CN111599929A - 有机电致发光二极管和有机电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机电致发光二极管,包括:第一电极;发光层;第二电极;设置在第一电极与发光层之间的空穴型载流子功能层;空穴型载流子功能层包括靠近第一电极设置的第一载流子功能层,和位于第一载流子功能层与发光层之间的第二载流子功能层;第一载流子功能层为P型掺杂的载流子功能层,第二载流子功能层为未掺杂的载流子功能层。以未掺杂的载流子功能层对P型掺杂材料进行稀释,降低P型掺杂占比,有效缓解由于P型掺杂导致的反向漏电流,阻止OLED器件内由于空穴逆向传输造成的电荷击穿,使器件的产品良率提高,使用寿命延长。本发明还公开了一种有机电极发光装置,包括上述的有机电致发光二极管,具有使用寿命长、产品良率高的优势。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,具体涉及一种有机电致发光二极管和有机电致发光装置。
背景技术
有机电致发光二极管(英文全称Organic Light Emitting Display,简称 OLED)是主动发光显示装置,由于其具有制备工艺简单、成本低、高对比度、广视角、低功耗等优点,有望成为下一代主流平板显示技术,是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一。
OLED器件多采用将有机层夹在两侧电极之间的三明治结构,空穴和电子分别从阳极和阴极注入,并在有机层中传输,相遇之后形成激子并辐射发光。有机层最早为单层的发光层,空穴与电子在发光层中复合形成激子,随着对 OLED器件功能要求的不断提高,逐渐发展出多层的有机层结构,例如在阳极与发光层之间设置空穴传输层、空穴注入层等空穴型的有机功能层,使空穴更容易由阳极注入发光层中。为提高空穴由阳极向发光层的注入效率,常在空穴型的有机功能层中进行P型掺杂。然而,目前发现P型掺杂材料的添加虽然提高了空穴向发光层注入的效率,但也会导致OLED器件的使用寿命缩短、产品良率降低。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了如下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种有机电致发光二极管,包括:
第一电极;
发光层;
第二电极;
设置在所述第一电极与所述发光层之间的空穴型载流子功能层;
所述空穴型载流子功能层包括靠近所述第一电极设置的第一载流子功能层,和位于所述第一载流子功能层与所述发光层之间的第二载流子功能层;所述第一载流子功能层为P型掺杂的载流子功能层,所述第二载流子功能层为未掺杂的载流子功能层。
可选地,上述的有机电致发光二极管,所述空穴型载流子功能层还包括位于所述第一载流子功能层和所述第二载流子功能层之间的至少一个第三载流子功能层,任一所述第三载流子功能层选自P型掺杂的载流子功能层或未掺杂的载流子功能层。
可选地,上述的有机电致发光二极管,所述空穴型载流子功能层还包括位于所述第二载流子功能层和所述发光层之间的至少一个第四载流子功能层,任一所述第四载流子功能层选自P型掺杂的载流子功能层或未掺杂的载流子功能层。
可选地,上述的有机电致发光二极管,所述P型掺杂的载流子功能层,与所述未掺杂的载流子功能层的数量比为1:1-1:3。
可选地,上述的有机电致发光二极管,所述P型掺杂的载流子功能层与所述未掺杂的载流子功能层的能级势垒<0.3eV。
可选地,上述的有机电致发光二极管,所述空穴型载流子功能层包括空穴传输层和空穴注入层中的至少一种。
可选地,上述的有机电致发光二极管,还包括:设置于所述发光层与所述第二电极之间的电子型载流子功能层;
优选地,所述电子型载流子功能层选自电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层中的至少一种。
可选地,上述的有机电致发光二极管,所述P型掺杂的载流子功能层由空穴材料掺杂P型掺杂材料形成,所述P型掺杂材料的掺杂比例为1-5wt%;
优选地,所述P型掺杂材料选自HATCN、CuPc、NBP、PPD、TPAC中的至少一种;优选地,所述空穴材料选择F4-TCNQ、4-TCAQ、6,3-TCPQ中的至少一种。
