CN108428800B - 发光二极管 - Google Patents
发光二极管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108428800B CN108428800B CN201810151726.3A CN201810151726A CN108428800B CN 108428800 B CN108428800 B CN 108428800B CN 201810151726 A CN201810151726 A CN 201810151726A CN 108428800 B CN108428800 B CN 108428800B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- injection layer
- hole injection
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 199
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 199
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 128
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 61
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 43
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910015475 FeF 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 claims description 4
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910007926 ZrCl Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M silver bromide Chemical compound [Ag]Br ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 457
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 37
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 10
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 9
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3OC2=C1 TXCDCPKCNAJMEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 8
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 7
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 7
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910001511 metal iodide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 4-n-(3-methylphenyl)-1-n,1-n-bis[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 125000004988 dibenzothienyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=C(C21)C=CC=C3)* 0.000 description 3
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- -1 halogen ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 150000002497 iodine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NGQSLSMAEVWNPU-YTEMWHBBSA-N 1,2-bis[(e)-2-phenylethenyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1\C=C\C1=CC=CC=C1 NGQSLSMAEVWNPU-YTEMWHBBSA-N 0.000 description 2
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M caesium bromide Chemical compound [Br-].[Cs+] LYQFWZFBNBDLEO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEEXRMUCXBPYOV-UHFFFAOYSA-N iridium;2-phenylpyridine Chemical compound [Ir].C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1.C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1.C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 UEEXRMUCXBPYOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- JAAGVIUFBAHDMA-UHFFFAOYSA-M rubidium bromide Chemical compound [Br-].[Rb+] JAAGVIUFBAHDMA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FGDZQCVHDSGLHJ-UHFFFAOYSA-M rubidium chloride Chemical compound [Cl-].[Rb+] FGDZQCVHDSGLHJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- RZEAFQWWFOBINJ-UHFFFAOYSA-N 1-(2-phenylphenyl)-9h-carbazole Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=CC=CC2=C1NC1=CC=CC=C12 RZEAFQWWFOBINJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBQVHWHWZOUENI-UHFFFAOYSA-N 1-phenyl-2H-quinoline Chemical compound C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1 VBQVHWHWZOUENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPCWDYWZIWDTCV-UHFFFAOYSA-N 1-phenylisoquinoline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NC=CC2=CC=CC=C12 LPCWDYWZIWDTCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFMUXPQZKOKPOF-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21,23-dihydroporphyrin platinum Chemical compound [Pt].CCc1c(CC)c2cc3[nH]c(cc4nc(cc5[nH]c(cc1n2)c(CC)c5CC)c(CC)c4CC)c(CC)c3CC VFMUXPQZKOKPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 4H-1,2,4-triazole Chemical compound C=1N=CNN=1 NSPMIYGKQJPBQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- 241001120493 Arene Species 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N Phenanthrene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJRJXFPRMUZBHQ-UHFFFAOYSA-N [Ir].C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1.C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1.C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1 Chemical compound [Ir].C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1.C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1.C1C=CC2=CC=CC=C2N1C1=CC=CC=C1 PJRJXFPRMUZBHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- PPYIVKOTTQCYIV-UHFFFAOYSA-L beryllium;selenate Chemical compound [Be+2].[O-][Se]([O-])(=O)=O PPYIVKOTTQCYIV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004556 carbazol-9-yl group Chemical group C1=CC=CC=2C3=CC=CC=C3N(C12)* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 125000004427 diamine group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000313 electron-beam-induced deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
