CN114171694B

CN114171694B - 显示面板及其制作方法

Info

Publication number: CN114171694B
Application number: CN202111485672.2A
Authority: CN
Inventors: 王兴华
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-06-30
Anticipated expiration: 2041-12-07
Also published as: CN114171694A

Abstract

本申请公开了一种显示面板及其制作方法，该显示面板包括：基板、阳极、发光层和阴极；所述阳极设于所述基板上；所述发光层设于所述阳极上；所述阴极设于所述发光层远离所述基板的一侧，所述阴极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括电子传输材料和活泼金属材料，所述第二电极包括空穴传输材料和p型材料，所述第二电极设于所述第一电极远离所述发光层的一侧。本申请提供的显示面板，通过设置复合电极型阴极，可以降低阴极电子的注入势垒，提高显示面板的发光效率。

Description

显示面板及其制作方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其制作方法。

背景技术

有机发光二极管显示装置(Organic Light Emitting Display，OLED)具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。

OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)，电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。

目前，有机电致发光器件的发光效率较低的原因之一是由于空穴的注入及传输速率与电子的注入及传输速率差别较大，导致空穴与电子无法有效复合从而发光，而电子及空穴均先进行注入然后进行传输，空穴及电子的注入效率是影响空穴及电子的传输速率的重要因素。对于电子的注入而言，目前阴极金属材料的功函数比电子注入层的LUMO能级高，两者不匹配，导致电子注入效率低，最终导致电子传输与空穴传输无法匹配，有机电致发光器件的发光效率低。

发明内容

本申请实施例提供一种显示面板及其制作方法，以降低阴极电子的注入势垒，提高显示面板的发光效率。

一方面，本申请实施例提供一种显示面板，包括：基板、阳极、发光层和阴极；所述阳极设于所述基板上；所述发光层设于所述阳极上；阴极，所述阴极设于所述发光层远离所述基板的一侧，所述阴极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括电子传输材料和活泼金属材料，所述第二电极包括空穴传输材料和p型材料，所述第二电极设于所述第一电极远离所述发光层的一侧。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述活泼金属材料包括镱、锂、钠、钾、铍、钙、镁、铯、钡中的至少一种，所述活泼金属材料在所述第一电极中的质量分数为1％至3％。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一电极的厚度为10纳米至20纳米。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述p型材料包括氯化锑、氧化钼、氧化钨、氧化二钒、氧化铼中的至少一种，所述p型材料在所述第二电极中的质量分数为3％至5％。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述显示面板还包括第一空穴阻挡层，所述第一空穴阻挡层设于所述第二电极远离所述发光层的一侧。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一空穴阻挡层的厚度为10纳米至15纳米。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一空穴阻挡层的材料为镱。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述电子传输材料包括4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、8-羟基喹啉铝、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的至少一种；所述空穴传输材料包括N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4'-二胺、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺、1，1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述阴极还包括第三电极，所述第三电极设于所述第一电极靠近所述发光层的一侧。

另一方面，本申请还提供一种显示面板的制作方法，包括以下步骤：提供一基板，在所述基板上形成阳极；在所述阳极上形成发光层；在所述发光层上形成阴极，所述阴极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括电子传输材料和活泼金属材料，所述第二电极包括空穴传输材料和p型材料，所述第二电极形成于所述第一电极远离所述发光层的一侧。

本申请实施例提供一种显示面板及其制作方法，该显示面板通过设置复合电极型阴极，可以降低阴极电子的注入势垒，提高电子注入效率，从而提高电子传输速率，使空穴与电子传输达到平衡，提高显示面板的发光效率，并可以延长显示面板的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的显示面板的第一种结构示意图；

图2是本申请实施例提供的显示面板的第二种结构示意图；

图3是本申请实施例提供的显示面板的第三种结构示意图；

图4是本申请实施例提供的显示面板的第四种结构示意图；

图5是本申请实施例提供的显示面板的制作流程示意图。

100/200/300/400、显示面板，10、基板，20、阳极，30、空穴注入层，31、空穴传输层，40、电子阻挡层，50、发光层，60、第二空穴阻挡层，70、阴极，71、第一电极，72、第二电极，73、第三电极，80、第一空穴阻挡层，90、封装层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种显示面板及其制作方法，以降低阴极电子的注入势垒，提高显示面板的发光效率。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅作为标示使用，其用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的显示面板的第一种结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供一种显示面板100，包括：基板10、阳极20、发光层50和阴极70；阳极20设于基板10上；发光层50设于阳极20上；阴极70设于发光层50远离基板10的一侧，阴极70包括第一电极71和第二电极72，第一电极71包括电子传输材料和活泼金属材料，第二电极72包括空穴传输材料和p型材料，第二电极72设于第一电极71远离发光层50的一侧。

