CN104752624B - 白色有机发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种白色有机发光器件,包括:彼此相对的阳极和阴极;多个设置在阳极和阴极之间的叠层,每个叠层包括空穴传输层、发光层和电子传输层;和设置在不同的叠层之间的电荷发生层,所述电荷发生层包括具有电子传输特性的单一有机基质、n型掺质和p型掺质。

Description

白色有机发光器件
技术领域
本发明涉及一种有机发光装置,更具体地说,涉及一种不会提高驱动电压但简化了叠层之间的电荷发生层的形成并提高效率和寿命的白色有机发光器件。
背景技术
近年来,信息化时代的到来带来了在视觉上表现电信息信号的显示器的快速发展。响应于此,进行了大量的研究以向各种平板显示装置赋予诸如纤薄、重量轻和低功耗等优异性能。
具体而言,平板显示装置的代表性的实例包括液晶显示(LCD)装置,等离子体显示面板(PDP)装置,电致发光显示(ELD)装置,电润湿显示(EWD)装置,场发射显示(FED)装置,有机发光二极管(OLED)显示装置等。
一般情况下,平面显示设备必然包括平板显示面板来形成图像。平面显示面板具有这样的结构:一对彼此相对的基板结合在一起,使得在基板之间设置固有的发光材料或偏光材料。
其中,有机发光显示装置使用自动发光的有机发光二极管(器件)来显示图像。
在下文中,将说明一般的有机发光装置。
一般的有机发光装置包括下述构成部件:基板,设置在基板上而彼此面对的第一电极和第二电极,以及形成在电极之间的发光层,所述发光层根据在第一电极和第二电极之间流动的驱动电流发光。发光层通过空穴和电子的复合而产生光。
此外,有机发光装置可以进一步包括在第一电极和发光层之间的、以便于将空穴从第一电极传输到发光层的空穴传输层和在第二电极与发光层之间的、以便于将电子从第二电极传输到发光层电子传输层。
在某些情况下,空穴传输层可以进一步包括与第一电极相邻的空穴注入层并且电子传输层可以进一步包括与第二电极相邻的电子注入层。空穴注入层可以与空穴传输层一体形成或分开形成,并且电子注入层也可以与电子传输层一体形成或分开形成。
在第一电极和第二电极中提供的层的组分是有机物质并且这些有机物质层是通过在基板上按顺序沉积相应层的组分而形成的。
对于这样的有机发光显示装置需要形成有机发光层。
提出了一种不用基于像素来构图有机层,而是通过层压包括不同颜色的有机发光层的堆叠结构来展现白色的有机发光显示装置。
也就是说,有机发光显示装置不是在形成发光二极管时使用掩模,而是通过在阳极与阴极之间沉积各层所产生的。所述有机发光显示装置的特征在于,在真空下通过沉积用于膜的不同组分而顺序形成包括有机发光层的有机膜。
有机发光显示装置可以用于各种应用,包括液晶显示装置或使用滤色器的全色显示装置的纤细光源、背光。
另一方面,传统的有机发光显示装置包括发射不同颜色的光的多个叠层,其中每个叠层都包括空穴传输层、发光层和电子传输层。另外,每个发光层包括单一基质和用于发射光呈色的掺质,从而基于注入到发光层中的电子和空穴的复合而发出相应颜色的光。此外,多个叠层通过层压形成,每一个都包括不同颜色的发光层。在这种情况下,电荷发生层(CGL)形成在叠层之间,使得从相邻的叠层中接收的电子或者空穴被传输到其中。此外,电荷发生层划分为n型电荷发生层和p型电荷发生层。还没有报道过能够提高驱动电压和寿命两者的常规电荷发生层结构。
在包括多个叠层的层叠结构中,电荷发生层被设置为用于连接叠层的层并且包括两个层,即n-型电荷发生层和p-型电荷发生层层压。在这种情况下,电子在n型电荷发生层和p-型电荷发生层之间的界面处积累,从而不利地使得难以从p-型电荷发生层向n-型电荷发生层传输电子,增加了电子传输的能量势垒并提高了驱动电压。
此外,电子的积累使得难以产生空穴,因此影响向与p型电荷发生层相邻的叠层提供空穴,并且长期来看,导致寿命降低。
发明内容
本发明涉及一种白色有机发光器件,其基本上克服了由于现有技术的限制和缺点所造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种白色有机发光器件,它不会提高驱动电压但简化了叠层之间的电荷发生层的形成,并提高了效率和寿命。
在下面的描述中将列出本发明其他优点、目的和特征,这些优点、目的和特征的一部分通过下面的描述将是显而易见的,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。
