CN114639787A - 发光器件及其制作方法、材料筛选方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发光器件及其制作方法、材料筛选方法、显示面板,材料筛选方法包括:配置至少两组材料组,每组材料组包括主体材料和染料,每两组材料组包括的主体材料、染料中的至少一者彼此不同;以每组材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件;获取每组材料组对应的单载流子器件中,主体材料和染料之间的缺陷能量;根据每组材料组对应的缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组,以用于作为发光器件的发光层材料。本发明能够有效筛选出适用于发光器件发光层且符合要求的材料组合,能够降低发光器件的启亮电压。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体涉及一种发光器件及其制作方法、材料筛选方法、显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)是一种基于有机材料的电致发光器件,有机电致发光是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下,通过载流子注入和复合导致发光的现象。
在全色OLED显示中,红、绿、蓝三像素之间容易出现像素串扰的问题,该问题主要源于蓝光发光器件的启亮电压明显高于绿光和红光,导致点亮蓝光时红、绿、蓝三像素之间会出现横向电流,使得点亮蓝光时红绿像素也发光。研究发现,不同发光材料的选择会影响发光器件的启亮电压,因此,需要提供一种发光器件以及发光器件的发光层材料筛选方法。
发明内容
本发明实施例提供一种发光器件及其制作方法、材料筛选方法、显示面板,旨在筛选发光器件的发光层材料。
第一方面,本发明实施例提供一种发光器件,包括:发光层,包括主体材料和掺杂在主体材料中的染料;其中,载流子注入发光层时,主体材料和染料之间具有缺陷能量,缺陷能量满足预设取值范围。
根据本发明第一方面的前述实施方式,发光器件为蓝光发光器件,缺陷能量小于或等于0.04eV;缺陷能量小于或等于0.03eV;或者,发光器件为红光发光器件或绿光发光器件,缺陷能量大于或等于0.03eV;缺陷能量在0.03eV至0.08eV之间。
第二方面,本发明实施例提供一种材料筛选方法,用于筛选发光器件的发光层材料,材料筛选方法包括:配置至少两组材料组,每组材料组包括主体材料和染料,每两组材料组包括的主体材料、染料中的至少一者彼此不同;以每组材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件;获取每组材料组对应的单载流子器件中,主体材料和染料之间的缺陷能量;根据每组材料组对应的缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组,以用于作为发光器件的发光层材料。
根据本发明第二方面的前述实施方式,以每组材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件包括:以每组材料组作为发光层材料,分别制作单空穴器件或单电子器件。
根据本发明第二方面的前述任一实施方式,发光器件为蓝光发光器件,根据每组材料组对应的缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:从至少两组材料组中筛选缺陷能量小于或等于0.04eV的材料组作为目标材料组;
或者,发光器件为红光发光器件或绿光发光器件,根据每组材料组对应的缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:从至少两组材料组中筛选缺陷能量大于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组;从至少两组材料组中筛选缺陷能量在0.03eV至0.08eV之间的材料组作为目标材料组。
根据本发明第二方面的前述任一实施方式,以每组材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件包括:以每组材料组作为发光层材料,分别制作单空穴器件和单电子器件;
获取每组材料组对应的单载流子器件中,主体材料和染料之间的缺陷能量包括:获取每组材料组对应的单空穴器件中,主体材料和染料之间的第一缺陷能量;以及获取每组材料组对应的单电子器件中,主体材料和染料之间的第二缺陷能量;
根据每组材料组对应的缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:根据每组材料组对应的第一缺陷能量和第二缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组。