在本申请实施例中，基板10可以为导电玻璃基板10，选自铟锡氧化物玻璃(ITO玻璃)、掺氟氧化锡玻璃(FTO玻璃)、掺铝的氧化锌玻璃(AZO玻璃)或掺铟的氧化锌玻璃(IZO玻璃)。优选地，基板10上阳极20的厚度为100纳米至150纳米，依次包括10纳米的ITO层，100纳米的金属银层以及10纳米的ITO层。

在本申请实施例中，发光层50的材质为主体材料掺杂绿光客体材料形成的混合材料。优选地，主体材料包括4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)、1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)或9,10-双(1-萘基)蒽(ADN)等中的至少一种。其中，绿光客体材料包括三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))或三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(Ir(mppy)3)等中的至少一种。绿光客体材料可以为其他蓝光、白光等客体材料。优选地，发光层50的厚度为20纳米至50纳米。

在本申请实施例中，阴极70包括第一电极71和第二电极72，其中，第一电极71包括电子传输材料和活泼金属材料，活泼金属材料在第一电极71中的质量分数为1％至3％。

在本申请实施例中，电子传输材料采用有较高电子迁移率的4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝(BAlq)、8-羟基喹啉铝(Alq3)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***(TAZ)或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)等中的至少一种。

在本申请实施例中，活泼金属材料包括镱、锂、钠、钾、铍、钙、镁、铯、钡等中的至少一种。优选地，活泼金属材料为镱。

在本申请实施例中，第一电极71的厚度为10纳米至20纳米。

在本申请实施例中，第二电极72包括空穴传输材料和p型材料，包括氯化锑、氧化钼、氧化钨、氧化二钒、氧化铼中的至少一种，优选地，包括SbCl₅和氧化物MoO₃、WO₃、V₂O₅或ReO₃等中的至少一种，p型材料在第二电极72中的质量分数为3％至5％。

在本申请实施例中，空穴传输材料采用N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)或1，1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)等中的至少一种。

本申请实施例提供的显示面板通过设置复合电极型阴极70，可以降低阴极70电子的注入势垒，提高电子注入效率，从而提高电子传输速率，使空穴与电子传输达到平衡，提高显示面板的发光效率，另外，较优的电子注入可满足在提升效率的同时降低有机电致发光器件的工作电压，延长显示面板的使用寿命。

作为本申请的一个具体实施方式，请参阅图2，图2是本申请实施例提供的显示面板的第二种结构示意图，如图2所示，显示面板200包括：基板10、阳极20、发光层50和阴极70；阳极20设于基板10上；发光层50设于阳极20上；阴极70设于发光层50远离基板10的一侧，阴极70包括第一电极71和第二电极72，第一电极71包括电子传输材料和活泼金属材料，第二电极72包括空穴传输材料和p型材料，第二电极72设于第一电极71远离发光层50的一侧。

在本申请实施例中，显示面板200还包括：

第一空穴阻挡层80，第一空穴阻挡层80设于第二电极72远离发光层50的一侧，第一空穴阻挡层的厚度为10纳米。优选地，第一空穴阻挡层80的材料为镱。

空穴注入层30，设于阳极上，空穴注入材料为p型材料掺杂空穴注入材料形成的混合材料，例如NBP:F4-TCNQ。空穴注入层30的厚度为10纳米至12纳米。

空穴传输层31，设于空穴注入层30上，空穴传输材料多采用TPD和NPB等经典三级芳香胺类空穴传输材料，具体材料如上，这里不再赘述。空穴传输层31的厚度为120至150纳米。

