KR20200043383A - 유기전계 발광장치 - Google Patents

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후이 팡
티엔티엔 리
징웬 티안
샤오위 가오
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Abstract

본 출원은 표시 기술 분야에 관한 것이고, 상세하게는 m가지 다른 발광 파장을 구비하는 발광유닛을 포함하고, 상기 발광유닛은 단색광 유기발광 다이오드 및/또는 광학필터가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드를 포함하는 유기발광 다이오드이며, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드는 미세공동 구조를 가지고, 상기 미세공동 구조를 가지는 상기 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)와 이에 대응되는 상기 발광유닛의 발광파장(λi)은 관계식 Li=niλi를 만족하며 ni≥2이고, ni는 양의 정수이며, 상기 m가지 다른 발광 파장(λi)을 구비하는 발광유닛 중의 적어도 하나에 대응되는 ni이 3 이상이고, m≥i≥1이며, i, m은 양의 정수인 유기전계 발광장치에 관한 것이다. 다시 말해서 미세공동 구조를 가지는 유기발광 다이오드는 모두 ni준위 미세공동 효과를 실현할 수 있고, ni는 2 이상인 양의 정수이며, 다시 말해서 2준위 미세공동, 3준위 미세공동, 4준위 미세공동 또는 더 높은 준위 미세공동을 실현할 수 있으며, 미세공동 효과를 향상시키고, 더 나아가 스팩트럼을 협소화하여 색역 면적을 향상시켰다.

Description

유기전계 발광장치
본 출원은 표시 기술 분야에 관한 것이고, 구체적으로 유기전계 발광장치에 관한 것이다.
유기전계 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display, 이하, OLED로 약칭)는 능동 발광 표시 장치이고, 높은 콘트라스트, 넓은 시야각, 저소비전력, 더 얇은 체적 등의 장점을 가지며, 잉크젯 프린트 기술 및 롤투롤(roll to roll) 프로세스로 제조할 수 있고, 플랙시블 표시를 실현하기 용이하여, 현재 평판 표시 기술 중 가장 각광 받는 기술 중 하나이다.
OLED 기술의 지속적인 발전에 따라 디스플레이 디바이스 성능에 대한 요구도 점점 높아지고 있다. 예를 들어, 색역을 향상시키는 등이 요구되고 있다. 이른바 색역은 일종 색상에 대해 인코딩하는 방법을 말하거나 하나의 기술 시스템이 생성할 수 있는 색상의 총합이다. 도 1은 NTSC(National Television Standards Committee, 미국 TV 표준위원회)가 제정한 색좌표도이고, 도면에서부터 알 수 있다시피, 색역 면적이 클수록 표시 장치의 색채가 더욱 풍부하고 시청 경험이 더욱 우수하다.
시대의 발전 추세에 적응하기 위해, 기존의 기술은 통상적으로 3원색의 색순도를 높히는 방식으로 색역 면적을 향상시킨다. 구체적으로, 첫번째로 협대역 스팩트럼 발광재료를 합성하는 것인데 협대역 스팩트럼 발광재료를 이용하여 화소 발광 색순도을 향상시키고, 두번째로 양자점을 도입하는 것인데 양자점의 협대역 스팩트럼 특성을 이용하여 색순도를 향상시킨다.
그러나 상술한 해결방안은 모두 각자의 흠결을 가지고 있는바, 예를 들어, 첫번째 방식에 있어서, 유기발광 재료의 설계, 합성 작업량이 크고, 수율이 낮으며, 또한 대량의 실험 검증을 거쳐야 하며 연구 개발 비용이 높고, 두번째 방식에 있어서, 양자점 기술의 도입은 색역을 향상시킬 수 있으나 실질적으로 전계 발광이 아닌 광루미네선스에 속하기에, 발광효율이 비교적 낮고 또한 해당 방식은 프로세스 복잡도가 높아, 고밀도의 화소 배열을 실현하기 어렵다.
이에, 본 출원의 기술 과제는 기존 기술에 있어서 OLED디바이스의 색역이 부족한 문제를 해결하고자 한다.
상술한 기술 과제를 해결하기 위해 본 출원은 다음과 같은 기술방안을 채택한다.
본 출원은 m가지 다른 발광파장을 구비하는 발광유닛을 포함하고, 상기 발광유닛은 단색광 유기발광 다이오드 및/또는 광학 필터가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드를 포함하는 유기발광 다이오드이며,
적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드는 미세공동 구조를 가지고,
상기 미세공동 구조를 가지는 상기 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)와 이에 대응되는 상기 발광유닛의 발광파장(λi)은 관계식 Li=niλi를 만족하며, 여기서, ni≥2이고, ni는 양의 정수이며, 상기 m가지 다른 발광파장(λi)을 구비하는 발광유닛 중의 적어도 하나에 대응되는 ni는 3 이상이고, m≥i≥1이며, i, m은 양의 정수인 유기전계 발광장치를 제공한다.
선택 가능하게, m은 3이고, λ1＞λ2＞λ3이며, n2＞n1이고, n2＞n3이다.
선택 가능하게, 577nm≥λ2≥492nm이고, n2≥3이다.
선택 가능하게, 600nm≥λ1≥760nm이고, 435nm≥λ3≥480nm이다.
선택 가능하게, 상기 유기발광 다이오드는 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 상기 미세공동 구조를 형성한다.
선택 가능하게, 다른 발광 파장을 구비하는 상기 각 유기발광 다이오드 중 상기 발광층의 두께(Hi)는 관계식 H2>H1, H2>H3을 만족한다.
선택 가능하게, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드에 적어도 두개의 상기 발광층을 구비하고, 인접한 상기 발광층 사이에 연결층이 더 마련되어 있다.
선택 가능하게, 상기 연결층은 투명층이고, Li2CO3, HAT-CN, TAPC, TAPC와 HAT-CN의 도핑 재료, Ag, ITO등 재료에서 선택된 한가지 재료로 형성된 단일 필름층 또는 여러가지 재료로 형성된 복수층 적층 복합 구조이다.
선택 가능하게, 상기 연결층의 두께는 5nm-100nm이다.
선택 가능하게, 상기 연결층의 굴절율은 1.6-2.2이다.
선택 가능하게, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 상기 발광층에 열활성화 지연 형광재료를 포함한다.
