WO2021077801A1 - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示面板和显示装置。该显示面板包括蓝色发光器件，蓝色发光器件包括层叠设置的第一电极、电子阻挡层、发光层和第二电极；其中，电子阻挡层的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS，使得发光层中电子和空穴趋于平衡，提高了蓝色发光器件在低亮度下的发光效率。改善了蓝色发光器件在不同发光亮度下的发光效率的稳定性，从而改善了在低亮度下不同颜色的发光器件混合形成相应的颜色时产生的色偏。

Description

一种显示面板和显示装置

本申请要求在2019年10月24日提交中国专利局、申请号为201911018856.0的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请实施例涉及显示技术领域，例如涉及一种显示面板和显示装置。

背景技术

相关技术中，有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板广泛应用于显示领域。而不同颜色的OLED器件随着亮度不同，发光效率会发生较大变化，使得OLED显示面板产生色偏。

发明内容

本申请提供一种显示面板和显示装置，以提高蓝色发光器件不同亮度下发光效率的稳定性，改善显示面板在低亮度下的色偏。

第一方面，本申请实施例提供了一种显示面板，包括蓝色发光器件；所述蓝色发光器件包括层叠设置的第一电极、电子阻挡层、发光层和第二电极；

其中，所述电子阻挡层的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS。

第二方面，本申请实施例还提供了一种显示装置，包括本申请任意实施例提供的显示面板。

本申请实施例的技术方案，显示面板包括蓝色发光器件，蓝色发光器件包括层叠设置的第一电极、电子阻挡层、发光层和第二电极；其中，电子阻挡层的空穴迁移率不大于5*10-4cm2/VS。当空穴从第一电极向发光层方向传输至电子阻挡层时，电子阻挡层降低空穴的迁移率，减小了空穴传输至发光层的速率，使得发光层中电子和空穴趋于平衡，减小了发光层中的空穴含量与电子含量的差值，进而提高了蓝色发光器件的发光效率。另外，随着蓝色发光器件发光亮度的增加，发光层上的电场强度增加，空穴迁移率增加，电子阻挡层阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁移能力越来越小，即蓝色发光器件发光亮度比较低时，电子阻挡层阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁移能力比较大，减小了空穴传输至发光层的速率，提高了蓝色发光器件的发光效率。蓝色发光器件发光亮度比较高时，电子阻挡层阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁移能力比较小，电子阻挡层不会影响蓝色发光器件的发光效率，保证蓝色发光器件的发光效率比较高。因此，电子阻挡层可以提高蓝色发光器 件在不同发光亮度下的发光效率的稳定性，进而改善显示面板低亮度下不同颜色的发光器件混合形成相应的颜色时产生的色偏。

附图说明

图1为一种红色OLED的亮度和发光效率的关系示意图；

图2为一种绿色OLED的亮度和发光效率的关系示意图；

图3为一种蓝色OLED的亮度和发光效率的关系示意图；

图4为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种蓝色发光器件的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种蓝色发光器件的发光亮度与发光效率的关系示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种蓝色发光器件的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请进行说明。此处所描述的实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

一般情况下，OLED显示面板采用三基色实现彩色显示。OLED显示面板包括红色OLED、绿色OLED和蓝色OLED，红色OLED发射红光R，绿色OLED发射绿光G，蓝色OLED发射蓝光B。在OLED显示过程中，红光R、绿光G和蓝光B按照一定的亮度比例混合可以合成不同颜色的光。而随着显示所需亮度不同，红光R、绿光G和蓝光B的亮度也会发生改变。而随着亮度变化，红色OLED、绿色OLED和蓝色OLED的发光效率变化不同，因此红光R、绿光G和蓝光B的光量比例发生变化，导致合成的颜色产生色偏。例如，蓝色OLED中空穴的迁移率大于电子的迁移率，因此蓝色OLED的发光层中空穴含量大于电子含量。当蓝色OLED发光为低亮度时，蓝色OLED的电压比较小，在蓝色OLED的发光层上形成的电场强度比较低，此时发光层中的空穴含量与电子含量的差值会更大，造成了蓝色OLED在低亮度下发光效率更低。而在低亮度下，红色OLED和绿色OLED的发光层中空穴含量与电子含量的差值小于蓝色OLED的发光层中空穴含量与电子含量的差值，红色OLED和绿色OLED的发光效率的变化小于蓝色OLED的发光效率的变化，导致混合形成的颜色的红光R、绿光G和蓝光B的光量比例发生变化，混合出的颜色偏色。示例性地，图1 为一种红色OLED的亮度和发光效率的关系示意图，图2为一种绿色OLED的亮度和发光效率的关系示意图，图3为一种蓝色OLED的亮度和发光效率的关系示意图。如图1至图3所示，在低亮度下，随着亮度的降低，蓝色OLED的发光效率减小的程度大于红色OLED的发光效率减小的程度，并且大于绿色OLED的发光效率减小的程度，因此混合形成的颜色的红光R、绿光G和蓝光B中蓝光B的光量比例减小，导致混合形成的颜色偏色。

