发光器件及其制作方法、显示面板及显示装置与流程

1.本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及其制作方法、显示面板及显示装置。


背景技术：

2.有机发光二极管(organic light
‑
emitting diodes，oleds)是一种以有机薄膜为自发光源的显示技术。由于其具有驱动电压低、响应速度快、超高对比度、轻薄外形、工作温度范围广等独特优点，被广泛认为将是继lcd之后下一代最具潜力的显示和照明技术。
3.然而，目前大部分显示器件都面临着一个共同问题是oled材料具有横向导电特性，由于共有蒸镀层以及fmm蒸镀共有背光(shadow)存在，使得横向导电现象尤为严重。因此在低灰阶下，由于横向电流传导，只点亮目标像素时，其他素会出现伴随发光的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本公开的目的在于提出一种发光器件及其制作方法、显示面板及显示装置。
5.基于上述目的，本公开提供了一种发光器件，包括：依次层叠设置于衬底一侧的空穴传输层、空穴调节层以及有机发光层；所述空穴调节层用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度；
6.或者，
7.所述发光器件包括：依次层叠设置于衬底一侧的空穴传输层、电子阻挡层以及有机发光层；所述电子阻挡层内分布有功能掺杂粒子，所述功能掺杂粒子用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度。
8.相应的，本公开还提供了一种显示面板，包括如上所述的发光器件。
9.相应的，本公开还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
10.相应的，本公开还提供了一种发光器件的制备方法，包括：
11.在衬底的一侧依次形成有空穴传输层、空穴调节层以及有机发光层；所述空穴调节层被配置为在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度；
12.或者，
13.在衬底的一侧依次形成有空穴传输层、电子阻挡层以及有机发光层；所述电子阻挡层内分布有功能掺杂粒子，所述功能掺杂粒子用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度。
14.从上面所述可以看出，本公开提供的发光器件包括依次层叠设置于衬底一侧的空
穴传输层、空穴调节层以及有机发光层；所述空穴调节层用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度；或者，发光器件包括依次层叠设置于衬底一侧的空穴传输层、电子阻挡层以及有机发光层；所述电子阻挡层内分布有功能掺杂粒子，所述功能掺杂粒子用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度，从而改善了发光器件出现低灰阶显示伴随发光的问题，提高了产品显示效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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公开的实施例，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。
16.图1为本公开实施例的一种发光器件的结构截面示意图；
17.图2为本公开实施例的另一种发光器件的结构截面示意图；
18.图3为本公开实施例的又一种发光器件的结构截面示意图；
19.图4为本公开实施例的再一种发光器件的结构截面示意图；
20.图5为本公开实施例的一种具体的发光器件的结构截面示意图；
21.图6为本公开实施例的一种普通材料和空穴调节层的材料的空穴迁移率随电场变化的示意图；
22.图7为本公开实施例的一种发光器件结构与相关技术中的发光器件的阻抗谱的对比示意图。
23.附图标记说明：
24.101
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衬底、102
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空穴注入层、103
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空穴传输层、104
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电子阻挡层、1051
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第一调节层、1052
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第二调节层、105
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空穴调节层、106
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有机发光层、107
