CN110875434A - 发光装置和使用其的透明显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光装置和使用其的透明显示装置，所述发光装置通过增加阴极与接触阴极的两个表面的有机层之间的接合力而具有改善的可靠性。

Description

发光装置和使用其的透明显示装置
本申请要求于2018年8月31日提交的韩国专利申请第10-2018-0103974号的权益，通过引用将其如在本文中完全阐述的那样并入本文。
技术领域
本发明涉及发光装置，更具体地，涉及发光装置和使用该发光装置的透明显示装置，在所述发光装置中，接触阴极的两个表面的有机层包括具有孤对电子的有机化合物以增加阴极与有机层之间的界面处的接合力，并因此具有改善的可靠性。
背景技术
随着我们近来已经进入信息时代，可视化地显示电信息信号的显示器领域得到了迅速发展，并且为了满足这样的发展，具有优异的性能(如纤薄、轻质和低功耗)的各种平板显示装置正在开发之中并迅速取代传统的阴极射线管(CRT)。
作为平板显示装置的实例，有液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置、有机发光二极管(OLED)显示装置、量子点显示装置等。
其中，诸如有机发光二极管显示装置和量子点显示装置的不需要单独的光源并实现紧凑性和清晰的彩色显示的自发光显示装置被认为是有竞争力的应用。
自发光显示装置包括布置在基板上的多个子像素，并且每个子像素包括发光二极管，该发光二极管具有彼此相对设置的阳极和阴极以及设置在阳极与阴极之间的发光层。
因为自发光显示装置使用由发光二极管发射的光来显示图像，所以有效地使用从发光二极管提取的光量是重要的。因此，为了提高光透射率，已经做出了努力来减小位于发光方向上的阴极的厚度并增加阴极和与其相邻的元件的可靠性，以便于稳定显示装置的性能。
在现在使用的顶部发光结构中，发光装置的阳极包括反射金属，并且发光装置的阴极包括透射反射式金属。因此，来自位于阳极与阴极之间的发光层的光被反射阳极反射并在阳极与阴极之间共振多次，并且根据阳极与阴极之间的距离发射特定波长的光被。在这样的结构中，为了进一步增加传输效率，做出了努力来减小阴极的厚度。然而，因为如果沉积用作阴极的具有透射反射性的单一金属，则金属颗粒聚集并因此降低表面均匀性，所以主要使用这样的金属的合金。然而，为了实现膜均匀性和高温稳定性，很难将由单一金属形成的阴极或由金属合金形成的阴极的厚度减小到指定水平或更低。
特别地，在具有光发射区域和光透射区域二者的显示装置中，阴极应该由光发射区域和光透射区域共享，并因此通过光透射区域中保留的阴极显著降低了光透射率。
发明内容
因此，本发明涉及一种发光装置和使用该发光装置的透明显示装置，这基本上消除了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或更多个问题，所述发光装置控制接触阴极的有机层以提高阴极与有机层之间的界面处的接合力，并因此减小阴极的厚度。
本发明的一个目的是提供一种发光装置，其包括阴极电极和由包含大量孤对电子的有机化合物形成的有机层，并因此可以防止阴极中金属颗粒的聚集并且即使在高温下也确保可靠性。
本发明的另一目的是提供一种使用发光装置的透明显示装置，所述发光装置确保阴极的可靠性，并可以因此减小阴极的厚度并提高阴极的透射率。
本发明的其他优点、目的和特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地对于本领域普通技术人员在研究下文后将变得明显，或者可以从本发明的实践中获知。本发明的目的和其他优点可以通过书面说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如本文所体现和广泛描述的，发光装置包括彼此相对设置的阳极和阴极、位于阳极与阴极之间的发光层，以及电子传输层，该电子传输层位于发光层与阴极之间并且包括第一组分和含量低于所述第一组分的含量的第二组分，该第一组分包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，该第二组分包括电子注入金属化合物和电子注入金属中的至少一种，该具有孤对电子的原子键合至构成阴极的金属组分。
发光装置还可以包括第一有机层，该第一有机层包括第一组分并且设置在阴极的一个表面上方，该一个表面与阴极的具有设置在其上的电子传输层的另一个表面相反。
电子传输层和第一有机层可以分别接触阴极的下表面和上表面。
电子传输层中的具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分之间的键可以在电子传输层与阴极之间沿电子传输层的上表面水平连续地形成。
第一有机层中的具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分之间的键可以在第一有机层与阴极之间沿阴极的上表面形成。
在阴极与电子传输层之间的界面处，键合层可以通过具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分之间的键的水平连续布置来形成，并且构成阴极的金属组分的颗粒可以作为层状结构被布置在键合层上。
阴极可以包括透射反射式金属和透射反射式金属合金中的一者。
阴极还可以包括过渡金属。
电子传输层的电子注入金属可以是选自过渡金属、碱金属和碱土金属中的一种。
电子传输层的电子注入金属化合物可以是喹啉锂。
第一有机层还可以包括过渡金属。
阴极可以具有
Figure BDA0002186022010000031
或更小的厚度。
在本发明的另一方面，透明显示装置包括被划分成光发射区域和光透射区域的基板，和设置在基板上的发光装置，所述发光装置包括彼此相对设置的阳极和阴极、位于阳极与阴极之间的发光层，以及电子传输层，该电子传输层位于发光层与阴极之间并且包括第一组分和含量低于所述第一组分的含量的第二组分，该第一组分包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，该第二组分包括电子注入金属化合物和电子注入金属中的至少一种，具有孤对电子的原子键合至构成阴极的金属组分。
透明显示装置还可以包括设置在阳极与发光层之间的第二有机层。
可以遍及光发射区域和光透射区域设置第二有机层。
上述发光装置的配置可以施加到透明显示装置。
应当理解，本发明的前述一般描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图示出了本发明的实施方案并且与说明书一起用来说明本发明的原理，所述附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本申请中且构成本申请的一部分。在附图中：
