CN116390521A - 发光装置和包括该发光装置的发光显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种发光装置和包括该发光装置的发光显示装置，该发光装置包括与发光层相邻的附加层，因而能够在光发射中利用没有被用于发光层中的空穴来提高效率和寿命。该发光装置包括彼此面对的第一电极和第二电极、以及顺序地堆叠在第一电极与第二电极之间的空穴传输层、发光层、效率提高层和电子传输层，其中发光层包括蒽衍生物的第一主体和第一蓝色掺杂剂，并且效率提高层包括具有双极性的第二主体和第二蓝色掺杂剂。

Description

发光装置和包括该发光装置的发光显示装置
本申请要求于2021年12月31日提交的韩国专利申请第10-2021-0194799号的权益，通过引用将该专利申请结合在此，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及一种发光装置和一种包括该发光装置的发光显示装置，且更具体地涉及一种发光装置，该发光装置包括与发光层相邻的效率提高层(effficiency-improving layer)，因而能够在光发射中利用未在发光层中用于光激发(lightexcitation)而消耗的空穴来提高效率。
背景技术
近来，不需要单独的光源、实现紧凑配置并且显示清晰颜色的发光显示装置被认为是有竞争力的应用。
同时，发光显示装置在没有单独的光源的情况下包括多个子像素和每个子像素中的发光装置，由此发光。
发明内容
因此，本公开内容涉及实质上消除了由于现有技术的局限性和缺点引起的一个或多个问题的发光装置和包括该发光装置的发光显示装置。
发光装置对于各个颜色具有不同的发光效率，并且已经对蓝色发光装置进行了研究。蓝色荧光装置利用三重态-三重态融合(triplet-triplet fusion)(TTF)方法来提高效率，该方法可能会在效率与寿命之间进行权衡。
已经设计本公开内容的发光装置来解决该问题。本公开内容的一个目的是提供一种发光装置和使用该发光装置的发光显示装置，该发光装置能够把并未在发光层中使用的空穴用于通过与发光层相邻的单独层发光来提高效率和寿命两者。
在下面的描述中将部分地阐述本公开内容的其它优点、目的和特征，这些优点、目的和特征根据下面的解释对于本领域普通技术人员来说将部分地变得显而易见或者可通过本公开内容的实施而领会到。通过说明书、权利要求以及随附的附图中特别指出的结构可实现和获得本公开内容的这些目的和其他优点。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本公开内容的目的，如本文所具体和宽泛描述的那样，一种发光装置包括：彼此面对的第一电极和第二电极、以及顺序地堆叠在第一电极与第二电极之间的空穴传输层、发光层、效率提高层和电子传输层，其中发光层包括蒽衍生物(anthracene derivative)的第一主体(host)和第一蓝色掺杂剂，并且效率提高层包括具有双极性(bipolarity)的第二主体和第二蓝色掺杂剂。
要理解的是，本公开内容的前述的一般描述和下述的详细描述均为示例性的和解释性的，并且意在提供对所要求保护的本公开内容的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解且并入并构成本申请的一部分的随附的附图图解了本公开内容的实施方式，并与该描述一起用以解释本公开内容的原理。在附图中：
图1是图解根据本公开内容的实施方式的发光装置的截面图；
图2图解了发光层和周围层的能带图；
图3图解了在发光层和周围层中的空穴和电子的移动、主发光和辅助发光；
图4是图解根据本公开内容的另一实施方式的发光装置的截面图；和
图5是图解根据实施方式的发光显示装置的截面图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的优选实施方式，其示例示于附图中。在可能的情况下，在整个附图中，将使用相同的参考数字来指代相同或者类似的部分。在本发明的下面的描述中，当对本文中并入的已知功能和配置的详细描述可能使本发明的主题模糊不清时，将省略对所述已知功能和配置的详细描述。此外，在以下描述中使用的元素的名称是考虑到申请文件的描述的清楚性而选择的，并且可能与实际产品的元素的名称不同。
