CN113193030A - Oled像素结构、显示面板以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种OLED像素结构、应用该OLED像素结构的显示面板以及应用该显示面板的电子设备。其中，OLED像素结构包含至少三个子像素；其中，至少一个子像素为光探测子像素；光探测子像素具有发光模式和光探测模式，光探测子像素中的有机光电器件于发光模式下构成有机发光二极管、于光探测模式下构成有机光电探测器。本发明的技术方案可提升电子设备屏幕的使用便捷性。

Description

OLED像素结构、显示面板以及电子设备

技术领域

本发明涉及显示面板技术领域，特别涉及一种OLED像素结构、应用该OLED像素结构的显示面板以及应用该显示面板的电子设备。

背景技术

通常，对于手机、平板电脑等电子设备而言，其指纹识别模块一般配置在屏幕的下方，且位置固定。也就是说，只有当用户的手指指腹放到屏幕表面特定的区域时，才能进行指纹识别的操作。这样，不利于实现自由度更高的全屏指纹识别，使用不够便利。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种OLED像素结构、应用该OLED像素结构的显示面板以及应用该显示面板的电子设备，旨在提升电子设备屏幕的使用便捷性。

本发明的一实施例提出一种OLED像素结构，该OLED像素结构包含至少三个子像素；其中，至少一个子像素为光探测子像素；所述光探测子像素具有发光模式和光探测模式，所述光探测子像素中的有机光电器件于发光模式下构成有机发光二极管、于光探测模式下构成有机光电探测器。

在本发明的一实施例中，所述光探测子像素包括阳极、阴极以及夹设在阳极和阴极之间的活性-发光层，所述活性-发光层具有发光态和探测态；

其中，当阳极的电位高于阴极的电位时，所述活性-发光层处于发光态，所述光探测子像素中的有机光电器件构成有机发光二极管；当阳极的电位低于阴极的电位时，所述活性-发光层处于探测态，所述光探测子像素中的有机光电器件构成有机光电探测器。

在本发明的一实施例中，所述活性-发光层包含第一有机物、第二有机物以及第三有机物；

所述第一有机物选自具有空穴传输性质的有机物，所述第二有机物选自具有电子传输性质的有机物，所述第三有机物选自能够将单线态能量转换为荧光的有机物或者能够将三线态能量转换为磷光的有机物；

所述第一有机物之最高已占轨道的能量的绝对值不大于所述第二有机物之最高已占轨道的能量的绝对值；

所述第一有机物之最低未占轨道的能量的绝对值不大于所述第二有机物之最低未占轨道的能量的绝对值；

定义所述活性-发光层中光生激子的能量为E_ex，所述第一有机物的最高已占轨道的能量为HOMO_D，所述第二有机物的最低未占轨道的能量为LOMO_A，则满足条件：E_ex＞|HOMO_D-LOMO_A|。

在本发明的一实施例中，所述第二有机物选自兼具空穴传输性质和电子传输性质的有机物。

在本发明的一实施例中，所述第二有机物为热激活延迟荧光材料。

在本发明的一实施例中，所述光探测子像素还包括夹设在所述阳极和所述活性-发光层之间的第一功能层；

且/或，所述光探测子像素还包括夹设在所述活性-发光层和所述阴极之间的第二功能层。

在本发明的一实施例中，当所述光探测子像素包括第一功能层时，所述第一功能层包括空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层；

当所述光探测子像素包括第二功能层时，所述第二功能层包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层。

在本发明的一实施例中，所述OLED像素结构所包含的至少三个子像素中，至少一个子像素为光源子像素，所述光探测子像素的吸收光谱与所述光源子像素的发射光谱交叠。

本发明的一实施例提出一种显示面板，该显示面板包括OLED像素结构，该OLED像素结构包含至少三个子像素；其中，至少一个子像素为光探测子像素；所述光探测子像素具有发光模式和光探测模式，所述光探测子像素中的有机光电器件于发光模式下构成有机发光二极管、于光探测模式下构成有机光电探测器。

本发明的一实施例提出一种电子设备，该电子设备包括显示面板，该显示面板包括OLED像素结构，该OLED像素结构包含至少三个子像素；其中，至少一个子像素为光探测子像素；所述光探测子像素具有发光模式和光探测模式，所述光探测子像素中的有机光电器件于发光模式下构成有机发光二极管、于光探测模式下构成有机光电探测器。

