具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种有机发光显示面板,包括形成在基板上的多种不同发光颜色的像素区域。每一像素区域包括远离基板方向设置的第一电极、发光功能层以及第二电极。第二电极为有机发光显示面板的出光侧电极。第二电极的各波长透过率的差值满足如下公式:
|T(450nm)-T(530nm)|≤15% (1)
|T(610nm)-T(530nm)|≤15% (2)
|T(400nm)-T(700nm)|≤50% (3)
其中,T(Xnm)为第二电极对应波长为Xnm的透过率。
有机发光显示面板的发光功能层可通过蒸镀法形成,有机发光显示面板的第一电极及第二电极可通过蒸镀法、溅射法、气相沉积法、离子束沉积法、电子束沉积法或激光烧蚀法来形成。
本发明实施例中,通过设置第二电极对应波长为450nm的透过率与第二电极对应波长为530nm的透过率的差值绝对值小于或等于15%,第二电极对应波长为610nm的透过率与第二电极对应波长为530nm的透过率的差值绝对值小于或等于15%,第二电极对应波长为400nm的透过率与第二电极对应波长为700nm的透过率的差值绝对值小于或等于50%,使第二电极在不同光波段的透过率差值尽可能小,保证不同光波段的效率和色偏达成一致,减小了有机发光显示面板的阴极材料透过率在不同波段的差异,在整个可见光范围内提高了有机发光显示面板的发光效率。
以上是本发明的核心思想,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的剖面结构示意图,如图1所示,有机发光显示面板包括基板10、形成在基板10上的多种不同发光颜色的像素区域100。每一像素区域100包括远离基板10方向设置的第一电极20、发光功能层30以及第二电极40。第二电极40为有机发光显示面板的出光侧电极。图1中箭头方向表示出光方向。第二电极40的各波长透过率的差值满足如下公式:
|T(450nm)-T(530nm)|≤15% (1)
|T(610nm)-T(530nm)|≤15% (2)
|T(400nm)-T(700nm)|≤50% (3)
其中,T(Xnm)为第二电极40对应波长为Xnm的透过率,例如T(450nm)为第二电极40对应波长为450nm的透过率。上述公式的含义为第二电极40对应波长为450nm的透过率与第二电极40对应波长为530nm的透过率的差值绝对值小于或等于15%,第二电极40对应波长为610nm的透过率与第二电极40对应波长为530nm的透过率的差值绝对值小于或等于15%,第二电极40对应波长为400nm的透过率与第二电极40对应波长为700nm的透过率的差值绝对值小于或等于50%。
在保证第二电极40电学性能的前提下,为了使第二电极在不同光波段的透过率差值尽可能小,保证不同光波段的效率和色偏达成一致,在整个可见光范围内提高有机发光显示面板的发光效率,可以进一步通过调节第二电极40的材料使第二电极的各波长透过率的差值满足如下公式:
|T(450nm)-T(530nm)|≤10% (4)
|T(610nm)-T(530nm)|≤10% (5)
|T(400nm)-T(700nm)|≤40% (6)
可选地,在保证第二电极40的低电阻的同时,设置第二电极在可见光波段的最低透过率≥40%,提高有机发光显示面板的发光效率。
可选地,第二电极的材料可以为Ag。图2为本发明实施例中第二电极采用纯Ag时的透射率测试图。参见图2,第二电极采用纯Ag结构时,波长为450nm的蓝光的透射率为46.7%,波长为530nm的绿光透射率为43.8%,波长为610nm的红光透射率为43.6%,3种不同颜色的光的透射率相差不大,且波长在450nm~750nm的光的透射率均没有太大的差异。
可选地,第二电极的材料可以为包括Ag的金属合金。其中包括Ag的金属合金例如还可以包括Mg、Yb、碱金属元素,碱土金属元素或稀土元素中的至少一种。若第二电极的材料为包括Ag的金属合金,可选地设置第二电极的材料中所述Ag的含量≥90%。随着Ag比例增加,整个透过率曲线逐渐接近纯Ag条件下的透过率曲线,可以减小不同颜色的光的透射率差值,平衡不同颜色像素区域的发光效率。图3为本发明实施例中第二电极采用MgAg合金时的透射率测试图。其中MgAg合金中Mg和Ag的比例为1:9。参见图3,第二电极对应波长为450nm的透过率为51.56%,第二电极对应波长为530nm的透过率为49.5%,第二电极对应波长为610nm的透过率为46.4%。3种不同颜色的光的透射率相差不大,且波长在450nm~750nm的光的透射率均没有太大的差异。
下面将结合具体实验,对本申请的上述结论的可行性加以验证。图4为本发明实施例提供的又一种有机发光显示面板的剖面结构示意图,本申请实施例中,有机发光显示面板的发光功能层30可以包括第一辅助功能层31、发光材料层32和第二辅助功能层33。有机发光显示面板的第一辅助功能层31、发光材料层32及第二辅助功能层33可通过蒸镀方式形成。第一辅助功能层31为空穴型的辅助功能层,可以具有多层结构,例如包括空穴注入层、空穴传输层及电子阻挡层中的一层或几层。图4中示例性的设置第一辅助功能层31包括空穴注入层311和空穴传输层312。第二辅助功能层33为电子型的辅助功能层,其也可以具有多层结构,可以包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层中的一层或几层。图4中示例性的设置第二辅助功能层33包括电子传输层331。
可选地,发光材料层32包括主体材料(host)以及客体掺杂材料(dopant)。示例性地,图4中画出了红色发光颜色的像素区域R、绿色发光颜色的像素区域G和蓝色发光颜色的像素区域B。其中,红色发光颜色的像素区域R对应的发光材料层和/或蓝色发光颜色的像素区域B对应的发光材料层可以采用一种或两种主体材料;绿色发光颜色的像素区域G对应的发光材料层可以采用至少两种主体材料。本领域内技术人员应该理解,发光材料层中主体材料的含量大于发光客体材料,一般的,主体材料HOMO能级绝对值|Thost(HOMO)|大于客体掺杂材料的HOMO能级绝对值|Tdopant(HOMO)|,主体材料LUMO能级绝对值|Thost(LUMO)|小于客体掺杂材料的LUMO能级绝对值|Tdopant(LUMO)|,主体材料三线态能级Thost(S)大于客体材料三线态能级Tdopant(S)。主体材料的三线态激子能量可有效地转移给发光客体材料,并且主体材料的发射光谱和客体掺杂材料的吸收光谱能够能量匹配。另外,作为发光材料的客体掺杂材料可以包括磷光或荧光材料,例如红色发光颜色的像素区域R对应的发光材料层和绿色发光颜色的像素区域G对应的发光材料层的客体掺杂材料为磷光材料,蓝色发光颜色的像素区域B对应的发光材料层的客体掺杂材料为荧光材料。本发明实施例对发光材料层的材料不做限定,例如还可以采用非主客体掺杂体系材料或是采用具有热致延迟荧光(TADF,Thermally Activated Delayed Fluorescence)功能的发光材料。
本发明实施例的第一电极20至少包括反射电极层,用以增加反射率,提高有机发光显示面板的光利用效率。例如可以设置第一电极20包括依次设置的氧化铟锡导电膜、反射电极层(Ag)和氧化铟锡导电膜。氧化铟锡导电膜为高功函数的材料,利于空穴的注入。第一电极20和第二电极40之间形成微腔结构。微腔结构利用光在折射率不连续的界面上的反射、全反射、干涉、衍射或散射等效应,将光限制在一个很小的波长区域内。通过设计腔长和优化腔内各层的厚度,使发光中心位于腔内驻波场的增强峰附近,可以提高器件辐射偶极子和腔内电场的耦合效率,从而提高器件的发光效率和亮度。由于不同颜色的光波长不同,因此需要为不同发光颜色像素区域对应的微腔结构设置不同的有效腔长,微腔结构的有效腔长是指光在微腔结构中的光学路径长度。可以通过第一辅助功能层31、发光材料层32和第二辅助功能层33来调整微腔结构的有效腔长。图4中示例性地通过第一辅助功能层31的空穴传输层来调整微腔结构的有效腔长,本实施例中将调整微腔结构的有效腔长的空穴传输层称为空穴传输辅助层313。图4中示例性的在红色发光颜色的发光单元R以及绿色发光颜色的发光单元G的空穴传输层312上设置空穴传输辅助层313,且红色发光颜色的发光单元R对应的空穴传输辅助层313的厚度大于绿色发光颜色的发光单元G对应的空穴传输辅助层313的厚度。
可选地,第二电极40的厚度范围为10nm-25nm。设置该厚度范围可以在平衡不同发光颜色的发光效率的同时,降低第二电极40的电阻,从而减小有机发光显示面板的功耗。
可选地,参见图4,为增加有机发光显示面板的发光效率,可以在第二电极40远离基板的一侧设置光耦合有机层50;光耦合有机层50的折射率大于第二电极40的折射率。可选地,第二电极40与光耦合有机层50的总透过率≥60%。通过光耦合有机层50与第二电极40的折射率的配合,增强微腔结构的光强增强效果,提高发光效率。