第二方面,本发明提供了一种有机电极发光装置,包括权利要求1-8任一项所述的有机电致发光二极管。
可选地,上述的有机电极发光装置,所述有机电极发光装置为底发射型的有机电极发光装置。
本发明技术方案,至少具有如下优点:
本发明提供的有机电致发光二极管,包括:第一电极;发光层;第二电极;设置在所述第一电极与所述发光层之间的空穴型载流子功能层;所述空穴型载流子功能层包括靠近所述第一电极设置的第一载流子功能层,和位于所述第一载流子功能层与所述发光层之间的第二载流子功能层;所述第一载流子功能层为P型掺杂的载流子功能层,所述第二载流子功能层为未掺杂的载流子功能层。
本发明通过研究发现,现有基于P型掺杂的OLED器件,通过在空穴传输层或空穴注入层中掺杂P型掺杂材料,能够降低空穴由阳极注入发光层需要克服的能级势垒,提高空穴的注入效率,使OLED器件内的空穴电流极大提高。然而,P型掺杂材料在提高OLED器件内空穴注入效率的同时,也容易造成过量的空穴积累,过剩的空穴会使空穴传输层或空穴注入层由半导体属性向导体属性转变,导致空穴向阳极方向的反向逆流,产生反向漏电流。而受OLED器件制备工艺的影响,阳极通常由溅射等具有较高处理温度的工艺加工形成,致使阳极的成膜均一性差,在阳极表面存在凹凸不平的刺突。当P型掺杂造成的反向漏电流在遇到阳极上的刺突时,易发生电荷击穿,导致OLED器件的产品良率降低、使用寿命缩短。
本发明提供的有机电致发光二极管,将空穴型载流子功能层中靠近第一电极的第一载流子功能层设置为P型掺杂的载流子功能层,以保证在OLED器件内通过P型掺杂对器件内空穴注入效率的提升,使有机电致发光二极管具有高的发光效率。同时,将空穴型载流子功能层中位于第一载流子功能层和发光层之间的第二载流子功能层设置为未掺杂的载流子功能层,以未掺杂的载流子功能层对P型掺杂材料进行稀释,降低P型掺杂占比,有效缓解由于P型掺杂导致的反向漏电流,阻止OLED器件内由于空穴逆向传输造成的电荷击穿。此外,通过设置未掺杂的载流子功能层,能够增加空穴逆向传输的路径,减少空穴逆流导致的反向漏电流,最终使OLED器件的产品良率提高,使用寿命延长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明的实施例提供的第一种有机电致发光二极管的结构示意图;
图2为本发明的实施例提供的第二种有机电致发光二极管的结构示意图;
图3为本发明的实施例提供的第三种有机电致发光二极管的结构示意图;
图4为本发明的实施例提供的第四种有机电致发光二极管的结构示意图;
图5为本发明的实施例提供的第五种有机电致发光二极管的结构示意图;
图6为本发明的实施例提供的第六种有机电致发光二极管的结构示意图;
图7为本发明的实施例提供的第七种有机电致发光二极管的结构示意图;
图8为本发明的实施例提供的第八种有机电致发光二极管的结构示意图;
图9为本发明的实施例提供的第九种有机电致发光二极管的结构示意图;
附图标记说明:
1-第一电极;
2-第二电极;
3-发光层;
4-空穴型载流子功能层,41-第一载流子功能层,42-第二载流子功能层,43- 第三载流子功能层,44-第四载流子功能层,45-第五载流子功能层;
5-电子型载流子功能层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
根据本发明的第一方面,本实施例提供一种有机电致发光二极管:
在一示例性实施方式中,如图1所示,有机电致发光二极管包括第一电极 1、发光层3、第二电极2和空穴型载流子功能层4。空穴型载流子功能层4包括靠近第一电极1设置的第一载流子功能层41,和位于第一载流子功能层41 与发光层3之间的第二载流子功能层42。其中,第一载流子功能层41为P型掺杂的载流子功能层,第二载流子功能层42为未掺杂的载流子功能层。
首先,需要说明的是,研究发现现有基于P型掺杂的OLED器件,通过在空穴传输层或空穴注入层中掺杂P型掺杂材料,能够降低空穴由阳极注入发光层3需要克服的能级势垒,提高空穴的注入效率,使OLED器件内的空穴电流极大提高。然而,P型掺杂材料在提高OLED器件内空穴注入效率的同时,也容易造成过量的空穴积累,过剩的空穴会使空穴传输层或空穴注入层由半导体属性向导体属性转变,导致空穴向阳极方向的反向逆流,产生反向漏电流。而受OLED器件制备工艺的影响,阳极通常由溅射等具有较高处理温度的工艺加工形成,致使阳极的成膜均一性差,在阳极表面存在凹凸不平的刺突。当P型掺杂造成的反向漏电流在遇到阳极上的刺突时,易发生电荷击穿,导致OLED 器件的产品良率降低、使用寿命缩短。
