CN109873087B - 一种像素结构及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种像素结构及显示面板，其中像素结构包括多个子像素，至少包括第一子像素；第一子像素包括依次层叠设置的第一电极、层状结构的第一光学腔和与第一电极极性相反的第二电极；第一光学腔包括发光层；第一光学腔还包括第一调整层，第一调整层的材料能级根据第一子像素的起亮电压和第一调整层相邻两层的材料能级的关系确定。以通过改变调整层与相邻两层之间的材料能级关系调整载流子的注入势垒，从而实现对子像素起亮电压的调整。由于半导体材料的能级和迁移率可以实现一定程度上的独立调整，因此不会对子像素的驱动电压造成影响。

Description

一种像素结构及显示面板

技术领域

本发明涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种像素结构及显示面板。

背景技术

低灰阶色偏是显示面板中常见的问题。具体来说，在有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)器件中，注入层和传输层材料在横向和纵向两种方向上都能够导电，尤其是注入层，其载流子迁移率很高。图1为一种现有的RGB像素结构示意图，如图1所示，由于三个子像素的起亮电压存在差异，当点亮高起亮电压的子像素B时，如图1中实线和虚线所示，空穴流向蓝发光层时，部分空穴经空穴注入层、空穴传输层横向导电，能够微微点亮起亮电压低的子像素G和子像素R。这使得显示面板在较低灰阶时会出现一定程度的色彩失真，这种现象称之为低灰阶色偏。

为了避免低灰阶色偏的发生，现有技术中存在通过降低空穴注入层中掺杂剂的掺杂比降低电子迁移率，以及减薄空穴注入层厚度降低空穴注入层横向导电能力等方法，然而，不论是降低空穴注入层中掺杂剂的掺杂比还是减薄空穴注入层的厚度，虽然能够改善低灰阶色偏问题，但却会增大子像素的驱动电压，影响子像素的工作性能。

发明内容

本发明提供一种像素结构及显示面板，用以实现在不影响驱动电压的情况下改善低灰阶色偏。

本发明实施例提供一种像素结构，包括多个子像素，至少包括第一子像素；所述第一子像素包括依次层叠设置的第一电极、层状结构的第一光学腔和与所述第一电极极性相反的第二电极；所述第一光学腔包括发光层，所述发光层用于在所述第一电极和所述第二电极的作用下发光；所述第一光学腔还包括第一调整层，所述第一调整层的材料能级根据所述第一子像素的起亮电压和所述第一调整层相邻两层的材料能级的关系确定。

可选的，还包括第二子像素；

对于所述第一子像素的原始起亮电压高于所述第二子像素的原始起亮电压的像素结构，所述第一调整层的材料能级位于相邻两层的材料能级之间；所述原始起亮电压为不包括所述第一调整层且光学腔长相同的第一子像素的起亮电压。

可选的，所述第一光学腔还包括与所述第一电极接触的第一注入层，以及，与所述第二电极接触的第二注入层；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第一电极的一侧时，所述第一调整层的相邻两层的材料能级的大小关系与所述发光层与所述第一注入层之间的材料能级的大小关系相一致，所述相邻两层的材料能级的大小关系为所述相邻两层中靠近所述发光层的一层和靠近所述第一电极的一层之间的材料能级的大小关系；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第二电极的一侧时，所述第一调整层的相邻两层的材料能级的大小关系与所述发光层与所述第二注入层之间的材料能级的大小关系相一致，所述相邻两层的材料能级的大小关系为所述相邻两层中靠近所述发光层的一层和靠近所述第二电极的一层之间的材料能级的大小关系。

可选的，所述第一光学腔还包括位于所述第一注入层和所述发光层之间的第一传输层；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第一电极的一侧时，所述第一调整层的载流子迁移率不小于所述第一传输层的载流子迁移率。

可选的，所述第一光学腔还包括位于所述第二注入层和所述发光层之间的第二传输层；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第二电极的一侧时，所述第一调整层的载流子迁移率不小于所述第二传输层的载流子迁移率。

