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TWI408993B - 白色有機發光裝置及其製造方法 - Google Patents

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TWI408993B
TWI408993B TW098131261A TW98131261A TWI408993B TW I408993 B TWI408993 B TW I408993B TW 098131261 A TW098131261 A TW 098131261A TW 98131261 A TW98131261 A TW 98131261A TW I408993 B TWI408993 B TW I408993B
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TW201023677A (en
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Sung Hoon Pieh
Chang Je Sung
Jeong Dae Seo
Sang Kyoon Kim
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Lg Display Co Ltd
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Description

白色有機發光裝置及其製造方法
本發明係關於一種有機發光裝置,特別是一種白色有機發光裝置及其製造方法,其中電洞傳送層之能階比鄰接電洞傳送層之磷光發光層之受激態能階高,用於增強電洞傳送層之發光效率,且無須額外的激子阻擋層(exciton blocking layer),並且磷光發光層中的摻雜含量(dopant content)被調整以避免出現色移(color shift)。
目前,資訊導向時代已經完全來臨,視覺上呈現電資訊訊號之顯示器領域已經得到高速發展,為了滿足此發展,已經發展的具有輕薄且低功率消耗之優良特性之各種平面顯示裝置正快速地替代目前的陰極射線管CRT。
至於平面顯示裝置之特別例子,有液晶顯示裝置LCD、電漿顯示裝置PDP、場發射顯示裝置FED以及有機發光裝置OLED。
平面顯示裝置中,因為有機發光裝置OLED不需要分離的光源,容易使得裝置緊湊,並且可清楚地顯示顏色,因此被視為具有競爭力之應用。
有機發光裝置OLED需要有機發光層,在習知技術中本質上透過沉積陰影遮罩而形成。
然而,如果陰影遮罩較大,由於重力原因,此陰影遮罩凹陷,難以多次使用,並且在有機發光層形成中出現缺陷,因此需要其他方法。
白色有機發光裝置作為用於替代陰影遮罩所建議的很多方法其中之一。
現在將描述白色有機發光裝置。
白色有機發光裝置在沉積的陽極與陰極之間包含若干複數層,在發光二極體之形成過程中沒有遮罩,其中包含有機發光層之有機膜使用彼此不同的材料在真空中連續被沉積。
白色有機發光裝置有很多應用之處,例如薄型光源、液晶顯示裝置中的背光單元或者應用彩色濾光片之全彩顯示裝置等。
白色有機發光裝置包含複數個發光層,透過分別應用不同顏色的摻雜物至發光層,彼此包含不同的顏色。然而,由於摻雜物本身的特性原因,發光層中包含的摻雜物的組成存在限制,並且因為發光層之混合物之重點在於產生白光,以在紅、綠與藍光波長區域以外的白光波長區域處具有均勻峰值之白色波長特性,當白色有機發光裝置包含彩色濾光片時,色彩重現比變差。此外,因為摻雜物的材料彼此不同,如果連續地使用白色有機發光裝置,則出現色移。
此外,因為電洞傳送層與發光層之能階在其介面處類似,三態激子(triplet exciton)通過介面以遷移至電洞傳送層,受激態之發光效率下降,如果提供激子阻擋層EBL以避免出現這種情況,則驅動電壓上升,製程步驟增加且壽命縮短,為產生最佳效率之白色有機發光裝置施加許多障礙。
因此,本發明提供一種白色有機發光裝置及其製造方法。
本發明之目的在於提供一種白色有機發光裝置及其製造方法,其中電洞傳送層之能階比鄰接電洞傳送層之磷光發光層之受激態能階高,以用於增強電洞傳送層之發光效率,無須額外的激子阻擋層,並且磷光發光層中的摻雜含量被調整以避免出現色移。
本發明其他的優點、目的和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述,並且本發明其他的優點、目的和特徵對於本領域的普通技術人員來說,可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其它優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份,得以實現和獲得。
為了獲得本發明的這些目的和其他優點,現對本發明作具體化和概括性的描述,本發明之一種白色有機發光裝置包含:陽極與陰極,彼此相對放置於基板上;電荷產生層,形成於陽極與陰極之間;第一堆疊層,位於陽極與電荷產生層間,包含第一電洞傳送層、用於發射藍光之第一發光層以及第一電子傳送層;以及第二堆疊層,位於電荷產生層與陰極之間,包含第二電洞傳送層、包含共同摻雜有磷光紅光與綠光摻雜物之主體之第二發光層以及第二電子傳送層,其中第二電洞傳送層包含之能階被設定為比第二發光層之三態受激態能階高。
第二傳送層包含之能階比第二發光層之三態受激態能階高0.01~0.4電子伏特。
例如,第二電洞傳送層係由以下化學式所示之包含非對稱結構之化合物形成。
