CN104253240A - 有机发光装置 - Google Patents
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Abstract
有机发光装置。一种有机发光装置包括:阳极;阴极;以及形成在阳极和阴极之间的多个堆,所述多个堆分别发射它们各自的互不相同颜色的光,其中,所述多个堆包括发射蓝光的堆和发射蓝光和黄绿至红光的混合光的堆。由于该有机发光装置包括发射蓝(B)光的堆和发射黄绿至红(R)光和蓝(B)光的混合光的堆,因此可以从这两个堆发射效率相对低的蓝(B)光,由此整体发光效率提高。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光装置,更具体地,涉及发射白光的有机发光装置。
背景技术
有机发光装置具有以下结构:在阴极和阳极之间形成有机发光部分,其中,电子被注入阴极中,空穴被注入阳极中。如果阴极中产生的电子和阳极中产生的空穴被注入有机发光部分,则所注入的电子和空穴的结合产生激发子,然后产生的激发子从激发态跃迁至基态,从而发射光。
这种有机发光装置可以应用于液晶显示装置的背光或显示装置本身以及照明设备。具体地,发射白光的有机发光装置可以通过与滤色器组合而应用于全彩色显示装置。
在通过滤色器和白色有机发光装置的组合得到全彩色显示装置的情况下,由于可以针对各像素通过沉积工序制造发射白光的有机发光装置,因此有利的是可在没有荫罩的情况下执行该工序。
下文中,将参照附图描述根据相关技术的发射白光的有机发光装置。
图1是示出根据相关技术的一个实施方式的有机发光装置的简要剖面图。
如图1中所示,根据相关技术的一个实施方式的有机发光装置包括阳极1、第一堆(stack)2、第二堆3和阴极5。
第一堆2形成在阳极1上以发射蓝(B)光。尽管没有详细示出,但第一堆2包括发射蓝(B)光的发光层、用于将空穴传输到发光层的空穴传输层、以及用于将电子传输到发光层的电子传输层。
第二堆3形成在第一堆2和阴极5之间以发射黄绿(YG)光。与第一堆2类似,第二堆3包括用于发射黄绿(YG)光的发光层、用于将空穴传输到发光层的空穴传输层、以及用于将电子传输到发光层的电子传输层。
根据相关技术的一个实施方式的上述有机发光装置通过将从第一堆2发射的蓝光与从第二堆2发射的黄绿光混合而发射白光。
图2是示出根据相关技术的另一实施方式的有机发光装置的简要剖面图。
如图2中所示,根据相关技术的另一实施方式的有机发光装置包括阳极1、第一堆2、第二堆3、第三堆4和阴极5。
第一堆2形成在阳极1上以发射蓝(B)光。尽管没有详细示出,但第一堆2包括用于发射蓝(B)光的发光层、用于将空穴传输到发光层的空穴传输层、以及用于将电子传输到发光层的电子传输层。
第二堆3形成在第一堆2上以发射绿(G)光。与第一堆2类似,第二堆3包括用于发射绿(G)光的发光层、用于将空穴传输到发光层的空穴传输层、以及用于将电子传输到发光层的电子传输层。
第三堆4形成在第二堆3和阴极5之间以发射红(R)光。与第一堆2类似,第三堆4包括用于发射红光的发光层、用于将空穴传输到发光层的空穴传输层、以及用于将电子传输到发光层的电子传输层。
根据相关技术的另一实施方式的上述有机发光装置通过将从第一堆2发射的蓝(B)光、从第二堆3发射的绿(G)光和从第三堆4发射的红(R)光相互混合来发射白光。
然而,根据相关技术的实施方式的上述有机发光装置的问题在于发光效率低。具体地,出现的问题在于,整体发光效率因蓝(B)光的低效率而降低。
发明内容
因此,本发明涉及基本上消除了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或更多个问题的有机发光装置。
本发明的优点在于提供可提高发光效率的有机发光装置。
本发明的附加优点和特征将在随后的描述中部分阐述并且对于本领域的普通技术人员在阅读了下文后将部分变得显而易见或者可以通过本发明的实践而得知。可以通过书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的,如本文中实施和广义描述的,一种有机发光装置包括:阳极;阴极;以及形成在所述阳极和所述阴极之间的多个堆,所述多个堆分别发射各自的光,所述光的颜色互不相同,其中,所述多个堆包括发射蓝光的堆和发射蓝光及黄绿至红光的混合光的堆。
要理解,对本发明的以上总体描述和以下详细描述都是示例性的和说明性的并且旨在对要求保护的本发明提供进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解,并入且构成本申请的一部分,附图示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中:
