TWI499355B - 具有可調電荷載體注入的有機發光裝置 - Google Patents

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Description

具有可調電荷載體注入的有機發光裝置
本發明係關於有機發光裝置(OLED)及包括具有可調電荷載體注入的此類OLED之顯示器且係關於操作此類OLED及顯示器之方法。
OLED係具有在彼此頂部配置之若干層(層堆疊)的發光裝置，該等層包括在兩個電極(陽極與陰極)之間配置的至少一有機發光層(EL層)。藉由該EL層之受激發之發光分子(有可能嵌入一有機矩陣材料中)發射光。藉由將電子電洞對之重新組合能量傳輸主該EL層中之一重新組合區某處內的發光分子來激發該等發光分子。該等電子及電洞(電荷載體)係自該等電極注入至有機層堆疊中，此係由於在該EL層中建立一電場之操作電壓亦為透過該有機層堆疊傳送該等電荷載體之原因。在常見OLED中，藉由所施加電壓、電極的工作函數及OLED層堆疊之電性能決定該注入。若要OLED層堆疊保持完全平衡，僅可以一有效方式操作OLED。若該重新組合區位於該EL層內且適當調整兩種類型之電荷載體之數量以防止電荷載體到達相反電極(電子→陽極或電洞→陰極)，則一OLED保持完全平衡。主要在EL層外部的一重新組合區會增加經由非發射通道重新組合能量之損失。同樣，到達相反電極之電洞或電子亦不能激發發光分子。此外，並非設計用於載入錯誤類型的電荷載體之層可能顯示一更糟的壽命行為。因此，常見OLED進一步包括額外的電洞及/或電子傳輸層，具有適合厚度之阻擋層或注入層。在製造該OLED後，僅可藉由改變操作電壓變更電荷載體之注入及其透過該堆疊之傳輸特性。在電子與電洞之間，電荷載體移動性移動率顯著不同。此外，該電荷載體移動性移動率依賴於電場或載體濃度且因此將以一複雜方式隨所施加電壓而變化。例如，可藉由調整操作電壓重新定位主要位於EL層外部的一重新組合區，但亦會改變電荷載體濃度及該重新組合區之寬度。此會導致大量電荷載體到達相反電極或僅設計用於載入其他類型之電荷載體的應力有機層。因此，需要能夠獨立於操作電壓調整電荷載體注入至該有機層堆疊中，從而決定在有機層堆疊中電荷載體之傳輸。
因此，本發明之一目的係提供一有機發光裝置，其中可獨立於操作電壓調整電荷載體之注入。
此目的係藉由適用於類比於一雙極電晶體操作之一有機發光裝置實現，該有機發光裝置包括在一第一電極與一第二電極之間配置的至少一有機發光層作為一集極層，其中該第一電極包括一第一反射器層及在該第一射極層與該集極層之間配置的一第一基極層。
術語「至少一有機發光層」表示位於第一與第二電極之間的一有機層堆疊。在一具體實施例中，此層堆疊僅由一有機發光層組成。在其他具體實施例中，該有機層堆疊可包括額外層，例如電洞/電子傳輸層、電洞/電子注入層及/或電洞/電子阻擋層以及發射不同顏色光之不同有機發光層。
術語「射極層」與用於有機發光層發射光之術語「發射層」相比，表示電荷載體注入/擴散至基極層中(「電荷載體之發射」)。
術語「雙極電晶體」包括所有類型的雙極電晶體，例如雙極接面電晶體、異質雙極電晶體及有機電晶體。已知兩個理論上不同的雙極電晶體：一npn電晶體及一pnp電晶體。該雙極電晶體包括一np二極體及一pn二極體：射極-基極二極體及基極-集極二極體。術語「n」及「p」表示包括摻雜有原子之半導體材料之層，該等原子將電子(n摻雜)或電洞(p摻雜)遞送至該半導體之導電或價電子帶。基極-集極之二極體係為光發射及透過該有機層堆疊之電荷傳輸之原因，而射極-基極二極體係用於電荷注入控制。一雙極二極體之一特徵係有可能獨立地在集極層與基極層之間施加一第一電壓(UCB )且在射極層與基極層之間施加一第二電壓(UEB )，從而獨立地操作基極-集極二極體與射極-基極二極體。將該有機發光層電性連接至該第二電極。根據本發明之一具體實施例，在第二電極與作為該第一電極之一部分的第一基極層之間施加UCB 。因此，UCB 對應於具有兩個習知金屬電極之一常見OLED之操作電壓UDrive 。
