有机发光显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有低驱动电压和高发光效率的有机发光显示装置。所述有机发光显示装置包括在基板上彼此相对的第一电极和第二电极；在第一电极和第二电极之间形成的至少两个发光单元；和在发光单元之间形成电荷发生层，所述电荷发生层包括N型电荷发生层和P型电荷发生层，其中N型电荷发生层包括掺质和至少两种基质，以及所述至少两种基质具有不同的最低未占据分子轨道(LUMO)能级。
【专利说明】有机发光显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有低驱动电压和高发光效率的有机发光显示装置。
【背景技术】
[0002] 与最近的信息时代相符，可视地显示电信息信号的显示器领域得到了迅速发展。 为了满足这样的发展，已经开发了具有诸如超薄厚度、轻重量、低功耗等优异性能的各种平 板显示设备。
[0003] 平板显示装置的实例包括但不限于，液晶显示（LCD)装置、等离子显示面板（PDP) 装置、场发射显示器（FED)装置以及有机发光显示器（0LED)装置。
[0004] 具体地，有机发光显示装置是一种自发光装置，它具有比其它平板显示装置更快 的响应时间、更高的发光效率、更高的亮度以及更宽的视角。有机发光显示装置包括阳极、 空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。
[0005] 有机发光显示装置被配置为在第一电极和第二电极之间具有包括空穴注入层、空 穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的单个发光单元结构。然而，近年来开发了一 种具有多发光单元结构的有机发光显示装置，其包括多个在第一电极和第二电极之间设置 的单个发光单元。
[0006] 然而在传统的多光发光单兀结构中，多个有机层设置在第一电极和第二电极之 间，其结果是驱动电压增加。此外，相比于具有单个发光单元结构的有机发光显示装置，具 有传统的多发光单元结构的有机发光显示装置不提供与发光单元的数量成正例的发光效 率。
【发明内容】
[0007] 本发明涉及一种有机发光显示装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点 所造成的一个或多个问题。
[0008] 本发明的目的是提供一种具有低驱动电压和高发光效率的有机发光显示装置。
[0009] 本发明的其他优点和特征将部分在随后的说明中呈现，而部分可以由本领域技术 人员从说明书中明显看出，或者在实践时知晓。本发明的目的和其他优点将通过说明书和 权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
[0010] 为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如在这里体现和广泛描 述的，一种有机发光显不装置包括：在基板上彼此相对的第一电极和第二电极；在第一电 极和第二电极之间形成的至少两个发光单元；和在发光单元之间形成电荷发生层，所述电 荷发生层包括N型电荷发生层和P型电荷发生层，其中N型电荷发生层包括掺质和至少两 种基质，以及所述至少两种基质具有不同的最低未占据分子轨道（LUM0)能级。
[0011] 在本发明的另一个方面，一种有机发光显不装置包括：在基板上彼此相对的第一 电极和第二电极；在第一电极和第二电极之间形成的至少两个发光单元；和在发光单元之 间形成电荷发生层，所述电荷发生层包括N型电荷发生层和P型电荷发生层，其中所述至少 两个发光单兀中每个包括：形成在第一电极或P型电荷发生层上的空穴传输层；形成在空 穴传输层上的发光层；和形成在发光层上的电子传输层，N型电荷发生层包括掺质和具有 不同的最低未占据分子轨道能级的至少两种基质，以及N型电荷发生层中的所述至少两种 基质中的任何一种与和N型电荷发生层相邻的电子传输层是由相同的材料形成的。
[0012] N型电荷发生层可具有包括第一和第二基质以及掺质的多层或单层结构。
[0013] 第一基质的LUM0能级和第二基质的LUM0能级的差可以是0. leV或更大，且第一 基质的最高占据分子轨道（HOMO)能级和第二基质的HOMO能级之间的差可以是0. leV或更 大。
[0014] N型电荷发生层中的第二基质与第一基质的比例可以是5-95 %，而掺质与N型电 荷发生层中的第一基质和第二基质的总和的掺杂比可以是1-8%。
[0015] 掺质可以是由碱金属或碱土金属形成的并具有-2. 5eV至-3. 2eV的功函。
[0016] N型电荷发生层可具有多层结构，包括由第一基质和掺质形成的第一 N型电荷发 生层；由第二基质和掺质形成的第二N型电荷发生层；和由第一基质和第二基质与掺质形 成的第三N型电荷发生层。
[0017] 第一至第三N型电荷发生层可以各自具有10至500 A的厚度。
