專利名稱：白光有機(jī)發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光器件，并且更具體地涉及白光有機(jī)發(fā)光器件，其中在發(fā)光層中混合具有不同特性的基質(zhì)(host)，這提供了即使在高亮度環(huán)境下也具有減小的驅(qū)動(dòng)電壓和增強(qiáng)的色彩穩(wěn)定性的白光有機(jī)發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息時(shí)代的到來，可視化地表現(xiàn)電子信息信號(hào)的顯示器領(lǐng)域已得到快速發(fā)展。相應(yīng)地，具有諸如纖薄設(shè)計(jì)、低重量和低功耗的優(yōu)異性能的各種平板顯示裝置已經(jīng)得到發(fā)展，并且迅速取代了傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)。平板顯示裝置的詳細(xì)示例可包括液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示板(rop)、場發(fā)射顯示器(FED)和有機(jī)發(fā)光裝置(OLED)。

在上述平板顯示裝置當(dāng)中，OLED因不需要獨(dú)立光源并且可實(shí)現(xiàn)緊湊的裝置設(shè)計(jì)和精確的色彩再現(xiàn)而具有競爭力。在OLED的情況下，有機(jī)發(fā)光層的形成是必需的。所提出的OLED被配置為不每像素對(duì)有機(jī)發(fā)光層進(jìn)行圖案化，而是包括不同顏色的有機(jī)發(fā)光層的疊層(stack)彼此堆疊以顯示白光。更具體地，在白光有機(jī)發(fā)光顯示裝置中，陰極和陽極之間的各個(gè)層是一個(gè)在另外一個(gè)之上沉積的，而不需要在形成發(fā)光二極管時(shí)用的掩模。換句話說，使用不同材料成分來順序形成包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)膜并且在真空中沉積。白光有機(jī)發(fā)光顯示裝置是多用途裝置，例如，其可用在包括薄光源、LCD背光或者濾色器的全色彩顯示裝置中。傳統(tǒng)的白光有機(jī)發(fā)光顯示裝置被配置為使得發(fā)射不同顏色的光的疊層分別包括空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。每個(gè)發(fā)光層包括單一基質(zhì)和摻雜劑，該摻雜劑具有與要發(fā)射的光相同的顏色，并且適于通過引入到發(fā)光層中的電子和空穴的復(fù)合而發(fā)射相應(yīng)顏色的光。然而，上述傳統(tǒng)的白光有機(jī)發(fā)光器件具有下面的問題。在設(shè)計(jì)包含單一基質(zhì)和摻雜劑的發(fā)光層的情況下，該發(fā)光層具有窄的能帶帶隙，從而導(dǎo)致進(jìn)入電子傳輸層和空穴傳輸層中的電子和空穴的泄露，這阻礙了發(fā)光層中激子的產(chǎn)生或者增大了通過復(fù)合產(chǎn)生的激子的泄漏可能性。這導(dǎo)致了由電子/空穴復(fù)合引起的激勵(lì)效率的劣化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提出一種白光有機(jī)發(fā)光器件，其基本上避免了由于相關(guān)技術(shù)的局限和缺陷引起的一個(gè)或更多個(gè)問題。本發(fā)明的目的是提供一種白光有機(jī)發(fā)光器件，其中在發(fā)光層中混合具有不同特性的基質(zhì)，這提供了具有降低的驅(qū)動(dòng)電壓的白光有機(jī)發(fā)光器件，并且防止在高亮度條件下效率降低以及根據(jù)亮度變化的變色，從而獲得增強(qiáng)的色彩穩(wěn)定性。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將在隨后的說明書中部分闡述，并且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在研讀下面的說明時(shí)將部分變得清楚，或者從發(fā)明的實(shí)踐中理解?？