其中R1係選自取代或非取代芳香基或雜環基。
詳細來說,R1係選自取代或非取代苯基、吡啶、萘、喹啉以及咔唑其中之一。
第二發光層之主體係選自具有至綠光摻雜物之高能量轉移比之複數種材料,紅光摻雜物係選自具有從綠光摻雜物之高能量轉移比並且具有與綠光摻雜物相似壽命之複數種材料,這樣即使時間流逝,整個波長之亮度降低至相同位準,沒有色調變化,從而適合顯示白光。
本發明之另一方面,一種白色有機發光裝置之製造方法包含以下步驟:形成陽極於基板上;透過連續堆疊第一電洞傳送層、用於發射藍光之第一發光層以及第一電子傳送層於包含陽極之基板上,形成第一堆疊層;形成電荷產生層於第一堆疊層上;透過連續地堆疊第二電洞傳送層、包含共同摻雜有磷光紅色與綠光摻雜物之主體之第二發光層以及第二電子傳送層於電荷產生層上,形成第二堆疊層;以及形成陰極於第二堆疊層之上,其中第二電洞傳送層包含能階,被設定為比第二發光層之三態受激態能階高。
可以理解的是,如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明,並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。
現在將結合附圖對本發明的特定實施方式作詳細說明。其中附圖中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。
「第1圖」所示係為本發明較佳實施例之白色有機發光裝置之剖面示意圖。
請參考「第1圖」,白色有機發光裝置包含:位於基板100上相對的陽極101與陰極140;位於陽極101與陰極140之間的第一堆疊層210;電荷產生層120以及第二堆疊層220。
陽極101係由透明電極例如氧化銦錫(Indium Tin Oxide;ITO)形成,陰極140係由反射材料例如鋁形成。由於上述方式排列之第一堆疊層210與第二堆疊層220各自發射的光線,影像被傳送至圖式之底側。
第一堆疊層210包含第一電洞轉移層(HIL)103、第一電洞傳送層(HTL)105、第一發光層110、第一電子傳送層(ETL)111以及第一電子注入層(EIL)113,連續堆疊於陽極101上側與電荷產生層120之間,第二堆疊層220包含第二電洞轉移層123、第二電洞傳送層125、第二發光層130、第二電子傳送層133以及第二電子注入層135,連續堆疊於電荷產生層120與陰極140之間。
第一發光層110係為具有藍光主體之發光層,包含具有藍色螢光組分或磷光組分之摻雜物,第二發光層130係為包含主體之單發光層,摻雜有磷光綠光與磷光紅光之摻雜物。
此實例中,當白光有機發光裝置被驅動時,第一發光層110與第二發光層130所發射的光線之混合效果可產生白色。
此情況下,第二電洞傳送層125被設定以具有比第二發光層130之三態激子之受激態之能階更高之能階。此實例中,第二電洞傳送層125被設定以具有比第二發光層130之三態激子之受激態之能階高0.01~0.4電子伏特之能階。此情況下,因為第二電洞傳送層125包含之能階比第二發光層130之能階高,可避免第二發光層130之三態激子轉變至第二電洞傳送層125,從而使發光效率下降。就是說,此情況下,第二電洞傳送層125用於傳送來自第二發光層130之電洞以及作為激子阻擋層,係為第二發光層130之獨特功能,激子阻擋層用於阻止三態激子到達。
參考「第1圖」描述本發明較佳實施例之白色有機發光裝置之製造方法。
請參考「第1圖」,在白色有機發光裝置之製造方法中,陽極形成於基板100之上。
然後,第一電洞轉移層103、第一電洞傳送層105、用於發射藍色之第一發光層110、第一電子傳送層111以及第一電子注入層113被連續堆疊於包含陽極101之基板上,以形成第一堆疊層210。
然後,電荷產生層120形成於第一堆疊層210上。
然後,第二電洞轉移層123、第二電洞傳送層125、包含被摻雜磷光綠光與磷光紅光摻雜物之一個主體之第二發光層130、第二電子傳送層133以及第二電子注入層135被連續堆疊於電荷產生層120上以形成第二堆疊層220。
然後,陰極140形成於第二堆疊層220上。
此情況下,第二電洞傳送層125之三態能階被設定比第二發光層130之受激態之能階高。
現在描述本發明之白色有機發光裝置之能量轉移機製。
「第2A圖」與「第2B圖」所示分別係為本發明與比較結構之白色有機發光裝置之第二堆疊層之各層能量偏移之示意圖。
「第2A圖」所示係為與「第1圖」之第二堆疊層同樣之第二電洞傳送層125之能階比第二發光層130之三態激子之受激態能階高之示意圖,「第2B圖」所示係為其中增加三態阻擋層(triplet blocking layer;TBL)之結構示意圖,當發光層230與鄰接的電洞傳送層225之能階與發光層230之三態激子之受激態能階類似時,三態阻擋層用於避免激子從發光層被引入電洞傳送層225。
與本發明之結構相同,在「第2B圖」中,電子傳送層233與電子注入層235形成於發光層230與陰極之間。本文中,「第2B圖」中還包含陽極201與陰極240。
與「第2B圖」相比,在「第2A圖」中,省略第一堆疊層與電荷產生層CGL 120。
「第3A圖」、「第3B圖」以及「第3C圖」所示分別係為本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層之能量轉移機製與比較結構之能量轉移機製之示意圖。
「第3A圖」所示係為與「第2A圖」對應之本發明第二堆疊層之結構實例,「第3B圖」所示係為發光層之受激態能階與鄰接發光層之電洞傳送層之能階類似之實例,「第3C圖」所示係為與「第2A圖」對應之結構實例中發光層與電洞傳送層之間的能量機製。