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空穴阻挡层、108
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电子传输层。
具体实施方式
25.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
26.需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
27.如背景技术所述，目前大部分显示器件都面临着一个共同问题是oled材料具有横
向导电特性，这样当出现横向电流传导时，很容易点亮其他本不应该被点亮的像素，从而产生串色和伴随发光的问题。现有的相关技术中，主要通过阻挡横向电流的传导来避免出现串色和伴随发光的问题。而本公开通过研究发现可以提高像素的起亮电压来避免伴随发光的问题，即当有横向电流传导时，由于该横向电流小于像素的起亮电压，所以此时该像素不会被点亮，从而避免了伴随发光的问题。本公开经过进一步研究发现，通过降低空穴的传输速度可以提高像素的启亮电压。但是，单纯的通过降低空穴的传输速度来提高像素的启亮电压，会导致发光器件的驱动电压升高，从而降低了发光器件的驱动效率，并造成额外的能源浪费。因此，本公开在穴传输层和有机发光层之间，设置了空穴调节层，该空穴调节层在低电压时，降低空穴传输的速度从而通过提高启亮电压来避免发生伴随发光的问题，以及在高电压时提高空穴传输速度从而通过降低驱动电压来提高控制发光器件的效率。
28.参考图1，为本公开实施例的一种发光器件的结构截面示意图，该发光器件包括：
29.衬底101，以及依次层叠设置于衬底101一侧的空穴传输层103、空穴调节层105以及有机发光层106；所述空穴调节层105用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度。
30.本实施中，通过在空穴传输层103与有机发光层106之间设置空穴调节层105，该空穴调节层105用于在电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，该第一预设电压可以根据需要进行设置，主要用来限制空穴调节层105对启亮电压的调节。可选的，该第一预设电压一般为低电压，具体数值可以参考像素的启亮电压来设置，可选的，该第一预设电压为2.2v，可选的，可以通过该第一预设电压来选择不同的材料。该空穴调节层105在发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度。可选的，该第二预设电压一般为高电压，可选的，该第二预设电压为3v。可选的，该第二预设电压用于限制空穴调节层对驱动电压的调节。可选的，可以通过该第二预设电压来选择不同的材料。
31.在一些实施例中，参考图1在空穴调节层105和空穴传输层103之间还包括电子阻挡层104，该电子阻挡层104用于阻挡电子进入空穴传输层103。可选的，空穴传输层103下面还设置有空穴注入层102。
32.在一些实施例中，参考图4，空穴调节层105还用于阻挡电子进入空穴传输层，从而可以省去电子阻挡层，使发光器件整体更薄。
33.在一些实施例中，空穴调节层的材料包括π共轭结构的苯环类化合物，例如荧蒽，芘，萘，邻菲罗啉，四苯乙烯的取代化合物；芳香胺类衍生物、如树枝状三苯胺，咪唑；以及其他杂化类化合物如螺吡喃类，噻吩，吩噻嗪类等。从结构上，此类化合物由于具有大π键以及孤电子对，因此更容易失去电子传导传输空穴。并且由于具有相对扭曲的结构，分子间相对距离较远，分子间作用力弱。因此可以实现在低电压下的空穴迁移率较慢，随着电压的增高，分子热运动更强烈，导致分子更趋向于平面构造，因此，在高电压下，材料空穴迁移率可以显著增快。
34.考虑到本方案可以采用更多种的材料，在一些实施例中，参考图3，所述空穴调节层105包括第一调节层1051以及第二调节层1052，在所述发光器件小于第一预设电压时，所述第一空穴调节层1051降低空穴传输速度的作用大于所述第二空穴调节层1052提高空穴传输速度的作用；在所述发光器件不小于第二预设电压时，所述第二空穴调节层1052提高空穴传输速度的作用大于第一空穴调节层1051降低空穴传输速度的作用。
35.具体的，当空穴调节层为一层时，此时选用的材料需要同时满足在低电压下可以降低空穴传输速度，在高电压下可以提高空穴传输速度。但是，当空穴调节层为两层时，可以两层的材料都满足上述调节空穴的效果，也可以通过两层叠加来实现上述调节空穴的效果。在一些实施例中，所述第一调节层和所述第二调节层的材料均包括π共轭结构的苯环类化合物，从而实现和单层空穴调节层相同的效果。
36.在一些实施例中，所述第一调节层和所述第二调节层中至少一层的材料包括共轭结构的平面芳香族化合物材料，并且在所述发光器件小于第一预设电压时，所述空穴传输层的材料的空穴迁移率与所述第一调节层的材料的空穴迁移率的差值大于所述第二调节层的材料的空穴迁移率与所述空穴传输层的材料的空穴迁移率的差值，并且在所述发光器件不小于第一预设电压时，所述空穴传输层的材料的空穴迁移率与所述第一调节层的材料的空穴迁移率的差值小于所述第二调节层的材料的空穴迁移率与所述空穴传输层的材料的空穴迁移率的差值，该空穴迁移率表示材料传输空穴的快慢。