- H10K50/156—Hole transporting layers comprising a multilayered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
- H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
- H10K50/171—Electron injection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
- H10K50/818—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
- H10K50/828—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/844—Encapsulations
- H10K50/8445—Encapsulations multilayered coatings having a repetitive structure, e.g. having multiple organic-inorganic bilayers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/876—Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
发光二极管包括：与第二电极重叠的第一电极，第一电极与第二电极之间的发光层，第一电极与发光层之间的第一空穴注入层和第二空穴注入层，以及第一空穴注入层与第二空穴注入层之间的第一空穴传输层。第一空穴注入层和第二空穴注入层中的每个包括无机偶极材料。第一空穴注入层和第二空穴注入层中的至少一个包括有机材料。
Description
相关申请的交叉引用
2017年2月15日提交的名称为“发光二极管和包括该发光二极管的显示装置”的韩国专利申请第10-2017-0020537号通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本文描述的一个或多个实施方式涉及发光二极管和包括发光二极管的显示装置。
背景技术
由发光二极管制成的显示器具有宽视角、快响应速度、减小的厚度和低功率消耗，因此适用于电视、监视器和移动电话。然而，发光二极管具有低发光效率。因此，可施加高驱动电压来获得高亮度。高驱动电压可缩短发光二极管及其主体显示器的寿命。
发明内容
根据一个或多个实施方式，发光二极管包括：与第二电极重叠的第一电极；所述第一电极与所述第二电极之间的发光层；所述第一电极与所述发光层之间的第一空穴注入层和第二空穴注入层；以及所述第一空穴注入层与所述第二空穴注入层之间的第一空穴传输层，其中所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的每个包括无机偶极材料，所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的至少一个包括有机材料。
所述第一空穴注入层可邻近于所述第一电极，并且所述第二空穴注入层可在所述第一空穴传输层与所述发光层之间。所述发光二极管可包括在所述第二空穴注入层与所述发光层之间的第二空穴传输层。所述无机偶极材料可包括以下中的至少一种：CuI、AgI、AuI、ZnI2、NiI2、PdI2、PtI2、CoI2、RhI2、IrI2、FeI2、RuI2、OsI2、MnI2、TcI2、ReI2、CrI3、MoI3、WI3、VI3、NbI3、TaI3、TiI4、ZrI4、HfI4、SnI2、SnI4、GeI2、GeI4、CuBr、AgBr、AuBr、ZnBr2、PdBr2、PtBr2、CoBr2、RhBr2、IrBr2、FeBr2、RuBr2、OsBr2、MnBr2、TcBr2、ReBr2、CrBr3、MoBr3、WBr3、VBr3、NbBr3、TaBr3、TiBr4、ZrBr4、HfBr4、CuCl、AgCl、AuCl、ZnCl2、PdCl2、PtCl2、CoCl2、RhCl2、IrCl2、FeCl2、RuCl2、OsCl2、MnCl2、TcCl2、ReCl2、CrCl3、MoCl3、WCl3、VCl3、NbCl3、TaCl3、TiCl4、ZrCl4、HfCl4、CuF、AgF、AuF、ZnF2、PdF2、PtF2、CoF2、RhF2、IrF2、FeF2、RuF2、OsF2、MnF2、TcF2、ReF2、CrF3、MoF3、WF3、VF3、NbF3、TaF3、TiF4、ZrF4、HfF4和BiI3。
所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的每个可包括有机材料和无机偶极材料，并且所述第一空穴注入层的有机材料和所述第二空穴注入层的有机材料可彼此不同。所述发光层可通过组合多个层而发射白光。
所述发光二极管可包括所述多个层之间的电荷产生层，并且所述电荷产生层包括所述无机偶极材料。所述电荷产生层中的所述无机偶极材料可与所述第一空穴注入层或所述第二空穴注入层中的无机偶极材料相同。
所述发光二极管可包括所述发光层与所述第二电极之间的电子注入层，并且所述电子注入层包括镧元素、第一元素碱金属和第二元素卤素中的至少一种。所述电子注入层可包括以下中的至少一种：a)具有所述镧元素的偶极材料和具有不同极性的第二元素，b)由所述镧元素、所述第一元素和所述第二元素构成并具有钙钛矿结构的第一化合物，c)所述第一元素的正离子，和d)单分子的包括所述镧元素的分子。
根据一个或多个其它实施方式，显示装置包括：基板；基板上的多个晶体管；以及分别连接至所述多个晶体管的第一发光二极管、第二发光二极管和第三发光二极管，其中所述第一发光二极管、所述第二发光二极管和所述第三发光二极管中的每个包括第一电极、与所述第一电极重叠的第二电极、所述第一电极与所述第二电极之间的发光层以及所述第一电极与所述发光层之间的空穴传输层，并且其中：所述第一发光二极管包括位于所述第一电极与所述空穴传输层之间的第一空穴注入层以及所述空穴传输层与所述发光层之间的第二空穴注入层，所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的每个包括无机偶极材料，并且所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的至少一个包括有机材料。
所述基板可包括红色发光区、绿色发光区和蓝色发光区，并且所述第一发光二极管可在所述绿色发光区中。所述第二发光二极管可在所述红色发光区中，所述第二发光二极管可包括所述第一电极与所述空穴传输层之间的第三空穴注入层以及所述空穴传输层与所述发光层之间的第四空穴注入层，所述第三空穴注入层和所述第四空穴注入层中的每个可包括无机偶极材料，并且所述第三空穴注入层和所述第四空穴注入层中的至少一个可包括有机材料。
所述第三空穴注入层可连接至所述第一空穴注入层，并且所述第四空穴注入层可与所述第二空穴注入层分离。所述第三发光二极管可在所述蓝色发光区中，并且所述第三发光二极管可包括所述发光二极管的发光层之下的辅助层。所述显示装置可包括所述第一发光二极管的发光层之下的绿色共振辅助层，以及所述第二发光二极管的发光层之下的红色共振辅助层。
所述无机偶极材料可包括以下中的至少一种：CuI、AgI、AuI、ZnI2、NiI2、PdI2、PtI2、CoI2、RhI2、IrI2、FeI2、RuI2、OsI2、MnI2、TcI2、ReI2、CrI3、MoI3、WI3、VI3、NbI3、TaI3、TiI4、ZrI4、HfI4、SnI2、SnI4、GeI2、GeI4、CuBr、AgBr、AuBr、ZnBr2、PdBr2、PtBr2、CoBr2、RhBr2、IrBr2、FeBr2、RuBr2、OsBr2、MnBr2、TcBr2、ReBr2、CrBr3、MoBr3、WBr3、VBr3、NbBr3、TaBr3、TiBr4、ZrBr4、HfBr4、CuCl、AgCl、AuCl、ZnCl2、PdCl2、PtCl2、CoCl2、RhCl2、IrCl2、FeCl2、RuCl2、OsCl2、MnCl2、TcCl2、ReCl2、CrCl3、MoCl3、WCl3、VCl3、NbCl3、TaCl3、TiCl4、ZrCl4、HfCl4、CuF、AgF、AuF、ZnF2、PdF2、PtF2、CoF2、RhF2、IrF2、FeF2、RuF2、OsF2、MnF2、TcF2、ReF2、CrF3、MoF3、WF3、VF3、NbF3、TaF3、TiF4、ZrF4、HfF4和BiI3。
所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的每个可包括所述有机材料和所述无机偶极材料，并且所述第一空穴注入层的有机材料和所述第二空穴注入层的有机材料可彼此不同。所述显示装置可包括所述发光层与所述第二电极之间的电子注入层，并且所述电子注入层包括镧元素、第一元素碱金属和第二元素卤素中的至少一种。
