CN104681734A - 有机发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种有机发光器件。所述有机发光器件包括：第一发光单元，包括在发射具有不同波长范围的光的多个像素中共同包括的公共蓝色发光材料层；第二发光单元，包括分别发射具有不同波长范围的光的红色发光材料层、绿色发光材料层和蓝色发光材料层；布置在第一发光单元和第二发光单元之间的电荷发生层；形成为反射电极的第一电极，向第一发光单元和第二发光单元提供具有第一极性的电荷；和形成为半透射电极的第二电极，向第一发光单元和第二发光单元提供具有第二极性的电荷。

Description

有机发光器件
技术领域
本发明涉及一种发光效率和使用寿命都提高的具有微腔发射结构的有机发光器件。
背景技术
迄今为止，液晶显示(LCD)装置被广泛地用作平板显示装置。LCD装置使用背光源作为独立的光源，并且在亮度和对比度方面存在技术限制。另一方面，由于有机发光器件的自发光，有机发光器件不需要单独的光源，并具有相对较好的亮度、对比度和视角，因此，对有机发光器件的兴趣不断增加。另外，由于有机发光器件不使用背光源，有机发光器件被制造得轻薄，并且具有低功耗和快速的响应时间。
根据光的发射方向将有机发光器件的类型分为顶部发射型、底部发射型和双发射型。根据驱动模式将有机发光器件分为无源矩阵有机发光器件和有源矩阵有机发光器件。
图1是示出现有技术的具有微腔结构的有机发光器件的红、绿和蓝色像素结构。图1示出具有顶部发射型有源矩阵有机发光器件的像素结构。
参照图1，有机发光器件包括阳极电极10、阴极电极70和有机发光层。现有技术的有机发光器件具有这样的结构，其中在注入电子的阴极电极70和注入正空穴的阳极电极10之间形成有机发光层。封盖层(CPL)80形成在阴极电极70上。
在微腔结构中，阳极电极10形成为反射电极，而阴极电极70形成为半透射电极，由此形成微腔结构。光学腔形成在阴极电极70和阳极电极10之间。阴极电极70使得从有机发光层发射出的一些(例如，所有光的60％)光透过，不被透过的其余的光(例如，所有光的40％)被反射而引起适合于各波长的相长干涉，从而提高发光效率。
有机发光层包括空穴注入层(HIL)20，空穴传输层(HTL)30，多个发光层(EML)52、54和56，电子注入层(EIL，未示出)和电子传输层(ETL)60。在这种情况下，可省略电子注入层(EIL)。
一个单元像素包括红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp三种颜色。红色像素的有机发光层进一步包括红色HTL42。绿色像素的有机发光层还包括绿色HTL44。
红色像素Rp的红色发光层52形成在ETL60和红色HTL42之间。绿色像素Gp的绿色发光层54形成在ETL60和绿色HTL44之间。蓝色像素Bp的蓝色发光层56形成在ETL60和HTL30之间。
当阴极电极70产生的电子和阳极电极10产生的正空穴被注入到EML52、54和56中时，注入的电子和正空穴相结合以产生激子。所产生的激子从激发态迁移到基态，从红色EML52、绿色EML54和蓝色EML56发射红色光、绿色光和蓝色光。
由于发光层的发光结构和材料，现有技术的有机发光器件在发光特性和使用寿命性能方面存在限制，因此提出了通过将形成发光层52、54和56的荧光材料变为磷光体材料来提高发光效率的方法。然而，该方法的问题在于在亮度增加的情况下功耗增加。此外，该方法具有在为了确保长使用寿命而改变发光材料时发光效率降低的问题。
由于显示装置的分辨率趋于高分辨率，单位面积的像素数量增加，并需要高亮度。然而，由于有机发光器件的发射结构，单位面积A的亮度Cd受限。此外，因为电流增加以提高亮度，器件的可靠性降低，并且功耗增大。
此外，在有机发光器件的三种颜色的像素中，蓝色像素具有比红色像素和绿色像素更短的使用寿命，并且在制造具有三种颜色的像素(红色、绿色和蓝色像素)的显示面板时，不能确保显示面板的使用寿命。
因此，为了解决阻碍有机发光器件的生产质量的主要成因，需要克服技术限制以提高器件的使用寿命和发光效率并降低功耗。另外，还需要开发降低功耗并提高发光层的发光效率和使用寿命的有机发光器件。
发明内容
本发明旨在提供一种有机发光器件，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点所造成的一个或多个问题。
本发明的一个方面涉及提供一种通过使用微腔结构来提高发光效率的有机发光器件。
本发明的另一个方面涉及提供一种通过使用微腔结构来提高亮度的有机发光器件。
本发明的另一个方面涉及提供一种通过使用微腔结构来提高使用寿命的有机发光器件。
除了本发明的上述目的，本发明的其它特征和优点将在下面描述，并且本领域技术人员从下面的描述中可以清楚地理解。
在下面的描述中将列出本发明其他优点和特征，这些优点和特征的一部分通过下面的描述将是本领域技术人员显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的目的和其他优点。
为了实现这些以及其他优点并且根据本发明的目的，如在这里具体和概括说明的，提供一种有机发光器件，其中在第一电极和第二电极之间设置有微腔，所述有机发光器件包括：第一发光单元，包括在发射具有不同波长范围的光的多个像素中共同包括的公共蓝色发光材料层；第二发光单元，包括分别发射具有不同波长范围的光的红色发光材料层、绿色发光材料层和蓝色发光材料层；布置在第一发光单元和第二发光单元之间的电荷发生层；形成为反射电极的第一电极，向第一发光单元和第二发光单元提供具有第一极性的电荷；和形成为半透射电极的第二电极，向第一发光单元和第二发光单元提供具有第二极性的电荷。
应当理解的是，本发明的前面的概括描述和以下详细描述是示例性的和解释性的，并且旨在对所要求保护的发明提供进一步的解释。
附图说明
附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1示出现有技术的具有微腔结构的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图；
图2是示出形成在图1所示的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素每个上的有机发光层(例如，ETL、EML、HTL和HIL)的厚度的图表；
图3示出根据本发明第一实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图；
图4是示出形成在根据本发明第一实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表；
图5是示出通过比较根据比较例的有机发光器件的光学模拟结果和根据本发明第一至第四实施方式的有机发光器件的光学模拟结果所获得的结果的图表；
图6是示出基于图5所示的根据比较例的有机发光器件的光学模拟结果和根据本发明第一至第四实施方式的有机发光器件的光学模拟结果的亮度转换数据的图表；
图7示出根据本发明第二实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图；
图8是示出形成在根据本发明第二实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表；
图9示出根据本发明第三实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图；
图10是示出形成在根据本发明第三实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表；
图11示出根据本发明第四实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图；和
图12是示出形成在根据本发明第四实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表。
具体实施方式
现在详细描述本发明的示例性实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些实例。尽可能地，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
在本说明书中，在为各图中的元件添加附图标记时，应当注意的是，尽可能地将已经用于表示相同元件的附图标记也在其他附图中使用。
本说明书中描述的术语应作如下理解。