[0018] N型电荷发生层可具有多层结构，包括由第一基质和掺质形成的第一 N型电荷发 生层；和由第二基质和掺质形成的第二N型电荷发生层。
[0019] 第一和第二N型电荷发生层可以各自具有10至5〇〇A的厚度。
[0020] 电子传输层可具有1〇〇至500 A的厚度。
[0021] 应当理解的是，本发明的前面的一般描述和以下详细描述是示例性的和解释性 的，并且旨在对所要求保护的发明提供进一步的解释。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 附图提供对本发明的进一步理解并且并入说明书而组成说明书的一部分。所述附 图示出本发明的实施方式，并且与说明书文字一起用于解释本发明的原理。在附图中：
[0023] 图1是示出根据本发明第一实施例的有机发光显示装置的透视图；
[0024] 图2A至2C是示出在图1中所示的N型电荷发生层的各实施例的剖视图；
[0025] 图3是示出在图2A至2C中所示的P型电荷发生层和电子传输层之间的电子移动 通道图；
[0026] 图4A和图4B是示出在图1和比较例中所示的体现黄绿色的第二发光单元的特性 图；
[0027] 图5A和图5B是示出在图1和比较例中所示的体现蓝色的第一发光单元的特性 图；
[0028] 图6A至6C是示出根据本发明第一实施例和比较例的白色有机发光装置的特性 图；
[0029] 图7是示出根据本发明第二实施例的有机发光显示装置的透视图；
[0030] 图8A至8C是示出在图7中所示的N型电荷发生层的各实施例的剖视图；
[0031] 图9A和9B是示出图8A至8C中所示的P型电荷发生层和电子传输层之间的电子 移动通道图；
[0032] 图10A和10B是示出在图7和比较例中的有机发光显示装置的特性图；和
[0033] 图11是示出根据本发明的实施例的具有滤色器的有机发光显示装置的剖视图。
【具体实施方式】
[0034] 现在详细描述本发明的示例性实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些实 例。尽可能地，在附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。
[0035] 图1是示出根据本发明第一实施方式的有机发光显示装置的透视图。
[0036] 图1所示的有机发光显示装置包括在基板101上彼此面对的第一和第二电极102 和104,形成在第一和第二电极102和104之间的第一和第二发光单元110和120,以及位 于第一和第二发光单兀110和120之间的电荷发生层130。
[0037] 第一和第二电极102和104至少其一是由半透明电极形成的。在第一电极102是 半透明电极而第二电极104是反射电极的情况下，有机发光显示装置被配置为具有背发光 结构，其中，光向下发射。在第二电极104是半透明电极而第一电极102是反射电极的情况 下，有机发光显示装置被配置为具有前发光结构，其中光向上发射。可选地，第一和第二电 极102和104可都由透明电极形成，使得有机发光显示装置被配置为具有双侧发光结构，其 中光向上和向下发射。
[0038] 半透明电极是由诸如铟锡氧化物（IT0)或铟锌氧化物（IZ0)的透明导电材料和诸 如铝（A1)、金（Au)、钥（Mo)、铬（Cr)、铜（Cu)或LiF的不透明导电材料所形成的。反射电 极是由反射性金属材料形成的，例如铝（A1)、金（Au)、钥（Mo)、铬（Cr)、铜（Cu)或LiF，或具 有使用它们的多层结构。
[0039] 在本实施方式中，将以实例方式说明由半透明电极形成第一电极102作为阳极， 而由反射性电极形成第二电极104作为阴极。
[0040] 第一发光单元110形成在第一电极102和N型电荷发生层132之间。第一发光单 元110包括顺序形成在第一电极102上的空穴注入层（HIL) 112、至少一层的第一空穴传输 层（HTL1)114、第一发光层（EML1)116和第一电子传输层（ETL1)118。第一空穴传输层114 将来自第一电极102的空穴供给到第一发光层116。第一电子传输层118将来自N型电荷 发生层132的电子供给到第一发光层116。在第一发光层116中，通过第一空穴传输层114 提供的空穴和通过第一电子传输层118提供的电子重新耦合，以产生光。
[0041] 第二发光单元120形成在第二电极104和P型电荷发生层134之间。第二发光单 元120包括依次形成在P型电荷发生层134上的第二空穴传输层（HTL2) 124、第二发光层 (EML2) 126、第二电子传输层（ETL2) 128和电子注入层（EIL) 122。第二空穴传输层124将 来自P型电荷发生层134的空穴供给到第二发光层126。第二电子传输层128将来自第 二电极104的通过电子注入层122注入的电子供给到第二发光层126。在第二发光层126 中，通过第二空穴传输层124供给的空穴和通过第二电子传输层128供给的电子被重新耦 合，以产生光。
[0042] 第一发光层116是包括突光或磷光蓝色掺质以及基质的发光层，其发射蓝色光， 而第二发光层126是包括荧光或磷光的黄-绿色掺质以及基质的发光层，其发射黄-绿色 光来体现白光。可选地，可使用其他的荧光或磷光掺质来体现白光。
[0043] N型电荷发生层132和P型电荷发生层134依次层叠而构成电荷发生层130。
[0044] P型电荷发生层134形成在N型电荷发生层132和第二空穴传输层124之间，以产 生空穴与电子。由P型电荷发生层134产生的空穴被注入到第二发光单元120的第二空穴 传输层124中。由P型电荷发生层134产生的电子被注入到N型电荷发生层132中。
[0045] N型电荷发生层132形成在P型电荷发生层134和第一电子传输层118之间，以将 从P型电荷发生层134注入的电子注入并传输到第一电子传输层118中。
[0046] N型电荷发生层132包括掺质和由不同材料形成的至少两种基质。在在本实施方 式中，将通过举例的方式说明包括由不同材料形成的第一和第二基质H1和H2以及掺质D 的N型电荷发生层132。
[0047] N型电荷发生层132可以具有图2A和图2B所示的多层结构，或者可具有图2C所 示的单层结构。
[0048] 图2A所示的N型电荷发生层132包括第一和第二N型电荷发生层132a和132b。 第一 N型电荷发生层132a是通过在第一电子传输层118上混合第一基质HI和掺质D而形 成的。第二N型电荷发生层132b是通过在第一 N型电荷发生层132a上混合第二基质H2和 掺质D而形成的。第一和第二N型电荷发生层132a和132b的厚度D1和D2是1〇-5(1)
[0049] 图2B所示的N型电荷发生层132包括第一至第三N型电荷发生层132a、132b和 132c。第一 N型电荷发生层132a是通过在第一电子传输层118上混合第一基质HI和掺质 D而形成的。第二N型电荷发生层132b是通过在第三N型电荷发生层132c上混合第二基 质H2和掺质D而形成的。第三N型电荷发生层132c的是通过在第一和第二N型电荷发 生层132a和132b之间混合第一和第二基质H1和H2与掺质D而形成的。在N型电荷发生 层132中，形成第一基质H1的区域的厚度D1和形成第二基质H2的区域的厚度D2是10至 5W A而以混合状态形成的第一基质H1和第二基质H2 ( S卩，第三N型电荷发生层132c)的 区域的厚度D3为10至500
[0050] 图2C所示的N型电荷发生层132是通过将第一和第二基质H1和H2与掺质D混 合而形成的。即，N型电荷发生层132具有单层结构。图2C所示的N型电荷发生层132具 有1.500 A的厚度D。
[0051] 同时，在图2A至2C中所示的N型电荷发生层132中，第二基质H2与第一基质H1 的比率为5-95%。在N型电荷发生层132中，掺质D与第一和第二基质H1和H2的总和的 掺杂比是1-8%。掺质D是由碱金属或碱土金属，如Ca、Li、Mg或Yb形成的，并具有-2. 5eV 至-3. 2eV的功函。如图3所示，第一和第二基质HI和H2具有不同的最低未占据分子轨 道（LUM0)能级和不同的最高占据分子轨道（HOMO)能级。例如，第一基质H1的LUM0能级 (LUM01)和第二基质H2的LUM0能级（LUM02)之间的差是0. leV或更大，且第一基质H1的 HOMO能级（H0M01)和第二基质H2的HOMO能级（H0M02)之间的差为0. leV或更大。
[0052] 由于N型电荷发生层132具有如上所述的至少两种基质，电荷发生层可以具有多 个能级。特别是，构成N型电荷发生层132的所述至少两种基质和掺质共沉积，产生多个能 级。这些能级被用作移动通道，由P型电荷发生层134产生的电子通过所述通道被注入，如 图3中所示。因此，在本实施方式中，电子可以比现有技术中更快地移动到第一发光层116， 在P型电荷发生层134和N型电荷发生层132之间的能量势垒可以被最小化，并且隧道效 应可最大化。结果是，驱动电压下降。另外，在本实施方式中，随着电子可被注入的移动通 道增加，电子的量增加。因此，空穴和电子之间的平衡可以是均匀的，从而优化发光效率，并 且抑制跌落现象的发生。特别是，电子通过N型电荷发生层132被注入到位于N型电荷发 生层132下的第一发光单元110,如蓝色发光单元。因此，蓝色光的发光效率得到提高，由此 增加白光的发光效率并降低功耗。
[0053] 图4A至图6C和表1至表3示出了根据本发明第一实施方式的白色有机发光装置 的发光特性。在图4A-6C和表1-3中，比较例包括由Bphen形成的N型电荷发生层，实施 方式包括第一和第二基质H1和H2之一是由具有菲咯啉取代基的芘衍生物形成而第一和第 二基质H1和H2的另一种是由Bphen形成的N型电荷发生层132。在本实施方式中，第一和 第二基质H1和H2的材料仅仅是说明性的，以便于理解本发明的特征，因此，本发明并不局 限于此。
[0054] 表1示出根据本发明的第一实施方式与比较例的白色有机发光装置的体现黄-绿 色的第二发光单元的特性。
[0055] [表 1]
[0056]
【权利要求】
1. 一种有机发光显示装置，包括： 在基板上彼此相对的第一电极和第二电极； 在第一电极和第二电极之间形成的至少两个发光单元；和 在发光单元之间形成电荷发生层，所述电荷发生层包括N型电荷发生层和P型电荷发 生层，其中； N型电荷发生层包括掺质和至少两种基质，以及 所述至少两种基质具有不同的最低未占据分子轨道（LUMO)能级。
2. 根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层具有包括第一基质 和第二基质与掺质的多层结构或单层结构。
3. 根据权利要求2所述的有机发光显示装置，其中， 第一基质的最低未占据分子轨道能级和第二基质的最低未占据分子轨道能级的差为 0. IeV或更大，且 第一基质的最高占据分子轨道（HOMO)能级和第二基质的最高占据分子轨道能级之间 的差为〇. IeV或更大。
4. 根据权利要求2所述的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层中的第二基质与第 一基质的比例为5-95%，而掺质与N型电荷发生层中的第一基质和第二基质的总和的掺杂 比是1_8 。
5. 根据权利要求2所述的有机发光显示装置，其中掺质是由碱金属或碱土金属形成的 并具有-2. 5eV至-3. 2eV的功函。
6. 根据权利要求2所述的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层具有多层结构，包 括： 由第一基质和掺质形成的第一 N型电荷发生层； 由第二基质和掺质形成的第二N型电荷发生层；和 由第一基质和第二基质与掺质形成的第三N型电荷发生层。
7. 根据权利要求6所述的有机发光显示装置，其中第一至第三N型电荷发生层各具有 1.500A的厚度。
8. 根据权利要求2所述的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层具有多层结构，包 括： 由第一基质和掺质形成的第一 N型电荷发生层；和 由第二基质和掺质形成的第二N型电荷发生层。
9. 根据权利要求8所述的有机发光显示装置，其中第一和第二N型电荷发生层各具有 10-500 A的厚度。
10. -种有机发光显示装置，包括： 在基板上彼此相对的第一电极和第二电极； 在第一电极和第二电极之间形成的至少两个发光单元；和 在发光单元之间形成电荷发生层，所述电荷发生层包括N型电荷发生层和P型电荷发 生层，其中 所述至少两个发光单元中每个包括： 形成在第一电极或P型电荷发生层上的空穴传输层； 形成在空穴传输层上的发光层；和 形成在发光层上的电子传输层， N型电荷发生层包括掺质和具有不同的最低未占据分子轨道能级的至少两种基质，以 及 N型电荷发生层中的所述至少两种基质中的任何一种与和N型电荷发生层相邻的电子 传输层是由相同的材料形成的。
11. 根据权利要求10所述的有机发光显示装置，其中N型电荷生成层具有包括第一和 第二基质以及掺质的多层结构或单层结构。
12. 根据权利要求11所述的有机发光显示装置，其中， 第一基质的最低未占据分子轨道能级和第二基质的最低未占据分子轨道能级的差为 0. IeV或更大，且 第一基质的最高占据分子轨道能级与第二基质的最高占据分子轨道能级的差为〇. IeV 或更大。
13. 根据权利要求11的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层中的第二基质与第一 基质的比例为5-95%，而掺质与N型电荷发生层中的第一基质和第二基质的总和的掺杂比 是 1_8 。
14. 根据权利要求11的有机发光显示装置，其中掺质是由碱金属或碱土金属形成的并 具有-2. 5eV至-3. 2eV的功函。
15. 根据权利要求11的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层具有多层结构，包括： 由第一基质和掺质形成的第一 N型电荷发生层； 由第二基质和掺质形成的第二N型电荷发生层；和 由第一基质和第二基质与掺质形成的第三N型电荷发生层。
16. 根据权利要求15的有机发光显示装置，其中第一至第三N型电荷发生层各具有 1.500A的厚度。
17. 根据权利要求11的有机发光显示装置，其中N型电荷发生层具有多层结构，包括： 由第一基质和掺质形成的第一 N型电荷发生层；和 由第二基质和掺质形成的第二N型电荷发生层。
18. 根据权利要求17的有机发光显示装置，其中第一和第二N型电荷发生层各具有 1()-500 A的厚度。
19. 根据权利要求11的有机发光显示装置，其中电子传输层具有10-500 A的厚度。
【文档编号】H01L51/52GK104518003SQ201410524879
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2013年10月2日
【发明者】姜慧承, 琴台一, 丁荣观, 金亨俊, 朴正洙 申请人:乐金显示有限公司