一種有機發光顯示面板以及電子設備的製作方法

2023-10-31 02:12:02 1

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種有機發光顯示面板以及電子設備。

背景技術：

OLED，即有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode)，又稱為有機電致發光器件，是指發光材料在電場驅動下，通過載流子注入和複合導致發光的現象。與液晶顯示(LCD)裝置相比，有機發光顯示裝置更輕薄，具有更好的視角和對比度等，因此受到了人們的廣泛關注。

有機電致發光器件的結構一般包括對應每個像素區域的陽極、輔助功能層(如空穴傳輸層，電子傳輸層，電子注入層等)、發光層和陰極，當電壓被施加到陽極與陰極上時，空穴和電子分別傳輸移動至發光層，二者在發光層中複合形成激子；激子在電場的作用下發生遷移，將能量傳遞給發光材料，並激發發光材料中的電子從基態躍遷到激發態，激發態能量通過輻射失活產生光子，釋放出光能。

對於現有的有機電致發光器件而言，空穴和電子常常穿越發光層，分別向陰極和陽極傳輸，這類空穴和電子的能量由於未能夠用來激發材料發光，從而使得器件的效率和壽命降低。與此同時，空穴和電子複合形成激子後向兩側擴散，一部分激子就會擴散到未摻雜發光材料的其他區域，例如空穴傳輸層或者電子傳輸層等，然後發生衰減，然而這類激子的衰減不能產生光子，這也造成有機電致發光器件的發光效率降低。此外，現有的有機電致發光器件發光層中的發光中心的位置容易偏移，通過模擬發現，發光中心位置的偏移會造成發光亮度的變化以及面板的色偏問題。

技術實現要素：

本發明提供一種有機發光顯示面板以及電子設備，以實現空穴和電子在發光材料層中的平衡，調節器件中發光中心的位置，提高有機發光顯示面板的發光效率。

第一方面，本發明實施例提供了一種有機發光顯示面板，包括：

襯底基板；

依次位於襯底基板上方的第一電極、第一發光材料層、第二發光材料層和第二電極；

其中，第一發光材料層包括至少一P型主體材料和至少一N型主體材料；所述第二發光材料層包括至少一P型主體材料和至少一N型主體材料；所述第一發光材料層中P型主體材料的總含量大於N型主體材料的體積百分總含量；所述第二發光材料層中N型主體材料的總含量大於P型主體材料的體積百分總含量。

第二方面，本發明實施例還提供了一種電子設備，包括第一方面所述的有機發光顯示面板。

本發明提供的有機發光顯示面板包括第一電極、第一發光材料層、第二發光材料層和第二電極，第一發光材料層和第二發光材料層均包括至少一種P型主體材料和至少一N型主體材料，這種材料兼具有傳電子和空穴的雙極性功能，使電子和空穴能夠在兩個發光材料層的主體材料中得到有效平衡，又通過設置第一發光材料層中P型主體材料的總含量大於N型主體材料的體積百分總含量以及第二發光材料層中N型主體材料的總含量大於P型主體材料的體積百分總含量，使空穴容易注入第一發光材料層以及使電子容易注入第二發光材料層，另外，這種雙發光材料層的設計由於控制了發光中心的位置位於第一發光材料層和第二發光材料層的交界處，從而即使在外加電壓有變化的情況下，電子和空穴的複合區域也被限定在發光材料層中，進一步提高了有機發光顯示面板的發光效率。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種有機發光顯示面板的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的又一種有機發光顯示面板的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種電子設備的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。

圖1為本發明實施例提供的一種有機發光顯示面板的結構示意圖，如圖1所示，有機發光顯示面板包括襯底基板10以及依次位於襯底基板10上方的第一電極20、第一發光材料層30、第二發光材料層40和第二電極50。

