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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische lichtemittierende Vorrichtung und insbesondere eine organische lichtemittierende Vorrichtung, die so konfiguriert ist, dass sie in einer Vielzahl von Stapeln, in denen der optische Abstand (beispielsweise die optische Dicke) mittels der Dicke jeder Emissionsschicht in jedem Stapel eingestellt ist, die Struktur der Emissionsschicht geändert wird, um die Treiberspannung (beispielsweise die Betriebsspannung) zu reduzieren und deren Lebensdauer zu erhöhen, und eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die diese verwendet.
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Diskussion des Standes der Technik
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In letzter Zeit hat sich mit dem Aufkommen des Informationszeitalters das Gebiet der Anzeigen, die elektrisch übertragene Informationssignale visuell anzeigen, schnell entwickelt. In Reaktion darauf wurden verschiedene Arten von Flachbildschirmvorrichtungen mit ausgezeichneten Eigenschaften, wie eine geringe Dicke, ein geringes Gewicht und ein niedriger Energieverbrauch, entwickelt und haben bestehende Kathodenstrahlröhren (CRTs) schnell ersetzt.
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Repräsentative Beispiele solcher Flachbildschirmvorrichtungen können eine Flüssigkristallanzeige (LCD) -Vorrichtung, eine Plasmaanzeigepanel- (PDP) -Vorrichtung, eine Feldemissionsanzeige (FED) -Vorrichtung und eine organische lichtemittierende Anzeige (OLED) -Vorrichtung aufweisen.
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Von diesen wird die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung als eine konkurrenzfähige Anwendung angesehen, da sie keine separate Lichtquelle benötigt und eine Realisierung eines kompakten Vorrichtungsdesigns und einer leuchtenden Farbanzeige ermöglicht.
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Eine solche organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung weist organische lichtemittierende Vorrichtungen auf, die unabhängig voneinander auf einer pro-Sub-Pixel-Basis angesteuert werden. Jede organische lichtemittierende Vorrichtung weist eine Anode, eine Kathode und eine Vielzahl von organischen Schichten auf, die zwischen der Anode und der Kathode vorgesehen (anders ausgedrückt, bereitgestellt) sind.
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Die organischen Schichten weisen eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine organische Emissionsschicht und eine Elektrodentransportschicht auf, die aufeinanderfolgend von der Anode ausgehend angeordnet sind. In der organischen Emissionsschicht werden Elektronen und Löcher kombiniert, um Exzitonen zu erzeugen. Wenn die Exzitonen in den Grundzustand fallen, wird Licht von der organischen lichtemittierenden Vorrichtung erzeugt. Die anderen Schichten unterstützen den Transport von Löchern oder Elektronen zu der organischen Emissionsschicht.
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In der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung ist jedes Sub-Pixel für die Farbanzeige in rote, grüne und blaue Sub-Pixel aufgeteilt. Eine organische Emissionsschicht mit einer Farbe, die der Farbe jedes Sub-Pixels entspricht, ist in jedem Sub-Pixel ausgebildet. Allgemein wird ein Abscheidungsverfahren unter Verwendung einer Lochmaske verwendet, um die organische Emissionsschicht zu bilden.
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Im Folgenden wird eine organische lichtemittierende Vorrichtung mit einer allgemeinen Einzelstapelstruktur beschrieben.
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1 ist eine Schnittansicht, die eine organische lichtemittierende Vorrichtung mit einer allgemeinen Einzelstapelstruktur zeigt.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung mit der allgemeinen Einzelstapelstruktur der Bereich eines Substrats 10 in rote, grüne und blaue Sub-Pixel unterteilt.
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Jedes Sub-Pixel ist mit einer Anode 11 versehen, und eine Lochinjektionsschicht 12 (engl. hole injection layer, HIL) und eine Lochtransportschicht 13 (engl. hole transport layer, HTL) sind aufeinanderfolgend auf der Anode 11 vorgesehen.
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Da die Emissionsschichten (engl. emission layer, EML), die an jeweiligen Farb-Sub-Pixeln auf dem Substrat vorgesehen sind, unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, unterscheiden sich jedoch ihre Resonanzbedingungen voneinander. Folglich ist es notwendig, den optimalen Abstand für die Lichtemission zwischen der Anode und der Kathode unterschiedlich einzustellen. Zu diesem Zweck sind für das rote Sub-Pixel, dessen optischer Abstand weit entfernt von der Anode sein soll, und das grüne Sub-Pixel, dessen optischer Abstand geringer ist als der des roten Sub-Pixels, aber größer ist als der des blauen Sub-Pixels, eine erste Hilfslochtransportschicht 14 und eine zweite Hilfslochtransportschicht 15, die unterschiedliche Höhen aufweisen, auf der Lochtransportschicht 13 vorgesehen.
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Eine Elektronenblockadeschicht 16 (engl. electron blocking layer, EBL)ist üblicherweise auf der Lochtransportschicht 13 vorgesehen, einschließlich der ersten und der zweiten Hilfslochtransportschicht 14 und 15 und einer Rotes-Licht-Emissionsschicht 17, einer Grünes-Licht-Emissionsschicht 18 und einer Blaues-Licht-Emissionsschicht 19 sind für die jeweiligen Sub-Pixel vorgesehen.
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Nachfolgend sind eine Elektronentransportschicht 20 (engl. electron transport layer, ETL), eine Elektroneninjektionsschicht 21 (engl. electron injection layer, EIL) und eine zweite Elektrode 22 gemeinsam auf jeder der Emissionsschichten 17, 18 und 19 vorgesehen.
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In der organischen lichtemittierenden Vorrichtung mit der allgemeinen Einzelstapelstruktur, die in 1 gezeigt ist, kann die Effizienz einer einzelnen Emissionsschicht in dem Stapel begrenzt sein, und der Farbraum kann unzureichend ist. In den letzten Jahren wurde daher eine Struktur vorgeschlagen, bei der eine Vielzahl von Stapeln auf einer pro-Farb-Sub-Pixel-Basis vorgesehen ist, um Farbe darzustellen.
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In einer Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Stapeln zum Emittieren von Licht mit der gleichen Farbe muss jedoch der optische Abstand aufgrund der Vielzahl von Stapeln anders als bei einem einzelnen Stapel definiert werden, wodurch es notwendig ist, die Struktur der Schichten zu ändern.
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Bisher wurde die Lichtemissionseffizienz unter Verwendung bekannter Materialien oder durch die Wiederholung eines einzelnen Stapels nicht ausreichend erreicht. Folglich wird an einer Mehrstapelstruktur mit einer ausreichenden Lichtemissionseffizienz geforscht.
