白色发光器件和包括其的发光显示器件的制作方法

白色发光器件和包括其的发光显示器件
1.对相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月31日提交的第10-2020-0190031号韩国专利申请的权益，通过引用将该专利申请并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
3.本公开内容涉及白色发光器件和包括其的发光显示器件。


背景技术：

4.近来，自发光显示器件已被认为是有竞争性的应用，因为它不需要单独的光源并且能够实现紧凑的器件设计和生动的颜色显示。自发光显示器件可以根据其中的发光材料而被分类成有机发光显示器件和无机发光显示器件。
5.自发光显示器件包括多个子像素和设置在每个子像素中的发光器件，从而在没有单独光源的情况下发射光。
6.作为显示器件，实现高分辨率和高集成度并且其中堆叠有多个叠层的串联器件近来受到越来越多的关注。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供白色发光器件和包括其的发光显示器件，该白色发光器件和包括其的发光显示器件表现出改进的效率、改进的色温和改进的可见度。
8.在根据本发明的白色发光器件和包括其的发光显示器件中，适当地调整了发光层的掺杂剂的三重态能级之间的关系，以便改进白色发光器件和发光显示器件的效率，从而提高色温并实现丰富的颜色表现。
9.为此，根据本发明的实施方式的白色发光器件可以包括：衬底上的彼此相对设置的第一电极和第二电极；设置在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，第一叠层包括包含第一蓝色掺杂剂的第一发光层；以及设置在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，第二叠层包括包含红色掺杂剂的第二发光层、包含黄绿色掺杂剂的第三发光层以及包含绿色掺杂剂的第四发光层。第一蓝色掺杂剂的三重态能级可以等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级。
10.根据本发明的实施方式的发光显示器件可以包括：包含多个子像素的衬底；衬底上的多个子像素中的每个子像素中设置的第一电极；在多个子像素上与第一电极相对设置的第二电极；设置在多个子像素上的在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，第一叠层包括包含第一蓝色掺杂剂的第一发光层；以及设置在多个子像素上的在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，第二叠层包括包含红色掺杂剂的第二发光层、包含黄绿色掺杂剂的第三发光层和包含绿色掺杂剂的第四发光层。第一蓝色掺杂剂的三重态能级可以等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级。
附图说明
11.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实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
12.图1是示出根据本发明的第一实施方式的白色发光器件的截面视图；
13.图2是示出根据本发明的第二实施方式的白色发光器件的截面视图；
14.图3是示出本发明的白色发光器件的el光谱的图；
15.图4是示出第一实验示例至第四实验示例的el光谱的图；
16.图5是示出第一实验示例至第四实验示例中的蓝色寿命的图；以及
17.图6是示出与下驱动单元相关的根据本发明的发光显示器件的截面视图；
18.图7是根据本发明的发光显示器件的示例的子像素的电路图。
具体实施方式
19.现在将详细参照本发明的示例性实施方式，其示例在附图中示出。在可能的情况下，将在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。在本发明的以下描述中，当并入本文中的已知功能和配置的详细描述可能模糊本发明的主题时，将省略并入本文中的已知功能和配置的详细描述。此外，在本发明的以下描述中，元件的名称是为了便于解释而选择的，并且这些名称可以不同于实际名称。
20.在用于说明本发明的示例性实施方式的附图中，例如，以示例的方式给出了所示的形状、尺寸、比率、角度和数目，并且因此不限于本发明的公开内容。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成元件。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。除非上下文另有明确指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。
21.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。
22.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“在......上”、“在......上方”、“在......下方”、“紧接”等来描述两个部件之间的位置关系时，除非使用术语“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。
