一种有机发光二极管制造技术

本申请公开了一种具有无像素化防短路设计结构的有机发光二极管，包括发光层、分别位于发光层两侧的电子传输层和空穴传输层；电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧同时设置有复合式电极结构，或，电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧分别设置有单电极/复合式电极结构和复合式电极结构/单电极；复合式电极结构从外向内依次包括单电极、半导体材料层和延伸高导电率层；单电极为第一电极或第二电极。本申请设计方案中的延伸高导电率层会在短路后失效，并出现逆向偏压结构，阻断短路失效电流通过，达到短路保护之目的，因此提高了屏体的可靠性，提高了有机发光二极管的使用寿命。

An Organic Light Emitting Diode

The present application discloses an organic light-emitting diode with a pixel-free short-circuit-proof design structure, including a light-emitting layer, an electronic transmission layer and a hole transmission layer on both sides of the light-emitting layer, a composite electrode structure on one side far from the light-emitting layer of the electronic transmission layer and the hole transmission layer, or a side far from the light-emitting layer of the electronic transmission layer and the hole transmission layer, respectively. There are single electrode/composite electrode structure and composite electrode structure/single electrode; composite electrode structure includes single electrode, semiconductor material layer and extended high conductivity layer from outside to inside; single electrode is the first electrode or the second electrode. The extended high conductivity layer in the design scheme of this application will fail after short circuit, and the reverse bias structure will appear. The short circuit failure current will be blocked to achieve the purpose of short circuit protection, thus improving the reliability of the screen and the service life of the organic light emitting diode.

