抗蓝光衰减的显示器件及显示装置

摘要

本实施例涉及一种抗蓝光衰减的显示器件及显示装置。该抗蓝光衰减的显示器件发光层中具有蓝光发光复合层，蓝光发光复合层包括至少两层蓝光发光子层以及至少一层电荷产生层。该抗蓝光衰减的显示器件通过将蓝光发光层设置为由多层蓝光发光子层与电荷产生层交替层叠串联在一起构成的复合结构，在整个蓝光发光复合层需要的亮度一定的情况下，叠层的蓝光发光复合层中的每一个单独的蓝光发光子层需要的亮度要小很多，从而需要施加在单独蓝光发光子层的电压以及通过其的电流密度就会小很多，最终使得每个单独蓝光发光子层中的蓝光材料的衰减要慢很多，最终可以有效解决整个显示器件中蓝光衰减更快的问题，提高蓝光发光复合层的使用寿命及发光的稳定性。

权利要求

1.一种抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，包括依次层叠设置的衬底、第一电极层、发光层及第二电极层；所述发光层包括设置在所述第一电极层与所述第二电极层之间的红光发光层、绿光发光层以及蓝光发光复合层，所述红光发光层、所述绿光发光层及所述蓝光发光复合层共平面设置在所述第一电极层上，所述蓝光发光复合层包括至少两层蓝光发光子层以及至少一层电荷产生层，所述蓝光发光子层与所述电荷产生层交替层叠，且所述蓝光发光复合层中位于外侧的两层均为所述蓝光发光子层，所述电荷产生层的材料包括p型有机半导体材料和n型有机半导体材料，所述p型有机半导体材料的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，所述n型有机半导体材料的最低未占据分子轨道能级大于4.0eV，且所述p型有机半导体材料的最高占据分子轨道能级和所述n型有机半导体材料的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。

2.如权利要求1所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，所述p型有机半导体材料和所述n型有机半导体材料均匀混合。

3.如权利要求1所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，所述p型有机半导体材料选自酞菁铜、酞菁锌、2,5-顺-(4-2苯基)-2噻吩、并五苯及并四苯中的一种或多种的混合物。

4.如权利要求1所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，所述n型有机半导体材料选自C60、苝酐及苝二酰胺的一种或多种的混合物。

5.如权利要求1所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，所述发光层还具有像素界定层，所述像素界定层设置在所述红光发光层与所述绿光发光层之间、所述红光发光层与所述蓝光发光复合层之间、和/或所述绿光发光层与所述蓝光发光复合层之间。

6.如权利要求1～5中任一项所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，还包括位于所述第一电极层与所述发光层之间的第一有机功能层和/或位于所述发光层与所述第二电极层之间的第二有机功能层。

7.如权利要求6所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，所述第一电极层为阴极层，所述第二电极层为阳极层，所述第一有机功能层包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的至少一层，所述第二有机功能层包括空穴传输层、空穴注入层及电子阻挡层中的至少一层。

8.如权利要求6所述的抗蓝光衰减的显示器件，其特征在于，所述第一电极层为阳极层，所述第二电极层为阴极层，所述第一有机功能层包括空穴传输层、空穴注入层及电子阻挡层中的至少一层，所述第二有机功能层包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的至少一层。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的抗蓝光衰减的显示器件。

说明书

抗蓝光衰减的显示器件及显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电致发光技术领域，尤其是涉及一种抗蓝光衰减的显示器件及显示装置。

背景技术

[0002] 有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)是响应于施加的电压而发光的电子器件。Tang等人在Applied Physics Letters1987年51卷第913页、Journal of Applied Physics 1989年第3610页以及美国专利No.4,769,292发表了高效的OLED。此后，众多包括聚合材料、具有交替的层结构的OLED被公开，并且器件性能得到提高。量子点(quantum dot，简称QD)是一种由II-VI族、III-V或IV-VI族元素组成的纳米颗粒，其受激发后可以发光。量子点的发光波长与量子点粒子的尺寸相关，因此可以通过控制量子点的尺寸，产生各种波长的可见光。此外，量子点材料具有光色纯度高、效率高、寿命长等优点，因此也是一种很有前景的电致发光材料，吸引了很多的研究。

