相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年5月11日提交的第10-2016-0057786号韩国专利申请的优先权和权益，所述专利申请出于所有目的通过引用特此并入，如同在本文中完整阐述一样。
示例性实施方案涉及具有改善的发光效率的有机发光二极管和包括该有机发光二极管的发光装置。
背景技术：
当激子被稳定时，有机发光二极管可以发光，所述激子可以通过在有机发射层中由阳极提供的空穴和由阴极提供的电子的组合来形成。有机发光二极管具有若干优点，例如宽视角、快响应速度、薄厚度和低功耗，使得有机发光二极管广泛应用于各种电气和电子装置，例如电视、监视器、移动电话等。然而，由于有机发光二极管可能具有低发射效率，因此可能需要高驱动电压以获得高亮度用于显示器或作为灯，这可能使其中的元件的使用寿命变短。
在此背景技术部分中公开的上述信息仅是为了增强对本发明构思的背景的理解，并因此其可以包含不形成在本国内对本领域普通技术人员而言已经已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
示例性实施方案提供具有改善的发光效率的有机发光二极管和包括该有机发光二极管的发光装置。
其他方面将在随后的详细描述中进行阐述，并且部分地将由本公开内容而变得显而易见，或可以通过本发明构思的实践而获悉。
根据示例性实施方案，有机发光二极管包括彼此重叠的第一电极和第二电极、布置在所述第一电极与所述第二电极之间的发射层和布置在所述第一电极与所述发射层之间的空穴传递层，所述空穴传递层具有1.0至1.6的折射率，其中所述有机发光二极管在所述第一电极与所述第二电极之间具有微腔结构。
所述第一电极可以包括反射电极，以及所述第二电极可以包括半透反射式电极。
所述微腔结构可以是满足等式1的初级微腔结构：
其中，在等式1中，njλ表示对于波长λ第j层的折射率，dj表示第j层的厚度，δj表示当光通过所述第j层或者被所述第一电极或所述第二电极的反射面反射时所产生的相位变化的幅度，并且q为0。
所述空穴传递层可以接触所述第一电极。
所述空穴传递层的厚度可以为15nm至40nm。
所述空穴传递层的折射率可以为1.2至1.5。
所述空穴传递层的折射率可以为1.2至1.45。
所述空穴传递层可以包括布置在所述第一电极与所述发射层之间的空穴注入层和布置在所述空穴注入层与所述发射层之间的空穴传输层，其中所述空穴注入层和所述空穴传输层的折射率可以各自为1.2至1.45。
所述发射层可以包括红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层，所述红色发射层、所述绿色发射层和所述蓝色发射层可以水平布置在与所述第一电极平行的方向上，所述空穴传递层可以共同布置在所述红色发射层与所述第一电极之间、所述绿色发射层与所述第一电极之间和所述蓝色发射层与所述第一电极之间，以及所述空穴传递层的厚度在共同区域可以是相同的。
所述发射层可以包括配置为发射不同颜色的光的层，所述不同颜色的光被组合以发射白光。
所述层可以具有双层结构或三层结构。
所述空穴传递层可以包含胺衍生物和全氟低聚物。
所述空穴传递层可以包含聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)或聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐全氟化离聚物(pedot:pss:pfi)。
所述有机发光二极管可以具有20％或小于20％的表面等离激元分数。
所述有机发光二极管还可以包括布置在所述第二电极上的覆盖层。
根据示例性实施方案，发光装置包括衬底、布置在所述衬底上的驱动薄膜晶体管和连接至所述驱动薄膜晶体管的有机发光二极管，所述有机发光二极管包括彼此重叠的第一电极和第二电极、布置在所述第一电极与所述第二电极之间的发射层和布置在所述第一电极与所述发射层之间并且具有1.0至1.6的折射率的空穴传递层，其中所述有机发光二极管在所述第一电极与所述第二电极之间具有微腔结构。
所述第一电极可以包括反射电极，以及所述第二电极可以包括半透反射式电极。
所述第一电极可以布置在所述衬底与所述第二电极之间。
所述空穴传递层的厚度可以为15纳米(nm)至40nm。
所述微腔结构可以是满足等式1的初级微腔结构：
其中，在等式1中，njλ表示对于波长λ第j层的折射率，dj表示第j层的厚度，δj表示当光通过第j层或者被所述第一电极或所述第二电极的反射面反射时所产生的相位变化的幅度，并且q为0。
根据示例性实施方案，可以通过调整空穴传递层的折射率和厚度来改善有机发光二极管和包括该有机发光二极管的发光装置的发光效率。
前述的一般描述和以下的详细描述是示例性和解释性的，并且旨在对要求保护的主题提供进一步解释。
附图说明
包括附图以提供对本发明构思的进一步理解，并且将所述附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分，所述附图例示出本发明构思的示例性实施方案，并且所述附图连同描述一起用于解释本发明构思的原理。
图1是例示根据本公开内容的示例性实例实施方案的有机发光二极管的横截面视图。
图2是例示根据空穴传递层的折射率和厚度的辐射率的图。
图3是例示根据空穴传递层的折射率和厚度的表面等离激元分数的图。
图4是例示根据空穴传递层的折射率的波腹厚度和表面等离激元分数的图。
图5是例示根据对比实施方案中的空穴传递层厚度的四种模式的相对平均贡献的图。
图6是例示根据本公开内容的示例性实施方案的空穴传递层厚度的四种模式的相对平均贡献的图。
图7是例示根据对比实施方案中的空穴传递层和电子传输层厚度的辐射率的图。
图8是例示根据本公开内容的示例性实施方案的根据空穴传递层和电子传输层厚度的辐射率的图。
图9是例示根据本公开内容的示例性实施方案的包括发射层的有机发光二极管的横截面视图，所述发射层包括多个层。
图10是例示根据本公开内容的示例性实施方案的发光装置的横截面视图。
具体实施方式
在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以提供对各种示例性实施方案的深入理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者在具有一个或多个等同布置的情况下来实践各种示例性实施方案。在其他实例中，以框图的形式示出熟知的结构和装置，以便避免不必要地混淆各种示例性实施方案。
在附图中，出于清楚和描述性目的，可以放大层、膜、板、区域等的尺寸和相对尺寸。此外，相同的参考数字指代相同的元件。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接至”另一元件或层或者“耦接到”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、直接连接至另一元件或层或者直接耦接到另一元件或层，或者可以存在介于中间的元件或层。然而，当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接至”另一元件或层或者“直接耦接到”另一元件或层时，不存在介于中间的元件或层。出于本公开内容的目的，“x、y和z中的至少一个”以及“选自由x、y和z组成的组中的至少一个”可以解释为仅有x、仅有y、仅有z，或者x、y和z中的两个或多于两个的任何组合，例如，xyz、xyy、yz以及zz。全文中相同的数字指代相同的元件。如本文所用，术语“和/或”包括相关列出项中的一个或多个项的任一组合和所有组合。
尽管术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语用于使一个元件、部件、区域、层和/或部分区分于另一元件、部件、区域、层和/或部分。因此，在不背离本公开内容的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层和/或部分可以称为第二元件、部件、区域、层和/或部分。
空间相对术语，例如“下方”、“之下”、“下”、“之上”、“上”等，在本文中可以用于描述目的，并且由此来描述如附图中所例示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。除了附图中描述的方向之外，空间相对术语旨在还包括在使用、操作和/或制造中设备的不同方向。例如，如果附图中的设备被翻转，则描述为在其它元件或特征“之下”或“下方”的元件会被定向在其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“之下”可以包括之上和之下的方向两者。此外，可以以其它方式将设备定向(例如，旋转90度或在其它方向上)，并且因此，本文所用的空间相对描述被相应地解释。
本文所用的术语是用于描述特定实施方案的目的，而不旨在进行限制。如本文所用，单数形式“一个/种(a)”、“一个/种(an)”和“所述(the)”旨在还包括复数形式，除非上下文另外明确说明。此外，术语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”、“包括(include)”和/或“包括(including)”，当用于本说明书中时，指明存在所阐明的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组，但不排除存在或添加一个或多个其他的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。
在本文中参考截面示图来描述各种示例性实施方案，所述截面示图是理想化的示例性实施方案和/或中间结构的示意性示图。如此，由例如制造技术和/或公差而导致的示图的形状变化是可预期的。因此，本文公开的示例性实施方案不应解释为限于区域的具体例示的形状，而是包括由例如制造所导致的形状的偏差。例如，例示为矩形的植入区通常会具有圆形或弯曲的特征和/或在其边缘处植入物(implant)浓度的梯度，而非从植入区到非植入区的二元变化。同样地，由植入形成的隐埋区可能导致在隐埋区与表面(通过该表面发生植入)之间的区域中的一些植入。因此，附图中示例的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在说明装置的区域的实际形状，并且不旨在进行限制。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语，例如在常用词典中定义的那些术语，应解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过度正式的意义解释，除非本文明确如此定义。
图1是例示根据本公开内容的示例性实施方案的有机发光二极管的横截面视图。
参考图1，有机发光二极管包括彼此重叠布置的第一电极120和第二电极190、布置在第一电极120与第二电极190之间的发射层150r、150g和150b、布置在第一电极120与发射层150r、150g和150b之间的空穴传递层130、布置在发射层150r、150g和150b与第二电极190之间的缓冲层160、布置在缓冲层160上的电子传输层170、布置在电子传输层170与第二电极190之间的电子注入层180以及布置在第二电极190上的覆盖层200。
在本示例性实施方案中，第一电极120可以是反射电极，并且第二电极190可以是半透反射式电极。
如本文所用，反射电极可以是包含具有反光性能的材料的电极，其可以将由发射层150r、150g和150b发射的光反射至第二电极190。例如，这种反光性能可以包括反射约70％至100％、或约80％至约100％的入射光。
第一电极120可以含有银(ag)、铝(al)、铬(cr)、钼(mo)、钨(w)、钛(ti)、金(au)、钯(pd)或它们的合金，并且可以具有银(ag)/氧化铟锡(ito)/银(ag)或氧化铟锡(ito)/银(ag)/氧化铟锡(ito)的三层结构。
如本文所用，半透反射式电极可以是包含具有半透反射性能的材料的电极，其可以使入射在第二电极190上的一部分光透射并且将剩余部分的光反射至第一电极120。例如，这种半透反射性能可以包括反射约0.1％至70％、或约30％至约50％的入射光。
第二电极190可以包括银(ag)、镁(mg)、铝(al)、铬(cr)、钼(mo)、钨(w)、钛(ti)、金(au)、钯(pd)或它们的合金。
可以将空穴传递层130布置成对应于布置在第一电极120与发射层150r、150g和150b之间的辅助层。具体地，可以将空穴传递层130共同布置在红色发射层150r与第一电极120之间、绿色发射层150g与第一电极120之间和蓝色发射层150b与第一电极120之间，并且空穴传递层130的厚度在其共同区域可以是相同的。
在本示例性实施方案中，空穴传递层130可以具有1.0至1.6或1.2至1.5的折射率。具有此折射率范围的光的波段可以包括蓝色波长区域，例如约450nm。
空穴传递层130可以接触第一电极120，并且空穴传递层130的厚度可以为约15nm至40nm。当空穴传递层130的厚度在该范围内时，随后将描述的表面等离激元分数可以等于50％或小于50％。表面等离激元可以是布置在金属表面上的物质，其包括振动的电子。如本文所用，表面等离激元分数可以是指通过随后将描述的表面等离激元模式有机发光二极管的激子消失的程度。
空穴传递层130可以包括空穴注入层和空穴传输层中的至少一个。空穴注入层可以促进来自第一电极120的空穴的注入，并且空穴传输层可以平稳地传输从空穴注入层传输的空穴。在这种情况下，空穴注入层和空穴传输层的折射率可以各自为1.0至1.6、或1.2至1.5、或1.2至1.45。空穴传递层130可以具有双层结构或单层结构，在所述双层结构中空穴传输层布置在空穴注入层上，所述单层结构包含形成空穴注入层和空穴传输层的混合材料。
空穴传递层130可以包括全氟低聚物或本领域熟知的形成空穴注入层或空穴传输层的材料。全氟低聚物可以降低空穴传递层130的折射率。
全氟低聚物可以是包括如化学式a表示的重复单元和如化学式b表示的重复单元的化合物。
在本示例性实施方案中，全氟低聚物可以具有约1500或小于1500的分子量，以便进行真空蒸发。
在化学式a和化学式b中，n、m、x和y是自然数，并且可以被确定为使得全氟低聚物的分子量为约1500或小于1500。
构成空穴注入层或空穴传输层的材料可以包括可如化学式1至化学式5中之一表示的芳香胺衍生物。
在化学式1至化学式5中，ar1至ar24中的每一个可以是指取代或未取代的成环的c6至c50芳基或者取代或未取代的成环的z5至z50杂芳基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，表示形成环的原子数。
l1至l9中的每一个可以是指取代或未取代的成环的c6至c50亚芳基或者取代或未取代的成环的z5至z50亚杂芳基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。
ar1至ar24和l1至l9的可能的取代基为c1至c15直链或支链的烷基、成环的c3至c15环烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基的三烷基甲硅烷基、具有成环的c6至c14芳基的三芳基甲硅烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基和成环的c6至c14芳基的烷基芳基甲硅烷基、成环的c6至c50芳基、成环的z5至z50杂芳基、卤素原子或氰基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。可以将多个相邻布置的取代基进行组合以形成成环的饱和或不饱和的二价基团。
ar1至ar24中的至少一个可以是由化学式6和化学式7中的任何一个表示的取代基。
在化学式6中，x可以是氧原子、硫原子或n-ra，ra可以是c1至c15直链或支链的烷基、成环的c3至c15环烷基、成环的c6至c50芳基或成环的z5至z50杂芳基，并且l10可以是单键、取代或未取代的成环的c6至c50亚芳基，或者取代或未取代的成环的z5至z50亚杂芳基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。
在化学式7中，l11可以是取代或未取代的成环的c6至c50亚芳基或者取代或未取代的成环的z5至z50亚杂芳基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。
在化学式6和化学式7中，r1至r4中的每一个可以是c1至c15直链或支链的烷基、成环的c3至c15环烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基的三烷基甲硅烷基、具有成环的c6至c14芳基的三芳基甲硅烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基和成环的c6至c14芳基的烷基芳基甲硅烷基、成环的c6至c14芳基、成环的z5至z50杂芳基、卤素原子或氰基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。此外，可以将相邻布置的多个r1至r4进行组合以形成环。另外，a、c和d可以各自为0至4的整数，并且b可以为0至3的整数。
如化学式1表示的化合物可以是如化学式8表示的化合物。
在化学式8中，cz可以是取代或未取代的咔唑基。
l12可以是取代或未取代的成环的c6至c50亚芳基或者取代或未取代的成环的z5至z50亚杂芳基。ar25和ar26中的每一个表示取代或未取代的成环的c6至c50芳基或者取代或未取代的成环的z5至z50杂芳基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。
如化学式8表示的化合物可以是如化学式9表示的化合物。
在化学式9中，r5和r6中的每一个可以是c1至c15直链或支链的烷基、成环的c3至c15环烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基的三烷基甲硅烷基、具有成环的c6至c14芳基的三芳基甲硅烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基和成环的c6至c14芳基的烷基芳基甲硅烷基、成环的c6至c14芳基、成环的z5至z50杂芳基、卤素原子或氰基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。此外，可以将相邻布置的多个r5和r6进行组合以形成环。此外，e和f可以各自为0至4的整数。l12、ar25和ar26各自对应于化学式8中的l12、ar25和ar26。