如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式。术语“第一”和“第二”是用于区分一个元件与另一元件，并且这些元件不应该受这些术语的限制。
还应当理解的是，术语“包括”，“包括有”，“具有”，“有”，“包含”和/或“包含有”，在本文中使用时指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
在描述本发明的实施方式时，当一结构被描述为形成在其他结构上部/下部，或在另一结构上/下时，该描述应被解释为包括所述结构彼此接触的情况，以及在它们之间设置第三结构的情况。
术语“至少之一”应被理解为包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何以及所有组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少之一”的含义指的是从第一项、第二项和第三项的两个或更多个中提出的所有项目的组合以及第一项、第二项或第三项。
在描述根据本发明实施方式的有机发光器件的像素结构和亮度特性之前，选择图1的现有技术的有机发光器件作为比较例用于类比根据本发明实施方式的有机发光器件的光学模拟结果与实际亮度数据。
在下文中，将参照附图来说明比较例的模拟数据和实际亮度数据。接下来，对本发明的实施方式进行详细说明。
比较例
比较例的阳极电极10是反射电极，并且形成为氧化铟锡(ITO)层(厚度：)、反射层(APC，厚度：)和ITO层(厚度：)堆叠的结构。在这种情况下，反射层(APC)由包含90％或更多的银(Ag)的合金形成。阳极电极10以一个单元像素为单位形成。一个单元像素由红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp三种颜色组成，并且三种颜色的像素由堤部分开。在下述条件下形成有机发光层，用于比较例的亮度测定实验。
通过在阳极电极10上沉积HAT-CN至10nm的厚度形成空穴注入层(HIL)20。通过在HIL20上沉积NPD至114nm的厚度形成空穴传输层(HTL)30。
通过在绿色像素区Gp中沉积TPD至20nm的厚度形成绿色HIL44。通过在红色像素区Rp中沉积NPD至80nm的厚度形成红色HTL42。此外，在整个区域中由TPD形成厚度为10nm的一层。
蒽衍生物(蓝色基质(BH))在蓝色像素区Bp中形成为的厚度。此外，蓝色像素Bp的发光材料层(EML)56是由掺杂5％的芘(Pyren)衍生物(蓝色掺质(BD))形成的。
CBP(绿色基质(GH))在绿色像素区Gp中形成为40nm的厚度。此外，绿色像素Gp的发光材料层(EML)54是由掺杂5％的ppy2Ir(acac)衍生物(绿色掺质(GD))形成的。
Be络合物衍生物(红色基质(RH)在红色像素区Rp中形成为36nm的厚度。此外，红色像素Rp的发光材料层(EML)52是由掺杂5％的btp2Ir(acac)(红色掺质(RD))形成的。
通过在EML52、54和56上掺杂Alq3至35nm的厚度形成ETL60。通过在ETL60上形成厚度为的LiF层以及以1:1的比例形成厚度为的Ag:Mg层来形成第二电极(阴极电极)70。第二电极(阴极电极)70形成为半透射电极。通过沉积NPD至厚度为65nm形成封盖层80以覆盖像素。
在这样的条件下形成有机发光层，然后，将通过实际测量像素亮度得到的结果列于下表1中。
[表1]
参照表1，从蓝色像素Bp发射出具有3.5[Cd/A]的亮度的蓝色光，并且已测得在色坐标中，CIE_x是0.138，并且CIE_y是0.050。
从绿色像素Gp发射出具有70[Cd/A]的亮度的绿色光，已经测得在色坐标中，CIE_x是0.210，并且CIE_y是0.730。
从红色像素Rp发射出具有33[Cd/A]的亮度的红色光，已经测得在色坐标中，CIE_x是0.653，并且CIE_y是0.323。
图2是示出形成在图1所示的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素每个上的有机发光层(例如，ETL、EML、HTL和HIL)的厚度的图表。
为了比较图1的比较例和本发明实施方式的光学特性，在假设在图2的条件下形成发光层的前提下进行光学模拟。光学模拟的结果列于下表2中。在这种情况下，像素结构和有机发光层的材料与图1的相同。
参照图2，空穴注入层(HIL)形成为20nm的厚度。蓝色像素Bp的空穴传输层(HTL)形成为123.4nm的厚度。绿色像素Gp的空穴传输层(HTL)形成为143.5nm的厚度。红色像素Rp的空穴传输层(HTL)形成为193nm的厚度。
蓝色像素Bp的发光材料层(蓝色EML)形成为20nm的厚度。绿色像素Gp的发光材料层(绿色EML)形成为40nm的厚度。红色像素Rp的发光材料层(红色EML)形成为36nm的厚度。在发光材料层(EML)上形成的电子传输层(ETL)形成为35nm的厚度。
在图2的条件下形成有机发光层，然后，将红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的光学模拟的结果列于下表2中。
[表2]
参照表2，在蓝色像素Bp中获得了蓝色光以3.3109[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.1382，并且CIE_y是0.0451。
在绿色像素Gp中获得了绿色光以32.9982[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.2117，并且CIE_y是0.7314。
在红色像素Rp中获得了红色光以13.5796[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.6514，并且CIE_y是0.3474。
分别从根据本发明实施方式的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素中发射的彩色光的亮度特性以及白光的亮度特性可以通过考虑像素实际亮度的测量结果以及光学模拟结果来类比。
本发明的第一实施方式
图3示出根据本发明第一实施方式的有机发光器件100的红色、绿色和蓝色像素结构图。图3示出具有应用了微腔结构的顶部发射型像素结构。
参照图3，根据本发明第一实施方式的有机发光器件100包括第一电极(阳极电极)110，第二电极(阴极电极)165和有机发光层。有机发光器件具有在注入正空穴的第一电极(阳极电极)110和注入电子的第二电极(阴极电极)165之间形成的有机发光层结构。封盖层(CPL)170形成在第二电极(阴极电极)165上。
根据本发明第一实施方式的有机发光器件100具有微腔结构，并且一个单元像素包括红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp三种颜色。
根据本发明第一实施方式的有机发光器件100的有机发光层形成为两个发光单元(2单元)的结构。有机发光层的第一发光单元(单元1)具有发射蓝色光的结构。有机发光层的第二发光单元(单元2)具有发射红色光、绿色光和蓝色光的结构。
第一电极(阳极电极)110形成为反射电极，而第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极，由此形成微腔。
这里，第一电极(阳极电极)110是反射电极，并且形成为一种ITO层(厚度：)，反射层(APC，厚度：)和ITO层(厚度：)堆叠的结构。在这种情况下，APC是由含有90％或更多的银(Ag)的合金形成的。
除了银以外，APC的材料还可以使用钯(Pd)、铜(Cu)、铟(In)或钕(Nd)。此外，APC的材料可以使用在Ag中加入了选自Pd、Cu、In和Nd中至少一种的合金。
第一电极(阳极电极)110是以一个单元像素为单位形成的。一个单元像素由红色像素、绿色像素和蓝色像素三种颜色组成，并且三种颜色的像素由堤部(未示出)分开。
光学腔形成在第一电极(阳极电极)110和第二电极(阴极电极)165之间。第二电极(阴极电极)165使得从有机发光层发射出的一些(例如，60％)光透过，不被透过的光(例如，40％)被反射而引起适合于各波长的相长干涉，从而提高发光效率。
有机发光层包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125，第一ETL(ETL1)130，电荷发生层(CGL)135，第二HTL(HTL2)140，红色EML152，绿色EML154，蓝色EML156和第二ETL(ETL2)160。虽然未示出，但有机发光层可以进一步包括EIL。
