TWI552409B - 白色有機發光二極體裝置 - Google Patents

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Description

白色有機發光二極體裝置
本發明係關於一種有機發光二極體裝置，並且特別地，本發明關於一種串聯式有機發光二極體裝置。
近來，平板顯示器(FPD)隨著多媒體的發展正變得越來越重要。因此，幾種平面顯示設備，例如一液晶顯示裝置(LCD)、一電漿顯示面板(PDP)、一場致發射顯示器(FED)、以及一有機發光二極體(OLED)裝置已經進入實用。特別地，有機發光二極體(OLED)裝置具有1毫秒或更少的一高速響應、低功耗、以及自發光特性。此外，有機發光二極體(OLED)裝置由於不具有一視角問題，因此具有與顯示器尺寸無關作為移動畫面顯示媒介的優點。此外，有機發光二極體(OLED)裝置由於能夠在低溫下製造且根據現有的半導體加工技術簡單地製造，因此正考慮作為下一代平板顯示器。
有機發光二極體(OLED)裝置包含：一第一電極與一第二電極之間的一發光層。這裡，從第一電極供給的一電洞與從第二電極接收的一電子在發光層相結合以形成激發子，並且當激發子返回到基態時產生的能量發射一光線。
有機發光二極體(OLED)裝置已發展到具有各種結構，這 些結構中一串聯式白光有機發光二極體(OLED)裝置變得日益受到關注。在串聯式有機發光二極體(OLED)裝置中，第一電極和第二電極之間的各個層不使用遮罩而沉積，並且包含發光層的有機層透過在真空條件下沉積不同的組合物沉積順次形成。在這個白色有機發光二極體(OLED)裝置中，一白光透過混合兩個或更多個發光層的顏色實現。在這種情況下，發射多種顏色光線的不同的光發射層提供於第一電極和第二電極之間，並且根據一電荷產生層提供於每兩個相鄰的發光層之間的基本結構，疊層具有區別。
然而，串聯式白色有機發光二極體(OLED)裝置的問題在於，分別發射不同顏色的多個發光層使得難以通過控制發光效率在不同顏色之間實現白色光，並且發光效率需要得到改善。
本發明之實施例在於提供一種有機發光二極體裝置，藉以能夠提高使用期限、發光效率、以及驅動電壓特性。
一方面，一種白色有機發光二極體裝置包含：第一電極及第二電極，在一基板上方彼此相面對，第一電荷產生層及第二電荷產生層，形成於第一電極與第二電極之間，一第一堆疊層，設置於第一電極與第一電荷產生層之間且包含一第一發光層，一第二堆疊層，設置於第一電荷產生層與第二電荷產生層之間且包含一第二發光層，以及一第三堆疊層，設置於第二電荷產生層與第二電極之間且包含一第三發光層，其中第一發光層至第三發光層中的兩個發射一藍色光，並且剩下的一個發光層發射一黃綠色光。
10‧‧‧有機發光二極體裝置
50‧‧‧基板
100‧‧‧第一電極
110‧‧‧電洞注入層
120‧‧‧第一電洞傳輸層
130‧‧‧第一電子阻擋層
140‧‧‧第一發光層
150‧‧‧第一電子傳輸層
160‧‧‧第一電荷產生層
160N‧‧‧N型電荷產生層
160P‧‧‧P型電荷產生
210‧‧‧第二電洞傳輸層
220‧‧‧第二電子阻擋層
230‧‧‧第二發光層
230a‧‧‧黃綠色發光層
230b‧‧‧綠色發光層
240‧‧‧第二電子傳輸層
250‧‧‧第二電荷產生層
250N‧‧‧N型電荷產生層
250P‧‧‧P型電荷產生層
310‧‧‧第三電洞傳輸層
320‧‧‧第三電子阻擋層
330‧‧‧第三發光層
330a‧‧‧藍色發光層
330b‧‧‧紅色發光層
340‧‧‧第三電子傳輸層
350‧‧‧第四電子傳輸層
360‧‧‧電子注入層
380‧‧‧第二電極
ST1‧‧‧第一堆疊層
ST2‧‧‧第二堆疊層
ST3‧‧‧第三堆疊層
第1圖為根據本發明一實施例的一有機發光二極體裝置的示意圖；第2圖為本發明的實例1-1及1-2測量的表示發射光譜的曲線圖；第3圖為本發明的實例2-1及2-2測量的表示發射光譜的曲線圖；第4圖為本發明的實例3-1及3-2測量的表示發射光譜的曲線圖；第5圖為本發明的實例4-1至4-4測量的表示發射光譜的曲線圖；第6圖為本發明的實例5-1及5-2測量的表示發射光譜的曲線圖；第7圖為本發明的實例6-1及6-2測量的表示發射光譜的曲線圖；第8圖為本發明的實例7-1至7-3測量的表示發射光譜的曲線圖；第9圖為本發明的實例8-1及8-2測量的表示發射光譜的曲線圖；第10圖為本發明的實例9-1至9-3測量的表示發射光譜的曲線圖；第11圖為本發明的實例10-1至10-3測量的表示發射光譜的曲線圖；以及第12圖為本發明的實例11-1及11-2測量的表示發射光譜的曲線圖。
現在將詳細參考對本發明的實施例，這些實施例的實例表示附圖中。只要有可能，相同的附圖標號在附圖中用以表示相同或相似的元件。應當注意的是，如果確定已知技術的詳細描述將誤導本發明的實施例，則將省去這些描述。
第1圖為表示根據本發明一實施例的一有機發光二極體裝置的示意圖。
請參閱第1圖，本發明的一有機發光二極體裝置10包含定 位於基板50上方的第一電極100與第二電極380之間的第一至第三堆疊層ST1、ST2、以及ST3，並且包含分別定位於第一至第三堆疊層ST1、ST2、以及ST3的每兩個之間的一第一電荷產生層160以及一第二電荷產生層250。
更特別地，基板50係由一透光性的透明玻璃、一塑料材料、 或者一導電材料製成。位於基板50上的第一電極100為一陽極，並且由氧化銦錫(ITO)、氧化銦(IZO)、以及氧化鋅(ZnO)的任何一種形成。
位於第一電極100上的第一堆疊層ST1構成一個發光裝置 單元，並且包含一第一發光層140。第一發光層140可由至少一個發射藍色光的發光層組成，或可進一步包含發射一紅色光的發光層。這裡，發射藍色光的第一發光層140可由一熒光或磷光材料製成。舉例而言，當第一發光層140由一熒光材料形成時，它可包含一蒽衍生物、一stylvene衍生物、一芘衍生物、或一咔唑衍生物。作為stylvene衍生物，可以使用由下列化學式表示的化合物：
