CN111430561B

CN111430561B - 白光发光器件、显示基板和显示面板

Info

Publication number: CN111430561B
Application number: CN202010285051.9A
Authority: CN
Inventors: 李晓晓; 周小康
Original assignee: Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2020-04-13
Filing date: 2020-04-13
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2040-04-13
Also published as: CN111430561A

Abstract

本发明公开了一种白光发光器件、显示基板和显示面板。其中，白光发光器件包括阳极、发光层和阴极，所述发光层位于所述阳极与所述阴极之间，所述发光层包括位于同一层的第一发光层、第二发光层和第三发光层，所述第一发光层包括第一主体材料和第一客体材料，所述第二发光层包括第二主体材料和第二客体材料，所述第三发光层包括第三主体材料和第三客体材料；其中，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料相同，且均为3，4‑双(9‑蒽)‑N‑甲基‑马来酰亚胺。本发明改善了白光发光器件中发光层发光材料选择受限的问题，降低了发光材料的选择成本。

Description

白光发光器件、显示基板和显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种白光发光器件、显示基板和显示面板。

背景技术

目前，有很多大尺寸OLED显示器通过采用白光加彩色滤色片的方式实现彩色化，因其不需要精细金属掩膜版，容易做到大尺寸。然而，由于这种方式的光利用效率低，对白光OLED效率及发光光谱都有特殊要求，导致发光材料选择受限，进而限制了白光OLED的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种白光发光器件、显示基板和显示面板，以改善白光发光器件中发光层发光材料选择受限的问题，降低发光材料的选择成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种白光发光器件，包括阳极、发光层和阴极，所述发光层位于所述阳极与所述阴极之间，所述发光层包括位于同一层的第一发光层、第二发光层和第三发光层，所述第一发光层包括第一主体材料和第一客体材料，所述第二发光层包括第二主体材料和第二客体材料，所述第三发光层包括第三主体材料和第三客体材料；

其中，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料相同，且均为3，4-双(9-蒽)-N-甲基-马来酰亚胺。

可选地，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料为相同颜色的发光主体材料；所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例不同。

可选地，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料均为蓝光主体材料；

所述第一客体材料的掺杂比例为30wt％至50wt％，所述第二客体材料的掺杂比例为5wt％至30wt％，所述第三客体材料的掺杂比例为1wt％至5wt％；

优选地，所述蓝光主体材料为mCP或AND。

可选地，所述第一主体材料为红光主体材料，所述第二主体材料为绿光主体材料，所述第三主体材料为蓝光主体材料；所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例相同；

优选地，所述红光主体材料为DPVBi，所述绿光主体材料为CBP，所述蓝光主体材料为mCP。

可选地，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例均为0.1wt％至10wt％；

优选地，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例均为3wt％。

可选地，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料为同一发光主体材料，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例介于0.1wt％至5wt％之间。

可选地，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料为DPVBi、CBP、Ir(bt)₂(acac)、PTZMes₂B中的一种。

可选地，所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层在横向上依次相连设置，其中，所述横向平行于所述发光层。

第二方面，本发明实施例提供了一种显示基板，包括本发明任一实施例提供的白光发光器件。

第三方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板为本发明实施例提供的显示基板，所述第二基板包括彩色滤光层，所述彩色滤光层包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的技术方案基于3，4-双(9-蒽)-N-甲基-马来酰亚胺(9AnDPM)的双荧光性质，因9AnDPM具有多个发射峰且在掺杂于发光主体材料中可发射红光、绿光和蓝光，进而通过在发光层的主体材料中掺杂9AnDPM，可配合主体材料的发光颜色类型，选择合适浓度的9AnDPM进行掺杂，可实现白光发光器件的设计。因此，本发明的技术方案仅通过在发光层的主体材料中掺杂一种客体材料，即可设计出白光发光器件，从而改善了白光发光器件中发光层发光材料选择受限的问题，降低了发光材料的选择成本。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点，附图中：