根据本发明第二方面的前述任一实施方式,发光器件为蓝光发光器件,根据每组材料组对应的第一缺陷能量和第二缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量和第二缺陷能量均小于或等于0.04eV的材料组作为目标材料组;根据每组材料组对应的第一缺陷能量和第二缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量和第二缺陷能量均小于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组;
或者,发光器件为红光发光器件或绿光发光器件,根据每组材料组对应的第一缺陷能量和第二缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量和第二缺陷能量均在0.03eV至0.08eV之间的材料组作为目标材料组。
根据本发明第二方面的前述任一实施方式,发光器件包括层叠设置的阳极、空穴辅助传输层、发光层、电子辅助传输层以及阴极,以每组材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件包括:以发光器件为基础,以每组材料组作为发光层材料,并将电子辅助传输层替换为电子阻挡层,得到单空穴器件;和/或以发光器件为基础,以每组材料组作为发光层材料,并将空穴辅助传输层替换为空穴阻挡层,得到单电子器件。
根据本发明第二方面的前述任一实施方式,获取每组材料组对应的单载流子器件中,主体材料和染料之间的缺陷能量包括:检测单载流子器件预设温度、预设电压下的电流密度;根据预设温度、预设电压以及电流密度获得缺陷能量。
第三方面,本发明实施例提供一种发光器件的制作方法,包括:根据如前任一项所述的材料筛选方法得到目标材料组;以目标材料组作为发光层材料,制作发光器件。
第四方面,本发明实施例提供一种显示面板,包括如前所述的发光器件;发光器件包括发光颜色彼此不同的第一发光器件和第二发光器件,其中第一发光器件的启亮电压大于第二发光器件的启亮电压,第一发光器件和第二发光器件中的至少一者根据如前所述的发光器件的制作方法制得。
根据本发明第四方面的前述实施方式,第一发光器件为蓝光发光器件,第二发光器件为红光发光器件或绿光发光器件。
本发明实施例提供的发光器件及其制作方法、材料筛选方法、显示面板,根据缺陷能量筛选发光器件的发光层材料,能够综合考虑发光层材料主体材料和染料之间的材料界面、体相特性以及载流子注入所需要克服的能量等,相比传统的利用HOMO/LOMO的筛选方式,材料筛选更准确,能够有效筛选出适用于发光器件发光层且符合要求的材料组合。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征,附图并未按照实际的比例绘制。
图1示出本发明实施例提供的一种材料筛选方法的流程图;
图2示出本发明一实施例提供的材料筛选方法的流程图;
图3示出本发明另一实施例提供的材料筛选方法的流程图;
图4示出本发明又一实施例提供的材料筛选方法的流程图;
图5示出本发明实施例提供的一种发光器件的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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、物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、物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……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解,在描述部件的结构时,当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时,可以指直接位于另一层、另一个区域上面,或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且,如果将部件翻转,该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)是一种基于有机材料的电致发光器件。在全色OLED显示中,红、绿、蓝三像素之间容易出现像素串扰的问题,该问题主要源于蓝光发光器件的启亮电压明显高于绿光和红光,导致点亮蓝光时红、绿、蓝三像素之间会出现横向电流,使得点亮蓝光时红绿像素也发光。而不同发光材料的选择会影响发光器件的启亮电压的大小,只有筛选到合适的发光层材料,才有降低蓝光发光器件启亮电压的可能。
基于上述问题,本发明实施例提供了一种发光器件及其制作方法、材料筛选方法、显示面板,通过该材料筛选方法能够筛选出合适的发光层材料,进而实现降低发光器件启亮电压的目的。