为了实现这些目的和其他优点,并且根据本发明的目的,如在这里体现和广义描述的,一种白色有机发光器件包括彼此相对的阳极和阴极,配置在阳极和阴极之间的多个叠层,每个叠层包括空穴传输层、发光层和电子传输层,以及设置在不同的叠层之间的电荷发生层,电荷发生层包括具有电子传输性质的单一有机基质以及n型掺质和p型掺质。
有机基质可以具有-3.5eV到-2.0eV的LUMO能级和-6.5eV到-5.0eV的HOMO能级。
有机基质可以具有1.0×10-5V·s/cm2至5.0x10-3V·s/cm2的电子迁移率。
n型掺质可以是碱金属、碱土金属、碱金属化合物和碱土金属化合物中的任一种。替代地,n型掺质可以用作电子供体并且是有机n型掺质以与有机基质一起形成电荷传输络合物。
p型掺质可以用作电子受体并且是有机p型掺质以与有机基质一起形成电荷传输络合物。
p型掺质可以是由下式表示的轴烯(radialene)化合物:
其中,X各自独立地表示其中R1各自独立地选自芳基和杂芳基,其中所述芳基和杂芳基被至少一种电子受体基团取代。
在这种情况下,电子受体基团可以选自氰基、氟、三氟甲基、氯和溴。
R1可被五氟吡啶-4-基、四氟-4-(三氟甲基)苯基、4-氰基五氟苯基(4-cyanoperfluorophenyl)、二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯基和全氟苯基中的一种所取代。
相对于电荷发生层的总体积,n型掺质和p型掺质可以分别以0.1%到15%(体积)的量形成。
p型掺质可以包括金属氧化物。
p型掺质可具有在HOMO能级与有机基质的LUMO能级之间的LUMO能级以及比有机基质的HOMO能级低的HOMO能级。
电荷发生层可以设置在彼此相邻的第一叠层和第二叠层之间,并且p-型掺质可布置在电荷发生层中,以使p型掺质接触第二叠层的空穴传输层,并且n型掺质可以被布置在电荷发生层中,使得n型掺质接触第一叠层的电子传输层。
如果需要,p型掺质和n型掺质可以布置在电荷发生层中,以使p型掺质与n型掺质重叠。替代地,p型掺质和n型掺质可以布置在电荷发生层的不同区域,使得p型掺质与n型掺质不重叠。
应当理解的是,前面对本发明的一般性描述和以下详细描述是示例性和解释性的,并且旨在为所要求保护的本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是示出根据本发明的包括白色有机发光器件的显示装置的剖视图;
图2是示出比较根据本发明的白色有机发光器件与参照例中,电荷发生层和与其相邻的层之间的能带隙的视图;
图3是示出在根据本发明第一实施例的白色有机发光器件中,电荷发生层和与其相邻的层之间的能带隙的视图;
图4是示出在根据本发明第二实施例的白色有机发光器件中,电荷发生层和与其相邻的层之间的能带隙的视图;
图5是示出比较参照例和第一实施例之间的寿命的曲线图;和
图6是示出在参照例和第一实施例中,根据亮度的电流效能的曲线图。
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。
在下文中,参照附图详细说明根据本发明的白色有机发光器件。
图1是示出根据本发明的包括白色有机发光器件的显示装置的剖视图。
如图1所示,根据本发明的包括白色有机发光器件的显示装置包括:在基板10上包括多个形成矩阵的薄膜晶体管TFT的薄膜晶体管阵列50和在每个像素中连接到每个薄膜晶体管TFT的白色有机发光器件。
此外,该白色有机发光器件具有n个(其中n为2以上的自然数)插入到阳极110和阴极150之间的叠层120和140。虽然图中仅示出两个叠层,但本发明不限于此,并且可以应用三个或更多个叠层。
设置在阳极110和阴极150之间的叠层120和140分别包括空穴传输层123和143、发光层125和145以及电子传输层127和147,并且与阳极110相邻的第一叠层120进一步包括接触阳极110的空穴注入层121,而与阴极150相邻的第二叠层140还包括接触阴极150的电子注入层149。
此外,在不同的叠层120和140之间提供电荷发生层130,所述电荷发生层130包括单一的有机基质材料h以及彼此不同的n型掺质d1和p型掺质d2。在此,有机基质材料h是具有电子传输性质的单一化合物。
