发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开发光二极管及其制备方法，其中，包括发光层、阴极、设置在发光层和阴极之间的第一金属氧化物层、第二金属掺杂的第一金属氧化物层，第一金属氧化物层靠近发光层所在侧设置，第二金属掺杂的第一金属氧化物层靠近阴极所在侧设置第一金属氧化物的禁带宽度<第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度。本发明专利技术在发光层与阴极之间形成能级渐变层，能够使电子传输侧层间结合更加紧密，降低器件内阻，降低器件开启电压，能够更好地控制电子传输侧的电子注入量，使得电子注入量与空穴注入量相平衡，从而提高发光二极管的发光效率和使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
发光二极管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]在发光二极管中，高的电子迁移率可以带来优异的器件性能。然而，过高的电子迁移率容易造成过多的电子注入，会导致发光层出现电子积累的现象，尤其是在有机空穴传输层空穴迁移率较低的情况下，空穴的注入不足更是加剧了这种载流子失衡。过多的电荷积累，会增大非发光复合的几率，如通过俄歇复合的过程损失能量，因而极大影响器件性能的稳定性。

技术实现思路

[0003]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种发光二极管及其制备方法，旨在解决现有发光二极管载流子注入不平衡的问题。在本专利技术中，发光二极管可以是OLED或QLED。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]本专利技术的第一方面，提供一种发光二极管，其中，包括发光层、阴极、设置在发光层和阴极之间的第一金属氧化物层、第二金属掺杂的第一金属氧化物层，第一金属氧化物层靠近发光层所在侧设置，第二金属掺杂的第一金属氧化物层靠近阴极所在侧设置，第一金属氧化物的禁带宽度<第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度。
[0006]可选地，发光二极管还包括设置在第二金属掺杂的第一金属氧化物层和阴极之间的第二金属氧化物层。
[0007]可选地，第一金属氧化物层的厚度为30nm
‑
60nm，和/或，第二金属掺杂的第一金属氧化物层的厚度为5nm
‑
10nm。
>[0008]可选地，第二金属氧化物层的厚度为2nm
‑
5nm。
[0009]可选地，沿发光层到阴极的方向，第二金属掺杂的第一金属氧化物层中第一金属的质量含量减小(优选逐渐减小)，第二金属的质量含量增大(优选逐渐增大)。
[0010]可选地，第二金属掺杂的第一金属氧化物层中第二金属的质量含量为10％
‑
30％。
[0011]可选地，第二金属掺杂的第一金属氧化物层中第一金属的离子半径大于等于第二金属的离子半径。
[0012]可选地，第一金属选自Zn、Ti、Sn中的一种，和/或，第二金属选自Mg。
[0013]本专利技术的第二方面，提供一种发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：
[0014]在发光层上制备第一金属氧化物层；
[0015]在第一金属氧化物层上制备第二金属掺杂的第一金属氧化物层，第一金属氧化物的禁带宽度<第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度；
[0016]在第二金属掺杂的第一金属氧化物层上制备阴极。
[0017]可选地，在发光层上制备第一金属氧化物层；在第一金属氧化物层上制备第二金
属掺杂的第一金属氧化物层的具体步骤包括：
[0018]提供第一金属氧化物溶液；
[0019]将第一金属氧化物溶液转移至发光层上并退火后，得到第一金属氧化物层；
[0020]将第一金属氧化物溶液转移至第一金属氧化物层上并自然放置后，得到未经退火的第一金属氧化物层；
[0021]将第二金属蒸镀在未经退火的第一金属氧化物层上，第二金属掺入到未经退火的第一金属氧化物层中，形成第二金属掺杂的第一金属氧化物层。
[0022]有益效果：本专利技术提供一种发光二极管及其制备方法，在发光层和阴极之间设置有第一金属氧化物层、第二金属掺杂的第一金属氧化物层，第一金属氧化物层靠近发光层所在侧设置，第二金属掺杂的第一金属氧化物层靠近阴极所在侧设置，且第一金属氧化物的禁带宽度<第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度，即在发光层与阴极之间形成能级梯度，能够更好地控制电子传输侧的电子注入量，使得电子的注入量与空穴注入量相平衡，从而提高发光二极管的发光效率和使用寿命。本专利技术的制备方法简单便利、成本较低、可重复性强，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的一种发光二极管的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例提供的一种发光二极管的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供一种发光二极管及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]发光二极管存在着电荷注入不平衡的问题，即现有发光二极管，注入到发光层的电子数目远高于空穴数目，引起电荷传输不平衡，限制了器件性能进一步提升。一方面，电荷不平衡会造成发光层中电子/空穴对的非辐射俄歇复合，电子与空穴复合时，把能量通过碰撞转移给另一个电子，而不是以光子的形式释放，降低了发光二极管的发光效率；另一方面，电荷不平衡还会引起充电、荧光淬灭、热驰豫与较大的漏电流等问题，进一步导致发光二极管的发光效率降低。
[0027]基于此，本专利技术实施例提供一种发光二极管，需要说明的是，本实施例中的发光二极管的形式多种多样，且发光二极管可以为正置结构，也可以为倒置结构，下面主要以如图1所示的发光二极管进行介绍。如图1所，发光二极管包括阳极1、阴极5、设置在阳极1和阴极5之间的发光层2、设置在发光层和阴极之间的第一金属氧化物层3、第二金属掺杂第一金属氧化物层4，第一金属氧化物3层靠近发光层所在侧设置，第二金属掺杂的第一金属氧化物层4靠近阴极5所在侧设置，第一金属氧化物的禁带宽度<第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度。
[0028]本实施例中，发光二极管中，第一金属氧化物的禁带宽度<第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度，即在发光层和阴极之间形成了能级梯度，可以更好地控制电子传输侧的电子注入量，使得电子注入量与空穴注入量相平衡，进而提高发光二极管的发光效率
和使用寿命。此外，阴极侧的电子也会被第二金属掺杂的第一金属氧化物层阻挡一部分，减少了通过第一金属氧化物层进入到发光层中的电子，即降低了电子的注入量。
[0029]本实施例中，可以通过变化第二金属的掺杂量，从而控制第二金属掺杂的第一金属氧化物层的禁带宽度，进而改变电子传输侧层与发光层的能级匹配度，实现控制电子传输侧的电子注入量。
[0030]在一种实施方式中，发光二极管还包括设置在第二金属掺杂的第一金属氧化物层和阴极之间的第二金属氧化物层。
[0031]本实施方式中，发光二极管阴极侧的电子还会被与阴极相邻的第二金属氧化物层阻挡一部分，然后再被第二金属掺杂的第一金属氧化物层阻挡一部分，剩下的电子通过第一金属氧化物层进入到发光层中与空穴载流子复合，从而可以进一步降低电子的注入量，使得电子注入量与空穴注入量相平衡。
[0032]在一种实施方式中，第一金属氧化物层的厚度为30nm
‑
60nm。
[0033]在一种实施方式中，第二金属掺杂的第一金属氧化物层的厚度为5nm
‑
10nm。
[0034]在一种实施方式中，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管，其特征在于，包括发光层、阴极、设置在所述发光层和所述阴极之间的第一金属氧化物层、第二金属掺杂的第一金属氧化物层，所述第一金属氧化物层靠近所述发光层所在侧设置，所述第二金属掺杂的第一金属氧化物层靠近所述阴极所在侧设置，所述第一金属氧化物层中的第一金属氧化物的禁带宽度<所述第二金属掺杂的第一金属氧化物层中的第二金属掺杂的第一金属氧化物的禁带宽度。2.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第二金属掺杂的第一金属氧化物层和所述阴极之间的第二金属氧化物层，和/或，所述阴极掺杂有所述第二金属。3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一金属氧化物层的厚度为30nm
‑
60nm，和/或，所述第二金属掺杂的第一金属氧化物层的厚度为5nm
‑
10nm。4.根据权利要求2所述的发光二极管，其特征在于，所述第二金属氧化物层的厚度为2nm
‑
5nm。5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，沿所述发光层到所述阴极的方向，所述第二金属掺杂的第一金属氧化物层中第一金属的质量含量减小，第二金属的质量含量增大。6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄盼宁，芦子哲，
申请(专利权)人：TCL科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：