发光器件及使用其的显示装置的制作方法

发光器件及使用其的显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月31日提交的韩国专利申请第10-2020-0190049号的权益，通过引用将其内容如在本文中完全阐述的那样并入本文。
技术领域
3.本发明涉及发光器件及使用其的显示装置，并且更具体地涉及如下发光器件：该发光器件被配置成使得发光层的构造被改变，使得在发光层中产生的激子被再循环以便重新用于光发射，由此可以防止激子在相邻部件之间的界面处累积，因此提高了发光器件的效率和寿命。


背景技术：

4.最近，由于有机发光显示装置不需要单独的光源并且能够实现紧凑的装置设计和鲜艳的颜色显示，因此其已经被认为是有竞争力的应用。
5.同时，有机发光显示装置包括多个子像素，其中，每个子像素包括有机发光器件，以便在没有单独的光源的情况下发射光。
6.近年来，对在有机发光器件中设置的通常构成有机层和不具有沉积掩模的发光层的串联器件进行了研究。
7.在发光器件中，在发光层中表现出高电子传输能力的主体将电子推向空穴传输层，从而在电子传输层与距其较远的发光层之间的界面处薄薄地产生了空穴与电子的复合区域。在这种情况下，电子在发光层的一个界面处累积，由此，空穴传输层或邻接该界面的电子阻挡层的寿命可能突然劣化。因此，有必要解决这个问题。


技术实现要素：

8.因此，本发明提出一种发光器件及使用其的显示装置，所述发光器件及使用其的显示装置基本上消除了由于现有技术的局限性和缺点引起的一个或更多个问题。
9.根据本公开内容的一方面的发光器件包括：依次布置在第一电极与第二电极之间的电子阻挡层、第一发光层、第二发光层和电子传输层，所述第一电极与所述第二电极彼此相对，其中所述第一发光层包括第一主体和第一蓝色掺杂剂，所述第二发光层包括第二主体和第二蓝色掺杂剂，所述第一主体的三重态能级大于所述第二主体的三重态能级，以及所述第一蓝色掺杂剂的三重态能级大于所述第一主体的三重态能级。
10.根据本公开内容的另一方面的显示装置包括上述发光器件。
11.根据本公开内容的另一方面的显示装置包括：多个子像素；针对每个子像素设置的薄膜晶体管；以及连接到每个子像素处的所述薄膜晶体管的蓝色叠层，所述蓝色叠层包括依次布置在第一电极与第二电极之间以便彼此邻接的空穴传输层、电子阻挡层、第一发光层、第二发光层和电子传输层，所述第一电极与所述第二电极彼此相对，其中所述第一发光层包括第一主体和第一蓝色掺杂剂，所述第二发光层包括第二主体和第二蓝色掺杂剂，
所述第一主体的三重态能级大于所述第二主体的三重态能级，以及所述第一蓝色掺杂剂的三重态能级大于所述第一主体的三重态能级。
12.本发明的另外的优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐述，并且在研究以下内容后对于本领域的普通技术人员将部分地变得明显，或者可以从本发明的实践中获悉。通过在书面说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他优点。
13.为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如在本文中体现和广泛描述的，发光器件和显示装置被配置成使得发光层被形成为具有双层结构，与空穴传输层相邻的第一发光层(first emissive layer)的掺杂剂的三重态能级大于第一发光层中第一主体(host)的三重态能级，以及第一主体的三重态能级大于第二发光层的第二主体的三重态能级，由此将在第一发光层中生成的三重态激子再循环到第二发光层，以便再用于光发射。
14.应当理解的是，本发明的以上普遍性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
15.被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本技术的一部分的附图示出了本发明的(一个或更多个)实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
16.图1是示出根据本发明的发光器件的截面视图。
17.图2是图1中示出的发光单元的能带图及在其附近的层。
18.图3是示出根据本发明的第一实施方式的发光器件的发光单元中的每种材料的单重态能级与三重态能级之间的关系的视图。
19.图4是示出根据本发明的第二实施方式的发光器件的发光单元中的每种材料的单重态能级与三重态能级之间的关系的视图。
20.图5a和图5b是示出根据本发明的其他实施方式的白色有机发光器件的截面视图。
21.图6是示出包括根据本发明的白色有机发光器件的显示装置的截面视图。