37.具体的，具有共轭结构的平面芳香族化合物，例如多芳基取代苯胺衍生物、吡唑类衍生物，螺芴类，苯乙烯类等，有些在高压下的空穴迁移率明显高于低压下的空穴传输率，有些在高压下的空穴迁移率明显低于低压下的空穴传输率，因此，通过两种具有共轭结构的平面芳香族化合物或者一种具有共轭结构的平面芳香族化合物搭配一种π共轭结构的苯环类化合物，完全可以替换只用π共轭结构的苯环类化合物的方案，来达到相同或相似的效果。
38.可选的，还可以选取第一调节层的材料性质为在低压下降低空穴传输的速度，在高压下不改变空穴调节的速度，同时，选取第二调节层的材料性质为在抵压下不改变空穴调节的速度，在高压下提高空穴传输的速度。本实施例的目的在于通过将空穴调节层设置为两层，两层可以分别选取不同的材料，最终两层配合实现在低电压时减小空穴传输速度，在高电压时提高空穴传输速度。
39.在一些实施例中，所述有机发光层的主体材料包括p型材料和n型材料，所述p型材料占所述主体材料的比例为预设比例，以使所述发光器件的启亮电压增加；
40.其中，所述p型材料包括咔唑、苯乙烯、螺芴类化合物中的一种或多种，所述n型材料包括吡啶、吖啶、吡嗪、三嗪、喹啉中的一种或多种，所述有机发光层的客体材料包括金属铱配合物。
41.具体的，有机发光层的p型材料为咔唑、苯乙烯、螺芴类化合物中的一种或多种，主要负责传导空穴。n型材料为吡啶、吖啶、吡嗪、三嗪、喹啉等化合物中的一种或多种，主要负责传导电子，这两种材料搭配可以形成激基复合物，传递给客体材料能量进而发光，当p型材料占比越高，且空穴迁移率越高，搭配本公开的方案可以得到更高的启亮电压。客体材料为金属ir(铱)配合物，搭配主体材料后空穴迁移率越高器件启亮电压越高。可选的，p型材料占所述主体材料的比例为预设比例，以使所述发光器件的启亮电压增加。该预设比例可以根据需要进行设置，一般该预设比例越大，且该p型材料的空穴迁移率越高，再配合本公开的方案可以得到越高的启亮电压。可选的，该预设比例为80％。
42.现有rgb器件启亮电压相差较多，其中蓝光von(启亮电压)＞绿光von＞红光von，只点亮蓝绿像素，红像素会出现伴随发光的问题，并且红光启亮电压越低，现象越明显。因此，为了保证各个像素之间的启亮电压大致相等，在一些实施例中，所述发光器件包括：红
色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；所述空穴调节层分别与所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素对应的位置的材料互不相同，以使所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素之间的启亮电压基本相同。
43.具体的，由于各个像素的启亮电压不同，可以将不同像素对应的位置的空穴调节层的材料设置不同。可选的，通过设置空穴调节层的材料，使红色子像素对应的空穴调节层的材料低压时空穴传输的速度大于绿色子像素对应的空穴调节层的材料低压时空穴传输的速度；且绿色子像素对应的空穴调节层的材料低压时空穴传输的速度大于蓝色子像素对应的空穴调节层的材料低压时空穴传输的速度。从而减小各个像素的启亮电压之间的差值。
44.在一些实施例中，所述红色子像素对应的所述空穴调节层的材料在所述发光器件的电压小于第一预设电压时的空穴迁移率小于所述蓝色子像素和所述绿色子像素对应的所述空穴调节层的材料在所述发光器件的电压小于第一预设电压时的空穴迁移率。可选的，由于红色子像素对应的启亮电压最低，进一步，伴随发光的问题也最严重，因此，优先调节红色子像素的启亮电压。可选的，还可以通过空穴调节层的材料的设置，只调节红色子像素对应的位置的空穴传输速度，从而提高红色像素的启亮电压。可选的，也可以只调节红色和绿色像素对应的位置的空穴传输速度。这些都属于本技术的保护范围。
45.参考图2，为本公开实施例的另一种发光器件的结构截面示意图，该发光器件包括：
46.所述发光器件包括：依次层叠设置于衬底一侧的空穴传输层103、电子阻挡层104以及有机发光层106；所述电子阻挡层104内分布有功能掺杂粒子，所述功能掺杂粒子用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度。
47.本实施例中，电子阻挡层用于阻挡电子进入空穴传输层，在电子阻挡层掺杂功能粒子，使电子阻挡层可以在低电压时，降低空穴传输速度，在高电压时，提高空穴传输速度。从而在不增加电子发光器件厚度的情况下，提高启亮电压，并减小了驱动电压。可选的，该功能掺杂粒子包括π共轭结构的苯环类化合物。
48.在一些实施例中，为了使各个像素之间的启亮电压大致相同，所述发光器件包括：红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素；所述功能掺杂粒子在所述电子阻挡层中分别与所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素对应的位置的掺杂比例互不相同，以使所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素之间的启亮电压基本相同。
49.具体的，可以通过设置功能掺杂粒子在所述电子阻挡层中不同位置的掺杂比例，来调节不同位置的空穴迁移率，该掺杂比例为功能掺杂粒子占电子阻挡层中所有材料的比例。可选的，也可以通过掺杂不同材料的功能掺杂粒子来实现，使电子阻挡层不同位置的空穴迁移率不同，这些都属于本技术的保护范围。
50.在一些实施例中，参考图5，在有机发光层之上还依次层叠设置有空穴阻挡层107、电子传输层108。其中，空穴阻挡层用于阻挡空穴进入电子传输层。
51.参考图6，为普通材料(相关发光器件，ref的材料)和空穴调节层材料空穴迁移率随电场变化的示意图，可以发现，空穴调节层的材料在低电场比普通材料表现出低空穴迁移率，高电场下比普通材料表现出更高的空穴迁移率。其中，ref器件为启亮电压较低的
oled器件，未蒸镀空穴调节层，导致器件在电压＜2.2v时空穴传输速率较快，因此器件启亮电压较低。这是由于在低电压下空穴会快速注入到有机发光层中，和注入有机发光层的电子相遇形成激子，然后激子跃迁发光；通过增加调节空穴传输层，可以显著降低器件在低电压下空穴传输速率，增加空穴在电子阻挡层/有机发光层界面的累积，从而延缓激子形成和发光复合过程，提高启亮电压。
52.为了进一步说明空穴调节层在低电压下阻碍空穴注入的效果，我们测试了ref结构和具有空穴调节层的结构阻抗谱，测试频率为1
‑
1mhz，直流电压为2v，交流信号电压为100mv。测试结果，参考图7，本公开的发光结构器件的阻抗谱图为两个完整的半圆，可视为两个rc串联电路，其中，本公开的发光结构器件的的结构内a(空穴传输层/电子阻挡层界面)存在界面电荷累计现象。ref(相关发光器件)结构的阻抗谱对应的界面电荷累积较少，证明其空穴传输速率较快。需要说明的是，图7中横坐标为发光器件结构的厚度，纵坐标表示发光器件结构的电荷，横坐标最右边为阳极，图7中厚度在160nm到200nm之间的位置对应a(空穴传输层/电子阻挡层界面)。
53.本公开提供的发光器件包括依次层叠设置于衬底一侧的空穴传输层、空穴调节层以及有机发光层；所述空穴调节层用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度；或者，发光器件包括依次层叠设置于衬底一侧的空穴传输层、电子阻挡层以及有机发光层；所述电子阻挡层内分布有功能掺杂粒子，所述功能掺杂粒子用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度，从而提高了像素的启亮电压的同时减小了发光器件的驱动电压，进一步改善了发光器件出现低灰阶显示伴随发光的问题，提高了产品显示效果，并提升客户体验。
54.基于同一发明构思，本公开还提供一种显示面板，该显示面板包括上述任一实施例的发光器件。
55.上述实施例的显示面板用于实现前述任一实施例中相应的发光器件的功能，并且具有相应的发光器件的实施例的有益效果，在此不再赘述。
56.基于同一发明构思，本公开还提供一种包括上述的显示面板的显示装置。该显示装置可以是手机、电视、平板电脑、显示器、及其他带有显示功能的装置。
57.上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的发光器件的功能，并且具有相应的发光器件的实施例的有益效果，在此不再赘述。
58.基于同一发明构思，与上述任意实施例发光器件相对应的，本公开还提供了一种发光器件的制备方法。该方法包括以下步骤：
59.在衬底的一侧依次形成有空穴传输层、空穴调节层以及有机发光层；所述空穴调节层被配置为在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度；
60.或者，
61.在衬底的一侧依次形成有空穴传输层、电子阻挡层以及有机发光层；所述电子阻挡层内分布有功能掺杂粒子，所述功能掺杂粒子用于在所述发光器件的电压小于第一预设电压时降低空穴传输速度，以及在所述发光器件不小于第二预设电压时提高空穴传输速度。
62.需要说明的是，上述对本公开的一些实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
63.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本公开实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
64.另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本公开实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(ic)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本公开实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本公开实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本公开实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
65.本公开实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本公开实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。