HIL115形成在第一电极(阳极电极)110上，第一HTL(HTL1)120形成在HIL115上。公共蓝色EML125形成在第一HTL(HTL1)120上。第一ETL(ETL1)130形成在公共蓝色EML125上。
电荷发生层(CGL)135在第一ETL(ETL1)130上形成为光学补偿层。第二HTL(HTL2)140形成在CGL135上。
红色EML152在红色像素区Rp中形成在第二HTL(HTL2)140上。绿色EML154在绿色像素区Gp中形成在第二HTL(HTL2)140上。蓝色EML156在蓝色像素区Bp中形成在第二HTL(HTL2)140上。
第二ETL(ETL2)160形成在红色EML152、绿色EML154和蓝色EML156上。第二电极(阴极电极)165形成在第二ETL(ETL2)160上。这种情况下，第二ETL(ETL2)160和第二电极(阴极电极)165形成在整个红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp上。
这里，有机发光层的第一发光单元(单元1)包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125和第一ETL(ETL1)130。
有机发光层的第二发光单元(单元2)包括第二HTL(HTL2)140，红色EML152，绿色EML154，蓝色EML156和第二ETL(ETL2)160。
在第一发光单元(单元1)中，在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp上共同形成公共蓝色EML125。此外，在第二发光单元(单元2)中形成红色EML152、绿色EML154和蓝色EML156。
红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp各具有微腔结构并且可通过EML来设置光学距离的厚度。
腔结构的光学距离通过使用第二单元中的元件进行调节。通过调节正空穴和电子以及在EML中发射出光的激子发生区的电荷平衡来发射红色光、绿色光和蓝色光。
图4是示出形成在根据本发明第一实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表。
用于放大每个发射波长区域的腔的蓝色像素Bp的厚度可以是到绿色像素Gp的厚度可以是到红色像素Rp的厚度可以是到
参照图4，HIL115在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，HIL115可形成为10nm的厚度。
第一HTL(HTL1)120在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一HTL(HTL1)120可以形成为30nm的厚度。
第一ETL(ETL1)130在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一ETL(ETL1)130可以形成为35nm的厚度。
CGL135在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，CGL135可以形成为10nm的厚度。
第二HTL(HTL2)140在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二HTL(HTL2)140可以形成为42nm的厚度。
第二ETL(ETL2)160在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二ETL(ETL2)160可以形成为35nm的厚度。
作为半透射电极的第二电极(阴极电极)165在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，通过在第二ETL(ETL2)160上形成厚度的LiF层以及以1:1比例形成厚度为的Ag:Mg层，将第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极。
第一发光单元(单元1)的公共蓝色EML(EML1)125在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，公共蓝色EML(EML1)125可以形成为19nm到31nm的厚度。
为了形成适合于红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的发光波长的光学距离，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)的厚度可与第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度不同。在此情况下，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度，并且可调整第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度。
例如，红色像素Rp的红色EML152可以形成为115.6nm的厚度。绿色像素Gp的绿色EML154可形成为53nm的厚度。蓝色像素Bp的蓝色EML156可形成为7nm到19nm的厚度。
这里，控制色腔以调整红色、绿色和蓝色色感。
例如，蓝色像素Bp的色腔可以通过第一发光单元(单元1)的第一HTL(HTL1)120的厚度来控制。红色像素Rp的色腔可以由第二发光单元(单元2)的红色EML152的厚度来控制。另外，绿色像素Gp的色腔可以由绿色EML154的厚度来控制。
形成EML的磷光体材料具有很长的使用寿命，但是光效率低。另一方面，磷光体材料具有高的发光效率，但具有短的使用寿命。
在根据本发明第一实施方式的有机发光器件中，蓝色像素Bp的第一EML(EML1)和第二EML(EML2)可以由不同的材料形成以提高蓝色像素Bp的光效率和使用寿命。
例如，第一EML(EML1)可由荧光材料形成，而第二EML(EML2)可以由磷光体材料形成。作为另一个例子，第一EML(EML1)可以由磷光体材料形成，而第二EML(EML2)可由荧光材料形成。即，公共蓝色EML(EML1)125可以由荧光材料形成，并且公共蓝色EML156可以由磷光体材料形成。另一方面，公共蓝色EML(EML1)125可以由磷光体材料形成，并且公共蓝色EML156可以由荧光材料形成。
有机发光层的材料
HIL115可由下式1中所述的HAT-CN、TBAHA、F4-TCNQ或CuPc形成。
第一ETL(ETL1)140和第二ETL(ETL2)160可以由下式2-9中所述的螺-PBD、BMB-3T、PF-6P、PyPySPyPy、COT、TPBI、恶二唑衍生物或蒽衍生物形成。
蓝色EML的磷光体材料可使用下式10-17中的材料。
蓝色荧光材料的基质(BH)可使用下式18的材料。
蓝色荧光材料的掺质(BD)可使用下式19的材料。
然而，本实施方式不限于此。蓝色EML的材料可以使用DAS、DSA-amin、1-DNA、DNA/mADN/TBADN或螺-低聚(亚苯基)，并且可以应用具有多种结构和多种衍生物的发光材料。
绿色荧光材料可使用下式20-25的材料。
红色荧光材料可使用下式26-30的材料。
蓝色EML的磷光体材料的基质可使用下式31-37的材料。
红色EML和绿色EML每种的磷光体材料的基质可使用下式38-44的材料。
红色EML的磷光体材料的掺质可使用下式45的材料。
绿色EML的磷光体材料的掺质可使用下式46的材料。
蓝色EML的磷光体材料的掺质可使用下式47的材料。
然而，本实施方式不限于此。例如，磷光体材料的基质可以改变为各种衍生物，并且荧光材料的掺质可以包含Ir络合物。
选自第一发光单元(单元1)的EML(ELM1)和第二发光单元(单元2)的EML(ELM2)中的至少之一可以通过混合两种或更多种基质而形成。另外，选自第一发光单元(单元1)的EML(ELM1)和第二发光单元(单元2)的EML(ELM2)中的至少之一可以通过混合两种或更多种掺质而形成。
再次参照图4和图5，在第一单元中从公共蓝色EML(EML1)125发射出蓝色光。在这种情况下，在红色像素Rp和绿色像素Gp中，通过控制色腔(微腔的光学距离和电荷平衡)而耗尽蓝色光。但是，在蓝色像素Bp中，蓝色光不被耗尽而是被微腔放大。
在第二发光单元(单元2)中，从红色像素Rp发射出红色光，从绿色像素Gp发射出绿色光而从蓝色像素Bp发射出蓝色光。另外，红色光、绿色光和蓝色光穿过第二电极(阴极电极)165，并且输出到外部。在这种情况下，从第一发光单元(单元1)产生的蓝色光和从第二发光单元(单元2)产生的蓝色光在蓝色像素Bp中累加，并且因此，提高了蓝色光的效率。另外，蓝色像素Bp的使用寿命提高。