图1是示出根据相关技术的一个实施方式的有机发光装置的简要剖面图;
图2是示出根据相关技术的另一实施方式的有机发光装置的简要剖面图;
图3是示出根据本发明的一个实施方式的有机发光装置的简要剖面图;
图4是示出根据本发明的另一实施方式的有机发光装置的简要剖面图;
图5是示出根据本发明的又一实施方式的有机发光装置的简要剖面图;
图6是示出根据本发明的再一实施方式的有机发光装置的简要剖面图;以及
图7是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的简要剖面图。
具体实施方式
现在,将详细参照本发明的示例性实施方式,这些实施方式的示例在附图中示出。在任何可能的地方,在整个附图中,将使用相同的附图标号表示相同或类似的部件。
本说明书中公开的术语“上”意指元件直接形成在另一个元件上,此外在这些元件之间插入了第三元件。
本说明书中公开的诸如“第一”和“第二”的术语不表示对应元件的次序并且旨在将对应元件彼此区分开。
下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图3是示出根据本发明的一个实施方式的有机发光装置的简要剖面图。
如图3中所示,根据本发明的一个实施方式的有机发光装置包括阳极100、第一堆200、第二堆300、第三堆400、第二电极500以及电荷产生层610和612。
第一电极100可用作阳极。第一电极100可由具有高导电率和高功函数的透明导电材料(例如,氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、SnO2或ZnO)制成,但不限于此。
第一堆200形成在第一电极100上以发射具有短波长的第一颜色的光(具体地,蓝(B)光)。蓝(B)光可具有范围在445nm至475nm内的峰值波长。
第一堆200可以包括依次形成在第一电极100上的空穴注入层(HIL)210、第一空穴传输层(HTL)220、第一发光层(EML)230和第一电子传输层(ETL)240。
空穴注入层(HIL)210可由MTDATA(4,4’,4″-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺))、CuPc(铜酞菁)或PEDOT/PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩),聚磺苯乙烯)制成,但不限于此。
第一空穴传输层(HTL)220可以由TPD(N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-二-苯基-4,4'-二胺)或NPB(N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-联苯胺)制成,但不限于此。
第一发光层(EML)230发射蓝(B)光,并且可以通过用蓝(B)掺杂物掺杂基质材料而形成。第一发光层(EML)230可以由掺杂有荧光蓝(B)掺杂物的至少一种荧光基质材料制成,但不限于此,其中,所述至少一种荧光基质材料是选自蒽衍生物、芘衍生物和苝衍生物的组。
第一电子传输层(ETL)240可以由恶二唑、三唑、邻二氮杂菲、苯并恶唑或苯并噻唑制成,但不限于此。
第二堆300形成在第一堆200上并且发射第二颜色的光,特别是绿(G)或黄绿(YG))光,与蓝(B)光相比,第二颜色的光对应于较长的波长。绿(G)光可以具有范围在510nm至545nm内的峰值波长,黄绿(YG)光可以具有范围在552nm至575nm内的峰值波长。
在第一堆200上,更详细地,在第一电荷产生层610上,第二堆300可以包括依次形成的第二空穴传输层(HTL)320、第二发光层(EML)330和第二电子传输层(ETL)340。
第二空穴传输层(HTL)320可以由与第一空穴传输层(HTL)220的材料相同的材料制成,但不限于此。
第二发光层(EML)330发射绿(G)光或黄绿(YG)光,并且可以通过用绿(G)或黄绿(YG)掺杂物掺杂基质材料而形成。第二发光层(EML)330可以由掺杂有磷光绿(G)或黄绿(YG)掺杂物的磷光基质材料制成,其中,磷光基质材料包括基于咔唑的化合物或金属络合物。基于咔唑的化合物可以包括CBP(4,4-N,N'-二咔唑联苯)、CBP衍生物、mCP(N,N'-二咔唑基-3,5-苯)或mCP衍生物,并且金属络合物可以包括ZnPBO(苯基恶唑)金属络合物或ZnPBT(苯基噻唑)金属络合物。
第二电子传输层(ETL)340可以由与第一电子传输层(ETL)240的材料相同的材料制成,但不限于此。
