专利名称：三端有机电致发光装置的制作方法
背景技术：
(a)发明领域本发明涉及一种除了有阳极、阴极以外还带有第三电极并用有机材料和/或聚合物材料作为发光半导体材料的三端有机电致发光(EL，electro-luminescent)装置，特别涉及一种三端有机EL装置，其可产生具有增加的效率、减小的启动电压和增加的发光亮度的发光三极管(或者晶体管)结构，从而容易控制有机EL装置内像素的发光亮度。
(b)相关技术说明自从1987年Tang和VanSlyke证实了有机分子材料可有效的电致发光之后(C.W.Tang和S.A.VanSlyke，Apply.Phys.Lett.51，913(1987))，利用有机材料和/或聚合物材料作为发光半导体材料的有机电致发光(EL)二极管已取得了相当的发展。这些EL二极管装置重点在双层结构，其中为均衡由三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)构成的发光层内的电子传输设有额外的由芳香二胺构成的空穴传输层，导致在小于10V DC的低驱动电压下具有较高效率和超过100cd/m2的发光亮度。绿光EL二极管已经取得了显著的发展，其初期发光亮度为300cd/m2，半衰期超过10000小时。近来有机EL二极管装置领域的研究和发展不仅集中于得到高效率、长寿命和全色发光的机理和材料，而且扩充到研究平板显示装置应用的外围技术。
在低分子量薄膜装置开发的同时，对于开发用于聚合物EL二极管装置中的大分子聚合物材料及理解装置的工作机理已经进行了持续的努力(J.H.Burroughes，D.D.C.Bradly，A.R.Brown，R.N.Marks，K.Mackay，R.H.Friend，P.L.Burns，and A.B.Holmes，Nature 347，539(1990))。使用共轭聚合物如具有较高发光效率的聚对苯乙炔(PPV)及其衍生物制造EL二极管装置具有很多优点，可将良好的电荷传输性质与聚合物所需要的结构性质结合在一起。对于PPV中的电荷传输的研究揭示出体导电性质(bulk conduction properties)即载流子迁移率在装置的特性中起重要作用。非共轭聚合物在制造EL二极管中也是有用的。例如尽管聚N-乙烯咔唑(PVK)不具电导电性，但其表现出光电导性并具有由于咔唑侧基引起的相对较高的空穴漂移迁移率。
对于近来各种有机EL二极管装置的进展细节请参考以下例子C.W.Tang and S.A.Van Syke，Appl.Phys.Lett.51，913(1987)；C.W.Tang，S.A.Van Syke，and C.H.Chen，J.Appl.Phys.65，3610(1989)；C.Adachi，S.Tokito，T.Tetsui，and S.Saito，Appl.Phys.Lett.55，1489(1989)；C.Adachi，S.Tokito，T.Tetsui，and S.Saito，Appl.Phys.Lett.56，799(1989)；J.H.Burroughes，D.D.C.Bradly A.R.Brown，R.N.Marks，K.Mackay，R.H.Friend，P.L.Bums，and A.B.Holmes，Nature 347，539(1990)；D.Braun and A.J.Heeger，Appl.Phys.Lett.58，1982(1991)；W.Tachelet，S.Jacobs，H.Ndayikengurukiye，H.J.Geise，and J.Gruner，Appl.Phys.Lett.64，2364(1994)；J.Kido，K.Hongawa，K.Okuyama，andK.Nagai，Appl.Phys.Lett.63，2627(1993)；G.Gustaffson，Y.Cao，G.M.Treacy，F.Klavetter，N.Colaneri，and A.J.Heeger，Nature(London)357，477(1992)；Y.-E.Kim，H.Park，and J.-J.Kim，Appl.Phys.Lett.69，599(1996)；H.H.Kim，T.M.Miller，E.H.Westerwick，Y.O.Kim，W.KWock，M.D.Morris，and M.Cerullo，J.Lightwave Technol.12，2107(1994)；F.Li，H.Tang，J.Anderegg，and J.Shinar，Appl.Phys.Lett.70，1233(1997)；and L.S.Hung，C.W.Tang，and M.G.Mason，Appl.Phys.Lett.70，152(1997)。
有机EL二极管装置在低电压下不仅具有几微秒的响应时间，而且还具有极佳的广视角自我发光亮度。特别是薄膜及可挠曲形式的有机EL装置较易制造。另外，有机EL装置具有可在较宽可见光谱范围内发光的优点。从而由于其广视角、明亮的自我发光、色彩易调性和易加工性，基于诸如透明有机EL二极管、可挠曲有机EL二极管、堆叠有机EL二极管、微腔有机EL二极管和反转有机EL二极管的有机EL二极管的显示器已替代液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)或者场发射显示器(FED)成为平板显示器的候选者。
图1a和图1b表明常规有机EL二极管装置的剖面图。如图1a所示，在基底10上形成作为阳极(A)的第一电极11，其由具较大功函数的氧化铟锡(ITO)、聚苯胺或Ag制成。在第一电极11上至少形成一层由低分子量的有机化合物和/或聚合物材料组成的第一有机材料层22。在第一有机材料层22上形成由另一种低分子量的有机化合物和/或聚合物材料组成的第二有机材料层26。在第一有机材料层22或者第二有机材料层26内，或者在两者之间至少形成一层发光层。在第二有机材料层26上形成作为阴极(C)的第二电极16，其由低功函数的Al、Mg、Li、Ca或其混合物制成并与第一电极11相对。
如图1b所示，第一有机材料层22和第二有机材料层26可以包括按顺序形成的用于注入空穴的空穴注入层12、用于传输空穴的空穴传输层13、有机发光层14、用于注入和传输电子的电子传输层15。这里电子传输层15可以包括空穴阻隔层和电子注入层。
当在如图1a和图1b所示的有机EL二极管装置的第一电极11和第二电极16之间施加电压时，从第一电极11注入的空穴通过空穴注入层12和空穴传输层13迁移进有机发光层14，并且从第二电极16注入的电子通过电子传输层15迁移进有机发光层14。随后，在有机发光层14内的注入空穴和电子复合而激发发光中心，从而发出EL光并显示图像。发光复合亮度正比于有机发光层14中电荷载流子的浓度和电子-空穴的发光复合概率。