本发明第一实施方式的光学模拟结果
将图4和图5所示的像素结构的条件应用于光学模拟设备(FLUXim公司的Setfos3.3)，并且对根据本发明第一实施方式的有机发光器件进行光学模拟。
在图4的条件下形成有机发光层，然后，将红色像素、绿色像素和蓝色像素的光学模拟结果列于下表3中。
[表3]
参照表3，在蓝色像素Bp中获得了蓝色光以4.4301[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.1376，并且CIE_y是0.0499。
在绿色像素Gp中获得了绿色光以32.99466[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.2142，并且CIE_y是0.6799。
在红色像素Rp中获得了红色光以11.2008[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.653，并且CIE_y是0.308。
从根据本发明实施方式的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素发射的彩色光的亮度特性，以及白光的亮度特性可以通过使用光学模拟结果来类比。
图5是示出通过比较根据比较例的有机发光器件的光学模拟结果和根据本发明第一至第四实施方式的有机发光器件的光学模拟结果所获得的结果的图表。图6是示出基于图5所示的根据比较例的有机发光器件的光学模拟结果和根据本发明第一至第四实施方式的有机发光器件的光学模拟结果的亮度转换数据的图表。
参照图5和图6，通过比较比较例(图1和图2)和根据本发明第一实施方式的有机发光器件的光学模拟结果，可以看出，发光效率最低的蓝色光的亮度在相似的色坐标中得以提高。
基于光学模拟结果类比实际亮度，比较例的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了3.5[Cd/A]的发光效率。根据本发明第一实施方式的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了4.8[Cd/A]的发光效率。即，蓝色像素Bp的发光效率提高了37％或更多。
此外，由于蓝色像素Bp的发光效率提高，白光的效率也从26[Cd/A]提高到29.1[Cd/A]，因此，与比较例相比，白光的效率提高了约12％。
本发明的第二实施方式
图7示出根据本发明第二实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图。图7示出具有应用了微腔结构的顶部发射型像素结构。
在描述根据本发明第二实施方式的有机发光器件的像素结构时，可不再提供与参照图3和图4在上面描述的本发明第一实施方式的元件相同的那些元件的详细说明。
参照图7，根据本发明第二实施方式的有机发光器件200包括第一电极(阳极电极)110，第二电极(阴极电极)165以及有机发光层。有机发光器件具有在注入正空穴的第一电极(阳极电极)110和注入电子的第二电极(阴极电极)165之间形成的有机发光层结构。封盖层(CPL)170形成在第二电极(阴极电极)165上。
根据本发明第二实施方式的有机发光器件200的有机发光层形成为两个发光单元(2单元)的结构。有机发光层的第一发光单元(单元1)具有发射蓝色光的结构。有机发光层的第二发光单元(单元2)具有发射红色光、绿色光和蓝色光的结构。
第一电极(阳极电极)110形成为反射电极，而第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极，由此形成微腔。
根据本发明第二实施方式的有机发光器件200的有机发光层包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125，第一ETL(ETL1)130，电荷发生层(CGL)135，第二HTL(HTL2)140，红色EML252，绿色EML254，蓝色EML256和第二ETL(ETL2)160。另外，根据本发明第二实施方式的有机发光器件200还可以包括绿色像素Gp的绿色HTL280。
HIL115形成在第一电极(阳极电极)110上，第一HTL(HTL1)120形成在HIL115上。公共蓝色EML125形成在第一HTL(HTL1)120上。第一ETL(ETL1)130形成在公共蓝色EML125上。
电荷发生层(CGL)135在第一ETL(ETL1)130上形成为光学补偿层。第二HTL(HTL2)140形成在CGL135上。
红色EML252在红色像素区Rp中形成在第二HTL(HTL2)140上。绿色HTL280在绿色像素区Gp中形成在第二HTL(HTL2)140上。绿色EML254形成在绿色HTL280上。蓝色EML256在蓝色像素区Bp中形成在第二HTL(HTL2)140上。
第二ETL(ETL2)160形成在红色EML252、绿色EML254和蓝色EML256上。第二电极(阴极电极)165形成在第二ETL(ETL2)160上。
这里，有机发光层的第一发光单元(单元1)包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125和第一ETL(ETL1)130。
有机发光层的第二发光单元(单元2)包括第二HTL(HTL2)140，红色EML252，绿色EML254，蓝色EML256，绿色HTL280和第二ETL(ETL2)160。
在第一发光单元(单元1)中，在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp上共同形成公共蓝色EML125。此外，在第二发光单元(单元2)中形成红色EML252、绿色EML254和蓝色EML256。
红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp各具有微腔结构并且可通过EML设置光学距离的厚度。
腔结构的光学距离通过使用第二单元中的元件进行调节。通过调节正空穴和电子以及在EML中发射出光的激子发生区的电荷平衡来发射红色光、绿色光和蓝色光。
与本发明第一实施方式相比较，根据本发明第二实施方式，在绿色像素Gp中进一步形成绿色HTL280，并且因此，绿色像素Gp的绿色EML254的厚度改变。
图8是示出形成在根据本发明第二实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表。
用于放大各发射波长区域的腔的蓝色像素Bp的厚度可以是到 。绿色像素Gp的厚度可以是到。红色像素的厚度可以是到。
参照图8，HIL115在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，HIL115可形成为10nm的厚度。
第一HTL(HTL1)120在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一HTL(HTL1)120可以形成为30nm的厚度。
第一ETL(ETL1)130在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一ETL(ETL1)130可以形成为35nm的厚度。
CGL135在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，CGL135可以形成为10nm的厚度。
第二HTL(HTL2)140在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二HTL(HTL2)140可以形成为42nm的厚度。
第二ETL(ETL2)160在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二ETL(ETL2)160可以形成为35nm的厚度。
此外，第一电极(阳极电极)110是反射电极，并且形成为一种ITO层(厚度：)，反射层(APC，厚度：)和ITO层(厚度：)堆叠的结构。在这种情况下，APC是由含有90％或更多的银(Ag)的合金形成的。
作为半透射电极的第二电极(阴极电极)165在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，通过在第二ETL(ETL2)160上形成厚度的LiF层以及以1:1比例形成厚度为的Ag:Mg层，将第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极。
