维信诺为降低空穴传输功耗发明新型蓝光发光器件

【嘉勤点评】维信诺发明的蓝光发光器件的装置方案，采用逐渐增长的空穴迁移率，使得电子阻挡层的损耗可以得到降低。不仅有利于降低器件的损耗以及提高器件的寿命，同时也可以在一定程度上降低空穴传输的功耗，使得空穴传输的调整余地更大。

目前，维信诺的主营业务为AMOLED显示产品的研发、生产、销售和技术服务，主要产品为中小尺寸AMOLED显示器件。主要供应智能手机、智能穿戴，在向平板、笔电、车载等中尺寸领域拓展。

由于有机电致发光器件（OLED）具有高效率、高亮度、低驱动电压、响应速度快以及能实现大面积光电显示等优点，被越来越多的应用于显示领域。发光器件作为显示装置中的重要部件，其寿命是评价显示装置的性能的重要指标。

如上图，为现有技术中的发光器件的结构示意图，这种蓝光发光器件采用层叠式的设计方案，自下而上分别为：阳极190、空穴注入层180、空穴传输层170、电子阻挡层160、发光层150、空穴阻挡层140、电子传输层130、电子注入层120和阴极110。

电子自阴极注入传输至发光层，与来自阳极注入传输至发光层的空穴复合激发出光子发光。对于蓝光发光器件，通常在发光层朝向阳极一侧表面会存在空穴聚集的情况，因而此处的电子与空穴复合最剧烈，会对处在发光层朝向阳极一侧表面的电子阻挡层造成很大轰击。这会导致电子阻挡层裂化受损，因此会影响蓝光发光器件的整体寿命。

此外，该方案通常会将空穴迁移率自阳极向发光层的方向上设置成逐渐降低，从而降低了在该处的空穴与电子复合的剧烈程度。但是这样的方法使得发光电流降低，一定程度上减弱了蓝光发光器件的发光性能，变相增加了蓝光发光器件的功耗。

为解决上述问题，维信诺在2020年12月10日申请了一项名为“一种发光器件及显示装置”的发明专利（申请号：202011458232.3），申请人为北京维信诺科技有限公司。

根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。

如上图，为该专利中发明的蓝光发光器件的结构示意图，该方案中的结构包括有：阳极290、发光层250，以及设置在阳极一侧的空穴注入层280和位于空穴注入层远离阳极一侧的空穴传输层270。此外，还包括阴极210、发光层朝向阳极一侧表面的电子阻挡层260、发光层背向阳极一侧层叠设置的空穴阻挡层240、电子传输层230、电子注入层220和阴极210。

空穴注入层的主体材料为第一空穴传输材料，空穴传输层的主体材料为第二空穴传输材料，空穴传输层的空穴迁移率大于或等于空穴注入层的空穴迁移率。由此，可以在自阳极向发光层的方向上逐渐提高阳极向发光层的空穴传输效率。

而之所以这样设置，是因为对于蓝光发光器件而言，蓝光发光器件的发光层的主体材料通常为电子型主体材料。由于空穴迁移率逐渐升高，因而阳极290与发光层250之间，通过空穴迁移率逐渐升高的空穴注入层、空穴传输层的设置形成阶梯式的中间能级，如上图所示。

随着势垒逐层降低，空穴传输的效率逐渐提高，越靠近发光层空穴传输能力越强。而空穴输送越快，会使得发光层中空穴的聚集位置从发光层中靠近阳极一侧的表面向发光层中心的位置偏移。

同时，由于复合区中心向靠近发光层中心的位置偏移，复合区的宽度也相应增大。复合区宽度增大，则空穴和电子的浓度降低，相应的TTA效应和TPA效应得到降低可得到降低。因此，这样的结构可以降低对器件的损耗以及提高器件的寿命。对于红光发光器件和绿光发光器件，因空穴迁移率自阳极向发光层逐渐提高，空穴电流也相应的得到提高。

以上就是维信诺发明的蓝光发光器件的装置方案，该方案采用逐渐增长的空穴迁移率，使得电子阻挡层的损耗可以得到降低。不仅有利于降低器件的损耗以及提高器件的寿命，同时也可以在一定程度上降低空穴传输的功耗，使得空穴传输的调整余地更大。

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