CN108573994A - 发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种发光显示装置，包括：基底，所述基底包括第一像素、第二像素、第三像素和红外线发射部分，所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素表示不同的颜色；在所述基底上的第一电极；与所述第一电极重叠的第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间的发射层；以及在所述第一电极和所述发射层之间的辅助层。所述发射层可以包括在所述第一像素中的第一发射层和在所述红外线发射部分中的红外线发射层，所述辅助层可以包括在所述第一像素中的第一辅助层，并且所述红外线发射层和所述第一辅助层可以包括相同的材料。
Description
相关申请的交叉引用
将2017年3月8日在韩国知识产权局提交的题为“发光显示装置”的韩国专利申请No.10-2017-0029514通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及发光显示装置。
背景技术
发光元件可以是在由从阳极注入的偶联电子和从阴极注入的空穴(彼此都在有机发射层中)形成的激子被稳定时发光的元件。
此类发光元件可以提供各种优点，如宽视角、高响应速度、薄的厚度和低功耗，并且因此可以被应用到各种电气和电子装置，如电视机、监视器、手机等。
在该背景部分中公开的上述信息仅用于增强对发明背景的理解，并且因此它可以包含不会形成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本申请实施方式涉及一种发光显示装置，包括：基底，所述基底包括第一像素、第二像素、第三像素和红外线发射部分，所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素表示不同的颜色；在所述基底上的第一电极；与所述第一电极重叠的第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间的发射层；以及在所述第一电极和所述发射层之间的辅助层。所述发射层可以包括在所述第一像素中的第一发射层和在所述红外线发射部分中的红外线发射层，所述辅助层可以包括在所述第一像素中的第一辅助层，并且所述红外线发射层和所述第一辅助层可以包括相同的材料。
所述红外线发射层和所述第一辅助层可以被设置在同一层中。
所述第一发射层可以被提供在所述第一辅助层上。
在所述红外线发射层和所述第一辅助层中，可以向第一像素发射材料或共振辅助层材料掺杂红外线发射掺杂剂。
所述红外线发射掺杂剂可以包括金属络合物化合物、供体-受体-供体化合物或镧系元素化合物中的一种或多种。
所述金属络合物化合物中的金属可以包括Pt、Pd、Cu或Zn。
所述金属络合物化合物可以包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
在化学式1中，L可以是N或CR’，其中R’可以是苯基、甲苯基、二甲苯基、基、甲基、乙基、正丙基或异丙基，M可以是Pt、Pd、Cu、Zn、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Ag、Au、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po、At、镧系元素或锕系元素，并且R可以各自独立地为Cl、Br、I、At，或者包括结合到吡咯环的贝塔(β)碳的原子的基团，其中结合到所述贝塔(β)原子的所述原子是B、C、N、O、Si、P、S、Cl、Ge、As、Se、Br、In、Sn、Sb、Te、I、Tl、Pb、Bi、Po或At，并且结合到同一吡咯环的两个相邻的R基与两个β碳一起可选地形成碳环基或杂环基。
所述红外线发射掺杂剂可以具有700纳米至1000纳米的波长范围。
所述发光显示装置可以进一步包括在所述第一电极和所述第一辅助层之间的第二辅助层，以及在所述第一电极和所述红外线发射层之间的第三辅助层。所述第二辅助层和所述第三辅助层可以包括相同的材料。
所述第二辅助层和所述第三辅助层可以被设置在同一层中。
所述第二辅助层和所述第三辅助层可以包括相同的共振辅助层材料。
所述第二辅助层可以比所述第一辅助层厚。
在所述红外线发射层和所述第一辅助层中，可以向第一像素发射材料或共振辅助层材料掺杂红外线发射掺杂剂。
所述发射层可以进一步包括在所述第二像素中的第二发射层，所述辅助层可以进一步包括在所述第二像素中的第四辅助层、在所述第一像素中的第五辅助层以及在所述红外线发射部分中的第六辅助层，并且所述第四辅助层、所述第五辅助层和所述第六辅助层包括相同的材料。
所述第四辅助层、所述第五辅助层和所述第六辅助层可以在同一层中。
在所述红外线发射层和所述第一辅助层中，可以向红外线发射主体掺杂红外线发射掺杂剂。
所述红外线发射掺杂剂可以包括金属络合物化合物、供体-受体-供体化合物，或镧系元素化合物中的一种或多种。
所述金属络合物化合物中包括的金属可以包括Pt、Pd、Cu或Zn。
所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素可以分别对应于红色像素、绿色像素和蓝色像素，并且所述第一像素的所述第一辅助层可以与所述红外线发射层被设置在同一层中。
所述发光显示装置可以进一步包括在所述第一发射层和所述第一辅助层之间的中间层。
所述中间层的HOMO能级可以在所述第一辅助层的HOMO能级和所述第一发射层的HOMO能级之间。
所述中间层的所述HOMO能级可以低于所述第一辅助层的所述HOMO能级。
所述第一辅助层的HOMO能级和红外线发射掺杂剂的HOMO能级之间的差距可以为0.3eV或更少。
附图说明
通过参考附图在具体示例性实施方式中进行描述，特征将对本领域技术人员变得明显，在所述附图中：
图1图示说明根据示例性实施方式的多个像素和红外线发射部分的布局的俯视图。
图2图示说明图1的像素组的横截面结构。
图3图示说明取决于红色像素、绿色像素和红外线发射部分中的厚度的最佳的发光强度的图表。
图4图示说明图2的红外线发射部分的结构的示例性变化的横截面视图。
图5图示说明阐释根据图4的示例性实施方式的发光显示装置中包括的发光元件的每个层的能级的示意图。
图6图示说明图4的红外线发射部分的结构的示例性变化的横截面视图。
图7图示说明根据图2的示例性实施方式的发光显示装置中包括的发光元件的每个层的能级的示意图。
图8图示说明发光元件的每个层的能级，其中掺杂有红外线发射掺杂剂的辅助层的HOMO能级根据示例性实施方式被调节。
图9图示说明示出根据图6的示例性实施方式的发光显示装置中的取决于电压的电流强度与参考例和对比例的比较结果的图表。
图10图示说明图2的示例性实施方式的红色像素结构的示例性变化的横截面视图。
图11图示说明根据图10的示例性实施方式的发光显示装置中包括的发光元件的每个层的能级的示意图。
图12图示说明示出依据根据图10的示例性实施方式的发光显示装置中的波长的发光强度的图表。
图13图示说明对比装置和其中根据示例性实施方式形成红外线发射部分的发光显示装置。
<对符号的描述>
R：第一像素G：第二像素B：第三像素
IR：红外线发射部分
149：中间层
150：发射层
具体实施方式
现在下文将参考附图对示例性实施方式进行更充分地描述；然而，它们可以体现为不同的形式，而不应该解释为被限制于本文陈述的实施方式。而是，这些实施方式被提供而使得本公开将是全面和完整的，并且将示例性实施方式充分传达给本领域技术人员。在附图中，为清楚进行图示说明起见，可以放大层和区域的尺寸。在所有附图中，同样的参考编号指同样的元件。
将理解的是，当提到诸如层、薄膜、区域或基底的元件“在”另一个元件“上”时，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当提到元件“直接地在”另一个元件“上”时，则不存在中间元件。进一步，在整个说明书中，单词“在¨¨¨上”意为放置在宾语部分之上或之下，而非实质上指放置在宾语部分的基于重力方向的上侧上。
另外，除非清楚地描述为相反的，单词“包括”及变化如“包含”或“含有”将被理解为暗含包含所陈述的元件，但不排除任何其他元件。
在该说明书中，短语“在平面上”意为从顶部观察目标部分，而术语“在横截面上”意为观察通过从侧面竖直地切开目标部分形成的横截面。
图1图示说明根据示例性实施方式的多个像素和红外线发射部分的布局的俯视图。
参考图1，根据示例性实施方式的发光显示装置的基底23包括分别表示不同的颜色的第一像素R、第二像素G和第三像素B，以及红外线发射部分IR。在平面视图中，第一像素R、红外线发射部分IR、第二像素G和第三像素B可以沿第一方向D1交替地被布置，并且相同的像素或红外线发射部分IR可以沿与第一方向D1交叉的第二方向D2被布置。在该情况中，红外线发射部分IR被设置在第一像素R和第二像素G之间，但是这不是限制性的。红外线发射部分IR可以被设置，例如，在第一像素R和第三像素B之间，或者在第二像素G和第三像素B之间。
像素R、G和B可以是为用于表示亮度和暗度的最小单位的点，并且红外线发射部分IR可以指发射例如约700纳米至约1000纳米的红外线的区域，以便用作例如照度传感器、近距离传感器、手指识别传感器、虹膜识别传感器或静脉传感器。在图1中，第一像素R、红外线发射部分IR、第二像素G和第三像素B可以形成一个像素组PXG，并且多个像素组PXG可以沿第一方向D1和第二方向D2在基底23上竖直地和水平地被布置。
在图1中，由第一像素R、红外线发射部分IR、第二像素G和第三像素B形成的像素组PXG重复被布置，但是红外线发射部分IR可以被包括在一些像素组PXG中，而不是被包括在所有的像素组PXG中。例如，由第一像素R、第二像素G和第三像素B形成的第一像素组与由第一像素R、红外线发射部分IR、第二像素G和第三像素B形成的第二像素组PXG可以沿第一方向D1交替地被布置，或者可以每两个第一像素组布置一个第二像素组PXG。然而，实施方式不限于此，并且多个像素组可以通过使用各种方法被布置在基底23上。在该情况中，为了感测时的精确度，像素组可以有规律地被布置。