第一发光单元(单元1)的公共蓝色EML(EML1)125在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，公共蓝色EML(EML1)125可以形成为19nm到31nm的厚度。
绿色像素Gp的绿色HTL280形成为12nm的厚度。
为了形成适合于红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的发光波长的光学距离，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)的厚度可与第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度不同。在此情况下，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度，并且可调整第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度。
通过红色像素Rp的红色EML，绿色像素Gp的绿色EML和蓝色像素Bp的蓝色EML的厚度来满足红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的微腔的光学距离。
例如，红色像素Rp的红色EML252可以形成为115.6nm的厚度。绿色像素Gp的绿色EML254可形成为41nm的厚度。蓝色像素Bp的蓝色EML256可形成为7nm到19nm的厚度。
这里，控制色腔以调整红色、绿色和蓝色色感。
例如，蓝色像素Bp的色腔可以通过第一发光单元(单元1)的第一HTL(HTL1)120的厚度来控制。红色像素Rp的色腔可以由第二发光单元(单元2)的红色EML252的厚度来控制。另外，绿色像素Gp的色腔可以由绿色EML254的厚度来控制。
这里，在绿色像素Gp中，绿色HTL280形成为12nm的厚度并且调整绿色EML254的厚度。
形成EML的磷光体材料具有长的使用寿命，但是光效率低。另一方面，磷光体材料具有高的发光效率，但具有短的使用寿命。
在根据本发明第二实施方式的有机发光器件中，蓝色像素Bp的第一EML(EML1)和第二EML(EML2)可以由不同的材料形成以提高蓝色像素Bp的光效率和使用寿命。
例如，第一EML(EML1)可由荧光材料形成，而第二EML(EML2)可以由磷光体材料形成。作为另一个例子，第一EML(EML1)可以由磷光体材料形成，而第二EML(EML2)可由荧光材料形成。即，公共蓝色EML(EML1)125可以由荧光材料形成，并且蓝色EML256可以由磷光体材料形成。另一方面，公共蓝色EML(EML1)125可以由磷光体材料形成，并且蓝色EML256可以由荧光材料形成。
在第一单元中从公共蓝色EML(EML1)125发射出蓝色光。在这种情况下，在红色像素Rp和绿色像素Gp中，通过控制色腔(微腔的光学距离和电荷平衡)而耗尽蓝色光。但是，在蓝色像素Bp中，蓝色光不被耗尽而是被微腔放大。
在第二发光单元(单元2)中，从红色像素Rp发射出红色光，从绿色像素Gp发射出绿色光而从蓝色像素Bp发射出蓝色光。另外，红色光、绿色光和蓝色光穿过第二电极(阴极电极)165，并且输出到外部。在这种情况下，从第一发光单元(单元1)产生的蓝色光和从第二发光单元(单元2)产生的蓝色光在蓝色像素Bp中累加，并且因此，提高了蓝色光的效率。另外，蓝色像素Bp的使用寿命提高。
本发明第二实施方式的光学模拟结果
再次参照图5和图6，将图7和图8所示的像素结构的条件应用于光学模拟设备(FLUXim公司的Setfos 3.3)，并且对根据本发明第二实施方式的有机发光器件进行光学模拟。在图8的条件下形成有机发光层，然后，将红色像素、绿色像素和蓝色像素的光学模拟结果列于下表4中。
[表4]
参照表4，在蓝色像素Bp中获得了蓝色光以4.4301[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.1376，并且CIE_y是0.0499。
在绿色像素Gp中获得了绿色光以33.8095[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.2151，并且CIE_y是0.6799。
在红色像素Rp中获得了红色光以11.2008[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.653，并且CIE_y是0.308。
从根据本发明实施方式的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素发射的彩色光的亮度特性，以及白光的亮度特性可以通过使用光学模拟结果来类比。
通过比较图5和图6所示的比较例(图1和图2)与根据本发明第二实施方式的有机发光器件的光学模拟结果，可以看出，发光效率最低的蓝色光的亮度在相似的色坐标中被提高。另外，可以看出绿色光的亮度提高。
基于光学模拟结果类比实际亮度，比较例的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了3.5[Cd/A]的发光效率。根据本发明第二实施方式的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了4.8[Cd/A]的发光效率。即，蓝色像素Bp的发光效率提高了37％或更多。
此外，比较例的有机发光器件的绿色像素Gp获得了705[Cd/A]的发光效率。根据本发明第二实施方式的有机发光器件的绿色像素Gp获得了71.7[Cd/A]的发光效率。即，绿色像素Gp的发光效率提高了约2.42％。
因此，蓝色像素Bp和绿色像素Gp的发光效率提高，白光的效率也从26[Cd/A]提高到29.3[Cd/A]，并且因此，与比较例相比，白光的效率提高了约12.7％。
本发明的第三实施方式
图9示出根据本发明第三实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素结构图。图9示出具有应用了微腔结构的顶部发射型像素结构。
在描述根据本发明第三实施方式的有机发光器件的像素结构时，可不再提供与本发明的第一和第二实施方式的元件相同的那些元件的详细说明。
参照图9，根据本发明第三实施方式的有机发光器件300包括第一电极(阳极电极)110，第二电极(阴极电极)165以及有机发光层。有机发光器件具有在注入正空穴的第一电极(阳极电极)110和注入电子的第二电极(阴极电极)165之间形成的有机发光层结构。封盖层(CPL)170形成在第二电极(阴极电极)165上。
根据本发明第三实施方式的有机发光器件300的有机发光层形成为两个发光单元(2单元)的结构。有机发光层的第一发光单元(单元1)具有发射蓝色光的结构。有机发光层的第二发光单元(单元2)具有发射红色光、绿色光和蓝色光的结构。
第一电极(阳极电极)110形成为反射电极，而第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极，由此形成微腔。
根据本发明第三实施方式的有机发光器件300的有机发光层包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125，第一ETL(ETL1)130，电荷发生层(CGL)135，第二HTL(HTL2)140，红色EML352，绿色EML354，蓝色EML356和第二ETL(ETL2)160。另外，根据本发明第三实施方式的有机发光器件300还可以包括红色像素Rp的红色HTL380。
HIL115形成在第一电极(阳极电极)110上，第一HTL(HTL1)120形成在HIL115上。公共蓝色EML125形成在第一HTL(HTL1)120上。第一ETL(ETL1)130形成在公共蓝色EML125上。
电荷发生层(CGL)135在第一ETL(ETL1)130上被形成为光学补偿层。第二HTL(HTL2)140形成在CGL135上。
红色HTL 380在红色像素区Rp中形成在第二HTL(HTL2)140上。红色EML352形成在红色HTL 380上。绿色EML 354在绿色像素区Gp中形成在第二HTL(HTL2)140上。蓝色EML356在蓝色像素区Bp中形成在第二HTL(HTL2)140上。
第二ETL(ETL2)160形成在红色EML352、绿色EML354和蓝色EML356上。第二电极(阴极电极)165形成在第二ETL(ETL2)160上。
这里，有机发光层的第一发光单元(单元1)包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125和第一ETL(ETL1)130。