具体实施方式
22.在下文中，将参照附图描述实施方式。在附图中，即使相同或相似的元件被描绘在不同的附图中，它们也由相同的附图标记表示。在下面的描述中，当并入本文的已知功能和配置的详细描述可能使本公开内容的主题相当不清楚时，将省略这些详细描述。另外，在以下描述中使用的部件的名称是考虑到易于准备说明书而选择的，并且可能与实际产品的部件的名称不同。
23.在用于解释本发明的示例性实施方式的附图中，例如，所示形状、尺寸、比率、角度和数目仅通过示例的方式给出，并且因此不是对本发明的公开内容的限制。在整个说明书中，相同的附图标记指定相同的构成元件。另外，在本发明的以下描述中，当并入本文的已知功能和配置的详细描述可能使本发明的主题相当不清楚时，将省略这些详细描述。除非与术语“仅”一起使用，否则在本说明书中使用的术语“包括”、“包含”和/或“具有”并不排除其他元件的存在或添加。除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意指包括复数形式。
24.在对本发明的各种实施方式中包含的构成元件的解释中，即使没有对其的明确描述，构成元件也被解释为包括误差范围。
25.在本发明的各种实施方式的描述中，当描述位置关系时，例如，当使用“上”、“之上”、“之下”、“旁边”等描述两个部件之间的位置关系时，除非与其一起使用术语“直接地”或“紧密地”，否则一个或更多个其他部件可以位于这两个部件之间。
26.在本发明的各种实施方式的描述中，当描述时间关系时，例如，当使用“之后”、“随后”、“接下来”、“之前”等描述两个动作之间的时间关系时，除非与其一起使用术语“立即地”或“直接地”，否则动作可能不是连续发生。
27.在本发明的各种实施方式的描述中，尽管诸如例如“第一”和“第二”的术语可以用于描述各种元件，但是这些术语仅用于对相同或相似的元件彼此之间进行区分。因此，在本说明书中，除非另外提到，否则在本发明的技术范围内，由“第一”修饰的元件可以与由“第二”修饰的元件相同。
28.本发明的各种实施方式的各个特征可以部分地或整体地彼此耦合和组合，并且这些特征之间的各种技术联系及其操作方法是可能的。这些各种实施方式可以彼此独立地执行，或者可以彼此关联地执行。
29.在本说明书中，任何层的“最低未占分子轨道(lumo)能级”和“最高占据分子轨道(homo)能级”是指占相应层的最大重量百分比的材料例如主材料的lumo能级和homo能级，除非它们被称为掺杂在相应层中的掺杂剂材料的lumo能级和homo能级。
30.在本说明书中，通过使用uv光照射表面并测量使电子从表面释放所需的能量来获得“homo能级”。也就是说，使用静电计测量释放的光电子，并且根据所产生的光电子发射的发射的照射光子能量曲线来推断光电子发射的阈值，以便测量homo能级。
31.另外，在本说明书中比较的homo能级和lumo能级基于真空能级，并且是负值。因此，其中一个低于另一个意味着所述一个基于真空能级而低于另一个，并且较低的一个具有较大的绝对值。
32.通过以下操作得到能带隙eg：测量uv吸收光谱；画出具有吸收光谱的长波长的上升沿的切线；以及将作为与横轴的交点的波长转换成能量值(e＝hv/λ＝h*c/λ，其中h是普朗克常数，c是光速，以及λ是光的波长)。
33.在本说明书中，术语“掺杂”是指将任何层的具有与占相应层的最大重量百分比的材料不同的物理特性(例如，n型和p型，或者有机材料和无机材料)的材料以与小于30％的重量百分比对应的量添加到占最大重量百分比的材料中。换句话说，“掺杂”层是指其中任意层的主材料和掺杂剂材料考虑其重量百分比而彼此可区分的层。另外，术语“未掺杂”是指除与术语“掺杂”对应的情况以外的所有情况。例如，当任何层由单一材料形成或由具有相同或相似特性的材料的混合物形成时，该层是“未掺杂”层。例如，当任何层的构成材料中的至少一种材料是p型的并且并非该层的所有其他构成材料都是n型时，该层是“未掺杂”层。例如，当任何层的构成材料中的至少一种材料是有机材料并且并非该层的所有其他构成材料都是无机材料时，该层是“未掺杂”层。例如，当任何层的所有构成材料都是有机材料，构成材料中的至少一种材料是n型，至少另一种构成材料是p型，并且n型材料的重量百分比小于30％或者p型材料的重量百分比小于30％时，该层是“掺杂”层。
34.同时，在本说明书中，电致发光(el)光谱是通过(1)光致发光(pl)光谱与(2)输出
耦合发射光谱曲线的乘积来计算的，该光致发光(pl)光谱表示有机发光层中包含的诸如掺杂剂或主材料的发光材料的独特特性，该输出耦合发射光谱曲线根据有机发光器件的包括有机层诸如电子传输层的厚度的结构和光学特性而确定。
35.图1是示出根据本发明的发光器件的截面视图，以及图2是图1中示出的发光单元的能带图及其附近的层。