优选地,有机基质h具有-3.5eV到-2.0eV的LUMO能级和-6.5eV到-5.0eV的HOMO能级。
在这种情况下,有机基质h是具有1.0x10-5V·s/cm2到5.0x10-3V·s/cm2的电子迁移率的电子传输化合物。
例如,有机基质h可以是由式1-3中任一种所表示的化合物。
[式1]
[式2]
[式3]
然而,有机基质不限于式1-3的化合物,并且可选自三(8-羟基喹啉)铝、三嗪、羟基喹啉衍生物、苯并唑衍生物和噻咯衍生物组成的组。
此外,n型掺质d1可以是碱金属、碱土金属、碱金属化合物和碱土金属化合物中的任何一种,或者n型掺质可以用作电子供体并且可以是有机n型掺质,以与有机基质一起形成电荷传输络合物。
在n型掺质d1为前者所述的金属或金属化合物的情况下,n型掺质d1可以包括Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy或Yb,或它们的化合物。
在n型掺质d1为后者所述的有机n型掺质的情况下,n型掺质d1具有较强的电子供体性质,结果是,n型掺质向有机基质h提供至少部分的电荷并因此与有机基质形成电荷传输络合物。n型掺质的有机分子的非限制性实例包括二-(亚乙基二硫)四硫富瓦烯(BEDT-TTF)、四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物。
当有机基质h是聚合物时,所述n型掺质可以是上面描述的材料,或者可以是分子分散或与作为次要组分的基质共聚合的材料。
同时,相对于基于有机基质的总体积,在有机基质h中的n型掺质的比例按体积计为0.1%至15%。另外,在图1所示的结构中,n型掺质d1可以在整个区域上与有机基质h共沉积,或可以仅仅在供给有机基质h的过程中在有限的区域中以小量提供,使得它设置为与第一叠层的电子传输层127相邻。
同时,p型掺质d2可以是金属氧化物或有机p型掺质,并作为电子受体。如果p型掺质是有机p型掺质,所述p型掺质可以与有机基质形成电荷传输络合物。
在这种情况下,当p型掺质d2为有机掺质时,它可以是由下式4表示的轴烯化合物:
[式4]
其中,X各自独立地表示其中R1各自独立地选自芳基和杂芳基,其中所述芳基和杂芳基是被至少一种电子受体基团取代的。
在这种情况下,电子受体基团可以选自氰基、氟、三氟甲基、氯和溴。此外,R1可被五氟吡啶-4-基、四氟-4-(三氟甲基)苯基、4-氰基五氟苯基(4-cyanoperfluorophenyl)、二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯基和全氟苯基中的一种所取代。
此外,当p型掺质d2为有机p型掺质时,所述p型掺质d2优选具有在有机基质h的最高占据分子轨道(HOMO)能级和其最低未占据分子轨道(LUMO)能级之间的LUMO能级并且具有比p型有机基质的HOMO能级低的HOMO能级。
此外,当p型掺质是金属化合物时,金属化合物中的金属具有比用作n型掺质的金属或金属化合物低的功函。
类似于n型掺质,p型掺质相对于电荷发生层130的总体积以按体积计为0.1%至15%的量形成,并与有机基质h一起共沉积,使得它被设置为与图1的第二叠层的空穴传输层143相邻或者被设置在电荷发生层130的整个区域上。
在形成电荷发生层130时,提供n型掺质d1和p型掺质d2并与有机基质h一起共沉积,当改变供给时间时,n型掺质d1和p型掺质d2可以被设置在电荷发生层130的不同区域中。在某些情况下,当p-型掺质d2被设置在电荷发生层130中接触第二叠层的空穴传输层143而n型掺质d1被设置在电荷发生层130中接触第一叠层的电子传输层127时,p型掺质d2可以与n型掺质d1在电荷发生层130中重叠或p型掺质d2和n型掺质d1可以形成在单独的区域,使得p型掺质d2与n型掺质d1在电荷发生层130中不重叠。
另外,当各叠层从下到上包括蓝色叠层和发射具有比蓝光更长波长的光的磷光叠层时,可以朝向阴极150或阳极110发射白光。
另外,如图所示,阳极110与基板100和多个叠层相邻,在其上形成布置在叠层和阴极150之间的电荷发生层。在某些情况下,阴极与基板100相邻设置,阳极被设置成使得所述阳极面对阴极,并在阴极与阳极之间以与图1中所示顺序相反的顺序提供电荷发生层1。
这里,磷光叠层的磷光发光层包括至少一种空穴传输材料的基质和至少一种电子传输材料的基质,并包括掺质,所述掺质发射具有黄绿色(Yellow Green)或淡黄绿(Yellowish Green)区域或红绿色(Red Green)区域波长的光。
