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DE102022134998A1 - Lichtemittierende vorrichtung und lichtemittierende anzeigevorrichtung, welche diese enthält - Google Patents

Lichtemittierende vorrichtung und lichtemittierende anzeigevorrichtung, welche diese enthält Download PDF

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DE102022134998A1
DE102022134998A1 DE102022134998.5A DE102022134998A DE102022134998A1 DE 102022134998 A1 DE102022134998 A1 DE 102022134998A1 DE 102022134998 A DE102022134998 A DE 102022134998A DE 102022134998 A1 DE102022134998 A1 DE 102022134998A1
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DE
Germany
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light
generation layer
layer
emitting device
group
Prior art date
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Pending
Application number
DE102022134998.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Wook SONG
Ji Cheol SHIN
Sae Mi PARK
Myeong Seon Cho
Hui Kun YUN
Jung Keun Kim
Byung Soo Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Display Co Ltd
Original Assignee
LG Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by LG Display Co Ltd filed Critical LG Display Co Ltd
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Abstract

Offenbart wird eine lichtemittierende Vorrichtung, welche in der Lage ist, einen seitlichen Leckstrom und ein Ansteuerspannung zu reduzieren, indem in einer Struktur welche eine Mehrzahl von Stapeln (BS, PS, S1, S2, S3) verwendet, eine Struktur welche die Mehrzahl von Stapeln (BS, PS, S1, S2, S3) miteinander verbindet, verbessert wird, und eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung, welche diese enthält. Die lichtemittierende Vorrichtung enthält eine erste Elektrode (110) und eine zweite Elektrode (200), welche einander gegenüberliegen, eine Mehrzahl von Stapeln (BS, PS, S1, S2, S3), welche zwischen der ersten Elektrode (110) und der zweiten Elektrode (200) vorgesehen sind, und eine Ladung-Erzeugungsschicht (CGL, 150), welche eine Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) und eine Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) enthält, die zwischen den Stapeln (BS, PS, S1, S2, S3) gestapelt sind, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) einen ersten Host (H1) der Formel 1 und einen Metall-Dotierstoff (ND) enthält und die Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) einen zweiten Host (H2) und einen organischen Dotierstoff (PD) enthält.

Description

  • HINTERGRUND
  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine lichtemittierende Vorrichtung und insbesondere auf eine lichtemittierende Vorrichtung, welche in der Lage ist einen seitlichen Leckstrom und eine Ansteuerspannung zu reduzieren indem, in einer Struktur, welche eine Mehrzahl von Stapeln verwendet, eine Struktur, welche die Mehrzahl von Stapeln miteinander verbindet, verbessert wird und eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung, welche diese enthält.
  • Erörterung der bezogenen Technik
  • Kürzlich wurde eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die keine separate Lichtquelle benötigt und eine lichtemittierende Vorrichtung in einem Displayfeld ohne separate Lichtquelle, um die Anzeigevorrichtung kompakt zu gestalten und eine klare Farbgebung zu realisieren, als eine konkurrenzfähige Anwendung angesehen.
  • In der Zwischenzeit erfordert die lichtemittierende Vorrichtung, die derzeit in lichtemittierenden Anzeigen verwendet wird, eine höhere Effizienz, um die gewünschte Bildqualität zu erreichen, und wird vorzugsweise in Form einer Mehrzahl von Stapeln implementiert.
  • Die Verwendung mehrerer Stapel führt zur Ausbildung der lichtemittierenden Schicht in jedem Stapel, so dass eine Verbindungsstruktur zwischen den Stapeln erforderlich ist, um weit von der Elektrode entfernte Stapel mit Ladungsträgern zu versorgen. Wenn das Lichtemissionsprinzip von zwei benachbarten Stapeln unterschiedlich ist, ist es schwierig die beiden benachbarten Stapeln mit gleichen Mengen an Löcher und Elektronen aus der Verbindungsstruktur zu versorgen. Außerdem tritt bei einem Ungleichgewicht der Ladungsträger zwischen Löchern und Elektronen, welche von der Verbindungsstruktur den beiden benachbarten Stapeln zur Verfügung gestellt werden, das Problem einer erhöhten Ansteuerspannung auf.
  • ÜBERBLICK
  • Dementsprechend ist die vorliegende Offenbarung auf eine lichtemittierende Vorrichtung und eine diese enthaltende lichtemittierende Anzeigevorrichtung gerichtet, die ein oder mehrere Probleme aufgrund der Beschränkungen und Nachteile der bezogenen Technik im Wesentlichen umgehen.
  • Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es eine lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist einen seitlichen Leckstrom zu verhindern und eine Ansteuerspannung zu reduzieren, indem die Struktur zum Verbinden einer Mehrzahl von Stapeln miteinander, in einer Struktur, welche die Mehrzahl von Stapeln zwischen zwei Elektroden aufweist, verändert wird und eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung, welche diese enthält.
  • Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und zum Teil für den Fachmann bei der Auswertung der folgenden Ausführungen offensichtlich oder können aus der Anwendung der Erfindung erlernt werden. Diese Ziele und weitere Vorteile der Erfindung können durch die in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen sowie in den beigefügten Zeichnungen besonders hervorgehobene Struktur verwirklicht und erreicht werden.
  • Zur Erreichung dieser Ziele und weitere Vorteile und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Offenbarung, wie hierin verkörpert und allgemein beschrieben, werden eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 11 bereitgestellt. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine lichtemittierende Vorrichtung auf: eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, eine Mehrzahl von Stapeln zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode und eine Ladung-Erzeugungsschicht zwischen zwei Stapeln, wobei die Ladung-Erzeugungsschicht eine Elektronen-Erzeugungsschicht und eine Löcher-Erzeugungsschicht enthält, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht einen ersten Host gemäß Formel 1 und einen Metall-Dotierstoff enthält und die Löcher-Erzeugungsschicht einen zweiten Host und einen organischen Dotierstoff enthält.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine lichtemittierende Vorrichtung auf:
    • eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode,
    • einen Blau-Stapel, welcher neben der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei der Blau-Stapel aufweist: eine erste Löcher-Transportschicht, eine lichtemittierende Schicht, welche blaues Licht emittiert und eine erste Elektronen-Transportschicht,
    • einen Phosphoreszierend-Stapel, welcher neben der zweiten Elektrode angeordnet ist, wobei der Phosphoreszierend-Stapel aufweist: eine zweite Löcher-Transportschicht, einen phosphoreszenzlichtemittierenden Teil, welcher mindestens zwei lichtemittierende Schichten enthält, die eingerichtet sind Licht mit Wellenlängen zu emittieren welche länger als blaues Licht sind und die miteinander verbunden sind, und eine zweite Elektronen-Transportschicht,
    • wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht einen ersten Host gemäß Formel 1 enthält und die Löcher-Erzeugungsschicht einen organischen Dotierstoff gemäß Formel 2 enthält.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung auf: ein Substrat mit einer Mehrzahl von Sub-Pixeln, einen Dünnschichttransistor an jedem der Sub-Pixel auf dem Substrat und die lichtemittierende Vorrichtung, welche mit dem Dünnschichttransistor verbunden ist.
  • Es versteht sich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Offenbarung beispielhaft und erläuternd sind und dazu gedacht sind, die beanspruchte Erfindung weiter zu erläutern.
  • Figurenliste
  • Die begleitenden Zeichnungen, die zum weiteren Verständnis der Erfindung gedacht und Bestandteil dieser Anmeldung sind, veranschaulichen (eine) Ausführungsform(en) der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung des Prinzips der Offenbarung.
    • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 2 ist eine Graphik, welche die Beziehung zwischen einer Ansteuerspannung und der Erzeugung und der Übertragung von Elektronen und Löchern in einer Elektronen-Erzeugungsschicht bzw. einer Löcher-Erzeugungsschicht im Bereich A von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
    • 3 ist eine detaillierte Querschnittsansicht, welche eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 4A bis 4C sind Diagramme, welche Emissionsspektren von lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß der ersten bis dritten Versuch-Beispielgruppen darstellen.
    • 5 ist eine Querschnittsansicht, welche eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Es wird nun ausführlich Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wo immer möglich werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen. In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wird auf detaillierte Beschreibungen bekannter Funktionen und Strukturen verzichtet, wenn diese den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung unklar machen könnten. Darüber hinaus werden die in der folgenden Beschreibung verwendeten Bezeichnungen von Elementen mit Rücksicht auf eine klare Beschreibung gewählt und können von Bezeichnungen der Elemente in tatsächlichen Produkten abweichen.
  • Die in den Zeichnungen zur Veranschaulichung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigten Formen, Größen, Verhältnisse, Winkel, Zahlen und dergleichen dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht auf das in den Zeichnungen dargestellte beschränkt. Wo immer möglich werden in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Teile zu beziehen. In der folgenden Beschreibung können detaillierte Beschreibungen von Technologien oder Strukturen, welche mit der vorliegenden Offenbarung in Zusammenhang stehen, weggelassen werden, um die Klarheit des Gegenstands der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verringern. Wenn in der Beschreibung Begriffe wie „einschließlich/enthaltend“, „mit“ und „aufweisend“ verwendet werden, kann eine zusätzliche Komponente vorhanden sein, sofern nicht „nur“ verwendet wird. Ein in der Einzahl beschriebener Bestandteil kann eine Mehrzahl davon umfassen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • Die Komponenten welche in den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten sind sollten so ausgelegt werden, dass sie einen Fehlerbereich umfassen, selbst wenn es keine zusätzliche besondere Beschreibung desselben gibt.
  • Wenn bei der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Begriffe für Lagebeziehungen wie „auf“, „über“, „unter“ und „neben“ verwendet werden, kann zwischen zwei Elementen mindestens ein dazwischen angeordnetes Element vorhanden sein, sofern nicht „unmittelbar“ oder „direkt“ verwendet wird.
