一种发光器件、显示面板及显示装置的制作方法

1.本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种发光器件、显示面板及显示装置。


背景技术：

2.如今，热激活延迟荧光材料广泛作为发光器件中的发光材料，其独特的能级结构打开了反系间窜跃通道，使得激子利用率达到很高的水平。此外，热激活延迟荧光材料完全由有机分子构成，无贵金属元素，成本更加低廉，因此应用十分广泛。但是，热激活延迟荧光材料普遍存在效率滚降剧烈、发光寿命较短的问题。
3.目前发现了一些热激子荧光材料，可以在一定程度上改善效率滚降和发光寿命，但是，在实际应用中，这些热激子荧光材料又不利于蒸镀，因此较难制备为发光器件的发光层。如此，效率滚降及发光寿命的改善与制备难度无法兼顾。


技术实现要素：

4.本发明提供一种发光器件、显示面板及显示装置，以解决现有发光器件的效率滚降及发光寿命的改善与制备难度无法兼顾的问题。
5.为了解决上述问题，本发明公开了一种发光器件，包括阳极、阴极，以及位于所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述发光层包括热激子荧光化合物，所述热激子荧光化合物的相对分子质量大于700，且小于1000，所述热激子荧光化合物包括依次连接的菲并咪唑衍生物、蒽衍生物和高三线态能级分子。
6.可选地，所述热激子荧光化合物满足以下通式：
[0007][0008]
其中，x为所述高三线态能级分子，l1为所述菲并咪唑衍生物与所述蒽衍生物之间的第一键桥，l2为所述蒽衍生物与所述高三线态能级分子x之间的第二键桥，所述第一键桥l1和所述第二键桥l2至少存在一个，所述菲并咪唑衍生物具有第一侧基，所述蒽衍生物具有第二侧基和第三侧基，r1为所述第一侧基，r2为所述第二侧基，r3为所述第三侧基。
[0009]
可选地，所述热激子荧光化合物满足以下能级关系：
[0010]
δ
│
s1
‑
tn
│
≤0.4ev；
[0011]
其中，s1为单线态s1能级，tn为三线态tn能级，n为正整数，1＜n＜4。
[0012]
可选地，所述热激子荧光化合物的前线轨道满足以下能级关系：
[0013]
│
homo1
‑
lumo1
│
＞1.44ev，或者
│
homo2
‑
lumo1
│
＞1.44ev；
[0014]
│
homo1
‑
homo2
│
＞0.3ev；
[0015]
│
lumo1
‑
lumo2
│
＞0.2ev；
[0016]
其中，所述homo1为第一最高占据分子轨道能级，所述homo2为第二最高占据分子轨道能级，所述homo1高于所述homo2；所述lumo1为第一最低未占分子轨道能级，所述lumo2为第二最低未占分子轨道能级，所述lumo1高于所述lumo2。
[0017]
可选地，所述高三线态能级分子的三线态t1能级大于2.7ev。
[0018]
可选地，所述热激子荧光化合物的三线态t1能级小于2.0ev，所述热激子荧光化合物的三线态t2能级大于2.7ev。
[0019]
可选地，所述发光层的分子取向因子大于66％。
[0020]
可选地，所述高三线态能级分子包括含有杂原子的芳香族化合物，所述杂原子包括硼、氮、氧、硫、磷中的一种或两种。
[0021]
可选地，所述第一侧基、所述第二侧基和所述第三侧基分别独立地选自氢原子、烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、巯基、卤素原子、苯基、苯甲基、苯乙基、二苯基、萘基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、吡喃基、喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯胺基、芳香族、脂肪族和卤素取代的硼原子中的任一种。
[0022]
可选地，所述第一键桥和所述第二键桥分别独立地选自碳原子、苯、二联苯、三联苯、二苯并、二苯并呋喃、二苯并噻吩、硅烷、螺芴、二苯基醚和二苯基硫醚中的任一种。
[0023]
可选地，所述发光器件为蓝色发光器件。
[0024]
可选地，所述发光器件还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层。
[0025]
可选地，所述发光器件还包括电子阻挡层和空穴阻挡层中的至少一者。
[0026]
为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示面板，包括上述发光器件。
[0027]
为了解决上述问题，本发明还公开了一种显示装置，包括上述显示面板。
[0028]
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
