TWI536630B - 有機發光元件 - Google Patents

有機發光元件 Download PDF

Info

Publication number
TWI536630B
TWI536630B TW103141354A TW103141354A TWI536630B TW I536630 B TWI536630 B TW I536630B TW 103141354 A TW103141354 A TW 103141354A TW 103141354 A TW103141354 A TW 103141354A TW I536630 B TWI536630 B TW I536630B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
organic electroluminescent
emitting
unit
organic
Prior art date
Application number
TW103141354A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201605094A (zh
Inventor
宋兆峰
賴志明
李美儒
張怡鳴
陳振坤
Original Assignee
財團法人工業技術研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 財團法人工業技術研究院 filed Critical 財團法人工業技術研究院
Priority to CN201510277545.1A priority Critical patent/CN105322096A/zh
Publication of TW201605094A publication Critical patent/TW201605094A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI536630B publication Critical patent/TWI536630B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H10K50/131—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32—Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/27—Combination of fluorescent and phosphorescent emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

有機發光元件
本揭露是有關於一種有機發光元件。
有機發光元件，一般亦簡稱OLED，係具有低驅動電壓(low drive voltage)、高亮度(high luminance)、廣視角、以及可應用於全彩化平面顯示器(full color flat displays)和其他應用等特性，而受到注目。再者，OLED可以提供接近自然光的全光譜光線(full spectrum light)。由於OLED的這些特性，使得相關業者對於OLED在發光應用技術領域中之發展，相較於其他發光應用，其興趣與日俱增。
儘管OLED領域已經有許多方面的研究和發展，仍希望可製作出能提供更高發光效率或高演色性或兩者兼具的OLED元件。
根據一實施例，係提出一種有機發光元件，包括一第一有機電激發光單元(organic electroluminescent cell)、一第二有機電激發光單元、一載子產生層(charge generation layer)設置在第一有機電激發光單元和第二有機電激發光單元之間、一第一電 極和一第二電極分別形成於第一有機電激發光單元和第二有機電激發光單元處。第一有機電激發光單元包括具有一螢光發光體(fluorescent emitting element)之一螢光發光層(fluorescent light emitting layer)和具有一磷光發光體(phosphorescent emitting element)之一磷光發光層。第二有機電激發光單元與第一有機電激發光單元相距設置並包括至少一發光層。
根據另一實施例，係提出一種有機發光元件，包括一第一有機電激發光單元、一第二有機電激發光單元、一載子產生層設置在第一有機電激發光單元和第二有機電激發光單元之間、一第一電極和一第二電極分別形成於第一有機電激發光單元和第二有機電激發光單元處。第一有機電激發光單元包括至少兩發光層分別發出具有第一波長範圍之第一光線和具有第二波長範圍之第二光線，其中第一光線之主波長範圍實質上從430nm至490nm，第二光線之主波長範圍實質上從602nm至615nm。第二有機電激發光單元包括至少一發光層發出具有第三波長範圍之第三光線，其中第三光線之主波長範圍實質上從520nm至550nm。
根據再一實施例，係提出一種有機發光元件，其演色指數(color rendering index，CRI)Ra值大於80，有機發光元件包括一第一有機電激發光單元、一第二有機電激發光單元、一載子產生層設置在第一有機電激發光單元和第二有機電激發光單元之間、一第一電極和一第二電極分別形成於第一有機電激發光 單元和第二有機電激發光單元處。第一有機電激發光單元包括具有一螢光發光體之一螢光發光層和具有一磷光發光體之一磷光發光層，其中第一有機電激發光單元具有一第一色溫A和一演色指數Ra大於40。第二有機電激發光單元包括至少一發光層，其中第二有機電激發光單元具有一第二色溫大於(2X-A)，其中X為有機發光元件之一目標色溫(target color temperature)。再者，第二有機電激發光單元的電激光譜係與第一有機電激發光單元的電激光譜互補。