有机发光层的第二发光单元(单元2)包括第二HTL(HTL2)140，红色EML352，绿色EML354，蓝色EML356，红色HTL380和第二ETL(ETL2)160。
在第一发光单元(单元1)中，在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp上共同形成公共蓝色EML125。此外，在第二发光单元(单元2)中形成红色EML352、绿色EML354和蓝色EML356。
红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp各具有微腔结构并且可通过EML来设置光学距离的厚度。
腔结构的光学距离是通过使用第二单元中的元件进行调节。通过调整正空穴和电子以及在EML中发射出光的激子发生区的电荷平衡来发射红色光、绿色光和蓝色光。
与本发明第一实施方式相比较，根据本发明第三实施方式，在红色像素Rp中进一步形成红色HTL380，并且因此，红色像素Rp的红色EML352的厚度改变。
图10是示出形成在根据本发明第三实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表。
用于放大各发射波长区域的腔的蓝色像素Bp的厚度可以是到 。绿色像素Gp的厚度可以是到。红色像素的厚度可以是到。
参照图10，HIL115在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，HIL115可形成为10nm的厚度。
第一HTL(HTL1)120在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一HTL(HTL1)120可以形成为30nm的厚度。
第一ETL(ETL1)130在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一ETL(ETL1)130可以形成为35nm的厚度。
CGL135在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，CGL135可以形成为10nm的厚度。
第二HTL(HTL2)140在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二HTL(HTL2)140可以形成为42nm的厚度。
第二ETL(ETL2)160在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二ETL(ETL2)160可以形成为35nm的厚度。
此外，第一电极(阳极电极)110是反射电极，并且形成为一种ITO层(厚度：)，反射层(APC，厚度：)和ITO层(厚度：)堆叠的结构。在这种情况下，APC是由含有90％或更多的银(Ag)的合金形成的。
作为半透射电极的第二电极(阴极电极)165在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，通过在第二ETL(ETL2)160上形成厚度的LiF层以及以1:1比例形成厚度为的Ag:Mg层，将第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极。
第一发光单元(单元1)的公共蓝色EML(EML1)125在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，公共蓝色EML(EML1)125可以形成为19nm到31nm的厚度。
红色像素Rp的红色HTL380形成为10nm的厚度。
为了形成适合于红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的发光波长的光学距离，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)的厚度可与第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度不同。在此情况下，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度，并且可调整第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度。
通过红色像素Rp的红色EML，绿色像素Gp的绿色EML和蓝色像素Bp的蓝色EML的厚度来满足红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的微腔的光学距离。
例如，红色像素Rp的红色EML352可以形成为93.6nm的厚度。绿色像素Gp的绿色EML354可形成为52nm的厚度。蓝色像素Bp的蓝色EML356可形成为7nm到19nm的厚度。
这里，控制色腔以调整红色、绿色和蓝色色感。
例如，蓝色像素Bp的色腔可以通过第一发光单元(单元1)120的第一HTL(HTL1)的厚度来控制。红色像素Rp的色腔可以由第二发光单元(单元2)的红色EML352的厚度来控制。另外，绿色像素Gp的色腔可以由绿色EML354的厚度来控制。
这里，在红色像素Rp中，红色HTL380形成为10nm的厚度并且调整红色EML352的厚度。形成EML的磷光体材料具有长的使用寿命，但是光效率低。另一方面，磷光体材料具有高的发光效率，但具有短的使用寿命。
在根据本发明第三实施方式的有机发光器件中，蓝色像素Bp的第一EML(EML1)和第二EML(EML2)可以由不同的材料形成以提高蓝色像素Bp的光效率和使用寿命。
例如，第一EML(EML1)可由荧光材料形成，而第二EML(EML2)可以由磷光体材料形成。作为另一个例子，第一EML(EML1)可以由磷光体材料形成，而第二EML(EML2)可由荧光材料形成。即，公共蓝色EML(EML1)125可以由荧光材料形成，并且蓝色EML356可以由磷光体材料形成。另一方面，公共蓝色EML(EML1)125可以由磷光体材料形成，并且蓝色EML356可以由荧光材料形成。
在第一单元中从公共蓝色EML(EML1)125发射出蓝色光。在这种情况下，在红色像素Rp和绿色像素Gp中，通过控制色腔(微腔的光学距离和电荷平衡)而耗尽蓝色光。但是，在蓝色像素Bp中，蓝色光不被耗尽而是被微腔放大。
在第二发光单元(单元2)中，从红色像素Rp发射出红色光，从绿色像素Gp发射出绿色光而从蓝色像素Bp发射出蓝色光。另外，红色光、绿色光和蓝色光穿过第二电极(阴极电极)165，并且输出到外部。在这种情况下，从第一发光单元(单元1)产生的蓝色光和从第二发光单元(单元2)产生的蓝色光在蓝色像素Bp中累加，并且因此，提高了蓝色光的效率。另外，蓝色像素Bp的使用寿命提高。
本发明第三实施方式的光学模拟结果
再次参照图5和图6，将图9和图10所示的像素结构的条件应用于光学模拟设备(FLUXim公司的Setfos 3.3)，并且对根据本发明第三实施方式的有机发光器件进行光学模拟。在图10的条件下形成有机发光层，然后，红色像素、绿色像素和蓝色像素的光学模拟结果列于下表5中。
[表5]
参照表5，在蓝色像素Bp中获得了蓝色光以4.4301[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.1376，并且CIE_y是0.0499。
在绿色像素Gp中获得了绿色光以32.9466[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.2142，并且CIE_y是0.6799。
在红色像素Rp中获得了红色光以15.3219[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.6448，并且CIE_y是0.3262。
从根据本发明实施方式的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素发射的彩色光的亮度特性，以及白光的亮度特性可以通过使用光学模拟结果来类比。
通过比较图6所示的比较例(图1和图2)和根据本发明第三实施方式的有机发光器件的光学模拟结果，可以看出，发光效率最低的蓝色光的亮度在相似的色坐标中被提高。另外，可以看出绿色光的亮度提高。
基于光学模拟结果类比实际亮度，比较例的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了3.5[Cd/A]的发光效率。根据本发明第三实施方式的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了4.8[Cd/A]的发光效率。即，蓝色像素Bp的发光效率提高了37％或更多。