参照图1c所示的能带结构电势图以说明有机EL二极管发光原理。电子表示为带圈的“-”()，空穴表示为带圈的“+”()，箭头表示电子和空穴的迁移。图1c中出现的标号11、12、13、14、15、16分别指阳极(A)11、空穴注入层(HIL)12、空穴传输层(HTL)13、有机发光层(EML)14、电子传输层(ETL)15和阴极(C)16的电位。ΦA和ΦC分别表示阳极(A)11和阴极(C)16的功函数，EA和IP分别表示每个有机层的电子亲合势和电离电势。HOMO和LUMO分别表示有机层的最高占据分子轨道(价带)和最低非占据分子轨道(导带)。
首先，如图1c的D1所示，当在阳极(A)11和阴极(C)16之间没有施加电压(VCA)时，空穴注入层12、空穴传输层13、有机发光层14和电子传输层15处于热力学平衡态，从而其费米能级彼此一致。当在阳极(A)11和阴极(C)16之间施加电压VCA时，空穴逐渐从阳极(A)11注入空穴注入层12的最高占据分子轨道(HOMO)态，电子逐渐从阴极(C)16注入电子传输层15的最低非占据分子轨道(LUMO)态。这里如果电压VCA小于启动电压(VONSET)，那么如图1c的D2所示，空穴和电子不能迁移至有机发光层14，从而没有引起电致发光。然而，如果施加的电压VCA超过启动电压VONSET，那么空穴和电子可通过HIL(12)、HTL(13)和ETL(15)迁移至有机发光层14。然后，如图1c的D3所示，空穴和电子在EML(14)内的发光复合引起电致发光(S1→S0+hv)。这种状况下阳极电流(IA)和阴极电流(IC)可记为IA＝IC。从而电致发光亮度正比于有机发光层14内的电子-空穴发光复合概率及注入的电子和空穴的浓度。
韩国未决公开2001-14600公开了一种控制常规二端有机EL二极管装置发光亮度的技术。图2表明公开在韩国公开专利2001-14600中的具有红(R)、绿(G)和蓝(B)像素的有源矩阵型有机EL显示装置，图3表明控制像素发光亮度的电压调节电路。
参照图2，每个像素带有阳极(A)11、R，G，B发光层14、阴极(C)16。阳极(A)11与多晶硅薄膜构成的源电极相连接，从而与多晶硅薄膜构成的漏电极41和门电极39一起形成薄膜晶体管(TFT)40。漏电极与电源端32相连。用于驱动有机EL显示装置的电源电压VDD与电源端32相连，而阴极(C)16接地。当开启门电极39时，电源电压VDD施加在阳极(A)11上，并且通过阳极(A)11和阴极(C)16之间的电压引起像素发光。图2中未说明的标号44和10分别代表层间绝缘层和基底。
图3中的电压调节电路可根据流入阴极(C)16的电流量来控制施加在阳极(A)11上的电源电压VDD。如果有多个像素发EL光，例如图2中所有的R、G、B像素都发光，那么流入阴极(C)16中的电流量将增加。从而在电流检测电路52中的电压V1增加，反转电压放大电路54中的输出电压V2下降。下降的电压V2在放大电路56中被放大，然后放大的电压供给电源端32。反之，如果仅几个像素发EL光，例如图2中的R、G、B像素中仅有一个发光，那么流入阴极(C)16中的电流量将减小。从而电流检测电路52中的电压V1下降，反转电压放大电路54中的输出电压V2增加。因此供给电源端32的电压VDD较高。
即图3中的电压调节电路在有多个像素发EL光的情况下可减小每个像素的发光亮度，从而减小有机电致发光显示装置的发光亮度，当仅有几个像素发光的情况下，可增加有机EL显示装置的发光亮度，并减小像素的发光亮度。
使用图3中的电路来调节发光亮度需要精确准确地控制加在阳极11和阴极16之间的电流和电压。这样上述的调节发光亮度方法与在其它的平板显示装置如液晶显示器(LCD)里使用的方法相比更加复杂。
除调节发光亮度的复杂性以外，有机EL二极管装置还存在三个阻碍大规模应用的重要缺点1)在所希望发光亮度水平下的发光经常需要使用相对较高的电压。
2)外部转化效率较低。
3)发光亮度受限制，特别是在低于5伏的电压下。
因此，对于可产生具有提高的效率、减小的启动电压及提高的发光亮度的装置设计仍有普遍和广泛的需要。
发明概述本发明的目的是提供一种三端有机EL装置，其是容易实现具有提高的效率、减小的启动电压及提高的发光亮度的有机EL装置。
本发明的另一个目的是提供具有改进的图像质量及可靠的操作特性的三端有机EL装置。
为实现上述目的，在发光装置中设有三个电极以提供三端有机电致发光(EL)装置。
所述三端有机EL装置包括基底、在该基底上形成的第一电极、包括在该第一电极上形成的有机发光层的至少一层有机材料层、在该有机材料层上形成的第二电极及至少一个第三电极。该第三电极是本发明的主要特征，其形成在有机材料层的上面或内部用以控制电荷载流子的流动和EL光的发射。特别地，在本发明的三端有机EL装置中，第三电极优选形成在第一电极和第二电极之间所限定区域的外部。此结构与顶门电极静态感应晶体管(top gate static induction transistor)(或三极管)相似，其可在比横向场效应晶体管(FET)更高的电流和电压水平下操作。
所述第三电极由导电性有机材料、导电性无机材料、金属或其混合物制成，优选选自ITO、Ag、Al、Mg、Ca、Ii或其混合物(Mg:Ag、Mg:Ag-Li、Al:Li)制成。另外，该第三电极可用绝缘材料密封。
所述第三电极与外部电路电性连接以使得在三个电极上可施加电压，并且可将电路中的电流拉向三个电极中的阳极或阴极从而可作为三端三极管。在此装置中，第一电极和第二电极之间的电子和空穴流的流动可通过对第三电极施加偏压来控制和平衡。另外，第三电极可增加第一电极和第二电极之间的局部电场，导致增加注入有机发光层的电荷载流子，从而使本发明的有机EL装置的电致发光容易控制而具有提高的效率、减小的启动电压(VONSET)及提高的亮度。