表1:采用现有技术的的第二电极和采用MgAg合金(Mg:Ag=1:9)的第二电极的OLED器件的外量子效率测试结果对照表
表1为采用现有技术的的第二电极和采用MgAg合金(Mg:Ag=1:9)的第二电极的OLED器件的外量子效率测试结果对照表。在表1中,示出了现有技术中采用MgAg合金(Mg:Ag=10:1)的第二电极应用在OLED上和本实施例采用MgAg合金(Mg:Ag=1:9)的第二电极应用在OLED的外量子效率测试结果。为便于对比,两种第二电极应用到的OLED器件均采用图4所示结构。其中,第一电极20采用Ag,厚度为空穴注入层311的厚度为空穴注入层311采用4,4’,4”-三[(3-甲基苯基(苯基)氨基)]三苯胺(4,4’,4”-[3-methylphenyl(phenyl)-amino]triphenylamine)(m-MTDATA)形成。空穴传输层312的厚度为采用N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(N,N’-diphenyl-N,N’-bis(3-methylphenyl)-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine)(TPD)形成。绿色发光颜色的像素区域G对应的空穴传输辅助层313的厚度为红色发光颜色的像素区域R对应的空穴传输辅助层313的厚度为空穴传输辅助层313与空穴传输层312采用相同的材料。发光材料层32的厚度为发光材料层32采用主客体掺杂体系,主体材料和客体掺杂材料的掺杂体积比为5%。图4中的红色发光颜色的像素区域R的主体材料为二苯乙烯基苯(CBP),客体掺杂材料为PQIr(三(1-苯基喹啉)铱)。绿色发光颜色的像素区域G的主体材料为二苯乙烯基苯(CBP)和1,3-二(咔唑-9-基)(mCP),客体掺杂材料为Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)。蓝色发光颜色的像素区域B的主体材料为二苯乙烯基苯(CBP),客体掺杂材料为FIrpic。电子传输层331的厚度为电子传输层331采用8-羟基喹啉铝(Alq3)形成。第二电极4的厚度为光耦合层50的厚度为光耦合有机层50采用LiF材料。现有技术中,采用MgAg合金(Mg:Ag=10:1)的第二电极,Mg和Ag的比例为10:1,各波长透过率差异较大,透过率差值一般会大于15%。采用MgAg合金(Mg:Ag=10:1)的第二电极应用在OLED时,参见表1,蓝光、绿光和红光的外量子效率分别为8.47%、26.50%和28.70%。本实施例中测试样品的OLED的第二电极Mg和Ag的比例为1:9,各波长透过率的差值满足公式(4)(5)(6),因此各波长透过率差值小,参见表1,蓝光、绿光和红光的外量子效率分别为9.10%、30.00%和35.20%,相比于现有技术中采用MgAg合金(Mg:Ag=10:1)的第二电极,红光外量子效率提升效果最明显,绿光其次。根据测试结果可知通过减小第二电极的各波长透过率的差值,可以提高OLED在不同波段的外量子效率,从而在整个可见光范围内提高了有机发光显示面板的发光效率。
图5为本发明实施例提供的有机发光显示面板与现有技术的蓝光外量子效率-电流密度测试结果对比图。参见图5,现有技术中第二电极采用Mg:Ag合金(Mg:Ag的含量比为10:1)的材料,本实施例中的有机发光显示面板的第二电极采用Mg和Ag的比例为1:9的材料,在相同的电流密度下,本实施例中的有机发光显示面板的蓝光外量子效率相比于现有技术中有机发光显示面板的蓝光外量子效率显著增加。需要说明的是,图5的测试样品也采用图4所示结构,且各膜层的厚度以及材料与进行外量子效率测试的样品相同。
图6为本发明实施例提供的又一种有机发光显示面板的局部剖面结构示意图,参见图6,与图4不同的是,图6中通过第二辅助功能层33的电子传输层来调整微腔结构的有效腔长,本实施例中将调整微腔结构的有效腔长的电子传输层称为电子传输辅助层332。图中示例性的在红色发光颜色的发光单元R以及绿色发光颜色的发光单元G的电子传输层331上设置电子传输辅助层332,且红色发光颜色的发光单元R对应的电子传输辅助层332的厚度大于绿色发光颜色的发光单元G对应的电子传输辅助层332的厚度。