梢酝ㄟ^在說明書和其權(quán)利要求以及附圖中所具體指出的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)發(fā)明的目的，為了獲得這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，如此處體現(xiàn)和廣泛表述的，一種白光有機(jī)發(fā)光器件包括陽極和陰極，所述陽極和陰極設(shè)置在襯底上以彼此相對(duì)；電荷產(chǎn)生層，所述電荷產(chǎn)生層形成在所述陽極和所述陰極之間；第一疊層，所述第一疊層形成在所述陽極和所述電荷產(chǎn)生層之間，并且包括第一發(fā)光層；以及第二疊層，所述第二疊層形成在所述電荷產(chǎn)生層和所述陰極之間，并且包括第二發(fā)光層，在所述第二發(fā)光層中，具有不同傳輸特性的第一基質(zhì)和第二基質(zhì)摻雜有摻雜劑，其中，所述第一基質(zhì)的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)級(jí)比所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)更高，并且其中，第一基質(zhì)的最低未占分子軌道(LUMO)級(jí)比第二基質(zhì)的LUMO級(jí)更高。所述第一基質(zhì)和所述第二基質(zhì)可以包括具有5. OX 10_6cm2/s · V或者更高的電子遷移率以及5. OX 10_8cm2/s · V的空穴遷移率的有機(jī)材料。所述第一基質(zhì)和所述第二基質(zhì)可以分別具有2. 7eV或者更高的能帶帶隙。所述第一基質(zhì)的HOMO級(jí)可以比所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)高O. 05eV至O. 6eV。

所述第一基質(zhì)的HOMO級(jí)可以在-5. 4eV至_5. SeV的范圍內(nèi)，并且所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)可以在-5. 45eV至-6. OeV的范圍內(nèi)。所述第一基質(zhì)的LUMO級(jí)可以比所述第二基質(zhì)的LUMO級(jí)高O. 05eV至O. 6eV。在這種情況中，所述第一基質(zhì)的LUMO級(jí)可以在-2. 3eV至-2. SeV的范圍內(nèi)，以及所述第二基質(zhì)的LUMO級(jí)可以在-2. 35eV至-3. OeV的范圍內(nèi)。所述第二發(fā)光層的摻雜劑作為磷光摻雜劑在550nm至620nm的波長范圍內(nèi)可以具有最大光亮度(PL, Photo Luminance)峰值。在這種情況中，第一發(fā)光層可以發(fā)藍(lán)光。所述第一疊層可以進(jìn)一步包括所述陽極和所述第一發(fā)光層之間的第一空穴傳輸層以及所述第一發(fā)光層和所述電荷產(chǎn)生層之間的第一電子傳輸層，并且所述第二疊層可以包括所述電荷產(chǎn)生層和所述第二發(fā)光層之間的第二空穴傳輸層以及所述第二發(fā)光層和所述陰極之間的第二電子傳輸層。所述第二空穴傳輸層的三重態(tài)能級(jí)可以比所述第二發(fā)光層的三重態(tài)能級(jí)高0.1eV至 0. 4eV0根據(jù)情況所需，所述第一基質(zhì)的Η0Μ0級(jí)比所述第二空穴傳輸層的Η0Μ0級(jí)更高。白光有機(jī)發(fā)光器件可進(jìn)一步包括所述陰極上的覆蓋層(capping layer)?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明以上的一般描述和以下的詳細(xì)描述都是示意性的和說明性的，并且旨在提供對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖被包括進(jìn)來以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入本申請(qǐng)且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式，并且和說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是例示出根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件的疊層設(shè)置的截面圖；圖2是例示出根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件的第二疊層中的能帶帶隙的圖；圖3是例示出與根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件相比，傳統(tǒng)磷光單元的能帶帶隙的圖；圖4是例示出根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件中的磷光單元的能帶帶隙的圖；圖5是例示出基于根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件和比較示例的亮度變化的效率的曲線圖；圖6是例示出比較示例和根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件的每電壓電流效率的曲線圖；以及圖7是例示出比較示例和表I的示例的發(fā)光層的成分的能級(jí)特性的圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件。