在本发明的发明构思下，OLED像素结构具有两种模式——显示模式和检测模式。显示模式下，OLED像素结构中的三个子像素，可分别发出不同颜色的光，以构成显示面板的三基色；此时，本发明提出的OLED像素结构与通常意义下的OLED像素结构功能无异。然而，检测模式下，本发明提出的OLED像素结构却与通常意义下的OLED像素结构大不相同，即：

至少有一个子像素具有两种模式——发光模式和光探测模式；在发光模式下，该子像素正常发光用于构成显示面板的三基色；在光探测模式下，当外界物体置于显示面板表面时，经外界物体反射回来的光，被该子像素接受，并形成光生电流而被读取到IC中进行信号处理。当这样的OLED像素结构应用至显示面板时，若干阵列排布的OLED像素结构便可以根据物体表面的形貌情况、根据反射光的不同强度、根据不同大小的光生电流，对外界物体的表面进行成像，从而应用于指纹识别、图像识别、人脸识别、血样脉搏监测等领域，进而使电子设备获得全屏范围的光探测功能，使电子设备屏幕的功能得以丰富、使用便捷性得以提升。

并且，一个子像素不仅可以充当具有显示功能的部件，还可以充当具有光探测功能的部件，还实现了功能的集成化，无需占用额外的子像素的空间，从而避免对显示面板的分辨率造成不良影响，避免对显示面板的亮度造成不良影响。

同时，相较于传统的贴附于显示面板背面的外挂式的光探测模块(例如指纹识别单元)而言，本发明的光探测功能和发光功能集中在同一层中，还可减少光出入背板造成的信号衰减。

此外，本发明提出的OLED像素结构的制备过程与通常意义下的OLED像素结构的制备过程相同，也避免了增加制程引起降低良率的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明OLED像素结构一实施例采用标准RGB排列方式的结构示意图；

图2是本发明OLED像素结构一实施例采用pentile排列方式的结构示意图；

图3是本发明OLED像素结构一实施例的内部结构示意图；

图4是图3中光探测子像素中有机光电器件的结构示意图；

图5是图4中活性-发光层中给体-受体的能级设计示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

可以理解地，对于手机、平板电脑等电子设备而言，其指纹识别模块一般配置在屏幕的下方，且位置固定。也就是说，只有当用户的手指指腹放到屏幕表面特定的区域时，才能进行指纹识别的操作。这样，不利于实现自由度更高的全屏指纹识别，使用不够便利。

因此，本发明提出一种OLED像素结构，该OLED像素结构可以应用至显示面板，该显示面板可以应用至电子设备，从而提升电子设备屏幕的使用便捷性。

可以理解地，电子设备可以是但并不限于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3，Moving Picture Experts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4，Moving Picture Experts Group AudioLayer IV)播放器、可穿戴设备、导航仪、掌上游戏机等。

下面将结合具体的附图在具体实施例中，对本发明提出的OLED像素结构的具体结构进行说明：

如图1所示，图1是本发明OLED像素结构100一实施例采用标准RGB排列方式的结构示意图；本实施例中，该OLED像素结构100包含至少三个子像素；其中，至少一个子像素为光探测子像素10a；所述光探测子像素10a具有发光模式和光探测模式，所述光探测子像素10a中的有机光电器件15于发光模式下构成有机发光二极管、于光探测模式下构成有机光电探测器。

也就是说，对于光探测子像素10a而言，其中的有机光电器件15，在发光模式下可以充当有机发光二极管，发出的光线可以用作显示面板显示所需的三基色之一；而这个有机光电器件15，在光探测模式下还可以充当有机光电探测器，对射向自身的光线进行吸收，以实现光探测功能。

需要说明的是，除了光探测子像素10a外，OLED像素结构100所包含的子像素还可以成为以下两种类型：

(1)光源子像素10b；

光源子像素10b仅具有发光模式，其中的有机光电器件15仅充当有机发光二极管；需要注意的是，光源子像素10b中的有机光电器件15在发光模式下所发出的光线，不仅可以用作显示面板显示所需的三基色之一，而且还可以被处于光探测模式下的光探测子像素10a所吸收，用于产生光生电流；

