CN104851984B - 有机发光显示设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种有机发光显示设备，所述有机发光显示设备包括：基板；在所述基板上的第一电极；在所述第一电极上且包括有机发射层的中间层；以及第二电极，所述第二电极包括含偶极子材料的第一层、含具有3.6eV或更小的功函数的材料的第二层、以及含导电材料的第三层，其中所述第一层至所述第三层被顺序地布置在所述中间层上。
Description
相关申请的交叉引用
2014年2月19日在韩国知识产权局提交的且标题为“有机发光显示设备”的韩国专利申请No.10-2014-0019221，通过引用整体被合并于此。
技术领域
一个或多个实施例涉及一种有机发光显示设备。
背景技术
有机发光显示设备可包括有机发光二极管(OLED)，有机发光二极管(OLED)可包括空穴注入电极、电子注入电极、以及形成在空穴注入电极和电子注入电极之间的有机发射层。有机发光显示设备可以是自发射显示设备，在该自发射显示设备中，从空穴注入电极注入的空穴和从电子注入电极注入的电子可在有机发射层中结合并产生激子。随着激子从激发态降至基态，可产生光。
有机发光显示设备可以是自发射的，可不需要单独的光源，并且有机发光显示设备可在低压下驱动且被配置成质量轻且薄。极好的视角、对比度、响应时间和其它特性可使得有机发光显示设备被广泛用于诸如MP3播放器、移动电话之类的个人便携式设备和电视机中。
发明内容
实施例可通过提供一种有机发光显示设备来实现，该有机发光显示设备包括：基板；在所述基板上的第一电极；在所述第一电极上且包括有机发射层的中间层；以及第二电极，所述第二电极包括含偶极子材料的第一层、含具有3.6eV或更小的功函数的材料的第二层、以及含导电材料的第三层，所述第一层至所述第三层被顺序地布置在所述中间层上。
所述第一层至所述第三层可分别由氟化锂(LiF)、镱(Yb)和银(Ag)形成。
所述第二电极可进一步包括第四层，所述第四层位于所述第二层和所述第三层之间并且可包括Yb和Ag的化合物。
所述第二层至所述第四层的片电阻值可以是5Ω/cm2或更小。
所述第一层的厚度可在约0.5nm至约5nm之间。
所述第二层的厚度可在约0.5nm至约5nm之间。
所述第三层的厚度可在约5nm至约30nm之间。
所述第一层可包括氟化物系化合物或氯化物系化合物。
所述第二层可包括金属、金属合金或金属氧化物。
所述第三层可包括银(Ag)、铝(Al)、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、铟镓氧化物(IGO)、铝锌氧化物(AZO)、纳米线和石墨烯中的至少之一。
所述第一电极可包括反射金属层和透明导电氧化物层。
所述第一电极可包括通过顺序地堆叠铟锡氧化物(ITO)、银(Ag)和ITO形成的堆叠层结构，并且所述第一电极中Ag层的厚度可以是或更大。
所述第二层的厚度可在约0.5nm至约5nm之间。
所述第三层的厚度可在约5nm至约30nm之间。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见，附图中：
图1图示根据一实施例的有机发光显示设备的示意性剖视图；以及
图2图示根据另一实施例的有机发光显示设备的示意性剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更充分地描述示例实施例；然而，这些示例实施例可以以不同的形式被体现，并且不应被解释为局限于在此提出的实施例。而是，这些实施例被提供使得本公开将是全面的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达示例性实施方式。
在附图中，相同的附图标记始终表示相同的要素。这些实施例在下面仅参照附图来描述以解释本说明书的方面。在本文中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项的任一个和所有组合。当诸如“…中的至少之一”之类的表达出现在一列要素之后时，该表达修饰整列要素，而不修饰该列的个别要素。
将理解，尽管术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各部件，这些部件不应受这些术语限制。这些术语仅仅用于区分一个部件与另一部件。
本文中使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。
将进一步理解，本文中使用的术语“包括”和/或“包含”指定所述的特征或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征或部件的存在或增加。