根據本發明，具有可調電荷載體注入的有機發光裝置之操作效應如下：
在一npn雙極電晶體中，一正的基極(B)電流控制該正的集極(C)電流。此處，一正電流方向表示朝該電晶體引導一電流。在UCB >0之情形下，基極-集極二極體係反向偏壓。
a)假設UEB =0藉由一p摻雜基極層將用於電子注入之射極層(E)與有機層堆疊(集極層)分離。理想的情形係，不論UCB >0，此處均無電子注入。在此情形下，OLED僅為一單一電荷(電洞)裝置而不能發射光。
b)當在該射極-基極二極體處施加一正偏壓(UEB <0)時，電子將自該射極層透過該基極層擴散至集極層(有機層堆疊)內。基極電流通常比所得集極電流小兩個等級。因此，該基極層中將充滿電子(獨立於UCB )，該等電子隨後可用於注入至有機層堆疊中(例如有機發光層(集極C))，以產生電激發光。在基極-射極介面處之電子濃度將增加很多，使得藉由擴散且在UCB >0的情況下，電子將注入至有機層堆疊中，此可藉由UEB 控制而不影響UCB 。在n摻雜射極層與p摻雜基極層中，存在由少數電荷載體組成之擴散尾部。若射極-基極二極體在正向方向上充分偏壓，則在該基極層中之電子的擴散尾部會增加直至其到達基極-集極接面。此等電子隨後係注入至反向偏壓之基極-集極接面且因此注入至有機層堆疊有機發光層中，此亦導致電激發光。
上述注入方法獨立於第一電壓(基極-集極電壓)。該方法相應地固持於將電洞注入至一OLED中，其中該有機層堆疊係配置在一n摻雜基極層頂部上，該n摻雜基極層係在一p摻雜射極層頂部上。此處，該有機層堆疊(有機發光層)再次用作集極層。
由於具有獨立的可調電荷注入(經由UEB )及電荷傳輸(經由UCB )，因此可變更重新組合區之位置與寬度，同時仍保持一良好的電荷載體平衡，該平衡係部分地藉由本發明之層堆疊及層材料預定。現在，藉由適當調整UEB 及UCB 很容易補償導致上述問題的有機層堆疊之層厚、材料組成及材料特性之變化。一適當安排之重新組合區及一同時適當保持/調整之電荷載體平衡最大化關於光輸出之效能且最小化由於電荷載體朝相反電極穿透該重新組合區造成的對壽命方面的不利影響。最終，由於一適當調整之電荷載體平衡，因此可避免電子及/或電洞阻擋層，從而減少穿透強度及因此之製備成本。可減少或完全避免電洞傳輸層中載入電子或電子傳輸層中載入電洞。另一優點係，僅需要很低的電壓UEB 控制透過有機層堆疊之電流流動。根據本發明之OLED裝置可在一「光開啟」與一「光關閉」模式之間快速切換，且切換基極電流可顯著小於整個OLED(C及E)電流。在該「光開啟」模式下，第二電極將電荷載體注入至有機層中，而在「光關閉」模式下，第一電極未將電荷載體注入有機層或注入一可忽略量之電荷載體至該有機層中。第二電極之電荷載體注入之特性將不受在光開啟模式與光關閉模式之間切換第一電極的影響。
任何半導體材料均可用作基極及射極層之材料，例如n或p摻雜矽。
在一具體實施例中，第一電極對可見光係透明的。若以一基板/第一電極/有機層堆疊/第二電極之層序列製備OLED，則該OLED可作為具有一反射第二電極之一底部射極(透過該基板發射光)來操作。在一基板/第二電極/有機層堆疊/第一電極之層序列的情形下，該OLED可作為具有一反射第二電極或一反射基板之一頂部射極(透過遠離該基板之側發射光)來操作。此處，一厚的反射第二電極亦可用作所應用之層堆疊之一基板。在一載外透明之第二電極的情形下，該OLED可作為一雙側發射裝置操作。用於該第二電極之透明半導體材料係寬帶隙材料。具有大帶隙之較佳材料包括GaN、InGaN、AlGaN、InAlN、GaInAlN、GaAs、AlGaAs、GaP、InP之群組中之至少一材料或氧化物材料，例如In2 O3 、SnO2 、ZnO或CuAlO2 。為對所有可見光譜獲得一透明度，該帶隙(直接或間接)應大於大約3eV。