為了對本揭露之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
105‧‧‧基板
C1‧‧‧第一有機電激發光單元
C2‧‧‧第二有機電激發光單元
110‧‧‧第一電極
115、155‧‧‧電洞注入層
120、160‧‧‧電洞傳輸層
125、135、165、170‧‧‧發光層
130‧‧‧載子阻擋層
140、175‧‧‧電子傳輸層
145、180‧‧‧電子注入層
150‧‧‧載子產生層(CGL)
185‧‧‧第二電極
第1圖繪示本揭露第一實施例之一有機發光元件之剖面示意圖。
第2圖為例1-1之第一有機電激發光單元、第二有機電激發光單元和白光OLED的電激發光光譜圖。
第3圖為例1-2之第一有機電激發光單元、第二有機電激發光單元和白光OLED的電激發光光譜圖。
第4圖繪示本揭露第二實施例之一有機發光元件之剖面示意圖。
第5圖為例2-1之第一有機電激發光單元、第二有機電激發光單元和白光OLED的電激發光光譜圖。
第6圖為例2-2之第一有機電激發光單元、第二有機電激發光單元和白光OLED的電激發光光譜圖。
以下所揭露之實施例內容中，係配合圖示以詳細說明本揭露所提出之一有機發光元件，使技術領域者可據以實施。本揭露所提出之概念可能以多種不同型態之態樣實施，而不侷限於以下提出之實施例內容。再者，為清楚說明實施例之內容，揭露書係省略一些習知部分的敘述，且全文中相似之元件係沿用相似之元件標號。
以下例示之實施例係關於具有良好光學性質之有機發光元件，例如高演色係數(high color rendering index)、高發光效率(high luminous efficiency)或兩者兼具。
根據實施例中，一種有機發光元件至少包括兩個有機電激發光單元(organic electroluminescent cell)以一載子產生層(charge generation layer)串連。且兩個有機電激發光單元其中一者包括兩發光層發出兩種不同顏色的光線，另一有機電激發光單元包括至少一發光層。根據實施例之有機發光元件，利用其有機電激發光單元光譜的結合而得之有機發光元件，其發出之光色(例如白光)係具有改善的電激發光性質，例如高發光效率和高演色係數 (CRI，CIE定義)或高平均演色係數(general color rendering index，Ra)。一實施例中，具有互補光色之組合(例如紅光、藍光和黃光或綠光)之一有機發光元件，可以得到發出白光且具有良好光學性質例如高演色係數和高發光效率的有機發光元件，以符合應用發光裝置所要求之性能表現。
以下係提出實施例，配合圖示以詳細說明本揭露之相關結構和製程。然而本揭露並不僅限於此。本揭露並非顯示出所有可能的實施例，可實施之細部結構可能有些微不同，可在不脫離本揭露之精神和範圍內根據實際應用之需要而加以變化與修飾。因此，未於本揭露提出的其他實施態樣也可能可以應用。再者，圖式上的尺寸比例並非按照實際產品等比例繪製。因此，說明書和圖示內容僅作敘述實施例之用，而非作為限縮本揭露保護範圍之用。
<第一實施例>
第1圖係繪示本揭露第一實施例之一有機發光元件之剖面示意圖。根據第一實施例，一有機發光元件包括一第一有機電激發光單元C1、一第二有機電激發光單元C2、一載子產生層(charge generation layer，CGL)150設置在第一有機電激發光單元C1和第二有機電激發光單元C2之間，用來連接第一有機電激發光單元C1和第二有機電激發光單元C2。此實施例可應用於形成一串連式有機發光元件(tandem OLED)。再者，第一電極110和第二電極185分別形成於第一有機電激發光單元C1和第二有 機電激發光單元C2處。
在第一實施例中，第一有機電激發光單元C1包括至少兩層發光層發出不同顏色的光線，如第一和第二顏色之光線，而第二有機電激發光單元C2包括至少一發光層發出第三顏色的光線。
根據實施例以有機發光元件之該些有機電激發光單元的光譜結合方式，可得到改善的電激發光性質例如高發光效率(luminous efficiency)和高演色係數(CRI、或高平均演色係數Ra)，因而滿足實際應用時發光裝置的光色需求。在第一實施例中，係以第一和第二有機電激發光單元C1及C2的光譜結合而發出白光的一有機發光元件為例作說明。
根據一實施例，第一有機電激發光單元C1的發光層其中之一(如第1圖之發光層125或135)係為一螢光發光層(fluorescent light emitting layer)，而另一發光層則為一磷光發光層(phosphorescent light emitting layer)。第二有機電激發光單元C2的發光層(如第1圖之發光層165)可以是螢光發光層或磷光發光層。具螢光和磷光發光層的有機電激發光單元(如C1)可至少改善實施例之有機發光元件的發光效率。
如第1圖所示，形成於第一電極110上之第一有機電激發光單元C1可包括一電洞注入層(hole-injecting layer，HIL)115、一電洞傳輸層(hole-transporting layer，HTL)120、一發光層125發出具有第一波長範圍之第一光線、一載子阻擋層 (carrier blocking layer)130、另一發光層135發出具有第二波長範圍之第二光線、一電子傳輸層(electron-transporting layer，ETL)140和一電子注入層(electron-injecting layer，EIL)145之堆疊配置。在第一實施例中，第一光線的第一波長範圍不同於第二光線的第二波長範圍。