請參考「第3A圖」,第二發光層係為包含磷光主體材料130a之層,其中包含磷光綠光摻雜物(被稱為〞磷光綠光敏化劑〞)130b與磷光紅光摻雜物130c,其中如果第二發光層透過其中供應電流而受激,則磷光主體材料首先被激發,單態激子S1、三態激子T1以及磷光綠光摻雜物130b與磷光紅光摻雜物130c之單態激子S1與三態激子T1 Sg、Tg、Sr與Tr連續被激發,以發射綠光與紅光之混合光。此情況下,因為第二電洞傳送層125之能階比磷光主體材料130a之單態與三態激子高,磷光主體材料130a之單態激子與三態激子無法到達至第二電洞傳送層125,而是保留於發光層中以助於耦合電洞與電子,從而增強發光效率。
此實例中,第二電洞傳送層125之三態能階比發光層之磷光主體材料130a之三態激子之能階高,具有良好的電洞傳送特性,被設定具有比第二發光層之三態受激態能階之能階高0.01~0.4電子伏特之能階。
例如,第二電洞傳送層125係由以下化學式所示之非對稱結構之材料形成。
其中R1係選自取代或非取代芳香基或雜環(heterocyclic)基。
詳細地,R1可以選自取代或非取代苯基、吡啶(pyridine)、萘(naphthalene)、喹啉(quinoline)以及咔唑(carbazole)。
雖然「第2B圖」表示電洞傳送層225之能階比發光層之受激態能階高,當發光層之磷光主體材料230a、磷光綠光摻雜物(磷光綠光敏化劑)230b與磷光紅光摻雜物230c被組合時,此能階表示平均能階。如「第3B圖」與「第3C圖」所示,如果察看每一材料之能階,可知磷光主體材料230a之受激態能階比電洞傳送層225之能階高。此實例中,可知在「第3B圖」中,磷光主體材料230a之單態激子與三態激子被轉移至電洞傳送層225,並且在此實例中,用於發光之激子組分(constituent)逃逸至電洞傳送層以後,此激子組分則不可再次返回發光層。因此,隨著時間流逝,發光效率變得越來越低。
為了避免「第3B圖」所示之單態激子與三態激子被注入電洞注入層325,「第3C圖」中,三態阻擋層227被提供於發光層230與電洞傳送層225之間,用於避免激子從發光層230被注入至電洞傳送層225中。
然而,在「第3C圖」之實例中,由於三態阻擋層227之原因,雖然可避免激子逃逸至電洞傳送層225,但是提供額外的層增加了步驟,在發光層230之介面處人為多提供一個材料層提高了驅動電壓。可知包含「第3A圖」所示結構之本發明白色有機發光裝置具有第二電洞傳送層125,第二電洞傳送層125之能階比發光層之受激態高,因此本發明之白色有機發光裝置在發光效率、節約製程成本、避免功率消耗增加以及壽命方面有利。
「第4圖」所示係為當紅、綠、藍光摻雜物被增加至主體材料時紅、綠、藍光波長特性之圖形。
請參考「第4圖」,圖中從左至右分別表示當藍、綠、紅摻雜物被增加至主體材料時強度對波長之圖形。
從圖形可知,紅色波長之強度較低。在本發明之白色有機發光裝置中,綠光摻雜物與紅光摻雜物一同被混合以作為第二發光層,這樣綠光摻雜物導致受激態以發射綠光以後,因為綠光發射之單態與三態轉移能量至紅光摻雜物材料,從而增加發光效率,比引入單個紅光摻雜物高,因此當紅光與綠光摻雜物混合時,紅色的發光效率增加。
下方的表格1表示光線的驅動電壓與亮度。此實例中,當驅動電壓針對每一顏色之發光效率之預定位準被設定在3.6、3.9與4.8伏特之範圍時,測量亮度、量子效率QE與CIE坐標系統。
「第5圖」所示係為在紅光與綠光摻雜物被增加至本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層之發光層之實例中當綠光摻雜物之含量變化時之波長特性圖形。
「第5圖」表示當紅光摻雜物之含量固定在0.4%且綠光摻雜物之含量依照固定增量從5%改變至20%時第二堆疊層之發光效率之圖形。此實例中,如表格2所示,當驅動電壓保持在幾乎3.6~3.7伏特之相同範圍時,測量亮度、量子效率與CIE坐標系統。
請參考「第5圖」與表格2,可知在綠光摻雜物含量高於15%之實例中如果比較綠色與紅色之強度則紅光發光效率較高。此實例中,如前所述,因為綠光之單態與三態激子轉移能量至紅光摻雜物,因此引入綠光摻雜物不僅有助於綠光發射,還有助於紅光發射效率。
表格2
基於這些測試,在以下測試中,當綠光摻雜物之含量低於10%時,採用這些實例以使得綠光與紅光之發光效率一致。
「第6圖」所示係為在綠光與紅光摻雜物被增加至本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層之發光層之實例中波長特性隨激子阻擋層與紅光摻雜物含量之應用而變化之圖形。
「第6圖」表示當三態激子阻擋層TBL與紅光摻雜物之含量之應用變化為0.1%、0.2%與0.4%而在第二堆疊層中綠光摻雜物之含量被固定為10%時波長對強度之圖形(紅+綠光發射)。
請參考「第6圖」與表格3,可注意到紅光摻雜物的含量越高,紅色波長的強度越大,並且如果三態阻擋層被應用,則綠光發射之強度較高。最佳實例係為綠色與紅色具有相同或類似位準之發光強度。可注意到當大約0.2%的紅光摻雜物被引入時,綠色與紅色具有相似位準之發光強度。
基於以上測試,可判定第二堆疊層中紅色與綠色之含量被設定為0.2%與10%。
同時描述白色有機發光裝置之其他摻雜物之問題。
「第7圖」所示係為具有兩個堆疊層之白色有機發光裝置中其中分別增加綠光與橘光摻雜物之磷光發光層之發光特性之圖形。