图1是示出根据本发明的发光装置的截面图；
图2是示出阴极以及位于图1的阴极上方和下方的有机层的透视图；
图3是表示包括在形成位于图2的阴极上方和下方的有机层的化合物中的具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分或第二组分之间的键合的式的模型图；
图4是示出如图2所示的具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分或第二组分之间的键合以及第二组分与构成阴极的金属组分之间的键合的示意图；
图5是示出在电子传输层上构成阴极的原理的图；
图6A是表示由单一金属形成的阴极膜当被储存在室温下和储存在高温下时根据波长的光透射率的曲线图；
图6B是表示结构当被储存在高温下时的电压-电流密度特性的变化的曲线图，在该结构中，由合金形成的阴极膜在不具有孤对电子的电子传输层上形成；
图7A是表示在由不具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)；
图7B是表示在由不具有孤对电子的双化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)；
图8A是表示在由具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)；
图8B是表示在由包括具有孤对电子的有机化合物和喹啉锂(Liq)的双化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)；
图9A和图9B是表示在由不具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上由AgMg合金膜形成的阴极在经过500小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)；
图10A和图10B是表示在通过用镱(Yb)掺杂具有孤对电子的有机化合物形成的电子传输层上由AgMg合金膜形成的阴极在经过500小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)；
图11A和图11B是表示图9A和图10A的阴极根据波长的光透射率的曲线图；
图12A至图12C是示例性地示出应用于测试6的电子传输层和合金阴极的各种堆叠结构的截面图；
图13A至图13C是表示图12A至图12C的各个堆叠结构的电压-电流密度特性的曲线图；
图14A至图14H是示出根据本发明的各个实施方案的阴极和接触阴极的有机层的堆叠结构的截面图；
图15是表示图14D的堆叠结构和具有由喹啉锂和第一组分形成的电子传输层的堆叠结构的电压-电流密度特性的曲线图；
图16是根据本发明的透明显示装置的截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施方案，其实例在附图中示出。然而，本发明可以以许多替代形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施方案，并且提供本发明的实施方案仅仅是为了完全公开本发明并且完全告知本领域技术人员本发明的范围。此外，在本发明的实施方案的以下描述中使用的元件名称考虑到准备说明书的容易性来选择，并可以因此与实际产品的部件名称不同。
在附图中公开的用于描述本发明的实施方案的形状、尺寸、速率、角度、数目等仅是示例性的，并不限制本发明。在以下对实施方案和附图的描述中，相同或相似的要素由相同的附图标记表示，即使它们在不同的附图中示出。在以下对本发明的实施方案的描述中，当可能使本发明的主题反而不清楚时，将省略对本文包含的已知功能和配置的详细描述。在以下对实施方案的描述中，除非使用术语“仅”，否则术语“包括”、“具有”、“包含”等将被解释为表示存在说明书中所述的一个或更多个特征、数目、步骤、操作、要素或部件或其组合，并且不排除存在其他特征、数目、步骤、操作、要素、部件或其组合，或者添加它们的可能性。应当理解，除非另有说明，否则要素的单数表达包括要素的复数表达。
在解释包括在本发明的各种实施方案中的要素时，将解释为即使没有明确的陈述，要素也包括误差范围。
在以下对实施方案的描述中，要理解的是，当表达位置关系时，例如，当要素在另一要素“上”、“上方”、“下方”、“旁边”等时，除非使用术语“刚好”或“直接”，否则这两个要素可以彼此直接接触，或者可以在这两个要素之间介入一个或更多个其他要素。
在以下对实施方案的描述中，要理解的是，当表达时间关系时，除非使用术语“刚好”或“直接”，否则例如，诸如“之后”、“随后”、“然后”或“之前”的表达事件序列的术语可以涵盖事件之间的连续关系，或者事件之间的不连续关系。
在以下对实施方案的描述中，要理解的是，当术语“第一”、“第二”等用于描述各种要素时，这些术语仅用于区分相同或相似的要素。因此，除非另有说明，否则在本发明的技术范围内由术语“第一”修饰的要素可以与由术语“第二”修饰的要素相同。
本发明的各种实施方案的特征可以部分地或完全地彼此连接或组合，并且在技术上彼此不同地驱动和互锁，而且各个实施方案可以彼此独立地实现或一起实现。
图1是示出根据本发明的发光装置的截面图，图2是示出图1的阴极以及位于阴极上方和下方的有机层的透视图。本公开的实施方案不限于发光装置，并且还可以包括其他实施方案例如电子装置，所述电子装置可包括发光装置、太阳能电池、电池组，或任意类型的包括电极(例如阴极)和有机层的电子装置。
如图1示例性地所示，根据本发明的一个实施方案的发光装置包括彼此相对设置的阳极110和阴极150、位于阳极110与阴极150之间的发光层130，以及电子传输层140，该电子传输层140位于发光层130与阴极150之间并且包括第一组分C1和含量低于所述第一组分的含量的第二组分(例如，第二组分的体积可以低于第一组分的体积)，该第一组分C1包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，该第二组分包括电子注入金属化合物MC和电子注入金属M中的至少一种，该具有孤对电子的原子键合至构成阴极150的金属组分。阴极150可以包括金属组分，阴极的金属组分可以包括透射反射式金属或透射反射式金属合金。阴极150还可以包括过渡金属。