所述电子注入层可包括以下中的至少一种：a)具有所述镧元素的偶极材料和具有不同极性的第二元素，b)由所述镧元素、所述第一元素和所述第二元素构成并具有钙钛矿结构第一化合物，c)所述第一元素的正离子，和d)单分子的包括所述镧元素的分子。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施方式，特征对于本领域技术人员将变得明显，其中：
图1示出发光二极管的一个实施方式；
图2示出钙钛矿结构的一个实施方式；
图3示出电子注入层的一个实施方式；
图4示出显示装置的一个实施方式；
图5示出显示装置的另一个实施方式；
图6示出发光二极管的另一个实施方式；且
图7示出显示装置的另一个实施方式。
具体实施方式
参照附图描述了示例性实施方式；然而，它们可体现为不同的形式，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式使得本公开将是充分和完整的，并将向本领域技术人员传达示例性实施方案。可组合实施方式(或其部分)以形成另外的实施方式。
在附图中，为了清楚说明，可夸大层和区的尺寸。还应理解，当一个层或元件被称为在另一层或基板“上”时，其可直接在另一层或基板上，或者也可存在中间层。此外，应当理解，当一个层被称为在另一层“下”时，其可直接在下面，或者也可存在一个或多个中间层。另外，还应理解，当一个层被称为在两个层“之间”时，其可为这两个层之间的唯一层，或者也可存在一个或多个中间层。相同的附图标记通篇指的是相同的元件。
当一个元件被称为“连接”或“耦合”至另一元件时，其可直接连接或耦合至另一元件，或间接连接或耦合至另一元件，其间插有一个或多个中间元件。另外，当一个元件被称为“包括”一个组件时，这表明该元件可进一步包括另一组件而不是排除另一组件，除非存在不同的公开内容。
图1示出发光二极管的一个实施方式，并且图2示出钙钛矿结构的一个实施方式。参见图1，发光二极管包括与第二电极190重叠的第一电极120，第一电极120与第二电极190之间的发光层150，第一电极120与发光层150之间的第一空穴注入层130a，第一空穴注入层130a上的第一空穴传输层140a，第一空穴传输层140a与发光层150之间的第二空穴注入层130b，第二空穴注入层130b与发光层150之间的第二空穴传输层140b，发光层150与第二电极190之间的电子传输层160a，发光层150与电子传输层160a之间的缓冲层160b，电子传输层160a与第二电极190之间的电子注入层180，以及第二电极190上的覆盖层200。
第一电极120可为反射电极，例如，包括反射从发光层150发射的光用于传输到第二电极190的材料的电极。例如，反射电极的材料可反射大于等于约70％至小于等于约100％的入射光，或者大于等于约80％至小于等于约100％的入射光。
第一电极120可包括银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、金(Au)、钯(Pd)或它们的合金，其可用作反射层同时具有阳极的功能。在一个实施方式中，第一电极120可具有例如银(Ag)/氧化铟锡(ITO)/银(Ag)或氧化铟锡(ITO)/银(Ag)/氧化铟锡(ITO)的三层结构。
第一电极120可以例如通过溅射法、气相沉积法、离子束沉积法或电子束沉积法形成。
第一空穴注入层130a有助于注入来自第一电极120的空穴。第一空穴传输层140a起到顺利传输来自第一空穴注入层130a的空穴的作用。第二空穴注入层130b允许将来自第一空穴传输层140a的空穴注入到第二空穴传输层140b。第二空穴传输层140b可控制共振距离同时将由第二空穴注入层130b注入的空穴传输到发光层150。
第一空穴注入层130a邻近于第一电极120，并且包括无机偶极材料。无机偶极材料可为不同极性的第一组分和第二组分的无机离子化合物。第一组分可为当无机离子化合物离子化时变成正离子的元素。第二组分可为变成负离子的元素。第一组份可为过渡金属，并且第二组分可包括卤素。
无机偶极材料可为例如以下中的至少一种：CuI、AgI、AuI、ZnI2、NiI2、PdI2、PtI2、CoI2、RhI2、IrI2、FeI2、RuI2、OsI2、MnI2、TcI2、ReI2、CrI3、MoI3、WI3、VI3、NbI3、TaI3、TiI4、ZrI4、HfI4、SnI2、SnI4、GeI2、GeI4、CuBr、AgBr、AuBr、ZnBr2、PdBr2、PtBr2、CoBr2、RhBr2、IrBr2、FeBr2、RuBr2、OsBr2、MnBr2、TcBr2、ReBr2、CrBr3、MoBr3、WBr3、VBr3、NbBr3、TaBr3、TiBr4、ZrBr4、HfBr4、CuCl、AgCl、AuCl、ZnCl2、PdCl2、PtCl2、CoCl2、RhCl2、IrCl2、FeCl2、RuCl2、OsCl2、MnCl2、TcCl2、ReCl2、CrCl3、MoCl3、WCl3、VCl3、NbCl3、TaCl3、TiCl4、ZrCl4、HfCl4、CuF、AgF、AuF、ZnF2、PdF2、PtF2、CoF2、RhF2、IrF2、FeF2、RuF2、OsF2、MnF2、TcF2、ReF2、CrF3、MoF3、WF3、VF3、NbF3、TaF3、TiF4、ZrF4、HfF4和BiI3。
第一组分可具有预定的功函，例如，4.3eV或更大。通过在无机材料层的第一电极120和有机材料层的第一空穴传输层140a的界面处设置具有强偶极特性的第一空穴注入层130a，可改变有机材料层的真空能级以使空穴注入势垒降低。电场在该界面处增加以允许空穴贯穿(tunneling)。
例如，当具有4.3eV或更大的功函(高功函)的金属或非金属的偶极材料和卤素在界面上解离时，通过具有高功函的金属降低了包含空穴的载流子注入势垒。当具有高功函的金属氧化并捕获界面上的电子时，通过电子分离在有机材料层中形成空穴，并且形成p-掺杂的界面区。因此，形成空穴注入层。从偶极材料解离的卤素离子防止第一电极120的ITO中的In和Sn离子移动到有机材料层。因此，能够防止由于In和Sn离子的有机材料层的结晶。另外，ITO的表面上形成的针孔被覆盖以允许减小由于Ag和S在大气中结合可形成的任何凸出(bulge)的尺寸。
在本发明的示例性实施方式中，第一空穴注入层130a可进一步包括第一空穴传输层140a中的有机材料。例如，第一空穴注入层130a可包括NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺)、TPD(N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、s-TAD或MTDATA(4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)。第一空穴注入层130a可处于使得无机偶极材料掺杂到有机材料的状态。
第一空穴传输层140a可包括有机材料。例如，第一空穴传输层140a可包括NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺)、TPD(N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、s-TAD或MTDATA(4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)。第一空穴传输层140a的厚度可大于第一空穴注入层130a的厚度。
第二空穴注入层130b在第一空穴传输层140a上。第二空穴注入层130b包括无机偶极材料，例如之前关于第一空穴注入层130a所述的。第二空穴注入层130b可进一步包括有机材料，例如之前关于第一空穴注入层130a所述的。第二空穴注入层130b可由与第一空穴注入层130a相同或不同的材料制成。当第二空穴注入层130b和第一空穴注入层130a由不同材料制成时，第一空穴注入层130a的有机材料可与第二空穴注入层130b的有机材料不同。
第二空穴传输层140b在第二空穴注入层130b上，并且可包括有机材料。例如，第二空穴传输层140b可包括NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺)、TPD(N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、s-TAD或MTDATA(4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)。第二空穴传输层140b的厚度可大于第二空穴注入层130b的厚度。
发光层150在第二空穴传输层140b上，并且包括显示特定颜色的发光材料。例如，发光层150可显示原色，例如蓝色、绿色或红色，或者它们的组合。发光层150的厚度可在预定范围内，例如10nm至50nm。发光层150包括主体和掺杂剂。发光层150可包含发射红光、绿光、蓝光和白光的材料，并且可利用例如磷光或荧光材料形成。
当发光层150发射红光时，发光层150包括主体材料，该主体材料包括CBP(咔唑联苯)或mCP(1,3-双(咔唑-9-基))，并且可由包括PIQIr(acac)(双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(acac)(双(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(三(1-苯基喹啉)铱)和PtOEP(八乙基卟啉铂)中的至少一种的磷光材料或者包括PBD:Eu(DBM)3(phen)或苝的荧光材料形成。
当发光层150发射绿光时，发光层150包括主体材料，该主体材料包括CBP或mCP。在这种情况下，发光层150可包括，例如，包括掺杂剂材料例如Ir(ppy)3(面式-三(2-苯基吡啶)铱)的磷光材料，或者包括Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)的荧光材料。
