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白色有机发光二极管装置

阅读:264发布:2024-02-13

专利汇可以提供白色有机发光二极管装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种白色 有机发光 二极管 装置,包括:在 基板 上彼此相对的第一 电极 和第二电极;在所述第一电极与所述第二电极之间形成的第一电荷产生层和第二电荷产生层;设置在所述第一电极与所述第一电荷产生层之间且包括第一 发光层 的第一叠层;设置在所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间且包括第二发光层的第二叠层;和设置在所述第二电荷产生层与所述第二电极之间且包括第三发光层的第三叠层,其中所述第一到第三发光层中的两个发光层发射蓝色光,其余的发光层发射黄绿光。,下面是白色有机发光二极管装置专利的具体信息内容。

1.一种白色有机发光二极管装置,包括:
基板上彼此相对的第一电极和第二电极;
在所述第一电极与所述第二电极之间形成的第一电荷产生层和第二电荷产生层;
设置在所述第一电极与所述第一电荷产生层之间且包括第一发光层的第一叠层;
设置在所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间且包括第二发光层的第二叠层;和
设置在所述第二电荷产生层与所述第二电极之间且包括第三发光层的第三叠层,其中所述第一到第三发光层中的两个发光层发射蓝色光,其余的发光层发射黄绿光。
2.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第一电荷产生层和所述第二电荷产生层中的至少一个具有N-型电荷产生层和P-型电荷产生层的结结构。
3.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第一发光层为蓝色荧光层。
4.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第一到第三发光层具有以下结构:其中两种掺杂剂与一种基质混合,以及两种掺杂剂与两种基质混合。
5.根据权利要求4所述的白色有机发光二极管装置,其中在所述两种基质中,一种基质是电子传输基质,另一种基质是空穴传输基质。
6.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第二发光层和所述第三发光层中的至少一个具有两层结构。
7.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第一到第三叠层的每一叠层还包括空穴传输层和电子阻挡层。
8.根据权利要求7所述的白色有机发光二极管装置,其中所述空穴传输层和所述电子阻挡层形成为单个层。
9.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第三叠层还包括设置在所述第三发光层与所述第二电极之间并与所述第三发光层相邻的电子传输层,所述电子传输层包含混合有空穴阻挡材料的电子注入材料。
10.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第一电极与所述第二电极之间的距离为2500到
11.根据权利要求10所述的白色有机发光二极管装置,其中所述第二电极与所述第二发光层之间的距离为 或更大。
12.根据权利要求1所述的白色有机发光二极管装置,其中发射蓝色光的所述两个发光层中的至少一个还包括发射红色光的发光层。
13.根据权利要求6所述的白色有机发光二极管装置,其中所述两层结构的每一层都具有 或更小的厚度。

说明书全文

白色有机发光二极管装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机发光二极管装置,尤其涉及一种级联(tandem)有机发光二极管装置。

背景技术

[0002] 近来,随着多媒体的发展,平板显示器(FPD)变得越来越重要。因此,诸如液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)、场发射显示器(FED)和有机发光二极管(OLED)装置这样的多种平板显示装置已投入应用。特别是,OLED装置具有1ms或更小的高速响应、低功耗和自发光特性。此外,因为没有视问题,所以不管显示器尺寸如何,OLED装置都有利于作为运动图像显示媒体。此外,因为OLED装置能够以低温制造并且可基于现有的半导体工艺技术被简单制造,所以OLED装置被认为是下一代平板显示器。
[0003] OLED装置包括位于第一电极与第二电极之间的发光层。在此,从第一电极提供的空穴在发光层中与从第二电极接收的电子结合以形成激子,通过在激子返回基态时产生的能量发光。
[0004] OLED装置已被提出具有各种结构,其中级联型白色OLED装置正成为焦点。在级联OLED装置中,第一电极与第二电极之间的各个层是在不使用掩模的情况下沉积的,并通过在真空条件下沉积不同组合物而依次形成包括发光层在内的有机层。在这种白色OLED装置中,通过混合两个或多个发光层的颜色实现白光。在该情形中,在第一电极与第二电极之间设置发射多种颜色光的不同发光层,并根据在每两个相邻发光层之间设置电荷产生层的基本结构区分叠层。
[0005] 然而,级联白色OLED装置具有下述问题,即,分别发射不同颜色的多个发光层难以通过控制各颜色之间的发光效率来实现白光,且需要提高发光效率。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种能够改善寿命、发光效率和驱动电压特性的有机发光二极管装置。