图1是本发明实施例提供的一种白光发光器件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的显示基板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的显示面板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。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。

正如背景技术所述，现有技术存在发光材料选择受限的问题。发明人经研究发现，存在上述问题的根本原因在于，现有方案通常采用红光、绿光和蓝光组合形成白光，对于主体材料和客体材料掺杂的发光结构，需要选择红光主体材料、绿光主体材料和蓝光主体材料，之后再选择对应发光颜色的客体材料，但其中大部分客体材料不管以何种掺杂比例掺杂到主体材料中，形成的发光器件的发光效率总是很低，导致大部分客体材料不适合制备光电器件；而且对于选定的合适的客体材料，不同颜色的主体材料又需要掺杂不同的客体材料，进一步限制了客体材料的可选择性，从而使得发光材料的选择受限。

基于上述技术问题，本实施例提供了以下解决方案：

图1是本发明实施例提供的一种白光发光器件的结构示意图。如图1所示，本实施例提供了一种白光发光器件，包括阳极10、发光层20和阴极30，发光层20位于阳极10与阴极30之间，发光层20包括位于同一层的第一发光层21、第二发光层22和第三发光层23，第一发光层21包括第一主体材料和第一客体材料，第二发光层22包括第二主体材料和第二客体材料，第三发光层23包括第三主体材料和第三客体材料；其中，第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料相同，且均为3，4-双(9-蒽)-N-甲基-马来酰亚胺(9AnDPM)。

9AnDPM的结构式为：

经发明人研究发现，9AnDPM的发射光谱中，350-460nm的发射峰为归属于蒽的振动精细结构；520-580nm的发射峰位归属于电荷转移激发态(CT态)，表现为明显的双荧光性质。加入大极性溶剂水，当水含量为10％至60％时，CT态发射淬灭，局域激发态(LE态)蒽的特征发射增强，溶液发射为绿光；当水含量为70％至90％时，分子开始聚集，CT态发射增强，蒽的特征发射减弱，发射红移。而且，加入不同极性的溶剂，溶液的发光光谱也随之改变，并实现了红光、绿光和蓝光等多种颜色的光的发射；同时，通过改变溶剂含量，实现了发光效率的调节。基于此，本发明的技术方案通过选择相似极性的发光主体材料，仅通过调整9AnDPM的掺杂比例即可实现发光光谱和发光效率的调节，进而设计出发光效率高的白光发光器件。

基于上述技术方案，在本实施例中，阳极10向发光层20注入空穴，阴极30向发光层20注入电子，空穴和电子达到发光层20并在发光层20的主体材料中复合形成激子，进而传递给客体材料，客体材料的激子通过辐射跃迁发光。在客体材料为9AnDPM时，由于9AnDPM具有明显的双荧光性质，因此可以通过设计9AnDPM的掺杂比例来调节对应发光层的发光光谱，使得对应发光层既可以发射与对应主体材料的发光光谱对应颜色相同的光，也可以发射与主体材料的发光光谱对应颜色不同的光。由此，本实施例可基于红光、绿光和蓝光混合组成白光以及两种互补色的光混合组成白光这两种方式，通过对多个发光区的9AnDPM的掺杂比例进行调节，使得各发光区发射所需颜色的光，进而混合组成白光，得到白光发光器件。另外，在调节至所需颜色的光时，对应的9AnDPM的掺杂比例通常为一范围值，在该范围值内调节9AnDPM的掺杂比例，通过对比可进一步得到最高发光效率所对应的9AnDPM的掺杂比例。