선택 가능하게, 상기 발광층에 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료는 적어도 하나의 열활성화 지연 형광재료를 포함하며, 상기 게스트 재료는 형광 재료이다.
선택 가능하게, 상기 호스트 재료는 두가지 열활성화 지연 형광재료를 포함하고, 상기 두가지 열활성화 지연 형광재료는 엑시 플렉스를 형성한다.
선택 가능하게, 상기 열활성화 지연 형광재료는 4CzIPN, 2CzPN, 4CzPN, 4CzTPN, 4CzTPN-Me, 4CzTPN-Ph에서 선택되고, 상기 형광 재료는 Alq3, C545T, DPVBi, DCJTB에서 선택된다.
선택 가능하게, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 상기 미세공동 구조에 광보상층이 더 마련되어 있다.
선택 가능하게, 상기 광보상층은 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 정공차단층, 전자수송층 및 전자주입층 중의 적어도 하나이다.
선택 가능하게, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 제1 전극층은 반사 전극층이고, 상기 제2 전극층은 반투과 반반사 전극층이다.
선택 가능하게, 다른 발광 파장을 구비하는 상기 각 유기발광 다이오드 중의 반사 전극층의 두께는 모두 서로 다르다.
선택 가능하게, 상기 반사 전극층은 적층 설치된 반사층 및 양극층을 포함하고, 다른 발광 파장을 구비하는 상기 각 유기발광 다이오드 중의 상기 양극층의 두께는 모두 서로 다르며, 상기 반사층의 두께가 서로 같다.
선택 가능하게, 상기 반사층은 금속 재료층이고, 상기 양극층은 고일함수층이다.
선택 가능하게, 상기 반사층은 금속은층이고, 상기 양극층은 ITO층이다.
선택 가능하게, 상기 반투과 반반사 전극층은 적어도 두층의 차례로 적층 설치된 금속산화물층 및/또는 금속층을 포함한다.
선택 가능하게, 상기 금속산화물층은 MoO3, WO3, IZO에서 선택되고, 상기 금속층은 Ag, Mg에서 선택된다.
선택 가능하게, 상기 반투과 반반사 전극층의 광투과율은 15% 이상이다.
선택 가능하게, 상기 반투과 반반사 전극층의 굴절율은 1보다 크고 2보다 작다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서 m가지 다른 발광파장을 구비하는 발광유닛을 포함하고, 다시 말해서 m가지 다른 발광 파장의 빛을 혼합하여, 풀컬러 표시를 실현한다. 여기서, 발광유닛은 단색광 유기발광 다이오드 및/또는 광학필터가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드이고, 다시 말해서 여러가지 다른 발광파장을 구비하는 단색광 유기발광 다이오드를 조합하여 이루어지며, 풀컬러 표시를 실현하고, 복수의 백색광 유기발광 다이오드를 조합하여 이루며, 광학필터를 거쳐 다른 파장의 빛을 필터링하여 풀컬러 표시로 혼합할 수 도 있고, 다른 발광파장의 단색광 유기발광 다이오드 및 백색광 유기발광 다이오드를 공동으로 조합하여 풀컬러 표시를 구성한다. 따라서 다른 유기발광 다이오드에 적용하여 응용 범위가 비교적 넓다.
미세공동 구조를 가지는 상술한 m가지 다른 발광파장을 구비하는 각 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)와 발광파장(λi)은 관계식 Li=niλi를 만족한다.
여기서, ni≥2이고, ni는 양의 정수이며, 상기 m가지 다른 발광 파장(λi)을 구비하는 발광유닛 중의 적어도 하나에 대응되는 ni는 3 이상이며, m≥i≥1이고, i, m은 양의 정수이다.
유기발광 다이오드의 미세공동에 있어서, 미세공동 광경로와 발광파장이 동일 수량급일 경우, 특정 파장의 빛이 선택되고 강화되어, 스팩트럼 협소화를 실현하고 즉 미세공동 효과를 나타낸다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 미세공동구조를 가지는 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)는 이에 대응되는 발광파장의 ni배이고, 다시 말해서 미세공동 구조를 가지는 유기발광 다이오드에서 모두 ni준위 미세공동 효과를 실현할 수 있고, ni는 2 이상인 양의 정수이며, 다시 말해서 2준위 미세공동, 3준위 미세공동, 4준위 미세공동 또는 보다 높은 준위 미세공동을 실현할 수 있고, 미세공동 효과를 향상시켰으며, 더 나아가 스팩트럼을 협소화하여 색역 면적을 더 향상시켰다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, m은 3이고, λ1＞λ2＞λ3이며, 다시 말해서 당해 유기전계 발광장치에 세가지 발광 파장을 구비하는 유기발광 다이오드를 포함하고, 당해 세가지 파장은 각각 단색성을 구비하며, 예를 들어 λ1은 적색광 파장이고, λ2는 녹색광 파장이며, λ3은 청색광 파장이고, 기존의 3원색으로 풀컬러 표시를 실현한다.