[0007] 在一个方面中,一种白色有机发光二极管装置,包括:在基板上彼此相对的第一电极和第二电极;在所述第一电极与所述第二电极之间形成的第一电荷产生层和第二电荷产生层;设置在所述第一电极与所述第一电荷产生层之间且包括第一发光层的第一叠层;设置在所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间且包括第二发光层的第二叠层;和设置在所述第二电荷产生层与所述第二电极之间且包括第三发光层的第三叠层,其中所述第一到第三发光层中的两个发光层发射蓝色光,其余的发光层发射黄绿光。附图说明
[0008] 给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
[0009] 图1是显示根据本发明一实施方式的有机发光二极管装置的示图;
[0010] 图2是显示根据本发明的范例1-1和1-2测量的发光光谱的曲线;
[0011] 图3是显示根据本发明的范例2-1和2-2测量的发光光谱的曲线;
[0012] 图4是显示根据本发明的范例3-1和3-2测量的发光光谱的曲线;
[0013] 图5是显示根据本发明的范例4-1到4-4测量的发光光谱的曲线;
[0014] 图6是显示根据本发明的范例5-1和5-2测量的发光光谱的曲线;
[0015] 图7是显示根据本发明的范例6-1和6-2测量的发光光谱的曲线;
[0016] 图8是显示根据本发明的范例7-1到7-3测量的发光光谱的曲线;
[0017] 图9是显示根据本发明的范例8-1和8-2测量的发光光谱的曲线;
[0018] 图10是显示根据本发明的范例9-1到9-3测量的发光光谱的曲线;
[0019] 图11是显示根据本发明的范例10-1到10-3测量的发光光谱的曲线;
[0020] 图12是显示根据本发明的范例11-1和11-2测量的发光光谱的曲线。

具体实施方式

[0021] 现在将详细描述本发明的实施方式,附图中图解了这些实施方式的一些例子。任何时候,在整个附图中将使用相同的参考标记表示相同或相似的部件。应当注意,如果确定公知部件会误导本发明的实施方式,将省略这些公知部件的详细描述。
[0022] 图1是显示根据本发明一实施方式的有机发光二极管装置的示图。
[0023] 参照图1,本发明的有机发光二极管装置10在基板50上包括位于第一电极100与第二电极380之间的叠层ST1,ST2和ST3,且有机发光二极管装置10包括每个都位于叠层ST1,ST2和ST3中每两个叠层之间的第一电荷产生层160和第二电荷产生层250。
[0024] 更详细地说,基板50由透光的透明玻璃、塑料材料或导电材料形成。位于基板50上的第一电极100为阳极电极,并由化铟(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化锌(ZnO)中的任意一种形成。
[0025] 位于第一电极100上的第一叠层ST1组成一个发光装置单元,且第一叠层ST1包括第一发光层140。第一发光层140可至少由发射蓝色光的发光层组成,或者可进一步包括发射红色光的发光层。在此,发射蓝色光的第一发光层140可由荧光磷光材料形成。例如,当第一发光层140由荧光材料形成时,第一发光层140可包括蒽衍生物、苯乙烯(stylvene)衍生物、芘衍生物或咔唑衍生物。作为苯乙烯(stylvene)衍生物,可使用由下面的化学式表示的化合物:
[0026]
[0027] 在上面的化学式中,Rn(n=1~10)可选自由下列基团构成的组:具有6到24个原子的取代或未取代的芳基基团、具有10到30个碳原子的取代或未取代的浓缩芳基基团、具有2到24个碳原子的取代或未取代的杂芳基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的杂烷基基团、具有3到24个碳原子的取代或未取代的环烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳氧基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基甲烷基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基甲硅烷基基团、氰基基团、卤素基团、氘和氢;芳基基团可选自由下列基团构成的组:苯基、、芴、咔唑、吩嗪、邻二氮杂菲、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶(naphthydrine)、酞嗪、喹嗪、吲哚、吲唑、哒嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑和吡咯。
[0028] 每个L独立地是具有6到40个碳原子的取代或未取代的芳基基团或具有3到20个碳原子的取代或未取代的杂芳基基团;L和A1到A4的每个取代基可选自由下列基团构成的组:具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基基团、具有3到24个碳原子的取代或未取代的环烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团、氰基基团、卤素基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳氧基基团、具有2到24个碳原子的取代或未取代的杂芳基基团、具有6到40个碳原子的取代或未取代的芳基基团、具有2到40个碳原子的取代或未取代的烷氨基基团、锗基团、基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基甲硅烷基基团、具有6到40个碳原子的取代或未取代的芳基甲硅烷基基团、以及氘。