当发光层150发射蓝光时，发光层150包括主体材料，该主体材料包括CBP或mCP。在这种情况下，发光层150可包括包含掺杂剂的磷光材料，该掺杂剂包括(4,6-F2ppy)2Irpic。在一个实施方式中，发光层150可包括具有蒽基的主体材料。在这种情况下，发光层150可包括包含掺杂剂的荧光材料，该掺杂剂包括二胺基或以下中的至少一种：螺-DPVBi、螺-6P、二苯乙烯基苯(DSB)、二(苯乙烯基)芳烃(DSA)、PFO类聚合物和PPV类聚合物。
而且，如以上本发明示例性实施方式中所述，发光层150由有机材料形成不是必要的。发光层150可包括例如无机材料，例如量子点。
电子传输层160a和电子注入层180在发光层150与第二电极190之间。电子传输层160a邻近于发光层150，并且电子注入层180邻近于第二电极190。缓冲层160b可在发光层150与电子传输层160a之间。在一个实施方式中，可省略缓冲层160b。
电子传输层160a可包括有机材料。例如，电子传输层160a可包括Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD(2-[4-联苯基-5-[4-叔丁基苯基]]-1,3,4-噁二唑)、TAZ(1,2,4-三唑)、螺-PBD(螺-2-[4-联苯基-5-[4-叔丁基苯基]]-1,3,4-噁二唑)或BAlq(8-羟基喹啉铍盐)。
电子传输层160a可将来自第二电极190的电子传输至发光层150。并且，电子传输层160a可防止由第一电极120注入的空穴通过发光层150移动到第二电极190中。例如，电子传输层160a可起到空穴阻挡层的作用，并且可有助于发光层150中的空穴和电子复合。
电子注入层180可提高从第二电极190到电子传输层160a的电子注入。在本发明的示例性实施方式中，电子注入层180的厚度可在预定范围内，例如，考虑到加工余量，约
至
在一个实施方式中，电子注入层180包括镧系元素、第一元素碱金属和/或第二元素卤素。
电子注入层180可通过共沉积包括金属的第一材料和包括金属卤化物的第二材料来形成。第一材料和第二材料选自彼此反应引起置换反应的材料。例如，当由镧系元素Yb构成的第一材料和由金属卤化物KI构成的第二材料共沉积时，可发生诸如反应式1、反应式2或反应式3的置换反应。
反应式1
2KI+Yb→YbI2+2K++2e-或YbI2+2K
反应式2
3KI+Yb→YbI3+3K++3e-或YbI3+3K
反应式3
3KI+Yb→KYbI3+2K++2e-或KYbI3+2K
在本发明的示例性实施方式中，第一材料和第二材料可包括具有相似标准电极电势的金属。例如，当第一材料和第二材料分别包括1族元素、2族元素和镧系元素中的任一种时，可根据强反应性引起自发反应，例如，通过以下论述的实验例。
提供以下实施例和对比例以强调一个或多个实施方式的特征，但应理解的是，实施例和对比例不应被解释为限制实施方式的范围，对比例也不应被解释为超出实施方式的范围。此外，应理解的是，实施方式不限于实施例和对比例中描述的特定细节。
实验例
第一材料由诸如Yb、Eu或Sm的镧系构成。第二材料由诸如KI、RbI或CsI的金属碘化物构成。通过实验例将第一材料和第二材料结合并共沉积，并且第一材料和第二材料反应以形成层。
当层变得透明时，电导率增加。然而，当由Ag构成的第一材料和由诸如KI、RbI或CsI的金属碘化物构成的第二材料结合并共沉积以形成层时，该层不是透明的并且电导率没有增加。同样，当由诸如Yb、Eu或Sm的镧系构成的第一材料和由CuI构成的第二材料共沉积以形成层时，该层不是透明的并且电导率没有增加。因此，第一材料和第二材料中的金属是具有高反应性以诱导自发反应的材料。
在卤素化合物中，碘化合物具有碘本身的低电子亲和力以及低电负性。因此，碘化合物被解离以形成碘空位或者与其它反应性金属结合以产生新的化合物是相对容易的。因此，通过由金属构成的第一材料和包括碘的金属碘化物的置换反应产生的化合物可改善电子注入特性。
并且，由于与氟相比，碘具有较小的与有机材料的折射率差，因此这种实施方式可适用于光学设计。进一步，由于与诸如氟的材料相比，碘具有低的热蒸发温度，因此，工艺特性可得到改善。另外，当氟热解时，放出气体使得真空度可降低。然而，即使当将热施加至碘时，也没有由于剩余固体降低真空度的问题。
在该实施例中，对卤素化合物中的碘化合物进行了实验。然而，当使用诸如KCl、KBr、RbCl、RbBr、CsCl或CsBr的金属卤化物作为第二材料时，出现了类似于金属碘化物的结果。
下面将描述传导机制。
在本发明的示例性实施方式中，第一材料中的金属和第二材料中的金属可彼此置换。在这种情况下，第一材料中的金属的价电子数可大于或等于第二材料中的金属的价电子数。当第一材料中的金属的价电子数大于第二材料中的金属的价电子数时，由于另外产生的自由电子，电导率可得以提高。
而且，当第二材料中的卤素元素移动到第一材料中以形成新的物质时，根据卤素空位形成自由电子，使得电导率可得到提高。此外，可通过参与反应的剩余金属离子来提高电导率。
在本发明的示例性实施方式中，电子注入层180可包括由第一材料的金属构成的第一化合物以及由第二材料中的卤素和/或第一材料的金属和第二材料的金属卤化物构成的偶极材料。在这种情况下，偶极材料可包括以下中的至少一种：包括镧系元素作为二价元素的化合物，和包括镧系元素作为三价元素的化合物。
在本发明的示例性实施方式中，第一材料的金属可为具有约2.7eV或更低的功函的镧系元素。作为镧系元素，可使用功函为2.6eV的镱(Yb)、功函为2.7eV的钐(Sm)或功函为2.5eV的铕(Eu)。
在镧系元素中，镱(Yb)、钐(Sm)和铕(Eu)具有低电离能和低离子半径。因此，它们可以容易地与碱卤化物材料反应，并且可以容易地在碱卤化物材料中扩散。因此，镱(Yb)、钐(Sm)和铕(Eu)容易与KI、RbI或CsI反应，以使钙钛矿结构的反应物以及碱金属或离子保留，从而顺利降低注入势垒。
第一化合物可具有钙钛矿结构。钙钛矿结构可由镧系元素、第一元素碱金属和第二元素卤素构成。参见上述反应式1、2和3，电子注入层180可包括第一元素的正离子和自由电子以及所述的偶极材料和具有钙钛矿结构的第一化合物。
在本发明的示例性实施方式中，电子注入层180可通过由镧系金属构成的第一材料和由碱金属卤化物构成的第二材料共沉积形成。第二材料在包括第一材料和第二材料的整个含量中的含量可在预定的范围内，例如，约1vol％至约20vol％。如果基于电子注入层180作为最终产物描述，那么在具有镧系元素、第一元素和第二元素的整个材料中，具有第一元素的材料和具有第二元素的材料的总和可具有预定的范围，例如，约1vol％至约20vol％。
由于存在的具有镧系元素的第一材料多于第二材料，因此电子注入层180可包括单分子的包含镧系元素的分子。
第一材料可为，例如，Yb、Eu或Sm。第二材料可为，例如，KI、RbI或CsI。当RbI和Yb共沉积时，发生化学反应，使得可以产生YbI2、YbI3和RbYbI3中的至少一个。这里，如图2中所示，RbYbI3可具有钙钛矿结构。这样，即使当发生化学反应时，剩余物质也可作为RbI和Yb存在。
根据本发明的示例性实施方式的电子注入层180可为其中第一材料和第二材料共沉积的单层结构。如果在电子注入层180中分布的第一材料比第二材料多，那么与相反的情况相比，电导率相对增加并且透射率可降低。
因此，在本发明的示例性实施方式中，通过考虑用于操作发光二极管的薄层电阻和透射率，第一材料和第二材料分布的体积可被优化(或可达到预定水平)。
图3示出具有自由电子的电子注入层的一个实施方式。参见图3，可使用第一材料中的镱(Yb)和第二材料中的RbI来形成一层。镱(Yb)和RbI反应形成导体，例如，Rb和Yb互相取代。结果，可在反应物中的某处形成自由电子。自由电子可由根据YbI2或YbI3化合物产生的碘空位形成。这样，因为由RbI(其为金属卤化物中的一种)形成的自由电子和/或由碘空位形成的自由电子，以及金属离子，根据本发明的示例性实施方式的电子注入层180可具有允许电子注入速度非常快的电导率。虽然在图3中描述了RbI作为金属卤化物，但同样可应用另一材料(例如，KI或CsI)。
接着，将参照表1描述，当具有镧系元素的第一材料和具有共沉积的碱金属卤化物的第二材料的含量在1vol％至20vol％的范围内时，由于驱动电压降低，寿命增加。
在表1中，示例性实施方式1表示通过以9:1的体积比共沉积镱(Yb)和RbI而形成电子注入层。示例性实施方式2表示通过以9:1的体积比共沉积镱(Yb)和KI而形成电子注入层。表1为针对示例性实施方式1和示例性实施方式2评价在85℃下约240h取决于时间的白色/红色/绿色/蓝色发光效率的结果。
参见表1，根据示例性实施方式1和2的驱动电压的增加宽度不大，但驱动电压大部分降低了。
这样，在示例性实施方式中，由于驱动电压降低，功率效率提高了17％至26％。因此，寿命可得到改善。对应于85℃的条件可为类似于当汽车暴露于强烈日光时的环境。因此，当根据示例性实施方式的发光二极管应用于汽车时，具有在高温下保持驱动电压和改善寿命的效果。
表1
在下文中，将描述取决于具有镧系元素的第一材料和具有碱金属卤化物的第二材料的体积比的元件的发光效率和可靠性。
表2为对比例1-1用镱(Yb)形成电子注入层的情况。示例性实施方式1-1至示例性实施方式1-6通过在发光二极管中共沉积镱(Yb)和KI而形成电子注入层，该发光二极管包括包含Liq的电子传输层和包含AgMg的负极。在示例性实施方式1-1至示例性实施方式1-6中，KI在电子注入层中的含量分别为1vol％、3vol％、5vol％、10vol％、15vol％和20vol％。表2的数为对应于每个条件下30个面板的平均效率的值。
表2
| R效率 | G效率 | B效率 | W效率 | |
| 对比例1-1 | 37.4 | 53.8 | 4.973 | 29.9 |
| 示例性实施方式1-1 | 38.3 | 56.3 | 5.131 | 31.2 |
| 示例性实施方式1-2 | 38.6 | 56.8 | 5.179 | 31.2 |
| 示例性实施方式1-3 | 39.1 | 57.1 | 5.218 | 31.2 |
| 示例性实施方式1-4 | 38.9 | 59.0 | 5.360 | 31.7 |
| 示例性实施方式1-5 | 39.6 | 59.0 | 5.467 | 31.9 |