此外,在磷光叠层的磷光发光层中可以包含一种或两种掺质。当存在两种掺质时,掺质可以不同浓度掺入。
另一方面,在第一叠层120是蓝色叠层的情况下,第一叠层120包括蓝色荧光发光层。在某些情况下,如果材料可以显色,那么蓝色荧光发光层可以改变为蓝色磷光发光层。
此外,在磷光叠层的磷光发光层中可以包含一种或两种掺质。当存在两种掺质时,掺质可以不同浓度掺入。在此情况下,各掺质掺入的厚度不大于
另一方面,第一叠层120包括蓝色荧光发光层125。在某些情况下,如果材料可以显色,那么蓝色荧光发光层可以改变为蓝色磷光发光层。
另外,与各叠层120和140的发光层125和145相邻的空穴传输层123和143以及电子传输层127和147的三重态水平优选比发光层的基质的三重态水平高0.01-0.4eV。这用于防止在各发光层中产生的激子被从相应的发光层中传输到与其相邻的空穴传输层或电子传输层中。
在下文中,将参照附图说明在参照例和本发明中,移动电子和空穴的原理。
图2是示出比较根据本发明的白色有机发光器件与参照例中,电荷发生层和与其相邻的层之间的能带隙的视图。
如图2所示,参照例的白色有机发光器件包括在不同的叠层之间单独形成的n型电荷发生层33和p-型电荷发生层37,并且进一步包括与n形电荷发生层33相邻的第一叠层的电子传输层27和与p型电荷发生层37相邻的第二叠层的空穴传输层43。
在此,n型电荷发生层33包括碱金属作为n型掺质并且p-型电荷发生层37包括有机p型掺质。
在这种情况下,存在于p-型电荷发生层37的LUMO能级位置的电子被传输到在单独形成的n型电荷发生层33和p-型电荷发生层37之间的界面处的n型电荷发生层33的情况下,电子的顺利传输由于大的能量势垒而不利地变困难并且电子被累积在n型电荷发生层33和p型电荷发生层37之间的界面处。
由于这个原因,尽管在n型电荷发生层33中存在n型掺质,但p-型电荷发生层中的空穴产生会由于没有足够的电子传输而受到抑制,这导致寿命劣化和驱动电压增加的问题。
此外,当多个界面反复出现时,将产生有机发光装置的产量低这一基本问题。
提供了以下的本发明的实施例来解决这个问题。
图3是示出在根据本发明第一实施例的白色有机发光器件中,电荷发生层和与其相邻的层之间的能带隙的视图。
如图3所示,根据第一实施例的白色有机发光器件包括具有单层结构,而不是双层结构的电荷发生层,并且该电荷发生层含有有机基质h,n型掺质d1和p型掺质d2。
在此,n型掺质d1被选择为具有第一功函的金属掺质,其包括碱金属或碱土金属。
此外,p型掺质d2的一个实例为有机p型掺质并且具有在有机基质h的最高占据分子轨道(HOMO)能级HOMO1和其最低未占据分子轨道(LUMO)LUMO1能级之间的LUMO能级(LUMO2)以及具有比p型有机基质的HOMO能级低的HOMO能级HOMO2。此外,有机p型掺质是由上面描述的式4的化合物所表示。
在此,当n型掺质d1被设置为与第一叠层的最接近于电荷发生层130的空穴传输层127相邻时,p型掺质d2被设置在电荷发生层130中与第二叠层的空穴传输层143相邻。
在这种情况下,电荷发生层是通过在单个有机基质h中共沉积n型掺质d1和p型掺质d2所形成的,从而相比于参照例消除了将电荷发生层分离的界面并提高了产率。
此外,电子在电荷发生层130中可实现分级(stepping)传输,从而使电子从电荷发生层130顺畅转移到相邻的第一叠层的电子传输层127中。另外,使p型掺质d2在相邻的第二叠层的空穴传输层143中共沉积,从而使布置在有机基质的HOMO能级HOMO1的空穴容易向第二叠层的空穴传输层143传输。
图4是示出在根据本发明第二实施例的白色有机发光器件中,电荷发生层和与其相邻的层之间的能带隙的视图。
相比于图3所示的第一实施例,在图4中所示的第二实施例利用金属组分作为p型掺质d2,并且金属化合物例如是W2O3、V2O5或Mo2O3
此外,这些金属化合物中所含的金属的功函W2比用作n型掺质的金属的功函W1更低,以使在电荷发生层230中产生的电子容易实现从作为p型掺质的金属化合物中的金属的功函W2到作为n型掺质的金属的功函W1的电子传输,并且由于功函W1和相邻的第一叠层的电子传输层的LUMO之间的细微差别,电子再被容易地从电荷发生层230传输到第一叠层的电子传输层。