[0029] 此外,例如当第一发光层140由磷光材料形成时,基质可包括蒽衍生物、苯乙烯(stylvene)衍生物、芘衍生物或咔唑衍生物。作为基质的替代物,可使用由下面的化学式表示的化合物:
[0030]
[0031] 在上面的化学式中,Rn(n=1~12)可选自由下列基团构成的组:具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基基团、具有10到30个碳原子的取代或未取代的浓缩芳基基团、具有2到24个碳原子的取代或未取代的杂芳基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的杂烷基基团、具有3到24个碳原子的取代或未取代的环烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳氧基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基甲硅烷基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基甲硅烷基基团、氰基基团、卤素基团、氘和氢;R1到R12可与相邻取代基一起形成浓缩环。
[0032] 取代基可以是取代或未取代的、稠合或未稠合的芳基基团,并可在由下列基团构成的核结构上通过一到五多重取代或非多重取代形成:苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、邻二氮杂菲、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶(naphthydrine)、酞嗪、喹嗪、吲哚、吲唑、哒嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑和吡咯。
[0033] 作为掺杂剂,可使用由下面的化学式表示的材料。特别是,可使用其中如下面所示N-N、N-O或O-O键中的三个配位至中心金属Ir的金属化合物。
[0034]
[0035] 第一发光层140可包含一种基质和一种掺杂剂,或者两种基质和一种掺杂剂。在此,在两种基质之中,一种基质可以是空穴传输基质,另一种基质可以是电子传输基质。作为空穴传输基质,可使用前述空穴传输层的材料,作为电子传输基质,可使用电子传输层的材料。
[0036] 同时,当第一发光层140进一步包括发射红色光的发光层时,红色发光层例如可包含选自CBP(4,4’-N,N’-二咔唑联苯)和Balq(双(2-甲基-8-喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-olato))的至少一种基质、以及选自Ir(Mnpy)3、Btp2Ir(acac)(双(2O-苯并[4,5-a]噻吩基)嘧啶-N,C3O)铱(zcetylactonate)和Btp2Ir(acac)(铱(III)双(1-本级异喹啉基)-N,C2’)乙酰基的至少一种红色磷光掺杂剂。
[0037] 第一发光层140的蓝色发光层或红色发光层可包含一种基质和一种掺杂剂或者两种基质和一种掺杂剂。此外,当第一发光层140具有蓝色发光层和红色发光层的层叠结构时,红色发光层可设置在蓝色发光层上或者蓝色发光层可设置在红色发光层上。
[0038] 同时,第一叠层(ST1)可进一步包括位于第一电极100与第一发光层140之间的空穴注入层(HIL)110、第一空穴传输层(HTL)120和第一电子阻挡层(EBL)130。空穴注入层110可用于促进空穴从第一电极110注入第一发光层140中,并可由选自下列材料构成的组中的至少一种材料形成:CuPc(酞菁)、PANI(聚苯胺)和NPD(N,N’-二萘基-N,N’-联苯基对二氨基联苯),但并不限于此。
[0039] 第一空穴传输层120可用于促进空穴的传输,并可由选自由下列材料构成的组中的至少一种材料形成:NPD(N,N’-二萘基-N,N’-联苯基对二氨基联苯)、TPD(N,N’-双-(3-甲 基 苯 基)-N,N’-双-( 苯 基)-对 二 氨基 联 苯)、s-TAD 和MTDATA(4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺),但并不限于此。例如,第一空穴传输层120可由下面的化学式表示的化合物形成:
[0040]
[0041] 其中A和B可选自由下面的化学式表示的化合物:
[0042]
[0043] 在上面的化学式中,Rn(n=1~12)可选自由下列基团构成的组:具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基基团、具有10到30个碳原子的取代或未取代的浓缩芳基基团、具有2到24个碳原子的取代或未取代的杂芳基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的杂烷基基团、具有3到24个碳原子的取代或未取代的环烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳氧基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基甲硅烷基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基甲硅烷基基团、氰基基团、卤素基团、氘和氢;R1到R12可与相邻取代基一起形成浓缩环。L表示芳基基团,并可选自由下列基团构成的组:苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、邻二氮杂菲、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶(naphthydrine)、酞嗪、喹嗪、吲哚、吲唑、哒嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑和吡咯。
