一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置制造方法及图纸

技术编号:15765686 阅读:90 留言:0更新日期:2017-07-06 09:11
本发明专利技术实施例提供一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置,涉及电致发光技术领域,可解决电子和空穴注入不平衡的问题。该发光二极管包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,所述发光二极管还包括设置在所述阳极远离所述空穴传输层一侧的第一辅助电极和第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第一辅助电极和所述阳极之间;和/或,所述发光二极管还包括设置在所述阴极远离所述电子传输层一侧的第二绝缘层和第二辅助电极,所述第二绝缘层位于所述第二辅助电极和所述阴极之间。用于解决发光二极管中电子和空穴注入不平衡的问题。

A light-emitting diode, an array substrate, a light emitting device and a display device

The embodiment of the invention provides a light-emitting diode, an array substrate, a light emitting device and a display device, relating to the electroluminescent technology field, and solving the problem of the imbalance of electron and hole injection. The light emitting diode comprises a cathode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and the cathode, the light emitting diode is arranged from the first electrode auxiliary side hole transport layer and the first insulating layer on the anode, the first insulating layer is arranged between the first electrode and the auxiliary the anode; and / or, the light emitting diode is arranged from the side of the electron transport layer second insulating layer and second auxiliary electrodes on the cathode, the second insulating layer lies between the second auxiliary electrode and the cathode. The utility model is used for solving the problem that the injection of electrons and holes is not balanced in the light-emitting diode.

【技术实现步骤摘要】
一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置
本专利技术涉及电致发光
,尤其涉及一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置。
技术介绍
发光二极管是一种由电流直接激发发光的器件,目前的发光二极管包括量子点电致发光二极管(Quantumdotlight-emittingdiode,简称QLED)和有机电致发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,简称OLED)。图1为现有发光二极管的结构示意图。如图1所示,发光二极管的结构包括依次设置的阳极10、空穴传输层20、发光层30、电子传输层40和阴极50。发光二极管的发光原理为:在电场作用下,空穴由阳极10注入到发光层30的价带并向阴极50迁移,电子由阴极50注入到发光层30的导带并向阳极10迁移。空穴和电子注入到发光层30的价带和导带能级时在库仑力作用下形成激子(电子-空穴对),激子态的电子发生辐射跃迁,能量以光子形式释放,从而实现电致发光。然而,当发光二极管为QLED时,发光层30的材料为量子点发光材料,示例的,若空穴传输层20材料的HOMO(最高占据分子轨道)能级位于5.0~6.0eV,量子点价带能级位于6.0~7.0eV,因而空穴传输层20和量子点发光层30界面处存在较大的空穴注入势垒,由于电子传输层40材料如ZnO纳米粒子的导带能级接近量子点导带能级,从而会存在电子和空穴注入不平衡的问题。而发光强度与电子和空穴的浓度的乘积成正比,当电子和空穴浓度相同时,发光强度最大;当电子和空穴的浓度相差越大时,发光强度越小,且多余的载流子会造成焦耳热,缩短器件的寿命。当发光二极管为OLED时,发光层30的材料为有机电致发光材料,载流子的注入能力与材料的迁移率及其施加于其上的电压平方成正比,与电子传输层40或空穴传输层20的厚度成反比,在有机电致发光二极管中,电子传输层40与空穴传输层20的厚度都约为几十个nm,量级相同,且在有机电致发光二极管中,当阳极10和阴极50施加电压时,可近似认为电场强度均匀的落在电子传输层40与空穴传输层20上,但是若电子传输层40材料的迁移率小于空穴传输层20材料的迁移率,因而会导致电子和空穴注入不平衡,从而影响了有机电致发光二极管的发光效率和寿命。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置,可解决电子和空穴注入不平衡的问题。为达到上述目的,本专利技术的实施例采用如下技术方案:第一方面,提供一种发光二极管,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,所述发光二极管还包括设置在所述阳极远离所述空穴传输层一侧的第一辅助电极和第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第一辅助电极和所述阳极之间;和/或,所述发光二极管还包括设置在所述阴极远离所述电子传输层一侧的第二绝缘层和第二辅助电极,所述第二绝缘层位于所述第二辅助电极和所述阴极之间。优选的,所述阳极和/或所述阴极具有网状结构或多孔结构。优选的,所述发光二极管还包括设置在所述阳极和所述空穴传输层之间的空穴注入层和/或设置在所述阴极和所述电子传输层之间的电子注入层。进一步优选的,在所述发光二极管还包括空穴注入层和电子注入层时,所述空穴传输层、所述空穴注入层、所述电子注入层和所述电子传输层的厚度均在1~200nm的范围内。优选的,所述发光层包括量子点发光材料或有机电致发光材料。第二方面,提供一种阵列基板,包括呈矩阵排列的多个上述的发光二极管。优选的,所述阵列基板还包括薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括源极、有源层、漏极、栅极、栅绝缘层,所述漏极与发光二极管的阴极或阳极电连接;所述栅极和所述发光二极管的第一辅助电极或第二辅助电极位于同一层,或者所述栅极和所述发光二极管的第一辅助电极或第二辅助电极为同一图案。优选的,多个发光二极管的第一辅助电极相互连接形成面状电极,和/或多个发光二极管的第二辅助电极相互连接形成面状电极。优选的,在阳极具有多孔结构时,所述孔径的尺寸为微米级或纳米级,且孔径的尺寸小于所述阵列基板的一个亚像素的尺寸。第三方面,提供一种发光器件,包括上述的阵列基板和控制芯片,所述控制芯片具有第一电压端口和第二电压端口,所述阵列基板上发光二极管的阳极与所述第一电压端口电连接,阴极与所述第二电压端口电连接;若注入到发光层的空穴数量比注入到发光层的电子数量少,所述控制芯片还具有第三电压端口和/或第四电压端口,所述第三电压端口与第一辅助电极电连接,所述第四电压端口与第二辅助电极电连接;其中,所述第三电压端口的电压小于所述第一电压端口的电压,所述第四电压端口的电压小于所述第二电压端口的电压。或者,若注入到发光层的电子数量比注入到发光层的空穴数量少,所述控制芯片还具有第五电压端口和/或第六电压端口,所述第五电压端口与第一辅助电极电连接,所述第六电压端口与第二辅助电极电连接;其中,所述第五电压端口的电压大于所述第一电压端口的电压,所述第六电压端口的电压大于所述第二电压端口的电压。第四方面,提供一种显示装置,包括上述的阵列基板和控制芯片,所述控制芯片具有第一电压端口和第二电压端口,所述阵列基板上发光二极管的阳极与所述第一电压端口电连接,阴极与所述第二电压端口电连接;若注入到发光层的空穴数量比注入到发光层的电子数量少,所述控制芯片还具有第三电压端口和/或第四电压端口,所述第三电压端口与第一辅助电极电连接,所述第四电压端口与第二辅助电极电连接;其中,所述第三电压端口的电压小于所述第一电压端口的电压,所述第四电压端口的电压小于所述第二电压端口的电压。或者,若注入到发光层的电子数量比注入到发光层的空穴数量少,所述控制芯片还具有第五电压端口和/或第六电压端口,所述第五电压端口与第一辅助电极电连接,所述第六电压端口与第二辅助电极电连接;其中,所述第五电压端口的电压大于所述第一电压端口的电压,所述第六电压端口的电压大于所述第二电压端口的电压。本专利技术实施例提供一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置,当注入到发光层的空穴数量比注入到发光层的电子数量少时,由于发光二极管包括设置在阳极远离空穴传输层一侧的第一辅助电极和第一绝缘层,因而可以给第一辅助电极施加比阳极小的电压时,此时电子便会在阳极与第一绝缘层的界面处积累,这样就会使得阳极和空穴传输层界面处产生极化电场,同时,空穴传输层中的电子向阳极移动,空穴传输层能级降低,从而降低了空穴传输层的注入势垒,因而较多空穴会注入至发光层,这样便可以解决电子和空穴注入不平衡的问题。当注入到发光层的电子数量比注入到发光层的空穴数量少时,由于发光二极管包括设置在阴极远离电子传输层一侧的第二绝缘层和第二辅助电极,因而给第二辅助电极施加比阴极大的电压,空穴便会在第二辅助电极和第二绝缘层的界面处积累,这样就会使得阴极和电子传输层界面处产生极化电场,同时,阴极中的电子向电子传输层移动,电子传输层能级升高,从而降低了电子传输层的注入势垒,因而注入到发光层的电子增加,这样便可以解决电子和空穴注入不平衡的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,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本文档来自技高网
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一种发光二极管、阵列基板、发光器件及显示装置