在上述化學式中，Rn(n=1~10)可選自具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳基、具有10~30個碳原子的取代或未取代的縮合 芳基、具有2至24個碳原子的取代或未取代的雜芳基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的雜烷基、具有3至24個碳原子的取代或未取代的環烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳氧基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、具有6至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、一氰基、一鹵基、氘、以及氫所組成的一組；並且芳基可選自苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、菲咯啉、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、naphthydrine、phtalazine、喹嗪、吲哚、吲唑、噠嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑、以及吡咯所組成的一組。
每一L獨立地為具有6至40個碳原子的一取代或未取代的 芳基或具有3至20個碳原子的取代或未取代的雜芳基；L和A1至A4的每一取代基可選自具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基、具有3至24個碳原子的一取代或未取代的環烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷氧基、一氰基、一鹵基、具有6至24個碳原子的一取代或未取代的芳基、具有6至24個碳原子的一取代或未取代的芳氧基、具有2至24個碳原子的一取代或未取代的雜芳基、具有6至40個碳原子的一取代或未取代的芳基氨基、具有2至40個碳原子的一取代或未取代的烷基氨基、一鍺基、一硼基、具有1至24個碳原子的一取代或未取代的烷基甲矽烷基、具有6至40個碳原子的一取代或未取代的芳基甲矽烷基、以及氘組成的一組。
此外，舉例而言，當第一發光層140形成磷光材料時，一主體可包含一蒽衍生物、一stylvene衍生物、一芘衍生物、或一咔唑衍生物。 作為主體的一取代基，可以使用由下列化學式表示的化合物：
另外，在上述化學式中，Rn(n=1~12)可選自具有6至24 個碳原子的取代或未取代的芳基、具有10~30個碳原子的取代或未取代的縮合芳基、具有2至24個碳原子的取代或未取代的雜芳基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的雜烷基、具有3至24個碳原子的取代或未取代的環烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳氧基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、具有6至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、一氰基、一鹵基、氘、以及氫所組成的一組；並且R1至R12可與相鄰的取代基一起形成一稠環。
取代基可為一取代或未取代的，縮合或非縮合的芳基，並 且可透過在一芯結構上的一至五個多取代或非多取代形成，此芯結構由苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、菲咯啉、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、naphthydrine、phtalazine、喹嗪、吲哚、吲唑、噠嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑、或吡咯組成。
作為一摻雜劑，可使用由下列化學式表示的材料。特別地， 可使用如下所示的金屬化合物，此金屬化合物中坐標上中心金屬為Ir且具有三個鍵N-N、N-O、或O-O。
第一發光層140可包含一種主體材料和一種摻雜劑或兩種 主體材料和一種摻雜劑。這裡，在這兩種主體材料之間，一種可以是一電洞傳送主體且另一種可為一電子傳送主體。作為電洞傳送主體，可使用前述的電洞傳輸層的一材料，並且作為電子傳送主體，可使用電子傳輸層的一材料。
同時，當第一發光層140還包含發出一紅色光的發光層時， 這個紅色發光層例如可包含，從CBP(4,4'-N,N'-dicarbazolebiphenyl)以及Balq(Bis(2-methyl-8-quinlinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminium)中選擇的至少一種主體材料，以及從Ir(ppy)3、Btp2Ir(acac)(bis(2O-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N,C3O)iridium(zcetylactonate)、以及Btp2Ir(acac)(iridium(III)bis(1-phenylisoquinolyl)-N,C2')乙酰基中選擇的至少一個紅色磷光摻雜劑。
第一發光層140的藍色發光層或紅色發光層可包含一種主 體材料及一種摻雜劑或兩種主體材料及一種摻雜劑。此外，當第一發光層140具有一藍色發光層和一紅色發光層的層疊結構時，紅色發光層可設置於藍色發光層上或藍色發光層可設置在紅色發光層上。