[0044] 第一电子阻挡层130包含空穴传输层的材料以及金属或金属化合物,从而防止发光层中产生的电子进入空穴传输层中。因此,第一电子阻挡层的LUMO能级变高,因而电子不能渡过第一电子阻挡层。第一空穴传输层120和第一电子阻挡层130可以是其中混合有各材料的单个层。
[0045] 此外,第一叠层ST1进一步包括位于第一发光层140上的第一电子传输层(ETL)150。第一电子传输层(ETL)150用于促进电子的传输,并可由选自下列材料构成的组中的至少一种材料形成:Alq3(三(8-羟基喹啉基)铝)、PBD、TAZ、螺环-PBD、BAlq和SAlq,但并不限于此。
[0046] 例如,第一电子传输层150可由下面的化学式表示的化合物形成:
[0047]
[0048] Ar1到Ar4每个都表示芳基基团,并可选自由下列基团构成的组:苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、邻二氮杂菲、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶(naphthydrine)、酞嗪、喹嗪、吲哚、吲唑、哒嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑和吡咯。在上面的化学式中,Rn(n=1~4)可选自由下列基团构成的组:具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基基团、具有10到30个碳原子的取代或未取代的浓缩芳基基团、具有2到24个碳原子的取代或未取代的杂芳基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的杂烷基基团、具有3到24个碳原子的取代或未取代的环烷基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷氧基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳氧基基团、具有1到24个碳原子的取代或未取代的烷基甲硅烷基基团、具有6到24个碳原子的取代或未取代的芳基甲硅烷基基团、氰基基团、卤素基团、氘和氢。
[0049] 因此,在第一电极100上形成包括空穴注入层110、第一空穴传输层120、第一电子阻挡层130、第一发光层140和第一电子传输层150的第一叠层ST1。
[0050] 在第一叠层ST1上设置第一电荷产生层(CGL)160。第一电荷产生层160可以是其中N-型电荷产生层160N和P-型电荷产生层160P彼此结合的PN结电荷产生层。在此,PN结电荷产生层160产生电荷或将电荷分离为空穴和电子,然后将电荷注入各个发光层中。就是说,N-型电荷产生层160N给与第一电极相邻的第一发光层140提供电子,P-型电荷产生层160P给第二叠层ST2的发光层提供空穴,由此进一步提高包括多个发光层的有机发光二极管装置的发光效率。
[0051] 在此,P-型电荷产生层160P可由单个材料或者掺杂有P-型掺杂剂的单个材料形成。P-型电荷产生层160P可由选自由下列材料构成的组中的至少一种单个材料形成:氟取代的TCNPQ、具有氰基基团的TCNPQ衍生物、基于放射烯(radiallene)的化合物、基于苯醌的化合物和由化学式(I)表示的化合物:
[0052]
[0053] 上面化学式(I)的取代基R1,R2,R3和R4可以是由下面的化学式(i)和(ii)表示的化合物:
[0054]
[0055] X1和X2每一个都选自由S,N和O构成的组。
[0056] 由上面化学式(i)和(ii)表示的化合物可由下面的化学式(a)到(g)表示的取代基取代:
[0057]1 2
[0058] 在上述化学式(I)中,ar 和ar 每个都可选自由下列基团构成的组:取代或未取代的苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、邻二氮杂菲、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶(naphthydrine)、酞嗪、喹嗪、吲哚、吲唑、哒嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑和吡咯。在上述化学式(I)中,Y1,Y2,Y3和Y4每一个都选自由S,N和O构成的组。
[0059] 此外,当P-型电荷产生层160P掺杂有P-型掺杂剂时,P-型掺杂剂可以是金属氧化物、氟取代的TCNPQ、具有氰基基团的TCNPQ衍生物、基于放射烯(radiallene)的化合物、基于苯醌的化合物和由下面的化学式表示的化合物。
[0060]
[0061] 在上面的化学式中,Ar可选自由取代或未取代的苯基、萘、芴、咔唑、吩嗪、邻二氮杂菲、菲啶、吖啶、噌啉、喹唑啉、喹喔啉、萘啶(naphthydrine)、酞嗪、喹嗪、吲哚、吲唑、哒嗪、吡嗪、嘧啶、吡啶、吡唑、咪唑和吡咯构成的组、以及由下面的R1到R12表示的化合物。
[0062] R1到R12可选自由H,CF3表示的化合物、以及由下面的化学式表示的化合物。在下面的化学式中,A和B可选自H,F和CF3。
[0063]