如化学式9表示的化合物可以是如化学式10表示的化合物。
在化学式10中，r7和r8中的每一个表示c1至c15直链或支链的烷基、成环的c3至c15环烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基的三烷基甲硅烷基、具有成环的c6至c14芳基的三芳基甲硅烷基、具有c1至c15直链或支链的烷基和成环的c6至c14芳基的烷基芳基甲硅烷基、成环的c6至c14芳基、成环的z5至z50杂芳基、卤素原子或氰基。如本文所用，“zn”，其中n为自然数，可以表示形成环的原子数。此外，可以将相邻布置的多个r5和r6进行组合以形成环。此外，g和h可以各自为0至4的整数。r5、r6、e、f、ar25和ar26各自对应于化学式9中的r5、r6、e、f、ar25和ar26。
空穴传递层130可以可选地包含聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)或pedot:pss:pfi。本文中，pfi可以是全氟化离聚物，其为由杜邦(dupont)公司开发的
在上文中，已经描述空穴传递层130的材料。然而，当空穴传递层130包括空穴注入层和空穴传输层时，空穴注入层和空穴传输层中的每一个可以包括空穴传递层130的前述材料。
布置在空穴传递层130上的发射层150r、150g和150b包括红色发射层150r、绿色发射层150g和蓝色发射层150b，这些发射层水平布置在与第一电极120的上表面平行的方向上。可以将像素界定层25布置在相邻的发射层150r、150g和150b之间。
在本示例性实施方案中，可以将辅助层bil布置在蓝色发射层150b之下以增加蓝色发射层150b的效率。通过调整空穴电荷平衡，辅助层bil可以增加蓝色发射层150b的效率。辅助层bil可以包含由化学式11表示的化合物。
在化学式11中，a1、a2和a3中的每一个可以为氢、烷基、芳基、咔唑基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基(dbf)或联苯基，并且a、b和c中的每一个可以为0至4。
如化学式11表示的化合物的实例可以包括如化学式11-1、11-2、11-3、11-4、11-5和11-6表示的化合物。
根据示例性实施方案，辅助层bil可以包含如化学式12表示的化合物。
在化学式12中，a、b和c中的每一个可以为0至3，x可以为o、n和s之一，并且多个x可以彼此相同或彼此不同。
如化学式12表示的化合物的实例可以包括如化学式12-1至12-5表示的化合物。
根据示例性实施方案，辅助层bil可以包含如化学式13表示的化合物。
在化学式13中，a1可以是氢、烷基、芳基、咔唑基、二苯并噻吩基或二苯并呋喃基(dbf)，l1和l2中的每一个可以由化学式14表示，并且与l1和l2连接的dbf可以用咔唑基或二苯并噻吩基替代。
在化学式14中，n可以为0至3的整数。
在根据本示例性实施方案的有机发光二极管中，红色共振辅助层150r’可以布置在红色发射层150r之下，并且绿色共振辅助层150g’可以布置在绿色发射层150g之下。红色共振辅助层150r’和绿色共振辅助层150g’可以控制各自颜色的共振距离。相比之下，在蓝色发射层150b/辅助层bil与空穴传递层130之间可以不布置单独的共振辅助层。
发射层150r、150g和150b中的每一个包括主体和掺杂剂。形成发射层150r、150g和150b的材料不受到特别限制。
红色发射层150r包含包括cbp(咔唑联苯)或mcp(1,3-双(咔唑-9-基)苯的主体材料，并且可以由磷光材料或者荧光材料形成，所述磷光材料包括piqir(acac)(双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、pqir(acac)(双(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱)、pqir(三(1-苯基喹啉)铱)和ptoep(八乙基卟啉铂)中的至少一种，所述荧光材料包括pbd:eu(dbm)3(phen)或苝。
绿色发射层150g包含包括cbp或mcp的主体材料，并且可以由磷光材料或荧光材料形成，所述磷光材料包含包括ir(ppy)3(面式-三(2-苯基吡啶)铱)的掺杂剂材料，所述荧光材料包括alq3(三(8-羟基喹啉)铝)，但不限于此。
蓝色发射层150b包含包括cbp或mcp的主体材料，并且可以由包含包括(4,6-f2ppy)2irpic的掺杂剂的磷光材料组成。可选地，蓝色发射层150b可以包含具有蒽基的主体材料，并且可以由包括含有二胺基团的掺杂剂或螺-dpvbi、螺-6p、二苯乙烯基苯(dsb)、联苯乙烯亚芳基(dsa)、基于pfo的聚合物和基于ppv的聚合物中的至少一种的荧光材料组成，但不限于此。
可以将缓冲层160、电子传输层170和电子注入层180布置在发射层150r、150g和150b上。缓冲层160可以用作空穴阻挡层，但可以可选地省略。
电子传输层170可以包含有机材料。例如，电子传输层170可以包含alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、pbd(2-[4-联苯基-5-[4-叔丁基苯基]]-1,3,4-噁二唑)、taz(1,2,4-三唑)、螺-pbd(螺-2-[4-联苯基-5-[4-叔丁基苯基]]-1,3,4-噁二唑)和balq(8-羟基喹啉铝盐)中的至少一种，但不限于此。电子传输层170可以包含金属。
电子注入层180可以改善从第二电极190至电子传输层170的电子注入。在本示例性实施方案中，电子注入层180可以包含具有约4.0ev或小于4.0ev功函的金属。例如，该金属可以包括li、na、k、rb、cs、ca、sr、ba、ce、sm、eu、gd、la、nd、tb、lu、yb和mg中的至少一种。
布置在第二电极190上的覆盖层200可以与第二电极190协同引起共振强度和共振相位的变化。覆盖层200可以包含具有约1.80至1.90的折射率的无机材料或有机材料。覆盖层200可以包含alq3。
根据本示例性实施方案，有机发光二极管可以在第一电极120与第二电极190之间具有微腔结构，以便改善发光效率。微腔结构可以满足等式1。
在等式1中，njλ表示对于波长λ第j层的折射率，dj表示第j层的厚度，δj表示当光通过第j层或者被包括在第一电极120或第二电极190中的反射面反射时所产生的相位变化的幅度，并且q为整数，例如0、1、2等。
在本示例性实施方案中，在微腔结构中，由发射层150r、150g和150b发射的光的共振距离可以是第一电极120与第二电极190之间的距离。然而，当第一电极120具有包括氧化铟锡(ito)/银(ag)/氧化铟锡(ito)的三层结构时，共振距离可以是第二电极190与包括在第一电极120中的由银(ag)形成的层之间的距离。因此，在等式1中应考虑布置在第一电极120最上端的由氧化铟锡(ito)形成的层的折射率和厚度情况。
在等式1中，通过降低空穴传递层130的物理厚度同时固定其它层的折射率和厚度，可以将空穴传递层130形成为包含具有高折射率的材料。在此处，标准的高折射率可以为约1.7或大于1.7的折射率。在这种情况下，可以降低空穴传递层130的物理厚度以提高产量并促进大量生产。
然而，当将具有高折射率的空穴传递层130应用于具有初级微腔结构的有机发光二极管时，与次级微腔结构相比，发光效率降低60％。在此处，在初级微腔结构的情况中，等式1中q的值为0，以及在次级微腔结构的情况中，等式1中q的值为1。
具有初级微腔结构的有机发光二极管(其中其空穴传递层具有高折射率)中发光效率降低的原因是因为，当空穴传递层的折射率增加时，空穴传递层的厚度通常会降低，并且因此可能发生其中激子扩散至电极的表面等离激元的淬灭现象。
通过使用具有相对低的折射率的空穴传递层，以上所述的根据本示例性实施方案的有机发光二极管可以降低激子的淬灭现象，以改善发光效率。激子的淬灭现象可以是指其中激子不以光能的形式被释放(discharged)而是通过电极的表面等离激元消失的状态。
在下文中，将描述根据本公开内容的示例性实施方案的改善的发光效率的效果。
图2是例示根据空穴传递层的折射率和厚度的辐射率的图。图3是例示根据空穴传递层的折射率和厚度的表面等离激元分数的图。
参考图2，沿着y轴方向示意性连接等高线的峰的连接线可以是满足初级共振条件的空穴传递层的厚度和折射率。在这种情况下，当折射率基于连接线由2变为1时，朝向有机发光二极管的前面发射的辐射率增加约2倍。在此处，有机发光二极管的前面可以是从图1的有机发光二极管的第一电极120朝向第二电极190的方向。
参考图3，在根据空穴传递层的厚度和折射率的表面等离激元分数中，随着空穴传递层的折射率降低，表面等离激元分数急剧降低。因此，通过形成于发射层中的激子的急剧降低的淬灭，具有初级微腔结构的厚度薄的空穴传递层可以具有提高的电流效率。
图4是例示根据空穴传递层的折射率的波腹厚度和表面等离激元分数的图。
在图4中，波腹厚度可以是根据空穴传递层的折射率的以最大量朝向前方发射光的厚度。前方可以是从图1的有机发光二极管的第一电极120朝向第二电极190的方向。在此处，空穴传递层可以包括空穴注入层和空穴传输层，并且认为空穴注入层和空穴传输层具有相同的折射率。
参考图4，当空穴传递层的折射率为约1.7至1.8时，发现了表面等离激元分数的大的转折点，并且当折射率为约1.5至1.7时，表面等离激元分数进一步降低。另外，当折射率为约1.4至1.5时，发现了表面等离激元分数的大的转折点，并且当折射率为约1.0至1.4时，发现了类似幅度的表面等离激元分数。
因此，通过将空穴传递层的折射率设定为约1.0至1.6并将空穴传递层的厚度设定为15nm至40nm，可以提高朝向前方的发光效率。
空穴传递层的折射率可以为约1.2至1.5、或1.2至1.45，以便改善朝向前方的发光效率。当空穴传递层的折射率为约1.2至1.45时，表面等离激元分数等于20％或小于20％，并且在这种情况下，波腹厚度为约25nm至30nm。
图5是例示根据对比实施方案中空穴传递层的厚度的四种模式的相对平均贡献的图。图6是例示根据本公开内容的示例性实施方案中空穴传递层的厚度的四种模式的相对平均贡献的图。
在图5和图6中，相对平均贡献示出了发射层中产生的激子移向何处以及它们如何变化。
在图5和图6中，四种模式包括表面等离激元模式、波导模式、吸收损失模式和耦合输出(out-coupled)模式。在表面等离激元模式中，激子移动至电极的表面等离激元，由此产生淬灭现象。在波导模式中，激子变为光子，但是被限制在有机发光二极管内。在吸收损失模式中，激子变为光子，但是通过被电极、发射层等吸收而消失。在耦合输出模式中，激子泄露至有机发光二极管的前面。
在参考图5例示的对比实施方案中，通过使用具有约1.7或大于1.7的折射率的胺衍生物来形成空穴传递层。在参考图6例示的示例性实施方案中，通过使用以上所述的全氟低聚物、pedot:pss或pedot:pss:pfi来形成具有约1.4的折射率的空穴传递层。
在图5和图6中，当在y轴方向上基于空穴传递层的厚度绘制线时，各个模式中所占区域的长度可以表示各个模式的分数。例如，图5中所示的第一长度“d”表示，对于具有30nm厚度的空穴传递层而言，表面等离激元模式的分数为30％。
参考图5和图6，在图5的对比实施方案中，当空穴传递层的厚度为15nm至40nm时，表面等离激元模式的分数为约20％至60％。参考图6，然而，当空穴传递层的厚度为15nm至50nm时，表面等离激元模式的分数为约12％至44％。对于相同厚度范围的耦合输出模式的分数，在对比实施方案中为约10％至20％，而在示例性实施方案中为约20％至30％。因此，通过使用根据示例性实施方案的具有相对低的折射率的空穴传递层，发光效率提高。
图7是例示根据对比实施方案中空穴传递层和电子传输层的厚度的辐射率的图。图8是例示根据本公开内容的示例性实施方案的根据空穴传递层和电子传输层的厚度的辐射率的图。
在参考图7例示的对比实施方案中，空穴传递层包含具有约1.7或大于1.7的折射率的胺衍生物。在参考图8例示的示例性实施方案中，通过使用以上所述的全氟低聚物、pedot:pss或pedot:pss:pfi来形成具有约1.4的折射率的空穴传递层。
在图7和图8中，左侧的等高线可以是初级微腔结构中的辐射率，并且右侧的等高线可以是次级微腔结构中的辐射率。
参考图7，次级微腔结构中的最高辐射率为约6[w*m-2*sr-1]，并且初级微腔结构中的最高辐射率为约3[w*m-2*sr-1]。其间的差值为约3[w*m-2*sr-1]。参考图8，次级微腔结构中的最高辐射率为约7.5[w*m-2*sr-1]，并且初级微腔结构中的最高辐射率为约7[w*m-2*sr-1]。其间的差值为约0.5[w*m-2*sr-1]。因此，当空穴传递层具有相对低的折射率时，与次级微腔结构相比，发光效率降低的程度降低了，并且发光效率本身增加。此外，与对比实施方案相比，当将根据示例性实施方案的空穴传递层应用于次级微腔结构时，具有约1.5[w*m-2*sr-1]的辐射率增加效果。
将参考表1描述以上所述的对比实施方案和示例性实施方案的效率和驱动电压。将参考图1描述对比实施方案的详细结构。
根据对比实施方案的有机发光二极管包括：彼此重叠布置的约
[表1]
参考表1，当将相同的驱动电压应用于示例性实施方案和对比实施方案时，与对比实施方案相比，红光发射效率、绿光发射效率和蓝光发射效率分别增加10％或大于10％、20％或大于20％以及30％或大于30％。此外，与对比实施方案相比，在示例性实施方案中白色能量损耗降低20％。
图9是例示根据本公开内容的示例性实施方案的包括发射层的有机发光二极管的横截面视图，所述发射层包括多个层。
参考图9例示的有机发光二极管的配置基本上与参考图1例示的有机发光二极管的配置相同。因此，将描述其间的不同元件或配置，并且可以将先前参考图1所述的元件应用于参考图9例示的示例性实施方案。
参考图9，可以省略图1的缓冲层160。根据图9的本示例性实施方案的有机发光二极管包括发射层150，通过组合来自多个层150a、150b和150c的不同颜色的光，发射层150发射白光。图9示出了发射层150包括三层150a、150b和150c，然而，发射不同颜色的光的层数可以变化。
发射层150的三层可以各自表示蓝色、黄色和蓝色。可选地，发射层150可以包括各自表示蓝色和黄色的两层。尽管未示出，可以将至少一个电荷产生层布置在图9的相邻的层150a、150b和150c之间。
图9中的空穴传递层130可以基本上与图1中的空穴传递层130相同，并且因此将省略其重复的描述。
图10是例示根据本公开内容的示例性实施方案的发光装置的横截面视图。
参考图10，根据本示例性实施方案的发光装置包括衬底23、驱动薄膜晶体管30、第一电极120、发光二极管层100和第二电极190。第一电极120可以是阳极并且第二电极190可以是阴极，或者第一电极120可以是阴极并且第二电极190可以是阳极。
可以将衬底缓冲层26布置在衬底23上。衬底缓冲层26可以防止杂质的渗透并且使其表面平整。可选地，根据衬底23的类型和加工条件可以省略衬底缓冲层26。
可以将驱动半导体层37布置在衬底缓冲层26上。驱动半导体层37可以由包括多晶硅的材料形成。此外，驱动半导体层37包括未掺杂杂质的沟道区35，并且可以将掺杂有杂质的源区34和漏区36布置在沟道区35的相对侧。掺杂的离子材料可以是诸如硼(b)的p-型杂质，并且通常可以使用b2h6。杂质可以取决于驱动薄膜晶体管的类型。
将栅极绝缘层27布置在驱动半导体层37上。将包括驱动栅电极33的栅极线布置在栅极绝缘层27上。将驱动栅电极33形成为与驱动半导体层37的至少一部分(特别是沟道区35)重叠。
将覆盖驱动栅电极33的层间绝缘层28布置在栅极绝缘层27上。暴露驱动半导体层37的源区34和漏区36的第一接触孔22a和第二接触孔22b形成于栅极绝缘层27和层间绝缘层28中。可以将包括驱动源电极73和驱动漏电极75的数据线布置在层间绝缘层28上。将驱动源电极73和驱动漏电极75分别通过形成于层间绝缘层28和栅极绝缘层27中的第一接触孔22a和第二接触孔22b而连接至驱动半导体层37的源区34和漏区36。
如以上所述，形成包括驱动半导体层37、驱动栅电极33、驱动源电极73和驱动漏电极75的驱动薄膜晶体管30。驱动薄膜晶体管30的配置并不限于前述实施例，并且可以进行如本领域众所周知的各种修改。
此外，在层间绝缘层28上形成覆盖数据线的平坦化层24。平坦化层24可以去除阶梯并使其表面平整，以增加将在其上形成的有机发光二极管的发射效率。此外，平坦化层24具有第三接触孔22c以电连接驱动漏电极75和第一电极120，其将随后描述。可以省略平坦化层24和层间绝缘层28之一。
将有机发光二极管ld的第一电极120布置在平坦化层24上。将像素界定层25布置在平坦化层24和第一电极120上。像素界定层25具有与第一电极120的一部分重叠的开口。针对形成于像素界定层25中的各个开口可以布置发光二极管层100。
将发光二极管层100布置在第一电极120上。发光二极管层100对应于参考图1描述的有机发光二极管的空穴传递层130、发射层150r,150g和150b、缓冲层160、电子传输层170和电子注入层180。
将第二电极190和覆盖层200布置在发光二极管层100上。覆盖层200可以覆盖并保护第二电极190。覆盖层200可以与第二电极190协同引起共振强度和共振相位的变化。覆盖层200可以由具有约1.80至1.90的折射率的无机材料或有机材料形成。
在本示例性实施方案中，参考图1的所有描述可应用于有机发光二极管ld。
将薄膜封装层300布置在覆盖层200上。薄膜封装层300从外部封装形成于衬底23上的有机发光二极管ld和驱动电路单元，以进行保护。
薄膜封装层300包括彼此交替堆叠的封装有机层300a和300c以及封装无机层300b和300d。在图10中，通过逐一交替沉积两个封装有机层300a和300c以及两个封装无机层300b和300d来配置薄膜封装层300，但并不限于此。
尽管已将前述有机发光二极管描述为应用于参考图10的发光装置，但是根据本示例性实施方案的有机发光二极管也可应用于照明装置和显示装置。
尽管本文中已经描述了某些示例性实施方案和实施方式，但是通过该描述，其他实施方案和修改将是显而易见的。因此，发明构思不限于此类示例性实施方案，而是为所示出的权利要求以及各种明显的修改和等价布置的较宽范围。