「第7圖」係為2008年國際資訊顯示顯示研討會SID期刊中第39卷第818頁上所示白色有機發光裝置之特性圖形,圖中表示第一堆疊層包含藍光發光層且第二堆疊層包含主體材料與綠光及橘光摻雜物之實例,其中用●指示之曲線表示第一堆疊層中使用深藍色材料之例子,用▲指示之另一曲線表示第一堆疊層中使用淺藍色材料之例子。可知當使用深藍色材料時,藍光波長比其他顏色的波長更強。然而,可知無論第一堆疊層中是否使用具有一定發光位準之藍光發光材料,每一波長頻帶中出現寬闊的光線發射,且610奈米~700奈米之紅光波長中發光效率較差。就是說,可知當彩色濾光片被應用至白色有機發光裝置時,因為可看出紅、綠與藍色波長表現明顯不同的峰值,色彩重現比在紅色波長中相當差,且紅、綠與藍色之敏感性較差。
因為可以理解的是「第7圖」所示結構之問題在於在第二堆疊層中使用的綠光與橘光摻雜物,在本發明中,第二堆疊層中的橘光摻雜物被紅光摻雜物替代。
「第8圖」所示係為當綠光或紅光摻雜物被增加至白色有機發光裝置之第二堆疊層之第二發光層時以下實例之亮度特性之圖形,包含電洞傳送層具有低能階之實例、提供激子阻擋層之實例,以及電洞傳送層之能階比磷光發光層之三態受激時之能階高之實例。
「第8圖」表示第二發光層由主體材料形成且主體材料分別被增加0.2%之紅光摻雜物與10%的綠光摻雜物之測試例子。就是說,從曲線最低側連續向上,「第8圖」之曲線表示三個實例,分別為鄰接第二發光層之第二電洞傳送層之能階被設定為與第二發光層之受激態能階相似之實例,三態阻擋層被增加至第二發光層與第二電洞傳送層之介面之實例,以及第二電洞傳送層之材料被改變以使得第二電洞傳送層之能階比第二發光層之受激態能階高之實例。
請參考「第8圖」與下方之表格4,可注意到如果提供一般的電洞傳送層,雖然驅動電壓為3.4伏特,並不非常高,但是發光數量為39.9Cd/A、36.8lm/W、3988Cd/m2且發光效率為16.0%,較低。
如果三態阻擋層被增加至一般電洞傳送層與發光層之介面,與前述實例相比,雖然發光數量為45.5Cd/A,39.7lm/W,4550Cd/m2,且發光效率為18.4%,表現出上升,隨著驅動電壓上升至3.6伏特,可預料到功率消耗增加。
與此相反,在提供第二電洞傳送層之實例中,其中包含比本發明白色有機發光裝置之第二發光層之受激態能階高0.01~0.4電子伏特之能階,驅動電壓為3.2伏特、3.3伏特與3.0伏特,全部低於以上兩個實例,並且發光效率為20.6%、19.6%、21.3%,均表現得更高。
在全部實例中,CIE坐標系統表現出彼此相似之坐標。
「第9圖」表示當第一與第二堆疊層被提供至白色有機發光裝置時第二傳送層之電洞傳送層包含不同能階或者激子阻擋層被提供於磷光發光層之介面處之實例中亮度特徵對波長之圖形。
「第9圖」所示係為當第一與第二堆疊層被提供至白色有機發光裝置時之波長強度,表示藍光發光層被增加至參考「第8圖」所述之以上三個實例中第一堆疊層之狀態,三個實例即為鄰接第二發光層之第二電洞傳送層之能階被設定為與第二發光層之受激態能階相似之實例,三態阻擋層被增加至第二發光層與第二電洞傳送層之介面之實例,以及第二電洞傳送層之材料被改變以使得第二電洞傳送層之能階比第二發光層之受激態能階高之實例。
請參考「第9圖」,具有與本發明白色有機發光裝置相同之第一與第二堆疊層且第二電洞傳送層之能階比第二發光層之受激態能階高之實例中,可注意到藍、綠與紅光波長分別包含一致強度、清晰表現色彩之峰值以及類似的峰值。
請參考下方之表格5,還可注意到本發明之白色有機發光裝置包含比其他結構低之驅動電壓(6.4伏特),相反發光效率提高至29.3%。此實例中,可知發光強度為7cd/A、28.0lm/W、w797Cd/m2。在CIE坐標系統中,CIEx為0.366,CIEy為0.402。
「第10圖」所示係為之本發明白色有機發光裝置之亮度對波長隨老化改變之圖形。
「第10圖」從白色有機發光裝置之上部開始連續至底部表示每一波長之初始態強度之實例、老化大約為30%之實例以及老化大約為50%之實例。
請參考「第10圖」與下方之表格6,初始狀態、30%老化與50%老化表示在特定顏色強度未明顯降低,但是每一顏色中強度依照一致位準逐漸地降低。這意味著即使時間流逝,強度整體上降低。例如,如果僅僅紅色波長嚴重老化,如果試圖產生白光,除紅光以外的光線即綠光與藍光之發光效率將明顯不同,則表現色移。
因此,當第二發光層之主體係選自至綠光摻雜物具有高能量轉移比之材料,紅光摻雜物係選自從綠光摻雜物具有高能量轉移比並且具有與綠光摻雜物類似之壽命之材料,本發明之白色有機發光裝置適用於產生白色,這樣即使時間流逝,全部波長之亮度減少相同位準,沒有色調變化。就是說,分別發射彩色光線之摻雜物之壽命類似,使用這樣的摻雜物,從而即使時間流逝,僅僅光線的整體強度被降低,當每一波長降低至相同位準時,能夠感測白光,從而避免習知技術之兩個堆疊層之白色有機發光裝置中出現的色移。
如前所述,本發明之白色有機發光裝置及其製造方法具有以下優點。
在具有兩個堆疊層之白色有機發光裝置中,各自包含藍色發光層以及形成於陽極與陰極之間的綠色與紅色混合發光層,鄰接綠色與紅色混合發光層之電洞傳送層之能階被設定為比受激態能階高0.01~0.4電子伏特,用以避免受激態激子被引入電洞傳送層。因此,電洞傳送層完成電洞傳送功能且作為激子(單態與多態)阻擋層,則免除激子阻擋層,白色有機發光裝置不會增加製程步驟,並且可降低功率消耗。除此之外,發光層中保留的單態激子與三態激子部用於連續地發光,因此可提高發光效率。
除此以外,產生白光時,透過形成一個堆疊層作為包含藍光摻雜物之發光層以及另一堆疊層以包含適量的綠光與紅光摻雜物之主體材料,從而能夠在每一紅、綠與藍光波長區域表現一致峰值與不同尖峰,當應用彩色濾光片時可提高彩色重現比。
