TW201733107A - 有機發光顯示器件及顯示裝置 - Google Patents

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劉嵩
謝靜
閔超
趙菲
高松
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昆山工研院新型平板顯示技術中心有限公司
昆山國顯光電有限公司
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Abstract

本發明涉及一種有機發光顯示器件。有機發光顯示器件的功能結構層包括順序地層疊在第一電極上的電洞注入層、第一電洞傳輸層、第二電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層、以及電子注入層；第一電洞傳輸層的材料的最高已占軌道能級小於所述第二電洞傳輸層的材料的最高已占軌道能級；第二電洞傳輸層的材料的三線態能級大於2.5eV；有機發光層包括發光主體材料，該發光主體材料包括熱啟動延遲螢光材料。上述有機發光顯示器件，採用兩層電洞傳輸層，其中第二電洞傳輸層作為電子阻擋層以及光學補償層，並且與有機發光層中的熱啟動延遲螢光材料搭配，從而提升了有機發光顯示器件的電流效率以及壽命。

Description

有機發光顯示器件及顯示裝置
本發明涉及平板顯示技術領域，特別是涉及一種有機發光顯示器件及顯示裝置。
目前，有機發光顯示器件分為單主體器件和雙主體器件。其中，單主體器件一般存在電流效率低、壽命短的問題。而雙主體器件相對于單主體器件更利於器件中載流子平衡的調節，器件性能上更好。但是雙主體器件對工藝穩定性要求高，雙主體器件中兩主體成分比例微弱的波動就會對器件性能造成大的改變，這對在量產線對產品的良率是個大的挑戰。
基於此，有必要針對現有的單主體器件的電流效率低、壽命短問題，提供一種電流效率高、壽命長的有機發光顯示器件。
一種有機發光顯示器件，包括：第一電極；第二電極；以及功能結構層，其位於所述第一電極和所述第二電極之間，其中，所述功能結構層包括順序地層疊在所述第一電極上的電洞注入層、第一電洞傳輸層、第二電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層、以及電子注入層；其中，構成所述第一電洞傳輸層的第一材料的最高已占軌道能級小於構成所述第二電洞傳輸層的第二材料的最高已占軌道能級；所述第二材料的三線態能級大於2.5eV；所述有機發光層包括發光材料，所述發光材料包括熱啟動延遲螢光材料。
在其中一個實施例中，構成所述第二電洞傳輸層的所述第二材料選自通式1所表示的化合物， 通式1為：；                        其中，—Ara 的結構如結構式1-1或1-2所示， 結構式1-1為：；      結構式1-2為：；    其中，—La 選自成環碳原子數為6～25的芳香族環、或成環原子數為5～25的芳香族雜環；—Ard 選自成環碳原子數為6～25的芳基、或成環原子數為5～25的雜芳基；n選自2或3，多個—Ard 分別可以相同也可以不同； 其中，—Arb 的結構如結構式1-3所示， 結構式1-3為：； 其中，—Lb 選自成環碳原子數為6～25的亞芳基或成環原子數為5～25的雜亞芳基；Lb 與R1 所連接的環單鍵連接； R1 和R2 分別獨立地選自碳原子數為1～15的烷基、碳原子數為2～15的烯基、成環碳原子數為3～15的環烷基、成環碳原子數為6～25的芳基、成環原子數為5～25的雜芳基、由碳原子數為1～15的烷基形成的三烷基甲矽烷基、由成環碳原子數為6～25的芳基形成的三芳基甲矽烷基、由碳原子數為1～15的烷基和成環碳原子數為6～25的芳基形成的烷基芳基甲矽烷基、哢唑基、鹵素原子或氰基， o選自0～3的整數，p選自0～4的整數，相鄰的多個R1 之間和R2 之間、以及R1 和R2 可以相互鍵合而形成環， X選自CR3 R4 、NR5 、O或S，R3 、R4 和R5 分別獨立地選自碳原子數為1～15的烷基或成環碳原子數為6～25的芳基； Arc 選自成環碳原子數為6～50的芳基、或成環原子數為5～25的雜芳基，或由結構式1-1、結構式1-2或結構式1-3表示的結構。
在其中一個實施例中，所述第二電洞傳輸層的厚度為20~50nm。
在其中一個實施例中，所述第二電洞傳輸層的厚度為35~45nm。
在其中一個實施例中，所述發光主體材料包括綠光熱啟動延遲螢光材料。