同時，第一堆疊層(ST1)可進一步包含第一電極100與第 一發光層140之間的一電洞注入層(HIL)110、一第一電洞傳輸層(HTL)120、以及一第一電子阻擋層(EBL)130。電洞注入層110可用以促進電洞從第一電極100注入至第一發光層140中，並且可由從酞菁銅的組中選擇CuPc(銅酞菁)、PEDOT(聚(3,4)-乙烯二氧噻吩)、PANI(聚苯胺)、以及NPD(N，N-二萘基-N，N'-二苯基聯苯胺)組成的一組中選擇的至少一種形成，但不限於此。
第一電洞傳輸層120可用以促進電洞的傳輸，並且可從由 NPD(N，N-二萘基-N，N'-二苯基聯苯胺)、TPD(N，N'-雙-(3-甲基苯基)-N，N'-雙-(苯基)-聯苯胺)、s-TAD以及MTDATA(4，4'，4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)組成的一組中選擇的至少一種形成，但不限於此。舉例而言，第一電洞傳輸層120可以由下列化學式表示的一化合物形成：
其中A和B可由下述化學式表示的化合物中選擇：
另外，在上述化學式中，Rn(n=1~12)可選自具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳基、具有10~30個碳原子的取代或未取代的 縮合芳基、具有2至24個碳原子的取代或未取代的雜芳基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的雜烷基、具有3至24個碳原子的取代或未取代的環烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳氧基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、具有6至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、一氰基、一鹵基、氘、以及氫所組成的一組；並且R1至R12可與相鄰的取代基一起形成一稠環。L表示一芳基，並且芳基可選自苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、菲咯啉、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、naphthydrine、phtalazine、喹嗪、吲哚、吲唑、噠嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑、以及吡咯所組成的一組。
第一電子阻擋層130包含電洞傳輸層的一材料及一金屬或 一金屬化合物，以便防止在發光層中產生的電子進入至電洞傳輸層。因此，第一電子阻擋層的LUMO能級變得更高，並且因此電子不能夠越過第一電子阻擋層。第一電洞傳輸層120和第一電子阻擋層130可為其中混合各材料的一單層。
此外，第一堆疊層ST1進一步包含位於第一發光層140上 的一第一電子傳輸層150(ETL)。第一電子傳輸層(ETL)150的作用是促進電子傳輸，並且可由從Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁)、PBD、TAZ、螺環PBD、BAlq以及SAlq組成的組中選擇的至少一個形成，但不限於此。
舉例而言，第一電子傳輸層150可由下列化學式表示的化合物形成：
Ar1至Ar4的每一個代表一芳基，並且芳基可選自苯基、萘、 芴、咔唑、吩嗪、菲咯啉、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、naphthydrine、phtalazine、喹嗪、吲哚、吲唑、噠嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑、以及吡咯所組成的一組。在上述化學式中，Rn(n=1~4)可選自具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳基、具有10~30個碳原子的取代或未取代的縮合芳基、具有2至24個碳原子的取代或未取代的雜芳基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的雜烷基、具有3至24個碳原子的取代或未取代的環烷基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷氧基、具有6至24個碳原子的取代或未取代的芳氧基、具有1至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、具有6至24個碳原子的取代或未取代的烷基(alkylsilyl group)、一氰基、一鹵基、氘、以及氫所組成的一組。
因此，第一堆疊層ST1包含電洞注入層110、第一電洞傳輸 層120、第一電子阻擋層130、第一發光層140、以及第一電子傳輸層150形成於第一電極上100。
第一電荷產生層(CGL)160設置於第一堆疊層ST1上。第 一電荷產生層160可以是其中一N型電荷產生層160N和一P型電荷產生層160P彼此接合的一PN接面電荷產生層。這裡，PN接面的第一電荷產生層 160產生電荷，或將電荷分成電洞和電子，並且然後將這些電荷注入至相應的發光層。也就是說，N型電荷產生層160N將電子供給至鄰接第一電極的第一發光層140，並且P型電荷產生層160P將電洞供給至第二堆疊層ST2的一發光層，從而進一步改善具有複數個發光層的有機發光二極體裝置的發光效率。
這裡，P型電荷產生層160P可由一單一材料，或摻雜有P 型摻雜劑的一單一材料形成。P型電荷產生層160P可由從氟取代TCNPQ、具有一氰基的TCNPQ衍生物、Radiallene類化合物、醌類化合物、以及化學式(I)表示的化合物所組成的組中選擇的至少一種材料形成。