使用不同彩色摻雜物時使用具有相似壽命之摻雜物允許避免某個色彩的波長強度變差,從而避免色移。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內,所為之更動與潤飾,均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
100...基板
101...陽極
103...第一電洞轉移層
105...第一電洞傳送層
110...第一發光層
111...第一電子傳送層
113...第一電子注入層
120...電荷產生層
123...第二電洞轉移層
125...第二電洞傳送層
130...第二發光層
133...第二電子傳送層
135...第二電子注入層
140...陰極
210...第一堆疊層
220...第二堆疊層
201...陽極
225...電洞傳送層
230...發光層
233...電子傳送層
235...電子注入層
240...陰極
130a...磷光主體材料
130b...磷光綠光摻雜物
130c...磷光紅光摻雜物
230a...磷光主體材料
230b...磷光綠光摻雜物
230c...磷光紅光摻雜物
325‧‧‧電洞注入層
227‧‧‧三態阻擋層
第1圖所示係為本發明較佳實施例之白色有機發光裝置之剖面示意圖;
第2A圖與第2B圖所示分別係為本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層與比較結構之能量偏移之示意圖;
第3A圖至第3C圖所示分別係為本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層之能量轉移機製與比較結構之能量轉移機製之示意圖;
第4圖所示係為當紅、綠、藍光摻雜物被增加至主體材料(host material)時紅、綠、藍光波長特性之圖形;
第5圖所示係為綠光與紅光摻雜物被增加至本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層之發光層之實例中當綠光摻雜物之含量被改變時的波長特性之圖形;
第6圖所示係為在綠光與紅光摻雜物被增加至本發明白色有機發光裝置之第二堆疊層之發光層之實例中波長特性隨激子阻擋層與紅光摻雜物含量之應用變化之圖形;
第7圖所示係為在具有兩個堆疊層之白色有機發光裝置中分別被增加綠光與橘光摻雜物之磷光發光層之發光特性之圖形;
第8圖所示係為當綠光或紅光摻雜物被增加至白色有機發光裝置之第二堆疊層之第二發光層時電洞傳送層具有低能階之實例、提供激子阻擋層之實例以及電洞傳送層包含之能階比磷光發光層之三態受激時之能階高之實例之亮度特性圖形;
第9圖所示係為當第一與第二堆疊層被提供至白色有機發光裝置時第二傳送層之電洞傳送層包含不同能階或者激子阻擋層被提供至磷光發光層之介面處之實例中亮度特性對波長之圖形;以及
第10圖所示係為本發明之白色有機發光裝置之亮度對波長隨老化而變化之圖形。
100...基板
101...陽極
103...第一電洞轉移層
105...第一電洞傳送層
110...第一發光層
111...第一電子傳送層
113...第一電子注入層
120...電荷產生層
123...第二電洞轉移層
125...第二電洞傳送層
130...第二發光層
133...第二電子傳送層
135...第二電子注入層
140...陰極
210...第一堆疊層
220...第二堆疊層

Claims (7)

  1. 一種白色有機發光裝置,包含:一陽極與一陰極,彼此相對放置於一基板上;一電荷產生層,形成於該陽極與該陰極之間;一第一堆疊層,位於該陽極與該電荷產生層之間,包含一第一電洞傳送層、用於發射一藍光之一第一發光層以及一第一電子傳送層;以及一第二堆疊層,位於該電荷產生層與該陰極之間,包含一第二電洞傳送層、包含共同摻雜有磷光紅光與綠光摻雜物之一主體之一第二發光層以及一第二電子傳送層,其中該第二電洞傳送層包含之一能階被設定為比該第二發光層之一三態受激態能階高,其中該第二傳送層包含之該能階比該第二發光層之該三態受激態能階高0.01~0.4電子伏特。
  2. 如請求項第1項所述之白色有機發光裝置,其中該第二電洞傳送層係由以下化學式所示之包含一非對稱結構之一化合物形成。 其中R1係選自一取代或非取代芳香基或一雜環基。
  3. 如請求項第2項所述之白色有機發光裝置,其中R1係選自一取代或非取代苯基、吡啶(pyridine)、萘(naphthalene)、喹啉(quinoline)以及咔唑(carbazole)其中之一。
  4. 如請求項第1項所述之白色有機發光裝置,其中該第二發光層之該主體係選自具有至該綠光摻雜物之一高能量轉移比之複數種材料,並且該紅光摻雜物係選自具有從該綠光摻雜物之一高能量轉移比並且具有與該綠光摻雜物相似壽命之複數種材料。
  5. 一種白色有機發光裝置之製造方法,包含以下步驟:形成一陽極於一基板上;透過連續堆疊一第一電洞傳送層、用於發射一藍光之一第一發光層以及一第一電子傳送層於包含該陽極之該基板上,形成一第一堆疊層;形成一電荷產生層於該第一堆疊層上;透過連續地堆疊一第二電洞傳送層、包含共同摻雜有磷光紅色與綠光摻雜物之一主體之一第二發光層以及一第二電子傳送層於該電荷產生層上,形成一第二堆疊層;以及形成一陰極於該第二堆疊層之上,其中該第二電洞傳送層包含一能階,被設定為比該第二發光層之一三態受激態能階高,其中該第二傳送層包含一能階,被設定為比該第二發光層 之該三態受激態能階高0.01~0.4電子伏特。