在其中一個實施例中，所述發光主體材料選自通式2所表示的化合物， 通式2為：； 其中，環A的結構如結構式2-1所示， 結構式2-1為：；   環A與相鄰的環稠連；X選自N或CH，其中至少一個X選自N；Ar1 、Ar2 、Ar3 分別獨立選自非稠環芳香基碳氫取代基，或非稠環芳香基雜環取代基，其中Ar2 和Ar3 不排除通過一個包含雜原子的芳環形成稠連結構；R選自H原子或一價的取代基。
在其中一個實施例中，所述發光主體材料選自如下結構式的化合物中的一種：、、。
在其中一個實施例中，所述發光主體材料包括紅光熱啟動延遲螢光材料。
在其中一個實施例中，所述第一電洞傳輸層的厚度為1~40nm。
本發明還提供了一種顯示裝置，其包括本發明所提供的有機發光顯示器件。
與現有技術相比，本發明的有機發光顯示器件，透過採用兩層電洞傳輸層，其中第二電洞傳輸層作為電子阻擋層以及光學補償層，並且與有機發光層中的熱啟動延遲螢光材料搭配，從而提升了有機發光顯示器件的電流效率以及壽命。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
參見圖1，一種有機發光顯示器件100，包括第一電極110、第二電極120、以及位於第一電極110和第二電極120之間的功能結構層130。
在本實施方式中，第一電極110為氧化銦錫電極，第二電極120為銀電極。當然，第一電極110和第二電極120並不局限於上述電極，也可以是其他電極。
本實施方式中的有機發光顯示器件100為頂發光，為了進一步優化其性能，在第二電極120上遠離功能結構層130的一側還設有圓偏光鏡層190。當然，也可以不設圓偏光鏡層190。
其中，功能結構層130包括順序地層疊在第一電極110上的電洞注入層131、第一電洞傳輸層1321、第二電洞傳輸層1322、有機發光層133、電子傳輸層134、以及電子注入層135。
其中，電洞注入層131、電子傳輸層134以及電子注入層135的材料以及厚度沒有特殊限制，可以採用本領域技術人員所公知的材料和厚度，在此不再贅述。
在本發明中，第一電洞傳輸層1321的主要作用是電洞傳輸，而第二電洞傳輸層1322除了電洞傳輸之外，同時還作為電子阻擋層以及光學補償層。
第二電洞傳輸層1322的材料的三線態能級大於2.5eV。第二電洞傳輸層1322的材料的最高已占軌道能級大於第一電洞傳輸層1321的材料的最高已占軌道能級。
優選地，第一電洞傳輸層1321的材料選自NPB。當然，第一電洞傳輸層1321的材料並不局限於NPB，亦可以是其它電洞傳輸材料。
優選地，第一電洞傳輸層1321的厚度為1~40nm，更優選為5~20nm。
優選地，第二電洞傳輸層1322的材料為芳基叔胺化合物。
更優選地，所述第二電洞傳輸層的材料選自通式1所表示的化合物， 通式1為：；                      其中，—Ara 的結構如結構式1-1或1-2所示， 結構式1-1為：；    結構式1-2為：；    其中，—La 選自成取代或未取代的環碳原子數為6～25的芳香族環、或取代或未取代的成環原子數為5～25的芳香族雜環；—Ard 選自取代或未取代的成環碳原子數為6～25的芳基、或取代或未取代的成環原子數為5～25的雜芳基；n選自2或3，多個—Ard 分別可以相同也可以不同； —Arb 的結構如結構式1-3所示， 結構式1-3為：； 其中，—Lb 選自取代或未取代的成環碳原子數為6～25的亞芳基或者取代或未取代的成環原子數為5～25的雜亞芳基；Lb 與R1 所連接的環單鍵連接； R1 和R2 分別獨立地選自碳原子數為1～15的烷基、碳原子數為2～15的烯基、成環碳原子數為3～15的環烷基、成環碳原子數為6～25的芳基、成環原子數為5～25的雜芳基、由碳原子數為1～15的烷基形成的三烷基甲矽烷基、由成環碳原子數為6～25的芳基形成的三芳基甲矽烷基、由碳原子數為1～15的烷基和成環碳原子數為6～25的芳基形成的烷基芳基甲矽烷基、哢唑基、鹵素原子或氰基， o選自0～3的整數，p選自0～4的整數，相鄰的多個R1 之間和R2 之間、以及R1 和R2 可以相互鍵合而形成環， X選自CR3 R4 、NR5 、O或S，R3 、R4 和R5 分別獨立地選自取代或未取代的碳原子數為1～15的烷基或者取代或未取代的成環碳原子數為6～25的芳基； Arc 選自的取代或未取代的成環碳原子數為6～50的芳基、或取代或未取代的成環原子數為5～25的雜芳基，或由結構式1-1、結構式1-2或結構式1-3表示。 所述第二電洞傳輸層的材料優選選取如下結構式的化合物：
優選地，第二電洞傳輸層1322的厚度為20-50nm，更優選為35-45nm。
其中，有機發光層133包括發光主體材料，所述發光主體材料為熱啟動延遲螢光材料。
本發明的有機發光顯示器件優選為綠光器件，也即所述發光主體材料為綠光熱啟動延遲螢光材料。