23.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”、“下一个”、“之前”等来描述两个动作之间的时间关系时，除非与术语“立即”或“紧接”一起使用，否则这些动作可能不连续发生。
24.在本发明的各种实施方式的描述中，尽管可以使用诸如例如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但是这些术语仅用于对相同或相似的元件彼此区分。因此，在本说明书中，除非另有提及，否则在不超出本发明的技术范围的情况下，由“第一”指示的元件可以与由“第二”指示的元件相同。
25.本发明的各种实施方式的各个特征可以部分地或全部地彼此耦合和组合，并且各种技术联系及其操作模式是可能的。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。
26.在本说明书中，术语“掺杂”意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30体积％或更少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”层意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”是指除了与术语“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，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，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，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，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，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，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为30体积％或更少或者p型材料的重量百分比为30体积％或更少时，该层被认为是“掺杂”层。
27.在本说明书中，通过将(1)光致发光(pl)光谱乘以(2)输出耦合或发射度光谱曲线来计算电致发光(el)光谱，光致发光(pl)光谱应用了有机发光层中包括的诸如掺杂剂材料或主材料的发光材料的固有特性，输出耦合或发射度光谱曲线由包括诸如例如电子传输层的有机层的厚度的有机发光元件的结构和光学特性确定。
28.图1是示出根据本发明的第一实施方式的白色发光器件的截面视图。
29.如图1中所示，根据本发明的第一实施方式的白色发光器件包括彼此相对地设置在衬底100上的第一电极110和第二电极200，并且还包括设置在第一电极110与第二电极200之间的电荷生成层150、设置在第一电极110与电荷生成层150之间的第一叠层s1以及设置在第二电极200与电荷生成层150之间的第二叠层s2。
30.第一叠层s1位于第一电极110上，并且包括第一空穴传输相关公共层1210、蓝色发光层130和第一电子传输相关公共层1220。
31.第二叠层s2包括：第二空穴传输相关公共层1230；第一发光层至第三发光层141、142和143，第一发光层至第三发光层被顺序地堆叠并且发射波长从第一发光层141至第三发光层143逐渐缩短的光；以及第二电子传输相关公共层1240。
32.第一空穴传输相关公共层1210和第二空穴传输相关公共层1230中的每一个都是与空穴注入和空穴传输相关的层，并且可以包括空穴传输层htl1、htl2或htl3或电子阻挡层中的至少一个。此外，第一空穴传输相关公共层1210还可以包括空穴注入层hil(121)，该空穴注入层hil与第一电极110接触并且当从第一电极110注入空穴时降低界面电阻。第一空穴传输相关公共层1210和第二空穴传输相关公共层1230中的每一个可以形成为单个层或者可以形成为多个层。如图所示，叠层中的一个叠层中包括的空穴传输相关公共层可以形成为多个层，而叠层中的另一叠层中包括的空穴传输相关公共层可以形成为单个层。例如，如图1中所示，当第一叠层s1的第一空穴传输相关公共层1210被形成为多个层时，靠近发光层130的空穴传输层htl2可以用作防止电子或激子从发光层130逃逸到空穴传输层122的电子阻挡层。
33.第一电子传输相关公共层1220和第二电子传输相关公共层1240中的每一个都是与电子传输和向相邻发光层供应电子的速率相关的层，并且可以包括电子传输层etl1或etl2或空穴阻挡层中的至少一个。此外，第二电子传输相关公共层1240还可以包括电子注入层，该电子注入层与第二电极200接触并且当从第二电极200注入电子时降低界面电阻。
第一电子传输相关公共层1220和第二电子传输相关公共层1240中的每一个可以形成为单个层或者可以形成为多个层。
34.在根据本发明的第一实施方式的白色发光器件中，第一叠层s1包括发射蓝光的单个蓝色发光层130。蓝光可以具有430nm至490nm范围内的发射峰。蓝色发光层130包括主体和通过在主体中激发来发光的蓝色掺杂剂。本发明的白色发光器件中使用的蓝色发光层130的蓝色掺杂剂是荧光掺杂剂。这样做的原因是为了确保与第二叠层s2的长波长磷光发光层的寿命相似的寿命。