电子传输层140包括低含量的掺杂剂和具有电子注入特性的第二组分(电子注入金属M或电子注入金属化合物MC)，并因此，电子传输层140与阴极150之间的另外的电子注入层的形成可以被省略，并且电子传输层140直接接触阴极150。
在此，电子传输层140包括大量(即主体含量)的含有具有孤对电子的原子的第一组分C1，并因此孤对电子直接键合到构成阴极150的金属组分。因此，即使在高温的不良条件下也由于阴极150的金属组分与电子传输层140中的具有孤对电子的原子之间的键合而可以防止阴极150中的金属组分的金属颗粒的聚集。
在此，电子传输层140中包括主体含量的第一组分C1意味着电子传输层140中的第一组分C1被用作主要组分，并且电子传输层140的第一组分含量占电子传输层140的总体积的50％或更多，特别是80％或更多，并且通过这样的高第一组分含量，第一组分C1可以在电子传输层140与阴极150之间的界面处与构成阴极150的金属组分均匀地反应。
第一组分C1可以是使用氮作为具有孤对电子的原子的杂环有机化合物之一，如下列化学式1至化学式4所示。
[化学式1]
Figure BDA0002186022010000081
[化学式2]
Figure BDA0002186022010000082
[化学式3]
Figure BDA0002186022010000083
[化学式4]
Figure BDA0002186022010000091
上述化学式1至化学式4中表示的化合物仅是第一组分C1的实例，并且包括大量孤对电子并因此与金属具有优异接合力的其他杂环有机化合物可以用作第一组分C1。
第一组分C1包括每3个共轭碳环一个或更多个具有孤对电子的杂原子，并且杂原子可以是例如氮原子、氧原子、硫原子等。
此外，第二组分M或MC是具有电子注入性质的组分，并且可以包括诸如过渡金属、碱金属、碱土金属等的金属。尽管在下面的测试例中，镱(Yb)用作过渡金属，锂(Li)用作碱金属，钙(Ca)用作碱土金属，但第二组分不限于此，并且可以使用选自上述系列金属中的一种。
此外，具有电子注入性质的金属化合物可以通过将上述金属与诸如喹啉的有机化合物组合而形成。例如，喹啉锂(Liq)可以是代表性的金属化合物。
参照图2，将描述电子传输层140中的键合。电子传输层140包括含有具有孤对电子的氮原子的杂环化合物作为第一组分C1，并且在此，氮原子替代苯环的一些碳位点。此外，电子传输层140包括镱(Yb)，即过渡金属组分作为第二组分。
在这种情况下，用作根据孤对电子的布置周期性形成的第二组分的具有电子注入性质的镱(Yb)可以通过与阴极150中的银(Ag)的金属键合均匀地形成在电子传输层140的表面上方或直接在电子传输层140的表面上以具有最小厚度。此外，未键合至过渡金属(Yb)的孤对电子直接键合到阴极150的金属组分(Ag)，并可以因此防止阴极150在高温下熔化和聚集。用于参考，主要包含在阴极150中以在顶部发光型中显示透射反射式性能的银(Ag)具有光学上优异的透射反射性，但如果单独使用银(Ag)，则银(Ag)颗粒倾向于聚集，并因此为了防止这样的聚集，使用包括Mg的银(Ag)合金来形成阴极150。在根据本发明的发光装置中，即使阴极150单独由银(Ag)形成，也可以通过具有孤对电子的原子与银(Ag)之间的键合来防止阴极150中的银(Ag)颗粒的聚集。
在电子传输层140中，孤对电子键合至电子传输层140中的金属(镱(Yb)：第二组分)，并可以因此实现与用作掺杂剂的金属M或金属化合物MC的均匀掺杂，并且具有孤对电子的原子与孤对电子周围的金属或金属化合物之间的强键合防止金属或金属化合物被另一原子替代或在高温环境下扩散，并可以因此实现发光装置的稳定驱动。
此外，电子传输层140的例如陷阱密度和传导性的传输特性是根据第二组分(即金属M或金属化合物MC)的浓度可控的，并且电荷平衡的优化在以下情况下是可能的：在电子传输层140的形成工艺中通过第二组分的含量控制掺杂浓度和掺杂区域而不改变各种装置结构中电子传输层140的层状结构并且不改变作为掺杂剂的第二组分的扫描次数。
图1的发光装置表示如下实例，其中包括第一组分C1以便于形成孤对电子与阴极150中的金属组分之间的键合的第一有机层160在阴极150的上表面上形成。第一有机层160可以用作盖层，其具有改善阴极150的表面的稳定性、保护发光装置和提高光提取效率的功能。
还可以在阳极110与发光层130之间设置具有空穴传输功能的空穴传输层120。
此外，根据本发明的发光装置作为光沿向上方向发射到阴极150的顶部发光型运行，为此目的，阳极110包括反射电极，阴极150包括透射反射式电极，并且由发光层130发射的光在阴极150与阳极110之间经历反射和共振并被发射到阴极150。
在根据本发明的发光装置中，电子传输层140包括第一组分C1和第二组分，该第一组分C1包括含有具有孤对电子的原子的有机化合物，该第二组分包括电子注入金属M或电子注入金属化合物MC，并且具有孤对电子的原子键合至阴极150中的金属组分，并可以因此防止阴极中的金属组分在高温的恶劣环境下移动，并且确保界面稳定性。
此外，如图1示例性地所示，如果包括含有有机化合物的第一组分C1的第一有机层160进一步设置在阴极150的上表面上，则设置在阴极150的下表面的电子传输层140和上表面上的第一有机层160以指定的接合力捕获构成阴极150的金属组分，并因此可以确保阴极150的两个表面上的界面稳定性。
图3是表示包括在形成位于图2的阴极的上方和下方的有机层的化合物中的具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分或第二组分之间的键合的式的模型图，图4是示出如图2所示的具有孤对电子的原子与构成阴极的金属组分或第二组分之间的键合以及第二组分与构成阴极的金属组分之间的键合的示意图。
如图4示例性地所示，在作为第一组分C1的芳族杂环化合物中，原子的除孤对电子之外的其他部分中的电子态密度是离域(delocalized)的，并且因此，如果金属与杂环化合物相邻并且杂环化合物掺杂有金属，则金属被键合到孤对电子，并且诱导掺杂剂金属(图4示例性地示出镱(Yb))与电子传输层140之间的强键合。在此，具有孤对电子的原子(N)被拉到阴极150的金属组分的Ag离子或作为第二组分被包括的过渡金属的Yb离子的空的“d”轨道，并因此诱导它们之间的键合。
本发明的电子传输层140掺杂有诸如过渡金属、碱金属、碱土金属、喹啉锂(Liq)等的第二组分，并且可以在不单独形成电子注入层的情况下，通过这样的喹啉锂(Liq)或金属确保电子注入性质。也就是说，作为第二组分包括在电子传输层140中的金属被金属键合到阴极150中的金属，因此保持阴极150中的金属颗粒的排列并且防止阴极150中的金属颗粒的聚集。此外，因为孤对电子通过与金属的接合力而固定金属，所以阴极150中的金属的扩散路径缩短，从而即使在高温环境下，金属掺杂剂也不在阴极150与电子传输层140之间的界面处移动，并因此可以稳定地驱动发光装置，并且诸如电子的载流子不在界面处累积，并因此期望提高发光装置的寿命。