[0064] N-型电荷产生层160N可由金属或掺杂N-型杂质的有机材料形成。在此,金属可以是选自由下列材料构成的组中的一种材料:Li,Na,K,Rb,Cs,Mg,Ca,Sr,Ba,La,Ce,Sm,Eu,Tb,Dy和Yb。此外,作为在掺杂N-型杂质的有机材料中使用的N-型掺杂剂和基质,可使用通常采用的材料。例如,N-型掺杂剂可以是金属、碱金属化合物、碱土金属或碱土金属化合物。具体地说,N-型掺杂剂可以是选自由下列材料构成的组中的一种材料:Cs,K,Rb,Mg,Na,Ca,Sr,Eu和Yb。基质可以是选自由下列材料构成的组中的一种材料:三(8-羟基喹啉)铝、三嗪、羟基喹啉衍生物、吲哚衍生物和硅杂环戊二烯(Silole)衍生物。
[0065] 同时,在第一电荷产生层160上设置包括第二发光层230的第二叠层ST2。第二发光层230包括发射黄绿光的发光层,并可进一步包括发射绿色光的发光层。将根据包括黄绿发光层230a和绿色发光层230b的第二发光层230描述本实施方式。
[0066] 绿色发光层230b可包含选自CBP(4,4’-N,N’-二咔唑联苯)和Balq(双(2-甲基-8-喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-olato)铝)的至少一种基质、以及Ir(ppy)3的绿色磷光掺杂剂。黄绿发光层230a可包含选自CBP(4,4’-N,N’-二咔唑联苯)和Balq(双(2-甲基-8-喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯-4-olato)铝)的至少一种基质、以及发射黄绿光的黄绿磷光掺杂剂。同时,黄绿发光层230a和绿色发光层230b的基质可以是与空穴传输层相同的材料。
[0067] 第二发光层230的黄绿发光层230a和绿色发光层230b中的至少一个可包括两种基质和一种掺杂剂。此外,当第二发光层230具有黄绿发光层230a和绿色发光层230b的层叠结构时,绿色发光层230b可设置在黄绿发光层230a上或者黄绿发光层230a可设置在绿色发光层230b上。此外,第二发光层230的黄绿发光层230a和绿色发光层230b可以是单个层。在此,可通过将一种基质与黄绿掺杂剂和绿色掺杂剂混合或者将两种基质与黄绿掺杂剂和绿色掺杂剂混合形成具有单层的第二发光层。在此,在两种基质之中,一种可以是空穴传输基质,另一种可以是电子传输基质。作为空穴传输基质,可使用前述空穴传输层的材料,作为电子传输基质,可使用电子传输层的材料。
[0068] 此外,在第二发光层230中,黄绿发光层230a的发光光谱的峰值可存在于550到570nm的波带中,绿色发光层230b的发光光谱的峰值可存在于530到550nm的波带中。在此,各个光谱的半最大值宽度分别具有700nm或更高,由此提高了黄绿色和绿色的效率。
[0069] 此外,黄绿发光层230a和绿色发光层230b被形成为具有 或更薄的厚度,由此防止驱动电压升高并提高发光效率。此外,黄绿发光层230a和绿色发光层230b可具有不同的掺杂浓度。掺杂浓度可在靠近空穴传输层的发光层与远离空穴传输层的发光层之间不同或者相同。
[0070] 第二叠层(ST2)进一步包括位于第一电荷产生层160与第二发光层230之间的第二空穴传输层210和第二电子阻挡层220。第二空穴传输层210与第一空穴传输层120相同,它们可由不同的材料或相同的材料形成。此外,第二电子阻挡层220与第一电子阻挡层130相同,它们可由不同的材料或相同的材料形成。此外,第二叠层ST2进一步包括位于第二发光层230上的第二电子传输层240。第二电子传输层240与第一叠层ST1的第一电子传输层150相同,它们可由不同的材料或相同的材料形成。因此,可在第一电荷产生层160上形成包括第二空穴传输层210、第二电子阻挡层220、第二发光层230和第二电子传输层
240的第二叠层ST2。
[0071] 可在第二叠层ST2上设置第二电荷产生层250。第二电荷产生层250可以是其中N-型电荷产生层250N和P-型电荷产生层250P彼此结合的PN结电荷产生层,其可具有与第一电荷产生层160相同的结构。然而,第二电荷产生层250和第一电荷产生层160可由不同的材料形成。例如,第一电荷产生层160的P-型电荷产生层160P可由单个材料形成,第二电荷产生层250的P-型电荷产生层250P可由掺杂有P-型掺杂剂的单个材料形成。
[0072] 同时,在第二电荷产生层250上设置包括第三发光层330的第三叠层ST3。第三发光层330可至少由发射蓝色光的发光层构成,并可进一步包括发射红色光的发光层。第三发光层330可具有与第一叠层ST1的第一发光层140相同的结构。例如,第三发光层330可具有发射蓝色光的蓝色发光层330a和发射红色光的红色发光层330b的层叠结构。
[0073] 第三叠层(ST3)进一步包括位于第二电荷产生层250与第三发光层330之间的第三空穴传输层310和第三电子阻挡层320。第三空穴传输层310与第一空穴传输层120相同,它们可由不同的材料或相同的材料形成。此外,第三电子阻挡层320与第一电子阻挡层130相同,它们可由不同的材料或相同的材料形成。
[0074] 此外,第三叠层ST3进一步包括位于第三发光层330上的第三电子传输层340、第四电子传输层350和电子注入层360。第四电子传输层350与第一叠层ST1的第一电子传输层150相同,它们可由不同的材料或相同的材料形成。可通过混合具有出色电子注入能的电子注入材料和具有出色空穴阻挡能力的空穴阻挡材料形成第三电子传输层340。在此,电子注入材料和空穴阻挡材料的混合比率可在1:99到99:1,优选在30:70:到70:30的范围内。
[0075] 电子注入层(EIL)360用于促进电子的注入,并可由Alq3(三(8-羟基喹啉基)铝)、PBD、TAZ、螺环-PBD、BAlq或SAlq形成,但并不限于此。此外,电子注入层360可由金属卤化物形成,例如选自由下列材料构成的组中的至少一种材料:MgF2、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF和CaF2,但并不限于此。因此,可在第二电荷产生层250上形成包括第三空穴传输层310、第三电子阻挡层320、第三发光层330、第三电子传输层340、第四电子传输层350和电子注入层360的第三叠层ST3。