为解决上述问题,本实施例提供的有机电致发光二极管,将空穴型载流子功能层4中靠近第一电极1的第一载流子功能层41设置为P型掺杂的载流子功能层,以保证在OLED器件内通过P型掺杂对器件内空穴注入效率的提升,使有机电致发光二极管具有高的发光效率。同时,将空穴型载流子功能层4中位于第一载流子功能层41和发光层3之间的第二载流子功能层42设置为未掺杂的载流子功能层,以未掺杂的载流子功能层对P型掺杂材料进行稀释,降低P 型掺杂占比,有效缓解由于P型掺杂导致的反向漏电流,阻止OLED器件内由于空穴逆向传输造成的电荷击穿。此外,通过设置未掺杂的载流子功能层,能够增加空穴逆向传输的路径,减少空穴逆流导致的反向漏电流,使OLED器件的产品良率提高,使用寿命延长。利用P型掺杂的第一载流子功能层41与未掺杂的第二载流子功能层42的组合方式,还可以平衡OLED器件内空穴和电子的比例,避免P型掺杂的强极性造成的激子淬灭,以及过多空穴对膜层界面造成的损伤,从而提高器件的寿命和发光效率。
具体地,第一电极1为阳极,第二电极2为阴极,空穴型载流子功能层4 为空穴传输层,其中第一载流子功能层41为靠近阳极设置的P型掺杂的空穴传输层,第二载流子功能层42是位于P型掺杂的空穴传输层与发光层3之间的未掺杂的空穴传输层。利用未掺杂的空穴传输层降低P型掺杂的比例,在保证空穴传输效率与器件发光效率的同时,增加空穴逆向传输的传输路径,以有效减轻由于空穴的反向漏电流导致的电荷击穿,提升器件的产品良率和使用寿命。在一替换的实施方式中,第一载流子功能层41还可以是P型掺杂的空穴注入层,第二载流子功能层42是未掺杂的空穴注入层,同样能够实现本发明的目的。
在图2显示的一种可选地实施方式中,有机电致发光二极管还包括第五载流子功能层45,其中第一载流子功能层41为P型掺杂的空穴注入层,第二载流子功能层42为未掺杂的空穴注入层时,第五载流子功能层45为位于第二载流子功能层42与发光层3之间的空穴传输层,设置空穴传输层以保证空穴向发光层3的注入效率,提高器件的发光效率。
在一优选地实施方式中,第一载流子功能层41和第二载流子功能层42由相同的空穴型材料形成,空穴型材料的选择范围包括但不限于空穴注入型材料 HATCN、CuPc等等,以及空穴传输型材料NBP、PPD、TPAC等等。第一载流子功能层41和第二载流子功能层42的区别在于第二载流子功能层42仅由空穴型材料形成,而第一载流子功能层41中掺杂P型掺杂(P-dopant)材料。P型掺杂材料的选择范围包括但不限于F4-TCNQ、4-TCAQ、6,3-TCPQ等等。优选地,设置第一载流子功能层41和第二载流子功能层42的总厚度不大于200nm,以优化空穴向发光层3的传输性能。在一替换的实施方式中,第一载流子功能层41和第二载流子功能层42还可以由不同的空穴传输型材料,或不同的空穴注入型材料形成。在进一步地替换实施方式中,第一载流子功能层41和第二载流子功能层42还可以分别独立地选择由空穴注入型材料或空穴传输型材料形成。只要在P型掺杂的第一载流子功能层41与发光层3之间设置有未掺杂的第二载流子功能层42,使P型掺杂的比例降低,空穴逆流的路径增加,以避免反向漏电流的产生即可。此外,以P型掺杂的第一载流子功能层41与未掺杂的第二载流子功能层42的组合方式,能平衡电子与空穴比例,减少激子淬灭与过多空穴造成的界面膜层损伤,提高器件的寿命与效率。
在一优选地实施方式中,P型掺杂的第一载流子功能层41与未掺杂的第二载流子功能层42的HOMO能级的能级势垒<0.3eV,以有效实现空穴由第一载流子功能层41向第二载流子功能层42的跃迁,保证空穴向发光层3的注入效率,进而提升器件的发光效率。