附图简要说明结合附图并参考下面的详细说明对本发明更全面的认识及其附随的多种优点会更清晰，同时可被更好地理解，附图中相似的标号表示相同或相似的元件，其中图1a和图1b是常规二端有机EL装置的示意性不按比例的剖面图；图1c表示能带结构的电势图以说明常规二端有机EL二极管的电致发光原理；图2是用以阐明带有图1中的常规二端有机EL二极管的有机电致发光显示装置中R、G、B像素的剖面图；图3是用以控制图1中的常规二端有机EL装置的发光亮度的电压调节电路；图4a表示本发明的三端有机EL装置一个实施方案的示意性不按比例的剖面图；图4b表示本发明的三端有机EL装置另一个实施方案的示意性不按比例的剖面图4c和图4d表示能带结构的电势图以说明本发明图4中的三端有机EL装置的发光原理；图5表示图4a中的三端有机EL装置的一个实施例；图6是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCG＝0V时，阳极(A)的电流对电压(IA对VCA)、阴极(C)的电流对电压(IC对VCA)及第三电极(G)的电流对电压(IG对VCA)的电流-电压曲线；图7是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCG＝9V时，(IA对VCA)、(IC对VCA)及(IG对VCA)的电流-电压曲线；图8是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCA＝0V时，(IA对VCG)、(IC对VCG)及(IG对VCG)的电流-电压曲线；图9是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCA＝9V时，(IA对VCG)、(IC对VCG)及(IG对VCG)的电流-电压曲线；图10a是曲线图，表明图5中的有机EL装置的发光强度对电压(VCA)的曲线，其中第三电极(G)与外部电路断路，从而该装置按常规二端有机EL装置工作；图10b是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置对于几个不同的阴极-第三电极偏压(VCG＝6V、7V、8V、9V、10V)情况下发光强度对电压(VCA)的曲线；图10c是曲线图，表明在VCA＝9V和VCG＝9V时，图5中的EL装置(“三极管”)的EL发射光谱，和在VCA＝9V而没有施加VCG(第三电极(G)与外部电路断路)时图5中的EL装置(“二极管”)的EL发射光谱；图11是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置对于几个不同的阴极-阳极偏压(VCA＝6V、7V、8V、9V、10V)情况下发光强度对电压(VCG)的曲线；图12a是图5中的三端有机EL装置在VCA＝VCG状态下操作时的示意性不按比例的剖面图；图12b是图5中的三端有机EL装置在VCG＝VAG状态下操作时的示意性不按比例的剖面图；图12c是图5中的三端有机EL装置在VGA＝VCA状态下操作时的示意性不按比例的剖面图；图13是曲线图，表明图12a(“三极管-A”)、图12b和图12c(“三极管-B，C”)中的装置的发光强度对所施加的电压的曲线，其中也表明图5中的EL装置第三电极与外部电路断路而作为二端有机EL装置工作时发光密度对电压的曲线(“二极管”)；图14表示图4b中的三端EL装置的一个实施例；图15是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置在VCG＝0V时，(IA对VCA)、(IC对VCA)及(IG对VCA)的电流-电压曲线，这里实心的三角形曲线表明图14中的EL装置第三电极与外部电路断路而作为二端有机EL装置工作时的(IA对VCA)；图16是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置在VCG＝3V时，(IA对VCA)、(IC对VCA)及(IG对VCA)的电流对电压曲线；图17a是曲线图，表明图14中的EL装置的发光强度对电压(VCA)的曲线，其中第三电极与外部电路断路，从而该装置按常规二端有机EL装置工作；图17b是曲线图，表明图14中的EL装置对于几个不同的阴极-第三电极偏压(VCG＝0V、1V、2V、3V、4V)情况下发光强度对电压(VCA)的曲线；图18是曲线图，表明图14中的有机EL装置对于几个不同的阴极-阳极偏压(VCA＝6V、7V、8V、9V、10V)情况下发光强度是电压(VCG)的函数的曲线；图19a是图14中的三端有机EL装置在VCA＝VGA状态下操作时的示意性不按比例的剖面图；图19b是图14中的三端有机EL装置在VCA＝VCG状态下操作时的示意性不按比例的剖面图；图20是曲线图，表明图19a(“三极管-A”)、图19b(“三极管-B”)中的装置的发光强度对所施加的电压的曲线，其中也表明图14中的EL装置第三电极与外部电路断路而作为二端有机EL装置工作时发光密度对电压的曲线(“二极管”)；及图21a和图21b是曲线图，表明在两个不同偏压(V＝0V，10V)下常规有机EL二极管和耦合有机EL二极管的发光强度对电压(VCA)的曲线。
优选实施方案的详细说明以下将参照
本发明的优选实施方案。
图4a和图4b中表明代表性的三端有机EL装置的结构。图4a表示本发明一个实施方案的三端有机EL装置的示意性不按比例的剖面图。图4a中的三端有机EL装置与图1a中的二端有机EL装置相似，包括在基底10上形成的第一电极(阳极，A)11、第一有机材料层22、第二有机材料层26、在第二有机材料层26上形成的并与第一电极(阳极，A)11相对的第二电极(阴极，C)16。另外，如图4a所示该三端有机EL装置包括在有机材料层22或26上形成的第三电极(门电极，G)20，或在有机材料层22或26内形成的第三电极(门电极，G)20’。其中与图1b相似，第一有机材料层22和第二有机材料层26包括空穴注入层12、空穴传输层13、有机发光层14及电子传输层15。三个电极(11、16、20或20’)与外部电路连接以驱动该EL三极管装置。即第一电极11作为将空穴注入第一有机材料层22的阳极(A)，第二电极16作为将电子注入第二有机材料层26的阴极(C)，第三电极20或20’起门电极(G)的作用以控制空穴和电子的流动。
图4b表示本发明另一个实施方案的三端有机EL装置的示意性不按比例的剖面图。图4b中的三端有机EL装置与图1a中的二端有机EL装置相似，也包括在基底10上形成的第一电极(阳极，A)11、第一有机材料层22、第二有机材料层26、在第二有机材料层26上形成的并与第一电极11相对的第二电极(阴极，C)16。另外，如图4b所示该三端有机EL装置包括在有机材料层22下形成的第三电极(门电极，G)20，或在有机材料层22内形成的第三电极20’。其中与图1b相似，第一有机材料层22和第二有机材料层26包括空穴注入层12、空穴传输层13、有机发光层14及电子传输层15。三个电极(11、16、20或20’)与外部电路连接以驱动该EL三极管装置。即第一电极11作为将空穴注入第一有机材料层22的阳极(A)，第二电极16作为将电子注入第二有机材料层26的阴极(C)，第三电极20或20’起门电极的作用以控制空穴和电子的流动。
