本公开涉及显示技术领域,具体而言,涉及一种显示装置、显示面板、发光器件及其制造方法。
背景技术:
有机发光二极管(organiclightemittingdiode,简称oled)因具有轻薄、高对比度、可弯曲、响应时间短等优点,被广泛应用于显示技术中。
常见的有机电致发光器件主要包括阳极、阴极、以及设于阴极和阳极之间的有机层。当分别向阴极和阳极施加电压时,在电场的作用下,阴极侧的电子和阳极侧的空穴同时向有机层移动,并在有机层结合形成激子,激子从激发态释放能量变为基态的过程对外发光。
但是,现有发光二极管对温度较为敏感,在低温时由于器件rgb特性差异性变化,造成rgb亮度差异,白平衡飘逸,产生色偏,显示效果较差。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素:
本公开的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种显示装置、显示面板、发光器件及其制造方法,可提高阴极层侧的发光效率,改善rgb亮度差,进而改善低温下色彩偏差。
根据本公开的一个方面,提供一种发光器件,包括:
阳极层;
阴极层,设于所述阳极层的一侧;
发光功能层,设于所述阳极层和所述阴极层之间,且包括发光层,所述发光层具有主体材料和掺杂于所述主体材料中的客体材料,所述客体材料的掺杂比例朝向所述阳极层依次减小。
在本公开的一种示例性实施例中,所述发光层中的客体材料与主体材料的掺杂比例的取值范围包括0.5%~10%。
在本公开的一种示例性实施例中,所述发光层至少包括依次层叠设置的第一功能层、第二功能层及第三功能层,所述第二功能层的主体材料与所述第一功能层及所述第三功能层的主体材料均相同,且客体材料互不同;
或者,所述第二功能层的主体材料与所述第一功能层及所述第三功能层的主体材料互不同,且客体材料均相同。
在本公开的一种示例性实施例中,所述发光层至少包括依次层叠设置的第一功能层、第二功能层及第三功能层,所述第二功能层的主体材料与所述第一功能层及所述第三功能层的主体材料互不同,且客体材料也互不同;
或者,所述第一功能层的主体材料和客体材料分别与所述第三功能层的主体材料和客体材料相同,且与所述第二功能层的主体材料及客体材料均不相同。
在本公开的一种示例性实施例中,所述发光层的材料为荧光材料,所述荧光材料的客体材料与主体材料的掺杂比例包括0.5%~5%。
在本公开的一种示例性实施例中,所述第一功能层、所述第二功能层及所述第三功能层的厚度取值范围均包括10nm~50nm。
在本公开的一种示例性实施例中,所述发光功能层还包括:
空穴注入层,设于所述阳极层与所述发光层之间;
空穴传输层,设于所述空穴注入层与所述发光层之间;
电子传输层,设于所述发光层与所述阴极层之间;
电子注入层,设于所述电子传输层与所述阴极层之间。
根据本公开的一个方面,提供一种发光器件的制造方法,包括:
在一衬底上形成阳极层;
在所述阳极层远离所述衬底的一侧形成发光功能层;所述发光功能层包括发光层,所述发光层具有主体材料和掺杂于所述主体材料中的客体材料,所述客体材料的掺杂比例朝向所述阳极层依次减小;
在所述发光功能层远离所述阳极层的一侧形成阴极层。
根据本公开的一个方面,提供一种显示面板,包括多个呈阵列分布的显示组件,各所述显示组件包括如上述任意一项所述的发光器件。
根据本公开的一个方面,提供一种显示装置,包括上述任意一项所述的显示面板。
本公开的显示装置、显示面板、发光器件及其制造方法,可通过向阴极层和阳极层施加电压,使得电子和空穴在发光功能层复合发光,从而显示图像。在此过程中,由于发光层中的客体材料的掺杂比例朝向阳极层依次减小,可使阴极层侧具有较高的掺杂浓度,从而可提高阴极层侧的发光效率,改善rgb亮度差,进而改善低温下色彩偏差。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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获得其他的附图。
图1为本公开实施方式发光器件的结构示意图。
图2为本公开实施方式发光器件的原理图。
图3为本公开实施方式发光层为三层时载流子富集原理图。
图4为现有技术中固定电压下温度对器件rgb的影响示意图。
图5为本公开实施方式中固定电压下温度对器件rgb的影响示意图。
图6为本公开实施方式发光器件的制造方法的流程图。