可选的，所述第一调整层相邻两层之间的势垒大于所述第一光学腔中任意相邻两层之间的势垒。

可选的，还包括第二子像素；

对于所述第一子像素的原始起亮电压低于所述第二子像素的原始起亮电压的像素结构，所述第一调整层的材料能级高于相邻两层的材料能级的最大值。

可选的，所述第一光学腔的腔长为所述第一光学腔的原始腔长；所述原始腔长为不包括调整层的光学腔的腔长。

可选的，还包括第二子像素；

所述第二子像素包括第二调整层，所述第二调整层的材料能级根据所述第二子像素的起亮电压和所述第二调整层相邻两层的材料能级的关系确定。

本发明实施例提供一种显示面板，包括如上述任一项所述的像素结构。

综上所述，本发明实施例提供一种像素结构及显示面板，其中像素结构包括多个子像素，至少包括第一子像素；第一子像素包括依次层叠设置的第一电极、层状结构的第一光学腔和与第一电极极性相反的第二电极；第一光学腔包括发光层，发光层用于在第一电极和第二电极的作用下发光；第一光学腔还包括第一调整层，第一调整层的材料能级根据第一子像素的起亮电压和第一调整层相邻两层的材料能级的关系确定。由于子像素的起亮电压主要受光学腔中各层界面间载流子注入情况的影响，而各层界面间载流子的注入情况又受到各层间势垒的影响，因此可以通过改变调整层与相邻两层之间的材料能级关系调整载流子的注入势垒，从而实现对子像素起亮电压的调整。而对于驱动电压，其主要受光学腔中各层的载流子迁移率影响，由于半导体材料的能级和迁移率可以实现一定程度上的独立调整，因此通过合理选择调整层的材料，可以减小对子像素的驱动电压造成的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种现有的RGB像素结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种像素结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种子像素1与原始子像素1之间的对应关系；

图4为本发明实施例提供的一种第一调整层与相邻两层的材料能级关系示意图；

图5为本发明实施例提供的一种子像素1结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种特殊情况下原始第一光学腔12a及其材料能级结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种子像素1结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明实施例提供的一种像素结构示意图，如图2所示，像素结构中包括子像素1。图2中，子像素1为第一子像素，包括依次层叠设置的第一电极11、第一光学腔12和与第一电极11极性相反的第二电极13。其中，第一光学腔12为层状结构，第一光学腔12包括发光层121，发光层121用于在第一电极11和第二电极13的作用下发光；第一光学腔12还包括第一调整层122，第一调整层122的材料能级根据子像素1的起亮电压和第一调整层122相邻两层的材料能级的关系确定，用于调整子像素1的起亮电压。

应理解，在实际应用中，像素结构也可以包括三个、四个等子像素，每个子像素的发光层所发出的光颜色不同，如红绿蓝(RGB)三色像素结构，本发明实施例中的第一子像素可以是RGB三个子像素中任一与低灰阶色偏问题相关的子像素，如，由于蓝色子像素的起亮电压过高造成低灰阶单独起亮蓝色子像素的情况下，红色子像素也会微微发光，此时，第一子像素可以是蓝色子像素，也可以是红色子像素。

在本发明实施例中，可通过第一调整层122调高或调低子像素1的起亮电压。如图2所示，像素结构还包括第二子像素—像素2，其与子像素1之间存在低灰阶色偏问题。子像素2包括依次层叠设置的第三电极21、第二光学腔22和第四电极23，其中，第二光学腔22包括第二发光层221，用于在第三电极21和第四电极23的作用下发光。其中，第二光学腔22还可以包括第二调整层(图2中未示出)，以协同第一调整层一起改善像素结构的低灰阶色偏问题。