[0029]
在本发明实施例中，发光器件包括阳极、阴极，以及位于阳极和阴极之间的发光层，发光层包括热激子荧光化合物，热激子荧光化合物的相对分子质量大于700，且小于1000，热激子荧光化合物包括依次连接的菲并咪唑衍生物、蒽衍生物和高三线态能级分子。其中，该热激子荧光化合物具有较好的反系间窜跃性能，反系间窜跃发生在更高的能级，能够减少高电流密度下的三线态能量积累，从而改善了发光器件的效率滚降，延长了发光器件的寿命。另外，该热激子荧光化合物的相对分子质量在1000以内，有利于发光材料的蒸镀。如此，兼顾了制备难度与效率滚降及发光寿命的改善。
附图说明
[0030]
图1示出了本发明实施例一的一种发光器件的截面图；
[0031]
图2示出了本发明实施例一的另一种发光器件的截面图；
[0032]
图3示出了本发明实施例一的又一种发光器件的截面图。
具体实施方式
[0033]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0034]
实施例一
[0035]
图1示出了本发明实施例一的一种发光器件的截面图，参照图1，该发光器件包括阳极10、阴极20，以及位于阳极10和阴极20之间的发光层30，发光层30包括热激子荧光化合物，热激子荧光化合物的相对分子质量大于700，且小于1000，热激子荧光化合物包括依次连接的菲并咪唑衍生物、蒽衍生物和高三线态能级分子。
[0036]
在本发明实施例中，该热激子荧光化合物为d
‑
a(donor
‑
acceptor，给体
‑
受体)结构，可以采用该热激子荧光化合物作为发光器件中的发光材料，热激子荧光化合物保留了热激活延迟荧光材料的反系间窜跃性能，反系间窜跃发生在更高的能级，能够减少高电流密度下的三线态能量积累，从而改善了发光器件的效率滚降，延长了发光器件的寿命。
[0037]
发明人对该热激子荧光化合物进行荧光放射试验，发现该热激子荧光化合物分子在80k温度下、10
‑5m/l的甲苯溶液中无延迟荧光放射，指激发光截止后10μs后无荧光信号。该热激子荧光化合物的荧光放射较快，说明该热激子荧光化合物的激子通道传输载激子的速度较快，因此，可以减少发光层在高电流密度下的三线态能量积累。
[0038]
另外，发光层通常通过蒸镀工艺制备，目前主流的蒸镀工艺对材料的玻璃化转变温度和升华温度有较高要求，其中，材料的相对分子质量是玻璃化转变温度和升华温度的一个重要影响因素，因此，通过蒸镀工艺进行发光层的制备，对于发光材料的相对分子质量有一定的要求。在本发明实施例中，发光层30中的热激子荧光化合物的相对分子质量700＜m＜1000，相对分子质量控制在1000以内，具有更适宜的玻璃化转变温度和蒸镀温度，有利于发光材料的蒸镀。
[0039]
发明人对该热激子荧光化合物进行热失重分析，该热激子荧光化合物表现出更稳定的热分解性能，热失重分析下重量为95％时对应的温度大于400℃，说明该热激子荧光化合物热分解温度高，适合蒸镀。
[0040]
综上所述，可使效率滚降及发光寿命的改善与制备难度兼顾。
[0041]
可选地，热激子荧光化合物可满足以下通式：
[0042][0043]
其中，x为高三线态能级分子，l1为菲并咪唑衍生物与蒽衍生物之间的第一键桥，l2为蒽衍生物与高三线态能级分子x之间的第二键桥，第一键桥l1和第二键桥l2至少存在一个，菲并咪唑衍生物具有第一侧基，蒽衍生物具有第二侧基和第三侧基，r1为第一侧基，
r2为第二侧基，r3为第三侧基。
[0044]
在本发明实施例中，菲并咪唑衍生物(l1左侧部分)与蒽衍生物(l1右侧部分)之间可以通过第一键桥l1桥接，蒽衍生物与高三线态能级分子x之间可以通过第二键桥l2桥接。将满足上述通式的热激子荧光化合物作为发光材料，可保证发光器件具有高效的热激子荧光发射，并且在保证高激子利用率的同时，可以获得更低的效率滚降，并改善器件寿命较短的问题。
[0045]
相较于热激活延迟荧光材料，该热激子荧光化合物的分子二面角增大，因此不易结晶，成膜性好，有利于蒸镀成膜以及充分发挥发光器件性能。
[0046]
可选地，热激子荧光化合物满足以下能级关系：
[0047]
δ
│
s1
‑
tn
│
≤0.4ev；
[0048]
其中，s1为单线态s1能级，tn为三线态tn能级，n为正整数，1＜n＜4。
[0049]
在本发明实施例中，采用单线态s1能级与三线态tn能级之间相差0.4ev以内的热激子荧光化合物，可以提高发光层30的能量转移速率，进而提高了三线态激子利用率。
[0050]
可选地，热激子荧光化合物的前线轨道满足以下能级关系：
[0051]
│
homo1
‑
lumo1
│
＞1.44ev，或者
│
homo2
‑
lumo1
│
＞1.44ev；
[0052]
│