如化学式1至化学式4所示，本发明的第一组分C1的有机化合物中的具有孤对电子的原子可以是氮原子，但不限于此，并且可以是氧、硫等原子。在这种情况下，根据元素是否具有足够数目的孤对电子来确定元素是否可用作第一组分。
在根据本发明的发光装置中，因为电子传输层140中第二组分的金属或金属化合物根据作为主要组分(主体)被包括的第一组分C1的结构而定位，所以电子传输层140可以具有紧密堆叠的高密度结构。
因此，在根据本发明的发光装置中，通过使具有足够量的孤对电子的第一组分C1掺杂有作为第二组分的金属M或金属化合物MC，可以形成在高温下稳定并且具有高透射率的
Figure BDA0002186022010000111
或更薄的薄厚度的阴极150，并且可以通过从发光装置的结构中省略电子注入层来减少所需层的数目。
图5是示出在电子传输层上构成阴极的原理的图。
如图5示例性地所示，当呈气相的第一金属颗粒151a供应至电子传输层140的表面时，呈气相的第一金属颗粒151a转化为呈流体相的第一金属颗粒151b，并且呈流体相的第一金属颗粒151b被吸附在电子传输层140的表面上作为第二金属颗粒151c。当第二金属颗粒151c在电子传输层140的表面上扩散时，一些第二金属颗粒151c从电子传输层140的表面解吸并返回到呈流体相的第一金属颗粒151b，并且剩余的第二金属颗粒151c在电子传输层140的表面上以岛型布置，并因此用作随后供应的呈气相的第一金属颗粒151a的均匀分层布置的核，并生长为颗粒151。
在根据本发明的发光装置中，当由银(Ag)作为基础材料形成的阴极150沉积在电子传输层140的表面上时，由沿孤对电子的布置均匀地形成在电子传输层140的表面上的金属M形成的掺杂剂用作核的中心，并且因此，阴极150可以形成为均匀的薄膜，并且阴极150中的金属在高温环境下的扩散可以通过电子传输层140的掺杂剂、孤对电子和构成阴极150的金属组分之间的接合力来防止。
在下文中，将通过各种测试来描述根据本发明的发光装置的结构的重要性。
在下文中，测试中使用的没有孤对电子的电子传输层示例性地使用蒽化合物。
[测试1]
图6A是表示由单一金属形成的阴极膜当储存在室温下和储存在高温下时根据波长的光透射率的曲线图，图6B是表示结构当储存在高温下时的电压-电流密度特性的变化的曲线图，在该结构中，由合金形成的阴极膜在不具有孤对电子的电子传输层上形成。
如图6A示例性地所示，当这样的堆叠结构储存在室温下时，如果单独由银(Ag)形成的阴极膜在不具有孤对电子的电子传输层上形成为具有
Figure BDA0002186022010000121
的小厚度，则在可见光波长范围内随着光从约400nm的短波长变为约700nm的长波长，阴极膜的光透射率从80％变为60％，并因此根据波长具有在20％范围内的小偏差，但是当堆叠结构储存在100℃的高温下48小时时，随着光的波长在400nm至500nm的波长范围内增加，阴极膜的光透射率降低，然后随着光逐渐变为更长的波长而增加。阴极膜储存在高温下时的光透射率倾向于与阴极膜储存在室温下时的光透射率相反，这意味着使用阴极膜制造的发光装置具有与在高温环境下被认为是初始值的设计值相反的特性，并因此无法期望发光装置的可靠性。
此外，如图6B示例性地所示，在其中由AgMg合金形成的阴极膜直接形成在不具有孤对电子的电子传输层上的堆叠结构中，可以确认随着堆叠结构在100℃高温下的储存时间从0小时逐渐增加到48小时和72小时，达到相同电流密度所需的电压增加。在该测试中，用作阴极的AgMg合金膜形成为具有
Figure BDA0002186022010000131
的厚度，并且在这种情况下，与堆叠结构没有储存在高温下的情况相比，随着堆叠结构的高温储存时间增加，达到相同的电流密度的驱动电压增加。
通过测试1，可以理解通过热真空沉积形成的金属阴极的光透射率对其厚度和组成敏感，并且当具有低光吸收的Ag基阴极的厚度减小到
Figure BDA0002186022010000132
或更小以便于增加光透射率时，阴极在可见光波长范围内显示出70％或更高的高光透射率，但是当置于高温环境下时，由于阴极的聚集而发生高表面等离子体共振(SPR)损失，并且阴极在可见光波长范围内的光透射率迅速降低。特别地，显示装置通常被设计成使得与其他范围的波长相比，500nm至600nm范围的波长占据大部分亮度，并因此，如果这样的由单一组分形成并因此由于储存在高温下而具有低透射率的金属阴极被施加到显示装置，则显示装置失去可靠性。
此外，在高温环境下具有性质变化的阴极改变驱动电压，并且可以预期在高温下使用阴极的发光装置的发光特性降低。
为了解决这样的问题，需要用于防止阴极中的金属扩散的元件，诸如由包括过渡金属、碱金属、碱土金属等的电子注入材料形成的电子注入层，但是如果在电子传输层与阴极之间另外设置电子注入层，则电子注入层减小透射率并且难以施加到透明显示装置。
[测试2]
图7A是表示在由不具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)，图7B是表示在由不具有孤对电子的双化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)。
如图7A示例性地所示，可以确认当在由不具有孤对电子的单一化合物(蒽化合物)形成的电子传输层上形成单一Ag膜时，经过250小时后观察到Ag颗粒的聚集。如图7B示例性地所示，可以确认当在由不具有孤对电子的双化合物(蒽化合物+Liq)形成的电子传输层上形成单一Ag膜时，与图7A的单一Ag膜相比，经过250小时后Ag颗粒的聚集减少。可以预期添加的Liq组分与阴极的Ag组分部分反应。
[测试3]
图8A是表示在由具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)，图8B是表示在由包括具有孤对电子的有机化合物和喹啉锂(Liq)的双化合物形成的电子传输层上形成的单一Ag膜在经过250小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)。
如图8A示例性地所示，可以确认当在由具有孤对电子的单一化合物(以化学式1表示)形成的电子传输层上形成单一Ag膜时，经过250小时后观察到Ag颗粒的一些聚集，但是与电子传输层由双化合物形成的图7B的结构相比，单一Ag膜的Ag颗粒的聚集减少。这意味着，即使阴极单独由Ag形成，也可以通过调节一个或多个下部有机层的组分来防止阴极的Ag颗粒在高温环境下的聚集。
如图8B示例性地所示，可以确认当在由包括具有孤对电子的有机化合物(以化学式1表示)和喹啉锂(Liq)的双化合物形成的电子传输层上形成单一Ag膜时，即使在高温下老化之后，经过250小时后几乎没有观察到Ag颗粒的聚集。这意味着该结构比图8A的结构更有效，即通过用诸如喹啉锂(Liq)的电子注入金属化合物掺杂电子传输层的具有孤对电子的有机化合物，有效地防止了Ag颗粒的聚集。
在下文中，将通过测试4描述根据本发明的发光装置的重要性，在该测试4中阴极膜暴露于高温环境较长时间。
[测试4和测试5]
图9A和图9B是表示在由不具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上由AgMg合金膜形成的阴极在经过500小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)。图10A和图10B是表示在通过使具有孤对电子的有机化合物掺杂有镱(Yb)而形成的电子传输层上由AgMg合金膜形成的阴极在经过500小时后的表面变化的扫描电子显微照片(SEM)。此外，图11A和图11B是表示图9A和图10A的阴极根据波长的光透射率的曲线图。
图9B是2.5倍放大的图9A的SEM，并且类似地，图10B是2.5倍放大的图10A的SEM。
在测试4中，当由金属合金膜形成的阴极分别形成在由不具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层和通过用镱(Yb)掺杂具有孤对电子的有机化合物而形成的电子传输层上时，检查相应阴极中的Ag颗粒是否聚集。
如图9A和图9B示例性地所示，通过在由不具有孤对电子的单一化合物形成的电子传输层上形成的由AgMg合金膜形成的阴极在经过500小时后的表面变化，可以确认即使阴极还包括Mg以便防止Ag颗粒的聚集，Ag颗粒在高温环境下的聚集也未得以避免。
另一方面，如图10A和图10B示例性地所示，经由在通过用镱(Yb)掺杂具有孤对电子的有机化合物而形成的电子传输层上形成的由AgMg合金膜形成的阴极经过500小时后的表面变化，可以确认没有观察到Ag颗粒的聚集。
在测试5中，检查与测试4中相同的膜结构随着时间推移的光透射率。
更详细地，如表示当保持时间变化时阴极的光透射率根据波长的变化的图11A和图11B示例性地所示，可以确认如图11A示例性地所示，在不具有孤对电子的有机化合物用于形成电子传输层的结构中，当使结构暴露于高温环境所花费的时间增加时，即使阴极由合金膜形成，阴极的光透射率也会降低。另一方面，如图11B示例性地所示，可以确认在电子传输层通过用诸如镱(Yb)的过渡金属掺杂具有孤对电子的有机化合物来形成的结构中，即使阴极形成为具有
Figure BDA0002186022010000151
的小厚度，阴极的界面稳定性也得以确保，阴极的热稳定性大大改善，并且阴极可以保持均匀的薄膜特性和高透射率。
在测试4和测试5中，阴极由具有20：1组成比的AgMg合金膜共同形成，使得Ag用作阴极的主要组分，并且阴极具有
Figure BDA0002186022010000152
的薄厚度以便于保持光透射率。
[测试6]
图12A至图12C是示例性地示出应用于测试6的电子传输层和合金阴极的不同堆叠结构的截面图。此外，图13A至图13C是表示图12A至图12C的各个堆叠结构的电压-电流密度特性的曲线图。
在图12A至图12C所示的堆叠结构中，阴极由AgMg合金膜共同形成以具有
Figure BDA0002186022010000161
的薄厚度，并且在阴极下方形成的电子传输层具有不同的组成。
在图12A的堆叠结构中，电子传输层包括不具有孤对电子的有机化合物和作为过渡金属的镱(Yb)。镱(Yb)邻近阴极形成具有
Figure BDA0002186022010000162
厚度的层。在这种情况下，可以从图13A确认当堆叠结构在5mA/cm2的电流密度下保持250小时时，驱动电压具有0.65V的变化。
在图12B的堆叠结构中，电子传输层包括单独地具有孤对电子的有机化合物(第一组分)。在图12B的堆叠结构的情况下，可以从图13B确认当堆叠结构在5mA/cm2的电流密度下保持250小时时，驱动电压具有0.52V的变化，并因此这种情况的堆叠结构仍具有驱动电压变化，尽管其小于图12A的堆叠结构的变化。
在图12C的堆叠结构中，电子传输层由具有孤对电子的有机化合物(第一组分)和作为过渡金属的镱(Yb)(第二组分)的混合物形成。在这种情况下，镱(Yb)在厚度为约
Figure BDA0002186022010000163
至
Figure BDA0002186022010000164
厚度的电子传输层上形成厚度为
Figure BDA0002186022010000165
的层。在这种情况下，可以从图13C确认当电子传输层除了具有孤对电子的第一组分之外还包含过渡金属时，即使改变高温储存时间也不会引起电流密度差异。
也就是说，电子传输层的掺杂剂与阴极之间在它们之间的界面处的接合力可以有效地防止在高温下在阴极中的金属扩散，并因此由具有(
Figure BDA0002186022010000166
或更小，特别是
Figure BDA0002186022010000167
或更小的)薄厚度的AgMg合金膜形成的阴极可以确保高温环境下驱动的可靠性。
在下文中，除图1至图4所示的本发明的实施方案之外，将描述根据本发明的各种修改实施方案的阴极和接触阴极的层的堆叠结构。
图14A至图14H是示出根据本发明的各种实施方案的阴极和接触阴极的有机层的堆叠结构的截面图。
如图14A示例性地所示，根据第二实施方案，电子传输层241由包括单一杂环化合物的第一组分C1形成，并且由单一透射反射式金属(Ag)形成的阴极250形成在电子传输层241上，该单一杂环化合物含有具有孤对电子的原子。以上参照图8A描述了该堆叠结构的效果。
如图14B示例性地所示，根据第三实施方案，电子传输层241由包括单一杂环化合物的第一组分C1形成，并且由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层241上，该单一杂环化合物含有具有孤对电子的原子。以上参照图12B和图13B描述了该堆叠结构的效果。
如图14C示例性地所示，根据第四实施方案，电子传输层243由包括单一杂环化合物的第一组分C1和包括过渡金属的第二组分的混合物形成，并且由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层243上，该单一杂环化合物含有具有孤对电子的原子。以上参照图12C和图13C描述了该堆叠结构的效果。