对于子像素1的原始起亮电压高于子像素2的原始起亮电压的像素结构，第一调整层122的材料能级位于相邻两层的材料能级之间；原始起亮电压为不包括第一调整层122且光学腔长相同的子像素的起亮电压。请参考图3，为本发明实施例提供的一种子像素1与原始子像素1之间的对应关系，子像素1和原始子像素1之间具有相同的第一电极11和第二电极13，第一光学腔12和原始第一光学腔12a之间具有相同的长度，区别在于原始第一光学腔12a中并不具有第一调整层122。本发明实施例中子像素1的原始起亮电压便是图3中原始子像素1的起亮电压。在本发明实施例中，子像素2可以包括第二调整层，也可以不包括第二调整层，对于具有第二调整层的子像素2，其原始起亮电压与像素的对应关系和子像素1相同，而对于不具有第二调整层的子像素2，其原始起亮电压就是其本身的起亮电压。

在子像素1的原始起亮电压高于子像素2的原始起亮电压时，子像素1在低灰阶下单独点亮子像素1的同时也会使子像素2微微发光，此时，可以通过第一调整层122降低子像素1的起亮电压，第一调整层122的材料能级位于相邻两层的材料能级之间，如图4所示，为本发明实施例提供的一种第一调整层与相邻两层的材料能级关系示意图，其中，层A和层B为第一调整层122的相邻两层，请参考图3，层A和层B可以是原始第一光学腔12a中任意相邻两层。在原始子像素1中，层A和层B之间具有较高的注入势垒，加入第一调整层122后，第一调整层122的材料能级成为层A和层B之间注入势垒的过渡，从而降低了载流子在界面间的注入势垒，进而降低了起亮电压。

可选的，如图5所示，为本发明实施例提供的一种子像素1结构示意图，图5中，第一光学腔12还包括与第一电极11接触的第一注入层123，以及，与第二电极13接触的第二注入层124。一般情况下，第一注入层123和第二注入层124多具有较高的迁移率，且，二者材料能级与发光层121的材料能级具有相同的大小关系。以第一注入层123为例，其与发光层121之间还可能间隔有其它层，在正常情况下，从第一注入层123到发光层121之间各层的材料能级可能依次递增或递减，但在一些特殊情况下，也可能出现部分层的材料能级违背了这种递增或递减的规律。

可选的，在第一调整层122位于发光层121靠近所述第一电极11的一侧时，第一调整层122的相邻两层的材料能级的大小关系与发光层121与第一注入层123之间的材料能级的大小关系相一致，相邻两层的材料能级的大小关系为相邻两层中靠近发光层121的一层和靠近第一电极11的一层之间的材料能级的大小关系。图6为本发明实施例提供的一种特殊情况下原始第一光学腔12a及其材料能级结构示意图，如图6所示，原始子像素1的原始第一光学腔12a中，包括第一注入层123、层a、发光层121、层b、第二注入层124，其中层a为位于第一注入层123和发光层121之间的其它层，层b为位于第二注入层124和发光层121之间的其它层，与之对应的，图6还示出了第一注入层123、层a、发光层121之间的材料能级关系，如图6所示，层a的材料能级小于(通常子像素各层能级为负值，层a能级的绝对值会大于第一注入层123和发光层121的绝对值)第一注入层123和发光层121的材料能级，可见，第一注入层123、层a、发光层121之间的材料能级并没有构成依次递增的关系，此时，与该原始子像素1对应的子像素1的第一光学腔12中，第一调整层122设置于层a和第一注入层123之间，其材料能级介于层a和第一注入层123的材料能级之间，而对于层a和发光层121之间，则不会设置第一调整层122。这是因为，在图6所示的材料能级结构中，载流子是从第一注入层123流向发光层121的，这此方向下，层a与发光层121之间的势垒并不会对载流子界面注入情况造成不良影响，因此，层a与发光层121之间设置第一调整层122并不会降低子像素1的起亮电压。

基于相同的道理，在第一调整层122位于发光层121靠近第二电极13的一侧时，第一调整层122的相邻两层的材料能级的大小关系与发光层121与第二注入层124之间的材料能级的大小关系相一致，相邻两层的材料能级的大小关系为相邻两层中靠近发光层121的一层和靠近第二电极13的一层之间的材料能级的大小关系。