| 示例性实施方式1-6 | 38.3 | 59.1 | 5.492 | 32.0 |
针对包括含Liq的电子传输层和由AgYb形成的负极的发光二极管，表3显示了对比例2-1形成镱(Yb)的电子注入层的情况。示例性实施方式2-1至示例性实施方式2-6通过共沉积镱(Yb)和KI形成电子注入层。在示例性实施方式2-1至示例性实施方式2-6中，KI在电子注入层中的含量分别为1vol％、3vol％、5vol％、10vol％、15vol％和20vol％。
表3
参见表2和表3，与对比例1-1和对比例2-1相比，在示例性实施方式1-1至示例性实施方式1-6以及示例性实施方式2-1至示例性实施方式2-6的情况中，具有白色发光效率增加约4％至7％的效果。
表4显示了当共沉积镱(Yb)和RbI以形成电子注入层以及共沉积镱(Yb)和KI以形成电子注入层时，评价取决于两种共沉积材料的体积比的包含发光二极管的显示面板的可靠性的结果。
表4
| 电子注入层 | 体积比(vol％) | 可靠性 | 电子注入层 | 体积比(vol％) | 可靠性 |
| Yb:RbI | 9:1 | 良好 | Yb:KI | 9:1 | 良好 |
| Yb:RbI | 8:2 | 良好 | Yb:KI | 8:2 | 良好 |
| Yb:RbI | 7:3 | 差 | Yb:KI | 7:3 | 差 |
| Yb:RbI | 5:5 | 差 | Yb:KI | 5:5 | 差 |
| Yb:RbI | 3:7 | 差 | Yb:KI | 3:7 | 差 |
| Yb:RbI | 1:9 | 差 | Yb:KI | 1:9 | 差 |
| 仅RbI | - | 差 | 仅KI | - | 差 |
参见表4，在镱(Yb)与RbI的体积比为9:1和8:2的情况下，显示面板正常运行。如果RbI的含量超过20vol％，则产生例如图案污点的现象，显示面板的这种缺陷率会很高。
在Yb与KI的比率中，随着KI增加，在反应器中形成更多的钙钛矿结构。由于钙钛矿对开口对准装置的磁性夹具中产生的磁场反应非常敏感，因此，在沉积工艺过程中在表面中产生例如由磁性夹具形成的图案污点。在钙钛矿结构的情况中，由于钙钛矿结构具有二元化合物约10倍或以上的高介电常数，因此钙钛矿结构会对磁场变化反应敏感。
如上所述，在根据本发明的实施方式的发光二极管中，从可靠性和光效率角度来看，具有镧系元素的第一材料和具有共沉积的碱金属卤化物的第二材料的含量在1vol％至20vol％的范围内。
再次参见图1，第二电极190在电子注入层180上。第二电极190可为半透半反电极，例如，包括具有将部分入射光传输到第二电极190并且将其余部分的光反射到第一电极120的半透半反特性的材料的电极。半透半反特性可对应于以下情况：入射光的反射率在预定的范围内，例如约0.1％或更大至约70％或更小，或约30％或更大至约50％或更小。
第二电极190可包括银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、金(Au)、钯(Pd)、镱(Yb)或它们的合金。以上描述了第二电极190为半透半反电极作为一个实例以解释共振结构。然而，也可根据另一示例性实施方式应用非共振结构。在这种情况下，第二电极190可为透明导电电极，例如ITO或IZO。
当上述第二电极190由合金形成时，可通过沉积源的温度、气氛和/或真空度控制合金比。因此允许的比率可设置为适当的或预定的比率。在本发明的示例性实施方式中，第二电极190可具有预定厚度，例如，约
至约
如果第二电极190的厚度小于
那么会难以获得薄层电阻。如果厚度大于
则反射率增加并且可能不会产生广角分布(WAD)。因此，从侧面看时会产生颜色变化。
在本发明的示例性实施方式中，第二电极190可由AgMg或AgYb形成。当应用AgMg或AgYb电极时，电子注入势垒随着Mg或Yb的含量增加而降低。结果，可注入许多电子。当整个装置中的电子-空穴平衡改变时，将以显著减少寿命和效率的方式发生退化。考虑到电子-空穴平衡，Mg或Yb在第二电极190中的含量在预定的范围内，例如，约10vol％至约30vol％。
当比较AgMg电极和AgYb电极时，由于对于Mg而言的高可燃性，AgYb可用于解决环境和安全问题。而且，与AgMg电极制造相比，由于Yb在电子注入层中，因此AgYb可用于改进工艺和成本问题。这是因为用于AgYb电极制造的材料数量较少。
覆盖层200在第二电极190上，可包括有机材料或无机材料，并且可起到保护第二电极190或引导共振强度和共振相与第二电极190一起变化的作用。
图4示出了对应于图1的实施方式的包括发光层的发光二极管显示器的实施方式的截面图。在图4中，分别对应于红色像素、绿色像素和蓝色像素的发光二极管在基板23上。
参见图4，图1的发光层150包括红色发光层150R、绿色发光层150G和蓝色发光层150B。这些层在平行于第一电极120的方向上水平布置。第一空穴注入层130a和空穴传输层140通常位于红色发光层150R与第一电极120之间、绿色发光层150G与第一电极120之间、以及蓝色发光层150B与第一电极120之间。第一空穴注入层130a的厚度可基本上相同。空穴传输层140的厚度可在共同布置的部分上基本上相同。关于第一空穴注入层130a和空穴传输层140中的材料的描述可如图1中所述。
像素界定层25可介于彼此相邻的红色发光层150R、绿色发光层150G和蓝色发光层150B之间。在绿色发光区中，第二空穴注入层130b在空穴传输层140上。图1中的描述可应用于与第二空穴注入层130b中的材料相关的描述。第二空穴注入层130b可介于相邻的像素界定层25之间。
在本发明的示例性实施方式中，辅助层BIL可在蓝色发光层150B之下以增加蓝色发光层150B的效率。辅助层BIL可通过控制空穴电荷平衡来增加蓝色发光层150B的效率。辅助层BIL可包括由化学式1表示的化合物。
在化学式1中，A1、A2和A3可分别为烷基、芳基、咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃(DBF)基和联苯基。并且，a、b和c独立地为0至4的整数。
下面的化学式1-1、1-2、1-3、1-4、1-5和1-6可为由化学式1表示的化合物的实例。
在另一个示例性实施方式中，辅助层BIL可包括由化学式2表示的化合物。
在化学式2中，a、b和c可独立地为选自0至3的整数，X可选自O、N和S，并且每个X可彼此相同或不同。
作为由化学式2表示的化合物的实例，可包括由化学式2-1、2-2、2-3、2-4和2-5表示的化合物。
在另一个示例性实施方式中，辅助层BIL可包括由化学式3表示的化合物。
在化学式3中，A1可为烷基、芳基、咔唑基、二苯并噻吩基或二苯并呋喃(DBF)基，L1和L2可为
(其中n为选自0至3的整数)，并且与L1和L2连接的DBF可被咔唑基或二苯并噻吩基替代。
在根据本发明的示例性实施方式的发光二极管中，红色共振辅助层150R'可在红色发光层150R之下。绿色共振辅助层150G'可在绿色发光层150G之下。添加红色共振辅助层150R'和绿色共振辅助层150G'以控制每种颜色的共振距离。在一个实施方式中，在蓝色发光层150B和辅助层BIL之下可能不会形成介于蓝色发光层150B和辅助层BIL与空穴传输层140之间的单独共振辅助层。绿色共振辅助层150G'可对应于图1中所述的第二空穴传输层140b。
电子注入层180和第二电极190共同布置在红色发光层150R与覆盖层200之间、绿色发光层150G与覆盖层200之间以及蓝色发光层150B与覆盖层200之间。电子注入层180和第二电极190的厚度在共同布置的部分中可基本上相同。图1的电子传输层160a和缓冲层160b不在图4中。然而，它们可应用于图4的示例性实施方式。
在图4中示出了薄膜晶体管——包括层间绝缘层的元件，绝缘层可在基板23与第一电极120之间。
图5示出发光二极管显示器的另一实施方式的截面图。除了以下区别之外，图5的示例性实施方式可与图4中描述的发光二极管显示器相同。
参照图5，红色发光区中的发光二极管进一步包括通过分别延伸绿色发光区中的第一空穴注入层130a和第二空穴注入层130b而形成的第三空穴注入层130c和第四空穴注入层130d。与第一空穴注入层130a和第二空穴注入层130b相关的描述可如其所是应用于与第三空穴注入层130c和第四空穴注入层130d相关的描述。
蓝色发光二极管中的驱动电压和光效率将参照表5来描述。绿色发光二极管中的驱动电压和光效率将参照表6来描述。
在表5中，对比例1表示由以下配置的蓝色发光二极管：由ITO/Ag/ITO制成并具有
厚度的第一电极，由两种有机材料混合并且具有
厚度的空穴注入层，包括一种有机材料并具有
厚度的空穴传输层，
厚度的发光层，由两种有机材料混合并具有
厚度的电子传输层，由Yb制成并具有
厚度的电子注入层，由AgMg制成并具有
厚度的第二电极，以及包括有机材料的覆盖层。
实验例1与对比例1的配置大部分相同，但表示的蓝色发光二极管包括其中有机材料掺杂6vol％CuI的空穴注入层。实验例2与对比例1的配置大部分相同，但表示的蓝色发光二极管包括：其中有机材料掺杂4vol％CuI的空穴注入层，以及其中Yb掺杂3vol％KI的电子注入层。实验例3与对比例1的配置大部分相同，但表示的蓝色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的空穴注入层，以及其中Yb掺杂3vol％KI的电子注入层。实验例4与对比例1的配置大部分相同，但表示的蓝色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的空穴注入层，以及其中Yb掺杂6vol％KI的电子注入层。
表5
| 驱动电压(V) | B效率(cd/A) | |
| 对比例1 | 4.0 | 180.5 |
| 实验例1 | 3.7 | 183.3 |
| 实验例2 | 3.6 | 187.9 |
| 实验例3 | 3.6 | 185.7 |
| 实验例4 | 3.5 | 198.6 |
在表6中，对比例2表示由以下配置的绿色发光二极管：由ITO/Ag/ITO制成并具有
厚度的第一电极，由两种有机材料混合并具有