在一示例性实施方式中,如图3所示,有机电致发光二极管的空穴型载流子功能层4还包括位于第一载流子功能层41和第二载流子功能层42之间的第三载流子功能层43。第三载流子功能层43的个数为至少一个,任一第三载流子功能层43均可选自P型掺杂的载流子功能层或未掺杂的载流子功能层。例如图3所示的有机电致发光二极管中,空穴型载流子功能层4包括2两个第三载流子功能层43,分别为靠近第一载流子功能层41的未掺杂的载流子功能层,和靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的载流子功能层。图3所示的有机电致发光二极管,空穴型载流子功能层4以P型掺杂层和未掺杂层交替层叠的方式出现,其中P型掺杂的载流子功能层具有较高的HOMO能级,而未掺杂的载流子功能层具有相对低的HOMO能级,使由阳极至发光层3的HOMO能级呈现有规律的波浪形曲线,形成了对空穴反向传输的有效阻挡,避免空穴反向传输导致的反向漏电流的产生,从而显著提高OLED器件的产品良率和使用寿命。进一步地,第三载流子功能层43的设置还有益于平衡器件内空穴和电子的平衡,减少无法复合的空穴所造成的激子猝灭以及对界面膜层的破坏,从而提升器件的发光效率和使用寿命。
在一优选地实施方式中,在第一载流子功能层41、第二载流子功能层42 和第三载流子功能层43中,P型掺杂的流子功能层与未掺杂的载流子功能层的 HOMO能级的能级势垒<0.3eV,在通过设置第三载流子功能层43形成波浪形 HOMO能级变化趋势以减轻空穴反向逆流的同时,能够保证空穴经第一、第三和第二载流子功能层42向发光层3的跃迁,保证空穴的注入效率,进而提升器件的发光效率。
在一可选地实施方式中,第三载流子功能层43为空穴传输层,包括靠近第一载流子功能层41的未掺杂的空穴传输层和靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的空穴传输层。在一替换的实施方式中,第三载流子功能层43为空穴注入层,包括靠近第一载流子功能层41的未掺杂的空穴注入层和靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的空穴注入层。只要通过设置第三载流子功能层43,使最终空穴型载流子功能层4的P型掺杂的比例降低,且空穴型载流子功能层4的 HOMO能级呈高低起伏的变化趋势,以阻碍空穴反向传输,减缓漏电流的产生,提高器件的产品良率和使用寿命即可。
在一替换地实施方式中,第三载流子功能层43的个数还可以是1个、3个、 4个、5个等等,只要保证在空穴载流子功能层中P型掺杂的载流子功能层与未掺杂的载流子功能层的总比例为1:1-1:3,实现对P型掺杂比例的有效调节即可。在一替换地实施方式中,第三载流子功能层43的排布方式还可以是包括设置在靠近第一载流子功能层41的P型掺杂的载流子功能层,和靠近第二载流子功能层42的未掺杂的载流子功能层,或者其他可能的排布方式。只要能够通过设置第三载流子功能层43,在保证P型掺杂对空穴注入效率的提高效果的同时,降低P型掺杂的占比,形成高低起伏的HOMO能级趋势,以避免空穴反向传输造成的反向漏电流,均可实现本发明的目的。优选地,设置第一载流子功能层 41、第二载流子功能层42和第三载流子功能层43的总厚度不大于200nm,以优化空穴向发光层3的传输性能。
在一示例性实施方式中,如图4所示,有机电致发光二极管的空穴型载流子功能层4还包括位于第二载流子功能层42和发光层3之间的第四载流子功能层44。第四载流子功能层44的个数为至少一个,任一第四载流子功能层44均可选自P型掺杂的载流子功能层或未掺杂的载流子功能层。例如图4所示的有机电致发光二极管中,空穴型载流子功能层4包括2两个第四载流子功能层44,分别为靠近第二载流子功能层42的未掺杂的载流子功能层,和靠近发光层3 的P型掺杂的载流子功能层。图4所示的有机电致发光二极管,P型掺杂的载流子功能层具有较高的HOMO能级,而未掺杂的载流子功能层具有相对低的 HOMO能级,使由阳极至发光层3的HOMO能级呈现高低起伏的曲线。发明人通过研究发现,当HOMO能级呈现高低起伏的变化趋势时,能够在保持空穴向发光层3注入效率的同时,形成对空穴反向传输的有效阻挡,避免空穴反向传输导致的反向漏电流的产生,从而显著提高OLED器件的产品良率和使用寿命。进一步地,第四载流子功能层44的设置还有益于平衡器件内空穴和电子的平衡,减少无法复合的空穴所造成的激子猝灭以及对界面膜层的破坏,从而提升器件的发光效率和使用寿命。
在一优选地实施方式中,在第一载流子功能层41、第二载流子功能层42 和第四载流子功能层44中,P型掺杂的流子功能层与未掺杂的载流子功能层的 HOMO能级的能级势垒<0.3eV,在通过设置第四载流子功能层44形成高低起伏的HOMO能级变化趋势以减轻空穴反向逆流的同时,能够保证空穴经第一、第三和第二载流子功能层42向发光层3的跃迁,保证空穴的注入效率,进而提升器件的发光效率。