圖1是例示出根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件的疊層設(shè)置的截面圖，以及圖2是例示出根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件的第二疊層中的能帶帶隙圖。如圖1和2中所示，本 發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件包括陽極110和陰極130，其堆疊在襯底100上以彼此相對(duì)；電荷產(chǎn)生層(CGL) 120，其形成在陽極110和陰極130之間；第一疊層210,其形成在第一疊層210和電荷產(chǎn)生層120之間，該第一疊層210包括第一發(fā)光層115以發(fā)射藍(lán)光；以及第二疊層220，其形成在電荷產(chǎn)生層120和陰極130之間，該第二疊層220包括第二發(fā)光層125,在該第二發(fā)光層125中,磷光摻雜劑與具有不同傳輸特性的第一基質(zhì)1251和第二基質(zhì)1252混合。根據(jù)情況所需，只要發(fā)射不同顏色的光的其它發(fā)光層能夠與第二發(fā)光層的磷光材料共同作用而發(fā)射白光，就可以使用發(fā)射不同顏色的光的其它發(fā)光層取代發(fā)射藍(lán)光的第一發(fā)光層。在這種情況中，第一發(fā)光層可包含熒光發(fā)光材料或者磷光發(fā)光材料。第一疊層210還包括陽極110和第一發(fā)光層115之間的第一空穴傳輸層112以及第一發(fā)光層115和電荷產(chǎn)生層120之間的第一電子傳輸層116。第二疊層220還包括電荷產(chǎn)生層120和第二發(fā)光層125之間的第二空穴傳輸層121以及第二發(fā)光層125和陰極130之間的第二電子傳輸層126。陽極110可以是由銦錫氧化物(ITO)形成的透明電極，并且陰極130可以由諸如鋁(Al)的反射金屬形成。通過這種配置，基于所例示的圖，通過第一和第二疊層210和220的發(fā)光效應(yīng)，圖像(image)向下投射。根據(jù)情況所需，陽極110和陰極130的構(gòu)成金屬可以彼此互換，以實(shí)現(xiàn)向上投射圖像的配置。盡管未示出，但是襯底100可以是薄膜晶體管陣列襯底，包括彼此交叉的選通線和數(shù)據(jù)線以及形成在選通線和數(shù)據(jù)線的交叉處的薄膜晶體管。第二空穴傳輸層121或者第一空穴傳輸層112可以分別具有比第二發(fā)光層125或者第一發(fā)光層115的三重態(tài)能級(jí)高O.1eV至O. 4eV的三重態(tài)能級(jí)。
根據(jù)情況所需，第一發(fā)光層115和第二發(fā)光層125中的每一個(gè)可分別用作空穴傳輸層或者電子傳輸層，或者可包括多個(gè)空穴傳輸層或者電子傳輸層。層的混合關(guān)系和數(shù)量可以依照白光有機(jī)發(fā)光器件的置層中的電流效率的提聞來確定。如所示例的，第一疊層210可進(jìn)一步包括設(shè)置在第一空穴傳輸層112下面的第一空穴注入層111。電荷產(chǎn)生層120用于控制彼此鄰近的第一疊層210和第二疊層220之間的電荷平衡，并且還被稱為中間連接層(ICL)。在這種情況下，電荷產(chǎn)生層120可分成協(xié)助將電子注入到第一疊層210中的中間連接金屬層120a以及協(xié)助將空穴注入到第二疊層220的中間連接空穴注入層120b。中間連接金屬層120a是摻雜有具有優(yōu)異的電子注入特性的堿性金屬材料的有機(jī)材料層。中間連接空穴注入層120b是含有P型有機(jī)材料的有機(jī)半導(dǎo)體層。電荷產(chǎn)生層120可以是單層。白光有機(jī)發(fā)光顯示裝置被配置為通過從第一疊層發(fā)射的藍(lán)光和從第二疊層發(fā)射的磷光的混合效果而發(fā)射白光。在這種情況中，來自包括在第一疊層210中的第一發(fā)光層115的藍(lán)光可以是熒光，并且也可以是磷光?？紤]到當(dāng)前開發(fā)的藍(lán)磷光材料具有比其它磷光材料更低的效率的事實(shí)，如下文將要描述的實(shí)驗(yàn)中的不例的方式將第一發(fā)光層115配置為藍(lán)突光發(fā)光層。