優選地，所述發光主體材料選自通式2所表示的化合物， 通式2為：； 其中，環A的結構如結構式2-1所示， 結構式2-1為：； 環A與相鄰的環稠連；X選自N或CH，其中至少一個X選自N；Ar1 、Ar2 、Ar3 分別獨立選自取代或未取代的非稠環芳香基碳氫取代基，或取代或未取代的非稠環芳香基雜環取代基，其中Ar2 和Ar3 不排除通過一個包含雜原子的芳環形成稠連結構；R選自H原子或一價的取代基。 更優選地，所述發光主體材料選自如下結構式的化合物中的一種、、。 當然，所述發光主體材料並不局限於上述結構式的化合物，還可以是如下結構式的化合物：。
在實際應用中，有機發光層133一般還包括染料。染料可以選用本領域技術人員所公知的染料。
優選地，有機發光層的厚度為10-40nm。
當然，本發明的有機發光顯示器件並不局限為綠光器件，也可以是紅光器件，亦或是藍光器件。
上述有機發光顯示器件，採用兩層電洞傳輸層，其中第二電洞傳輸層作為電子阻擋層以及光學補償層，並且與有機發光層中的熱啟動延遲螢光材料搭配，從而提升了有機發光顯示器件的電流效率以及壽命。且相對于現有技術在工藝上沒有增加難度。
本發明還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括本發明所提供的有機發光顯示器件。
以下結合具體實施例對本發明做進一步的闡述。   實施例1
一頂發光綠光單主體器件，如圖1所示，其從下到上依次包括第一電極110、電洞注入層131、第一電洞傳輸層1321、第二電洞傳輸層1322、有機發光層133、電子傳輸層134、電子注入層135、第二電極120、以及圓偏光鏡層190。
第一電極110為氧化銦錫電極，厚度為40nm。
電洞注入層131的材料為HAT，厚度為10nm。
第一電洞傳輸層1321的材料為NPB，厚度為20nm。
第二電洞傳輸層1322的材料為如下結構式的材料，厚度為40nm。
有機發光層133的材料為如下結構式的材料，厚度為30nm。
電子傳輸層134為Bphen和Liq的共蒸鍍層，厚度為30nm。
電子注入層135的材料為美銀合金，厚度為2nm。
第二電極120為銀電極，厚度為16nm。
光學耦合層190的材料為Alq3 ，厚度為65nm。 對比例1
參見圖2，與實施例1所不同的是，頂發光綠光單主體器件100’只有一層電洞傳輸層132，所述電洞傳輸132的材料與實施例1的第二電洞傳輸層的材料相同。
電洞注入層有兩層，即第一電洞注入層1311以及第二電洞注入層1312。其中，第二電洞注入層作為光學補償層，厚度為35nm。第二電洞注入層的材料為4，4，4-三（N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基）-三苯基胺（m-MTDATA）。   對比例2
與對比例1所不同的是，所述電洞傳輸層的材料為NPB。   性能測試：
CIE-x、CIE-y的測試： 採用PR705光譜儀進行測試，在1931CIE下的色度值。
壽命的測試： 採用壽命測試儀，在初始亮度為10Knit下進行壽命衰減測試，亮度衰減到初始的97%所需要的時間。
將實施例1以及對比例1-2的器件分別進行電壓、電流效率、CIE-x、CIE-y、以及壽命檢測，測試結構見表1。 表1
從表1可以看出，無論電流效率、CIE-x、CIE-y以及壽命，實施例1的器件相對於對比例1或2的器件都有了大幅提升。實施例1的器件電流效率相對於對比例2的器件提升了11.2%，壽命提升了225h，壽命幾乎提升接近2倍。實施例1的器件電流效率相對於對比例1的器件提升了10%，壽命提升了165h，壽命幾乎提升接近1倍。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為准。
100‧‧‧有機發光顯示器件
100’‧‧‧頂發光綠光單主體器件
110‧‧‧第一電極
120‧‧‧第二電極
130‧‧‧功能結構層
190‧‧‧圓偏光鏡層
131‧‧‧空穴注入層
132‧‧‧空穴傳輸層
133‧‧‧有機發光層
134‧‧‧電子傳輸層
135‧‧‧電子注入層
1321、1311‧‧‧第一空穴傳輸層
1322、1312‧‧‧第二空穴傳輸層
圖1為本發明一優選實施方式的有機發光顯示器件的結構示意圖。 圖2為對比例1的有機發光顯示器件的結構示意圖。
100‧‧‧有機發光顯示器件
110‧‧‧第一電極
120‧‧‧第二電極
130‧‧‧功能結構層
190‧‧‧圓偏光鏡層
131‧‧‧空穴注入層
133‧‧‧有機發光層
134‧‧‧電子傳輸層
135‧‧‧電子注入層
1321‧‧‧第一空穴傳輸層