在一可选地实施方式中,第四载流子功能层44为空穴传输层,包括靠近第一载流子功能层41的未掺杂的空穴传输层和靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的空穴传输层。在一替换的实施方式中,第四载流子功能层44为空穴注入层,包括靠近第一载流子功能层41的未掺杂的空穴注入层和靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的空穴注入层。只要通过设置第四载流子功能层44,使最终空穴型载流子功能层4的P型掺杂的比例降低,且空穴型载流子功能层4的 HOMO能级呈高低起伏的变化趋势,以阻碍空穴反向传输,减缓漏电流的产生,提高器件的产品良率和使用寿命即可。
在一替换地实施方式中,第四载流子功能层44的个数还可以是1个、3个、 4个、5个等等,只要保证在空穴载流子功能层中P型掺杂的载流子功能层与未掺杂的载流子功能层的总比例为1:1-1:3,实现对P型掺杂比例的有效调节即可。在一替换地实施方式中,第四载流子功能层44的排布方式还可以是包括设置在靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的载流子功能层,和靠近发光层3的未掺杂的载流子功能层,或者其他可能的排布方式。只要能够通过设置第三载流子功能层43,在保证P型掺杂对空穴注入效率的提高效果的同时,降低P型掺杂的占比,形成高低起伏的HOMO能级趋势,以避免空穴反向传输造成的反向漏电流,均可实现本发明的目的。第四载流子功能层44的优选排布方式是使最终空穴型载流子功能层4的P型掺杂的载流子功能层与未掺杂的载流子功能层以交替层叠的形式出现,从而使空穴型载流子功能层4的HOMO能级呈规律型的波浪形变化趋势,以形成最空穴反向逆流的最大程度的阻碍。优选地,设置第一载流子功能层41、第二载流子功能层42和第四载流子功能层44的总厚度不大于200nm,以优化空穴向发光层3的传输性能。
在一示例性的实施方式中,如图5-图8所示,空穴型载流子功能层4中包括位于第一载流子功能层41和第二载流子功能层42之间的第三载流子功能层 43,以及位于第二载流子功能层42和发光层3之间的第四载流子功能层44。具体地,在图5所示结构的有机电致发光二极管中,第三载流子功能层43为设置于第一载流子功能层41和第二载流子功能层42之间一个P型掺杂的载流子功能层,第四载流子功能层44为设置于第二载流子功能层42和发光层3之间一个未掺杂的载流子功能层。在图6所示结构的有机电致发光二极管中,第三载流子功能层43包括位于第一载流子功能层41和第二载流子功能层42之间的 2个P型掺杂的载流子功能层,第四载流子功能层44包括位于第二载流子功能层42和发光层3之间的2个未掺杂的载流子功能层。在图7所示结构的有机电致发光二极管中,第三载流子功能层43为设置于第一载流子功能层41和第二载流子功能层42之间一个P型掺杂的载流子功能层,第四载流子功能层44包括由第二载流子功能层42向发光层3方向依次层叠的一个未掺杂的载流子功能层、一个P型掺杂的载流子功能层和一个未掺杂的载流子功能层。在图8所示结构的有机电致发光二极管中,第三载流子功能层43包括靠近第一载流子功能层41设置的未掺杂的载流子功能层,和靠近第二载流子功能层42设置的P型掺杂的载流子功能层;第四载流子功能层44包括靠近第二载流子功能层42的未掺杂的载流子功能层,和靠近发光层3设置的P型掺杂的载流子功能层。
在上述所示结构的有机电致发光二极管中,通过设置第一~第四载流子功能层44,均能实现在保证P型掺杂对空穴注入效率提升效果的同时,降低P型掺杂,并且使空穴型载流子功能层4内呈现高低起伏的HOMO能级趋势,以阻碍空穴的反向传输,最终实现对OLED器件内的反向漏电流的有效缓解,提升器件的产品良率与使用寿命;并且能够平衡空穴和电子的比例,避免空穴过量导致的激子淬灭以及对界面膜层的破坏。图5-图8所示结构的有机电致发光二极管中,图8为优选地实施方式,在图8所示结构的有机电致发光二极管为优选结构的有机电致发光二极管,其中空穴型载流子功能层4的HOMO能级呈现有规律的波浪形变化趋势,实现对空穴反向逆流最为有效的阻碍。
