CN106848070B - 有机发光显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种帮助改善寿命和步进驱动电压特征的OLED设备，其中所述OLED设备包括：阳极、阴极和多个堆叠，其中，在所述多个堆叠中，最靠近阳极的第一堆叠包括：第一发光层，所述第一发光层包括蓝色发光层；和空穴传输层，所述空穴传输层具有第一材料和第二材料，所述第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率。

Description

有机发光显示设备
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2015年12月7日提交的韩国专利申请No.10-2015-0173114的优先权，在此援引这些专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本公开内容的实施方式涉及一种有机发光显示设备(OLED设备)，尤其涉及一种能够通过优化在靠近阳极设置的堆叠中包括的空穴传输层和空穴注入层的每个结构来实现长寿命的OLED设备。
背景技术
OLED设备是具有自发光特性的下一代显示设备。更具体而言，OLED设备通过以下方式显示图像，所述方式为分别从阳极和阴极注入的空穴和电子在发光层的复合而产生激子，并且通过所产生的激子的发光能量产生具有特定波长的光。
与液晶显示设备(OLCD设备)不同，OLED设备不需要额外的光源。因此，OLED设备重量轻且外形纤薄。与OLCD设备相比，OLED设备在宽视角、优良对比度、快速响应速度和低功率消耗方面具有各种优势。由此，OLED设备作为下一代显示设备引起广泛关注。
发明内容
具有自发光特性的OLED设备可包括阳极、阴极和发光层，并且可进一步包括诸如注入层和传输层的有机层。OLED设备的特性例如OLED设备的驱动电压和寿命可直接受发光层、注入层或传输层的有机层影响。更详细地，通过设置在阳极与阴极之间的有机层的结构、或设置在阳极与阴极之间的有机层的材料特性来控制空穴和电子的流动，由此，空穴和电子强烈发生复合的发光区的位置根据空穴和电子的流动而改变。这直接影响OLED设备的特性。例如，如果发光区放置在发光层和邻近发光层的另一有机层之间的界面上，则OLED设备的寿命会由于界面恶化而缩短。
本发明人通过各种实验提出一种新型OLED设备，该OLED设备能够通过优化在两个电极之间的空穴传输层和空穴注入层的结构，实现改善寿命和驱动电压。
为了实现这些和其他优点并根据本公开内容的实施方式的意图，如在此具体化和概括描述的，提供了一种OLED设备，其中空穴传输层以包括具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构形成的，并且通过调整在空穴注入层中包括的有机材料和无机材料的重量比来改善有机发光元件的电荷平衡，由此实现改善的寿命和步进驱动电压特性。
应当理解，本公开内容的实施方式的前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性和解释性的，意在对要求保护的本公开内容提供进一步的解释。
根据本公开内容的一个实施方式，一种OLED设备包括：阳极、阴极和多个堆叠，其中，在所述多个堆叠中，最靠近阳极的第一堆叠包括：第一发光层，所述第一发光层包括蓝色发光层；和空穴传输层，所述空穴传输层具有第一材料和第二材料，第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率。
根据本公开内容的一个实施方式，一种OLED设备包括：在阳极与阴极之间的蓝色发光层、空穴传输层和空穴注入层，其中所述空穴传输层是以具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构形成的，并且所述空穴注入层包括有机材料和无机材料，假设在空穴注入层包括中的无机材料的重量是‘A’，并且包括在空穴注入层中的有机材料的重量是‘B’，则‘A’和‘B’满足以下等式(1)至(3)之一：
[等式(1)]B>A且A≥2/3×B
[等式(2)]A>B且B≥2/3×A，和
[等式(3)]A＝B。
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是示出根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备的截面图；
图2是示出根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备的部件的截面图；
图3A是示出OLED设备根据在空穴传输层中包括的第一材料与第二材料的重量比的寿命的图表；
图3B是示出OLED设备根据在空穴传输层中包括的第一材料与第二材料的重量比的步进驱动电压的图表；
图4A是示出OLED设备根据在空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比的寿命的图表；
图4B是示出OLED设备根据在空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比的步进驱动电压的图表；和
图5是示出OLED设备根据在空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比的寿命的另一个图表。
具体实施方式
现在将详细描述本公开内容的典型实施方式，在附图中图示了这些实施方式的一些例子。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本公开内容的优点和特征以及其实现方法。然而，本公开内容可以以不同的形式实施，而不应解释为限于在此列出的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使公开内容全面和完整，并将本公开内容的范围充分地传递给本领域技术人员。此外，本公开内容仅由权利要求书的范围限定。
为了描述本公开内容的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例，因而本公开内容不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的元件。在下面的描述中，当确定对相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使本公开内容的重点模糊不清时，将省略该详细描述。