  6. 如請求項第5項所述之白色有機發光裝置之製造方法,其中該第二電洞傳送層係由以下化學式1所示之具有一非對稱結構之一化合物形成。 其中R1係選自一取代或非取代芳香基或一雜環基。
  7. 如請求項第6項所述之白色有機發光裝置之製造方法,其中R1係選自一取代或非取代苯基、吡啶(pyridine)、萘(naphthalene)、喹啉(quinoline)以及咔唑(carbazole)其中之一。
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Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10700141B2 (en) 2006-09-29 2020-06-30 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Method and apparatus for infrared detection and display
KR101351410B1 (ko) * 2009-09-29 2014-01-14 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
WO2011066396A2 (en) 2009-11-24 2011-06-03 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for sensing infrared radiation
KR101135536B1 (ko) * 2010-02-05 2012-04-17 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 장치
KR101135541B1 (ko) * 2010-04-01 2012-04-13 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 장치
MX2012013643A (es) 2010-05-24 2013-05-01 Univ Florida Metodo y aparato para proporcionar una capa de bloqueo de carga en un dispositivo de conversion ascendente de infrarrojo.
WO2011153262A2 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 Regents Of The University Of Minnesota Organic light emitting devices having graded emission regions
JP5783780B2 (ja) * 2010-06-03 2015-09-24 キヤノン株式会社 表示装置
KR20120041460A (ko) 2010-10-21 2012-05-02 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광소자
KR101351417B1 (ko) * 2010-10-26 2014-01-14 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
KR101715857B1 (ko) * 2010-12-24 2017-03-13 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
KR101419247B1 (ko) * 2010-12-28 2014-07-16 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치
JP6062636B2 (ja) * 2011-03-10 2017-01-18 ローム株式会社 有機el装置
US9105873B2 (en) * 2011-03-24 2015-08-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Organic electroluminescent element
JP6108664B2 (ja) * 2011-04-04 2017-04-05 ローム株式会社 有機el装置
TWI505524B (zh) * 2011-05-20 2015-10-21 Au Optronics Corp 有機電激發光光源
JP6502093B2 (ja) 2011-06-30 2019-04-17 ユニバーシティ オブ フロリダ リサーチ ファンデーション インコーポレーティッド 利得を伴って赤外線放射を検出する方法および装置
CN103022370B (zh) * 2011-09-20 2016-02-03 乐金显示有限公司 白色有机发光装置
KR101451586B1 (ko) * 2011-09-20 2014-10-16 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
KR101419249B1 (ko) * 2011-10-12 2014-07-17 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자