[0003] 无论是相对成熟的OLED还是正在开发中的QLED，都存在材料衰减的问题。相比之下蓝光的衰减速度要比红光和绿光快很多，这就造成了其显示面板在使用一段时间后会造成“红脸”的现象。传统的解决方法是增大蓝光像素的面积，例如在红光、绿光像素尺寸控制为60μm×120μm的同时将蓝光的像素尺寸为100μm×120μm，这样就可以在达到同样发光亮度的同时给蓝光像素的电流密度就会相对减小从而延长了蓝光材料的使用寿命。但是该技术方案增加了蓝光像素的面积，相应地就会降低显示屏幕的分辨率。另外，在印刷显示领域还有另一种解决方案。印刷技术可以用来加工OLED墨水和量子点墨水，其优点是成本低、产能高、易于实现大尺寸等。但无论是OLED墨水材料还是量子点材料，蓝光的衰减速度都比红光和绿光要快很多，所以有一种技术方案就是印刷和蒸镀相结合的方法，即使用印刷技术制备红光和绿光，使用蒸镀技术制备蓝光的混合结构。该技术需要同时使用两套设备系统，且由于使用蒸镀方式制备蓝光材料，使得红色和绿色发光层上有一层蓝光材料，会增加器件电压从而会增加器件或面板的功率损耗同时也会影响使得红光和绿光的色坐标发生一定的偏移。

发明内容

[0004] 基于此，有必要提供一种抗蓝光衰减的显示器件及显示装置。

[0005] 一种抗蓝光衰减的显示器件，包括依次层叠设置的衬底、第一电极层、发光层及第二电极层；所述发光层包括设置在所述第一电极层与所述第二电极层之间的红光发光层、绿光发光层以及蓝光发光复合层，所述红光发光层、所述绿光发光层及所述蓝光发光复合层共平面设置在所述第一电极层上，所述蓝光发光复合层包括至少两层蓝光发光子层以及至少一层电荷产生层，所述蓝光发光子层与所述电荷产生层交替层叠，且所述蓝光发光复合层中位于外侧的两层均为所述蓝光发光子层。

[0006] 在其中一个实施例中，所述电荷产生层的材料包括p型有机半导体材料和n型有机半导体材料，且所述p型有机半导体材料和所述n型有机半导体材料均匀混合。

[0007] 在其中一个实施例中，所述p型有机半导体材料的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，所述n型有机半导体材料的最低未占据分子轨道能级大于4.0eV，且所述p型有机半导体材料的最高占据分子轨道能级和所述n型有机半导体材料的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。

[0008] 在其中一个实施例中，所述p型有机半导体材料选自酞菁铜、酞菁锌、2,5-顺-(4-2苯基)-2噻吩、并五苯及并四苯中的一种或多种的混合物。

[0009] 在其中一个实施例中，所述n型有机半导体材料选自C60、苝酐及苝二酰胺的一种或多种的混合物。

[0010] 在其中一个实施例中，所述发光层还具有像素界定层，所述像素界定层设置在所述红光发光层与所述绿光发光层之间、所述红光发光层与所述蓝光发光复合层之间、和/或所述绿光发光层与所述蓝光发光复合层之间。

[0011] 在其中一个实施例中，还包括位于所述第一电极层与所述发光层之间的第一有机功能层和/或位于所述发光层与所述第二电极层之间的第二有机功能层。

[0012] 在其中一个实施例中，所述第一电极层为阴极层，所述第二电极层为阳极层，所述第一有机功能层包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的至少一层，所述第二有机功能层包括空穴传输层、空穴注入层及电子阻挡层中的至少一层。

[0013] 在其中一个实施例中，所述第一电极层为阳极层，所述第二电极层为阴极层，所述第一有机功能层包括空穴传输层、空穴注入层及电子阻挡层中的至少一层，所述第二有机功能层包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的至少一层。