35.与第一叠层s1不同，第二叠层s2包括磷光发光单元140，该磷光发光单元140被配置成使得第一发光层至第三发光层141、142和143彼此接触，并且发射波长比蓝光的波长更长的不同的光。具体地，第一发光层141可以是发射红光的红色发光层，第二发光层142可以是发射黄绿色光的黄绿色发光层，并且第三发光层143可以是发射绿光的绿色发光层。也就是说，第一发光层141发射具有在590nm至650nm范围内的发射峰的光，第二发光层142发射具有在540nm至590nm范围内的发射峰的光，并且第三发光层143发射具有在510nm至560nm范围内的发射峰的光。在第二叠层s2的第一发光层至第三发光层141、142和143中，第三发光层143发射最短波长的光。然而，来自第三发光层143的光比来自蓝色发光层130的光具有更长的波长。第一发光层至第三发光层141、142和143包括不同颜色的掺杂剂，以便发射不同颜色的光。例如，第一发光层141包括红色掺杂剂，第二发光层142包括黄绿色掺杂剂，并且第三发光层143包括绿色掺杂剂。具有预定效率和预定寿命的磷光掺杂剂可以用作用于第二叠层s2的掺杂剂。
36.将发射不同波长的光的第一发光层至第三发光层141、142和143设置在第二叠层s2中的原因是使得发光显示器件能够表示丰富的颜色。只要用于发射各种颜色的光的每个发光层不损害其他发光层的发光特性，则随着发光层的数目增加，可以改进颜色表示效果，并且可以增加能够由发光显示器件实现的颜色表示范围。这意味着能够由发光显示器件实现的大量的颜色表示范围落入根据dci标准或bt2020标准的范围内。
37.第二叠层s2的发射长波长的光的发光层可以被实现为高效的磷光发光层。因为阈值驱动电压按照第三发光层143、第二发光层142和第一发光层141的顺序逐渐降低，所以在第二叠层s2中的上发光层中没有用于激发的能量可以在下发光层中使用。因此，可以提高第二叠层s2的效率。为此，第一发光层至第三发光层141、142和143被形成为使得从其发射的光的波长按照第三发光层143、第二发光层142和第一发光层141的顺序逐渐增大，使得阈值驱动电压按照该顺序逐渐降低。在图1所示的实施方式中，第一发光层141是红色发光层，第二发光层142是黄绿色发光层，并且第三发光层143是绿色发光层。
38.蓝色发光层130以及第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一层都包括主体和掺杂剂。根据需要，可以在每个发光层中提供一个或更多个主体。
39.蓝色发光层130包括荧光掺杂剂，而第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个包括磷光掺杂剂，磷光掺杂剂具有相对高的效率。第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个的磷光掺杂剂是包括铱(ir)、铂(pt)、锇(os)、金(au)、钛(ti)、锆(zr)、铪(hf)、铕(eu)、铽(tb)、钯(pd)或铥(tm)的金属络合物。第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个的主体可以包括具有电子传输能力的主体和/或具有空穴传输能力的主体。第一发光层至第三发光层141、142和143的磷光掺杂剂具有激发所需的三重态级t1的差异。
40.同时，在本发明的白色发光器件中，考虑了磷光掺杂剂的三重态能级tl和作为荧光掺杂剂的蓝色掺杂剂的三重态能级tl两者。作为参考，荧光掺杂剂发射荧光，同时发生从单线态能级s1到基态的跃迁。
41.本文所述的每种材料的三重态能级tl是在极低的温度(例如液氮环境中77k的绝对温度)下测量的。也就是说，为了检查每种材料的三重态能级特性，在77k的绝对温度下向该材料施加强电场的状态下向其辐射光，并且在激发态形成后1μs的延迟时间内测量从其发射的光。测量施加强电场后发射的光，并使用以下波长转换公式计算三重态能级t1：t1(ev)＝1240/λa。此处，当在x轴代表波长且y轴代表磷光光谱的坐标系中，在磷光光谱的第一上升短波长曲线上的一点处画切线时，λa是切线和x轴的相交处的波长的值。
42.在本发明的白色发光器件中，相对于其他颜色的发光层中的掺杂剂的三重态能级tl来定义蓝色掺杂剂的三重态能级tl。
43.蓝色掺杂剂的三重态能级tl(bd)、红色掺杂剂的三重态能级tl(rd)、黄绿色掺杂剂的三重态能级tl(ygd)以及绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)在其之间具有以下关系：t1(bd)≥t1(gd)》t1(ygd)》t1(rd)。
44.也就是说，在本发明的白色发光器件中，第一蓝色掺杂剂bd的三重态能级tl(bd)可以等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级tl(gd)。
45.另外，在第二叠层s2中，绿色掺杂剂的三重态能级tl(gd)可以高于黄绿色掺杂剂的三重态能级tl(ygd)，并且黄绿色掺杂剂的三重态能级tl(ygd)可能高于红色掺杂剂的三重态能级t1(rd)。