如果開發(fā)了具有與紅或綠磷光材料效率相當(dāng)?shù)乃{(lán)磷光材料，則可以使用藍(lán)磷光材料。包括在第二疊層220中的第二發(fā)光層125可發(fā)射磷光?；谂c具有不同傳輸特性的第一和第二基質(zhì)1251和 1252混合的磷光摻雜劑來確定磷光的顏色。第二發(fā)光層125的磷光摻雜劑可以在550nm至620nm的波長范圍內(nèi)具有最大光亮度(PL)峰值。例如，磷光摻雜劑可以是兩種不同材料的摻雜劑，例如，黃磷光摻雜劑和綠磷光摻雜劑，或者紅磷光材料和綠磷光摻雜劑。另選地，磷光摻雜劑可以是單一材料摻雜劑，例如，帶黃色的綠磷光摻雜劑或者綠磷光摻雜劑?？蛇M(jìn)一步在陰極130上提供覆蓋層140。在這種情況中，覆蓋層140是白光有機(jī)發(fā)光器件的最上層，并且用于保護(hù)其它有機(jī)層和覆蓋層140下面的電極，并且用于獲得增大的光提取效率或者色彩校正。更具體地，下面將參考圖2對(duì)第一和第二基質(zhì)1251和1252的能帶帶隙特性進(jìn)行描述。在圖2中，例示出第二發(fā)光層125中的第一基質(zhì)1251和第二基質(zhì)1252的能帶帶隙。在以下描述中，將在下文中描述的能級(jí)(即，最高占據(jù)分子軌道(HOMO)級(jí)和最低未占分子軌道(LUMO)級(jí))具有負(fù)值。也就是說，盡管較低位置的能級(jí)具有較大的絕對(duì)值，但實(shí)際能級(jí)是低的。這樣，將描述的是實(shí)際能級(jí)值的比較而不是絕對(duì)值的比較。通過比較包括在第二發(fā)光層125中的具有不同傳輸特性的第一基質(zhì)1251和第二基質(zhì)1252，可以考慮設(shè)計(jì)一種配置以使得第一基質(zhì)1251的HOMO級(jí)和LUMO級(jí)分別大于第二基質(zhì)1252的HOMO級(jí)和LUMO級(jí)。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝换|(zhì)1251的HOMO級(jí)Hl比第二基質(zhì)1252的HOMO級(jí)H2更高(HI > H2)，并且第一基質(zhì)1251的LUMO級(jí)LI也比第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)L2更高(LI> L2)時(shí)，可以考慮設(shè)計(jì)一種配置以使得第一和第二基質(zhì)1251和1252的能帶帶隙可以彼此交疊，并且第二基質(zhì)1252的能帶帶隙可以稍微低于第一基質(zhì)1251的能帶帶隙。第一基質(zhì)1251是電子支配(dominant)基質(zhì)并且第二基質(zhì)1252是空穴支配基質(zhì)。第一基質(zhì)1251和第二基質(zhì)1252可以由具有5. 0X10_6cm2/s · V或者更高的電子遷移率以及5. OX 10_8cm2/s · V或者更高的空穴遷移率的有機(jī)材料形成。也就是說，第一和第二基質(zhì)1251和1252具有比預(yù)定級(jí)別更高的電子遷移率級(jí)別和空穴遷移率級(jí)別。這樣，第一和第二基質(zhì)1251和1252中的每一個(gè)都可以是電子支配基質(zhì)或者空穴支配基質(zhì)。盡管未不出，但是上述的第一和第二基質(zhì)1251和1252具有比包括在發(fā)光層125中的磷光摻雜劑更高的HOMO和LUMO級(jí)。具體地，第一基質(zhì)1251具有比用于發(fā)光層的典型基質(zhì)更高的LUMO級(jí)，這可以防止電子和激子從第一基質(zhì)1251移動(dòng)至第二電子傳輸層126。另外，第一基質(zhì)1251具有比用于發(fā)光層的典型基質(zhì)更高的HOMO級(jí)，這降低了第二空穴傳輸層121和第二發(fā)光層125之間的界面處的空穴注入勢壘，使得驅(qū)動(dòng)電壓降低以及效率提高。例如，優(yōu)選地，第一基質(zhì)1251的HOMO級(jí)比第二基質(zhì)1252的HOMO級(jí)高O. 05eV至O. 6eV。在這種情況下，第一基質(zhì)1251的HOMO級(jí)在-5. 4eV至-5. 8eV的范圍內(nèi)，并且第二基質(zhì)1252的HOMO級(jí)在-5. 45eV至-6. OeV的范圍內(nèi)。此外，優(yōu)選地，第一基質(zhì)1251的LUMO級(jí)比第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)高O. 05eV至O. 6eV。在這種情況下，第一基質(zhì)1251的LUMO級(jí)在-2. 3eV至-2. 8eV的范圍內(nèi)，并且第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)在-2. 