KR102378408B1 - 유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 표시 기술 분야에 관한 것이고, 유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 장치를 개시하며, 해당 유기 전계 발광 소자는 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 제1 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되어 있다. 이를 통해 제1 캐리어 기능층 및 발광층 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시킬 수 있고, 양자 계면 위치의 정공 주입 배리어를 낮춤으로써, 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 효과적으로 낮춘다. 해당 유기 전계 발광 소자의 구체적 응용에 있어서, 상술한 유기 전계 발광 소자 및 그에 인접한 유기 전계 발광 소자 사이의 임계 전압차를 줄일 수 있고, 나아가서 단독으로 해당 발광 컬러의 유기 전계 발광 소자 개시 시, 생성된 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 기타 발광 컬러의 유기 전계 발광 소자에 전이되더라도, 기타 유기 전계 발광 소자를 점등하지 않아, 색 왜곡 문제를 해결하였다.

Description

유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 장치
본 출원은 표시 기술 분야에 관한 것이고, 구체적으로 유기 전계 발광 소자 및 유기 전계 발광 장치에 관한 것이다.
유기 전계 발광 디스플레이(영어 전칭: Organic Light Emitting Display, 약칭: OLED)는 액티브 발광 디스플레이 장치이고, 제조 프로세스가 간단하고 원가가 낮으며, 콘트라스트가 높고 시야가 넓으며, 전력소모가 적은 등 장점을 가져, 차세대 주류 평판 표시 기술이 될 수 있고, 현재 평판 표시 기술 중 가장 각광 받는 하나의 기술이다.
도 1은 기존 표시 장치에서 RGB 3색 서브 픽셀의 전압-휘도 곡선도를 보여준다. 도면으로부터 알 수 있다시피, 기존의 OLED표시 소자에 있어서, RGB 3색 서브 픽셀의 임계 전압이 일치하지 않는다. 구체적으로, 블루 서브 픽셀의 임계 전압은 그린 서브 픽셀의 임계 전압보다 크고, 그린 서브 픽셀의 임계 전압이 레드 서브 픽셀의 임계 전압보다 크다. 실제 응용에 있어서, 블루 서브 픽셀 점등 시, 전압은 주요하게 블루 서브 픽셀에 인가되나, 공용의 정공 주입층의 전기 전도 성능이 비교적 우수하여 일부 블루 서브 픽셀에서 생성된 캐리어가 공용의 정공 주입층을 통해 그린 서브 픽셀 및/또는 레드 서브 픽셀에 전이될 수 있고, 레드 서브 픽셀 및 그린 서브 픽셀의 임계 전압이 비교적 작아 레드 서브 픽셀 및/또는 그린 서브 픽셀가 동시에 점등되기 쉽다. 즉, 낮은 그레이 스케일의 경우, 레드 서브 픽셀 및/또는 그린 서브 픽셀의 휘도는 요구를 엄격하게 준수하여 저휘도의 표시 효과를 실현할 수 없어, 낮은 그레이 스케일의 색 왜곡（레드쉬） 현상이 나타난다.
이에, 본 출원에서는 기존 기술에 있어서, OLED 표시에 색 왜곡이 발생하기 쉬운 기술 과제를 해결하고자 한다.
상술한 기술 과제를 해결하기 위해, 본 출원은 다음과 같은 기술 방안을 채택한다.
본 출원의 실시예는 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 제1 캐리어 기능층 및 상기 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되어 있는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
선택 가능하게, 상기 발광층은 블루 발광층이고, 상기 제1 캐리어 기능층은 상기 블루 발광층에 접근하며 블루 발광층의 재료가 도핑되어 있다.
선택 가능하게, 상기 P형 도핑층은 제1 기재 및 제1 도핑 재료를 포함하고, 상기 제1 기재는 상기 제1 캐리어 기능층의 재료와 동일하다.
선택 가능하게, 상기 제1 도핑 재료는 P형 도핑제이다.
선택 가능하게, 상기 P형 도핑층 중 P형 도핑제의 도핑 농도는 1wt%-10wt%이다.
선택 가능하게, 상기 P형 도핑층 중 P형 도핑제의 도핑 농도는 1wt%-5wt%이다.
선택 가능하게, 상기 P형 도핑층의 두께는 1nm-10nm이다.
선택 가능하게, 상기 제1 캐리어 기능층은 전자 차단층 또는 정공 수송층 또는 정공 주입층이다.
선택 가능하게, 상기 발광층 및 상기 제2 전극층 사이에 제2 캐리어 기능층이 마련되어 있고, 상기 제2 캐리어 기능층 및 상기 발광층 사이에 N형 도핑층이 마련되어 있다.