本申请实施例提供了一种显示面板。图4为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图。如图4所示，该显示面板100包括多个发光器件101，发光器件101可以包括蓝色发光器件B。发光器件101还可以包括绿色发光器件G和红色发光器件R等。

图5为本申请实施例提供的一种蓝色发光器件的结构示意图。如图5所示，该蓝色发光器件包括层叠设置的第一电极110、电子阻挡层120、发光层130和第二电极140。其中，电子阻挡层120的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS。

在本实施例中，第一电极110可以为阳极，发光层130可以为有机发光层，第二电极140可以为阴极，电子阻挡层120位于发光层130靠近第一电极110侧。当驱动蓝色发光器件发光时，第一电极110为蓝色发光器件注入空穴，第二电极140为蓝色发光器件注入电子，空穴和电子在发光层130复合形成激发态的激子，激发态的激子在发光层130衰减，并以光的形式释放能量，即在发光层130发光。

在本实施例中，在第一电极110和发光层130之间设置电子阻挡层120，当电子从第二电极140向发光层130方向传输至发光层130时，将电子阻挡在发光层130内，从而提高了电子的利用率，进而提高了蓝色发光器件的发光效率。而且，电子阻挡层120的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS，当空穴沿第一电极110到发光层130方向传输至电子阻挡层120时，电子阻挡层120降低空穴的迁移率，减小传输至发光层130的空穴的速率，使得发光层130中电子和空穴趋于平衡，减小了发光层130中的空穴含量与电子含量的差值，进而提高了蓝色发光器件的发光效率。另外，随着蓝色发光器件发光亮度的增加，发光层130上的电场强度增加，空穴迁移率增加，电子阻挡层120阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁移能力越来越小。即蓝色发光器件发光亮度比较低时，电子阻挡层120阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁移能力比较大，减小了空穴传输至发光层130的速率，提高了蓝色发光器件低亮度下的发光效率。进而减小了显示面板中蓝色发光器件在低亮度下发光效率低导致的蓝光、绿光和红光混合形成相应颜色的光时产生的色偏。而且，在蓝色发光器件发光亮度比较高时，电子阻挡层120阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁 移能力比较小，电子阻挡层120不会影响蓝色发光器件的发光效率，保证了蓝色发光器件的发光效率比较高。因此，电子阻挡层120可以提高蓝色发光器件在不同发光亮度下的发光效率的稳定性，改善显示面板低亮度下不同颜色的发光器件混合形成相应的颜色时产生的色偏。

示例性地，图6为本申请实施例提供的一种蓝色发光器件的发光亮度与发光效率的关系示意图。如图6所示，横坐标为蓝色发光器件的发光亮度，纵坐标为蓝色发光器件的发光效率。A-1为蓝色发光器件的电子阻挡层为其他实施例中电子阻挡层时发光亮度与发光效率的曲线，A-2为蓝色发光器件的电子阻挡层为本实施例提供的电子阻挡层120时发光亮度与发光效率的曲线。本实施例中，A-1中电子阻挡层的空穴迁移率为5.4*10 ^-4cm ²/VS，A-2中电子阻挡层120的空穴迁移率为5.5*10 ^-7cm ²/VS。根据A-1曲线和A-2曲线可知，在不同发光亮度的情况下，A-2的发光效率相对于A-1的发光效率比较稳定，即当电子阻挡层120的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS时，可以提高蓝色发光器件在不同发光亮度下的发光效率的稳定性。

表1为不同亮度下蓝光发光效率与色偏的关系表。其中，△B-Eff(L(1nit)/L(1000nit))为蓝光OLED在1nit亮度下的发光效率与1000nit亮度下的发光效率的比值，W CIEx和W CIEy分别为对应的蓝光OLED与红光OLED和绿光OLED发出的光混合形成的白光在CIE 1931颜色空间(CIE 1931XYZ)下的x坐标和y坐标，u’和v’分别为蓝光OLED在CIE 1976颜色空间(CIELUV)中的坐标，△u'v'为对应的蓝光OLED与红光OLED和绿光OLED发出的光混合形成的白光的色偏程度。如表1所示，随着低亮度下蓝光OLED的发光效率的增加，△u'v'逐渐减小，对应的蓝光与红光和绿光混合形成的白光的色偏逐渐减小，即通过提高蓝色发光器件在不同发光亮度下的发光效率的稳定性，可以有效改善显示面板的色偏。