需要说明的是,上述各实施例所述有机发光显示面板可以是有源式有机发光显示面板还可以是无源式有机发光显示面板。对于有源式有机发光显示面板包括多个发光单元,如多个红色发光单元R,绿色发光单元G,蓝色发光单元B,每一发光单元对应的第一电极相互电绝缘,且每一发光单元对应一薄膜晶体管(Thin-film transistor,TFT),薄膜晶体管(Thin-film transistor,TFT)与对应的第一电极电连接。每一个薄膜晶体管为通过第一电极与每一个对应的发光单元对应提供驱动信号。对于无源式有机发光显示面板包括多个发光单元,同一行所述发光单元共用同一所述第一电极;同一列发光单元共用同一第二电极;第一电极和第二电极绝缘交叉。
综上所述,本发明实施例通过调整第二电极在不同光波段的透过率差值尽可能小,保证不同光波段的效率和色偏达成一致,减小了有机发光显示面板的阴极材料透过率在不同波段的发光效率的差异,从而在整个可见光范围内提高了有机发光显示面板的发光效率。
本发明实施例还提供一种电子设备。图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图7所示,本发明实施例提供的电子设备包括本发明任意实施例所述的有机发光显示面板200。电子设备可以为如图7中所示的手机,也可以为电脑、电视机、智能穿戴设备等,本实施例对此不作特殊限定。
基于同一构思,本发明实施例还提供一种有机发光显示面板的制作方法。图8为本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的制作方法的流程示意图,如图8所示,本实施例的方法包括如下步骤:
步骤S110、在包括多种不同发光颜色的像素区域的基板上形成第一电极。
在基板上形成第一电极的方式可以选用蒸镀、磁控溅射或喷墨打印等方式。第一电极的材料可以选用高功函数的导电材料,便于空穴的注入,例如铟锡氧化物ITO材料。其中第一电还极至少包括反射导电层,用于提高反射率。反射导电层例如可以是Ag等不透光的金属材料。
在本发明的一种实现方式中,第一电极包括依次设置的第一透明导电膜、反射导电膜和第二导电膜。
第一电极中的第一透明导电膜和第二透明导电膜采用高功函数的材料,利于空穴的注入,反射导电膜用来增加反射率,提高有机发光显示面板的光利用效率。可选地,第一透明导电膜和第二透明导电膜可以选择氧化铟锡ITO。可选地,反射导电膜可以为Ag。可选地,反射导电膜的厚度大于可选地,第一电极的反射率大于80%。
需要说明的是,可选的,在形成第一电极后,还可以形成像素限定层,其中像素限定层包括多个开口结构,每一开口结构对应一发光单元区域。
亦或者,在形成第一电极之前,形成像素限定层其中发光单元限定层包括多个开口结构,然后在每个开口结构内形成第一电极。像素限定层可以防止后续形成的发光材料层的混色现象。
步骤S120、在第一电极上形成发光功能层。
可选地,发光功能层包括第一辅助功能层、发光材料层和第二辅助功能层。第一辅助功能层可以具有多层结构,例如包括空穴注入层、空穴传输层及电子阻挡层,还可以包括子辅助功能层,其中,子辅助功能层可以是空穴补偿层,用来调整不同发光颜色的像素区域对应的微腔结构的有效腔长;第二辅助功能层可以具有多层结构,可以包括电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层。
对于不同发光颜色的发光单元,分别采用掩膜版依次进行发光材料层的沉积。示例性的,本发明实施例的发光功能层包含3种发光颜色的发光单元区域,可以分别为红色发光颜色发光单元区域R、绿色发光颜色发光单元区域G和蓝色发光颜色发光单元区域B。在本发明的其他实现方式中,发光功能层还可以是其他包含多种发光颜色的发光单元区域,本申请对此不作限定。
可选的,不同发光颜色发光单元区域的发光材料层的厚度可以相同,也可以不同,具体需要结合实际工艺要求,各不同发光颜色发光单元区域的微腔结构,发光层特性,以及各发光单元区域的空穴与电子之间的传输平衡等因素综合进行考虑。第一辅助功能层和第二辅助功能的设置,实现电子和空穴的注入平衡,保证电子和空穴在发光材料层内复合。
步骤S130、在发光功能层上形成第二电极。
其中,第二电极的各波长透过率的差值满足如下公式:
|T(450nm)-T(530nm)|≤15% (1)
|T(610nm)-T(530nm)|≤15% (2)
|T(400nm)-T(700nm)|≤50% (3)
T(Xnm)为第二电极4对应波长为Xnm的透过率。
第二电极例如可以选用低功函数的导电材料,利于电子的注入。
本发明实施例中,通过设置第二电极对应波长为450nm的透过率与第二电极对应波长为530nm的透过率的差值绝对值小于或等于15%,第二电极对应波长为610nm的透过率与第二电极对应波长为530nm的透过率的差值绝对值小于或等于15%,第二电极对应波长为400nm的透过率与第二电极对应波长为700nm的透过率的差值绝对值小于或等于50%,减小了有机发光显示面板的阴极材料透过率在不同波段的差异,从而在整个可见光范围内提高了有机发光显示面板的发光效率。
可以理解的是,有机发光显示面板的阴极材料透过率在不同波段的发光效率的差异越小,有机发光显示面板的发光效率越高。在上述实施例的基础上,可选地,第二电极40的各波长透过率的差值满足如下公式:
|T(450nm)-T(530nm)|≤10% (4)
|T(610nm)-T(530nm)|≤10% (5)
|T(400nm)-T(700nm)|≤40% (6)
其中,T(Xnm)为第二电极对应波长为Xnm的透过率。
可选地,第二电极的材料为包括Ag的金属合金。Ag的金属合金例如可以是还包括Mg、Yb、碱金属元素,碱土金属元素或稀土元素中的至少一种。第二电极的材料中Ag的含量≥90%。随着Ag的金属合金中随着Ag含量的增加,采用Ag的金属合金的第二电极在整个可见光范围内的透过率越来越接近采用Ag的第二电极在整个可见光范围内的透过率。当第二电极的材料中Ag的含量≥90%时,采用Ag的金属合金的第二电极在整个可见光范围内的透过率与采用Ag的第二电极在整个可见光范围内的透过率十分接近,且满足公式(1)、(2)及(3),同时,第二电极在可见光波段的最低透过率≥40%。
可选地,在发光功能层上形成第二电极可以通过真空蒸镀的方式实现Ag与其他金属的共混掺杂,得到第二电极。
可选的,本发明实施例的制备方法还包括在第二电极的表面形成耦合发光层。其中,光耦合有机层的折射率大于第二电极的折射率,第二电极与光耦合有机层的总透过率≥60%。
本发明实施例提供的有机发光显示面板可以是有源式有机发光显示面板还可以是无源式有机发光显示面板。对于有源式有机发光显示面板包括多个发光单元,如多个红色发光单元R,绿色发光单元G,蓝色发光单元B,每一发光单元对应的第一电极相互电绝缘,且每一发光单元对应一薄膜晶体管(Thin-film transistor,TFT),薄膜晶体管(Thin-filmtransistor,TFT)与对应的第一电极电连接。在形成第一电极之前在基板上形成多个薄膜晶体管,每一个薄膜晶体管通过第一电极与每一个对应的发光单元对应提供驱动信号。对于无源式有机发光显示面板包括多个发光单元,同一行所述发光单元共用同一所述第一电极;同一列发光单元共用同一第二电极;第一电极和第二电极绝缘交叉。
可选地,每一发光单元中的第一电极和第二电极之间形成微腔结构;且不同发光颜色的发光单元对应的微腔结构的有效腔长不同;微腔结构的有效腔长是指光在微腔结构中的光学路径长度。发光单元对应的微腔结构的腔长与发光单元对应的发光颜色波长正相关。本发明实施例提供的有机发光显示面板由于不同颜色光的波长各不相同,不同发光颜色的发光单元对应的微腔结构的有效腔长不同。绿色发光颜色发光单元G对应的微腔结构的有效腔长小于红色发光颜色发光单元R对应的微腔结构的有效腔长,且大于蓝色发光颜色发光单元B对应的微腔结构的有效腔长。
可选地,本发明实施例的有机发光显示面板包括多个发光单元,其中,红色发光颜色的发光单元对应的发光材料层和绿色发光颜色的发光单元对应的发光材料层的形成材料包含磷光材料;蓝色发光颜色的发光单元对应的发光材料层的形成材料为荧光材料。红色发光颜色的发光单元对应的发光材料层和/或蓝色发光颜色的发光单元对应的发光材料层采用一种或两种主体材料构成;绿色发光颜色的发光单元对应的发光材料层采用至少两种主体材料构成。
本发明实施例通过调整第二电极在不同光波段的透过率差值尽可能小,保证不同光波段的效率和色偏达成一致,减小了有机发光显示面板的阴极材料透过率在不同波段的差异,从而在整个可见光范围内提高了有机发光显示面板的发光效率。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。