여기서, n2＞n1이고, n2＞n3이며, 다시 말해서 녹색광에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 효과의 강도가 적색광 및 청색광에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 효과의 강도보다 크다. 이는 청색광 소자 자체의 색좌표는 고색역 표준의 청색광 색좌표에 비교적 가깝기에, 적색광 소자는 스팩트럼의 적색편이를 통해 색역의 확장을 실현할 수 있으나, 녹색광 디바이스는 자체의 국한성으로 인해, 적색광 소자 및 청색광 소자처럼 색역의 확장을 실현하기 어려우며, 따라서 본 출원의 실시예는 녹색광 소자의 미세공동 효과 증강에 치중하여, 적색광 소자 및 청색광 소자의 고색역에 매칭되도록 하여, 전체 유기전계 발광 디바이스의 고색역을 실현한다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 577nm≥λ2≥492nm이고, n2≥3이며, 다시 말해서 녹색광 파장의 유기발광 다이오드의 미세공동 준위수는 3준위 또는 더 높은 준위이고, 녹색광 유기발광 다이오드의 미세공동 강도를 향상시킴으로써, 그 색역 면적을 확장하였다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 상기 유기발광 다이오드는 차례로 적층 설치된 제1 전극층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고, 제1 전극층 및 제2 전극층은 상응한 투과 또는 반사 속성을 가지기에, 제1 전극층과 제2 전극층 사이에 상술한 미세공동 구조를 형성할 수 있고, 나아가서 미세공동 효과를 향상시킴으로써 고색역 면적을 향상시킨다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 다른 발광파장을 구비하는 각 유기발광 다이오드 중 발광층의 두께(Hi)는 관계식 H2>H1, H2>H3을 만족한다. 다시 말해서 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 발광층 두께를 특정적으로 조절하여, 적색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 발광층 두께보다 크게 하고 청색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 발광층 두께보다도 크게 한다. 발광층 두께의 조절을 통해 미세공동 준위수즉 미세공동 강도의 조절을 실현하여 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 색역 면적을 향상시키고, 전체 유기전계 발광장치의 고색역을 확보한다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드에 적어도 두개의 발광층을 구비하는바, 한편, 발광층의 수를 증가하여 미세공동의 공동 길이를 증가할 수 있고, 나아가서 미세공동 광경로를 증가하여, 미세공동 강도를 향상시킨다. 다른 한편, 광속을 효과적으로 증가시켜 유기발광 다이오드의 발광효율를 향상시킬 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 발광층에 열활성화 지연 형광(TADF)재료를 포함하여, 기존의 발광층 재료에 비해, 발광층에 열활성화 지연 형광재료를 증가하여 더 높은 발광효율을 실현하는데 유리하며, 동시에 비교적 높은 색순도를 확보할 수 있다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 미세공동 구조에 광보상층이 더 마련되어 있다. 광보상층의 마련은 대응되는 유기발광 다이오드 중 미세공동의 공동 길이를 증가하는데 유리하고, 다시 말해서 미세공동 광경로를 증가하였고, 나아가서 미세공동 준위수를 향상시켰으며, 미세공동 효과를 향상시켰고, 나아가서 스팩트럼의 협소화 및 색역 면적의 확장을 실현하였다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 광보상층은 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 정공차단층, 전자수송층 및 전자주입층 중의 적어도 하나이다. 이로써 색역 면적의 향상을 실현하는 동시에, 캐리어의 수송효율을 향상시켰고, 나아가서 유기발광 다이오드의 발광효율을 향상시켰다. 또한, 실제 필요에 따라 한층 또는 두층 또는 더 많은 층을 마련할 수 있어, 융통성 및 선택성이 강하다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 다른 발광파장을 구비하는 각 유기발광 다이오드 중의 반사 전극층의 두께는 모두 서로 다르고, 다시 말해서 다른 출사광의 속성(예를 들어 파장, 스팩트럼 등)에 따라 다른 두께의 반사 전극층을 마련함으로써, 나아가서 출사광이 미세공동에서 전파되는 광경로를 조절하며, 서로 다른 출사광의 유기발광 다이오드에 대응되는 서로 다른 미세공동 강도를 실현하고, 유기전계 발광장치 전체의 고색역 및 협대역 스팩트럼을 확보하였다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 상기 반사 전극층은 적층 설치된 반사층 및 양극층을 포함한다. 반사층 및 양극층은 공동으로 반사 전극층을 구성하고, 한편 반사 전극층의 두께를 증가하였고, 광경로를 증가하였으며, 나아가서 미세공동 효과를 향상시켰고, 다른 한편, 반사층의 마련은 반사 전극층의 반사효과를 향상시켰고, 나아가서 미세공동 효과를 향상시켰다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 상기 반투과 반반사 전극층은 적어도 두층의 차례로 적층 설치된 금속산화물층 및/또는 금속층을 포함하고, 이로써 복수층의 금속산화물 및/또는 금속층을 마련함으로써, 반투과 반반사 전극층의 두께를 증가하였고, 미세공동 광경로를 증가하였으며, 나아가서 미세공동 효과를 향상시켰고, 또한 반투과 반반사 전극층의 광투과율이 15% 이상이기에, 충분한 출광 효율을 확보하였다.
도 1은 기존의 NTSC 색역도이다.
도 2a는 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 개략도이다.
도 2b는 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 사시도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 사시도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 사시도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 사시도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 사시도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치의 하나의 실시형태의 구조 사시도이다.
본 출원의 구체적인 실시형태 또는 기존 기술 중의 기술방안을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 이하 구체적인 실시형태 또는 기존 기술의 서술에 사용이 필요한 첨부 도면에 대해 간단히 설명하도록 하고, 이하 서술하는 도면은 본 출원의 일부 실시형태에 불과하며, 본 기술 분야의 당업자에게 있어서 창조적인 노동을 들이지 않는 전제하에서 이러한 도면에 기초하여 다른 도면을 얻을 수 있는 것은 자명한 것이다.
이하 첨부된 도면에 결부하여 본 출원의 기술방안에 대해 더욱 명백하고 완전하게 서술하도록 한다. 서술한 실시예는 본 출원의 일부 실시예에 불과하며 전부 실시예가 아닌 것은 자명한 것이다. 본 출원의 실시예에 기초하여 본 기술 분야의 당업자가 창조적인 노동을 들이지 않는 전제하에서 얻은 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 청구 범위 내에 속한다.
본 출원의 서술에 있어서, 용어 "제1", "제2"는 오직 서술의 목적으로 사용되고 상대적 중요성을 지시 또는 암시하는 것으로 이해해서는 아니 된다.
그 외, 이하 서술하는 본 출원의 기타 실시형태에서 언급한 기술특징은 서로 모순되지 않는 한 서로 결합할 수 있다.
본 출원의 실시예는 m가지 다른 발광파장을 구비하는 발광유닛을 포함하고, 발광유닛은 유기발광 다이오드(1)이며, 상기 유기발광 다이오드(1)는 단색광 유기발광 다이오드(1) 및/또는 광학 필터(14)가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드(1)를 포함하고, 출사한 빛의 파장에 따라 선택되는 광학필터의 종류가 적색광 광학필터 또는 녹색광 광학필터 또는 청색광 광학 필터인 유기전계 발광장치를 제공한다. 도 2a는 발광유닛이 단색광 유기발광 다이오드(1)인 구조를 보여주고, 도 2b는 발광유닛이 광학필터(14)가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드(1)의 구조를 보여준다. 물론, 양자가 조합된 구조를 포함할 수도 있다.