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EP 2 899 768 A1 beschreibt eine organische lichtemittierende Vorrichtung, die ein rotes Pixel, das eine erste rote Emissionsschicht und eine zweite rote Emissionsschicht, die rotes Licht emittieren, aufweist, ein grünes Pixel, das eine erste grüne Emissionsschicht und eine zweite grüne Emissionsschicht, die grünes Licht emittieren, aufweist, ein blaues Pixel, das eine erste blaue Emissionsschicht und eine zweite blaue Emissionsschicht, die blaues Licht emittieren, aufweist, eine erste Elektrode, die als reflektierende Elektrode ausgebildet ist, und eine zweite Elektrode, die als durchlässige oder halbdurchlässige Elektrode ausgebildet ist, aufweist.
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WO 2016 / 051 309 A1 beschreibt ein lichtemittierendes Element, das ein Elektrodenpaar und eine EL-Schicht zwischen dem Elektrodenpaar aufweist, wobei die EL-Schicht eine erste organische Verbindung, eine zweite organische Verbindung und ein Gastmaterial aufweist. Darin emittiert die erste organische Verbindung bei Raumtemperatur eine thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz, das Gastmaterial emittiert Fluoreszenz, ein HOMO-Energieniveau der ersten organischen Verbindung ist höher oder gleich einem HOMO-Energieniveau der zweiten organischen Verbindung und ein LUMO-Energieniveau der ersten organischen Verbindung ist kleiner oder gleich einem LUMO- Energieniveau der zweiten organischen Verbindung.
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DE 11 2013 001 468 T5 beschreibt eine lichtemittierende Vorrichtung, in der Energieübertragung durch den Förster-Mechanismus erzielt wird, indem eine Emissionswellenlänge eines Moleküls, das Energie abgibt, einen Peak des lokalen Maximums auf der Seite der längsten Wellenlänge eines Graphen überlappt, welcher durch Multiplizieren eines Absorptionsspektrums eines Moleküls, das Energie empfängt, mit der vierten Potenz einer Wellenlänge ermittelt wird.
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US 2015 / 0 333 296 A1 beschreibt eine organische lichtemittierende Vorrichtung, die umfasst: eine organische Emissionsschicht, die zwischen einer ersten Elektrode und einer zweiten Elektrode und in mehreren Subpixelbereichen angeordnet ist; eine Vielzahl von Elektrolumineszenzeinheiten, die die organische Emissionsschicht enthalten und durch Stapeln gebildet werden; und eine Ladungserzeugungsschicht zwischen den mehreren Elektrolumineszenzeinheiten, wobei die Ladungserzeugungsschichten, die jeweils in der Vielzahl von Subpixelbereichen angeordnet sind, eine Stufe aufweisen und an verschiedenen Positionen ausgebildet sind, und die zweiten Elektroden, die jeweils in den mehreren Subpixelbereichen angeordnet sind, eine Stufe aufweisen und an verschiedenen Positionen gebildet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine organische lichtemittierende Vorrichtung und eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung verwendend dieselbe gerichtet, die Technik im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen des Standes vermeiden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine organische lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, die so konfiguriert ist, dass in einer Mehrzahl von Stapeln, in denen der optische Abstand unter Verwendung der Dicke einer Emissionsschicht eingestellt wird, die Struktur der Emissionsschicht geändert wird, um die Treiberspannung zu reduzieren und die Lebensdauer derselben zu erhöhen, und eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die diese verwendet.
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Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise für den Durchschnittsfachmann bei der Prüfung des Folgenden offensichtlich oder können aus dem Ausführen der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erreicht werden, die insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen hiervon sowie in den beigefügten Zeichnungen dargelegt sind.
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Eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und eine sie verwendende organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung sind so konfiguriert, dass bei einer Doppelstapelstruktur mit verbesserter Lichtemissionseffizienz, der optische Abstand unter Verwendung der Dicke der Emissionsschichten eingestellt wird und zwei organische Hosts sind für jede der Emissionsschichten vorgesehen, um Trägerausgleich zu erreichen, wodurch die Lebensdauer davon verbessert wird.
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Um diese Ziele und andere Vorteile zu erreichen, und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie hierin ausgeführt und ausführlich beschrieben, werden eine organische lichtemittierende Vorrichtung und eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereitgestellt. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und eine weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung liefern sollen.
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Figurenliste
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Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu vermitteln und in diese Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen ist:
- 1 eine Schnittansicht, die eine organische lichtemittierende Vorrichtung mit einer allgemeinen Einzelstapelstruktur zeigt;
- 2 eine Schnittansicht, die eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 3 ein Banddiagramm, das eine Emissionsschicht von 2 und daran angrenzende Schichten zeigt;
- 4 eine Ansicht, die die Änderung einer Lichtemissionsverteilungskurve der Emissionsschicht von 3 im Laufe der Zeit zeigt;
- 5 eine Schnittansicht, die eine Stapelstruktur eines Pixels in einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- 6 ein Diagramm, das die Lebensdauer des Vergleichsbeispiels und der Beispiele in Abhängigkeit von der Änderung der Leuchtdichte zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, wie sie erreicht werden, werden unter Bezugnahme auf Ausführungsformen deutlich, die nachfolgend ausführlich in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die nachstehend offenbarten Ausführungsformen beschränkt und kann in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, so dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und der Umfang dem Fachmann vollständig vermittelt wird. Der Umfang der vorliegenden Erfindung sollte durch die Ansprüche definiert sein.
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In den Zeichnungen sind zum Erklären der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Beispiel die veranschaulichte Form, Größe, Verhältnis, Winkel und Anzahl beispielhaft angegeben und sind somit nicht beschränkend für die Offenbarung der vorliegenden Erfindung. In der gesamten vorliegenden Beschreibung bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Bestandteile. Zusätzlich wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hierin enthalten sind, weggelassen, wenn es den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher unklar machen kann. Die Begriffe „aufweisen“, „enthalten“ und/oder „haben“, die in dieser Beschreibung verwendet werden, schließen das Vorhandensein oder die Hinzufügung anderer Elemente nicht aus, sofern sie nicht zusammen mit dem Begriff „nur“ verwendet werden. Die Singularformen sollen auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt.
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Bei der Interpretation von Bestandteilen, die in den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, werden die Bestandteile so interpretiert, dass sie einen Fehlerbereich aufweisen, selbst wenn es keine explizite Beschreibung davon gibt.