在本说明书中使用“包括”、“具有”和“包含”的情况下，可添加其他部件，除非使用了“仅”。单数形式的术语可包括复数形式，除非有相反指示。
在解释一要素时，尽管没有明确说明，但该要素应解释为包含误差范围。
在本公开内容的实施方式的描述中，当结构(例如，电极、线、接线、层或接触)描述为形成在另一结构的上部/下部或在其他结构上/下时，该描述应被理解为包括结构彼此接触的情况，并且更进一步地有第三结构在其中的情况。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时，可包括不连续的情况，除非使用了“正好”或“直接”。
将理解到，尽管在本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来彼此区分元件。例如，在不背离本公开内容的范围的情况下，第一元件可能被称为第二元件，相似地，第二元件可能被称为第一元件。
附图中所示的每个元件的尺寸和厚度是为了便于描述而示出的，但并不限于所示出的尺寸和厚度。
本领域技术人员能够充分理解，本公开内容各实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合，且可在技术上彼此进行各种互操作和驱动。本公开内容的实施方式可彼此独立实施，或者以相互依赖的关系共同实施。
下文中，将参照图1-5详细描述根据本公开内容的实施方式的有机发光显示设备(OLED设备)。
图1是示出根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000的截面图。根据本公开内容的所有实施方式的OLED设备的所有部件被可操作地结合及配置。
参照图1，OLED设备1000可包括基板100、薄膜晶体管300和有机发光元件(ED)。OLED设备1000可包括多个像素(P)。像素(P)表示用于发射的最小单元，还可称为子像素或像素区域。此外，多个像素(P)或子像素可组成用于实现白色光的一个组。例如，红色像素、绿色像素和蓝色像素可组成一个组，或者红色像素、绿色像素、蓝色像素和白色像素可组成一个组。然而，不限于此结构，也就是说，各种像素设计都是可能的。为便于描述，图1仅示出一个像素(P)。
薄膜晶体管300设置在基板100上，且薄膜晶体管300向有机发光元件(ED)提供各种信号。图1示出的薄膜晶体管300可以是与有机发光元件(ED)的阳极400连接的驱动薄膜晶体管。此外，用于驱动有机发光元件(ED)的开关薄膜晶体管或电容器可设置基板100上。
基板100由绝缘材料形成。例如，基板100可由玻璃或聚酰亚胺基材料的柔性膜形成。
薄膜晶体管300可包括栅极310、有源层320、源极330和漏极340。参照图1，栅极310设置在基板100上，并且栅极绝缘层210覆盖栅极310。此外，有源层320设置在栅极绝缘层210上，并且与栅极310重叠。源极330和漏极340设置在有源层320上，并且源极330和漏极340彼此隔开。
栅极310、源极330和漏极340由导电材料形成，例如，钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)和它们的合金，但是不限于这些材料。
根据类型，有源层320可由非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、氧化物和有机材料中的任何一种形成，但是不限于这些材料。
栅极绝缘层210可以以无机材料的单层结构或多层结构形成，所述无机材料例如是氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)等。
图1示出具有交错结构(staggered structure)的薄膜晶体管300，但是薄膜晶体管300不限于该结构。例如，薄膜晶体管300可具有共平面结构(coplanar structure)，而不是交错结构。
用于暴露源极330的预定部分的平坦化层220设置在薄膜晶体管300上。平坦化层220可具有单层结构或多层结构，并且平坦化层220可由有机材料形成。例如，平坦化层220可由聚酰亚胺、亚克力(acryl)等形成。
可在平坦化层220与薄膜晶体管300之间额外提供钝化层。钝化层由无机材料形成。钝化层保护薄膜晶体管300。像平坦化层220一样，钝化层可暴露源极330的预定部分。
有机发光元件(ED)设置在平坦化层220上，其中有机发光元件(ED)包括阳极400、发光单元500和阴极600。有机发光元件(ED)的阳极400与薄膜晶体管300的源极330连接，并且通过薄膜晶体管300向有机发光元件(ED)的阳极400提供各信号。根据薄膜晶体管300的类型，阳极400可与薄膜晶体管300的漏极340连接。
如果图1的OLED设备是顶部发光型时，从发光单元500发出的光可通过阴极600向向上的方向传播。如果图1的OLED设备是底部发光型时，从发光单元500发出的光可通过阳极400向向下的方向传播。在这种情况下，为了避免从发光单元500发射的光的路径受阻，薄膜晶体管300可设置在与阳极400不重叠的区域或与堤230重叠的区域中。
堤230设置在邻近的像素(P)之间，并且堤230覆盖阳极400的端部。参照图1，堤230暴露阳极400的上表面的预定部分。堤230可由有机材料形成，例如，聚酰亚胺和感光亚克力(photoacryl)中任一，但不限于这些材料。
图2是示出根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000的部件的截面图，其是用于解释OLED设备1000的多个发光元件(ED)的堆叠结构的截面图。
参照图2，OLED设备1000的发光元件(ED)包括阳极400、阴极600、设置在阳极400与阴极600之间的发光单元500。发光单元500表示设置在阳极400与阴极600之间的所有有机层，或设置在阳极400与阴极600之间的所有有机层的堆叠结构。例如，如图2所示，发光单元500可以以第一堆叠510、第二堆叠520和第三堆叠530的顺序堆叠结构形成，第一堆叠结构510包括空穴注入层511、第一空穴传输层512、第一发光层513和第一电子传输层514，第二堆叠520包括第二空穴传输层522、第二发光层523和第二电子传输层524，第三堆叠530包括第三空穴传输层532、第三发光层533和第三电子传输层534。