厚度的第一空穴注入层，包括一种有机材料并具有
厚度的第一空穴传输层，由两种有机材料混合并具有
厚度的第二空穴注入层，包括一种有机材料并具有
厚度的第二空穴传输层，
厚度的发光层，由两种有机材料混合并具有
厚度的电子传输层，由Yb制成并具有
厚度的电子注入层，由AgMg制成并具有
厚度的第二电极，以及包括有机材料的覆盖层。
实验例5与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂4vol％CuI的第一空穴注入层。实验例6与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的第一空穴注入层。实验例7与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂8vol％CuI的第一空穴注入层。
实验例8与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂2vol％CuI的第二空穴注入层。实验例9与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂4vol％CuI的第二空穴注入层。实验例10与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的第二空穴注入层。实验例11与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂8vol％CuI的第二空穴注入层。
实验例12与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂2vol％CuI的第一空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例13与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂4vol％CuI的第一空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。
实验例14与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的第一空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例15与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂8vol％CuI的第一空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。
实验例16与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂2vol％CuI的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例17与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂4vol％CuI的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例18与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例19与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂8vol％CuI的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。
实验例20与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：由CuI制成的第一空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例21与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：由CuI制成的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。实验例22与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：由CuI制成的第一空穴注入层，由CuI制成的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。
实验例23与对比例2的配置大部分相同，但表示的绿色发光二极管包括：其中有机材料掺杂6vol％CuI的第一空穴注入层，其中有机材料掺杂6vol％CuI的第二空穴注入层，以及其中Yb掺杂10vol％KI的电子注入层。
表6
| 驱动电压(V) | G效率(cd/A) | |
| 对比例2 | 4.2 | 133.4 |
| 实验例5 | 3.8 | 145.7 |
| 实验例6 | 3.8 | 142.5 |
| 实验例7 | 3.8 | 142.2 |
| 实验例8 | 3.8 | 142.4 |
| 实验例9 | 3.7 | 143.1 |
| 实验例10 | 3.7 | 146.2 |
| 实验例11 | 3.7 | 146.7 |
| 实验例12 | 3.9 | 147.1 |
| 实验例13 | 3.9 | 148.8 |
| 实验例14 | 3.9 | 149 |
| 实验例15 | 3.8 | 149.5 |
| 实验例16 | 3.7 | 145.7 |
| 实验例17 | 3.6 | 145.9 |
| 实验例18 | 3.6 | 150.8 |
| 实验例19 | 3.6 | 149.5 |
| 实验例20 | 3.9 | 148.9 |
| 实验例21 | 3.6 | 146.8 |
| 实验例22 | 3.7 | 147.8 |
| 实验例23 | 3.7 | 149.8 |
参照表5和表6，与对比例1和2相比，在实验例1至实验例23的情况中，驱动电压降低，并且蓝色光效率或绿色光效率增加。对于红色发光二极管，没有附上实验数据，然而，可得到与绿色发光二极管相同的趋势的实验结果。
图6示出具有串联结构的发光二极管的另一实施方式的截面图。除了以下区别，图6与图1中描述的发光二极管的配置大部分相同。
参照图6，根据本发明的示例性实施方式的发光二极管包括：第一电极120，第二电极190，以及通过结合介于第一电极120与第二电极190之间的多个层150Y、150B和250B而发白光或蓝光的发光层150。多个层可具有其中沉积两层或三层的结构，并且三层的发光层150示于图6中。
由发光层150产生的光在穿过第二电极190上的颜色转换层时可实现所需颜色。在一个实施方式中，可形成多个颜色转换层以对应于各个像素区。颜色转换层可为例如，包括染料或颜料的红色、绿色和蓝色滤色片，并且可包括具有不同尺寸的纳米颗粒，例如量子点。当发光层150发蓝光时，可省略蓝色滤色片，或者可在对应于蓝色像素区的部分而非颜色转换层处形成传输层。结果，由发光层150产生的蓝光可按原样传输。类似于将层150Y、150B和250B结合以发蓝光的情况，基于作为单层发蓝光的发光层和颜色转换层的组合，可形成发光二极管结构。
发光层150的三层可分别表示蓝色、黄色和蓝色。发光层的两层可分别表示蓝色和黄色。而且，n型电荷产生层171a和271a以及p型电荷产生层171b和271b可介于图6的层150Y、150B和250B中彼此相邻的层之间。n型电荷产生层171a和271a可包括掺杂镧元素的有机材料。p型电荷产生层171b和271b可包括无机偶极材料。无机偶极材料可应用与参照图1所述的第一空穴注入层130a或第二空穴注入层130b中包括的无机偶极材料相关的含量。p型电荷产生层171b和271b中的无机偶极材料可与第一空穴注入层130a或第二空穴注入层130b中的无机偶极材料相同。
参照图6，第一空穴注入层130a和第二空穴注入层130b分别在第一空穴传输层141之下和之上。第一发光层150Y在第二空穴注入层130b上。第一电子传输层161在第一发光层150Y上。电荷产生层171a和171b在第一电子传输层161上。第二空穴传输层142在电荷产生层171a和171b上。蓝色发光辅助层BIL在第二空穴传输层142与第二发光层150B之间。第二电子传输层162在第二发光层150B上。
电荷产生层271a和271b在第二电子传输层162上。第三空穴传输层143在电荷产生层271a和271b上。蓝色发光辅助层BIL在第三空穴传输层143与第三发光层250B之间。第三电子传输层163在第三发光层250B上。覆盖层200在第二电极190上。
图7示出显示装置的另一实施方式的截面图，该显示装置包括基板23、驱动薄膜晶体管30、第一电极120、发光二极管层100和第二电极190。第一电极120可为阳极，并且第二电极190可为阴极，或者第一电极120可为阴极，并且第二电极190可为阳极。
基板缓冲层26可在基板23上，并且可防止杂质元素的渗透并使表面平坦化。在一个实施方式中，例如，根据基板23的类型和/或加工条件，可省略基板缓冲层26。
驱动半导体层37在基板缓冲层26上，并且可由例如包括多晶硅的材料形成。驱动半导体层37包括没有掺杂杂质的沟道区35，以及掺杂杂质并形成在沟道区35的各个侧面的源区34和漏区36。掺杂的离子材料可为p型杂质，例如，硼(B)或B2H6。杂质取决于例如薄膜晶体管的类型。
栅绝缘层27在驱动半导体层37上。包括驱动栅电极33的栅线在栅绝缘层27上。驱动栅电极33与驱动半导体层37的至少一部分(例如，沟道区35)重叠。
覆盖栅电极33的层间绝缘层28在栅绝缘层27上。第一接触孔22a和第二接触孔22b分别暴露驱动半导体层37的源区34和漏区36，并形成在栅绝缘层27和层间绝缘层28中。数据线(包括驱动源电极73和驱动漏电极75)可在层间绝缘层28上。驱动源电极73和驱动漏电极75分别通过形成在层间绝缘层28和栅绝缘层27中的第一接触孔22a和第二接触孔22b连接至驱动半导体层37的源区34和漏区36。