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In der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können, wenn Positionsbeziehungen beschrieben werden, zum Beispiel, wenn die Positionsbeziehung zwischen zwei Teilen unter Verwendung von „auf“, „über“, „unter“, „abseits“ oder ähnliches beschrieben wird, sich ein oder mehrere andere Teile zwischen den beiden Teilen befinden, sofern nicht der Begriff „direkt“ oder „eng“ damit verwendet wird.
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In der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird, wenn zeitliche Beziehungen beschrieben werden, zum Beispiel, wenn die zeitliche Beziehung zwischen zwei Aktionen unter Verwendung von „nach“, „nachfolgend“, „nächstes“, „vorher“ oder dergleichen, brauchen die Aktionen nicht aufeinander folgend auftreten, es sei denn, der Ausdruck „sofort“ oder „direkt“ wird damit verwendet.
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In der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können, obwohl Begriffe wie zum Beispiel „erste“ und „zweite“ verwendet werden, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Begriffe lediglich verwendet sein, um dieselben oder ähnliche Elemente voneinander zu unterscheiden. Daher kann in der vorliegenden Beschreibung ein Element, das durch „erstes“ modifiziert ist, innerhalb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung das gleiche sein wie ein Element, das durch „zweites“ modifiziert ist, sofern nichts anderes erwähnt ist.
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Die jeweiligen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können teilweise oder vollständig miteinander gekoppelt und miteinander kombiniert werden, und verschiedene technische Verbindungen dazwischen und Betriebsverfahren davon sind möglich. Diese verschiedenen Ausführungsformen können unabhängig voneinander ausgeführt werden oder können in Verbindung miteinander ausgeführt werden.
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In dieser Beschreibung meinen das „niedrigste unbesetzte Molekülorbital (LUMO) -Energieniveau“ und das „höchste besetzte Molekülorbital (HOMO) -Energieniveau“ jeder Schicht, das LUMO-Energieniveau und das HOMO-Energieniveau des Materials, das den größten Gewichtsprozentsatz der entsprechenden Schicht einnimmt, zum Beispiel ein Hostmaterial, es sei denn, sie werden als das LUMO-Energieniveau und das HOMO-Energieniveau eines Dotierstoffs bezeichnet, das in der entsprechenden Schicht dotiert ist.
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In dieser Beschreibung kann das „HOMO-Energieniveau“ das Energieniveau sein, das mittels eines Zyklovoltammetrie (CV) -Verfahrens gemessen wird, welches das Energieniveau von einem Potentialwert relativ zu einer Referenzelektrode mit einem bekannten Potentialwert bestimmt. Zum Beispiel kann das HOMO-Energieniveau eines beliebigen Materials gemessen werden, indem als Referenzelektrode Ferrocen verwendet wird, das einen bekannten Oxidationspotentialwert und einen bekannten Reduktionspotentialwert aufweist.
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In dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „dotiert“, dass ein Material irgendeiner Schicht, das physikalische Eigenschaften (z. B. N-Typ und P-Typ oder ein organisches Material und ein anorganisches Material) aufweist, sich von dem Material unterscheidet, das den größten Gewichtsprozentsatz der entsprechenden Schicht einnimmt, dem Material, das den größten Gewichtsprozentsatz ausmacht, in einer Menge hinzugefügt wird, die einem Gewichtsprozentsatz von weniger als 10% entspricht. Mit anderen Worten: eine „dotierte“ Schicht ist eine Schicht, in der ein Host-Material und ein Dotierstoff-Material einer beliebigen Schicht unter Berücksichtigung ihrer Gewichtsprozente voneinander unterscheidbar sind. Darüber hinaus bezieht sich der Begriff „undotiert“ auf alle Fälle außer dem Fall, der dem Begriff „dotiert“ entspricht. Wenn beispielsweise eine Schicht aus einem einzigen Material gebildet ist oder aus einer Mischung von Materialien mit den gleichen oder ähnlichen Eigenschaften gebildet ist, zählt die Schicht als eine „undotierte“ Schicht. Wenn zum Beispiel mindestens einer der Bestandteile irgendeiner Schicht (zum Beispiel mindestens ein in der Schicht enthaltenes Material) vom P-Typ ist und nicht alle anderen Bestandteile (z.B. Materialien) der Schicht vom N-Typ sind, zählt die Schicht als eine „undotierte“ Schicht. Wenn zum Beispiel mindestens einer der Bestandteile irgendeiner Schicht ein organisches Material ist und nicht alle anderen Bestandteile der Schicht ein anorganisches Material sind, zählt die Schicht als eine „undotierte“ Schicht. Wenn zum Beispiel alle Bestandteile irgendeiner Schicht organische Materialien sind, mindestens einer der Bestandteile vom N-Typ ist, mindestens ein anderer Bestandteil vom P-Typ ist und der Gewichtsanteil des N-Typ-Materials weniger als 10% oder der Gewichtsanteil des P-Typ-Materials weniger als 10% beträgt, dann zählt die Schicht als eine „dotierte“ Schicht.
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In dieser Beschreibung wird ein Elektrolumineszenz (EL) -Spektrum berechnet durch Multiplizieren (1) eines Photolumineszenz- (PL) -Spektrums, das die inhärenten Eigenschaften eines emittierenden Materials beispielsweise eines Dotierstoffmaterials oder eines Host-Materials, das in einer organischen Emissionsschicht enthalten ist, anwendet, durch (2) ein Auskopplungs- oder Emittanzspektrum, das durch die Struktur und die optischen Eigenschaften eines organischen lichtemittierenden Elements vorgegeben ist, einschließlich der Dicken von organischen Schichten, wie zum Beispiel einer Elektronentransportschicht.
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In dieser Beschreibung bedeutet ein Stapel eine Einheitsstruktur, die organische Schichten wie eine Lochtransportschicht und eine Elektronentransportschicht und eine organische Emissionsschicht, die zwischen der Lochtransportschicht und der Elektronentransportschicht angeordnete ist, aufweist. Die organischen Schichten können ferner eine Lochinjektionsschicht, eine Elektronenblockadeschicht, eine Lochblockadeschicht und eine Elektroneninjektionsschicht aufweisen und können ferner andere organische Schichten gemäß der Struktur oder dem Design einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung aufweisen.
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2 ist eine Schnittansicht, die eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist ein Banddiagramm, das eine Emissionsschicht von 2 und daran angrenzenden Schichten zeigt und 4 ist eine Ansicht, die die Änderung einer Lichtemissionsverteilungskurve der Emissionsschicht von 3 im Laufe der Zeit zeigt.
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Wie in 2 gezeigt ist, weist die organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine erste Elektrode 110 und eine zweite Elektrode 210, die auf einem Substrat 100 so vorgesehen sind, so dass sie einander gegenüberliegen, wobei ein erster Stapel zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 210 vorgesehen ist, wobei der erste Stapel eine erste Lochsteuerschicht 130 (engl. hole control layer, HCL), eine erste Emissionsschicht 140 und eine erste Elektronentransportschicht 150 aufweist, die aufeinanderfolgend gestapelt sind, und ein zweiter Stapel zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 210 vorgesehen ist, wobei der zweite Stapel eine zweite Lochsteuerschicht 180, eine zweite Emissionsschicht 190 und eine zweite Elektronentransportschicht 200 aufweist, die aufeinanderfolgend gestapelt sind, und eine Ladungserzeugungsschicht 160 zwischen dem ersten Stapel und dem zweiten Stapel vorgesehen ist.
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Die erste und zweite Emissionsschicht 140 und 190 des ersten und des zweiten Stapels emittieren Licht mit der gleichen Farbe. In solch einer Doppelstapelstruktur ist die Lichtemissionseffizienz höher und ein Farbraum ist breiter als in einer Einzelstapelstruktur.
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Unterdessen ist eine Lochinjektionsschicht 120 zwischen der ersten Elektrode 110 und der ersten Lochsteuerschicht 130 des ersten Stapels vorgesehen. Zusätzlich kann ferner eine Lochtransportschicht 170 zwischen der Ladungserzeugungsschicht 160 und der zweiten Lochsteuerschicht 180 des zweiten Stapels vorgesehen sein.
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Zusätzlich, obwohl nicht gezeigt, kann ferner eine Elektroneninjektionsschicht (nicht gezeigt) zum Unterstützen der Injektion von Elektronen zwischen der zweiten Elektronentransportschicht 200 und der zweiten Elektrode 210 vorgesehen sein. Die Elektroneninjektionsschicht kann so ausgebildet sein, dass sie eine geringe Dicke aufweist, indem LiF oder Li2O oder ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall, wie Li, Ca, Mg oder Sm, abgeschieden oder gesputtert wird, bevor die zweite Elektrode 210 gebildet wird.
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Die Ladungserzeugungsschicht 160 kann eine np-Übergangsstruktur mit einer n-Typ Ladungserzeugungsschicht 163 und einer p-Typ Ladungserzeugungsschicht 165 aufweisen. Die n-Typ Ladungserzeugungsschicht 163 stellt eine Anzahl von Elektronen bereit, die für den ersten Stapel nicht ausreicht, und die p-Typ-Ladungserzeugungsschicht 165 stellt eine Anzahl von Löchern bereit, die für den zweiten Stapel nicht ausreicht.
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Wie in der 3 und 4 gezeigt ist, weist die Emissionsschicht 140 oder 190 des ersten und/oder des zweiten Stapels einen ersten und einen zweiten organischen Host h1 und h2 und einen Dotierstoff d auf. Das LUMO-Energieniveau L1 des ersten organischen Hosts h1 ist mindestens 0,1 eV höher als das LUMO-Energieniveau L2 des zweiten organischen Hosts h2. Das HOMO-Energieniveau H1 des ersten organischen Hosts h1 ist gleich oder höher als das HOMO-Energieniveau H3 der ersten Lochsteuerungsschicht 130 und ist niedriger als das HOMO-Energieniveau H2 des zweiten organischen Hosts h2.
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Der erste organische Host h1, der in der Emissionsschicht 140 enthalten ist, kann identisch mit der Host-Komponente sein, die die Elektronentransportschicht 150 bildet, die an die Emissionsschicht 140 angrenzt. 3 und 4 zeigen die Bandlücke des Hosts der Elektronentransportschicht 150. Abhängig von den Umständen kann die Elektronentransportschicht 150 ferner einen Dotierstoff, wie Liq, in einer Menge von 10% oder weniger aufweisen.
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Der Grund dafür, dass die organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung den ersten organischen Host h1 verwendet, der aus dem gleichen Material wie die Komponente, welche die Elektronentransportschicht 150, die an die Emissionsschicht 140 angrenzt, bildet, hergestellt ist, ist wie folgt.
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In einer Einzelstapelstruktur weist eine Lochtransportschicht oder eine Hilfslochtransportschicht eine ausreichende Dicke auf, um den optischen Abstand einzustellen. In einer Zwei-Stapel-Struktur wird jedoch der optische Abstand mittels der Emissionsschicht eingestellt. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 110 und 210, an die Spannung direkt angelegt wird, ist begrenzt, so dass ein ausreichender Strom in einer organischen Schicht fließt, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 110 und 210 vorgesehen ist. In einer Zwei-Stapel-Struktur, in der eine Mehrzahl von Emissionsschichten vorgesehen ist, und der optische Abstand basierend auf den Dicken der Emissionsschichten eingestellt wird, ist es daher schwierig, die Dicken von anderen Schichten als den Emissionsschichten zu erhöhen. In der Einzelstapelstruktur ist die Dicke der Lochtransportschicht groß. In der organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere dem ersten Stapel, ist der Abstand zwischen der ersten Emissionsschicht 140 und der ersten Elektrode 110 kurz, wodurch Löcher problemlos, beispielsweise widerstandsarm, in die erste Emissionsschicht 140 eintreten. Die erste Emissionsschicht 140 ist jedoch weit von der zweiten Elektrode 210 entfernt, mit dem Ergebnis, dass Elektronen relativ langsam zugeführt werden. In der organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bildet daher der erste organische Host h1, der Bandlückencharakteristika aufweist, die identisch oder ähnlich denen des Hosts der ersten Elektronentransportschicht 150 ist, der an die erste Emissionsschicht 140 angrenzt, ein Teil des Hosts der ersten Emissionsschicht 140, so dass Elektronen zu der ersten Emissionsschicht 140 mit einer Geschwindigkeit zugeführt werden können, die ähnlich der hohen Eingangsgeschwindigkeit von Löchern ist. In diesem Fall wird, wenn der Host (das Hauptmaterial) der ersten Elektronentransportschicht 150 und der erste organische Host h1 das gleiche Material sind, der ohmsche Kontakt der Elektronen induziert, wodurch der Effekt des Durchgangs von der ersten Elektronentransportschicht 150 zu der ersten Emissionsschicht 140 erzeugt wird und die Treiberspannung wird reduziert. Zusätzlich werden die Geschwindigkeit, mit der Löcher in die erste Emissionsschicht 140 eintreten, und die Geschwindigkeit, mit der Elektronen in die erste Emissionsschicht 140 eintreten, ähnlich, wodurch ein Trägerausgleich erreicht wird. Folglich wird die Rekombinationsrate von Löchern und Elektronen verbessert, wodurch die Effizienz verbessert wird. Zusätzlich wird verhindert, dass sich Elektronen an der Grenzfläche zwischen der ersten Emissionsschicht 140 und der ersten Elektronentransportschicht 150 ansammeln, wodurch eine Grenzflächenverschlechterung verhindert wird und somit die Stabilität der Vorrichtung verbessert wird. Da das gleiche Material wie die erste Elektronentransportschicht 150, die an die erste Emissionsschicht 140 angrenzt, als ein Host enthalten ist, kann eine Barriere reduziert werden, wodurch die Treiberspannung reduziert werden kann.