在另一具體實施例中，該第二電極包括一第二射極層及配置在該第二射極層與集極層之間的一第二基極層，以便亦控制其他類型電荷載體之電荷載體注入。例如，經由施加至第一電極之第一射極層與第一基極層的UEB 控制電子注入至有機層(或層堆疊)中，且經由施加至第二電極之第二射極與第二基極層之一第三電壓UEB2 控制電洞之注入，或反之亦然。
在另一具體實施例中，該有機發光層包括至少適用於發射一第一色彩之光的一第一子層及適用於發射不同於第一色彩之一第二色彩之光的一第二子層。此處，藉由適當調整UEB 及UCB 偏移重新組合區致能所發射光之色點之調整。對於第一組UEB 及UCB ，該重新組合區可主要定位在該第一子層內，導致由該第一色彩決定光發射。對於第二組UEB 及UCB ，該重新組合區可主要定位在該第二子層內，導致由該第二色彩決定光發射。相同修改可用於發射三個或三個以上不同色彩之光的三個或三個以上不同子層以調整/修改自該OLED裝置發射之重疊光之色點。為實現一特定色彩之光發射，亦可在一切換模式下操作OLED，即用足以確保給人眼一恆定色彩印象之一切換頻率控制UEB 及UCB 的情況下，調變發射色彩。
在另一具體實施例中，構造第一電極之射極層與第一基極層以形成適用於分離操作之第一電極之一像素陣列。可在導致OLED發射光之第一電極之一電荷載體注入模式(UEB ≠0)與導致OLED不發光之該第一電極之一非注入模式(UEB =0)之間快速切換每一像素。第二電極之電荷載體注入之特性不會因此變化。第二電極將繼續注入一類型之電荷載體，但在非注入模式(光關閉模式)下操作第一電極期間，電子-電洞重新組合及後續光發射所需之電荷載體之對應類型並不存在。因此，部分OLED發射光，而部分OLED保持不發射。該等部分可用適當電源來修改。
本發明亦係關於一顯示裝置，其具有第一電極之一結構化第一發射層及一結構化第一基極層以形成適用於分離操作之第一電極之一像素陣列，該顯示裝置進一步包括一操作單元，其適用於在一電荷載體注入模式下或在一電荷載體非注入模式下，獨立於其他像素操作至少一些像素。適當的操作單元為熟悉此項技術者所熟知。在此情形下，OLED不僅用作一顯示器之一背光，其本身亦藉由提供可在配置在該等像素頂部上的有機發光層之發射與非發射模式之間個別切換之像素併入顯示功能。該顯示器可為一全彩顯示器，只要該發光層包括緊密配置在一起的紅色、綠色及藍色發射區域。在一較佳具體實施例中，OLED包括未經構造但堆疊之紅色、綠色及藍色發射層及一結構化之第二電極以能夠針對每一像素亦個別操作UCB 。在此情形下，可藉由將重新組合區(例如)自一紅色發射層偏移至一綠色或藍色發射層獲得色彩變化。在另一具體實施例中，亦以與像素類似之一方式構造第一電極以更精確地開啟/關閉有機發光層之光發射。
本發明進一步係關於根據請求項1之有機發光裝置之一操作方法，其包括以下步驟
-在第二電極與第一基極層之間施加一第一電壓UCB 以調整透過有機發光層之電荷載體之傳輸，及
-在第一射極層與第一基極層之間施加一第二電壓UEB 以調整電子或電洞自該第一電極至有機發光層中之注入。
獨立調整第一及第二電壓UCB 及UEB 。電荷載體係電子及電洞。適當分離調整第一及第二電壓顯著減少電荷載體到達相反電極之可能性，從而導致一更有效的OLED操作。對於有機發光層中之光產生，到達相反電極之電荷載體遺失。位於第一與第二電極之間的有機層堆疊可僅包括一發光層。在其他具體實施例中，該有機層堆疊可包括額外層，例如電洞/電子傳輸層、電洞/電子注入層及/或電洞/電子阻擋層以及發射不同色彩光之不同有機發光層。此外，該方法致能以一方式操作OLED，其中主要設計用於傳輸一類型之電荷載體之層至少較少載入其他類型之電荷載體，從而導致該等層具有一較佳壽命性能。上述方法可致能藉由避免電荷載體阻擋層減少一OLED裝置之有機層之數量。