第三堆400形成在第二堆300上并且发射第三颜色的光,特别是与长波长相对应的红(R)光和与短波长相对应的蓝(B)光的混合光。红(R)光可以具有范围在600nm至625nm内的峰值波长,蓝(B)光可以具有范围在445nm至475nm内的峰值波长。
在第二堆300上,更详细地,在第二电荷产生层620上,第三堆400可以包括依次形成的第三空穴传输层(HTL)420、第三发光层(EML)431、第四发光层(EML)433、第三电子传输层(ETL)440和电子注入层(EIL)450。
第三空穴传输层(HTL)420可以由与第一空穴传输层(HTL)220的材料相同的材料制成,但不限于此。
第三发光层(EML)431发射红(R)光,并且可通过用红(R)掺杂物掺杂基质材料而形成。用于第三发光层(EML)431的基质材料可以按照与第二发光层(EML)330相同的方式由基于咔唑的化合物或金属络合物的磷光基质材料制成。红色掺杂物可以由Ir或Pt的金属络合物制成,但不限于此。
第四发光层(EML)433发射蓝(B)光,并且可通过用蓝(B)掺杂物掺杂基质材料而形成。第四发光层(EML)433可以由掺杂有荧光蓝(B)掺杂物的至少一种荧光基质材料制成,但不限于此,其中,所述至少一种荧光基质材料是选自蒽衍生物、芘衍生物和苝衍生物的组。
第三电子传输层(ETL)440可以由与第一电子传输层(ETL)240的材料相同层材料制成,但不限于此。
电子注入层(EIL)450可以由LiF或LiQ(喹啉锂(lithium quinolate))制成,但不限于此。
第二电极500可以用作阴极。第二电极500可以由具有低功函数的金属(例如,Al、Ag、Mg、Li或Ga)制成,但不限于此。
电荷产生层(CGL)610和620包括第一电荷产生层(CGL)610和第二电荷产生层(CGL)620。
第一电荷产生层(CGL)610形成在第一堆200和第二堆300之间,用于均匀地控制第一堆200和第二堆300之间的电荷。具体地,第一电荷产生层(CGL)610可以包括与第一堆200相邻的N型第一电荷产生层612和与第二堆300相邻的P型第一电荷产生层614。N型第一电荷产生层612将电子注入第一堆200中,并且P型第一电荷产生层614将空穴注入第二堆300中。
第二电荷产生层(CGL)620形成在第二堆300和第三堆400之间,用于均匀地控制第二堆300和第三堆400之间的电荷。具体地,第二电荷产生层(CGL)620可以包括与第二堆300相邻的N型第二电荷产生层622和与第三堆400相邻的P型第二电荷产生层624。N型第二电荷产生层622将电子注入第二堆300中,并且P型第二电荷产生层624将空穴注入第三堆400中。
根据本发明的一个实施方式的上述有机发光装置的特征在于包括发射蓝(B)光的第一堆200、发射绿(G)或黄绿(YG)光的第二堆、发射红(R)光和蓝(B)光的混合光的第三堆400。更详细地,根据本发明的一个实施方式的有机发光装置具有以下优点。
第一,根据本发明的一个实施方式,由于第一堆200包括发射蓝(B)光的第一发光层(EML)230并且第三堆400还包括发射蓝(B)光的第四发光层(EML)433,因此可以从这两个堆发射效率相对低的蓝(B)光,由此可以提高整体发光效率。
第二,根据本发明的一个实施方式,在从这两个堆发射蓝(B)光的情况下,作为只发射蓝(B)光的两个堆的替代,提供了一个仅发射蓝(B)光的第一堆200和一个一起发射蓝(B)光和红(R)光的第三堆400,由此堆的总数没有增加,进而发光效率提高,而驱动电压没有增大。换句话讲,由于可能需要分别发射蓝(B)光、绿(G)光和红(R)光的堆中的每个堆发射白光,因此如果提供两个发射蓝(B)光的堆,则需要总共四个堆,由此出现的问题在于驱动电压增大。相比之下,根据本发明的一个实施方式,由于发射红(R)光的第三堆400将红(R)光和蓝(B)光一起发射,因此只需要总共三个堆,由此驱动电压没有增大。
第三,根据本发明的一个实施方式,在一个堆一起发射蓝(B)光和另一颜色的光的情况下,该堆被设置成一起发射蓝(B)光和红(R)光而非一起发射蓝(B)光和绿(G)或黄绿(YG)光,由此改善了彩色视角特性和白平衡特性。例如,在第一堆200被设置成发射蓝(B)光,第二堆300被设置成一起发射蓝(B)光和绿(G)光,第三堆400被设置成发射红(R)光的情况下,绿(G)光的效率降低,由此彩色视角特性和白平衡特性相对受红(R)光影响。此时,就显示装置而言,当整体颜色具有基于红(R)的颜色而非基于绿(G)的颜色时,用户明显感觉到画面质量降低。因此,在本发明的一个实施方式中,第一堆200被设置成发射蓝(B)光,第二堆300被设置成发射绿(B)光,并且第三堆400被设置成一起发射红(R)光和蓝(B)光,由此将红(R)光的影响降到最低。结果,可以更有效地改善彩色视角特性和白平衡特性。