相似的，與第一有機電激發光單元C1相距設置之第二有機電激發光單元C2可包括一電洞注入層(HIL)155、一電洞傳輸層(HTL)160、一發光層165發出具有第三波長範圍之第三光線、一電子傳輸層(ETL)175和一電子注入層(EIL)180之堆疊配置。在第一實施例中，第三光線的第三波長範圍不同於第一光線的第一波長範圍，亦不同於第二光線的第二波長範圍。
實施例之有機發光元件一般係形成於一基板105上，一陰極(cathode)或一陽極(anode)與基板105接觸。與基板105接觸之電極通常稱為底電極(bottom electrode)。第一實施例中，第一電極110為陽極，第二電極185為陰極；但本揭露並不僅限於此架構。實施例中，第一電極110和第二電極185至少其中之一是透明的，以使發光層發出之光線能穿射到元件之外。
再者，基板105可以是光線可穿透的或是不透光的，視光發射方向而定。若欲穿過基板105看到發出光線，則基板105為可透光的；通常以透明玻璃或塑膠為基板105材質。例如，如果欲穿過第二電極185(上電極)觀看發出光線，底部支撐物是否具備透光特性則不重要，因而可以是光線可穿透的、吸收光 線的、或是具可反射光線的特性，在此示例中，基板105可以是，但不限制地，玻璃、塑膠、半導體材料、矽、陶瓷和電路板材料。在此元件結構中，第二電極185(上電極)係為光線可穿透的。
實施例中，電洞注入層115利於注入來自第一電極(如陽極)110的電洞，而另一電洞注入層155利於將來自一連接單元(如載子產生層CGL 150)之電洞產生側的電洞注入到相鄰的電洞傳輸層160。電洞傳輸層120可以包括一半導體以傳送來自第一電極(如陽極)110的電洞，而電洞傳輸層160可以包括一半導體以傳送來自載子產生層(CGL)150的電洞至發光層165。電子傳輸層140可以包括一半導體以傳送來自載子產生層CGL 150的電子至發光層125和135，而電子傳輸層175可以包括一半導體以傳送來自第二電極(如陰極)185的電子至發光層165。電子注入層145和180可包括電子施體(electron donor)(如n-摻雜物)以使元件具有低驅動電壓和高效率。電子注入層180亦為一緩衝層以提供沈積第二電極時(如陰極沈積)之保護。
實施例中，設置在第一有機電激發光單元C1和第二有機電激發光單元C2之間的載子產生層(CGL)150係用以和一電極連接以作為反轉接觸(inversion contact)。於其他實施例中，可替代地或附加地，載子產生層(CGL)150可做為一連接單元以連接一堆疊中相鄰之有機電激發光單元。一般來說，實施例之載子產生層(CGL)可以有許多不同結構和名稱，例如但不限制地，pn接面(pn-junction)、連接單元、穿隧接面(tunnel junctions)等等。 本揭露對此並不多作限制。
根據第一實施例，第一有機電激發光單元C1之發光層125可以是具有一螢光發光體(fluorescent emitting element)之一螢光發光層並發出第一光線，而發光層135可以是具有一磷光發光體(phosphorescent emitting element)之一磷光發光層並發出第二光線。第二有機電激發光單元C2之發光層165可以是包括一螢光發光體或一磷光發光體。具複合式螢光和磷光發光層125和135之第一有機電激發光單元C1增進了實施例之有機發光元件的發光效率(luminous efficiency)。
在一實施例之具高發光效率的有機發光元件中，發光層125例如是包括發出藍光之螢光發光體，發光層135例如是包括發出紅光之磷光發光體，而發光層165例如是包括發出黃光或綠光之螢光或磷光發光體，其中觀看者可收到來自實施例之有機發光元件的白光。此白光為紅光、藍光和黃或綠光之混合。
有機發光元件的各發光層包括螢光材料或磷光材料，其中電激發光是由電子-電洞對於此區域結合而產生。再者，發光層可包括單一種材料，其包括了主發光材料(host material)摻雜了客發光材料或客摻雜物(dopant)，光線主要來自客摻雜物。客摻雜物係由可產生光線之化合物選出。可選用適合的主發光材料和客發光材料產生色光以形成實施例之發光層。一實施例中，發出藍光(主波長<500nm)之螢光發光體(例如在發光層125中)可以(但不限制地)為DSA-Ph,BCzVBi,BCzVB或其類似物。發出黃光 或綠光(500nm<主波長<600nm)之磷光發光體(例如在發光層165中)可以(但不限制地)為Ir(ppy)3、(ppy)2Ir(acac)、Ir(dmppy)3、Ir(chpy)3、(Bt)2Ir(acac)、(t-bt)2Ir(acac)或其類似物。發出紅光(主波長<600nm)之磷光發光體(例如在發光層135中)可以(但不限制地)為(MDQ)2Ir(acac)、(DBQ)2Ir(acac)、Ir(pq)2(acac)、Ir(piq)2(acac)或其類似物。
在一實施例之具高演色係數Ra的一有機發光元件中，第一有機電激發光單元C1之發光層125發出的第一光線具有一主波長範圍實質上從430nm至490nm(ex：藍光)，自發光層135發出的第二光線具有一主波長範圍實質上從602nm至615nm(ex：紅光)，第二有機電激發光單元C2之發光層165發出的第三光線具有一主波長範圍實質上從520nm至550nm(ex：黃光或綠光)。