[0076] 可在第三叠层ST3上设置第二电极380。第二电极380可以是阴极电极并可由具有低功函数的铝(Al)、镁(Mg)、(Ag)或它们的合金形成。因此,有机发光二极管装置包括位于第一电极100与第二电极380之间的第一到第三叠层ST1,ST2和ST3以及第一和第二电荷产生层160和250。
[0077] 该有机发光二极管装置被制造成为:第一电极100与第二电极380之间的距离为2500到 ,第二电极380与第二发光层230之间的距离至少为 ,由此确保图像
的视角和红色光的发光效率。
[0078] 尽管本实施方式已经描述了第一发光层和第三发光层包括蓝色发光层,第二发光层包括黄绿发光层,但本发明并不限于此。第二发光层的位置可与第三发光层的位置互换。
[0079] 之后,将列出根据本发明的有机发光二极管装置的范例。然而,提供下面的范例仅仅是举例说明本发明,因而本发明并不限于此。将通过下面列出的各个范例描述本发明的发光二极管装置的各个结构和效果。
[0080] <范例1-1>
[0081] 将ITO基板构图为具有2mm×2mm的发光面积,然后清洗。将基板安装在真空室中,-6底压设为1×10 托。在阳极ITO上形成用于空穴注入层的具有 厚度的NPD。在其
上形成用于空穴传输层的具有 厚度的基于芳基胺的材料,再在其上形成用于电子阻挡层的具有 厚度的基于咔唑的材料。对于蓝色荧光层,在其上形成具有 厚度的基于蒽的材料作为基质,和具有5%掺杂浓度的基于芘的材料作为掺杂剂。然后,在其上形成用于电子传输层的具有 厚度的基于杂芳基的材料,从而形成第一叠层。之后,对于N-型电荷产生层,形成具有 厚度的基于杂芳基的材料作为基质,和具有3%掺杂浓度的碱土金属材料作为掺杂剂。在其上形成用于P-型电荷产生层的具有 厚度的基于杂芳基的材料。在其上形成用于空穴传输层的具有 厚度的基于芳基胺的材料。形成用于电子阻挡层的具有 厚度的基于咔唑的材料。然后,对于黄绿磷光层,形成具有厚度的一种基于杂芳基的基质材料、具有 厚度的另一种基质材料、和具有20%掺杂浓度的铱化合物作为掺杂剂。然后,对于绿色磷光层,形成具有 厚度的一种基于杂芳基的基质材料、具有 厚度的另一种基质材料、和具有15%掺杂浓度的铱化合物作为掺杂剂。然后,在其上形成用于电子传输层的具有 厚度的基于杂芳基的材料,从而形成第二叠层。然后,对于N-型电荷产生层,形成具有 厚度的基于杂芳基的材料作为基质材料,和具有3%掺杂浓度的碱土金属材料作为掺杂剂。形成用于P-型电荷产生层的具有 厚度的基于杂芳基的材料,然后形成用于空穴传输层的具有 厚度
的基于芳基胺的材料。此外,形成用于电子阻挡层的具有 厚度的基于咔唑的材料。然后,对于蓝色荧光层,形成具有 厚度的基于蒽的材料作为基质,和具有5%掺杂浓度的基于芘的材料作为掺杂剂。然后,对于红色磷光层,形成具有 厚度的基于杂芳基的基质材料、具有 厚度的基于咔唑和芳基胺的基质材料、和具有3%掺杂浓度的铱化合物作为掺杂剂。然后,形成用于电子传输层的具有 厚度的基于杂芳基的材料,且之后再次形成用于电子传输层的具有 厚度的基于杂芳基的材料。然后,形成用于电子注入层的具有 厚度的LiF,从而形成第三叠层ST3。然后,形成用于阴极的具有
厚度的Al,从而制成有机发光二极管装置。
[0082] <范例1-2>
[0083] 除了蓝色荧光层的位置与红色磷光层的位置互换之外,以与范例1-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0084] 在范例1-1和范例1-2中,测量发光光谱,然后示于图2中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表1中。
[0085] [表1]
[0086]
[0087] 参照图2和表1,第三叠层结构设置有红色磷光层和蓝色荧光层,由此改善了整个面板特性,且与阴极相邻地设置长波长红色磷光层,由此提高了发光效率。
[0088] <范例2-1>
[0089] 除了第三叠层不包括红色磷光层之外,以与范例1-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0090] <范例2-2>
[0091] 除了不包括第二叠层的绿色发光层之外,以与范例2-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0092] 在范例2-1和范例2-2中,测量发光光谱,然后示于图3中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表2中。
[0093] [表2]
[0094]
[0095] 参照图3和表2,第二叠层设置有黄绿发光层和绿色发光层,而不是一个黄绿发光层,由此提高了发光效率和驱动电压特性。
[0096] <范例3-1>
[0097] 除了不包括第二叠层的绿色发光层和第三叠层的红色发光层之外,以与范例1-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0098] <范例3-2>
[0099] 除了第一叠层的空穴传输层和电子阻挡层由单个材料形成为具有 的厚度之外,以与范例3-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0100] 在范例3-1和范例3-2中,测量发光光谱,然后示于图4中,测量R,G,B和W的发光效率和驱动电压,然后示于下面的表3中。
[0101] [表3]
[0102]
[0103]