图中:1、衬底;2、阳极层;3、发光功能层;31、第一功能层;32第二功能层;33、第三功能层;4、阴极层。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”、“第二”和“第三”仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本公开实施方式提供了一种发光器件,如图1所示,该发光器件可以包括阳极层2、阴极层4及发光功能层3,其中:
阴极层4可设于阳极层2的一侧;
发光功能层3可设于阳极层2和阴极层4之间,且可包括发光层,发光层可具有主体材料和掺杂于主体材料中的客体材料,客体材料的掺杂比例可朝向阳极层2依次减小。
本公开的发光器件,可通过向阴极层4和阳极层2施加电压,使得电子和空穴在发光功能层3复合发光,从而显示图像。在此过程中,由于发光层中的客体材料的掺杂比例朝向阳极层2依次减小,可使阴极层4侧具有较高的掺杂浓度,从而可提高阴极层4侧的发光效率,改善rgb亮度差,进而改善低温下色彩偏差。
下面对本公开实施方式发光器件的各部分进行详细说明:
阳极层2可以是形成于衬底1上的薄膜,该衬底1可以是透明衬底,也可以是半透明衬底或遮光衬底,其可以是柔性衬底,也可以是硬质衬底,在此不对衬底1的类型做特殊限定。在一实施方式中,衬底1可以是透明衬底,例如,其可以是玻璃。
阳极层2的材料可以是有助于空穴注入至发光功能层3的材料,其可以是金属、合金、金属氧化物或组合物,例如,其可以是铜、锌、金或它们的合金,也可以是氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)和氧化铟锌(izo),还可以是金属和氧化物的组合物,例如,其可以是zno:al、sno2:sb,当然,阳极层2的材料还可以是其他,在此不再一一列举。优选地,阳极层2的材料可以是氧化铟锡(ito,indiumtinoxide)。
阴极层4可设于阳极层2远离衬底1的一侧,且可以是形成于阳极层2远离衬底1的一侧的薄膜。可通过真空蒸镀的方式形成阳极层2,也可通过化学气相沉积、涂布、喷墨或丝网印刷等方式形成阳极层2,当然,还可以通过其他方式形成阳极层2,在此不做特殊限定。
阴极层4可采用有助于电子注入至发光功能层3的材料,该材料可具有较小的逸出功。举例而言,阴极层4的材料可以是金属或合金材料,例如,其可以是镁、铝、银、锡、铅或它们的合金,也可以是多层材料,如:lif/al、liq/al、lio2/al、lif/ca、lif/al和baf2/ca,当然,阴极层4的材料不仅限于此,还可以是其他材料,在此不再一一列举。优选地,阴极层4的材料可以是铝或镁。
发光功能层3可设于阳极层2和阴极层4之间,其可以是形成于阳极层2远离衬底1的表面上的薄膜,其厚度可以是30nm~150nm,举例而言,其可以是30nm、60nm、90nm、120nm或150nm,当然,还可以是其他厚度,在此不再一一列举。可通过真空蒸镀、涂布、喷墨、丝网印刷等方式在阳极层2上形成发光功能层3,该发光功能层3可以是一层也可以是多层,在此不做特殊限定。需要说明的是,可根据材料的类型及其化学性质和物理特性选择成膜工艺。
发光功能层3至少可以包括发光层,该发光层可具有主体材料和掺杂于主体材料中的客体材料,其可以是荧光材料,也可以是磷光材料,在此不做特殊限定。在一实施方式中,发光层的材料可以是有机小分子发光材料,如:恶二唑及其衍生物类、三唑及其衍生物类、罗丹明及其衍生物类、1,8-萘酰亚胺类衍生物、吡唑啉衍生物、三苯胺类衍生物、卟啉类化合物、咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物或苝类衍生物等;还可以是有机高分子材料,如:聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物、聚三苯基胺、聚咔唑、聚吡咯、聚卟啉及其衍生物或共聚物等,当然,发光层还可以是其他材料,在此不再一一列举。
如图2-图3所示,常温下载流子迁移率较大,激子复合中心向阳极一侧靠近,当温度降低时,载流子迁移率减小,电子和空穴的差异也减小,复合区域展宽,图中,s为常温下载流子富集区域的曲线,t为低温下载流子富集区域的曲线。可通过调节发光层中材料的类型及浓度,进而调节发光层中rgb发光比例,从而实现对光的亮度及颜色的调节,调节前及调节后rgb的亮度如图4及图5所示。发光层可以包括多层,且各层中的客体材料的掺杂比例可朝向阳极层2依次减小,进而可使阴极层4侧具有较高的掺杂比例,可增加激子复合中心,为激子的复合提供更多场所,从而可提高阴极层4侧的发光效率,改善阴极层4侧rgb亮度差,进而改善低温下色彩偏差。
举例而言,发光层可以包括2层、3层、4层、5层或6层,当然,还可以包括更多层,只要各层中客体材料的掺杂比例朝向阳极层2依次减小即可,在此不对发光层中的层数做特殊限定。发光层中每层的厚度可以是10nm~50nm,举例而言,发光层中每层的厚度可以是10nm、20nm、30nm、40nm或50nm,当然,还可以是其他厚度,在此不做特殊限定。
在一实施方式中,如图1及图3所示,发光层可以至少包括依次层叠设置的第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33,且第一功能层31可位于第二功能层32与阳极层2之间,第三功能层33可位于第二功能层32与阴极层4之间。第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33的厚度可以相同,也可以不同。举例而言,第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33的厚度均可为10nm,也均可为30nm,还均可为50nm。在一实施方式中,第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33的厚度均不同,举例而言,第一功能层31的厚度可为10nm,第二功能层32的厚度可为30nm,第三功能层33的厚度可为50nm。当然,第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33中任意两层的厚度也可以相等,在此不做特殊限定。
可通过真空蒸镀、化学气相沉积、涂布、丝网印刷等方式依次形成第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33,当然,也可通过其他方式形成第一功能层31、第二功能层32及第三功能层33,在此不做特殊限定。需要说明的是,第一功能层31的客体材料掺杂比例可小于第二功能层32的客体材料掺杂比例,同时,第二功能层32的客体材料掺杂比例可小于第三功能层33的客体材料掺杂比例。
发光层中的客体材料与主体材料的掺杂比例的取值范围可以包括0.5%~10%,举例而言,其可以是0.5%、1%、3%、5%、7%、9%或10%。可根据主体材料和客体材料的类型选择适当的掺杂比例,在此不做特殊限定。举例而言,发光层的材料可为荧光材料,其客体材料可以是蓝光材料,且蓝光材料与主体材料的掺杂比例可以包括0.5%~5%,例如,其可以是0.5%、1%、2%、3%、4%或5%,当然,还可以是其他掺杂比例,在此不再一一列举。
在一实施方式中,第二功能层32的主体材料与第一功能层31及第三功能层33的主体材料均可相同,且客体材料可互不同。或者,第二功能层32的主体材料与第一功能层31及第三功能层33的主体材料可互不同,且客体材料均可相同。
在另一实施方式中,第二功能层32的主体材料可与第一功能层31及第三功能层33的主体材料互不同,且客体材料也互不同;或者,第一功能层31的主体材料和客体材料分别与第三功能层33的主体材料和客体材料相同,且与第二功能层32的主体材料及客体材料均不相同。
本公开实施方式的发光功能层3还可以包括依次叠层设置的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层,其中:空穴注入层可设于阳极层2与发光层之间,可用于向空穴传输层注入空穴,提高空穴注入数量,进而使更多的空穴进入发光层中,有助于提高发光效率;空穴传输层可设于空穴注入层与发光层之间,可用于将空穴传输至发光层,可提高空穴迁移率,并使更多的空穴能够传输至发光层;电子传输层可设于发光层与阴极层4之间,可用于将阴极层4的电子及时地传输至发光层,提高电子迁移率,有助于提高电子和空穴在发光层中的复合几率;电子注入层可设于电子传输层与阴极层4之间,可用于向电子传输层注入更多的电子。
本公开的发光功能层3还可以包括电子阻挡层和空穴阻挡层,其中:电子阻挡层可设于空穴传输层与所述发光层之间,可用于阻挡电子进入空穴传输层,并可将电子保留在发光层中继续发光,空穴阻挡层可设于发光层与电子传输层之间,可用于阻挡空穴进入电子传输层中,并可将空穴保留在发光层中,有助于提高电子和空穴的复合几率。