在用于图解本发明的各种实施方式的附图中示出的形状、尺寸、比例、角度、数量和类似情形仅为说明而提供，因此本发明不受限于图中示出的内容。在可能的情况下，在整个附图中，将使用相同的参考数字来指代相同或者类似的部分。在以下描述中，可以省略与本发明有关的技术和配置的详细描述，以避免不必要地使本发明的主题模糊不清。当在整个申请文件中使用诸如“包括”、“具有”和“包含”之类的术语时，可以存在其他成分，除非使用术语“仅”。除非另外特别说明，否则以单数形式描述的成分也包括多个成分。
本发明的各实施方式中包括的成分应被解释为包括误差范围，即使没有对其进行额外的具体描述。
在本发明的各种实施方式的描述中，当使用诸如“在…上”、“上方”、“下方”、“在旁边”之类的描述位置关系的术语时，除非使用“紧接地(immediately)”或“直接地(directly)”，否则在两个元件之间可存在至少一个中间元件。
在本发明的各种实施方式的描述中，当使用诸如“之后”、“随后”、“接下来”和“之前”之类的涉及时间关系的术语时，除非使用“紧接地”或“直接地”，否则可以包括不连续的情形。
在本发明的各种实施方式的描述中，可以使用诸如“第一”和“第二”之类的术语来描述各种成分，但是这些术语仅仅旨在将相同或相似的成分彼此区分开。因此，在整个申请文件中，除非另有特别提及，否则在本发明的技术构思内，“第一”成分可以与“第二”成分相同。
本公开内容的各种实施方式的各特征可以部分地或整体地彼此耦接或组合，并且可以有各种彼此之间的相互操作和被技术上驱动。本公开内容的这些实施方式可以彼此独立地执行，或者以关联的方式一起执行。
在本发明的接下来的描述中，层的最低未占分子轨道(LUMO)能级和最高占据分子轨道(HOMO)能级意味着构成相应层的主要重量比的材料(即，主体)的LUMO能级和HOMO能级，除非它们指掺杂相应层的掺杂材料的LUMO能级和HOMO能级。
如本文所使用的，术语“HOMO能级”是通过测量在UV照射时电子从表面发射所需的能量来获得的。HOMO能级可以通过用静电计测量发射的光电子并从获得的光电子发射的辐照光子能量曲线推断光电子发射的阈值来测量。
此外，在这里比较的HOMO和LUMO能级是基于真空能级并且它们二者都是负值。因此，当比较这两个值时，如果一个值比另一个值低，那么这意味着一个值基于真空能级比另一个值低并且具有更大的绝对值。
接着，通过测量UV吸收光谱，绘制吸收光谱的长波长的上升沿的切线，并且将与水平轴相交的波长转换为能量值(E＝hv/λ＝h*C/λ，其中h代表普朗克常数，C代表光速，并且λ代表光的波长)来获得能带隙(Eg)。
如本文所使用的，术语“掺杂的”意指：在占层的大部分重量比的材料中，以小于30重量％的量添加具有不同于所述占层的大部分重量比的材料的物理性质的材料(例如，N型和P型材料，或者有机物和无机物)。换句话说，“掺杂”层是指用来根据重量比的比重将某层的主体材料与掺杂剂材料区分开的层。此外，术语“未掺杂的”是指“掺杂的”情况以外的任何情况。例如，当一层含有单一材料或含有彼此具有相同性质的材料的混合物时，该层被包括在“未掺杂的”层中。例如，如果构成某层的材料中的至少一种是P型并且构成该层的所有材料并不都是N型，那么该层被包括在“未掺杂的”层中。例如，如果构成一层的材料中的至少一种是有机材料并且构成该层的所有材料并不都是无机材料，那么该层被包括在“未掺杂的”层中。例如，当构成某层的所有材料都是有机材料时，构成该层的至少一种材料是N型而另一种材料是P型，并且当N型材料以小于30重量％的量存在或者P型材料以小于30重量％的量存在时，该层被包括在“掺杂的”层中。
在以下各方面的描述中，电致发光(EL，electroluminescence)光谱是通过(1)光致发光(PL，photoluminescence)光谱和(2)输出耦合(outcoupling)发射光谱曲线的乘积来计算的，该光致发光(PL)光谱中，反映有机发光层中所包括的诸如掺杂材料或主体材料之类的发光材料的独特性质，输出耦合发射光谱曲线是根据包括诸如电子传输层之类的有机层的厚度等的有机发光装置的结构和光学性质而确定的。
图1是图解根据本公开内容的实施方式的发光装置的截面图，图2图解了发光层和周围层的能带图，并且图3图解了在发光层和周围层中的空穴和电子的移动、主发光和辅助发光。
如图1所示，本公开内容的发光装置具有彼此面对的第一电极110和第二电极200、和顺序地堆叠在第一电极110和第二电极200之间的空穴注入层120(HIL)、空穴传输层130(HTL)、电子阻挡层140(EBL)、发光层150(B EML)、效率提高层160(HRL)、电子传输层170(ETL)、和电子注入层180(EIL)。
空穴注入层120是有助于从第一电极110的空穴的注入的层，并且可以包括空穴传输材料和P型掺杂剂、或与第一电极110具有较小功函数差的无机化合物。
此外，空穴传输层130用于将空穴从空穴注入层120传输到发光层150。
与空穴传输层130相似，电子阻挡层140用于传输空穴并且阻止电子从发光层150传递到空穴传输层130。由于这个功能，如图2所示，电子阻挡层140的LUMO能级可以比发光层150的主体的LUMO能级更高。
发光层150是在400nm至490nm的波长处具有发射峰的层并且发射在可见光波段的蓝色波长的光。发光层150包括主体BH和第一蓝色掺杂剂BD1。此外，第一蓝色掺杂剂BD1在400nm至490nm的波长处表现出发光特性。为此，可以使用硼基掺杂剂、芘基掺杂剂或类似者。
为了提高发光层150的发光效率，发光层150从第一蓝色掺杂剂BD1发射荧光并诱导不用于荧光的三重态融合。除了荧光发射，通过三重态-三重态融合(TTF)来提高发光效率。为此，主体(BH)可以是有效产生三重态-三重态融合的蒽衍生物。
如图3所示，在发光层150中使用TTF机制的快速传输是可能的，所以传输接近电子阻挡层140聚集并且因此在接近发光层150与电子阻挡层140之间的界面处集中产生主发光E1。为此，发光效率很高，但是有一个缺点：电子阻挡层劣化，所以寿命减少。一般来说，通过改善空穴传输层的空穴特性以减少电子阻挡层的劣化来提高寿命。然而，这导致效率下降的缺点。
效率提高层160之所以得名是因为它用于提高效率，并且产生空穴，其不能被用于与在发光层150中的电子复合，并且再次以用于辅助发光E2的激子的形式被推到电子阻挡层140的相对侧。此外，效率提高层160可以通过减少由于空穴积累而造成的电子传输层170的劣化来提高寿命。效率提高层160的第二主体LIH的双极性部分接收限制在发光层150中的空穴，并且这些空穴与从效率提高层160的一侧处的电子传输层170传输的电子结合，从而形成激子。单重态激子的能量被传输到蓝色掺杂剂BD2以产生辅助发光E2。
为此，如图2所示，效率提高层160可包括具有较大的能带隙的双极性第二主体LIH和第二蓝色掺杂剂BD来实现蓝色发光。在此，第二主体(LIH)是由N型材料和P型材料之间的化学键合形成的单一材料并且因此具有电子传输能力和空穴传输能力二者，而不需要不同的独立的N型材料和P型材料。
为此，效率提高层160的第二主体LIH可以由包括电子传输官能团和空穴传输官能团二者的单一化合物来形成。
第二主体(LIH)可包括三嗪和嘧啶的任一者，以及咔唑、螺芴和二苯并呋喃的至少一者。
此外，第二主体LIH能够发光并且具有0.01或更大的振幅强度f。
在此，振幅强度(f)可以通过下述实验来获得。
fexp＝4.3×10-9∫εdν
其中ε和v分别代表摩尔吸光系数(从吸收光谱获得)和波数。
在第二主体(LIH)的单重态激发能级和三重态激发能级之间的差(ΔEst)可以是不小于0.01eV并且不大于0.3eV的并且第二主体的三重态激发能级可以是不小于2.7eV并且不大于3.4eV的。
此外，第二主体LIH的能带隙可以是不小于2.7eV的。
上面描述的具有双极性的第二主体LIH可包括以下材料。
例如，当第二主体(LIH)包括咔唑和嘧啶时，其可以选自以下化合物LIH1至LIH18。
Figure BDA0004030349380000061
Figure BDA0004030349380000071
例如，当第二主体(LIH)包括咔唑和三嗪时，其可以选自以下化合物LIH19至LIH33。
Figure BDA0004030349380000081
此外，当第二主体(LIH)包括螺芴、三嗪或嘧啶时，其可以选自以下化合物LIH34至LIH45。
Figure BDA0004030349380000091
或者，当第二主体(LIH)包括咔唑和二苯并呋喃时，其可以选自以下化合物LIH46至LIH51。
当第二主体(LIH)包括连同多个咔唑之间的连接一起的嘧啶或三嗪时，其可以选自以下化合物LIH52至LIH55。
Figure BDA0004030349380000092
Figure BDA0004030349380000101
同时，第二主体LIH的上面提到的材料是作为双极性材料的例子来提供的并且本公开内容的发光装置不局限于此。可以使用任何材料来代替上面阐述的化合物，只要其是稳定且有双极性的即可。
此外，效率提高层160执行辅助发光E2，因此第二蓝色掺杂剂BD2可以选自以下HBD1至HBD24。
Figure BDA0004030349380000102
Figure BDA0004030349380000111
Figure BDA0004030349380000121
同时，第二掺杂剂(BD2)例如是包含硼作为核心的化合物。掺杂剂也可以被用作发光层150中的第一掺杂剂BD1。
然而，本公开内容不限于此。除了上述掺杂剂的例子以外，第二掺杂剂BD2可以是具有2.65eV或更大的能带隙的荧光掺杂剂、TADF掺杂剂或磷光掺杂剂。在效率提高层160中使用的第二主体LIH具有较大的能带隙，所以可以使用多种掺杂剂。
HBD1至HBD24可以用作发光层150和效率提高层160二者中的掺杂剂。
如果发光层150的第一蓝色掺杂剂BD1和效率提高层160的第二蓝色掺杂剂BD2不同，那么效率提高层160的第二蓝色掺杂剂的三重态能级比发光层的第一蓝色掺杂剂的三重态能级高(T1(HRL中的BD)＞T1(B EML中的BD))，并且效率提高层的第二蓝色掺杂剂的单重态能级比发光层的第一蓝色掺杂剂的单重态能级高(S1(HRL中的BD2)＞S1(B EML中的BD1))，以通过效率提高层160传输能量以在发光层150中产生主发光。
因此，除了由发光层150的主发光E1以外，效率提高层160用于执行辅助发光E2。
电子传输层170是将电子从第二电极200通过效率提高层160传输到发光层150的层并且可包括包含蒽作为核心的衍生物。
此外，电子注入层180可以是包括LiF、Liq、过渡金属或类似物的层并且因此有助于从第二电极200的电子的注入。
在参考图1至图3示出的例子中，第一电极110也称为“阳极”并且第二电极200也称为“阴极”。
当第一电极110和第二电极200分别对应于透明电极和反应电极时，提供如图3所示的通过发光层150的主发光E1和通过效率提高层160的辅助发光E2的方向。然而，本公开内容不限于此并且发光可以在相反的方向发生。
此外，图1显示了电子阻挡层140被设置在与发光层150的接触效率提高层160的一侧相对的一侧上的例子。在一些情况下，可以省略电子阻挡层140，使得发光层150和空穴传输层130彼此直接接触。在图2显示的例子中，空穴传输层130的LUMO能级比发光层150的LUMO能级高并且空穴传输层130也可以具有电子阻挡功能。
同时，包括空穴传输层130、电子阻挡层140、发光层150、效率提高层160、电子传输层170的配置被称为蓝色单元BU。此外，蓝色单元BU可以经由介于第一电极110和第二电极200之间的电荷产生层连接至另一发光单元。
在下文中，将参照示例来描述本公开内容的发光装置的效果，在该示例中效率提高层的材料、相邻的发光层的厚度和电子传输层的厚度会改变。
以图1所示的结构顺序形成发光装置并执行第一至七实验例(Ex1至Ex7)。
在基板上形成ITO的第一电极(阳极)，用UV和臭氧清洁，并且接着装载到蒸发系统中。
接着，将第一电极(阳极)转移到真空沉积腔室中，以在第一电极(阳极)上沉积各成分。
在接下来的工艺中，在大约10-6托的真空下从加热舟通过挥发来执行沉积。
将参照第一实验例(Ex1)来描述该工艺。
即，使用DNTPD和MgF2形成厚度为
Figure BDA0004030349380000131
的空穴注入层(HIL)。接着，使用DNTPD形成厚度为/>
Figure BDA0004030349380000132
的空穴传输层(HIL)。
接着，使用TATC形成厚度为
Figure BDA0004030349380000133
的电子阻挡层(EBL)。
接着，作为第一主体(BH)的MADN掺杂2重量％的作为第一蓝色掺杂剂(BD1)的HBD1，以形成厚度为
Figure BDA0004030349380000134
的发光层(B EML)。
接着，使用ZADN形成厚度为
Figure BDA0004030349380000135
的电子传输层(ETL)。
接着，使用LiF形成厚度为
Figure BDA0004030349380000136
的电子注入层(EIL)。
接着，使用铝(Al)形成第二电极(阴极)。
第一和第二实验例(Ex1、Ex2)没有效率提高层，第一实验例(Ex1)是进一步考虑发光层中的效率的示例，并且第二实验例(Ex2)是进一步考虑寿命的示例并且因此调整与发光层接触的电子阻挡层(EBL)的材料的HOMO/LUMO能级。表1显示基于驱动电压、发光效率、外部量子效率、色坐标值(CIEx、CIEy)和第二实验例(Ex2)的寿命而评估的其他实验例的值。
在第二实验例(Ex2)中，与第一实验例(Ex1)相比，电子阻挡层(EBL)的空穴电流得以提高，在发光层(B EML)中形成更宽的发光区域，并且因此和第一实验例(Ex1)相比寿命得以提高。
和寿命相比，第一实验例(Ex1)是考虑效率而设计的并且第一实验例(Ex1)的寿命设置在与第二实验例(Ex2)的寿命相比65％的水平。
在第三实验例(Ex3)至第五实验例(Ex5)中，设置效率提高层160并且将LIH1至LIH55用作效率提高层160的第二主体LIH。此外，第二蓝色掺杂剂BD2包括与发光层的第一蓝色掺杂剂BD1相同的HBD1。
在第三实验例(Ex3)中，将发光层150的厚度设置为
Figure BDA0004030349380000142
将效率提高层160的厚度设置为/>
Figure BDA0004030349380000144
并且将电子传输层170的厚度设置为/>
Figure BDA0004030349380000143
在第四实验例(Ex4)中，将发光层150的厚度设置为
Figure BDA0004030349380000149
将效率提高层160的厚度设置为/>
Figure BDA0004030349380000145
并且将电子传输层170的厚度设置为/>
Figure BDA0004030349380000146
在第五实验例(Ex5)中，将发光层150的厚度设置为
Figure BDA00040303493800001410
将效率提高层160的厚度设置为/>
Figure BDA0004030349380000148
并且将电子传输层170的厚度设置为/>
Figure BDA0004030349380000147
第六实验例(Ex6)与第三实验例(Ex3)的不同仅仅在于效率提高层的主体材料是N型单一成分，其它成分的厚度相同，并且相邻层的配置相同。例如，在此使用的N型单一成分是三嗪衍生物。
在第七实验例(Ex7)中，和上述第三实验例(Ex3)相比，效率提高层的主体材料是N型主体和P型主体以1：1的比例的混合物，并且其它条件与第三实验例(Ex3)相同。在此使用的N型主体是三嗪衍生物且在此使用的P型主体是mCBP。
将基于表1来描述这些实验例。
表1显示在10mA/cm2下的装置特性，并且示出了第三实验例(Ex3)、第五实验例(Ex5)和第七实验例(Ex7)表现出提高的寿命并且第三至第六实验例(Ex3到Ex6)表现出提高的效率。
[表1]
Figure BDA0004030349380000141
Figure BDA0004030349380000151
第一实验例Ex1和第二实验例Ex2是不设置效率提高层的示例。此外，在第二实验例(Ex2)中，考虑到寿命，改变了电子阻挡层的HOMO/LUMO能级，并且与第一实验例(Ex1)相比驱动电压减小了0.06V，这是因为空穴电流增加了。
此外，与第二实验例(Ex2)相比，第三实验例(Ex3)具有105％的发光效率和105％的外部量子效率，并且具体地，寿命是124％，这意味着提高效率和寿命的效果是显著的。这也意味着在效率提高层HRL中通过额外的空穴形成激子出现得非常有效。
在第四实验例(Ex4)中，效率提高层(HRL)包括与第三实验例(Ex3)中相同的第二主体材料和第二蓝色掺杂剂(BD2)，但是效率提高层(HRL)的厚度略有增加并且发光层(BEML)的厚度减小。在这种情况下，在第四实验例(Ex4)中，寿命和效率二者均下降。这是因为与在发光层(B EML)中使用的第一主体(BH)相比，在效率提高层(HRL)中使用的第二主体(LIH)具有稍低的激子形成效率和较差的热稳定性。
在第五实验例(Ex5)中使用的发光层(B EML)的厚度与第一实验例(Ex1)中的发光层(B EML)的厚度在相同等级上，而在与电子传输层(ETL)相对应的区域中设置效率提高层(HRL)。作为结果，获得与第三实验例(Ex3)相当的寿命，但是效率略微下降。这意味着，当效率提高层(HRL)变得离发光层(B EML)与电子阻挡层(EBL)之间的界面较远时，通过效率提高层(HRL)产生激子变得更困难，并且效率提高层(HRL)仅仅具有防止电子传输层因空穴而劣化的功能。
因此，在第四和第五实验例(Ex4和Ex5)中，当使用效率提高层(HRL)时，其优选地与发光层(B EML)共享发光区域的一部分。将第三实验例(Ex3)与第四实验例(Ex4)进行比较，可以看出效率提高层(HRL)必须具有比发光层(B EML)更小的厚度，以便在提高寿命方面有效。
同时，第六实验例(Ex6)与第三实验例(Ex3)具有相同的厚度条件，并且效率提高层(HRL)的主体材料包括N型主体和蓝色掺杂剂。在这种情况下，效率提高层存在于电子传输路径中。与第三实验例(Ex3)相比，效率相似，但是寿命大幅地减小。这是因为N型极性单一主体对空穴具有很低的耐久性。同时，与N型极性单一主体相对的P型极性单一主体不具有电子传输能力。当P型极性单一主体用于效率提高层时，在电子传输层和发光层之间的材料失去了电子传输能力，所以驱动电压可能会过度增加。因此，未对P型极性单一主体进行评估。
