CN1832226A - 白光有机电激发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种白光有机电激发光装置，主要是在一基板之上依序设有一第一电极、空穴传输层、第一有机发光层、第二有机发光层、电子传输层及第二电极，其中第一有机发光层包括有一第一主体材料、第三主体材料及第一客体材料，且第三主体材料为具有空穴传输功能的材质，可有效提高有机电激发光装置的发光效率及调整白光色度坐标，在第一电极及第二电极之间供给有一适当电压信号时，可以流通电流并产生一白色光源。
Description
技术领域
本发明涉及一种白光有机电激发光装置，将可有效增加有机电激发光装置的空穴的传输数量至第二有机发光层，并达到提高其发光效率及有效调整白光色度坐标的目的。
背景技术
自从1987年柯达公司将有机萤光染料以真空蒸镀的方式制成一有机电激发光(OLED)组件之后，便开启了有机电激发光装置在实际应用上的大门，之后，各大厂商莫不以制作出一可产生白色光源的有机电激发光装置作为一个主要的研究方向，通过该白色光源的形成将有利于有机电激发光装置在照明及显示上的应用。
一般现有的白光有机电激发光装置，如图1所示，主要在一基板11之上表面依序设有一第一电极13、空穴传输层15、有机发光层16、电子传输层17及第二电极19，其中，该有机发光层16为一可产生蓝色光源的有机发光材料所构成，又，在电子传输层17及/或空穴传输层15内部掺杂少量的客体材料1615，当第一电极13及第二电极19之间提供有一电压信号时，该有机发光层16将可产生一蓝色光源，而该掺杂有少量客体材料1615的空穴传输层15及/或电子传输层17则可产生一黄色光源/或橘色光源，通过该蓝色光源及黄色光源/或橘色光源的混合将可达到该有机电激发光装置10产生白色光源的目的。
然而，在实际应用时该有机发光层16所产生的白色光源的光色往往会有所偏差而非纯粹的白色光源，进而使得该白色光源的使用范围遭受到一定的限制。且，由于该有机电激发光装置10的空穴传输层15与有机发光层16之间的空穴传输效率不佳，将会影响该有机电激发光装置10的发光效率。
又，在有机电激发光装置10的蒸镀步骤进行时，由于该客体材料1615的掺杂浓度过低，而不利于该客体材料1615的掺杂步骤的进行，且，该客体材料1615掺杂在空穴传输层15及/或电子传输层17内部，不仅会影响该有机电激发光装置10的发光效率也会缩短其使用寿命。
为此，有待针对上述现有技术所遭遇的问题，而设计出一种白光有机电激发光装置，不仅可有效提高该有机电激发光装置的发光效率，也可使其所产生的白色光源较趋近在一纯白色光源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种白光有机电激发光装置，其中该第三主体材料为具有空穴传输的功能或与空穴传输层相同的材料所制成，可增加空穴从空穴传输层(Hole Transport Layer；HTL)经第一有机发光层传输到第二有机发光层的传输效率，或增加第一有机发光层及第二有机发光层之间空穴的传输效率，主要是将空穴通过第三主体材料具有空穴传输功能的特性，将空穴传输到第二发光层，借此将可有效提高该有机电激发光装置的发光效率及调整白光色度坐标。
本发明的另一目的在于提供一种白光有机电激发光装置，其中该客体材料的掺杂浓度较现有构造高，借此将有利于客体材料的设置而降低蒸镀过程的困难度，并达到提高产品良率的目的。
为实现上述目的，本发明提供一种白光有机电激发光装置，其主要构造包括有：一第一电极；一空穴传输层，设置在第一电极上；一第一有机发光层，设置在空穴传输层之上，其中，第一有机发光层包括有一第一主体材料、一第三主体材料及一第一客体材料，且，第三主体材料为具有空穴传输的功能或与空穴传输层相同的材料所制成；一第二有机发光层，设置在第一有机发光层之上；一电子传输层，设置在第二有机发光层之上；及一第二电极，设置在电子传输层之上。
本发明所提供的白光有机电激发光装置，可有效增加有机电激发光装置的电洞空穴的传输数量至第二有机发光层，并达到提高其发光效率及有效调整白光色度坐标的目的。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为现有有机电激发光装置的剖面示意图；
图2为本发明有机电激发光装置一较佳实施例的构造截面图；
图3为本发明另一实施例的构造截面图；
图4为本发明又一实施例的构造截面图。
其中，附图标记：
10：有机电激发光装置 11：基板
13：第一电极 15：空穴传输层
16：有机发光层 1615：客体材料
17：电子传输层 19：第二电极
20：有机电激发光装置 21：基板
23：第一电极 25：空穴传输层
261：第一有机发光层 2611：第一主体材料
2613：第三主体材料 2615：第一客体材料
263：第二有机发光层 2631：第二主体材料
2635：第二客体材料 27：电子传输层
29：第二电极 30：有机电激发光装置