本公开实施方式的发光器件还可以包括光提取层,该光提取层可用于提高出光效率,增加显示亮度。光提取层可设于阴极层4远离发光功能层3的一侧,其可以是形成于阴极层4上的透明薄膜,也可以是贴附于阴极层4上的增光片。可通过喷墨印刷、旋涂、涂布等方式将光提取层设置于第二电极层上,当然,也可以将其直接贴附于阴极层4远离发光功能层3的表面。
本公开实施方式还提供了一种发光器件的制造方法,如图6所示,该制造方法可以包括:
步骤s110,在一衬底上形成阳极层;
步骤s120,在所述阳极层远离所述衬底的一侧形成发光功能层;所述发光功能层包括发光层,所述发光层具有主体材料和掺杂于所述主体材料中的客体材料,所述客体材料的掺杂比例朝向所述阳极层依次减小;
步骤s130,在所述发光功能层3远离所述阳极层2的一侧形成阴极层4。
阳极层2可以是形成于衬底1上的薄膜,其可以是有助于空穴注入至发光功能层3的材料,该材料可具有大的逸出功,其可以是金属、合金、金属氧化物或组合物,例如,其可以是铜、锌、金或它们的合金,也可以是氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)和氧化铟锌(izo),还可以是金属和氧化物的组合物,例如,其可以是zno:al、sno2:sb,当然,阳极层2的材料还可以是其他,在此不再一一列举。优选地,阳极层2的材料可以是氧化铟锡(ito,indiumtinoxide)。
发光功能层3可形成于阳极层2远离所述衬底1的一侧,其可以是形成于阳极层2远离衬底1的表面上的薄膜,可通过真空蒸镀、涂布、喷墨、丝网印刷等方式在阳极层2上形成发光功能层3,该发光功能层3可以是一层也可以是多层,在此不做特殊限定。需要说明的是,可根据材料的类型及其化学性质和物理特性选择成膜工艺。
发光功能层3可至少包括发光层,可通过调节发光层中材料的类型及浓度,进而调节发光层中rgb发光比例,从而实现对光的亮度及颜色的调节。发光层可以包括多层,且各层中的客体材料的掺杂比例可朝向阳极层2依次减小,进而可使阴极层4侧具有较高的掺杂比例,可增加激子复合中心,为激子的复合提供更多场所,从而可提高阴极层4侧的发光效率,改善阴极层4侧rgb亮度差,进而改善低温下色彩偏差。
发光层中的客体材料与主体材料的掺杂比例的取值范围可以包括0.5%~10%,举例而言,其可以是0.5%、1%、3%、5%、7%、9%或10%。可根据主体材料和客体材料的类型选择适当的掺杂比例,在此不做特殊限定。
阴极层4可形成于发光功能层3远离阳极层2的一侧,且可以是形成于发光功能层3上的薄膜。可通过真空蒸镀的方式形成阳极层2,也可通过化学气相沉积、涂布、喷墨或丝网印刷等方式形成阳极层2,当然,还可以通过其他方式形成阳极层2,在此不做特殊限定。
阴极层4可采用有助于电子注入至发光功能层3的材料,该材料可具有较小的逸出功。举例而言,阴极层4的材料可以是金属或合金材料,例如,其可以是镁、铝、银、锡、铅或它们的合金,也可以是多层材料,如:lif/al、liq/al、lio2/al、lif/ca、lif/al和baf2/ca,当然,阴极层4的材料不仅限于此,还可以是其他材料,在此不再一一列举。优选地,阴极层4的材料可以是铝或镁。
本公开实施方式还提供一种显示面板,本实施方式的显示面板可以包括多个呈阵列分布的显示组件,该显示组件可以包括上述任一实施方式的发光器件。当然,显示面板还可以包括阵列基板、彩膜基板等其它部件,在此不再详述。同时,该显示面板的有益效果可参考上述实施方式中的发光器件的有益效果,在此不再赘述。
本公开实施方式还提供一种显示装置,本实施方式的显示装置可以包括上述任一项实施方式的显示面板,同时,本公开实施方式的显示装置可以为液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件中至少一种,当然,该显示装置不仅限于此,还可以是其他显示装置,在此不做特殊限定。
本公开的显示装置、显示器件、发光器件及其制造方法,可通过向阴极层4和阳极层2施加电压,使得电子和空穴在发光功能层3复合发光,从而显示图像。在此过程中,由于发光层中的客体材料的掺杂比例朝向阳极层2依次减小,可使阴极层4侧具有较高的掺杂浓度,可增加激子复合中心,为激子的复合提供更多场所,从而可提高阴极层4侧的发光效率,改善rgb亮度差,进而改善低温下色彩偏差。还可通过调节发光层中材料的类型及浓度,进而调节发光层中rgb发光比例,从而实现对光的颜色及亮度的调节,进一步改善色彩偏差。同时,还可通过光提取层提高出光效率,增加显示亮度。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。