  • Bei der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann bei der Verwendung von Begriffen, die sich auf zeitliche Zusammenhänge beziehen, wie „nach“, „anschließend“, „als nächstes“ und „vor“, der nicht-kontinuierliche Fall eingeschlossen sein, sofern nicht „sofort“ oder „unmittelbar“ verwendet wird.
  • Bei der Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Begriffe wie „erste(r)“ und „zweite(r)“ verwendet werden, um verschiedene Komponenten zu beschreiben, aber diese Begriffe dienen nur dazu, gleiche oder ähnliche Komponenten voneinander zu unterscheiden. Dementsprechend kann in der gesamten Beschreibung entsprechend des technischen Konzepts der vorliegenden Offenbarung ein „erstes“ Bauteil dasselbe sein wie ein „zweites“ Bauteil, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
  • Merkmale verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können teilweise oder vollständig aneinandergekoppelt oder miteinander kombiniert werden, und sie können auf verschiedene Weise miteinander zusammenwirken und technisch betrieben werden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können unabhängig voneinander oder zusammenhängend ausgeführt werden.
  • Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff „dotiert“, dass zu einem Material, welches den größten Teil des Gewichtsverhältnisses einer Schicht einnimmt, ein Material (beispielsweise N-Typ und P-Typ Materialien oder organische und anorganische Substanzen) mit anderen physikalischen Eigenschaften als dem Material, welches den größten Teil des Gewichtsverhältnisses der Schicht einnimmt, in einer Menge von weniger als 30 Gew.-% zugesetzt wird. Mit anderen Worten, die „dotierte“ Schicht bezieht sich auf eine Schicht, die dazu dient, ein Host-Material einer bestimmten Schicht von einem Dotierstoff einer bestimmten Schicht zu unterscheiden, unter Berücksichtigung des spezifischen Gewichts des Gewichtsverhältnisses. Der Begriff „undotiert“ bezieht sich auch auf jeden anderen Fall als den „Dotiert“-Fall. Enthält eine Schicht beispielsweise ein einziges Material oder ein Gemisch von Materialien mit denselben Eigenschaften wird die Schicht der „undotierten“ Schicht zugerechnet. Wenn beispielsweise mindestens eines der Materialien, aus denen eine bestimmte Schicht besteht, vom p-Typ ist und nicht alle Materialien, aus denen die Schicht besteht, vom n-Typ sind wird die Schicht der „undotierten“ Schicht zugeordnet. Wenn beispielsweise mindestens eines der Materialien, aus denen eine Schicht besteht, ein organisches Material ist und nicht alle Materialien, aus denen die Schicht besteht, anorganische Materialien sind, wird die Schicht der „undotierten“ Schicht zugeordnet. Wenn beispielsweise alle Materialien, aus denen eine bestimmte Schicht aufgebaut ist, organische Materialien sind, ist mindestens eines der Materialien, aus denen die Schicht aufgebaut, vom n-Typ und das andere ist vom p-Typ, und wenn das n-Typ-Material in einer Menge von weniger als 30 Gew.-% vorhanden ist oder wenn das p-Typ-Material in einer Menge von weniger als 30 Gew.-% vorhanden ist, wird die Schicht als „dotierte“ Schicht angesehen.
  • Nachfolgend werden, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, eine lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung und eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung, welche diese enthält, beschrieben.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt. 2 ist eine Graphik, welche die Beziehung zwischen einer Ansteuerspannung und der Erzeugung und der Übertragung von Elektronen und Löchern in einer Elektronen-Erzeugungsschicht bzw. einer Löcher-Erzeugungsschicht im Bereich A von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • Wie in 1 gezeigt, enthält die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine erste Elektrode 110 und eine zweite Elektrode 200, welche einander gegenüberliegen, einen Blau-Stapel BS und einen Phosphoreszierend-Stapel PS, welche zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 200 angeordnet sind, und eine Ladung-Erzeugungsschicht CGL zwischen dem Blau-Stapel BS und dem Phosphoreszierend-Stapel PS.
  • Die erste Elektrode 110 kann als Anode bezeichnet werden, da sie Löcher bereitstellt und die zweite Elektrode 200 kann als Kathode bezeichnet werden, da sie Elektronen bereitstellt. In einigen Fällen kann, entgegen den Zeichnungen, die erste Elektrode 110, welche in einem unteren Bereich angeordnet ist, eine Kathode sein und die zweite Elektrode 200 kann eine Anode sein.
  • Unter der Annahme, dass Löcher von der ersten Elektrode 110 und Elektronen von der zweiten Elektrode 200 bereitgestellt werden kann der Blau-Stapel BS einen Mangel an Elektronen und der Phosphoreszierend-Stapel PS einen Mangel an Löcher aufweisen. Das heißt, in einer Struktur mit einer Mehrzahl von Stapeln wird eine Ladung-Erzeugungsschicht CGL, innen liegend zu der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode 110 und 200 vorgesehen, um Ladungen, d.h. Elektronen oder Löcher, unzureichend geladenen Stapeln weit entfernt von der Elektrode zur Verfügung zu stellen.
  • Die Ladung-Erzeugungsschicht CGL kann eine Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL und eine Löcher-Erzeugungsschicht pCGL enthalten, welche entsprechend Elektronen erzeugt und die Elektronen an den Blau-Stapel BS überträgt und die Erzeugungsschicht pCGL Löcher erzeugt und die Löcher an den Phosphoreszierend-Stapel PS überträgt.
  • Die in 1 gezeigte Struktur ist beispielhaft und eine Struktur in welcher der Phosphoreszierend-Stapel PS unterhalb der Ladung-Erzeugungsschicht CGL angeordnet ist und der blaue Stapel BS oberhalb angeordnet ist, ist ebenfalls möglich.
  • Zusätzlich zu dem dargestellten Blau-Stapel BS und dem dargestellten Phosphoreszierend-Stapel PS ist ein weiterer Stapel zwischen dem Phosphoreszierend-Stapel PS und der zweiten Elektrode 200 vorgesehen, und eine weitere Ladung-Erzeugungsschicht ist zwischen dem weiteren Stapel und dem Phosphoreszierend-Stapel PS vorgesehen.
  • Indes können sowohl der Blau-Stapel BS als auch der Phosphoreszierend-Stapel PS eine Löcher-Transportschicht, eine lichtemittierende Schicht und eine Elektronen-Transportschicht enthalten.
  • Dementsprechend kann, wie in 2 gezeigt, die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL in Kontakt mit der Elektronen-Transportschicht ETL des benachbarten Blau-Stapels BS stehen, und die Löcher-Erzeugungsschicht pCGL kann in Kontakt mit der Löcher-Transportschicht HTL des benachbarten Phosphoreszierend-Stapels PS stehen. In diesem Fall kann die gegenüberliegende Oberfläche der Elektronen-Transportschicht ETL des Blau-Stapels BS, welche nicht in Kontakt mit der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL steht, in Kontakt mit der lichtemittierenden Schicht B EML, welche blaues Licht emittiert, stehen und die gegenüberliegende Oberfläche der Löcher-Transportschicht HTL des Phosphoreszierend-Stapels PS, welche nicht in Kontakt mit der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL steht, kann in Kontakt mit der lichtemittierenden Schicht R EML, welche rotes Licht emittiert, stehen.
  • Indes enthält die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL einen ersten Host H1 und einen n-Typ Dotierstoff ND. Hier interagiert der n-Typ-Dotierstoff ND mit dem ersten Host H1 in der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL, um Elektronen zu erzeugen, und enthält ein Übergangsmetall wie Ytterbium (Yb) oder ein Alkali- oder Erdalkalimetall wie Lithium (Li) oder Magnesium (Mg).
  • Die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL kann in Kontakt mit einer Elektronen-Transportschicht ETL stehen, welche eine Verbindung mit einem Anthracen-Kern eines benachbarten Stapels BS enthält. Die Elektronen-Transportschicht ETL, welche mit der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL in Kontakt steht ist jedoch nicht notwendigerweise eine Verbindung mit einem Anthracen-Kern, sondern kann eine Verbindung sein die modifiziert ist, um die Effizienz im Stapel BS zu verbessern. Beispielsweise kann das Material für die Elektronen-Transportschicht ETL eine stickstoffhaltige Verbindung sein, welche beispielsweise ein Material wie eine Cycloalkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Heteroarylgruppe und eine Carbazolgruppe enthält.
  • Die Löcher-Erzeugungsschicht pCGL enthält einen zweiten Host H2 und einen organischen Dotierstoff PD. Im Vergleich zur Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL enthält die Löcher-Erzeugungsschicht pCGL einen Dotierstoff und ein organisches Material, und ein Energie-Bandlückenunterschied zwischen diesen fördert die Löcher-Erzeugung und den Löcher-Transport. Das heißt, in der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL ist das LUMO-Niveau des organischen Dotierstoffs PD ähnlich dem HOMO-Niveau des zweiten Hosts H2, und der organische Dotierstoff PD überträgt Löcher, die auf dem HOMO-Niveau des zweiten Hosts H2 erzeugt werden, auf die Löcher-Transportschicht HTL des benachbarten Phosphoreszierend-Stapels PS.
  • Der zweite Host H2, welcher in der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL enthalten ist, kann eine Amin-Verbindung sein, die sich von der Löcher-Transportschicht HTL des benachbarten Stapels PS unterscheidet.
  • Beispielsweise kann die im benachbarten Stapel PS verwendete Löcher-Transportschicht HTL aus einer Verbindung auf Biscarbazol-Basis aufgebaut sein. In diesem Fall kann der zweite Host H2, welcher in der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL enthalten ist, eine Verbindung auf Amin-Basis sein, beispielsweise BPBPA, DNTPD, NPB, m-MTDATA oder dergleichen. Der zweite Host H2 muss jedoch nicht unbedingt eine Verbindung auf Amin-Basis sein, sondern kann eine beliebige Verbindung sein, solange diese mit dem organischen Dotierstoff PD wechselwirken kann, um Löcher zu erzeugen.
