CN108140743A - 发射白光的有机发光器件 - Google Patents

发射白光的有机发光器件 Download PDF

Info

Publication number
CN108140743A
CN108140743A CN201680055022.5A CN201680055022A CN108140743A CN 108140743 A CN108140743 A CN 108140743A CN 201680055022 A CN201680055022 A CN 201680055022A CN 108140743 A CN108140743 A CN 108140743A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semi
layer
reflection
anode
organic luminescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680055022.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108140743B (zh
Inventor
P·本齐
C·贝克
A·斯特雷文斯
W·杨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cambridge Display Technology Ltd
Original Assignee
Cambridge Display Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cambridge Display Technology Ltd filed Critical Cambridge Display Technology Ltd
Publication of CN108140743A publication Critical patent/CN108140743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108140743B publication Critical patent/CN108140743B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H10K50/818—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H10K50/828—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/852—Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023—Direction of light emission
    • H10K2102/3026—Top emission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

一种在使用中发射白光的有机发光器件，包括反射阳极(3)、位于所述阳极之上的发射红光的第一发光层(9)、位于所述第一发光层之上的发射蓝光和绿光的第二发光层(11)、以及位于所述第二发光层之上的阴极结构，所述阴极结构包括第一半反射层(15)和第二半反射层(21)，第一半反射半透明层和第二半反射半透明层之间具有透光材料的层(19)，反射阳极(3)和第一半反射半透明层(17)之间的距离被选择以形成增强器件的蓝光发射和红光发射的微腔，并且反射阳极(3)和第二半反射半透明层(21)之间的距离被选择以增强器件的绿光发射。

Description

发射白光的有机发光器件
技术领域
本发明涉及在使用中发射白光的有机发光器件。本发明特别地但不排他地涉及具有红色、绿色和蓝色发光材料的顶部发射器件。
背景技术
US2011/0069732描述了用于OLED结构的分布式布拉格反射器(DBR)的使用，其中分布式布拉格反射器使用具有间隔件的两个DBR叠层。
发明内容
本发明提供了在使用中发射白光的有机发光器件，该有机发光器件包括反射阳极、位于所述阳极之上的发射红光的第一发光层、位于所述第一发光层之上的发射蓝光和绿光的第二发光层、以及位于所述第二发光层之上的阴极结构，该阴极结构包括第一半反射半透明层和第二半反射半透明层，在第一半反射半透明层和第二半反射半透明层之间具有透光材料的层，反射阳极和第一半反射半透明层之间的距离被选择以形成增强器件的蓝光发射和红光发射的微腔，并且反射阳极和第二半反射半透明层之间的距离被选择以增强器件的绿光发射。
该器件包括使用双层薄反射阴极(即，双反射镜(mirror)阴极)制造的新颖阴极结构，该阴极结构可以用在顶部发射器件中以相对于底部发射标准ITO器件增强整体效率，甚至在没有外耦合膜的情况下也是。这是通过创建一对针对所有三种不同颜色的发射器都敏感的共位微腔来完成的。此外，微腔的利用缩窄了正常角度光谱发射，使得与标准非微腔器件的情况相比，更多的光位于器件的逃逸锥(escape cone)内。利用该新颖结构，第二u型腔形成有第二阴极反射镜以加强绿色分量(在电介质/金属混合反射器内)。
附图说明
图1是根据本发明的顶部发射器件的示意图；
图2例示了来自图1的器件的实验电致发光发射光谱；
图3示出了相同器件和控制器件的实验反射光谱；
图4是计算机建模器件的示意图。
图5例示了来自图4的计算机建模器件的电致发光发射光谱；
图6示出了相同计算机建模器件的反射光谱。
具体实施方式
根据本发明的器件在图1中以横截面示意性地示出，并且如下所述进行制造。
在玻璃基板(1)上，蒸镀(evaporate)厚度为150nm的AlNiLi的反射膜(3)，接着在不破坏真空的情况下蒸镀厚度为7nm的氧化铟锡的层(5)。在该层上，通过从溶液旋涂来沉积120nm厚的层－有机空穴注入层(7)。在该层上，通过旋涂来沉积50nm厚的空穴传输材料的层(9)(也称为中间层)。该层包含红色发光材料。在该层上，通过旋涂来沉积65nm厚的发光层(11)。该发光层包含蓝色发光材料和绿色发光材料。在该发光层上，再次通过从溶液旋涂来沉积包括100nm厚的电子传输材料的另一个层(13)。在该电子传输层(ETL)上，通过热蒸镀沉积17nm厚的银层(15)。在该银层上沉积20nm厚的缓冲层(17)，然后是100nm厚的二氧化硅的层(19)并且最后是另一个17nm厚的银层(21)。层15和层17对于可见光(即，在400nm至700nm的波长范围内的光)是半反射且半透明的。缓冲层17和二氧化硅层19对于可见光都是透光的。
在AlNiLa和第一镀银反射镜“Ag1”(层17)之间形成红+蓝谐振微腔。选择厚度以在约450nm和约620nm处具有峰值发射。选择第二反射镜“Ag2”(层21)以形成增强绿色发射的谐振微腔。反射层和半反射层之间的实际最佳距离将取决于介于中间的层中使用的发光材料的光路长度(即厚度和折射率)和确切的发射波长。
以上结构尚未被优化，而是用作概念的验证。根据图2和图3中的实验数据，可以清楚地看到发射在三种腔模式下运行，并且对于绿色而言存在通过调整SiO2层(19)的厚度来调谐色点(colour points)和CRI/CCT的空间。
为了例示通过仔细选择薄膜光学性质和薄膜厚度可能实现的结果，使用计算机对结构进行建模。建模的器件结构在图4中被示意性地示出。
为了计算和优化器件的反射光学性质，使用传输矩阵方法来建模无源光学行为。这需要器件内所有层的层厚度、折射率和消光性质的规格，并且利用标准的商用光学软件来完成。使用Woollam椭偏仪(ellipsometer)来确定叠层内未知层的折射率性质。正常入射下的器件叠层的非偏振反射可以使用用于腔模式的实验理解和理论理解的简单度量。当微腔被调谐用于在特定波长处轴上发射时，在器件的反射特性中将出现最小值。假设其中一个反射镜是完全反射的(例如阴极)，该反射率最小值的线宽取决于半透明反射镜的反射率和有效长度光学腔的长度(即半透明反射器之间的光学距离)。有效地，腔可以被认为像法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪那样起作用(如在S.Hoffman等人所著的，2011，OpticsExpress，第19卷(No.S6)中所解释的)。这里F是精细度(finesse)，它取决于反射镜的相对反射率，并且透射率取决于相位delta，
T(λ)＝1/[1+F sin^(delta/2) (1)
Delta＝4*pi(n_eff*d/lambda) (2)
根据等式(1)，可以容易地示出，对于1.6的有效折射率(典型地用于有机层)，当厚度d为大约350nm时，腔将在蓝色和红色二者的波长处发生谐振。因此，如果现在将发射器放置在腔中，可以调谐微腔以加强在所选波长处的轴上发射。由于第一薄银反射镜是半透明的，因此还可以在第一反射镜后包括第二反射镜或反射器，并且现在调谐在该反射镜之前的介电间隔件的厚度，使得第二半透明反射镜和全反射的反射镜之间的有效光学厚度加强绿色分量。
实际上，这可以通过考虑器件层的分散特性的完整行为来进行模拟并且进行准确建模。随后，为了对发射行为建模，有必要计入在叠层内的偶极子的发射性质。考虑到白光发射所需的三个发射器的荧光发射和磷光发射，使用商业光学组件(Setfos)来对轴上行为建模。在关于发射器位置和发射分布(对于蓝色和绿色分量，从IL 15nm指数RZ衰减，红色在IL附近RZ)的一些基本假设下(参见表1)，然后确定对于器件堆叠的cd/A效率，证明由于微腔的性质，合理的cd/A效率应该加强前向发射。
图5示出了来自图4的计算机建模器件的电致发光发射光谱。图6示出了对于相同的计算机建模器件的反射光谱。
表格1
优选地，有机发光器件适于使得反射阳极由基板承载，并且在使用中，光通过阴极结构从器件发射出去。
优选地，反射阳极和第一半反射半透明层之间的距离被选择为在330nm至370nm的范围内，非常优选地在345nm至355nm的范围内。
发光层的折射率优选地在1.55至1.67的范围内。

Claims (6)

1.一种在使用中发射白光的有机发光器件，所述有机发光器件包括反射阳极、位于所述阳极之上的发射红光的第一发光层、位于所述第一发光层之上的发射蓝光和绿光的第二发光层、以及位于所述第二发光层之上的阴极结构，所述阴极结构包括第一半反射半透明层和第二半反射半透明层，所述第一半反射半透明层和所述第二半反射半透明层之间具有透光材料的层，所述反射阳极和所述第一半反射半透明层之间的距离被选择以形成增强所述器件的蓝光发射和红光发射的微腔，并且所述反射阳极和所述第二半反射半透明层之间的距离被选择以增强所述器件的绿光发射。
2.如权利要求1所述的有机发光器件，其中所述反射阳极由基板承载，并且，在使用中，光通过所述阴极结构从所述器件发射出去。
3.如权利要求1或2所述的有机发光器件，其中所述反射阳极与所述第一半反射半透明层之间的距离在330nm至370nm的范围内。
4.如权利要求3所述的有机发光器件，其中所述反射阳极和所述第一半反射半透明层之间的距离在345nm和355nm之间。
5.如权利要求3所述的有机发光器件，其中所述第一发光层的折射率在1.55至1.67的范围内。
6.如权利要求5所述的有机发光器件，其中所述第二发光层的折射率在1.55至1.67的范围内。
CN201680055022.5A 2015-09-22 2016-08-11 发射白光的有机发光器件 Expired - Fee Related CN108140743B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1516761.2 2015-09-22
GB1516761.2A GB2542568B (en) 2015-09-22 2015-09-22 An organic light emitting device which emits white light
PCT/GB2016/052496 WO2017051147A1 (en) 2015-09-22 2016-08-11 An organic light emitting device which emits white light

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108140743A true CN108140743A (zh) 2018-06-08
CN108140743B CN108140743B (zh) 2021-04-13

Family

ID=54544620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680055022.5A Expired - Fee Related CN108140743B (zh) 2015-09-22 2016-08-11 发射白光的有机发光器件

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10770686B2 (zh)
EP (1) EP3353829A1 (zh)
JP (1) JP6833827B2 (zh)
CN (1) CN108140743B (zh)
GB (1) GB2542568B (zh)
WO (1) WO2017051147A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110429192A (zh) * 2018-08-01 2019-11-08 广东聚华印刷显示技术有限公司 薄膜封装结构及其制备方法和显示面板

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1497306A (zh) * 2002-09-30 2004-05-19 ��ʽ��������Զ�֯�������� 光发射器、显示单元和发光单元
CN1971969A (zh) * 2005-11-22 2007-05-30 三洋电机株式会社 发光元件及显示装置
JP2008503871A (ja) * 2004-06-16 2008-02-07 イーストマン コダック カンパニー 発光ｏｌｅｄのマイクロキャビティ画素アレイ
US20080130278A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element and light-emitting device employing the same
CN101207184A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 三星Sdi株式会社 有机发光显示装置及其制造方法
JP2008251542A (ja) * 2008-06-09 2008-10-16 Seiko Epson Corp 発光装置および電子機器
US20100237333A1 (en) * 2007-06-20 2010-09-23 Technische Universität Dresden Organic component vertically emitting white light
JP2011210678A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Fujifilm Corp 有機電界発光装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6211613B1 (en) * 1996-04-10 2001-04-03 Cambridge Display Technology Limited High contrast electroluminescent displays
GB2351840A (en) * 1999-06-02 2001-01-10 Seiko Epson Corp Multicolour light emitting devices.
JP2004127588A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Toyota Industries Corp 発光装置、表示装置及び照明装置
JP4123106B2 (ja) * 2003-08-22 2008-07-23 ソニー株式会社 有機ｅｌ素子
GB0401613D0 (en) * 2004-01-26 2004-02-25 Cambridge Display Tech Ltd Organic light emitting diode
JP4454354B2 (ja) * 2004-03-25 2010-04-21 三洋電機株式会社 発光表示装置
US9136504B2 (en) * 2004-08-04 2015-09-15 Cambridge Display Technology Limited Organic electroluminescent device
US8174182B2 (en) * 2004-11-17 2012-05-08 Global Oled Technology Llc Selecting white point for OLED devices
JP2009111023A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 有機ｅｌ表示装置及びその製造方法
KR101434363B1 (ko) * 2007-11-07 2014-08-26 삼성디스플레이 주식회사 백색 유기발광소자
JP2010277758A (ja) * 2009-05-27 2010-12-09 Seiko Epson Corp 有機エレクトロルミネッセンス装置および電子機器
JP5407907B2 (ja) * 2010-01-29 2014-02-05 ソニー株式会社 発光素子、照明装置および表示装置
JP2012209184A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Sony Corp 有機電界発光素子、表示装置及び照明装置
US8921842B2 (en) * 2012-11-14 2014-12-30 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
DE102013112602B4 (de) * 2012-12-18 2020-11-12 Lg Display Co., Ltd. Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung
TWI552332B (zh) 2013-05-30 2016-10-01 群創光電股份有限公司 有機發光裝置、以及包含其之影像顯示系統
GB2514818B (en) 2013-06-05 2015-12-16 Cambridge Display Tech Ltd Polymer and organic electronic device
US9748316B2 (en) 2013-10-28 2017-08-29 Sharp Kabushiki Kaisha Organic electroluminescent panel
CN104269431B (zh) 2014-09-29 2017-03-01 京东方科技集团股份有限公司 一种有机电致发光显示器件、其驱动方法及显示装置
KR102317991B1 (ko) * 2014-11-28 2021-10-27 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
JP2016225221A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 コニカミノルタ株式会社 電界発光素子

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1497306A (zh) * 2002-09-30 2004-05-19 ��ʽ��������Զ�֯�������� 光发射器、显示单元和发光单元
JP2008503871A (ja) * 2004-06-16 2008-02-07 イーストマン コダック カンパニー 発光ｏｌｅｄのマイクロキャビティ画素アレイ
CN1971969A (zh) * 2005-11-22 2007-05-30 三洋电机株式会社 发光元件及显示装置
US20080130278A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element and light-emitting device employing the same
CN101207184A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 三星Sdi株式会社 有机发光显示装置及其制造方法
US20100237333A1 (en) * 2007-06-20 2010-09-23 Technische Universität Dresden Organic component vertically emitting white light
JP2008251542A (ja) * 2008-06-09 2008-10-16 Seiko Epson Corp 発光装置および電子機器
JP2011210678A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Fujifilm Corp 有機電界発光装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110429192A (zh) * 2018-08-01 2019-11-08 广东聚华印刷显示技术有限公司 薄膜封装结构及其制备方法和显示面板
CN110429192B (zh) * 2018-08-01 2022-07-12 广东聚华印刷显示技术有限公司 薄膜封装结构及其制备方法和显示面板

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017051147A1 (en) 2017-03-30
GB2542568A (en) 2017-03-29
GB201516761D0 (en) 2015-11-04
GB2542568B (en) 2018-05-30
US10770686B2 (en) 2020-09-08
JP6833827B2 (ja) 2021-02-24
JP2018527729A (ja) 2018-09-20
CN108140743B (zh) 2021-04-13
EP3353829A1 (en) 2018-08-01
US20180301662A1 (en) 2018-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210313545A1 (en) Oled device having enhancement layer(s)
Brütting et al. Device efficiency of organic light‐emitting diodes: Progress by improved light outcoupling
US9774003B2 (en) Organic electroluminescent element and electronic instrument
WO2017121351A1 (zh) Oled阵列基板及其制造方法、oled显示面板和oled显示装置
CN104466026A (zh) 一种具有颜色转换功能的光转换单元及其应用
JP2006244712A (ja) 有機エレクトロルミネッセント素子
JP2018519652A5 (zh)
JP2011150821A (ja) エレクトロルミネッセンス素子
CN102683612A (zh) 发光器件、照明设备和显示设备
JP4454354B2 (ja) 発光表示装置
CN105900254A (zh) 有机发光二极管中的光活性双折射材料
US11943952B2 (en) Light-emitting device including nanostructures and display apparatus including the same
Schmidt et al. Efficiency analysis of organic light-emitting diodes based on optical simulations
WO2016031757A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、照明装置、および表示装置
JP4286216B2 (ja) 発光表示装置
CN108140743A (zh) 发射白光的有机发光器件
US10862063B2 (en) Electroluminescent device, display panel and display apparatus
JP2004127725A (ja) 有機ｅｌディスプレイ
Brütting Device Efficiency of Organic Light‐Emitting Diodes 1
US20090039360A1 (en) Solid-state area illumination system
CN109390488A (zh) 有机发光显示面板及其制作方法、有机发光显示装置
Lee et al. Top‐Emitting Quantum Dot Light‐Emitting Diodes: Theory, Optimization, and Application
WO2017075880A1 (zh) Oled显示器及其显示模组
Montgomery et al. P‐117: Simulation of Light Extraction from an Electroluminescent QD‐LED
Reinke et al. Light extraction via leaky modes in organic light emitting devices

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210413