再者，一實施例中，第一光線之主波長具有一半高寬值(Full width at half maximum(FWHM))大於55nm，第二光線之主波長具有一半高寬值等於或大於65nm，第三光線之主波長具有一半高寬值等於或大於66nm。實施例中，第一、第二和第三光線之適當主波長範圍和半高寬值的配合可使有機發光元件發出的光線具有良好光色和高演色係數Ra。根據實施例，有機發光元件發出的光線其演色係數(如Ra或CRI)大於80，可高達90。
以下例子係用以提供領域技術者實施本揭露時進一步參考之用，這些例子僅用以表達本揭露教示之內容。因此這些 例子並非如保護範圍是用以界定和限制本揭露之用。
[例1-1]
請同時參照第1圖。一有機發光元件係包括第一有機電激發光單元C1之發光層125(發出第一光線)具有一主波長約460nm(藍光)和一半高寬約66nm，發光層135(發出第二光線)具有一主波長約610nm(紅光)和一半高寬約65nm，第二有機電激發光單元C2之發光層165發出的第三光線具有一主波長約548nm(黃光)和一半高寬約62nm。相關數值係列於表1。第2圖係為例1-1之第一有機電激發光單元C1(以曲線C1表示)、第二有機電激發光單元C2(以曲線C2表示)和白光OLED(即混合三種光線，以曲線”White device”表示)的電激發光光譜圖。根據此元件，可得到具有演色係數(CRI)為85之一白光OLED。再者，使用具有螢光發光體的發光層125(發出藍光)，以及具有磷光發光體的發光層135(發出紅光)和165(發出黃光)，可得到具有高發光效率之白光OLED。
[例1-2]
請同時參照第1圖。一有機發光元件係包括第一有機電激發光單元C1之發光層125(發出第一光線)具有一主波長約460nm(藍光)和一半高寬約66nm，發光層135(發出第二光線)具有一主波長約610nm(紅光)和一半高寬約65nm，第二有機電激發光單元C2之發光層165發出的第三光線具有一主波長約524nm(綠光)和一半高寬約66nm。相關數值係列於表2。第3圖係為例1-2之第一有機電激發光單元C1(以曲線C1表示)、第二有機電激發光單元C2(以曲線C2表示)和白光OLED(即混合三種光線，以曲線”White device”表示)的電激發光光譜圖。根據此元件，可得到具有演色係數(CRI)為85之一白光OLED。再者，使用具有螢光發光體的發光層125(發出藍光)，以及具有磷光發光體的發光層135(發出紅光)和165(發出綠光)，可得到具有高發光效率之白光OLED。
雖然上述之光線波長和半高寬數值是具良好光學性 質的白光有機發光元件之其中一些理想組合，但本揭露並不以此為限。在某些應用情形下，實際的光線波長和半高寬數值可以適當變化和修飾以利於產生具有光學性質之光線。
如第1圖所示之第一實施例之有機發光元件，第一有機電激發光單元C1(例如發出藍光和紅光)形成於第一電極110上，第二有機電激發光單元C2(例如發出黃到綠光)係堆疊於第一有機電激發光單元C1上方並經由載子產生層(CGL)150連接。但本揭露並不僅限於此。其他實施例中，第二有機電激發光單元C2可以形成於第一電極110上，而第一有機電激發光單元C1則堆疊於第二有機電激發光單元C2上方，可視實際應用時之設計需求而作相應調整。
根據實施例，使用發光層125(發出藍光)、發光層135(發出紅光)和發光層165(發出綠光)其主波長範圍和半高寬數值如表3所列出，可得到具有良好演色係數Ra等於或大於85之一白光OLED。
<第二實施例>
第4圖係繪示本揭露第二實施例之一有機發光元件之剖面示意圖。第二實施例與第一實施例之有機發光元件結構相同，除了第二實施例元件之第二有機電激發光單元C2額外增加了一發光層170。
第二實施例與第一實施例相同之元素係沿用相同標號，且相同元件，例如基板105、第一電極110、第二電極185、電洞注入層(HILs)115和155、電洞傳輸層(HTLs)120和160、發光層125和135、載子阻擋層130、電子傳輸層(ETLs)140和175、電子注入層(EILs)145和180以及載子產生層(CGL)150，已於第一實施例敘述相關細節，在此不再重複贅述。
第二實施例中，係以第二有機電激發光單元C2包括兩層發出不同光色的發光層(即，兩光線之不同波長落在兩個可見光頻譜區域)為例作說明。第二有機電激發光單元C2包括一發光層165發出具有第三波長範圍之第三光線，和另一發光層170發出具有第四波長範圍之第四光線。一實施例中，第四波長範圍係不同於第三波長範圍。
再者，在一些實施例中，發光層165和170其中之一所發出的光線其波長範圍係部分地或全面地重疊於第一光線(自發光層125發出)之第一波長範圍和第二光線(自發光層135發出)之第二波長範圍其中之一。
例如，在第二實施例之一有機發光元件中，第一有機電激發光單元C1之發光層125發出的第一光線具有一主波長範圍實質上從430nm至490nm(ex：藍光)，自發光層135發出的第二光線具有一主波長範圍實質上從602nm至615nm(ex：紅光)，第二有機電激發光單元C2之發光層165發出的第三光線具有一主波長範圍實質上從520nm至550nm(ex：黃到綠光)，而發光層170發出的第四光線具有一主波長範圍實質上從602nm至615nm(ex：紅光)。
再者，一實施例中，第一光線之主波長具有一半高寬值大於55nm，第二光線之主波長具有一半高寬值等於或大於65nm，第三光線之主波長具有一半高寬值等於或大於66nm，第四光線之主波長具有一半高寬值等於或大於65nm。實施例中，第一到第四光線之適當主波長範圍和半高寬值的配合可使有機發光元件發出的光線具有良好光色和高演色係數Ra。