[0104] 参照图4和表3,第一叠层的空穴传输层和电子阻挡层形成为单个层,由此降低了有机发光二极管装置的厚度并提高了发光效率。
[0105] <范例4-1>
[0106] 除了第一叠层的蓝色发光层和第三叠层的蓝色发光层每个都由具有 厚度的基于蒽的基质材料和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成之外,以与范例3-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0107] <范例4-2>
[0108] 除了第一叠层的蓝色发光层由具有 厚度的基于蒽的基质材料、具有厚度的基于蒽的另一种基质材料、和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成,且第三叠层的蓝色发光层由具有 厚度的基于蒽的基质材料、具有 厚度的基于
蒽的另一种基质材料、和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成之外,以与范例3-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0109] <范例4-3>
[0110] 除了第一叠层的蓝色发光层由具有 厚度的基于蒽的基质材料、具有厚度的基于蒽的另一种基质材料、和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成,且第三叠层的蓝色发光层由具有 厚度的基于蒽的基质材料和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成之外,以与范例3-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0111] <范例4-4>
[0112] 除了第一叠层的蓝色发光层由具有 厚度的基于蒽的基质材料和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成,且第三叠层的蓝色发光层由具有 厚度的基于蒽的基质材料、具有 厚度的基于蒽的另一种基质材料、和具有5%掺杂浓度的基于芘的化合物作为掺杂剂形成之外,以与范例3-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0113] 在范例4-1到4-4中,测量发光光谱,然后示于图5中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表4中。
[0114] [表4]
[0115]
[0116] 参照图5和表4,与当蓝色发光层采用两种基质时相比,当蓝色发光层采用单种基质时,可进一步改善驱动电压和寿命。
[0117] <范例5-1>
[0118] 除了不包括第二叠层的绿色发光层和第三叠层的红色发光层之外,以与范例1-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0119] <范例5-2>
[0120] 除了第三叠层的两个电子传输层被共同沉积为具有 厚度的单个层之外,以与范例5-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0121] 在范例5-1和范例5-2中,测量发光光谱,然后示于图6中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表5中。
[0122] [表5]
[0123]
[0124] 参照图6和表5,用于第三叠层的两个空穴传输层的材料被混合并用于形成单个层,由此降低了有机发光二极管装置的厚度并改善了寿命和驱动电压特性。
[0125] <范例6-1>
[0126] 除了不包括第二叠层的绿色发光层和第三叠层的红色发光层之外,以与范例1-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0127] <范例6-2>
[0128] 除了通过形成具有 厚度的基于芳基胺和咔唑的基质材料和具有10%掺杂浓度的P-掺杂剂化合物、且之后沉积具有 厚度的基于相同芳基胺的基质材料,将第二叠层的电子阻挡层、空穴传输层和P-型电荷产生层形成为单个层之外,以与范例6-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0129] 在范例6-1和范例6-2中,测量发光光谱,然后示于图7中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表6中。
[0130] [表6]
[0131]
[0132] 参照图7和表6,与当在第二叠层中形成各个层时相比,当第二叠层的电子阻挡层、空穴传输层和P-型电荷产生层形成为P-掺杂层的单个层时,有机发光二极管装置的厚度降低,且进一步改善了寿命和驱动电压特性。
[0133] <范例7-1>
[0134] 以与范例6-2相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0135] <范例7-2>
[0136] 除了通过形成具有 厚度的基于芳基胺和咔唑的基质材料和具有10%掺杂浓度的P-掺杂剂化合物、且之后沉积具有 厚度的基于相同芳基胺的基质材料,将第三叠层的电子阻挡层、空穴传输层和P-型电荷产生层形成为单个层之外,以与范例7-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0137] <范例7-3>
[0138] 除了使用与基于芳基胺的基质不同的基质之外,以与范例7-2相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0139] 在范例7-1到7-3中,测量发光光谱,然后示于图8中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表7中。