图2示出图1中示出的像素组的横截面结构。分别对应于参考图1描述的第一像素R、红外线发射部分IR、第二像素G和第三像素B的发光元件被示出在图2的基底23上。
参考图2，根据本示例性实施方式的发光显示装置包括在基底23上的第一电极120，与第一电极120重叠的第二电极190，被设置在第一电极120和第二电极190之间的发射层150，被设置在第一电极120和发射层150之间的空穴传输层130，被设置在发射层150和第二电极190之间的电子传输层160，被设置在电子传输层160和第二电极190之间的电子注入层180，以及被设置在第二电极190上的覆盖层200。
在本示例性实施方式中，第一电极120可以是反射电极。在该情况中，反射电极可以被限定为包括具有用于将从发射层150发射的光传递到第二电极190的光反射性质的材料的电极。此处，光反射性质可以表明关于入射光的反射率为大于约70％或小于约100％，或者大于约80％或小于约100％。
第一电极120可以包括，例如，银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、金(Au)、钯(Pd)或其合金；并且可以具有，例如，银(Ag)/铟锡氧化物(ITO)/银(Ag)的三层结构，或铟锡氧化物(ITO)/银(Ag)/铟锡氧化物(ITO)的三层结构。
第一电极120可以通过使用例如溅射法、气相沉积法、离子束沉积法或电子束沉积法来形成。
空穴传输层130可以对应于被设置在第一电极120和发射层150之间的辅助层。空穴传输层130可以包括空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)中的一个或两个。空穴注入层(HIL)可以便于从第一电极120向空穴的注入，并且空穴传输层(HTL)可以便于从空穴注入层传递的空穴的传输。空穴传输层130可以具有例如双层结构，其中空穴传输层被设置在空穴注入层上，或者可以被提供为由形成空穴注入层的材料和形成空穴传输层的材料的混合物形成的单层。
空穴传输层130可以包括有机材料。例如，空穴传输层130可以包括NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺)、TPD(N,N'-二-(3-甲苯基)-N,N'-二-(苯基)-联苯胺)、s-TAD、MTDATA(4,4',4”-三(N-3-甲苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)等，但这不是限制性的。
发射层150可以被设置在空穴传输层130上。发射层150可以包括表示特定颜色的发光材料。例如，发射层150可以显示诸如蓝色、绿色或红色的原色，或者原色的组合。
发射层150可以具有例如约10nm至约50nm的厚度。发射层150可以包括，例如，主体和掺杂剂。例如，在实施方式中，发射层150包括红色发射层150R、绿色发射层150G和蓝色发射层150B，并且它们被布置在与第一电极120的上表面平行的方向上。
在本示例性实施方式中，红外线发射层145a被设置在对应于图1的红外线发射部分IR的区域中。在本示例性实施方式中，红外线发射层145a可以通过向第一像素发光材料或共振辅助层材料掺杂红外线发射掺杂剂来形成。第一像素发光材料可以是红色发射层150R中包括的材料，并且共振辅助层材料可以是空穴传输层130中包括的材料。
红外线发射层145a中包括的红外线发射掺杂剂可以具有，例如，约700纳米至约1000纳米的波长范围。例如，红外线发射掺杂剂的波长范围可以是约850纳米至约950纳米。为了具有这样的波长范围，根据本实例性实施方式的红外线发射掺杂剂可以包括金属络合物化合物、供体-受体-供体(DAD)化合物或镧系元素化合物中的一种或多种。
在本示例性实施方式中，金属络合物化合物可以包括Pt、Pd、Cu或Zn。根据本实例性实施方式的金属络合物化合物可以是由化学式1表示的化合物。
化学式1
在化学式1中，
L可以是N或CR’，并且M可以是Pt、Pd、Cu、Zn、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Ag、Au、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po、At、镧系元素或锕系元素，
每个R可以独立地选自：
A(Cl)、
B(Br)、
C(I)、
D(At)，以及
E(包括结合到吡咯环的贝塔(β)碳的原子的基团)，其中结合到贝塔(β)碳的原子选自B、C、N、O、Si、P、S、Cl、Ge、As、Se、Br、In、Sn、Sb、Te、I、Tl、Pb、Bi、Po或At，并且结合到同一吡咯环的两个相邻的R基可以与吡咯环的两个β碳一起形成碳环基或杂环基。
在CR’中，R’可以是苯基、甲苯基、二甲苯基、基、甲基、乙基、正丙基或异丙基。
由化学式1表示的金属络合物化合物可以是以下化学式1-1至化学式1-10中的任一个，但是这不是限制性的。金属络合物化合物不被限制于所陈述类型的金属络合物化合物。化学式1-1可以是Pt(TPBP)(Pt-四萘基四苯并卟啉)。
化学式1-1
化学式1-2
化学式1-3
化学式1-4
化学式1-5
化学式1-6
化学式1-7
化学式1-8