上述第一到第四光線之光線波長範圍和半高寬數值僅供例示說明之用，並可調整和變化，例如根據實際應用之發光裝置對光線的需求來考量各相關光色的組合，以獲致具有高發光效率和高演色係數之一有機發光元件。根據第二實施例之有機發光元件，其發出光線的演色係數(如Ra或CRI)係至少大於80。
[例2-1]
請同時參照第4圖。一有機發光元件係包括第一有機電激發光單元C1之發光層125(發出第一光線)具有一主波長約 470nm(藍光)和一半高寬約55nm，發光層135(發出第二光線)具有一主波長約606nm(紅光)和一半高寬約69nm；第二有機電激發光單元C2之發光層165發出的第三光線具有一主波長約548nm(黃光)和一半高寬約66nm，發光層170發出的第四光線具有一主波長約606nm(紅光)和一半高寬約69nm。再者，使用具有螢光發光體的發光層125(發出藍光)，以及具有磷光發光體的發光層135和170(發出紅光)和165(發出黃光)，可得到具有高發光效率之白光OLED。
第5圖係為例2-1之第一有機電激發光單元C1(以曲線C1表示)、第二有機電激發光單元C2(以曲線C2表示)和白光OLED(即混合三種光線，以曲線”White device”表示)的電激發光光譜圖。根據此元件，可得到具有良好演色係數之一白光OLED。表4列出例2-1之一白光OLED的平均演色係數Ra以及其它演色係數R9~R14。注意的是，不只是平均演色係數Ra大於80，其它演色係數亦可明顯提升。例如，一般OLED的演色係數R9通常是負值，但實施例OLED之演色係數R9高達5.4，其數值大於0。例2-1之白光OLED的相關演色係數Ra和R9~R14係列於表4。
[例2-2]
請同時參照第4圖。例2-2之一有機發光元件其結構係與例2-1之有機發光元件相同，除了例2-2之第二有機電激發光單元C2之發光層165發出的第三光線具有一主波長約524nm(綠光)。例2-2 OLED的發光層165同樣具有磷光發光體。
第6圖係為例2-2之第一有機電激發光單元C1(以曲線C1表示)、第二有機電激發光單元C2(以曲線C2表示)和白光OLED(即混合三種光線，以曲線”White device”表示)的電激發光光譜圖。根據此元件，可得到具有良好演色係數之一白光OLED。表5列出例2-2之一白光OLED的平均演色係數Ra以及其它演色係數R9~R14。注意的是，不只是平均演色係數Ra大於80，其它演色係數亦可明顯提升。例如，實施例OLED之演色係數R9高達23.7，其數值為大於0許多的正值。例2-2之白光OLED的相關演色係數Ra和R9~R14係列於表5。
雖然第一、第二實施例中之OLED是以兩個有機電激發光單元作說明，但本揭露並不以此為限。其他可應用之實施例OLED亦可具有3個、4個或更多個有機電激發光單元。類似的，相鄰的有機電激發光單元之間可以一載子產生層(CGL)作連 接。一實施例中，OLED包括三個有機電激發光單元，其中一個有機電激發光單元可包括兩層發光層(i.e.兩種色光)，另兩個有機電激發光單元可分別具有一發光層(i.e.1種色光+1種色光)，四種光色之光線混合後可使OLED發出一白光。類似的，如果應用時係設計OLED發出的白光是由五種光色之光線混合而產生，則五層發光層可被分為兩群(i.e.2層發光層+3層發光層)分別形成於兩個有機電激發光單元裡。另外，五層發光層亦可被分為四群(i.e.2+1+1+1發光層)且分別形成於四個有機電激發光單元裡。因此，此揭露並不特別限制OLED之有機電激發光單元的數目，在不脫離本揭露之精神和範圍內當可作適當變化。
再者，實施例之有機發光元件係可根據第一和第二有機電激發光單元相搭配的光學性質作設計，以符合實際應用時之條件所需，例如需達到一目標色溫(target color temperature)值。請參照第1圖，其關於有機發光元件之結構與細節，在此不贅述。根據一實施例之具有演色指數Ra大於80之一有機發光元件(如一串聯式OLED)，若有機發光元件之一目標色溫為X，第一有機電激發光單元C1具有第一色溫A和大於40之演色指數Ra，以及第二有機電激發光單元C2具有第二色溫例如等於大於(2X-A)，其中第二有機電激發光單元C2的電激光譜係與第一有機電激發光單元C1的電激光譜互補。
以其中一種應用的實施例OLED為例，其目標色溫3000K(X值)(暖白光)和演色指數Ra大於80。第一有機電激發光 單元C1之第一色溫(A)為1950K和演色指數Ra大於40，而第二有機電激發光單元C2之第二色溫(2X-A)為4050K(=2*3000-1950)，其中第二有機電激發光單元C2與第一有機電激發光單元C1的電激光譜互補。
根據上述，一種有機發光元件(OLED)至少包括兩個有機電激發光單元以一載子產生層串連。實施例中，一OLED之發光層發出互補光色之光線，例如紅光、藍光和黃或綠光，其分別具有適當的主波長之波長範圍與對應之半高寬(FWHM)值，且該些發光層分別形成於OLED(如一串聯式OLED)之至少兩個有機電激發光單元中。再者，於一實施例中，OLED的有機電激發光單元其中一者至少包括一螢光發光層和一磷光發光層；螢光發光層可包括藍色螢光發光體，而磷光發光層可包括綠色或紅色磷光發光體。實施例OLED之第一有機電激發光單元具有可有效地利用單重態激子(singlet excitons)(如藍光)和三重態激子(triplet excitons)(如綠光或紅光)的能力，並具有更高的發光效率。再者，實施例OLED之第二有機電激發光單元其發光體發出的光色可以是與第一有機電激發光單元發出光色互補之設計，使整個OLED的所有激子都能有效地被利用。因此，實施例之OLED可以同時達到高發光校率和高演色係數的需求。據此，實施例之OLED具有良好的光學性質包括高演色係數和高發光效率，可以滿足應用之發光裝置的特性要求。實施例中，OLED的演色係數Ra或CRI係大於80，而R9~R14亦有明顯提升。另外，整體結構簡單和製 作容易，亦十分適合量產。綜上，實施例之OLED係十分適合應用在商業上要求高光學品質的發光裝置中。