如图14D示例性地所示，根据第五实施方案，电子传输层244由包括单一杂环化合物的第一组分、包括过渡金属的第二组分和包括喹啉锂(Liq)的第三组分的混合物形成，并且由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层244上，该单一杂环化合物含有具有孤对电子的原子。在这种情况下，喹啉锂(Liq)的锂原子可以通过上述方法键合至第一组分C1，并因此根据该实施方案的电子传输层244的稳定性可以提高到高于根据第四实施方案的电子传输层243的稳定性。
如图14E示例性地所示，根据第六实施方案，电子传输层241由包括含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分形成，由单一透射反射式金属(Ag)形成的阴极250或由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层241上，并且由包括与电子传输层241相同的含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分C1形成的第一有机层261形成在阴极250或251上。在此，电子传输层241和第一有机层261包括相同的组分，但电子传输层241和第一有机层261具有不同的功能，即，传输电子的功能以及提取光或保护发光装置的功能，并可以因此具有不同的厚度。
如图14F示例性地所示，根据第七实施方案，电子传输层242由包括含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分C1和喹啉锂(Liq)的混合物形成，由单一透射反射式金属(Ag)形成的阴极250或由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层242上，并且由与电子传输层242相同的混合物(即包括含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分C1和喹啉锂(Liq)的混合物)形成的第一有机层262形成在阴极250或251上。在此，电子传输层242和第一有机层262以与第六实施方案中相同的方式包括相同的组分，但是电子传输层242和第一有机层262具有不同的功能，即，传输电子的功能以及提取光或保护发光装置的功能，并可以因此具有不同的厚度。
如图14G示例性地所示，根据第八实施方案，电子传输层244由包括含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分C1、喹啉锂(Liq)和过渡金属的三元混合物形成，由单一透射反射式金属(Ag)形成的阴极250或由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层244上，并且由与电子传输层244相同的混合物(即包括含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分、喹啉锂(Liq)和过渡金属的三元混合物)形成的第一有机层263形成在阴极250或251上。在此，电子传输层244和第一有机层263以与第六实施方案中相同的方式包括相同的组分，但是电子传输层244和第一有机层263具有不同的功能，即，传输电子的功能以及提取光或保护发光装置的功能，并可以因此具有不同的厚度。
如图14H示例性地所示，根据第九实施方案，电子传输层244由包括含有具有孤对电子的原子的单一杂环化合物的第一组分C1、喹啉锂(Liq)和过渡金属的三元混合物形成，由单一透射反射式金属(Ag)形成的阴极250或由透射反射式金属合金膜(Ag：Mg)形成的阴极251形成在电子传输层244上，并且由与电子传输层244相同的含有具有孤对电子的原子的杂环化合物和与电子传输层244相同的过渡金属的混合物形成的第一有机层264形成在阴极250或251上。
[测试7]
图15是表示图14D的堆叠结构和具有由喹啉锂和第一组分形成的电子传输层的堆叠结构的电压-电流密度特性的曲线图。
如图15示例性地所示，通过在具有由喹啉锂和第一组分C1形成的电子传输层的堆叠结构与根据图14D所示的第五实施方案的堆叠结构之间的比较，可以确认(在第四实施方案或者第五、第八和第九实施方案中)具有包括过渡金属的电子传输层(C1+过渡金属或者C1+过渡金属+Liq)的堆叠结构在相同的电流密度下需要低驱动电压，并且这意味着其中电子传输层除第一组分和喹啉锂(Liq)之外还包括过渡金属的结构在驱动发光装置的可靠性方面比其中电子传输层包括第一组分和喹啉锂(Liq)的结构更有效。
在该测试中，共同使用由AgMg合金膜形成的阴极，并且阴极的厚度为
Figure BDA0002186022010000181
图16是根据本发明的透明显示装置的截面图。
在下文中，将描述根据本发明的使用上述发光装置的显示装置。
如图16示例性地所示，根据本发明的一个实施方案的透明显示装置包括：被划分成光发射区域EA和光透射区域TA的基板100；在所述基板100上的发光装置，所述发光装置包括：设置在光发射区域EA中的反射阳极110；设置在反射阳极110上的发光层131、132和133；位于发光层131、132和133上方并且设置在光发射区域EA和光透射区域TA中的阴极150；以及电子传输层140，其位于发光层131、132和133与阴极150之间并且包括含有具有孤对电子的原子的组分C1(在图1至图4中)使得具有孤对电子的原子键合至构成阴极150的金属组分。
此外，在阴极150的其上未形成有包括第一组分C1的电子传输层140的相反表面上形成第一有机层(或盖层)160。
在电子传输层140与阴极150之间，电子传输层140中的具有孤对电子的原子与构成阴极150的金属组分之间的键可以沿电子传输层140的上表面水平连续地形成。
此外，在第一有机层160与阴极150之间，第一有机层160中的具有孤对电子的原子与构成阴极150的金属组分之间的键可以沿阴极150的上表面形成。
此外，在阴极150中，在阴极150与电子传输层140之间的界面处，键合层可以通过具有孤对电子的原子与构成阴极150的金属组分之间的键的水平连续的布置来形成，并且构成阴极150的金属组分的颗粒可以在键合层上布置为层状结构。
此外，透明显示装置还包括设置在反射阳极110与发光层131、132和133之间的第二有机层120。此外，第二有机层120可以设置在光发射区域EA和光透射区域TA中。