以上化學式(I)中的取代基R1、R2、R3、以及R4可為由以下化學式(i)及(ii)表示的化合物：
X1及X2分別可從由硫(S)、氮(N)以及氧(O)組成的組中選擇。
由以上化學式(i)及(ii)表示的化合物可由以下的化學式(a)至(g)表示的取代基取代：
在以上的化學式(I)中，ar1及ar2分別可選自由取代或未 取代的苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、菲咯啉、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、naphthydrine、phtalazine、喹嗪、吲哚、吲唑、噠嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑、以及吡咯所組成的一組。並且在以上的化學式(I)中，Y1、Y2、Y3、以及Y4分別可從由硫(S)、氮(N)以及氧(O)組成的組中選擇。
此外，當P型電荷產生層160P摻雜有一P型摻雜劑時，P 型摻雜物可為金屬氧化物、氟取代TCNPQ、具有一氰基的TCNPQ衍生物、Radiallene基化合物、醌類化合物、以及由下述化學式表示的化合物。
另外，在上述化學式中，Ar可選自由取代或未取代的苯基、 萘、芴、咔唑、吩嗪、菲咯啉、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、naphthydrine、 phtalazine、喹嗪、吲哚、吲唑、噠嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑、以及吡咯所組成的組，以及由以下的R1至R12表示的化合物。
R1至R12可選自由氫(H)、CF3、以及由以下化學式表示的化合物。在下文中，A和B可選自氫(H)、氟(F)、以及CF3。
N型電荷產生層160N可由金屬或一N型摻雜劑的有機材料形成。這裡，金屬可以是從鋰、鈉、鉀、銣、銫、鎂、鈣、鍶、鋇、鑭、鈰、釤、銪、铽、鏑、以及鐿組成的組中選擇的一種材料。此外，作為在N型摻雜的有機材料中使用的N型摻雜劑和一基質材料，可使用常規上可使用的材料。舉例而言，N型摻雜劑可為一鹼金屬、鹼金屬化合物、一鹼土金屬、或一鹼土金屬化合物。特別地，N型摻雜劑可選自銫、鉀、銣、鎂、鈉、鈣、鍶、銪、以及鐿組成的組。主體材料可以是由三(8-羥基喹啉)鋁、三嗪、一羥基喹啉衍生物、一吲哚衍生物、以及一噻咯衍生物組成的組中選擇的一種材料。
同時，第二堆疊層ST2包含設置於第一電荷產生層160上的一第二發光層230。第二發光層230包含發射一黃綠色光的一發光層，並可以進一步包含發射一綠色光的發光層。本實施例將以具有一黃綠色發光層230a以及一綠色發光層230b的一第二發光層230進行說明。
綠色發光層230b可具有從CBP(4,4'-N,N'-dicarbazolebiphenyl)及Balq(Bis(2-methyl-8-quinlinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminium)、 以及Ir(ppy)3中選擇的至少一種主體材料。黃綠色發光層230a可包含選自CBP(4,4'-N,N'-dicarbazolebiphenyl)及Balq(Bis(2-methyl-8-quinlinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminium)、以及發射一黃綠色光的一黃綠色磷光摻雜劑的至少一種主體材料。同時，黃綠色發光層230a和綠色發光層230b的主體材料可與電洞傳輸層的材料相同。
第二發光層230的黃綠色發光層230a和綠色發光層230b的 至少一個可包含兩種主體材料以及一種摻雜劑。另外，當第二發光層230具有黃綠色發光層230a和綠色發光層230b的一層疊結構時，綠色發光層230b可設置在黃綠色發光層230a上，或綠色發光層230b可設置在黃綠色發光層230a上。此外，第二發光層230的黃綠色發光層230a和綠色發光層230b可以是一單層。這裡，具有一單層的第二發光層可透過將一種主體材料混合一黃綠色摻雜劑及一綠色摻雜劑，或將兩種主體材料混合一黃綠色摻雜劑及一綠色摻雜劑來形成。這裡，在這兩個主體材料之間，一種可以是一電洞傳送主體且另一種可為一電子傳送主體。作為電洞傳送主體，可使用前述的電洞傳輸層的一材料，並且作為電子傳送主體，可使用電子傳輸層的一材料。
另外，在第二發光層230中，黃綠色發光層230a的發光光 譜的峰值可能出現在550至570奈米的波段，並且綠色發光層230b的發光光譜的峰值可存在於530至550奈米的一波段中。這裡，各光譜的半高寬(full width half maximum)值具有700奈米或更高，從而提高了黃綠色和綠色的效率。
此外，黃綠色發光層230a和綠色發光層230b形成為具有一 400埃(Å)或更薄的一厚度，從而防止驅動電壓的上升，由此提高發光效率。另外，黃綠色發光層230a和綠色發光層230b可具有不同的摻雜劑濃度。 摻雜劑濃度在鄰近電洞傳輸層的發光層與遠離電洞傳輸層的發光層之間可不相同或相同。
第二堆疊層(ST2)進一步包含位於第一電荷產生層160和第二發光層230之間的一第二電洞傳輸層210以及一第二電子阻擋層220。第二電洞傳輸層210與第一電洞傳輸層120相同，並且它們可由不同材料或相同材料形成。另外，第二電子阻擋層220與第一電子阻擋層130相同，並且它們可由不同的材料或相同的材料形成。另外，第二堆疊層ST2進一步包含位於第二發光層230上的一第二電子傳輸層240。第二電子傳輸層240與第一堆疊層ST1的第一電子傳輸層150相同，並且它們可由不同材料或相同材料形成。因此，包含第二電洞傳輸層210、第二電子阻擋層220、第二發光層230、以及第二電子傳輸層240的第二堆疊層ST2可形成於第一電荷產生層160上。
一第二電荷產生層250可設置於第二堆疊層ST2上。第二電荷產生層250可以是其中一N型電荷產生層250N和一P型電荷產生層250P彼此接合的一PN接面電荷產生層，並且可具有與第一電荷產生層160相同的結構。然而，第二電荷產生層250和第一電荷產生層160可由不同的材料形成。舉例而言，第一電荷產生層160的P型電荷產生層160P可由一單一材料形成，並且第二電荷產生層250的P型電荷產生層250P可由摻雜有P型摻雜劑的一單一材料形成。
此外，包含第三發光層330的第三堆疊層ST3設置於第二 電荷產生層250上。第三發光層330可由至少發射藍色光的一發光層組成，並且還可進一步包含發射一紅色光的發光層。第三發光層330可具有與第一堆疊層ST1的第一發光層140相同的結構。舉例而言，第三發光層330可具有發射一藍色光的一藍色發光層330a以及發射紅色光的一紅色發光層330b的層疊結構。
第三個堆疊層(ST3)還包含位於第二電荷產生層250和第 三發光層330之間的一第三電洞傳輸層310以及一第三電子阻擋層320。第三電洞傳輸層310與第一電洞傳輸層120相同，並且它們可由不相同的材料或相同的材料形成。而且，第三電子阻擋層320與第一電子阻擋層130相同，並且它們可由不相同的材料或相同的材料形成。
此外，第三堆疊層ST3進一步包含位於第三發光層330上的一第三電子傳輸層340、一第四電子傳輸層350、以及一電子注入層360。第四電子傳輸層350與第一堆疊層ST1的第一電子傳輸層150相同，並且它們可由不相同的材料或相同的材料形成。第三電子傳輸層340可透過將具有優良的電子注入能力的一電子注入材料與具有優良電洞阻擋能力的一電洞阻擋材料相混合形成。這裡，電子注入材料與電洞阻擋材料的混合比率可以是1：99至99：1的範圍內，並且較加為30：70至70：30。
電子注入層(EIL)360的作用是促進電子的注入，並且可由Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁)、PBD、TAZ、螺環PBD、BAlq、或SAlq形成，但不限於此。此外，電子注入層360可由一金屬鹵化物形成，舉例而言，可由氟化鎂(MgF2)、氟化鋰、氟化鈉、氟化鉀、氟化銣、氟化銫、氟化鈁、以及氟化鈣(CaF2)構成的組中選擇的至少一種形成，但不限於此。 因此，具有第三電洞傳輸層310、第三電子阻擋層320、第三發光層330、以及第三電子傳輸層340、第四電子傳輸層350、以及電子注入層360的第三堆疊層ST3可形成於第二電荷產生層250上。
一第二電極380可設置於第三堆疊層ST3上。第二電極380 可為一陰極電極，並且可由鋁(Al)、鎂(Mg)、銀(Ag)，或它們的具有低功函數的合金形成。因此，一有機發光二極體裝置包含：第一至第三堆疊層ST1、ST2、以及ST3，以及第一電極100與第二電極380之間的第一及第二電荷產生層160及250。
有機發光二極體裝置製造為使得第一電極100和第二電極 380之間的距離是2500至5000埃(Å)，並且第二電極380和第二發光層230之間的距離為至少2000埃(Å)，從而保證影像的視角和紅色光的發光效率。
雖然本實施例已經描述了第一發光層和第三發光層包含一 藍色發光層且第二發光層包含一黃綠色發光層，但本發明不限於此。第二發光層的位置可隨著第三發光層的位置而改變。
在下文中，將描述根據本發明的有機發光二極體裝置的實例。然而，提供下述實例僅用於說明本發明，並且因此本發明不限於此。本發明的有機發光二極體裝置的各種結構及效果將通過各種實例在下文描述。
<實例1-1>
一氧化銦錫(ITO)基板形成圖案為以具有2mm×2mm的一發光面積且然後清洗。此基板安裝在一真空腔室中且基礎壓力控制在1×10-6托。電洞注入層的具有100埃(Å)厚度的NPD形成於一陽極氧化銦錫(ITO) 上。一電洞注入層的具有1200埃(Å)厚度的一芳基胺系材料形成於NPD上，並且一電子阻擋層的具有200埃(Å)厚度的一咔唑基材料形成於芳基胺系材料上。對於一藍色熒光層，具有250埃(Å)厚度的一蒽基材料作為一主體且具有5%的摻雜劑濃度的一芘基材料作為一摻雜劑形成於其上。然後，一電子傳輸層的具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料形成於其上，以使得形成一第一堆疊層。之後，對於一N型電荷產生層，形成具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料作為主體及形成具有3%的摻雜劑濃度的一鹼土類金屬材料作為摻雜劑。在其上形成P型電荷產生層的具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料。其上又形成一電洞傳輸層的具有200埃(Å)厚度的一芳基胺系材料。形成一電子阻擋層的具有200埃(Å)厚度的一基於咔唑的材料。然後，對於一黃綠色磷光發光層，形成具有150埃(Å)厚度的一雜芳基主體材料、具有150埃(Å)厚度的另一主體材料、以及具有20%的摻雜劑濃度作為摻雜劑的一銥化合物。然後，對於一綠色磷光發光層，形成具有150埃(Å)厚度的一雜芳基主體材料、具有150埃(Å)厚度的另一主體材料、以及具有15%的摻雜劑濃度作為摻雜劑的一銥化合物。然後，在其上形成電子傳輸層的具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料，從而形成一第二堆疊層。然後，對於一N型電荷產生層，形成具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料作為一主體及具有3%的摻雜劑濃度的一鹼土類金屬材料作為摻雜劑。形成一P型電荷產生層的具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料，並且然後形成一電洞傳輸層的具有1200埃(Å)厚度的一芳基胺系材料。此外，形成一電子阻擋層的具有200埃(Å)厚度的一基於咔唑的材料。 然後，對於一藍色熒光層，形成具有200埃(Å)厚度的一蒽基材料及具有 5%的摻雜劑濃度的一芘基材料作為摻雜劑。然後，對於一紅色磷光層，形成具有100埃(Å)厚度的一雜芳基主體材料、具有100埃(Å)厚度的一咔唑及芳基胺系主體材料、以及具有3%的一摻雜劑濃度的銥化合物作為摻雜劑。然後，形成一電子傳輸層的具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料，並且再次形成此電子傳輸層的具有200埃(Å)厚度的一雜芳基材料。然後，形成一電子注入層的具有10埃(Å)厚度的氟化鋰(LiF)，從而形成第三堆疊層。然後，形成一陰極的具有2000埃(Å)厚度的鋁，以使得製造成有機發光二極體裝置。
<實例1-2>
除了藍色熒光層的位置與紅色磷光層的位置改變之外，在與實例1-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例1-1和實例1-2中，測定發射光譜且然後表示於第2圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表1中。
請參閱第2圖及表1，第三對疊結構提供有紅色磷光層及藍色熒光層，從而提高了整個面板的特性，並且一長波長紅色磷層相鄰於陰 極設置，從而提高發光的效率。
<實例2-1>
除了紅色磷光層排除在第三堆疊層之外，在與實例1-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例2-2>
除了排除第二堆疊層的綠色發光層之外，在與實例2-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例2-1及實例2-2中，測定發射光譜且然後表示於第3圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表2中。
請參見第3圖及表2，第二堆疊層提供有黃綠色發光層和綠色發光層的兩者，而不是一個黃綠色發光層，由此提高發光效率和驅動電壓的特徵。
<實例3-1>
除了排除第二堆疊層的綠色發光層和第三堆疊層的紅色發光層之外，在與實例1-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例3-2>
除了第一堆疊層的電洞傳輸層及電子阻擋層由單一的材料 形成以具有1500埃(Å)厚度之外，在與實例3-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例3-1及實例3-2中，測定發射光譜且然後表示於第4 圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表3中。
請參見第4圖及表3，第一堆疊層的電洞傳輸層及電子阻擋 層形成為一單一層，從而降低有機發光二極體裝置的厚度和提高發光效率。
<實例4-1>
除了第一堆疊層的藍色發光層和第三堆疊層的藍色發光層 分別由具有100埃(Å)厚度的一蒽基主體材料及具有5%的摻雜劑濃度的作為芘類化合物摻雜劑之外，在與實例3-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例4-2>
除了第一堆疊層的藍色發光層由具有100埃(Å)厚度的一 蒽類主體材料、具有100埃(Å)厚度的另一蒽類主體材料、以及作為一摻雜劑的具有5%摻雜劑濃度的芘類化合物形成，並且第三堆疊層的藍色發光 層由具有100埃(Å)厚度的一蒽類主體材料、具有100埃(Å)厚度的另一蒽類主體材料、以及作為一摻雜劑的具有5%摻雜劑濃度的芘類化合物形成之外，在與實例3-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例4-3>
除了第一堆疊層的藍色發光層由具有100埃(Å)厚度的一 蒽類主體材料、具有100埃(Å)厚度的另一蒽類主體材料、以及具有5%摻雜劑濃度的芘類化合物作為一摻雜劑形成，並且第三堆疊層的藍色發光層由具有100埃(Å)厚度的一蒽類主體材料以及具有5%摻雜劑濃度的芘類化合物作為一摻雜劑形成之外，在與實例3-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例4-4>
除了第一堆疊層的藍色發光層由具有100埃(Å)厚度的一 蒽類主體材料以及具有5%摻雜劑濃度的芘類化合物作為一摻雜劑形成，並且第三堆疊層的藍色發光層由具有100埃(Å)厚度的一蒽類主體材料、具有100埃(Å)厚度的另一蒽類主體材料、以及具有5%摻雜劑濃度的芘類化合物作為一摻雜劑形成之外，在與實例3-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例4-1至4-4中，測定發射光譜且然後表示於第5圖中， 並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表4中。
〔表4〕
請參閱第5圖及表4，當藍色發光層採用一單一主體相比較 於當藍色發光層採用兩種主體時，進一步提供驅動電壓和使用期限。
<實例5-1>
除了排除第二堆疊層的綠色發光層及第三堆疊層的紅色發 光層之外，在與實例1-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例5-2>
除了第三堆疊層的兩個電子傳輸層共同沉積作為具有360 埃(Å)厚度的一單個層之外，在與實例5-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例5-1及實例5-2中，測定發射光譜且然後表示於第6 圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表5中。
請參閱第6圖及表5，第三堆疊層的兩個電洞傳輸層的材料 進行混合且然後用以形成一單個層，從而降低了有機發光二極體裝置的厚度且提高了使用期限及驅動電壓特性。
<實例6-1>
除了排除第二堆疊層的藍色發光層與第三堆疊層的紅色發 光層之外，在與實例1-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例6-2>
除了第二堆疊層的電子阻擋層、電洞傳輸層、以及P型電 荷產生層透過形成具有50埃(Å)厚度的一芳基胺類及咔唑基主體材料及具有10%的摻雜劑濃度的一P型摻雜化合物，並且然後沉積具有250埃(Å)厚度的相同芳基胺類主體材料，用以形成一單一層之外，在與實例6-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實施例6-1及實例6-2中，發射光譜進行測定，然後在圖 中所示。測定發射光譜且然後表示於第7圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表6中。
請參閱第7圖及表6，當第二堆疊層的電子阻擋層、電洞傳 輸層、以及P型電荷產生層形成為P型摻雜層的一單個層相比較於當各個層形成於第二堆疊層中時，有機發光二極體裝置的厚度減少且使用期限和驅動電壓的特性進一步提高。
<實例7-1>
在與實例6-2相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例7-2>
除了第三堆疊層的電子阻擋層、電洞傳輸層、以及P型電 荷產生層透過形成具有50埃(Å)厚度的一芳基胺類及咔唑基主體材料及具有10%的摻雜劑濃度的一P型摻雜化合物，並且然後沉積具有250埃(Å)厚度的相同芳基胺類主體材料，用以形成一單一層之外，在與實例7-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例7-3>
除了使用與芳基胺系的主體不相同的一主體之外，在與實 例7-2相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例7-1至7-3中。發射光譜進行測定，然後在圖中所示。 測定發射光譜且然後表示於第8圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表7中。
〔表7〕
請參閱第8圖和表7，相比較於各個層形成於第三堆疊層 中，當第三堆疊層的電子阻擋層、電洞傳輸層、以及P型電荷產生層與第二堆疊層一起形成為P型摻雜層的一單個層時，有機發光二極體裝置的厚度減少且使用期限和驅動電壓的特性進一步提高。
<實例8-1>
除了黃綠色磷光發光層與綠色磷光層的每個由具有120埃 (Å)厚度的一雜芳基主體材料、具有120埃(Å)厚度的另一主體材料、 具有8%的摻雜劑濃度的一銥化合物作為摻雜劑形成之外，在與實例6-2相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例8-2>
除了代替雜芳基的主體，使用與電子傳輸層的LUMO能級 間隙是0.3電子伏特或者更小的一化合物作為主體之外，在與實例8-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例8-1及實例8-2中，發射光譜進行測定，然後在圖中 所示。測定發射光譜且然後表示於第9圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表8中。
請參閱第9圖及表8，隨著綠色發光層的主體的LUMO能級間隙由電子傳輸層變小，進一步提高發光效率和使用期限。
<實例9-1>
除了第一堆疊層的電子傳輸層的厚度為70埃(Å)之外，在與實例6-2相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例9-2>
除了第一堆疊層的電子傳輸層的厚度為110埃(Å)之外，在與實例9-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例9-3>
除了第一堆疊層的電子傳輸層的厚度為150埃(Å)之外，在與實例9-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例9-1至9-3中，發射光譜進行測定，然後在圖中所示。測定發射光譜且然後表示於第10圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表9中。
〔表9〕
請參閱第10圖及表9，隨著第一堆疊層的電子傳輸層的厚度變小，使用期限增加且效率進一步提高。
<實例10-1>
除了第一堆疊層的N型電荷生成層的厚度為80埃(Å)之外，在與實例6-2相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例10-2>
除了第一堆疊層的N型電荷生成層的厚度為120埃(Å)之外，在與實例10-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例10-3>
除了第一堆疊層的N型電荷生成層的厚度為150埃(Å)之外，在與實例10-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例10-1至10-3中，發射光譜進行測定，然後在圖中所示。測定發射光譜且然後表示於第11圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表10中。
〔表10〕
請參閱第11圖及表10，隨著第一堆疊層的N型電荷產生層 的厚度變大，使用期限增加，但其厚度較佳為300埃(Å)或更小。
<實例11-1>
除了第二堆疊層的電子傳輸層的厚度為480埃(Å)之外， 在與實例6-2相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
<實例11-2>
除了第二堆疊層的電子傳輸層的厚度為350埃(Å)之外， 在與實例11-1相同的條件下製造一有機發光二極體裝置。
在實例11-1及實例11-2中，發射光譜進行測定，然後在圖 中所示。測定發射光譜且然後表示於第12圖中，並且R、G、B、以及W的發光效率、驅動電壓、以及使用期限進行測定且表示於下面的表11中。
請參閱第12圖及表11，隨著第二堆疊層的電子傳輸層的厚 度變小，使用期限進一步提高，並且驅動電壓進一步降低。
如上所述，根據本發明一實施例的有機發光二極體裝置包 含至少三個堆疊、至少兩個藍色發光層、以及一黃綠色的發光層，從而提高使用期限和發光效率且提高驅動電壓特性，並且實現白色。
進一步而言，根據本發明的有機發光二極體裝置，第一電 極和第二電極之間的距離為2500至5000埃(Å)，並且第二電極380和第二發光層之間的距離為2000埃(Å)或更大，從而保證了影像的視角和紅光的發光效率。
雖然本發明的實施例已參照多個示例性實施例進行了描述，但是應當理解的是，在本公開的原理的範圍內本領域的技術人員可想到許多其他的修改和實施方式。更特別地，可在本公開、圖式部份及所附之申請專利範圍中進行構成部份與/或組合方式的不同變化及修改。除了構成部份與/或組合方式的變化及修改外，本領域之技術人員也應當意識到構成部份與/或組合方式的替代使用。
10‧‧‧有機發光二極體裝置
50‧‧‧基板
100‧‧‧第一電極
110‧‧‧電洞注入層
120‧‧‧第一電洞傳輸層
130‧‧‧第一電子阻擋層
140‧‧‧第一發光層
150‧‧‧第一電子傳輸層
160‧‧‧第一電荷產生層
160N‧‧‧N型電荷產生層
160P‧‧‧P型電荷產生
210‧‧‧第二電洞傳輸層
220‧‧‧第二電子阻擋層
230‧‧‧第二發光層
230a‧‧‧黃綠色發光層
230b‧‧‧綠色發光層
240‧‧‧第二電子傳輸層
250‧‧‧第二電荷產生層
250N‧‧‧N型電荷產生層
250P‧‧‧P型電荷產生層
310‧‧‧第三電洞傳輸層
320‧‧‧第三電子阻擋層
330‧‧‧第三發光層
330a‧‧‧藍色發光層
330b‧‧‧紅色發光層
340‧‧‧第三電子傳輸層
350‧‧‧第四電子傳輸層
360‧‧‧電子注入層
380‧‧‧第二電極
ST1‧‧‧第一堆疊層
ST2‧‧‧第二堆疊層
ST3‧‧‧第三堆疊層

Claims (13)

  1. 一種白色有機發光二極體裝置，包含：第一電極及第二電極，係在一基板上方彼此相面對；第一電荷產生層及第二電荷產生層，形成於該第一電極與該第二電極之間；一第一堆疊層，係設置於該第一電極與該第一電荷產生層之間且包含一第一發光層；一第二堆疊層，係設置於該第一電荷產生層與該第二電荷產生層之間且包含一第二發光層；以及一第三堆疊層，係設置於該第二電荷產生層與該第二電極之間且包含一第三發光層，其中該第一發光層至該第三發光層中的兩個發射一藍色光，並且剩下的一個發光層發射一黃綠色光，並且其中該第一發光層包含一藍色發光層，該第二發光層包含一黃綠色發光層與一綠色發光層，且該第三發光層包含一藍色發光層與一紅色發光層。
  2. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第一電荷產生層與該第二電荷產生層的至少一個具有一N型電荷產生層與一P型電荷產生層的一接面結構。
  3. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第一發光層係為一藍色螢光層。
  4. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第一 發光層至該第三發光層具有兩種摻雜劑與一種主體相混合以及兩種摻雜劑與兩種主體相混合的一結構。
  5. 如請求項4所述之白色有機發光二極體裝置，其中在該兩種主體中，一種為一電子傳輸主體且另一種為一電洞傳輸主體。
  6. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第二發光層與該第三發光層的至少一個具有一兩層結構。
  7. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第一堆疊至該第三堆疊進一步包含一電洞傳輸層以及一電子阻擋層。
  8. 如請求項7所述之白色有機發光二極體裝置，其中該電洞傳輸層與該電子阻擋層形成為一單個層。
  9. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第三堆疊進一步包含設置於該第三發光層與該第二電極之間且鄰接該第三發光層的一電子傳輸層，該電子傳輸層包含與一電洞阻擋材料相混合的一電子注入材料。
  10. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第一電極與該第二電極之間的距離為2500至5000埃(Å)。
  11. 如請求項10所述之白色有機發光二極體裝置，其中該第二電極與該第二發光層之間的距離為2000埃(Å)或更大。
  12. 如請求項1所述之白色有機發光二極體裝置，其中發射一藍色光的該兩個發光層的至少一個進一步包含發射一紅色 光的一發光層。
  13. 如請求項6所述之白色有機發光二極體裝置，其中該兩層結構的每一層具有400埃(Å)或更小的一厚度。
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