在一具體實施例中，該方法包括選擇一適當的第一及第二電壓之步驟以調整一重新組合區之位置及/或寬度使其基本上位於該有機發光層內。在此具體實施例中，將實現OLED壽命之一進一步改良，同時實現有機發光層中光產生之一改良效率。重新組合能量將在存在發射分子的位置釋放。在重新組合區內，大部分電子與電洞受到限制且因此不能穿透層，其中該等電荷載體之存在係不合需要的。術語「基本上」係關於有機發光層之厚度與重新組合區之寬度之間的比率。此處，「基本上」對應於大於0.8之一比率，較佳大於0.9，更佳大於1.0。
在一較佳具體實施例中，其中有機發光層包括至少適用於發射一第一色彩之光之一第一子層及適用於發射不同於該第一色彩之一第二色彩之光的一第二子層，選擇適當的第一及第二電壓以在一子層中基本定位該重新組合區。此處，可修改發射光之色彩。若重新組合區在整個有機發光層(所有子層)上延伸，則所發射光係自當前子層發射的所有光之重疊。子層數量可係不同，例如2層、3層，及更多。在發射紅色、綠色及藍色光之三層的情形下，重疊的發射光將為白色。藉由偏移重新組合區之位置，有可能偏移該白光之色點(重新組合區之位置及寬度的較小變化)。藉由使重新組合區之寬度及位置發生較大變化，有可能僅獲得紅色、綠色或藍色光。上述範例僅為一種可能的色彩修改。其他數種不同修改亦係可調整。存在可調整的重疊光之其他幾種發射色彩，此取決於當前有機層堆疊、所選定之發光材料及所施加之第一及第二電壓。在兩個不同色彩/亮度之間快速切換能給人眼恆定的印象。在兩個色彩之間進行此快速切換可實現混合該兩種色彩之一添加的色彩，從而導致向一使用者提供由該兩個色彩組成之一發射光。理論上，發射紅色、綠色及藍色之根據本發明之一OLED(3種不同的發光層)可作為一動態光源操作，該動態光源具有可調整至由三原色紅色、綠色及藍色定義之色域內的任何色點的一光色彩。
在另一具體實施例中，操作一OLED裝置之方法進一步包括下列步驟，該OLED裝置包括一第二射極層及在該第二射極層與集極層之間配置的一第二基極層以便亦控制其他類型之電荷載體之電荷載體注入
-在第二射極層與第二基極層之間施加一第三電壓UEB2 以調整電子或電洞自該第二電極注入至有機發光層中。
若可經由UEB 及UEB 控制電荷載體(電子及電洞兩者)之注入特性，則可更精確地實行重新組合區之寬度及位置之調整。
本發明進一步係關於操作一顯示裝置之一方法，其中構造該有機發光裝置之第一電極之第一發射層及第一基極層以便形成適用於分離操作之第一電極之一像素陣列，且該顯示裝置進一步包括一操作單元，其適用於在一正向偏壓或一反向偏壓模式下獨立於其他像素操作至少一些像素，該方法包括以下步驟
-在正向偏壓模式下施加第二電壓UEB 至應發射光之像素，及
-在反向偏壓模式下施加第二電壓UEB 至不應發射光之像素，及
經由一控制單元控制在正向偏壓模式或反向偏壓模式下施加該第二電壓至每一像素。由於可藉由UEB 導引至有機層堆疊中之注入，因此此原理可用於將一OLED裝置之一像素開啟及關閉。因此，本發明亦可用於定址包括根據本發明之一有機發光裝置之一顯示裝置之像素。
圖1顯示根據先前技術之一有機發光裝置之一側視圖。在一第一電極1與一第二電極2之間配置有機發光層3(或層堆疊)。在某些情形下，該有機層堆疊僅包括一層，即有機發光層3。在其他具體實施例中，該有機層堆疊可包括額外層，例如電洞/電子傳輸層、電洞/電子注入層及/或電洞/電子阻擋層以及發射不同色彩光之不同有機發光層。在兩個電極1與2之間施加操作電壓UDrive 。假設電極1為陰極且電極2為陽極，自陰極1注入電子且自陽極2注入電洞。重新組合區之位置(來自陰極之電子及來自陽極之電洞將重新組合之區域)取決於結構、設計及材料特性以及所施加之UDrive 。由於電洞相較於電子具有更高的移動性移動率，因此，在低UDrive 下，重新組合區將靠近陰極1，而在UDrive 增加時，其將朝陽極2移動。同時，因為該OLED內之電場與UDrive 大致成正比，故電荷載體之注入以及有機發光層3(或層堆疊)內之傳輸特性將改變。重新組合區之寬度及位置以及電荷載體注入對於UDrive 之複雜相依性防止一調整，其中在無有機層堆疊3延伸層設計的情況下，可避免負面效應，例如電荷載體穿透至相反電極及/或無效的光產生。