表1

在上述技术方案的基础上，电子阻挡层120的空穴迁移率的范围可以为1*10 ^-8～5*10 ^-4cm ²/VS。

当电子阻挡层120的空穴迁移率小于1*10 ^-8cm ²/VS时，蓝色发光器件发光亮度为高亮度时，电子阻挡层120阻挡空穴的能力相对于空穴在电场作用下的迁移能力比较大，影响蓝色发光器件发光亮度为高亮度时的发光效率和寿命。因此，电子阻挡层120的空穴迁移率可以大于1*10 ^-8cm ²/VS。一实施例中，电子阻挡层120的空穴迁移率为5.5*10 ^-7cm ²/VS，可以使得蓝色发光器件不同发光亮度时的发光效率趋于稳定。

在上述技术方案的基础上，一实施例中，电子阻挡层120的厚度范围为3～20nm。

本实施例中，电子阻挡层120的厚度影响电子阻挡层阻挡空穴的能力。表2为本申请实施例提供的一种电子阻挡层的材料与驱动电压的关系。表2分别示出了不同材料的电子阻挡层厚度为5nm和20nm时的驱动数据。其中，EBL-1表示的电子阻挡层的迁移率采用5.4*10 ^-4cm ²/VS，EBL-2表示的电子阻挡层的迁移率采用本实施例中的5.5*10 ^-7cm ²/VS。如表2所示，在较高亮度时，电子阻挡层在相同厚度以及相同发光亮度下，EBL-1的驱动电压小于EBL-2的驱动电压。即在较高亮度时，在发光亮度相同的条件下，EBL-2的电子阻挡层的空穴迁移率小于EBL-1的电子阻挡层的空穴迁移率，使得EBL-2与EBL-1达到相同发光亮度时，EBL-2所需的驱动电压大于EBL-1所需的驱动电压，EBL-2的发光效率小于EBL-1的发光效率。且随着电子阻挡层的厚度增加，EBL-1和EBL-2达到相同发光亮度时所需的驱动电压的差值增大，EBL-1和EBL-2发光效率的差值增大。

表2

因此，可以设置电子阻挡层120的厚度比较薄，使得电子阻挡层120提高低亮度时的发光效率的同时，对高亮度时蓝色发光器件的发光效率和寿命影响较小。电子阻挡层120的厚度范围为3～20nm，在保证蓝色发光器件不同发光亮度时的发光效率趋于稳定的同时，保证了蓝色发光器件在高低亮度时均具有较高的发光效率，保证了显示面板具有较长的寿命。在一实施例中，电子阻挡层120的厚度为5nm，此时蓝色发光器件在不同发光亮度下发光效率更稳定。

在上述技术方案的基础上，一实施例中，电子阻挡层120的材料为BPD和TDATA:R＝H中的至少一种。

在本实施例中，BPD的化学式为：

TDATA:R＝H的化学式为：

其中，R的化学式可以为：

BPD的空穴迁移率为5.3*10 ^-5cm ²/VS，TDATA:R＝H的空穴迁移率为3*10 ^-5cm ²/VS。BPD和TDATA:R＝H的空穴迁移率均小于5*10 ^-4cm ²/VS，电子阻挡层120采用上述材料可以保证不同发光亮度时蓝色发光器件的发光效率趋于稳定。

在本实施例中，电子阻挡层120的材料可以为BPD和TDATA:R＝H的其中一种，此时电子阻挡层120的空穴迁移率为BPD或TDATA:R＝H的空穴迁移率。在其他实施例中，电子阻挡层120的材料也可以为BPD和TDATA:R＝H混合形成，此时电子阻挡层120的空穴迁移率与BPD和TDATA:R＝H各自的空穴迁移率以及BPD和TDATA:R＝H的混合比例相关。