本发明实施例提供的发光器件,包括发光层,发光层包括主体材料和掺杂在主体材料中的染料;其中,载流子注入发光层时,主体材料和染料之间具有缺陷能量,缺陷能量满足预设取值范围。
需要说明的是,染料掺杂在主体材料中时会产生缺陷,该缺陷具有捕获空穴和电子的能力,在本申请中,缺陷能量为载流子注入发光层时所需要克服缺陷的能量。
需要说明的是,本申请对上述预设取值范围不作具体限制,具体可以根据发光器件的种类来选择。
根据本发明实施例提供的发光器件,其发光层的材料是根据缺陷能量所筛选,能够综合考虑发光层材料主体材料和染料之间的材料界面、体相特性以及载流子注入所需要克服的能量等,与传统的利用HOMO/LOMO筛选方式相比,材料筛选更准确,能够有效筛选出适用于发光器件发光层且符合要求的材料组合,进而更有利于实现降低发光器件启亮电压和工作电压的目的。
在一些可选的实施例中,发光器件可以为蓝光发光器件,蓝光发光器件的发光层包括蓝光主体材料和蓝光染料,上述预设取值范围可以为不大于0.04eV,即,载流子注入发光层时,蓝光主体材料和蓝光染料之间具有的缺陷能量可以小于或等于0.04eV。蓝光主体材料和蓝光染料之间的缺陷能量越小,载流子注入发光层时所需要克服的能量越小,因此上述设计方式能够使蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压较低。
可选地,发光器件为蓝光发光器件时,上述预设取值范围可以为不大于0.03eV,即,载流子注入发光层时,蓝光主体材料和蓝光染料之间具有的缺陷能量可以小于或等于0.03eV,能够进一步降低蓝光发光器件的启亮电压。
在一些可选的实施例中,发光器件也可以为红光发光器件或绿光发光器件,上述预设取值范围可以为大于或等于0.03eV,即,载流子注入红光发光器件或绿光发光器件的发光层时,主体材料和染料之间具有的缺陷能量可以大于或等于0.03eV,能够提升绿光发光器件、红光发光器件在高亮显示状态下的发光效率。
可选地,发光器件为红光发光器件或绿光发光器件时,上述预设取值范围可以为0.03eV至0.08eV,即,载流子注入红光发光器件或绿光发光器件的发光层时,主体材料和染料之间具有的缺陷能量在0.03eV至0.08eV之间,既能够提升红光发光器件、绿光发光器件在高亮显示状态下的发光效率,也能够红光发光器件、绿光发光器件的工作电压,进而降低发光器件自身的功耗,从而使得显示面板的整体功耗也实现降低。
此外,本发明实施例还提供了一种显示面板,包括如上所述的发光器件。
由于发光器件的发光层材料是根据缺陷能量所筛选的,使得发光器件的启亮电压和工作电压能够降低,进而降低发光器件自身的功耗,从而使得显示面板的整体功耗也能够降低。
请参阅图1,图1示出本发明实施例提供的一种材料筛选方法的流程图。
本发明实施例提供的材料筛选方法,用于筛选发光器件的发光层材料,该材料筛选方法包括:
步骤S100:配置至少两组材料组,每组材料组包括主体材料和染料,每两组材料组包括的主体材料、染料中的至少一者彼此不同。
可以理解的是,发光器件的发光层材料一般包括主体材料和掺杂在主体材料中的染料,主体材料用于维持层结构并承担载流子传输功能,染料用于产生可发射光并决定发光颜色。
需要说明的是,本申请对每组材料组所选用的主体材料和染料的配比、具体材料不作具体限制;每组材料组的主体材料可以从现有的可用作发光层主体材料的所有材料中选择,每组材料组的染料可以从现有的可用作发光层染料的所有材料中选择。
步骤S200:以每组材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件。
可以理解的是,单载流子器件为仅允许一种载流子通过的器件。
步骤S300:获取每组材料组对应的单载流子器件中,主体材料和染料之间的缺陷能量。
需要说明的是,染料掺杂在主体材料中时会产生缺陷,该缺陷具有捕获空穴和电子的能力,在本申请中,缺陷能量为载流子注入发光层时所需要克服缺陷的能量。
步骤S400:根据每组材料组对应的缺陷能量从至少两组材料组中筛选得到目标材料组,以用于作为发光器件的发光层材料。
现有技术中,一般利用最高占据能级轨道HOMO/最低占据能级轨道LOMO来筛选发光层材料,材料筛选误差较大;而本发明实施例提供的材料筛选方法,根据缺陷能量筛选发光器件的发光层材料,能够综合考虑发光层材料主体材料和染料之间的材料界面、体相特性以及载流子注入所需要克服的能量等,相比传统的利用HOMO/LOMO的筛选方式,材料筛选更准确,能够有效筛选出适用于发光器件发光层且符合要求的材料组合。
将利用上述方法所筛选出的目标材料组用作发光器件的发光层材料,可以优化主体材料与染料的能量转移,减小势垒,能够降低发光器件的启亮电压和驱动电压;制作显示面板时,将利用上述方法筛选出的目标材料组用作现有技术中启亮电压相对较高的发光器件的发光层材料,能够降低该发光器件与其他发光器件之间的电压差值,进而能够改善显示面板显示时的像素串扰问题。