46.如上所述，通过在极低温度下在预定延迟时间测量磷光激发态来执行每种掺杂剂材料的三重态能级的值的测量。获得与测量的波长成反比的三重态能级的值。然而，由于三重态能级的值是在极低的温度下测量的，因此与在室温下的一般磷光发光不同，三重态能级的值表现出与发光掺杂剂的发光特性不同的特性。
47.特别地，由于用作荧光掺杂剂的蓝色掺杂剂在发光层中没有被激发成磷光，因此蓝色荧光掺杂剂的三重态能级的值没有直接被认为是发光的因素。本发明的发明人将蓝色掺杂剂(荧光)的三重态能级特性与位于其他叠层中的其他颜色的掺杂剂的三重态能级特性进行比较，并获得了它们之间能够确保高效率的关系。
48.本发明的发明人已在实验上证实，当蓝色掺杂剂的三重态能级tl(bd)至少高于绿色掺杂剂的三重态能级tl(gd)时，蓝光发射效率增大。
49.同时，为了使磷光的提取最大化，第一发光层至第三发光层141、142和143被布置在第二叠层s2中，使得发射最长波长的光的发光层被定位成最靠近光提取表面。例如，在底部发光型显示器件的情况下，第一发光层141是红色发光层，第二发光层142是黄绿色发光层，并且第三发光层143是绿色发光层。
50.此外，发光层的掺杂剂的三重态能级tl被顺序地布置，以便制造能够进行电平滑空穴注入的器件。也就是说，红色发光层、黄绿色发光层和绿色发光层被顺序地布置，使得红色发光层被定位成最靠近第一电极110，第一电极110是从其提取光的电极。也就是说，在第二叠层s2中，绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)可以大于黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)，并且黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)可以大于红色掺杂剂的三重态能级t1(rd)。在t1(gd)》t1(ygd)》t1(rd)的情况下，可以实现能够进行电平滑空穴注入的器件。
51.稍后将描述在改变掺杂剂的三重态能级之间的关系的同时执行的实验的结果。
52.如图所示，位于叠层s1与s2之间的电荷生成层150可以包括n型电荷生成层151和p型电荷生成层153。可替选地，电荷生成层150可以形成为其中n型掺杂剂和p型掺杂剂被包含在单个主体中的单个层。
53.第一电极110可以用作阳极，而第二电极200可以用作阴极。第一电极110可以包括透明电极，而第二电极200可以包括反射电极。
54.图2是示出根据本发明的第二实施方式的白色发光器件的截面视图。
55.如图2中所示，根据本发明的第二实施方式的白色发光器件包括：磷光叠层ps，其包括第一发光层至第三发光层141、142和143；第一蓝色发光叠层bs1，其位于磷光叠层ps下方并发射蓝光；以及第二蓝色发光叠层bs2，其位于磷光叠层ps上并发射蓝光。也就是说，根据第二实施方式的白色发光器件与第一实施方式的不同之处在于：提供了多个蓝色发光叠层，以便提高与磷光叠层ps相比不足的蓝色发光效率。
56.此外，电荷生成层150设置在第一蓝色发光叠层bs1与磷光叠层ps之间，并且电荷生成层170设置在第二蓝色发光叠层bs2与磷光叠层ps之间。如图所示，电荷生成层150可以包括n型电荷生成层151和堆叠在n型电荷生成层151上的p型电荷生成层153，并且电荷生成层170可以包括n型电荷生成层171和堆叠在n型电荷生成层171上的p型电荷生成层173。可替选地，电荷生成层150和170中的每一者可以形成为其中n型掺杂剂和p型掺杂剂被包含在单个主体中的单个层。
57.虽然在图2中示出了单个子像素，但是第一电极110可以对应于多个子像素而被图案化，以便针对每个子像素被划分。位于第一电极110上的有机叠层os和第二电极200可以在其中没有断裂的情况下连续地形成在多个子像素上。
58.在根据本发明的第二实施方式的白色发光器件中，第一电极110针对每个子像素被划分，但是设置在第一电极110上的每个组件至少在显示区域中形成为整体，而不使用精细金属掩模。因此，在根据本发明的第二实施方式的白色发光器件中，在形成第一电极110之后可以省略精细金属掩模的使用，由此可以改进可操作性并减轻可能由掩模的未对准引起的成品率降低。此外，在根据本发明的第二实施方式的白色发光器件中，从多个叠层s1和s2(或bs1、ps和bs2)发射的不同颜色的光可以被组合以生成白光，并且子像素可以向设置在各个子像素的发光侧的滤色器109r、109g和109b(参照图6)发射不同颜色的光。
59.第一蓝色发光叠层bs1位于第一电极110上，并且包括第一空穴传输相关公共层1210、第一蓝色发光层beml1(130)和第一电子传输相关公共层124。
60.第二叠层s2(或磷光叠层ps)包括：第二空穴传输相关公共层125；第一发光层至第三发光层141、142和143，该第一发光层至第三发光层被顺序地堆叠并且发射波长从第一发光层141到第三发光层143逐渐缩短的光；以及第二电子传输相关公共层126。
61.第二蓝色发光叠层bs2包括第三空穴传输相关公共层1250、第二蓝色发光层beml2(160)和第三电子传输相关公共层129。
62.类似于第一蓝色发光叠层bs1，第三空穴传输相关公共层1250可以包括多个空穴传输层127和128。位于空穴传输层htl4(127)上的空穴传输层htl5(128)可以用作电子阻挡层。