351：空穴传输层 353：空穴注入层
361：第一有机发光层 3611：第一主体材料
3615：第一客体材料 363：第二有机发光层
3631：第二主体材料 3633：第四主体材料
3635：第二客体材料 371：电子传输层
373：电子注入层 40：有机电激发光装置
461：第一有机发光层 4611：第一主体材料
4613：第三主体材料 4615：第一客体材料
463：第二有机发光层 4631：第二主体材料
4633：第四主体材料 4635：第二客体材料
具体实施方式
首先，如图2所示，为本发明白光有机电激发光装置一较佳实施例的构造截面图。如图所示，本发明有机电激发光(OLED)装置20，主要在一基板21之上设置有一第一电极23，并在第一电极23上方依序设有一空穴传输层25(HoleTransport Layer；HTL)、一第一有机发光层261、一第二有机发光层263、一电子传输层27(Electron Transport Layer；ETL)及一第二电极29。其中，第一有机发光层261包括有一第一主体材料2611(Host 1)、一第三主体材料2613(Host 3)及一第一客体材料2615(Guest 1)，且，第三主体材料2613为具有空穴传输功能或与空穴传输层25相同的材料所构成。
由于第三主体材料2613为具有空穴传输功能或与空穴传输层25相同的材料所制成，将可有效提高空穴(hole)由空穴传输层25传输至第一有机发光层261的数量，并增加第一有机发光层261内部的电子及空穴的结合(recombination)率。甚至空穴能通过第三主体材料2613具有空穴传输功能的材料特性，将空穴传输至第二有机发光层263，增加空穴进入第二有机发光层263的数量，并提高第二有机发光层263内部的电子及空穴的结合率，进而达到提高有机电激发光装置20的发光效率及调整白光色度坐标。
该第二有机发光层263在一第二主体材料2631(Host 2)中掺杂有一第二客体材料2635(Guest 2)，配合上述的第一有机发光层261的设置(第一主体材料2611、第三主体材料2613及第一客体材料2615的混合)，可使得有机电激发光装置20产生一纯白色光源，例如，为色度坐标图(CIE)上的色度坐标(0.33，0.33)，以提高有机电激发光装置20的适用范围。不仅可作为一平面光源、液晶显示器(LCD)的背光源，也可配合一彩色滤光片(Color Filter)的使用，使得纯白色光源(0.33，0.33)在穿透彩色滤光片后，产生一较为纯净的三原色光(RGB)，而有利于三原色的混合并达到全彩显示的目的。
在本发明一实施例中，第一有机发光层261及第二有机发光层263分别可产生一第一光源及一第二光源。其中，第一光源为一红色光源、一绿色光源或为一介于两者之间的光源，而第二光源则为一蓝色光源，通过第一光源、第二光源的混合，将使得该有机电激发光装置20产生一白色光源。
该第一有机发光层261及第二有机发光层263设置时，可选择以一蒸镀的方式作为该第一主体材料2611、第三主体材料2613、第一客体材料2615、第二主体材料2631及第二客体材料2635的设置方法。对第一有机发光层261而言，其中第一主体材料2611及第三主体材料2613具有相近的比例，例如，第一主体材料2611及第三主体材料2613的比例介于8∶1至1∶8之间。并在第一主体材料2611及第三主体材料2613中掺杂(Doping)有第一客体材料2615。其中，该第一客体材料2615的浓度小于第一主体材料2611及第三主体材料2613的浓度，例如，该第一客体材料2615的浓度为该第一主体材料2611及/或第三主体材料2613浓度的0.01％至10％之间。
相较于现有构造而言，本发明可在第一有机发光层261的蒸镀步骤进行时，适度的提高第一客体材料2615掺杂的浓度比例，借此将有利于第一客体材料2615、第一主体材料2611及第三主体材料2613之间比例的调配及掺杂步骤的进行，并可降低有机电激发光装置20的蒸镀的困难度及提高产品良率的目的。
第一有机发光层261的第三主体材料2613与空穴传输层25选择为一芳香族胺基化合物，例如NPB、TPD、m-MTDATA、TPAC、α-NPD及PVK等。而第一主体材料2611及第一客体材料2615则依据第一有机发光层261所欲产生的色光的光色进行选择及搭配，例如，第一有机发光层261所产生的第一光源为一黄色光源时，第三主体材料2613可选择为Alq，而第一客体材料2615则为Rubrene。
另外，如图3所示，为本发明另一实施例的构造截面图。如图所示，本发明有机电激发光(OLED)装置30，主要在一基板21的部分上表面依序设有一第一电极23、一空穴注入层353(Hole Injection Layer；HIL)、一空穴传输层351(Hole Transport Layer；HTL)、一第一有机发光层361、一第二有机发光层363、一电子传输层371(Electron Transport Layer；ETL)、一电子注入层373(Electron Injection Layer；EIL)及一第二电极29。其中，第二有机发光层363包括有一第二主体材料3631(Host 2)、一第四主体材料3633(Host 4)及一第二客体材料3635(Guest 2)，且，第四主体材料3633为具有电子传输功能或与该电子传输层371相同的材料所制成。