선택 가능하게, 상기 N형 도핑층에 제2 기재 및 제2 도핑 재료가 포함되어 있고, 상기 제2 기재와 상기 제2 캐리어 기능층의 재료가 동일하며, 상기 제2 도핑 재료는 N형 도핑제이다.
선택 가능하게, 상기 제2 캐리어 기능층은 정공 차단층 또는 전자 수송층 또는 전자 주입층이다.
선택 가능하게, 상기 P형 도핑층은 제1 도핑 재료와 제1 기재를 함께 증착하여 형성되거나 또는 예비 혼합의 방식을 이용하여 제1 도핑 재료와 제1 기재를 혼합한 후, 잉크젯 인쇄 프로세스를 통해 형성된다.
본 출원의 실시예는 어레이 배치된 복수의 픽셀 유닛을 포함하고, 상기 각 픽셀 유닛은 모두 레드 서브 픽셀 유닛, 그린 서브 픽셀 유닛 및 블루 서브 픽셀 유닛을 포함하며, 상기 각 서브 픽셀 유닛에 모두 스택된 제1 전극층, 발광층 및 제2 전극층이 포함되어 있고, 상기 레드 서브 픽셀 유닛, 그린 서브 픽셀 유닛 및 블루 서브 픽셀 유닛 중의 발광층은 각각 레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층이며, 상기 블루 서브 픽셀 유닛은 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 블루 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 블루 서브 픽셀 유닛의 제1 캐리어 기능층 및 블루 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되어 있는 유기 전계 발광 장치를 더 제공한다.
선택 가능하게, 상기 블루 서브 픽셀 유닛과 상기 레드 서브 픽셀 유닛 사이의 개시 전압차는 0.2V이하이고, 상기 블루 서브 픽셀 유닛과 상기 그린 서브 픽셀 유닛 사이의 개시 전압차는 0.2V이하이다.
기존 기술에 있어서, 유기 전계 발광 소자의 점등 과정은 제1 전극층 및 제2 전극층에 일정한 구동 전압을 인가하여, 캐리어가 배리어를 넘어 발광층에 전송되도록 하여, 최종적으로 발광층에서 복합 발광하는 것이다. 이로부터 알 수 있다시피, 발광층과 제1 전극층 및 제2 전극층 사이의 배리어 크기는 구동 접압 크기를 결정하는 하나의 중요한 요인이다. 즉, 배리어가 증가될수록 제1 전극층 및 제2 전극층에 인가되는 구동 전압이 증가되어야 하고, 반대로, 배리어가 감소될수록, 제1 전극층 및 제2 전극층에 인가된 구동 전압도 감소되어야 한다.
본 출원의 기술방안은 다음과 같은 장점을 가진다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 제1 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되어 있다. 제1 캐리어 기능층의 설치는 제1 전극층이 제공하는 캐리어가 발광층으로의 전이율을 높이는데 유리하고, 비교적 높은 캐리어 전이율은 소자의 임계 전압을 효과적으로 낮출 수 있으며, 소자의 발광 효율을 향상시킨다. 본 출원의 실시예에 있어서, 제1 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되어 있어 제1 캐리어 기능층 및 발광층 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시킬 수 있고, 양자 계면 위치의 정공 주입 배리어를 낮춤으로써, 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 효과적으로 낮춘다.