在本发明的三端有机EL装置中，通过第一有机材料层22和第二有机材料层26从第一电极和第二电极向发光层14注入的空穴和电子可通过调节第三电极(G)20或20’对阳极(A)和阴极(C)电位的偏电势来控制，因此可容易地控制有机EL装置的发光亮度。另外，通过第一有机材料层22或第二有机材料层26其它的空穴或电子也可从第三电极(G)20或20’注入发光层14。由此从第三电极(G)20或20’注入的其它空穴或电子在发光层14复合，从而提高有机EL装置的发光亮度。
只要第三电极(G)20或20’可控制有机材料层22和26内的空穴和/或电子电流，它的位置就不被限定。如图4a和图4b所示，第三电极(G)20或20’优选可形成在阳极(A)11和阴极(C)16之间所限定区域的外部。如果第三电极(G)20或20’在阳极(A)11和阴极(C)16之间的区域内形成多孔网状或格栅形式时，那么也可能控制该有机EL装置的发光亮度。然而，第三电极(G)20或20’可以屏蔽阳极(A)11和阴极(C)16之间的电场，从而妨碍电荷载流子的注入和传输，然后导致发光有效面积严重减小。由此，第三电极(G)20或20’优选形成在阳极(A)11和阴极(C)16之间所限定区域的外部以克服上述问题。
在图4a和图4b中的第三电极20用在本发明的三端有机EL装置的情况下，图4a中第二电极16和第三电极20之间的距离以及图4b中第一电极11和第三电极20之间的距离必须到能避免短路的程度，并且应小于1mm以防止无法工作。第三电极(G)20或20’的厚度不进行特定限制，优选小于2000nm。在阳极(A)11和阴极(C)16之间的有机材料层的总厚度优选小于5000nm。
有机发光层14可由用于制造有机EL二极管装置的各种常规化学化合物制成，优选由导电性、非导电性或半导电性的有机单体、低聚物或聚合物制成。有机单体可以使用在绿光区域(540-550nm)内发光的三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、10-苯并[h]喹啉铍配合物(10-benzo[h]quinolinol-beryllium，BeBq2)或三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(Almq)。有机发光层14中的蓝色发光层由金属配合物制成，如Balq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)(p-苯基-苯酚)铝)；或由非金属配合物制成，如苯乙烯基芳撑基衍生物DPVBi(1，4-双(2，2’-二苯乙烯基)联苯)、噁二唑基衍生物，双苯乙烯基蒽基衍生物，双苯乙烯基蒽基衍生物，如BczVBi(4，4’-双(2-咔唑)乙烯基)联苯)或α-NPD(4，4’双[N-[1-萘基-N-苯基-氨基]联苯])。有机发光层14中的红色发光层由[2-甲基-6-[2-(2，3，6，7-四氢-1H，5H-苯并[ij]喹嗪-9-基)-乙烯基]-4H-吡喃-4-叶利德]丙二腈(DCM2)制成。可向有机发光层14中加入高发光效率的掺杂剂，如N，N-二甲基喹吖啶酮(DMQA)或喹吖啶酮(QAD)，以增强有机EL装置的发光亮度和持久性。公知的发光聚合物如PPP(对聚苯)或PPV(聚对苯乙炔)也可用作有机发光层14中的绿光发射材料。聚(2-甲氧基-5(2’-乙基-己氧基)-p-苯乙炔(MEH-PPV)和聚芴(PF)也可分别用作有机发光层14中发射红光和蓝光的聚合物材料。
根据需要而形成的空穴注入层12和空穴传输层13被用于促使从阳极11注入空穴、安全地传输空穴并阻隔电子。带有稠芳环的三(苯二胺)衍生物、苯乙烯基胺衍生物或胺的衍生物等可用作空穴注入层12和空穴传输层13。4，4’，4”-三[3-甲基苯基苯胺]三苯胺(m-MTDATA)或酞菁铜(CuPc)可用作空穴注入层，(N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-[1，1’-联苯]-4，4’-二胺(TPD)或α-NPD(4，4’双[N-[1-萘基-N-苯基-氨基]联苯])可用作空穴传输层。电子传输层15可促使从阴极16注入电子、安全地将电子传输至有机发光层14并阻隔空穴，并由喹啉衍生物如Alq3制成。
也就是说，通过增加流进有机发光层14内的空穴和电子的数量并为复合(激子)而使它们成对，空穴注入层12、空穴传输层13和电子传输层15可提高有机EL装置的发光效率。空穴注入层12、空穴传输层13和电子传输层15的厚度没有特别限制，其取决于制造方法通常为5nm～800nm。
用于注入空穴的阳极11可以由相对较高功函数的ITO、聚苯胺或Ag制成。用于注入电子的阴极16可以由相对较低功函数的Al、Mg、Li、Ca或其混合物组成。基底可由透明材料如玻璃，或柔软性的聚合物薄膜，或半导体如硅或砷化镓制成。
第三电极(G)20或20’由导电性有机材料如导电性有机单体、导电性低聚物或导电性无机材料金属或者它们的混合物制成。第三电极优选由选自ITO、Ag、Al、Mg、Ca、Li或其混合物的物质制成。另外，第三电极可由绝缘材料密封。第三电极(G)20或20’可用由绝缘材料制成的绝缘层包覆以切断阳极(A)11和第三电极(G)20或20’之间、或阴极(C)16和第三电极(G)20或20’之间的电流。
第三电极20或20’与外部电路相连接以相对于阳极(A)和阴极(C)具有正的或负的电位。第三电极(G)20或20’的电位可调节流入有机发光层14的空穴和电子，从而控制有机EL装置的发光亮度。
在如图4a所示的第三电极(G)20形成在电子传输层15上的情况下，参照能带结构的电势4c，来说明实现三端有机EL装置的原理。在图4c中，电子表示为带圈的“-”()，空穴表示为带圈的“+”()，箭头表示电子或空穴的迁移。标号11、12、13、14、15、16、20分别指阳极(A)11、空穴注入层(HIL)12、空穴传输层(HTL)13、有机发光层(EML)14、电子传输层(ETL)15、阴极(C)16及第三电极(G)20。在图中，ΦA、ΦC及ΦG分别表示阳极(A)、阴极(C)及第三电极(G)的功函数，EA和IP分别表示每个有机层的电子亲合势和电离电势。
当没有在阳极(A)11、阴极(C)16及第三电极(G)上施加电压时，空穴注入层12、空穴传输层13、有机发光层14和电子传输层15处于热力学平衡态，从而其费米能级彼此一致，如图4c中的T1所示。