其中，第一發光材料層30包括至少一P型主體材料和至少一N型主體材料，第二發光材料層40包括至少一P型主體材料和至少一N型主體材料，並且第一發光材料層30中P型主體材料的總含量大於N型主體材料的體積百分總含量，第二發光材料層40中N型主體材料的總含量大於P型主體材料的體積百分總含量。

由於第一發光材料層30中P型主體材料的總含量大於N型主體材料的體積百分總含量，因此第一發光材料層30具有空穴傳輸能力；由於第二發光材料層40中N型主體材料的總含量大於P型主體材料的體積百分總含量，因此第二發光材料層40具有電子傳輸能力。在有機發光顯示面板的第一電極20和第二電極50之間產生電場後，空穴從第一電極20傳輸至第一發光材料層30，電子從第二電極50傳輸至第二發光材料層40，由於兩層發光材料層的載流子傳輸能力不同，能夠分別傳輸空穴和電子，使電子和空穴複合形成的激子主要產生在兩個發光材料層的界面處附近，準確控制發光中心的位置，避免器件的發光中心隨著施加電流的偏移導致的亮度變化以及色偏現象，充分利用電子和空穴複合產生的激子，從而提高了器件的效率。

可選的，可以設置上述各實施例中的第一發光材料層中的P型主體材料的體積百分總含量和N型主體材料的體積百分總含量的比值範圍可以為[1,9]，以提升第一發光材料層的空穴傳輸效果。第二發光材料層中的P型主體材料的體積百分總含量和N型主體材料的體積百分總含量的比值範圍可以為[1/9,1]，以提升第二發光材料層的電子傳輸效果。通過調控各個發光材料層中的P型主體材料和N型主體材料的比例，可以有效控制電子和空穴的複合區範圍的大小，由於第一發光材料層中P型主體材料體積百分總含量高，第二發光材料層中N型主體材料體積百分總含量高，因此可以使得兩種載流子均不容易擴散至對面的發光材料層中，所以載流子集中在兩個發光材料層的界面附近處複合，提高器件效率和壽命。

在上述實施例的基礎上，可選地，第一發光材料層中的P型主體材料與第二發光材料層中的P型主體材料相同；第一發光材料層中的N型主體材料與第二發光材料層中的N型主體材料相同。在其他實施方式中，第一發光材料層中的P型主體材料以及N型主體材料與第二發光材料層中的P型主體材料相同以及N型主體材料也可以不同。通過兩種類型的主體材料的混合比例的不同實現不同載流子傳輸類型的發光材料層。第一發光材料層中的P型主體材料和/或第二發光材料層中的P型主體材料包括咔唑類基團。第一發光材料層中的N型主體材料和/或第二發光材料層中的N型主體材料包括芳香環類基團。

有機分子激發態分為單線態和三線態，自旋統計計算表明，形成單線態和三線態激子的概率分別是25％和75％，因此基於螢光材料的OLED，其內量子效率的上限為25％。與傳統螢光材料為發光組件的OLED相比，磷光材料的有機發光二極體PHOLED能夠同時利用單線態和三線態的激子，使得器件的內量子效率的上限達到99.99％。因此，本發明實施例中可以設置第一發光材料層包括至少一客體磷光材料；第二發光材料層包括至少一客體磷光材料。磷光材料器件存在的一個最大問題是高電流密度下三線態激子的淬滅，由此導致在高電流密度下發光效率的快速衰減，本發明實施例中由於設置有第一發光材料層和第二發光材料層，因此可以減少載流子的積累，所以可以減少三線態-三線態激子的湮滅，也減少了電荷積累引起的器件劣化，從而提高器件的效率和壽命。

本領域內技術人員應該理解，發光材料層中主體材料的含量大於客體摻雜材料，一般的，主體材料HOMO能級絕對值|T_host(HOMO)|大於客體摻雜材料的HOMO能級絕對值|T_dopant(HOMO)|，主體材料LUMO能級絕對值|T_host(LUMO)|小於客體摻雜材料的LUMO能級絕對值|T_dopant(LUMO)|，主體材料三線態能級T_host(S)大於客體摻雜材料三線態能級T_dopant(S)。主體材料的三線態激子能量可有效地轉移給客體摻雜材料，並且主體材料的發射光譜和客體摻雜材料的吸收光譜能夠能量匹配。

