发光二极管和包括发光二极管的发光显示装置制造方法及图纸

公开了一种发光二极管和包括发光二极管的发光显示装置。所述发光二极管包括：彼此面对的第一电极和第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间的空穴传输层，其中，所述空穴传输层包括化学式1即A:M1:M2的无机化合物，其中A是选自金属氧化物集合的半导体纳米颗粒或者纳米无机颗粒，M1与M2彼此不同且为对A进行掺杂的金属正离子。

Light Emitting Diodes and Light Emitting Display Devices Including Light Emitting Diodes

A light emitting diode and a light emitting display device including a light emitting diode are disclosed. The light emitting diode includes: a first electrode and a second electrode facing each other; a hole transport layer between the first electrode and the second electrode, wherein the hole transport layer comprises inorganic compounds of chemical formula 1, namely A: M1: M2, where A is a semiconductor nanoparticle or nano-inorganic particle selected from a collection of metal oxides, M1 and M2 are different from each other and doped with A. Miscellaneous metal positive ions.

【技术实现步骤摘要】
发光二极管和包括发光二极管的发光显示装置相关申请的交叉引用本申请要求2017年10月16日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2017-0133872的优先权和权益，在此通过参考将其整体并入本文。
本专利技术涉及一种发光二极管，尤其是，涉及一种能将电荷注入到发光层的发光二极管和使用发光二极管的发光装置。
技术介绍
近来，随着处理和显示大量信息的显示器技术得到了快速发展，开发出各种平板显示装置。在平板显示装置当中，有机发光二极管(OLED)显示装置和量子点发光二极管(QLED)显示装置能够很薄且具有低功耗，由此已取代液晶显示装置(LCD)用作下一代显示装置。OLED是这样的元件：被配置成当电荷被注入到形成在电子注入电极(即阴极)和空穴注入电极(即阳极)之间的有机发光层中时，电子和空穴形成对且之后当该对耗尽时发出光。OLED具有如下优点：形成在柔性透明基板比如塑料基板上、在低压(例如10V或以下)下驱动、具有低功耗、具有优良色纯度。图1是根据相关技术形成OLED的电极和发光层的材料的带隙能量的示意图。参照图1，OLED包括：彼此面对的阳极和阴极、在阳极和阴极之间的发光材料层EML、在阳极和EML之间的空穴注入层HIL和空穴传输层HTL、以及在阴极和EML之间的电子传输层ETL。EML由发光材料制成，分别自阳极和阴极注入的空穴和电子在EML处相遇且形成激子。通过此能量，EML的发光材料成为激发态。发生自激发态到基态的发光材料的能量跃迁，且作为光发出所产生的能量。为了在EML处实现光发射，HIL与HTL自阳极向EML注入并传输正电载流子的空穴，ETL自阴极向EML注入并传输负电载流子的电子。为了向EML注入和传输空穴和电子，每一层都应由具有适当带隙能量的材料制成。在相关技术中，使用沉积工艺叠置形成OLED的发光层。近来，使用溶液工艺形成发光层，溶液工艺能减少有机材料的浪费且不需要滤色器。例如，HIL可由聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)制成，HTL可由聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4′-(N-(4-仲-丁苯基)二苯胺)](TFB)制成，ETL可由恶二唑基有机材料、三唑基有机材料、苯并恶唑基有机材料、苯并噻唑基有机材料、苯并咪唑基有机材料、或者三嗪基有机材料，例如2-联苯基-4-基-5-(4-t-丁苯基)-1,3,4-恶二唑(PBD)制成。形成EML的发光材料的最高被占用分子轨道(HOMO)能级非常低，形成EML的发光材料的最低被占用分子轨道(LUMO)能级非常高。由此，当自HTL向EML传输空穴和自ETL向EML传输电子时这可用作能量势垒。但是，与ETL的LUMO能级和EML的LUMO能级之间的差ΔGL相比，HTL的HOMO能级和EML的HOMO能级之间的差ΔGH高得多。换句话说，与形成HTL的空穴传输材料的相对较高的HOMO能级相比，形成EML的发光材料的HOMO能级非常低。因此，与电子向EML的传输和注入相比，空穴向EML的传输和注入延迟了，且由此电荷不是被均衡地注入到EML。这个问题对于使用具有非常低的HOMO能级的量子点作为发光材料的OLED非常严重。与空穴相比过度注入到EML中的电子与空穴重新结合，由此不会形成激子且耗尽(extinct)。而且，空穴和电子不在EML的发光材料处重新结合而是在EML和HTL的界面处重新结合。因此，OLED的发光效率降低了，且需要高驱动电压实现所需的发光，由此引起功耗增加。
技术实现思路
因此，本专利技术旨在提供一种发光二极管和包括发光二极管的发光装置，其能基本避免由于相关技术的限制和不足导致的一个或多个问题，且具有其他优点。本专利技术的附加特征和优点将在以下说明书中列出，部分地从下面的描述将变得显而易见，或者可通过实践本专利技术获知。通过所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构，将实现并获得本专利技术的目的和其他优点。为了实现这些和其他优点，且根据本专利技术的意图，如本文中所具体化并广义描述的，一种发光二极管包括：彼此面对的第一电极和第二电极；和在第一电极和第二电极之间的空穴传输层，其中空穴传输层包括第一化学式1即A:M1:M2的无机化合物，其中，A是选自金属氧化物集合的半导体纳米颗粒或者纳米无机颗粒，M1和M2彼此不同且是用来对A进行掺杂的金属正离子。在另一方面，一种发光二极管包括：彼此相对的第一电极和第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间且与所述第一电极相邻的第一电荷传输层；在所述第一电极和所述第二电极之间且与所述第二电极相邻的第二电荷传输层；和位于所述第一电荷传输层和所述第二电荷传输层之间的发光材料层，其中所述第一电荷传输层或所述第二电荷传输层包括化学式1即A:M1:M2的无机化合物，其中A是选自金属氧化物集合的半导体纳米颗粒或者纳米无机颗粒，M1与M2彼此不同且为对A进行掺杂的金属正离子。在另一方面，一种发光显示装置包括：基板；在基板上的上述发光二极管；和在基板和发光二极管之间且连接到发光二极管的驱动元件。将理解，前面的大体性描述和下文的详细描述都是示例性和解释性的，且意在对所要求保护的本专利技术提供进一步解释。附图说明包括附图以提供对本专利技术的进一步理解，附图并入在本申请中并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施方式且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是根据相关技术形成OLED的电极和发光层的材料的带隙能量的示意图；图2是示出根据本专利技术第一实施方式具有正常结构的发光二极管的示意性截面图；图3是根据本专利技术第一实施方式形成发光二极管的电极和发光层的带隙能量的示意图；图4是示出根据本专利技术第二实施方式具有反向结构的发光二极管的示意性截面图；图5是根据本专利技术第二实施方式形成发光二极管的电极和发光层的带隙能量的示意图；图6是示出根据本专利技术实施方式的发光显示装置的示意性截面图；和图7是示出根据本专利技术实施方式形成的发光二极管的电压和电流密度关系的测量结果的图表。具体实施方式现在将具体参考本专利技术的实施方式，其中的一些实例在附图中示出。图2是示出根据本专利技术第一实施方式具有正常结构的发光二极管的示意性截面图。图3是根据本专利技术第一实施方式形成发光二极管的电极和发光层的带隙能量的示意图。如图2中所示，第一实施方式的发光二极管100包括第一电极110、与第一电极110面对的第二电极120、在第一电极110和第二电极120之间包括发光材料层EML150的发光层130。例如，发光层130可进一步包括在第一电极110和EML150之间的第一电荷传输层140、以及在EML150和第二电极120之间的第二电荷传输层160。在本实施方式中，第一电极110可以是阳极比如是空穴注入电极。第一电极110可被形成在由玻璃或聚合物制成的基板上。例如，第一电极110可由掺杂或非掺杂的金属氧化物材料制成，金属氧化物材料选自包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化铟铜(ICO)、SnO2、In2O3、Cd:ZnO、F:SnO2、In:SnO2、Ga:SnO2和Al:ZnO(AZO)的集合。可选地，第一电极110可由金属材料或非金属材料制成，金属材料或非金属材料选自由Ni、Pt、Au、Ag、Ir和碳纳米管(CNT)构成的集合。在本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光二极管，包括：彼此相对的第一电极和第二电极；和在所述第一电极和所述第二电极之间的空穴传输层，其中所述空穴传输层包括化学式1即A:M1:M2的无机化合物，其中A是选自金属氧化物集合的半导体纳米颗粒或者纳米无机颗粒，M1与M2彼此不同且为对A进行掺杂的金属正离子。

【技术特征摘要】
2017.10.16 KR 10-2017-01338721.一种发光二极管，包括：彼此相对的第一电极和第二电极；和在所述第一电极和所述第二电极之间的空穴传输层，其中所述空穴传输层包括化学式1即A:M1:M2的无机化合物，其中A是选自金属氧化物集合的半导体纳米颗粒或者纳米无机颗粒，M1与M2彼此不同且为对A进行掺杂的金属正离子。2.如权利要求1所述的发光二极管，其中M1与M2中的每一个选自由过渡金属正离子、贱金属正离子、稀土金属正离子和镧系金属正离子构成的集合。3.如权利要求1所述的发光二极管，其中M1与M2中的每一个选自由Ni2+、Mn2+、Pb2+、Cu+、Cu2+、Co2+、Al3+、Eu3+、In3+、Ce3+、Er3+、Tb3+、Nd3+、Y3+、Cd2+和Sm3+构成的集合。4.如权利要求1所述的发光二极管，其中所述空穴传输层包括：在所述第一电极和所述第二电极之间的空穴注入层；和在所述空穴注入层和所述第二电极之间且由化学式1的无机化合物制成的空穴传输层。5.如权利要求4所述的发光二极管，其中在所述空穴注入层和所述第二电极之间的空穴传输层包括：在所述空穴注入层和所述第二电极之间且由有机材料制成的第一空穴传输层；和在所述第一空穴传输层和所述第二电极之间且由化学式1的无机化合物制成的第二空穴传输层。6.如权利要求1所述的发光二极管，其中所述空穴传输层包括：在所述第一电极和所述第二电极之间的空穴注入层；和在所述空穴注入层和所述第一电极之间且由化学式1的无机化合物制成的空穴传输层。7.如权利要求6所述的发光二极管，其中在所述空穴注入层和所述第一电极之间的空穴传输层包括：在所述空穴注入层和所述第一电极之间且由有机材料制成的第一空穴传输层；和在所述第一空穴传输层和所述第一电极之间且由化学式1的无机化合物制成的第二空穴传输层。8.如权利要求1所述的发光二极管，还包括在所述第一电极和所述空穴传输层之间或者在所述第二电极和所述空穴传输层之间的发光材料层。9.如权利要求8所述的发光二极管，其中所述发光材料层包括无机发光颗粒。10.如权利要求9所述的发光二极管，其中所述无机发光颗粒具有核-壳结构。11.如权利要求10所述的发光二极管，其中化学式1的A由与所述壳相同的材料制成。12.如权利要求10所述的发光二极管，其中化学式1的A是选自由ZnS、ZnSe、CdS、CdSe、CdZnS、GaP及其组合物构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李太阳，崔智慧，邢民硕，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR