有机发光显示装置及使用该装置的车辆照明设备的制作方法

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有机发光显示装置及使用该装置的车辆照明设备的制作方法

本申请要求2015年9月9日提交的韩国专利申请No.10-2015-0127872的优先权,在此援引该专利申请作为参考,如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本公开内容涉及一种有机发光显示装置及使用该装置的车辆照明设备,尤其涉及一种具有提高的寿命的有机发光显示装置及使用此装置的车辆照明设备。



背景技术:

近来,随着社会发展至信息导向的社会,在视觉上呈现电信息信号的显示装置领域快速发展。在薄形化、轻量化和低功耗方面具有出色性能的各种显示装置相应得到发展。

显示装置的例子包括液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置、有机发光显示装置等。

特别是,有机发光显示装置是自发光装置。与其他显示装置相比,有机发光显示装置具有快速响应时间、高发光效率、高亮度和宽视角,因而正吸引很多关注。

此外,应用于有机发光显示装置的有机发光装置(例如,有机发光二极管(OLED))成为具有自发光特性的下一代光源,其在视角、对比度、响应时间和功耗方面要优于液晶。此外,有机发光装置具有面发光结构,因而易于实现柔性型。

近来,基于有机发光装置的优良特性,正在积极进行将有机发光装置用作照明或显示装置的光源的研究。

有机发光装置包括形成在两个电极之间的发光层。电子和空穴从两个电极注入到发光层中,并且通过将电子与空穴组合产生激子。有机发光装置是基于当产生的激子从激发态下降至基态时发射光的原理的装置。

可设置空穴传输层或电子传输层来将电子和空穴注入到有机发光装置中包括的发光层中。因为电子传输层是在调整电子和空穴的平衡方面扮演重要角色的层,所以有机发光装置可构造成这样的结构:其中电子传输层的势垒(barrier)不是很高,以使电子平稳地注入到发光层中。因此,电子传输层可使用最低未占据分子轨道(LUMO)能级较低的材料。

此外,当有机发光装置包括两个发光部时,可设置N型电荷生成层和P型电荷生成层来调整两个发光部之间的电荷平衡。N型电荷生成层可靠近电子传输层设置,并且N型电荷生成层可设置为掺杂有金属的有机层。

因此,在电子传输层具有低LUMO能级的情形中,因为电子快速传输至发光层,所以驱动电压不增加,但是很难调整发光层中电子和空穴的平衡。由于此原因,随着时间流逝,作为激子生成区的重组区或发光区不是位于发光层中,而是位于空穴传输层与发光层之间的界面中,因而发光层不能够对发射光作出贡献,导致发光层的寿命降低。

此外,当在电子传输层与N型电荷生成层之间不设置势垒,或者对电子传输层和N型电荷生成层应用相同材料,或者电子传输层的LUMO能级与N型电荷生成层中包括的基质(host)的LUMO能级相似时,存在N型电荷生成层中包括的金属扩散到发光层中的问题。因此,当与N型电荷生成层邻近的电子传输层不能防止N型电荷生成层中包括的金属扩散时,金属扩散到发光层中,由于此原因,发光层的寿命降低,并且驱动电压随着时间流逝而增加。



技术实现要素:

因此,本发明人意识到上述问题,并且通过调整构成有机发光显示装置的电子传输层和电荷生成层的每一个的LUMO能级进行了用于提高有机发光显示装置的寿命的各种实验。

通过各种实验,本发明人发明了一种有机发光显示装置及使用该装置的车辆照明设备,其中通过调整电子传输层和电荷生成层的每一个的LUMO能级以提高有机发光显示装置的寿命,防止了电荷生成层中包括的金属扩散到发光层并且保持发光层中电子和空穴的平衡,由此提高了寿命。

因此,本发明提供一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的有机发光显示装置及使用该装置的车辆照明设备。

本发明的一个目的是提供一种通过调整电子传输层和电荷生成层的每一个的LUMO能级而具有提高的寿命的有机发光显示装置及使用该装置的车辆照明设备。

本发明的另一个目的是提供一种通过调整电子传输层和电荷生成层的每一个的LUMO能级,在室温或高温时保持提高的寿命的有机发光显示装置及使用该设备的车辆照明设备。

在下面的描述中将列出本发明的附加特征和优点,这些特征和优点的一部分通过所述描述将是显而易见的或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点并根据本公开内容的意图,如在此具体化和概括描述的,一种有机发光显示装置包括:位于第一电极上的第一层,所述第一层包括第一发光层和第一电子传输层;位于所述第一层上的第二层,所述第二层包括第二发光层和第二电子传输层;位于所述第二层上的第二电极;以及位于所述第一层与所述第二层之间的N型电荷生成层,其中所述第一电子传输层的最低未占据分子轨道(LUMO)能级高于所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级。

所述第一电子传输层的LUMO能级与所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级之间的差可大于0.2eV。

所述第一电子传输层的LUMO能级与所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级之间的差可以为0.4eV或更大。

所述第一电子传输层的厚度可以为5nm到30nm,并且所述第一电子传输层可包括一种材料或者所述第一电子传输层可以是通过共同沉积至少两种材料形成的。

所述N型电荷生成层可包括锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、Liq和N型掺杂剂中的至少一种材料,所述基质利用所述至少一种材料掺杂。

所述第一电极和所述第二电极之一可包括半透射电极。

所述第一发光层和所述第二发光层可发射具有相同颜色的光。

在另一个方面中,一种有机发光显示装置包括:位于第一电极上的第一层,所述第一层包括第一发光层和第一电子传输层;位于所述第一层上的第二层,所述第二层包括第二发光层和第二电子传输层;位于所述第二层上的第二电极;以及位于所述第一层与所述第二层之间的N型电荷生成层,所述N型电荷生成层包括金属,其中所述有机发光显示装置具有ALEN(电子传输层与N型电荷生成层之间的最低未占据分子轨道(LUMO)能级调整)结构,在所述ALEN结构中,所述第一电子传输层的LUMO能级和所述N型电荷生成层中的基质的LUMO能级被调整为:防止所述N型电荷生成层中的金属扩散到所述第一发光层,并且不管时间如何流逝将发光区保持在所述第一发光层中。

所述第一电子传输层的LUMO能级与所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级之间的差可大于0.2eV。

所述第一电子传输层的LUMO能级与所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级之间的差可以为0.4eV或更大。

所述N型电荷生成层中包括的金属可以是锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、Liq和N型掺杂剂中的至少一种材料。

在又一个方面中,一种车辆照明设备包括:有机发光装置,所述有机发光装置包括位于阳极与阴极之间的发光层、电子传输层、以及电荷生成层,其中所述电子传输层的最低未占据分子轨道(LUMO)能级高于所述电荷生成层中包括的基质的LUMO能级,以基于与车辆相关的室温环境和高温环境的温度变化调整所述发光层的电荷平衡。

所述电荷生成层可包括N型电荷生成层。

所述电子传输层的LUMO能级与所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级之间的差可大于0.2eV。

所述电子传输层的LUMO能级与所述N型电荷生成层中包括的基质的LUMO能级之间的差可以为0.4eV或更大。

所述N型电荷生成层可包括金属,所述金属是锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、Liq和N型掺杂剂中的至少一种材料。

所述阳极和所述阴极之一可包括半透射电极。

所述温度可以是25℃到105℃。

所述发光层可包括至少一个或多个发光层,并且所述至少一个或多个发光层发射具有相同颜色的光。

应当理解,本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的,意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请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:

图1是图解根据本发明一实施方式的有机发光装置的示图;

图2A是图解根据一比较例的能带图的示图;

图2B是显示根据一比较例的针对时间而言的发光分布的示图;

图2C是图解根据本发明一实施方式的能带图的示图;

图2D是显示根据本发明一实施方式的针对时间而言的发光分布的示图;

图3是图解根据本发明另一实施方式的有机发光装置的示图;

图4是显示根据一比较例和本发明另一实施方式的寿命特性的示图;

图5是显示根据比较例1、比较例2和本发明的实施方式1的寿命特性的示图;

图6是显示根据本发明的实施方式1和实施方式2的寿命特性的示图;

图7是显示根据本发明的实施方式1和实施方式3的寿命特性的示图;

图8是显示根据本发明的实施方式1和实施方式3的在高温时蓝色发光层的寿命特性的示图;

图9是显示根据本发明的实施方式1和实施方式3的在高温时绿色发光层的寿命特性的示图;以及

图10是图解根据本发明一实施方式的车辆照明设备的示图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的示例性实施方式,在附图中图示了这些实施方式的一些例子。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或类似的部分。

将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本发明的优点和特征以及其实现方法。然而,本发明可以以不同的形式实施,不应解释为限于在此列出的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使本说明书全面和完整,并将本发明的范围充分地传递给所属领域技术人员。此外,本发明仅由权利要求书的范围限定。

为了描述本发明的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例,因而本发明不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的元件。在下面的描述中,当确定对相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使本发明的重点模糊不清时,将省略该详细描述。在本说明书中使用“包括”、“具有”和“包含”的情况下,可添加其他部件,除非使用了“仅”。

在解释一要素时,尽管没有明确描述,但该要素被解释为包含误差范围。

在描述位置关系时,例如,当两个部件之间的位置关系描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”时,可在这两个部件之间设置一个或多个其他部件,除非使用了“正好”或“直接”。

在描述时间关系时,例如当时间顺序描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时,可包括不连续的情况,除非使用了“正好”或“直接”。

将理解,尽管在本文中可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来彼此区分一个元件与另一元件。例如,在不背离本发明的范围的情况下,第一元件可能被称为第二元件,类似地,第二元件可能被称为第一元件。

所属领域技术人员能够充分理解,本发明各实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合,且可在技术上彼此进行各种互操作和驱动。本发明的实施方式可彼此独立实施,或者以相互依赖的关系共同实施。

下文中,将参照附图详细描述本发明的实施方式。

图1是图解根据本发明一实施方式的有机发光装置100的示图。

图1中所示的根据本发明一实施方式的有机发光装置100可包括基板101、第一电极102和第二电极104、以及位于第一电极102与第二电极104之间的多个有机层112、116、122、126、141和142以及多个发光层114和124。

基板101可由绝缘材料或具有柔性的材料形成。基板101可由玻璃、金属、塑料等形成,但并不限于此。如果有机发光显示装置是柔性有机发光显示装置,则基板101可由诸如塑料等之类的柔性材料形成。此外,如果易于实现柔性的有机发光装置应用于车辆照明装置,则根据车辆的结构或外观,确保了车辆照明装置的各种设计以及设计的自由度。

第一电极102是提供空穴的阳极,其可由作为诸如透明导电氧化物(TCO)之类的透明导电材料的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等形成。然而,本实施方式不限于此。可选择地,第一电极102可由金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、镁(Mg)、锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂(LiF)、Ag-Mg、Mg-LiF、ITO、IZO等形成,可由其合金形成,或者可由单层或多层形成。然而,本实施方式不限于此。

此外,为了使从发光层114和124的每一个发射的光不通过第一电极102在向下的方向上照射,第一电极102可包括反射层。详细地说,第一电极102可具有第一透明层、反射层和第二透明层按顺序堆叠的三层结构。第一透明层和第二透明层的每一个可由诸如ITO、IZO等之类的TCO形成。位于两个透明层之间的反射层可由诸如铜(Cu)、银(Ag)、钯(Pd)、Ag合金等之类的金属材料形成。例如,第一电极102可由ITO/Ag/ITO形成。可选择地,第一电极102可具有堆叠透明层和反射层的两层结构。

第二电极104是提供电子的阴极,其可由Au、Ag、Al、Mo、Mg、Li、Ca、LiF、ITO、IZO、Ag-Mg、Mg-LiF等形成,或者可由其合金形成。第二电极104可由单层或多层形成。然而,本实施方式不限于此。

第一电极102和第二电极104的每一个都可被称为阳极或阴极。可选择地,第一电极102可形成为透射电极,第二电极104可形成为半透射电极。可选择地,第一电极102可形成为反射电极,第二电极104可形成为半透射电极。可选择地,第一电极102可形成为半透射电极,第二电极104可形成为透射电极。可选择地,第一电极102和第二电极104之中的至少一个可形成为半透射电极。

此外,可在第二电极104上进一步形成覆盖层(capping layer),用来保护有机发光装置。此外,可根据有机发光装置的结构或特性省略覆盖层。

可在第一电极102上形成第一层,第一层包括第一空穴传输层(HTL)112、第一发光层(EML)114和第一电子传输层(ETL)116。

第一HTL 112可将从第一电极102提供的空穴提供给第一EML 114。第一ETL 116可将从第二电极104提供的电子提供给第一EML 114。因此,经由第一HTL 112提供的空穴和经由第一ETL 116提供的电子可在第一EML 114中重组,以产生激子。第一EML 114中产生激子的区可称为重组区或发光区(或发光区域)。

可在第一电极102上进一步形成空穴注入层(HIL)。HIL能够使从第一电极102提供的空穴平稳地传输到第一HTL 112。

此外,可在第一层上形成第二层,第二层包括第二HTL 122、第二EML 124和第二ETL 126。

第二HTL 122可将从第一电极102提供的空穴提供给第二EML 124。第二ETL 126可将从第二电极104提供的电子提供给第二EML 124。因此,经由第二HTL 122提供的空穴和经由第二ETL 126提供的电子可在第二EML 124中重组,以产生激子。第二EML 124中产生激子的区可称为重组区或发光区(或发光区域)。

此外,可在第一层与第二层之间形成电荷生成层(CGL)。CGL可调整第一EML 114与第二EML 124之间的电荷平衡并且可包括N型CGL 141和P型CGL 142。

N型CGL 141可将电子注入到第一EML 114中并且可由掺杂有金属等的有机层形成,但并不限于此。

P型CGL 142可将空穴注入到第二EML 124中并且可由包括P型掺杂剂的有机层形成,但并不限于此。

第一EML 114和第二EML 124可以是发射具有相同颜色的光的发光层。例如,第一EML 114和第二EML 124可以是红色EML、绿色EML和蓝色EML之一。因此,根据本发明一实施方式的有机发光装置可以是发射具有相同颜色的光的单色发光装置。可选择地,第一EML 114和第二EML124可以分别是发射具有不同颜色的光的发光层。例如,第一EML 114可以是红色EML、绿色EML和蓝色EML之一,第二EML 124可以是与第一EML 114具有不同颜色的发光层。

此外,第一EML 114和第二EML 124的每一个可包括至少一种基质和至少一种掺杂剂。至少一种基质可包括具有空穴特性的基质或具有电子特性的基质。可选择地,至少一种基质可以是包括两种或更多种基质的混合基质。当至少一种基质包括两种或更多种基质时,至少一种基质可包括具有空穴特性的基质和具有电子特性的基质。此外,至少一种掺杂剂可包括荧光掺杂剂或磷光掺杂剂。

当第一EML 114和第二EML 124的每一个是红色EML时,组成红色EML的基质可包括一种或多种基质材料,基质材料的例子可包括:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(MCP)、N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺(NPD)、以及Be络合物等。组成红色EML的掺杂剂可包括磷光掺杂剂,磷光掺杂剂的例子可包括:双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮)铱(III))(Ir(btp)2(acac))、双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮铱)(III)(Ir(piq)2(acac))、三(1-苯基喹啉)(铱)(III)(Ir(piq)3)、5,10,15,20-四苯基四苯并卟啉铂络合物(Pt(TPBP))等。可选择地,组成红色EML的掺杂剂可以是荧光掺杂剂,荧光掺杂剂的例子可包括二萘嵌苯等。组成红色EML的基质或掺杂剂的材料不限制本发明的细节。

当第一EML 114和第二EML 124的每一个是绿色EML时,组成绿色EML的基质可包括一种或多种基质材料,基质材料的例子可包括:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(MCP)、N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺(NPD)、Be络合物、以及蒽衍生物等。组成绿色EML的掺杂剂可以是磷光掺杂剂,磷光掺杂剂的例子可包括:三(2-苯基吡啶)(铱)(III)(Ir(ppy)3)、以及双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(ppy)2(acac))等。可选择地,组成绿色EML的掺杂剂可以是荧光掺杂剂,荧光掺杂剂的例子可包括三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等。组成绿色EML的基质或掺杂剂的材料不限制本发明的细节。

当第一EML 114和第二EML 124的每一个是蓝色EML时,组成蓝色EML的基质可包括一种或多种基质材料,基质材料的例子可包括:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(MCP)、以及9,10-二(萘基-2-基)蒽(ADN)等。组成蓝色EML的掺杂剂可以是磷光掺杂剂,磷光掺杂剂的例子可包括(双[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-N]吡啶甲酸)铱(III)(FIrpic)等。可选择地,组成蓝色EML的掺杂剂可以是荧光掺杂剂,荧光掺杂剂的例子可包括基于聚芴(PFO)的聚合物、基于聚苯乙炔(PPV)的聚合物、以及芘衍生物等。组成蓝色EML的基质或掺杂剂的材料不限制本发明的细节。

因为邻近N型CGL 141的第一ETL 116在调整电子和空穴的平衡方面扮演重要角色,所以应当调整第一ETL 116的电子迁移率,并且第一ETL 116应当构造成:N型CGL 141中包括的金属应被防止扩散到第一EML 114。因此,应当优化第一ETL 116的LUMO能级和N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级,以使第一ETL 116保持电子和空穴的平衡,从而防止N型CGL 141中包括的金属扩散到第一EML 114。就是说,根据本实施方式,通过调整第一ETL 116的LUMO能级和N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级,防止N型CGL 141中包括的金属扩散到第一EML 114,并且不管时间如何流逝,发光区总是位于第一EML 114中,由此提供具有提高的寿命的有机发光显示装置及使用此装置的车辆照明设备。此外,根据本实施方式,提供了一种ETL与N-CGL之间的LUMO能级调整(ALEN)结构,在该结构中,第一ETL 116的LUMO能级和N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级被调整,以防止N型CGL 141中包括的金属扩散到第一EML 114,并且不管时间如何流逝,使发光区总是位于第一EML 114中。此外,根据本实施方式,提供了一种包括有机发光装置的车辆照明设备,在有机发光装置中,为了根据与车辆相关的室温环境或高温环境的温度变化来调整发光层的电荷平衡,第一ETL 116的LUMO能级被调整为高于N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级。

下面将参照图2描述根据本发明一实施方式的、基于第一ETL 116的LUMO能级和N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级的能带图和发光分布。

图2A是图解根据一比较例的能带图的示图。该比较例可对应于第一ETL 116的LUMO能级与N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级相似的情形。

如图2A中所示,在第一EML 114中,经由第一ETL 116提供的电子(e-)和经由第一HTL 112提供的空穴(h+)重组,以产生激子。第一EML 114的激子生成区可称为发光区(发光区域)或重组区RZ。能够看出重组区RZ并不位于第一EML 114的中心。

图2B是显示根据一比较例的针对时间而言的发光区中的发光分布的示图。

随着时间流逝,第一EML 114的发光区从①移动至③。就是说,发光区从第一EML 114移动至第一HTL 112与第一EML 114之间的界面。因此,如图2B中所示,能够看出随着时间流逝第一EML 114的发光区从①变得更靠近③,非发光区A变大。因为随着时间流逝非发光区A变大,所以能够看出第一EML 114无法发射光。

第一ETL 116不能充当防止N型CGL 141中包括的金属扩散的势垒,由于此原因,金属扩散至第一EML 114,导致寿命降低。

图2C是图解根据本发明一实施方式的能带图的示图。

如图2C中所示,在第一EML 114中,经由第一ETL 116提供的电子(e-)和经由第一HTL 112提供的空穴(h+)重组,以产生激子。第一EML 114的激子生成区可称为发光区(发光区域)或重组区RZ。能够看出重组区RZ位于第一EML 114的中心。

此外,第一ETL 116的LUMO能级与N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级之间的差“ΔE”被调整为较大。第一ETL 116的LUMO能级与N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级之间的差“ΔE”可大于0.2eV。可选择地,第一ETL 116的LUMO能级与N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级之间的差“ΔE”可以是0.4eV或更大。因此,当第一ETL 116的LUMO能级被调整为高于N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级时,在第一EML 114中实现电子和空穴的平衡,因而能够看出第一EML 114的发光区或重组区RZ设置在第一EML 114上。

图2D是显示根据本发明一实施方式的针对时间而言的发光区中的发光分布的示图。

如图2D中所示,能够看出不管时间如何流逝,发光区RZ的发光分布被保持。在图2D中,能够看出在自①和②起流逝一定时间之后,在③中产生了作为非发光区的部分A。与图2B中所示的比较例相比,能够看出在本发明的一实施方式中,随着时间流逝,作为非发光区的部分A较小。因此,能够看出不管时间如何流逝,发光层的发光区被保持在发光层中。就是说,当第一ETL 116的LUMO能级被调整为高于N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级时,能够看出不管发光层的发光区随着时间流逝如何移动,都从发光层发射光。

此外,当第一ETL 116的LUMO能级被调整为高于N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级时,第一ETL 116充当势垒,以使N型CGL 141中包括的金属不扩散到发光层,由此防止金属扩散到第一EML 114。因此,在发光层中保持了电子和空穴的平衡,N型CGL 141中包括的金属不扩散到发光层,由此提高了寿命。

图3是图解根据本发明另一实施方式的有机发光装置1000的示图。

参照图3,根据本发明另一实施方式的有机发光装置1000可包括位于基板上的红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp。此外,根据本发明另一实施方式的有机发光装置1000可以是包括两个发光部的有机发光装置,这两个发光部包括位于第一电极102与第二电极104之间的第一发光部1100和第二发光部1200。

第一发光部1100可设置在第一电极102上,第一发光部1100设置有第一层,第一层包括HIL 111、第一HTL 112、第一红色EML 114、第一绿色EML 214、第一蓝色EML 314和第一ETL 116。第二发光部1200可设置在第一发光部1100上,第二发光部1200设置有第二层,第二层包括第二HTL 122、第二红色EML 124、第二绿色EML 224、第二蓝色EML 324和第二ETL 126。此外,可在第一发光部1100与第二发光部1200之间设置N型CGL 141和P型CGL 142。可选择地,N型CGL 141和P型CGL 142可设置在第一层与第二层之间。此外,可在第二发光部1200上设置第二电极104和覆盖层(CPL)210。此外,第一ETL 116的LUMO能级可被调整为高于N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级。可选择地,有机发光装置1000可具有ALEN(ETL与N-CGL之间的LUMO能级调整)结构,在该ALEN结构中,第一ETL 116的LUMO能级和N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级被调整,以防止N型CGL 141中包括的金属扩散到第一EML 114,并且不管时间如何流逝,使发光区总是位于第一EML 114中。此外,第一层、第二层、N型CGL 141、P型CGL 142和覆盖层210可分别称为有机层。

在包括根据本发明另一实施方式的有机发光装置的有机发光显示装置中,可通过栅极线和数据线中至少之一在基板上设置像素区域。可在基板上设置与栅极线和数据线之一平行延伸的电源线,并且可在像素区域中设置连接至栅极线或数据线的开关薄膜晶体管(TFT)以及连接至开关TFT的驱动TFT。驱动TFT可连接至第一电极102。

基板可由绝缘材料或具有柔性的材料形成。基板可由玻璃、金属、塑料等形成,但并不限于此。如果有机发光显示装置是柔性有机发光显示装置,则基板可由诸如塑料等之类的柔性材料形成。此外,如果易于实现柔性的有机发光装置应用于车辆照明装置,则根据车辆的结构或外观,确保了车辆照明装置的各种设计以及设计的自由度。

第一电极102可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp的每一个对应地设置在基板上。

例如,第一电极102可由金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、镁(Mg)、锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂(LiF)、Ag-Mg、Mg-LiF、ITO、IZO等形成,可由其合金形成,或者可由单层或多层形成。然而,本实施方式不限于此。

此外,为了使从多个发光层114、124、214、224、314和324的每一个发射的光不通过第一电极102在向下的方向上照射,第一电极102可包括反射层。详细地说,第一电极102可具有第一透明层、反射层和第二透明层按顺序堆叠的三层结构。第一透明层和第二透明层的每一个可由诸如ITO、IZO等之类的TCO形成。位于两个透明层之间的反射层可由诸如铜(Cu)、银(Ag)、钯(Pd)、Ag合金等之类的金属材料形成。例如,第一电极102可由ITO/Ag/ITO形成。可选择地,第一电极102可具有堆叠透明层和反射层的两层结构。

HIL 111可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在第一电极102上。

HIL 111能够使空穴平稳地注入,并且HIL 111可由下述一种或多种材料形成:二吡嗪[2,3-f:2’,3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六氰基(HAT-CN)、酞菁铜(CuPc)、聚(3,4)-乙烯二氧噻吩(PEDOT)、N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺(α-NPD)、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(TPD)、N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(NPB)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TcTa)、2,2',7,7'-四(N,N-二苯氨基)-9,9'-螺二芴(spiro-TAD)、以及4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP),但并不限于此。

可通过在形成第一HTL 112的材料上掺杂第一P型掺杂剂形成HIL 111。在此情形中,可通过使用一个处理设备的连续工艺形成HIL 111和第一HTL 112。第一P型掺杂剂可由2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-喹啉二甲烷(F4-TCNQ)组成,但并不限于此。

第一HTL 112可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在HIL 111上。第二HTL 122可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在P型CGL 142上。

第一HTL 112和第二HTL 122能够使空穴平稳地传输。第一HTL 112和第二HTL 122的每一个可由下述一种或多种形成:N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺(NPD)、N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(NPB)、以及N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(TPD),但并不限于此。

第一红色EML 114可在第一HTL 112上设置在红色子像素区域Rp中,并且第二红色EML 124可在第二HTL 122上设置在红色子像素区域Rp中。第一红色EML 114和第二红色EML 124的每一个可包括发射红色光的发光材料,该发光材料可使用荧光材料或磷光材料。此外,第一红色EML 114和第二红色EML 124的每一个可包括至少一种基质和至少一种掺杂剂。至少一种基质可包括具有空穴特性的基质或具有电子特性的基质。可选择地,至少一种基质可以是包括两种或更多种基质的混合基质。当至少一种基质包括两种或更多种基质时,至少一种基质可包括具有空穴特性的基质和具有电子特性的基质。此外,至少一种掺杂剂可包括荧光掺杂剂或磷光掺杂剂。

详细地说,第一红色EML 114和第二红色EML 124的每一个可包括一种或多种基质材料,基质材料的例子可包括:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(MCP)、N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺(NPD)、以及Be络合物。组成第一红色EML 114和第二红色EML 124的每一个的掺杂剂可包括磷光掺杂剂,磷光掺杂剂的例子可包括:双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮铱)(III)(Ir(btp)2(acac))、双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(piq)2(acac))、三(1-苯基喹啉)(铱)(III)(Ir(piq)3)、5,10,15,20-四苯基四苯并卟啉铂络合物(Pt(TPBP))等。组成第一红色EML 114和第二红色EML 124的每一个的掺杂剂可以是荧光掺杂剂,荧光掺杂剂的例子可包括二萘嵌苯等。组成第一红色EML 114和第二红色EML 124的每一个的基质或掺杂剂的材料不限制本发明的细节。

第一绿色EML 214可在第一HTL 112上设置在绿色子像素区域Gp中,并且第二绿色EML 224可在第二HTL 122上设置在绿色子像素区域Gp中。第一绿色EML 214和第二绿色EML 224的每一个可包括发射绿色光的发光材料,该发光材料可使用荧光材料或磷光材料。此外,第一绿色EML 214和第二绿色EML 224的每一个可包括至少一种基质和至少一种掺杂剂。至少一种基质可包括具有空穴特性的基质或具有电子特性的基质。可选择地,至少一种基质可以是包括两种或更多种基质的混合基质。当至少一种基质包括两种或更多种基质时,至少一种基质可包括具有空穴特性的基质和具有电子特性的基质。此外,至少一种掺杂剂可包括荧光掺杂剂或磷光掺杂剂。

详细地说,第一绿色EML 214和第二绿色EML 224的每一个可包括一种或多种基质材料,基质材料的例子可包括:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(MCP)、N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺(NPD)、Be络合物、蒽衍生物等。组成第一绿色EML 214和第二绿色EML 224的每一个的掺杂剂可包括磷光掺杂剂,磷光掺杂剂的例子可包括:三(2-苯基吡啶)(铱)(III)(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(ppy)2(acac))等。组成第一绿色EML 214和第二绿色EML 224的每一个的掺杂剂可以是荧光掺杂剂,荧光掺杂剂的例子可包括三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等。组成第一绿色EML 214和第二绿色EML 224的每一个的基质或掺杂剂的材料不限制本发明的细节。

第一蓝色EML 314可在第一HTL 112上设置在蓝色子像素区域Bp中,并且第二蓝色EML 324可在第二HTL 122上设置在蓝色子像素区域Bp中。第一蓝色EML 314和第二蓝色EML 324的每一个可包括发射蓝色光的发光材料,该发光材料可使用荧光材料或磷光材料。此外,第一蓝色EML 314和第二蓝色EML 324的每一个可包括至少一种基质和至少一种掺杂剂。至少一种基质可包括具有空穴特性的基质或具有电子特性的基质。可选择地,至少一种基质可以是包括两种或更多种基质的混合基质。当至少一种基质包括两种或更多种基质时,至少一种基质可包括具有空穴特性的基质和具有电子特性的基质。此外,至少一种掺杂剂可包括荧光掺杂剂或磷光掺杂剂。

详细地说,第一蓝色EML 314和第二蓝色EML 324的每一个可包括一种或多种基质材料,基质材料的例子可包括:4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、1,3-双(咔唑-9-基)苯(MCP)、9,10-二(萘基-2-基)蒽(ADN)等。组成第一蓝色EML 314和第二蓝色EML 324的每一个的掺杂剂可包括磷光掺杂剂,磷光掺杂剂的例子可包括(双[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-N]吡啶甲酸)铱(III)(FIrpic)等。组成第一蓝色EML 314和第二蓝色EML 324的每一个的掺杂剂可以是荧光掺杂剂,荧光掺杂剂的例子可包括基于聚芴(PFO)的聚合物、基于聚苯乙炔(PPV)的聚合物、芘衍生物等。组成第一蓝色EML 314和第二蓝色EML 324的每一个的基质或掺杂剂的材料不限制本发明的细节。

第一ETL 116可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在第一红色EML 114、第一绿色EML 214和第一蓝色EML 314上。第二ETL 126可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在第二红色EML 124、第二绿色EML 224和第二蓝色EML 324上。

第一ETL 116和第二ETL 126能够使电子平稳地传输或注入。第二ETL 126可由下述的一种或多种形成:三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、和双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq),但并不限于此。

此外,可在第二HTL 126上进一步形成电子注入层(EIL)。

EIL可由下述的一种或多种形成:三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)和氟化锂(LiF),但并不限于此。

此外,根据本发明的实施方式,通过调整第一ETL 116的LUMO能级和N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级,提高了第一红色EML 114、第一绿色EML 214和第一蓝色EML 314的寿命。第一ETL 116可由下述的一种或多种形成:噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、噻咯衍生物、噻吩衍生物、全氟化学(perfluorinated chemical)、并四苯基团(tetracene group)、蒽衍生物、三嗪化学(triazine chemical)、8-羟基喹啉-锂(Liq)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、和双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq),但并不限于此。此外,第一ETL 116可以是通过共同沉积上述材料的一种或多种而形成的混合ETL。在通过共同沉积一种或多种材料形成第一ETL 116的情形中,第一ETL 116的一种或多种材料之中的至少一种的LUMO能级可比N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级大0.2eV。可选择地,在通过共同沉积一种或多种材料形成第一ETL 116的情形中,第一ETL 116的一种或多种材料之中的至少一种的LUMO能级可比N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级大0.4eV或以上。

此外,噁二唑衍生物例如可以是螺-2-联苯基-4-基-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(spiro-PBD)。spiro-PBD可由下面的式子1表示。

[式子1]

苯并咪唑衍生物例如可以是三(1-苯基)-1H-苯并咪唑(TPBI)。TPBI可由下面的式子2表示。

[式子2]

噻咯衍生物例如可以是2,5-双(6’-(2’,2”-联吡啶基))-1,1-二甲基-3,4,-联苯基噻咯(PyPySPyPy)。PyPySPyPy可由下面的式子3表示。

[式子3]

噻吩衍生物例如可以是5,5’-双(二甲基硼烷)-2,2’:5’,2”-三联噻吩(BMB-3T)。BMB-3T可由下面的式子4表示。

[式子4]

全氟化学例如可以是全氟-2-萘基-取代(PF-6P)。PF-6P可由下面的式子5表示。

[式子5]

并四苯基团例如可以是环辛四烯(COT)。COT可由下面的式子6表示。

[式子6]

此外,可基于电子传输特性调整第一ETL 116和第二ETL 126的每一个的厚度。为了使第一ETL 116充当防止N型CGL 141中包括的金属扩散的势垒,第一ETL 116的厚度可以是5nm或更大,并且基于电荷平衡和电子传输特性,第一ETL 116的厚度可被调整为30nm或更小。因此,第一ETL 116的厚度可以是5nm到30nm。

在此,并不限制根据本发明实施方式的结构,可省略HIL 111、第一HTL 112、第二HTL 122、第二ETL 126和EIL中的至少一个。此外,HIL 111、第一HTL 112、第二HTL 122、第二ETL 126和EIL中的至少一个可由两层或更多层形成。

N型CGL 141可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在第一ETL 116上。P型CGL 142可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在N型CGL 141上。N型CGL 141和P型CGL 142可以以NP结的结构形成。

N型CGL 141和P型CGL 142可设置在第一发光部1100与第二发光部1200之间。N型CGL 141和P型CGL 142可调整第一发光部1100与第二发光部1200之间的电荷平衡。

N型CGL 141可帮助电子注入到设置在N型CGL 141下方的第一发光部1100中。P型CGL 142可帮助空穴注入到设置在P型CGL 142上的第二发光部1200中。

更详细地说,注入电子的N型CGL 141可由碱金属、碱金属化合物、注入电子的有机材料或其化合物形成。此外,通过调整N型CGL 141中包括的基质的LUMO能级和第一ETL 116的LUMO能级,提高发光层的寿命。N型CGL 141的基质可由三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)和9,10-二(萘基-2-基)蒽(ADN)中的至少一种组成。可通过在基质上掺杂下述至少之一形成N型CGL 141:诸如锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或铯(Cs)之类的碱金属;诸如镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)或镭(Ra)之类的碱土金属;Liq;和N型掺杂剂。

P型CGL 142可设置在N型CGL 141上。注入空穴的P型CGL 142的基质材料可由与HIL 111、第一HTL 112和第二HTL 122的每一个相同的材料形成并且可包括具有P型材料的第二P型掺杂剂。例如,P型CGL 142的基质材料可由下述的一种或多种组成:二吡嗪[2,3-f:2’,3’-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六氰基(HAT-CN)、酞菁铜(CuPc)、聚(3,4)-乙烯二氧噻吩(PEDOT)、N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺(α-NPD)、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(TPD)、N,N'-双(萘基-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(NPB)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TcTa)、2,2',7,7'-四(N,N-二苯氨基)-9,9'-螺二芴(spiro-TAD)、以及4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP),但并不限于此。可通过在上述材料上掺杂第二P型掺杂剂形成P型CGL 142,但并不限于此。此外,P型CGL 142可称为P型HIL(掺杂有P型掺杂剂的HIL)。

第二电极104可与红色子像素区域Rp、绿色子像素区域Gp和蓝色子像素区域Bp这三者对应地设置在第二ETL 126上。

第二电极104是提供电子的阴极,其可由Au、Ag、Al、Mo、Mg、Li、Ca、LiF、ITO、IZO、Mg-Ag、Mg-LiF等形成,或者可由其合金形成。第二电极104可由单层或多层形成。然而,本实施方式不限于此。

此外,当第二电极104由Mg-Ag形成时,第二电极104可具有半透射特性。就是说,从有机发光层发射的光可通过第二电极104传输到外部,但因为第二电极104具有半透射特性,所以一部分光可再次传播到第一电极102。因此,由于在充当反射层的第一电极102和第二电极104之间进行反复反射的微腔效应,光可在第一电极102与第二电极104之间的腔中反复反射,由此增加光效率。

可选择地,第一电极102可形成为透射电极,第二电极104可形成为反射电极。因此,从有机发光层发射的光可通过第一电极102传输到外部。

第一电极102和第二电极104的每一个可称为阳极或阴极。可选择地,第一电极102可形成为透射电极,第二电极104可形成为半透射电极。可选择地,第一电极102可形成为反射电极,第二电极104可形成为半透射电极。可选择地,第一电极102可形成为半透射电极,第二电极104可形成为透射电极。可选择地,第一电极102和第二电极104中的至少一个可形成为半透射电极。可选择地,作为阳极的第一电极102和作为阴极的第二电极104中的至少一个可形成为透射电极。

可在第二电极104上设置覆盖层210。覆盖层210用于增大有机发光装置的光提取效果。覆盖层210可由下述之一形成:第一HTL 112;第二HTL 122;第一ETL 116;第二ETL 126;第一红色EML 114的基质材料;第二红色EML 124的基质材料;第一绿色EML 214的基质材料;第二绿色EML 224的基质材料;第一蓝色EML 314的基质材料和第二蓝色EML 324的基质材料。此外,可省略覆盖层210。此外,如图3中所示,有机层被显示为具有不同的厚度。然而,这是为了便于区分有机层,本发明的细节不限于此。

图4是显示根据一比较例和本发明另一实施方式的蓝色的寿命特性的示图。在图4中,横轴表示时间(hr),纵轴表示亮度下降率(%)。

图4的比较例和实施方式可对应于应用图3的有机发光装置的情形。在图4中,比较例可对应于应用ETL的下述情形,在该情形中,ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为较小。此外,实施方式可对应于应用ETL的下述情形,在该情形中,ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为较大。如图4中所示,能够看出,针对直到获得与初始发光亮度的95%对应的发光亮度为止所花费的时间(即,有机发光装置的95%寿命(T95))而言,与比较例相比,在实施方式中寿命特性进一步提高。就是说,能够看出实施方式的蓝色的寿命特性比比较例提高了两倍多。因此,因为ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为较大,所以在发光层中实现了电子和空穴的平衡,因而能够看出有机发光装置的寿命提高。

此外,基于ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差,测量了寿命特性。这将参照下面的表1和图5到9进行描述。

下面的表1显示了通过测量比较例和实施方式的驱动电压、效率、色坐标和寿命所获得的结果。

[表1]

在表1中,在比较例1和2以及实施方式1到3中,通过使用图3的有机发光装置进行了实验。

在比较例1中,第一电极形成在基板上,第一HTL由N,N’-双(萘-1-基)-N,N’-双(苯基)-2,2’-二甲基联苯胺(NPD)形成,并且可通过在邻近基板的区上掺杂2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-喹啉二甲烷(F4-TCNQ)形成HIL。此外,通过在作为蓝色基质的蒽衍生物上掺杂作为掺杂剂的芘衍生物来形成蓝色子像素区域Bp。通过在作为绿色基质的4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)和蒽衍生物上掺杂作为掺杂剂的双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(ppy)2(acac))来形成绿色子像素区域Gp。通过在作为红色基质的Be络合物上掺杂作为掺杂剂的双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(btp)2(acac))来形成红色子像素区域Rp。此外,第一ETL由具有-3.23eV的LUMO能级的材料之中的材料形成为具有15nm的厚度。例如,第一ETL可由下述之一形成:三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、和双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq)。通过在蒽衍生物上掺杂作为金属的Li,将N型CGL形成为具有15nm的厚度。N型CGL中包括的基质的LUMO能级为-3.20eV。因此,第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为-0.03eV。此外,第二HTL由NPD形成,并且在第二HTL与N型CGL之间的界面中通过在NPD上掺杂F4-TCNQ形成P型CGL。此外,通过在作为蓝色基质的蒽衍生物上掺杂作为掺杂剂的芘衍生物来形成蓝色子像素区域Bp。通过在作为绿色基质的4,4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)和蒽衍生物上掺杂作为掺杂剂的双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(ppy)2(acac))来形成绿色子像素区域Gp。通过在作为红色基质的Be络合物上掺杂作为掺杂剂的双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮铱)(III)(Ir(btp)2(acac))来形成红色子像素区域Rp。此外,第二ETL可由Alq3和Liq形成,然后在第二ETL上形成第二电极。此外,覆盖层由NPD形成。有机层的上述材料或厚度不限制本发明的细节。

比较例2与比较例1相同地设置并且使用第一ETL的LUMO能级比N型CGL中包括的基质的LUMO能级高的材料。第一ETL的LUMO能级为-3.00eV,N型CGL中包括的基质的LUMO能级可以是-3.20eV。因此,第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为0.2eV。此外,第一ETL形成为具有15nm的厚度,N型CGL形成为具有15nm的厚度。有机层的上述材料或厚度不限制本发明的细节。

实施方式1与比较例1具有相同的基本结构并且使用第一ETL的LUMO能级比N型CGL中包括的基质的LUMO能级高的材料。第一ETL的LUMO能级为-2.80eV,N型CGL中包括的基质的LUMO能级为-3.20eV。因此,第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为0.4eV。第一ETL可由具有-2.80eV的LUMO能级的材料之中的材料形成。例如,第一ETL可由下述的一种或多种形成:噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、噻咯衍生物、噻吩衍生物、全氟化学、并四苯基团、蒽衍生物、三嗪化学、8-羟基喹啉-锂(Liq)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、和双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq)。此外,第一ETL形成为具有15nm的厚度,N型CGL形成为具有15nm的厚度。有机层的上述材料或厚度不限制本发明的细节。

实施方式2与比较例1具有相同的基本结构并且使用第一ETL的LUMO能级比N型CGL中包括的基质的LUMO能级高的材料。第一ETL的LUMO能级为-2.57eV,N型CGL中包括的基质的LUMO能级为-3.20eV。因此,第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为0.63eV。第一ETL由具有-2.57eV的LUMO能级的材料之中的材料形成。例如,第一ETL可由下述的一种或多种形成:噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、噻咯衍生物、噻吩衍生物、全氟化学、并四苯基团、蒽衍生物、三嗪化学、8-羟基喹啉-锂(Liq)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、和双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq)。此外,第一ETL形成为具有15nm的厚度,N型CGL形成为具有15nm的厚度。有机层的上述材料或厚度不限制本发明的细节。

实施方式3与比较例1具有相同的基本结构并且使用第一ETL的LUMO能级比N型CGL中包括的基质的LUMO能级高的材料。第一ETL的LUMO能级为-2.20eV,N型CGL中包括的基质的LUMO能级为-3.20eV。因此,第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为1.0eV。第一ETL由具有-2.20eV的LUMO能级的材料之中的材料形成。例如,第一ETL可由下述的一种或多种形成:噁二唑衍生物、苯并咪唑衍生物、噻咯衍生物、噻吩衍生物、全氟化学、并四苯基团、蒽衍生物、三嗪化学、8-羟基喹啉-锂(Liq)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑(TAZ)、和双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq)。此外,第一ETL形成为具有15nm的厚度,N型CGL形成为具有15nm的厚度。有机层的上述材料或厚度不限制本发明的细节。

在表1中,色坐标(CIEx,CIEy)代表蓝色色坐标。表1显示了在蓝色色坐标被设置为相同的情况下通过比较驱动电压(V)、效率(cd/A)和寿命所获得的结果。

现在描述驱动电压(V)。如表1中所示,与比较例2相比,因为比较例1对应于第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差较小的情形,所以能够看出在比较例1中,驱动电压没有增加。此外,在实施方式1到3中,因为第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差大于0.2eV,所以能够看出与比较例2相比,驱动电压没有增加。通过这样,在与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差大于0.2eV的情形对应的实施方式1到3中,能够看出与比较例2相比,驱动电压没有增加。

现在描述效率。在与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差较大的情形对应的实施方式1和2中,能够看出与比较例1相比,效率增加。通过这样,在比较例1中,能够看出因为第一ETL的势垒不高,所以电子平稳地注入到发光层中,因而驱动电压没有增加,但电子迁移率变得比空穴迁移率相对要高,因而电荷平衡被打破,导致效率劣化。此外,能够看出与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差大于0.2eV的情形对应的实施方式1到3的效率几乎与比较例2相似或者比比较例2进一步提高。

现在描述寿命。在将实施方式1的寿命设为100%的情况下比较了比较例1和2以及实施方式2和3的寿命。基于直到获得与初始发光亮度的95%对应的发光亮度为止所花费的时间(即,有机发光装置的95%寿命(T95)),测量了寿命(T95)。能够看出与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差大于0.4eV的情形对应的实施方式2和3在寿命方面比实施方式1提高了45%到66%。因此,第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差可被调整为大于0.2eV,因而能够看出驱动电压相对降低,效率提高,或者寿命提高。

下面将参照图5到7描述通过测量比较例1和2以及实施方式1到3的寿命特性所获得的结果。

图5是显示根据比较例1、比较例2和本发明的实施方式1的寿命特性的示图。

在图5中,横轴表示时间(hr),纵轴表示亮度(%),曲线表示亮度下降率。

如图5中所示,能够看出,针对直到获得与初始发光亮度的95%对应的发光亮度为止所花费的时间(即,有机发光装置的95%寿命(T95))而言,与比较例1和2相比,在实施方式1中寿命进一步提高。因此,能够看出,与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差较小的情形对应的比较例1的寿命大约是实施方式1的寿命的10%。此外,能够看出,与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为0.2eV的情形对应的比较例2的寿命大约是实施方式1的寿命的95%。

图6是显示根据本发明的实施方式1和实施方式2的寿命特性的示图。

在图6中,横轴表示时间(hr),纵轴表示亮度(%),曲线表示亮度下降率。

如图6中所示,能够看出,针对直到获得与初始发光亮度的95%对应的发光亮度为止所花费的时间(即,有机发光装置的95%寿命(T95))而言,与实施方式1相比,在实施方式2中寿命进一步提高。因此,能够看出,与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为0.63eV的情形对应的实施方式2的寿命大约是实施方式1的寿命的145%。

图7是显示根据本发明的实施方式1和实施方式3的寿命特性的示图。

在图7中,横轴表示时间(hr),纵轴表示亮度(%),曲线表示亮度下降率。

如图7中所示,能够看出,针对直到获得与初始发光亮度的95%对应的发光亮度为止所花费的时间(即,有机发光装置的95%寿命(T95))而言,与实施方式1相比,在实施方式3中寿命进一步提高。因此,能够看出,与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为1.0eV的情形对应的实施方式3的寿命大约是实施方式1的寿命的166%。

因此,能够看出在第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差大于0.2eV的情形中寿命提高。此外,能够看出在第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为0.4eV或更大的情形中寿命提高。

此外,第一ETL的LUMO能级和N型CGL中包括的基质的LUMO能级进一步受高温影响。因此,根据本发明的实施方式,通过调整第一ETL的LUMO能级和N型CGL中包括的基质的LUMO能级,第一ETL在高温环境中调整电子迁移率并防止N型CGL中包括的金属扩散,由此在高温时保持提高的寿命。因此,提供了一种在高温时保持提高的寿命的有机发光显示装置或车辆照明设备。下面将参照图8和9描述对应于高温的寿命特性。

图8是显示根据本发明的实施方式1和实施方式3在高温时蓝色EML的寿命特性的示图。

在图8中,横轴表示时间(hr),纵轴表示亮度(%),曲线表示亮度下降率。图8显示了通过在对应于高温的85℃时测量寿命特性所获得的结果。

有机发光显示装置所需的温度范围可以是25℃到105℃的范围。温度范围可称为在使用有机发光显示装置的用户的具体环境条件下应用的温度范围,其可根据用户的环境条件而变化。此外,当温度范围应用于车辆照明装置时,根据外部环境的温度变化,温度范围可以是-40℃到105℃的范围。由于设备的限制,通过测量85℃时的寿命特性获得本发明的寿命特性结果,但对应于105℃的寿命特性可与对应于85℃的寿命特性相似。因此,本发明提供了一种甚至在105℃的高温时仍保持提高的寿命的有机发光显示装置或车辆照明设备。

如图8中所示,能够看出,针对直到获得与初始发光亮度的80%对应的发光亮度为止所花费的时间(即,有机发光装置的80%寿命(T80))而言,与实施方式1相比,在实施方式3中寿命特性进一步提高。此外,在如图5到7中那样测量有机发光装置的95%寿命(T95)的情形中,寿命在高温时快速降低,因而为了检查寿命特性结果,代替用于比较正常寿命的寿命(T95),图8显示了通过测量直到有机发光装置的80%寿命(T80)为止的寿命特性所获得的结果。

因此,能够看出当在高温进行驱动时,与实施方式1相比,在与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为1.0eV的情形对应的实施方式3中蓝色EML的寿命提高了2.5倍或更多。就是说,因为第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为大于0.2eV,所以可根据室温和高温环境的温度变化调整发光层的电荷平衡,因而能够看出寿命提高。可选择地,因为第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为0.4eV或更大,所以可根据室温和高温环境的温度变化调整发光层的电荷平衡,因而能够看出寿命提高。

图9是显示根据本发明的实施方式1和实施方式3在高温时绿色EML的寿命特性的示图。

在图9中,横轴表示时间(hr),纵轴表示亮度(%),曲线表示亮度下降率。图9显示了通过在对应于高温的85℃时测量寿命特性所获得的结果。

如图9中所示,能够看出当在高温进行驱动时,与实施方式1相比,在与第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差为1.0eV的情形对应的实施方式3中绿色EML的寿命提高了1.6倍或更多。就是说,因为第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为大于0.2eV,所以可根据室温和高温环境的温度变化调整发光层的电荷平衡,因而能够看出寿命提高。可选择地,因为第一ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差被调整为0.4eV或更大,所以可根据室温和高温环境的温度变化调整发光层的电荷平衡,因而能够看出寿命提高。

因此,能够看出对应于室温或高温的温度范围可以是25℃到105℃的范围,根据本发明一实施方式的有机发光显示装置或车辆照明设备的寿命在25℃到105℃的温度范围内提高。此外,因为高温时的寿命提高,所以能够看出有机发光显示装置或车辆照明设备的高温稳定性提高。

如上所述,根据本发明的实施方式,ETL的LUMO能级可被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,因而ETL可充当防止CGL中包括的金属扩散到发光层的势垒并且可调整发光层中电子和空穴的平衡,由此提供了一种具有提高的寿命的有机发光显示装置。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以不管时间如何流逝,发光层的发光区可总位于发光层中,由此提供了一种不管时间如何流逝寿命都基本不降低的有机发光显示装置。

此外,根据本发明的实施方式,有机发光装置可具有ALEN(ETL与N-CGL之间的LUMO能级调整)结构,在该ALEN结构中,ETL的LUMO能级和N型CGL中包括的基质的LUMO能级被调整,以防止N型CGL中包括的金属扩散到发光层,并且不管时间如何流逝,使发光层的发光区总是位于发光层中,由此提供了一种具有提高的寿命的有机发光显示装置。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以在高温时保持了提高的寿命,由此提供了一种在高温时确保稳定性的有机发光显示装置。

图10是图解根据本发明一实施方式的车辆照明设备的示图。

图10的车辆照明设备L可安装在车辆的前表面或后表面上并且在驾驶车辆时可确保驾驶员的前方视野或后方视野。根据本发明另一实施方式的车辆照明设备L可以是前灯、远光灯、尾灯、刹车灯、倒车灯、雾灯、转向信号灯和辅助灯中的至少之一,但并不限于此。可选择地,车辆照明设备L可应用于用于确保驾驶员的视野并且发送或接收车辆信号的所有指示灯。图10的图不限制应用于根据本实施方式的车辆照明设备L的车辆照明。

根据本实施方式的车辆照明设备L可包括有机发光装置D,可面发光并且可具有柔性结构。车辆照明设备L中包括的有机发光装置D可具有上面参照图1到9描述的结构。有机发光装置D可包括设置在阳极与阴极之间的发光层、ETL和CGL。CGL可包括N型CGL。此外,N型CGL可包括金属,金属可以是锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)、镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、Liq和N型掺杂剂中的至少之一。发光层可设置为一个或多个,并且一个或多个发光层可包括分别发射具有相同颜色的光的发光层。

此外,在有机发光装置D中,ETL的LUMO能级可被调整为高于N型CGL中包括的基质的LUMO能级,因而当在室温或高温驾驶车辆时,可根据温度的变化调整发光层的电荷平衡。因此,提供了一种当在室温或高温驾驶车辆时保持提高的寿命的车辆照明设备。

可选择地,在有机发光装置D中,ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差可被调整为大于0.2eV,因而当在室温或高温驾驶车辆时,可根据温度的变化调整发光层的电荷平衡。因此,提供了一种当在室温或高温驾驶车辆时保持提高的寿命的车辆照明设备。

可选择地,在有机发光装置D中,ETL的LUMO能级与N型CGL中包括的基质的LUMO能级之间的差可被调整为0.4eV或更大,因而当在室温或高温驾驶车辆时,可根据温度的变化调整发光层的电荷平衡。因此,提供了一种当在室温或高温驾驶车辆时保持提高的寿命的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以可根据与车辆相关的室温环境或高温环境的温度变化调整发光层的电荷平衡,由此提供了一种在室温或高温驾驶的车辆的照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以在高温时保持了提高的寿命,由此提供了一种在高温时确保稳定性的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,ETL的LUMO能级可被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,因而ETL可充当防止CGL中包括的金属扩散到发光层的势垒并且可调整发光层的电子和空穴的平衡,由此提供了一种具有提高的寿命的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以不管时间如何流逝,发光层的发光区可总位于发光层中,由此提供了一种不管时间如何流逝寿命都基本不降低的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,有机发光装置可具有ALEN(ETL与N-CGL之间的LUMO能级调整)结构,在该ALEN结构中,ETL的LUMO能级和N型CGL中包括的基质的LUMO能级被调整,以防止N型CGL中包括的金属扩散到发光层,并且不管时间如何流逝,使发光层的发光区总是位于发光层中,由此提供了一种具有提高的寿命的车辆照明设备。

如上所述,根据本发明的实施方式,可通过调整ETL的LUMO能级和CGL中包括的基质的LUMO能级来调整发光层中电子和空穴的电荷平衡,由此提供了一种具有提高的寿命的有机发光显示装置或使用该装置的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,ETL的LUMO能级可被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,因而ETL可充当防止CGL中包括的金属扩散到发光层的势垒,由此提供了一种具有提高的寿命的有机发光显示装置或使用该装置的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以不管时间如何流逝,发光层的发光区可总位于发光层中,由此提供了一种不管时间如何流逝寿命都基本不降低的有机发光显示装置或使用该装置的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,有机发光装置可具有ALEN(ETL与N-CGL之间的LUMO能级调整)结构,在该ALEN结构中,ETL的LUMO能级和N型CGL中包括的基质的LUMO能级被调整,以防止N型CGL中包括的金属扩散到发光层,并且不管时间如何流逝,使发光层的发光区总是位于发光层中,由此提供了一种具有提高的寿命的有机发光显示装置或使用该装置的车辆照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以可根据与车辆相关的室温环境或高温环境的温度变化调整发光层的电荷平衡,由此提供了一种在室温或高温驾驶的车辆的照明设备。

此外,根据本发明的实施方式,因为ETL的LUMO能级被调整为高于CGL中包括的基质的LUMO能级,所以在高温时保持了提高的寿命,由此提供了一种在高温时确保稳定性的有机发光显示装置或车辆照明设备。

关于技术问题、技术方案和有益效果所描述的本发明的细节不是指定权利要求的必要特征,因而本发明的详细说明书中描述的细节不限制权利要求书的范围。

在不背离本发明的精神或范围的情况下,本发明可进行各种修改和变化,这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而,本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的修改和变化。

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