63.第一电极110可以包括透明电极，并且第二电极200可以包括反射电极，因此由有
机叠层os生成的光可以通过第一电极110发射。
64.第二电极200可以形成为使得多个层依次上下堆叠。在多个层中，与有机叠层os接触的层可以由包括金属和卤素材料诸如氟的无机化合物形成，并且可以用作电子注入层。当电子注入层由无机材料或无机化合物形成时，电子注入层可以形成在与有机叠层os不同的室中，并且可以使用与第二电极200相同的掩模和/或在与第二电极200相同的室中形成。
65.如上所述，第一实施方式和第二实施方式中的每一个包括具有磷光单元140的磷光叠层s2或ps，在磷光单元140中，多个磷光发光层被顺序地堆叠。
66.图3是示出本发明的白色发光器件的el光谱的图。
67.参照图3中所示的本发明的白色发光器件的el光谱，发光强度在磷光发光叠层的峰波长处约为0.17，并且发光强度在蓝色叠层的峰波长处约为0.464。也就是说，蓝色发光强度大约是磷光发光叠层的发光强度的2.6倍。因此，可以提高相对低可见度的蓝光发射的效率，并且因此提高发光效率和色温两者。色温的改进意味着丰富的颜色表示是可能的、改进了可视性并实现了对眼睛友好的冷白光。
68.也就是说，本发明的白色发光器件在蓝色发光层中使用具有与绿色掺杂剂的三重态能级相等的高三重态能级的蓝色掺杂剂，从而改进白色发光器件的效率并改进色温。
69.在下文中，将参照下表1描述在改变蓝色发光层的蓝色掺杂剂bd的三重态能级、绿色发光层的绿色掺杂剂gd的三重态能级、黄绿色发光层的黄绿色掺杂剂的三重态能级和红色发光层的红色掺杂剂的三重态能级之间的关系的同时对图2中所示的结构执行的实验的结果。
70.图4是示出第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3、ex4的el光谱的图，并且图5是示出第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4中的蓝色寿命的图。
71.[表1]
[0072][0073]
在第一实验示例exl中，蓝色掺杂剂的三重态能级tl(bd)是2.0ev，以及绿色掺杂剂的三重态能级tl(gd)是2.4ev。也就是说，表现出高于蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd)的三重态能级的材料被用于绿色掺杂剂。此外，在第一实验示例中，黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)是2.2ev，并且红色掺杂剂的三重态能级t1(rd)是2.0ev。在此情况下，所有的磷光掺杂剂的三重态能级都高于蓝色(荧光)掺杂剂的三重态能级。在此情况下，如表1和图4中所示，蓝色发光强度为0.340，并且器件的色温约为7000k。
[0074]
在第二实验示例ex2中，蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd)为2.0ev，以及绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)为2.4ev。此外，在第二实验示例ex2中，黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)为2.3ev，并且红色掺杂剂的三重态能级t1(rd)为2.0ev。在此情况下，所有的磷光
掺杂剂的三重态能级都高于蓝色(荧光)掺杂剂的三重态能级。此外，与第一实验示例ex1相比，黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)通过改变其材料而增加。在第二实验示例ex2中，如表1和图4中所示，蓝色发光强度为0.332，并且器件的色温约为7000k。
[0075]
在第三实验示例ex3中，蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd)为2.4ev，以及绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)为2.4ev。另外，在第三实验示例ex3中，黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)为2.3ev，并且红色掺杂剂的三重态能级t1(rd)为2.0ev。也就是说，蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd)与绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)相等或相近，并且高于剩余磷光掺杂剂yg和r的三重态能级t1(ygd)和t1(rd)。因此，蓝色发光强度为0.443，并且色温超过8000k。结果，与第一实验示例ex1和第二实验示例ex2中的蓝色发光强度相比，第三实验示例ex3中的蓝色发光强度增加了30％，并且与第一实验示例ex1和第二实验示例ex2中的色温相比，第三实验示例ex3中的色温提高了14％或更多。
[0076]