1322‧‧‧第二空穴傳輸層

Claims (12)

  1. 一種有機發光顯示器件，包括： 第一電極； 第二電極；以及 功能結構層，其位於所述第一電極和所述第二電極之間，其中，所述功能結構層包括順序地層疊在所述第一電極上的電洞注入層、第一電洞傳輸層、第二電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層、以及電子注入層； 其中，構成所述第一電洞傳輸層的第一材料的最高已占軌道能級小於構成所述第二電洞傳輸層的第二材料的最高已占軌道能級； 所述第二材料的三線態能級大於2.5eV； 所述有機發光層包括發光主體材料，所述發光主體材料包括熱啟動延遲螢光材料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示器件，其中所述第二電洞傳輸層的材料選自通式1所表示的化合物， 通式1為：；                      其中，—Ara 的結構如結構式1-1或1-2所示， 結構式1-1為：；    結構式1-2為：；    其中，—La 選自成環碳原子數為6～25的芳香族環、或成環原子數為5～25的芳香族雜環；—Ard 選自成環碳原子數為6～25的芳基、或成環原子數為5～25的雜芳基；n選自2或3，多個—Ard 分別可以相同也可以不同； —Arb 的結構如結構式1-3所示， 結構式1-3為：； 其中，—Lb 選自成環碳原子數為6～25的亞芳基或成環原子數為5～25的雜亞芳基；Lb 與R1 所連接的環單鍵連接； R1 和R2 分別獨立地選自碳原子數為1～15的烷基、碳原子數為2～15的烯基、成環碳原子數為3～15的環烷基、成環碳原子數為6～25的芳基、成環原子數為5～25的雜芳基、由碳原子數為1～15的烷基形成的三烷基甲矽烷基、由成環碳原子數為6～25的芳基形成的三芳基甲矽烷基、由碳原子數為1～15的烷基和成環碳原子數為6～25的芳基形成的烷基芳基甲矽烷基、哢唑基、鹵素原子或氰基，o選自0～3的整數，p選自0～4的整數，相鄰的多個R1 之間和R2 之間、以及R1 和R2 可以相互鍵合而形成環， X選自CR3 R4 、NR5 、O或S，R3 、R4 和R5 分別獨立地選自碳原子數為1～15的烷基或成環碳原子數為6～25的芳基； Arc 選自成環碳原子數為6～50的芳基、或成環原子數為5～25的雜芳基，或由結構式1-1、結構式1-2或結構式1-3表示的結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示器件，其中所述第二電洞傳輸層的厚度為20~50nm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示器件，其中所述第二電洞傳輸層的厚度為35~45nm。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示器件，其中所述發光主體材料包括綠光熱啟動延遲螢光材料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的有機發光顯示器件，其中所述發光主體材料選自通式2所表示的化合物， 通式2為：； 其中，環A的結構如結構式2-1所示， 結構式2-1為：； 環A與相鄰的環稠連；X選自N或CH，其中至少一個X選自N；Ar1 、Ar2 、Ar3 分別獨立選自非稠環芳香基碳氫取代基，或非稠環芳香基雜環取代基，其中Ar2 和Ar3 不排除通過一個包含雜原子的芳環形成稠連結構；R選自H原子或一價的取代基。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的有機發光顯示器件，其中所述發光主體材料選自如下結構式的化合物中的一種：、、。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的有機發光顯示器件，其中所述發光主體材料包括紅光熱啟動延遲螢光材料。
  9. 如申請專利範圍第1-8項任一項所述的有機發光顯示器件，其中所述第一電洞傳輸層的厚度為1~40nm。
  10. 如申請專利範圍第1-8項任一項所述的有機發光顯示器件，其中所述第二電極上遠離所述功能結構層的一側還設有圓偏光鏡層。
  11. 如申請專利範圍第1-8項任一項所述的有機發光顯示器件，其中所述有機發光層的厚度為10~40nm。
  12. 一種顯示裝置，其特徵在於，包括申請專利範圍第1-8中任一項所述的有機發光顯示器件。
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