将理解，当一层、区域或部件被称为“形成在”另一层、区域或部件“上”时，其可直接或间接地形成在该另一层、区域或部件上。也就是说，例如，可以存在中间的层、区域或部件。还将理解，当一层被称为“在”另一层“下面”时，其可直接在下面，并且也可存在一个或多个中间的层。另外，还将理解，当一层被称为“在”两层“之间”时，其可以是两层之间的唯一的层，或也可存在一个或多个中间的层。
为了便于说明，图中要素的尺寸可被放大。换句话说，由于图中部件的尺寸和厚度为了便于说明而随意地被图示，因此下列实施例不局限于此。
图1图示根据一实施例的有机发光显示设备100的示意性剖视图。
参照图1，根据一实施例的有机发光显示设备100可包括基板110、在基板110上的第一电极120、包括有机发射层(EML)且可位于第一电极120上的中间层130、以及可包括第一层141、第二层142和第三层143的第二电极140。
基板110可以是具有极好的机械强度、热稳定性、透明度、表面光滑度的玻璃基板或塑料基板，可容易地被处理，并且可防水。第一电极120可位于基板110上。
第一电极120可以是可充当空穴注入电极的阳极，并且可以是反射电极。第一电极120可包括反射金属层和透明导电氧化物层，该反射金属层可包括银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)、镍(Ni)、钕(Nd)、铱(Ir)和铬(Cr)中的至少之一，并且该透明导电氧化物层形成在该反射金属层上和/或下。
透明导电氧化物层可包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、铟镓氧化物(IGO)和铝锌氧化物(AZO)中的至少之一。
第一电极120可被形成为例如ITO/Ag/ITO的堆叠层结构。例如，Ag的厚度可以是以上，以在可视区域中具有足够的反射率。
中间层130可被布置在第一电极120上。中间层130包括有机EML，并且可进一步包括在第一电极120和有机EML之间的空穴传输区域、以及在有机EML和第二电极140之间的电子传输区域。
空穴传输区域可包括例如空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、缓冲层和电子阻挡层(EBL)中的至少之一。电子传输区域可包括例如空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少之一。
有机EML可包括铜钛菁(CuPc)、N’-二(萘-1-基)-N,N’-联苯-联苯胺(NPB)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、聚(对苯撑乙烯)(PPV)系有机材料或聚芴系有机材料。
包括在中间层130中的有机EML可包括发射例如红光、绿光或蓝光的有机材料。在一实施例中，有机EML可发射白光。有机EML可包括发射红光的发光材料、发射绿光的发光材料和发射蓝光的发光材料彼此被堆叠的结构，或发射红光、绿光和蓝光的发光材料被混合的结构。
颜色红、绿和蓝仅仅被提供作为示例。除红、绿和蓝的组合之外，可采用能够发射白光的其它各种颜色的任意组合。
第二电极140被布置在中间层130上，该第二电极140可包括顺序地布置在中间层130上的第一层141、第二层142和第三层143。第二电极140可以是作为电子注入电极的阴极。
第一层141包括偶极子材料，并且可包括氟化物系化合物或氯化物系化合物。
第一层141可以是通过隧穿(tunneling)将从第二层142和第三层143注入的电子传输至中间层130的非导电层，并且可形成为例如薄膜以允许隧穿。
例如，第一层141的厚度可在从约0.5nm至约5nm的范围。当第一层141的厚度小于约0.5nm时，沉积可能是困难的。可替代地，当第一层141的厚度大于约5nm时，隧穿可能是困难的，并且可能难以将从第二层142和第三层143注入的电子传输至包括有机EML的中间层130。
第二层142可包括具有约3.6eV或更小的功函数的金属、金属合金或金属氧化物。
第一层141和第三层143之间的第二层142具有低于第三层143的功函数。如果第三层143的功函数过高，则可能难以将电子注入到中间层130。可由具有低功函数的材料形成的第二层142可被布置在第三层143下面，并且电子可更容易地注入到中间层130。
第二层142的厚度可在从约0.5nm至约5nm的范围。当第二层142的厚度小于约0.5nm时，沉积可能是困难的。可替代地，当第二层142的厚度大于约5nm时，透射率可能降低，并且可通过第二电极140向外部发射的光的效率可能降低。