当在第三电极(G)20与外部电路断路的条件下，在阳极(A)11和阴极(C)16之间施加电压VCA时，空穴逐渐从阳极(A)11注入至空穴注入层12的最高占据分子轨道(HOMO)态，同时电子逐渐从阴极(C)16注入至电子传输层15的最低非占据分子轨道(LUMO)态。这里如果所施加的电压VCA小于启动电压(VONSET)，那么如图4c中的T2所示，空穴和电子不能迁移进有机发光层14，从而没有引起电致发光，与常规二端有机EL二极管的操作相同。随后，当第三电极(G)20与外部电路接通，并在阴极(C)16和第三电极(G)20之间加上正电压VCG，那么由于VCG产生的电场空穴和电子可通过HIL(12)、HTL(13)和ETL(15)迁移进有机发光层14。此外，由于阴极(C)16和阳极(A)11之间的局部电场，其它空穴可以从第三电极(G)20迁移进有机发光层14。因此如图4c中的T3所示，在有机发光层14中由空穴和电子的发光复合(激子)而产生电致发光。即当电压VCG加在第三电极(G)20时即使比VONSET小的电压VCA也可以产生电致发光。如图4c中的T4所示，当电压VCG固定而电压VCA逐渐增加时，注入进发光层14内的空穴和电子浓度逐渐增加，并且发光亮度也逐渐增加。这种情况下三个电极之间的电流可记作IA＝IC+IG。
当0V的电压VCG加在阴极16和第三电极20之间时，能带图如图4c中的T5和T6所示。T5表示在0V的电压VCA加在阴极16和阳极11之间时，其中没有电荷载流子注入有机发光层14的情况下的能带结构图。另一方面，当正电压VCA加在阴极16和阳极11之间时，如T6的能带图所示，电子可从阴极(C)16和第三电极(G)20注入到有机发光层14，空穴可从阳极(A)11注入到有机发光层14。因此如T6所示，有机发光层14中的空穴和电子复合(激子)可产生电致发光。从而，在VCG固定在0V时，随着VCA从0V开始增加三个电极的电流增加，并具有IA＝IC+IG的关系，其中IA＞0、IC＞0、IG＞0。
当正VCG加到阴极(C)16和第三电极(G)20之间时，能带图如图4c中的T7和T8所示。T7表示在0V的电压VCA加在阴极16和阳极11之间时，其中电子可从阴极(C)和阳极(A)注入到有机发光层14，空穴可从第三电极(G)20注入到有机发光层14的情况下的能带图。在这种情况下，三个电极的电流表现出IA＝IC+IG的关系，其中IA＜0、IC＞0、IG＜0。另一方面，当施加正VCA和VCG时，能带图如T8所示。在这种情况下，电子可从阴极(C)16注入到有机发光层14，空穴可从阳极(A)11和第三电极(G)20注入到有机发光层14。因此如T8所示，有机发光层14中的空穴和电子复合(激子)可产生电致发光。在这种情况下三个电极的电流表现出IA＝IC+IG的关系，其中IA＞0、IC＞0、IG＜0。从而在正VCG固定时，随着VCA从0V开始增加阳极电流IA的符号将由负号变成正号。
在第三电极(G)20形成在空穴传输层12下的情况下，参照能带结构的其它电势4d，来说明实现三端有机EL装置的原理。在图4d中，电子表示为带圈的“-”()，空穴表示为带圈的“+”()，箭头表示电子或空穴的迁移。标号11、12、13、14、15、16、20分别指阳极(A)11、空穴注入层(HIL)12、空穴传输层(HTL)13、有机发光层(EML)14、电子传输层(ETL)15、阴极(C)16及第三电极(G)20。在图中，ΦA、ΦC及ΦG分别表示阳极(A)、阴极(C)及第三电极(G)的功函数，EA和IP分别表示每个有机层的电子亲合势和电离电势。
当没有在阳极(A)11、阴极(C)16及第三电极(G)上施加电压时，空穴注入层12、空穴传输层13、有机发光层14和电子传输层15处于热力学平衡态，从而其费米能级彼此一致，如图4d中的T’1所示。
当在第三电极(G)20与外部电路断路的条件下，在阳极(A)11和阴极(C)16之间施加电压VCA时，空穴逐渐从阳极(A)11注入至空穴注入层12的最高占据分子轨道(HOMO)态，同时电子逐渐从阴极(C)16注入至电子传输层15的最低非占据分子轨道(LUMO)态。这里如果所施加的电压VCA小于启动电压(VONSET)，那么如图4d中的T’2所示，空穴和电子不能迁移进有机发光层14，并且没有引起电致发光，与常规二端有机EL器件的操作相同。
随后，当第三电极(G)20与外部电路接通，并在阴极(C)16和第三电极(G)20之间加上0V的VCG，那么由于VAG(或VCG)产生的电场空穴和电子可通过HIL(12)、HTL(13)和ETL(15)迁移进有机发光层14。此外，由于阴极(C)16和阳极(A)11之间的局部电场，其它空穴可以从第三电极(G)20迁移进有机发光层14。因此如图4d中的T’3所示，在有机发光层14中由空穴和电子的发光复合(激子)而产生电致发光。即当0V的电压VCG加在第三电极(G)20时即使比VONSET小的电压VCA也可以产生电致发光。如图4d中的T’4所示，当电压VCG＝0V而电压VCA逐渐增加时，注入进发光层14内的空穴和电子浓度逐渐增加，并且发光亮度也逐渐增加。这种情况下三个电极之间的电流可记作IA＝IC+IG。
当正VCG加在阴极(C)16和第三电极(G)20之间时，能带图如图4d中的T’5和T’6所示。T’5表示在0V的电压VCA加在阴极(C)16和阳极(A)11之间时，其中电子可从阴极(C)16和阳极(A)11注入到有机发光层14，空穴可从第三电极(G)11注入到有机发光层14的情况下的能带图。从而即使VCA＝0V，正VCG固定时，三个电极的电流具有IA＝IC+IG的关系，其中IA＜0、IC＞0、IG＜0。另一方面，当正电压VCA加在阴极(C)16和阳极(A)11之间时，能带图如T’6所示。在这种情况下，电子可从阴极(C)16注入到有机发光层14，空穴可从阳极(A)11注入到有机发光层14。因此如T’6所示，有机发光层14中的空穴和电子复合可产生电致发光。从而三个电极的电流具有IA＝IC+IG的关系，其中IA＞0、IC＞0。从而在正VCG固定时，随着VCG从0V开始增加阳极电流IA的符号将由负号变成正号。
因此，通过调节第三电极20的电位相对于阳极(A)11和阴极(C)16的电位来影响进入材料层的电荷载流子从而可控制三端有机EL装置的发光亮度。
下面的一般方法和特定实施例只是为了阐明本发明而提出的，而不能认为仅限于它们。
