CN116390522A - 发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置。在彼此面对的第一和第二电极之间具有多个堆叠体的结构中，形成将多个堆叠体彼此分隔开的电荷生成单元，以接触相邻的电子传输层，控制金属掺杂剂的含量，并且使用用于防止层之间界面处金属水平扩散的基质。结果，能够防止横向泄露电流，改善低灰度下的纯色效率，并且稳定驱动电压特性。

Description

发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2021-0194795的权益，在此通过引用将其并入，如同在本文中完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及发光装置，更具体而言涉及具有在彼此面对的第一电极和第二电极之间包括多个堆叠体的结构的发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置，其中，所述发光装置能够通过改变将多个堆叠体彼此分隔开的电荷生成单元的配置来减小横向泄露电流，从而改善低灰度值下的纯色效率并且稳定驱动电压特性。

背景技术

最近，随着信息时代的到来，用于基于电信息以视觉方式呈现信号的显示器已经得到快速发展。作为其响应，已经开发出各种具有诸如薄、轻、低功耗等优异特性的显示器，并且迅速替代了现有的阴极射线管(CRT)。

其中，不需要独立光源并且在没有独立光源的显示面板中具有发光装置以使显示器紧凑并实现清晰颜色的发光显示装置被认为是一种有竞争力的应用。

用于向相邻堆叠体供应空穴和电子的电荷生成层可以包括含有金属的掺杂剂。电荷生成层具有垂直方向的高电导率和水平方向的高电导率，这可能导致横向泄露电流。

发明内容

因此，本公开涉及一种发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置，所述发光装置基本避免了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。

考虑到上述问题，本发明的发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置包括一种在彼此面对的第一电极和第二电极之间包括多个堆叠体的结构，并且能够通过改变用于将堆叠体彼此分隔开的电荷生成单元的配置来减小横向泄露电流，改善低灰度值下的纯色效率并且稳定驱动电压特性。

本发明的额外优点、目的和特征将部分在接下来的说明书中得到阐述，部分将在研究下文时对本领域的普通技术人员变得显而易见或者可以通过实践本发明而获悉。本发明的目标和其他优点可以通过本文的书面描述和权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

本发明的发光装置以及包括所述发光装置的发光显示装置能够通过控制电荷生成单元中包括的金属掺杂剂和基质中的每者的含量，去除整个电荷生成单元中的横向泄露电流的原因，从而防止横向泄露电流。

为了实现这些目的和根据本发明目的的其他优点，如本文中所体现和宽泛描述的，一种发光装置包括：彼此面对的第一电极和第二电极；设置于所述第一电极和所述第二电极之间的第一堆叠体和第二堆叠体；以及设置于所述第一堆叠体和所述第二堆叠体之间的电荷生成单元，其中，所述电荷生成单元包括：包括彼此不同的第一基质和第二基质以及金属掺杂剂的第一层；包括所述第一基质、所述金属掺杂剂、与所述第一基质和所述第二基质不同的第三基质以及p型有机掺杂剂的第二层；以及包括所述第三基质和所述p型有机掺杂剂的第三层，其中，所述第一层和所述第二层中的金属掺杂剂以最大量存在于所述第一层和所述第二层之间的界面处，并且所述第一层和所述第二层中的所述金属掺杂剂连同所述第一基质存在于距离所述第一堆叠体的顶表面的任何垂直距离处。

在本发明的另一方面中，一种发光显示装置包括：包括多个子像素的基板；设置于所述基板上每个子像素中的薄膜晶体管；以及连接至所述薄膜晶体管的发光装置。

在本发明的另一方面中，一种发光装置可以包括：彼此面对并且设置在衬底上的第一电极和第二电极；所述第一电极和所述第二电极之间的第一堆叠体和第二堆叠体；以及所述第一堆叠体和所述第二堆叠体之间的电荷生成单元。所述电荷生成单元可以包括：包括第一基质、第二基质和金属掺杂剂的第一层；以及包括所述第一基质、所述金属掺杂剂、第三基质以及p型有机掺杂剂的第二层。所述第一层和所述第二层中的所述金属掺杂剂的量能够分别朝着所述第一层和所述第二层之间的界面增大。

应当理解，本发明的上述总体描述和下文的详细描述均为示例性和说明性的，并且旨在提供对所主张权利的本发明的进一步解释。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图被并入本申请中并且构成其一部分，示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用以解释本发明的原理。在附图中：

图1是示出了根据本发明实施例的发光装置的截面图；

图2示出了在距离第一电子传输层的顶表面一垂直距离处，图1的第一电荷生成单元的第一层和第二层中的第一基质和金属掺杂剂的成分变化；

图3是根据第一实验示例的发光装置的截面图；

图4是示出了当在第二实验示例中形成第一电子发生层和第一电荷生成单元时，每层的含量比的变化的曲线图；

图5A和5B是示出了与DCI相比，在第一实验示例和第二实验示例中从低灰度值到高灰度值的色域的曲线图；

图6示出了在第一实验示例和第二实验示例之间作为波长的函数的光强的对比；

图7示出了在距离第一电子传输层的顶表面一垂直距离处，根据第三实验示例的发光装置的第一电荷生成单元的第一层和第二层的基质和掺杂剂的成分变化；

图8是示出与DCI相比，第三实验示例的从低灰度值到高灰度值的色域的曲线图；

图9示出了在距离第一电子传输层的顶表面一垂直距离处，根据第四实验示例的发光装置的第一电荷生成单元的第一层和第二层的基质和掺杂剂的成分变化；

图10是示出了第一实验示例到第四实验示例的作为电流密度的函数的CIEx坐标的曲线图；

图11是比较第一实验示例和第四实验示例之间的驱动电压的曲线图；

图12A和12B是示出了本发明的其他实施例的截面图；

图13是示出了根据本发明的发光显示装置的平面图；以及

图14是沿水平方向切割的图13的每个子像素的截面图。

具体实施方式

现在将详细地参考本公开的示范性方面，这些实施例的示例在附图中示出。只要有可能，就将在所有附图中使用相同的附图标记指示相同或相似部分。在本公开的以下描述中，在可能使本公开的主题不清楚时，将省略对本文中并入的已知功能和配置的详细描述。此外，在本公开的以下描述中，为了容易解释而选择元件的名称，并且可能与实际名称不同。

在用于解释本公开示范性方面的附图中，例如，例示的形状、尺寸、比例、角度和数量是通过举例给出的，从而不限于本公开的披露。在整个本说明书中，相同的附图标记表示相同的构成元件。此外，在本公开的以下描述中，在可能使本公开的主题不清楚时，将省略对本文中并入的已知功能和配置的详细描述。本说明书中使用的术语“包括”、“包含”和/或“具有”不排除存在或增加其他元件，除非与术语“仅”一起使用。单数形式旨在同样包括复数形式，除非上下文另外明确指出。

在本公开的各方面中包括的构成元件的解释中，即使没有其明确描述，构成元件被解释为包括误差范围。

在本公开的各方面的描述中，在描述位置关系时，例如，在使用“在……上”、“在……上方”、“在……下方”、“邻近”等描述两个部分之间的位置关系时，一个或多个其他部分可以位于所述两个部分之间，除非使用术语“直接”或“紧密”。

在本公开的各方面的描述中，在描述时间关系时，例如，在使用“在......之后”、“接下来”、“接着”、“在......之前”等描述两个动作之间的时间关系时，所述动作可以不是相继发生的，除非与其一起使用术语“直接”或“恰好”。

在本公开的各方面的描述中，尽管可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但这些术语仅用于将相同或相似元件进行彼此区分。因此，在本说明书中，由“第一”指示的元件可以与由“第二”指示的元件相同，而不会超出本公开的技术范围，除非另行指出。

本公开的各方面的相应特征可以彼此部分或全部地耦合与组合，其操作的各种技术联系和模式都是可能的。这些各个方面可以彼此独立地执行，或者可以彼此关联地执行。

在本说明书中，术语“掺杂”表示物理特性(例如，N型和P型，或有机材料和无机材料)与占据对应层最大重量百分比的材料不同的任何层的材料被以对应于30vol％或更小的重量百分比的量添加到占最大重量百分比的材料中。换言之，“掺杂”层表示考虑其重量百分比，能够彼此区分任何层中的基质材料和掺杂剂材料的层。另外，术语“未掺杂”是指排除了对应于术语“掺杂”情况的所有情况。例如，当任何层由单一材料或具有相同或相似特性的材料混合物形成时，则该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，当任何层的构成材料中的至少一种是P型并且该层的所有其他构成材料不是N型时，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，当任何层的构成材料中的至少一种是有机材料并且该层的所有其他构成材料不是无机材料时，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，当任何层的所有构成材料是有机材料，构成材料中的至少一种是N型，至少另一种构成材料是P型，N型材料的重量百分比为30vol％或更少，或者P型材料的重量百分比为30vol％或更少时，该层被认为是“掺杂”层。

在下文中，将参考附图描述本发明的发光装置和包括所述发光装置的发光显示装置。

图1是示出了根据本发明的实施例的发光装置的截面图，并且图2示出了在距离第一电子传输层的顶表面一垂直距离处，图1的第一电荷生成单元的第一层和第二层中的第一基质和金属掺杂剂的成分变化。根据本公开的所有实施例的每个发光装置的所有成分可操作地被耦合和配置。

如图1中所示，根据本发明的实施例的发光装置(OLED)包括衬底上彼此面对的第一电极110和第二电极200，以及设置于第一电极和第二电极之间的内部堆叠体OS。在例示的示例中，内部堆叠体OS包括第一到第三堆叠体S1、S2和S3。例如，第一堆叠体S1和第三堆叠体S3可以是包括蓝光发射层BEML1和BEML2的蓝光发射层，第二堆叠体S2可以包括异质发光单元140，其包括多个能够发射除蓝色之外颜色的光的发光层(REML/YGEML或GEML)。发光装置OLED能够通过如下方式发射白光：将从发射蓝光的第一和第三堆叠体S1和S3发射的蓝光与从第二堆叠体S2发射的长波长颜色光组合，第二堆叠体S2包括能够发射与蓝色不同颜色的光的互补颜色发光层。然而，本发明不限于例示的示例，并且作为最低配置，发光装置OLED可以包括第一堆叠体S1、包括异质发光层的第二堆叠体S2以及第一和第二堆叠体S1和S2之间的电荷生成单元(CGLU)。或者，除了图1的内部堆叠体(OS)之外，发光装置OLED还可以包括额外的堆叠体和电荷生成单元。

在形成发光显示装置时，子像素中设置的发光装置包括彼此面对的两个电极之间的发光层和多个功能层。此外，级联型发光显示装置包括发光装置，所述发光装置包括两个相对电极之间的多个堆叠体和用于将堆叠体彼此分隔开的电荷生成层，以及对所有子像素公共的每个堆叠体中的发光层和多个功能层。

发光装置OLED可以是有机发光装置，其中，所有层包括作为主要材料的有机材料，或者是基于与有机发光装置不同的材料的发光装置，其包括包含有机材料或无机材料的混合物或仅无机材料的发光层或功能层。

具体而言，本发明的发光装置通过如下方式防止横向泄露电流：在将堆叠体S1、S2和S3彼此分隔开的电荷生成单元中，至少在第一电荷生成单元150中使用金属掺杂剂来控制结构中连同金属掺杂剂存在的基质的含量。稍后将详细描述第一电荷生成单元150的配置和效果。

在根据本发明的实施例的发光装置(OLED)中，内部堆叠体(OS)中设置的每个层是以有机成分作为主要成分的层，并且包含诸如金属的无机材料，以改善载流子传输或发光特性。

此外，在第一电极110和/或第二电极200的横向上组合从设置在内部堆叠体OS中的发光堆叠体S1、S2和S3的相应发光层发射的光，以表示白色。在第一电极110是反射电极并且第二电极200是透明电极时，光被发射到第二电极200，在第一电极110是透明电极并且第二电极200是反射电极时，光被发射到第一电极110。在一些情况下，在第一和第二电极110和200都是透明电极时，它们能够在两个方向上透射光。

在图1中所示的示例中，布置从第一电极110到第二电极200的发光堆叠体，使得第一堆叠体S1和第三堆叠体S3是蓝光发射堆叠体，第二堆叠体S2是异质发光堆叠体，但顺序可以改变。此外，为了在第一和第二电极110、200之间表示白色，可以仅提供蓝光发射堆叠体和磷光发射堆叠体两个堆叠体，在一些情况下，可以提供四个或更多个发光堆叠体。通过根据所需色温改变发光堆叠体的数量，可以根据色温改变颜色坐标值，以由要实现的白色有机发光装置表示白色。当发光堆叠体相同时，色温可以随着发光堆叠体数量的增大而增大。

与此同时，当在第一和第二电极110、200之间提供三个或更多个发光堆叠体时，可以提供两个或更多蓝光发射堆叠体。

例如，第一和第三堆叠体S1、S3具有在440nm到480nm处的发射峰，第二堆叠体S2在比第一和第三堆叠体中的每者更长的波长处具有发射峰。例如，第二堆叠体S2包括异质发光单元140，从而在比蓝色更长的波长处，例如在500nm到650nm的波长处具有多个发射峰。异质发光单元140可以包括例如红光发射层141、黄绿光发射层或绿光发射层143。红光发射层141在600nm到640nm波长处具有发射峰，黄绿光发射层在540nm到580nm处具有发射峰，并且能够发射接近黄绿色的光。绿光发射层可以在500nm到540nm处具有发射峰，从而能够发射绿光。在一些情况下，异质发光单元140可以包括两个或四个或更多发光层而不是例示的三层。

从第一和第三堆叠体S1、S3发射的蓝光，以及从第二堆叠体S2发射的绿光(和/或黄光)以及红光在第一电极110和/或第二电极200的任一侧被组合，以最终发射白光。

每个发光堆叠体S1、S2或S3包括空穴传输单元1210、125或1250，发光层130、141/143或160，以及电子传输层124、126或129。

如图1中所示，第一堆叠体S1的空穴传输单元1210包括空穴注入层121、第一空穴传输层122和第一电子阻挡层123。

空穴注入层121是与内部堆叠体OS的第一电极110直接接触的层，其中，第一电极110包括透明电极或反射电极部件的无机材料，并且降低了界面应力和能量势垒，由此向内部堆叠体(OS)中平滑地注入空穴。在与第一电极110接触的层是另一发光单元，例如，磷光发光单元时，可以在磷光发光单元中设置空穴注入层。在这里，第一电极110充当阳极。

第一堆叠体S1的空穴传输单元1210中包括的第一空穴传输层122用于从空穴注入层121向第一蓝光发射层130传输空穴，并且生成距离第一电极110的适当第一蓝色光学距离。这旨在生成谐振，其中，在第一电极110和第二电极200之间的距离之内最优地重复反射和再反射，并且可以根据第一电极110和第二电极200之间的反射电极的位置以及第一电极100和第二电极200中使用的透明电极的厚度而改变。此外，第一电子阻挡层123具有防止电子和/或激子从第一蓝光发射层130传输到第一空穴传输层122的功能，并且在能够传输空穴的同时充当电子和激子的势垒。可以改变第一空穴传输单元1210中的第一空穴传输层122和第一电子阻挡层123的厚度，或者可以省略其中的任一层。

而且，第一堆叠体S1包括第一空穴传输单元1210上的第一蓝光发射层130和第一电子传输层124。

作为设置在第一堆叠体S1中的发光层的第一蓝光发射层130包括基质和蓝光掺杂剂，蓝光掺杂剂从基质中生成的激子接收能量并且发射光。蓝光掺杂剂可以是磷光掺杂剂、荧光掺杂剂或两者。在以下实验示例中用于确定白色坐标的第一和第三堆叠体S1、S3的第一和第二蓝光发射层130、160包括蓝荧光掺杂剂。然而，这是因为在当前开发的基于蓝光的掺杂剂中，蓝荧光掺杂剂的寿命和效率在特定水平以上。蓝磷光掺杂剂如果具有相同或相似水平的寿命和效率，则可以替代荧光掺杂剂。在本发明的白色有机发光装置中独立于发射比蓝光更长波长的光的异质发光堆叠体提供蓝光发射堆叠体的原因在于，与其他颜色相比，蓝色的视觉识别效率很低，因此在显示装置中需要均匀颜色表示时，可以足够强地实现蓝色。

第二堆叠体S2包括异质发光单元140，其包括不同类型的发光层。第二堆叠体S2包括第二空穴传输层125、红光发射层141、黄绿光发射层YGEML或绿光发射层GEML 143，以及第二电子传输层126。

在以下实验示例中，第二堆叠体S2中的异质发光单元140是磷光发光层，但本发明不限于此。异质发光单元140中的至少一个是荧光发光层或包括磷光掺杂剂和荧光掺杂剂两者的混合发光层。

第三堆叠体S3包括空穴传输单元1250，其包括堆叠的第三空穴传输层127和第二电子阻挡层128、第二蓝光发射层160以及第三电子传输层129。

如图1中所示，发光装置还可以包括电子注入层180，其包括无机化合物，以有助于电子注入到面对第二蓝光发射堆叠体BS2的第二电极200中。电子注入层180可以包括，例如，与氟(例如LiF或MgF²，用于第二电极200的一些材料)结合的碱金属或碱土金属化合物，或者过渡金属。在一些情况下，可以省略电子注入层。

另外，在发光装置是顶部发射型时，第二电极200可以由合金制造，例如，AgMg或另一种反射金属或反射金属合金。此外，在发光装置是底部发射型时，第二电极200可以包括反射金属，例如，Al。然而，这仅仅作为示例提供，可以将第二电极200的材料变为其他金属，以有助于电子注入。在一些情况下，第二电极200可以形成为多个金属层的堆叠体，其中，仅一层为反射金属并且剩余的为透明金属，从而可以形成反射金属和透明金属的堆叠体。

本发明的发光装置中至少设置于第一堆叠体S1和第二堆叠体S2之间的第一电荷生成单元150包括具有成分差异的第一到第三层151、153和155。另外，第一到第三层151、153和155彼此功能不同。

第一层151包括不同的第一和第二基质h1、h2以及金属掺杂剂md，生成电子并且将所生成的电子传输到第一堆叠体S1的第一电子传输层124。第二层153包括第一基质h1、金属掺杂剂md、与第一和第二基质h1和h2不同的第三基质h3，以及p型有机掺杂剂p-od，并且生成电子和空穴。第三层155包括第三基质h3和p型有机掺杂剂p-od，并且生成空穴并且向异质发光堆叠体PS的第二空穴传输层125传输空穴。

第一基质h1是能够与金属掺杂剂md组合的化合物，第二基质h2是电子传输化合物，第三基质h3是能够与p型有机掺杂剂(p-od)组合的化合物。当第一基质h1与金属掺杂剂md结合到一起，这样的混合物或组合体可以被称为基质-金属组合体。以此同时，当第三基质h3与p型有机掺杂剂(p-od)结合到一起，这样的混合物或组合体可以被称为基质-有机掺杂剂组合体。在这样的示例中，提到组合体不是指材料的结合，但不是必须排除这种。

在第一层151中，第一基质h1与金属掺杂剂(md)组合以生成电子，并且生成的电子通过第二基质h2的电子传输特性被传输到相邻的第一蓝光发射堆叠体BS1的第一电子传输层ETL1 124。第二基质h2包括与第一电子传输层ETL1 124相同的有机材料，或者包括具有相似能量带隙的有机材料，或者具有低能量势垒，以从第一层15向第一电子传输层ETL1124传输电子。

在第二层153中，第一基质h1与金属掺杂剂md组合以生成电子，并且第三基质h3与p型有机掺杂剂p-od组合以生成空穴。

此外，在第三层155中，第三基质h3与p型有机掺杂剂p-od组合以生成空穴。

当通过向第一和第二电极110、200施加电压来允许电流在第一和第二电极110、200之间流动时，根据电流的流动，第二和第三层153、155中生成的空穴被传输到第二堆叠体S2的第二空穴传输层125，并且第一层151和第二层153中生成的电子被传输到第一堆叠体S1的第一电子传输层124，这与电流流动方向相反。

具体而言，在本发明的发光装置中，如图2中所示，第一电荷生成单元150包括第一层151和第二层153中的金属掺杂剂md。然而，在第一层151和第二层153之间的界面处金属掺杂剂md的含量是最大的。此外，金属掺杂剂md相对于第一层151和第二层153中的第一基质h1以恒定掺杂剂含量存在。而且，当改变基于图1的距离相邻第一堆叠体S1的顶表面的垂直距离以及距离第一堆叠体S1的第一电子传输层124的顶表面的垂直距离时，如图2中所示，在第一和第二层151、153之间的界面处金属掺杂剂(md)的含量是最大的。然而，即使当金属掺杂剂md以最高含量存在时，除了第一基质h1和金属掺杂剂md之外，在第一和第二层151、153之间的界面处与整个第一层151处还存在具有优异电子传输特性的第二基质h2，从而可以防止由于金属掺杂剂(md)造成的水平方向上的横向泄露电流。相对于第一基质h1，金属掺杂剂(md)以5vol％或更少的量存在，在第一和第二层151、153之间的界面处金属掺杂剂(md)的含量是最大的，其中，金属掺杂剂(md)的含量远小于第一基质h1的含量。

此外，在第一和第二层151、153之间的界面处，第二基质h2存在的含量大于金属掺杂剂md，因此在未施加电压的初始状态中，由于第一层(151)的材料原因，存在物理电阻，使得第一层151中的垂直方向上的电子移动大于其中水平方向的电子移动。

例如，当金属掺杂剂md相对于第一层151和第二层153中的第一基质h1以2vol％的量存在时，如图2中所示，当在第一层151中从接触第一电子传输层124的界面向接触第二层153的界面移动的同时，第一基质h1的含量以斜率“a”增大，在距离第一电子传输层124的顶表面垂直距离t处，第一基质h1的含量为a*t*0.98，金属掺杂剂md的含量为a*t*0.02。第二基质h2必须存在于第一和第二层151、153之间，第一和第二层151、153之间界面处的第二基质h2的最小含量被设置为“b”。

因此，第二基质h2是除第一层151中的第一基质h1和金属掺杂剂md之外的成分，第一基质h1的含量在第一层151中从接触第一电子传输层124的界面向接触第二层153的界面移动时以斜率“a”减小。亦即，第二基质h2的含量在第一层151中以斜率“-a”改变。第二基质h2在第一电子传输层124和第一层151之间的界面处占据100vol％。然而，在第一和第二层151、153之间的界面处，第二基质h2必须以最小含量存在，在距离第一电子传输层124的最上表面该垂直距离处第一基质h1的含量变为“100-a*t”，在第一和第二层151、153之间的界面处第一基质h1的含量的最小值大于或等于b。在这里，在第一和第二层151、153之间的界面处，第一基质h1的最小值b大于金属掺杂剂md的最大含量a*t*0.02，以防止金属掺杂剂md在距离第一电子传输层124的顶表面某一垂直距离处比第二基质h2作用更强。例如，第一层151和第二层153之间的界面处第二基质h2的最小含量可以不小于5vol％，并且不大于50vol％。

此外，第一基质h1可以是包括菲咯啉的化合物，其可以与金属掺杂剂md反应，第二基质h2可以是具有电子传输特性的蒽芯的化合物，可以与金属掺杂剂(md)反应，并且不包含菲咯啉。

例如，第一基质h1可以是2-(4-(菲-9-yl)萘-1-yl)-1,10-菲咯啉。

此外，第一基质h1可以是诸如锂(Li)的碱金属、碱土金属或过渡金属，它们与第一和第二层151、153中包含的菲咯啉化合物具有极好的反应性。

金属掺杂剂(md)相对于第一基质h1以0.001vol％到5vol％的量存在。更优选地，金属掺杂剂md可以相对于第一基质h1以0.5vol％到2vol％的量存在。当金属掺杂剂的含量超过5vol％时，生成过剩电子，从而从第一堆叠体S1的第一蓝光发射层130供应电子的速率高于从相邻的第一空穴传输单元1210供应电子的速率，从而空穴和电子复合的效率降低。此外，当金属掺杂剂的含量超过第一基质h1的含量5vol％时，未与第一基质h1反应的残余金属离子留在第一层151中，从而减少了发光装置的寿命。另一方面，当金属掺杂剂md的含量小于0.001vol％时，难以预期金属掺杂剂md有效地生成电子。

如图2中所示，在本发明的发光装置中，在第一层151中，从第一堆叠体S1和第一层151之间的界面到第一和第二层151和153之间的界面，包括第一基质h1和金属掺杂剂m1的第一材料组的第一比例逐渐增大，但第二基质h2的第二比例逐渐减小。在第二层153中，从第一和第二层151、153的界面到第二和第三层153、155(图1中所示)的界面，包括第一基质h1和金属掺杂剂md的第一材料组h1+md比例逐渐减小，包括第三基质h3和p型有机掺杂剂p-od的第二材料组h3+p-od的比例逐渐增大。另外，在第一层151和电子传输层124之间的界面处，金属掺杂剂md的量对于第一层151来说可以是最小的，并且在该界面处，最小量可以包括零。与此同时，在第二层153和第三层155之间的界面处，金属掺杂剂md的量对于第二层153来说可以是最小的，并且该最小量可以包括零。在本发明的一个或多个实施例中，金属掺杂剂md可以不包括在电子传输层124和/或第三层155中，使得电子传输层124和/或第三层155不包括金属掺杂剂md。

在一些情况下，在第一和第二层151、153之间的界面处，以含量b留下的第二基质h2以相同减小的速率沉积在第一层151中，从而可以并入对应于第二层153的厚度部分中的与第一层151接触的区域中。在这种情况下，由于与第一和第三基质h1、h3相比，基质h2在第二层153中保持为微量，所以不具有主要功能。

而且在第二层153中，第一材料组h1+md中金属掺杂剂md与第一基质h1的比例可以是恒定的，并且第二材料组h3+p-od中p型有机掺杂剂p-od与第三基质h3的比例可以是恒定的。在第二层153中，第一基质h1和金属掺杂剂md以恒定速率减小。

在电子传输层124(图1中所示)和第一层151之间的界面处，第一层151中金属掺杂剂md的量对于第一层151来说可以是最小的。

第一基质h1和金属掺杂剂md可以构成基质-金属组合体(h1+md)。并且在第一层151中第二基质h2与基质-金属组合体的比率可以朝着第一层151和第二层153之间的界面减小。

在第一层151中，基质-金属组合体的比率可以朝着第一层151和第二层153之间的界面增大。

第三基质h3和p型有机掺杂剂p-od可以构成基质-有机掺杂剂组合体(h3+p-od)。并且在第二层153中，基质-有机掺杂剂组合体的比率可以朝着第一层151和第二层153之间的界面减小。

在第二层153中，基质-金属组合体的比率可以朝着第一层151和第二层153之间的界面增大。

电荷生成单元150或170可以进一步包括第二层153或173上的第三层155或175，并且包括第三基质和p型有机掺杂剂。

第一堆叠体S1发射蓝光，并且第二堆叠体S2可以发射红光以及发射黄-绿光或绿光中的一种。

在第一层151中，基质-金属组合体(h1+md)中的金属掺杂剂md与第一基质h1的含量比可以是恒定的。

在第二层153中，基质-金属组合体(h1+md)中的金属掺杂剂md与第一基质h1的含量比可以是恒定的，并且基质-有机掺杂剂组合体(h3+p-od)中的p型有机掺杂剂p-od与第三基质h3的含量比可以是恒定的。

金属掺杂剂md和第一基质h1可以在第一和第二层151、153的任意厚度位置处以组合体存在于第一层151和第二层153中。

第一层151可以位于第一堆叠体S1的电子传输层124上，并且第三层155可以与第二堆叠体S2的空穴传输层125相邻。

与此同时，图1示出了这样的结构：其中，第一和第二电荷生成单元150、170具有与第一到第三层151/171、153/173和155/175相同的配置，但本发明的发光装置不限于此。仅第一电荷生成单元150可以具有三层结构，在第二堆叠体S2和第三堆叠体S3之间可以存在n型电荷生成层和p型电荷生成层的双层结构。

在下文中，如通过以下实验所确定的，将描述本发明的发光装置的电荷生成单元的意义。

图3是根据第一实验示例的发光装置的截面图。而且，图4是示出了当在第二实验示例中形成第一电子生成层和第一电荷生成单元时，每层的含量比的变化的曲线图。

如图3中所示，根据第一实验示例Ex1的发光装置类似于图1中在第一电极110和第二电极200之间具有堆叠结构的发光装置，但与图1的电荷生成单元相比，电荷生成层50和70在堆叠n型电荷生成层51、71和p型电荷生成层53、73的形式上不同。

亦即，如图3中所示，根据第一实验示例Ex1的发光装置包括：设置于衬底1上的第一电极10；包括空穴注入层21，第一空穴传输层22，第一电子阻挡层23，第一蓝光发射层30和第一电子传输层24的第一堆叠体S1；设置于第一堆叠体S1上的第二堆叠体S2；包括n型电荷生成层51和p型电荷生成层53的第一电荷生成层50，第二堆叠体S2设置于第一电荷生成层50上，第二堆叠体S2包括第二空穴传输层25、红光发射层41、黄绿光发射层43以及第二电子传输层26；包括n型电荷生成层71和p型电荷生成层73的第二电荷传输层70；设置于第二电荷传输层70上的第三堆叠体S3，第三堆叠体S3包括第三空穴传输层27、第二蓝光发射层60、第三电子传输层29和电子注入层80；以及设置于第三堆叠体S3上的第二电极20。

为了确定多个堆叠体中的单个电荷生成单元的配置的意义而设计的第二实验示例Ex2的发光装置具有与图1的发光装置结构相同的结构，只是仅在第一和第二堆叠体之间设置第一到第三层151、153和155的电荷生成单元150。而且，如在第一实验示例Ex1中那样，在第二堆叠体和第三堆叠体之间设置包括n型电荷生成层(n-CGL)和p型电荷生成层(p-CGL)的双层堆叠体。

即，在第二实验示例(Ex2)的发光装置中，如图1中所示，使用透明金属ITO(氧化铟锡)将第一电极110形成为70nm厚度，使用MgF₂成分将空穴注入层121形成为5nm厚度，使用化学式1的DNTPD成分将第一空穴传输层122形成为100nm厚度，使用化学式2的TCTA成分将第一电子阻挡层123形成为5nm厚度，通过用化学式4的DABNA-1(一种基于硼的蓝光掺杂剂)掺杂化学式3的MADN(作为基质)来形成第一蓝光发射层130，并且使用包含蒽作为芯的红菲咯啉将第一电子传输层124形成为22nm厚度，以完成第一堆叠体S1。然后，在第一堆叠体S1上以不同成分比形成包括第一到第三层151、153和155的电荷生成单元。亦即，使用2-(4-(菲-9-yl)萘-1-yl)-1,10-菲咯啉作为第一基质h1，使用锂作为金属掺杂剂md，使用红菲咯啉作为第二基质h2，将第一层151形成为3nm

的厚度。如表1和图4中所示，在第一层151中，随着厚度(t)变化，第一基质h1和锂掺杂剂md之间的比率保持在98：2，第一层151中包括第一基质h1和锂掺杂剂的第一材料组(h1+Li)的比例逐渐增大，第二基质h2的比例逐渐减小。第二基质h1的比例在形成第一层151的初始阶段为100％，并且在与第二层153的界面处减小到10％。另一方面，包括第一基质h1和锂金属掺杂剂md的第一材料组的比例逐渐从0％增大到90％。

如表1和图4中所示，第一材料组(h1+Li)中第一基质(h1)和金属掺杂剂(md)之间的比率保持在98:2，第二材料组包括DNTPD作为第三基质，HAT-CN作为p型有机掺杂剂，其中，第三基质和p型有机掺杂剂之间的比率保持在9:1，第一材料组(h1+Li)的比例随着厚度增大而逐渐减小，第二材料组(h3+p-od)的厚度逐渐增大到3nm

[表1]

第三层155包括DNTPD作为第三基质，HAT-CN作为p型有机掺杂剂，其中，第三基质和p型有机掺杂剂之间的比率保持在80:20，并且在7nm沉积厚度处保持该比率。

这样一来，在第二实验示例中，第一材料组中的第一基质h1和金属掺杂剂之间的比率保持在98:2，第一材料组的含量在第一层151中逐渐增大，但在第二层153中逐渐减小。第一材料组在第一层和第二层之间的界面处，甚至在具有最高比例的区域中，以最高比例存在，除了第一基质h1和金属掺杂剂md之外，还存在第二基质(h2)，以防止与第一实验示例(Ex1)相比金属掺杂剂在电荷生成单元中的任何地方以过量存在。在第一层151和第二层153中进一步提供第二基质h2和第三基质h3，以增大物理电阻，并减小由于金属掺杂剂md造成的水平电导率，由此防止或减小横向泄露电流。

第二堆叠体S2形成于电荷生成单元150上并且包括使用化学式5的BABPA形成5nm厚度的空穴传输层125、通过利用化学式7的Ir(piq)2acac作为红光掺杂剂以5vol％来掺杂比率为5：5的作为双基质的化学式6的BABPA和TPBi而形成为20nm厚度的红光发射层141、通过利用化学式9的PO-01作为黄绿光掺杂剂以15vol％来掺杂比率为5：5的作为双基质的化学式8的CBP和TPBi而形成为40nm厚度的黄绿光发射层143，以及使用TPBi形成为20nm厚度的第二电子传输层126。

然后，在第二堆叠体S3上，通过利用锂(Li)以3vol％来掺杂作为基质的红菲咯啉形成20nm厚度的n型电荷生成层(n-CGL)，通过利用诸如HAT-CN的p型有机掺杂剂以20vol％来掺杂作为基质的DNTPD形成10nm厚度的p型电荷生成层(p-CGL)，以形成包括顺序堆叠的n型电荷生成层和p型电荷生成层的电荷生成单元。

然后，如在图1的第三堆叠体S3中那样，通过将DNTPD成分沉积到100nm厚度，在n/p电荷生成层上形成第三空穴传输层127，使用TCTA将电子阻挡层128形成5nm厚度，通过利用DABNA-1作为掺杂剂以5vol％来掺杂作为基质的MADN将第二蓝光发射层160形成20nm厚度，使用BAlq将第三电子传输层129形成20nm厚度，并使用LiF将电子注入层180形成1.5nm厚度。

在电子注入层180上使用铝将第二电极200形成100nm厚度。

[化学式1]

[化学式2]

[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

在第一实验示例(Ex1)中，与第二实验示例(Ex2)相比，第一电子传输层为10nm，通过利用锂以2vol％来掺杂作为基质的红菲咯啉将第一电荷生成层70中的n型电荷生成层71形成15nm厚度。亦即，在第一实验示例(Ex1)中，在n型电荷生成层71中，从第一电子传输层24的顶表面开始，在任何垂直位置处，基质和锂都以相同比率存在。然后，通过利用掺杂剂HAT-CN以20vol％来掺杂作为基质的DNTPD将p型电荷生成层73形成10nm厚度。

第一实验示例(Ex1)的发光装置中未描述的其他层被形成为与第二实验示例的那些层具有相同的厚度和成分，并且比较了第一和第二实验示例Ex1、Ex2的特性。

图5A和5B是示出了与DCI相比，在第一和第二实验示例中从低灰度值到高灰度值的色域的曲线图；并且图6示出了第一实验示例和第二实验示例之间，作为波长函数的归一化光强的对比。

从图5A可以看出，第一实验示例Ex1与红色中的DCI色坐标，尤其是在灰度4的低灰度值处，具有很大差异。可以认为，当在低灰度值下表达红色时，第一实验示例(Ex1)受到横向泄露电流的影响。

如图5B中所示，在第二实验示例Ex2中，当在第一和第二堆叠体之间施加具有本发明的第一到第三层151、153和155的电荷生成单元时，在高灰度值和低灰度值两者处，DCI色坐标对于全部红、蓝和绿色都几乎是均匀的。这解决了横向泄露电流的影响，这在低灰度值下尤其显著。通过控制具有包括本发明的第一到第三层的结构的电荷生成单元中的基质和掺杂剂，减小了水平方向的电导率，并且增大了垂直方向的电导率，从而能够防止显著的侧面泄露电流。

泄露电流导致白光、红光、绿光和蓝光子像素发射并非其预期表示颜色的其他颜色光，从而降低了色纯度。具体而言，当发生泄露电流时，红光子像素中的色纯度中的可见降低非常严重。由于互补色的很多发光区域用于实现白色，所以红光发射效率降低。此外，人对红光非常不敏感，从而由于发射红光时的泄露电流而受到其他颜色的泄露光的影响。

通过改变电荷生成单元的配置，本发明的发光装置消除了横向泄露电流的原因，从而防止了电流泄露传输到相邻子像素，并且改善了由横向泄露电流导致的红色的色纯度劣化。

图6示出了在第二实验示例(Ex2)中，与第一实验示例(Ex1)相比，改善了红色的强度，在蓝色和红色之间存在明显的黄绿光和绿光发射峰。这意味着第二实验示例(Ex2)能够表示接近黄绿色或绿色中的自然色的纯色。