本发明实施例提供的材料筛选方法,可以用于筛选蓝光发光器件的发光层材料,以用于降低蓝光发光器件启亮电压和驱动电压。在一些可选地实施例中,配置材料组时,每组材料组的蓝光主体材料可以从蒽类有机化合物中择一选用,如ADN、MADN、TBADN等,蓝光染料可以从硼氮类有机化合物中择一选用,如DABNA-1、DABNA-2等,染料在主体中的配比可以在1%~3%的范围内。当然,本申请对每组材料组所选用的蓝光主体材料和染料的具体材料、配比不作具体限制。
当然,本发明实施例提供的材料筛选方法,也可以用于筛选绿光发光器件、红光发光器件的发光层材料,可降低绿光发光器件、红光发光器件的工作电压,进而降低发光器件自身的功耗,从而使得显示面板的整体功耗也实现降低,同时还能够提升绿光发光器件、红光发光器件在高亮显示状态下的发光效率。
可以理解的是,本发明实施例提供的材料筛选方法,制作单载流子器件时,可以以发光器件为基础并以每组材料组作为发光层材料来制作。
在一些可选的实施例中,发光器件可以包括层叠设置的阳极、空穴辅助传输层、发光层、电子辅助传输层以及阴极。阳极用于产生空穴,空穴辅助传输层用于辅助空穴传输至发光层,阴极用于产生电子,电子辅助传输层用于辅助电子传输至发光层,空穴和电子在发光层发生复合而发光。
可选地,空穴辅助传输层可以包括空穴注入层和空穴传输层,空穴注入层和空穴传输层层叠设置于阳极和发光层之间,电子辅助传输层可以包括电子注入层和电子传输层,电子注入层和电子传输层层叠设置于阴极和发光层之间。
可以理解的是,单载流子器件可以为单空穴器件,也可以为单电子器件,单空穴器件仅允许空穴通过,单电子器件仅允许电子通过。
可选地,制作单空穴器件时,可以以发光器件为基础,以每组材料组作为发光层材料,并将电子辅助传输层替换为电子阻挡层,进而得到单空穴器件。
可选地,制作单电子器件时,可以以发光器件为基础,以每组材料组作为发光层材料,并将空穴辅助传输层替换为空穴阻挡层,进而得到单电子器件。
可以理解的是,单空穴器件可以包括层叠设置的阳极、空穴辅助传输层、发光层、电子阻挡层和阴极,单电子器件可以包括层叠设置的阳极、空穴阻挡层、发光层、电子辅助传输层和阴极。在单空穴器件中将电子辅助传输层替换为电子阻挡层,电子阻挡层能够防止阴极产生的电子进入发光层,实现仅允许空穴传输的目的;在单电子器件将空穴辅助传输层替换为空穴阻挡层,空穴阻挡层能够防止阳极产生的空穴进入发光层,实现仅允许电子传输的目的。
可选地,制作单电子器件时,也可以将空穴阻挡层替换为具有阻挡空穴作用的电子注入层,制作单空穴器件时,也可以将电子阻挡层替换为具有阻挡电子作用的空穴注入层,也在本发明的保护范围之内。
在一些可选的实施例中,本发明实施例提供的材料筛选方法,每组材料组对应的单载流子器件中,主体材料和染料之间的缺陷能量可以根据以下式子计算获得:
Et=mkT 式1
m=logJ/logV 式2
其中,Et为缺陷能量,T为预设温度,V为加载在单载流子器件上的预设电压,J为预设温度T、预设电压V条件下单载流子器件的电流密度,k为玻尔兹曼常数。
可选地,步骤S300可以包括:
检测单载流子器件预设温度、预设电压下的电流密度;
根据预设温度、预设电压以及电流密度获得缺陷能量。
在一些可选的实施例中,本发明实施例提供的材料筛选方法,可以仅根据每组材料组对应的单空穴器件或单电子器件中主体材料和染料之间的缺陷能量来筛选目标材料组,这样可以提高发光层材料的选择自由度。
请参阅图2,图2示出本发明一实施例提供的材料筛选方法的流程图。
在一些可选的实施例中,本发明实施例提供的材料筛选方法,可以根据每组材料组对应的单空穴器件中主体材料和染料之间的缺陷能量来筛选目标材料组。则,
步骤S200可以包括:S201:以每组材料组作为发光层材料,分别制作单空穴器件。
步骤S300可以包括:S301:获取每组材料组对应的单空穴器件中,主体材料和染料之间的第一缺陷能量Et1。
步骤S400包括:S401:根据每组材料组对应的第一缺陷能量Et1从至少两组材料组中筛选得到目标材料组。
本发明实施例提供的材料筛选方法,可以用于筛选蓝光发光器件的发光层材料。在一些可选的实施例中,发光器件为蓝光发光器件时,步骤S400可以包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1小于或等于0.04eV的材料组作为目标材料组。
材料组对应的单空穴器件中,主体材料和染料之间的第一缺陷能量Et1越小,与之对应的发光器件通电时空穴注入所需要克服的能量越小,因此上述设计方式可以使利用目标材料组作为发光层材料所制得的蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压较低。