电子阻挡层40，设于空穴传输层31上，电子阻挡层40的材料采用LUMO能级较高的空穴传输材料，例如TCTA。电子阻挡层40的厚度为5纳米至6纳米。

第二空穴阻挡层60，设于发光层50和阴极70之间，第二空穴阻挡层60的材料采用HOMO能级较低的电子传输材料，比如TPBI。第二空穴阻挡层60的厚度为5纳米至6纳米。

作为本申请的一个具体实施方式，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的显示面板的第三种结构示意图。如图3所示，本申请实施例提供一种显示面板300，显示面板300与显示面板200的区别在于：显示面板300包括封装层90，封装层90设于第一空穴阻挡层80远离发光层50的一侧。

在本申请实施例中，显示面板300还包括：基板10、阳极20、发光层50和阴极70；阳极20设于基板10上；发光层50设于阳极20上；阴极70设于发光层50远离基板10的一侧，阴极70包括第一电极71和第二电极72，第一电极71包括电子传输材料和活泼金属材料，第二电极72包括空穴传输材料和p型材料，第二电极72设于第一电极71远离发光层50的一侧。

在本申请实施例中，发光层50的材质为主体材料掺杂绿光客体材料形成的混合材料。优选地，主体材料包括4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)、1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)或9,10-双(1-萘基)蒽(ADN)等中的至少一种。

其中，绿光客体材料包括三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))或三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(Ir(mppy)3)等中的至少一种。绿光客体材料可以为其他蓝光、白光等客体材料。优选地，发光层50的厚度为20纳米至50纳米。

在本申请实施例中，第一电极71的厚度为10纳米至20纳米。

在本申请实施例中，第二电极72包括空穴传输材料和p型材料，包括氯化锑、氧化钼、氧化钨、氧化二钒、氧化铼中的至少一种，优选地，包括SbCl₅和氧化物MoO₃、WO₃、V₂O₅或ReO₃等中的至少一种，空穴注入材料在第二电极72中的质量分数为3％至5％。

在本申请实施例中，显示面板300还包括：

现有OLED显示器件中阴极70结构多采用合金(如Mg：Ag)或者多层金属(如Li/Al)的方式，而在器件寿命老化过程中，封装不良导致的水氧等活性组分的入侵，对电极的腐蚀破坏形成非发光黑斑。本申请提供的显示面板，通过设置复合电极型阴极70，以及设置有封装层90，可有效减少封装不良导致的水氧等活性组分对电极的腐蚀，提升显示面板的使用寿命。

作为本申请的一个具体实施方式，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的显示面板的第四种结构示意图。如图4所示，本申请实施例提供一种显示面板400，显示面板400与显示面板300的区别在于：阴极70还包括第三电极73，第三电极73设于第一电极71靠近发光层50的一侧。

本申请提供的显示面板，通过设置复合电极型阴极70，以及设置有封装层90，可有效减少封装不良导致的水氧等活性组分对电极的腐蚀，提升显示面板的使用寿命。

另一方面，请参阅图5，图5是本申请实施例提供的显示面板的制作流程示意图；如图5所示，本申请还提供一种显示面板的制作方法，包括以下步骤：

S10、提供一基板10，在基板10上形成阳极20；

具体地，提供一基板10，该基板10可以为玻璃基板10，在玻璃基板10上完成薄膜晶体管层的制作后，依次在超声波条件下用洗洁精、去离子水、丙酮和乙醇清洗玻璃基板10，每次洗涤采用清洗5分钟，停止5分钟，分别重复3次，然后再用烘箱烘干，得到洗净后的玻璃基板10；对洗净后的玻璃基板10进行紫外臭氧处理10分钟至30分钟，功率为10瓦至50瓦。在玻璃基板10上依次制作10纳米厚的ITO层，100纳米厚的金属银层，以及10纳米厚的ITO层。

S20、在阳极20上形成发光层50；

在本申请实施例中，在阳极20上形成发光层50的步骤，具体包括：

在阳极20层20上形成空穴注入层30：在蒸镀有机腔室内，在ITO玻璃基板10上蒸镀F4-TCNQ掺杂NBP得到的混合材料，F4-TCNQ在空穴注入层30中的质量分数可以为30％，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到空穴注入层30，厚度为10纳米；

在空穴注入层30上形成空穴传输层31：在空穴注入层30上蒸镀NBP，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到空穴传输层31，厚度为120纳米至150纳米；