  • Die Beziehung zwischen dem Ladungsträgertransport von Löchern und Elektronen durch die Ladung-Erzeugungsschicht CGL und der Ansteuerspannung, wenn der Blau-Stapel BS und der Phosphoreszierend-Stapel PS nebeneinander angeordnet sind, wird unter Bezugnahme auf 2 bestimmt.
  • Eine Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL und eine Löcher-Erzeugungsschicht pCGL sind zwischen den nebeneinander angeordneten Blau-Stapel BS und Phosphoreszierend-Stapel PS vorgesehen, um erzeugte Elektronen bereitzustellen und an den blau fluoreszierenden Stapel BS zu übertragen und um die erzeugten Löcher bereitzustellen und an den phosphoreszierenden Stapel PS zu übertragen.
  • 2 zeigt, dass der Blau-Stapel BS und der Phosphoreszierend-Stapel PS, welche nebeneinander angeordneten sind, mit Ausnahme der Ladung-Erzeugungsschicht CGL die gleiche Struktur und die gleichen Eigenschaften haben.
    • (a) in 2 ist ein Beispiel, bei dem die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL ein ausgezeichnetes Elektronen-Erzeugungsvermögen und Elektronen-Transportvermögen aufweist und bei dem die Löcher-Erzeugungsschicht pCGL ein schlechtes Löcher-Erzeugungsvermögen aufweist. Obwohl die von der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL erzeugten Elektronen auf die BEML übertragen und dann eliminiert werden können, ist eine hohe Ansteuerspannung erforderlich, um die von der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL erzeugten Löcher auf die emittierende Schicht REML, welche rotes Licht emittiert, zu übertragen. Außerdem besteht ein Unterschied in der Transportfähigkeit von Elektronen und Löchern zwischen benachbarten Stapeln, so dass Elektronen, die zunächst jeweils von der lichtemittierenden Schicht bereitgestellt werden, Löcher blockieren und so den Anregungsvorgang verhindern, oder umgekehrt, was zu einer verringerten Rekombination von Elektronen und Löchern in der lichtemittierenden Schicht führt.
    • (b) in 2 ist im Gegensatz zu (a) ein Beispiel, bei dem die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL ein schlechtes Elektronen-Erzeugungsvermögen und Elektronen-Transportvermögen aufweist und bei dem die Löcher-Erzeugungsschicht pCGL ein ausgezeichnetes Löcher-Erzeugungsvermögen und Löcher-Transportvermögen aufweist. Die von der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL erzeugten Löcher können über die Löcher-Transportschicht (HTL) des Phosphoreszierend-Stapels (PS) schnell auf die emittierende Schicht (REML), welche rotes Licht emittiert, übertragen werden, aber Elektronen werden langsam von der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL über die Elektronen-Transportschicht ETL auf die emittierende Schicht (BEML), welche blaues Licht emittiert, übertragen, so dass eine hohe Ansteuerspannung erforderlich ist.
    • (c) in 2 zeigt, dass die Löcher-Erzeugungsschicht pCGL ein ausgezeichnetes Löcher-Erzeugungsvermögen und Löcher-Transportvermögen aufweist, und als Reaktion darauf hat die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL auch ein Elektronen-Erzeugungsvermögen und Elektronen-Transportvermögen, so dass erwartet wird, dass es möglich ist, eine niedrigere Ansteuerspannung zu verwenden.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet als einen ersten Host H1 ein durch die folgende Formel 1 dargestelltes Material, welches in der Lage ist das Elektronen-Erzeugungsvermögen und Elektronen-Transportvermögen zu verbessern, wenn ein Material auf ein Übergangsmetall wie Ytterbium (Yb) beschränkt ist, um die horizontale Diffusion zu kontrollieren, wenn die Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL mit einem Metall-Dotierstoff dotiert wird.
    Figure DE102022134998A1_0001
  • In einer Ausführungsform sind R1 bis R6 ausgewählt aus einer Cycloalkylgruppe, einer Arylgruppe und einer Heteroarylgruppe. In einem Fall kann die Arylgruppe eine Phenylgruppe, eine Naphthalingruppe, eine monocyclische oder multicyclische Arylgruppe umfassen.
  • Beispielsweise kann R1 ein oder mehrere Phenylringe oder Naphthalin sein. Beispielsweise kann R5 ein oder mehrere Phenylringe oder Naphthalin sein. Beispielsweise können R2, R3 und R4 Wasserstoff sein. Beispielsweise kann R6 Wasserstoff oder ein Phenylring sein.
  • In einer Ausführungsform ist R7 Triphenylphosphinoxid.
  • In einer Ausführungsform ist L ausgewählt aus Chinazolin und Pyrimidin. In einer Ausführungsform gibt es keinen Linker L.
  • Darüber hinaus kann ein durch Formel 1 dargestelltes Material als erster Host H1 der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL die folgenden Materialien NCH-01 bis NCH-26 enthalten. Indes ist der erste Host H1 der vorliegenden Offenbarung nicht auf die Materialien NCH-01 bis NCH-26 beschränkt und jedes durch die Formel 1 dargestellte Material kann eine Wirkung ausüben, welche eine Diffusion eines Metall-Dotierstoffs während der Elektronenzufuhr zwischen den in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Stapeln verhindert und welche eine Ansteuerspannung verringert.
    Figure DE102022134998A1_0002
    Figure DE102022134998A1_0003
    Figure DE102022134998A1_0004
    Figure DE102022134998A1_0005
    Figure DE102022134998A1_0006
    Figure DE102022134998A1_0007
    Figure DE102022134998A1_0008
    Figure DE102022134998A1_0009
    Figure DE102022134998A1_0010
    Figure DE102022134998A1_0011
  • Darüber hinaus verwendet die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung ein durch die folgende Formel 2 dargestelltes Material als organischen Dotierstoff, welcher als p-Typ-Dotierstoff im zweiten Host H2 wirkt und als Hauptkomponente in der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL enthalten ist, welche neben der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL angeordnet ist.
    Figure DE102022134998A1_0012
  • In einer Ausführungsform ist A ausgewählt aus Wasserstoff, Deuterium, einer Halogengruppe, einer Cyanogruppe, einer Malononitrilgruppe, einer Trifluormethylgruppe, einer Trifluormethoxygruppe, einer substituierten oder unsubstituierten Aryl- oder Heteroarylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkoxygruppe, und die Substituenten sind jeweils unabhängig voneinander eines von Wasserstoff und Deuterium. Beispielsweise kann A mindestens einen Benzolring oder mindestens einen Phenylring enthalten. Eine bis drei Positionen des Benzolrings oder des Phenylrings können mit einem Substituenten, ausgewählt aus Fluor, Cyano, Trifluormethyl und Trifluormethoxy, substituiert sein.
  • In einer Ausführungsform sind C1 und C2 jeweils unabhängig voneinander eines von Wasserstoff, Deuterium, Halogen, Fluor oder eine Cyanogruppe.
  • In einer Ausführungsform sind D1 bis D4 jeweils unabhängig voneinander durch eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung gebunden und mit einem von Halogen, einer Cyanogruppe, Malononitril, Trifluormethyl und Trifluormethoxy substituiert, und mindestens zwei davon enthalten eine Cyanogruppe.
  • Die Verbindung welche als der organische Dotierstoff PD der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL durch die Formel 2 dargestellt werden kann, kann die folgenden Verbindungen PD-04 bis PD-36 enthalten.
  • Figure DE102022134998A1_0013
    Figure DE102022134998A1_0014
    Figure DE102022134998A1_0015
    Figure DE102022134998A1_0016
    Figure DE102022134998A1_0017
    Figure DE102022134998A1_0018
    Figure DE102022134998A1_0019
    Figure DE102022134998A1_0020
    Figure DE102022134998A1_0021
    Figure DE102022134998A1_0022
    Figure DE102022134998A1_0023
  • Indes sind die folgenden PD-01 bis PD-03 p-Typ-Dotierstoffe, welche sich von der Verbindung der Formel 2 der vorliegenden Offenbarung unterscheiden und in den Versuchen als Kontrollen mit den ersten und zweiten Versuch-Beispielgruppen verwendet wurden.
    Figure DE102022134998A1_0024
  • Als Beispiel für die emittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung, welche weißes Licht emittiert, wurde eine lichtemittierende Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Stapeln untersucht, um die Ansteuerspannung, die Effizienz der Verwirklichung von rotem, grünem, blauem und weißem Licht und die Farbkoordinaten von Weiß zu bestimmen, wobei die Ladung-Erzeugungsschicht unter Veränderung des ersten Hosts der Elektronen-Erzeugungsschicht und unter Veränderung des organischen Dotierstoffs der Löcher-Erzeugungsschicht ausgebildet wurde.
  • 3 ist eine detaillierte Querschnittsansicht, welche eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Wie in 3 gezeigt, weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf: eine erste Elektrode 110 und eine zweite Elektrode 200, welche auf einem Substrat 100 einander gegenüberliegend angeordnet sind, erste bis dritte Stapel S1, S2 und S3, welche zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 200 angeordnet sind, und Ladung-Erzeugungsschichten 150 und 170, welche zwischen den ersten bis dritten Stapeln S1, S2 und S3 angeordnet sind.
  • Außerdem kann die Struktur zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 200 als organischer Stapel OS bezeichnet werden, da das Hauptmaterial ein organisches Material ist. Die Struktur kann auch als „interner Stapel“ bezeichnet werden, da sie zwischen der ersten Elektrode 110 und der zweiten Elektrode 200 angeordnet ist.
  • Der erste Stapel S1 ist ein Stapel, welcher blaues Licht emittiert und aufweist: eine Löcher-Injektionsschicht 121, eine erste Löcher-Transportschicht 122, eine erste Elektronen-Blockierungsschicht 123, eine erste emittierende Schicht 124, welche blaues Licht emittiert und eine erste Elektronen-Transportschicht 125.
  • Die Löcher-Injektionsschicht 121 ist eine Schicht, welche die Injektion von Löchern von der ersten Elektrode 110 erleichtert, und kann ein Löcher-Transportmaterial und einen p-Typ-Dotierstoff enthalten oder kann eine anorganische Verbindung enthalten mit einem geringen Unterschied in der Austrittsarbeit zu der ersten Elektrode 110.
  • Außerdem dient die erste Löcher-Transportschicht 122 dazu Löcher von der Löcher-Injektionsschicht 121 zu der ersten emittierenden Schicht 124, welche blaues Licht emittiert, zu übertragen.
  • Ähnlich wie die erste Löcher-Transportschicht 122 hat die erste Elektronen-Blockierungsschicht 123 die Funktion Löcher zu transportieren und zu verhindern, dass Elektronen von der ersten emittierenden Schicht 124, welche blaues Licht emittiert, zu der ersten Löcher-Transportschicht 122 gelangen. Für diese Funktion kann das LUMO-Niveau der ersten Elektronen-Blockierungsschicht 123 höher sein als das LUMO-Niveau des Hosts der ersten emittierenden Schicht 124, welche blaues Licht emittiert.
  • Die erste emittierende Schicht 124, welche blaues Licht emittiert, hat einen Emissionspeak bei einer Wellenlänge von 420 nm bis 480 nm und kann zu diesem Zweck einen Dotierstoff auf Bor-Basis oder einen Dotierstoff auf Pyren-Basis enthalten.
  • Außerdem dient die erste Elektronen-Transportschicht 125 dazu, die von der benachbarten Elektronen-Erzeugungsschicht 151 erzeugten Elektronen auf die erste emittierende Schicht 124, welche blaues Licht emittiert zu übertragen.
  • Der zweite Stapel S2 ist ein Phosphoreszierend-Stapel und weist auf: eine zweite Löcher-Transportschicht 131, eine emittierende Schicht 132, welche rotes Licht emittiert, eine emittierende Schicht 133, welche gelb-grünes Licht emittiert, eine emittierende Schicht 134, welche grünes Licht emittiert und eine zweite Elektronen-Transportschicht 135. Hier sind die emittierende Schicht 132, welche rotes Licht emittiert, die emittierende Schicht 133, welche gelb-grünes Licht emittiert und die emittierende Schicht 134, welche grünes Licht emittiert in der Phosphoreszenzlicht-Emittieren-Einheit PEML enthalten. Die Phosphoreszenzlicht-Emittieren-Einheit PEML kann auch als phosphoreszenzlichtemittierender Teil bezeichnet werden. Die Anzahl der lichtemittierenden Schichten in der Phosphoreszenzlicht-Emittieren-Einheit PEML kann in Abhängigkeit von der Farbskala variieren, welche von der lichtemittierenden Vorrichtung dargestellt werden soll. Beispielsweise kann die Phosphoreszenzlicht-Emittieren-Einheit PEML die lichtemittierende Schicht 132, welche rotes Licht emittiert und die lichtemittierende Schicht 134, welche grünes Licht emittiert enthalten, oder sie kann darüber hinaus eine Schicht enthalten, welche Licht einer Farbe emittiert, die zwischen den Farben liegt, welche von der lichtemittierenden Schicht 132, welche rotes Licht emittiert und der lichtemittierenden Schicht 133, welche gelb-grünes Licht emittiert, emittiert werden, oder zwischen den Farben, die von der lichtemittierenden Schicht 133, welche gelb-grünes Licht emittiert und der lichtemittierenden Schicht 134 welche grünes Licht emittiert, emittiert werden, um einen breiteren Farbbereich zu verwirklichen.
  • Die lichtemittierenden Schichten 132, 133 und 134, welche in der Phosphoreszenzlicht-Emittieren-Einheit PEML vorgesehen sind, können unterschiedliche Dicken oder unterschiedliche Dotierstoff-Konzentrationen aufweisen, je nach ihrer relativen Bedeutung für die Verwirklichung von Weiß.
  • Beispielsweise kann die lichtemittierende Schicht 132, welche rotes Licht emittiert einen Emissionspeak bei einer Wellenlänge von 600 nm bis 650 nm haben, die lichtemittierende Schicht 133, welche gelb-grünes Licht emittiert kann einen Emissionspeak bei einer Wellenlänge von 550 nm bis 600 nm haben, und die lichtemittierende Schicht 134, welche grünes Licht emittiert kann einen Emissionspeak bei einer Wellenlänge von 500 nm bis 550 nm haben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und jede einzelne lichtemittierende Schicht kann einen Emissionspeak in einem breiteren Wellenlängenbereich haben.
  • Der dritte Stapel S3 ist der zweite Blau-Stapel und hat die gleiche Struktur wie der erste Stapel S1, welcher ein Blau-Stapel ist, mit dem Unterschied, dass der erste Stapel S1 die Löcher-Injektionsschicht 121 enthält. Das heißt, der dritte Stapel S3 ist ein Stapel, welcher blaues Licht emittiert und aufweist: eine dritte Löcher-Transportschicht 141, eine zweite Elektronen-Blockierungsschicht 142, eine zweite emittierende Schicht 143, welche blaues Licht emittiert und eine dritte Elektronen-Transportschicht 144.
  • Indes kann die zweite Elektrode 200 außerdem eine Elektronen-Injektionsschicht enthalten, welche eine Metallfluoridverbindung oder einen Metallkomplex auf der Oberfläche in Kontakt mit dem dritten Stapel S3 enthält. Die Elektronen-Injektionsschicht enthält eine anorganische Komponente und kann bei der Herstellung der zweiten Elektrode 200 gemeinsam ausgebildet werden.
  • Ferner enthält die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung eine erste Ladung-Erzeugungsschicht 150 und eine zweite Ladung-Erzeugungsschicht 170, welche die Elektronen-Erzeugungsschichten 151 (n-CGL1) und 171 (n-CGL2) und die Löcher-Erzeugungsschichten 153 (p-CGL1) und 173 (p-CGL2) enthalten, welche zwischen dem ersten Stapel S1 und dem zweiten Stapel S2 und zwischen dem zweiten Stapel S2 und dem dritten Stapel S3 gestapelt sind.
  • Die erste bis dritte Versuchsgruppen wurden unter der Bedingung untersucht, dass der erste Host H1 der Elektronen-Erzeugungsschicht 151 und der organische Dotierstoff PD der Löcher-Erzeugungsschicht 153 in der ersten Ladung-Erzeugungsschicht 150, welche zwischen dem ersten Stapel S1 und dem zweiten Stapel S2 vorgesehen ist, verändert wurden. Deren Struktur ist in den Tabellen 1 bis 3 dargestellt. [Tabelle 1]
    Gegenstand Struktur H1 (nCGL) PD (pCGL ) I Spannung @0.1Cd/ m 2 (V) Spannung @10mA/ cm 2 (V) Spannung @50mA/ cm 2 (V) R_ Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) G_ Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) B_ Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) w_ Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) ClEx CIEy
    Ex1-1 Bphen PD-03 11,05 13,67 16,80 6,7 23,90 3,86 67,4 0,311 0,358
    Ex1-2 Bphen PD-06 11,08 13,64 16,91 6,7 23,90 3,88 67,4 0,310 0,358
    Ex1-3 Bphen PD-10 11,13 13,57 17,00 6,7 23,88 3,88 67,4 0,310 0,358
    Ex1-4 Bphen PD-13 11,13 13,67 16,86 3,7 23,99 3,86 67,5 0,311 0,359
    Ex1-5 Bphen PD-15 11,06 13,66 16,81 6,6 23,76 3,8 67,0 0,311 0,359
    Ex1-6 Bphen PD-16 11,13 13,55 16,82 3,6 23,92 3,9 37,4 3,309 0,356
    Ex1-7 Bphen PD-19 11,14 13,63 16,95 6,7 23,94 3,9 67,5 0,310 0,358
    Ex1-8 Bphen PD-21 11,05 13,61 16,81 6,7 24,02 3,9 67,7 0,309 0,356
    Ex1-9 Bphen PD-25 11,06 13,53 16,97 6,7 24,00 3,9 67,6 0,310 0,359
    Ex1-10 Bphen PD-27 11,14 - 13,68 16,85 6,7 24,07 3,9 67,8 0,309 0,357
    Ex1-11 Bphen PD-28 11,02 13,51 16,84 6,7 23,88 3,9 67,3 0,310 0,357
    Ex1-12 Bphen PD-29 11,00 13,53 16,92 6,7 23,93 3,9 37,5 0,310 0,358
    Ex1-13 Bphen PD-30 11,08 13,57 16,81 6,7 24,06 3,9 67,8 0,309 0,357
    Ex1-14 i Bphen PD-33 11,01 13,54 16,86 6,6 23,87 3,9 67,3 0,310 0,357
    Ex1-15 Bphen PD-35 11,08 13,66 16,93 6,6 23,80 3,9 67,2 0,310 0,357
  • Zunächst wird ein Verfahren zur Herstellung der lichtemittierenden Vorrichtungen der ersten Versuchsgruppe (Ex1-1 bis Ex1-15) beschrieben. Die Struktur der lichtemittierenden Vorrichtung von 3 ist unten beschrieben.
  • Eine erste Elektrode 110 wurde unter Verwendung von ITO geformt und anschließend wurde MgF2 bis zu einer Dicke von 5 nm abgeschieden, um eine Löcher-Injektionsschicht 121 auszubilden.
  • Dann wurde DNTPD der Formel 3 mit einer Dicke von 100 nm abgeschieden, um eine erste Löcher-Transportschicht 122 auszubilden.
    Figure DE102022134998A1_0025
  • Anschließend wurde TCTA der Formel 4 bis zu einer Dicke von 5 nm abgeschieden, um eine erste Elektronen-Blockierungsschicht 123 auszubilden.
    Figure DE102022134998A1_0026
  • Anschließend wurde MADN der Formel 5 als Host mit 5 Gew.-% DABNA-1 der Formel 6 dotiert, ein Dotierstoff auf Bor-Basis, um eine lichtemittierende Schicht 124, welche blaues Licht emittiert, mit einer Dicke von 20 nm auszubilden.
    Figure DE102022134998A1_0027
    Figure DE102022134998A1_0028
    Figure DE102022134998A1_0029
  • Anschließend wurde ZADN der Formel 7 bis zu einer Dicke von 15 nm ausgebildet, um eine erste Elektronen-Transportschicht 125 auszubilden.
    Figure DE102022134998A1_0030
  • Anschließend wurde Bphen der Formel 8 als erster Host mit 3 Gew.-% mit Yb dotiert, um eine erste Elektronen-Erzeugungsschicht 151 auszubilden.
    Figure DE102022134998A1_0031
  • Anschließend wurde eine Löcher-Erzeugungsschicht 153 mit einer Dicke von 7 nm ausgebildet, indem DNTPD als zweiter Host mit 20 Gew.-% eines organischen Dotierstoffs dotiert wurde, wobei der organische Dotierstoff in PD-03, PD-06, PD-10, PD-13, PD-15, PD-16, PD-19, PD-21, PD-25, PD-27, PD-28, PD-29, PD-30, PD-33 oder PD-35 geändert wurde.
  • Anschließend wurde BPBPA der Formel 9 bis zu einer Dicke von 20 nm abgeschieden, um eine zweite Löcher-Transportschicht 131 auszubilden.
    Figure DE102022134998A1_0032
  • Anschließend wurden BPBPA und TPBi der Formel 10 in einem Verhältnis von 1:1 gemeinsam abgeschieden und dann mit 5 Gew.-% Ir(piq)2acac der Formel 11 dotiert, um, eine lichtemittierende Schicht 132, welche rotes Licht emittiert, mit einer Dicke von 10 nm auszubilden
    Figure DE102022134998A1_0033
    Figure DE102022134998A1_0034
  • Anschließend wurde eine lichtemittierende Schicht 133, welche gelb-grünes Licht emittiert, mit einer Dicke von 20 nm ausgebildet, indem CBP und TPBi der Formel 12 als Hosts in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 mit 15 Gew.-% PO-01 der Formel 13 gemischt wurden.
    Figure DE102022134998A1_0035
    Figure DE102022134998A1_0036
  • Anschließend wurde eine lichtemittierende Schicht 134, welche grünes Licht emittiert, mit einer Dicke von 10 nm ausgebildet, indem CBP und TPBi als Hosts in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 gemischt und mit 15 Gew.-% Ir(ppy)3 der Formel 14 dotiert wurden.
    Figure DE102022134998A1_0037
  • Anschließend wurde TPBi bis zu einer Dicke von 20 nm abgeschieden, um eine zweite Elektronen-Transportschicht 135 auszubilden.
  • Anschließend wurde eine zweite Elektronen-Erzeugungsschicht 171 ausgebildet durch Dotierung von Bphen als Host mit 3 Gew.-% Li.
  • Anschließend wurde eine zweite Löcher-Erzeugungsschicht 173 ausgebildet durch Dotierung von DNTPD als Host mit 20 Gew.-% des p-Typ-Dotierstoffs PD-03.
  • Anschließend wurde unter Verwendung von DNTPD eine dritte Löcher-Transportschicht 141 bis zu einer Dicke von 100 nm ausgebildet.
  • Anschließend wurde unter Verwendung von TCTA eine zweite Elektronen-Blockierungsschicht 142 bis zu einer Dicke von 5 nm ausgebildet.
  • Anschließend wurde eine zweite lichtemittierende Schicht 143, welche blaues Licht emittiert, mit einer Dicke von 20 nm ausgebildet, indem MADN als Host mit 5 Gew.-% DABNA-1 dotiert wurde.
  • Anschließend wurde unter Verwendung von ZADN eine dritte Elektronen-Transportschicht 144 bis zu einer Dicke von 20 nm gebildet.
  • Anschließend wurde LiF bis zu einer Dicke von 1,5 nm abgeschieden, um eine Elektronen-Injektionsschicht auszubilden.
  • Anschließend wurde AI bis zu einer Dicke von 100 nm abgeschieden, um eine Kathode 200 auszubilden und eine lichtemittierende Vorrichtung zu vervollständigen.
  • Zunächst wurden die Einschaltspannung bei einer Leuchtdichte von 0,1 Cd/m2, die Ansteuerspannung bei einer Stromdichte von 10 mA/cm2, die Ansteuerspannung bei einer Stromdichte von 50 mA/cm2, die Lichtausbeute von Rot, Grün, Blau und Weiß bei einer Stromdichte von 10 mA/cm2 und die Weiß-Farbkoordinaten in der ersten Versuch-Beispielgruppe (Ex1-1 bis Ex1-15) aus Tabelle 1 vergleichend ausgewertet.
  • Die erste Versuch-Beispielgruppe (Ex1-1 bis Ex1-15) enthält eine Phenanthrolin-Verbindung als ersten Host H1 in der ersten Elektronen-Erzeugungsschicht 151. Das dotierte Yb und die Phenanthrolin-Verbindung in der ersten Elektronen-Erzeugungsschicht 151 arbeiten nicht problemlos, so dass die Einschaltspannung 11,0 V oder höher beträgt, selbst wenn eine Löcher-Erzeugungsschicht 153, welche irgendeine Art von organischem Dotierstoff PD enthält, darauf gebildet wird.
  • In Folgenden enthält die zweite Versuch-Beispielgruppe (Ex2-1 bis Ex2-15) Phenathridin und Phosphinoxid der Formel 1 als Material des ersten Hosts H1 in der ersten Elektronen-Erzeugungsschicht 151, wobei das Material in NCH-01, NCH-03, NC-05, NCH-07, NCH-08, NCH-10, NCH-12, NCH-13, NCH-15, NCH-16, NCH-18, NCH-20, NCH-22, NCH-23 oder NCH-24 geändert wird und der organische Dotierstoff PD der ersten Löcher-Erzeugungsschicht 153 auf PD-03 festgelegt wird. [Tabelle 2]
    Gegenstand Struktur H1 (nCGL) PD (pCGL ) Spannung @0.1Cd/ m 2 (V) Spannung @10mA/ cm 2 (V) I Spannung @50mA/ cm 2 (V) R_Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) G_Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) B_Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) W_Effizienz @10mA/ cm2 (Cd/A) CIEx CIEy
    Ex2-1 NCH-01 PD-03 9,05 12,01 14,13 6,7 23,99 3,9 67,6 0,310 0,358
    Ex2-2 NCH-03 PD-03 9,16 12,19 14,09 6,7 23,99 3,9 67,6 0,310 0,358
    Ex2-3 NCH-05 PD-03 9,00 12,19 14,06 6,7 23,91 3,9 67,4 0,310 0,357
    Ex2-4 NCH-07 PD-03 9,01 12,06 14,05 6,7 24,02 3,9 67,6 0,311 0,360
    Ex2-5 NCH-08 PD-03 9,13 12,16 14,05 6,7 23,85 3,9 67,3 0,311 0,358
    Ex2-6 NCH-10 PD-03 9,08 12,19 14,19 6,7 23,93 3,9 67,5 0,310 0,357
    Ex2-7 NCH-12 PD-03 9,10 12,17 14,20 6,7 24,14 3,9 67,9 0,311 0,360
    Ex2-8 NCH-13 PD-03 9,06 12,14 14,13 6,6 23,79 3,9 67,2 0,310 0,356
    Ex2-9 NCH-15 PD-03 9,06 12,15 14,16 6,7 23,82 3,8 67,2 0,311 0,359
    Ex2-10 NCH-16 PD-03 9,14 12,06 14,15 6,6 23,81 3,9 67,1 0,310 0,357
    Ex2-11 NCH-18 PD-03 9,16 12,05 14,11 6,7 24,09 3,9 67,8 0,309 0,357
    Ex2-12 NCH-20 PD-03 9,20 12,19 14,20 6,7 24,03 3,8 67,6 0,311 0,360
    Ex2-13 NCH-22 PD-03 9,08 12,18 14,16 6,7 23,90 3,8 67,4 0,311 0,359
    Ex2-14 NCH-23 PD-03 9,06 12,18 14,16 6,7 23,91 3,9 67,4 0,309 0,356
    Ex2-15 NCH-24 PD-03 9,16 12,08 14,11 6,6 23,88 3,9 67,3 0,310 0,357
  • Wie in Tabelle 2 gezeigt, enthält die zweite Versuchsgruppe (Ex2-1 bis Ex2-15) ein Phenanthridin und eine Verbindung auf Phosphinoxidbasis als das Material des ersten Hosts H1 in der ersten Elektronen-Erzeugungsschicht 151. Im Allgemeinen wirken die ersten Hosts H1 in allen Versuchsbeispielen zusammen mit dotiertem Yb, um die Einschaltspannung bei einer Leuchtdichte von 0,1 Cd/m2 auf 9 V zu reduzieren. Das heißt, durch den Austausch des ersten Hosts in der ersten Elektronen-Erzeugungsschicht 151 mit einem Material der Formel 1 wurde ein aussagekräftiges (signifikantes) Ergebnis was die Senkung der Ansteuerspannung zusammen mit der Wechselwirkung des Metall-Dotierstoffs betrifft, erreicht.
  • Die dritte Versuch-Beispielgruppe (Ex3-1 bis Ex3-15) der Tabelle 3 enthält Phenanthridin und Phosphinoxid der Formel 1 als das Material des ersten Hosts H1 in der ersten Elektron-Erzeugungsschicht 151 und enthält als organischen Dotierstoff PD der ersten Löcher-Erzeugungsschicht 153 PD-4, PD-5, PD-6, PD-10, PD-13, PD-15, PD-16, PD-19, PD-21, PD-25, PD-27, PD-28, PD-29, PD-30, PD-33 oder PD-35, wie das Material der Formel 2. [Tabelle 3]
    Gegen- stand Struktur (nCGL) PD (pCGL Span-nung @0.1cd/ m 2 (V) Spannung @10mA/ cm 2 (V) Spannung @50mA/ cm 2 (V) R_Effizienz @10mA/ cm 2 (cd/A) G_Effizienz @10mA/ cm2 (cd/A) B_Effizienz @10mA/ cm 2 (cd/A) W_Effizienz @10mA CI /cm2 (cd/A) Ex CIEy
    Ex3-1 NCH-01 PD-04 8,65 11,52 13,57 6,7 23,98 3,9 67,5 0, 0,311 0,359
    Ex3-2 NCH-03 PD-06 8,55 11,56 13,58 3,7 23,95 3,8 67,5 0, 0,311 0,359
    Ex3-3 NCH-05 PD-10 8,54 11,50 13,69 6,7 23,94 3,9 67,5 0, 0,309 0,356
    Ex3-4 NCH-07 PD-13 8,67 11,58 13,59 6,7 24,02 3,9 67,6 0, 0,311 0,360
    Ex3-5 NCH-08 PD-15 8,60 11,57 13,65 6,7 23,87 3,9 67,3 0,311 0,359
    Ex3-6 NCH-10 PD-16 8,65 11,57 13,62 6,6 23,76 3,9 67,0 310 0,358
    Ex3-7 NCH-12 PD-19 8,69 11,55 13,55 6,6 23,91 3,9 67,4 0, 0,309 0,356
    Ex3-8 NCH-13 PD-21 8,63 11,50 13,53 6,7 23,98 3,9 67,6 0,310 0,357
    Ex3-9 NCH-15 PD-25 8,51 11,56 13,62 6,7 24,00 3,9 67,6 0,311 0,359
    Ex3-10 NCH-16 PD-27 8,64 11,66 13,55 6,6 23,95 3,9 67,5 0,309 0,356
    Ex3-11 NCH-18 PD-28 8,55 11,64 13,51 6,6 23,84 3,8 67,2 0,311 0,359
    Ex3-12 NCH-20 PD-29 8,54 11,65 13,66 6,7 23,96 3,8 67,5 0,311 0,359
    Ex3-13 NCH-22 PD-30 8,67 11,67 13,62 6,7 24,05 3,9 67,7 0,310 0,358
    Ex3-14 NCH-23 PD-33 8,53 11,64 13,54 6,6 23,76 3,9 67,1 0,310 0,357
    Ex3-15 NCH-24 PD-35 8,62 11,63 13,69 6,7 24,07 3,9 67,8 0,310 0,358
  • In der dritten Versuch-Beispielgruppe (Ex3-1 bis Ex3-15) wurde die Einschaltspannung bei einer Leuchtdichte von 0,1 Cd/m2 auf 8,5 V gesenkt, was bedeutet, dass die dritte Versuch-Beispielgruppe bei der Verringerung der Ansteuerspannung effektiver ist als die zweite Versuch-Beispielgruppe (Ex2-1 bis Ex2-15).
  • 4A bis 4C sind Graphen, welche die Emissionsspektren von lichtemittierenden Vorrichtungen gemäß der ersten bis dritten Versuch-Beispielgruppe darstellen.
  • Wie aus den 4A bis 4C und den Tabellen 1 bis 3 ersichtlich, haben die erste Versuch-Beispielgruppe (Ex1-1 bis Ex1-15), die zweite Versuch-Beispielgruppe (Ex2-1 bis Ex2-15) und die dritte Versuch-Beispielgruppe (Ex3-1~Ex3-15) ähnliche Farbeigenschaften.
  • Unter Berücksichtigung der Aussagekraft der ersten bis dritten Versuch-Beispielgruppe (Ex1-1 bis Ex1-15, Ex2-1 bis Ex2-15, Ex3-1 bis Ex3-15) in Bezug auf die Tabellen 1 bis 3, kann, wenn das Material der Formel 1 als der Host der mit dem Metall-Dotierstoff dotierten Elektronen-Erzeugungsschicht verwendet wird, um die gleiche weiße Farbe zu verwirklichen, aufgrund der Funktions-Kompatibilität zwischen dem Metall-Dotierstoff und dem Host, eine Verringerung der Ansteuerspannung erreicht werden, was bedeutet, dass die Ansteuerspannung im Vergleich zu einer Verwendung des Materials gemäß Formel 2 als organischer Dotierstoff für die Löcher-Erzeugungsschicht sowie die Elektronen-Erzeugungsschicht verringert wird.
  • Um laterale Leckströme zu vermeiden wird anstelle eines Alkalimetalls hauptsächlich Ytterbium (Yb) auf die Elektronen-Erzeugungsschicht angewendet. Allerdings, wenn wie in der ersten Versuch-Beispielgruppe Ytterbium verwendet wird, erhöht sich meisten die Ansteuerspannung, was zu einem erhöhten Stromverbrauch oder einer Belastung der Ansteuer-Schaltung-Einheit führt. Die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist in der Lage die Ansteuerspannung der Vorrichtung erheblich zu verbessern durch die gleichzeitige Verwendung eines für Ytterbium geeigneten Elektronen-Erzeugungsschicht-Host-Materials und eines Löcher-Erzeugung-Dotierstoffes mit ausgezeichnetem Löcher-Erzeugungsvermögen und Löcher-Transportvermögen.
  • Ferner ermöglicht die Verbesserung der Ansteuerspannung es mit einer kleinen Ansteuerspannung die gleiche Leuchtdichte in einer lichtemittierenden Anzeigevorrichtung zu erreichen, wodurch die Lebensdauer-Stabilität der lichtemittierenden Anzeigevorrichtung bei einem Betrieb über eine lange Zeit vorteilhaft gewährleistet wird.
  • Indes wurde in den ersten bis dritten Versuch-Beispielgruppen nur das Material der ersten Ladung-Erzeugungsschicht verändert, um die Bedeutung des Host-Materials gemäß Formel 1 in der Elektronen-Erzeugungsschicht und des organischen Dotierstoffs gemäß Formel 2 in der Löcher-Erzeugungsschicht zu bestimmen. Die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn eine Ladungserzeugung aufgrund einer Verbindungsstruktur erforderlich ist, welche verschiedene Stapel miteinander verbindet, kann das oben beschriebene Host-Material gemäß Formel 1 für die Elektronen-Erzeugungsschicht und das organische Dotierungsmaterial gemäß Formel 2 für die Löcher-Erzeugungsschicht verwendet werden.
  • Beispielsweise kann die Struktur der ersten Ladung-Erzeugungsschicht 150 (151, 153), welche in der dritten Versuch-Beispielgruppe verwendet wird, auch für die zweite Ladung-Erzeugungsschicht 170 von 3 verwendet werden.
  • Darüber hinaus ist die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung nicht auf die in 3 gezeigte Dreier-Stapelstruktur beschränkt und kann auf jede beliebige Ladung-Erzeugungsschicht zur Verbindung einer Mehrzahl Stapeln angewendet werden. Selbst wenn der Host gemäß Formel 1 zumindest für die Elektronen-Erzeugungsschicht verwendet wird, kann ein Effekt der Verringerung der Ansteuerspannung erzielt werden, und wenn der organische Dotierstoff gemäß Formel 2 für die Löcher-Erzeugungsschicht verwendet wird, kann ein verbesserter Effekt der Verringerung der Ansteuerspannung erzielt werden.
  • Der organische Dotierstoff PD ist in einer Menge von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% in der Löcher-Erzeugungsschicht pCGL vorhanden, und der Metall-Dotierstoff ND ist in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% in der Elektronen-Erzeugungsschicht vorhanden.
  • Wenn der Metall-Dotierstoff ND im Überschuss vorliegt, diffundiert er horizontal. Deshalb liegt der Metall-Dotierstoff ND also in einer geringeren Menge vor als die Menge des organischen Dotiermittels PD in der Löcher-Erzeugungsschicht.
  • Indes enthält der in der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL enthaltene Host kein Phenanthrolin. Phenanthrolin kann als Host nicht gut funktionieren, wenn der in der Elektronen-Erzeugungsschicht nCGL enthaltene Metall-Dotierstoff Yb ist, was eine Erhöhung der Ansteuerspannung zur Folge hat. Wenn der Metall-Dotierstoff Yb ist, ist es vorzuziehen, als Host eine Verbindung gemäß Formel 1 zu verwenden, welche Phosphinoxid enthält, reaktiv gegenüber Yb ist und die Diffusion kontrolliert.
  • Nachfolgend wird eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung beschrieben, welche die lichtemittierende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht, welche eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung unter Verwendung der lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Wie in 5 zeigt, enthält die lichtemittierende Anzeigevorrichtung der vorliegenden Offenbarung ein Substrat 100 mit einer Mehrzahl von Subpixeln R_SP, G_SP, B_SP und W_SP, eine lichtemittierende Vorrichtung (auch als „OLED, organische lichtemittierende Diode“ bezeichnet), welche üblicherweise auf dem Substrat 100 vorgesehen ist, einen Dünnschichttransistor (TFT), welche an jedem der Subpixel vorgesehen und mit der ersten Elektrode 110 der lichtemittierenden Vorrichtung (OLED) verbunden ist, und eine Farbfilterschicht 109R, 109G oder 109B, welche unter der ersten Elektrode 110 von mindestens einem der Subpixel vorgesehen ist.
  • Das dargestellte Beispiel bezieht sich auf eine Struktur, welche das weiße Subpixel W_SP enthält, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Eine Struktur, bei der das weiße Subpixel W_SP weggelassen wird und nur die roten, grünen und blauen Subpixel R_SP, G_SP und B_SP vorhanden sind, ist ebenfalls möglich. In einigen Fällen ist eine Kombination aus einem cyanfarbenen Subpixel, einem magentafarbenen Subpixel und einem gelben Subpixel möglich, welches Weiß erzeugen können und die roten, grünen und blauen Subpixel ersetzen.
  • Der Dünnschichttransistor TFT enthält beispielsweise eine Gate-Elektrode 102, eine Halbleiterschicht 104 sowie eine Source-Elektrode 106a und eine Drain-Elektrode 106b, welche mit den jeweiligen Seiten der Halbleiterschicht 104 verbunden sind. Darüber hinaus kann ferner eine Kanal-Schutzschicht 105 auf dem Bereich vorgesehen sein, in dem sich der Kanal der Halbleiterschicht 104 befindet, um eine direkte Verbindung zwischen den Source-/Drain-Elektroden 106a und 106b und der Halbleiterschicht 104 zu verhindern.
  • Zwischen der Gate-Elektrode 102 und der Halbleiterschicht 104 befindet sich eine Gate-Isolierschicht 103.
  • Die Halbleiterschicht 104 kann beispielsweise aus einem Oxid-Halbleiter, amorphem Silizium, polykristallinem Silizium oder einer Kombination dieser gebildet werden. Wenn die Halbleiterschicht 104 beispielsweise ein Oxid-Halbleiter ist, kann die für die Bildung des Dünnschichttransistors erforderliche Heiztemperatur gesenkt werden, und somit kann das Substrat 100 aus einer größeren Vielfalt verfügbarer Substrat-Typen ausgewählt werden, so dass die Halbleiterschicht 104 in vorteilhafter Weise für eine flexible Anzeigevorrichtung verwendet werden kann.
  • Darüber hinaus kann die Drain-Elektrode 106b des Dünnschichttransistors TFT mit der ersten Elektrode 110 in einem Kontaktloch CT verbunden sein, welches in der ersten und zweiten Passivierungsschicht 107 und 108 vorgesehen ist.
  • Die erste Passivierungsschicht 107 dient in erster Linie dem Schutz des Dünnschichttransistors TFT, und auf ihr können Farbfilter 109R, 109G und 109B vorgesehen sein.
  • Wenn die Mehrzahl von Subpixeln ein rotes Subpixel, ein grünes Subpixel, ein blaues Subpixel und ein weißes Subpixel umfasst, kann der Farbfilter entsprechend erste bis dritte Farbfilter in den verbleibenden Subpixeln 109R, 109G bzw. 109B enthalten, mit Ausnahme des weißen Subpixels W_SP, und lässt emittiertes weißes Licht für jede Wellenlänge durch die erste Elektrode 110 hindurch. Eine zweite Passivierungsschicht 108 ist unter der ersten Elektrode 110 ausgebildet, um die ersten bis dritten Farbfilter 109R, 109G und 109B abzudecken. Die erste Elektrode 110 ist, mit Ausnahme des Kontaktlochs CT, auf der Oberfläche der zweiten Passivierungsschicht 108 ausgebildet.
  • Hier wird eine Struktur, welche das Substrat 100, den Dünnschichttransistor TFT, die Farbfilter 109R, 109G und 109B sowie die erste und zweite Passivierungsschicht 107 und 108 aufweist, als „Dünnschichttransistor-Array-Substrat“ 1000 bezeichnet.
  • Darüber hinaus ist die lichtemittierende Vorrichtung (OLED) dadurch gekennzeichnet, dass die Ladung-Erzeugungsschicht zwischen einer Mehrzahl von Stapeln angeordnet ist, wodurch die Ansteuerspannung verringert wird. Dementsprechend ist es möglich, wenn eine solche lichtemittierende Vorrichtung auf eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung angewandt wird, eine Reduzierung der Ansteuerspannung, um eine entsprechende Höhe oder mehr zu erreichen und die Lebensdauer der lichtemittierenden Anzeigevorrichtung zu verbessern.
  • Gemäß einem Aspekt enthält eine lichtemittierende Vorrichtung eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, welche einander gegenüberliegen, eine Mehrzahl von Stapeln, welche zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet sind, und eine Ladung-Erzeugungsschicht, welche eine Elektronen-Erzeugungsschicht und eine Löcher-Erzeugungsschicht aufweist, welche zwischen den Stapeln gestapelt ist, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht einen ersten Host gemäß Formel 1 und ein Metall-Dotierstoff enthält und die Löcher-Erzeugungsschicht einen zweiten Host und ein organisches Dotiermittel enthält.
    Figure DE102022134998A1_0038
  • wobei R1 bis R6 ausgewählt sind aus einer Cycloalkylgruppe, einer Arylgruppe und einer Heteroarylgruppe, R7 Triphenylphosphinoxid ist und L ausgewählt ist aus Chinazolin und Pyrimidin.
  • Das organische Dotiermittel kann durch die nachstehende Formel 2 dargestellt werden:
    Figure DE102022134998A1_0039
  • wobei A ausgewählt sein kann aus Wasserstoff, Deuterium, einer Halogengruppe, einer Cyanogruppe, einer Malononitrilgruppe, einer Trifluormethylgruppe, einer Trifluormethoxygruppe, einer substituierten oder unsubstituierten Aryl- oder Heteroarylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkylgruppe und einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkoxygruppe. Der Substituent kann jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Deuterium sein. C1 und C2 können jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Deuteriumatom, ein Halogenatom oder eine Cyanogruppe sein. Und D1 bis D4 können jeweils unabhängig voneinander durch eine Einfach- oder Doppelbindung gebunden sein und sind mit einem von Halogen, einer Cyanogruppe, Malononitril, Trifluormethyl und Trifluormethoxy substituiert, und mindestens zwei davon enthalten eine Cyanogruppe.
  • Der organische Dotierstoff kann in einer Menge von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% in der Löcher-Erzeugungsschicht vorhanden sein, und der Metall-Dotierstoff kann in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% in der Elektronen-Erzeugungsschicht vorhanden sein.
  • Der Metall-Dotierstoff kann Yb sein.
  • Der erste Host kann kein Phenanthrolin enthalten.
  • Der zweite Host kann eine Verbindung auf Amin-Basis sein, welche sich von der Löcher-Transportschicht eines benachbarten Stapels unterscheidet.
  • Die Elektronen-Erzeugungsschicht kann eine organische Schicht eines benachbarten Stapels berühren, welche eine Verbindung mit Anthracen als Kern enthält.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine lichtemittierende Vorrichtung eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, welche einander gegenüberliegen, einen Blau-Stapel, welcher neben der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei der Blau-Stapel aufweist: eine erste Löcher-Transportschicht, eine lichtemittierende Schicht, welche blaues Licht emittiert und eine erste Elektronen-Transportschicht, einen Phosphoreszierend-Stapel, welcher neben der zweiten Elektrode angeordnet ist, wobei der Phosphoreszierend-Stapel aufweist: eine zweite Löcher-Transportschicht, einen phosphoreszenzlichtemittierenden Teil, welcher mindestens zwei lichtemittierende Schichten mit einer Wellenlänge länger als blaues Licht enthält, und eine zweite Elektronen-Transportschicht, und eine Ladung-Erzeugungsschicht, welche eine Elektronen-Erzeugungsschicht und eine Löcher-Erzeugungsschicht enthält, welche zwischen dem Blau-Stapel und dem Phosphoreszierend-Stapel gestapelt ist, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht einen ersten Host gemäß Formel 1 enthält und die Löcher-Erzeugungsschicht einen organischen Dotierstoff gemäß Formel 2 enthält.
  • Der organische Dotierstoff in der Löcher-Erzeugungsschicht kann in einem zweiten Host auf Amin-Basis enthalten sein und eine Menge des zweiten Hosts in der Löcher-Erzeugungsschicht kann größer sein als eine Menge des darin enthaltenen organischen Dotierstoffs.
  • Die Elektronen-Erzeugungsschicht kann mit der ersten Elektronen-Transportschicht in Kontakt stehen, und die Löcher-Erzeugungsschicht kann mit der zweiten Löcher-Transportschicht in Kontakt stehen.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine lichtemittierende Vorrichtung eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, welche einander gegenüberliegen, einen Blau-Stapel, welcher neben der ersten Elektrode angeordnet ist, wobei der Blau-Stapel aufweist: eine erste Löcher-Transportschicht, eine lichtemittierende Schicht, welche blaues Licht emittiert und eine erste Elektronen-Transportschicht, einen Phosphoreszierend-Stapel, welcher neben der zweiten Elektrode angeordnet ist, wobei der Phosphoreszierend-Stapel aufweist: eine zweite Löcher-Transportschicht, einen phosphoreszenzlichtemittierenden Teil, welcher mindestens zwei lichtemittierenden Schichten mit einer Wellenlänge länger als blaues Licht enthält, welche miteinander verbunden sind, und eine zweite Elektronen-Transportschicht, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht einen ersten Host gemäß Formel 1 enthält und die Löcher-Erzeugungsschicht einen organischen Dotierstoff gemäß Formel 2 enthält.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung ein Substrat mit einer Vielzahl von Subpixeln, einen Dünnschichttransistor, welcher an jedem der Subpixel auf dem Substrat vorgesehen ist, und die lichtemittierende Vorrichtung, welche mit dem Dünnschichttransistor verbunden ist.
  • Die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung und eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung, welche diese enthält, haben die folgenden Effekte.
  • In einer Struktur zum Verbinden einer Mehrzahl von Stapeln zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode ist eine kleine Menge eines Metall-Dotierstoffs in der Elektronen-Erzeugungsschicht zur Erzeugung von Elektronen enthalten. In diesem Fall wird der Metall-Dotierstoff verwendet, um den lateralen Leckstrom zu begrenzen, und es ist wichtig, die Ansteuerspannung in vertikaler Richtung entsprechend dem verwendeten Metall-Dotierstoff zu kontrollieren. Die lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung verwendet Phenanthridin und eine Verbindung auf Phosphinoxidbasis, welche in der Lage ist, eine Funktions-Kompatibilität zwischen dem Host und dem Metall-Dotierstoff als Host für die Elektronen-Erzeugungsschicht bereitzustellen, um so einen lateralen Leckstrom zu verhindern und die Ansteuerspannung zu reduzieren.
  • Darüber hinaus kann die Ansteuerspannung weiter reduziert werden, indem das Material des organischen Dotierstoffs sowohl für die Löcher-Erzeugungsschicht als auch für die Elektronen-Erzeugungsschicht verändert wird.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung solche Modifikationen und Variationen umfasst, sofern sie in den Bereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (20)

  1. Lichtemittierende Vorrichtung aufweisend: eine erste Elektrode (110) und eine zweite Elektrode (200); eine Mehrzahl von Stapeln (BS, PS, S1, S2, S3) zwischen der ersten Elektrode (110) und der zweiten Elektrode (200); und eine Ladung-Erzeugungsschicht (CGL, 150) zwischen zwei Stapeln (BS, PS, S1, S2), wobei die Ladung-Erzeugungsschicht (CGL, 150) eine Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) und eine Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) aufweist, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) einen ersten durch Formel 1 dargestellten Host (H1) und einen Metall-Dotierstoff (ND) aufweist,
    Figure DE102022134998A1_0040
     und wobei R1 bis R6 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus einer Cycloalkylgruppe, einer Arylgruppe und einer Heteroarylgruppe; R7 Triphenylphosphinoxid ist; und L ausgewählt ist aus Chinazolin und Pyrimidin, wobei die Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) einen zweiten Host (H2) und einen organischen Dotierstoff (PD) aufweist.
  2. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der organische Dotierstoff (PD) durch die nachstehende Formel 2 dargestellt wird:
    Figure DE102022134998A1_0041
     wobei A ausgewählt ist aus Wasserstoff, Deuterium, einer Halogengruppe, einer Cyanogruppe, einer Malononitrilgruppe, einer Trifluormethylgruppe, einer Trifluormethoxygruppe, einer substituierten oder unsubstituierten Aryl- oder Heteroarylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkylgruppe und einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkoxygruppe, und der Substituent jeweils unabhängig eines von Wasserstoff und Deuterium ist; C1 und C2 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium, Halogen oder eine Cyanogruppe sind; und D1 bis D4 jeweils unabhängig voneinander durch eine Einfach- oder Doppelbindung gebunden sind und mit einem von Halogen, einer Cyanogruppe, Malononitril, Trifluormethyl und Trifluormethoxy substituiert sind und mindestens zwei davon eine Cyanogruppe enthalten.
  3. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) den organischen Dotierstoff (PD) in einer Menge von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% enthält, und wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) den Metall-Dotierstoff (ND) in einer Menge von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% enthält.
  4. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei der Metall-Dotierstoff (ND) Yb ist.
  5. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste Host (H1) kein Phenanthrolin enthält.
  6. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite Host (H2) eine Verbindung auf Amin-Basis ist, welche sich von einer Verbindung der Löcher-Transportschicht (pCGL, 153) eines benachbarten Stapels unterscheidet.
  7. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) mit einer organischen Schicht eines benachbarten Stapels in Kontakt steht, welche eine Verbindung mit einem Anthracen-Kern enthält.
  8. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei R1 ein oder mehrere Phenylringe oder Naphthalin ist, Rs ein oder mehrere Phenylringe oder Naphthalin ist, jeder der Reste R2, R3 und R4 Wasserstoff ist und R6 Wasserstoff oder ein Phenylring ist.
  9. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Formel 1 vorgegeben ist durch:
    Figure DE102022134998A1_0042
    Figure DE102022134998A1_0043
    Figure DE102022134998A1_0044
    Figure DE102022134998A1_0045
    Figure DE102022134998A1_0046
    Figure DE102022134998A1_0047
    Figure DE102022134998A1_0048
    Figure DE102022134998A1_0049
    Figure DE102022134998A1_0050
    Figure DE102022134998A1_0051
  10. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder gemäß irgendeinem der Ansprüche 3 bis 9, direkt oder indirekt rückbezogen auf Anspruch 2, wobei Formel 2 vorgegeben ist durch:
    Figure DE102022134998A1_0052
    Figure DE102022134998A1_0053
    Figure DE102022134998A1_0054
    Figure DE102022134998A1_0055
    Figure DE102022134998A1_0056
    Figure DE102022134998A1_0057
    Figure DE102022134998A1_0058
    Figure DE102022134998A1_0059
    Figure DE102022134998A1_0060
    Figure DE102022134998A1_0061
    Figure DE102022134998A1_0062
  11. Lichtemittierende Vorrichtung aufweisend: eine erste Elektrode (110) und eine zweite Elektrode (200); einen Blau-Stapel (BS, S1), der neben der ersten Elektrode (110) angeordnet ist, wobei der Blau-Stapel (BS, S1) eine erste Löcher-Transportschicht (122), eine lichtemittierende Schicht (124), welche blaues Licht emittiert und eine erste Elektronen-Transportschicht (125) enthält; einen Phosphoreszierend-Stapel (PS, S2), der neben der zweiten Elektrode (200) angeordnet ist, wobei der Phosphoreszierend-Stapel (PS, S2) enthält: eine zweite Löcher-Transportschicht (131), einen phosphoreszenzlichtemittierenden Teil (PEML), welcher mindestens zwei lichtemittierende Schichten (132, 133, 134) aufweist, die eingerichtet sind, Licht mit Wellenlängen länger als blaues Licht zu emittieren, und eine zweite Elektronen-Transportschicht (135); und eine Ladung-Erzeugungsschicht (CGL, 150) zwischen dem Blau-Stapel (BS, S1) und dem Phosphoreszierend-Stapel (PS, S2), welche eine Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) und eine Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) aufweist, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) einen ersten Host (H1) der Formel 1 aufweist,
    Figure DE102022134998A1_0063
     wobei R1 bis R6 ausgewählt sind aus einer Cycloalkylgruppe, einer Arylgruppe und einer Heteroarylgruppe; R7 Triphenylphosphinoxid ist; und L ausgewählt ist aus Chinazolin und Pyrimidin, wobei die Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) einen organischen Dotierstoff (PD) der Formel 2 aufweist,
    Figure DE102022134998A1_0064
     wobei A ausgewählt ist aus Wasserstoff, Deuterium, einer Halogengruppe, einer Cyanogruppe, einer Malononitrilgruppe, einer Trifluormethylgruppe, einer Trifluormethoxygruppe, einer substituierten oder unsubstituierten Aryl- oder Heteroarylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkylgruppe, einer substituierten oder unsubstituierten C1-C12-Alkoxygruppe, Halogen, Cyano, Malononitril, Trifluormethyl und Trifluormethoxy, und die Substituenten jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Deuterium sind; C1 und C2 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Deuterium, Halogen oder eine Cyanogruppe ist; und D1 bis D4 jeweils unabhängig voneinander durch eine Einfach- oder Doppelbindung gebunden sind und mit einem von Halogen, einer Cyanogruppe, Malononitril, Trifluormethyl und Trifluormethoxy substituiert sind und mindestens zwei davon eine Cyanogruppe enthalten.
  12. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) den organischen Dotierstoff (PD) in einer Menge von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-% enthält, und die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) den ersten Host (H1) enthält, welcher mit einem Metall (ND) dotiert ist.
  13. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei der erste Host (H1) kein Phenanthrolin enthält.
  14. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der organische Dotierstoff (PD) in der Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) in einem zweiten Host (H2) auf Amin-Basis enthalten ist, und eine Menge des zweiten Host (H2) in der Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153) größer ist als eine Menge des organischen Dotierstoffs (PD) in der Löcher-Erzeugungsschicht (pCGL, 153).
  15. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) mit der ersten Elektronen-Transportschicht (125) in Kontakt steht und die Löcher-Erzeugungsschicht (153) mit der zweite Löcher-Transportschicht (131) in Kontakt steht.
  16. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei die erste Elektronen-Transportschicht (125) mit der lichtemittierenden Schicht (124), welche blaues Licht emittiert, in Kontakt steht, wobei die mindestens zwei lichtemittierenden Schichten (132, 133, 134) eine lichtemittierende Schicht (132), welche rotes Licht emittiert, aufweisen und die zweite Löcher-Transportschicht (131) mit der lichtemittierende Schicht (132), welche rotes Licht emittiert, in Kontakt steht.
  17. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei die Elektronen-Erzeugungsschicht (nCGL, 151) ferner einen Metall-Dotierstoff ausgewählt aus Yb, Li oder Mg enthält.
  18. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Formel 1 vorgegeben ist durch:
    Figure DE102022134998A1_0065
    Figure DE102022134998A1_0066
    Figure DE102022134998A1_0067
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    Figure DE102022134998A1_0074
  19. Lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die Formel 2 vorgegeben ist durch:
    Figure DE102022134998A1_0075
    Figure DE102022134998A1_0076
    Figure DE102022134998A1_0077
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    Figure DE102022134998A1_0083
    Figure DE102022134998A1_0084
    oder
    Figure DE102022134998A1_0085
  20. Lichtemittierende Anzeigevorrichtung aufweisend: ein Substrat (100) mit einer Mehrzahl von Sub-Pixeln (R_SP, G_SP, B_SP, W_SP); einen Dünnschichttransistor (TFT), welcher an jedem der Sub-Pixel (R_SP, G_SP, B_SP, W_SP) auf dem Substrat (100) vorgesehen ist; und die lichtemittierende Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 19, wobei die lichtemittierende Vorrichtung elektrisch mit dem Dünnschichttransistor (TFT) verbunden ist.
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