CN103107288B (zh) * 2011-11-10 2016-02-03 乐金显示有限公司 白光有机发光器件和使用白光有机发光器件的显示装置
KR101511552B1 (ko) * 2011-11-10 2015-04-13 엘지디스플레이 주식회사 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치
CN102856350B (zh) * 2012-08-28 2016-01-06 江苏三月光电科技有限公司 全色oled显示器
US9425422B2 (en) * 2012-09-12 2016-08-23 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device
KR101941453B1 (ko) * 2012-09-28 2019-01-23 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
CN102931213A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 李崇 顶发光全色oled显示器
CN103022365B (zh) * 2012-12-18 2015-08-05 中国科学院长春应用化学研究所 白色有机电致发光器件及其制备方法
KR102023943B1 (ko) * 2012-12-28 2019-09-23 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN103915470B (zh) * 2012-12-31 2016-12-07 乐金显示有限公司 有机发光显示装置
KR102047279B1 (ko) * 2013-01-24 2019-11-22 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN104037346A (zh) * 2013-03-06 2014-09-10 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
KR102763019B1 (ko) * 2013-05-16 2025-02-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR102071630B1 (ko) 2013-06-10 2020-01-31 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 장치
KR102098738B1 (ko) * 2013-07-09 2020-06-01 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
DE102013111552A1 (de) * 2013-10-21 2015-04-23 Osram Oled Gmbh Organisches lichtemittierendes Bauelement
KR102060018B1 (ko) 2013-11-26 2019-12-30 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 장치
KR102101202B1 (ko) * 2013-12-30 2020-04-17 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치
JP2015231018A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社ジャパンディスプレイ 有機el表示装置
US10700294B2 (en) 2014-10-30 2020-06-30 Changchun Institute Of Applied Chemistry, Chinese Academy Of Sciences Blue organic electroluminescent device and preparation method thereof
CN104270847B (zh) 2014-10-30 2016-09-28 中国科学院长春应用化学研究所 一种白色有机电致发光器件及其制备方法
EP3308113A4 (en) 2015-06-11 2019-03-20 University of Florida Research Foundation, Incorporated MONODISPERSES, IR ABSORBENT NANOPARTICLES AND RELATED METHODS AND DEVICES
JP2018156721A (ja) * 2015-07-14 2018-10-04 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および電子機器
KR102331042B1 (ko) * 2015-08-31 2021-11-24 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102362839B1 (ko) 2015-10-28 2022-02-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자, 그 유기 발광 소자의 제조방법 및 이를 포함하는 유기 발광 표시장치
CN105576146B (zh) * 2016-03-23 2017-09-26 京东方科技集团股份有限公司 发光器件及其制造方法和显示装置
CN105679956A (zh) * 2016-04-05 2016-06-15 深圳市华星光电技术有限公司 有机电致发光器件及显示装置
CN107204399A (zh) * 2017-04-17 2017-09-26 广东工业大学 一种模拟太阳光的有机电致发光器件
CN107302058A (zh) * 2017-05-23 2017-10-27 广东工业大学 一种非掺杂白光发光层串联有机电致发光器件
CN109285953B (zh) * 2017-07-21 2020-10-30 上海和辉光电股份有限公司 一种有机发光显示面板和电子设备
CN107403872A (zh) * 2017-07-24 2017-11-28 广东工业大学 一种串联oled
US11056540B2 (en) 2019-03-12 2021-07-06 Universal Display Corporation Plasmonic PHOLED arrangement for displays
CN113805379A (zh) * 2020-06-17 2021-12-17 北京小米移动软件有限公司 显示屏及其制备方法、装置、显示方法及装置和介质
GB202010090D0 (en) * 2020-07-01 2020-08-12 Savvy Science Improved light emitting devices
KR102906667B1 (ko) * 2020-12-31 2025-12-31 엘지디스플레이 주식회사 백색 발광 소자 및 이를 포함한 발광 표시 장치
CN114864839B (zh) * 2022-07-08 2022-11-01 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019413A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Eastman Kodak Co 有機発光ダイオード(oled)デバイス
TWI228325B (en) * 2004-06-01 2005-02-21 Lightronik Technology Inc White organic electroluminescent instrument
TW200714132A (en) * 2005-06-01 2007-04-01 Univ Princeton Fluorescent filtered electrophosphorescence
TW200746898A (en) * 2006-04-27 2007-12-16 Eastman Kodak Co Electroluminescent devices including organic EIL layer

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100483986B1 (ko) * 2002-06-20 2005-04-15 삼성에스디아이 주식회사 인광 재료의 혼합물을 발광 재료로 사용한 고분자 유기전계 발광 소자
JP2008098582A (ja) * 2006-10-16 2008-04-24 Rohm Co Ltd 有機el素子
KR101316752B1 (ko) 2007-05-31 2013-10-08 삼성디스플레이 주식회사 백색 유기발광소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019413A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Eastman Kodak Co 有機発光ダイオード(oled)デバイス
TWI228325B (en) * 2004-06-01 2005-02-21 Lightronik Technology Inc White organic electroluminescent instrument
TW200714132A (en) * 2005-06-01 2007-04-01 Univ Princeton Fluorescent filtered electrophosphorescence
TW200746898A (en) * 2006-04-27 2007-12-16 Eastman Kodak Co Electroluminescent devices including organic EIL layer

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Publication number Publication date
KR20100062169A (ko) 2010-06-10
KR101584990B1 (ko) 2016-01-13
US7994498B2 (en) 2011-08-09
US20100133522A1 (en) 2010-06-03
CN101752509A (zh) 2010-06-23
TW201023677A (en) 2010-06-16
CN101752509B (zh) 2012-07-04

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