【技术实现步骤摘要】
一种有机发光二极管
本公开一般涉及照明器件领域，尤其设计一种无金属网格短路保护的有机发光二极管。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)屏体制造过程中不可避免地存在灰尘颗粒、毛刺、针孔、裂纹等缺陷点，而OLED屏体的阳极与阴极之间的距离通常很小(约数十到数百纳米)。因此，在这种状态下，阳极与阴极可能会直接接触造成缺陷(称为短路点)，或者阳极与阴极之间的有机层会变得比其他位置薄。当OLED器件工作时，电流更趋于从这种缺陷点处而不是从其他位置通过。使得热量在这种缺陷点处累积。导致损害整个OLED器件的品质和可靠性。在其他条件相同的情况下，OLED屏体的发光面积越大，出现短路点的可能性也越大。通过增大有机层的厚度有可能减少短路点，但这要求OLED器件采用更高的驱动电压从而影响器件效率，而且并不能完全消除短路点。通过加入短路防护部可能解决上述短路点的问题，在专利号为201380060179.3、201580014301.2和201580025083.2的进入中国国家阶段的PCT专利技术专利申请中，利用结构或材料制作防短路部可有效增加器件的可靠性。上述3篇专利中防短路部设计主要是利用主要透过短路部所使用之材料或几何结构达到一定的组抗产生，理论公式是如下：在缺陷发生此防短路组抗能够避免了短路的情况发生(因为电阻串联在发生短路的器件上)，因此此类防短路系统要有两个重要因子必须考虑，(1)屏体的画素(即上述公式中的ncell)要足够多；(2)防短路电阻(即上述公式中的Rcell-spl)要尽可能大；若不能达成以上两点必要条件，防短路效果会不明显，并且短路点处会因高电流产生高热(P＝I2R；P＝功率,I＝电流,R＝电阻)，进而下降其可靠性；实验指出上述防短路系统适用于电源为“恒定电压”供应，也就是电流可以有很大的变化区间，然而多数电源供应装置无法达到，且OLED照明屏体是以“恒定电流”的电源供应器为主，上述短路保护机制因为短路点造成大量的失效电流(即通过短路点的电流(有效供应正常OLED器件电流+短路点的失效电流＝恒定电源的总输出电流))造成屏体光电性能下降。其中回路保护装置的电阻足够大能跟发光画素等效电阻匹配，就能达到以串联电阻形式的回路保护设计，但发光画素等效电阻数值经计算后通常为数万到数十万奥姆的等级，回路保护装置的电阻通常远不及此数量级，因此短路点会有很高比例的短路电流通过，造成屏体整体光线效能跟着改变。由于照明屏体的有效发光面积较大，为了避免因为一个细小的短路缺陷就造成整体屏体失效，所以“像素化”成为了一个常用的方法，如前述的众多解决方案；像素化OLED屏体展现显著的短路保护效果，但同时像素化却造成许多有性能的损失，如：(1)有效发光面积比例下降，造成有限的发光面积内要提供更高的亮度才能达到预期水平，会影响OLED屏体寿命；(2)OLED屏体经过长时间使用可能会有发光边缘局部发光面积收缩的情况，像素化的结果造成发光边缘的长度大幅增加，即每一个画素都创造出一个发光边缘(如我们讲100*100面积的屏体切成100个10*10的像素，其边长比估算约40*100/400＝40倍)，此现象整体也会造成OLED屏体使用寿命显著缩短。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种不需要像素化的具有短路保护功能有机发光二极管。第一方面本申请提供一种有机发光二极管，包括发光层、分别位于发光层两侧的电子传输层和空穴传输层；所述电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧同时设置有复合式电极结构，或，所述电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧分别设置有单电极/复合式电极结构和复合式电极结构/单电极；所述复合式电极结构从外向内依次包括单电极、半导体材料层和延伸高导电率层；所述单电极为第一电极或第二电极。根据本申请实施例提供的技术方案,所述复合式电极结构内的半导体材料层的载子传输特性与同复合式电极结构相邻的电子传输层或空穴传输层的载子传输特性相异。根据本申请实施例提供的技术方案,所述延伸高导电率层的材料为金属、金属氧化物、无机半导体材料、n型或p型掺杂型有机半导体材料、炭材或导电高分子材料中的一种或多种的组合。根据本申请实施例提供的技术方案,所述复合式电极结构中：延伸高导电率层的载子移动率为半导体材料层中载子移动率的10倍以上，优选1000倍以上。根据本申请实施例提供的技术方案,所述复合式电极结构的导通跨压范围为0.01V至2V。根据本申请实施例提供的技术方案,所述延伸高导电率层的厚度范围小于等于100nm，优选小于等于10nm。根据本申请实施例提供的技术方案,所述延伸高导电率层在波长为450nm至700nm的可见光区的平均穿透率大于50％。根据本申请实施例提供的技术方案,所述半导体材料层中的材料为金属、金属氧化物、无机半导体材料、有机半导体材料中的一种或多种的组合。根据本申请实施例提供的技术方案,所述半导体材料层的厚度范围为大于等于5nm小于等于1000nm。本专利技术通过在有机发光二极管中设计复合式电极结构，利用电子型(空穴型)器件即电极-空穴(或电子)传输材料-电极之间会出现一个极度靠近奥姆定率之电压-电流曲线，结合有机发光二极管的二极管电压-电流曲线，有机发光二极管在延伸高导电率层能达成一个由条件导通之状态，当延伸高导电率层因为缺陷，会使条件导通之状态失效，失效后该位置出现一个pn材料的逆向偏压结构，阻断短路失效电流通过，达到短路保护之目的。根据本申请的某些实施例，复合式电极结构通过极小的短路电流占比，达到了短路保护的作用；在某些实施例中，复合式电极结构通过烧坏延伸高导电率层或形成与有机发光二极管相反的逆向偏压结构，形成断路，避免了短路的风险。在某些实施例中，复合式电极结构通过形成不连续状态，使其不具备有效载子传输路径，直接造成断路现象避免发生短路现象。因此本方案中设计的无像素化防短路方案中，提高了屏体的可靠性，同时去除了因像素化防短路设计带来的缺点，提高了有机发光二极管的使用寿命。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请第一种实施例的机构示意图；图2为本申请第二种实施例的机构示意图；图3为本申请第三种实施例的机构示意图；图4为本申请第四种实施例的机构示意图；图5为本申请第五种实施例的机构示意图；图6为本申请第六种实施例的机构示意图；图中标号：10、基板；20、第一电极；30、空穴传输层；40、发光层；50、电子传输层；60、第二电极、70、复合式电极结构；71、延伸高导电率层；72、半导体材料层；71-1、上延伸高导电率层；71-2、下延伸高导电率层；72-1、上半导体材料层；72-2、下半导体材料层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。本申请提供的一种有机发光二极管包括发光层、分别位于发光层两侧的电子传输层和空穴传输层；所述电子传输层和空穴传输层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机发光二极管，其特征在于,包括发光层、分别位于发光层两侧的电子传输层和空穴传输层；所述电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧同时设置有复合式电极结构，或，所述电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧分别设置有单电极/复合式电极结构和复合式电极结构/单电极；所述复合式电极结构从外向内依次包括单电极、半导体材料层和延伸高导电率层；所述单电极为第一电极或第二电极。

【技术特征摘要】
1.一种有机发光二极管，其特征在于,包括发光层、分别位于发光层两侧的电子传输层和空穴传输层；所述电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧同时设置有复合式电极结构，或，所述电子传输层和空穴传输层的远离发光层的一侧分别设置有单电极/复合式电极结构和复合式电极结构/单电极；所述复合式电极结构从外向内依次包括单电极、半导体材料层和延伸高导电率层；所述单电极为第一电极或第二电极。2.根据权利要求1所述的一种有机发光二极管，其特征在于,所述复合式电极结构内的半导体材料层的载子传输特性与同复合式电极结构相邻的电子传输层或空穴传输层的载子传输特性相异。3.根据权利要求2所述的一种有机发光二极管，其特征在于,所述复合式电极结构中：延伸高导电率层的载子移动率为半导体材料层中载子移动率的10倍以上，优选1000倍以上。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种有机发光二极管，其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李育豪，朱映光，谢静，于倩倩，郭立雪，胡永岚，
申请(专利权)人：固安翌光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13