如图2所示的根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000的发光单元500具有公共发光层结构，并且发射白色光。具有公共发光层结构的发光单元500可通过使用公共掩模形成，所述公共掩模具有对应于全部像素(P)的开放区域。发光单元500可以以对于全部像素(P)相同的结构设置，而不是每一像素(P)的个别图案。也就是说，公共发光层结构的发光单元500从一个像素(P)连接或设置至邻近像素(P)，而不是断开连接，使得发光单元500被多个像素(P)共享。此外，从在发光单元500中包括的多个发光层513、523和533发出的光可互相混合，由此来自发光单元500的白色光可通过阳极400或阴极600发光。
阳极400对于每个像素(P)单独设置。阳极400是用于提供或传输空穴至发光单元500的电极，并且阳极400与薄膜晶体管300的源极330或漏极340连接。阳极400可由TCO(透明导电氧化物)材料的透明层形成，所述TCO(透明导电氧化物)材料诸如是ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)。
如果根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000是顶部发光型，阳极400可进一步包括用于将从发光单元500发出的光平滑地向上方向反射的反射层。例如，阳极400可形成为双层结构或三层结构，所述双层结构包括按顺序设置的透明层和反射层，所述三层结构包括按顺序设置的透明层、反射层和另一透明层。这里，反射层可由金属材料形成，诸如铜(Cu)、银(Ag)、钯(Pd)等。
阴极600设置在发光单元500上，其中阴极600是用于提供或传输电子至发光单元500的电极，并且阴极600可由金属材料或TCO(透明导电氧化物)材料形成，所述金属材料诸如是银(Ag)、镁(Mg)、银-镁(Ag-Mg)等，所述TCO(透明导电氧化物)材料诸如是ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)。
设置在阳极400与阴极600之间的发光单元500包括多个堆叠510、520和530，并且第一电荷发生层540和第二电荷发生层550设置在堆叠510、520和530之间。
在多个堆叠510、520、530之间，第一堆叠510最靠近阳极400设置。第一堆叠510包括空穴注入层511、第一空穴传输层512、第一发光层513和第一电子传输层514。第二堆叠520设置在第一堆叠510与阴极600之间。第二堆叠520包括第二空穴传输层522、第二发光层523和第二电子传输层524。第三堆叠530设置在第二堆叠520与阴极600之间。第三堆叠530包括第三空穴传输层532、第三发光层533和第三电子传输层534。
从在发光单元500中包括的多个发光层513、523和533的每一个发出的光可互相混合，由此可发射白色光。随后将会详细描述。
第一发光层513可包括用于发射蓝色光的、具有至少一种基质和掺质的蓝色发光层。在这种情况下，从第一堆叠510发出的光的峰值波长可在430nm至480nm的范围内。
第二发光层523可包括用于发射黄绿色光的、具有至少一种基质和掺质的黄绿色发光层，或用于发射绿色光的、具有至少一种基质和掺质的绿色发光层。在这种情况下，从第二堆叠520发出的光的峰值波长可在510nm至580nm的范围内。
第二发光层523可进一步包括用于发射红色光的、具有至少一种基质和掺质的红色发光层。在这种情况下，从第二堆叠520发出的光的峰值波长可在510nm至650nm的范围内。
第三发光层533可进一步包括用于发射蓝色光的、具有至少一种基质和掺质的蓝色发光层。在这种情况下，从第三堆叠530发出的光的峰值波长可在430nm至480nm的范围内。
第三发光层533可进一步包括用于发射红色光的、具有至少一种基质和掺质的红色发光层。在这种情况下，从第三堆叠530发出的光的峰值波长可在430nm至650nm的范围内。
提供空穴注入层511用于来自阳极400的空穴的平滑注入。
提供第一空穴传输层512、第二空穴传输层522和第三空穴传输层532用于将从阳极400或电荷发生层540和550提供或传输的空穴平滑地传递至发光层513、523和533。
第一空穴传输层512、第二空穴传输层522和第三空穴传输层532各具有一厚度，该厚度能够通过在阳极400与阴极600之间的距离来优化从各发光层513、523和533发射的光的微腔。这里，微腔表示通过从在两个电极400与600之间的发光层发出的光的重复反射和再反射而放大和构造性干涉具有特定波长的光来提高发光效率。例如，为了通过在两个电极400与600之间的距离来优化从第一发光层513发射的光的微腔，第一空穴传输层512可具有从约至的厚度。此外，为了通过在两个电极400与600之间的距离来优化从第二发光层523发射的光的微腔，第二空穴传输层522可具有从或小于约的厚度。此外，为了通过在两个电极400与600之间的距离来优化从第三发光层533发射的光的微腔，第三空穴传输层532可具有从约至的厚度。
提供第一电子传输层514、第二电子传输层524和第三电子传输层534用于将从阴极600或电荷发生层540和550提供或传输的电子平滑地传递至发光层513、523和533。
第一电荷发生层540设置在第一堆叠510与第二堆叠520之间，并且第二电荷发生层550设置在第二堆叠520与第三堆叠530之间。提供第一电荷发生层540和第二电荷发生层550以将电子和空穴注入至第一发光层513、第二发光层523或第三发光层533。第一电荷发生层540和第二电荷发生层550各可以以包括彼此连接的N型电荷发生层和P型电荷发生层的结构形成。在这种情况下，N型电荷发生层提供电子至靠近阳极400设置的发光层，例如，第一发光层513或第二发光层523。此外，P型电荷发生层提供空穴至靠近阴极600设置的发光层，例如，第二发光层523和第三发光层533。因此，包括多个发光层513、523和533的OLED设备1000的发光效率提高，且其驱动电压降低。
如上所述，OLED设备1000的特性可基于在发光单元500中包括的有机层的结构来确定，或基于在发光单元500中包括的有机层的材料特性来确定。详细地，其中空穴和电子强烈发生复合的发光区的位置根据由于在发光单元500中包括的有机层的结构或在发光单元500中包括的有机层的材料特性对发光单元500中的空穴和电子的流动控制而改变。这直接影响了OLED设备1000的特性。