또한, 적어도 하나의 상술한 유기발광 다이오드(1)는 미세공동 구조를 가진다. 미세공동 구조를 가지는 상술한 m가지 다른 발광파장을 구비하는 각 유기발광 다이오드(1)의 미세공동 광경로(Li)와 이에 대응되는 발광유닛의 발광파장(λi)은 관계식 Li=niλi를 만족하고,
여기서, ni≥2이고, ni는 양의 정수이며, 상술한 m가지 다른 발광 파장(λi)을 구비하는 발광유닛 중의 적어도 하나에 대응되는 ni는 3 이상이고, m≥i≥1이며, i, m은 양의 정수이다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, m가지 다른 발광파장의 발광유닛을 포함하고, 다시 말해서 m가지 발광파장의 빛을 혼합하여, 풀컬러 표시를 실현한다. 여기서, 다른 발광 파장의 단색광 유기발광 다이오드 또는 광학필터가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드이고, 다시 말해서 여러가지 다른 발광 파장을 구비하는 단색광 유기발광 다이오드을 조합하여 풀컬러 표시를 실현하는 바, 예를 들어 적색광 유기발광 다이오드, 녹색광 유기발광 다이오드, 청색광 유기발광 다이오드를 조합하여 풀컬러 표시를 실현하고, 복수의 백색광 유기발광 다이오드를 조합하고 광학필터를 거쳐 다른 파장의 빛 예를 들어 적색광, 녹색광, 청색광을 필터링한 후 풀컬러 표시로 혼합할 수도 있고, 다른 발광파장의 단색광 유기발광 다이오드 및 백색광 유기발광 다이오드를 공동으로 조합하여 풀컬러 표시할 수도 있다. 따라서 다른 종류의 유기발광 다이오드에 적용될 수 있어 응용 범위가 비교적 넓다.
미세공동 구조를 가지는 상술한 m가지 다른 발광 파장을 구비하는 각 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)와 발광 파장(λi)은 관계식Li=niλi를 만족한다.
여기서, ni≥2이고, ni는 양의 정수이며, 상술한 m가지 다른 발광 파장(λi)을 구비하는 발광유닛 중의 적어도 하나에 대응되는 ni는 3 이상이고, m≥i≥1이며, i, m은 양의 정수이다.
유기발광 다이오드의 미세공동에 있어서, 미세공동 광경로와 발광파장이 동일 수량급일 경우, 특정파장의 빛이 선택되고 강화되어 스팩트럼 협소화를 실현하고 다시 말해서 미세공동 효과를 나타낸다.
본 출원의 실시예에서 제공한 유기전계 발광장치에 있어서, 미세공동 구조를 가지는 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)는 이에 대응되는 발광파장의 ni배이고, 다시 말해서 미세공동 구조를 가지는 유기발광 다이오드에 있어서 ni준위 미세공동 효과를 실현하고, ni는 2 이상인 양의 정수이며, 다시 말해서 2 준위 미세공동, 3준위 미세공동, 4준위 미세공동 또는 더 높은 준위 미세공동을 실현하여, 미세공동 효과를 강화하였고, 더 나아가 스팩트럼을 협소화하여 더 나아가 색역 면적을 향상시켰다.
바람직하게는, ni는 다 같은 것이 아니고, 다시 말해서 각 유기발광 다이오드 중 미세공동 효과의 준위수 즉 강도는 다 같은 것이 아니며, 다시 말해서 서로 다른 출사광의 속성(예를 들어 파장, 스팩트럼 등)에 따라 서로 다른 미세 공동 효과의 준위수를 설정하여, 최적의 스팩트럼 협소화 효과 및 최적의 색역 면적을 실현한다.
선택 가능한 실시형태로서, m은 3이고, λ1＞λ2＞λ3이며, n2＞n1이고, n2＞n3이다.
선택 가능한 실시형태로서, i=2에 대응되는 것은 녹색광 유기발광 다이오드이다.
즉, 해당 유기전계 발광장치에 있어서 세가지 파장의 출사광을 포함하고, 당해 세가지 파장은 각각 단색성을 구비한다. 예를 들어 λ1는 적색광 파장이고, 파장 범위가 600nm-760nm이며, λ2는 녹색광 파장이고, 파장 범위가 492nm-577nm이며, λ3는 청색광 파장이고, 파장 범위가 435-480nm이다. 기존의 RGB 3원색으로 풀컬러 표시를 실현한다. 여기서, 동일 화소 유닛에 있어서, 유기발광 다이오드(1)의 수는 통상적으로 세개이고, 각각 상술한 세가지 파장의 출사광에 대응되며, 유기발광 다이오드(1)의 수는 세개보다 크거나 또는 세개보다 작을 수도 있고, 배열 조합 방식은 실제 필요에 따라 설정할 수 있으며, 여기서 구체적으로 한정하지 않는다. 이하 관련되는 서술에서 m=3을 예로 든다.
여기서, n2＞n1이고, n2＞n3이며, 즉 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드(1)의 미세공동 효과의 강도가 적색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드(1)의 미세공동 효과의 강도보다 크고, 청색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드(1)의 미세공동 효과의 강도보다도 크며, 이는 청색광 소자 자체의 색좌표가 고색역 표준의 청색광 색좌표에 비교적 가깝고, 적색광 소자는 스팩트럼의 적색 편이를 통해 색역의 확장을 실현할 수 있으나, 녹색광 소자는 자체의 국한성으로 인해, 적색광 소자 및 청색광 소자처럼 색역의 확장을 실현하기 어렵기에, 따라서 본 출원의 실시예는 녹색광 소자의 미세공동 효과 증강에 치중하여, 적색광 소자 및 청색광 소자의 고색역에 매칭되도록 하여, 전체 유기전계 발광장치의 고색역을 실현한다.
예를 들어, 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 준위수를 3준위로 설정하고, 적색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드 및 청색광 발광 파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세 공동 준위수를 모두 2준위로 설정하거나 또는 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 준위수를 4준위로 설정하며, 적색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 준위수를 3준위로 설정하고, 청색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 준위수를 2준위로 설정할 수 있다. 실제 필요에 따라 구체적으로 설정할 수 있고 여기에서 지나치게 제한하지 않는다.
선택 가능한 실시형태로서, 577nm≥λ2≥492nm이고, n2≥3이다. 즉 녹색광 파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 미세공동 준위수는 3준위 또는 더 높은 준위이고, 녹색광 유기발광 다이오드의 미세공동 강도를 현저하게 증강하여, 그 색역 면적을 확장하였다.