形成驱动薄膜晶体管30以包括驱动半导体层37、驱动栅电极33、驱动源电极73和驱动漏电极75。驱动薄膜晶体管30在另一实施方式中可具有不同的配置。
覆盖数据线的平坦化层24在层间绝缘层28上。平坦化层24用来去除并平坦化梯级(step)从而提高要在其上形成的发光二极管的发光效率。平坦化层24具有第三接触孔22c以电连接至驱动漏电极75和第一电极120，这将在后面描述。在一个实施方式中，可省略平坦化层24或层间绝缘层28，或者两者都可省略。
发光二极管LD的第一电极120在平坦化层24上。像素界定层25在平坦化层24和第一电极120上。像素界定层25具有与第一电极120的一部分重叠的开口。在这种情况下，对于形成在像素界定层25中的每个开口，可布置发光二极管层100。
发光二极管层100在第一电极120上，并且对应于图1中描述的发光二极管中的第一空穴注入层130a、第一空穴传输层140a、第二空穴注入层130b、第二空穴传输层140b、发光层150、电子传输层160a和电子注入层180。图4和6中的发光二极管的其它特征可包含在本实施方式的显示装置中。
在图7中，发光二极管层100仅位于像素界定层25的开口中。然而，如图4中所示，配置发光二极管层100的部分层也可如第二电极190一样在像素界定层25的上表面上。
第二电极190和覆盖层200在发光二极管层100上。
薄膜封装层300在覆盖层200上，并且封装形成于基板23上的发光二极管LD以及驱动电路以保护它们免受外部影响。薄膜封装层300包括逐层交替沉积的有机封装层300a和300c以及无机封装层300b和300d。在图7中，通过逐层交替沉积两个有机封装层300a和300c以及两个无机封装层300b和300d来配置薄膜封装层300。这些层可在另一实施方式中以不同方式沉积。
本文已经公开了示例性实施方式，并且虽然使用了具体术语，但仅在一般性和描述性意义上使用和解释它们，而不是为了限制的目的。在一些情况下，如在提交本申请时对本领域普通技术人员来说显而易见的，与特定实施方式相关的描述的特征、特性和/或要素可以单独使用，或者与其它实施方式相关的描述的特征、特性和/或要素结合使用，除非另有说明。因此，可在不背离权利要求中所阐述的实施方式的精神和范围的情况下，作出形式和细节上的各种改变。
Claims (7)
1.一种发光二极管，包括：
与第二电极重叠的第一电极；
在所述第一电极与所述第二电极之间的发光层，所述发光层通过组合多个层而发射白光；
在所述发光层的所述多个层之间的电荷产生层；
在所述第一电极与所述发光层之间的第一空穴注入层和第二空穴注入层；
在所述第一空穴注入层与所述第二空穴注入层之间的第一空穴传输层，
其中，所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的每个包括无机偶极材料，所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的至少一个包括有机材料，所述电荷产生层包括所述无机偶极材料，并且所述电荷产生层中的所述无机偶极材料和所述第一空穴注入层或所述第二空穴注入层中的所述无机偶极材料相同。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其中：
所述第一空穴注入层邻近于所述第一电极，并且
所述第二空穴注入层在所述第一空穴传输层与所述发光层之间。
3.如权利要求2所述的发光二极管，进一步包括：
在所述第二空穴注入层与所述发光层之间的第二空穴传输层。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其中所述无机偶极材料包括以下中的至少一种：CuI、AgI、AuI、ZnI2、NiI2、PdI2、PtI2、CoI2、RhI2、IrI2、FeI2、RuI2、OsI2、MnI2、TcI2、ReI2、CrI3、MoI3、WI3、VI3、NbI3、TaI3、TiI4、ZrI4、HfI4、SnI2、SnI4、GeI2、GeI4、CuBr、AgBr、AuBr、ZnBr2、PdBr2、PtBr2、CoBr2、RhBr2、IrBr2、FeBr2、RuBr2、OsBr2、MnBr2、TcBr2、ReBr2、CrBr3、MoBr3、WBr3、VBr3、NbBr3、TaBr3、TiBr4、ZrBr4、HfBr4、CuCl、AgCl、AuCl、ZnCl2、PdCl2、PtCl2、CoCl2、RhCl2、IrCl2、FeCl2、RuCl2、OsCl2、MnCl2、TcCl2、ReCl2、CrCl3、MoCl3、WCl3、VCl3、NbCl3、TaCl3、TiCl4、ZrCl4、HfCl4、CuF、AgF、AuF、ZnF2、PdF2、PtF2、CoF2、RhF2、IrF2、FeF2、RuF2、OsF2、MnF2、TcF2、ReF2、CrF3、MoF3、WF3、VF3、NbF3、TaF3、TiF4、ZrF4、HfF4和BiI3。
5.如权利要求1所述的发光二极管，其中：
所述第一空穴注入层和所述第二空穴注入层中的每个包括有机材料和无机偶极材料，并且
所述第一空穴注入层的所述有机材料和所述第二空穴注入层的所述有机材料彼此不同。
6.如权利要求1所述的发光二极管，进一步包括：
在所述发光层与所述第二电极之间的电子注入层，并且
所述电子注入层包括镧系元素、第一元素碱金属和第二元素卤素中的至少一种。
7.如权利要求6所述的发光二极管，其中所述电子注入层包括以下中的至少一种：
a)偶极材料，其具有：所述镧系元素和具有不同极性的所述第二元素，
b)第一化合物，其由镧系元素、所述第一元素和所述第二元素构成，并具有钙钛矿结构，
c)无机离子化合物，其包括所述第一元素的正离子和所述第二元素的负离子，和
d)单分子的包括所述镧系元素的分子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170020537A KR102708001B1 (ko) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| KR10-2017-0020537 | 2017-02-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108428800A CN108428800A (zh) | 2018-08-21 |
| CN108428800B true CN108428800B (zh) | 2022-09-09 |
Family
ID=63105360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810151726.3A Active CN108428800B (zh) | 2017-02-15 | 2018-02-14 | 发光二极管 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10158095B2 (zh) |
| KR (1) | KR102708001B1 (zh) |
| CN (1) | CN108428800B (zh) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102708001B1 (ko) * | 2017-02-15 | 2024-09-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| US10411213B2 (en) * | 2017-07-03 | 2019-09-10 | Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | White LED with two blue layers and a yellow layer and the display panel thereof |
| KR102254581B1 (ko) * | 2017-09-12 | 2021-05-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| US10431631B2 (en) * | 2017-12-04 | 2019-10-01 | Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. | Stacked OLED device and method of making the same |
| KR102333769B1 (ko) * | 2018-06-29 | 2021-12-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
| KR20200072647A (ko) * | 2018-12-12 | 2020-06-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 전계 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| KR102206768B1 (ko) * | 2019-04-23 | 2021-01-25 | 주식회사 페타룩스 | 반도체 발광 디바이스 |
| KR102518723B1 (ko) * | 2019-10-04 | 2023-04-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함한 장치 |
| CN111312914B (zh) * | 2020-02-24 | 2022-08-26 | 京东方科技集团股份有限公司 | 量子点发光器件及其制备方法、显示装置 |
| KR102516059B1 (ko) * | 2020-02-26 | 2023-04-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함한 장치 |
| KR20210118291A (ko) * | 2020-03-19 | 2021-09-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함한 장치 |