해당 유기 전계 발광 소자의 구체적 응용에 있어서, 상술한 유기 전계 발광 소자 및 그에 인접한 유기 전계 발광 소자 사이의 임계 전압차를 줄일 수 있고, 나아가서 단독으로 해당 발광 컬러의 유기 전계 발광 소자 개시 시, 생성된 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 기타 발광 컬러의 유기 전계 발광 소자에 인가되더라도, 기타 유기 전계 발광 소자가 점등되지 않아, 색 왜곡 문제를 해결하였고, 표시 품질을 향상시켰다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, P형 도핑층에 제1 기재 및 제1 도핑 재료가 포함되고, 제1 기재는 제1 캐리어 기능층의 재료와 동일하며, 제1 도핑 재료는 P형 도핑제이다. 제1 캐리어 기능층의 재료와 동일한 재료를 제1 기재로 사용하여, 제1 캐리어 기능층과 P형 도핑층 사이의 에너지 준위 매칭도를 높이는데 유리하고, 제1 캐리어 기능층과 P형 도핑층 사이의 에너지 준위차를 줄이며, 제1 캐리어 기능층과 P형 도핑층 계면 위치의 주입 배리어를 낮춘다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 제1 캐리어 기능층은 전자 차단층 또는 정공 수송층 또는 정공 주입층이고, 다시 말해서, 전자 차단층 및 발광층 사이에 P형 도핑층을 마련하거나, 또는 정공 수송층 및 발광층 사이에 P형 도핑층을 마련하거나, 또는 정공 주입층 및 발광층 사이에 P형 도핑층을 마련할 수 있어, 선택성이 비교적 많고, 융통성이 강하며, 선택되는 방식에 관계없이 모두 본 출원의 목적을 실현할 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 발광층 및 제2 전극층 사이에 제2 캐리어 기능층이 마련되어 있고, 제2 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 N형 도핑층이 마련되어 있다. 제2 캐리어 기능층의 설치는 제2 전극층이 제공하는 캐리어의 발광층으로의 전이율을 높이는데 유리하고, 나아가 소자의 임계 전압을 낮추며, 소자의 발광 효율을 향상시킨다. 본 출원의 실시예에 있어서, 제2 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 N형 도핑층이 더 마련되어 있어, 제2 캐리어 기능층 및 발광층 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시킬 수 있고, 양자 계면 위치의 전자 주입 배리어를 낮추며 나아가 해당 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 낮춘다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 장치에 있어서, 각 픽셀 유닛에 모두 레드 서브 픽셀 유닛, 그린 서브 픽셀 유닛 및 블루 서브 픽셀 유닛이 포함되어 있고, 각 서브 픽셀 유닛에 모두 스택된 제1 전극층, 발광층 및 제2 전극층이 포함되어 있다. 여기서 블루 서브 픽셀 유닛은 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 블루 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 블루 서브 픽셀 유닛의 제1 캐리어 기능층 및 블루 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되어 있다.
기존 기술에 있어서, 통상적으로 블루 서브 픽셀 유닛의 임계 전압은 레드 서브 픽셀 유닛 및 그린 서브 픽셀 유닛의 임계 전압보다 크고, 단독으로 블루 서브 픽셀 유닛을 점등할 경우, 구동 전압은 주요하게 블루 서브 픽셀 유닛에 인가되나, 생성된 캐리어는 공용의 캐리어 기능층을 통해 그린 및/또는 레드 서브 픽셀 유닛에 인가될 수 있고, 그린 및/또는 레드 서브 픽셀 유닛의 임계 전압이 비교적 낮아, 점등되기 쉬워 색 왜곡 문제를 초래하기 쉽다.
이에 비해, 본 출원의 상술한 기술 방안에 있어서, 블루 서브 픽셀 유닛의 제1 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 P형 도핑층이 마련되어 있어, 제1 캐리어 기능층 및 발광층 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시키는데 유리하고, 양자 계면 위치의 정공 주입 배리어를 낮춤으로써, 블루 서브 픽셀 유닛의 임계 전압을 효과적으로 향상시킨다. 나아가 블루 서브 픽셀 유닛과 레드, 그린 서브 픽셀 유닛 사이의 임계 전압차를 줄여, 단독으로 블루 서브 픽셀 유닛을 개시할 경우, 일부 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 레드 및 그린 서브 픽셀 유닛에 전이되더라도, 레드 및 그린 서브 픽셀 유닛을 점등하기에 부족하여, 색 왜곡 문제를 해결하였고, 표시 품질을 향상시켰다.
본 출원의 구체적 실시형태 또는 기존 기술 중의 기술방안을 더욱 명백하게 설명하기 위해, 이하 구체적인 실시형태 또는 기존 기술의 설명에 필요한 도면을 설명하도록 하고, 이하 설명에서 도면은 본 출원의 일부 실시예에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서, 창조적인 작업을 치르지 않는 전제 하에 이러한 도면에 기초하여 다른 도면을 얻을 수 있는 것은 자명한 것이다.
도 1은 픽셀 병렬기법의 풀 컬러 표시 장치에서 RGB 3색 서브 픽셀의 전압- 휘도 곡선도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 소자의 구조 개략도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공하는 유기 전계 발광 장치의 구조 개략도이다.
이하 첨부된 도면을 결합하여 본 출원의 기술방안에 대해 명확하고 완전하게 설명하되, 설명하는 실시예는 본 출원의 일부 실시예이고, 전부 실시예가 아닌 것은 자명한 것이다. 본 출원의 실시예에 기초하여, 본 기술분야의 당업자가 창조적인 작업을 거치지 않는 전제 하에서 얻을 수 있는 기타 모든 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
본 출원의 설명에 있어서, 용어 "중심", "상", "하", "좌", "우", "수직", "수평", "내", "외" 등이 가리키는 방위 또는 위치 관계는 도면에 나타낸 방위 또는 위치 관계에 기초한 것이고, 본 출원의 설명 및 간단한 설명을 용이하게 하기 위한 것이며, 가리키는 장치 또는 소자가 반드시 특정 방위을 향하거나, 특정 방위 구조로 특정 작업을 진행하는 것을 가리키거나 암시하는 것이 아니기에 본 출원을 한정하는 것으로 이해할 수 없다. 그 외, 용어 "제1", "제2"는 설명을 목적으로 한 것일 뿐, 상대적 중요성을 가리키거나 암시하는 것으로 이해할 수 없다.