通过各种实验，本公开内容的发明人提出并发明了在堆叠510中包括的空穴注入层511和第一空穴传输层512的优化结构，以优化在第一堆叠510中的空穴和电子的平衡，由此能够通过提高从第一堆叠510发出的蓝色光的寿命并且最小化有机发光元件(ED)的驱动电压随着时间的改变而实现OLED设备1000。随后将会详细描述。
根据本公开内容的一个实施方式的包括在第一堆叠510中的第一空穴传输层512以包括具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构形成。详细地，第一空穴传输层512具有包括第一材料和第二材料的混合结构，所述第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率。
包括在混合结构的第一空穴传输层512中的第一材料可以是迁移率相对大于第二材料的空穴迁移率的材料，并且第一材料可以是由具有在5.0×10-5cm2/V·S至9.0×10- 4cm2/V·S范围内的空穴迁移率的有机材料形成。优选地，第一材料可包括α-NPD(N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)2,2'-二甲基联苯胺)、TCTA(4,4',4"-三(咔唑-9-基)三苯胺)、TPD(N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺)、TRP、OPT1、m-TPEE、TPB(四-N-苯基联苯胺)、FTPD(氟化联苯二元胺)、PPD(p-苯二胺)、TPAC(1,1-双(4-二-p-甲苯氨苯基)-环己烷)和(NDA)PP((萘二甲酸二甲酯)苯基菲咯啉))((NDA)PP((naphthalenedicarboxylate)phenylphenantrisinering))中的一者。
这里，‘m-TPEE’可以是由以下化学式1表示的化合物。
这里，‘TRP’可以是由以下化学式2表示的化合物。
这里，‘OPT1’可以是由以下化学式3表示的化合物。
然而，如果第一空穴传输层512仅由空穴迁移率大的材料形成，则不能维持注入到发光单元500中的空穴和电子的平衡，使得OLED设备1000的寿命特性降低。详细地，如果第一空穴传输层512以仅具有空穴迁移率大的第一材料的单一结构形成，则注入到第一发光层513的空穴的量极度大于注入到第一发光层513的电子的量，由此，在空穴和电子强烈发生复合的发光区放置于在第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面上，或邻近在第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面。这种情况下，在第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面或邻近第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面会发生恶化，由此会降低从OLED设备1000的第一堆叠510发出的光的寿命。
根据本公开内容的一个实施方式的第一空穴传输层512以包括第一材料和第二材料的混合结构形成，所述第二材料的空穴迁移率相对小于第一材料的空穴迁移率。因此，维持第一发光层513中的空穴和电子的平衡，使得在第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面上或邻近第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面的恶化减少。因此，可防止从靠近阳极400放置的第一堆叠510发出的光的寿命降低。
根据本公开内容的一个实施方式的第一空穴传输层512的第二材料可由具有在5.0×10-6cm2/V·S至5.0×10-5cm2/V·S范围内的空穴迁移率的有机材料形成。第二材料的空穴迁移率可具有对应于第一材料的空穴迁移率的1/10的值或小于第一材料的空穴迁移率的1/10的值。第二材料可以是包括螺芴基的有机化合物。如果第二材料的空穴迁移率具有大于第一材料的空穴迁移率的1/10的值，则提供给第一发光层513的空穴没有减少至使得发光区足以离开第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面的水平，由此从第一堆叠510发出的光的寿命降低。
在本公开内容的一个实施方式情况下，假设第一空穴传输层512的第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料的重量可大于第二材料的重量。更优选地，假设第一空穴传输层512的第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料与第二材料的重量比可在80wt％：20wt％至90wt％：10wt％的范围内。换句话说，假设第一空穴传输层512的第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料在80wt％至90wt％的范围内，并且第二材料在20wt％至10wt％的范围内。如果在第一空穴传输层512中的第二材料的量极度大，则通过不同材料的混合物会在第一材料和第二材料之间产生空穴陷阱，由此降低第一发光层513的空穴迁移率的效率。因此，OLED设备1000的驱动电压随着时间流逝而升高。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000中，通过调整第一空穴传输层512的第一材料的空穴迁移率、第一空穴传输层512的第二材料的空穴迁移率和第一材料与第二材料的重量比来优化在第一发光层513中的空穴和电子的流动，从而能够提高从OLED设备1000的第一堆叠510发出的光的寿命，并且最小化随着时间流逝的驱动电压的改变，即，步进驱动电压的增加。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000中，如图2所示，可额外地在第一空穴传输层512与阳极400之间设置空穴注入层511，以便维持在第一发光层513中的电荷平衡。提供空穴注入层511以平滑地注入从阳极400提供的空穴，由此空穴注入层511设置为与阳极400接触。也就是说，根据在按顺序的接触结构中提供阳极400、空穴注入层511、第一空穴传输层512、第一发光层513，由此从阳极400提供的空穴平滑地传递至第一发光层513。
如果根据本公开内容的一个实施方式的第一空穴传输层512以包括具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构形成，空穴注入层511可由有机材料和无机材料的混合结构层形成。例如，空穴注入层511可由具有无机材料氟化镁(MgF2)和有机材料红荧烯的混合结构层形成。如上所述，空穴注入层511设置为与阳极400接触，并且空穴注入层511设置为在阳极400与第一空穴传输层512之间平滑地传递空穴。为了平滑地注入从阳极400提供的空穴，需要调整在阳极400与空穴注入层511之间的能级和空穴迁移率。如果空穴注入层511仅由有机材料形成，例如，红荧烯，则空穴注入层511相对于阳极400的能级高，以致空穴累积在阳极400与空穴注入层511之间的界面上，由此引发恶化。此外，如果空穴注入层511仅由无机材料形成，例如，氟化镁(MgF2)，可降低在阳极400与空穴注入层511之间的能级差。然而，随着空穴注入层511的空穴迁移率极度降低，从阳极400提供的空穴没有平滑地注入，或注入进空穴注入层511的空穴没有平滑地传递至第一空穴传输层513，由此空穴在阳极400与空穴注入层511之间的界面上累积，由此引发恶化。在这种情况下，由于从阳极400至第一发光层513的空穴迁移率能力恶化的缘故，会降低从第一堆叠510发出的光的寿命，并且会提高OLED设备1000的步进驱动电压。
当根据本公开内容的一个实施方式的空穴注入层511包括无机材料和有机材料两者时，无机材料的重量是‘A’，并且有机材料的重量是‘B’，‘A’和‘B’可满足以下等式(1)至(3)之一。
[等式(1)]B>A且A≥2/3×B
[等式(2)]A>B且B≥2/3×A，和
[等式(3)]A＝B
假设在空穴注入层511中包括的无机材料和有机材料的总重量是100wt％，那么有机材料在40wt％至40wt％的范围内，无机材料在40wt％至60wt％的范围内。
如果在空穴注入层511中的有机材料和无机材料的重量不在以上范围内，也就是说，空穴注入层511的有机材料或无机材料的量过多，如上所述，会很难优化阳极400与空穴注入层511之间的能级或空穴注入层511的空穴迁移率。也就是说，尽管具有混合结构的第一空穴传输层512的空穴迁移率具有优化能力，但是如果不对接触第一空穴传输层512和阳极400的空穴注入层511结构进行优化，则很难维持在第一发光层513中的空穴和电子的平衡。因此，会降低从第一堆叠510发出的光的寿命，提高OLED设备1000的步进驱动电压。
因此，根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000设有包括具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构的第一空穴传输层512、以及包括有机材料和无机材料的空穴注入层511，由此维持在第一堆叠510中的电荷平衡。更优选地，通过优化在第一空穴传输层512中第一材料与第二材料的重量比以及优化在空穴注入层511中有机材料与无机材料的重量比，提高了从第一堆叠510发出的光的寿命，并且减小了OLED设备1000的驱动电压随着时间流逝的改变。
图3A是示出OLED设备根据在空穴传输层中包括的第一材料与第二材料的重量比的寿命的图表。图3B是示出OLED设备根据在空穴传输层中包括的第一材料与第二材料的重量比的步进驱动电压的图表。详细地，图3A是示出根据参照图1和图2描绘的OLED设备1000的第一空穴传输层512中的第一材料与第二材料的重量比，从OLED设备1000的第一堆叠510发出的蓝色光的寿命的图表。图3B是示出根据参照图1和图2描绘的OLED设备1000的第一空穴传输层512中的第一材料与第二材料的重量比，OLED设备1000的第一堆叠510步进驱动电压的图表。
参照图3A，如果第一空穴传输层512形成在仅包括具有相对大的空穴迁移率的第一材料(HTL1)的单一结构中，假设初始亮度(Lo)是100％，使亮度(L)降低至95％消耗的时间为约200hrs。参照图3B，如果第一空穴传输层512形成在仅包括具有相对大的空穴迁移率的第一材料(HTL1)的单一结构中，则驱动电压从初始驱动电压在400hrs之后的改变量，也就是，步进驱动电压为约0.4V。
同时，如果第一空穴传输层512形成在包括第一材料(HTL1)和第二材料(HTL2)的混合结构中，所述第二材料(HTL2)的迁移率相对小于第一材料(HTL1)的迁移率，则在混合结构中使亮度(L)降低至95％消耗的时间比在单一结构中的时间相对增加，并且在混合结构中的步进驱动电压比在单一结构中的步进驱动电压相对增加。
详细地，参照图3A，如果在第一空穴传输层512中的第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)的重量比是90wt％：10wt％，则使亮度(L)相对于初始亮度(Lo)降低至95％消耗的时间为约260hrs，也就是说，相对于单一结构的第一空穴传输层512增加约130％。参照图3B，如果在第一空穴传输层512中的第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)的重量比是90wt％：10wt％，则驱动电压从初始驱动电压在400hrs之后的改变量，也就是，步进驱动电压为约0.5V，相对于单一结构的第一空穴传输层512增加约0.1V。
此外，参照图3A，如果在第一空穴传输层512中的第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)的重量比是80wt％：20wt％，则使亮度(L)相对于初始亮度(Lo)降低至95％消耗的时间为约360hrs，也就是说，相对于单一结构的第一空穴传输层512增加约180％。参照图3B，如果在第一空穴传输层512中的第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)的重量比是80wt％：20wt％，则驱动电压从初始驱动电压在400hrs之后的改变量，也就是，步进驱动电压为约6.5V，相对于单一结构的第一空穴传输层512增加约0.2V。
此外，参照图3A，如果在第一空穴传输层512中的第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)的重量比是70wt％：30wt％，则使亮度(L)相对于初始亮度(Lo)降低至95％消耗的时间为约390hrs，也就是说，相对于单一结构的第一空穴传输层512增加约195％。参照图3B，如果在第一空穴传输层512中的第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)的重量比是70wt％：30wt％，则驱动电压从初始驱动电压在400hrs之后的改变量，也就是，步进驱动电压为约0.8V，相对于单一结构的第一空穴传输层512增加约0.4V。
也就是说，参照图3A和图3B，根据本公开内容的一个实施方式的第一空穴传输层512以包括第一材料(HTL1)和第二材料(HTL2)的混合结构形成，所述第二材料(HTL2)的迁移率相对小于第一材料(HTL1)的迁移率，由此能够维持在包括蓝色发光层的第一发光层513中的空穴和电子的平衡，也就说，在第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面上的恶化减少或邻近在第一发光层513与第一电子传输层514之间的界面的恶化减少。因此，相对于仅具有相对大的空穴迁移率的第一材料(HTL1)的单一结构的第一空穴传输层512而言，混合结构能够提高从第一堆叠510发出的蓝色光的寿命。
然而，如果在第一空穴传输层512中的第二材料(HTL2)的重量增加，更具体地，如果在第一空穴传输层512中的第二材料(HTL2)的重量增加30wt％或大于30wt％，也就是说，在第一空穴传输层512中的第二材料(HTL2)极度大，则通过两种不同材料的混合物，在第一材料(HTL1)与第二材料(HTL2)之间会产生空穴陷阱，由此降低向第一发光层516的空穴迁移率的效率。因此，如图3B所示，OLED设备1000的步进驱动电压极大地增加。
因此，在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000中，第一空穴传输层512以包括第一材料(HTL1)和第二材料(HTL2)的混合结构形成，所述第二材料(HTL2)的迁移率相对小于第一材料(HTL1)的迁移率。因此，相对于仅具有第一材料(HTL1)的单一结构的第一空穴传输层512，混合结构能够提高从第一堆叠510发出的蓝色光的寿命。此外，假设第一空穴传输层512的第一材料(HTL1)和第二材料(HTL2)的总重量是100wt％，第一材料(HTL1)在从80wt％至90wt％的范围内，并且第二材料(HTL2)在从10wt％至20wt％的范围内。在这种情况下，相对于具有在第一空穴传输层512中的极度大重量的第二材料(HTL2)的结构，可降低OLED设备1000的步进驱动电压。
图4A是示出OLED设备根据在空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比的寿命的图表。图4B是示出OLED设备根据在空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比的步进驱动电压的图表。图5是示出OLED设备根据在空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比的寿命的另一个图表。
详细地，图4A和图5是示出当图1和图2示出的OLED设备1000的第一空穴传输层512以混合结构形成时，根据在空穴注入层511中包括的有机材料与无机材料的重量比，从OLED设备1000的第一堆叠510发出的蓝色光的寿命的图表。图4B是示出当图1和图2示出的OLED设备1000的第一空穴传输层512以混合结构形成时，根据在空穴注入层511中包括的有机材料与无机材料的重量比，OLED设备1000的步进驱动电压的图表。在这种情况下，图1和图2描绘的OLED设备1000的空穴注入层511由包括有机材料红荧烯和无机材料氟化镁(MgF2)的混合层结构形成。
参照图4A，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是30wt％：70wt％，则相对于初始亮度(Lo)到达亮度(L)减少至95％所消耗的时间为约185hrs。
同时，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是50wt％：50wt％，也就是，有机材料的重量与无机材料的重量相同，则相对于初始亮度(Lo)到达亮度(L)减少至95％所消耗的时间为约230hrs，也就是说，相对于以上在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是30wt％：70wt％的结构，也就是其中无机材料的量大于有机材料的量的结构，减少约124％。
参照图4B，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是30wt％：70wt％，则驱动电压从初始驱动电压在400hrs之后的改变量，也就是，步进驱动电压为约0.85V。
同时，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是50wt％：50wt％，也就是，有机材料的重量与无机材料的重量相同，则驱动电压从初始驱动电压在400hrs之后的改变量，也就是，步进驱动电压为约0.6V，也就是说，相对于以上在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是30wt％：70wt％的结构，也就是无机材料的量大于有机材料的量的结构而言，减少约0.25V。
参照图5，其是示出OLED设备根据在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比的寿命的图表。详细地，其是示出根据在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比，相对于初始亮度，从第一堆叠510发出的蓝色光的亮度减少约97％所消耗的时间的图表，其是通过测试多个制造产品，并且标记在每个情况下的最小时间、最大时间和平均时间获得的。
首先，如图5所示，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是80wt％：20wt％，则相对于初始亮度，从第一堆叠510发出的蓝色光的亮度减少约97％所消耗的时间最小为41hrs，最大为90hrs并且平均为58hrs。
此外，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是30wt％：7 0wt％，则相对于初始亮度，从第一堆叠510发出的蓝色光的亮度减少约97％所消耗的时间最小为55hrs，最大为80hrs并且平均为68hrs。
此外，如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是60wt％：40wt％，则相对于初始亮度，从第一堆叠510发出的蓝色光的亮度减少约97％所消耗的时间最小为100hrs，最大为140hrs并且平均为113hrs。
如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是40wt％：60wt％，则相对于初始亮度，从第一堆叠510发出的蓝色光的亮度减少约97％所消耗的时间最小为99hrs，最大为130hrs并且平均为112hrs。
如果在空穴注入层511中包括的红荧烯与氟化镁(MgF2)的重量比是50wt％：50wt％，则相对于初始亮度，从第一堆叠510发出的蓝色光的亮度减少约97％所消耗的时间最小为105hrs，最大为166hrs并且平均为124hrs。
也就是说，参照图4A、图4B和图5，在根据本公开内容的一个实施方式的包括具有混合结构的第一空穴传输层512的OLED设备1000的情况中，假设在空穴注入层511中包括的无机材料的重量是‘A’，并且在空穴注入层511中包括的有机材料的重量是‘B’，如果‘A’和‘B’满足以下等式(1)至(3)之一，
[等式(1)]B>A且A≥2/3×B
[等式(2)]A>B且B≥2/3×A，和
[等式(3)]A＝B，
则维持第一堆叠510中的空穴和电子的平衡，使得可提高从第一堆叠510发出的蓝色光的寿命。换句话说，假设在空穴注入层511中包括的无机材料和有机材料的总重量是100wt％，有机材料在从40wt％至60wt％的范围内，无机材料在从40wt％至60wt％的范围内。在这种情况下，可优化在阳极400与空穴注入层511之间的能级和空穴迁移率，由此可提高从最靠近阳极400设置的第一堆叠510发出的光的寿命，还可最小化OLED设备1000中的驱动电压随着时间的流逝的改变。
如上所述，在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备1000的情况中，通过提供具有包括不同空穴迁移率的两种材料的混合结构的第一空穴传输层512，并且优化两种材料的空穴迁移率和重量比，可提高OLED设备1000的寿命和步进驱动电压特性。此外，通过调整包括设置在阳极400与第一空穴传输层512之间的混合结构的空穴注入层511中的有机材料与无机材料的重量比，优化第一发光层513的电荷平衡，并且优化在空穴注入层511与阳极400之间的能级，由此提高OLED设备1000的寿命，减少随着时间的流逝的驱动电压的改变。
根据本公开内容的一个实施方式，OLED设备的空穴传输层以包括第一材料和第二材料的混合结构形成，所述第二材料的迁移率相对小于第一材料的迁移率，使得可维持空穴和电子的平衡，由此提高OLED设备的寿命。
此外，通过优化第一材料的空穴迁移率、第二材料的空穴迁移率以及在混合结构的空穴传输层中的第一材料与第二材料的重量比，可改善OLED设备的寿命和步进驱动电压特性。
此外，通过调整在与混合结构的空穴传输层接触设置的空穴注入层中包括的有机材料与无机材料的重量比，可优化发光层中的电荷平衡，以及阳极与空穴注入层之间的能级，由此提高OLED设备的寿命，降低步进驱动电压。
根据本公开内容的一个实施方式，一种有机发光显示(OLED)设备，包括：阳极、阴极和多个堆叠，其中，在所述多个堆叠中，最靠近阳极的第一堆叠包括：包括蓝色发光层的第一发光层；和具有第一材料和第二材料的空穴传输层，所述第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，第二材料的空穴迁移率是第一材料的空穴迁移率的1/10或小于第一材料的空穴迁移率的1/10。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，假设第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料在80wt％至90wt％的范围内，并且第二材料在10wt％至20wt％的范围内。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，第一材料包括在α-NPD、TCTA、TPD、TPB、TPAC、m-TPEE、FTPD、(NDA)PP、TRP、PPD和OPT1中的任何一种。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，第二材料是包括螺芴基的有机化合物。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，第一堆叠进一步包括在空穴传输层与阳极之间的空穴注入层，其中空穴注入层是包括有机材料和无机材料的混合层。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，假设有机材料和无机材料的总重量是100wt％，那么有机材料在40wt％至40wt％的范围内，并且无机材料在40wt％至60wt％的范围内。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，有机材料是红荧烯，而无机材料是氟化镁(MgF2)。
根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备进一步包括在第一堆叠与阴极之间的、具有第二发光层的第二堆叠，其中所述第二发光层包括黄绿色发光层和绿色发光层的任何一个。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，所述第二发光层进一步包括红色发光层。
根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备进一步包括在第二堆叠与阴极之间的、具有第三发光层的第三堆叠，其中所述第三发光层包括蓝色发光层。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，所述第三发光层进一步包括红色发光层。
根据本公开内容的一个实施方式，一种有机发光显示(OLED)设备，包括：在阳极与阴极之间的蓝色发光层、空穴传输层和空穴注入层，其中所述空穴传输层是以具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构形成，并且所述空穴注入层包括有机材料和无机材料，假设在空穴注入层中包括的无机材料的重量是‘A’，并且在空穴注入层中包括的有机材料的重量是‘B’，则‘A’和‘B’满足以下等式(1)至(3)之一，