在第四实验示例ex4中，蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd)为2.8ev，以及绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)为2.4ev。此外，在第四实验示例ex4中，黄绿色掺杂剂的三重态能级t1(ygd)为2.3ev，并且红色掺杂剂的三重态能级t1(rd)为2.0ev。也就是说，蓝色掺杂剂的三重态能级t1(bd)高于绿色掺杂剂的三重态能级t1(gd)。因此，蓝色发光强度为0.0464，并且器件的色温超过8000k。结果，改进了蓝光发射效率和器件的色温两者。
[0077]
同时，从图4可以看出，根据本发明的白色发光器件的结构的第三实验示例ex3和第四实验示例ex4展现出极大的提高的蓝光发射效率。
[0078]
图5示出了在将具有第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4中描述的三重态能级t1的发光层应用于图2所示的结构、温度为40℃并且电流密度为40ma/cm2的条件下，当亮度降低到初始亮度的95％时的第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4的剩余寿命。在此情况下，第一实验示例至第三实验示例ex1、ex2和ex3的剩余寿命彼此相同，而第四实验示例ex4的剩余寿命相对较短。如上所述，与第一实验示例ex1中的蓝光发射效率相比，第三实验示例ex3和第四实验示例ex4中的蓝光发射效率提高了30％或更多。如果使第一实验示例ex1和第四实验示例ex4具有相同的亮度，则由于第四实验示例ex4效率高，所以可以降低第四实验示例ex4的驱动电压。因此，可以推断，通过降低第四实验示例ex4的驱动电压，第四实验示例ex4的寿命能够增加到第一实验示例ex1的寿命或更长。
[0079]
同时，在上述实验示例中使用的蓝色掺杂剂可以是以硼为核的基于硼的掺杂剂，并且可以具有例如以下分子式1至3中所示的配置中的任何配置。本发明需要具有相对高的三重态能级的蓝色掺杂剂。为此，可以通过控制引入到基于硼的化合物中的末端基或取代基中的成分来调节三重态能级t1的值。
[0080]
[分子式1]
[0081][0082]
[分子式2]
[0083][0084]
[分子式3]
[0085][0086]
同时，作为磷光掺杂剂的绿色掺杂剂、黄绿色掺杂剂和红色掺杂剂是重金属络合物。例如，绿色掺杂剂和黄绿色掺杂剂可以具有分子式4中所示的配置，以及红色掺杂剂可以具有分子式5中所示的配置。可以通过控制绿色掺杂剂和黄绿色掺杂剂的取代基的成分来调整波长。
[0087]
[分子式4]
[0088][0089]
[分子式5]
[0090][0091]
尽管示出了铱(ir)被用作绿色掺杂剂、黄绿色掺杂剂和红色掺杂剂的示例，但是实施方式不限于此。重金属元素的示例可以是包括铱(ir)、铂(pt)、锇(os)、金(au)、钛(ti)、锆(zr)、铪(hf)、铕(eu)、铽(tb)、钯(pd)或铥(tm)的金属络合物。然而，实施方式不限于此。重金属元素可以根据需要替换为另一核心重金属。
[0092]
如上所述，在本发明的白色发光器件中，发光层中的掺杂剂的三重态能级在其之间具有以下关系：t1(bd)≥t1(gd)》t1(ygd)》t1(rd)。因此，可以提高蓝光发射效率并提高色温，从而实现更生动和稳定的颜色表现。
[0093]
也就是说，根据本发明的白色发光器件，虽然蓝色发光层位于与磷光发光层不同的叠层中，但是可以通过适当地调整蓝色发光叠层的蓝色发光层中的蓝色掺杂剂的三重态能级与磷光发光层中的磷光掺杂剂的三重态能级之间关系来提高器件的效率。因此，可以极大地提高发光器件和显示器件中的蓝光发射效率。此外，可以确保蓝色荧光掺杂剂的长
期使用并提高其效率，而无需使用由于其短寿命而难以使用的蓝色磷光掺杂剂。
[0094]
另外，在本发明的白色发光器件中，使蓝色掺杂剂的三重态能级等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级，由此提高蓝光发射效率，从而提高色温并实现丰富的颜色表现。结果，可以实现冷白光并确保稳定和改进的可见度。
[0095]
在下文中，将结合上述白色发光器件、薄膜晶体管和滤色器的配置来描述本发明的发光显示器件。
[0096]
图6是示出根据本发明的发光显示器件的截面视图。
[0097]
如图6中所示，本发明的发光显示器件1000包括设置在第一电极110与第二电极120(在图1和图2中，第二电极被示出为200)之间的有机叠层os，并且有机叠层os包括至少一个蓝色发光叠层s1或bs1/bs2以及其中堆叠有多个磷光发光层的磷光发光叠层s2或ps(参照图1或图2)。电荷生成层设置在蓝色发光叠层与磷光发光叠层之间。此外，空穴传输相关公共层和电子传输相关公共层被分别设置在蓝色发光叠层s1或bs1/bs2的蓝色发光层b eml或b eml1/b eml2之下和之上。磷光发光叠层包括磷光发光单元140。磷光发光单元140包括第一发光层至第三发光层141、142和143，该第一发光层至第三发光层发射波长从第一发光层141到第三发光层143逐渐缩短的光。空穴传输相关公共层和电子传输相关公共层分别设置在磷光发光单元140下方和上方。
[0098]
每个子像素通过设置在第一电极110与第二电极120之间的有机叠层os发射白光。滤色器109r、109g和109b设置在各个子像素的发光侧处，以便发射不同颜色的光。
[0099]
在所示示例中，薄膜晶体管阵列设置在发光侧处。来自第一电极110的光经由滤色器109r、109g和109b穿过衬底100。