(2)纯显示子像素10c；

纯显示子像素10c仅具有发光模式，其中的有机光电器件15仅充当有机发光二极管；不同于光源子像素10b的是，纯显示子像素10c中的有机光电器件15在发光模式下所发出的光线仅仅可以用作显示面板显示所需的三基色之一。

因此，本实施例的技术方案可以解读为：OLED像素结构100中，存在至少三个子像素；其中，至少有一个子像素是光探测子像素10a；剩余的子像素则存在以下几种情况：(1)全部都是光源子像素10b；(2)全部都是纯显示子像素10c；(3)全部都是光探测子像素10a：(4)一部分是光源子像素10b，一部分是纯显示子像素10c，最后一部分是光探测子像素10a；(5)一部分是光源子像素10b，剩余部分是纯显示子像素10c；(6)一部分是光源子像素10b，剩余部分是光探测子像素10a；(7)一部分是纯显示子像素10c，剩余部分是光探测子像素10a。并且，需要说明的是，当OLED像素结构100中没有配置光源子像素10b时，光探测子像素10a在光探测模式下的光探测功能，需要通过配置其他能够使其产生光生电流的光源进行使用。

此时，若定义OLED像素结构100中子像素的数量为m，光探测子像素10a的数量为n，则本实施例的技术方案满足条件：m≥3，1≤n≤m；其中，m和n均为自然数。

为了更好地理解本实施例的技术方案，现以OLED像素结构100仅包含R、G、B三个子像素(即m＝3)，且采用如图1所示的标准RGB排列方式为例，进行说明：

(1)当n＝1时，即对应区域A，光源子像素10b作为光源，其发出的光照射到显示面板外的物体后会被反射回来，经物体反射回来的光会被光探测子像素10a接收，形成光生电流，继而被像素电路12读取到IC中进行信号处理。当这样的OLED像素结构100配置有若干且形成阵列时，根据物体表面的形貌情况，反射光有不同的强度，便可以在不同的OLED像素结构100中对应形成不同大小的光生电流，从而经信号处理后可以实现物体表面的成像，可以用于但不限于指纹识别、图像识别、人脸识别、血样脉搏监测等利用光探测原理的领域。此时，剩余的一个子像素，既不作为光源子像素10b，也不作为光探测子像素10a，仅仅可实现正常的显示功能，即纯显示子像素10c。

(2)当n＝2时，即对应区域B，光源子像素10b作为光源，其发出的光照射到显示面板外的物体后会被反射回来，经物体反射回来的光会被两个光探测子像素10a接收，各自形成光生电流，后续过程类似前段的描述。此时，值得注意的是，两个光探测子像素10a可以产生相同的光生电流响应，也可以产生不同的光生电流响应，这取决于光探测子像素10a中的有机光电器件15的特性。当响应相同时，可以用于光电流信号的放大；当响应不同时，可以用于其中一个光探测子像素10a光电流信号较弱时的补偿。此时，OLED像素结构100中没有配置纯显示子像素10c。

(3)当n＝1时，即对应区域C，两个光源子像素10b同时作为光源，二者发出的光照射到显示面板外的物体后都会被反射回来，经物体反射回来的光都会被光探测子像素10a接收，形成光生电流，后续过程类似前段的描述。此时，便可以利用光探测子像素10a对两个光源子像素10b发出的不同颜色的光所产生的光电流信号不同的性质，实现差分信号分析。例如，利用血红蛋白和脱氧血红蛋白对不同颜色光吸收不同的性质，实现血氧饱和度分析。此时，OLED像素结构100中没有配置纯显示子像素10c。

需要说明的是，上述几种情况，针对的是光探测子像素10a的光探测过程所进行的介绍。当然，当上述OLED像素结构100需要实现正常的显示功能时，只需令R、G、B三个子像素均处于发光模式，以发出R、G、B三种颜色的光线即可。

可以理解地，除了上述标准RGB排列方式外，OLED像素结构100的排列方式还可以为pentile排列方式、RGBW排列方式等，具体可以根据子像素的实际数量、产品的实际需求等因素进行合理设计：