化学式1-9
化学式1-10
在化学式1-1至化学式1-10中，M可以指Pt、Pd、Cu、Zn、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Ag、Au、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po、At、镧系元素或锕系元素。
在本示例性实施方式中，DAD(供体-受体-供体)化合物可以是以下化学式2、化学式3或化学式4，但是这些是示例，且其不限于此。化学式3可以是BEDOT-TQMe2(4,9-二(2,3-二氢噻吩并[3,4-b][1,4]二噁烯-5-基)-6,7-二甲基-[1,2,5]噻二唑并[3,4-]喹喔啉)，并且化学式4可以是BEDOT-BBT(4,8-二(2,3-二氢噻吩并-[3,4-b][1,4]二噁烯-5-基)苯并[1,2-c；4,5-c′]二[1,2,5]噻二唑)。
化学式2
化学式3
化学式4
在本示例性实施方式中，镧系元素化合物可以是由以下化学式5、化学式6、化学式7、化学式8或化学式9表示的化合物，但是这些是示例，且其不限于此。
化学式5
[Z(L)3]pM]Aq
在化学式5中，
Z指碳原子或R1-B的片段，
p指1、2或3，q指3-p，A指平衡离子，
R1指：1)被氢、1至5个卤素或1C至8C烷基选择性地取代的芳基，或被1至5个卤素或C1至C8烷基选择性地取代的芳烷基；或者ii)被至少一种卤族元素选择性地取代的C1至C6烷基，被至少一种卤族元素选择性地取代的C1至C6烯基，或被至少一种卤族元素选择性地取代的C1至C6炔基，
M指三价镧系元素金属离子，如Tb3+、Ce3+、Eu3+、Er3+、Gd3+、Tm3+、Sm3+和Nd3+，并且
多个L分别与Z具有共价键，并且可以选择性地选自化学式5-1和化学式5-2。
化学式5-1
化学式5-2
在化学式5-1和化学式5-2中，
R2、R3和R4独立地为i)卤素、氰基、硝基、磺基、氨基、C1至C6烷基氨基、C1至C6烷基酰氨基、羧基、C1至C6烷氧基羰基、羟基、C1至C6烷氧基、C1至C6烷基羰基氧基、C1至C6烷基羰基、C1至C6卤素烷氧基或氢；ii)被上述基团中的一个或多个选择性地取代的芳基或芳烷基；或者iii)被上述基团中的一个或多个选择性地取代的C1至C6烷基，C1至C6烯基，或C1至C6炔基。
在另一个实施方案中，R2和R3或者R3和R4彼此连在一起，以形成稠合的、双向或非双向的L-吡唑环系统。
在化学式5中，Z(L)3的示例可以由化学式5-1-1、化学式5-2-1和化学式5-2-2表示，
化学式5-1-1
化学式5-2-1
化学式5-2-2
化学式6
化学式7
化学式8
化学式9
在化学式6和化学式7中，
Ln指Ce3+、Ce4+、Pr3+、Pr4+、Nd3+、Nd4+、Pm3+、Sm3+、Sm2+、Eu3+、Eu2+、Gd3+、Tb3+、Tb4+、Dy3+、Dy4+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Tm2+、Yb3+、Yb2+或Lu3+，
R1指取代的或未取代的吡唑基、三唑基、杂芳基、烷基、烷氧基、酚基、胺基或酰胺基，并且
R2、R3、R4、R5、R6和R7可以指可以包括氢、卤素或选择性地杂原子的烃基(例如，烷基、芳基或杂芳基)。为了增强化合物的挥发性，R2至R7可以是氟化的。
在化学式8和化学式9中，Ln、R2、R3、R4、R6和R7可以如参考化学式6和化学式7描述的那样。
镧系元素化合物的示例可以是由化学式10表示的化合物。
化学式10
Ln＝Yb3+或Er3+或Er3+
空穴传输层130可以共同地被设置在红色发射层150R和第一电极120之间，在绿色发射层150G和第一电极120之间，在红外线发射层145a和第一电极120之间，以及在蓝色发射层150B和第一电极120之间，并且空穴传输层130的厚度在其中空穴传输层130共同地被设置的部分中可以是基本上相同的。
红色发射层150R可以包括，例如包括咔唑联苯(CBP)或mCP(1,3-二(咔唑-9-基))的主体材料，并且可以由包括掺杂剂材料的磷光材料形成，所述掺杂剂材料包括PIQIr(acac)(二(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(acac)(二(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(三(1-苯基喹啉)铱)或PtOEP(八乙基卟啉铂)中的一种或多种，或者在另一个实施方式中，可以由包括PBD:Eu(DBM)3(Phen)或苝的荧光材料形成，但是这不是限制性的。
绿色发射层150G可以包括，例如，包括CBP或mCP的主体材料，并且可以由包括掺杂剂材料的磷光材料形成，所述掺杂剂材料包括Ir(ppy)3(面式-三(2-苯基吡啶)铱)，或者在另一个实施方式中，可以由包括Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)的荧光材料形成，但是这不是限制性的。