선택 가능한 실시형태로서, 상술한 유기발광 다이오드(1)는 차례로 적층 설치된 제1 전극층(11), 발광층(12) 및 제2 전극층(13)을 포함하고, 제1 전극층(11)과 제2 전극층(13) 사이에 미세공동 구조를 형성한다.
미세공동 광경로(L)는 구체적으로, 발광층에서 출사한 빛이 제1 전극층을 거쳐 반사되고, 다시 제2 전극층을 거쳐 반사되며, 시작 위치에 다시 복귀하는 과정에서 전파되는 경로 및 제1 전극층과 제2 전극층의 반사 위상 변위에 따른 등가 경로를 가리킨다. 여기서, 전파되는 경로는 통상적으로 빛이 경과하는 각 층의 두께와 대응되는 굴절률의 승적의 합의 두배이다.
제1 전극층 및 제2 전극층은 상응한 투과 또는 반사 속성을 가지기에, 제1 전극층과 제2 전극층 사이에 상술한 미세공동 구조를 형성할 수 있고, 나아가서 미세공동 효과를 증강함으로써 고색역 면적을 향상시킨다.
유기발광 다이오드(1)가 단색광 유기발광 다이오드일 경우, 발광층(12)은 단색 발광층이고, 예를 들어 적색광 발광층 또는 청색광 발광층 또는 녹색광 발광층이며, 유기발광 다이오드(1)는 광학필터(14)가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드일 경우, 발광층은 통상적으로 적색, 녹색, 청색 세개 발광층의 적층 구조이고, 발광층(12)은 백색광을 발사하고, 그 위에 각각 설치된 광학필터(14)를 거쳐 특정파장의 빛을 필터링한 후 컬러 발광을 실현한다.
선택 가능한 실시형태로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 다른 발광파장을 구비하는 각 유기발광 다이오드(1)에 있어서 발광층(12)의 두께(Hi)는 관계식 H2>H1, H2>H3를 만족한다. 다시 말해서 녹색광 발광 파장에 대응되는 유기발광 다이오드(1)의 발광층 두께를 특정적으로 조절하여, 적색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드(1)의 발광층 두께보다 크고 청색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드(1)의 발광층 두께보다고 크게 한다. 발광층 두께의 조절을 통해 미세공동 준위수 즉 미세공동 강도의 조절을 실현하고, 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 색역 면적을 증가하여, 전체 유기전계 발광장치의 고색역을 확보한다.
선택 가능한 실시형태로서, 도 4에 나타낸 바와 같이, 적어도 하나의 유기발광 다이오드(1)에 적어도 두개의 발광층(12)을 구비하고, 인접한 발광층(12) 사이에 연결층(121)이 더 마련되어 있다. 한편, 발광층의 수를 증가하여 미세공동 공동의 길이를 증가할 수 있고, 나아가서 미세공동 광경로를 증가하여, 미세공동 강도를 향상시킨다. 다른 한편, 효과적으로 광속을 증가시켜 유기발광 다이오드의 발광효율을 향상시킬 수 있다.
예를 들어 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드 중의 발광층 수량을 두개로 설정하고, 적색광 및 청색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드 중의 발광층 수를 모두 하나로 설정한다.
인접한 발광층(12)을 연결하는 연결층(121)은 투명층이고, Li2CO3, 2,3,6,7,10,11-헥사시아노-1,4,5,8,9,12-헥사 아자트리 페닐린 (2,3,6,7,10,11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene, HAT-CN), 1,1-비스[4-[N,N-디(p-토릴)아미노]페닐]사이클로헥산 (1,1-Bis[4-[N,N-di(p-tolyl)amino]phenyl]cyclohexane, TAPC), TAPC와 HAT-CN의 도핑 재료(TAPC: HAT-CN), Ag, ITO 등 재료에서 선택되는 일종으로 형성된 필름층이나 이에 제한되지 않고, 복수층 적층 복합 구조일 수 있으며, 예를 들어, 적층 설치된 Li2CO3/HAT-CN/TAPC등일 수 있다. 투명 연결층(121)의 두께는 5nm-100nm이고 굴절율은 일반적으로 1.6-2.2이다.
선택 가능한 실시형태로서, 적어도 하나의 유기발광 다이오드(1)의 발광층(12)에 열활성화 지연 형광(TADF)재료를 포함한다. 기존의 발광층 재료에 비해, 발광층에 열활성화 지연 형광(TADF)재료를 증가하여 더 높은 발광효율을 실현하는데 유리하고, 동시에 비교적 높은 색순도를 확보할 수 있다. 실제 응용에 있어서, 적색광 발광파장에 대응되는 발광층에 열활성화 지연 형광재료를 추가할 수 있고, 녹색광 발광파장에 대응되는 발광층에 열활성화 지연 형광재료를 추가할 수도 있으며, 청색광 발광파장에 대응되는 발광층에 열활성화 지연 형광재료를 추가할 수도 있다.
본 실시예에서, 발광층에 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함하고, 호스트 재료는 적어도 하나의 열활성화 지연 형광재료를 포함하며, 게스트 재료는 형광재료이다. 기존의 형광재료를 발광층의 호스트 재료로도 쓰고 게스트 재료로도 쓰는데 비해, 본 출원의 실시예는 호스트 재료에 열활성화 지연 형광재료를 추가하여, 형광 재료를 게스트 재료로 하고, 열활성화 지연 형광재료는 실온에서 원래 발광할 수 없는 삼중항 여기자를 이용가능한 단일항 여기자로 전환할 수 있고, 나아가서 발광 효율을 향상시켰다. 또한, 형광 재료의 협대역 스팩트럼 특성에 의해, 당해 유기 전계 발광 디바이스가 비교적 좁은 스팩트럼, 비교적 높은 색순도 및 비교적 높은 색역 면적을 가지도록 확보할 수 있다.
선택가능한 실시형태로서, 호스트 재료는 두가지 열활성화 지연 형광재료를 포함하고, 두가지 열활성화 지연 형광재료는 엑시 플렉스를 형성할 수 있다. 이로써 유기발광 다이오드의 발광 효율을 더 향상시킬 수 있다. 여기서 발광층에서 형광 재료를 케스트 재료로 하기에, 따라서 직접적으로 포획하는 발광 매커니즘에 따라, 게스트 형광 재료에 있어서, 대량의 삼중항 여기자가 효과적으로 이용될 수 없는 바, 본 출원의 실시예에서 두가지 열활성화 지연 형광재료를 사용하여 호스트 재료로 하고, 양자는 엑시 플렉스를 형성할 수 있으며, 이로써 게스트 재료의 포획 발광 매커니즘을 억제하여 에너지 전환 효율을 향상시키고, 발광 효율을 더 향상시킬 수 있다.