圖2顯示根據本發明如同一電晶體操作之一OLED之側視示意圖。此處，有機發光層3(或在多個有機層之情形下為有機層堆疊)用作集極層3，其具有配置在該集極層3頂部上的一第二電極2。該第一電極1包括兩個不同層，一第一基極層1B及一第一射極層1E，其中在該第一射極層1E與有機發光層3(或在多個有機層之情形下為有機層堆疊)之間配置該第一基極層1B。相比於先前技術，根據本發明之OLED可用兩個可獨立調節之UCB 及UEB 操作。UCB 表示施加在第二電極3與第一基極層1B之間的電壓(經由第一電極)，UEB 表示施加在第一射極層1E與第一基極層1B之間的電壓。可在一剛性或撓性基板(此處未圖示，例如玻璃或塑膠基板)土製備整個層堆疊。在替代性具體實施例中，一厚電極1或2亦可用作一基板。至少一電極1或2必須為透明的以用作OLED之發射表面。若電極2為發射表面，則該電極材料可為氧化銦錫(ITO)或其他透明且導電之材料。若電極2之材料為一不透明導電材料(例如Al或Ti)，則另一電極1必須為透明。一射極-基極雙層1B、1E可包括n摻雜及p摻雜半導體材料。在透明層之情形下，該導電材料應為一寬帶隙材料。為在整個可見光譜中具有全透明性，該帶隙應大於3eV。取決於OLED之應用及所需發射色彩，帶隙亦可較小(僅對具有較長波長之可見光透明，例如紅色及/或綠色光)。適當寬帶隙材料係GaN、InGaN、AlGaN、InAlN、GaInAlN、GaAs、AlGaAS、GaP、InP或氧化物材料In2 O3 、SnO2 、ZnO或CuAlO2 。p及n摻雜劑應為能夠遞送電子(n摻雜)或電洞(p摻雜)至該半導體材料之導電或價電子帶的原子。適合的摻雜劑為熟悉此項技術者所熟知。在一非透明電極1之情形下，可使用任何半導體材料，例如n或p摻雜矽。尤其對於基極及射極層而言，電極1及2之典型厚度大致分別為100nm與1μ，藉此，較佳藉由少數載體擴散長度及德拜長度決定基極層厚度。
有機層堆疊3可僅包括一有機發光層3，其包括聚合物發光結構或嵌入小發光分子(例如發藍光之Flrpic、發綠光之Ir(ppy)3 或發紅光之Ir(2t-ppy))之一矩陣材料(例如MTDATA，4,4,4-三(N-3-甲苯基-N-苯基胺)三苯基胺)。在其他具體實施例中，有機層堆疊3可包括額外層，例如電洞傳輸層(例如α-NPD)及/或電子傳輸層(例如Alq3 或TPBI)、配置在傳輸層與電極之間的電洞注入層(例如NHT1:NDP2)及/或電子注入層(例如NET5:NDN1)、配置在有機發光層與電極之間的電洞阻擋層(白色有機電致發光層摻雜α-NPD)，從而防止電荷載體到達相反電極。該等有機層之典型層厚在10nm與500nm之間變更。
一第一具體實施例包括一OLED，其係設計成類比於用一有機發光層3作集極(C)之一npn電晶體。當施加一正基極-集極電壓UCB ，時，在該頂部電極(連接至C之電極2)處存在一正電位以將電洞注入層3中。用於電子注入之其他接點由p摻雜半導體材料之第一基極層(1B)及高度n摻雜半導體材料之第一射極層(1E)組成。理想的情形係，當UEB =0時，此處亦無電子注入(不論UCB >0)。當現在在射極-基極二極體處施加一正向偏壓(UEB <0)時，電子將自第一射極層1E透過第一基極層1B擴散至集極層3(C)。透過第一基極層1B之電流通常比透過集極層3(此處為有機發光層3或層堆疊)之電流小兩個等級。因此，第一基極層1B中將充滿電子(與UCB 無關)，該等電子接著可用於注入至集極層3中。