第一有机发光层361包括有一第一主体材料3611及一第一客体材料3615，通过第一有机发光层361及第二有机发光层363的设置同样可使得有机电激发光装置30产生一纯白色光源。
由于第二有机发光层363的第四主体材料3633与电子传输层371选择由一金属错合物系、Oxaziaole(PBD)系或1，2，4-Triazoles(TAZ)化合物所构成，例如，BeBq2、ZnPBT、PBD、TAZ及Alq等，借此可增加电子由电子传输层371传递至该第二有机发光层363的数量，并提高该第二有机发光层363内部的电子及空穴的结合(recombination)率。甚至电子能通过第四主体材料3633具有电子传输功能的材料特性，将电子传输到第一有机发光层361，增加电子进入第一有机发光层361的数量，并提高第一有机发光层361内部的电子与空穴的结合率，进而达到提高有机电激发光装置30的发光效率及调整白光色度坐标。
在本发明实施例中所述的第一主体材料3611、第一客体材料3615、第二主体材料3631及第二客体材料3635，可分别选择与图2实施例所述的第一主体材料层2611、第一客体材料层2615、第二主体材料2631及第二客体材料2635为相同或相异的材质所制成。又，在本发明又一实施例中，第一有机发光层361及第二有机发光层363也可同时由两个不同的主体(Host)材料掺杂一客体材料所构成。
最后，如图4所示，为本发明又一实施例的构造截面图。如图所示，本发明有机电激发光(OLED)装置40，主要是在一基板21上依序设有一第一电极23、一空穴注入层353、一空穴传输层351、一第一有机发光层461、一第二有机发光层463、一电子传输层371、一电子注入层373及一第二电极29。其中，第一有机发光层461包括有一第一主体材料4611、一第三主体发光材料4613及一第一客体材料4615，且，第三主体材料4613为具有空穴传输功能或与空穴传输层351相同的材料所制成。第二有机发光层463包括有一第二主体材料4631、一第四主体材料4633及一第二客体材料4635，且，第四主体材料4633为具有电子传输功能或与电子传输层371相同的材料所制成，借此将可达到提高有机电激发光装置40的发光效率及调整白光色度坐标的目的。
在本发明上述所有实施例中，有机电激发光装置20/30/40都在一基板21上方依序设置有第一电极23、(空穴注入层353)、空穴传输层25/351、第一有机发光层261/361/461、第二有机发光层263/363/463、电子传输层27/371、(电子注入层373)及第二电极29。其中，第一电极23由一具透光导电特性的材质所制成，如ITO，而第二电极29则为一具导电特性的金属材质。然而，在本发明另一实施例中，该有机电激发光装置20/30/40内部的各个构件的次序可加以交换，例如，在基板21上依序设置有第二电极29、(电子注入层373)、电子传输层27/371、第二有机发光层263/363/463、第一有机发光层261/361/461、空穴传输层25/351、(空穴注入层353)及第一电极23，借此将可达到有机电激发光装置20/30/40向上发光的目的。
综上所述，当知本发明有关在一种白光有机电激发光装置，将可有效增加有机电激发光装置的空穴的传输数量至第二有机发光层，并达到提高其发光效率及有效调整白光色度坐标的目的。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (22)
1.一种白光有机电激发光装置，其特征在于，包括：
一第一电极；
一空穴传输层，设置在该第一电极上；
一第一有机发光层，设置在该空穴传输层上，其中，该第一有机发光层包括有一第一主体材料、一第三主体材料及一第一客体材料，且，该第三主体材料由具空穴传输功能的材料所制成；
一第二有机发光层，设置在该第一有机发光层上；
一电子传输层，设置在该第二有机发光层上；及
一第二电极，设置在该电子传输层上。
2.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第三主体材料与该空穴传输层由相同的材料所制成。
3.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第二有机发光层包括有一第二主体材料及一第二客体材料。
4.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第二有机发光层包括有一第二主体材料、一第四主体材料及一第二客体材料，且，该第四主体材料为具有电子传输功能的材料所制成。