在下文中，将与第二实验示例(Ex2)对比地描述第三实验示例(Ex3)，第三实验示例在包括第一到第三层的结构中具有第一材料组(第一基质+金属掺杂剂)，在第一和第二层之间的界面处没有第二或第三基质。

图7示出了在距离第一电子传输层的顶表面的变化垂直距离处，根据第三实验示例的发光装置的第一电荷生成单元的第一和第二层的基质和掺杂剂的成分变化；并且图8是示出与第三实验示例中的DCI相比，从低灰度值到高灰度值的色域的曲线图。

[表2]

在第三实验示例(Ex3)中，存在这样的区域，其中，在第一层和第二层之间的界面处，仅保留有第一基质h1和金属掺杂剂md的第一材料组。

在这里，第一电子传输层124的厚度被设置为20nm

第一层和第二层中的每者的厚度被设置为4nm/>

而且，如图7中所示，在第三实验示例Ex3中，在第一层中，在距离相邻第一堆叠体的第一电子传输层的顶表面某一垂直距离t处，第一基质h1的比例以2.5t*0.98的斜率变化，并且金属掺杂剂md的比例以2.5t*0.02的斜率变化。而且，在第二层中，在距离第一和第二层之间的界面垂直距离t处，第一基质h1的比例以2.5*(40-t)*0.98的斜率变化，并且金属掺杂剂(md)的比例以2.5*(40-t)*0.02的斜率变化。

在这里，在第三实验示例(Ex3)中，金属掺杂剂的含量在与第一电子传输层的接触点处为0％，在第一层中朝向第一和第二层之间的界面增大，在该界面处具有2％的最大值，在第二层中逐渐减小，并且在第二和第三层之间的界面处变为0％。

未结合第三实验示例(Ex3)描述的剩余层与上述第二实验示例(Ex2)中的相同。

第三实验示例(Ex3)具有第一到第三层，它们彼此在材料上被区分开，但是在第一和第二层之间的界面处具有量为100％的第一材料组(h1+Li)的区域，并且在该界面处具有高的水平电导率，并且基于红色和绿色中的色域落在DCI坐标外部，如图8中所示。这表明红色的纯度在低灰度值下减小，类似于第一实验示例(Ex1)。

将与第三实验示例(Ex3)对比地描述第四实验示例(Ex4)，其中，在第一和第二层的界面处，第二基质或第三基质，而非第一材料组的比例高于50vol％。

图9示出了在距离第一电子传输层的顶表面的一垂直距离处，根据第四实验示例的发光装置的第一电荷生成单元的第一和第二层的基质和掺杂剂的成分变化。

[表3]

在第四实验示例(Ex4)中，第一电子传输层124的厚度被设置为20nm

第一层和第二层中的每者的厚度被设置为3nm/>

像第二实验示例Ex2那样。

而且，如图9中所示，在第四实验示例Ex4中，在距离相邻第一堆叠体的第一电子传输层的顶表面一垂直距离t处，第一基质h1的比例以1.5t*0.98的斜率变化，并且金属掺杂剂md的比例以1.5t*0.02的斜率变化，这低于第二实验示例的。而且，在第二层中，在距离第一和第二层之间的界面一垂直距离t处，第一基质h1的比例以1.5*(30-t)*0.98的斜率变化，并且金属掺杂剂(md)的比例以1.5*(30-t)*0.02的斜率变化。

在这里，在第四实验示例(Ex4)中，第一材料组在第一层中在第一和第二层之间的界面处具有45％的最大含量。

在这里，金属掺杂剂的含量在与第一电子传输层的接触点处为0％，在第一层中朝向第一和第二层之间的界面增大，在该界面处具有0.9％的最大值。第二基质h2的含量在第一层中在第一和第二层之间的界面处为55％。在第二层中，并非第二基质h2，第三基质h3从55％逐渐增大。基本上，在第四实验示例(Ex4)中，第一和第二层中的金属掺杂剂的含量在距离第一电子传输层124的任何垂直距离处都不超过1％。

在这种情况下，在第四实验示例(Ex4)中，第一和第二层中金属掺杂剂的总含量很低，因此可能难以生成电子，从而可能难以向相邻堆叠体的第一电子传输层供应电子。在这种情况下，存在驱动电压增大的风险。

图10是示出了第一到第四实验示例的作为电流密度函数的CIEx坐标的曲线图；并且图11是比较第一和第四实验示例之间的驱动电压的曲线图。

关于图10中的第一到第三实验示例的作为电流密度的函数的CIEx坐标，在第一和第三实验示例Ex1、Ex3中低电流密度下的CIEx色坐标以及在1mA/cm2或更大电流密度下CIEx色坐标之间存在很大差异。另一方面，在第二实验示例(Ex2)中，在低电流密度处以及在1mA/cm2或更大电流密度处，CIEx色坐标被减小到0.05或更小，像第二实验示例(Ex2)中那样，这支持如下概念：低灰度值下红色的色域被拓宽，如图5A和5B中所示。

与此同时，如图10中所示，在第四实验示例Ex4中，CIEx色坐标在高电流密度和低电流密度下几乎是均匀的。这是由于在第四实验示例(Ex4)中第一和第二层中金属掺杂剂含量总体很低。在这种情况下，可以改善色坐标，但垂直方向上的电荷迁移率很低，这可能导致与第一实验示例(Ex1)相比更高的驱动电压，如图11中所示。

图11中的第一实验示例(Ex1)的驱动电压行为类似于第四实验示例(Ex4)。在图1中所示的本发明的发光装置中，改善了驱动电压和色坐标，因此可以实现在低灰度值下改善色纯度并防止横向泄露电流的效果。

在下文中，将描述与图1的发光装置不同的实施例。

图12A和12B是示出了本发明的其他实施例的截面图。

如图12A中所示，根据本发明的另一实施例的发光装置包括在彼此面对的第一电极110和第二电极200之间的两个堆叠体，其中，两个堆叠体是蓝光发射堆叠体BS和异质光发射堆叠体PS，并且还包括电荷生成单元CGLU，其中，在蓝光发射堆叠体BS和异质光发射堆叠体PS之间堆叠参考图1描述的第一到第三层151、153和155。

如图12B中所示，根据本发明的另一实施例的发光装置包括在彼此面对的第一电极110和第二电极200之间的四个堆叠体，其中，四个堆叠体是第一蓝光发射堆叠体BS1、异质光发射堆叠体PS、第二蓝光发射堆叠体BS2以及第三蓝光发射堆叠体BS3，并且还包括电荷生成单元CGLU1、CGLU2和CGLU3，其包括在相应发光堆叠体之间堆叠的参考图1所述的第一到第三层151、153和155。

本发明的发光装置不限于参考图1、12A和12B描述的那些，即使在具有四个或更多个堆叠体的结构中，每个堆叠体都具有彼此独立的不同发光层。可以在不同堆叠体中设置一个发光层，或者可以与不同发光层接触地设置两个或更多堆叠体。在一些情况下，还可以提供蓝光发射层，以便与另一种颜色的发光层接触。

本发明的发光装置存在于电荷生成单元中，可以自由地改变发光堆叠体的配置，只要应用本发明的精神即可。

在下文中，将描述向其应用本发明的发光装置的发光显示装置。

图13是示出了根据本发明的发光显示装置的平面图；并且图14是沿水平方向切割的图13的每个子像素的截面图。

如图13中所示，上述发光装置可以共同应用于多个红色、绿色、蓝色和白色子像素SP，以朝向发射电极发射白光。每个子像素SP可以包括非发射区域NEM和发射区域EM。

如图14中所示，本发明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、共同设置于基板100上的发光装置(也称为“OLED，有机发光二极管”)、设置于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)，以及设置于子像素中的至少一个子像素的第一电极110下方的滤色器层109R、109G或109B。