본 출원의 설명에 있어서, 따로 명확한 규정 또는 한정을 진행하지 않는 한, 용어 "설치", "연속", "연결" 등은 일반화로 이해하여야 하고, 예를 들어 고정연결될 수 있고, 분해가능하게 연결되거나 일체로 연결될 수도 있으며, 물리적 연결 또는 전기적 연결일 수도 있고, 직접 연결 또는 중간 매개체를 통한 간접적 연결일 수 있고, 두개 소자 내부의 연통일 수 있고, 무선 연결 또는 유선 연결일 수 있다. 본 기술분야의 당업자에게 있어서, 구체적인 상황에서 본 출원의 구체적인 의미로 상기 용어를 해석할 수 있다.
그 외, 이하 설명한 본 출원의 부동한 실시형태에 따른 기술 특징은 서로 사이에 모순되지 않는 한 서로 결합할 수 있다.
실시예 1
본 출원의 실시예는 유기 전계 발광 소자를 제공하고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 적층 설치된 제1 전극층(1), 제1 캐리어 기능층(2), 발광층(4) 및 제2 전극층(7)을 포함한다. 제1 전극층(1)이 양극이고, 제2 전극층(7)이 음극이거나, 또는 제1 전극층(1)이 음극이고, 제2 전극층(7)이 양극일 수 있다. 이하 설명에서, 제1 전극층(1)이 양극이고, 제2 전극층(7)이 음극인 예를 설명하도록 한다.
기존 기술에 있어서, 유기 전계 발광 소자를 점등하는 과정은 제1 전극층(1) 및 제2 전극층(7)에 일정한 구동 전압을 인가하여, 캐리어가 배리어를 넘어 발광층(4)으로 전송되어, 최종적으로 발광층(4)에서 복합 발광하는 것이다. 이로부터 알 수 있다시피, 발광층(4)과 제1 전극층(1) 및 제2 전극층(7) 사이의 배리어의 크기가 구동 전압 크기를 결정하는 하나의 중요 요소이다. 즉, 배리어가 증가될수록 제1 전극층(1) 및 제2 전극층(7)에 인가하여야 하는 구동 전압도 따라서 증가되고, 반대로 배리어가 감소될수록 제1 전극층(1) 및 제2 전극층(7)에 인가하여야 하는 구동 전압도 따라서 감소된다.
본 실시예에 있어서, 제1 캐리어 기능층(2)의 설치는 제1 전극층(1)이 제공하는 캐리어가 발광층(4)으로의 전이율를 높이는데 유리하고, 비교적 높은 캐리어 전이율은 소자의 임계 전압을 효과적으로 낮출 수 있으며, 소자의 발광 효율을 향상시킨다. 여기서, 제1 전극층(1)은 양극이고, 다시 말해서 제1 캐리어 기능층(2)이 정공의 전이율을 향상시켰다.
또한, 본 실시예에 있어서, 제1 캐리어 기능층(2) 및 발광층(4) 사이에 P형 도핑층(3)이 더 마련되어 있고, 이로써 제1 캐리어 기능층(2) 및 발광층(4) 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시킬 수 있으며, 양자 계면 위치의 정공 주입 배리어를 낮춤으로써, 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 효과적으로 낮춘다.
해당 유기 전계 발광 소자의 구체적 응용에 있어서, 상술한 유기 전계 발광 소자 및 그에 인접한 유기 전계 발광 소자 사이의 임계 전압차를 줄일 수 있고, 나아가서 단독으로 해당 발광 컬러의 유기 전계 발광 소자를 개시할 경우, 생성된 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 기타 발광 컬러의 유기 전계 발광 소자에 인가되더라도, 기타 유기 전계 발광 소자가 점등되지 않아, 색 왜곡 문제를 해결하였고, 표시 품질을 향상시켰다.
바람직하게는, 상술한 유기 전계 발광 소자 중의 발광층(4)은 블루 발광층이다.