可选的，第一光学腔还包括位于第一注入层和发光层之间的第一传输层。图7为本发明实施例提供的一种子像素1结构示意图，如图7所示，子像素1的光学腔12中还包括位于第一注入层123和发光层121之间的第一传输层125。在第一调整层122位于发光层121靠近第一电极11的一侧时，第一调整层122的载流子迁移率不小于第一传输层125的载流子迁移率。更进一步的，第一光学腔12中第一调整层122的厚度与第一传输层125的厚度之和应为原始第一光学腔12a中第一传输层的厚度。在其它层不变的情况下，能够保证第一光学腔12具有与原始第一光学腔12a相同的长度，从而保证了第一光学腔12对发光层121发光参数的调节作用。在本发明实施例中，第一光学腔12的腔长为第一光学腔12的原始腔长，即原始第一光学腔12a的腔长。同时，第一调整层122的载流子迁移率不小于第一传输层125的载流子迁移率保证了第一光学腔12具有不小于原始第一光学腔12a的载流子迁移率，避免了引入第一调整层122对子像素1驱动电压的提高。基于相同的道理，可选的，如图7所示，第一光学腔12还包括位于第二注入层124和发光层121之间的第二传输层125。在第一调整层122位于发光层121靠近第二电极13的一侧时，第一调整层122的载流子迁移率不小于第二传输层的载流子迁移率。

可选的，第一调整层122相邻两层之间的势垒大于第一光学腔12中任意相邻两层之间的势垒。也就是说，在与第一光学腔12对应的原始第一光学腔12a中，在势垒最大的两层之间需设置第一调整层122以降低子像素1的起亮电压。当然，与此同时还可以在其它层之间也设置调整层，与第一调整层122一齐降低子像素1的起亮电压。

在上述实施例中，针对的是子像素1的原始起亮电压高于子像素2的原始起亮电压，子像素1通过第一调整层122降低起亮电压以改善子像素1和子像素2之间的低灰阶色偏问题。容易想到的，也会出现子像素1的原始起亮电压低于子像素2的原始起亮电压，而造成子像素1与子像素2之间低灰阶色偏问题的情况，此时，可以通过提高子像素1的起亮电压以解决低灰阶色偏问题。可选的，对于子像素1的原始起亮电压低于子像素2的原始起亮电压的像素结构，第一调整层122的材料能级高于相邻两层的材料能级的最大值。以图7所示的子像素1为例，假设第一注入层123、第一传输层125和发光层121之间的材料能级依次递增，而在第一传输层125和发光层121之间设置了第一调整层122，此时第一调整层122的材料能级需大于发光层121的材料能级。从载流子流动方向看，引入第一调整层122后增大了第一传输层125中载流子的界面注入势垒，从而提高了子像素1的起亮电压。

可选的，在具体实施过程中，不仅仅可以只在子像素1中设置第一调整层122，还可以在子像素2中也设置第二调整层，第二调整层的材料能级根据第二子像素的起亮电压和第二调整层相邻两层的材料能级的关系确定。具体来说，通过第一调整层122降低子像素1的起亮电压的同时还可以通过第二调整层升高子像素2的起亮电压，或者，通过第一调整层122升高子像素1的起亮电压的同时还可以通过第二调整层降低子像素2的起亮电压。

综上所述，本发明实施例提供一种像素结构，包括多个子像素，至少包括第一子像素；第一子像素包括依次层叠设置的第一电极、层状结构的第一光学腔和与第一电极极性相反的第二电极；第一光学腔包括发光层，发光层用于在第一电极和第二电极的作用下发光；第一光学腔还包括第一调整层，第一调整层的材料能级根据第一子像素的起亮电压和第一调整层相邻两层的材料能级的关系确定。由于子像素的起亮电压主要受光学腔中各层界面间载流子注入情况的影响，而各层界面间载流子的注入情况又受到各层间势垒的影响，因此可以通过改变调整层与相邻两层之间的材料能级关系调整载流子的注入势垒，从而实现对子像素起亮电压的调整。而对于驱动电压，其主要受光学腔中各层的载流子迁移率影响，由于半导体材料的能级和迁移率可以实现一定程度上的独立调整，因此通过合理选择调整层的材料，便可以减小对子像素的驱动电压造成的影响。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种显示面板。该显示面板含有上述任一实施例所提供的像素结构，在显示面板工作时，通过驱动电路控制本发明实施例所提供的像素结构发光从而实现图像显示。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种像素结构，包括多个子像素，其特征在于，