35eV至-3. OeV的范圍內(nèi)。第一基質(zhì)1251和第二基質(zhì)1252可以分別具有2. 7eV或更大的能帶帶隙(LUM0級(jí)-HOMO 級(jí))。以下是第二疊層220的第二發(fā)光層125包括具有不同傳輸特性的第一和第二基質(zhì)1251和1252的原因。提供具有不同傳輸特性的`兩個(gè)基質(zhì)的第二疊層220作為磷光單元以允許第二發(fā)光層125獲得寬的能帶帶隙，以增強(qiáng)電子和空穴之間的復(fù)合的可能性，以使得發(fā)光效率提聞。另外，當(dāng)作為空穴支配基質(zhì)的第二基質(zhì)1252的能帶帶隙(L2-H2)與作為電子支配基質(zhì)且位置更低的第一基質(zhì)1251的能帶帶隙(Ll-Hl)交疊時(shí)，可實(shí)現(xiàn)易于將空穴注入到第二發(fā)光層125中。換句話說，對(duì)于將空穴從第二空穴傳輸層121注入至第二發(fā)光層125中，可以降低傳統(tǒng)的成問題的空穴注入勢壘，這可以降低白光有機(jī)發(fā)光器件實(shí)際所需的驅(qū)動(dòng)電壓。在這種情況下，可以減輕基于更大亮度的效率惡化，這保證了在高亮度條件下色彩穩(wěn)定性的維持并且獲得了提高的發(fā)光效率。第一基質(zhì)1251具有比第二基質(zhì)1252更好的空穴傳輸特性，并且可以具有2. 7eV或更大的能帶帶隙(L2-H2)和-5. 4eV至-5. 8eV的HOMO級(jí)。第二發(fā)光層125的LUMO級(jí)，更具體地，第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)L2比鄰近的第二空穴傳輸層121更低，這防止了電子或激子從第二發(fā)光層125移動(dòng)到第二空穴傳輸層121并且保證電子或激子保留在第二發(fā)光層125中。通過上述的第一基質(zhì)1251的能帶帶隙條件，與圖3例示出的比較示例的配置相t匕，作為空穴支配基質(zhì)的第一基質(zhì)1251的HOMO級(jí)可以被增大，這保證了易于從第二空穴傳輸層121傳輸空穴。第二基質(zhì)1252的三重態(tài)能級(jí)可以是2. 7eV或更高。第一基質(zhì)1251的空穴遷移率可以是5.0X10_8cm2/s · V或者更高，這保證了易于將空穴注入第二發(fā)光層125，并且改善了與第二發(fā)光層125中的電子的復(fù)合。更優(yōu)選地，包括在第二發(fā)光層125中的磷光摻雜劑具有在第一和第二基質(zhì)1251和1252的能帶帶隙范圍內(nèi)的能帶帶隙。也就是說，磷光摻雜劑的能帶帶隙必須位于L2-H1的范圍內(nèi)(第二基質(zhì)的LUMO級(jí)和第一基質(zhì)的HOMO級(jí)之間)。例如，磷光摻雜劑可具有-2. 8eV的LUMO級(jí)、-5.1eV的HOMO級(jí)，以及2. 2eV的三重態(tài)能級(jí)。然而，將可以理解的是，本發(fā)明不限于上面描述的示例，并且前面提到的值可以在這些值處于第一和第二基質(zhì)1251和1252的能帶帶隙范圍內(nèi)的條件下變化。圖3是例示出與根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件相比的比較示例的磷光單元的能帶帶隙的圖。在圖3的比較示例中，磷光單元的發(fā)光層50包括作為電子支配基質(zhì)的第一基質(zhì)51和作為空穴支配基質(zhì)的第二基質(zhì)52。此處，第一基質(zhì)51的整個(gè)能帶帶隙在第二基質(zhì)52的能帶帶隙的范圍內(nèi)。在這種情況下，作為空穴支配基質(zhì)的第二基質(zhì)52的HOMO級(jí)和第二空穴傳輸層40的HOMO級(jí)差別很大，這防止了空穴注入到第二發(fā)光層50中并且提高了驅(qū)動(dòng)電壓。換句話說，在具有不同傳 輸特性的第一和第二基質(zhì)彼此混合以獲得磷光單元的寬能帶帶隙的系統(tǒng)中，空穴傳輸層40的HOMO級(jí)和實(shí)際上具有空穴注入作用的第二基質(zhì)的HOMO級(jí)之間的差異導(dǎo)致了高空穴注入勢壘。此處，沒有描述的參考標(biāo)號(hào)60和70分別代表電子傳輸層和陰極?？梢钥紤]設(shè)計(jì)使得電子傳輸層60的LUMO級(jí)比第二發(fā)光層50的LUMO級(jí)更低的配置。在通過混合多個(gè)基質(zhì)而構(gòu)成的發(fā)光層的本發(fā)明的配置中，為了獲得寬的能帶帶隙、自由空穴注入以及提高的電子和空穴的復(fù)合效率，可以考慮設(shè)計(jì)使得第二發(fā)光層內(nèi)的第一和第二基質(zhì)具有特定的相對(duì)HOMO和LUMO級(jí)條件的配置。