homo1
‑
homo2
│
＞0.3ev；
[0053]
│
lumo1
‑
lumo2
│
＞0.2ev；
[0054]
其中，homo1为第一最高占据分子轨道能级，homo2为第二最高占据分子轨道能级，homo1高于homo2；lumo1为第一最低未占分子轨道能级，lumo2为第二最低未占分子轨道能级，lumo1高于lumo2。
[0055]
对热激子荧光化合物的前线轨道按照能级高低分别进行排序，最高占据分子轨道按照能级由高到低依次排序为homo1
→
homox，最低未占分子轨道能级按照能级由低到高依次排序lumo1
→
lumoy，其中，x、y均为正整数。热激子荧光化合物的单线态能级由低至高依次排序为s0
→
sp，三线态能级由低至高依次排序为t1
→
tq，其中，p、q均为正整数。
[0056]
在本发明实施例中，热激子荧光化合物的前线轨道满足上述能级关系，可满足发光层所需的载流子传输特性要求。
[0057]
可选地，高三线态能级分子x的三线态t1能级大于2.7ev。
[0058]
其中，高三线态能级分子x的三线态能级由低到高依次排序，t1能级即为第一位的三线态能级，也即能级最低的三线态能级。
[0059]
可选地，热激子荧光化合物的三线态t1能级小于2.0ev，热激子荧光化合物的三线态t2能级大于2.7ev。
[0060]
其中，热激子荧光化合物的三线态能级由低到高依次排序，t1能级即为第一位的三线态能级，也即能级最低的三线态能级，t2能级即为第二位的三线态能级，也即能级倒数第二低的三线态能级。
[0061]
可选地，发光层30的分子取向因子大于66％。
[0062]
对于采用该热激子荧光化合物制备的薄膜及掺杂薄膜，发明人通过椭偏仪测得其分子取向因子＞66％，并且，通过偏光分析测得的垂直于薄膜表面的线偏振光分量＞33％。
[0063]
在本发明实施例中，采用该热激子荧光化合物作为发光材料，可以延长分子轴向的分子长度，提高分子取向，从而增强垂直于出光平面的线偏振光比例，提高了光取出效
率。
[0064]
可选地，高三线态能级分子x包括含有杂原子的芳香族化合物，杂原子包括硼、氮、氧、硫、磷中的一种或两种。其中，高三线态能级分子x既可以为富电子结构，也可以为缺电子结构，本发明实施例对此不作具体限定。
[0065]
以下提供一些高三线态能级分子x的可选示例：
[0066]
[0067]
[0068]
在上述示例中，示例1
‑
23为缺电子结构，示例24
‑
34为富电子结构。
[0069]
可选地，第一侧基r1、第二侧基r2和第三侧基r3分别独立地选自氢原子、烷基、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、巯基、卤素原子、苯基、苯甲基、苯乙基、二苯基、萘基、呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡啶基、吡喃基、喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯胺基、芳香族、脂肪族和卤素取代的硼原子中的任一种。
[0070]
可选地，第一键桥l1和第二键桥l2分别独立地选自碳原子、苯、二联苯、三联苯、二苯并、二苯并呋喃、二苯并噻吩、硅烷、螺芴、二苯基醚和二苯基硫醚中的任一种。
[0071]
以下提供一些热激子荧光化合物的可选示例：
[0072]
[0073][0074]
该热激子荧光化合物的分子扭转程度和分子结构，还可以增大分子间的空间距离，经测试，该热激子荧光化合物分子在10
‑
5m/l的甲苯溶液中所放射的荧光呈单指数衰减，由此可知，分子间的空间距离增大，能够进一步减少三线态激子的累积和相互作用，从而改善效率滚降和器件发光寿命。
[0075]
可选地，该发光器件为蓝色发光器件。
[0076]
图2示出了本发明实施例一的另一种发光器件的截面图，可选地，参照图2，该发光器件还包括空穴注入层40、空穴传输层50、电子传输层60和电子注入层70。
[0077]
其中，空穴注入层40设置在阳极10上，空穴传输层50设置在空穴注入层40上，发光层30设置在空穴传输层50上，电子传输层60设置在发光层30上，电子注入层70设置在电子传输层60上，阴极20设置在电子注入层70上。其中，对于顶发射发光器件，阴极20可选用透明材料，对于底发射发光器件，阳极10可选用透明材料，本发明实施例对此不作具体限定。
[0078]
图3示出了本发明实施例一的又一种发光器件的截面图，可选地，参照图3，该发光器件还包括电子阻挡层80和空穴阻挡层90中的至少一者。
[0079]
其中，电子阻挡层80可设置在空穴传输层50与发光层30之间，空穴阻挡层90可设置在发光层30与电子传输层60之间。
[0080]