可选地,可以从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1小于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组,能够进一步降低蓝光发光器件的启亮电压。
为了验证上述设计的实际效果,设计了如下实验例和对比例:实验例中,材料组对应的第一缺陷能量Et1小于0.03eV,对比例中,材料组对应的第一缺陷能量Et1大于0.03eV。对比例和实验例所对应的蓝光发光器件的性能检测结果如下表1所示。下述表1中,BD为蓝光染料,BH1和BH2为两种不同的蓝光主体材料。
从下述表1可以看出,实验例和对比例对应的蓝光发光器件仅发光层的主体材料不同,与对比例相比,实验例所对应的蓝光发光器件的启亮电压降低了0.30V,驱动电压降低了0.55V。从上述性能检测结果可以看出,本发明所采用的技术方案可以明显降低蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压,进而能够改善显示面板显示时的像素串扰问题。
表1对比例和实验例对应的蓝光发光器件的性能检测对照表
本发明实施例提供的材料筛选方法,还可以用于筛选红光发光器件或绿色发光器件的发光层材料。在一些可选的实施例中,发光器件为红光发光器件或绿色发光器件时,步骤S400可以包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1大于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组。上述设计方式能够提升绿光发光器件、红光发光器件在高亮显示状态下的发光效率。
可选地,可以从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1在0.03eV至0.08eV之间的材料组作为目标材料组,既能够提升红光发光器件、绿光发光器件在高亮显示状态下的发光效率,也能够红光发光器件、绿光发光器件的工作电压,进而降低发光器件自身的功耗,从而使得显示面板的整体功耗也实现降低。
请参阅图3,图3示出本发明另一实施例提供的材料筛选方法的流程图。
在一些可选的实施例中,本发明实施例提供的材料筛选方法,也可以根据每组材料组对应的单电子器件中主体材料和染料之间的缺陷能量来筛选目标材料组。则,
步骤S200可以包括:S202:以每组材料组作为发光层材料,分别制作单电子器件。
步骤S300可以包括:S302:获取每组材料组对应的单电子器件中,主体材料和染料之间的第二缺陷能量Et2。
步骤S400包括:S402:根据每组材料组对应的第二缺陷能量Et2从至少两组材料组中筛选得到目标材料组。
本发明实施例提供的材料筛选方法,可以用于筛选蓝光发光器件的发光层材料。在一些可选的实施例中,发光器件为蓝光发光器件时,步骤S400可以包括:从至少两组材料组中筛选第二缺陷能量Et2小于或等于0.04eV的材料组作为目标材料组。
材料组对应的单电子器件中,主体材料和染料之间的第一缺陷能量Et1越小,与之对应的发光器件通电时电子注入所需要克服的能量越小,因此上述设计方式可以使利用目标材料组作为发光层材料所制得的蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压较低。
可选地,可以从至少两组材料组中筛选第二缺陷能量Et2小于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组,能够进一步降低蓝光发光器件的启亮电压。
为了验证上述设计的实际效果,设计了如下实验例和对比例:实验例中,材料组对应的第二缺陷能量Et2小于0.03eV,对比例中,材料组对应的第二缺陷能量Et2大于0.03eV。对比例和实验例所对应的蓝光发光器件的性能检测结果如下表2所示。
表2对比例和实验例对应的蓝光发光器件的性能检测对照表
上述表2中,BD为蓝光染料,BH1和BH3为两种不同的蓝光主体材料。
从上述表2可以看出,实验例和对比例对应的蓝光发光器件仅发光层的主体材料不同,与对比例相比,实验例所对应的蓝光发光器件的启亮电压降低了0.28V,驱动电压降低了0.46V。从上述性能检测结果可以看出,本发明所采用的技术方案可以明显降低蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压,进而能够改善显示面板显示时的像素串扰问题。
本发明实施例提供的材料筛选方法,还可以用于筛选红光发光器件或绿色发光器件的发光层材料。在一些可选的实施例中,发光器件为红光发光器件或绿色发光器件时,步骤S400可以包括:从至少两组材料组中筛选第二缺陷能量Et2大于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组。上述设计方式能够提升绿光发光器件、红光发光器件在高亮显示状态下的发光效率。
可选地,可以从至少两组材料组中筛选第二缺陷能量Et1在0.03eV至0.08eV之间的材料组作为目标材料组,既能够提升红光发光器件、绿光发光器件在高亮显示状态下的发光效率,也能够红光发光器件、绿光发光器件的工作电压,进而降低发光器件自身的功耗,从而使得显示面板的整体功耗也实现降低。
请参阅图4,图4示出本发明又一实施例提供的材料筛选方法的流程图。
在一些可选的实施例中,本发明实施例提供的材料筛选方法,还可以同时根据每组材料组对应的单空穴器件和单电子器件中主体材料和染料之间的缺陷能量来筛选目标材料组。则,
步骤S200可以包括:S203:以每组材料组作为发光层材料,分别制作单空穴器件和单电子器件。
可选地,步骤S203可以包括:
以发光器件为基础,以每组材料组作为发光层材料,并将电子辅助传输层替换为电子阻挡层,得到单空穴器件;和
以发光器件为基础,以每组材料组作为发光层材料,并将空穴辅助传输层替换为空穴阻挡层,得到单电子器件。
步骤S300可以包括:S303:获取每组材料组对应的单空穴器件中,主体材料和染料之间的第一缺陷能量Et1;以及
获取每组材料组对应的单电子器件中,主体材料和染料之间的第二缺陷能量Et2。
步骤S400包括:S403:根据每组材料组对应的第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2从至少两组材料组中筛选得到目标材料组。
同时根据每组材料组对应的第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2筛选发光器件的发光层材料,能够综合考虑空穴和电子注入所需要克服的能量,筛选标准更严格,将利用该标准所筛选出的目标材料组用于发光器件的发光层材料,能够进一步降低发光器件的启亮电压和驱动电压。
本发明实施例提供的材料筛选方法,可以用于筛选蓝光发光器件的发光层材料。在一些可选的实施例中,发光器件为蓝光发光器件时,步骤S403可以包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2均小于或等于0.04eV的材料组作为目标材料组。
材料组对应的单空穴器件和单电子器件中,主体材料和染料之间的第一缺陷能量Et1以及第二缺陷能量Et2越小,与之对应的发光器件通电时空穴和电子注入所需要克服的能量越小,因此上述设计方式可以使利用目标材料组作为发光层材料所制得的蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压较低。
可选地,可以从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2均小于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组,能够进一步降低利用蓝光发光器件的启亮电压。
为了验证上述设计的实际效果,设计了如下实验例和对比例:
表3对比例和实验例对应的蓝光发光器件的性能检测对照表
实验例中,材料组对应的第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2均小于0.03eV,对比例中,材料组对应的第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2均大于0.03eV。对比例和实验例所对应的蓝光发光器件的性能检测结果如上表3所示。其中,BD为蓝光染料,BH4和BH5为两种不同的蓝光主体材料。
从上述表3可以看出,实验例和对比例对应的蓝光发光器件仅发光层的主体材料不同,与对比例相比,实验例所对应的蓝光发光器件的启亮电压降低了0.32V,驱动电压降低了0.51V。从上述性能检测结果可以看出,本发明所采用的技术方案可以明显降低蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压,进而能够改善显示面板显示时的像素串扰问题。
本发明实施例提供的材料筛选方法,还可以用于筛选红光发光器件或绿色发光器件的发光层材料。在一些可选的实施例中,发光器件为红光发光器件或绿色发光器件时,步骤S403可以包括:从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2均大于或等于0.03eV的材料组作为目标材料组;上述设计方式能够进一步提升绿光发光器件、红光发光器件在高亮显示状态下的发光效率。
可选地,可以从至少两组材料组中筛选第一缺陷能量Et1和第二缺陷能量Et2在0.03eV至0.08eV之间的材料组作为目标材料组,既能够提升红光发光器件、绿光发光器件在高亮显示状态下的发光效率,也能够红光发光器件、绿光发光器件的工作电压,进而降低发光器件自身的功耗,从而使得显示面板的整体功耗也实现降低。