一第二具體實施例包括一OLED，其係設計成類比於一npn電晶體，其中施加與該第一具體實施例相對之一射極-基極電壓UEB >0。將一OLED裝置沈積至一薄的p-Si層上(第一基極層1B)，該層係在一n-Si第一射極層1E之頂部上。作為p導體，該第一基極層1B允許在UEB >0時僅將少量電子注入至有機層3中，而不論正UCB 如何。可藉由UCB 控制在有機堆疊3中的電場，此處不需要如習知OLED決定OLED裝置中之電子電流。在此OLED結構中之第二電極2可為一透明導電陽極，例如氧化銦錫。在n摻雜第一射極層1E與p摻雜第一基極層1B中，存在由少數載體(n摻雜之射極中之p*及p摻雜基極中之n*)組成之「擴散尾部」。若該E-B接面在正向方向上充分偏壓，則n*會增加直至其「擴散尾部」到達C-B接面。隨後將該等電子n*注入至反向偏壓之C-B接面且因此注入有機發光層3(或層堆疊)中。
重要的是要注意到，該p摻雜基極材料之導電帶應大於或等於有機發光層3(或層堆疊)中的對應傳輸帶，該傳輸帶在此範例中為LUMO(最低未佔據分子軌道)。在一較佳具體實施例中，第一基極層1B之厚度小於p摻雜矽中電子的擴散長度且高於其德拜長度。
當然，上述注入方法很容易延伸用於注入電洞至一OLED中。在此情形下，在一n摻雜第一基極層1B之頂部上生長OLED層堆疊，該1B係在p摻雜第一射極層1E之頂部上。有機發光層3(或層堆疊)將再次用作集極層C。
當將雙極Si二極體(n-p-或p-n)用作可控注入接點時，頂部生長之OLED較佳應為在最高有機層3之頂部上具有一透明陽極2或一透明陰極2之一頂部發射OLED。
此外，可將本發明延伸至III-V半導體、II-VI半導體、異質雙極電晶體及提供n-p或p-n結構作為一OLED之可控注入接點之有機電晶體。
在另一具體實施例中，有機發光裝置包括兩個注入可控電極(兩個先前類型)，其可以對兩個載體類型之注入以及橫跨有機層(堆疊)3之電壓提供一分離控制，如圖3所示。此處，除具有第一射極1E及第一基極層1B之第一電極1外，第二電極2包括一第二射極層2E及在第二射極層2E與有機發光層3(或有機層堆疊3)之間配置的一第二基極層2B。可在第二射極層2E與第二基極層2B之間施加一第三電壓UEB2 ，以便控制同樣自第二電極2至有機層3(或層堆疊3)中的電荷載體注入特性。針對第一電極1及UEB ，將以前述一類比程序控制電荷載體注入。若對第二射極層2E及第二基極層2B應用寬頻隙半導體材料，則該第二電極2可為透明的。在一不透明第二電極2的情形下，可應用任何半導體材料或在該第二射極層2E之頂部上配置一額外的反射層(例如A1)。
由於可藉由UEB 導引至有機發光層(或層堆疊)中之注入，因此可將此原理用於開啟及關閉一OLED顯示器之一像素。因此，本發明亦可用於定址一OLED顯示器中之一像素4，如圖4內所示。可在第一基極層-第一射極層像素4之一個別陣列中構造第一電極1、1B、1E，其中使每一像素4個別接觸至一操作單元5以便根據包括將在該顯示裝置上顯示之視訊資訊的一操作信號定址與像素相關之一電壓UEB 。實現個別定址之此操作單元5及適當的像素圖案(尺寸、配置)為熟悉此項技術者所熟知。為更精確地控制配置在像素4頂部上的發光層3之發光特性，可在如同像素4之至少一類似圖案中構造第二電極2，如參考圖4中之數字6所指示。或者，未在電極2之右側上構造該第二電極，如圖4內所解說。每一像素之個別電位可為集極、基極或射極電位或兩者或全部。
在另一具體實施例中，該OLED顯示裝置此外可包括具有第二射極層、一第二基極層之一第二電極，其較佳構造在包括第二射極及基極層之像素中。
上述具體實施例中元件與特徵之特定組合僅為範例；同時，明確涵蓋此類教示及其中其他教示的互換與替代。如熟悉本技術人士將明白，熟悉本技術人士可對本文中所作之說明進行變更、修改與其他實施方式而不致脫離所申明之本發明的精神與範疇。據此，上文之說明僅為舉例而並非意欲限制。本發明之範疇在下列申請專利範圍及其等效物中定義。此外，於說明與申請專利範圍中使用之參考符號不限制所申明之本發明的範疇。