여기서, 열활성화 지연 형광재료는2,4,5,6-테트라키스(카바졸-9-일)-1,3-디시아노벤진(2,4,5,6-tetrakis(carbazol-9-yl)-1,3-dicyanobenzene, 4CzIPN), 4,5-비스(카르바졸-9-일)-1,2-디시아노벤진(4,5-bis(carbazol-9-yl)-1,2-dicyanobenzene, 2CzPN), 3,4,5,6-테트라키스(카바졸-9-일)- 디시아노벤진(3,4,5,6- tetrakis(carbazol-9-yl)-dicyanobenzene, 4CzPN), 2,2,5,6-테트라키스(카바졸-9-일)- 디시아노벤진(2,3,5,6-tetrakis(carbazol-9-yl)-1,4-dicyanobenzene, 4CzTPN), 2,3,5,6-테트라키스(3,6-디메틸카바졸-9-일)-1,4-디시아노벤진 (2,3,5,6-tetrakis(3,6-dimethylcarbazol-9-yl)-1,4-dicyanobenzene, 4CzTPN-Me), 2,3,5,6-테트라키스(3,6-디페닐카바졸-9-일)-1,4-디시아노벤진(2,3,5,6-tetrakis(3,6-diphenylcarbazol-9-yl)-1,4-dicyanobenzene, 4CzTPN-Ph) 등에서 선택되나 이에 한정되지 않고, 형광 재료는 트리(8-하이드록시퀴노레이토)aluminum(Tris(8-hydroxyquinolato)aluminum, Alq3), 쿠마린 545T(C545T), 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐-1,1'-비페닐 (4,4'-Bis(2,2-diphenylvinyl)-1,1'-biphenyl, DPVBi), 4-(디시아노페닐렌)-2-터트-부틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸율롤리딘-4-일-비닐)-4h-피란 (4-(dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidin-4-yl-vinyl)-4h-pyran,DCJTB) 등에서 선택되나 이에 한정되지 않는다.
선택 가능한 실시형태로서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 적어도 하나의 유기발광 다이오드(1)의 미세공동 구조에 광보상층(15)이 더 마련되어 있다. 도 5는 단 하나의 유기발광 다이오드의 구조를 보여준다. 광보상층의 마련은 대응되는 유기발광 다이오드 중 미세공동 공동의 길이를 증가하는데 유리하고, 즉 미세공동 광경로를 증가하였고, 나아가서 미세공동 준위수를 향상시켰으며, 미세공동 효과를 향상시켰고, 나아가서 스팩트럼의 협소화 및 색역 면적의 확장을 실현하였다.
선택 가능한 실시형태로서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 광보상층(15)은 정공주입층(151), 정공수송층(152), 전자차단층(153), 정공차단층(154), 전자수송층(155) 및 전자주입층(156) 중의 적어도 하나이다. 이로써 색역 면적의 증가를 실현하는 동시에, 캐리어의 수송효율을 향상시켰고, 나아가서 유기발광 다이오드의 발광효율을 향상시켰다. 또한, 실제 필요에 따라 한층 또는 두층 또는 더 많은 층을 마련할 수 있어, 융통성 및 선택성이 강하다.
예를 들어, 제1 전극층(11)이 양극이고, 제2 전극층(13)이 음극일 경우, 제1 전극층(11)과 발광층(12) 사이에 정공주입층(151), 정공수송층(152) 및 전자차단층(153)중 임의의 한층 또는 복수층을 마련하고, 발광층(12)과 제2 전극층(13) 사이에 정공차단층(154), 전자수송층(155) 및 전자주입층(156)중 임의의 한층 또는 복수층을 마련한다.
유의해야 할 점은, 통상적으로 정공수송층의 두께를 조절하여 미세공동 공동의 길이를 더 조절할 수 있는 바, 이는 정공수송층의 두께가 유기발광 다이오드의 전기학적 기능에 대한 영향이 비교적 작기에, 미세공동 강도를 조절하는 동시에 우수한 전기학적 기능도 확보하였다.
선택 가능한 실시형태로서, 제1 전극층(11)은 반사 전극층이고, 제2 전극층(13)은 반투과 반반사 전극층이다. 즉, 제1 전극층의 반사 특성 및 제2 전극층의 반투과 반반사 특성을 이용하여, 제1 전극층과 제2 전극층 사이에 미세공동 구조를 형성한다.
선택 가능한 실시형태로서, 다른 발광파장의 각 유기발광 다이오드(1) 중의 반사 전극층의 두께는 모두 같은 것이 아니다. 즉 서로 다른 출사광의 속성(예를 들어 파장, 스팩트럼 등)에 따라 서로 다른 두께의 반사 전극층을 마련할 수 있고, 나아가서 출사광이 미세공동에서 전파되는 광경로를 조절하며, 나아가서 서로 다른 출사광의 유기발광 다이오드에 대응되는 서로 다른 미세공동 강도를 실현하고, 유기전계 발광장치의 전체적인 고색역 및 좁은 스팩트럼을 확보하였다.
선택 가능한 실시형태로서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 반사 전극층은 적층 설치된 반사층(111) 및 양극층(112)을 포함한다. 반사층(111) 및 양극층(112)은 공동으로 반사 전극층을 구성하고, 한편 반사 전극층의 두께를 증가하여 광경로를 증가하였으며, 나아가서 미세공동 효과를 향상시켰고, 다른 한편, 반사층(111)의 마련은 반사 전극층의 반사효과를 향상시켰고 미세 공동 효과를 더 향상시켰다.
본 실시예에서, 다른 발광파장의 각 유기발광 다이오드(1) 중의 양극층(112)의 두께는 모두 같은 것이 아니고, 반사층(111)의 두께는 서로 같다. 일반적으로, 녹색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 양극층의 두께를 적색광 및 청색광 발광파장에 대응되는 유기발광 다이오드의 양극층 두께보다 크게 마련하고, 양극층의 두께를 조절함으로써 발광파장에 대응되는 미세공동 공동의 길이의 조절을 실현한다.
여기서, 반사층(111)은 금속 재료층, 예를 들어 금속은층 등일 수 있다. 양극층(112)은 고일함수층, 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO)층일 수 있다.
선택 가능한 실시형태로서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 반투과 반반사 전극층은 적어도 두층의 차례로 적층 설치된 금속산화물층 및/또는 금속층을 포함한다. 구체적으로, 반투과 반반사 전극층은 차례로 적층 설치된 한층의 금속산화물층(131) 및 한층의 금속층(132)을 포함할 수 있고, 차례로 적층 설치된 두층의 금속산화물층(131)을 포함할 수도 있으며, 차례로 적층 설치된 한층의 금속산화물층(131), 한층의 금속층(132) 및 한층의 금속산화물층(131)을 포함할 수도 있고, 기타 조합 방식일 수도 있으며, 실제 필요에 따라 설정될 수 있다. 이로써 복수층의 금속산화물층 및/또는 금속층을 마련함으로써, 반투과 반반사 전극층의 두께를 증가하여 미세공동 광경로를 증가하며, 나아가서 미세공동 효과를 향상시켰다.
본 실시예에서, 금속산화물층(131)은 MoO3 또는 WO3또는 인듐 아연 산화물(IZO) 등일 수 있고, 금속층(132)은 Ag 또는 Mg 등일 수 있다.
선택 가능한 실시형태로서, 반투과 반반사 전극층의 광투과율은 15% 이상이고, 굴절율은 1보다 크고 2보다 작다.
실시예 1
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 본 실시예의 유기전계 발광장치는 세가지 다른 발광파장을 구비하는 단색광 유기발광 다이오드를 포함하고, 각각 적색광 유기발광 다이오드, 녹색광 유기발광 다이오드 및 청색광 유기발광 다이오드이다. 여기서, 세가지 유기발광 다이오드 모두 미세공동 구조를 가진다. 제2 전극층의 광투과율은 35%이다.
본 실시예에서, 적색광 유기발광 다이오드에 대응되는 λ1=630nm이고, n1=2이며, L1=1260nm이고,
녹색광 유기발광 다이오드에 대응되는 λ2=520nm이고, n2=3이며, L2=1560nm이고, 청색광 유기발광 다이오드에 대응되는 λ3=460nm이고, n3=2이며, L3=920nm이다.
본 실시예에서 적색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(200nm)/CBP:Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(280nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
본 실시예에서 청색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(110nm)/CBP:DPVBi(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
여기서, 녹색광 유기발광 다이오드의 정공수송층 TPD두께는 적색광 및 청색광 유기발광 다이오드의 정공수송층 TPD두께보다 두껍다.
실시예 2
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 실시예 1에서 제공하는 유기전계 발광장치와의 차이점은 녹색광 유기발광 다이오드의 발광층 수는 두개이고, 두개의 발광층 사이에 연결층이 마련되어 있다.
본 실시예에서, 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(90nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(90nm)/CBP:Ir(ppy)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
실시예 3
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 실시예 1에서 제공한 유기전계 발광장치와의 차이점은, 녹색광 유기발광 다이오드의 발광층에 열활성화 지연 형광(TADF)재료가 포함되어 있다.
본 실시예에서, 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(280nm)/4CzIPN：Ir(ppy)3(10%)(30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
실시예 4
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 실시예 1에서 제공하는 유기전계 발광장치와의 차이점은 본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드 제1 전극 중의 양극층은 광보상층이다.
본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(180nm)/CuPc(20nm)/TPD(100nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
실시예 5
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 실시예 1에서 제공하는 유기전계 발광장치와의 차이점은 녹색광 발광파장의 유기발광 다이오드의 제2 전극층은 세층의 차례로 적층 설치된 금속산화물층 및 금속층을 포함한다.
본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(280nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,10nm)/MoO3(60nm)/Mg:Ag(20%,10nm)/MoO3(60nm)이다.
실시예 6
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 그 구조는 실시예 1과 같고, 여기서, 제2 전극층은 Mg:Ag이고, 두께는 25nm이며, 광투과율은 15%이다.
실시예 7
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 실시예 1에서 제공한 유기전계 발광장치와의 차이점은 다음과 같다.
본 실시예에서, 적색광 유기발광 다이오드에 대응되는 λ1=630nm이고, n1=3이며, L1=1890nm이고,
녹색광 유기발광 다이오드에 대응되는 λ2=520nm이고, n2=4이며, L2=1560nm이고,
청색광 유기발광 다이오드에 대응되는 λ3=460nm이고, n3=2이며, L3=920nm이다.
본 실시예에서 적색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(380nm)/CBP:Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(430nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
본 실시예에서 청색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(110nm)/CBP:DPVBi(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
실시예 8
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 디바이스 구조는 실시예 1과 같다.
실시예 1에서 제공하는 유기전계 발광장치와의 차이점은 본 실시예의 유기전계 발광장치는 백색광 유기발광 다이오드로 구성되고, 백색광 유기발광 다이오드의 출광면에 각각 적색광 광학필터, 녹색광 광학필터 및 청색광 광학필터가 마련되어 있다.
본 실시예에서, 백색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 다음과 같다.
적색광 유닛은 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(100nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:Ir(ppy)3(15%):Ir(piq)3(0.2%)(30nm)/TPBi(30nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:DPVBi(3%,30nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이고,
녹색광 유닛은 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(180nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:Ir(ppy)3(15%):Ir(piq)3(0.2%)(30nm)/TPBi(30nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:DPVBi(3%,30nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이며,
청색광 유닛은 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:Ir(ppy)3(15%):Ir(piq)3(0.2%)(30nm)/TPBi(30nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:DPVBi(3%,30nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이고,
적색광 광학필터, 녹색광 광학필터 및 청색광 광학필터의 파장은 각각 630nm, 522nm 및 456nm이다.
실시예 9
본 출원의 실시예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 디바이스 구조는 실시예 1과 같다. 실시예 1에서 제공한 유기전계 발광장치와의 차이점은 다음과 같다.
적색광 및 청색광 유기발광 다이오드는 미세공동 구조를 가지지 않는다.
비교예1
본 비교예는 유기전계 발광장치를 제공하고, 디바이스 구조는 실시예 1과 같으며, 차이점은 n1=n2=n3=2이다.