示例性地，参考图1，设置第一发光层21、第二发光层22和第三发光层23来划分出三个发光区，在选定第一发光层21、第二发光层22和第三发光层23分别对应的第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料后，可基于实验或仿真设计好的9AnDPM的掺杂比例，通过溶液旋涂或蒸镀的方式(共同制备)在各主体材料中掺杂9AnDPM，得到第一发光层21、第二发光层22和第三发光层23，且使得第一发光层21发射红光，第二发光层22发射绿光，第三发光层23发射蓝光，从而使得三个发光区的红光、绿光和蓝光混合组成白光，以此得到白光发光器件。此外，由于9AnDPM的热稳定性较好，可以减少分子之间的相互作用，减少能量的损失，进一步提高发光效率。

需要说明的是，在本发明实施例提供的一种白光发光器件中，第一发光层21、第二发光层22和第三发光层23的阳极10可以相互绝缘设置，也可以接触电连接形成整面的阳极。

本实施例提供的技术方案基于9AnDPM的双荧光性质，因9AnDPM具有多个发射峰且在掺杂于发光主体材料中可发射红光、绿光和蓝光，进而通过在发光层的主体材料中掺杂9AnDPM，可配合主体材料的发光颜色类型，选择合适浓度的9AnDPM进行掺杂，可实现白光发光器件的设计。因此，本发明的技术方案仅通过在发光层的主体材料中掺杂一种客体材料，即可设计出白光发光器件，从而改善了白光发光器件中发光层发光材料选择受限的问题，降低了发光材料的选择成本。

上述实施例中，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料可以为相同或不同颜色的发光主体材料，相同颜色的发光主体材料可以相同也可以不同；对于相同或不同颜色的发光主体材料，对应客体材料(9AnDPM)的掺杂比例可以相同也可以不同。

基于上述技术方案，在本发明一可选实施例中，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料为相同颜色的发光主体材料；第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例不同。

其中，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料可以为红光主体材料、绿光主体材料或蓝光主体材料。针对同一发光层中不同颜色的发光主体材料，对应第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例也会有所不同，例如，在第一发光层21中，当第一主体材料为红光主体材料时，第一客体材料的掺杂比例为A1，当第一主体材料为绿光主体材料时，第一客体材料的掺杂比例为A2，A1和A2不相等。

作为本实施例的一可选方案，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料均为蓝光主体材料；第一客体材料的掺杂比例为30wt％至50wt％，第二客体材料的掺杂比例为5wt％至30wt％，第三客体材料的掺杂比例为1wt％至5wt％(以上范围值不包含相交端点值)。此时，继续参考图1，第一发光层21发射红光，第二发光层22发射绿光，第三发光层23发射蓝光，从而混合组成白光。

在本实施例一优选方案中，蓝光主体材料为mCP或AND。通过选择现有的发光器件常用的发光材料mCP或AND作为本发明中的蓝光主体材料，可以节约工艺成本。进一步地，第一客体材料的掺杂比例为35wt％，第二客体材料的掺杂比例为15wt％，第三客体材料的掺杂比例为3wt％，由此，在保证混合组成白光的情况下，可提高发光效率。更进一步地，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料相同，进而可减少主体材料的选择，降低第一发光层21、第二发光层22和第三发光层23的制备难度。

基于上述技术方案，在本发明另一可选实施例中，第一主体材料为红光主体材料，第二主体材料为绿光主体材料，第三主体材料为蓝光主体材料；第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例相同。

本实施例中，经发明人研究发现，当客体材料(9AnDPM)的掺杂比例在某一范围值内时，对应发光层可以发射与其中的主体材料的发光光谱对应颜色相同的光。基于此，在选择第一主体材料为红光主体材料，第二主体材料为绿光主体材料，第三主体材料为蓝光主体材料，且第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例相同时，可使得第一发光层21发射红光，第二发光层22发射绿光，第三发光层23发射蓝光，从而混合组成白光。

作为本实施例的一可选方案，红光主体材料为DPVBi，绿光主体材料为CBP，蓝光主体材料为mCP。通过选择生产现有的发光器件常用的发光材料DPVBi、CBP和mCP分别作为本实施例中的红光主体材料、绿光主体材料和蓝光主体材料，可以节约工艺成本。

作为本实施例的另一可选方案，第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例均为0.1wt％至10wt％。此时，继续参考图1，第一发光层21发射红光，第二发光层22发射绿光，第三发光层23发射蓝光，从而混合组成白光。

优选地，第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例均为3wt％。由此，在保证混合组成白光的情况下，可提高发光效率。

基于上述各实施例，第一发光层、第二发光层和第三发光层在横向上依次相连设置，其中，横向平行于发光层。由此，可以将各发光层做得更加紧凑，便于各颜色的光的混合。

基于上述技术方案，在本发明又一可选实施例中，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料为同一发光主体材料，第一客体材料、第二客体材料和第三客体材料的掺杂比例介于0.1wt％至5wt％之间。由于9AnDPM的双荧光性质，9AnDPM具有多个发射峰，针对不同的发光主体材料，在0.1wt％至5wt％之间选择某一掺杂比例对9AnDPM进行掺杂，可实现发光层直接发射白光。

作为本实施例的一可选方案，第一主体材料、第二主体材料和第三主体材料为DPVBi、CBP、Ir(bt)₂(acac)、PTZMes₂B中的一种。

基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种显示基板，包括本发明任一实施例提供的白光发光器件。

示例性地，如图2所示，该显示基板包括阵列基板50和位于阵列基板50上的至少一个白光发光器件，其中，阵列基板50包括衬底基板和设置于该衬底基板上的像素电路(图中未示出)，像素电路与白光发光器件对应电连接，以驱动白光发光器件发光。该显示基板包括本发明任意实施例提供的白光发光器件，因此也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

另外，本发明实施例还提供了一种显示面板，如图3所示，该显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，其中，第一基板为本发明实施例提供的显示基板，第二基板包括彩色滤光层60，彩色滤光层60包括红色色阻61、绿色色阻62和蓝色色阻63。该彩色滤光层60设置于基底70上，位于基底70靠近第一基板的一侧，用于对白光发光器件发射的白光进行绿光，分别得到红光、绿光和蓝光，实现显示画面的彩色化。

该显示面板可应用于手机、电脑、平板或者电视等，该显示面板包括本发明实施例提供的显示基板，因此也具有相同的有益效果，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种白光发光器件，其特征在于，包括阳极、发光层和阴极，所述发光层位于所述阳极与所述阴极之间，所述发光层包括位于同一层的第一发光层、第二发光层和第三发光层，所述第一发光层包括第一主体材料和第一客体材料，所述第二发光层包括第二主体材料和第二客体材料，所述第三发光层包括第三主体材料和第三客体材料；

2.根据权利要求1所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料为相同颜色的发光主体材料；所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例不同。

3.根据权利要求2所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料均为蓝光主体材料；

所述第一客体材料的掺杂比例为30wt％至50wt％，所述第二客体材料的掺杂比例为5wt％至30wt％，所述第三客体材料的掺杂比例为1wt％至5wt％。

4.根据权利要求1所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料为红光主体材料，所述第二主体材料为绿光主体材料，所述第三主体材料为蓝光主体材料；所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例相同。

5.根据权利要求4所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例均为0.1wt％至10wt％。

6.根据权利要求5所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例均为3wt％。

7.根据权利要求1所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料为同一发光主体材料，所述第一客体材料、所述第二客体材料和所述第三客体材料的掺杂比例介于0.1wt％至5wt％之间。

8.根据权利要求7所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料、所述第二主体材料和所述第三主体材料为DPVBi、CBP、Ir(bt)₂(acac)、PTZMes₂B中的一种。

9.根据权利要求1所述的白光发光器件，其特征在于，所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层在横向上依次相连设置，其中，所述横向平行于所述发光层。

10.一种显示基板，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的白光发光器件。

11.一种显示面板，其特征在于，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板为如权利要求10所述的显示基板，所述第二基板包括彩色滤光层，所述彩色滤光层包括红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。