1．．．第一電極
2．．．第二電極
3．．．有機發光層/集極層
4．．．像素陣列
5．．．操作單元
6．．．圖案
1B．．．第一基極層
1E．．．第一射極層
2B．．．第二基極層
2E．．．第二射極層
圖1係藉由一單一操作電壓Udrive 操作之先前技術OLED，
圖2係根據本發明之OLED，其具有包括一第一基極層及一第一射極層之一第一電極，
圖3係根據本發明之OLED，除包括一第一基極層及一第一射極層之一第一電極外，其具有包括一第二基極層及一第二射極層之一第二電極，及
圖4係具有根據本發明之OLED之顯示裝置。
1．．．第一電極
2．．．第二電極
3．．．有機發光層/集極層
1B．．．第一基極層
1E．．．第一射極層

Claims (10)

  1. 一種有機發光裝置，其適用於類比於(analog to)一雙極電晶體操作，該有機發光裝置包括在一第一電極(1)與一第二電極(2)之間配置的至少一有機發光層(3)作為一集極層，其中該第一電極(1)包括一第一射極層(1E)及在該第一射極層(1E)與該集極層(3)之間配置的一第一基極層(1B)，其中該第二電極(2)包括一第二射極層(2E)及在該第二射極層(2E)與該集極層(3)之間配置的一第二基極層(2B)。
  2. 如請求項1之有機發光裝置，其中該第一電極(1、1B、1E)對可見光係透明的。
  3. 如請求項2之有機發光裝置，其中該第一電極(1、1E、1B)之材料包括GaN、InGaN、AlGaN、InAlN、GaInAlN、GaAs、AlGaAs、GaP、InP之群組中之至少一材料或處於一或多個摻雜狀態下的氧化物材料。
  4. 如請求項1至3中任一項之有機發光裝置，其中該有機發光層(3)包括適用於發射一第一色彩之光之至少一第一子層及適用於發射不同於該第一色彩之一第二色彩之光的一第二子層。
  5. 如請求項1至3中任一項之有機發光裝置，其中構造該第一電極(1)之該第一射極層(1E)及該第一基極層(1B)以形成適用於分離操作之第一電極(1)之像素(4)之一陣列。
  6. 一種顯示裝置，其包括如請求項5之一有機發光裝置及一操作單元(5)，該操作單元適用於在一正向偏壓模式或 一反向偏壓模式下獨立於其他像素(4)地操作像素(4)之至少一些像素。
  7. 一種操作如請求項1之一有機發光裝置之方法，其包括以下步驟：- 在該第二電極(2)與該第一基極層(1B)之間施加一第一電壓UCB 以調整透過該有機發光層的電荷載體之傳輸，- 在該第一射極層(1E)與該第一基極層(1B)之間施加一第二電壓UEB 以調整電子或電洞自該第一電極至該有機發光層中的注入，及- 在該第二射極層(2E)與該第二基極層(2B)之間施加一第三電壓UEB2 以調整電子或電洞自該第二電極至該有機發光層中之注入。
  8. 如請求項7之方法，其進一步包括選擇一適當第一及第二電壓UCB 及UEB 之步驟以調整一重新組合區之位置及/或寬度而使其基本上位於該有機發光層(3)內。
  9. 如請求項7或8之方法，其中該有機發光層(3)包括適用於發射一第一色彩之光之至少一第一子層及適用於發射不同於該第一色彩之一第二色彩之光的一第二子層，以及選擇該等適當的第一及第二電壓UCB 及UEB 以便將該重新組合區基本上定位在一子層中。
  10. 一種操作如請求項6之一顯示裝置之方法，其包括以下步驟：- 在該正向偏壓模式下施加一第二電壓UEB 至應發射 光之該像素(4)，及- 在該反向偏壓模式下施加該第二電壓UEB 至不應發射光之該像素(4)，及- 經由該操作單元(5)控制在該正向偏壓模式下或反向偏壓模式下該第二電壓UEB 至每一像素(4)之該施加。
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