[0014] 一种显示装置，包括上述任一实施例所述的抗蓝光衰减的显示器件。

[0015] 上述抗蓝光衰减的显示器件及含有该显示器件的显示装置通过将蓝光发光层设置为由多层蓝光发光子层与电荷产生层交替层叠串联在一起构成的复合结构，在整个蓝光发光复合层需要的亮度一定的情况下，叠层的蓝光发光复合层中的每一个单独的蓝光发光子层需要的亮度要小很多，从而需要施加在单独蓝光发光子层的电压以及通过其的电流密度就会小很多，最终使得每个单独蓝光发光子层中的蓝光材料的衰减要慢很多，最终可以有效解决整个显示器件中蓝光衰减更快的问题，提高蓝光发光复合层的使用寿命及发光的稳定性。

附图说明

[0016] 图1为一实施方式的抗蓝光衰减的显示器件的结构示意图。

具体实施方式

[0017] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

[0018] 需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

[0019] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0020] 如图1所示，一实施例的抗蓝光衰减的显示器件10包括依次层叠设置的衬底100、第一电极层200、发光层300及第二电极层400。

[0021] 衬底100用于承载其他结构层，及印刷显示装置的其他结构。衬底100可以是无源矩阵型(PM)显示衬底或有源矩阵型(AM)显示衬底。其中，有源矩阵型显示衬底包括基板和设在基板另一表面(即与设有第一电极层200的表面相对的表面)的薄膜晶体管(TFT)。基板可以是刚性基板或柔性基板。刚性基板可以是陶瓷材质或各类玻璃材质等。柔性基板可以是聚酰亚胺薄膜(PI)及其衍生物、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)或二亚苯基醚树脂等。

[0022] 本实施方式的第一电极层200与第二电极层400分别为阳极层和阴极层，且第一电极层200与第二电极层400之间至少有一个是透明的。用作阳极层的材料选自ITO、AZO、TZO、纳米Ag线薄膜及石墨烯等中的至少一种，阳极层的厚度可以但不限于为10nm～200nm。用作阴极层的材料选自金属或金属合金，例如铝、银、银基合金中的至少一种，阴极层的厚度可以但不限于为10～300μm。

[0023] 可理解，在其他实施方式中，第一电极层200也可以为阴极层，相应地，第二电极层400为阳极层，具有该结构的显示器件为倒装结构器件。在倒装结构器件中，阴极层可以在金属或金属合金内外包裹一层无机氧化物薄膜，如ITO、AZO、TZO等，构成例如ITO/Ag/ITO的复合电极结构。

[0024] 发光层300位于第一电极层200与第二电极层400之间。在本实施方式中，发光层300中具有红光发光层310、绿光发光层320以及蓝光发光复合层330。红光发光层310、绿光发光层320以及蓝光发光复合层330均共平面设置，厚度均可以但不限于为1～200nm。红光发光层310、绿光发光层320以及蓝光发光复合层330发出的红、绿及蓝光能够相配合，构成白光发光系统。

[0025] 进一步，在本实施例中，蓝光发光复合层330包括至少两层蓝光发光子层331以及至少一层电荷产生层332。蓝光发光子层331与电荷产生层332交替层叠，且蓝光发光复合层330中位于外侧的两层均为蓝光发光子层331，也即蓝光发光子层331比电荷产生层332要多一层，且相邻的蓝光发光子层331之间通过电荷产生层332串联。蓝光发光子层331的厚度可以但不限于为1～150nm。电荷产生层332的厚度可以但不限于为0.1～50nm。

[0026] 红光发光层310的红光发光材料、绿光发光层320的绿光发光材料以及蓝光发光子层331的蓝光发光材料均可以使用通用的发光材料，如小分子类发光材料、高分子聚合物发光材料以及量子点发光材料等。各发光材料可以为单一材料，也可以是由主体材料及掺杂在主体材料中的一种或多种客体材料构成，其中，用于发光的主要来自掺杂的客体材料。主体材料可以是电子传输材料、空穴传输材料或者支持电子空穴复合的其他材料或材料的组合。

