基于驱动电路提高OLED发光效率的方法与流程

本发明涉及一种基于驱动电路提高OLED发光效率的方法。

背景技术：

OLED作为当今平板显示的主流技术，具有色彩丰富、主动发光、体积小、厚度薄、视角宽、能耗低以及响应速度快等许多卓越优点，是当前研究的热点领域之一，无论是显示方面还是照明方面都有很广阔的前景，其结构一般为：上下电极、电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴注入层(HIL)、空穴传输层（HTL）和有机发光层(EML)。在外加电压的驱动下，空穴和电子分别从正极和负极注入到有机材料中，空穴与电子在有机层中相遇、复合，释放出能量，将能量传递给有机发光物质的分子，使其从基态跃迁到激发态。激发态很不稳定，受激分子从激发态回到基态，辐射跃迁而产生发光现象。在有机材料中，空穴的迁移率高出电子两倍，由于两种载流子注入不平衡，载流子在发光层复合几率比较低，因而影响器件的发光效率。载流子不平衡是降低器件效率的主要因素之一，由于载流子注入的难易程度和迁移率的差异，电子和空穴只有部分在发光界面发生复合，尤其当驱动电流增大时，电流效率反而出现下降的现象。过多的载流子由于没有参与复合而直接穿过器件形成漏电流。如果漏电流过大，会引起一些热效应，使有机薄膜容易结晶，薄膜的迁移率和发光效率都会随之而下降，造成器件寿命缩短。因此解决好载流子的注入平衡是提高器件发光效率的一个重要环节。目前主要采用缓冲层和阻挡层来改善空穴和电子的注入平衡，让更多的载流子在发光层中复合。缓冲层和阻挡层一般是通过热蒸发或者旋涂的方式形成一层薄膜，但热蒸发的工艺复杂，蒸发的分子无定向性，材料使用率不高，成膜厚度不均匀；而旋涂也会带来材料利用率低，无法大面积成膜等缺点。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于驱动电路提高OLED发光效率的方法，使载流子在有机发光层达到注入的平衡，从而提高OLED的发光效率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于驱动电路提高OLED发光效率的方法，提供一OLED，所述OLED包括自上而下设置的上电极、电子注入层、电子传输层、有机发光层、空穴传输层、空穴注入层和下电极，所述上电极为阴极材料，所述下电极为阳极材料，其特征在于：在所述上电极和下电极间设置一电源，所述电源输出使空穴和电子在发光层复合的驱动电压。

进一步的，所述驱动电压的波形包括矩形波、正弦波、锯齿波、三角波、尖峰波和阶梯波。

进一步的，所述驱动电压为开启电压，范围为1～20 V。

进一步的，所述驱动电压从下电极到上电极即正向电压的时间占周期的20~49%，所述驱动电压从上电极到下电极即反向电压的时间占周期的51~80%。

进一步的，所述矩形波的电压U₀介于3～12 V之间，占空比为10%～50%。

进一步的，所述锯齿波的正向电压u₁介于5～12V之间，反向电压u₂介于3～5V之间。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明用电路驱动的方法改变载流子的漂移速率，通过电源输出的波形能有效地抑制空穴的漂移速率，达到空穴和电子在有机发光层内有效复合，大大提高了器件的发光效率，和传统的制备缓冲层和阻挡层等各种薄膜比起来，本发明更加简单，避免了材料的浪费。

附图说明

图1是恒定电压的OLED结构及载流子复合示意图。

图2是本发明特定的驱动电压下的OLED结构及载流子复合示意图。

图3是本发明一实施例的驱动电压。

图4是本发明另一实施例的驱动电压。

图中：101-上电极；102-电子注入层；103-电子传输层；104-下电极；105-空穴注入层；106-空穴传输层；107-有机发光层；108-空穴；109-电子；110-电源。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

请参照图1，OLED包括自上而下设置的上电极101、电子注入层102（EIL）、电子传输层103（ETL）、有机发光层107（EML）、空穴传输层106（HTL）、空穴注入层105（HIL）和下电极104；所述上电极为阴极材料，一般是Mg、Ag、Al、Ca等低功函数金属；所述下电极为阳极材料，一般是ITO、IZO等导电性良好的金属氧化物。所述电子注入层一般是由LiF、Cs₂CO₃、K₂SiO₃等高功函数金属通过热蒸发的方式形成；电子传输层是TRZ、TAZ、BCP等电子迁移率较高的材料形成；空穴注入层是CuPc、2-TNATA、PEDOT：PSS等材料形成；空穴传输层是由NPB、TPD等空穴迁移率较高的材料形成。在恒定电压的加持下，很多的空穴108和电子109并没有在有机发光层复合，大大降低了发光效率。

请参照图2，为了提高空穴和电子的有效复合，使两种载流子（即空穴和电子）在有机发光层达到注入的平衡。本发明提供一种基于驱动电路提高OLED发光效率的方法，在所述上电极101和下电极104间设置一电源110，所述电源110输出使空穴108和电子109在发光层复合的特定波形的驱动电压，在电场的作用下，空穴108和电子109受到一定的电场力作用，从各个功能层中发生迁移，通过调控正极的驱动电压，使得空穴获得不同的电场力，从而达到控制。

进一步的，所述驱动电压的波形包括矩形波、正弦波、锯齿波、三角波、尖峰波和阶梯波。

进一步的，所述驱动电压为开启电压，范围为1～20 V。

进一步的，所述驱动电压从下电极到上电极即正向电压的时间占周期的20~49%，所述驱动电压从上电极到下电极即反向电压的时间占周期的51~80%。

为了让一般技术人员更好的理解本发明的技术方案，以下结合具体实施例对本发明进行详细介绍。

实施例一：

请参照图3，该驱动电压的一个周期T＝t₁＋t₂为1～10 us，先在电极材料上加入正向电压，其电压U₀介于3～12 V之间，在正向电场的作用下，电子和空穴分别从电极材料中溢出并发生迁移；由于电子的速率小于空穴，将会导致部分载流子不会在发光层中复合，为增大发光效率，接下来加上一个反向电压，空穴在电场的作用下其反向作用力大于电子，更大的抑制了空穴的速率，使更多的载流子能在发光层中复合，其中占空比t₁／T为10%～50%。

实施例二：

请参照图4，一种锯齿形的脉冲波，u₁为正向电压，其范围为5～12V，作用的时间为t₁。u₂为反向电压，其范围为3～5V，作用的时间为t₂-t₁。在正向电压的作用下，空穴和电子在功能层中做加速运动，在有机层中，空穴速度的变化率高于电子。为使载流子能在发光层中达到注入平衡，再施加一个时间为的反向电压u₂，空穴在电场的作用下其反向作用力大于电子，更大的抑制了空穴的速率，使更多的载流子能在发光层中复合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。