在上述技术方案的基础上，一实施例中，电子阻挡层120包括偏电子型材料，偏电子型材料与电子阻挡层的质量比为1:20-1:5。

在本实施例中，电子阻挡层120的空穴迁移率可以通过在电子阻挡层120中掺杂偏电子型材料进行调整。偏电子型材料是在恒压测试时，存在明显的亲电子还原峰的材料。或者说，偏电子型材料是空穴迁移率比较小，电子迁移率比较大的材料。可以根据所需空穴迁移率确定电子阻挡层中偏电子型材料的掺 杂比例，使得电子阻挡层的空穴迁移率可以灵活设置。在偏电子型材料与电子阻挡层的质量比为1:20-1:5的情况下，可以使得电子阻挡层的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS。在偏电子型材料与电子阻挡层的质量比小于1:5的情况下，可避免掺杂后的电子阻挡层的空穴迁移率过低，避免蓝色发光器件的发光亮度在高亮度下时，空穴迁移率过低导致的蓝色发光器件的发光效率和寿命降低。

在一实施例中，偏电子型材料可以包括PBD、2PSP和OXD-7中的至少一种，通过掺杂一种或多种偏电子型材料，可以更加灵活地设置电子阻挡层的空穴迁移率。本实施例中，PBD、2PSP和OXD-7的空穴迁移率较低，可以较好地调控电子阻挡层的空穴迁移率。

本实施例中，PBD的分子式为：

2PSP的分子式为：

OXD-7的分子式为：

本实施例仅示例性的示出了几种偏电子型材料，并非对本申请的限定，在其他实施方式中，还可以包括其他偏电子型材料。

图7为本申请实施例提供的另一种蓝色发光器件的结构示意图。如图7所示，该蓝色发光器件还包括多层电子传输层150。沿第二电极140指向发光层130的方向，多层电子传输层150的最低未占分子轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，LUMO)能级依次增大。

本实施例中，电子传输层150设置为提高从第二电极140向发光层130传输的电子的迁移率。在电子传输过程中，第二电极140到发光层130之间具有层间势垒，通过设置LUMO能级依次增大的多层电子传输层150(图7中示例性地示出了2层电子传输层150)，从而使第二电极140到发光层130的多个膜层的LUMO能级依次增加，从而有利于电子传输至发光层130，进而增加了发光层130中电子含量，进一步使得发光层130中电子和空穴趋于平衡，减小了发光层130中的空穴含量与电子含量的差值，进而提高了蓝色发光器件的发光效率。

在上述技术方案的基础上，一实施例中，电子阻挡层的最低未占分子轨道能级与发光层的最低未占分子轨道能级的差值大于0.2eV。

本实施例中，电子阻挡层的LUMO能级与发光层的LUMO能级的差值越大，电子阻挡层阻挡电子的能力越强。通过设置电子阻挡层的LUMO能级与发光层的LUMO能级的差值大于0.2eV，保证了电子阻挡层阻挡电子的能力。

本申请实施例还提供一种显示装置。图8为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图8所示，该显示装置810包括本申请任意实施例提供的显示面板811。显示装置810可以为手机、平板、可穿戴设备等电子显示产品。

本实施例提供的显示装置包括本申请任意实施例提供的显示面板，未在本实施例详尽的技术细节，详见本申请任意实施例提供的显示面板。

Claims (15)

1. 一种显示面板，包括蓝色发光器件；

   所述蓝色发光器件包括层叠设置的第一电极、电子阻挡层、发光层和第二电极；

   其中，所述电子阻挡层的空穴迁移率不大于5*10 ^-4cm ²/VS。
2. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层的厚度范围为3～20nm。
3. 根据权利要求2所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层的厚度为5nm。
4. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层的材料为BPD和TDATA:R＝H中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层包括偏电子型材料所述偏电子型材料与所述电子阻挡层的质量比为1:20-1:5。
6. 根据权利要求5所述的显示面板，其中，所述偏电子型材料为PBD、2PSP和OXD-7中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层的空穴迁移率的范围为1*10 ^-8～5*10 ^-4cm ²/VS。
8. 根据权利要求7所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层的空穴迁移率为5.5*10 ^-7cm ²/VS。
9. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述蓝色发光器件还包括多层电子传输层；沿所述第二电极指向所述发光层的方向，所述多层电子传输层的最低未占分子轨道能级依次增大。
10. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述电子阻挡层的最低未占分子轨道能级与所述发光层的最低未占分子轨道能级之间的差值大于0.2eV。
11. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述第一电极为阳极，设置为在所述蓝色发光器件发光的情况下，向所述蓝色发光器件注入电子。
12. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述第二电极为阴极，设置为在所述蓝色发光器件发光的情况下，向所述蓝色发光器件注入空穴。
13. 根据权利要求1所述的显示面板，其中，所述发光层为有机发光层。
14. 一种显示装置，包括权利要求1-13任一项所述的显示面板。
15. 根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述显示装置为手机、平板或可穿戴设备。

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