在一替换的实施方式中,第三载流子功能层43的个数还可以是3、4、5 等等,第四载流子功能层44的个数还可以是4、5等等,每一第三载流子功能层43和每一第四载流子功能是否进行P型掺杂可以根据实际需要进行具体设置,只要保证在空穴型载流子功能层4中P型掺杂与未掺杂的载流子功能层的个数比例在1:1-1:3的范围内即可。
在一优选的实施方式中,第一载流子功能层41、第二载流子功能层42、第三载流子空能层和第四载流子功能层44中,P型掺杂的流子功能层与未掺杂的载流子功能层的HOMO能级的能级势垒<0.3eV,使空穴型载流子功能层4形成高低起伏的HOMO能级变化趋势以减轻空穴反向逆流的同时,能够保证空穴经第一、第三和第二载流子功能层42向发光层3的跃迁,保证空穴的注入效率,进而提升器件的发光效率。
在一示例性实施方式中,如图9所示,有机电致发光二极管还包括位于发光层3与第二电极2之间的电子型载流子功能层5,电子型载流子功能层5选自电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层中的至少一种,其个数可以是1、2、 3等等。通过设置电子型载流子功能层5,提高电子向发光层3的注入效率,进一步平衡器件内电子和空穴的比例,以提高器件的发光效率。
根据本发明的第二方面,本实施例还提供一种有机电致发光装置,包括实施例1中任一结构的有机电致发光二极管。有机电致发光二极管中的空穴型载流子功能层4设置为至少包括靠近第一电极1的第一载流子功能层41,和位于第一载流子功能层41与发光层3之间的第二载流子功能层42。其中第一载流子功能层41为P型掺杂的载流子功能层,第二载流子功能层42为未掺杂的载流子功能层。以未掺杂的载流子功能层对P型掺杂材料进行稀释,降低P型掺杂占比,有效缓解由于P型掺杂导致的反向漏电流,阻止OLED器件内由于空穴逆向传输造成的电荷击穿。此外,通过设置未掺杂的载流子功能层,能够增加空穴逆向传输的路径,减少空穴逆流导致的反向漏电流,最终使有机电致发光装置的产品良率提高,使用寿命延长。
在一优选地实施方式中,有机电致发光装置为底发光型的有机电致发光装置,由于底发光型的有机电致发光装置从第一电极1(阳极)一侧出光,为保证阳极一侧的出光效率,对阳极加工工艺及其厚度的设置导致阳极上存在较多凹凸不平的毛刺结构,当有机电致发光二极管中存在反向漏电流时,更容易遇到毛刺结构引起电荷击穿,导致有机电致发光装置的产品性能丧失。而采用实施例1中所提供的设置方式的有机电致发光二极管后,有机电致发光装置内反向漏电流的产生大大减少,使有机电致发光装置的产品良率、使用寿命及性能获得提升。
实施例1
本实施例提供一种有机电致发光二极管,其结构如图2所示,有机电致发光二极管的具体结构及材料选择如下:
第一电极1为阳极,厚度100nm≤Anode≤200nm,阳极材料包括ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)等;
空穴型载流子功能层4包括阳极的第一载流子功能层41和第二载流子功能层42,第一载流子功能层41为P型掺杂的空穴注入层(HIL:P-dopant),HIL材料包括HATCN、CuPc等;P-dopant材料包括F4-TCNQ等;第二载流子功能层 42为未掺杂的空穴注入层,选择与第一载流子功能层41相同的HIL材料形成; 1nm≤空穴型载流子功能层4的总厚度≤200nm。
第五载流子功能层45为空穴传输层,厚度10nm≤C≤30nm,HTL材料包括 4,4‘-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]和4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中的一种。
发光层3厚度250nm≤D≤350nm,发光材料包括4,4-N,N-二咔唑联苯、9,10- 二萘基蒽、4,4‘,4”-N,N’,N”-三(3-苯基咔唑)苯胺、3,5-N,N‘-二咔唑苯和4,4’-N,N‘- 二咔唑-2,2’-二甲基联苯中的至少一种。
实施例2
本实施例提供一种有机电致发光二极管,其结构如图9所示,与实施例1 中有机电致发光二极管的区别在于:空穴型载流子功能层4还包括位于第一载流子功能层41和第二载流子功能层42之间的两个第三载流子功能层43,分别为靠近第一载流子功能层41的未掺杂的载流子功能层,和靠近第二载流子功能层42的P型掺杂的载流子功能层。第一载流子功能层41、第二载流子功能层 42和第三载流子功能层43选择相同的HIL材料形成。