[0027] 电荷产生层332的材料包括p型有机半导体材料和n型有机半导体材料，且p型有机半导体材料和n型有机半导体材料均匀混合。p型有机半导体材料和n型有机半导体材料的摩尔比例为但不限于4:1、3:1、2:1、4:3、3:2、2:3、3:4、1:2、1:3、1:4。

[0028] n型有机半导体材料是指以电子为多数载流子的有机半导体材料，p型有机半导体材料是指以空穴为多数载流子的有机半导体材料。n型有机半导体材料要具有较低的最低未占据分子轨道能级以及合适的电子亲和势，以利于电子的注入和传输；p型有机半导体材料要具有较高的最高占据分子轨道能级以及合适的电离化势，以利于空穴的注入和传输。在本实施方式中，n型有机半导体材料的最低未占据分子轨道能级大于4.0eV，p型有机半导体材料的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，且p型有机半导体材料的最高占据分子轨道能级和n型有机半导体材料的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。进一步的，p型有机半导体材料选自酞菁铜、酞菁锌、2,5-顺-(4-2苯基)-2噻吩、并五苯及并四苯中的一种或多种的混合物；n型有机半导体材料选自C60、苝酐及苝二酰胺的一种或多种的混合物。

[0029] 叠层的蓝光发光复合层是将多个蓝光发光子层通过电荷产生层串联起来由一个外电源控制，在整个蓝光发光复合层需要的亮度一定的情况下，叠层蓝光发光复合层中的每一个单独蓝光发光子层需要的亮度要小很多，从而需要施加在单独蓝光发光子层的电压以及通过其的电流密度就会小很多，最终使得每个单独蓝光发光子层中的蓝光材料的衰减要慢很多，最终可以有效解决整个显示器件10中蓝光衰减更快的问题。

[0030] 在本实施方式中，发光层还具有像素界定层(图未示)。像素界定层设置在红光发光层310与绿光发光层320之间、红光发光层310与蓝光发光复合层330之间、和/或绿光发光层320与蓝光发光复合层330之间，以将相应的不同的发光材料层间隔开。像素界定层的厚度一般为0.5μm～1.5μm。像素界定层的材料选自光敏聚合物材料类，例如聚酯环族丙烯酸酯以及其共聚物、聚酯衍生物以及分子玻璃单体组分材料等，无机非金属氧化物类，例如SiNx，SiOx等，以及聚亚酰胺材料等。

[0031] 此外，在本实施例中，该显示器件10还包括位于第一电极层200与发光层300之间的第一有机功能层(图未示)和/或位于发光层300与第二电极层400之间的第二有机功能层(图未示)。

[0032] 第一有机功能层包括空穴传输层、空穴注入层及电子阻挡层中的至少一层。空穴注入层用于改进后续有机层的成膜性质，并且有助于将空穴注入到空穴传输层或者发光层。用于空穴注入层的材料包括但不限于卟啉化合物、碳氟聚合物等。空穴传输层含有至少一种空穴传输化合物，例如芳族叔胺。进一步地，所述芳族叔胺为含有至少一个仅与碳原子连接的三价氮原子且上述碳原子中至少一个是芳环的化合物，芳族叔胺可以是芳基胺，例如单芳基胺、二芳基胺、或聚合的芳基胺等。空穴传输层可以由一种芳族叔胺化合物或多种芳族叔胺化合物的混合物形成。另一类空穴传输层材料包括多环芳香族化合物。另外，可以使用聚合的空穴传输材料例如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯，或共聚类，例如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩酯)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(PEDOT/PSS)等。

[0033] 第二有机功能层包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的至少一层。第二有机功能层用于器件的电子注入、传输、空穴阻挡和价电平衡等。电子传输层选自但不限于金属螯合的喔星类化合物、丁二烯衍生物、杂环荧光增白剂、吲哚类等。另外，在量子点器件中通常用ZnO纳米颗粒来做电子传输材料，其导带能级有利于电子从阴极到量子点的注入，而其较深的价带能级又可起到有效阻挡空穴的作用。电子注入层选自但不限于金属化合物，例如LiF，CsF，Li2O，NaF，含有缺电子的含氮芳环结构有机物，例如8-羟基喹啉锂、2-甲基-8羟基喹啉锂、4-羟基菲啶锂等。