为验证发光器件在高亮显示状态下发光效率提升的效果,设计了如下实验例和对比例,实验例和对比例均为红光发光器件,对比例中,材料组对应的缺陷能量小于0.03eV,实验例中,材料组对应的缺陷能量在0.03eV至0.08eV之间。对比例和实验例所对应的红光发光器件的性能检测结果如下表4所示。
表4对比例和实验例对应的红光发光器件的性能检测对照表
缺陷能量Et | L(nits) | Vd(V) | Eff.(cd/A) | |
对比例 | Et<0.03eV | 6000 | Vd<sub>0</sub> | 100% |
实验例 | 0.03eV<Et<0.08eV | 6000 | Vd<sub>0</sub>-0.03V | 110.2% |
其中,L为红光发光器件的发光亮度,nits(尼特)为发光亮度的单位,Vd代表发光器件的工作电压,Eff.代表发光器件的发光效率。
从上述表4可以看出,在实验例和对比例的测试中红光发光器件均处于高亮显示状态,亮度为6000nits;以对比例中的红光发光器件的工作电压为参照电压值Vd0,实验例中的红光发光器件的工作电压降低了0.03V,从而实验例中红光发光器件的功耗低于对比例;同时,与对比例相比,实验例中红光发光器件的发光效率提高了10.2%。
从上述性能检测结果可以看出,本发明所采用的技术方案能够使红光或绿光发光器件在高亮显示状态下发光效率得以提升,同时能够使红光或绿光发光器件的工作电压降低,进而降低发光器件的功耗。
请参阅图5,图5示出本发明实施例提供的一种发光器件的制作方法的流程图。
另外,本发明实施例还提供了一种发光器件的制作方法,可以利用如前所述的材料筛选方法来筛选发光层材料。该发光器件的制作方法包括:
步骤S10:根据如前所述的材料筛选方法得到目标材料组;
步骤S20:以目标材料组作为发光层材料,制作发光器件。
根据本发明实施例提供的发光器件的制作方法,根据缺陷能量筛选包括主体材料和染料的目标材料组,并以该目标材料组作为发光器件的发光层材料来制作发光器件,与现有技术相比,所制得的发光器件的启亮电压和驱动电压均较低。
此外,本发明实施例还提供了一种显示面板,包括发光颜色彼此不同的第一发光器件和第二发光器件,其中第一发光器件的启亮电压大于第二发光器件的启亮电压,第一发光器件和第二发光器件中的至少一者可以根据如上所述的发光器件的制作方法制得。
本发明实施例提供的显示面板,可以根据缺陷能量筛选第一发光器件的发光层材料,并以筛选出的目标材料组作为发光层材料来制作第一发光器件,能够降低第一发光器件的启亮电压和驱动电压,降低显示面板显示时第一发光器件与第二发光器件之间的电压差值,进而能够改善显示面板显示时的像素串扰问题。
另外,本发明实施例提供的显示面板,可以根据缺陷能量筛选第一发光器件和第二发光器件的发光层材料,并以筛选出的目标材料组作为发光层材料来制作第一发光器件和第二发光器件,能够降低第一发光器件和第二发光器件的驱动电压,发光器件的功耗降低进一步使得显示面板整体的功耗降低。
可以理解的是,第一发光器件可以为蓝光发光器件,第二发光器件可以为红光发光器件或绿光发光器件。
在一些可选的实施例中,本发明实施例提供的显示面板,可以包括蓝光发光器件、红光发光器件和绿光发光器件,蓝光发光器件的启亮电压大于红光发光器件和绿光发光器件,蓝光发光器件可以根据如上所述的发光器件的制作方法制得。
根据缺陷能量筛选蓝色主体材料和蓝色染料的材料组,并以筛选出的材料组作为发光层材料来制作蓝光发光器件,能够降低蓝光发光器件的启亮电压和驱动电压,降低蓝光发光器件与红光发光器件及绿光发光器件之间的电压差值,进而能够改善显示面板显示时红、绿、蓝三像素之间的像素串扰问题。
依照本发明如上文所述的实施例,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种发光器件,其特征在于,包括:
发光层,包括主体材料和掺杂在所述主体材料中的染料;
其中,载流子注入所述发光层时,所述主体材料和所述染料之间具有缺陷能量,所述缺陷能量满足预设取值范围。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其特供在于,所述发光器件为蓝光发光器件,所述缺陷能量小于或等于0.04eV;
优选地,所述缺陷能量小于或等于0.03eV;
或者,
所述发光器件为红光发光器件或绿光发光器件,所述缺陷能量大于或等于0.03eV;
优选地,所述缺陷能量在0.03eV至0.08eV之间。
3.一种材料筛选方法,用于筛选发光器件的发光层材料,其特征在于,包括:
配置至少两组材料组,每组所述材料组包括主体材料和染料,每两组所述材料组包括的所述主体材料、所述染料中的至少一者彼此不同;
以每组所述材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件;