蓝色发射层150B可以包括，例如包括CBP或mCP的主体材料，并且可以由包括掺杂剂材料的磷光材料形成，所述掺杂剂材料包括(4,6-F2ppy)2Irpic。在另一个实施方式中，蓝色发射层150B可以包括含有蒽基的主体材料，并且可以由包括螺-DPVBi、螺-6P、联苯乙烯基苯(DSB)、二(苯乙烯基)芳烃(DSA)、基于PFO的聚合物或基于PPV的聚合物的荧光材料形成，但是它不限于此。
在本示例性实施方式中，红色发射层150R、绿色发射层150G和蓝色发射层150B是由有机材料制成的，但是这不是限制性的。例如，红色发射层150R、绿色发射层150G和蓝色发射层150B可以由诸如量子点的无机材料制成。
像素限定层25可以被设置在红色发射层150R、红外线发射层145a、绿色发射层150G和蓝色发射层150B之中的邻近层之间。
电子传输层160和电子注入层180可以被设置在发射层150和第二电极190之间。电子传输层160可以被设置为邻近发射层150和红外线发射层145a，并且电子注入层180可以被设置为邻近第二电极190。
电子传输层160可以包括有机材料。例如，电子传输层160可以由Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD(2-[4-联苯基-5-[4-叔丁基苯基]]-1,3,4-恶二唑)、TAZ(1,2,4-三唑)、螺-PBD(螺-2-[4-联苯基-5-[4-叔丁基苯基]]-1,3,4-恶二唑)和BAlq(8-羟基喹啉铍盐)中的任一种形成，但是这不是限制性的。
电子传输层160可以将电子从第二电极190转移到发射层150。另外，电子传输层160还可以防止从第一电极120注入的空穴通过发射层150移动到第二电极190。因此，电子传输层160用作空穴阻挡层，由此帮助空穴和电子在发射层150中复合。
电子注入层180用来增强电子从第二电极190到电子传输层160中的注入。电子注入层180可以包括其中第一组分和第二组分复合的离子化合物。此处，第一组分是在离子化合物电离时变成阳离子的元素，而第二组分可以是变成阴离子的元素。在本示例性实施方式中，考虑到加工边距，电子注入层180可以具有约 至约的厚度。
在本示例性实施方式中，辅助层BIL可以被设置在蓝色发射层150B之下，以增强蓝色发射层150B的效率。例如，辅助层BIL可以通过调节空穴电荷平衡来增强蓝色发射层150B的效率。辅助层BIL可以包括，例如，由以下化学式A表示的化合物。
化学式A
在化学式A中，A1、A2和A3可以分别是氢、烷基、芳基、咔唑、二苯并噻吩、二苯并呋喃(DBF)和联苯，并且a、b和c可以分别是0至4的整数。
在根据本示例性实施方式的发光显示装置中，红色共振辅助层145b可以被设置在红色发射层150R之下，并且绿色共振辅助层150G’可以被设置在绿色发射层150G之下。红色共振辅助层145b和绿色共振辅助层150G’可以调节每个颜色的共振距离。在实施方式中，蓝色发射层150B和空穴传输层130之间的附加的共振辅助层可以不形成在蓝色发射层150B和辅助层BIL之下。
在本示例性实施方式中，红外线发射层145a和红色共振辅助层145b可以包括相同的材料。因此，当红色共振辅助层145b被称作第一辅助层时，第一辅助层可以包括与红外线发射层145a相同的材料。因此，红色共振辅助层145b，即第一辅助层，可以通过向第一像素发光材料或共振辅助层材料(如上文描述的红外线发射层145a)掺杂红外线发射掺杂剂来形成。
红外线发射层145a和红色共振辅助层145b可以被设置在同一层中。为了形成这样的结构，红外线发射层145a和红色共振辅助层145b可以通过相同的过程来形成。例如，红外线发射层145a和红色共振辅助层145b可以通过以下形成：例如使用热蒸发方法，向分别对应于图1的第一像素R和红外线发射部分IR的区域掺杂第一像素发光材料和共振辅助层材料。红外线发射层145a和红色共振辅助层145b可以通过相同的过程来形成，并且红外线发射层145a和红色共振辅助层145b可以通过使用相同的掩膜来制成。红色共振辅助层145b和红外线发射层145a可以被形成在邻近的像素限定层25之间。如所描述的，根据本示例性实施方式，红外线发射层145a可以被提供在其中存在多个像素的显示装置中，这可以简化制造过程。
参考图1和图2，在本示例性实施方式中，通过从第一像素R中的第二共振厚度值中减去红色发射层150R的厚度获得的厚度值可以接近于红外线发射部分IR中的主共振厚度。通过从第一像素R的第二共振厚度中减去红色发射层150R的厚度获得的厚度可以为相对于红外线发射部分IR中的主共振厚度的约120％或更少。这将进一步参考图3来详细描述。
图3是取决于红色像素、绿色像素和红外线发射部分中的厚度的最佳的发光强度的图表。在图3中，“红色”指红色像素，“绿色”指绿色像素，而“NIR”指红外线发射部分。
参考图3，当位于红色像素中的发射层的厚度从红色像素的第二共振厚度(即，对应于第二峰的厚度)中被减去时，该减法的结果可以接近于红外线发射部分的主共振厚度(即，对应于第一峰的厚度)。另外，红外线发光效率的劣化可以被最小化。
如上文描述的，在实施方式中，红色共振辅助层145b包括与红外线发射层145a相同的材料，并且与红外线发射层145a被设置在同一层中，但是根据示例性变化，代替红色共振辅助层145b，绿色共振辅助层150G’被修改以包括与红外线发射层145a相同的材料，并且在发光显示装置中与红外线发射层145a被设置在同一层中。
在图2中图示说明的示例性实施方式中，电子注入层180和第二电极190共同地被设置在红色发射层150R和覆盖层200之间，在绿色发射层150G和覆盖层200之间，以及在蓝色发射层150B和覆盖层200之间，并且电子注入层180的厚度和第二电极190的厚度在电子注入层180和第二电极190共同地被设置在其中的部分中可以是基本上相同的。
图4是图2的示例性实施方式的红外线发射部分的结构的示例性变化的横截面视图。在下文中，将仅描述与图2的示例性实施方式不同的部分，并且参考图2描述的内容可以应用于图4的示例性实施方式。
在图4中图示说明的示例性实施方式中，附加的红色共振辅助层150R’被设置在红外线发射层145a和空穴传输层130之间，以及在红色共振辅助层145b和空穴传输层130之间。不像红色共振辅助层145b，附加的红色共振辅助层150R’不掺杂有红外线发射掺杂剂，并且可以仅包括第一像素发射材料或共振辅助层材料。因此，当设置在图1的第一像素R中的红色共振辅助层145b被称作第一辅助层，设置在图1的红外线发射部分IR中的附加的红色共振辅助层150R’被称作第二辅助层，并且设置在红外线发射层145a和空穴传输层130之间的附加的红色共振辅助层150R’被称作第三辅助层时，第二辅助层和第三辅助层为同等地附加的红色共振辅助层150R’。因此，第二辅助层和第三辅助层可以由相同的材料制成，并且可以被设置在同一层中。在该情况中，第二辅助层可以比第一辅助层厚。此处，设置在第二辅助层上的第一辅助层的厚度可以为图2的示例性实施方式中示出的红色共振辅助层145b的厚度的约10％至20％。
在本示例性实施方式中，当附加的红色共振辅助层150R’和红色共振辅助层145b被堆叠在图1的第一像素R中时，由于红外线发射掺杂剂，空穴陷阱可以被减少，从而驱动电压可以被减小，发光效率可以被提高。这将参考图5更详细地进行描述。
图5图示说明根据图4的示例性实施方式的发光显示装置中包括的发光元件的每个层的能级的示意图。
参考图5，如在左边的能级图表中示出的，设置在红色发射层REML和空穴传输层HTL之间的辅助层R’的能级低于红外线发射掺杂剂NIRD的HOMO能级。因此，穿过辅助层R’以便被注入到红色发射层REML中的空穴(+)可以被捕获在辅助层R’中。然而，当辅助层被提供为图4中示出的堆叠结构时，通过附加的红色共振辅助层R’的注入，掺杂有红外线发射掺杂剂的辅助层的捕获水平被减小，从而驱动电压可以被减小，发光效率可以被提高。
回到图4，类似于参考图2描述的制造方法，用于形成图1的第一像素R的过程和用于形成图1的红外线发射部分IR的过程可以同时进行，以形成根据本示例性实施方式的发光元件结构。因此，附加的红色共振辅助层150R’可以被形成在对应于第一像素R和红外线发射部分IR的区域中，并且红色共振辅助层145b和红外线发射层145a可以在不改变掩膜的情况下被形成。
图6图示说明图4的红外线发射部分的结构的示例性变化的横截面视图。在下文中，将描述与图1的示例性实施方式不同的部分，并且参考图1描述的内容可以应用于图6的示例性实施方式。
在图6中图示说明的示例性实施方式中，绿色共振辅助层150G’被设置在附加的红色共振辅助层150R’和空穴传输层130之间。因此，当设置在图1的第二像素G中的绿色共振辅助层150G’被称作第四辅助层，设置在图1的第一像素R中的绿色共振辅助层150G’被称作第五辅助层，并且设置在图1的红外线发射部分IR中的绿色共振辅助层150G’被称作第六辅助层时，第四辅助层、第五辅助层和第六辅助层可以包括相同的材料并且可以被设置在同一层中。在示例性实施方式中，在第四辅助层、第五辅助层和第六辅助层被设置在同一层中的情况下，第四辅助层、第五辅助层和第六辅助层通过相同的过程形成。
红外线发射层147a可以被设置在附加的红色共振辅助层150R’上，并且红色共振辅助层147b可以被设置在红色发射层150R和附加的红色共振辅助层150R’之间。在本示例性实施方式中，可以向红外线发射层147a和红色共振辅助层147b中的红外线发射主体掺杂红外线发射掺杂剂。
为了形成图4的示例性实施方式的附加的红色共振辅助层150R’和红色共振辅助层145b的堆叠结构，针对每个室可能需要超过三个源，所述附加的红色共振辅助层150R’仅包括第一像素发射材料或共振辅助层材料，向第一像素发射材料或共振辅助层材料掺杂所述红色共振辅助层145b的红外线发射掺杂剂。在当前技术状态下，其中每个源的沉积厚度被限制，一个源可能不能保证附加的红色共振辅助层150R’的厚度，并且因此红色共振辅助层145b的材料可以与附加的红色共振辅助层150R’的材料相同。然而，在本示例性实施方式中，绿色共振辅助层150G’可以共同地被沉积在图1的第一像素R和红外线发射部分IR中，并且因此附加的红色共振辅助层150R’的沉积厚度可以被减小，由此改变红外线发射层147a和红色共振辅助层147b的主体材料的选择范围。
图7图示说明根据图2的示例性实施方式的发光显示装置中包括的发光元件的每个层的能级的示意图。图8示意性示出发光元件的每个层的能级，其中掺杂有红外线发射掺杂剂的辅助层的HOMO能级根据示例性实施方式被调节。
参考图7，对于充分的空穴注入，空穴传输层(HTL)—辅助层R’#1—红色发射层REML的HOMO能级可以逐步形成。对于红外线发射，向辅助层R’#1掺杂的红外线发射掺杂剂NIRD的HOMO能级高于被设置在红色发射层REML和空穴传输层HTL之间的辅助层R’#1的HOMO能级。因此，穿过辅助层R’#1以便被注入到红色发射层REML中的空穴h可以被捕获在辅助层R’#1中，这可以造成驱动电压的增加和发光效率的劣化。
参考图8，在根据本示例性实施方式的发光元件中，其中掺杂有红外线发射掺杂剂NIRD的辅助层R’#2的HOMO能级可以被调节为类似于空穴传输层HTL或红外线发射掺杂剂NIRD的HOMO能级。在该情况中，辅助层R’#2的HOMO能级和红外线发射掺杂剂NIRD的HOMO能级之间的差距可以为约0.3eV或更小，或者辅助层R’#2的HOMO能级和空穴传输层HTL的HOMO能级之间的差距可以为约0.3eV或更小。根据本示例性实施方式，归因于红外线发射掺杂剂NIRD，空穴陷阱可以被阻止，由此最小化驱动电压的增加和发光效率的劣化。
当掺杂有红外线发射掺杂剂NIRD的辅助层R’#2的HOMO能级被调节为类似于空穴传输层或红外线发射掺杂剂NIRD的HOMO能级时，发射层的HOMO能级和掺杂有红外线发射掺杂剂NIRD的辅助层R’#2的HOMO能级之间的差距可以增加。然而，由这样的差距造成的效果可以远小于由空穴陷阱造成的驱动电压增加和发光效率劣化，这已经参考图7进行描述。
在下文中，示例性实施方式的效果将参考表1和图9进行描述。图9图示说明示出根据图6的示例性实施方式的发光显示装置中的取决于电压的电流强度与参考例和对比例的比较结果的图表。
因此，参考例是包括仅由红色共振辅助层材料形成的辅助层的发光元件，对比例是包括其中向红色共振辅助层材料掺杂红外线发射掺杂剂的辅助层的发光元件，而示例性实施方式是图8的发光元件。
[表1]
参考表1和图9，与参考例相比，在对比例中，驱动电压增加6.1V并且发光效率劣化27％；但是与对比例相比，在示例性实施方式中，驱动电压降低5.4V并且发光效率提高6％。
图10图示说明图2的示例性实施方式的红色像素结构的示例性变化的横截面视图。图11图示说明根据图10的示例性实施方式的发光显示装置中包括的发光元件的每个层的能级的示意图。在下文中，将仅描述与图2的示例性实施方式不同的部分，并且参考图2描述的内容可以应用于图10的示例性实施方式。
在图10图示说明的示例性实施方式中，中间层149被设置在红色发射层150R和红色共振辅助层145b之间对应于图1的第一像素R的区域中。参考图11，中间层IL的HOMO能级在红色共振辅助层的HOMO能级和发射层的HOMO能级之间，并且由本示例性实施方式的中间层149形成阶梯式屏障层结构。
红色共振辅助层145b可以调节红色像素中的共振距离，并且用作红色的红外发射元件中的发射层，并且因此在红色共振辅助层145b中，可以向红色发射主体材料掺杂红外线掺杂剂。因此，红色发射主体材料可以是，例如，包括咔唑的金属络合物化合物。在该情况中，包括金属络合物化合物的红色发射主体材料的HOMO能级可以是5.3eV或更小，并且红外线发射掺杂剂的HOMO能级和红色发射主体材料的HOMO能级之间的差距可以在约0.3eV之内。
当包括其中向红色发射主体材料掺杂红外线发射掺杂剂的红色共振辅助层的发光元件是表2中的示例性实施方式1时，与其中向用作红色共振辅助层的材料的空穴传输层材料掺杂红外线发射掺杂剂的对比例1相比，在示例性实施方式1中，驱动电压降低2.3V并且发光效率提高80％。表2示出在红外线发射部分中形成的元件的驱动电压、发光效率和色坐标的实验结果。
[表2]
在表3中，对比例2是其中红色辅助层仅由不掺杂红外线发射掺杂剂的空穴传输层材料形成的情况，并且表3示出红色发射元件的驱动电压、发光效率和色坐标的实验结果。
参考表3，与对比例2相比，包括其中向红色发射主体材料掺杂红外线发射掺杂剂的红色共振辅助层的红色发射元件具有降低约20％的发光效率。不受理论束缚，这样的结果可以表明空穴和电极的复合区域不是在发射层而是在辅助层中形成的，并且这可以是由归因于红外线发射掺杂剂的空穴陷阱造成的。
[表3]
在本示例性实施方式中，图10的发光显示装置包括中间层149。复合区域可以被形成在红色发射层150R中，并且中间层149可以用来在促进空穴传输的同时阻挡电子。
图12图示说明示出依据根据图10的示例性实施方式的发光显示装置中的波长的发光强度的图表。表4示出表2和表3的对比例2和示例性实施方式1与图10的包括中间层149的发光元件的驱动电压、发光效率和色坐标的实验结果。
参考图12和表4，与对比例2相比，示例性实施方式2的发光效率降低约5％，但是与示例性实施方式1相比增加约20％，并且因此可以通过改变材料来另外改善元件特点。
[表4]
图13示意性地示出对比例(a)和其中根据示例性实施方式(b)形成红外线发射部分的发光显示装置。
在图13中，左侧装置(a)是其中第一传感器S1和第二传感器S2在外周区域PA中形成的发光显示装置。在该情况中，第一传感器S1可以用作近距离传感器，并且第二传感器S2可以用作具有物理按钮应用的指纹传感器。在这样的发光显示装置中，附加的传感器模块被制造来应用于发光显示装置，由此导致制造过程的复杂性。
在图13中，右侧装置(b)是其中显示区域DA延伸到外边缘的发光显示装置。当使用根据上文描述的示例性实施方式的像素和红外线传感器布局时，物理按钮可以被移除为图13的右侧装置(b)中显示的那样，从而可以实施能够显示其整个正面的发光显示装置。
总结和评述来说，附加的传感器模块可以用来实施包括这样的发光元件的发光显示装置中的传感器。附加的传感器模块可能需要附加的过程和额外成本。
如上文描述的，实施方式可以提供包括在面板中形成的红外线发光元件的发光显示装置。红外线发光元件可以与发光元件的像素一起被设置在面板中，发光显示装置的制造过程可以被简化。进一步，指纹传感器可以代替发光显示装置中的物理按钮，这可以增加显示区域的面积。
本文已经公开示例性实施方式，并且尽管采用了具体术语，仍然仅以一般和描述性意义来使用和解释它们，而不是出于限制目的。在一些例子中，如在递交本申请时对于本领域普通技术人员将是明显的，针对特定实施方式描述的特征、特点和/或要素可以单独地使用或者与针对其他实施方式描述的特征、特点和/或要素组合使用，除非清楚地另外指出。因此，本领域技术人员将理解的是，在不背离如在权利要求书中陈述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。
Claims (10)
1.一种发光显示装置，包括：
基底，所述基底包括第一像素、第二像素、第三像素和红外线发射部分，所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素表示不同的颜色；
在所述基底上的第一电极；
与所述第一电极重叠的第二电极；
在所述第一电极和所述第二电极之间的发射层；以及
在所述第一电极和所述发射层之间的辅助层，其中：
所述发射层包括在所述第一像素中的第一发射层和在所述红外线发射部分中的红外线发射层，
所述辅助层包括在所述第一像素中的第一辅助层，并且
所述红外线发射层和所述第一辅助层包括相同的材料。
2.如权利要求1中要求保护的所述发光显示装置，其中所述红外线发射层和所述第一辅助层被设置在同一层中，并且所述第一发射层被提供在所述第一辅助层上。
3.如权利要求1中要求保护的所述发光显示装置，其中，在所述红外线发射层和所述第一辅助层中，向第一像素发射材料或共振辅助层材料掺杂红外线发射掺杂剂，并且
其中所述红外线发射掺杂剂包括金属络合物化合物、供体-受体-供体化合物或镧系元素化合物中的一种或多种。
4.如权利要求3中要求保护的所述发光显示装置，其中所述金属络合物化合物包括由化学式1表示的化合物：
化学式1
其中，在化学式1中，
L是N或CR’，其中R’是苯基、甲苯基、二甲苯基、基、甲基、乙基、正丙基或异丙基，
M是Pt、Pd、Cu、Zn、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Ag、Au、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、S、Se、Te、Po、At、镧系元素或锕系元素，并且
R各自独立地为Cl、Br、I、At或者包括结合到吡咯环的β碳的原子的基团，其中所述结合到β碳的原子是B、C、N、O、Si、P、S、Cl、Ge、As、Se、Br、In、Sn、Sb、Te、I、Tl、Pb、Bi、Po或At，并且结合到同一吡咯环的两个相邻的R基与两个β碳一起可选地形成碳环基或杂环基。
5.如权利要求4中要求保护的所述发光显示装置，其中所述金属络合物化合物中包括的金属包括Pt、Pd、Cu或Zn。
6.如权利要求1中要求保护的所述发光显示装置，进一步包括：
在所述第一电极和所述第一辅助层之间的第二辅助层；以及
在所述第一电极和所述红外线发射层之间的第三辅助层，
其中所述第二辅助层和所述第三辅助层包括相同的材料。
7.如权利要求6中要求保护的所述发光显示装置，其中所述第二辅助层和所述第三辅助层被设置在同一层中，并且
其中所述第二辅助层和所述第三辅助层包括相同的共振辅助层材料。
8.如权利要求7中要求保护的所述发光显示装置，其中所述第二辅助层比所述第一辅助层厚。
9.如权利要求8中要求保护的所述发光显示装置，其中：
所述发射层进一步包括在所述第二像素中的第二发射层，
所述辅助层进一步包括在所述第二像素中的第四辅助层、在所述第一像素中的第五辅助层以及在所述红外线发射部分中的第六辅助层，并且
所述第四辅助层、所述第五辅助层和所述第六辅助层包括相同的材料，并且其中所述第四辅助层、所述第五辅助层和所述第六辅助层在同一层中。
10.如权利要求1中要求保护的所述发光显示装置，进一步包括在所述第一发射层和所述第一辅助层之间的中间层。
Applications Claiming Priority (2)
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