[等式(1)]B>A且A≥2/3×B
[等式(2)]A>B且B≥2/3×A，和
[等式(3)]A＝B。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，空穴传输层是以包括第一材料和第二材料的混合结构形成，所述第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，第二材料的空穴迁移率是第一材料的空穴迁移率的1/10或小于第一材料的空穴迁移率的1/10。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，假设第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料在80wt％至90wt％的范围内，第二材料在10wt％至20wt％的范围内。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，第一材料包括在α-NPD、TCTA、TPD、TPB、TPAC、m-TPEE、FTPD、(NDA)PP、TRP、PPD和OPT1中的任何一种，并且第二材料是包括螺芴基的有机化合物。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，有机材料是红荧烯，无机材料是氟化镁(MgF2)。
在根据本公开内容的一个实施方式的OLED设备中，阳极、空穴注入层、空穴传输层和蓝色发光层是以顺序接触结构设置的。
在不背离本公开内容的精神或范围的情况下，本公开内容可进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本公开内容意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的本公开内容的修改和变化。

Claims (16)

1.一种有机发光显示设备，包括：阳极、阴极、以及在所述阳极和所述阴极之间的多个堆叠，
其中，在所述多个堆叠中，最靠近阳极的第一堆叠包括：
第一发光层，所述第一发光层包括蓝色发光层；和
空穴传输层，所述空穴传输层具有第一材料和第二材料，所述第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率，
其中所述第一发光层位于所述空穴传输层上，
其中，在所述多个堆叠中，第二堆叠位于所述第一堆叠与所述阴极之间，并且所述第二堆叠包括第二发光层，所述第二发光层包括红色发光层、以及黄绿色发光层或绿色发光层，
其中，在所述多个堆叠中，第三堆叠位于所述第二堆叠与所述阴极之间，并且所述第三堆叠包括第三发光层，所述第三发光层包括蓝色发光层。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中第二材料的空穴迁移率是第一材料的空穴迁移率的1/10或小于第一材料的空穴迁移率的1/10。
3.根据权利要求2所述的有机发光显示设备，其中，假设第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料在80wt％至90wt％的范围内，第二材料在10wt％至20wt％的范围内。
4.根据权利要求2所述的有机发光显示设备，其中第一材料包括α-NPD、TCTA、TPD、TPB、TPAC、m-TPEE、FTPD、(NDA)PP、TRP、PPD和OPT1中的任何一种。
5.根据权利要求2所述的有机发光显示设备，其中第二材料是包括螺芴基的有机化合物。
6.根据权利要求2所述的有机发光显示设备，
其中第一堆叠进一步包括在空穴传输层与阳极之间的空穴注入层，
其中所述空穴注入层是包括有机材料和无机材料的混合层。
7.根据权利要求6所述的有机发光显示设备，其中假设有机材料和无机材料的总重量是100wt％，那么有机材料在40wt％至40wt％的范围内，无机材料在40wt％至60wt％的范围内。
8.根据权利要求7所述的有机发光显示设备，其中有机材料是红荧烯，无机材料是氟化镁(MgF2)。
9.根据权利要求1所述的有机发光显示设备，其中第三发光层进一步包括红色发光层。
10.一种有机发光显示设备，包括：在阳极与阴极之间的包括蓝色发光层的第一发光层、包括红色发光层以及黄绿色发光层或绿色发光层的第二发光层、包括蓝色发光层的第三发光层、空穴传输层和空穴注入层，
其中所述空穴传输层是以具有不同空穴迁移率的两种材料的混合结构形成的，所述空穴传输层设置在所述阳极和所述第一发光层之间，
其中空穴注入层包括有机材料和无机材料，以及
其中假设在空穴注入层中包括的无机材料的重量是‘A’，并且在空穴注入层中包括的有机材料的重量是‘B’，则‘A’和‘B’满足以下等式(1)至(3)之一，
[等式(1)]B>A并且A≥2/3×B
[等式(2)]A>B并且B≥2/3×A，和
[等式(3)]A＝B，
其中所述第一发光层设置所述空穴传输层上，所述第二发光层设置在所述第一发光层和所述阴极之间，所述第三发光层设置在所述第二发光层和所述阴极之间。
11.根据权利要求10所述的有机发光显示设备，其中空穴传输层是以包括第一材料和第二材料的混合结构形成的，所述第二材料的空穴迁移率小于第一材料的空穴迁移率。
12.根据权利要求11所述的有机发光显示设备，其中第二材料的空穴迁移率是第一材料的空穴迁移率的1/10或小于第一材料的空穴迁移率的1/10。
13.根据权利要求11所述的有机发光显示设备，其中，假设第一材料和第二材料的总重量是100wt％，那么第一材料在80wt％至90wt％的范围内，并且第二材料在10wt％至20wt％的范围内。
14.根据权利要求11所述的有机发光显示设备，其中第一材料包括在-NPD、TCTA、TPD、TPB、TPAC、m-TPEE、FTPD、(NDA)PP、TRP、PPD和OPT1中的任何一种，并且第二材料是包括螺芴基的有机化合物。
15.根据权利要求10所述的有机发光显示设备，其中有机材料是红荧烯，无机材料是氟化镁(MgF2)。
16.根据权利要求10所述的有机发光显示设备，其中阳极、空穴注入层、空穴传输层和蓝色发光层是以顺序的接触结构设置的。
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