例如，图2是本发明OLED像素结构100一实施例采用pentile排列方式的结构示意图；本实施例中，OLED像素结构100包含一个R子像素、两个G子像素以及一个B子像素(即m＝4)。可以看到，图2呈现了OLED像素结构100中四个子像素如何在光源子像素10b、光探测子像素10a以及纯显示子像素10c三者之间进行分配的情况，不同区域内的四个子像素分配情况有所异同；其中，光探测子像素10a的光探测功能类似于图1中标准RGB排列下所描述的内容，在此不再一一不再赘述。

进一步地，如图3所示，图3是本发明OLED像素结构100一实施例的内部结构示意图；本实施例中，OLED像素结构100包含三个子像素(即m＝3)，分别为光源子像素10b、光探测子像素10a、纯显示子像素10c。并且，每一个子像素均包含基底11、像素电路12、薄膜晶体管13、层间绝缘层14、有机光电器件15以及像素定义层16。

具体地，以一个子像素为例，像素电路12和薄膜晶体管13设置在基底11上，层间绝缘层14设置在像素电路12和薄膜晶体管13上，像素定义层16设置在层间绝缘层14上，有机光电器件15设置在像素定义层16中。其中，有机光电器件15的第一电极设置在层间绝缘层14上，并通过设置在层间绝缘层14中的通孔与薄膜晶体管13相连；有机光电器件15的有机材料层153设置在第一电极上；有机光电器件15的第二电极设置在有机材料层153上。第一电极为阳极151和阴极155的其中之一，第二电极为阳极151和阴极155的其中之另一。例如，第一电极和第二电极分别是阳极151和阴极155，类似常规意义下的OLED像素结构。

此时，需要说明的是，即便三个子像素可分别作为光源子像素10b、光探测子像素10a、纯显示子像素10c而存在；但实际上，三个子像素的内部结构却基本一致，区别仅仅是三个子像素的有机材料层153存在差异：光探测子像素10a的有机材料层153，既可以受到激发而发光，也可以吸收光线而产生光生电流，因为其包含后文所述的活性-发光层1534。光源子像素10b的有机材料层153，类似通常意义下的有机发光二极管中的有机材料层153，只具有受到激发而发光的功能；然而，其发出的光线不仅可以满足三基色的要求，还可以满足光探测子像素10a的有机材料层153的吸收要求。纯显示子像素10c的有机材料层153，即为通常意义下的有机发光二极管中的有机材料层153，只具有受到激发而发光的功能，其发出的光线只需满足三基色的要求，而不用满足光探测子像素10a的有机材料层153的吸收要求。

所以，可以理解地，在本实施例的发明构思下，OLED像素结构100具有两种模式——显示模式和检测模式。显示模式下，OLED像素结构100中的三个子像素，可分别发出不同颜色的光，以构成显示面板的三基色；此时，本实施例提出的OLED像素结构100与通常意义下的OLED像素结构功能无异。然而，检测模式下，本实施例提出的OLED像素结构100却与通常意义下的OLED像素结构大不相同，即：

至少有一个子像素具有两种模式——发光模式和光探测模式；在发光模式下，该子像素正常发光用于构成显示面板的三基色；在光探测模式下，当外界物体置于显示面板表面时，经外界物体反射回来的光，被该子像素接受，并形成光生电流而被读取到IC中进行信号处理。当这样的OLED像素结构100应用至显示面板时，若干阵列排布的OLED像素结构100便可以根据物体表面的形貌情况、根据反射光的不同强度、根据不同大小的光生电流，对外界物体的表面进行成像，从而应用于指纹识别、图像识别、人脸识别、血样脉搏监测等领域，进而使电子设备获得全屏范围的光探测功能，使电子设备屏幕的功能得以丰富、使用便捷性得以提升。

并且，一个子像素不仅可以充当具有显示功能的部件，还可以充当具有光探测功能的部件，还实现了功能的集成化，无需占用额外的子像素的空间，从而避免对显示面板的分辨率造成不良影响，避免对显示面板的亮度造成不良影响。

同时，相较于传统的贴附于显示面板背面的外挂式的光探测模块(例如指纹识别单元)而言，本实施例的光探测功能和发光功能集中在同一层中，还可减少光出入背板造成的信号衰减。