实施例实施例1图5是图4a中本发明实施方案的三端有机EL装置的一个实施例。如图5所示，制造的三端有机EL装置其包括形成在透明基底10上由ITO制成的阳极(A)11、含有由m-MTDATA制成的空穴注入层12，由α-NPD制成的空穴传输层13，由Alq3制成的绿光发光层14及由Alq3制成的电子传输层15的有机材料层22和26。有机薄层在5×10-5Torr下以0.2nm/s的速率热沉积在涂覆有ITO表面电阻为10-20Ω/□(ohm/square)的玻璃基底上。空穴注入层、空穴传输层、有机发光层和电子注入层的厚度分别约为40nm、20nm、60nm和20nm。然后在5×10-5Torr下由Al-Li混合物制成的阴极16(1000nm)形成在有机材料层的上面。除了阴极16外，由Al-Li混合物制成的第三电极20形成在有机材料层26上并在阳极11和阴极16之间所成区域的外部。第二电极和第三电极间的距离为30微米。如图5所示将阳极11、阴极16和第三电极20与外部电路相连以使得彼此具有正或负电位。
图6是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCG＝0V时，阳极(A)的电流对电压(IA对VCA)、阴极(C)的电流对电压(IC对VCA)及第三电极(G)的电流对电压(IG对VCA)的电流-电压(J-V)曲线。如图6所示，当电压VCA为0V时，所有电流IA、IC和IG都为0mA。另一方面，随着电压VCA增加，电流IA、IC和IG也逐渐增加。电流IA、IC和IG的数值如表1所示。
表1 从表1可以确定，如图4c中的T5和T6的能带图所表明的，电流IA、IC和IG的关系为IA＝IC+IG，其中(IA＞0、IC＞0、IG＞0)。因此，可以证实图5中的有机EL装置可用作三端装置。
图7是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCG＝9V时，(IA对VCA)、(IC对VCA)及(IG对VCA)的电流-电压(J-V)曲线。VCG＝9V时的IA、IC和IG对VCA的特性与图6所示的VCG＝0V时的特性很不相同。如图7所示，即使当VCA＝0V时，电流IA、IC和IG也不为0mA/cm2。随着电压VCA增加，第三电极的电流IG从负值逐渐增加，而阴极电流IC直到VCA＝6V前接近正定值，在VCA＝6V后逐渐增加。随着电压VCA增加，阳极电流IA从VCA＝0V时的负值逐渐增加。在接近VCA＝6V处，电流IA的符号转为正。表2中总结了图7所示的电流IA、IC和IG的数值。
表2
如表2所示，可以再次确定，如图4c中的T7和T8的能带图所表明的，电流IA、IC和TG的关系为IA＝IC+IG，其中IC＞0、IG＜0，并且随着VCA从0V开始增加IA的符号由负号变成正号。因此，参照表1、表2和图6、图7，可以证实图5中的有机EL装置可用作三端有机EL装置，其中即使固定电压VCA，通过调节加在第三电极上的电压也可控制阳极、阴极和第三电极间的电流。
图8是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCA＝0V时，(IA对VCG)、(IC对VCG)及(IG对VCG)的电流-电压(J-V)曲线。在图8中，当电压VCG为0V时，电流IA、IC和IG为0mA/cm2。然而，随着电压VCG增加电流IC逐渐增加，而电流IA和IG逐渐减小。表3中总结了电流IA、IC和IG的数值。
表3
从表3也可以确定，如图4c中的T5和T7的能带图所表明的，电流IA、IC和IG的关系为IA＝IC+IG，其中(IC＞0、IG＜0、IA＜0)。因此，也可以证实图5中的有机EL装置可用作三电极有机装置。
图9是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置在VCA＝9V时，(IA对VCG)、(IC对VCG)及(IG对VCG)的电流-电压(J-V)曲线。VCA＝9V时的IA、IC和IG对VCG的特性与图8所示的VCA＝0V时的特性很不相同。如图9所示，即使当VCG为0V时，电流IA、IC和IG也都是正值而不是0mA/cm2。随着电压VCG增加，阳极电流IA从正值逐渐下降，而阴极电流IC直到VCG＝6.5V前接近正定值，在VCG＝6.5V后逐渐增加。随着电压VCG增加，第三电极电流IG从在VCG＝0V时的正值逐渐下渐。在接近VCA＝6.5V处，电流IG的符号转为负。表4中总结了图9所示的电流IA、IC和IG的数值。
表4 从表4可以再次确定，如图4c中的T6和T8的能带图所表明的，电流IA、IC和IG的关系为IA＝IC+IG，其中IC＞0、IA＞0，并且随着VCG增加IG的符号由正号变成负号。因此，参照表3、表4和图8、图9，可以证实图5中的有机EL装置可用作三端有机EL装置，其中即使固定电压VCA，通过调节加在第三电极上的电压也可控制阳极、阴极和第三电极间的电流。
从阳极向正向偏置的ITO电极连续供给DC电压观察图5中三端有机EL装置的从Alq3层发出的绿光。图10a是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置的发光强度对电压(VCA)的(L-V)曲线，其中第三电极与外部电路断路，从而按常规二端有机EL装置工作。如图10a所示，在VCA约为6V(VONSET＝6V)时电致发光开始，并且随着电压VCA增加发光强度逐渐增加，表现出常规二端EL装置的典型发光强度对电压(L-V)的特性。具体而言，在VCA＝9V时，发光亮度和电流密度分别为约330cd/m2和10.6mA/cm2，得到～3.1cd/A的发光效率。
图10b是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置对于几个不同的阴极-第三电极偏压(VCG＝6V、7V、8V、9V、10V)情况下发光强度对电压(VCA)的(L-V)曲线。如图10b所示，启动电压可以减少到5V以下，在IC驱动电路中5V以下是很典型的，而即使在较低VCA下发光亮度也可明显增加。例如，在VCG＝9V的情况下，在VCA约为2V时电致发光开始，并随着电压VCA增加而增加。具体而言，在VCA＝9V和VCG＝9V时，发光亮度和电流密度分别为约880cd/m2和IA＝17.7mA/cm2，得到增强的为～5.0cd/A的发光效率。这一点不能从图10a中的常规二端有机EL装置实现，其是本发明三端有机EL装置的特征。
图10c是曲线图，表明在VCA＝9V和VCG＝9V时，图5中的EL装置(“三极管”)的EL发射光谱，和在VCA＝9V而第三电极与外部电路断路时图5中的EL装置(“二极管”)的EL发射光谱。该装置在540nm处从Alq3层发光，表明载流子复合发生在Alq3层。另外，除了三端装置有提高的发光亮度外，三端装置与常规二端装置几乎相同。