[0140] [表7]
[0141]
[0142] 参照图8和表7,与当在第三叠层中形成各个层时相比,当连同第二叠层一起,第三叠层的电子阻挡层、空穴传输层和P-型电荷产生层也由P-掺杂层的单个层形成时,有机发光二极管装置的厚度降低,且进一步改善了寿命和驱动电压特性。
[0143] <范例8-1>
[0144] 除了黄绿磷光发光层和绿色磷光发光层每一个都由具有 厚度的基于杂芳基的一种基质材料、具有 厚度的另一种基质材料和具有8%掺杂浓度的铱化合物作为掺杂剂形成之外,以与范例6-2相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0145] <范例8-2>
[0146] 除了不使用基于杂芳基的基质,而代之以使用其中与电子传输层的LUMO能级间隙为0.3eV或更小的化合物作为基质之外,以与范例8-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0147] 在范例8-1和范例8-2中,测量发光光谱,然后示于图9中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表8中。
[0148] [表8]
[0149]
[0150] 参照图9和表8,随着绿色发光层的基质与电子传输层的LUMO能级间隙变小,发光效率和寿命进一步提高。
[0151] <范例9-1>
[0152] 除了第一叠层的电子传输层的厚度为 之外,以与范例6-2相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0153] <范例9-2>
[0154] 除了第一叠层的电子传输层的厚度为 之外,以与范例9-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0155] <范例9-3>
[0156] 除了第一叠层的电子传输层的厚度为 之外,以与范例9-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0157] 在范例9-1到9-3中,测量发光光谱,然后示于图10中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表9中。
[0158] [表9]
[0159]
[0160]
[0161] 参照图10和表9,随着第一叠层的电子传输层的厚度变小,寿命增加且效率进一步提高。
[0162] <范例10-1>
[0163] 除了第一叠层的N-型电荷产生层的厚度为 之外,以与范例6-2相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0164] <范例10-2>
[0165] 除了第一叠层的N-型电荷产生层的厚度为 之外,以与范例10-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0166] <范例10-3>
[0167] 除了第一叠层的N-型电荷产生层的厚度为 之外,以与范例10-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0168] 在范例10-1到10-3中,测量发光光谱,然后示于图11中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表10中。
[0169] [表10]
[0170]
[0171]
[0172] 参照图11和表10,随着第一叠层的N-电荷产生层的厚度变大,寿命增加,但其厚度优选为 或更小。
[0173] <范例11-1>
[0174] 除了第二叠层的电子传输层的厚度为 之外,以与范例6-2相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0175] <范例11-2>
[0176] 除了第二叠层的电子传输层的厚度为 之外,以与范例11-1相同的条件制造有机发光二极管装置。
[0177] 在范例11-1和范例11-2中,测量发光光谱,然后示于图12中,测量R,G,B和W的发光效率、驱动电压和寿命,然后示于下面的表11中。
[0178] [表11]
[0179]
[0180] 参照图12和表11,随着第二叠层的电子传输层的厚度变小,寿命进一步增加且驱动电压进一步降低。
[0181] 如上所述,根据本发明实施方式的有机发光二极管装置包括至少三个叠层、至少两个蓝色发光层和一个黄绿发光层,由此可提高寿命和发光效率并改善驱动电压特性,实现白色。
[0182] 此外,根据本发明的有机发光二极管装置,第一电极与第二电极之间的距离为2500到 第二电极380与第二发光层之间的距离为 或更大,由此可确保图
像的视角和红色光的发光效率。
[0183] 尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明,但应当理解,本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式,这落在本发明原理的范围内。更具体地说,在说明书、附图和所附权利要求的范围内,在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外,可选择的使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。
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