图4是示出根据本发明的另一实施方式的有机发光装置的简要剖面图。除了第三堆400被改变之外,图4的有机发光装置与图3的有机发光装置相同。因此,在整个附图中将使用相同的参考标号来表示与上述实施方式的元件相同的元件。下文中,将只描述不同元件。
根据图4的本发明的实施方式与根据图3的实施方式的不同之处在于第三发光层(EML)431和第四发光层(EML)433的特性改变。
换句话讲,根据图3,发射红(R)光的第三发光层(EML)431和发射蓝(B)光的第四发光层(EML)433依次沉积在第三空穴传输层(HTL)420上,由此被设置成相对靠近第一电极100的第三发光层(EML)431发射红(R)光,并且被设置成相对远离第一电极100的第四发光层(EML)433发射蓝(B)光。
另一方面,根据图4,发射蓝(B)光的第三发光层(EML)431和发射红(R)光的第四发光层(EML)433依次沉积在第三空穴传输层(HTL)420上,由此被设置成相对靠近第一电极100的第三发光层(EML)431发射蓝(B)光,被设置成相对远离第一电极100的第四发光层(EML)433发射红(R)光。
在第一电极100用作透明导电材料的阳极并且第二电极500用作不透明金属材料的阴极时通过第一电极100发射光的结构中,如果如图3中所示被设置成相对靠近第一电极100的第三发光层(EML)431发射红(R)光,则有利的是优化了光学特性(诸如,红(R)光的空腔特性),由此可以提高红(R)光的效率。
然而,如上所述,就显示装置而言,优选地,彩色视角特性和白平衡特性在最小范围内受红(R)光影响。因此,在图4的情况下,被设置成相对靠近第一电极100的第三发光层(EML)431被设置成发射蓝(B)光,并且被设置成相对远离第一电极100的第四发光层(EML)433被设置成发射红(R)光。
同时,基于第四发光层(EML)433,空穴向着第三电子传输层(ETL)440移动,同时电子向着第三发光层(EML)431移动。因此,优选地,除了发光特性之外,第四发光层(EML)433还另外包括空穴传输特性和电子传输特性。如果第四发光层(EML)433如图4中所示被设置成发射红(R)光,则用于发射红(R)光的磷光基质材料可以包括电子传输特性,由此可以仅针对第四发光层(EML)433补充空穴传输特性。换句话讲,第四发光层(EML)433可以由通过沉积具有红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料、具有空穴传输特性的第二基质材料和红(R)掺杂物的组合而得到的单层结构制成。
在这种情况下,优选地,具有红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料和具有空穴传输特性的第二基质材料之间的Lumo(最低未占分子轨道)能级间隙是0.3eV或更小,并且具有红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料和具有空穴传输特性的第二基质材料之间的Homo(最高占用分子轨道)能级间隙是0.3eV或更小。
另外,基于第三发光层(EML)431,空穴向着第四发光层(EML)433移动并且电子向着第三空穴传输层(HTL)420移动。因此,优选地,除了发光特性之外,第三发光层(EML)431还另外包括空穴传输特性和电子传输特性。如果第三发光层(EML)431如图4中所示被设置成发射蓝(B)光,则用于发射蓝(B)光的荧光基质材料可以包括空穴传输特性。因此,可以仅针对第三发光层(EML)431补充电子传输特性。即,第三发光层(EML)431可以由通过沉积具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料、具有电子传输特性的第二基质材料和蓝(B)掺杂物的组合而得到的单层结构制成。
此时,优选地,具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料具有5.0×10-3cm2/V·s或更大的空穴传输能力和2.3eV或更大的三重态能隙。另外,优选地,具有电子传输特性的第二基质材料具有-5.8eV或更小的Homo(最高占用分子轨道)能级和-2.7eV或更小的Lumo(最低未占分子轨道)能级。
然而,第三发光层(EML)431可以被设置成具有通过屏蔽激发子的移动来提高光效率的激发子阻挡层(EBL)的功能。在这种情况下,不需要针对第三发光层(EML)431补充电子传输特性。因此,如果第三发光层(EML)431执行激发子阻挡层(EBL)的功能,则第三发光层(EML)431可以由通过具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料和蓝(B)掺杂物沉积得到的单层结构制成。