此外，比较例的有机发光器件的红色像素Rp获得了33[Cd/A]的发光效率。根据本发明第三实施方式的有机发光器件的红色像素Rp获得了37.13[Cd/A]的发光效率。即，红色像素Rp的发光效率提高了约12.5％。
因此，蓝色像素Bp和绿色像素Gp的发光效率提高，白光的效率也从26[Cd/A]提高到31.6[Cd/A]，并且因此，与比较例相比，白光的效率提高了约21.5％。
本发明的第四实施方式
图12是示出根据本发明第四实施方式的有机发光器件的红色、绿色和蓝色像素中形成的有机发光层的厚度的图表。图12示出具有应用了微腔结构的顶部发射型像素结构。
在描述根据本发明第四实施方式的有机发光器件的像素结构时，可不再提供与本发明的第一至第三实施方式的元件相同的那些元件的详细说明。
参照图11，根据本发明第四实施方式的有机发光器件400包括第一电极(阳极电极)110，第二电极(阴极电极)165以及有机发光层。有机发光器件具有在注入正空穴的第一电极(阳极电极)110和注入电子的第二电极(阴极电极)165之间形成的有机发光层结构。封盖层(CPL)170形成在第二电极(阴极电极)165上。
根据本发明第四实施方式的有机发光器件400的有机发光层形成为两个发光单元(2单元)的结构。有机发光层的第一发光单元(单元1)具有发射蓝色光的结构。有机发光层的第二发光单元(单元2)具有发射红色光、绿色光和蓝色光的结构。
第一电极(阳极电极)110形成为反射电极，而第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极，由此形成微腔。
根据本发明第四实施方式的有机发光器件400的有机发光层包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125，第一ETL(ETL1)130，电荷发生层(CGL)135，第二HTL(HTL2)140，红色EML452，绿色EML454，蓝色EML456和第二ETL(ETL2)160。
此外，根据本发明第四实施方式的有机发光器件的有机发光层可进一步包括红色像素Rp的红色HTL480和绿色像素Gp的绿色HTL490。HIL115形成在第一电极(阳极电极)110上，第一HTL(HTL1)120形成在HIL115上。公共蓝色EML125形成在第一HTL(HTL1)120上。第一ETL(ETL1)130形成在公共蓝色EML125上。
电荷发生层(CGL)135在第一ETL(ETL1)130上形成为光学补偿层。第二HTL(HTL2)140形成在CGL135上。
红色HTL 480在红色像素区Rp中形成在第二HTL(HTL2)140上。红色EML452形成在红色HTL 480上。
绿色HTL490在绿色像素区Gp中形成在第二HTL(HTL2)140上。绿色EML454形成在绿色HTL490上。
蓝色EML456在蓝色像素区Bp中形成在第二HTL(HTL2)140上。
第二ETL(ETL2)160形成在红色EML452、绿色EML454和蓝色EML456上。第二电极(阴极电极)165形成在第二ETL(ETL2)160上。
这里，有机发光层的第一发光单元(单元1)包括HIL115，第一HTL(HTL1)120，公共蓝色EML125和第一ETL(ETL1)130。
有机发光层的第二发光单元(单元2)包括第二HTL(HTL2)140，红色EML452，绿色EML454，蓝色EML456，红色HTL480，绿色HTL490和第二ETL(ETL2)160。
在第一发光单元(单元1)中，在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp上共同形成公共蓝色EML125。此外，在第二发光单元(单元2)中形成红色EML452、绿色EML454和蓝色EML456。红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp各具有微腔结构并且可通过EML设置光学距离厚度。
通过红色像素Rp的红色EML，绿色像素Gp的绿色EML和蓝色像素Bp的蓝色EML的厚度来满足红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的微腔的光学距离。
腔结构的光学距离是通过使用第二单元中的元件进行调节。通过调节正空穴和电子以及在EML中发射出光的激子发生区的电荷平衡来发射红色光、绿色光和蓝色光。与本发明第一实施方式相比较，根据本发明第四实施方式，在红色像素Rp中进一步形成红色HTL480，并且因此，红色像素Rp的红色EML452的厚度改变。
此外，进一步在绿色像素Gp中形成绿色HTL490，并且因此，绿色像素Gp的绿色EML454的厚度改变。
图12是示出形成在根据本发明第四实施方式的有机发光器件400的红色、绿色和蓝色像素每一个中的有机发光层的厚度的图表。
用于放大各发射波长区域的腔的蓝色像素Bp的厚度可以是到 。绿色像素Gp的厚度可以是到。红色像素的厚度可以是到。
参照图12，HIL115在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，HIL115可形成为10nm的厚度。
第一HTL(HTL1)120在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一HTL(HTL1)120可以形成为30nm的厚度。
第一ETL(ETL1)130在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第一ETL(ETL1)130可以形成为35nm的厚度。
CGL135在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，CGL135可以形成为10nm的厚度。
第二HTL(HTL2)140在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二HTL(HTL2)140可以形成为42nm的厚度。
第二ETL(ETL2)160在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，第二ETL(ETL2)160可以形成为35nm的厚度。
此外，第一电极(阳极电极)110是反射电极，并且形成为一种ITO层(厚度：)，反射层(APC，厚度：)和ITO层(厚度：)堆叠的结构。在这种情况下，APC是由含有90％或更多的银(Ag)的合金形成。
作为半透射电极的第二电极(阴极电极)165在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，通过在第二ETL(ETL2)160上形成厚度的LiF层以及以1:1比例形成厚度为的Ag:Mg层，将第二电极(阴极电极)165形成为半透射电极。
第一发光单元(单元1)的公共蓝色EML(EML1)125在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度。例如，公共蓝色EML(EML1)125可以形成为19nm到31nm的厚度。
红色像素Rp的红色HTL480形成为10nm的厚度。
绿色像素Gp的绿色HTL490形成为12nm的厚度。
为了形成适合于红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp的发光波长的光学距离，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)的厚度可与第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度不同。在此情况下，第一发光单元(单元1)的EML(EML1)在红色像素Rp、绿色像素Gp和蓝色像素Bp中形成为相同的厚度，并且可调整第二发光单元(单元2)的EML(EML2)的厚度。
例如，红色像素Rp的红色EML452可以形成为93.6nm的厚度。绿色像素Gp的绿色EML454可形成为41nm的厚度。蓝色像素Bp的蓝色EML456可形成为7nm到19nm的厚度。
这里，控制色腔以调整红色、绿色和蓝色色感。
例如，蓝色像素Bp的色腔可以通过第一发光单元(单元1)的第一HTL(HTL1)120的厚度来控制。红色像素Rp的色腔可以由第二发光单元(单元2)的红色EML452的厚度来控制。另外，绿色像素Gp的色腔可以由绿色EML454的厚度来控制。