5.根据权利要求4所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第四主体材料与该电子传输层由相同的材料所制成。
6.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第一主体材料及第三主体材料的混合比例介于8∶1至1∶8之间。
7.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第一客体材料的浓度介于第一主体材料浓度的0.01％至10％之间。
8.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第一客体材料的浓度介于第三主体材料浓度的0.01％至10％之间。
9.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第一有机发光层可产生一第一光源，且该第一光源的波长介于一红色光源及一绿色光源之间，而该第二有机发光层可产生一第二光源，且该第二光源为一蓝色光源。
10.根据权利要求1所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第三主体材料及空穴传输层由一芳香族胺基化合物所构成。
11.一种白光有机电激发光装置，其特征在于，包括：
一第一电极；
一空穴传输层，设置在该第一电极上；
一第一有机发光层，设置在该空穴传输层上；
一第二有机发光层，设置在该第一有机发光层上，其中，该第二有机发光层包括有一第二主体材料、一第四主体材料及一第二客体材料，且，该第四主体材料由具电子传输功能的材料所制成；
一电子传输层，设置在该第二有机发光层上；及
一第二电极，设置在该电子传输层上。
12.根据权利要求11所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第一有机发光层包括有一第一主体材料及一第一客体材料。
13.根据权利要求11所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第四主体材料与该电子传输层由相同的材料所制成。
14.根据权利要求11所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第二主体材料及第四主体材料的混合比例介于8∶1至1∶8之间。
15.根据权利要求11所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第二客体材料的浓度介于第二主体材料浓度的0.01％至10％之间。
16.根据权利要求11所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第二客体材料的浓度介于第四主体材料浓度的0.01％至10％之间。
17.根据权利要求11所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第四主体材料及电子传输层选择由一金属错合物系化合物、Oxaziazole系化合物及1，2，4-Triazoles系化合物的其中之一材质所构成。
18.一种白光有机电激发光装置，其特征在于，包括：
一第一电极；
一空穴传输层，设置在该第一电极上；
一第一有机发光层，设置在该空穴传输层上，其中该第一有机发光层包括有一第一主体材料、一第三主体材料及一第一客体材料，且，该第三主体材料与该空穴传输层由相同的材料所制成；
一第二有机发光层，设置在该第一有机发光层上，其中，该第二有机发光层包括有一第二主体材料、一第四主体材料及一第二客体材料；
一电子传输层，设置在该第二有机发光层上，其中，该电子传输层与该第二有机发光层的第四主体材料由相同的材质所构成；及
一第二电极，设置在该电子传输层上。
19.根据权利要求18所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第一客体材料的浓度介于第一主体材料浓度的0.01％至10％之间。
20.根据权利要求18所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第二客体材料的浓度介于第二主体材料浓度的0.01％至10％之间。
21.根据权利要求18所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第四主体材料及电子传输层选择由一金属错合物系化合物、Oxaziazole系化合物及1，2，4-Triazoles系化合物的其中之一材质所构成。
22.根据权利要求18所述的白光有机电激发光装置，其特征在于，该第三主体材料及空穴传输层由一芳香族胺基化合物所构成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |