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一种有机电致发光装置

阅读：1048发布：2020-06-02

专利汇可以提供一种有机电致发光装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种有机电致发光装置，包含基板、有机电致发光器件和外部电驱动；有机电致发光器件包含至少两个有机发光层；有机发光层中至少包含第一和第二有机发光层，且分别发射第一和第二本征峰值波长；外部电驱动与第一和第二电极相连接；当外部电驱动给器件提供第一或第二工作电流密度时，其能发射第一或第二光谱，并产生第一或第二发光区域且区域重合；第一和第二光谱包含第一和第二本征峰值波长，两者的比值在不同工作电流下会不同；第一本征峰值波长≤680nm，第二本征峰值波长大于680nm且小于等于2000nm。该装置集成了近红外和可见光的多发光层，在不同电流密度下可以发射不同颜色的光。，下面是一种有机电致发光装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种有机电致发光装置，其特征在于，包含：一个基板、一个有机电致发光器件和一个外部电驱动；
其中所述有机电致发光器件设置在基板上，且所述有机电致发光器件包含第一电极，第二电极，和设置在第一电极与第二电极之间的至少两个有机发光层；
其中所述至少两个有机发光层中包含第一有机发光层和第二有机发光层；
其中所述第一有机发光层发射第一本征峰值波长，所述第二有机发光层发射第二本征峰值波长；
其中所述外部电驱动与所述有机电致发光器件的第一电极和第二电极相连接；
其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱并产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；
其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱并产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1；
其中所述第一本征峰值波长小于等于680nm，所述第二本征峰值波长大于680nm且小于等于2000nm；
其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。
2.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一本征峰值波长在
580-680nm之间。
3.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第二本征峰值波长在
700-1000nm之间。
4.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一有机发光层和第二有机发光层直接接触。
5.如权利要求1或4所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第一有机发光层和第二有机发光层的总厚度不超过60nm；优选的，所述第一有机发光层和第二有机发光层的总厚度不超过45nm。
6.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述有机电致发光器件进一步包含调节层，所述调节层与所述第一有机发光层和第二有机发光层均直接接触。
7.如权利要求6所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述调节层的厚度在0.1-
10nm之间；优选的，所述调节层的厚度在0.5-3nm之间。
8.如权利要求6所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述调节层的电阻率高于
1×106Ω·m。
9.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一电极为阳极，第二电极为阴极。
10.如权利要求9所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一有机发光层设置在靠近第一电极一侧，所述第二有机发光层设置在靠近第二电极一侧。
11.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一工作电流密度与所述第二工作电流密度相差至少0.1mA/cm2。
12.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述外部电驱动为显示面板背板电路。
13.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述外部电驱动给有机电致发光器件一次只提供一种工作电流密度。
14.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件进一步提供第三工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第三光谱，所述第三光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于0.5。
15.如权利要求1或14所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件进一步提供第四工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第四光谱，所述第四光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1.5。
16.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，进一步包含第三有机发光层，所述第三有机发光层发射第三本征峰值波长。
17.如权利要求17所述的有机电致发光装置，其特征在于，当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱并产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长、第二本征峰值波长和第三本征峰值波长，且第三本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱并产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长、第二本征峰值波长和第三本征峰值波长，且第三本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1；其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。
18.一种显示装置，其特征在于，包含权利要求1-17的任一所述的有机电致发光装置。
19.一种照明装置，其特征在于，包含权利要求1-17的任一所述的有机电致发光装置。

说明书全文

一种有机电致发光装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机电致发光装置。更具体地，涉及一种兼具可见光及近红外光的有机电致发光装置。

背景技术

[0002] 有机电致发光器件(OLED)由阴极、阳极和在阴极与阳极之间的有机发光材料堆叠而成，通过在器件阴阳极两端施加电压，将电能转换成光，具有宽广角、高对比度和更快的响应时间等优点。伊斯曼柯达公司的Tang和Van Slyke于1987年报道了一种有机发光器件，芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(Applied Physics Letters，1987,51(12):913-915)。在器件两端施加电压后，绿光从器件中发射出来，这个发明为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。OLED具有成本低功耗低、亮度高、视角宽、厚度薄等优点，经过几十年的发展，已经在显示和照明领域得到了广泛的应用。

[0003] 近年来，近红外(680-2500nm)发光材料因其在信息安全显示、夜视设备、生物成像、光纤通信和医疗诊断等领域的潜在应用显示出无与伦比的优势而备受关注。在摄像机、照相机、监视器、指纹识别器、3D面部识别、带拍照功能的手机、等图像录制设备以及其他要求具有可见及近红外光源的设备上，往往为了适应特殊环境下的使用，同时配备了包括可见光及近红外光源高亮度光源。这些设备上的光源往往都是LED，且可见光源、近红外光源都是独立的。另外，最新的研究表明通过在显示屏的像素中集成近红外光源可以实现设备对人眼的实时追踪功能(CN 107770309 A)，这在智能移动设备应用中备受欢迎。我们的发明公开了一种集成了可见光和近红外光为一体的OLED光源，可以用于显示、照明等应用，具有结构简单、工艺成熟、成本可控等优势。

[0004] 为了保证最终产品的轻薄特点，在单个OLED器件中集成不同发光层是一个很有前景的候选方案。一个方法来架构可调色发光是使用串联结构(tandem structure)，或是纵向叠加OLEDs。自从第一个叠加OLED概念被提出(Burrows,Appl.Phys.Lett.69(20),11Nov,1996)，很多人就致力于使用类似结构来实现显示以及照明领域的多色调节(US 5,757,
026，US 7,948,165，US 5,837,391，US 7,750,561，US 6,166,489，US 9,634,293)。一个通用的方案是在一张基板上沿着纵向生长多个不同颜色的OLED单元，并在单元之间使用电荷产生层(为实现固定颜色)，或有时是绝缘层(为实现可独立调节颜色)。明显的优势是整体器件会很薄因为OLED单元的总厚度不超过微米级别，并且在一些应用中有可能通过去除精细掩模版的使用而降低工艺成本和复杂度。但是，通常这些多层结构在层与层之间使用绝缘层和通孔进行独立驱动，实现不同颜色的独立驱动，这使得工艺复杂性大幅度提高，且带来工艺不匹配、良率降低等问题。

[0005] 在OLED有机材料中，空穴的迁移率远远大于电子的迁移率，同时在不同工作电流下电子与空穴注入的变化趋势也有很大不同，电子注入随工作电流的增加比空穴急剧得多，因此在OLED中，发光层中的复合区域会随电流密度增加而从邻近电子传输层一侧向邻近空穴传输层一侧移动(Kyoung Soo Yook,Journal of Industrial and Engineering Chemistry,Volume 16,Issue 2,2010,Pages 181-184)。利用该特性，我们可以通过调控复合区域位置来调控OLED器件的发光颜色。需要注意的是，此种器件结构与利用电荷产生层CGL的叠层器件有本质区别。首先，在叠层器件中，每一个发光单元里的器件结构都是相对完整的，即有成对出现的电子和空穴传输层，多个发光单元即有多对电子、空穴传输层；而在上述的独立单元多发光层的器件结构中，虽然发光层可以是多个，但是电子和空穴传输层只有一对。其次，叠层器件中不同发光单元中使用电荷产生层CGL，它本质是一对p型和n型材料的组合，且需要分别与电子传输/注入层和空穴传输/注入层相邻使用，通常需要用到金属或金属化合物，改金属或金属化合物具有较高的导电率(或较低的电阻率)；而在独立单元多发光层的器件中使用的调节层则为电子或空穴阻挡层材料，通常为有机材料，而且紧邻两个发光层使用。最本质的区别是，在使用CGL的叠层器件中，载流子的复合区域不会在不同发光层中移动而是相对固定在各自的发光层中，因而即便电流密度变化，颜色基本保持不变；而在独立单元多发光层中载流子的复合区域随着电流密度变化而在不同发光层中移动，使得颜色出现漂移。

[0006] 在专利CN 103000822A中，公开了一种使用蓝绿黄红四种染料两两掺杂在两个不同主体材料中实现色温可调的白色有机OLED器件，根据施加电压的不同，形成不同的激子复合区域，从而实现从冷白光到暖白光的转换。但是该器件结构复杂，而且亮度会随着电压变化而变化，实施起来成本较高。在专利US 5773130中，公开了一种可以发射多种颜色的有机电致发光器件，根据施加电压的不同，该器件可以发射两种波峰不同的光谱，但是这个两个光谱的波峰只有20nm的差别，可变色的光谱范围窄。而且两个光谱所需要的驱动电流密度相差600mA/cm2以上，造成亮度上巨大的差异，并不实用。在专利CN 105742520A中公开了一种变色OLED器件结构，其必须包含两层超薄发光层和介于其中的能量转移调控层，该调控层为主体有机材料，且厚度要求在10nm以上。以上各器件都没有包含近红外元素，且器件结构都与本发明不同。

[0007] CN 207781602U公开了一种OLED单元、显示面板及显示装置，该OLED单元由近红外发光层和红光发射层组成，中间由一层阻隔层组成，该阻隔层为导电层，且需要透明。其本质是利用电荷产生层构建的叠层器件，复合区域不会随着电流密度变化而变化，因此近红外与红光会同时发射且强度随着电流密度变化同时等比例变化，这在一定程度上降低了发光效率。该发明还要求近红外发光层靠近阳极层，使得近红外发射在通过上层红光层从阴极发射出去时不会产生再吸收。由于是叠层结构，制备工艺复杂且与蓝绿色不兼容。另外该像素的电压也会增高，与其他单层结构的颜色不同，增加了整体的电路复杂性，实现起来整体成本增高，良率降低。

[0008] CN 207097825 U公开了一种兼具可见光及近红外OLED光源装置，该光源装置提供了一种集成可见光OLED与近红外OLED于一体的具有像素排列特征的阵列光源，其中每一个近红外光源是一个独立的器件且被独立驱动，导致该显示面板的制造过程复杂，且由于额外增加了一个像素损失了填充率进而导致分辨率的降低。

[0009] 在专利US 20190348628 A1中公开了一种集成式自动调节装置，该装置包含至少一个可见光发射层和一个近红外发射层，在可见光发射层和近红外发射层之间有一层电荷产生层。该结构的劣势与CN 207781602U相同。而且，US 20190348628 A1中近红外发射层仅仅占整个像素的一部分，这要求使用额外的掩模版来分别图形化红光发射层和近红外发射层，使得工艺更加繁琐，且由于更换掩模版会带来良率降低的风险造成成本增高的问题。

[0010] 因此，本发明在上述基础上，提出了一种集成了近红外和可见光发光层的独立单元多发光层的有机电致发光装置，该装置利用载流子复合区域在不同电流密度下移动的特点实现对颜色的调控，使得该装置在不同电流密度下发出不同颜色的光，特别是在低电流密度下发出近红外光而在相对较高电流密度下发出红光或者其他可见光。该装置结构精炼，工艺简单，电压低，不占用额外的发光面积，不需要额外的电路驱动，可以单个像素被集成在显示面板中实现人眼追踪的功能，或被制备成照明灯源应用于医疗美容或红外成像等场合，具有极大优势。

发明内容

[0011] 针对上述问题，本发明提供一种集成了近红外和可见光发光层的独立单元多发光层的有机电致发光装置以至少解决上述部分问题。

[0012] 根据本发明的一个实施例，公开了一种有机电致发光装置，包含：一个基板、一个有机电致发光器件和一个外部电驱动；

[0013] 其中所述有机电致发光器件设置在基板上，且所述有机电致发光器件包含第一电极，第二电极，和设置在第一电极与第二电极之间的至少两个有机发光层；

[0014] 其中所述至少两个有机发光层中有第一有机发光层和第二有机发光层；

[0015] 其中所述第一有机发光层发射第一本征峰值波长，所述第二有机发光层发射第二本征峰值波长；

[0016] 其中所述外部电驱动与所述有机电致发光器件的第一电极和第二电极相连接；

[0017] 其中当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱，产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；

[0018] 其中当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱，产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1；

[0019] 其中所述第一本征波长小于等于680nm，所述第二本征峰值波长大于680nm且小于等于2000nm；

[0020] 其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。

[0021] 根据本发明的一个实施例，公开了一种显示装置，其特征在于，包含前述实施例所述的有机电致发光装置。

[0022] 根据本发明的一个实施例，公开了一种照明装置，其特征在于，包含前述实施例所述的有机电致发光装置。

[0023] 本发明公开了一种集成了近红外和可见光发光层的独立单元多发光层的有机电致发光装置，该装置在不同电流密度下可以发出不同颜色的光，特别是在低电流密度下发出近红外光而在相对较高电流密度下发出红光或者其他可见光。该装置结构精炼，工艺简单，电压低，不占用额外的发光面积，不需要额外的电路驱动，可以单个像素被集成在显示面板中实现人眼追踪的功能，或被制备成照明灯源应用于医疗美容或红外成像等场合，具有极大优势。附图说明

[0024] 图1a和图1b分别是集成可见光与近红外光OLED发光器件的剖面示意图；

[0025] 图2a和图2b分别是集成可见光与近红外光OLED发光器件在显示中应用的像素阵列示意图；

[0026] 图3a至图3d是不同电流密度下集成红光与近红外光OLED发光器件的光谱图。

具体实施方式

[0027] 如本文所用，“顶部”意指离基板最远，而“底部”意指离基板最近。在将第一层描述为“设置”在第二层“上”的情况下，第一层被设置为距基板较远。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“设置在”阳极“上”。

[0028] 如本文所用，术语“OLED器件”包含阳极层，阴极层，设置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层。一个“OLED器件”可以是底发光即从基板一侧发光，或是顶发光即从封装层一侧发光，或是透明器件即同时从基板和封装侧发光。

[0029] 如本文所用，术语“OLED发光面板”包含基板，阳极层，阴极层，设置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层，封装层，以及延伸到封装层外部的至少一个阳极接触和至少一个阴极接触，用于外部接入。“OLED发光面板”较于“OLED器件”多了基板、封装层和电接触。一个“OLED发光面板”可以包含多个“OLED器件”，这些“OLED器件”可以是单独封装的，也可以共享同一个封装层，可以同时被点亮或熄灭，也可以由简单的金属连线及外部电路控制实现有选择的点亮或熄灭；一个“OLED发光面板”也可以仅包含一个单独的“OLED器件”，例如，一个包含多个“OLED器件”的“OLED发光面板”经过切割使得各个“OLED器件”独立可控，这时的“OLED发光面板”仅包含一个“OLED器件”。

[0030] 如本文所用，术语“封装层”可以是厚度小于100um的薄膜封装，其包括将一层或多层薄膜直接设置到器件上，或者也可以是黏着到基板上的盖玻片(cover glass)。

[0031] 如本文所用，术语“柔性印刷电路”(FPC)指的是任何柔性基板上涂有以下任一种或它们的组合，包括但不限于：导电线，电阻，电容，电感，晶体管，微机电系统(MEMS)，等等。柔性印刷电路的柔性基板可以是塑料，薄玻璃，镀有绝缘层的薄金属箔，织物，皮革，纸张，等等。一张柔性印刷电路板一般厚度小于1mm，更优选的厚度小于0.7mm。

[0032] 如本文所用，术语“光提取层”可以指光扩散膜，或者其他具有光提取效果的微结构，或者是具有光外耦合效应的薄膜镀层。光提取层可以设置于OLED的基板表面，也可以在其他合适的位置，例如介于基板和阳极之间，或者有机层与阴极之间，阴极与封装层之间，封装层表面，等等。

[0033] 如本文所用，术语“外部电驱动”指的是可以给模组供电的装置系统，它通常包括电路控制系统和外部电源。其中，电路控制系统可以包括但不局限于阴阳极电接触、导线、FPC板、集成电路、变压器等；外部电源可以直接是各类电池，也可以是由插座连接交流电，或者是由USB 接口连接的充电宝及其他电子设备，也可以是通过导线连接的电源发生器等。

[0034] 如本文所用，术语“发光区域”指平面面积中阳极，有机层和阴极共同重合的部分，不包括光提取效果。“发光区域”不包括边缘发光，不代表三维上的半球形发光空间。

[0035] 如本文所用，“本征峰值波长”指的是发光层材料在底发射器件中发射出的峰值波长，该底发射器件至少包含空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层。不同的配套材料体系下，发光材料的“本征峰值波长”可以有一定差异，但都应在±10nm的范围内。

[0036] 如本文所用，“填充因子”指的是像素有效发光面积与总面积的比值。

[0037] 根据本发明的一个实施例，公开了一种有机电致发光装置，其特征在于，包含：一个基板、一个有机电致发光器件和一个外部电驱动；

[0038] 其中所述有机电致发光器件设置在基板上，且所述有机电致发光器件包含第一电极，第二电极，和设置在第一电极与第二电极之间的至少两个有机发光层；

[0039] 其中所述至少两个有机发光层中包含第一有机发光层和第二有机发光层；

[0040] 其中所述第一有机发光层发射第一本征峰值波长，所述第二有机发光层发射第二本征峰值波长；

[0041] 其中所述外部电驱动与所述有机电致发光器件的第一电极和第二电极相连接；

[0042] 其中当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱并产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；

[0043] 其中当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱并产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度比值高于1；

[0044] 其中所述第一本征峰值波长小于等于680nm，所述第二本征峰值波长大于680nm，小于等于2000nm；

[0045] 其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。

[0046] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述第一本征峰值波长在580-680nm之间。

[0047] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述第二本征峰值波长在700-1000nm之间。

[0048] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述第一有机发光层和第二有机发光层直接接触。

[0049] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，所述第一有机发光层和第二有机发光层的总厚度不超过60nm。

[0050] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，所述第一有机发光层和第二有机发光层的总厚度不超过45nm。

[0051] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述有机电致发光器件进一步包含一调节层，所述调节层与所述第一有机发光层和第二有机发光层直接接触。

[0052] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述调节层的厚度在0.1-10nm之间；优选的，所述调节层的厚度在0.5-3nm之间。

[0053] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述调节层的电阻率高于1×106Ω·m。

[0054] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述第一电极为阳极，第二电极为阴极。

[0055] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述第一有机发光层设置在靠近第一电极一侧，所述第二有机发光层设置在靠近第二电极一侧。

[0056] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述第一工作电流密度与第二工作电流密度相差至少0.1mA/cm2。

[0057] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述外部电驱动为显示面板背板电路。

[0058] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中所述外部电驱动给有机电致发光器件一次只提供一种工作电流。

[0059] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中当所述外部电驱动给有机电致发光器件进一步提供第三工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第三光谱，所述第三光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于0.5。

[0060] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，其中当所述外部电驱动给有机电致发光器件进一步提供第四工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第四光谱，所述第四光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1.5。

[0061] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，进一步包含第三有机发光层，所述第三有机发光层发射第三本征峰值波长。

[0062] 根据本发明的一个实施例，其中所述有机电致发光装置的特征在于，当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱并产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长、第二本征峰值波长和第三本征峰值波长，且第三本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；当所述外部电驱动给有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱并产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长、第二本征峰值波长和第三本征峰值波长，且第三本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1；其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。

[0063] 根据本发明的又一个实施例，公开了一种显示装置，其特征在于，包含前述任一实施例所述的有机电致发光装置。

[0064] 根据本发明的再一个实施例，公开了一种照明装置，其特征在于，包含前述任一实施例所述的有机电致发光装置。

[0065] 图1a示意性、非限制性的展示了一个包含两个发光层的独立单元OLED发光装置100的剖面示意图。图不一定按比例绘制，图中一些层结构也是可以根据需要省略的。OLED发光装置100包括基板101，阳极102，空穴注入层103，空穴传输层104，电子阻挡层105，第一发光层106，第二发光层107，空穴阻挡层108，电子传输层109，电子注入层110，阴极111。其中电子阻挡层104、空穴阻挡层108为可选层。一个独立单元多发光层的OLED发光器件还可以进一步在第一发光层106和第二发光层107之间包含一层调节层，通常厚度不超过100埃，优选的不超过50埃，进一步优选的不超过30埃。调节层通常是空穴阻挡材料或者电子阻挡材料，限制不同复合区域空穴或者电子的数量，控制不同发光层的发光比例。尽管如此，调节层并不是必须的，例如可以通过匹配不同发光层主体材料的能级进行调控。在顶发射器件中，还可以进一步在阴极层111之上设置加盖层作为对阴极的保护。一个独立单元多发光层的OLED发光装置还可以进一步在第二发光层107之上包含第三发光层112，如图1b所示的OLED发光装置200所示，同样第二发光层和第三发光层之间也可以加入调节层。发光层的发光材料可以根据实际需要选择，例如图1a中所示的两个发光层可以分别是红色发光层106和近红外发光层107，而图1b中所示的三个发光层可以分别是蓝色发光层106，黄色发光层
107，近红外发光层112。当在器件两端注入电流由小增大时，激子复合区域可以逐渐从电子传输端向空穴传输端移动，不同发光层发出的光强比例发生变化。以图1a为例，低电流密度时，复合区域集中在近红外发光层107中，光谱中近红外的峰值强度远高于红光，OLED发光器件发出近红外光。电流密度升高后，复合区域逐渐向红色发光层106移动，光谱中红光峰值强度开始上升并最终超过近红外峰值强度成为主导波长，OLED发光器件发出红光。在一些实施例中，第一发光层也可以是近红外发光层，而可见光发光层在第二或第三发光层。

[0066] 一个基于上述性能的实际应用场景是带有人眼追踪功能的显示屏幕。将具有图1a所示结构的集成红光和近红外两种发射波长的像素集成在面板上，在需要进行人眼追踪时，通入低电流密度，此时该像素仅发射近红外光，进行人眼扫描；而当需要该像素发射红光用于正常显示时，给该像素通入高电流密度即可发出红光，而此时近红外发射受到抑制，不会影响正常显示。通常对人眼的扫描并不需要近红外光源常亮，因而可以轻松的设定电路扫描功能阶段性的启动低电流密度下的近红外发射，既不影响正常显示，又节省了功耗。同时由于将近红外和红外像素合二为一，发光区域保持不变，不会因为增加了近红外像素而降低填充因子,进而损失分辨率。在一些实施例中，红光像素和近红外像素集成一体并与蓝、绿像素等频率排布，如图2a所示；在另一些实施例中，部分红光像素与近红外像素集成一体，但部分红光像素仍可以保持单发光层结构以仅发出红光，如图2b所示。这样做的好处是提高了红光整体发光效率，而仍可以在需要时对人眼进行近红外扫描。

[0067] 实施例

[0068] 以下我们制备了集成红光和近红外发光层的独立单元的OLED器件来演示本发明的应用，将参考下述实施例对本发明进行更详细的描述。很显然的，下述的实施例仅用于示例性目的，并不用来限制本发明的范围。基于下述的实施例，本领域技术人员能够通过对其改进从而获得本发明的其他实施例。

[0069] 实施例1

[0070] 首先我们制备了可发近红外与红光的OLED单元，器件结构如图1a所示的器件100。首先，用超纯水清洗玻璃基底101，其上事先涂有图形化的120nm厚铟锡氧化物(ITO)阳极
102，并用UV臭氧和氧等离子体处理ITO表面。之后，将基底放入充满氮气的手套箱中烘干以-6
除去水分，随即安装在支架上并装入蒸镀腔室中。下面指定的有机层，在真空度约为1*10托的情况下以0.01-5埃/秒的速率通过热蒸发依次在ITO阳极102上进行镀膜。首先蒸镀化合物HI用作空穴注入层(HIL)103，厚度为100埃。化合物HT用作空穴传输层(HTL)104，厚度为400埃。化合物H-1用作电子阻挡层(EBL)105，厚度为50埃。然后红光掺杂剂化合物D-1掺杂在红光主体化合物H-2共沉积用作红光发光层(REML)106，掺杂浓度为2％，总厚度为300埃。紧接着在红光发光层上蒸镀近红外光发光层(NREML)107，近红外发光层107由化合物H-
3、化合物H-4、化合物D-2共蒸完成，化合物H-3、化合物H-4、化合物D-2的重量比例为49％:
49％:2％，总厚度为100埃。使用化合物H-4作为空穴阻挡层(HBL)108，蒸镀在近红外发光层之上，厚度为50埃。在HBL上，化合物ET和化合物EIL共沉积作为电子传输层(ETL)109，厚度为350埃，蒸镀10埃的化合物EIL作为电子注入层(EIL)110，并且蒸镀120nm的铝作为阴极
111，最后器件被从蒸镀腔室转回手套箱，并用玻璃盖片完成封装。该器件的发光区域为9mm×9mm。该实施例所用的红光发光层本征峰值波长在623nm左右，近红外发光层本征峰值波长在705nm左右。注意，该器件结构仅为示例，并不局限于本发明所述。化合物HI，化合物HT，化合物EIL，化合物ET，化合物H-1，化合物H-2，化合物H-3，H-4化合物，化合物D-1以及化合物D-2的结构示例如下所示：

[0071]

[0072] 我们使用Keithley2400电源发生器与OLED器件本身的阴阳极电接触相连以作为外部电驱动，以形成有机电致发光装置。图3a-3d列出来实施例1分别在0.1mA/cm2，4.5mA/cm2，13mA/cm2和96mA/cm2不同电流密度下的光谱图。从图3a可以看出，当施加一个0.1mA/cm2的电流密度时，该装置的发射光谱峰值在705nm，主要发射近红外光，红光发射几乎为零，因而红光峰值强度与近红外峰值强度比值接近于0。当电流密度为4.5mA/cm2时(如图3b所示)，红光发射逐渐增强，在624nm出现峰值，同时近红外峰值偏移至701nm，红光峰值强度与近红外峰值强度比值是3:10＝0.3。注意，虽然近红外发光层本征峰值波长在705nm左右，但由于具有独立单元多发光层的装置中的载流子平衡发生很大变化，因此峰值波长会随着注入载流子增多有一定移动，尽管如此，该光谱仍然包含了近红外发光层的本征峰值波长705nm。另外，由于器件结构的不同，虽然红光本征峰值波长在623nm，图3b中的红光本征峰值波长有1nm红移，也在定义范围中。当电流密度为13mA/cm2时(如图3c所示)，红光峰值强
2
度与近红外峰值谱强度基本达到一致，比值为1。随着电流密度的进一步增大至96mA/cm时，如图3d所示，红光峰值的强度高于近红外发射峰值强度，其比值大约为10:7≈1.4，该装置以红光发射为主导。

[0073] 表1列出了在以上几个电流密度下该装置的性能，当电源发生器提供低电流密度2
时，该装置发射光谱以近红外光为主，比如在0.1mA/cm时，该装置的发射光谱在705nm，主要发射近红外光，由于人眼对近红外光不敏感，所以其亮度仅有0.76cd/cm2；当电源发生器提供的电流密度增加至4.5mA/cm2时，该装置依旧主要发射近红外光，其近红外发射光谱蓝移到701nm，但此时红光的发射强度也有所增强，在624nm处也出现了波峰，所以亮度增加至
2 2
119cd/cm；当电流密度增加至13mA/cm时，该装置主要发射红光，发射光谱在624nm，亮度也增加至490cd/cm2，随着电流密度的进一步增大，红光的发射强度会继续增强，当电流密度为96mA/cm2时，该装置的亮度可以达到4456cd/cm2。从该实施例可以看出我们可以通过制备具有独立单元多发光层的装置，集成红光与近红外发光层，实现单个像素在不同电流密度下在近红外与红光之间的转换。同时也可以看出，具有独立单元多发光层器件结构的装置能够将电压控制在接近单层器件的范围内，例如在4.5mA/cm2时，实施例1的电压仅为5.2V，这与单独红光发光层或者单独近红外发光层的电压是很相近的，显示出了较之使用电荷产生层(CGL)的叠层器件的优势。

[0074] 表1

[0075]

[0076] 应当理解，这里描述的各种实施例仅作为示例，并无意图限制本发明的范围。因此，如本领域技术人员所显而易见的，所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。

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一种有机电致发光装置

一种有机电致发光装置

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