如上所述,根据图4,由于包括具有电子传输特性的磷光基质材料的第四发光层(EML)433被设置成靠近第三电子传输层(ETL)440并且包括具有空穴传输特性的荧光基质材料的第三发光层(EML)431被设置成靠近第三空穴传输层(HTL)420,因此装置的驱动电压可以降低,寿命可以延长,并且发光效率可以提高。
另外,优选地,形成在第四发光层(EML)433上的第三电子传输层(ETL)440被设置成具有空穴阻挡层(HBL)的功能,由此空穴无法移动到形成在第三电子传输层(ETL)440上的电子注入层(EIL)450。因此,为了使第三电子传输层(ETL)440基本上具有电子传输特性并且另外具有空穴阻挡层(HBL)的功能,优选地,第三电子传输层(ETL)440具有-5.8eV或更小的Homo能级并且第三电子传输层(ETL)440的Lomo能级和构成第四发光层(EML)433的第一基质材料的Lomo能级之间的间隙是0.2eV或更小。
根据图4的结构,优选地,第一堆200、第二堆300、第三堆400和电荷产生层610和620的总厚度被设置成200nm至500nm以优化空腔特性同时防止厚度增加。具体地,构成第一堆200的第一发光层(EML)230和构成第三堆300的第三发光层(EML)431之间的距离可以优选地在900至1000的范围内。另外,第一发光层(EML)230、第二发光层(EML)330、第三发光层(EML)431和第四发光层(EML)433中的每一个的厚度可以优选地在50至250的范围内,并且构成第三堆400的第三传输层(ETL)440可以优选地形成为500或更小的厚度。
另外,优选地,第三发光层(EML)431的蓝(B)掺杂物的三重态能量等于或大于第四发光层(EML)433的红(R)掺杂物的三重态能量。
另外,第一发光层(EML)230、第二发光层(EML)330、第三发光层(EML)431和第四发光层(EML)433中的每一个可以具有范围-2.2eV至-3.0eV内的Lumo能级和范围-5.5eV至-6.2eV内的Homo能级。
下面的表1示出了基于根据图3的上述实施方式和根据图4的上述实施方式进行实验得到的驱动电压Voled、红(R)光发射效率(cd/A)、绿(G)光发射效率(cd/A)、蓝(B)光发射效率(cd/A)、白(W)光发射效率(cd/A)、面板效率(cd/A)和视角变化值。
表1
如从以上表1中得知的,注意到图4的实施方式中的驱动电压低于图3的实施方式中的驱动电压,相比于图3的实施方式中的面板效率和视角特性,图4的实施方式中的面板效率和视角特性得到更大改善。
图5是示出根据本发明的又一实施方式的有机发光装置的简要剖面图,并且涉及包括两个堆的有机发光装置。
如图5中所示,根据本发明的又一实施方式的有机发光装置包括第一电极100、第一堆700、第二堆800、电荷产生层900和第二电极500。
第一电极100可以用作阳极,并且第二电极500可以用作阴极。由于第一电极100和第二电极500由与图3和图4中的第一电极和第二电极相同的材料制成,因此将省略对其的重复描述。
第一堆700形成在第一电极100上以发射具有短波长的第一颜色的光,特别是蓝(B)光。蓝(B)光可具有范围在445nm至475nm内的峰值波长。
第一堆700可以包括按照与图3和图4相同的方式依次形成在第一电极100上的空穴注入层(HIL)710、第一空穴传输层(HTL)720、第一发光层(EML)730和第一电子传输层(ETL)740。各层的详细元件与图3和图4的元件相同。
第二堆800形成在第一堆700上并且发射第二颜色的光,特别是黄绿(YG)至红(R)光与蓝(B)光的混合光,黄绿(YG)至红(R)光对应于比第一颜色光的波长长的波长,并且蓝(B)光对应于短波长。黄绿(YG)至红(R)光可以具有范围在552nm至625nm内的峰值波长,并且蓝(B)光可以具有范围在445nm至475nm内的峰值波长。
在第一堆700上,更详细地,在电荷产生层900上,第二堆800可以包括依次形成的第二空穴传输层(HTL)820、第二发光层(EML)831、第三发光层(EML)833、第二电子传输层(ETL)840和电子注入层(EIL)850。
第二空穴传输层(HTL)820可以由与图3和图4的上述第三空穴传输层(HTL)420的材料相同的材料制成。
第二发光层(EML)831发射黄绿(YG)至红(R)光,并且可以通过用黄绿(YG)至红(R)掺杂物掺杂基于咔唑的化合物或金属络合物的磷光基质材料而形成。