此外，本实施例提出的OLED像素结构100的制备过程与通常意义下的OLED像素结构的制备过程相同，也避免了增加制程引起降低良率的风险。

下面对子像素如何实现前述功能的集成化进行说明：

首先，对于通常意义下的顶发射OLED像素结构而言，会通过背板工艺在背板上设置阳极，通常是反射式的阳极，通常是材料为ITO/Ag/ITO的复合式的阳极。接着，会在阳极上通过蒸镀、旋涂、喷墨打印、刮涂等工艺制备有机材料层，包括但不限于空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子阻挡层EBL、发光层EML、空穴阻挡层HBL、电子传输层ETL、电子注入层EIL。最后，会在有机材料层上覆盖半透明的阴极。如此，便可得到子像素中的有机光电器件。

需要说明的是，通常意义下的底发射OLED像素结构与通常意义下的顶发射OLED像素结构类似，只不过是阳极变为了半透明的阳极，阴极变为了反射式的阴极。另外，通常意义下的透明式OLED像素结构也与通常意义下的顶发射OLED像素结构类似，只不过是阳极也变为了半透明的阳极。

但是，通过上述方式得到的有机光电器件，仅可作为有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)，是不能作为有机光电探测器(organicphotodetector，简称OPD)的。

对于有机光电探测器而言，其与有机发光二极管结构类似，具有阳极、空穴传输层HTL、活性层、电子传输层ETL、阴极，有时根据器件性能需要也会设置空穴注入层HIL、电子阻挡层EBL、空穴阻挡层HBL、电子注入层EIL等。

但是，有机光电探测器却有着与有机发光二极管相反的工作原理。有机发光二极管运行时，阳极电位高于阴极电位，空穴和电子分别从阳极和阴极注入到空穴注入层HIL和电子注入层EIL，经由空穴传输层HTL和电子传输层ETL传输到发光层EML中，形成激子，激子失去活性而发光。而有机光电探测器运行时，首先是外界光线照射进入器件内，在活性层中产生光生激子，光生激子在活性层中的给体(Donor，简称D)和受体(Acceptor，简称A)形成的内建电场下被分离成空穴和电子；此时，让阴极电位比阳极电位高，则空穴和电子会分别通过空穴传输层HTL和电子传输层ETL，分别向两侧的阳极和阴极传输，最后被阳极和阴极收集到而形成光生电流。

因此，对于光探测子像素10a中的有机光电器件15来说，需要阳极151和阴极155的电位高低可调，才能使之既能实现发光功能，又能实现光探测功能。

并且，需要说明的是，并非任何一个有机光电器件都兼具发光功能和光探测功能，需要进行器件的设计才能实现。图4给出了光探测子像素10a中的有机光电器件15的一种结构。按照层叠关系，依次是背板上的阳极151、空穴注入层1531、空穴传输层1532、电子阻挡层1533、活性-发光层1534、空穴阻挡层1535、电子传输层1536、电子注入层1537以及阴极155。关键的技术在于活性-发光层1534，该活性-发光层1534具有两种状态——发光态和探测态：当阳极151的电位高于阴极155的电位时，该活性-发光层1534处于发光态；此时，活性-发光层1534可作为有机发光二极管中的发光层而参与过程，此时的光探测子像素10a中的有机光电器件15构成有机发光二极管，实现发光功能。当阳极151的电位低于阴极155的电位时，该活性-发光层1534处于探测态；此时，活性-发光层1534可作为有机光电探测器中的活性层而参与工作，此时的光探测子像素10a中的有机光电器件15构成有机光电探测器，实现光探测功能。可以理解地，空穴注入层1531、空穴传输层1532、电子阻挡层1533、活性-发光层1534、空穴阻挡层1535、电子传输层1536、电子注入层1537包含于有机材料层153，空穴注入层1531、空穴传输层1532以及电子阻挡层1533包含于第一功能层，空穴阻挡层1535、电子传输层1536以及电子注入层1537包含于第二功能层。因为有了第一功能层和第二功能层，空穴和电子的运动过程都将更加顺畅，从而有利于提升发光功能和管探测光功能。

为了使活性-发光层1534兼具发光功能和光探测功能，其中一种设计如下：

活性-发光层1534包含具有空穴传输性质的第一有机物，具有电子传输性质或者兼具空穴传输性质和电子传输性质的第二有机物，以及能够将单线态能量转换为荧光或者将三线态能量转换为磷光的第三有机物；

并且，第一有机物之最高已占轨道(Highest Occupied Molecular Orbit，简称HOMO)的能量的绝对值不大于第二有机物之最高已占轨道的能量的绝对值，第一有机物之最低未占轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbit，简称LUMO)的能量的绝对值不大于第二有机物之最低未占轨道的能量的绝对值；

并且，定义活性-发光层1534中光生激子的能量为E_ex，第一有机物的最高已占轨道的能量为HOMO_D，第二有机物的最低未占轨道的能量为LOMO_A，则满足条件：E_ex＞|HOMO_D-LOMO_A|。

这样，当阳极151的电位低于阴极155的电位时，活性-发光层1534便会由于光线的照射而产生光生激子，光生激子便在会第一有机物和第二有机物的界面上被分离成空穴和电子，空穴留在给体材料(第一有机物)中，电子则到达受体材料(第二有机物)中；之后，空穴和电子分别向两侧的阳极151和阴极155传输，最后被阳极151和阴极155收集到而形成光生电流，实现光探测功能。

另一方面，对于活性-发光层1534作为有机光电器件15中的发光层而参与工作的情况，其中的第一有机物和第二有机物构成了双主体材料，其中的第三有机物构成了客体材料，三者共同构成了双主体材料体系，双主体材料体系可以被用作有机发光二极管的发光层。双主体材料，即两种主体材料，一种是具有空穴传输性质的主体材料，另一种是具有电子传输性质或者兼具空穴传输性质和电子传输性质的主体材料；并且，这两种主体材料是以混合的方式搭配使用。对于双主体材料体系而言，一种情况是，会出现不同于两种主体材料本征发光而更加红移的发光，称之为exciplex发光；相较于传统的单主体材料体系，会给机发光二极管带来更低的驱动电压、更高的效率以及更长的寿命。对于双主体材料体系而言，另一种情况是，并不会出现exciplex发光，但相较于传统的单主体材料体系也还是会有更好的表现，而这要归结于发光层更加平衡的空穴传输和电子传输。

此外，具有空穴传输性质的主体材料也会搭配另一种具有电子传输性质或者兼具空穴传输性质和电子传输性质的主体材料——热激活延迟荧光(TADF)材料一同使用，再搭配荧光或磷光发光材料而构成双主体材料系统，可实现超荧光(Hyper-fluorescence)发光。其发光机理利用了热激活延迟荧光材料三线态能量利用率高的优点，将几乎100％的能量传递给发光材料进行发光。热激活延迟荧光材料由于空穴传输基团和电子传输基团的设计，其最高已占轨道和最低未占有轨道的交叠较小，使其单线态和三线态非常靠近，让本来不能发光的三线态能量通过反向系间窜跃过程回到单线态而被利用起来。

需要说明的是，双主体材料体系，无论是exciplex发光体系，还是hyper-fluorescence发光体系，都可以被认为是具有给体-受体的体系，这为光生激子的分离提供了必要条件，是因为给体-受体之间界面的能带偏移对光探测器件很重要。图5是给体-受体之间界面能带偏移示意图，E_ex表示在活性-发光层1534中形成的光生激子的能量；此时，给体材料(第一有机物)具有比受体材料(第二有机物)绝对值低的最高已占轨道能量HOMO_D，受体材料(第二有机物)具有比给体材料(第一有机物)绝对值高的LOMO_A。这样，当光生激子在给体-受体之间界面分离时，若想要空穴留在给体材料、电子到达受体材料，即实现电荷转移，所需要的能量为|HOMO_D-LOMO_A|。所以，当E_ex>|HOMO_D-LOMO_A|时，电荷转移的过程可以发生，即D*+A→D+A-和D+A*→D+A-。而当E_ex<|HOMO_D-LOMO_A|时，在能量上电荷转移过程不被支持。

此外，还需要说明的是，为了保证活性-发光层1534中光生激子的顺利形成，以及为了实现功能的集成化，避免占用额外的子像素的空间，避免对显示面板的分辨率造成不良影响，还可以做以下设计：

OLED像素结构100所包含的至少三个子像素中，至少一个子像素为光源子像素10b。即，光探测子像素10a中的有机光电器件15中的活性-发光层1534至少有一支材料的吸收光谱与其他子像素中至少一个子像素的发射光谱交叠。这是在给体材料或受体材料中产生光生激子的条件。可以理解地，本发明是利用某一个子像素的有机光电器件发出光线，并照射到另一个子像素的有机光电器件15中，而实现的光探测功能，以实现功能的集成化。