일반적으로, 블루 유기 전계 발광 소자의 임계 전압은 레드 유기 전계 발광 소자 및 그린 유기 전계 발광 소자의 임계 전압보다 크다. 단독으로 블루 유기 전계 발광 소자를 점등할 경우, 구동 전압이 주요하게 블루 유기 전계 발광 소자에 인가되나, 일부 캐리어는 공용의 캐리어 기능층을 통해 인접한 그린 및/또는 레드 유기 전계 발광 소자에 전이될 수 있고, 그린 및/또는 레드 유기 전계 발광 소자의 임계 전압이 비교적 낮아 점등되기에 충분하여, 색 왜곡 문제를 초래한다.
본 실시예에서 발광층(4)을 블루 발광층으로 마련하고, 다시 말해서 해당 소재는 블루 유기 전계 발광 소자에 속한다. 즉, 블루 발광층에 접근하는 캐리어 기능층에 블루 발광층의 재료가 도핑되어 있고, 블루 발광층의 에너지 준위와 그에 접근하는 캐리어 기능층의 에너지 준위 사이의 매칭도를 높이고, 양자 사이의 에너지 준위차를 줄이며, 캐리어의 주입 배리어를 낮춤으로써, 블루 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 효과적으로 낮춘다.
실제 응용에 있어서, 블루 유기 전계 발광 소자와 레드, 그린 유기 전계 발광 소자 사이의 임계 전압차를 낮추고, 나아가서 단독으로 블루 유기 전계 발광 소자를 개시할 경우, 일부 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 레드 및 그린 유기 전계 발광 소자에 전이되더라도, 레드 및 그린 유기 전계 발광 소자를 점등하기에 부족하여, 색 왜곡 문제를 해결하였고, 표시 품질을 향상시켰다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, P형 도핑층(3)은 제1 기재(31) 및 제1 도핑 재료(32)를 포함하고, 제1 기재(31)는 제1 캐리어 기능층(2)의 재료와 동일하며, 제1 도핑 재료(32)은 P형 도핑제이다. 제1 캐리어 기능층(2) 재료와 동일한 재료를 제1 기재(31)로 사용하여, 제1 캐리어 기능층(2)과 P형 도핑층(3) 사이의 에너지 준위 매칭도를 높이는데 유리하고, 제1 캐리어 기능층(2)과 P형 도핑층(3) 사이의 에너지 준위차를 줄이고, 제1 캐리어 기능층(2)과 P형 도핑층(3) 계면 위치의 주입 배리어를 낮춘다.
유의하여야 할 점은, 제조 과정에 있어서, 동시 증착 방식을 이용하여 제1 도핑 재료와 제1 기재를 함께 증착하여, P형 도핑층을 형성할 수 있다. 예비 혼합의 방식을 이용하여 제1 도핑 재료와 제1 기재를 미리 혼합한 후 잉크젯 인쇄 프로세스를 통해 P형 도핑층을 형성할 수도 있다.
본 실시예에 있어서, P형 도핑제는 NDP-9, TCNQ, F4-TCNQ, PPDN 등에서 선택된 적어도 일종일 수 있다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, P형 도핑층(3) 중 P형 도핑제의 도핑 농도는 0.1wt%-10wt%이고, 더욱 바람직하게는 1wt%-5wt%이다. P형 도핑층(3) 중 P형 도핑제의 도핑 비율을 조절 제어함으로써, 제1 캐리어 기능층(2) 및 발광층(4)계면 위치의 배리어를 조절 제어할 수 있고, 나아가 해당 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 조절할 수 있다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, P형 도핑층(3)의 두께는 0.5nm-10nm이다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, 제1 캐리어 기능층(2)은 전자 차단층 또는 정공 수송층 또는 정공 주입층이다. 즉, 전자 차단층 및 발광층(4) 사이에 P형 도핑층(3)을 마련하거나, 또는 정공 수송층 및 발광층(4) 사이에 P형 도핑층(3)을 마련하거나, 또는 정공 주입층 및 발광층(4) 사이에 P형 도핑층(3)을 마련할 수 있어, 선택성이 비교적 많고, 융통성이 강하며, 선택되는 방식에 관계없이 모두 본 출원의 목적을 실현할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 제1 캐리어 기능층(2)은 전자 차단층인 것이 바람직하다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, 발광층(4) 및 제2 전극층(7) 사이에 제2 캐리어 기능층(6)이 마련되어 있고, 제2 캐리어 기능층(6) 및 발광층(4) 사이에 N형 도핑층(5)이 마련되어 있다.
제2 캐리어 기능층(6)의 설치는 제2 전극층(7)이 제공하는 캐리어가 발광층(4)으로의 전이율을 높이는데 유리하고, 소자의 임계 전압을 더욱 낮추며, 소자의 발광 효율을 향상시킨다.
본 출원의 실시예에 있어서, 제2 캐리어 기능층(6) 및 발광층(4) 사이에 N형 도핑층(5)을 더 마련하고, 이로써 제2 캐리어 기능층(6) 및 발광층(4) 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시킬 수 있고, 양자 계면 위치의 전자 주입 배리어를 낮추며, 해당 유기 전계 발광 소자의 임계 전압을 더욱 낮춘다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, N형 도핑층(5)에 제2 기재(51) 및 제2 도핑 재료(52)을 포함하고, 제2 기재(51)는 제2 캐리어 기능층(6)의 재료와 동일하며, 제2 도핑 재료(52)은 N형 도핑제이다. 제2 캐리어 기능층(6)의 재료와 동일한 재료를 제2 기재(51)로 사용하여, 제2 캐리어 기능층(6)과 N형 도핑층(5) 사이의 에너지 준위 매칭도를 높이는데 유리하고, 제2 캐리어 기능층(6)과 N형 도핑층(5) 사이의 에너지 준위차를 줄이고, 제2 캐리어 기능층(6)과 N형 도핑층(5) 계면 위치의 주입 배리어를 낮춘다.
유의하여야 할 점은, 제조 과정에 있어서, 동시 증착 방식을 이용하여 제2 도핑 재료와 제2 기재를 함께 증착하여, N형 도핑층을 형성할 수 있다. 예비 혼합의 방식을 이용하여 제2 도핑 재료와 제2 기재를 미리 혼합한 후 잉크젯 인쇄 프로세스를 통해 N형 도핑층을 형성할 수 도 있다.
본 실시예에 있어서, N형 도핑제는 NTCDA, PTCDA,LiF, Li,Cs, Cs2CO3, Li2CO3에서 선택되는 적어도 일종일 수 있다.
실시예 2
본 출원의 실시예는 어레이 배치된 복수의 픽셀 유닛을 포함하는 유기 전계 발광 장치를 더 제공하고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각 픽셀 유닛에 모두 레드 서브 픽셀 유닛(8), 그린 서브 픽셀 유닛(9) 및 블루 서브 픽셀 유닛(10)을 포함하고, 각 서브 픽셀 유닛에 모두 스택된 제1 전극층(1), 발광층(4) 및 제2 전극층(7)을 포함하며, 레드 서브 픽셀 유닛(8), 그린 서브 픽셀 유닛(9) 및 블루 서브 픽셀 유닛(10) 중의 발광층(4)은 각각 레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층이며, 여기서, 블루 서브 픽셀 유닛(10)은 차례로 적층 설치된 제1 전극층(1), 제1 캐리어 기능층(2), 블루 발광층 및 제2 전극층(7)을 포함하고, 해당 블루 서브 픽셀 유닛(10)의 제1 캐리어 기능층(2) 및 블루 발광층 사이에 P형 도핑층(3)이 더 마련되어 있으며, 일반적으로, 블루 서브 픽셀 유닛(10)의 임계 전압은 레드 서브 픽셀 유닛(8) 및 그린 서브 픽셀 유닛(9)의 임계 전압보다 크고, 단독으로 블루 서브 픽셀 유닛(10)을 점등할 경우, 구동 전압은 주로 블루 서브 픽셀 유닛(10)에 인가되나, 생성된 캐리어는 공용의 캐리어 기능층을 통해 그린 및/또는 레드 서브 픽셀 유닛(8)에 인가될 수 있고, 그린 및/또는 레드 서브 픽셀 유닛(8)의 임계 전압이 비교적 낮아, 점등되기 쉬우며, 다시 말해서 색 왜곡 문제를 초래한다.
블루 서브 픽셀 유닛(10) 중의 제1 캐리어 기능층(2) 및 발광층(4) 사이에 P형 도핑층(3)이 마련되어, 제1 캐리어 기능층(2) 및 발광층(4) 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시키는데 유리하고, 양자 계면 위치의 정공 주입 배리어를 낮춤으로써, 블루 서브 픽셀 유닛(10)의 임계 전압을 효과적으로 낮추며. 나아가서 블루 서브 픽셀 유닛(10)과 레드, 그린 서브 픽셀 유닛(9) 사이의 임계 전압차을 줄여, 단독으로 블루 서브 픽셀 유닛(10)을 점등할 경우, 일부 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 레드 및 그린 서브 픽셀 유닛에 전이되더라도, 레드 및 그린 서브 픽셀 유닛(9)을 점등하기에 부족하여, 색 왜곡 문제를 해결하였고, 표시 품질을 향상시켰다.
실시가능한 형태로서, 본 실시예에 있어서, 블루 서브 픽셀 유닛(10)과 레드 서브 픽셀 유닛(8), 그린 서브 픽셀 유닛(9) 사이의 개시 전압차는 0.2V이하이다. 이로써, 세가지 발광 칼러의 서브 픽셀 유닛 사이의 개시 전압차가 충분히 작아, 블루 서브 픽셀 유닛(10) 점등 시, 레드 서브 픽셀 유닛(8) 및 그린 서브 픽셀 유닛(9)이 점등되지 않도록 확보하여, 색 왜곡 문제를 해결하고 표시 품질을 향상시킨다.
실시예 3
본 출원의 실시예에서 어레이 배치된 복수의 픽셀 유닛을 포함하고, 각 픽셀 유닛 중에 모두 레드 서브 픽셀 유닛(8), 그린 서브 픽셀 유닛(9) 및 블루 서브 픽셀 유닛(10)을 포함하는 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하였다.
각 서브 픽셀 유닛 중에 모두 스택된 제1 전극층(1)(양극）, 제1 캐리어 기능층(2)(전자 차단층)을 포함하고, 발광층(4), 제2 캐리어 기능층(6)(정공 차단층） 및 제2 전극층(7)(음극）을 포함하고, 레드 서브 픽셀 유닛(8), 그린 서브 픽셀 유닛(9) 및 블루 서브 픽셀 유닛(10) 중의 발광층(4)은 각각 레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층이다.
여기서, 블루 서브 픽셀 유닛(10) 중의 전자 차단층 및 블루 발광층 사이에 P형 도핑층(3)이 마련되어 있다. P형 도핑층(3)에 제1 기재 TPD 및 P형 도핑제 NDP-9를 포함하고, P형 도핑층(3) 중 P형 도핑제의 도핑 농도는 5wt%이고, P형 도핑층(3)의 두께는 6nm이다.
블루 서브 픽셀 유닛(10)의 소자 구조는 다음과 같다.
ITO(100nm)/TPD(5nm)/TPD: NDP-9(5%,6nm)/CBP:BCzVBI(3%,30nm)/NPB(5nm)/Mg: Ag(20%,15nm).
실시예 4
본 출원의 실시예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3) 중 P형 도핑제의 도핑 농도가 1wt%이다.
실시예 5
본 출원의 실시예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3) 중 P형 도핑제의 도핑 농도가 10wt%이다.
실시예 6
본 출원의 실시예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3)의 두께가 1nm이다.
실시예 7
본 출원의 실시예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3)의 두께가 10nm이다.
비교예 1
본 출원의 비교예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3)중의 제1 기재(31)가 NPB이다.
비교예 2
본 출원의 비교예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3) 중 P형 도핑제의 도핑 농도가 15wt%이다.
비교예 3
본 출원의 비교예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 P형 도핑층(3)의 두께가 20nm이다.
비교예 4
본 출원의 비교예에서 구체적인 유기 전계 발광 장치을 제공하고, 실시예 3에 기재된 유기 전계 발광 장치와 기본적으로 서로 같으며, 유일한 차이점은 블루 서브 픽셀 유닛(10) 중의 전자 차단층 및 발광층(4) 사이에 P형 도핑층(3)을 포함하지 않고, 본 비교예에 있어서, 블루 서브 픽셀 유닛(10)의 소자 구조는 다음과 같다.
ITO(100nm)/TPD(5nm)/CBP: BCzVBI(3%,30nm)/NPB(5nm)/Mg: Ag(20%,15nm).
상술한 실시예 3-7 및 비교예 1-4를 테스트하여 테스트 결과를 비교하도록 하며, 하기 [표 1]에 나타낸 바와 같다:
레드 그린 블루
임계 전압
（V）		 휘도
（cd/m2）		 임계 전압
（V）		 색좌표
（CIEx,y）
실시예 3 2.4 2.61 1 2.56 0.140,0.050
실시예 4 2.4 2.61 1 2.60 0.141,0.048
실시예 5 2.4 2.61 1 2.58 0.140,0.049
실시예 6 2.4 2.61 1 2.59 0.140,0.050
실시예 7 2.4 2.61 1 2.58 0.140,0.049
비교예 1 2.4 2.61 1 2.80 0.140,0.050
비교예 2 2.4 2.61 1 2.65 0.142,0.047
비교예 3 2.4 2.61 1 2.70 0.141,0.048
비교예 4 2.4 2.61 1 2.80 0.142,0.047
상술한 테스트 데이터로부터 알 수 있다시피, 본 출원에서 제공하는 유기 전계 발광 장치는 블루 서브 픽셀 유닛 중의 제1 캐리어 기능층 및 발광층 사이에 P형 도핑층을 마련하여, 제1 캐리어 기능층 및 발광층 계면의 에너지 준위 벤딩을 변화시킬 수 있고, 양자 계면 위치의 정공 주입 배리어를 낮춤으로써, 블루 서브 픽셀 유닛의 임계 전압을 효과적으로 낮춘다. 나아가 블루 서브 픽셀 유닛과 레드, 그린 서브 픽셀 유닛 사이의 임계 전압차를 줄이고, 단독으로 블루 서브 픽셀유닛을 개시할 경우, 부분 캐리어가 공용의 캐리어 기능층을 통해 레드 및 그린 서브 픽셀 유닛에 전이되더라도 레드 및 그린 서브 픽셀 유닛을 점등하기에 부족하여, 색 왜곡 문제를 해결하였고, 표시 품질을 향상시켰다.
알다시피 상술한 실시예는 예시에 불과하고, 실시 형태에 대해 한정하고자 하는 것이 아닌 것은 자명한 것이다. 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 있어서, 상술한 설명의 기초상에 기타 다른 형태의 변화 또는 변경을 진행할 수 있다. 여기서 모든 실시예에 대해 일일히 나열하지 않으며 이로부터 파생된 자명한 변화 또는 변경은 여전히 본 출원의 보호 범위 내에 속한다.
1: 제1 전극층 2: 제1 캐리어 기능층
3: P형 도핑층
31: 제1 기재 32: 제1 도핑 재료
4: 발광층 5: N형 도핑층
51: 제2 기재 52: 제2 도핑 재료
6: 제2 캐리어 기능층 7: 제2 전극층
8: 레드 서브 픽셀 유닛 9: 그린 서브 픽셀 유닛
10: 블루 서브 픽셀 유닛

Claims (14)

  1. 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 제1 캐리어 기능층은 전자 차단층이고, 상기 전자 차단층 및 상기 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되며, 상기 발광층은 블루 발광층이고, 상기 전자 차단층은 상기 블루 발광층의 재료가 도핑되어 있으며, 및 상기 P형 도핑층은 상기 블루 발광층과 직접 접촉하고,
    상기 P형 도핑층은 제1 기재 및 제1 도핑 재료를 포함하며, 상기 제1 도핑 재료는 P형 도핑제이고, 및 상기 P형 도핑제는 NDP-9 및 PPDN 중에서 선택된 적어도 일종인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기재는 상기 전자 차단층의 재료와 동일한 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 P형 도핑층 중 P형 도핑제의 도핑 농도가 0.1wt%-10wt%이고, 및/또는 상기 P형 도핑층의 두께가 0.5nm-10nm 인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발광층 및 상기 제2 전극층 사이에 제2 캐리어 기능층이 마련되어 있고, 상기 제2 캐리어 기능층은 정공 차단층이고, 상기 정공 차단층 및 상기 발광층 사이에 N형 도핑층이 마련되며, 상기 N형 도핑층은 상기 발광층과 직접 접촉하는 것을 특징으로 유기 전계 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 N형 도핑층에 상기 정공 차단층 재료와 동일한 제2 기재 및 N형 도핑제인 제2 도핑 재료가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  8. 삭제
  9. 어레이 배치된 복수의 픽셀 유닛를 포함하고, 상기 각 픽셀 유닛에 모두 레드 서브 픽셀 유닛, 그린 서브 픽셀 유닛 및 블루 서브 픽셀 유닛이 포함되며, 상기 각 서브 픽셀 유닛에 모두 스택된 제1 전극층, 발광층 및 제2 전극층이 포함되고, 상기 레드 서브 픽셀 유닛, 그린 서브 픽셀 유닛 및 블루 서브 픽셀 유닛 중의 발광층은 각각 레드 발광층, 그린 발광층 및 블루 발광층이며,
    상기 블루 서브 픽셀 유닛은 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 제1 캐리어 기능층, 블루 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 제1 캐리어 기능층은 전자 차단층이고, 상기 블루 서브 픽셀 유닛의 전자 차단층 및 블루 발광층 사이에 P형 도핑층이 더 마련되며, 상기 전자 차단층은 상기 블루 발광층의 재료가 도핑되어 있고, 및 상기 P형 도핑층은 상기 블루 발광층과 직접 접촉하며,
    상기 P형 도핑층은 제1 기재 및 제1 도핑 재료를 포함하고, 상기 제1 도핑 재료는 P형 도핑제이며, 및 상기 P형 도핑제는 NDP-9 및 PPDN 중에서 선택된 적어도 일종인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 블루 서브 픽셀 유닛과 상기 레드 서브 픽셀 유닛 사이의 개시 전압차가 0.2V이하이고, 상기 블루 서브 픽셀 유닛과 상기 그린 서브 픽셀 유닛 사이의 개시 전압차가 0.2V이하 인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 장치.


  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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