第三发光层(EML)833发射蓝(G)光,并且可以通过用蓝色(G)掺杂物掺杂选自蒽衍生物、芘衍生物和苝衍生物的组的至少一种荧光基质材料而形成。
第二电子传输层(ETL)840可以由与图3和图4的第三电子传输层(ETL)440的材料相同的材料制成。
电子注入层(EIL)850可以按照与图3和图4相同的方式由LiF或LiQ(喹啉锂)制成。
电荷产生层(CGL)900形成在第一堆700和第二堆800之间以均匀地控制第一堆700和第二堆800之间的电荷。电荷产生层(CGL)900可以包括与第一堆700相邻的N型第一电荷产生层902和与第二堆800相邻的P型第一电荷产生层904。
由于根据图5的上述有机发光装置包括发射蓝(B)光的第一堆700和发射黄绿(YG)至红(R)光和蓝(B)光的混合光的第二堆800,因此可以从这两个堆发射效率相对低的蓝(B)光,由此可以提高发光效率。另外,作为两个分别只发射蓝(B)光的堆的替代,组合只发射蓝(B)光的第一堆700和发射蓝(B)光和黄绿(YG)至红(R)光的第二堆800以不增加堆的数量,由此提高了发光效率而驱动电压没有增大。
图6是示出根据本发明的再一实施方式的有机发光装置的简要剖面图。除了第二堆800被改变之外,图6的有机发光装置与图5的有机发光装置相同。因此,在整个附图中将使用相同的参考标号来表示与上述实施方式的元件相同的元件。下文中,将只描述不同元件。
根据图6的本发明的实施方式与根据图5的实施方式的不同之处在于第二发光层(EML)831和第三发光层(EML)833的特性被改变。
换句话讲,根据图5,发射黄绿(YG)至红(R)光的第二发光层(EML)831和发射蓝(B)光的第三发光层(EML)833依次沉积在第二空穴传输层(HTL)820上,使得被设置成相对靠近第一电极100的第二发光层(EML)831发射黄绿(YG)至红(R)光,并且被设置成相对远离第一电极100的第三发光层(EML)833发射蓝(B)光。
另一方面,根据图6,发射蓝(B)光的第二发光层(EML)831和发射黄绿(YG)至红(R)光的第三发光层(EML)833依次沉积在第二空穴传输层(HTL)820上,使得被设置成相对靠近第一电极100的第二发光层(EML)831发射蓝(B)光,并且被设置成相对远离第一电极100的第三发光层(EML)833发射黄绿(YG)至红(R)光。
基于第三发光层(EML)833,空穴向着第二电子传输层(ETL)840移动,而电子向着第二发光层(EML)831移动。因此,优选地,除了发光特性之外,第三发光层(EML)833还另外包括空穴传输特性和电子传输特性。如果第三发光层(EML)833被如图6中所示地设置成发射黄绿(YG)至红(R)光,则用于发射黄绿(YG)至红(R)光的磷光基质材料可以包括电子传输特性,由此可以仅针对第三发光层(EML)833补充空穴传输特性。换句话讲,第三发光层(EML)833可以由通过沉积具有黄绿(YG)至红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料、具有空穴传输特性的第二基质材料和黄绿(YG)至红(R)掺杂物的组合而得到的单层结构制成。
在这种情况下,优选地,具有黄绿(YG)至红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料和具有空穴传输特性的第二基质材料之间的Lumo(最低未占分子轨道)能级间隙是0.3eV或更小,并且具有黄绿(YG)至红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料和具有空穴传输特性的第二基质材料之间的Homo(最高占用分子轨道)能级间隙是0.3eV或更小。
另外,基于第二发光层(EML)831,空穴向着第三发光层(EML)833移动并且电子向着第二空穴传输层(HTL)820移动。因此,优选地,除了发光特性之外,第二发光层(EML)831还另外包括空穴传输特性和电子传输特性。如果第二发光层(EML)831被如图6中所示地设置成发射蓝(B)光,则用于发射蓝(B)光的荧光基质材料可以包括空穴传输特性。因此,可以仅针对第二发光层(EML)831补充电子传输特性。即,第二发光层(EML)831可以由通过沉积具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料、具有电子传输特性的第二基质材料和蓝(B)掺杂物的组合而得到的单层结构制成。
此时,优选地,具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料具有5.0×10-3cm2/V·s或更大的空穴传输能力和2.3eV或更大的三重态能隙。另外,优选地,具有电子传输特性的第二基质材料具有-5.8eV或更小的Homo(最高占用分子轨道)能级和-2.7eV或更小的Lumo(最低未占分子轨道)能级。