第七实验例(Ex7)使用以3：7的比例混合的P型主体和N型主体的混合物。在这种情况下，寿命提高效果是优异的，但是相反地驱动电压增加，并且发光效率和外部量子效率减小。这意味着从电子传输层到发光层的电子注入能力劣化。
即，在本公开内容的发光装置中，如在第三实验例(Ex3)中，将LIH1至LIH55的第二主体和蓝色掺杂剂用于效率提高层，发光层(B EML)的厚度比效率提高层(HRL)的厚度大并且电子传输层(ETL)的厚度比发光层(BEML)的厚度大，所以与不使用效率提高层的结构相比，能够显著地提高寿命和效率。
因此，可以看出，根据本公开内容的发光装置包括在发光层和电子传输层之间的效率提高层，其中可以通过在控制的厚度和成分的条件下诱导辅助发光来提高效率并且可以使用剩余的空穴来提高寿命。也就是说，本公开内容的发光装置避免了作为蓝色发光装置的问题的效率和寿命之间的权衡，并且表现出了提高的寿命和效率。
第一实验例(Ex1)使用具有高电子传输能力的电子传输层并且造成在发光层和电子阻挡层之间的界面处的电子积累，因此提供实现TTF激活和效率提高的优点。然而，第一实验例(Ex1)具有加快电子阻挡层劣化并由此缩短寿命的缺点。本公开内容能够防止电子阻挡层的劣化并且提高效率。本公开内容能够解决蓝色荧光装置的一般限制，即，寿命和效率之间的权衡。
同时，发光装置发射蓝光并且设置在基板上的每个蓝色子像素中。在这种情况下，发光装置连接至基板上的子像素中的薄膜晶体管并且选择性地打开或关闭子像素。
图4是图解根据本公开内容的另一实施方式的发光装置的截面图。
图4图解了如下配置：其中包括在图3的发光装置的结构中描述的空穴传输层130、电子阻挡层140、发光层150、效率提高层160和电子传输层170的结构被定义为蓝色发光单元(BU)，并且蓝色发光单元BU经由介于第一电极110和第二电极200之间的电荷产生层250连接至非蓝色发射单元NBU。
非蓝色发光单元NBU可以包括另一发光层并且可以进一步包括在发光层下方的空穴传输层和在发光层上方的电子传输层。
此外，由将从蓝色发光单元BU和非蓝色发光单元NBU发出的光结合形成的白光可以通过第一电极110或第二电极200发射出。
在一些情况下，可以进一步在非蓝色发光单元NBU和第二电极200之间增加另一发光单元以提高效率和色域。
将描述使用如图4所示的发光装置的发光显示装置的例子，其中在第一电极和第二电极之间使用多个堆叠。
在下文中，将描述使用根据本公开内容的实施方式的发光装置的发光显示装置。
图5是图解根据本公开内容的实施方式的发光显示装置的截面图。
如图5所示，本公开内容的发光显示装置包括具有多个子像素R_SP、G_SP、B_SP、和W_SP的基板100、通常设置在基板100上的发光装置(也被称为“OLED，有机发光二极管”)、设置在子像素的每个子像素中并且连接至发光装置(OLED)的第一电极110的薄膜晶体管(TFT)、和设置在至少一个子像素的第一电极110下方的滤色器层109R、109G或109B。
所图示的示例涉及包括白色子像素W_SP的配置，但本公开内容不限于此。省略白色子像素W_SP而仅设置红色、绿色和蓝色子像素R_SP、G_SP、和B_SP的配置也是可以的。在一些情况下，可以使用能够产生白色的青色子像素、品红色子像素和黄色子像素的组合来代替红色、绿色和蓝色子像素。
薄膜晶体管TFT包括，例如，栅极102、半导体层104、以及连接至半导体层104的各侧的源极106a和漏极106b。此外，为了防止源极/漏极106a和106b与半导体层104之间的直接连接，可以在半导体层104的沟道所在的部分上进一步设置沟道钝化层105。
栅极绝缘层103设置在栅极102和半导体层104之间。
半导体层104可以由例如氧化物半导体、非晶硅、多晶硅或它们的组合来形成。例如，当半导体层104是氧化物半导体时，可以降低形成薄膜晶体管所需的加热温度，并且因此基板100可以从其更多样的可用类型中选择，所以半导体层104可以有利地应用于柔性显示器。
此外，薄膜晶体管TFT的漏极106b可以在于第一钝化层107和第二钝化层108中形成的接触孔CT中连接至第一电极110。
设置第一钝化层107以主要保护薄膜晶体管TFT，并且滤色器层109R、109G和109B可以设置于其上。