[0100]
本发明的显示器件可以包括：衬底100，其具有多个子像素r_sp、g_sp、b_sp和w_sp；白色发光器件oled(参照图1和图2)，其通常设置在衬底100的子像素r_sp、g_sp、b_sp和w_sp中；薄膜晶体管tft，其设置在每个子像素中并连接至白色发光期间oled的第一电极110；以及滤色器层109r、109g和109b，所述滤色器层设置在至少一个子像素的第一电极110下方。
[0101]
尽管显示器件被示出为包括白色子像素w_sp，但是实施方式不限于此。白色子像素w_sp可以被省略，并且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。在一些情况下，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素可以由能够组合以表示白色的青色子像素、品红色子像素和黄色子像素代替。
[0102]
薄膜晶体管tft包括例如栅极电极102、半导体层104、连接至半导体层104的一侧的源极电极106a以及连接至半导体层104的相对侧的漏极电极106b。
[0103]
栅极绝缘膜103设置在栅极电极102与半导体层104之间。
[0104]
半导体层104可以由从由非晶硅、多晶硅、氧化物半导体及其组合组成的组中选择的材料形成。例如，当半导体层104由氧化物半导体形成时，可以进一步设置沟道保护层105以与半导体层104的上表面直接接触，从而防止对半导体层104的沟道部分的损坏。
[0105]
此外，薄膜晶体管tft的漏极电极106b可以在接触孔ct的区域中连接至第一电极110，接触孔ct被形成在第一保护膜107和第二保护膜108中。
[0106]
提供第一保护膜107以主要保护薄膜晶体管tft。滤色器层109r、109g和109b可以设置在第一保护膜107上。
[0107]
当多个子像素sp包括红色子像素r_sp、绿色子像素g_sp、蓝色子像素b_sp和白色子像素w_sp时，第一滤色器层至第三滤色器层109r、109g和109b中的每一个设置在除了白色子像素w_sp之外的对应的一个子像素中，以便针对每个波长透射已穿过第一电极110的白光。第二保护膜108被形成在第一电极110下方，以便覆盖第一滤色器层至第三滤色器层109r、109g和109b。第一电极110形成在除接触孔ct之外的第二保护膜108的表面上。
[0108]
此处，白色发光器件oled包括在透明的第一电极110与和第一电极110相对设置并且是反射性的第二电极120之间的有机叠层os，并且该白色发光器件oled通过第一电极110发光。
[0109]
此处，附图标记119表示堤部，并且堤部之间的“bh”表示堤部孔。在通过堤部孔打开的区域中执行光发射。堤部孔限定每个子像素的发光部分。
[0110]
图6中所示的显示器件是底部发光型显示器件。然而，本发明不限于底部发光型显示器件。通过将图6中所示的结构改变为使得滤色器层位于第二电极120上、使得反射金属被包括在第一电极110中并且使得第二电极120被形成为透明电极或者由半透射金属形成，可以将本发明的显示器件实现为顶部发光型显示器件。
[0111]
可替选地，可以省略滤色器层，并且第一电极110和第二电极120两者都可以形成为透明电极，从而实现透明有机发光器件。
[0112]
如图7中所示，每个子像素sp可以包括白色发光器件oled、驱动晶体管dt、多个开关晶体管和电容器cst。多个开关晶体管可以包括第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2。为了便于描述，图7仅示出了连接至第j数据线dj(j是两个或更多的整数)、第q参考电压线rq(q是两个或更多的整数)、第k栅极线gk(k是两个或更多的整数)和第k初始化线sek的像素p。
[0113]
白色发光器件oled利用通过驱动晶体管dt提供的电流发射光。白色发光器件oled的第一电极可以连接至驱动晶体管dt的源极电极，并且白色发光器件oled的第二电极可以连接至通过其提供第一电力电压的第一电力电压线vssl。第一电力电压线vssl可以是通过其提供低水平电力电压的低水平电压线。
[0114]
驱动晶体管dt设置在白色发光器件oled与第二电力电压线vddl之间，通过第二电力电压线vddl提供第二电力电压。驱动晶体管dt基于该驱动晶体管dt的栅极电极与源极电极之间的电压差来控制从第二电力电压线vddl流向白色发光器件oled的电流。驱动晶体管dt的栅极电极可以连接至第一开关晶体管st1的第一电极，驱动晶体管dt的源极电极可以连接至第二电力电压线vddl，并且驱动晶体管dt的漏极电极可以连接至白色发光器件oled的第一电极。第二电力电压线vddl可以是高水平电压线，通过该高水平电压线提供高水平电力电压。
[0115]
第一开关晶体管st1可以由第k栅极线gk的第k栅极信号导通，并且可以将第j数据线dj的电压提供至驱动晶体管dt的栅极电极。第一开关晶体管st1的栅极电极可以连接至第k栅极线gk，第一开关晶体管st1的源极电极可以连接至驱动晶体管dt的栅极电极，并且第一开关晶体管st1的漏极电极可以连接至第j数据线dj。
[0116]
第二开关晶体管st2可以由第k初始化线sek的第k初始化信号导通，并且可以将第q参考电压线rq连接至驱动晶体管dt的漏极电极。第二开关晶体管st2的栅极电极可以连接至第k初始化线sek，第二开关晶体管st2的第一电极可以连接至第q参考电压线rq，并且第