例示的示例涉及包括白色子像素W_SP的配置，但本发明不限于此。省略了白色子像素W_SP而仅提供红色、绿色和蓝色子像素R_SP、G_SP和B_SP的配置也是可能的。在一些情况下，通过替代红色、绿色和蓝色子像素而能够生成白色的青色子像素、品红色子像素和黄色子像素的组合是可能的。

薄膜晶体管TFT例如包括栅电极102、半导体层104以及连接至半导体层104的相应侧的源电极106a和漏电极106b。另外，可以在半导体层104的沟道所在的部分上进一步设置沟道保护层105，以防止源电极/漏电极106a和106b和半导体层104之间直接连接。

在栅电极102和半导体层104之间设置栅极绝缘层103。

半导体层104例如可以由氧化物半导体、非晶硅、多晶硅或其组合形成。例如，当半导体层104是氧化物半导体时，可以降低用于形成薄膜晶体管所需的加热温度，从而可以从其更大的多个可用类型中选择基板100，从而半导体层104可以有利地应用至柔性显示装置。

此外，可以在第一和第二钝化层107、108中提供的接触孔CT中将薄膜晶体管TFT的漏电极106b连接至第一电极110。

提供第一钝化层107以主要保护薄膜晶体管TFT，并且可以在其上提供滤色器109R、109G和109B。

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，滤色器可以包括排除白色子像素W_SP的剩余子像素109R、109G和109B中的每一个中的第一到第三滤色器，并且可以允许发射的白光通过用于每个波长的第一电极110。在第一电极110下方形成第二钝化层108以覆盖第一到第三滤色器109R、109G和109B。第一电极110形成于排除接触孔CT的第二钝化层108的表面上。电路堆叠体1000包括基板100、栅极绝缘层103、第一钝化层107和第二钝化层108、以及其中包括每个薄膜晶体管TFT的栅电极102，半导体层104,和沟道保护层105的晶体管元件。

在这里，发光装置(OLED)包括透明的第一电极110、面对第一电极110的反射电极的第二电极200，以及设置于第一和第二电极110、200之间的堆叠体之间的电荷生成单元150。如图1中所示，与相邻第一堆叠体的第一电子传输层接触的第一层151由金属掺杂剂(md)、能够与金属掺杂剂组合的第一基质h1，以及能够传输电子的第二基质h2形成，从而能够生成和传输电子。除了第一基质h1和金属掺杂剂之外，第二层153还由p型有机掺杂剂和能够与p型有机掺杂剂组合的第三基质形成，从而能够生成电子和空穴。第一基质和金属掺杂剂的材料组朝向第一和第二层的界面逐渐增大，但第二基质或第三基质也必然包括在其间的界面处。通过使金属掺杂剂的使用最小化，可以增大水平方向的物理电阻并且可以防止横向泄露电流。另外，通过在第一层中包括与相邻电子传输层中包括的有机材料相同或相似的电子传输基质，可以容易地将第一和第二层中生成的电子供应到垂直方向上相邻堆叠体的电子传输层。

第一电极110被划分成相应的子像素，白光发射器件OLED的剩余层一体地提供于整个显示区域中而不会分成相应子像素。

在这里，由未描述的附图标记119表示的元件是堤部，堤部之间的BH是堤部孔。光通过堤部孔被发射到开放区域，堤部孔限定每个子像素的发光部分。

与此同时，第一电极110下方的配置，包括基板100、薄膜晶体管TFT、滤色器109R，109G和109B，以及在其上设置这些部件的绝缘膜，被称为“薄膜晶体管阵列基板”。

根据本发明的发光装置和发光显示装置具有如下效果。

首先，与电荷生成单元中的相邻电子传输层接触并且分隔形成级联结构的多个堆叠体的第一层被形成为电子传输和生成层，第二层被形成为电子和空穴生成层，从而使金属掺杂剂的使用最小化，增大水平方向上的物理电阻，防止横向泄露电流。

第二，使用与相邻电子传输层中包括的有机材料相同或相似的电子传输基质形成第一层，从而容易向垂直方向上的相邻堆叠体的电子传输层供应在第一层和第二层中生成的电子。

第三，用于在电荷生成单元的第三层和第二层中生成空穴的有机材料是共享的，因此，电荷生成单元中生成的空穴被传输到相邻堆叠体的空穴传输层而没有能量势垒。

根据本公开的实施例的发光装置公开可以包括：彼此面对的第一电极和第二电极；第一电极和第二电极之间的第一堆叠体和第二堆叠体；以及第一堆叠体和第二堆叠体之间的电荷生成单元。电荷生成单元可以包括：包括第一基质、第二基质和金属掺杂剂的第一层；包括第一基质、金属掺杂剂、与第一和第二基质不同的第三基质、以及p型有机掺杂剂的第二层；以及包括第三基质和p型有机掺杂剂的第三层。第一和第二层中的金属掺杂剂可以以最大量存在于第一和第二层之间的界面处。而且，在距离第一堆叠体的顶表面任意垂直距离(或任何垂直距离)处，金属掺杂剂可以连同第一基质存在于第一和第二层中。

第一基质可以是能够与金属掺杂剂组合的化合物。第二基质可以是电子传输化合物。并且第三基质可以是能够与p型有机掺杂剂组合的化合物。

根据本公开的另一实施例的发光装置公开可以包括：彼此面对的第一电极和第二电极；第一电极和第二电极之间的第一堆叠体和第二堆叠体；以及第一堆叠体和第二堆叠体之间的电荷生成单元，其中，电荷生成单元可以包括：包括第一基质、第二基质和金属掺杂剂的第一层；以及包括第一基质、金属掺杂剂、与第一和第二基质不同的第三基质、以及p型有机掺杂剂的第二层。第一层和第二层中的金属掺杂剂的量可以分别朝着第一层和第二层之间的界面增大。

对于第一层而言，第一层中的金属掺杂剂的量在第一层和第二层之间的界面处可以是最大的。并且对于第二层而言，第二层中的金属掺杂剂的量在第一层和第二层之间的界面处可以是最大的。

第一堆叠体可以包括与第一层形成界面的第一电子传输层。对于第一层而言，第一层中的金属掺杂剂的量在电子传输层和第一层之间的界面处可以是最小的。电荷生成单元可以包括与第二层形成界面的第三层。对于第二层而言，第二层中的金属掺杂剂的量在第三层和第二层之间的界面处可以是最小的。

第一基质和金属掺杂剂可以构成基质-金属组合体。并且第二基质与基质-金属组合体的比率可以在第一层中朝着第一层和第二层之间的界面减小。

基质-金属组合体的比率可以在第一层中朝着第一层和第二层之间的界面增大。

第三基质和p型有机掺杂剂可以构成基质-有机掺杂剂组合体。并且基质-有机掺杂剂组合体的比率可以在第二层中朝着第一层和第二层之间的界面减小。

基质-金属组合体的比率可以在第二层中朝着第一层和第二层之间的界面增大。

电荷生成单元可以进一步包括第二层上的第三层，并且包括第三基质和p型有机掺杂剂。

第一堆叠体可以发射蓝光，并且第二堆叠体可以发射红光以及发射黄绿光或绿光中的一种。

基质-金属组合体中的金属掺杂剂与第一基质的含量比在第一层中可以是恒定的。

在第二层中，基质-金属组合体中的金属掺杂剂与第一基质的含量比可以是恒定的，并且基质-有机掺杂剂组合体中的p型有机掺杂剂与第三基质的含量比可以是恒定的。

在第一层和第二层的任何厚度位置中，金属掺杂剂和第一基质可以以组合体存在于第一层和第二层中。

第一层可以位于第一光发射堆叠体的电子传输层上，并且第三层可以与第二光发射堆叠体的空穴传输层相邻。

在第一层中，从第一堆叠体和第一层之间的界面到第一层和第二层之间的界面，包括第一基质和金属掺杂剂的第一材料组的第一比例可以逐渐增大，并且第二基质的第二比例可以逐渐减小。