对比例1
本对比例提供一种有机电致发光二极管,与实施例1中有机电致发光二极管的区别在于:不包括第二载流子功能层42。
测试例1
本测试例对实施例1、实施例2和对比例1中中提供的有机电致发光二极管的性能进行测试,其中漏电流的测试方法为:将屏体固定在测试治具上,治具通过导电胶条连接屏体对应的阴阳极。将计算机及Keithly-2400电源及线路连接上AC 220V电源。按照Keithly-2400的软件进行测试,弹出确认关闭PAG 电路的电源后再次确认治具处于断电状态,完成后确定PAG电路的电源已经关闭,弹出后确定OLED全部点亮页面时检查待测治具上OLED是否全部点亮,确定全部点亮后完成后继续执行下一步开始测试,进入自动测试界面,测试完成后测试界面显示产品漏电流数据。测试结果如下:
表1反向漏电流检测
表2发光效率检测
表3使用寿命检测
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种有机电致发光二极管,其特征在于,包括:
第一电极;
发光层;
第二电极;
设置在所述第一电极与所述发光层之间的空穴型载流子功能层;
所述空穴型载流子功能层包括靠近所述第一电极设置的第一载流子功能层,和位于所述第一载流子功能层与所述发光层之间的第二载流子功能层;所述第一载流子功能层为P型掺杂的载流子功能层,所述第二载流子功能层为未掺杂的载流子功能层。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管,其特征在于,所述空穴型载流子功能层还包括位于所述第一载流子功能层和所述第二载流子功能层之间的至少一个第三载流子功能层,任一所述第三载流子功能层选自P型掺杂的载流子功能层或未掺杂的载流子功能层。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光二极管,其特征在于,所述空穴型载流子功能层还包括位于所述第二载流子功能层和所述发光层之间的至少一个第四载流子功能层,任一所述第四载流子功能层选自P型掺杂的载流子功能层或未掺杂的载流子功能层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的有机电致发光二极管,其特征在于,所述P型掺杂的载流子功能层,与所述未掺杂的载流子功能层的数量比为1:1-1:3。
5.根据权利要求1-4任一项所述的有机电致发光二极管,其特征在于,所述P型掺杂的载流子功能层与所述未掺杂的载流子功能层的能级势垒<0.3eV。
6.根据权利要求1-4任一项所述的有机电致发光二极管,其特征在于,所述空穴型载流子功能层包括空穴传输层和空穴注入层中的至少一种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的有机电致发光二极管,其特征在于,还包括:设置于所述发光层与所述第二电极之间的电子型载流子功能层;
优选地,所述电子型载流子功能层选自电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层中的至少一种。
8.根据权利要求1-6任一项所述的有机电致发光二极管,其特征在于,所述P型掺杂的载流子功能层由空穴材料掺杂P型掺杂材料形成,所述P型掺杂材料的掺杂比例为1-5wt%;
优选地,所述P型掺杂材料选自HATCN、CuPc、NBP、PPD、TPAC中的至少一种;优选地,所述空穴材料选择F4-TCNQ、4-TCAQ、6,3-TCPQ中的至少一种。
9.一种有机电极发光装置,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的有机电致发光二极管。
10.根据权利要求9所述的有机电极发光装置,其特征在于,所述有机电极发光装置为底发射型的有机电极发光装置。
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- 2020-05-08 CN CN202010382600.4A patent/CN111599929A/zh active Pending
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