在上述實施例的基礎上，可選的，本發明實施例還可以設置第一發光材料層中客體磷光材料的體積百分總含量大於第二發光材料層中客體磷光材料的體積百分總含量。由於磷光客體材料利於空穴傳輸而不利於電子傳輸，因此，在第二發光材料層中如果存在較高濃度的磷光客體材料，就會妨礙電子的注入。因此，本發明實施例設置第一發光材料層中客體磷光材料的體積百分總含量大於第二發光材料層中客體磷光材料的體積百分總含量，平衡電荷和空穴的注入平衡，進一步提高器件的效率和壽命。

可選的，可以設置第一發光材料層中的客體磷光材料體積百分總含量大於等於3％，小於等於10％，第二發光材料層中的客體磷光材料體積百分總含量大於等於0.5％，小於等於3％。適當減小第二發光材料層中的客體磷光材料體積百分總含量可以降低第二發光材料層對電子的阻礙作用，降低器件的驅動電壓，提高器件效率。

可選地，第一發光材料層中的客體磷光材料與第二發光材料層中的客體磷光材料相同。第一發光材料層中的客體磷光材料，和/或，第二發光材料層中的客體磷光材料可以包括Ir、Pt或Cu元素的配位化合物。

可選的，第一發光材料層的厚度大於第二發光材料層的厚度。例如可以設置第一發光材料層與第二發光材料層的厚度比值可以為大於等於1，小於等於2。由於第一發光材料層中的客體磷光材料體積百分總含量較大，因此設置較厚的第一發光材料層，避免第一發光材料層產生的三重態激子局限在狹窄區域，防止由於局部三重態激子濃度過高產生三重態-三重態激子湮滅現象。此外，由於第一發光材料層中客體磷光材料的體積百分總含量大於第二發光材料層中客體磷光材料的體積百分總含量，因此若第一發光材料層的過薄，第一發光材料層的摻雜效果容易受外界膜層的影響，例如其他膜層中的雜質離子擴散進入第一發光材料層中，或者第一發光材料層中的客體磷光材料擴散至其他膜層中，均會形成大量的激子猝滅中心。因此本發明實施例中上述第一發光材料層和第二發光材料層厚度的設置還可以避免第一發光材料層的摻雜效果容易受外界膜層的影響，從而提高器件效率和壽命。

若設置第一發光材料層的厚度小於或等於第二發光材料層的厚度，由於第一發光材料層中的客體材料相比於第二發光材料層中的客體磷光材料多，則在第二發光材料層合理設計的基礎上，第一發光材料層容易出現其它層中的雜質擴散進去或者客體材料擴散出來的情況，而這種情況不僅會影響有機發光顯示面板的發光效率，還會影響有機發光顯示面板的壽命。另外，電子和空穴在發光材料層中複合產生激子，激子將能量傳送給客體並弛豫發光，由於高濃度客體摻雜會引起濃度淬滅，導致激子無法形成光線發出，降低了有機發光顯示面板的發光效率，因此需要客體含量較多的第一發光材料層的厚度大一些。

