[发明专利]应用各向异性纳米棒的发光二极管及包括其的发光装置

说明书

本公开涉及应用各向异性纳米棒的发光二极管和包括发光二极管的发光装置。本公开提供：一种包括由各向异性纳米棒型无机颗粒组成的电子转移层的发光二极管，该各向异性纳米棒型的无机颗粒的长轴相对于与相邻层的界面以预定角度布置；一种制造发光二极管的方法；以及一种发光装置。当根据本公开的相对于电子注入的界面以预定角度布置的纳米棒被应用于电子转移层时，在电子被转移至发光材料层的同时，电子陷阱位点减少，因此可以增加电子注入效率和速度。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月20日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0136359号的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及发光二极管，并且更具体地涉及具有改善的发光性能的发光二极管和包括该发光二极管的发光装置。

背景技术

由于平板显示装置能够显示大量图像数据，因此各种平板显示装置正在被开发中。在平板显示装置中，有机发光二极管(OLED)显示装置和量子点发光二极管(QLED)显示装置可以具有薄膜结构和低功耗，因而已经作为代替液晶显示(LCD)装置的下一代显示装置而备受关注。这样的OLED或QLED可以在柔性透明基板例如塑料基板上具有元件，而且还可以在低电压(10V或更低)下被驱动，具有相对低的功耗并且呈现优异的颜色纯度。

发光二极管例如OLED或QLED是如下的二极管，当电荷注入至形成在电子注入电极(阴极)与空穴注入电极(阳极)之间的发光层中时，电子-空穴对形成且然后湮灭，由此发光。通常，该发光二极管包括彼此相对布置的阳极和阴极、布置在阳极与阴极之间的发光材料层(EML)、布置在阳极与EML之间的空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)、以及布置在阴极与EML之间的电子传输层(ETL)。EML包括发光材料，并且分别从阳极和阴极注入的空穴和电子在EML中结合，由此形成激子。由于这种能量，包括在EML中的发光材料处于激发态，在有机化合物中，发生从激发态至基态的能级跃迁，并且由此生成的能量以光的形式发射。

同时，HIL和HTL有利于作为正电荷载流子的空穴从阳极至EML的注入和转移，并且ETL被配置成将作为负电荷载流子的电子从阴极至EML的注入和传输。为了将空穴和电子注入并传输至EML中，每个层应由具有适当带隙能量的材料形成。作为实例，HIL可以由聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)形成，HTL可以由聚(4-丁基苯基-二苯基-胺)(聚-TPD)形成，并且ETL可以由有机材料例如2-二苯基-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)形成。

顺及，当有机材料用作ETL的材料时，在用于EML的发光材料与用于ETL的有机材料之间的最高占据分子轨道(HOMO)能级没有显著差异。如上所述，由于应用至ETL的有机化合物的相对高的HOMO能级，所以注入至EML中的一些空穴泄漏至ETL。具体地，在其中具有比用于将电子传输至ETL的有机材料的HOMO能级深的价带能级的无机发光材料用于EML的QLED中，大量空穴泄漏。

另外，用于ETL的有机材料的最低未占分子轨道(LUMO)能级显著高于阴极的导带能级。因为阴极的导带能级与ETL的LUMO能级之间的差异相当大，所以在阴极与ETL之间产生能垒，因此在阴极中产生的电子向ETL中的注入延迟。

如上所述，在常规OLED中，因为注入至EML中的一些空穴没有形成激子而是泄漏至ETL，所以对于发光没有贡献的空穴增加。另外，因为在阴极中产生的电子向ETL和EML中的注入延迟，所以电子没有快速注入至EML中。因为注入至EML中的空穴与电子之间的平衡的失败，所以发光二极管的发光效率和量子产率降低。

发明内容

因此，本公开涉及发光二极管、用于形成发光二极管的工艺和发光装置，其消除了由于现有技术的限制和缺陷引起的一个或更多个问题。