至少包括第一子像素，所述第一子像素包括依次层叠设置的第一电极、层状结构的第一光学腔和与所述第一电极极性相反的第二电极；所述第一光学腔包括发光层，所述发光层用于在所述第一电极和所述第二电极的作用下发光；所述第一光学腔还包括第一调整层；

所述像素结构还包括第二子像素；

对于所述第一子像素的原始起亮电压高于所述第二子像素的原始起亮电压的像素结构，所述第一调整层的材料能级位于相邻两层的材料能级之间；所述第一子像素的原始起亮电压为不包括所述第一调整层且光学腔长与所述第一光学腔的腔长相同的第一子像素的起亮电压；所述光学腔不包括所述第一调整层。

2.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一光学腔还包括与所述第一电极接触的第一注入层，以及，与所述第二电极接触的第二注入层；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第一电极的一侧时，所述第一调整层的相邻两层的材料能级的大小关系与所述发光层与所述第一注入层之间的材料能级的大小关系相一致，所述相邻两层的材料能级的大小关系为所述相邻两层中靠近所述发光层的一层和靠近所述第一电极的一层之间的材料能级的大小关系；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第二电极的一侧时，所述第一调整层的相邻两层的材料能级的大小关系与所述发光层与所述第二注入层之间的材料能级的大小关系相一致，所述相邻两层的材料能级的大小关系为所述相邻两层中靠近所述发光层的一层和靠近所述第二电极的一层之间的材料能级的大小关系。

3.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第一光学腔还包括位于所述第一注入层和所述发光层之间的第一传输层；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第一电极的一侧时，所述第一调整层的载流子迁移率不小于所述第一传输层的载流子迁移率。

4.如权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述第一光学腔还包括位于所述第二注入层和所述发光层之间的第二传输层；

在所述第一调整层位于所述发光层靠近所述第二电极的一侧时，所述第一调整层的载流子迁移率不小于所述第二传输层的载流子迁移率。

5.如权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述第一调整层相邻两层之间的势垒大于所述第一光学腔中任意相邻两层之间的势垒。

6.如权利要求1至5任一项所述的像素结构，其特征在于，所述第二子像素包括第二调整层，所述第二调整层的材料能级根据所述第二子像素的起亮电压和所述第二调整层相邻两层的材料能级的关系确定。

7.一种像素结构，包括多个子像素，其特征在于，

至少包括第一子像素，所述第一子像素包括依次层叠设置的第一电极、层状结构的第一光学腔和与所述第一电极极性相反的第二电极；所述第一光学腔包括发光层，所述发光层用于在所述第一电极和所述第二电极的作用下发光；所述第一光学腔还包括第一调整层；

所述像素结构还包括第二子像素；

对于所述第一子像素的原始起亮电压低于所述第二子像素的原始起亮电压的像素结构，所述第一调整层的材料能级高于相邻两层的材料能级的最大值；所述第一子像素的原始起亮电压为不包括所述第一调整层且光学腔长与所述第一光学腔的腔长相同的第一子像素的起亮电压；所述光学腔不包括所述第一调整层。

8.如权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述第一光学腔的腔长为所述第一光学腔的原始腔长；所述原始腔长为不包括调整层的光学腔的腔长。

9.如权利要求7至8任一项所述的像素结构，其特征在于，还包括第二子像素；

所述第二子像素包括第二调整层，所述第二调整层的材料能级根据所述第二子像素的起亮电压和所述第二调整层相邻两层的材料能级的关系确定。

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

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