当多个子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素时，滤色器层可以在除白色子像素W_SP之外的剩余的每个子像素中包括第一至第三滤色器层109R、109G和109B，并且对于每种波长，可以允许发射的白光穿过第一电极。第二钝化层108形成在第一电极110下方以覆盖第一至第三滤色器层109R、109G和109B。第一电极110形成在第二钝化层108的除了接触孔CT的表面上。
在此，包括基板100、薄膜晶体管TFT、滤色器层109R、109G和109B、以及第一钝化层107和第二钝化层108的配置被称为“薄膜晶体管阵列基板”1000。
同时，发光装置(OLED)通过在与(蓝色)发光层相邻的效率提高层中的辅助发光来提高蓝色发光效率，并且在效率提高层中重新使用只在发光层中消耗的空穴以用于发光。作为结果，发光装置(OLED)能够提高发光层中的载流子的利用率，从而解决诸如由在发光层中载流子的积累而产生的猝灭(quenching)的问题并且由此提高寿命。
本公开内容的发光装置包括位于发光层和电子传输层之间的效率提高层，并且包括在效率提高层中的双极性主体和蓝色掺杂剂。也就是说，可以在效率提高层中为提高效率而以三重态融合方式将不用于产生三重态的空穴用来发光以提高效率。
此外，当激子或载流子未被用作发光层中的发光并且在其中保持猝灭时，寿命可能会减少。然而，本公开内容的发光装置在供应驱动电流的同时，在与发光层相邻的效率提高层中利用剩余的空穴，由此防止由载流子或激子在界面处积累而造成的寿命劣化，并且提高寿命。
本公开内容的发光装置具有以下效果。
本公开内容的发光装置包括位于发光层和电子传输层之间的效率提高层，并且包括在效率提高层中的双极性主体和蓝色掺杂剂，以在效率提高层中使用发光层中剩余的空穴用于发光以产生辅助发光。也就是说，可以在效率提高层中为提高效率而以三重态融合方式将不用于产生三重态的空穴用来发光以提高效率。
此外，当激子或载流子未被用作发光层中的发光并且在其中保持猝灭时，寿命可能会减少。本公开内容的发光装置在供应驱动电流的同时，在与发光层相邻的效率提高层中利用剩余的空穴，由此防止由载流子或激子在界面处积累而造成的寿命劣化，并且提高寿命。
根据本公开内容的实施方式的发光装置可包括彼此面对的第一电极和第二电极、以及顺序地堆叠在第一电极与第二电极之间的空穴传输层、发光层、效率提高层和电子传输层。发光层可包括蒽衍生物的第一主体和第一蓝色掺杂剂，并且效率提高层包括具有双极性的第二主体和第二蓝色掺杂剂。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，效率提高层的第二主体可包括单一化合物，所述单一化合物包括电子传输官能团和空穴传输官能团二者。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，第二主体可包括三嗪或者嘧啶以及咔唑、螺芴和二苯并呋喃中的至少一种。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，发光层的厚度可以大于效率提高层的厚度并且可以小于所述电子传输层的厚度。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，第二主体的单重态激发能级与三重态激发能级之间的差可以不小于0.01eV并且可以不大于0.3eV。第二主体的三重态激发能级可以不小于2.7eV并且可以不大于3.4eV。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，第二主体可以具有2.7eV或更大的能带隙。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，第一掺杂剂和第二掺杂剂可以彼此相同并且在400nm至490nm的波长处具有发射峰。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，第一掺杂剂和第二掺杂剂可在400nm至490nm的波长处具有发射峰。与第一掺杂剂相比，第二掺杂剂可具有更高的单重态激发能级和更高的三重态激发能级。
根据本公开内容的实施方式的发光装置可进一步包括介于空穴传输层与发光层之间的电子阻挡层。发光层可以具有两个表面，所述两个表面分别与电子阻挡层和效率提高层相接触。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，第二主体可以选自如上所述的LIH1至LIH55。
在根据本公开内容的实施方式的发光装置中，可以在第一电极和第二电极之间设置第一单元，所述第一单元包括空穴传输层、发光层、效率提高层和电子传输层。发光装置可进一步包括第二单元和电荷产生层，所述第二单元包括至少一个非蓝色发光层，所述电荷产生层介于所述第一单元与所述第二单元之间。
根据本公开内容的实施方式的发光显示装置可包括：包括多个子像素的基板、设置在基板上的每个子像素中的薄膜晶体管、以及在至少一个子像素处连接至薄膜晶体管的发光装置。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本公开内容的精神或范围的情况下，可以在本公开内容中做出各种修改和变化。因此，本公开内容意在涵盖这样的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等效内容的范围内即可。

Claims (12)

1.一种发光装置，包括：
彼此面对的第一电极和第二电极；和
顺序地堆叠在所述第一电极与所述第二电极之间的空穴传输层、发光层、效率提高层和电子传输层，
其中所述发光层包括蒽衍生物的第一主体和第一蓝色掺杂剂，并且所述效率提高层包括具有双极性的第二主体和第二蓝色掺杂剂。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述效率提高层的所述第二主体包括单一化合物，所述单一化合物包括电子传输官能团和空穴传输官能团二者。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第二主体包括：
三嗪或者嘧啶；和
咔唑、螺芴和二苯并呋喃中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述发光层的厚度大于所述效率提高层的厚度并且小于所述电子传输层的厚度。
5.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第二主体的单重态激发能级与三重态激发能级之间的差不小于0.01eV并且不大于0.3eV，并且
所述第二主体的三重态激发能级不小于2.7eV并且不大于3.4eV。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其中所述第二主体具有2.7eV或更大的能带隙。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第一蓝色掺杂剂和所述第二蓝色掺杂剂彼此相同并且在400nm至490nm的波长处具有发射峰。
8.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第一蓝色掺杂剂和所述第二蓝色掺杂剂在400nm至490nm的波长处具有发射峰，并且
与所述第一蓝色掺杂剂相比，所述第二蓝色掺杂剂具有更高的单重态激发能级和更高的三重态激发能级。
9.根据权利要求1所述的发光装置，进一步包括介于所述空穴传输层与所述发光层之间的电子阻挡层，
其中所述发光层具有两个表面，所述两个表面分别与所述电子阻挡层和所述效率提高层相接触。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第二主体选自以下的LIH1至LIH55：
Figure FDA0004030349370000021
Figure FDA0004030349370000031
Figure FDA0004030349370000041
Figure FDA0004030349370000051
11.根据权利要求1所述的发光装置，其中在所述第一电极与所述第二电极之间设置第一单元，所述第一单元包括所述空穴传输层、所述发光层、所述效率提高层和所述电子传输层，并且
所述发光装置进一步包括第二单元和电荷产生层，所述第二单元包括至少一个非蓝色发光层，所述电荷产生层介于所述第一单元与所述第二单元之间。
12.一种发光显示装置，包括：
基板，所述基板包括多个子像素；
薄膜晶体管，所述薄膜晶体管设置在所述基板上的所述多个子像素的每个子像素中；和
发光装置，所述发光装置在所述多个子像素中的至少一个子像素处连接至所述薄膜晶体管，
其中所述发光装置包括彼此面对的第一电极和第二电极、以及顺序地堆叠在所述第一电极与所述第二电极之间的空穴传输层、发光层、效率提高层和电子传输层，
其中所述发光层包括蒽衍生物的第一主体和第一蓝色掺杂剂，并且所述效率提高层包括具有双极性的第二主体和第二蓝色掺杂剂。
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