[0034] 可理解，在其他实施例中，当第一电极层为阴极层且第二电极层为阳极层时，相应地的，第一有机功能层包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的至少一层，第二有机功能层包括空穴传输层、空穴注入层及电子阻挡层中的至少一层。

[0035] 本实施方式还提供了一种显示装置，包括上述任一实施例的抗蓝光衰减的显示器件。

[0036] 本实施方式的抗蓝光衰减的显示器件10可广泛应用在各种具有显示功能的显示装置中，如手机、电视机、平板电脑、VR/AR、车载电子产品的显示器等。

[0037] 该抗蓝光衰减的显示器件10及含有该显示器件10的显示装置通过使用电荷产生层332串联一定数量的蓝光发光子层331来实现的，堆叠一定数量的蓝光发光子层331后，整个蓝光发光复合层330达到相同亮度时每一个蓝光发光子层331所需贡献的亮度值就会低很多，从而使得施加在单独蓝光发光子层331的电压就会减低，每个蓝光发光子层331的蓝光材料的衰减就会减缓，最终整个蓝光发光复合层330的衰减速度与红光层及绿光层的衰减速度差距就会缩小设置没有差距，因而可以有效减少因蓝光发光材料衰减较红光发光材料和绿光发光材料更快而导致的显示器件10和显示装置中出现“红脸”现象的问题。

[0038] 以下为具体实施例部分。

[0039] 实施例1

[0040] 一种抗蓝光衰减的显示器件，其中：衬底为玻璃基板，第一电极为ITO，使用溅镀工艺制备而成，厚度为145nm。第二电极为Al，使用蒸发镀膜制备，厚度为150nm。发光层为两个叠层的蓝光发光器件单元，其中发光主体材料为PPO1，掺杂客体材料为FCNIr，单独一个发光单元的厚度为30nm，FCNIr的掺杂比例为12.6％。电荷产生层由C60和CuPc混合而成，总厚度为20nm，混合比例为1:3。另外，还包括电子注入层和空穴注入层，其中电子注入层材料选用LiF，厚度为1nm，空穴注入层材料选自MoO3，厚度为3nm。

[0041] 实施例2

[0042] 一种抗蓝光衰减的显示器件，与实施例1相比电荷产生层中p型有机半导体材料和n型有机半导体材料的混合比例不同。具体的：衬底为玻璃基板，第一电极为ITO，使用溅镀工艺制备而成，厚度为145nm。第二电极为Al，使用蒸发镀膜制备，厚度为150nm。发光层为两个叠层的蓝光发光器件单元，其中发光主体材料为PPO1，掺杂客体材料为FCNIr，单独一个发光单元的厚度为30nm，FCNIr的掺杂比例为12.6％。电荷产生层由C60和CuPc混合而成，总厚度为20nm，混合比例为1:1。另外，还包括电子注入层和空穴注入层，其中电子注入层材料选用LiF，厚度为1nm，空穴注入层材料选自MoO3，厚度为3nm。

[0043] 对比例

[0044] 一种蓝光显示器件，该对比例是单层蓝光器件，没有叠层和电荷产生层，其结构包括：玻璃基板衬底，第一电极为ITO，使用溅镀工艺制备而成，厚度为145nm。第二电极为Al，使用蒸发镀膜制备，厚度为150nm。发光单元为单独的蓝光器件单元，其中发光主体材料为PPO1，掺杂客体材料为FCNIr，发光单元总的厚度为30nm，FCNIr掺杂比例为12.6％。，空穴注入层材料同样选自MoO3，厚度为3nm，电子注入层材料选自LiF，厚度为1nm。

[0045] 将对比例、实施例1-2的蓝光显示器件依次命名为A、B、C，测试得到的性能和寿命结果如表1所示：

[0046] 表1

[0047]

[0048]

[0049] 由上表可见，实施例1和2叠层的抗蓝光衰减的显示器件在同样的初始亮度下，测得的寿命在对比例的蓝光显示器件的两倍左右，达到了延迟寿命的作用。

[0050] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0051] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。