| KR20220023918A (ko) | 2020-08-21 | 2022-03-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기발광 다이오드 및 그 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105742513A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-06 | 三星显示有限公司 | 有机发光二极管 |
| CN105914301A (zh) * | 2015-02-24 | 2016-08-31 | 三星显示有限公司 | 有机发光装置 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3529543B2 (ja) | 1995-04-27 | 2004-05-24 | パイオニア株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子 |
| DE10214937A1 (de) * | 2002-04-04 | 2003-10-16 | Basf Ag | Cyclische Verbindungen und ihre Verwendung als Lichtabsorber, Lichtemitter oder Komplexliganden |
| EP1901363A4 (en) | 2005-05-27 | 2011-07-13 | Univ Gifu | LUMINESCENT DEVICE AND ELECTROLUMINESCENCE USING THE SAME |
| KR101407574B1 (ko) * | 2007-01-12 | 2014-06-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 백색 유기 발광 소자 |
| KR100894066B1 (ko) * | 2007-12-28 | 2009-04-24 | 삼성모바일디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
| KR100906782B1 (ko) | 2008-04-11 | 2009-07-09 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 유기 발광 소자 |
| KR101182268B1 (ko) * | 2010-07-09 | 2012-09-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 장치 |
| KR102036635B1 (ko) * | 2011-03-28 | 2019-10-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 금속배선 구조체, 이를 이용한 유기발광표시장치 및 그 제조방법 |
| KR101791937B1 (ko) * | 2011-07-14 | 2017-11-02 | 삼성전자 주식회사 | 광전자소자 |
| KR101923175B1 (ko) | 2013-01-04 | 2018-11-29 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR102136789B1 (ko) * | 2014-06-17 | 2020-07-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
| KR101733151B1 (ko) | 2014-08-21 | 2017-05-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 |
| US10236464B2 (en) * | 2014-08-21 | 2019-03-19 | Samsung Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode |
| EP3035400B1 (en) * | 2014-12-17 | 2019-10-23 | Novaled GmbH | Organic light-emitting diode comprising electron transport layers with different matrix compounds |
| KR101686715B1 (ko) | 2014-12-24 | 2016-12-14 | 엘지전자 주식회사 | 디스플레이 장치 |
| TWI779405B (zh) * | 2015-03-09 | 2022-10-01 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 發光元件，顯示裝置，電子裝置，與照明裝置 |
| KR102331598B1 (ko) * | 2015-03-23 | 2021-11-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 |
| KR102447308B1 (ko) * | 2015-05-28 | 2022-09-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 |
| KR102708001B1 (ko) * | 2017-02-15 | 2024-09-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 |
-
2017
- 2017-02-15 KR KR1020170020537A patent/KR102708001B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-08 US US15/806,665 patent/US10158095B2/en active Active
-
2018
- 2018-02-14 CN CN201810151726.3A patent/CN108428800B/zh active Active
- 2018-12-12 US US16/217,309 patent/US11050035B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105742513A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-06 | 三星显示有限公司 | 有机发光二极管 |
| CN105914301A (zh) * | 2015-02-24 | 2016-08-31 | 三星显示有限公司 | 有机发光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180094535A (ko) | 2018-08-24 |
| CN108428800A (zh) | 2018-08-21 |
| US20190115557A1 (en) | 2019-04-18 |
| US10158095B2 (en) | 2018-12-18 |
| US20180233689A1 (en) | 2018-08-16 |
| KR102708001B1 (ko) | 2024-09-20 |
| US11050035B2 (en) | 2021-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108428800B (zh) | 发光二极管 | |
| KR102309894B1 (ko) | 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치 | |
| EP3316329B1 (en) | Light emitting diode | |
| CN112071996B (zh) | 有机发光装置及使用该有机发光装置的有机发光显示装置 | |
| US11088341B2 (en) | Organic light emitting diode | |
| EP3038178B1 (en) | Organic electroluminescent device and organic electroluminescent display device | |
| KR100835725B1 (ko) | 유기전계발광소자 | |
| JP6717886B2 (ja) | 有機発光素子及びこれを用いた有機発光ディスプレイ装置 | |
| EP3460859B1 (en) | Light emitting diode | |
| KR20160024349A (ko) | 유기 발광 소자 | |
| US20160285035A1 (en) | Organic light emitting diode and organic light emitting display device including the same | |
| CN107768538B (zh) | 有机发光二极管 | |
| KR20170033187A (ko) | 유기발광 표시장치 | |
| US10714559B2 (en) | Organic light emitting diode, method of manufacturing the same, and organic light emitting display including the same | |
| Ji et al. | Perovskite Light‐Emitting Diode Technologies | |
| KR20230132729A (ko) | 유기 전계발광 물질 및 디바이스 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |