DE102013022617B3

DE102013022617B3 - Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung und organische Lichtemissionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013022617B3
Application number: DE102013022617.1A
Authority: DE
Inventors: Tae Sun YOO; Hwa Kyung Kim; Hong-Seok Choi; Jae Il SONG; Mi Young Han; Shin Han Kim; Hye Min Oh
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2033-11-16
Also published as: KR20140079273A; KR20200083422A; KR102130648B1; KR102277563B1

Abstract

Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst:eine erste und eine zweite Elektrode (110, 130), die auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, um einander zugewandt zu sein;einen ersten Stapel (200), der mit einer Lochinjektionsschicht (202), einer ersten Lochtransportschicht (203), einer ersten Lichtemissionsschicht (204) und einer ersten Elektronentransportschicht (205) konfiguriert ist, die sequentiell zwischen die erste und die zweite Elektrode (110, 130) gestapelt sind;einen zweiten Stapel (300), der mit einer zweiten Lochtransportschicht (302), einer zweiten Lichtemissionsschicht (303), einer dritten Lichtemissionsschicht (304), einer zweiten Elektronentransportschicht (305) und einer Elektroneninjektionsschicht (306) konfiguriert ist, die sequentiell zwischen den ersten Stapel (200) und die zweite Elektrode gestapelt (130) sind; undeine Ladungserzeugungsschicht (120), die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (200, 300) angeordnet ist und konfiguriert ist, um ein Ladungsgleichgewicht zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (200, 300) einzustellen,wobei die erste Lichtemissionsschicht (204) des ersten Stapels (200) eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht mit einer Leuchteigenschaft mit einer einzigen Spitze ist, die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht (303, 304) des zweiten Stapels (300) eine Leuchteigenschaft mit zwei Spitzen besitzen und miteinander in Kontakt gelangen, eine von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (303, 304) eine grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist und die andere von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (303, 304) eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, undwobei die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht dicker als die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist,wobei die grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ein höheres Dotierungsverhältnis des Dotierstoffs als die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht besitzt.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine organische Lichtemissionsvorrichtung und insbesondere auf eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung, die beschaffen ist, um den Wirkungsgrad und den Farbwiedergabebereich zu verbessern und die Leistungsaufnahme zu verringern.
Organische Lichtemissionsvorrichtungen sind beispielsweise aus der US 2011/0095276 A1 , KR 10 2010 073 417 A , DE 10 2006 023 511 A1 und CN 101 217 187 A bekannt.
Beschreibung der in Beziehung stehenden Technik
Heutzutage ist ein Anzeigegebiet, um ein elektrisches Informationssignal visuell darzustellen, mit der Ausbreitung einer bedeutenden Informationsgesellschaft schnell entwickelt worden. In Übereinstimmung damit sind verschiedene Flachbildschirm-Vorrichtungen mit Merkmalen, wie z. B. Schlankheit, geringes Gewicht und niedrige Leistungsaufnahme, entwickelt worden. Außerdem haben die Flachbildschirm-Vorrichtungen die vorhandenen Kathodenstrahlröhren (CRTs) schnell ersetzt.
Als Beispiele der Flachbildschirm-Vorrichtungen können Flüssigkristallanzeige-Vorrichtungen (LCD-Vorrichtungen), Plasmabildschirm-Vorrichtungen (PDPs), Feldemissionsanzeigevorrichtungen (FED-Vorrichtungen), Vorrichtungen mit organischer Lichtemissionsanzeige (OLED-Vorrichtungen) usw. eingeführt werden. Unter den Flachbildschirm-Vorrichtungen wird die OLED-Vorrichtung als die wettbewerbsfähigste Anwendung betrachtet. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die OLED-Vorrichtung ohne irgendeine getrennte Lichtquelle das Gerät, in dem sie angewendet wird, kompakt machen und strahlende Farben anzeigen kann.
Es ist für die OLED-Vorrichtung notwendig, eine organische Lichtemissionsschicht zu bilden. Die organische Lichtemissionsschicht wird unter Verwendung eines Abscheidungsverfahrens der in Beziehung stehenden Technik, das eine Schattenmaske verwendet, gebildet.
Schattenmasken in großer Größe können jedoch aufgrund ihrer Last (oder ihres Gewichts) durchhängen. Aufgrund dessen kann in dem gebildeten Muster der organischen Lichtemissionsschicht ein Fehler erzeugt werden. Außerdem kann die Schattenmaske nicht mehrmals verwendet werden. Im Hinblick auf diesen Punkt ist es notwendig, alternative Vorschläge bereitzustellen.
Als eines von mehreren Verfahren zum Entfernen der Schattenmaske ist eine weiße OLED-Vorrichtung vorgeschlagen worden. Die weiße OLED-Vorrichtung wird nun beschrieben.
Die weiße OLED-Vorrichtung ermöglicht, dass zwischen einer Anode und einer Kathode mehrere Schichten ohne irgendeine Maske bei der Bildung einer Leuchtdiode abgeschieden werden. Mit anderen Worten, eine organische Lichtemissionsschicht und die anderen organischen dünnen Schichten, die unterschiedliche Materialien enthalten, werden in einem Vakuumzustand sequentiell abgeschieden. Eine derartige weiße OLED-Vorrichtung wird für verschiedene Zwecke verwendet, wie z. B. als eine dünne Lichtquelle, eine Hintergrundbeleuchtung der LCD-Vorrichtung, eine Vollfarben-Anzeigevorrichtung mit Farbfiltern oder andere.
Die gewöhnliche weiße OLED-Vorrichtung verwendet eine phosphoreszierende/fluoreszierende Stapelstruktur. Die phosphoreszierende/fluoreszierende Stapelstruktur enthält einen ersten Stapel unter Verwendung einer Lichtemissionsschicht aus einem blau fluoreszierenden Material und einen zweiten Stapel, der auf dem ersten Stapel ausgebildet ist und eine weitere Lichtemissionsschicht aus einem gelbgrün phosphoreszierenden Material verwendet. Eine derartige weiße OLED-Vorrichtung kann weißes Licht durch das Mischen des von dem blau fluoreszierenden Material emittierten blauen Lichts und des von dem gelbgrün phosphoreszierenden Material emittierten gelben Lichts (oder gelben und grünen Lichts) verwirklichen.
Es ist jedoch notwendig (oder schwierig), dass die weiße OLED-Vorrichtung aus der phosphoreszierenden/fluoreszierenden Stapelstruktur die Lichtausbeute und den Farbwiedergabebereich verbessert und die Leistungsaufnahme verringert.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Dementsprechend sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gerichtet, die eines oder mehrere der Probleme aufgrund der Begrenzungen und Nachteile der in Beziehung stehenden Technik im Wesentlichen beseitigt.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Die Ausführungsformen schaffen eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung, die einen ersten und einen zweiten Stapel oder erste bis dritte Stapel enthält und es ermöglicht, dass eine Lichtemissionsschicht eine Leuchteigenschaft mit drei Spitzen besitzt.
Außerdem schaffen die Ausführungsformen eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung, bei der leicht Löcher injiziert werden, indem ermöglicht ist, dass ein Wirtsmaterial einer Lichtemissionsschicht eines zweiten Stapels einer Lochtransportschicht benachbart aus dem gleichen Material wie die Lochtransportschicht gebildet wird.
Außerdem schaffen die Ausführungsformen eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung, die beschaffen ist, um durch das Optimieren der Dicke und der Dotierungsdichte einer Lichtemissionsschicht eines zweiten Stapels den Panelwirkungsgrad und den Farbwiedergabebereich zu verbessern und die Leistungsaufnahme zu verringern.
Außerdem schaffen die Ausführungsformen eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung mit ersten bis dritten Stapeln, die beschaffen ist, ein Leistungsverhältnis der roten Helligkeit und den Farbwiedergabebereich durch das Bilden einer Lichtemissionsschicht des zweiten Stapels in einer zweischichtigen Struktur zu verbessern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Ausführungsformen werden in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch die Praxis der Ausführungsformen gelernt werden. Die Vorteile der Ausführungsformen werden durch die Struktur verwirklicht und erreicht, die sowohl in der schriftlichen Beschreibung und deren Ansprüchen als auch in den beigefügten Zeichnungen besonders dargelegt ist.
Gemäß einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung: eine erste und eine zweite Elektrode, die auf einem Substrat ausgebildet sind, um einander zugewandt zu sein; einen ersten Stapel, der mit einer Lochinjektionsschicht, einer ersten Lochtransportschicht, einer ersten Lichtemissionsschicht und einer ersten Elektronentransportschicht konfiguriert ist, die sequentiell zwischen die erste und die zweite Elektrode gestapelt sind; einen zweiten Stapel, der mit einer zweiten Lochtransportschicht, einer zweiten Lichtemissionsschicht, einer dritten Lichtemissionsschicht, einer zweiten Elektronentransportschicht und einer Elektroneninjektionsschicht konfiguriert ist, die sequentiell zwischen den ersten Stapel und die zweite Elektrode gestapelt sind; und eine Ladungserzeugungsschicht, die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel angeordnet ist und konfiguriert ist, um ein Ladungsgleichgewicht zwischen den zwei Stapeln einzustellen. Die erste Lichtemissionsschicht des ersten Stapels ist eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht mit einer Leuchteigenschaft mit einer einzigen Spitze, während die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht des zweiten Stapels eine Leuchteigenschaft mit zwei Spitzen besitzen und miteinander in Kontakt gelangen. Eine von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht ist eine von der grün und der gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht, während die andere von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen zu schaffen, und die hier aufgenommen sind und einen Teil dieser Offenbarung bilden, veranschaulichen eine Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Offenbarung zu erklären. In den Zeichnungen ist:

1 eine Querschnittsansicht, die eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 eine Tabelle, die die experimentellen Ergebnisse der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik vergleichsweise veranschaulicht;
3 ein Datenblatt, das die Leuchtwellenlänge und die Intensitätseigenschaften der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik veranschaulicht;
4 ein Datenblatt, das die experimentellen Ergebnisse in Übereinstimmung mit einem Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien einer Emissionsschicht für grünes Licht, die in einem zweiten Stapel enthalten ist, der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
5 ein Datenblatt, das die experimentellen Ergebnisse in Übereinstimmung mit einem Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien einer Emissionsschicht für rotes Licht, die in einem zweiten Stapel enthalten ist, der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
6 ein Datenblatt, das die experimentellen Ergebnisse in Übereinstimmung mit einem Dotierungsverhältnis einer Emissionsschicht für grünes Licht, die in einem zweiten Stapel enthalten ist, der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
7 eine Querschnittsansicht, die eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
8 ein Datenblatt, das die Leuchtwellenlänge und die Intensitätseigenschaften der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik veranschaulicht; und
9 eine Tabelle, die die experimentellen Ergebnisse der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik vergleichsweise veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird ausführlich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung Bezug genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Diese im Folgenden eingeführten Ausführungsformen sind als Beispiele vorgesehen, um ihre Erfindungsgedanken dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet zu übermitteln. In den Zeichnungen können die Größe, die Dicke usw. einer Vorrichtung für die Zweckmäßigkeit der Erklärung übertrieben sein. Wo immer es möglich ist, werden überall in dieser Offenbarung einschließlich der Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um auf die gleichen oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
In 1 enthält die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine erste und eine zweite Elektrode 110 bzw. 130, die auf einem Substrat 100 auf eine derartige Weise ausgebildet sind, dass sie einander zugewandt sind. Ein erster Stapel 200, eine Ladungserzeugungsschicht 120 und ein zweiter Stapel 300 sind zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 110 bzw. 130 angeordnet. Der erste Stapel 200, die Ladungserzeugungsschicht 120 und der zweite Stapel 300 können gebildet werden, indem sie sequentiell auf die erste Elektrode 110 gestapelt werden. Der erste und der zweite Stapel 200 bzw. 300 enthalten Lichtemissionsschichten mit voneinander verschiedenen Farben. Das von den Lichtemissionsschichten des ersten und des zweiten Stapels 200 bzw. 300 emittierte Licht mit verschiedenen Farben wird gemischt, wobei dadurch weißes Licht verwirklicht wird.
Das Substrat 100 kann ein Isolationssubstrat werden. Auf dem Isolationssubstrat kann ein (nicht gezeigter) Dünnschichttransistor ausgebildet sein. Das Isolationssubstrat kann aus Glas oder einem Metallmaterial oder einem Kunststoffmaterial oder Polyimid (PI) usw. ausgebildet sein. Der Dünnschichttransistor kann eine Gate-Elektrode, eine Halbleiterschicht, eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode enthalten.
Die erste Elektrode 110 kann als eine Anodenelektrode verwendet werden. Außerdem kann die erste Elektrode 110 aus einem transparenten leitfähigen Material ausgebildet sein. Die erste Elektrode 110 kann aus einem Material ausgebildet sein, das aus einer Materialgruppe ausgewählt ist, die ITO (Indiumzinnoxid), IZO (Indiumzinkoxid) und ZnO enthält.
Die zweite Elektrode 130 kann als eine Kathodenelektrode verwendet werden. Außerdem kann die zweite Elektrode 130 aus einem Metallmaterial mit einer geringen Austrittsarbeit ausgebildet sein. Die zweite Elektrode 130 kann z. B. aus einem Material ausgebildet sein, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Mg, Ca, Al, Al-Legierungen, Ag, Ag-Legierungen, Au und Au-Legierungen enthält.
Die Ladungserzeugungsschicht 120, die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel 200 bzw. 300 angeordnet ist, kann Elektronen an den ersten Stapel 200 anlegen und Löcher an den zweiten Stapel 300 anlegen. Als solche kann die Ladungserzeugungsschicht 120 das Ladungsgleichgewicht zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel 200 bzw. 300 einstellen (oder steuern). Eine derartige Ladungserzeugungsschicht 120 kann in einer einzigen Schicht ausgebildet sein. Die Ladungserzeugungsschicht 120 kann z. B. eine dünne Metallschicht, die aus Aluminium Al oder anderem ausgebildet ist, oder eine transparente Elektrode, die aus ITO (Indiumzinnoxid) oder anderem ausgebildet ist, werden. Die einschichtige Ladungserzeugungsschicht kann es ermöglichen, dass die Vorrichtung einfach konfiguriert ist und leicht hergestellt wird.
Alternativ kann die Ladungserzeugungsschicht 120 in einer mehrschichtigen Struktur ausgebildet sein, wie z. B. einer Übergangsstruktur einer organischen Materialschicht, die durch das Dotieren von Dotiermaterialien gebildet wird. Die Ladungserzeugungsschicht 120 mit der mehrschichtigen Struktur kann die Elektronen und die Löcher leicht transportieren. Als solche kann die Lichtausbeute der Vorrichtung verbessert und die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert werden. Eine Oberflächenschicht der Ladungserzeugungsschicht 120, die mit dem ersten Stapel 200 in Kontakt gelangt, kann z. B. mit einem N-Typ-Dotierstoff dotiert sein, um die Elektronen glatt zu übertragen. Außerdem kann die andere Oberflächenschicht der Ladungserzeugungsschicht 120, die mit dem zweiten Stapel 300 in Kontakt gelangt, mit einem P-Typ-Dotierstoff dotiert sein, um die Löcher glatt zu übertragen.
Der erste Stapel 200 enthält eine Lochinjektionsschicht (HIL) 202, eine erste Lochtransportschicht (HTL) 203, eine erste Lichtemissionsschicht 204 und eine erste Elektronentransportschicht (ETL) 205, die sequentiell zwischen die erste Elektrode 110 und die Ladungserzeugungsschicht 120 gestapelt sind.
Die Lochinjektionsschicht (HIL) 202 kann aus einem Material mit einer hervorragenden Lochinjektionsfähigkeit ausgebildet sein. Um die Löcher glatt zu injizieren, kann die Lochinjektionsschicht (HIL) 202 mit einem P-Typ-Dotierstoff dotiert sein.
Die erste Lichtemissionsschicht 204 kann eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Außerdem kann die erste Lichtemissionsschicht 204 eine einzige Lichtemissionsschicht mit einer einzigen Leuchtspitze werden. Eine derartige erste Lichtemissionsschicht 204 kann ein einziges Wirtsmaterial enthalten, das mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff dotiert ist. Alternativ kann die erste Lichtemissionsschicht 204 mit zwei Wirtsmaterialien konfiguriert sein, die mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Als ein Beispiel des blau fluoreszierenden Dotierstoffs der ersten Lichtemissionsschicht 204 kann ein Dotierstoff mit einem Wellenlängenband der Leuchtspitze (oder einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband) von etwa 420 nm-490 nm verwendet werden.
Der zweite Stapel 300 enthält eine zweite Lochtransportschicht (HTL) 302, eine zweite Lichtemissionsschicht 303, eine dritte Lichtemissionsschicht 304, eine zweite Elektronentransportschicht (ETL) 305 und eine Elektroneninjektionsschicht (TIL) 306, die sequentiell zwischen die Ladungserzeugungsschicht 120 und die zweite Elektrode 130 gestapelt sind.
Die Elektroneninjektionsschicht (EIL) 306 kann aus einem Material mit einer hervorragenden Elektroneninjektionsfähigkeit ausgebildet sein. Um die Elektronen glatt zu injizieren, kann die Elektroneninjektionsschicht (HIL) 306 mit einem N-Typ-Dotierstoff dotiert sein.
Der zweite Stapel 300 ermöglicht, dass die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht 303 bzw. 304 ausgebildet sind, ohne dass sich dazwischen entweder eine Ladungserzeugungsschicht oder eine Pufferschicht befindet. Mit anderen Worten, die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht 303 bzw. 304 können in Kontakt miteinander gelangen. Die gestapelten zweiten und dritten Lichtemissionsschichten 303 bzw. 304 können einen einzigen Lichtemissionsschichtenstapel 301 bilden.
Der Lichtemissionsschichtenstapel 301 kann durch das Stapeln einer rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht und einer grün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht gebildet werden. Außerdem kann der Lichtemissionsschichtenstapel 301 in einer zweitschichtigen Struktur mit zwei Leuchtspitzen ausgebildet sein. Alternativ kann der Lichtemissionsschichtenstapel 301 durch das Stapeln einer rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht und einer gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht gebildet werden.
Falls die zweite Lichtemissionsschicht 303 die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, kann die dritte Lichtemissionsschicht 304 entweder die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Wenn im Gegensatz die zweite Lichtemissionsschicht 303 entweder die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, kann die dritte Lichtemissionsschicht 304 die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Vorzugsweise wird die zweite Lichtemissionsschicht 303 die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht und wird die dritte Lichtemissionsschicht 304 die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht.
Die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht können durch das Dotieren eines grün phosphoreszierenden Dotierstoffs oder eines gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoffs gebildet werden, der ein Leuchtspitzen-Wellenlängenband von etwa 500 nm-580 nm besitzt. Die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht kann durch das Dotieren eines rot phosphoreszierenden Dotierstoffs mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 580 nm-680 nm gebildet werden. Ein Dotierverhältnis des grün oder gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoffs der grün oder gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht kann höher als das des rot phosphoreszierenden Dotierstoffs der rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht werden.
Die grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht kann im Vergleich zu der rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht dicker ausgebildet sein. Vorzugsweise wird die grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht dreimal dicker als die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht.
Die zweite Lichtemissionsschicht 303 kann direkt auf der zweiten Lochtransportschicht 302 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die zweite Lichtemissionsschicht 303 kann mit der zweiten Lochtransportschicht 302 in Kontakt gelangen. Außerdem kann die zweite Lichtemissionsschicht 303 zwei Wirtsmaterialien enthalten, die mit einem von einem rot, einem grün und einem gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Die zwei Wirtsmaterialien können ein Wirtsmaterial des Löchertyps und ein Wirtsmaterial des Elektronentyps enthalten. Das Wirtsmaterial des Löchertyps kann ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 20-80 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt. Andererseits kann das Wirtsmaterial des Elektronentyps ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 80-20 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt.
Das Wirtsmaterial des Löchertyps kann aus dem gleichen Material wie die zweite Lochtransportschicht 302 ausgebildet sein. Falls das Wirtsmaterial des Löchertyps in direkten Kontakt mit der zweiten Lochtransportschicht 302 gelangt und aus dem gleichen Material wie die zweite Lochtransportschicht 302 ausgebildet ist, können die Löcher leicht in die zweite Lichtemissionsschicht 303 injiziert werden.
Die dritte Lichtemissionsschicht 304, die auf der zweiten Lichtemissionsschicht 303 ausgebildet ist, kann zwei Wirtsmaterialien enthalten, die mit einem von einem grün, einem gelbgrün und einem rot phosphoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Die zwei Wirtsmaterialien können ein Wirtsmaterial des Löchertyps und ein Wirtsmaterial des Elektronentyps enthalten. Das Wirtsmaterial des Löchertyps kann ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 20-80 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt. Andererseits kann das Wirtsmaterial des Elektronentyps ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 80-20 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt.
Außerdem kann ein Wirtsmaterial der dritten Lichtemissionsschicht 304 durch das Dotieren eines von einem grün, einem grüngelb und einem rot phosphoreszierenden Dotierstoff gebildet werden. Außerdem kann das dotierte Wirtsmaterial ausgebildet sein, damit es eine Bipolareigenschaft besitzt.
Auf diese Weise bildet der erste Stapel 200, der der Anodenelektrode benachbart ist, eine fluoreszierende Einheit, während der zweite Stapel 300, der der Kathodenelektrode benachbart ist, eine phosphoreszierende Einheit bildet. Als solche kann die Lichtausbeute der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung verbessert werden.
Um die Leistungsaufnahme der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung zu verringern und den Panelwirkungsgrad zu verbessern, ist es andererseits notwendig, das Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien in jeder der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht und die Dicke und die Dotierungsdichte jeder Lichtemissionsschicht zu optimieren.
2 ist eine Tabelle, die die experimentellen Ergebnisse der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik vergleichsweise veranschaulicht. 3 ist ein Datenblatt, das die Leuchtwellenlänge und die Intensitätseigenschaften der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik veranschaulicht.
2 und 3 veranschaulichen den Vergleich eines Panelwirkungsgrads (oder einer Lichtausbeute) mit zwei Spitzen und eines Farbwiedergabebereichs der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung gemäß der in Beziehung stehenden Technik mit einem Panelwirkungsgrad (oder einer Lichtausbeute) mit drei Spitzen und dem Farbwiedergabebereich der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die in dem Experiment verwendete weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der in Beziehung stehenden Technik enthält einen ersten Stapel mit einer Emissionsschicht für blaues Licht und einen zweiten Stapel mit einer Emissionsschicht für gelbgrünes Licht. Die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung enthält einen ersten Stapel mit einer Emissionsschicht für rotes Licht und einen zweiten Stapel mit einer organischen Emissionsschicht für grünes Licht. In den 2 und 3 besitzt eine rote Leuchtspitze B (d. h. eine dritte Spitze B) des Grünlichen mit drei Spitzen eine stärkere Intensität als die des Rötlichen mit drei Spitzen. Andererseits besitzt eine grüne Leuchtspitze A (d. h. eine zweite Spitze A) des Rötlichen mit drei Spitzen im Vergleich zu der des Grünlichen mit drei Spitzen eine stärkere Intensität.
Wie aus den experimentellen Ergebnissen I, II und IV zu sehen ist, besitzt die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zu der der in Beziehung stehenden Technik einen um etwa 10 % höheren Farbwiedergabebereich. Insbesondere repräsentiert das Grünliche mit drei Spitzen, dass die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung den Farbwiedergabebereich verbessert, ohne den Panelwirkungsgrad (oder die Lichtausbeute) zu verringern. Außerdem ist es im Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen I und V offensichtlich, dass die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung nicht nur den Panelwirkungsgrad (oder die Lichtausbeute) verbessert, sondern außerdem die Leistungsaufnahme verringert, wobei sie den gleichen Farbwiedergabebereich wie den der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung der in Beziehung stehenden Technik besitzt.
Mit anderen Worten, die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann im Vergleich zu der der in Beziehung stehenden Technik entweder einen höheren Farbwiedergabebereich bereitstellen oder einen höheren Panelwirkungsgrad (oder eine höhere Lichtausbeute) und eine geringere Leistungsaufnahme besitzen. Außerdem werden die Verbesserungsverhältnisse des Farbwiedergabebereichs und des Panelwirkungsgrads (oder der Lichtausbeute) und das Verringerungsverhältnis der Leistungsaufnahme größer, wie die Intensität der grünen Leuchtspitze A stärker wird.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, werden die rote und die grüne Leuchtspitze A bzw. B umso höher, je dicker die Emissionsschicht für rotes Licht oder die Emissionsschicht für grünes Licht ausgebildet ist. Wie aus 2 zu sehen ist, ist es offensichtlich, dass der Panelwirkungsgrad (oder die Lichtausbeute) und der Farbwiedergabebereich weiter verbessert sind, wie die grüne Leuchtspitze A stärker (oder größer) wird. Als solches ist es bevorzugt, die organische Emissionsschicht für grünes Licht dicker als die organische Emissionsschicht für rotes Licht zu bilden. Bevorzugter ist die organische Emissionsschicht für grünes Licht dreimal so dick wie die organische Emissionsschicht für rotes Licht ausgebildet.
4 ist ein Datenblatt, das die experimentellen Ergebnisse in Übereinstimmung mit einem Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien einer Emissionsschicht für grünes Licht, die in einem zweiten Stapel enthalten ist, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Das experimentelle Ergebnis nach 4 bezieht sich auf die organische Emissionsschicht für grünes Licht des zweiten Stapels, die die Wirtsmaterialien des Elektronentyps und des Löchertyps enthält, die mit einem grünen Dotierstoff dotiert sind. Ausführlich veranschaulicht 4 die grüne und die rote Leuchtspitze A bzw. B des zweiten Stapels in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Wirtsmaterialien des Elektronentyps und des Löchertyps der organischen Emissionsschicht für grünes Licht.
In dem Experiment ist der Zustand der organischen Emissionsschicht für rotes Licht fest. Falls das Wirtsmaterial des Löchertyps der organischen Emissionsschicht für grünes Licht im Vergleich zu dem Wirtsmaterial des Elektronentyps größere Volumen-% besitzt, besitzt die grüne Leuchtspitze A die größte Intensität, wobei aber die rote Leuchtspitze B die kleinste Intensität besitzt. Wenn im Gegensatz die Volumen-% des Wirtsmaterials des Löchertyps kleiner als die des Wirtsmaterials des Elektronentyps sind, besitzt die grüne Leuchtspitze A die kleinste Intensität, wobei aber die rote Leuchtspitze B die größte Intensität besitzt. Wie in 2 gezeigt ist, sind der Panelwirkungsgrad (oder die Lichtausbeute) und der Farbwiedergabebereich weiter verbessert, wie die Intensität der grüne Leuchtspitze A größer wird. Um den Panelwirkungsgrad und den Farbwiedergabebereich im Vergleich zu jenen der in Beziehung stehenden Technik weiter zu verbessern, muss die Intensität der grüne Leuchtspitze A als solche größer (oder stärker) werden. Zu diesem Zweck kann das Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien des Löchertyps und des Elektronentyps geeignet eingestellt werden.
5 ist ein Datenblatt, das die experimentellen Ergebnisse in Übereinstimmung mit dem Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien einer Emissionsschicht für rotes Licht, die in einem zweiten Stapel enthalten ist, der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Das experimentelle Ergebnis nach 5 bezieht sich auf die organische Emissionsschicht für rotes Licht des zweiten Stapels, die die Wirtsmaterialien des Elektronentyps und des Löchertyps enthält, die mit einem roten Dotierstoff dotiert sind. Ausführlich veranschaulicht 5 die grüne und die rote Leuchtspitze A bzw. B des zweiten Stapels in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Wirtsmaterialien des Elektronentyps und des Löchertyps der organischen Emissionsschicht für rotes Licht.
Der Zustand der organischen Emissionsschicht für grünes Licht ist für das Experiment fest. Falls das Wirtsmaterial des Löchertyps der organischen Emissionsschicht für rotes Licht im Vergleich zu dem Wirtsmaterial des Elektronentyps größere Volumen-% besitzt, besitzt die grüne Leuchtspitze A die größte Intensität, wobei aber die rote Leuchtspitze B die kleinste Intensität besitzt. Wenn im Gegensatz die Volumen-% des Wirtsmaterials des Löchertyps kleiner als die des Wirtsmaterials des Elektronentyps sind, besitzt die grüne Leuchtspitze A die kleinste Intensität, wobei aber die rote Leuchtspitze B die größte Intensität besitzt. Wie in 2 gezeigt ist, sind der Panelwirkungsgrad (oder die Lichtausbeute) und der Farbwiedergabebereich weiter verbessert, wie die Intensität der grünen Leuchtspitze A größer wird. Um den Panelwirkungsgrad und den Farbwiedergabebereich im Vergleich zu jenen der in Beziehung stehenden Technik weiter zu verbessein, muss die Intensität der grünen Leuchtspitze A als solche größer (oder stärker) werden. Zu diesem Zweck kann das Volumenverhältnis der Wirtsmaterialien des Löchertyps und des Elektronentyps geeignet eingestellt werden.
6 ist ein Datenblatt, das die experimentellen Ergebnisse in Übereinstimmung mit einem Dotierungsverhältnis einer Emissionsschicht für grünes Licht, die in einem zweiten Stapel enthalten ist, der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Das experimentelle Ergebnis nach 6 bezieht sich auf die organische Emissionsschicht für grünes Licht des zweiten Stapels, die die Wirtsmaterialien enthält, die mit einem grünen Dotierstoff dotiert sind. Ausführlich veranschaulicht 6 die grüne und die rote Leuchtspitze A bzw. B des zweiten Stapels in Übereinstimmung mit dem Dotierungsverhältnis des grünen Dotierstoffs.
Wie in 9 gezeigt ist, wird die Intensität der grünen Leuchtspitze A größer, wie das Dotierungsverhältnis des grünen Dotierstoffs höher wird. Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, wird ähnlich die Intensität der roten Leuchtspitze B größer, wie das Dotierungsverhältnis des roten Dotierstoffs für die organische Emissionsschicht für rotes Licht des zweiten Stapels höher wird. Wie in 2 gezeigt ist, sind der Panelwirkungsgrad (oder die Lichtausbeute) und der Farbwiedergabebereich weiter verbessert, wie die Intensität der grünen Leuchtspitze A größer wird. Als solches ist erfindungsgemäß realisiert, dass das Dotierungsverhältnis des grünen Dotierstoffs der organischen Emissionsschicht für grünes Licht höher als das des roten Dotierstoffs der organischen Emissionsschicht für rotes Licht eingestellt ist.
7 ist eine Querschnittsansicht, die eine weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
In 7 enthält die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine erste und eine zweite Elektrode 110 bzw. 130, die auf einem Substrat 100 auf eine derartige Weise ausgebildet sind, dass sie einander zugewandt sind. Ein erster Stapel 400, eine erste Ladungserzeugungsschicht 220, ein zweiter Stapel 500, eine zweite Ladungserzeugungsschicht 320 und ein dritter Stapel 600 sind zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 110 bzw. 130 angeordnet. Der erste Stapel 400, die erste Ladungserzeugungsschicht 220, der zweite Stapel 500, die zweite Ladungserzeugungsschicht 320 und der dritte Stapel 600 können gebildet werden, indem sie sequentiell auf der ersten Elektrode 110 gestapelt werden.
Die ersten bis dritten Stapel 400, 500 und 600 können eine Lichtemissionsschicht der gleichen Farbe enthalten. Alternativ kann der zweite Stapel 500 eine Lichtemissionsschicht mit einer Farbe enthalten, die von jenen des ersten und des dritten Stapels 400 bzw. 600 verschieden ist. In diesem Fall wird das von den Lichtemissionsschichten der ersten bis dritten Stapel 400, 500 und 600 emittierte Licht in verschiedenen Farben gemischt, wobei dadurch weißes Licht verwirklicht wird.
Der erste und der dritte Stapel 400 bzw. 600 können z. B. jeder eine Lichtemissionsschicht enthalten, die blaues Licht emittiert. Außerdem kann der zweite Stapel 500 irgendeine weitere Lichtemissionsschicht, die rotes und gelbgrünes Licht emittiert, oder eine noch weitere Lichtemissionsschicht, die rotes und grünes Licht emittiert, enthalten. Außerdem können der erste und der dritte Stapel 400 bzw. 600 fluoreszierende Einheiten werden, während der zweite Stapel 500 eine phosphoreszierende Einheit werden kann.
Das Substrat 100 kann ein Isolationssubstrat werden. Auf dem Isolationssubstrat kann ein (nicht gezeigter) Dünnschichttransistor ausgebildet sein. Das Isolationssubstrat kann aus Glas oder einem Metallmaterial oder einem Kunststoffmaterial oder Polyimid (PI) usw. ausgebildet sein. Der Dünnschichttransistor kann eine Gate-Elektrode, eine Halbleiterschicht, eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode enthalten.
Die erste Elektrode 110 kann als eine Anodenelektrode verwendet werden. Außerdem kann die erste Elektrode 110 aus einem transparenten leitfähigen Material ausgebildet sein. Die erste Elektrode 110 kann aus einem Material ausgebildet sein, das aus einer Materialgruppe ausgewählt ist, die ITO (Indiumzinnoxid), IZO (Indiumzinkoxid) und ZnO enthält.
Die zweite Elektrode 130 kann als eine Kathodenelektrode verwendet werden. Außerdem kann die zweite Elektrode 130 aus einem Metallmaterial mit einer geringen Austrittsarbeit ausgebildet sein. Die zweite Elektrode kann z. B. aus einem Material ausgebildet sein, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Mg, Ca, Al, Al-Legierungen, Ag, Ag-Legierungen, Au und Au-Legierungen enthält.
Die erste Ladungserzeugungsschicht 220, die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel 400 bzw. 500 angeordnet ist, kann Elektronen an den ersten Stapel 400 anlegen und Löcher an den zweiten Stapel 500 anlegen. Als solche kann die erste Ladungserzeugungsschicht 220 das Ladungsgleichgewicht zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel 400 bzw. 500 einstellen (oder steuern). Ähnlich kann die zweite Ladungserzeugungsschicht 320, die zwischen dem zweiten und dem dritten Stapel 500 bzw. 600 angeordnet ist, Elektronen an den zweiten Stapel 500 anlegen und Löcher an den dritten Stapel 600 anlegen. Als solche kann die zweite Ladungserzeugungsschicht 320 das Ladungsgleichgewicht zwischen dem zweiten und dem dritten Stapel 500 bzw. 600 einstellen (oder steuern).
Außerdem können die erste und die zweite Ladungserzeugungsschicht 220 bzw. 320 in einer einzigen Schicht ausgebildet sein. Jede der ersten und der zweiten Ladungserzeugungsschicht 220 bzw. 320 kann z. B. entweder eine dünne Metallschicht, die aus Aluminium Al oder anderem ausgebildet ist, oder eine transparente Elektrode, die aus ITO (Indiumzinnoxid) oder anderem ausgebildet ist, werden. Die erste und die zweite Ladungserzeugungsschicht 220 bzw. 320 mit der einschichtigen Struktur können es ermöglichen, dass die Vorrichtung einfach konfiguriert ist und leicht hergestellt wird.
Alternativ kann jede der ersten und der zweiten Ladungserzeugungsschicht 220 bzw. 320 in einer mehrschichtigen Struktur ausgebildet sein, wie z. B. einer Übergangsstruktur einer organischen Materialschicht, die durch das Dotieren von Dotiermaterialien gebildet wird. Die erste und die zweite Ladungserzeugungsschicht 220 bzw. 320 mit der mehrschichtigen Struktur können die Elektronen und die Löcher leicht transportieren. Als solche kann die Lichtausbeute der Vorrichtung verbessert und die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert werden. Eine Oberflächenschicht der ersten Ladungserzeugungsschicht 220, die mit dem ersten Stapel 400 in Kontakt gelangt, und eine Oberflächenschicht der zweiten Ladungserzeugungsschicht 320, die mit dem zweiten Stapel 500 in Kontakt gelangt, können z. B. mit einem N-Typ-Dotierstoff dotiert sein, um die Elektronen glatt zu übertragen. Außerdem kann die andere Oberflächenschicht der ersten Ladungserzeugungsschicht 220, die mit dem zweiten Stapel 500 in Kontakt gelangt, und die andere Oberflächenschicht der zweiten Ladungserzeugungsschicht 320, die mit dem dritten Stapel 600 in Kontakt gelangt, mit einem P-Typ-Dotierstoff dotiert sein, um die Löcher glatt zu übertragen.
Der erste Stapel 400 enthält eine Lochinjektionsschicht (HIL) 402, eine erste Lochtransportschicht (HTL) 403, eine erste Lichtemissionsschicht 404 und eine erste Elektronentransportschicht (ETL) 405, die sequentiell zwischen die erste Elektrode 110 und die Ladungserzeugungsschicht 420 gestapelt sind. Die Lochinjektionsschicht (HIL) 402 kann aus einem Material mit einer hervorragenden Lochinjektionsfähigkeit ausgebildet sein. Um die Löcher glatt zu injizieren, kann die Lochinjektionsschicht (HIL) 402 mit einem P-Typ-Dotierstoff dotiert sein.
Die erste Lichtemissionsschicht 404 kann eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Außerdem kann die erste Lichtemissionsschicht 404 eine einzige Lichtemissionsschicht mit einer einzigen Leuchtspitze werden. Eine derartige erste Lichtemissionsschicht 404 kann ein einziges Wirtsmaterial enthalten, das mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff dotiert ist. Alternativ kann die erste Lichtemissionsschicht 404 zwei Wirtsmaterialien enthalten, die mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Als ein Beispiel des blau fluoreszierenden Dotierstoffs der ersten Lichtemissionsschicht 404 kann ein Dotierstoff mit einem Wellenlängenband der Leuchtspitze (oder einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband) von etwa 420 nm-490 nm verwendet werden.
Der zweite Stapel 500 enthält eine zweite Lochtransportschicht (HTL) 502, eine zweite Lichtemissionsschicht 503, eine dritte Lichtemissionsschicht 504 und eine zweite Elektronentransportschicht (ETL) 505, die sequentiell zwischen die erste und die zweite Ladungserzeugungsschicht 220 und 320 gestapelt sind. Der zweite Stapel 500 ermöglicht, dass die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht 503 bzw. 504 ausgebildet sind, ohne dass sich dazwischen entweder eine Ladungserzeugungsschicht oder eine Pufferschicht befindet. Mit anderen Worten, die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht 503 bzw. 504 können in Kontakt miteinander gelangen. Die gestapelten zweiten und dritten Lichtemissionsschichten 503 bzw. 504 können einen einzigen Lichtemissionsschichtenstapel 501 bilden.
Der Lichtemissionsschichtenstapel 501 kann durch das Stapeln einer rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht und einer gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht gebildet werden. Außerdem kann der Lichtemissionsschichtenstapel 501 in einer zweitschichtigen Struktur mit zwei Leuchtspitzen ausgebildet sein. Alternativ kann der Lichtemissionsschichtenstapel 501 durch das Stapeln einer rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht und einer grün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht gebildet werden.
Falls die zweite Lichtemissionsschicht 503 die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, kann die dritte Lichtemissionsschicht 504 entweder die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Wenn im Gegensatz die zweite Lichtemissionsschicht 503 entweder die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, kann die dritte Lichtemissionsschicht 504 die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Vorzugsweise wird die zweite Lichtemissionsschicht 503 die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht und wird die dritte Lichtemissionsschicht 304 die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht.
Die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht können durch das Dotieren eines grün phosphoreszierenden Dotierstoffs oder eines gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoffs gebildet werden, der ein Leuchtspitzen-Wellenlängenband von etwa 500 nm-580 nm besitzt. Die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht kann durch das Dotieren eines rot phosphoreszierenden Dotierstoffs mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 580 nm-680 nm gebildet werden. Ein Dotierverhältnis des grün oder gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoffs der grün oder gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht kann höher als das des rot phosphoreszierenden Dotierstoffs der rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht werden.
Die grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht kann im Vergleich zu der rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht dicker ausgebildet sein. Vorzugsweise wird die grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht dreimal dicker als die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht.
Die zweite Lichtemissionsschicht 503 kann direkt auf der zweiten Lochtransportschicht 302 ausgebildet sein. Mit anderen Worten, die zweite Lichtemissionsschicht 503 kann mit der zweiten Lochtransportschicht 502 in Kontakt gelangen. Außerdem kann die zweite Lichtemissionsschicht 503 zwei Wirtsmaterialien enthalten, die mit einem von einem rot, einem grün und einem gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Die zwei Wirtsmaterialien können ein Wirtsmaterial des Löchertyps und ein Wirtsmaterial des Elektronentyps enthalten.
Das Wirtsmaterial des Löchertyps kann ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 20-80 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt. Andererseits kann das Wirtsmaterial des Elektronentyps ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 80-20 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt. Das Wirtsmaterial des Löchertyps kann aus dem gleichen Material wie die zweite Lochtransportschicht 502 ausgebildet sein, um die Löcher leicht zu injizieren.
Die dritte Lichtemissionsschicht 504, die auf der zweiten Lichtemissionsschicht 503 ausgebildet ist, kann zwei Wirtsmaterialien enthalten, die mit einem von einem grün, einem gelbgrün und einem rot phosphoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Die zwei Wirtsmaterialien können ein Wirtsmaterial des Löchertyps und ein Wirtsmaterial des Elektronentyps enthalten. Das Wirtsmaterial des Löchertyps kann ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 20-80 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt. Andererseits kann das Wirtsmaterial des Elektronentyps ausgebildet sein, damit es einen Bereich von etwa 80-20 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien besitzt.
Außerdem kann ein Wirtsmaterial der dritten Lichtemissionsschicht 504 durch das Dotieren eines von einem grün, einem grüngelb und einem rot phosphoreszierenden Dotierstoff gebildet werden. Außerdem kann das dotierte Wirtsmaterial ausgebildet sein, damit es eine Bipolareigenschaft besitzt.
Der dritte Stapel 600 enthält eine dritte Lochtransportschicht (HTL) 601, eine vierte Lichtemissionsschicht 602, eine dritte Elektronentransportschicht (ETL) 603 und eine Elektroneninjektionsschicht (TIL) 604, die sequentiell zwischen die zweite Ladungserzeugungsschicht 320 und die zweite Elektrode 130 gestapelt sind. Die Elektroneninjektionsschicht (EIL) 604 kann aus einem Material mit einer hervorragenden Elektroneninjektionsfähigkeit ausgebildet sein. Um die Elektronen glatt zu injizieren, kann die Elektroneninjektionsschicht (TIL) 604 mit einem N-Typ-Dotierstoff dotiert sein.
Die vierte Lichtemissionsschicht 602 kann eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht werden. Außerdem kann die vierte Lichtemissionsschicht 602 eine einzige Lichtemissionsschicht mit einer einzigen Leuchtspitze werden. Eine derartige vierte Lichtemissionsschicht 602 kann ein einziges Wirtsmaterial enthalten, der mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff dotiert ist. Alternativ kann die vierte Lichtemissionsschicht 602 mit zwei Wirtsmaterialien konfiguriert sein, die mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff dotiert sind. Als ein Beispiel des blau fluoreszierenden Dotierstoffs der vierten Lichtemissionsschicht 602 kann ein Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von etwa 420 nm-490 nm verwendet werden.
8 ist ein Datenblatt, das die Leuchtwellenlänge und die Intensitätseigenschaften der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik veranschaulicht.
8 veranschaulicht vergleichsweise die Leuchtwellenlänge und die Intensitätseigenschaften der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtungen gemäß der in Beziehung stehenden Technik und der vorliegenden Offenbarung. Die in dem Experiment verwendete weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der in Beziehung stehenden Technik enthält einen ersten und einen dritten Stapel mit Emissionsschichten für blaues Licht und einen zweiten Stapel mit einer Emissionsschicht für gelbgrünes Licht. Die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung enthält einen ersten und einen dritten Stapel mit Emissionsschichten für blaues Licht und einen zweiten Stapel mit einer organischen Emissionsschicht für rotes Licht und einer organischen Emissionsschicht für gelbgrünes Licht.
In einem roten Bereich, der in 8 durch einen gestrichelten Kreis dargestellt ist, erzeugt die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der in Beziehung stehenden Technik nur zwei Leuchtspitzen, weil in dem roten Bereich keine Leuchtspitze erzeugt wird. Unterdessen schafft die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine Leuchteigenschaft mit drei Spitzen. Mit anderen Worten, die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung ermöglicht, dass die Intensität in dem roten Bereich im Vergleich zu der der in Beziehung stehenden Technik größer wird. Nun werden ein Helligkeits-Leistungsverhältnis, der Panelwirkungsgrad und der Farbwiedergabebereich ausführlich beschrieben.
9 ist eine Tabelle, die die experimentellen Ergebnisse der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Offenbarung und der in Beziehung stehenden Technik vergleichsweise veranschaulicht.
In 9 kann, falls ein Sollwert der Helligkeit auf 100 % gesetzt ist, die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der in Beziehung stehenden Technik ein Leistungsverhältnis der roten Helligkeit von 88 % erhalten. Mit anderen Worten, die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der in Beziehung stehenden Technik besitzt zu wenig rote Helligkeit. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass eine getrennte Emissionsschicht für rotes Licht nicht vorhanden ist und im roten Bereich keine Leuchtspitze erzeugt wird.
Unterdessen ermöglicht die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung, dass der zweite Stapel den Lichtemissionsschichtenstapel enthält, der durch das Stapeln einer organischen Emissionsschicht für rotes Licht und einer organischen Emissionsschicht für gelbgrünes Licht gebildet wird. Als solche kann die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung im Vergleich zu der der in Beziehung stehenden Technik eine stärkere Lichtstärke erhalten.
Im Vergleich der Helligkeits-Leistungsverhältnisse gemäß der in Beziehung stehenden Technik und der vorliegenden Offenbarung kann die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung das Leistungsverhältnis der roten Helligkeit von 101 % erhalten, was um 13 % höher ist. Mit anderen Worten, die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann ein größeres Leistungsverhältnis der roten Helligkeit als den Sollwert der Helligkeit von 100% bereitstellen. Außerdem ist es offensichtlich, dass die Leistungsverhältnisse der grünen und der blauen Helligkeit der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung den Sollwert der Helligkeit von 100 % übersteigen.
Außerdem ist es offensichtlich, dass der Panelwirkungsgrad der weißen organischen Lichtemissionsvorrichtung der vorliegenden Offenbarung gleich dem oder größer als der der in Beziehung stehenden Technik ist. Außerdem nimmt der Farbwiedergabebereich zu, wie die Lichtstärke im roten Wellenlängenbereich stärker wird.
Auf diese Weise kann die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, die mit dem ersten und dem zweiten Stapel oder den ersten bis dritten Stapeln konfiguriert ist, eine Leuchteigenschaft mit drei Spitzen schaffen. Weil außerdem die Lichtemissionsschicht des zweiten Stapels, die der Lochtransportschicht benachbart ist, aus dem gleichen Material wie die Lochtransportschicht ausgebildet ist, kann es leicht sein, Löcher zu injizieren. Außerdem sind die Dicke und die Dotierdichte der Lichtemissionsschicht innerhalb des zweiten Stapels optimiert. In Übereinstimmung damit können der Panelwirkungsgrad und der Farbwiedergabebereich verbessert sein und kann die Leistungsaufnahme verringert sein. Außerdem ermöglicht die weiße organische Lichtemissionsvorrichtung mit den ersten bis dritten Stapeln, dass die organische Lichtemissionsschicht des zweiten Stapels in einer zweitschichtigen Struktur ausgebildet ist. Als solche können das Leistungsverhältnis der roten Helligkeit und der Farbwiedergabebereich zunehmen.

Claims

Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst: eine erste und eine zweite Elektrode (110, 130), die auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, um einander zugewandt zu sein; einen ersten Stapel (200), der mit einer Lochinjektionsschicht (202), einer ersten Lochtransportschicht (203), einer ersten Lichtemissionsschicht (204) und einer ersten Elektronentransportschicht (205) konfiguriert ist, die sequentiell zwischen die erste und die zweite Elektrode (110, 130) gestapelt sind; einen zweiten Stapel (300), der mit einer zweiten Lochtransportschicht (302), einer zweiten Lichtemissionsschicht (303), einer dritten Lichtemissionsschicht (304), einer zweiten Elektronentransportschicht (305) und einer Elektroneninjektionsschicht (306) konfiguriert ist, die sequentiell zwischen den ersten Stapel (200) und die zweite Elektrode gestapelt (130) sind; und eine Ladungserzeugungsschicht (120), die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (200, 300) angeordnet ist und konfiguriert ist, um ein Ladungsgleichgewicht zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (200, 300) einzustellen, wobei die erste Lichtemissionsschicht (204) des ersten Stapels (200) eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht mit einer Leuchteigenschaft mit einer einzigen Spitze ist, die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht (303, 304) des zweiten Stapels (300) eine Leuchteigenschaft mit zwei Spitzen besitzen und miteinander in Kontakt gelangen, eine von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (303, 304) eine grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist und die andere von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (303, 304) eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, und wobei die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht oder die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht dicker als die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, wobei die grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ein höheres Dotierungsverhältnis des Dotierstoffs als die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht besitzt.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Lichtemissionsschicht (303) mit der zweiten Lochtransportschicht (302) direkt in Kontakt gelangt und Wirtsmaterialien des Löchertyps und des Elektronentyps enthält, die mit einem Dotierstoff dotiert sind.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Wirtsmaterial des Löchertyps der zweiten Lichtemissionsschicht (303) aus dem gleichen Material wie die zweite Lochtransportschicht (302) ausgebildet ist.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Wirtsmaterial des Löchertyps der zweiten Lichtemissionsschicht (303) in einem Bereich von 20-80 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien ausgebildet ist.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Lichtemissionsschicht (303) und die dritte Lichtemissionsschicht (304) jeweils Wirtsmaterialien des Löchertyps und des Elektronentyps enthalten, die mit einem Dotierstoff dotiert sind, und wobei das Wirtsmaterial des Löchertyps der grün oder gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht größere Volumen% im Vergleich zum Wirtsmaterial des Elektronentyps besitzt, und/oder wobei das Wirtsmaterial des Löchertyps der rot phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht größere Volumen% im Vergleich zum Wirtsmaterial des Elektronentyps besitzt.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Wirtsmaterial des Löchertyps der dritten Lichtemissionsschicht (304) in einem Bereich von 20-80 Volumen-% bezüglich aller Wirtsmaterialien ausgebildet ist.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die dritte Lichtemissionsschicht (304) ein Bipolaritäts-Wirtsmaterial enthält, das mit einem Dotierstoff dotiert ist.
Weiße organische Lichtemissionsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht dreimal so dick wie die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist.
Organische Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst: eine erste und eine zweite Elektrode (110, 130), die auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, um einander zugewandt zu sein; einen ersten Stapel (400), der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (110, 130) angeordnet ist und mit einer Lochinjektionsschicht (402), einer ersten Lochtransportschicht (403), einer ersten Lichtemissionsschicht (404) und einer ersten Elektronentransportschicht (405) konfiguriert ist, die auf die erste Elektrode (110) gestapelt sind; einen zweiten Stapel (500), der zwischen dem ersten Stapel (400) und der zweiten Elektrode (130) angeordnet ist und mit einer zweiten Lochtransportschicht (502), einer zweiten Lichtemissionsschicht (503), einer dritten Lichtemissionsschicht (504) und einer zweiten Elektronentransportschicht (505) konfiguriert ist, die auf den ersten Stapel (400) gestapelt sind; einen dritten Stapel (600), der zwischen dem zweiten Stapel (500) und der zweiten Elektrode (130) angeordnet ist und mit einer dritten Lochtransportschicht (601), einer vierten Lichtemissionsschicht (602), einer dritten Elektronentransportschicht (603) und einer Elektroneninjektionsschicht (604) konfiguriert ist, die auf den zweiten Stapel (500) gestapelt sind; und eine erste Ladungserzeugungsschicht (220), die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (400, 500) angeordnet ist, und eine zweite Ladungserzeugungsschicht (320), die zwischen dem zweiten und dem dritten Stapel (500, 600) angeordnet ist, wobei sowohl die erste als auch die vierte Lichtemissionsschicht (404, 602) eine blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht ist, die zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 420 nm bis 490 nm dotiert ist, und wobei die zweite und die dritte Lichtemissionsschicht (503, 504) des zweiten Stapels (500) miteinander in Kontakt gelangen, wobei eine von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (503, 504) eine grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, die zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem grün phosphoreszierenden Dotierstoffs oder einem gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 500 nm bis 580 nm dotiert ist, und die andere der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (503, 504) eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist, die zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem rot phosphoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 580 nm bis 680 nm dotiert ist.
Organische Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst: eine erste und eine zweite Elektrode (110, 130), die auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, um einander zugewandt zu sein; einen ersten Stapel (400), der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (110, 130) angeordnet ist und mit einer Lochinjektionsschicht (402), einer ersten Lochtransportschicht (403), einer ersten blau fluoreszierenden Lichtemissionsschicht (404) und einer ersten Elektronentransportschicht (405) konfiguriert ist, die auf die erste Elektrode (110) gestapelt sind; einen zweiten Stapel (500), der zwischen dem ersten Stapel (400) und der zweiten Elektrode (130) angeordnet ist und mit einer zweiten Lochtransportschicht (502), einer zweiten Lichtemissionsschicht (503), einer dritten Lichtemissionsschicht (504) und einer zweiten Elektronentransportschicht (505) konfiguriert ist, die auf den ersten Stapel (400) gestapelt sind, wobei eine von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (503, 504) eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht und die andere von der zweiten und der dritten Lichtemissionsschicht (503, 504) eine grün oder gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht ist; einen dritten Stapel (600), der zwischen dem zweiten Stapel (500) und der zweiten Elektrode (130) angeordnet ist und mit einer dritten Lochtransportschicht (601), einer zweiten blau fluoreszierenden Lichtemissionsschicht (602), einer dritten Elektronentransportschicht (603) und einer Elektroneninjektionsschicht (604) konfiguriert ist, die auf den zweiten Stapel (500) gestapelt sind; und eine erste Ladungserzeugungsschicht (220), die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (400, 500) angeordnet ist, und eine zweite Ladungserzeugungsschicht (320), die zwischen dem zweiten und dem dritten Stapel (500, 600) angeordnet ist, wobei sowohl die erste als auch die zweite blau fluoreszierende Lichtemissionsschicht (404, 602) zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem blau fluoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 420 nm bis 490 nm dotiert ist, wobei die rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem rot phosphoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 580 nm bis 680 nm dotiert ist.
Organische Lichtemissionsvorrichtung, die umfasst: eine erste und eine zweite Elektrode (110, 130), die auf einem Substrat (100) ausgebildet sind, um einander zugewandt zu sein; einen ersten Stapel (400), der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (110, 130) angeordnet ist und eine Mehrzahl von Schichten umfasst, wobei die Mehrzahl von Schichten eine erste blaue Lichtemissionsschicht (404) umfasst; einen zweiten Stapel (500), der zwischen dem ersten Stapel (400) und der zweiten Elektrode (130) angeordnet ist und eine Mehrzahl von Schichten umfasst, wobei die Mehrzahl von Schichten zwei Lichtemissionsschichten (503, 504) umfasst; einen dritten Stapel (600), der zwischen dem zweiten Stapel (500) und der zweiten Elektrode (130) angeordnet ist und eine Mehrzahl von Schichten umfasst, wobei die Mehrzahl von Schichten des dritten Stapels (600) eine zweite blaue Lichtemissionsschicht (602) umfasst; und Ladungserzeugungsschichten (220, 320), die zwischen dem ersten und dem zweiten Stapel (400, 500) und zwischen dem zweiten und dem dritten Stapel (500, 600) angeordnet sind, wobei die zwei Lichtemissionsschichten (503, 504) des zweiten Stapels (500) sind: eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht, die auf einer gelbgrün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht gestapelt ist, wobei die gelbgrün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem gelbgrün phosphoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 500 nm bis 580 nm dotiert ist, oder eine rot phosphoreszierende Lichtemissionsschicht, die auf einer grün phosphoreszierenden Lichtemissionsschicht gestapelt ist, wobei die grün phosphoreszierende Lichtemissionsschicht zumindest ein Wirtsmaterial enthält, welches mit einem grün phosphoreszierenden Dotierstoff mit einem Leuchtspitzen-Wellenlängenband von 500 nm bis 580 nm dotiert ist.
Organische Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die organische Lichtemissionsvorrichtung eingerichtet ist, um weißes Licht mit drei Leuchtspitzen zu emittieren, wobei das weiße Licht eine Mischung von verschieden farbigem Licht ist, welches von der ersten blauen Lichtemissionsschicht (404), den zwei Lichtemissionsschichten (503, 504) des zweiten Stapels (500) und der zweiten blauen Lichtemissionsschicht (602) emittiert wird.
Organische Lichtemissionsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die zwei Lichtemissionsschichten (503, 504) des zweiten Stapels (500) miteinander in Kontakt gelangen.