发明人还对采用热激活延迟荧光材料制备的发光器件(对比例)，以及本发明实施例所提供的热激子荧光化合物制备的发光器件(实施例1、实施例2、实施例3)进行了一系列计算及测试，结果如下表1所示。
[0081]
表1
[0082][0083]
其中，λ
pl
为光致发光光谱，plqy为光致发光量子产率，eqe
max
为外量子效率，roll
‑
off为效率滚降，cie为色度坐标，λ
pl
为发光波长。
[0084]
本发明实施例相对于现有技术甄选出更高发光效率的发光材料，通过三线态tn能级(1＜n＜4)与单线态s1能级校准，提高了发光材料的能量转移速率，进而提高了三线态利用率，出光效率也有所提高。
[0085]
热激子荧光化合物可以打开热激子传输通道，反系间窜跃发生在更高的能级，减少了高电流密度下的三线态能量积累，从而改善了热激活延迟荧光材料普遍存在的效率滚降和发光寿命较短的问题。
[0086]
本发明实施例所提供的热激子荧光化合物不必须具有杂化局域电荷转移态(hybrid locally
‑
excited and charge
‑
transfer，hlct)热激子荧光特性，相应的，其所具有的热激子通道也不再局限于杂化局域电荷转移态热激子过程，从而增加了热激子荧光材料的可选种类，可选种类增多，则可以找到更多相对分子质量适合蒸镀工艺的热激子荧光材料，丰富了d
‑
a结构的具体组合，以适应材料极性要求和载流子传输特性要求。
[0087]
本发明实施例所提供的热激子荧光化合物，分子设计进一步延长分子轴向的分子长度，提高分子取向，增强垂直于出光平面的线偏振光比例，提高光取出效率。分子的扭转程度和分子设计还增大了分子间的空间距离，进一步减少三线态激子的累计和相互作用。
[0088]
本发明实施例将热激子荧光化合物的相对分子质量控制在1000以内，对热激子荧光化合物中的取代基团进行筛选和控制，并增大分子二面角，有利于材料的蒸镀成膜及充分发挥器件性能。
[0089]
在本发明实施例中，发光器件包括阳极、阴极，以及位于阳极和阴极之间的发光层，发光层包括热激子荧光化合物，热激子荧光化合物的相对分子质量大于700，且小于1000，热激子荧光化合物包括依次连接的菲并咪唑衍生物、蒽衍生物和高三线态能级分子，菲并咪唑衍生物具有第一侧基，蒽衍生物具有第二侧基和第三侧基。其中，该热激子荧光化
合物具有较好的反系间窜跃性能，反系间窜跃发生在更高的能级，能够减少高电流密度下的三线态能量积累，从而改善了发光器件的效率滚降，延长了发光器件的寿命。另外，该热激子荧光化合物的相对分子质量在1000以内，有利于发光材料的蒸镀。如此，兼顾了制备难度与效率滚降及发光寿命的改善。
[0090]
实施例二
[0091]
本发明实施例还公开了一种显示面板，包括上述发光器件。
[0092]
在本发明实施例中，发光器件包括阳极、阴极，以及位于阳极和阴极之间的发光层，发光层包括热激子荧光化合物，热激子荧光化合物的相对分子质量大于700，且小于1000，热激子荧光化合物包括依次连接的菲并咪唑衍生物、蒽衍生物和高三线态能级分子。其中，该热激子荧光化合物具有较好的反系间窜跃性能，反系间窜跃发生在更高的能级，能够减少高电流密度下的三线态能量积累，从而改善了发光器件的效率滚降，延长了发光器件的寿命。另外，该热激子荧光化合物的相对分子质量在1000以内，有利于发光材料的蒸镀。如此，兼顾了制备难度与效率滚降及发光寿命的改善。
[0093]
实施例三
[0094]
本发明实施例还公开了一种显示装置，包括上述显示面板。
[0095]
在本发明实施例中，显示面板中的发光器件包括阳极、阴极，以及位于阳极和阴极之间的发光层，发光层包括热激子荧光化合物，热激子荧光化合物的相对分子质量大于700，且小于1000，热激子荧光化合物包括依次连接的菲并咪唑衍生物、蒽衍生物和高三线态能级分子。其中，该热激子荧光化合物具有较好的反系间窜跃性能，反系间窜跃发生在更高的能级，能够减少高电流密度下的三线态能量积累，从而改善了发光器件的效率滚降，延长了发光器件的寿命。另外，该热激子荧光化合物的相对分子质量在1000以内，有利于发光材料的蒸镀。如此，兼顾了制备难度与效率滚降及发光寿命的改善。
[0096]
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
[0097]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0098]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0099]
以上对本发明所提供的一种发光器件、显示面板及显示装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对
本发明的限制。