下面是光探测子像素10a中有机光电器件15的一种实施方式，结构和材料如下表所示：

表1器件的结构和材料设计

在正向电压下测量器件的IVL特性，在10mA/cm²下，器件的发光特性如下表：

表2器件发光性能

在负向电压下测量器件的反向IV特性，随后在能量密度为30A/W的蓝光445nm光源照射下，测量器件的IV特性。

表3器件的光探测性能

反向偏压(V)	暗电流密度(mA/cm<sup>2</sup>)	光电流密度(mA/cm<sup>2</sup>)
			-3	8.81*10-5	2.62*10-2

由以上结果可见，该有机光电器件15可以实现本发明中光探测子像素10a中有机光电器件15的发光功能和光探测功能。应当理解地，这里描述的器件的结构和材料设计仅作为示例，证明该双功能可以实现，并无意图限制本发明范围，上述结构和材料也可以用其它结构和材料来取代，而不脱离本发明的技术构思。

本发明还提出一种显示面板，该显示面板包括如前所述的OLED像素结构100，该OLED像素结构100的具体结构参照前述实施例。由于本显示面板采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括如前所述的显示面板，该显示面板的具体结构参照前述实施例。由于本电子设备采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可以理解的，电子设备可以是但并不限于手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3，Moving Picture Experts Group Audio Layer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4，Moving Picture Experts Group Audio Layer IV)播放器、可穿戴设备、导航仪、掌上游戏机等。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种OLED像素结构，其特征在于，所述OLED像素结构包含至少三个子像素；其中，至少一个子像素为光探测子像素；所述光探测子像素具有发光模式和光探测模式，所述光探测子像素中的有机光电器件于发光模式下构成有机发光二极管、于光探测模式下构成有机光电探测器。

2.如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，所述光探测子像素包括阳极、阴极以及夹设在阳极和阴极之间的活性-发光层，所述活性-发光层具有发光态和探测态；

其中，当阳极的电位高于阴极的电位时，所述活性-发光层处于发光态，所述光探测子像素中的有机光电器件构成有机发光二极管；当阳极的电位低于阴极的电位时，所述活性-发光层处于探测态，所述光探测子像素中的有机光电器件构成有机光电探测器。

3.如权利要求2所述的OLED像素结构，其特征在于，所述活性-发光层包含第一有机物、第二有机物以及第三有机物；

所述第一有机物选自具有空穴传输性质的有机物，所述第二有机物选自具有电子传输性质的有机物，所述第三有机物选自能够将单线态能量转换为荧光的有机物或者能够将三线态能量转换为磷光的有机物；

所述第一有机物之最高已占轨道的能量的绝对值不大于所述第二有机物之最高已占轨道的能量的绝对值；

所述第一有机物之最低未占轨道的能量的绝对值不大于所述第二有机物之最低未占轨道的能量的绝对值；

定义所述活性-发光层中光生激子的能量为E_ex，所述第一有机物的最高已占轨道的能量为HOMO_D，所述第二有机物的最低未占轨道的能量为LOMO_A，则满足条件：E_ex＞|HOMO_D-LOMO_A|。

4.如权利要求3所述的OLED像素结构，其特征在于，所述第二有机物选自兼具空穴传输性质和电子传输性质的有机物。

5.如权利要求4所述的OLED像素结构，其特征在于，所述第二有机物为热激活延迟荧光材料。

6.如权利要求2所述的OLED像素结构，其特征在于，所述光探测子像素还包括夹设在所述阳极和所述活性-发光层之间的第一功能层；

且/或，所述光探测子像素还包括夹设在所述活性-发光层和所述阴极之间的第二功能层。

7.如权利要求6所述的OLED像素结构，其特征在于，当所述光探测子像素包括第一功能层时，所述第一功能层包括空穴注入层、空穴传输层以及电子阻挡层；

当所述光探测子像素包括第二功能层时，所述第二功能层包括空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层。

8.如权利要求1至7中任一项所述的OLED像素结构，其特征在于，所述OLED像素结构所包含的至少三个子像素中，至少一个子像素为光源子像素，所述光探测子像素的吸收光谱与所述光源子像素的发射光谱交叠。

9.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的OLED像素结构。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示面板。

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