这里，在红色像素Rp中，红色HTL480形成为10nm的厚度并且调整红色EML452的厚度。
此外，在绿色像素Gp中，绿色HTL490形成为12nm的厚度并且调整绿色EML454的厚度。形成EML的磷光体材料具有长的使用寿命，但是光效率低。另一方面，磷光体材料具有高的发光效率，但具有短的使用寿命。
在根据本发明第四实施方式的有机发光器件中，蓝色像素Bp的第一EML(EML1)和第二EML(EML2)可以由不同的材料形成以提高蓝色像素Bp的光效率和使用寿命。
例如，第一EML(EML1)可由荧光材料形成，而第二EML(EML2)可以由磷光体材料形成。作为另一个例子，第一EML(EML1)可以由磷光体材料形成，而第二EML(EML2)可由荧光材料形成。即，公共蓝色EML(EML1)125可以由荧光材料形成，并且蓝色EML456可以由磷光体材料形成。另一方面，公共蓝色EML(EML1)125可以由磷光体材料形成，并且蓝色EML456可以由荧光材料形成。
在第一单元中从公共蓝色EML(EML1)125发射出蓝色光。在这种情况下，在红色像素Rp和绿色像素Gp中，通过控制色腔(微腔的光学距离和电荷平衡)而耗尽蓝色光。但是，在蓝色像素Bp中，蓝色光不被耗尽而是被微腔放大。
在第二发光单元(单元2)中，从红色像素Rp发射出红色光，从绿色像素Gp发射出绿色光而从蓝色像素Bp发射出蓝色光。另外，红色光、绿色光和蓝色光穿过第二电极(阴极电极)165，并且输出到外部。在这种情况下，从第一发光单元(单元1)产生的蓝色光和从第二发光单元(单元2)产生的蓝色光在蓝色像素Bp中累加，并且因此，提高了蓝色光的效率。另外，蓝色像素Bp的使用寿命提高。
本发明第四实施方式的光学模拟结果
将图11和图12所示的像素结构的条件应用于光学模拟设备(FLUXim公司的Setfos 3.3)，并且对根据本发明第四实施方式的有机发光器件进行光学模拟。在图12的条件下形成有机发光层，然后，将红色像素、绿色像素和蓝色像素的光学模拟结果列于下表6中。
[表6]
参照表6，在蓝色像素Bp中获得了蓝色光以4.4301[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.1376，并且CIE_y是0.0499。
在绿色像素Gp中获得了绿色光以33.8095[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.2151，并且CIE_y是0.6799。
在红色像素Rp中获得了红色光以15.3219[Cd/A]的亮度发射的光学模拟结果。在这种情况下，在色坐标中，CIE_x是0.6448，并且CIE_y是0.3262。
从根据本发明实施方式的有机发光器件的红色像素、绿色像素和蓝色像素发射的彩色光的亮度特性，以及白色光的亮度特性可以通过使用光学模拟结果来类比。
通过比较图5和图6所示的比较例(图1和图2)和根据本发明第四实施方式的有机发光器件的光学模拟结果，可以看出，发光效率最低的蓝色光的亮度在相似的色坐标中被提高。另外，可以看出红色光的亮度提高。
基于光学模拟结果类比实际亮度，比较例的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了3.5[Cd/A]的发光效率。根据本发明第四实施方式的有机发光器件的蓝色像素Bp获得了4.8[Cd/A]的发光效率。即，蓝色像素Bp的发光效率提高了37％或更多。
此外，比较例的有机发光器件的绿色像素Gp获得了70[Cd/A]的发光效率。根据本发明第四实施方式的有机发光器件的绿色像素Gp获得了71.7[Cd/A]的发光效率。即，绿色像素Gp的发光效率提高了约2.5％。
此外，比较例的有机发光器件的红色像素Rp获得了33[Cd/A]的发光效率。根据本发明第四实施方式的有机发光器件的红色像素Rp获得了37.13[Cd/A]的发光效率。即，红色像素Rp的发光效率提高了约12.5％。
因此，蓝色像素Bp和绿色像素Gp的发光效率提高，白光的效率也从26[Cd/A]提高到31.9[Cd/A]，并且因此，与比较例相比，白色光的效率提高了约22.7％。
考虑到根据本发明第一至第四实施方式的有机发光器件的发光效率，比较例的光学模拟结果以及基于光学模拟结果的亮度预测数据，可以看出根据本发明第一至第四实施方式的有机发光器件具有比根据比较例的有机发光器件增加更多的光效率。
在根据本发明实施方式的有机发光器件中，红色像素、绿色像素和蓝色像素中至少其一的光效率提高，并因此，发光元件的使用寿命以及包括该发光元件的显示面板的使用寿命提高。
在根据本发明实施方式的有机发光器件中，有机发光层形成为包括两个发光单元的发射结构，由此提高了红色光、绿色光和蓝色光的发光效率。
在根据本发明实施方式的有机发光器件中，有机发光层形成在包括两个发光单元的发射结构中，从而提高了有机发光元件的使用寿命和包括该发光元件的显示面板的使用寿命。
在根据本发明实施方式的有机发光器件中，有机发光层形成为包括两个发光单元的发射结构，由此提高了白光的亮度，以及红色光、绿色光和蓝色光各自的亮度。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求范围及其等同范围内的本发明的修改和变化。

Claims (18)

1.一种有机发光器件，其中在第一电极和第二电极之间布置有一微腔，所述有机发光器件包括：
第一发光单元，包括在发射具有不同波长范围的光的多个像素中共同包括的公共蓝色发光材料层；
第二发光单元，包括分别发射具有不同波长范围的光的红色发光材料层、绿色发光材料层和蓝色发光材料层；
布置在第一发光单元和第二发光单元之间的电荷发生层；
形成为反射电极的第一电极，向第一发光单元和第二发光单元提供具有第一极性的电荷；和
形成为半透射电极的第二电极，向第一发光单元和第二发光单元提供具有第二极性的电荷。
2.权利要求1的有机发光器件，其中第一发光单元包括：
布置在第一电极上的空穴注入层；
布置在空穴注入层上的第一空穴传输层；和
布置在公共蓝色发光材料层上的第一电子传输层。
3.权利要求2的有机发光器件，其中使用第一空穴传输层的厚度来满足微腔的光学距离。
4.权利要求2的有机发光器件，其中公共蓝色发光材料层布置在第一空穴传输层和第一电子传输层之间。
5.权利要求1的有机发光器件，其中第二发光单元包括：
布置在电荷发生层上的第二空穴传输层；和
布置在红色发光材料层、绿色发光材料层和蓝色发光材料层上的第二电子传输层。
6.权利要求5的有机发光器件，其中使用红色发光材料层、绿色发光材料层和蓝色发光材料层的厚度来满足微腔的光学距离。
7.权利要求6的有机发光器件，其中红色发光材料层、绿色发光材料层和蓝色发光材料层布置在第二空穴传输层和第二电子传输层之间。
8.权利要求1的有机发光器件，其中，
所述多个像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，以及
电荷发生层是在红色像素、绿色像素和蓝色像素中共同包括的。
9.权利要求1的有机发光器件，其中，
所述多个像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，并且
公共蓝色发射材料层是在红色像素、绿色像素和蓝色像素中共同包括的。
10.权利要求1的有机发光器件，其中，
所述多个像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，
红色发光材料层布置在红色像素中，
绿色发光材料层布置在绿色像素中，以及
蓝色发光材料层布置在蓝色像素中。
11.权利要求1的有机发光器件，其中，
所述多个像素包括红色像素、绿色像素和蓝色像素，
蓝色像素的厚度是到
绿色像素的厚度是到以及
红色像素的厚度是到
12.权利要求1的有机发光器件，其中，
公共蓝色发光材料层和红色发光材料层具有不同的厚度，以及
绿色发光材料层和蓝色光发光材料层具有不同的厚度。
13.权利要求12的有机发光器件，其中公共蓝色发光材料层具有19nm到31nm的厚度。
14.权利要求12的有机发光器件，其中红色发光材料层具有93.6nm到115.6nm的厚度。
15.权利要求14的有机发光器件，进一步包括设置在红色发光材料层下的红色空穴传输层。
16.权利要求12的有机发光器件，其中绿色发光材料层具有41nm到53nm的厚度。
17.权利要求16的有机发光器件，进一步包括设置在绿色发光材料层下的绿色空穴传输层。
18.权利要求12的有机发光器件，其中蓝色发光材料层具有7nm到19nm的厚度。
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