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Indessen ist die Bandlücke des ersten organischen Hosts h1, der in der ersten Emissionsschicht 140 enthalten ist, 3,0 eV bis 3,5 eV. Die Bandlücke des zweiten organischen Hosts h2 liegt innerhalb des LUMO-Energieniveaus L1 und des HOMO-Energieniveaus H1 des ersten organischen Hosts h1.
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Zusätzlich weist jeder der ersten und zweiten organischen Hosts h1 und h2 Elektronentransportfähigkeit auf. Die Elektronenbeweglichkeit des ersten organischen Hosts h1 ist 1E-8cm2/V·s bis 1E-6cm2/V·s und die Elektronenbeweglichkeit des zweiten organischen Hosts h2 ist 6E-10cm2/V·s bis 9E-10cm2/V·s, was niedriger ist als die des Materials der Elektronentransportschicht der in 1 gezeigten Einzelstapelstruktur. Das heißt, in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nur ein Material, das eine hohe Elektronenbeweglichkeit aufweist, nicht als das Host-Material verwendet. Der erste organische Host h1 wird verwendet, um die Geschwindigkeit, mit der Löcher in die Emissionsschicht eintreten, und die Geschwindigkeit, mit der Elektronen in die Emissionsschicht eintreten, so einzustellen, dass sie einander entsprechen, und der zweite organische Host h2 wird bereitgestellt, um die Funktion des Dotierstoffs d zu übernehmen. Das Verhältnis der Materialien wird so eingestellt, dass optimale Funktionen ausgeführt werden.
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Die Hauptfunktion des ersten organischen Hosts h1 besteht darin, die Elektroneneingangsgeschwindigkeit zu erhöhen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der erste organische Host h1 weist das HOMO-Energieniveau H1 auf, das gleich oder höher als das HOMO-Energieniveau H3 der ersten Lochsteuerungsschicht 130 ist, wodurch Löcher nicht daran gehindert werden, mittels der ersten Lochsteuerschicht 130 in die erste Emissionsschicht 140 einzutreten.
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Indessen kann in der organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das Verhältnis des ersten organischen Hosts h1 zu dem zweiten organischen Host h2, der in der ersten Emissionsschicht 140 enthalten ist, 1:0,5 bis 1:4 sein. Das heißt, es kann beobachtet werden, dass die Effizienz verbessert ist und die Treiberspannung innerhalb eines Bereichs reduziert ist, in dem der Gehalt des ersten organischen Hosts h1 200% des zweiten organischen Hosts h2 ist, die zwei organischen Hosts den gleichen Gehalt haben und der Gehalt des ersten organischen Hosts h1 1/4 des zweiten organischen Hosts h2 ist.
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Zusätzlich kann der zweite organische Host h2 eine Be-Derivat-Verbindung zum Betreiben des in der ersten Emissionsschicht 140 enthaltenen Dotierstoffs sein.
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Die Lichtemissionsverteilungskurve von 4 zeigt den Fall, in dem Löcher aufgrund des kurzen Abstands zwischen der ersten Elektrode und der ersten Emissionsschicht schnell injiziert werden, wodurch eine Emissionszone in der Nähe der ersten Elektronentransportschicht 150 gebildet ist und den Fall, in dem die Emissionszone in der Nähe des Zentralbereichs der ersten Emissionsschicht 140 gebildet wird, aufgrund der Funktion einer ersten organischen Verbindung mit Elektronentransportfähigkeit und einem vorgegebenen Niveau oder mehr der Elektronenbeweglichkeit nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit. Das heißt, wenn die organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, wird die Emissionszone zu dem zentralen Bereich der ersten Emissionsschicht 140 verschoben, um zu verhindern, dass sich Elektronen oder Exzitonen an der Grenzfläche der ersten Emissionsschicht ansammeln 140, wodurch die Lebensdauer des Geräts erhöht wird.
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Indessen sind die Strukturen der Emissionsschicht und der dazu benachbarten Schichten in dem ersten Stapel in den 3 und 4 gezeigt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. In dem zweiten Stapel kann die zweite Emissionsschicht auch so konfiguriert sein, dass sie die erste und die zweite organische Verbindung und den Dotierstoff mit den oben beschriebenen Eigenschaften aufweist.
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Selbst der Fall, in dem die zweite Emissionsschicht 190 des zweiten Stapels den ersten und den zweiten organischen Host h1 und h2 und den Dotierstoff mit den oben beschriebenen Eigenschaften aufweist, ist wirksam. In dem Fall, in dem die zweite Emissionsschicht 190 dick ist und nur der zweite organische Host zur Unterstützung des Betriebs des Dotierstoffs verwendet wird, ist die Bewegung von Elektronen in der zweiten Emissionsschicht 190 langsamer als die Bewegung von Löchern in der zweiten Emissionsschicht 190. In dem Fall, in dem ein Elektronentransportmaterial, die eine Elektronenbeweglichkeit von 2 bis 4 Größenordnungen (100-mal bis 1000-mal) größer als die des zweiten organischen Host h2 aufweist, als der erste organische Host verwendet wird, wird die Elektronentransportfähigkeit verbessert, wodurch die Treiberspannung durch ohmschen Kontakt reduziert werden kann und der Trägerausgleich sogar in der zweiten Emissionsschicht 190 optimiert werden kann.
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Unterdessen ist in dem Host-Material einer bekannten Emissionsschicht, die einer Wellenlänge entspricht, die an die Struktur der organischen lichtemittierenden Vorrichtung von 2 angelegt wird, um deren in deren Betrieb zu unterstützen, die Elektronenbeweglichkeit eines Hosts einer Rotes-Licht-Emissionsschicht (des zweiten organischen Hosts der vorliegenden Erfindung) 6E-10 cm2/V·s bis 9E-10 cm2/V·s, und die Elektronenbeweglichkeit eines Hosts einer Grünes-Licht-Emissionsschicht oder einer Blaues-Licht-Emissionsschicht ist 3E-4cm2/V·s bis 6E-5cm2/V.s. Mit anderen Worten: die Elektronenbeweglichkeit des Hosts der Rotes-Licht-Emissionsschicht ist relativ niedrig, und die Elektronenbeweglichkeit des Hosts jeder der Emissionsschichten, die andere Farben emittieren, ist relativ hoch. Das heißt, wenn die Struktur von 2 nur mittels des bekannten Materials konfiguriert wird, ist die Elektronenbeweglichkeit des Hosts der Rotes-Licht-Emissionsschicht niedriger als die des Hosts von jeder der Emissionsschichten, die andere Farben emittieren. In der organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist der erste organische Host h1, der eine höhere Elektronenbeweglichkeit als der zweite organische Host h2 aufweist, ferner vorgesehen, um die Elektronentransportgeschwindigkeit zu erhöhen, um dem schnellen Eintreten von Löchern zu entsprechen. Insbesondere ist es für die organische Rotes-Licht-Emissionsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung effektiver, eine relativ große Dicke aufzuweisen.
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Es kann aus Experimenten beobachtet werden, dass, wenn die Emissionsschicht, die den ersten und zweiten organischen Host und den oben beschriebenen Dotierstoff aufweist, auf jeden der ersten und zweiten Stapel angewendet wird, die Treiberspannung reduziert und die Effizienz verbessert wird.
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In der obigen Beschreibung wurde die Struktur eines einfarbigen Sub-Pixels (anders ausgedrückt, eines Sub-Pixels, das eine (einzige) Farbe realisiert) beschrieben.
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Nachstehend wird die Struktur einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung beschrieben, die verschiedene Farben (z.B. eine Farbvielfalt; engl.: color expression) realisiert.
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5 ist eine Schnittansicht, die eine Stapelstruktur eines Pixels in einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 5 gezeigt ist, weist die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf: ein Substrat 100 mit einem roten Sub-Pixel R-sub, einem grünen Sub-Pixel G-sub und einem blauen Sub-Pixel B-sub, eine erste Elektrode 110, die an jedem der roten, grünen und blauen Sub-Pixel R-sub, G-sub und B-sub vorgesehen ist, eine zweite Elektrode 210, die der ersten Elektrode 110 gegenüber liegt, einen ersten Stapel und einen zweiten Stapel, die zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 210 jedes der Unterpixel R-sub, G-sub und B-sub vorgesehen sind, wobei der erste Stapel und der zweite Stapel jeweils Lochsteuerschichten 130 und 180, Emissionsschichten 141/191, 142/192 und 143/193 und Elektronentransportschichten 150 und 200, die aufeinanderfolgend gestapelt sind, aufweisen, und eine Ladungserzeugungsschicht 160, die zwischen dem ersten Stapel und dem zweiten Stapel vorgesehen ist.
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Wie mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben ist, weist die Emissionsschicht des ersten Stapels von zumindest einem der roten, grünen und blauen Sub-Pixel R-sub, G-sub und B-sub einen ersten und einen zweiten organischen Host h1 und h2 und einen Dotierstoff d auf. Das LUMO-Energieniveau L1 des ersten organischen Hosts h1 ist mindestens 0,1 eV höher als das LUMO-Energieniveau L2 des zweiten organischen Hosts h2. Das HOMO-Energieniveau H1 des ersten organischen Hosts h1 ist gleich oder höher als das HOMO-Energieniveau H3 der ersten Lochsteuerschicht 130, die an die Emissionsschicht angrenzt, und niedriger als das HOMO-Energieniveau H2 des zweiten organischen Hosts h2.
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Die Lochsteuerschichten 130 und 180 und die Elektronentransportschichten 150 und 200 des ersten und des zweiten Stapels, die Ladungserzeugungsschicht 160 und die zweite Elektrode 210 sind gemeinsam für jedes der roten, grünen und blauen Sub-Pixel R-sub, G-sub und B-sub auf zusammenhängende Weise vorgesehen. Zum Beispiel kann eine Bank (auch bezeichnet als Damm oder Wall) (nicht gezeigt), der den Emissionsteil jedes Sub-Pixels definiert, an den Grenzflächen zwischen den Sub-Pixeln vorgesehen sein. Die obigen gemeinsamen Schichten sind selbst für die Bank vorgesehen.
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Unterdessen ist eine Lochinjektionsschicht 120 zwischen der ersten Elektrode 110 und der ersten Lochsteuerschicht 130 des ersten Stapels vorgesehen. Zusätzlich kann eine Lochtransportschicht 170 ferner zwischen der Ladungserzeugungsschicht 160 und der zweiten Lochsteuerschicht 180 des zweiten Stapels vorgesehen sein.
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Zusätzlich kann, obwohl nicht gezeigt, eine Elektroneninjektionsschicht (nicht gezeigt), um bei der Injektion von Elektronen zu unterstützen, zwischen der zweiten Elektronentransportschicht 200 und der zweiten Elektrode 210 vorgesehen sein. Die Elektroneninjektionsschicht kann so ausgebildet sein, dass sie eine geringe Dicke aufweist, indem LiF oder Li2O oder ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall, wie Li, Ca, Mg oder Sm, abgeschieden oder gesputtert wird, bevor die zweite Elektrode 210 gebildet wird.
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Die Ladungserzeugungsschicht 160 kann eine np-Übergangsstruktur aufweisen, die eine n-Typ Ladungserzeugungsschicht 163 und eine p-Typ Ladungserzeugungsschicht 165 aufweist. Die n-Typ Ladungserzeugungsschicht 163 liefert eine Anzahl von Elektronen, die für den ersten Stapel nicht ausreicht, und die p-Typ-Ladungserzeugungsschicht 165 liefert eine Anzahl von Löchern, die für den zweiten Stapel nicht ausreicht.
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Zusätzlich enthalten die Emissionsschichten der Sub-Pixel eine erste Rotes-Licht-Emissionsschicht 141 und eine zweite Rotes-Licht-Emissionsschicht 191, die sich im ersten Stapel und im zweiten Stapel auf der ersten Elektrode 110 des roten Sub-Pixels R-sub befinden, um rotes Licht zu emittieren, eine erste Grünes-Licht-Emissionsschicht 142 und eine zweite Grünes-Licht-Emissionsschicht 192, die sich im ersten Stapel und im zweiten Stapel auf der ersten Elektrode 110 des grünen Sub-Pixels G-sub befinden, um grünes Licht zu emittieren, und eine erste Blaues-Licht-Emissionsschicht 143 und eine zweite Blaues-Licht-Emissionsschicht 193, die sich im ersten Stapel und im zweiten Stapel auf der ersten Elektrode 110 des blauen Sub-Pixels B-sub befinden, um blaues Licht zu emittieren.
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In diesem Fall können die erste Rotes-Licht-Emissionsschicht 141, die erste Grünes-Licht-Emissionsschicht 142 und die erste Blaues-Licht-Emissionsschicht 143 in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgend kleinere Dicken haben und die zweite Rotes-Licht-Emissionsschicht 191, die zweite Grünes-Licht-Emissionsschicht 192 und die zweite Blaues-Licht-Emissionsschicht 193 können in dieser Reihenfolge aufeinanderfolgend kleinere Dicken aufweisen. Das heißt, die erste Rotes-Licht-Emissionsschicht 141 ist die dickste der ersten Licht-Emissionsschichten 141, 142, 143, und die erste Blaues-Licht-Emissionsschicht 143 ist die dünnste der ersten Licht-Emissionsschichten 141, 142, 143. Die gleiche Farbe-Emissionsschichten können die gleiche Dicke haben. Abhängig von den Umständen können sich der erste Stapel und der zweite Stapel hinsichtlich der Dicke der Emissionsschichten voneinander unterscheiden. In jedem Fall weisen die Emissionsschichten jedoch unterschiedliche Dicken in der oben beschriebenen Reihenfolge innerhalb desselben Stapels auf. Dies bezieht sich auf Resonanzbedingungen jeder Emissionsschicht.
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Insbesondere sind bei der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die erste und zweite Rotes-Licht-Emissionsschicht 141 und 191 dicker als die Emissionsschichten, die andere Farben emittieren, und die Emissionszone davon kann in einem Teil davon definiert sein anstelle in der Gesamtheit davon. In dem Fall, in dem die erste und zweite organische Verbindung und der Dotierstoff, welche die zuvor unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschriebenen Charakteristika aufweisen, und in dem der erste organische Host, der in der Emissionsschicht des ersten Stapels enthalten ist, so konfiguriert ist, dass er mit der Host-Komponente identisch ist, die die Elektronentransportschicht bildet, die an die Emissionsschicht des ersten Stapels angrenzt, kann die Emissionszone optimiert sein. Zusätzlich wird in dem Fall, in dem die Rotes-Licht-Emissionsschicht, die dick ist, so konfiguriert, dass sie die ersten und zweiten organischen Hosts der Emissionsschicht der vorliegenden Erfindung aufweist, die größte Wirkung erzielt. Darüber hinaus wird in dem Fall, in dem die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung auf den Emissionsstapel von jedem der ersten und zweiten Stapel angewendet werden, der sich in der Nähe der ersten Elektrode (der Anode) befindet, eine bessere Wirkung erzielt.
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Indessen ist der Grund dafür, dass die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung auf das rote Sub-Pixel angewendet werden, statt auf die Sub-Pixel für andere Farben, der, dass der Effekt am größten ist, wenn die rote Emissionsschicht am dicksten ist. In dem Fall, in dem die Dicke der Emissionsschicht aus einem anderen Grund geändert wird, können der erste und der zweite organische Host und der Dotierstoff mit den oben beschriebenen Eigenschaften auf die Emissionsschicht des Sub-Pixels angewendet werden, der am dicksten ist.
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Im Folgenden werden die Wirkungen der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben, die durch Experimente erhalten wurden.
[Tabelle 1]
| | Struktur | Spannung | Stromdichte | Leuchtdichte | Beleuchtungsstärke | CIEx | CIEy | Externe Quanteneffizienz (%) |
| Host der Emissionsschicht | Verhältnis (h1:h2) |
| 1 | Vergleichsbeispiel | 100% h2 | 8.9 | 4.6 | 55.4 | 19.5 | 0.693 | 0.303 | 71.8 |
| 2 | Beispiele | 2:1 | 7.8 | 3.5 | 70.8 | 28.6 | 0.698 | 0.300 | 94.5 |
| 3 | 1:1 | 7.4 | 3.0 | 88.0 | 37.5 | 0.690 | 0.306 | 92.6 |
| 4 | 1:2 | 7.9 | 3.3 | 78.3 | 31.3 | 0.692 | 0.305 | 87.3 |
| 5 | 1:4 | 8.4 | 4.3 | 58.3 | 23.4 | 0.698 | 0.300 | 84.5 |
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In den Experimenten wurde das rote Sub-Pixel mit der Struktur von 5 verwendet, und jede der ersten und zweiten Rotes-Licht-Emissionsschichten des ersten und des zweiten Stapels weist einen ersten und einen zweiten organischen Host h1 und h2 und einen Dotierstoff auf. Hier ist der zweite organische Host h2 eine Be-Derivat-Verbindung mit einer Elektronenbeweglichkeit von 6E-10cm2/V·s bis 9E-10cm2/V·s, und der erste organische Host h1 ist ein Elektronentransportmaterial mit einer Elektronenbeweglichkeit von 1E-8cm2/V·s bis 1E-6cm2/V·s. Zusätzlich wird ein Material mit einer Bandlücke von 3,0 eV bis 3,5 eV und einem LUMO-Niveau von -2,32 eV und einem HOMO-Niveau von -5,59 eV, bei Anwendung auf die erste Rotes-Licht-Emissionsschicht, als der erste organische Host h1 verwendet. Dabei wird ein Material mit einem LUMO-Niveau von -2,5 eV und einem HOMO-Niveau von - 5,35 eV als der zweite organische Host h2 verwendet. Zusätzlich beträgt das HOMO-Niveau der Lochsteuerschicht, die an diese angrenzt, -5,6 eV.
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In den obigen Experimenten wird das gleiche Material verwendet. In dem Experiment des Vergleichsbeispiels beträgt der Prozentsatz des zweiten organischen Hosts h2 100%. In den zweiten bis fünften Experimenten der Beispiele ist das Verhältnis des ersten Hosts zum zweiten Host entsprechend 2:1, 1:1, 1:2 bzw. 1:4. Das heißt, die Menge des zweiten organischen Hosts wird allmählich erhöht.
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In den zweiten bis fünften Experimenten der Beispiele kann gesehen werden, dass die Treiberspannung und die Leuchtdichte höher als in dem Vergleichsbeispiel sind. Das heißt, wenn die Menge des ersten Hosts 1 ist, kann die Menge des zweiten Hosts von 0,5 bis 4 geändert werden. Wenn zwei Hosts, die in diesen Bereich fallen, verwendet werden, um die Emissionsschicht zu konfigurieren, ist dies effektiv.
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Indessen weist die Emissionsschicht einen Dotierstoff zusätzlich zu dem ersten und dem zweiten organischen Host auf. Wenn die Gesamtmenge des ersten und zweiten organischen Hosts und des Dotierstoffs 100% ist, ist die Menge des Dotierstoffs 10% oder weniger. Das heißt, die Menge des Dotierstoffs ist sowohl geringer als diejenige des ersten organischen Hosts als auch geringer als die des zweiten organischen Hosts. Eine kleine Menge Dotierstoff betrifft (z.B. verändert) eine Lichtemissionswellenlänge und beeinflusst nicht die optimale Emissionszone, die durch den ersten und zweiten organischen Host erhalten wird.
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Indessen, wenn die Menge des ersten und zweiten organischen Hosts in den obigen Experimenten gleich ist, kann gesehen werden, dass die Effekte der Treiberspannung-Verringerung und der Leuchtdichte-Verstärkung im Vergleich zu dem Vergleichsbeispiel am größten sind.
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6 ist ein Diagramm, das die Lebensdauer des Vergleichsbeispiels und der Beispiele in Abhängigkeit von der Änderung der Leuchtdichte zeigt.
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Beispiele von 6 sind das dritte und fünfte Beispiel in Tabelle 1. Es kann gesehen werden, dass, wenn die Leuchtdichte auf 93% der anfänglichen Leuchtdichte gesenkt wird, die Lebensdauer im Vergleich zum Vergleichsbeispiel um das 2,5-fache erhöht wird.
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Diese Verbesserung der Lebensdauer ergibt sich aus der Verschiebung des Bereichs, in dem sich Löcher und Elektronen aufeinander treffen, im zeitlichen Verlauf auf die Mitte der Emissionszone, was unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist, wodurch verhindert wird, dass sich Elektronen oder Exzitonen an der Grenzfläche der Emissionsschicht ansammeln und somit verhindert wird, dass die Lebensdauer verschlechtert wird.
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Zusätzlich wurde ein Experiment an der Änderung der Spannung über die Zeit an einem Knoten der ersten Elektrode im Vergleichsbeispiel und Beispiel durchgeführt. In diesem Experiment ist das Beispiel das dritte Beispiel in Tabelle 1, und die Mengen des ersten und zweiten organischen Hosts sind gleich.
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Im Vergleichsbeispiel ist die Spannung am Knoten der ersten Elektrode nach Ablauf von 240 Stunden um 0,5 V oder mehr verändert. Im Beispiel ist die Spannung am Knoten der ersten Elektrode nach Ablauf von 240 Stunden um 0,2 V verändert. Folglich ist ersichtlich, dass die Änderung der Treiberspannung sehr klein ist. Dies bedeutet, beispielsweise, dass die Vorrichtung stabilisiert ist, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert wird.
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Es kann durch die obigen Experimente gesehen werden, dass in einer Mehrfachstapelstruktur mit einer Emissionsschicht für jeden Stapel, ein Elektronentransport-Host, mit hoher Elektronenbeweglichkeit, in der Emissionsschicht enthalten ist, die verbreitert wird, wenn der optische Abstand durch die Emissionsschicht angepasst wird, zusätzlich zu einem Host, der das Betreiben eines Dotierstoffs unterstützt, wodurch ein Ausgleich zwischen Löchern, die schnell zugeführt werden, und Elektronen optimiert wird. Abhängig von den Umständen kann das Gleiche für eine Struktur gelten, die drei oder mehr Stapel aufweist.
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Zusätzlich ist ein Elektronentransport-Host, der in der Emissionsschicht enthalten ist, aus dem gleichen Material wie eine Elektronentransportschicht hergestellt, die daran angrenzt, so dass ein ohmscher Kontakt an der Grenzfläche zwischen der Emissionsschicht und der Elektronentransportschicht induziert wird, wodurch es möglich ist, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der Elektronen der Emissionsschicht zugeführt werden. Ferner wird die Treiberspannung durch die problemlose, beispielsweise widerstandsarme, Injektion von Elektronen reduziert, und die Rekombinationsrate von Elektronen und Löchern, die schnell zugeführt werden, wird erhöht, wodurch die Lichtemissionseffizienz verbessert wird.
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Bei der organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und der diese verwendende organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung wird daher die Elektroneninjektionseffizienz verbessert, um somit zu verhindern, dass sich Elektronen an der Grenzfläche zwischen der Emissionsschicht und einer daran angrenzend Schicht anhäufen, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert und die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht wird.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, haben eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die dieselbe verwendet, die folgenden Wirkungen.
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Zunächst ist in einer Mehrstapelstruktur mit einer Emissionsschicht für jeden Stapel zusätzlich zu einem Host, der das Betreiben eines Dotierstoffs unterstützt, ein Elektronentransport-Host mit hoher Elektronenbeweglichkeit in der Emissionsschicht enthalten, deren Dicke bei Anpassen des optischen Abstands durch die Emissionsschicht vergrößert wird, wodurch ein Ausgleich zwischen Löchern, die schnell zugeführt werden, und Elektronen optimiert wird.
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Zweitens ist der Elektronentransport-Host, der in der Emissionsschicht enthalten ist, aus dem gleichen Material wie eine Elektronentransportschicht hergestellt, die daran angrenzt, so dass ein ohmscher Kontakt an der Grenzfläche zwischen der Emissionsschicht und der Elektronentransportschicht induziert wird, wodurch es möglich ist, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der Elektronen der Emissionsschicht zugeführt werden. Ferner wird die Treiberspannung durch die problemlose, Injektion von Elektronen reduziert, und die Rekombinationsrate von Elektronen und Löchern, die schnell zugeführt werden, wird erhöht, wodurch die Lichtemissionseffizienz verbessert wird.
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Drittens wird die Elektroneninjektionseffizienz verbessert, wodurch verhindert wird, dass sich Elektronen an der Grenzfläche zwischen der Emissionsschicht und einer daran angrenzenden Schicht ansammeln, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert und die Lebensdauer der Vorrichtung erhöht wird.