如上所述，可以证实图5中的三端有机EL装置是具有提高的效率、减小的启动电压(VONSET)及提高的发光亮度的发光结构。
图11是曲线图，表明图5中的三端有机EL装置对于几个不同的阴极-阳极偏压(VCA＝6V、7V、8V、9V、10V)情况下发光强度对电压(VCG)的(L-V)曲线。对于给定的电压VCA，随着电压VCG的增加有机EL装置的发光强度明显增加。例如，在VCA＝8V的情况下，VCG＝9V处的发光亮度约为770cd/m2比在VCG＝0V处的约为330cd/m2的发光亮度大了约2.3倍。结果是可以再次证实图5中的有机EL装置可用作三端装置，其中即使固定电压VCA，通过调节加在第三电极上的电压也可控制发光亮度。
图12a、图12b、图12c分别是表明图5中的三端有机EL装置在VCA＝VCG、VCG＝VAG、VCA＝VGA状态下操作时的实施例。图13是曲线图，表明图12a(“三极管-A”)、图12b和图12c(“三极管-B，C”)中的三端装置的发光强度对所施加的电压的(L-V)特性。为比较，在图中也表明图5中的EL装置第三电极与外部电路断路时的(L-V)特性(“二极管”)。
如图所示，与“二极管”相比“三极管-A”的发光强度明显增加。具体而言，所施加电压为9V时，“三极管-A”的发光亮度为880cd/m2比“二级管”约为330cd/m2的发光亮度大了约2.3倍。这样从“三极管-A”结构可容易地得到增加的发光亮度。相反，与“二极管”相比“三极管-B，C”的发光亮度明显下降。因此可以再次证实本发明图5中的有机EL装置可用作三端装置，是具有提高的效率和提高的发光亮度的三端装置。
实施例2
图14是图4b中本发明实施方案的三端有机EL装置的一个实施例。按图14制造的三端有机EL装置其包括形成在透明基底10上由ITO制成的阳极(A)11、含有由m-MTDATA制成的空穴注入层12，由α-NPD制成的空穴传输层13，由Alq3制成的绿光发光层14及由Alq3制成的电子传输层15的有机材料层22和26。有机薄层在5×10-5Torr下以0.2nm/s的速率热沉积在涂覆有IT0表面电阻为10-20Ω/□(ohm/square)的玻璃基底上。空穴注入层、空穴传输层、有机发光层和电子注入层的厚度分别约为40nm、20nm、60nm和20nm。然后在5×10-5Torr(托)下由Al-Li混合物制成的阴极16(1000nm)形成在有机材料层的上面。
除了阳极(第一电极)11和阴极(第二电极)16外，由ITO制成的第三电极20形成在有机材料层22上并在阳极11和阴极16之间所限定区域的外部。第一电极11和第三电极间的距离约为50微米。如图14所示将阳极11、阴极16和第三电极20与外部电路相连以使得彼此具有正或负电位。
图15是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置在VCG＝0V时，(IA对VCA)、(IC对VCA)及(IG对VCA)的电流-电压(J-V)曲线。如图15所示，当电压VCA为0V时，所有电流IA、IC和IG都为0mA/cm2。然而随着电压VCA增加，电流IA、IC和IG也逐渐增加。为比较，在图15中将第三电极与外部电路断路的三端有机EL装置表示为实心的三角形以表明二极管特性的(IA对VCA)曲线。如图所示，在三端结构中阳极电流11比二级管结构中增加的更大。即在三端结构中注入至发光层14的电荷载流子比二级管结构增加的更多。电流IA、IC和IG的数值如表5所示。
从表5可以确定，如图4d中的T’3和T’4的能带图所表明的，电流IA、IC和IG的关系为IA＝IC+IG，其中(IA＞0、IC＞0、IG＞0)。因此，可以证实图14中的有机EL装置可用作三端装置。
表5
图16是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置在VCG＝3V时，(IA对VCA)、(IC对VCA)及(IG对VCA)的电流对电压(J-V)曲线。VCG＝3V时的IA、IC和IG对VCA的特性与图15所示的VCG＝0V时的特性很不相同。如图16所示，即使当VCA＝0V时，电流IA、IC和IG也不为0mA/cm2。随着电压VCA增加，第三电极的电流IG从负值逐渐增加，而阴极电流IC从VCA＝0V时的正值逐渐增加。随着电压VCA的增加，阳极电流IA从VCA＝0V时的负值逐渐增加。在接近VCA＝1V处，电流IA的符号转为正。表6中总结了图16所示的电流IA、IC和IG的数值。
表6
如表6所示可以再次确定，如图4d中的T’5和T’6的能带图所表明的，电流IA、IC和IG的关系为IA＝IC+IG，其中IC＞0、IG＜0，并且随着VCA的增加IA的符号由负号变成正号。因此，参照表5、表6和图15、图16，可以证实图14中的有机EL装置可用作三端有机EL装置，其中通过调节加在第三电极上的电压可控制阳极、阴极和第三电极间的电流。
图17a和图17b表示有机EL装置的发光强度对电压VCA的(L-V)曲线。图17a是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置的发光强度对电压(VCA)的(L-V)曲线，其中第三电极与外部电路断路，从而该装置按常规二端有机EL装置工作。如图17a所示，在VCA约为6V(VONSET＝6V)时电致发光开始，并且随着电压VCA增加发光逐渐增加，表现出常规二端EL装置的典型发光亮度特性。具体而言，在VCA约为10V时，发光亮度和电流密度分别为约420cd/m2和13.8mA/cm2，得到～3.0cd/A的发光效率。
图17b是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置对于几个不同的阴极-第三电极偏压(VCG＝0V、1V、2V、3V、4V)情况下发光强度对电压(VCA)的曲线。如图17b所示，启动电压VCA可以减少到5V以下，而即使在较低VCA下发光亮度也可明显增加。例如，在VCG＝0V的情况下，在VCA约为4V时电致发光开始，并随着电压VCA增加而增加。具体而言，在VCA＝10V和VCG＝0V时，发光亮度和电流密度分别为约770cd/m2和IA＝17.5mA/cm2，得到增强的为～4.4cd/A的发光效率。这一点不能从图17a中的常规二端有机EL装置实现，其是本发明三端有机EL装置的特征。
如上所述，可以证实图14中的三端有机EL装置是具有提高的效率、减小的启动电压及提高的发光亮度的发光结构。