二开关晶体管st2的第二电极可以连接至驱动晶体管dt的漏极电极。
[0117]
电容器cst被形成在驱动晶体管dt的栅极电极与源极电极之间。电容器cst存储驱动晶体管dt的栅极电压与源极电压之间的差分电压。
[0118]
电容器cst的一个电极可以连接至驱动晶体管dt的栅极电极和第一开关晶体管st1的源极电极，并且电容器cst的另一电极可以连接至驱动晶体管dt的源极电极、第二开关晶体管st2的漏极电极和白色发光器件oled的第一电极。
[0119]
每个子像素p的驱动晶体管dt、第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2可以形成为薄膜晶体管。尽管在图3中示出了每个子像素p的驱动晶体管dt、第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2被形成为具有n型半导体特性的n型半导体晶体管，但是本发明的实施方式不限于此。也就是说，每个子像素p的驱动晶体管dt、第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2可以形成为具有p型半导体特性的p型半导体晶体管。
[0120]
根据本公开内容的一个实施方式的白色发光器件可以包括：衬底上的彼此面对的第一电极和第二电极；设置在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，第一叠层包括包含第一蓝色掺杂剂的第一发光层；以及设置在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，第二叠层包括包含红色掺杂剂的第二发光层、包含黄绿色掺杂剂的第三发光层以及包含绿色掺杂剂的第四发光层。第一蓝色掺杂剂的三重态能级可以等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级。
[0121]
在第二叠层中，绿色掺杂剂的三重态能级可以高于黄绿色掺杂剂的三重态能级，并且黄绿色掺杂剂的三重态能级可以高于红色掺杂剂的三重态能级。
[0122]
第一蓝色掺杂剂可以是荧光掺杂剂，以及红色掺杂剂、黄绿色掺杂剂和绿色掺杂剂可以是磷光掺杂剂。
[0123]
第一蓝色掺杂剂可以是基于硼的化合物。
[0124]
在一些情况下，第一蓝色掺杂剂可以是荧光掺杂剂，而绿色掺杂剂是磷光掺杂剂。
[0125]
白色发光器件还可以包括设置在第二叠层上的第二电荷生成层和第三叠层，第三叠层包括与第一发光层发射相同颜色的光的第五发光层。
[0126]
第五发光层可以包括与第一蓝色掺杂剂相同的第二蓝色掺杂剂。
[0127]
根据本公开内容的一个实施方式的发光显示器件可以包括：包括多个子像素的衬底；衬底上的多个子像素中的每个子像素处的第一电极；多个子像素上与第一电极相对的第二电极；多个子像素上的在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，第一叠层包括包含第一蓝色掺杂剂的第一发光层；以及多个子像素上的在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，第二叠层包括包含红色掺杂剂的第二发光层、包含黄绿色掺杂剂的第三发光层和包含绿色掺杂剂的第四发光层。第一蓝色掺杂剂的三重态能级可以等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级。
[0128]
在第二叠层中，绿色掺杂剂的三重态能级可以高于黄绿色掺杂剂的三重态能级，并且黄绿色掺杂剂的三重态能级可以高于红色掺杂剂的三重态能级。
[0129]
第一蓝色掺杂剂可以是荧光掺杂剂，并且其中，红色掺杂剂、黄绿色掺杂剂和绿色掺杂剂可以是磷光掺杂剂。
[0130]
第一蓝色掺杂剂可以是基于硼的化合物。
[0131]
发光显示器件还可以包括设置在第二叠层上的第二电荷生成层和第三叠层，第三
叠层包括与第一发光层发射相同颜色的光的第五发光层。
[0132]
第五发光层可以包括与第一蓝色掺杂剂相同的第二蓝色掺杂剂。
[0133]
发光显示器件还可以包括衬底与第一电极之间的滤色器层和薄膜晶体管，薄膜晶体管连接至第一电极。
[0134]
如根据以上描述明显的是，根据本发明的白色发光器件和包括其的发光显示器件具有以下效果。
[0135]
首先，虽然蓝色发光层位于与磷光发光层不同的叠层中，但可以通过适当地调整蓝色发光叠层的蓝色发光层中的蓝色掺杂剂的三重态能级与磷光发光层中的磷光掺杂剂的三重态能级之间的关系来提高器件的效率。因此，可以极大地提高发光器件和显示器件中的蓝光发射效率。此外，可以确保蓝色荧光掺杂剂的长期使用并提高其效率，而无需使用由于其短寿命而难以使用的蓝色磷光掺杂剂。
[0136]
其次，使蓝色掺杂剂的三重态能级等于或高于绿色掺杂剂的三重态能级，由此提高蓝光发射效率，从而提高色温并实现丰富的颜色表现。结果，可以实现冷白光并确保稳定和改进的可见度。
[0137]
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。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。