第三层143可包括关于大气环境具有高稳定性的导电材料，例如Ag、Al、ITO、IZO、ZnO、In2O3、IGO、AZO、纳米线和石墨烯中的至少之一。
第三层143的厚度可在从约5nm至约30nm的范围。当第三层143的厚度小于约5nm时，电阻可能增加。可替代地，当第三层143的厚度大于约30nm时，透射率可能降低，并且可通过第二电极140向外部发射的光的效率可能降低。
如上所述，第二电极140可被配置成包括第一至第三层141至143，电子注入特性可被改善，并且驱动电压可被降低且外量子效率可被提高。
图2图示根据另一实施例的有机发光显示设备200的示意性剖视图。
参照图2，根据另一实施例的有机发光显示设备200可包括：基板210；第一电极220；包括有机EML且可被布置在第一电极220上的中间层230；以及可包括第一层241、第二层242、第三层243和可被布置在第二层242与第三层243之间的第四层244的第二电极240。
基板210可以是玻璃基板或塑料基板。第一电极220可被布置在基板210上。
第一电极220可以是充当空穴注入电极的阳极，并且可以是反射电极。第一电极220可包括反射金属层和透明导电氧化物层，该反射金属层可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir和Cr中的至少之一，并且该透明导电氧化物层形成在该反射金属层上和/或下。
透明导电氧化物层可包括ITO、IZO、ZnO、In2O3、IGO和AZO中的至少之一。
第一电极220可被形成为例如ITO/Ag/ITO的堆叠层结构。例如，Ag的厚度可以是以上，以具有足够的反射率。
中间层230可以被布置在第一电极220上。中间层230包括有机EML，并且可进一步包括在第一电极220和有机EML之间的空穴传输区域、以及在有机EML和第二电极240之间的电子传输区域。
空穴传输区域可包括例如HIL、HTL、缓冲层和EBL中的至少之一。电子传输区域可包括例如HBL、ETL和EIL中的至少之一。
第二电极240被布置在中间层230上，该第二电极240可包括顺序地布置在中间层230上的第一层241、第二层242、第三层243以及布置在第二层242与第三层243之间的第四层244。第二电极240可以是作为电子注入电极的阴极。
第一至第三层241至243可分别由氟化锂(LiF)、镱(Yb)和Ag形成。第四层244可附加地布置在第二层242和第三层243之间，该第四层244是包括Yb和Ag的化合物的层。
第一层241的厚度可在从约0.5nm至约5nm的范围。当第一层241的厚度小于约0.5nm时，沉积可能是困难的。可替代地，当第一层241的厚度大于约5nm时，隧穿可能是困难的，并且可能难以将从第二层242和第三层243注入的电子传输至包括有机EML的中间层230。
第二层242的厚度可在从约0.5nm至约5nm的范围。当第二层242的厚度小于约0.5nm时，沉积可能是困难的。可替代地，当第二层242的厚度大于约5nm时，透射率可能降低，并且可通过第二电极240向外部发射的光的效率可能降低。
第三层243的厚度可在从约5nm至约30nm的范围。当第三层243的厚度小于约5nm时，电阻可能增加。可替代地，当第三层243的厚度大于约30nm时，透射率可能降低，并且可通过第二电极240向外部发射的光的效率可能降低。
第四层244的厚度可小于第一层241和第二层242的相应厚度。
第三层243可由Ag形成，Ag关于外部环境具有高稳定性，并且当形成为薄膜时具有光学上极好的特性，即低电阻和高透射率。
银(Ag)是具有4.5eV以上的高功函数的材料。当只有第三层243或只有第一层241和第三层243被堆叠在中间层230上时，电子可能不从第三层243注入到中间层230，并且光可能不从有机EML发射。
图2的有机发光显示设备200包括被布置在第三层243下面的第二层242。第二层242可由具有低功函数(即小于Ag的功函数，例如2.6eV)的材料，例如Yb形成。
而且，液态Ag可具有被聚合以减少被沉积时的表面张力的特性。也就是说，Ag可以被不均匀地沉积在表面上，可以聚合，并且可以形成多个Ag颗粒。
在图2的有机发光显示设备200中，第二层242可被布置在可由Ag形成的第三层243下面，并且电子可以更容易地被注入到中间层230。而且，由Yb和Ag的化合物形成的第四层244可被布置在第二层242和第三层243之间。可由Ag形成且位于第四层244上的第三层243，可不被聚合并且可以是均匀的。
可降低第二至第四层242至244的片电阻值，并且各个片电阻值可以是约5Ω/cm2。
可由LiF形成的第一层241可被布置在第二层242下面。Li具有强的偶极子特性，允许电子相对更容易地从第二层242和第三层243被注入到中间层230。
表1