綜上所述，雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
C1‧‧‧第一有機電激發光單元
C2‧‧‧第二有機電激發光單元
105‧‧‧基板
110‧‧‧第一電極
115、155‧‧‧電洞注入層
120、160‧‧‧電洞傳輸層
125、135、165‧‧‧發光層
130‧‧‧載子阻擋層
140、175‧‧‧電子傳輸層
145、180‧‧‧電子注入層
150‧‧‧載子產生層(CGL)
185‧‧‧第二電極

Claims (27)

  1. 一種有機發光元件，包括：一第一有機電激發光單元(organic electroluminescent cell)，包括一螢光發光層(fluorescent light emitting layer)具有一螢光發光體(fluorescent emitting element)和一磷光發光層具有一磷光發光體(phosphorescent emitting element)，其中該第一有機電激發光單元之該螢光發光層發出一第一光線，該第一光線具有實質上從430nm至490nm之一第一波長範圍和半高寬值(a full width at half maximum，FWHM)大於55nm之一主波長，而該磷光發光層發出一第二光線具有實質上從602nm至615nm之一第二波長範圍和半高寬值大於65nm之一主波長；一第二有機電激發光單元，與該第一有機電激發光單元相距設置，該第二有機電激發光單元包括至少一發光層，其中該第二有機電激發光單元之該發光層發出一第三光線具有實質上從520nm至550nm之一第三波長範圍和半高寬值大於66nm之一主波長；一載子產生層(charge generation layer)，設置在該第一有機電激發光單元和該第二有機電激發光單元之間；和一第一電極和一第二電極，分別設置於該第一有機電激發光單元和該第二有機電激發光單元處。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光元件，其中該有機發光元件之演色指數(color rendering index，CRI)Ra值大於80。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元包括至少兩所述發光層發出具有不同波長的兩光線，所述兩光線之波長係落在兩個可見光頻譜區域，其中兩該發光層之一發出光線的一波長範圍係重疊於該第一波長範圍和該第二波長範圍其中之一。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層包括一螢光發光體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層包括一磷光發光體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光元件，其中該第一有機電激發光單元之該螢光發光層和該磷光發光層係以一載子阻擋層(carrier blocking layer)隔開。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光元件，其中該第一電極係設置於一基板上，該第一有機電激發光單元設置於該第一電極上，而該第二電極設置於該第二有機電激發光單元上，其中該第一電極和該第二電極分別為一陽極(anode)和一陰極(cathode)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光元件，其中該第一電極係設置於一基板上，該第二有機電激發光單元設置於該第一電極上，而該第二電極設置於該第一有機電激發光單元上，其中該第一電極和該第二電極分別為一陽極和一陰極。
  9. 一種有機發光元件，包括： 一第一有機電激發光單元(organic electroluminescent cell)，包括至少兩發光層分別發出具有一第一波長範圍之一第一光線和具有一第二波長範圍之一第二光線，其中該第一光線之一主波長範圍實質上從430nm至490nm且該第一光線之所述主波長之一半高寬值(FWHM)係大於55nm，該第二光線之一主波長範圍實質上從602nm至615nm且該第二光線之所述主波長之一半高寬值係等於或大於65nm；一第二有機電激發光單元，與該第一有機電激發光單元相距設置，該第二有機電激發光單元包括至少一發光層發出具有一第三波長範圍之一第三光線，其中該第三光線之一主波長範圍實質上從520nm至550nm且該第三光線之所述主波長之一半高寬值係等於或大於66nm；一載子產生層(charge generation layer)，設置在該第一有機電激發光單元和該第二有機電激發光單元之間；和一第一電極和一第二電極，分別設置於該第一有機電激發光單元和該第二有機電激發光單元處。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光元件，其中該有機發光元件之演色指數(color rendering index，CRI)Ra值大於80。