位于光发射区域EA中的发光层131、132和133可以包括第一发光层至第三发光层131、132和133，以发射不同颜色的光。除第一发光层至第三发光层131、132和133以及阳极110之外，各个有机层120和160以及阴极150中的每一个可以作为一体型形成在光发射区域EA和光透射区域TA中，并且各个有机层120和160在所有区域中共同形成，并因此称为公共有机层。
尽管未在图中示出，但是透明显示装置还可以包括薄膜晶体管，其在基板100上连接到反射阳极110以驱动每个光发射区域EA。
元件的未描述的效果参见发光装置的上述原理和效果。
根据本发明的发光装置和使用该发光装置的透明显示装置提高了电子传输层与阴极之间的接合力，并因此可以确保具有光发射区域和光透射区域二者的透明显示装置的透射率，在透明显示装置中阴极可以实现为薄膜。此外，电子传输层与阴极之间的电接合力高，并因此即使使用具有小厚度的阴极也可以降低电阻。
此外，电子传输层中的具有孤对电子的原子保持阴极的金属组分，并且可以由于带排列而防止阴极的金属扩散并确保高温稳定性。
根据本发明的发光装置不仅可以施加到例如使用有机发光层作为发光层的有机发光装置，而且可以施加到包括量子点作为发光层的无机发光装置。除上述有机或无机发光装置之外，根据本发明的发光装置可以施加到例如在电子传输层与阴极之间具有界面的任何结构，并由此既具有高温稳定性又延长寿命。
从以上描述显见的是，根据本发明的发光装置和使用该发光装置的透明显示装置具有如下效果。
第一，根据本发明的发光装置包括电子传输层，所述电子传输层包括作为主要组分的具有孤对电子的化合物并且接触阴极，使得孤对电子在阴极与电子传输层之间的界面处键合至构成阴极的金属组分，并可以因此实现阴极中的金属颗粒的界面稳定并防止聚集。
第二，不仅电子传输层中的孤对电子而且作为掺杂剂包括在电子传输层中的组分与构成阴极的金属组分之间的接合力发生在阴极与电子传输层之间的界面处，并因此即使在高温环境下也能防止阴极的劣化或变化，并且确保发光装置在高温下的可靠性。
第三，构成阴极的金属组分和电子传输层的组分键合，并因此即使阴极由单一金属形成，也可以获得指定程度或更高的可靠性。
第四，除设置在阴极的下表面上的电子传输层之外，发光装置包括在阴极的上表面上的有机层作为盖层，所述有机层包括作为主要成分的具有孤对电子的化合物，并可以因此提高阴极与接触阴极的两个表面的有机层之间的接合力，并且防止在高温环境下阴极整体的改变。
第五，在阴极的表面上水平地形成孤对电子与构成阴极的金属组分之间的膜，沿着这样的水平键合膜布置金属组分的颗粒，并且阴极形成为具有层状结构的均匀膜，并可以因此形成为具有
Figure BDA0002186022010000201
或更小的厚度。因此，当实现包括阴极的透明显示装置时，可以提高透明显示装置的透射率。
本公开内容公开了如下实施方案：
1.一种发光装置，包括：
彼此相对设置的阳极和阴极；
在所述阳极与所述阴极之间的发光层；以及
电子传输层，所述电子传输层在所述发光层与所述阴极之间，并且包括第一组分和含量低于所述第一组分的含量的第二组分，所述第一组分包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，所述第二组分包括电子注入金属和电子注入金属化合物中的至少一者。
2.根据项1所述的发光装置，其中所述具有孤对电子的原子键合至构成所述阴极的金属组分。
3.根据项2所述的发光装置，还包括在所述阴极的第一表面上方的包括所述第一组分的第一有机层，其中所述阴极的所述第一表面与所述阴极的具有设置在其上的所述电子传输层的第二表面相反，其中所述电子传输层和所述第一有机层分别接触所述阴极的所述第二表面和所述第一表面。
4.根据项2所述的发光装置，其中所述电子传输层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述电子传输层与所述阴极之间沿所述电子传输层的上表面水平连续地生成。
5.根据项3所述的发光装置，其中所述第一有机层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述第一有机层与所述阴极之间沿所述阴极的所述第一表面生成。
6.根据项4所述的发光装置，其中在所述阴极与所述电子传输层之间的界面处，通过所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的所述键的水平连续布置来形成键合层，以及构成所述阴极的所述金属组分的颗粒作为层状结构被布置在所述键合层上。
7.根据项1所述的发光装置，其中所述阴极包括透射反射式金属和透射反射式金属合金中的一者，或者
其中所述阴极具有
Figure BDA0002186022010000211
或更小的厚度。
8.根据项7所述的发光装置，其中所述阴极还包括过渡金属。
9.根据项1所述的发光装置，其中所述电子注入金属是选自过渡金属、碱金属和碱土金属中的一者。
10.根据项1所述的发光装置，其中所述电子注入金属化合物是喹啉锂。
11.根据项3所述的发光装置，其中所述第一有机层还包括过渡金属和喹啉锂中的至少一者。
12.根据项1所述的发光装置，其中所述电子传输层直接接触所述阴极。
13.根据项1所述的发光装置，其中所述电子传输层的第一组分含量占所述电子传输层的总体积的50％或更多。
14.根据项1所述的发光装置，其中所述具有孤对电子的原子选自氮原子、氧原子和硫原子。
15.根据项1所述的发光装置，其中所述杂环化合物为由下列化学式1至化学式4表示的化合物中的一者：
[化学式1]
Figure BDA0002186022010000221
[化学式2]
Figure BDA0002186022010000231
[化学式3]
Figure BDA0002186022010000232
[化学式4]
Figure BDA0002186022010000233
16.一种透明显示装置，包括：
基板，其被划分为光发射区域和光透射区域；以及
设置在所述基板上的发光装置，其具有在发光层与阴极之间的电子传输层，
其中所述电子传输层包括第一组分和含量低于所述第一组分的含量的第二组分，所述第一组分包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，所述第二组分包括电子注入金属和电子注入金属化合物中的至少一者，
其中所述具有孤对电子的原子键合至构成所述阴极的金属组分，以及
其中所述阴极延伸到所述光透射区域以位于所述光透射区域中。
17.根据项16所述的透明显示装置，还包括设置在阳极与所述发光层之间的第二有机层，所述发光层设置在所述阳极与所述阴极之间，
其中所述第二有机层设置为遍及所述光发射区域和所述光透射区域。
18.根据项17所述的透明显示装置，还包括在所述阴极的第一表面上方的包括所述第一组分的第一有机层，其中所述阴极的所述第一表面与所述阴极的具有设置在其上的所述电子传输层的第二表面相反，
其中所述电子传输层和所述第一有机层分别接触所述阴极的所述第二表面和所述第一表面。
19.根据项18所述的透明显示装置，其中所述电子传输层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述电子传输层与所述阴极之间沿所述电子传输层的上表面水平连续地生成，或者
其中所述第一有机层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述第一有机层与所述阴极之间沿所述阴极的所述第一表面生成。
对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在包括本发明的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同方案的范围内。

Claims (19)

1.一种发光装置，包括：
彼此相对设置的阳极和阴极；
在所述阳极与所述阴极之间的发光层；以及
电子传输层，所述电子传输层在所述发光层与所述阴极之间，并且包括第一组分和含量低于所述第一组分的含量的第二组分，所述第一组分包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，所述第二组分包括电子注入金属和电子注入金属化合物中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述具有孤对电子的原子键合至构成所述阴极的金属组分。
3.根据权利要求2所述的发光装置，还包括在所述阴极的第一表面上方的包括所述第一组分的第一有机层，其中所述阴极的所述第一表面与所述阴极的具有设置在其上的所述电子传输层的第二表面相反，其中所述电子传输层和所述第一有机层分别接触所述阴极的所述第二表面和所述第一表面。
4.根据权利要求2所述的发光装置，其中所述电子传输层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述电子传输层与所述阴极之间沿所述电子传输层的上表面水平连续地生成。
5.根据权利要求3所述的发光装置，其中所述第一有机层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述第一有机层与所述阴极之间沿所述阴极的所述第一表面生成。
6.根据权利要求4所述的发光装置，其中在所述阴极与所述电子传输层之间的界面处，通过所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的所述键的水平连续布置来形成键合层，以及构成所述阴极的所述金属组分的颗粒作为层状结构被布置在所述键合层上。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述阴极包括透射反射式金属和透射反射式金属合金中的一者，或者
其中所述阴极具有
Figure FDA0002186019000000011
或更小的厚度。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其中所述阴极还包括过渡金属。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述电子注入金属是选自过渡金属、碱金属和碱土金属中的一者。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述电子注入金属化合物是喹啉锂。
11.根据权利要求3所述的发光装置，其中所述第一有机层还包括过渡金属和喹啉锂中的至少一者。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述电子传输层直接接触所述阴极。
13.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述电子传输层的第一组分含量占所述电子传输层的总体积的50％或更多。
14.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述具有孤对电子的原子选自氮原子、氧原子和硫原子。
15.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述杂环化合物为由下列化学式1至化学式4表示的化合物中的一者：
[化学式1]
Figure FDA0002186019000000021
[化学式2]
Figure FDA0002186019000000031
[化学式3]
Figure FDA0002186019000000032
[化学式4]
Figure FDA0002186019000000033
16.一种透明显示装置，包括：
基板，其被划分为光发射区域和光透射区域；以及
设置在所述基板上的发光装置，其具有在发光层与阴极之间的电子传输层，
其中所述电子传输层包括第一组分和含量低于所述第一组分的含量的第二组分，所述第一组分包括含有具有孤对电子的原子的杂环化合物，所述第二组分包括电子注入金属和电子注入金属化合物中的至少一者，
其中所述具有孤对电子的原子键合至构成所述阴极的金属组分，以及
其中所述阴极延伸到所述光透射区域以位于所述光透射区域中。
17.根据权利要求16所述的透明显示装置，还包括设置在阳极与所述发光层之间的第二有机层，所述发光层设置在所述阳极与所述阴极之间，
其中所述第二有机层设置为遍及所述光发射区域和所述光透射区域。
18.根据权利要求17所述的透明显示装置，还包括在所述阴极的第一表面上方的包括所述第一组分的第一有机层，其中所述阴极的所述第一表面与所述阴极的具有设置在其上的所述电子传输层的第二表面相反，
其中所述电子传输层和所述第一有机层分别接触所述阴极的所述第二表面和所述第一表面。
19.根据权利要求18所述的透明显示装置，其中所述电子传输层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述电子传输层与所述阴极之间沿所述电子传输层的上表面水平连续地生成，或者
其中所述第一有机层中的所述具有孤对电子的原子与构成所述阴极的所述金属组分之间的键在所述第一有机层与所述阴极之间沿所述阴极的所述第一表面生成。
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