36.如图1和图2所示，根据本发明的实施方式的发光器件包括电子阻挡层(ebl)124、第一发光层131、第二发光层132和电子传输层(etl)140，这些层被顺序地设置在彼此相对的第一电极(例如，阳极)110和第二电极(例如，阴极)170之间。第一发光层131包括第一主体bh1和第一蓝色掺杂剂bd1。第二发光层132包括第二主体bh2和第二蓝色掺杂剂bd2。在下文中，也可以用eml1表示第一发光层131，以及也可以用eml2表示第二发光层132。
37.第一发光层131和第二发光层132一起发射蓝光。为此，通常将第一发光层和第二发光层称为发光单元130。
38.参照图2的能带图，发光单元130是被配置成发射蓝光的一组发光层。第一发光层131和第二发光层132包括分别由不同材料制成的第一主体bh1和第二主体bh2。
39.由于第一发光层131的第一主体bh1具有比第二发光层132的第二主体bh2更好的空穴传输特性，因此第一主体bh1防止电子在位于第一发光层131前面的电子阻挡层124的界面if1处累积，由此可以防止邻接发光单元130的电子阻挡层124的劣化。因此，可以增加发光器件的寿命。
40.至少基于主体材料将发光单元130分为两个层或更多个层。激子被再循环到邻近电子传输层140的一侧，并且邻近电子传输层140的第二发光层132使用所再循环的激子以用于光发射。为此，构成第一发光层131的第一主体bh1和第一蓝色掺杂剂bd1的三重态能级t1(bh1)和t1(bd1)两者都高于第二发光层132的第二主体bh2的三重态能级t1(bh2)。
41.此外，在第二发光层132的第二主体bh2中，三重态-三重态融合(ttf)是可能的。在发光单元130中，被转移到第二发光层132的三重态激子被融合，由此实现了作为主发射的荧光发射。
42.在发光单元130中使用多个发光层的情况下，效率可能由于空穴传输的增加而降低。然而，第一发光层131中的三重态激子被转移到第二发光层132，使得三重态激子可以被重新用于光发射，从而可望效率提高。
43.第二发光层132可以包括具有良好的电子传输特性的第二主体bh2和表现空穴俘获性的第二蓝色掺杂剂bd2。在这种情况下，增加电子传输的电子传输层140主要在第一发光层131与第二发光层132之间的界面if2处生成空穴和电子的复合区域，由此可以防止激子在电子阻挡层124的界面处累积，从而可以增加发光器件的寿命。
44.根据本发明的发光器件，其特征在于，用作主发射的第二发光层132被设置在发光单元130中，以及展现良好的空穴传输特性并再循环激子以便重新使用的第一发光层131被设置在第二发光层132与电子阻挡层124之间。
45.展现高空穴传输特性的第一发光层131抑制了电子阻挡层124的劣化。如图2所示，第一主体bh1的三重态能级t1(bh1)被设计为高于第二主体bh2的三重态能级t1(bh2)，由此可以通过三重态激子的再利用来维持高效率。
46.同时，在以上结构中，发光单元130的第一发光层131邻接电子阻挡层124。
47.然而，本发明不限于此。发光单元130的发光层131可以直接邻接空穴传输层(htl)122而没有电子阻挡层124。在这种情况下，空穴传输层122可以由多个层构成。
48.空穴注入层(hil)120和空穴传输层122还可以设置在第一电极110与电子阻挡层124之间，由此可以调节来自第一电极(阳极)110的空穴的注入和传输。
49.电子传输层(etl)140和电子注入层(eil)150还可以设置在发光单元130与第二电极(阴极)170之间。
50.例如，发射单元bu、设置在发光单元130下方的空穴传输层122和电子阻挡层124以及设置在发光单元130之上的电子传输层140可以构成蓝色叠层bu。例如，当多个叠层以被电荷生成层划分的状态设置在第一电极110与第二电极170之间时，蓝色叠层bu可以被设置为叠层中的至少一个。
51.同时，从第一电极110到第二电极170的所有部件可以形成有机发光器件(oled)。
52.同时，在图2中，箭头指示光发射的方向。作为示例，示出了向下的光发射。第一电极110是透明电极，以及第二电极170是反射电极。然而，本发明不限于此。向上的光发射也是可能的。在向上的光发射中，第一电极110可以是反射电极，以及第二电极170可以是透明电极或反射和透射电极。
53.在下文中，将更详细地描述根据本发明的实施方式的发光器件的功能。
54.向第一实施方式和第二实施方式的分类基于第一发射层和第二发射层的掺杂剂bd1和bd2是否由相同的材料制成。
55.首先，将通过第一实施方式描述第一发光层和第二发光层的掺杂剂bd1和bd2由相同材料制成的情况。
56.图3是示出根据本发明的第一实施方式的发光器件的发光单元中的每种材料的单重态能级与三重态能级之间的关系的视图。
57.如图3所示，根据本发明的第一实施方式的发光单元包括被配置成发射蓝光的第一发光层eml1和第二发光层eml2。第一发光层eml1包括第一主体bh1和第一蓝色掺杂剂bd1。第二发光层eml2包括第二主体bh2和第二蓝色掺杂剂bd2。在第一实施方式中，第一蓝色掺杂剂bd1和第二蓝色掺杂剂bd2由相同的材料制成。在第一实施方式的以下描述中，将第一蓝色掺杂剂bd1和第二蓝色掺杂剂bd2简称为蓝色掺杂剂bd。
58.对于第二发光层eml2中的主发射，第二发光层eml2中的第二主体bh2必须成功地从第一发光层eml1接收能量。
59.在这方面，蓝色掺杂剂bd的三重态能级t1(bd)大于第一主体bh1的三重态能级t1(bh1)，第一主体bh1的三重态能级t1(bh1)大于2.0ev，以及第二主体bh2的三重态能级t1(bh2)小于2.0ev。也就是说，必须满足以下关系。
60.t1(bd)》t1(bh1)》2.0ev》t1(bh2)
61.另外，第一主体bh1的单重态能级s1(bh1)大于第二主体bh2的单重态能级s1(bh2)，以及第二主体bh2的单重态能级s1(bh2)大于蓝色掺杂剂bd的单重态能级s1(bd)。
62.也就是说，满足s1(bh1)》s1(bh2)》s1(bd)的条件。
63.在根据第一实施方式的发光器件中，第一发光层131和第二发光层132中的每一个还可以包括主体。然而，本质上，第一发光层131和第二发光层132必须包括具有上述关系的第一主体、第二主体和蓝色掺杂剂。
64.此处，第一发光层131中包括的蓝色掺杂剂bd的三重态能级t1(bd)大于第一主体bh1和第二主体bh2的三重态能级，并且超过2.0ev。
65.另外，第一发光层131中包括的蓝色掺杂剂的单重态能级s1(bd)小于第一主体bh1和第二主体bh2的单重态能级。结果，蓝色掺杂剂的δest(s
1-t1)的值是小的。
66.在根据本发明的发光器件中，尽管设置了多个发光层，但是发光单元130的厚度没有增加。例如，第一发光层131和第二发光层132设置在本发明的发光单元130中，以及用于包括在第一发光层中的第一主体(bh1)和蓝色掺杂剂(bd)的材料以及用于第二发光层中的第二主体(bh2)和蓝色掺杂剂(bd)的材料满足t1(bd)》t1(bh1)》2.0ev》t1(bh2)以及s1(bh1)》s1(bh2)》s1(bd)的条件。通过第一发光层与第二发光层之间的三重态能级和单重态能级的关联，推动电子或激子，使得复合区域集中在位于受限发光单元130的后端处的发光层上，由此可以防止电子或激子在电子阻挡层或空穴传输层的界面if1处累积，并且因此可以增加器件的寿命。
67.同时，第一发光层eml1的具有空穴传输性的第一主体bh1可以是p型或双极性的。为了将激子和空穴连续地提供给第二发光层132，第一主体bh1的空穴迁移率可以大于第二主体bh2的空穴迁移率。
68.第一发光层131和第二发光层132可以被配置成彼此邻接。在这种情况下，第二发光层132的厚度可以等于或大于第一发光层131的厚度。
69.根据情况，两个发光层的不同主体bh1和bh2被彼此混合的混合区域还可以被设置在第一发光层131与第二发光层132之间，使得复合区域与电子阻挡层或空穴传输层和电子传输层间隔开，由此可以进一步增加发光器件的寿命。
70.当第一主体bh1具有空穴传输特性时，第一主体的homo能级可以是-6.0ev至-5.6ev，第一主体bh1的lumo能级可以高于-2.6ev，以及蓝色掺杂剂bd的lumo能级可以低于第一主体bh1的lumo能级。与真空能级相比，所有的homo能级和lumo能级均为负值。
71.第一主体bh1可以包括萘部分(naphthalene moiety)，但第一主体bh1不是蒽、芘或菲(phenanthrene)，所述萘、蒽、芘或菲是芳族烃。相反，第二主体bh2可以包括蒽、芘和菲之一。
72.根据需要，蓝色掺杂剂可以是相同种类的，或者可以使用不同的掺杂剂。
73.将参照图4描述使用不同掺杂剂的情况。
74.图4是示出根据本发明的第二实施方式的发光器件的发光单元中每种材料的单重态能级与三重态能级之间的关系的图。
75.在第一发光层131和第二发光层132中使用不同的蓝色掺杂剂bd1和bd2的情况下，包括在第一发光层131中的第一蓝色掺杂剂bd1具有以下特性。
76.也就是说，第一蓝色掺杂剂bd1的homo能级必须大于-5.3ev。第一蓝色掺杂剂bd1的发光光谱小于第二蓝色掺杂剂bd2的吸收光谱。因此，在第一蓝色掺杂剂bd1的发光光谱和第二蓝色掺杂剂bd2的吸收光谱彼此交叠的区域中，能量主要从第一蓝色掺杂剂bd1转移到第二蓝色掺杂剂bd2，由此在第二发光层132中发生主发射。
77.另外，第一蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd1)满足以下关系。
78.t1(bd1)》t1(bh1)》t1(bd2)》t1(bh2)
79.由于第一发光层与第二发光层中的材料的三重态能级之间的关系，单重态激子和
三重态激子的累积被带第一发光层和第二发光层之间的界面，由于增加发光器件的寿命。
80.在下文中，将参考各种实验示例来描述根据本发明的发光器件。
81.在以下实验示例中，通过在包括作为图1的第一电极110的铟锡氧化物(ito)的基板上依次沉积如下来配置叠层结构：厚度为的空穴注入层120、厚度为的空穴传输层122、厚度为的电子阻挡层124、厚度为的发光层或发光单元130、厚度为的电子传输层140、厚度为的电子注入层150和作为反射铝电极的阴极170。
82.第一发光层和第二发光层或者单个发光层中的掺杂剂的浓度为发光层或发光单元的掺杂剂的2体积％，并且在10ma/cm2的条件下评估驱动电压。
83.[表1]
[0084][0085]
在第一实验示例至第六实验示例ex1至ex6中，测试了图1的发光器件。在第一实验示例至第三实验示例ex1至ex3中，使用单个发光层代替发光单元。在第四实验示例至第六实验示例ex4至ex6中，第一发光层的第一主体由具有2.0ev或更小的三重态能级的材料制成，因此根据本发明的发光单元由具有低空穴传输性的材料制成。首先，将上面的表1和下面的表2所示的实验示例与施加了单个发光层的第一实验示例ex1进行比较。在第一实验示例至第三实验示例ex1至ex3中，在单个发光层的厚度为的条件下进行实验。在第四实验示例至第六实验示例ex4至ex6中，在由双发光层构成的发光单元的厚度为的条件下以相同的方式进行实验。
[0086]
在第二实验示例ex2中，发光层为单个层，并且邻接发光层的电子传输层etla由表现出高电子传输性的材料制成。在第一实验示例ex1和第三实验示例至第六实验示例ex3～ex6中，具有一般的电子传输性的电子传输层etlb被设置到每个发光单元。在第二实验示例ex2中，器件的效率增加，但器件的寿命显著降低。其原因是电子积聚在电子阻挡层与发光层之间的界面处，由此发生电子阻挡层的劣化。
[0087]
在表中，eqe(％)意味着与第一实验示例ex1的外部量子效率相比的、每个实验示例中的外部量子效率。ciex和ciey是与第一实验示例ex1的彩色坐标值相比的、每个实验示例的彩色坐标值。
[0088]
在第三实验示例ex3中，发光层为单个层，并且邻接发光层的电子阻挡层的材料被改变以提高电子传输性。在这种情况下，通过改变电子阻挡层的材料来提高电子传输性，由此寿命增加但效率降低。其原因是由于空穴电流的增加而广泛形成复合区域，由此ttf效率降低，从而效率降低。朝向电子阻挡层和发光层的电子的密度减小，由此电子阻挡层的劣化降低，从而增加了寿命。
[0089]
在所有的第一实验示例至第三实验示例ex1至ex3中，寿命和效率都没有增加。
[0090]
在第四实验示例至第六实验示例ex4至ex6中，发光层具有双层结构，第一发光层的主体由具有2.0ev或更小的三重态能级的材料制成，并且调节第一发光层和第二发光层的厚度比以进行评估。
[0091]
然而，在第四实验示例至第六实验示例ex4至ex6中，与第一实验示例ex1相比，效率和寿命都有所降低。
[0092]
在下面的表2所示的第七实验示例至第十三实验示例ex7至ex13中，用于包括在第一发光层中的第一主体(bh1)和蓝色掺杂剂(bd)的材料以及用于第二发光层中的第二主体(bh2)和蓝色掺杂剂(bd)的材料满足本发明中使用的条件：t1(bd)》t1(bh1)》2.0ev》t1(bh2)以及s1(bh1)》s1(bh2)》s1(bd)。
[0093]
[表2]
[0094][0095]
在第七实验示例ex7中，第一发光层包括具有大的三重态能级的第一主体而没有掺杂剂，并且第一发光层和第二发光层的厚度分别为和在第七实验示例ex7中，效率和寿命低于第一实验示例ex1中的效率和寿命。此外，寿命和效率低于第八实验示例至第十一实验示例ex8至ex11中的寿命和效率。
[0096]
因此，在第八实验示例至第十一实验示例ex8至ex11中，可以类推在第一发光层eml1中包括的蓝色掺杂剂bd的功能。也就是说，可以类推，在第一发光层eml1中产生的激子
中，三重态激子通过dexter能量转移传输到第二发光层eml2，并且单重态激子通过蓝色掺杂剂bd的辐射衰变过程有助于寿命和效率。
[0097]
将参照图1至图4描述的发光结构应用于第八实验示例至第十一实验示例ex8至ex11。
[0098]
在第八实验示例ex8和第九实验示例ex9中，确定在第一发光层eml1的厚度高达的情况下，可以在不降低效率的情况下提高寿命。
[0099]
从第三实验示例ex3可以看出，由空穴电流增加引起的寿命提高伴随着效率降低。在第八实验示例ex8和第九实验示例ex9中，由空穴电流引起的效率降低通过对第一发光层eml1中的发光的贡献而抵消，由此可以在不降低效率的情况下提高器件的寿命。
[0100]
在第十实验示例ex10和第十一实验示例ex11中，第一发光层eml1的厚度增加，因此由空穴电流增加引起的效率降低大于对第一发光层eml1中的发光的贡献。因此，与第八实验示例ex8和第九实验示例ex9相比，发生效率相对降低。
[0101]
从第八实验示例至第十一实验示例ex8至ex11可以看出，当第一发光层与第二发光层的厚度比为1:9至6:4时，在效率不增加的情况下实现寿命的提高。
[0102]
同时，在第十二实验示例ex12中，在具有不同主体bh1和bh2的第一发光层eml1和第二发光层eml2之间包括两种主体，并且提供蓝色掺杂剂。在这种情况下，与第一实验示例ex1相比，发光单元130中的第二主体bh2的浓度降低，由此效率降低。然而，第十二实验示例ex12的意义在于寿命是第一实验示例ex1的寿命的两倍或更多，由此可以长时间驱动发光器件。
[0103]
因此，可以看出，为了提高寿命，必须降低激子密度。
[0104]
同时，第一发光层的第一主体bh1是表现出良好空穴电流特性的材料。因此，为了结构简化，在第十三实验示例ex13中评估了去除电子阻挡层的示例。在第十三实验示例ex13中，寿命保持在第一实验示例ex1的水平，但是效率降低。其原因是，当电子阻挡层被去除时，由于空穴电流的突然增加，效率降低。
[0105]
因此，如上面的表2所示，可以看出，第八实验示例至第十一实验示例ex8至ex11——第八实验示例至第十一实验示例ex8至ex11中的每一个具有根据图1的本发明的结构——在效率和寿命方面均具有效果。此外，如在第十二实验示例ex12中，在第一发光层与第二发光层之间进一步设置其中包括在第一发光层和第二发光层中的主体彼此混合的混合区域的情况下，可以看出，寿命显著增加。
[0106]
通过以上实验，可以确认，根据本发明的第一发光层和第二发光层的不同主体所引起的效果对每种材料具有特定三重态能级关系。
[0107]
在根据本发明的发光器件中，被配置成发射蓝光的发光层被形成为具有双层结构，与空穴传输层相邻的第一发光层的掺杂剂的三重态能级大于第一发光层中第一主体的三重态能级，并且第一主体的三重态能级大于第二发光层的第二主体的三重态能级，由此在第一发光层中产生的三重态激子被再循环到第二发光层以再用于发光。也就是说，可以防止激子或电子积聚在空穴传输层或电子阻挡层与发光层之间的界面处。因此，可以提高发光器件的效率并显著增加发光器件的寿命。
[0108]
与空穴传输层相邻的第一发光层包括具有空穴传输性的主体，由此空穴被推到第二发光层。因此，第二发光层中三重态激子的再循环率增加，由此可以防止激子或电子积聚
在空穴传输层或电子阻挡层与第一发光层之间的界面处，因此，可以增加空穴传输层或电子阻挡层的寿命。
[0109]
此外，进行从第一发光层到第二发光层(第二发光层与第一发光层构成多层结构)的连续再循环，由此可以保持高效率，因此可以增加发光器件和显示装置的寿命并稳定器件。
[0110]
同时，在图1的发光器件中，包括空穴传输层122、电子阻挡层124、由堆叠的第一发光层eml1和第二发光层eml2构成的发光单元130以及电子传输层140的蓝色叠层bu可以在电荷生成层cgl插入在第一电极110和第二电极170之间的状态下耦接至第一电极110与第二电极170之间的另一叠层。
[0111]
将参照附图描述示例。
[0112]
图5a和图5b是示出根据本发明的其他实施方式的白色有机发光器件的截面图。
[0113]
图5a示出了根据本发明的另一实施方式的白色有机发光器件。在第一电极110与第二电极170之间依次设置第一蓝色发光叠层bs1、磷光发光叠层ps和第二蓝色发光叠层bs2。可以在发光叠层bs1、ps和bs2之间进一步设置被配置成向远离电极的发光叠层提供空穴和电子的电荷生成层cgl1和cgl2。
[0114]
磷光发光叠层ps可以包括被配置成发射不同颜色的两个或更多个磷光发光层的叠层，例如，红色发光层和绿色发光层的叠层或者黄绿色发光层和绿色发光层的叠层。在所示的示例中，磷光发光叠层ps被设置为中间叠层。然而，本发明不限于此。磷光发光叠层ps可以被设置成与第一电极110或第二电极170相邻。
[0115]
此外，图1中示出的蓝色叠层可以应用于第一蓝色发光叠层bs1和第二蓝色发光叠层bs2中的每一个，由此可以提高白色发光器件的效率和寿命。
[0116]
可以在发光叠层bs1、ps、bs2和bs3之间进一步设置被配置成向远离电极的发光叠层提供空穴和电子的电荷生成层cgl1、cgl2和cgl3。
[0117]
参照图5a和图5b描述的多叠层串联结构被配置成最大化白色发光器件的效率，由此可以更生动地显示。
[0118]
此外，在根据本发明的另一实施方式的白色有机发光器件中，如图5b所示，在第一电极110与第二电极170之间依次设置第一蓝色发光叠层bs1、磷光发光叠层ps、第二蓝色发光叠层bs2和第三蓝色发光叠层bs3。
[0119]
根据情况，可以改变磷光发光叠层ps的位置。
[0120]
同时，尽管在上述示例中在第一电极110与第二电极170之间包括三发光叠层结构或四发光叠层结构，但是为了进一步提高发光效率，可以进一步包括蓝色发光叠层结构和/或磷光发光叠层结构。
[0121]
在下文中，将描述白色有机发光器件被应用于显示装置的示例。
[0122]
图6是示出包括根据本发明的白色有机发光器件的显示装置的截面图。
[0123]
如图6所示，根据本发明的显示装置可以包括：具有多个子像素r_sp、g_sp、b_sp和w_sp的基板100、通常设置在基板100的子像素r_sp、g_sp、b_sp和w_sp处的图1的发光器件、设置在每个子像素处的薄膜晶体管tft(薄膜晶体管连接至白色有机发光器件(oled)的第一电极110)以及设置在至少一个子像素的第一电极110下方的滤色层109r、109g和109b。在图6中，r表示红色，g表示绿色，b表示蓝色，以及w表示白色。
[0124]
在所示的示例中，包括白色子像素w_sp。然而，本发明不限于此。可以仅包括红色子像素r_sp、绿色子像素g_sp和蓝色子像素b_sp，而省略白色子像素w_sp。根据情况，可以使用能够表示白光的青色子像素、品红色子像素和黄色子像素的组合来代替红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。
[0125]
作为示例，薄膜晶体管tft包括栅电极102、半导体层104以及连接至半导体层104的相对侧的源电极106a和漏电极106b。
[0126]
在栅电极102与半导体层104之间设置栅电介质膜103。
[0127]
半导体层104可以例如由非晶硅、晶体硅、氧化物半导体或者其两种或两种以上的组合构成。例如，在半导体层104是氧化物半导体的情况下，可以进一步设置蚀刻阻挡层105以直接邻接半导体层104，以防止对半导体层104的沟道区域的损坏。
[0128]
此外，薄膜晶体管tft的漏电极106b可以在第一钝化膜107和第二钝化膜108中设置的接触孔ct区域中连接至第一电极110。
[0129]
设置第一钝化膜107以主要保护薄膜晶体管tft，并且可以在第一钝化膜上设置滤色器109r、109g和109b。
[0130]
当多个子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素时，在除白色子像素w_sp之外的其余子像素处设置滤色层作为第一滤色器至第三滤色器109r、109g和109b，以使针对每个波长通过第一电极110出射的白光通过。第二钝化膜108形成在第一电极110下方以覆盖第一滤色器至第三滤色器109r、109g和109b。在第二钝化膜108的除接触孔ct之外的表面处形成第一电极110。
[0131]
在此，白色有机发光器件(oled)可以包括作为透明电极的第一电极110、作为反射电极的第二电极170(第二电极与第一电极相对)以及包括设置在第一电极110与第二电极170之间的蓝色发光叠层和长波长(红和绿或黄绿颜色)(磷光)发光叠层的双叠层结构、或者如图5a所示的那样包括设置在第一电极110与第二电极170之间的第一蓝色发光叠层bs1、磷光发光叠层ps和第二蓝色发光叠层bs2的三叠层结构。可替选地，在有机叠层os中，蓝色发光叠层和磷光发光叠层中的至少一个可以设置为多个，并且可以在发光叠层之间设置电荷生成层。在这种情况下，多个发光叠层可以具有相同的结构。
[0132]
未进行说明的附图标记119表示堤部，bh是指堤部之间的堤部孔。光在通过堤部孔打开的区域中发射。堤部孔限定了每个子像素的发射部分。
[0133]
同时，图6的显示装置是向下发光型显示装置。
[0134]
然而，本发明不限于此。显示装置可以实现为向下发光型显示装置，其中滤色层位于第二电极170上，第一电极110包括反射金属，并且第二电极170由透明电极或半透射金属构成。
[0135]
可替选地，可以省略或设置滤色层，并且第一电极110和第二电极170两者可以由透明电极构成，由此可以实现透明有机发光器件。
[0136]
根据本发明的实施方式的发光器件包括依次设置在彼此相对的第一电极与第二电极之间的电子阻挡层、第一发光层、第二发光层和电子传输层。第一发光层包括第一主体和第一蓝色掺杂剂。第二发光层包括第二主体和第二蓝色掺杂剂。第一主体的三重态能级可以大于第二主体的三重态能级。第一蓝色掺杂剂的三重态能级可以大于第一主体的三重态能级。
[0137]
第一蓝色掺杂剂和第二蓝色掺杂剂可以是相同的材料。第二主体的三重态能级可以小于2.0ev，并且第一主体的三重态能级可以大于2.0ev。
[0138]
第一主体的单重态能级可以大于第二主体的单重态能级，并且第二主体的单重态能级可以大于第一蓝色掺杂剂的单重态能级。
[0139]
第一主体可以是p型或双极型，并且第一主体的空穴迁移率可以大于第二主体的空穴迁移率。
[0140]
第一发光层和第二发光层可以彼此邻接，并且第二发光层的厚度可以等于或大于第一发光层的厚度。
[0141]
第一主体的homo能级可以为-6.0ev至-5.6ev，第一主体的lumo能级可以高于-2.6ev，并且第一蓝色掺杂剂的lumo能级可以低于第一主体的lumo能级。
[0142]
第二蓝色掺杂剂的三重态能级可以小于第一主体的三重态能级并且可以大于第二主体的三重态能级。
[0143]
第一掺杂剂的homo能级可以大于-5.3ev。第一蓝色掺杂剂的发光光谱和第二蓝色掺杂剂的吸收光谱可以彼此交叠。
[0144]
第一主体可以包括萘部分，并且第二主体可以包括蒽、芘和菲中的一种。
[0145]
第一发光层与第二发光层的厚度比可以为1:9至6:4。
[0146]
由第一主体、第二主体和第一蓝色掺杂剂构成的混合层可以进一步包括在第一发光层与第二发光层之间。
[0147]
根据本发明的实施方式的显示装置包括上述发光器件。
[0148]
此外，根据本发明的实施方式的显示装置包括多个子像素、针对每个子像素设置的薄膜晶体管以及在每个子像素处连接至薄膜晶体管的蓝色叠层，蓝色叠层包括在彼此相对的第一电极与第二电极之间被依次设置成彼此邻接的空穴传输层、电子阻挡层、第一发光层、第二发光层和电子传输层，其中，第一发光层包括第一主体和第一蓝色掺杂剂，并且第二发光层包括第二主体和第二蓝色掺杂剂。第一主体的三重态能级可以大于第二主体的三重态能级，并且第一蓝色掺杂剂的三重态能级可以大于第一主体的三重态能级。
[0149]
蓝色叠层可以在第一电极与第二电极之间被设置为多个。蓝色叠层中的至少一个可以在磷光发光叠层和电荷生成层插入在蓝色叠层之间的状态下，设置在第一电极与第二电极，其中，磷光发光叠层包括两个或更多个磷光发光层，每个磷光发光层具有比蓝色叠层更长的波长。
[0150]
根据本发明的另一实施方式的显示装置可以包括：第一电极，设置在第一电极上的空穴传输层，设置在空穴传输层上的第一发光层，直接设置在第一发光层上的第二发光层，设置在第二发光层上的电子传输层，以及设置在电子传输层上的第二电极，其中，第一发光层包括第一主体和第一蓝色掺杂剂，第二发光层包括第二主体和第二蓝色掺杂剂，第一主体的三重态能级大于第二主体的三重态能级，以及第一蓝色掺杂剂的三重态能级大于第一主体的三重态能级。
[0151]
第一蓝色掺杂剂和第二蓝色掺杂剂可以是相同材料，第二主体的三重态能级可以小于2.0ev，以及第一主体的三重态能级可以大于2.0ev。
[0152]
第一主体的单重态能级可以大于第二主体的单重态能级，第二主体的单重态能级可以大于第一蓝色掺杂剂的单重态能级，第二蓝色掺杂剂的多重态能级可以小于第一主体
的三重态能级并且可以大于第二主体的三重态能级。
[0153]
第二发光层的厚度可以等于或大于第一发光层的厚度。
[0154]
根据以上描述明显的是，根据本发明的发光器件和包括该发光器件的显示装置具有以下效果。
[0155]
首先，被配置成发射蓝光的发光层被形成为具有双层结构，与空穴传输层相邻的第一发光层的掺杂剂的三重态能级大于第一发光层中第一主体的三重态能级，并且第一主体的三重态能级大于第二发光层的第二主体的三重态能级，由此在第一发光层中产生的三重态激子被再循环到第二发光层以再用于发光。也就是说，可以防止激子或电子积聚在空穴传输层或电子阻挡层与发光层之间的界面处。因此，可以提高发光器件的效率并显著增加发光器件的寿命
[0156]
第二，与空穴传输层相邻的第一发光层包括具有空穴传输性的主体，由此空穴被推到第二发光层。因此，第二发光层中三重态激子的再循环率增加，由此可以防止激子或电子积聚在空穴传输层或电子阻挡层与第一发光层之间的界面处，因此，可以增加空穴传输层或电子阻挡层的寿命。
[0157]
第三，进行从第一发光层到第二发光层(第二发光层与第一发光层构成多层结构)的连续再循环，由此可以保持高效率，因此可以增加发光器件和显示装置的寿命并稳定器件。
[0158]
对于本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改和变型，只要它们在所附权利要求书及其等效物的范围内。