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元包括至少兩所述發光層發出具有不同波長的兩光線，所述兩光線之波長係落在兩個可見光頻譜區域，兩該發光層其中之一所發出光線的一波長範圍係重疊於該第一波長 範圍和該第二波長範圍其中之一。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光元件，其中該第一電極係設置於一基板上，該第一有機電激發光單元設置於該第一電極上，而該第二電極設置於該第二有機電激發光單元上，其中該第一電極和該第二電極分別為一陽極和一陰極。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光元件，其中該第一電極係形成於一基板，該第二有機電激發光單元形成於該第一電極上，而該第二電極形成於該第一有機電激發光單元上，其中該第一電極和該第二電極分別為一陽極和一陰極。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光元件，其中該第一有機電激發光單元之兩所述發光層係為具有一螢光發光體之一螢光發光層以及具有一磷光發光體之一磷光發光層。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光元件，其中該第一有機電激發光單元之該螢光發光層和該磷光發光層係以一載子阻擋層(carrier blocking layer)隔開。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層包括一螢光發光體。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層包括一磷光發光體。
  18. 一種有機發光元件，其演色指數(color rendering index，CRI)Ra值大於80，該有機發光元件包括：一第一有機電激發光單元，包括具有一螢光發光體之一螢光 發光層和具有一磷光發光體之一磷光發光層，其中該第一有機電激發光單元具有一第一色溫(color temperature)A和一演色指數Ra大於40；一第二有機電激發光單元，與該第一有機電激發光單元相距設置，該第二有機電激發光單元包括至少一發光層，其中該第二有機電激發光單元具有一第二色溫大於或等於(2X-A)，其中X為該有機發光元件之一目標色溫(target color temperature)；一載子產生層(charge generation layer)，設置在該第一有機電激發光單元和該第二有機電激發光單元之間；和一第一電極和一第二電極，分別設置於該第一有機電激發光單元和該第二有機電激發光單元處，其中該第二有機電激發光單元的電激光譜係與該第一有機電激發光單元的電激光譜互補。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第一有機電激發光單元具有大於30的演色指數R9。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第一有機電激發光單元之該螢光發光層發出一第一光線具有實質上從430nm至490nm之一第一波長範圍和半高寬值(a full width at half maximum，FWHM)大於55nm之一主波長，而該第一有機電激發光單元之該磷光發光層發出一第二光線具有實質上從602nm至615nm之一第二波長範圍和半高寬值大於65nm之一主波長，該第一波長範圍不同於該第二波長範圍。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層發出一第三光線具有實質上從520nm至550nm之一第三波長範圍和半高寬值大於66nm之一主波長，該第三波長範圍不同於該第一波長範圍和不同於該第二波長範圍。
  22. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元包括至少兩所述發光層發出具有不同波長的兩光線，所述兩光線之波長係落在兩個可見光頻譜區域，其中兩該發光層其中一者所發出光線之一波長範圍係重疊於該第一波長範圍和該第二波長範圍其中之一。
  23. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層包括一螢光發光體。
  24. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第二有機電激發光單元之該發光層包括一磷光發光體。
  25. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第一有機電激發光單元之該螢光發光層和該磷光發光層係以一載子阻擋層隔開。
  26. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該第一電極係設置於一基板上，該第一有機電激發光單元設置於該第一電極上，而該第二電極設置於該第二有機電激發光單元上，其中該第一電極和該第二電極分別為一陽極和一陰極。
  27. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光元件，其中該 第一電極係設置於一基板上，該第二有機電激發光單元設置於該第一電極上，而該第二電極設置於該第一有機電激發光單元上，其中該第一電極和該第二電極分別為一陽極和一陰極。
TW103141354A 2014-07-30 2014-11-28 有機發光元件 TWI536630B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510277545.1A CN105322096A (zh) 2014-07-30 2015-05-27 有机发光元件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/447,103 US20160035994A1 (en) 2014-07-30 2014-07-30 Organic light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201605094A TW201605094A (zh) 2016-02-01
TWI536630B true TWI536630B (zh) 2016-06-01

Family

ID=55180926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103141354A TWI536630B (zh) 2014-07-30 2014-11-28 有機發光元件

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20160035994A1 (zh)
TW (1) TWI536630B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102165234B1 (ko) 2014-04-25 2020-10-14 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
KR102317991B1 (ko) 2014-11-28 2021-10-27 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW201605094A (zh) 2016-02-01
US20160035994A1 (en) 2016-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chang et al. White organic light-emitting diodes for solid-state lighting
US9368744B2 (en) Organic light emitting diode device including multiple hole injection layers
CN102097455B (zh) 有机发光二极管装置
CN102097456B (zh) 有机发光二极管装置
KR102059601B1 (ko) 유기 발광 장치
WO2016015422A1 (zh) 有机发光二极管阵列基板及显示装置
US20210210707A1 (en) Stacked perovskite light emitting device
TWI488350B (zh) 有機電致發光元件
KR20160073906A (ko) 컬러 안정성 유기 발광 다이오드 스택
US8941102B2 (en) Organic electroluminescent element
CN104253146A (zh) 有机发光二极管阵列基板及显示装置
Zhao et al. High color stability and CRI (> 80) fluorescent white organic light-emitting diode based pure emission of exciplexes by employing merely complementary colors
Wei et al. A new strategy for structuring white organic light-emitting diodes by combining complementary emissions in the same interface
KR20100045326A (ko) 백색 유기전계발광소자
TWI536630B (zh) 有機發光元件
CN100473247C (zh) 电激发光元件
KR20160084282A (ko) 탠덤형 유기발광소자
TWI556486B (zh) 白光有機發光二極體
CN105322096A (zh) 有机发光元件
KR101759294B1 (ko) 탠덤형 유기발광소자
CN110021705B (zh) 照明装置
TWI692863B (zh) 亮度色溫可調串聯式有機發光二極體及其用途
US20160293876A1 (en) Organic light emitting device
Liu et al. Multiple emission mechanism based four-peak tuning strategy to achieve ultra-high color rendering index and chromatic-stable white organic light emitting diodes
KR101333810B1 (ko) 하이브리드 백색 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법