获取每组所述材料组对应的所述单载流子器件中,所述主体材料和所述染料之间的缺陷能量;
根据每组所述材料组对应的所述缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组,以用于作为发光器件的发光层材料。
4.根据权利要求3所述的材料筛选方法,其特征在于,所述以每组所述材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件包括:以每组所述材料组作为发光层材料,分别制作单空穴器件或单电子器件。
5.根据权利要求4所述的材料筛选方法,其特征在于,所述发光器件为蓝光发光器件,所述根据每组所述材料组对应的所述缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:
从所述至少两组材料组中筛选所述缺陷能量小于或等于0.04eV的所述材料组作为所述目标材料组;
或者,所述发光器件为红光发光器件或绿光发光器件,所述根据每组所述材料组对应的所述缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:
从所述至少两组材料组中筛选所述缺陷能量大于或等于0.03eV的所述材料组作为所述目标材料组;
优选地,从所述至少两组材料组中筛选所述缺陷能量在0.03eV至0.08eV之间的所述材料组作为所述目标材料组。
6.根据权利要求3所述的材料筛选方法,其特征在于,所述以每组所述材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件包括:
以每组所述材料组作为发光层材料,分别制作单空穴器件和单电子器件;
所述获取每组所述材料组对应的所述单载流子器件中,所述主体材料和所述染料之间的缺陷能量包括:
获取每组所述材料组对应的所述单空穴器件中,所述主体材料和所述染料之间的第一缺陷能量;以及
获取每组所述材料组对应的所述单电子器件中,所述主体材料和所述染料之间的第二缺陷能量;
所述根据每组所述材料组对应的所述缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:
根据每组所述材料组对应的所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组。
7.根据权利要求6所述的材料筛选方法,其特征在于,所述发光器件为蓝光发光器件,所述根据每组所述材料组对应的所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:
从所述至少两组材料组中筛选所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量均小于或等于0.04eV的所述材料组作为所述目标材料组;
优选地,所述根据每组所述材料组对应的所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:
从所述至少两组材料组中筛选所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量均小于或等于0.03eV的所述材料组作为所述目标材料组;
或者,所述发光器件为红光发光器件或绿光发光器件,所述根据每组所述材料组对应的所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量从所述至少两组材料组中筛选得到目标材料组包括:
从所述至少两组材料组中筛选所述第一缺陷能量和所述第二缺陷能量均在0.03eV至0.08eV之间的所述材料组作为所述目标材料组。
8.根据权利要求3所述的材料筛选方法,其特供在于,所述发光器件包括层叠设置的阳极、空穴辅助传输层、发光层、电子辅助传输层以及阴极,所述以每组所述材料组作为发光层材料,分别制作单载流子器件包括:
以所述发光器件为基础,以每组所述材料组作为发光层材料,并将所述电子辅助传输层替换为电子阻挡层,得到单空穴器件;和/或
以所述发光器件为基础,以每组所述材料组作为发光层材料,并将所述空穴辅助传输层替换为空穴阻挡层,得到单电子器件。
9.一种发光器件的制作方法,其特征在于,包括:
根据权利要求3至8任一项所述的材料筛选方法得到目标材料组;
以所述目标材料组作为发光层材料,制作发光器件。
10.一种显示面板,其特征在于,包括如权利要求1至2任一项所述的发光器件;所述发光器件包括发光颜色彼此不同的第一发光器件和第二发光器件,其中所述第一发光器件的启亮电压大于所述第二发光器件的启亮电压,所述第一发光器件和所述第二发光器件中的至少一者根据权利要求9所述的发光器件的制作方法制得;
优选地,所述第一发光器件为蓝光发光器件,所述第二发光器件为红光发光器件或绿光发光器件。
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