在空穴传输层31上形成电子阻挡层40：在空穴传输层31上蒸镀TCTA，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到空穴传输层31，厚度为5纳米；

在电子阻挡层40上形成发光层50：在电子阻挡层40上蒸镀主体材料TCTA与绿光客体材料Ir(ppy)3掺杂形成的混合材料，绿光客体材料在发光层中的质量分数可以为5％，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到发光层50，厚度为20纳米至50纳米。

S30、在发光层50上形成阴极70，阴极70包括第一电极71和第二电极72，第一电极71包括电子传输材料和活泼金属材料，第二电极72包括空穴传输材料和p型材料，第二电极72形成于第一电极71远离发光层50的一侧。

在本申请实施例中，在发光层50上形成阴极70的步骤，具体包括：

在发光层50上形成第二空穴阻挡层60：在发光层50上蒸镀TPBI，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到第二空穴阻挡层60，厚度为5纳米；

在第二空穴阻挡层60上形成第一电极71：在第二空穴阻挡层60上蒸镀主体材料BCP与Yb(镱)掺杂形成的混合材料，Yb在第一电极中的质量分数为1％至3％，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到阴极70的第一电极71，厚度为10纳米至20纳米；

在第一电极71上形成第二电极72：在第一电极71上蒸镀主体材料TPD与WO₃掺杂形成的混合材料，WO₃在第二电极72中的质量分数为3％至5％，蒸镀时真空度可以为5×10^- ⁵Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到阴极70的第二电极72，厚度为10纳米至20纳米；

在第二电极72上形成第一空穴阻挡层80：在第二电极72上蒸镀Yb，蒸镀时真空度可以为5×10^-5Pa，蒸发速度可以为0.1埃每秒，得到第一空穴阻挡层80，厚度为10纳米。

在本申请实施例中，第一空穴阻挡层80的材料为镱，第二空穴阻挡层60的材料为电子传输材料。

在本申请实施例中，还包括以下步骤：在第一空穴阻挡层80上形成封装层90，在化学气相沉积(CVD)腔室中，在第一空穴阻挡层80上依次沉积SIO膜、SINO膜、SIO膜，并传入压合腔室完成封装。

本申请实施例提供的显示面板通过设置复合电极型阴极70，可以降低阴极70电子的注入势垒，提高电子注入效率，从而提高电子传输速率，使空穴与电子传输达到平衡，提高显示面板的发光效率，且较优的电子注入可满足在提升效率的同时降低有机电致发光器件的工作电压；同时，设置有封装层90，可有效减少封装不良导致的水氧等活性组分对电极的腐蚀，延长显示面板的使用寿命。

以上对本申请实施例所提供的一种显示面板及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

基板；

阳极，所述阳极设于所述基板上；

发光层，所述发光层设于所述阳极上；

阴极，所述阴极设于所述发光层远离所述基板的一侧，所述阴极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括电子传输材料和活泼金属材料，所述第二电极包括空穴传输材料和p型材料，所述第二电极设于所述第一电极远离所述发光层的一侧。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述活泼金属材料包括镱、锂、钠、钾、铍、钙、镁、铯、钡中的至少一种，所述活泼金属材料在所述第一电极中的质量分数为1％至3％。

3.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极的厚度为10纳米至20纳米。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述p型材料包括氯化锑、氧化钼、氧化钨、氧化二钒、氧化铼中的至少一种，所述p型材料在所述第二电极中的质量分数为3％至5％。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括第一空穴阻挡层，所述第一空穴阻挡层设于所述第二电极远离所述发光层的一侧。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述第一空穴阻挡层的厚度为10纳米至15纳米。

7.根据权利要求5或6所述的显示面板，其特征在于，所述第一空穴阻挡层的材料为镱。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述电子传输材料包括4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、8-羟基喹啉铝、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-***、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的至少一种；

所述空穴传输材料包括N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4'-二胺、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺、1，1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阴极还包括第三电极，所述第三电极设于所述第一电极靠近所述发光层的一侧。

10.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基板，在所述基板上形成阳极；

在所述阳极上形成发光层；

在所述发光层上形成阴极，所述阴极包括第一电极和第二电极，所述第一电极包括电子传输材料和活泼金属材料，所述第二电极包括空穴传输材料和p型材料，所述第二电极形成于所述第一电极远离所述发光层的一侧。