图18是曲线图，表明图14中的三端有机EL装置对于几个不同的阴极-阳极偏压(VCA＝6V、7V、8V、9V、10V)情况下发光强度是电压(VCG)的函数。对于给定的电压VCA，随着电压VCG的增加有机EL装置的发光亮度明显增加。结果是可以再次证实图14中的有机EL装置可用作三端装置，其中即使固定电压VCA，通过调节加在第三电极上的电压也可控制发光亮度。
图19a、图19b分别是表明图14中的三端有机EL装置在VCA＝VGA、VCA＝VCG状态下操作时的实施例。图20是曲线图，表明图19a(“三极管-A”)、图19b(“三极管-B”)中的三端装置的发光强度对所施加的电压的(L-V)特性。为比较，在图中也表明图14中的有机EL装置第三电极与外部电路断路时的(L-V)曲线(“二极管”)。与“二极管”相比“三极管-A”的发光强度明显增加。具体而言，所施加电压为9V时，“三极管-A”的发光亮度为630cd/m2比“二级管”约为300cd/m2的发光亮度大了约2.6倍。这样从“三极管-A”结构可容易地得到增加的发光亮度。相反，与“二极管”相比“三极管-B”的发光亮度明显下降。因此可以再次证实本发明图14中的有机EL装置可用作三端装置，其具有提高的效率和提高的发光亮度。
如果图14中所示的第三电极远离第一电极，那么第三电极不能控制三个电极之间的电子和空穴的流动，从而图14中所示的装置被认为是具有公用第二电极的耦合有机EL二极管阵列，其等效电路表示在图21的插图中。为区别三端有机EL装置与耦合有机EL二极管阵列的特性，使用两个分离的常规有机EL二极管制造耦合有机EL二极管阵列并研究L-V特征。观察到的单个EL二极管和耦合有机EL二极管阵列的L-V曲线分别如图21a和图21b所示。在图21a中，单个有机EL二极管在约5V开始发光，表现出有机EL二极管典型的L-V特征。图21b表明在两个不同偏压(VCG＝0V和10V)下，耦合有机EL二极管阵列的L-V曲线。如图21b所示中，VCA的启动电压VONSET没有变化，并且发光亮度曲线与图21a所示的单个有机EL二极管完全相同。即简单耦合有机EL二极管阵列不能再产生本发明的三端有机EL装置的特征。
只要第三电极可以控制有机材料层里的空穴和/或电子的电流，那么第三电极的位置就不受限制。优选地第三电极与阳极和阴极之间所限定的区域之间的距离为1mm内。
如上所述，除了阳极和阴极以外由有机发光层和第三电极构成的本发明的三端有机EL装置，可得到具有提高的效率、减小的启动电压及提高的发光亮度的发光结构。
另外，在无源或有源矩阵型有机EL显示装置中，通过使用本发明三端有机EL装置的像素可增强其图像质量的可靠性。
尽管结合优选实施方案详细地说明了本发明，但是本领域所属技术人员应该理解可对本发明做出各种修饰和置换而不会脱离所附的权利要求所提出的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种三端有机电致发光(EL)装置，包括基底；在所述基底上形成的第一电极；包括在所述第一电极上形成的有机发光层的至少一层有机材料层；在所述有机材料层上形成的第二电极；及至少一个形成在所述有机材料层上面或其内部的第三电极，用以调节从所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极注入到所述有机材料层中的电子或空穴。
2.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极形成在所述第一电极和所述第二电极之间区域的外部。
3.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极与所述第一电极和所述第二电极之间区域必须要保持距离并小于1mm。
4.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的每一个均由导电性有机材料、导电性无机材料、金属或其混合物制成。
5.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极由选自ITO、Ag、Al、Mg、Ca、Li或其混合物制成。
6.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极由绝缘有机材料或者绝缘无机材料密封。
7.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极与外部电路连接使得其具有正或负电势，从而注入所述有机材料层中的空穴和电子可由所述第三电极的电势来控制。
8.如权利要求1所述的三端有机EL装置，还包括用于将空穴注入进所述有机发光层的空穴注入层、用于将空穴传输进所述有机发光层的空穴传输层，所述空穴注入层和所述空穴传输层形成在所述第一电极和所述有机发光层之间。
9.如权利要求8所述的三端有机EL装置，还包括用于将电子注入和传输进所述有机材料层的电子传输层，所述电子传输层形成在所述第二电极和所述有机发光层之间。
10.如权利要求8所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极形成在所述空穴注入层或所述空穴传输层上面，或者形成在所述空穴注入层或所述空穴传输层内部。
11.如权利要求9所述的三端有机EL装置，其特征在于所述第三电极形成在所述有机发光层或所述电子传输层上面，或者形成在所述有机发光层或所述电子传输层内部。
12.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述有机发光层由导电性、非导电性或半导电性的有机单体、低聚物或聚合物制成。
13.如权利要求1所述的三端有机EL装置，其特征在于所述基底由透明玻璃、硅或砷化镓制成。
全文摘要
本发明公开一种三端有机电致发光(EL)装置，用以得到增加的效率、减小的启动电压和增加的发光亮度。该三端有机EL装置包括在基底上形成的第一电极；包括在该第一电极上形成的有机发光层的至少一层有机材料层；在该有机材料层上形成的第二电极；及至少一个形成在所述有机材料层上面或其内部的第三电极。该第三电极形成在该第一电极和该第二电极之间区域的外部以防止减小发光面积。可通过调节该第三电极对该第一电极和该第二电极的电位来控制该有机EL装置的发光亮度。
文档编号H01L51/50GK1513280SQ02811196
公开日2004年7月14日 申请日期2002年1月21日 优先权日2001年6月8日
发明者朴炳柱 申请人:朴炳柱