此外,设置在有机基质的HOMO能级HOMO1处的空穴易于传输到第二叠层的空穴传输层143中。
第二实施例与上述第一实施例相同的部分将省略。
在下文中,将通过实验来说明对在图2和图3中所示的参照例和本发明的第一实施例的寿命和亮度的评估。
下面在参照例与本发明第一实施例中描述的第一叠层使用蓝色荧光发光层作为蓝色叠层并且第一叠层与阳极相邻并包括空穴注入层、第一空穴传输层、蓝色荧光发光层和第一电子传输层,这些层通常以上述顺序形成。
此外,第二叠层与电荷发生层130或p-型电荷发生层37相邻并且包括第二空穴传输层、磷光发光层、第二电子传输层和电子注入层,这些层通常以上述顺序形成。这里,测试了磷光发光层是例如黄绿色磷光发光层的情形。
一般情况下,第一叠层的空穴注入层是使用式5的HAT-CN形成的,并且第一空穴传输层是使用由下式6表示的材料形成的。另外,蓝色荧光发光层包含下式7的基质组分和下式8的蓝色掺质。另外,随后使用由下式9表示的材料形成第二电子传输层。
此外,根据本发明的第一实施例的白色有机发光器件与参照例的不同在于:在第一实施例中,电荷发生层是通过使用单一基质,以及n型掺质和p型掺质的组合进行共沉积形成的,而在参照例中,n型电荷发生层和p-型电荷发生层是分别形成的,使得在n型电荷发生层和p型电荷发生层分别具有n型特性和p型特性。
也就是说,将式9中的有机物质用于参照例中的n型电荷发生层的基质材料并且将少量碱金属或碱土金属如锂或镁作为n-型掺质引入到n型电荷发生层中。
此外,在参照例中,只使用式5的HAT-CN来形成p型电荷发生层的有机基质。
另一方面,根据本发明的电荷发生层利用式9的有机物质作为有机基质,金属(如碱金属或碱土金属)作为n型掺质,以及式4的轴烯化合物作为p型掺质。
此外,在参照例和本发明的第一实施例中共同形成的第二叠层的第二空穴传输层中,使用了与前述的第一叠层的第一空穴传输层相同的式6的材料,并且,使用式10的材料作为基质,式11的材料作为黄绿色掺质,以形成磷光发光层。
在接着形成的第二电子传输层中,使用了前述的第一电子传输层的式9的材料,作为电子注入层则使用了LiF。
同时,用于第一叠层的各层和第二叠层的各层(即空穴传输层、发光层和电子传输层)的材料不限于上述的那些,并且要考虑空穴和电子传输性质进行选择和改变。此外,发光层的掺质可以根据各叠层所需的发射光的颜色而改变。
[式5]
[式6]
[式7]
[式8]
[式9]
[式10]
[式11]
表1
图5是示出比较参照例和第一实施例之间的寿命的曲线图。图6是示出参照例和第一实施例中根据亮度的电流效能的曲线图。
如图5和表1所示,对于直到亮度L变化为初始亮度L0的95%时所取的时间T95,本发明第一实施例展现为111%,比参照例高出11%。考虑到其差异随着与初始亮度L0对比的变化量的增大而增大,在初始亮度的90%、75%、50%的情况下,容易预测出与参照例对比的差异会进一步增大。即,至少在寿命方面,本发明第一实施例的白色有机发光器件优于参照例。
如从表1可以看出,关于驱动电压或电流效率,相比于参照例,本发明的第一实施例展现出驱动电压略有增加(即101%),并且效能略有降低(即99.3%)。这些增加和降低的水平基本上可忽略不计,这意味着,参照例和实施例显示出大致类似的驱动电压和效能。也就是说,虽然电荷发生层的结构被简化,但相对于参照例,本发明的白色有机发光器件具有更优异的或相似的电压或效能。
此外,使用式1的化合物用于电荷发生层的有机基质来进行上述实验,但本发明不限于此。有机基质可以被改变成由式2或式3所代表的材料,并且p型基质也可以选自可由式4表示的化合物。
即,本发明的白色有机发光器件包括:简化成一个单层的电荷发生层代替具有n-型电荷发生层和p-型电荷发生层的双层结构的电荷发生层,从而提高了产量。为了这个目的,选择有机基质的材料使得具有不同极性类型的两种掺质在电荷发生层中有效地执行它们的功能。结果是,在n-型电荷发生层和p-型电荷发生层之间的界面被移除,从而提供了防止驱动电压增加、提高寿命且简化层结构的作用。
本发明的白色有机发光器件具有如下的效果。
本发明的白色有机发光器件包括:简化成一个单层的电荷发生层代替具有n-型电荷发生层和p-型电荷发生层的双层结构的电荷发生层,从而提高了产量。为了这个目的,选择有机基质的材料使得具有不同极性类型的两种掺质在电荷发生层中有效地执行它们的功能。结果是使得在n-型电荷发生层和p-型电荷发生层之间的界面被省略,从而提供了防止驱动电压增加、提高寿命且简化层结构的作用。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在本发明的显示装置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 (13)

1.一种白色有机发光器件,包括:
彼此相对的阳极和阴极;
多个设置在阳极和阴极之间的叠层,每个叠层包括空穴传输层、发光层和电子传输层;和
设置在不同的叠层之间的电荷发生层,所述电荷发生层具有单层结构,且由具有电子传输特性的单一有机基质、n型掺质和有机p型掺质组成;
其中,所述n型掺质和有机p型掺质设置于所述单一有机基质中;以及
有机p型掺质具有在有机基质的HOMO能级与LUMO能级之间的LUMO能级,并且具有比有机基质的HOMO能级更低的HOMO能级。
2.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中有机基质具有-3.5eV到-2.0eV的LUMO能级和-6.5eV到-5.0eV的HOMO能级。
3.根据权利要求2所述的白色有机发光器件,其中有机基质具有1.0x10-5V·s/cm2到5.0x10-3V·s/cm2的电子迁移率。
4.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中n型掺质选自碱金属、碱土金属、碱金属化合物和碱土金属化合物中的任一种。
5.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中n型掺质作为电子供体,并且是有机n型掺质,以与有机基质形成电荷传输络合物。
6.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中有机p型掺质作为电子受体,以与有机基质形成电荷传输络合物。
7.根据权利要求6所述的白色有机发光器件,其中有机p型掺质是由下式表示的轴烯化合物:
其中X各自独立地表示其中R1各自独立地选自芳基和杂芳基,其中所述芳基和杂芳基是被至少一种电子受体基团取代的。
8.根据权利要求7所述的白色有机发光器件,其中电子受体基团选自氰基、氟、三氟甲基、氯和溴。
9.根据权利要求8所述的白色有机发光器件,其中R1是被五氟吡啶-4-基、四氟-4-(三氟甲基)苯基、4-氰基五氟苯基、二氯-3,5-二氟-4-(三氟甲基)苯基和全氟苯基中的一种所取代的。
10.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中相对于电荷发生层的总体积,n型掺质和有机p型掺质分别以按体积计为0.1%到15%的量形成。
11.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中电荷发生层设置在彼此相邻的第一叠层和第二叠层之间,并且
在电荷发生层中的有机p型掺质接触第二叠层的空穴传输层,以及在电荷发生层中的n型掺质接触第一叠层的电子传输层。
12.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中在电荷发生层中,有机p型掺质与n型掺质重叠。
13.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其中在电荷发生层中,有机p型掺质与n型掺质不重叠。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016147285A1 (ja) * 2015-03-16 2016-09-22 パイオニア株式会社 発光装置
KR102420453B1 (ko) 2015-09-09 2022-07-13 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 이를 적용한 차량용 조명장치
KR102377466B1 (ko) * 2015-10-29 2022-03-21 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102494249B1 (ko) * 2015-11-30 2023-01-31 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR20180004866A (ko) * 2016-07-04 2018-01-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
CN108155206B (zh) * 2016-12-02 2021-08-03 群创光电股份有限公司 有机发光二极管装置
KR102309894B1 (ko) 2017-03-14 2021-10-07 삼성디스플레이 주식회사 발광 소자 및 이를 포함하는 표시 장치
CN106848084B (zh) 2017-03-31 2019-12-17 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种oled显示面板、制作方法及含有其的电子设备
CN107528007B (zh) 2017-07-28 2020-03-10 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种有机发光二极管、显示面板及显示装置
CN108346748B (zh) * 2017-08-04 2019-03-29 广东聚华印刷显示技术有限公司 电荷产生层、电致发光器件及其制备方法
US11844230B2 (en) * 2020-03-17 2023-12-12 OLEDWorks LLC Spectrally tunable stacked OLED

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6872472B2 (en) * 2002-02-15 2005-03-29 Eastman Kodak Company Providing an organic electroluminescent device having stacked electroluminescent units
US20040012025A1 (en) * 2002-07-22 2004-01-22 Hoi-Sing Kwok Anode for organic light emitting diodes
US6869699B2 (en) * 2003-03-18 2005-03-22 Eastman Kodak Company P-type materials and mixtures for electronic devices
US7511421B2 (en) * 2003-08-25 2009-03-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Mixed metal and organic electrode for organic device
US20070272918A1 (en) * 2006-05-25 2007-11-29 Barry Rand Organic photosensitive devices using subphthalocyanine compounds
JP2008234885A (ja) * 2007-03-19 2008-10-02 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子
KR101316752B1 (ko) * 2007-05-31 2013-10-08 삼성디스플레이 주식회사 백색 유기발광소자
US8057712B2 (en) * 2008-04-29 2011-11-15 Novaled Ag Radialene compounds and their use
US8603642B2 (en) * 2009-05-13 2013-12-10 Global Oled Technology Llc Internal connector for organic electronic devices
FR2992097B1 (fr) * 2012-06-18 2015-03-27 Astron Fiamm Safety Diode electroluminescente organique de type pin

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