圖2為本發明實施例提供的又一種有機發光顯示面板的結構示意圖，本發明實施例中，有機發光顯示面板包括基板10、第一電極20、第一發光材料層30、第二發光材料層40和第二電極50，第一電極20和第一發光材料層30之間還可以設置有第一輔助功能層31，第二電極50和第二發光材料層40之間還可以設置有第二輔助功能層41。有機發光顯示面板的第一輔助功能層31、第一發光材料層30、第二發光材料層40及第二輔助功能層41可通過蒸鍍方式形成。第一輔助功能層31為空穴型的輔助功能層，可以具有多層結構，例如包括空穴注入層、空穴傳輸層及電子阻擋層中的一層或幾層。圖2中示例性地設置第一輔助功能層31包括空穴注入層311和空穴傳輸層312。第二輔助功能層41為電子型的輔助功能層，其也可以具有多層結構，可以包括電子傳輸層、電子注入層及空穴阻擋層中的一層或幾層。圖2中示例性地設置第二輔助功能層41包括電子傳輸層411。第一輔助功能層的設置，一方面使得空穴更容易從第一電極注入到第一發光材料層中，另一方面，也起到阻擋從第二電極注入到第二發光材料層中的電子穿過第一發光材料層向第一電極方向的遷移，使空穴和電子在發光材料層中複合，進一步提高了有機發光顯示面板的發光效率；同理，第二輔助功能層的設置，一方面使得電子更容易從第二電極注入到第二發光材料層中，另一方面，也起到阻擋從第一電極注入到第一發光材料層中的空穴穿過第二發光材料層向第二電極方向的遷移，使空穴和電子在發光材料層中複合，進一步提高了有機發光顯示面板的發光效率。

本發明實施例的第一電極20還可以至少包括反射電極層，用以增加反射率，提高有機發光顯示面板的光利用效率。例如可以設置第一電極20包括依次設置的氧化銦錫導電膜、反射電極層(Ag)和氧化銦錫導電膜。氧化銦錫導電膜為高功函數的材料，利於空穴的注入。第一電極20和第二電極50之間形成微腔結構。微腔結構利用光在折射率不連續的界面上的反射、全反射、幹涉、衍射或散射等效應，將光限制在一個很小的波長區域內。通過設計腔長和優化腔內各層的厚度，使發光中心位於腔內駐波場的增強峰附近，可以提高有機發光顯示面板輻射偶極子和腔內電場的耦合效率，從而提高有機發光顯示面板的發光效率和亮度。

本申請實施例中，有機發光顯示面板包括多個發光單元，圖2中示例性地畫出了紅色發光顏色的發光單元R、綠色發光顏色的發光單元G和藍色發光顏色的發光單元B。由於不同顏色的光波長不同，因此需要為不同發光顏色像素區域對應的微腔結構設置不同的有效腔長，微腔結構的有效腔長是指光在微腔結構中的光學路徑長度。可以通過第一輔助功能層31、第一發光材料層30、第二發光材料層40和第二輔助功能層41來調整微腔結構的有效腔長。圖2中示例性地通過第一輔助功能層31的空穴傳輸層來調整微腔結構的有效腔長，本實施例中將調整微腔結構的有效腔長的空穴傳輸層稱為空穴傳輸輔助層313。圖2中示例性地在紅色發光顏色的發光單元R以及綠色發光顏色的發光單元G的空穴傳輸層312上設置空穴傳輸輔助層313，且紅色發光顏色的發光單元R對應的空穴傳輸輔助層313的厚度大於綠色發光顏色的發光單元G對應的空穴傳輸輔助層313的厚度。

在上述各實施例的基礎上，可選地，第一發光材料層與第二發光材料層的發光波長差值小於或等於30nm。第一發光材料層和第二發光材料層和第二發光材料層處於同一個發光單元中，理想的情況下，第一發光材料層和第二發光材料層應當發出相同波長的光。當第一發光材料層與第二發光材料層的發光波長差值小於或等於30nm時，在空穴和電子能夠在發光材料層中有效平衡的基礎上，保障了有機發光顯示面板的色穩定性和色純度。

本發明實施例還提供一種電子設備。圖3為本發明實施例提供的一種電子設備的結構示意圖，如圖3所示，本發明實施例提供的電子設備包括本發明任意實施例所述的有機發光顯示面板100。電子設備可以為如圖3中所示的手機，也可以為電腦、電視機、智能穿戴設備等，本實施例對此不作特殊限定。

注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限於這裡所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限於以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的範圍由所附的權利要求範圍決定。