[發(fā)明專利]基于俄歇電子注入的超低電壓OLED器件在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410755249.3 | 申請(qǐng)日: | 2014-12-11 |
| 公開(公告)號(hào): | CN104795510A | 公開(公告)日: | 2015-07-22 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 何守杰;王登科;江楠;張晉;呂正紅 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 云南大學(xué) |
| 主分類號(hào): | H01L51/52 | 分類號(hào): | H01L51/52;H01L51/54 |
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| 地址: | 650091 云*** | 國省代碼: | 云南;53 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 電子 注入 電壓 oled 器件 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及有機(jī)半導(dǎo)體器件領(lǐng)域,尤其涉及一種超低電壓有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)器件及其制備技術(shù)方法。
背景技術(shù)
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)正成為電視、智能手機(jī)、平板電腦等無處不在的電子產(chǎn)品顯示屏幕的主流技術(shù),因?yàn)镺LED具有驅(qū)動(dòng)電壓低、效率高、發(fā)光視角寬、響應(yīng)速度快;超薄、重量輕、全固化主動(dòng)發(fā)光;可彎曲、可大規(guī)模、大面積生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。此外,OLED在照明領(lǐng)域也受到了廣泛的研究,被認(rèn)為是可替代熒光燈和無機(jī)LED的下一代固態(tài)照明光源。
決定OLED大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的主要因素OLED器件的電致發(fā)光(EL)性能。早期的蒽晶體OLED器件(J.?Chem.?Phys.,第38卷,2042(1963))沒有實(shí)際性應(yīng)用,是因?yàn)槠浯笥?00?V的驅(qū)動(dòng)電壓。1987年美國柯達(dá)公司的鄧青云等人報(bào)道了雙層OLED器件結(jié)構(gòu)(Appl.?Phys.?Lett.,第51卷,913(1987)),由于器件結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有空穴注入/傳輸層和電子注入/傳輸層,大大的降低了器件的驅(qū)動(dòng)電壓(小于10?V),而使得OLED技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)實(shí)用化階段。
OLED器件是單層或多層有機(jī)活性層內(nèi)嵌于兩個(gè)電極之間,其中電子和空穴分別從陰極和陽極向電極之間的有機(jī)活性層注入,并在電場(chǎng)作用下由于相向運(yùn)輸而靠近,進(jìn)而在有機(jī)層中產(chǎn)生激子,最終激子經(jīng)過輻射躍遷產(chǎn)生光輻射。因此,從理論上來講,驅(qū)動(dòng)OLED器件工作的外加電壓至少應(yīng)不低于發(fā)光材料的帶隙(或所發(fā)射光子的能量)。
在過去的幾十年里,為了降低OLED器件的驅(qū)動(dòng)電壓,人們做出了很多努力,包括對(duì)改善有機(jī)材料的性能,改進(jìn)器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),引入PEDOT:PSS、HAT-CN、C60、MoO3、WO3和V-2O5等緩沖層對(duì)陽極界面進(jìn)行修飾,以及在有機(jī)層和陰極之間增加LiF、Liq、Libpp和Cs2CO3等電子注入層來增強(qiáng)電子的注入性能。基于這些努力,目前許多報(bào)道中的OLED器件的開啟電壓都已接近發(fā)光材料的帶隙。
然而,這并不意味著對(duì)于OLED器件的EL性能的改善就止步于此,OLED仍然具有進(jìn)一步發(fā)展的潛力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的技術(shù)方法,使得OLED器件的開啟電壓能夠降到發(fā)光材料的帶隙以下。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提出一種俄歇電子產(chǎn)生層,由電子受體層和電子給體層組成,其中電子給體材料和電子受體材料均為高載流子遷移率材料。
本發(fā)明提出的俄歇電子產(chǎn)生層中,電子受體層/電子給體層界面具有較大的能量勢(shì)壘,使得電子和空穴在界面聚集,并發(fā)生電子-空穴非輻射俄歇復(fù)合,該復(fù)合過程產(chǎn)生的能量被傳遞給另一個(gè)電子,使得該電子躍遷到高能級(jí)成為俄歇電子。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明提出了一種基于俄歇電子注入的超低電壓OLED器件,由基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、俄歇電子產(chǎn)生層、電子傳輸層、電子注入層、陰極組成,其特征在于在發(fā)光層和電子傳輸層之間設(shè)置有俄歇電子產(chǎn)生層。
本發(fā)明提出的基于俄歇電子注入的超低電壓OLED器件,由于俄歇復(fù)合過程為俄歇電子提供了內(nèi)部能量,從而減小了該電子所需克服勢(shì)壘的外部電勢(shì)能,使得器件的開啟電壓得到了大幅度降低。
附圖說明
圖1表示本發(fā)明的俄歇電子產(chǎn)生層及俄歇電子產(chǎn)生機(jī)制示意圖;
圖2表示本發(fā)明的基于俄歇電子注入的超低電壓OLED器件的結(jié)構(gòu)示意圖,其中的數(shù)字表示:1?、基板;2、陽極;3?、空穴注入層;?4、空穴傳輸層;5、發(fā)光層;6?、俄歇電子產(chǎn)生層;7、電子傳輸層;8、電子注入層;9、陰極;
圖3表示本發(fā)明的基于俄歇電子注入的超低電壓OLED器件的工作原理圖;
圖4表示實(shí)施例1中OLED器件的電流-電壓、亮度-電壓關(guān)系曲線;
圖5表示實(shí)施例1中OLED器件在不同亮度下的電致發(fā)光光譜圖;
圖6表示實(shí)施例2中OLED器件的亮度-電壓關(guān)系曲線;
圖7表示實(shí)施例2中OLED器件的電致發(fā)光光譜圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更為清晰易懂,下面結(jié)合附圖所示,做詳細(xì)說明如下。
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H01L 半導(dǎo)體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L51-00 使用有機(jī)材料作有源部分或使用有機(jī)材料與其他材料的組合作有源部分的固態(tài)器件;專門適用于制造或處理這些器件或其部件的工藝方法或設(shè)備
H01L51-05 .專門適用于整流、放大、振蕩或切換且并具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的;具有至少一個(gè)電位躍變勢(shì)壘或表面勢(shì)壘的電容器或電阻器
H01L51-42 .專門適用于感應(yīng)紅外線輻射、光、較短波長的電磁輻射或微粒輻射;專門適用于將這些輻射能轉(zhuǎn)換為電能,或者適用于通過這樣的輻射進(jìn)行電能的控制
H01L51-50 .專門適用于光發(fā)射的,如有機(jī)發(fā)光二極管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料選擇
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