본 실시예에서 적색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(200nm)/CBP:Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(130nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
본 실시예에서 청색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(110nm)/CBP:DPVBi(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
비교예2
본 비교예는 유기전계 발광장치를 제공하고, 디바이스 구조는 실시예 1과 같으며, 차이점은 n1=n2=n3=1이다.
본 실시예에서 적색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이고,
본 실시예에서 녹색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP:Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(20nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이며,
본 실시예에서 청색광 유기발광 다이오드의 디바이스 구조는 ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(10nm)/TPD(20nm)/CBP:DPVBi(3%,20nm)/TPBi(20nm)/LiF(1nm)/Mg:Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)이다.
비교예3
본 비교예는 유기전계 발광장치의 구체적인 예시를 제공하였다. 디바이스 구조는 실시예 1과 같고, 차이점은 제2 전극층이 Mg:Ag이고, 두께가 40nm이며, 광투과율이 10%이다.
상술한 디바이스의 성능을 테스트하고 테스트 결과를 다음의 표 1에 나타낸 바와 같다.
[표 1]
Figure pct00001
상술한 표의 데이터로부터 알 수 있다시피, 본 출원의 실시예는 미세공동 광경로를 조절하고 고준위 미세공동 구조를 이용함으로써 색순도 및 색역 면적을 현저하게 향상시킬 수 있고, 최적화한 디바이스의 색역 면적은 100%BT.2020에 가까우며, 동시에 높은 디바이스 효율을 유지할 수 있다.
상술한 실시예는 명백하게 설명하기 위해 예를 든 것에 불과하고, 실시 형태에 대해 한정하고자 하는 것이 아닌 것은 자명한 것이다. 본 기술 분야의 당업자에게 있어서, 상술한 설명의 기초 상에 기타 다른 형태의 변화 또는 변경을 진행할 수 있으며 여기서 모든 실시예에 대해 일일이 나열하지 않으며 이로부터 파생된 자명한 변화 또는 변경은 여전히 본 발명의 청구 범위 내에 속한다
1: 유기발광 다이오드
11: 제1 전극층
111: 반사층
112: 양극층
12: 발광층
121: 연결층
13: 제2 전극층
131: 금속산화물층
132: 금속층
14: 광학필터
15: 광보상층
151: 정공주입층
152: 정공수송층
153: 전자차단층
154: 정공차단층
155: 전자수송층
156: 전자주입층

Claims (20)

  1. m가지 다른 발광 파장을 구비하는 발광유닛을 포함하고, 상기 발광유닛은 단색광 유기발광 다이오드 및/또는 광학 필터가 마련되어 있는 백색광 유기발광 다이오드를 포함하는 유기발광 다이오드이며,
    적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드는 미세공동 구조를 가지고,
    상기 미세공동 구조를 가지는 상기 유기발광 다이오드의 미세공동 광경로(Li)와 이에 대응되는 상기 발광유닛의 발광파장(λi)은 관계식 Li=niλi를 만족하며,
    여기서, ni≥2이고, ni는 양의 정수이며, 상기 m가지 다른 발광 파장(λi)을 구비하는 발광유닛 중의 적어도 하나에 대응되는 ni는 3 이상이고, m≥i≥1이며, i, m은 양의 정수인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 m은 3이고, λ1＞λ2＞λ3이며, n2＞n1이고, n2＞n3인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  3. 제2항에 있어서,
    577nm≥λ2≥492nm이고, n2≥3인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  4. 제3항에 있어서,
    600nm≥λ1≥760nm이고, 435nm≥λ3≥480nm인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  5. 제1항 내지 제4항 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기발광 다이오드는 적층 설치된 제1 전극층, 발광층 및 제2 전극층을 포함하고,
    상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 상기 미세공동 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  6. 제5항에 있어서,
    다른 발광 파장을 구비하는 각 상기 유기발광 다이오드 중 상기 발광층의 두께(Hi)는 관계식 H2>H1, H2>H3을 만족하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  7. 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드에 적어도 두개의 상기 발광층을 구비하고, 인접한 상기 발광층 사이에 연결층이 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결층은 투명층이고, Li2CO3, HAT-CN, TAPC, TAPC와 HAT-CN의 도핑 재료, Ag, ITO재료에서 선택된 한가지 재료로 형성된 단일 필름층 또는 여러가지 재료로 형성된 복수층 적층 복합 구조이고, 상기 연결층의 두께는 5nm-100nm이며, 상기 연결층의 굴절율은 1.6-2.2인 것을 특징으로 유기전계 발광장치.
  9. 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 상기 발광층에 열활성화 지연 형광재료를 포함하는 것을 특징으로 유기전계 발광장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발광층에 호스트 재료 및 게스트 재료를 포함하고, 상기 호스트 재료는 두가지 열활성화 지연 형광재료를 포함하며, 상기 두가지 열활성화 지연 형광재료는 엑시 플렉스를 형성하고, 상기 게스트 재료는 형광재료인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열활성화 지연 형광재료는 4CzIPN, 2CzPN, 4CzPN, 4CzTPN, 4CzTPN-Me, 4CzTPN-Ph에서 선택되고, 상기 형광 재료는 Alq3, C545T, DPVBi, DCJTB에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  12. 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 상기 미세공동 구조에 광보상층이 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광보상층은 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 정공차단층, 전자수송층 및 전자주입층 중의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  14. 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 유기발광 다이오드의 제1 전극층은 반사 전극층이고, 제2 전극층은 반투과 반반사 전극층인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  15. 제14항에 있어서,
    유기발광 다이오드 중의 반사 전극층의 두께는 모두 같은 것이 아닌 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 반사 전극층은 적층 설치된 반사층 및 양극층을 포함하고, 다른 발광파장을 구비하는 각 상기 유기발광 다이오드 중의 상기 양극층의 두께는 모두 같은 것이 아니고, 상기 반사층의 두께가 서로 같은 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반사층은 금속 재료층이고, 상기 양극층은 고일함수층인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 반투과 반반사 전극층은 적어도 두층의 차례로 적층 설치된 금속산화물층 및/또는 금속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 금속산화물층은 MoO3, WO3, IZO에서 선택되고, 상기 금속층은 Ag, Mg에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 반투과 반반사 전극층의 광투과율은 15% 이상인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광장치.
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