【技术保护点】
一种发光二极管,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,其特征在于,所述发光二极管还包括设置在所述阳极远离所述空穴传输层一侧的第一辅助电极和第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第一辅助电极和所述阳极之间;和/或,所述发光二极管还包括设置在所述阴极远离所述电子传输层一侧的第二绝缘层和第二辅助电极,所述第二绝缘层位于所述第二辅助电极和所述阴极之间。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管,包括依次设置的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极,其特征在于,所述发光二极管还包括设置在所述阳极远离所述空穴传输层一侧的第一辅助电极和第一绝缘层,所述第一绝缘层位于所述第一辅助电极和所述阳极之间;和/或,所述发光二极管还包括设置在所述阴极远离所述电子传输层一侧的第二绝缘层和第二辅助电极,所述第二绝缘层位于所述第二辅助电极和所述阴极之间。2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述阳极和/或所述阴极具有网状结构或多孔结构。3.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括设置在所述阳极和所述空穴传输层之间的空穴注入层和/或设置在所述阴极和所述电子传输层之间的电子注入层。4.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于,在所述发光二极管还包括空穴注入层和电子注入层时,所述空穴传输层、所述空穴注入层、所述电子注入层和所述电子传输层的厚度均在1~200nm的范围内。5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光层包括量子点发光材料或有机电致发光材料。6.一种阵列基板,其特征在于,包括呈矩阵排列的多个如权利要求1-5任一项所述的发光二极管。7.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括源极、有源层、漏极、栅极、栅绝缘层,所述漏极与发光二极管的阴极或阳极电连接;所述栅极和所述发光二极管的第一辅助电极或第二辅助电极位于同一层,或者所述栅极和所述发光二极管的第一辅助电极或第二辅助电极为同一图案。8.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,多个发光二极管的第一辅助电极相互连接形成面状电极,和/或多个发光二极管的第二辅助电极相互连接形成面状电极。9.根据权利要求6所述的阵列基板,其特征在于,在阳极具有多孔结构时,所述孔径的尺寸为微米级或纳米级,且所述孔径的尺寸小于所述阵列基板...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐威谷新
申请(专利权)人:京东方科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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