第一堆叠体和第一层之间的界面处的第二比例可以是100％，并且第一层和第二层之间的界面处的第二比例可以大于等于5％或并且小于等于50％。

第一材料组中的金属掺杂剂与第一基质的含量比在第一层中可以是恒定的。

在第二层中，从第一层和第二层之间的界面到第二层和第三层之间的界面，第一材料组的比例可以逐渐减小，并且包括第三基质和p型有机掺杂剂的第二材料组的比例可以逐渐减小。

在第二层中，第一材料组中的金属掺杂剂与第一基质的含量比可以是恒定的，并且第二材料组中的p型有机掺杂剂与第三基质的含量比可以是恒定的。

第一基质可以是包含菲咯啉的化合物，并且第二基质可以是具有不含菲咯啉的蒽芯的化合物。

根据本公开的另一实施例的发光装置还可以包括位于第二堆叠体和第二电极之间的第三堆叠体以及位于第二堆叠体和额外堆叠体之间的另一电荷生成单元。所述另一电荷生成单元具有的层可以与电荷生成单元的那些层相同。

第三层不包括金属掺杂剂。

在第一层和第二层的任何厚度位置中，掺杂剂层和第一基质可以以组合体存在于第一层和第二层中。

根据本公开的发光显示器可以包括：包括多个子像素的基板、设置于基板上的每个子像素中的薄膜晶体管、以及连接至薄膜晶体管的上述发光装置。

对本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在不脱离本发明的实质或范围的前提下在本发明中做出各种修改和变型。因此，本发明意在涵盖其此类修改和变型，但前提是这些修改和变型在所附权利要求及其等同形式的范围内。

Claims (20)

1.一种发光装置，包括：

彼此面对的第一电极和第二电极；

所述第一电极和所述第二电极之间的第一堆叠体和第二堆叠体；以及

所述第一堆叠体和所述第二堆叠体之间的电荷生成单元，

其中，所述电荷生成单元包括：

包括第一基质、第二基质和金属掺杂剂的第一层；以及

包括所述第一基质、所述金属掺杂剂、与所述第一基质和所述第二基质不同的第三基质、以及p型有机掺杂剂的第二层，

其中，所述第一层和所述第二层中的所述金属掺杂剂的量分别朝着所述第一层和所述第二层之间的界面增大。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，对于所述第一层而言，所述第一层中的所述金属掺杂剂的所述量在所述第一层和所述第二层之间的界面处是最大的，并且对于所述第二层而言，所述第二层中的所述金属掺杂剂的所述量在所述第一层和所述第二层之间的界面处是最大的。

3.根据权利要求1所述的发光装置，

其中，所述第一堆叠体包括与所述第一层形成界面的第一电子传输层，其中，对于所述第一层而言，所述第一层中的所述金属掺杂剂的所述量在所述电子传输层和所述第一层之间的界面处是最小的，

其中，所述电荷生成单元包括与所述第二层形成界面的第三层，并且

其中，对于所述第二层而言，所述第二层中的所述金属掺杂剂的所述量在所述第三层和所述第二层之间的界面处是最小的。

4.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一基质和所述金属掺杂剂构成基质-金属组合体，并且

其中，所述第二基质与所述基质-金属组合体的比率在所述第一层中朝着所述第一层和所述第二层之间的界面减小。

5.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述基质-金属组合体的比率在所述第一层中朝着所述第一层和所述第二层之间的界面增大。

6.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述第三基质和所述p型有机掺杂剂构成基质-有机掺杂剂组合体，并且

其中，所述基质-有机掺杂剂组合体的比率在所述第二层中朝着所述第一层和所述第二层之间的界面减小。

7.根据权利要求5所述的发光装置，其中，所述基质-金属组合体的比率在所述第二层中朝着所述第一层和所述第二层之间的界面增大。

8.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述电荷生成单元还包括所述第二层上的第三层，并且包括所述第三基质和所述p型有机掺杂剂。

9.根据权利要求8所述的发光装置，

其中，所述第一堆叠体发射蓝光，并且

其中，所述第二堆叠体发射红光以及发射黄绿光或绿光中的一种。

10.根据权利要求3所述的发光装置，其中，所述第二基质在所述第一堆叠体和所述第一层之间的所述界面处的比率是100％，并且所述第二基质在所述第一层和所述第二层之间的所述界面处的比率大于等于5％并且小于等于50％。

11.根据权利要求4所述的发光装置，其中，所述基质-金属组合体中的所述金属掺杂剂与所述第一基质的含量比在所述第一层中是恒定的。

12.根据权利要求6所述的发光装置，其中，在所述第二层中，所述基质-金属组合体中的所述金属掺杂剂与所述第一基质的含量比是恒定的，并且所述基质-有机掺杂剂组合体中的所述p型有机掺杂剂与所述第三基质的含量比是恒定的。

13.根据权利要求2所述的发光装置，其中，所述第一基质是包含菲咯啉的化合物，并且所述第二基质是具有不包含菲咯啉的蒽芯的化合物。

14.根据权利要求1所述的发光装置，

其中，所述第一基质是能够与所述金属掺杂剂组合的化合物，

其中，所述第二基质是电子传输化合物，并且

所述第三基质是能够与所述p型有机掺杂剂组合的化合物。

15.根据权利要求1所述的发光装置，还包括：

所述第二堆叠体和所述第二电极之间的第三堆叠体；以及

所述第二堆叠体和所述第三堆叠体之间的另一电荷生成单元，

其中，所述另一电荷生成单元所具有的层与所述电荷生成单元的那些层相同。

16.根据权利要求3所述的发光装置，其中，所述第三层不包括所述金属掺杂剂。

17.根据权利要求1所述的发光装置，其中，在所述第一层和所述第二层的任何厚度位置，所述金属掺杂剂和所述第一基质以组合体存在于所述第一层和所述第二层中。

18.根据权利要求3所述的发光装置，其中，所述第一层位于所述第一堆叠体的电子传输层上，并且所述第三层与所述第二堆叠体的空穴传输层相邻。

19.一种发光显示器，包括：

包括多个子像素的基板；

设置于所述基板上的所述子像素中的每个子像素中的薄膜晶体管；以及

根据权利要求1所述的发光装置，其连接至所述薄膜晶体管。

20.一种发光装置，包括：

彼此面对的第一电极和第二电极；

所述第一电极和所述第二电极之间的第一堆叠体和第二堆叠体；以及

所述第一堆叠体和所述第二堆叠体之间的电荷生成单元；

其中，所述电荷生成单元包括：

包括第一基质、第二基质和金属掺杂剂的第一层；

包括所述第一基质、所述金属掺杂剂、与所述第一基质和所述第二基质不同的第三基质、以及p型有机掺杂剂的第二层；以及

包括所述第三基质和所述p型有机掺杂剂的第三层，

其中，所述第一层和所述第二层中的所述金属掺杂剂以最大量存在于所述第一层和所述第二层之间的界面处，并且

其中，在距离所述第一堆叠体的顶表面的任何垂直距离处，所述金属掺杂剂连同所述第一基质存在于所述第一层和所述第二层中。

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