然而,第二发光层(EML)831可以被设置成具有通过屏蔽激发子的移动来提高光效率的激发子阻挡层(EBL)的功能。在这种情况下,针对第二发光层(EML)831补充电子传输特性是不需要的。因此,如果第二发光层(EML)831执行激发子阻挡层(EBL)的功能,则第二发光层(EML)831可以由通过沉积具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料和蓝(B)掺杂物而得到的单层结构制成。
如上所述,根据图6,由于包括具有电子传输特性的磷光基质材料的第三发光层(EML)833被设置成靠近第二电子传输层(ETL)840并且包括具有空穴传输特性的荧光基质材料的第二发光层(EML)831被设置成靠近第二空穴传输层(HTL)820,因此装置的驱动电压可以降低,寿命可以延长,并且发光效率可以提高。
另外,优选地,形成在第三发光层(EML)833上的第二电子传输层(ETL)840被设置成具有空穴阻挡层(HBL)的功能,使得空穴无法移动到形成在第二电子传输层(ETL)840上的电子注入层(EIL)850。因此,为了使第二电子传输层(ETL)840基本上具有电子传输特性并且另外具有空穴阻挡层的功能,优选地,第二电子传输层(ETL)840具有-5.8eV或更小的Homo能级并且第二电子传输层(ETL)840的Lomo能级和构成第三发光层(EML)833的第一基质材料的Lomo能级之间的间隙是0.2eV或更小。
优选地,第二发光层(EML)831的蓝(B)掺杂物的三重态能量等于或大于第三发光层(EML)833的黄绿(YG)至红(R)掺杂物的三重态能量。
另外,第一发光层(EML)730、第二发光层(EML)831和第三发光层(EML)833中的每一个可以具有范围-2.2eV至-3.0eV内的Lumo能级和范围-5.5eV至-6.2eV内的Homo能级。
下面的表2示出了基于根据图5的上述实施方式和根据图6的上述实施方式进行实验得到的驱动电压Voled、红(R)光发射效率(cd/A)、绿(G)光发射效率(cd/A)、蓝(B)光发射效率(cd/A)、白(W)光发射效率(cd/A)、面板效率(cd/A)和视角变化值。
表2
如从以上表2中可知,注意到,相比于图5的实施方式中的面板效率和视角特性,图6的实施方式中的面板效率和视角特性得到更大改善。
图7是示出根据本发明的一个实施方式的显示装置的简要剖面图,并且涉及通过组合根据上述实施方式的有机发光装置和滤色器而提供的全彩色显示装置。
如图7中所示,在根据本发明的一个实施方式的显示装置中,薄膜晶体管(TFT)形成在基板10上,并且有机发光装置与薄膜晶体管(TFT)电连接。
更详细地,根据本发明的一个实施方式的显示装置包括基板10、栅极20、栅绝缘膜25、有源层30、蚀刻阻止件35、源极40a、漏极40b、钝化膜50、滤色器60、平坦化层70、堤状物(bank)层80和有机发光装置。
栅极20被在基板10上构图,并且栅绝缘膜25形成在基板的包括栅极20在内的整个表面上。栅极20可以由诸如Mo、Al、Cr、Au、TI、Ni、Nd或Cu的金属制成并且栅绝缘膜25可以由诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料制成。
有源层30被在栅绝缘膜25上构图,并且蚀刻阻止件35被在有源层30上构图,由此防止有源层30的沟道区在用于将源极40a和漏极40b构图的蚀刻工序期间被蚀刻。有源层30可以由基于硅的半导体或诸如ITZO、IZO、ZnO或In-Ga-Zn-O(IGZO)的氧化物半导体制成。
源极40a和漏极40b被在蚀刻阻止件30上构图,并且彼此面对。源极40a和漏极40b可以由诸如Mo、Al、Cr、Au、Ti、Ni、Nd或Cu的金属制成。
钝化膜50形成在源极40a和漏极40b上,并且滤色器60被在钝化膜50上构图。钝化膜50可以由诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料制成。滤色器60被形成为与有机发光装置的发光部分90交叠,使得从发光部分90发射的光可以透过滤色器60向着基板10发射。滤色器60可以包括红滤色器、绿滤色器和蓝滤色器,这些滤色器被形成为针对各个像素彼此区分开。
平坦化层70形成在滤色器60上。平坦化层70可以由诸如感光亚克力或BCB的有机绝缘材料制成。
堤状物层80形成在平坦化层70上。更详细地,堤状物层80被构图成与薄膜晶体管(TFT)交叠,并且由堤状物层80限定发光区。堤状物层80可以由例如聚酰亚胺、感光亚克力或BCB的有机绝缘材料制成。
有机发光装置包括第一电极100、发光部分90和第二电极500。如从图3至图6中得知的,第一电极100用作阳极,第二电极500用作阴极。另外,可以在如图3至图6中所示的形成在第一电极100和第二电极200之间的发光部分90中进行各种变型,将省略对发光部分90的重复描述。
尽管如上描述了应用了根据本发明的有机发光装置的显示装置,但根据本发明的有机发光装置可以应用于各种结构的显示装置。另外,根据本发明的有机发光装置可以应用于本领域中已知的各种装置(例如,照明设备)而不仅仅限于显示装置。
根据上述的本发明,可以得到以下的优点。
由于根据本发明的有机发光装置包括发射蓝(B)光的堆和发射黄绿至红(R)光和蓝(B)光的混合光的堆,因此可以从这两个堆发射效率相对低的蓝(B)光,由此整体发光效率提高。
另外,作为两个分别只发射蓝(B)光的堆的替代,组合一个只发射蓝(B)光的堆和一个发射蓝(B)光和黄绿(YG)至红(R)光的堆,这没有增加堆的数量,由此提高发光效率而驱动电压没有增大。
本领域的技术人员应该清楚,可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在本发明中进行各种修改和变化。因此,本发明意图涵盖本发明的修改形式和变化形式,前提是它们落入所附权利要求书及其等同物的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年6月28日提交的韩国专利申请No.10-2013-0075844的权益,该申请出于所有目的特此以引用方式并入,视同完全在本文中阐述一样。
Claims (10)
1.一种有机发光装置,该有机发光装置包括:
阳极;
阴极;以及
形成在所述阳极和所述阴极之间的多个堆,所述多个堆分别发射它们各自的光,所述光的颜色互不相同,
其中,所述多个堆包括发射蓝光的堆和发射蓝光和黄绿至红光的混合光的堆。
2.根据权利要求1所述的有机发光装置,其中,所述发射蓝光的堆被设置为靠近所述阳极,并且所述发射混合光的堆被设置成靠近所述阴极,
其中,所述发射混合光的堆包括发射蓝光的发光层和发射黄绿至红光的发光层,并且所述发射蓝光的发光层被形成为比所述发射黄绿至红光的发光层更靠近所述阳极。
3.根据权利要求2所述的有机发光装置,其中,所述发射黄绿至红光的发光层包括具有黄绿(YG)至红(R)光发射特性和电子传输特性的第一基质材料、具有空穴传输特性的第二基质材料以及黄绿(YG)至红(R)掺杂物。
4.根据权利要求3所述的有机发光装置,其中,所述第一基质材料和所述第二基质材料之间的最低未占分子轨道Lumo能级间隙是0.3eV或更小,并且所述第一基质材料和所述第二基质材料之间的最高占用分子轨道Homo能级间隙是0.3eV或更小。
5.根据权利要求2所述的有机发光装置,其中,所述发射蓝光的发光层包括具有蓝(B)光发射特性和空穴传输特性的第一基质材料、具有电子传输特性的第二基质材料以及蓝(B)掺杂物。
6.根据权利要求5所述的有机发光装置,其中,所述第一基质材料具有5.0×10-3cm2/V·s或更大的空穴传输能力和2.3eV或更大的三重态能隙,并且所述第二基质材料具有-5.8eV或更小的最高占用分子轨道Homo能级和-2.7eV或更小的最低未占分子轨道Lumo能级。
7.根据权利要求2所述的有机发光装置,其中,在所述发射黄绿至红光的发光层上依次形成电子传输层和电子注入层,所述电子传输层具有空穴阻挡层(HBL)的功能以使空穴不移动到所述电子注入层,所述电子传输层的Homo能级是-5.8eV或更小,并且所述电子传输层的Lomo能级和构成所述发射黄绿至红光的发光层的所述基质材料的Lumo能级之间的间隙是0.2eV或更小。
8.根据权利要求2所述的有机发光装置,其中,还在所述发射蓝光的堆和所述发射混合光的堆之间形成电荷产生层。
9.根据权利要求2所述的有机发光装置,其中,还在所述发射蓝光的堆和所述发射混合光的堆之间形成发射绿光或黄绿光的堆,还在所述发射蓝光的堆和所述发射绿光或黄绿光的堆之间形成第一电荷产生层,还在所述发射绿光或黄绿光的堆和所述发射混合光的堆之间形成第二电荷产生层,并且构成所述发射混合光的堆的所述发射黄绿至红光的发光层被设置为发射红光。
10.根据权利要求9所述的有机发光装置,其中,所述发射蓝光的堆、所述第一电荷产生层、所述发射绿光或黄绿光的堆、所述第二电荷产生层以及所述发射混合光的堆的总的厚度被设置成200nm至500nm,并且构成所述发射蓝光的堆的蓝光发射层和构成所述发射混合光的堆的蓝光发射层之间的距离在900至1000的范围内。
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