| 第二电极 | LiF/Ag | 液态MgAg | LiF/Yb/Ag:Yb/Ag |
| 电流效率 | 不发射 | 31.8cd/A | 37.1cd/A |
| 片电阻 | 兆欧姆/cm2 | 50欧姆/cm2 | 3欧姆/cm2 |
表1示出本实施例的第二电极240和相比较的第二电极的各电流效率和片电阻之间的比较。
参照表1，对于由LiF/Ag构成的相比较的第二电极，电子可能不被注入，光可能不被发射，并且由于Ag聚合，片电阻值可以是例如约兆欧姆/cm2。与由液态MgAg构成的相比较的第二电极相比，第二电极240包括LiF的第一层241、Yb的第二层242、Ag:Yb的第四层244和Ag的第三层243，电流效率可从约31.8cd/A提高至约37.1cd/A，并且片电阻可从约50欧姆/cm2降低至约3欧姆/cm2。
电流效率和片电阻的值表示当LiF、Yb和Ag分别是1nm、1nm和16nm时获得的实验值。
根据实施例的有机发光显示设备100和200分别可包括具有低片电阻的第二电极140和240，电子注入特性可被改善，并且驱动电压可被降低且外量子效率可被提高。
如上所述，根据一个或多个上述实施例，提供了一种可包括具有低片电阻且是高效率的第二电极的有机发光显示设备。
在本文中已公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，这些术语只是在一般性和描述性的意义上使用和解释，而不是用于限制的目的。在一些实例中，截至本申请的递交为止，对于本领域普通技术人员将显而易见的是，关于特定实施例描述的特征、特性和/或要素可以单独使用，或者与关于其它实施例描述的特征、特性和/或要素结合使用，除非另外特别指出。因此，本领域技术人员将理解，在不背离所附权利要求提出的本发明精神和范围的情况下，可对形式和细节做出各种改变。
Claims (13)
1.一种有机发光显示设备，包括：
基板；
在所述基板上的第一电极；
在所述第一电极上且包括有机发射层的中间层；以及
第二电极，所述第二电极包括含偶极子材料的第一层、含具有3.6eV或更小的功函数的材料的第二层、以及含导电材料的第三层，所述第一层至所述第三层被顺序地布置在所述中间层上，
其中所述第二电极进一步包括第四层，所述第四层位于所述第二层和所述第三层之间并且包括镱和银的化合物，并且
其中所述第四层的厚度小于所述第一层和所述第二层的相应厚度。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第一层至所述第三层分别由氟化锂、镱和银形成。
3.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第二层至所述第四层的片电阻值是5Ω/cm2或更小。
4.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第一层的厚度在0.5nm至5nm之间。
5.根据权利要求4所述的有机发光显示设备，其中所述第二层的厚度在0.5nm至5nm之间。
6.根据权利要求5所述的有机发光显示设备，其中所述第三层的厚度在5nm至30nm之间。
7.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第一层包括氟化物系化合物或氯化物系化合物。
8.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第二层包括金属、金属合金或金属氧化物。
9.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第三层包括银、铝、铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、氧化铟、铟镓氧化物、铝锌氧化物、纳米线和石墨烯中的至少之一。
10.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第一电极包括反射金属层和透明导电氧化物层。
11.根据权利要求10所述的有机发光显示设备，其中所述第一电极包括通过顺序地堆叠铟锡氧化物、银和铟锡氧化物形成的堆叠层结构，并且所述第一电极中银层的厚度是或更大。
12.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第二层的厚度在0.5nm至5nm之间。
13.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中所述第三层的厚度在5nm至30nm之间。
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