圖4是例示出根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件中的磷光單元的能帶帶隙的圖。如圖4中所示，以下是根據(jù)本發(fā)明的磷光單元的發(fā)光層及其周邊的能帶帶隙。第二發(fā)光層包括作為電子支配層的第二基質(zhì)1252和作為空穴支配層的第一基質(zhì)1251。第一基質(zhì)1251的HOMO級(jí)Hl可以比第二基質(zhì)1252的HOMO級(jí)H2更高并且還可以比第二空穴傳輸層121的HOMO級(jí)更高。這與上述圖2所例示的不同，并且實(shí)現(xiàn)了可能的擴(kuò)展實(shí)施方式，其保持了第一基質(zhì)1251的HOMO級(jí)Hl比第二基質(zhì)1252的HOMO級(jí)H2更高的要求。另外，在這種情況下，可以考慮設(shè)計(jì)一種配置使得第一基質(zhì)1251的LUMO級(jí)LI比第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)L2更高，并且第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)L2比第二電子傳輸層126的LUMO級(jí)更高。根據(jù)情況所需，可以將第二空穴傳輸層121設(shè)計(jì)為雙層。在這種情況下，該雙層中的與第二發(fā)光層125更近的一層由具有強(qiáng)電子或激子阻擋功能的材料形成，并且離第二發(fā)光層125較遠(yuǎn)的另一層由具有更強(qiáng)的空穴傳輸功能的材料形成。第二基質(zhì)1252的LUMO級(jí)L2可以小于第二空穴傳輸層121的LUMO級(jí)，這防止了電子或激子從第二發(fā)光層125移動(dòng)至第二空穴傳輸層121。盡管沒有例示出摻雜劑的能帶帶隙，根據(jù)發(fā)光效率，優(yōu)選地，摻雜劑的能帶帶隙在第一和第二基質(zhì)1251和1252的能帶帶隙之內(nèi)。通過設(shè)計(jì)第二發(fā)光層以滿足上述的第一和第二基質(zhì)的能帶帶隙條件，根據(jù)本發(fā)明，提供以下的發(fā)光層是可能的，該發(fā)光層通過混合具有寬能帶帶隙、自由空穴注入和更高的空穴與電子之間的復(fù)合效率的多個(gè)基質(zhì)而配置。圖5是例示出基于根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件和比較示例的亮度變化的效率的曲線圖。盡管圖5例示出在本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件和比較示例中均是亮度越高效率越低，但是能夠看到的是，本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件表現(xiàn)出更小的效率劣化。具體地，能夠看到的是，在更高的亮度下，比較示例表現(xiàn)出更大的效率劣化(在約35000cd/m2的亮度下，在比較示例和本發(fā)明之間產(chǎn)生了 5%或更多的效率差異)。這意味著當(dāng)顯示明亮色彩的光時(shí)，本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件已緩解了效率劣化并且增強(qiáng)了色彩穩(wěn)定性。圖6是例示出比較示例和根據(jù)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件的每電壓電流效率的曲線圖。如圖6中所示，當(dāng)檢測不同驅(qū)動(dòng)電壓下的電流密度J(mA/cm2)時(shí)，能夠看到的是，本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下表現(xiàn)出增強(qiáng)的電流密度。這意味著,基于相同色彩和相同的光的亮度，本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件能夠在更低的驅(qū)動(dòng)電壓下實(shí)現(xiàn)顯示功能。假設(shè)本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件用作顯示設(shè)備的有機(jī)發(fā)光二極管，則這意味著增強(qiáng)了面板的效率。如圖5和6中所 示的實(shí)驗(yàn)是在本發(fā)明的白光有機(jī)發(fā)光器件使用了圖4的磷光單元的條件下進(jìn)行的，比較示例使用了圖3的磷光單元，同樣都使用了藍(lán)熒光單元，并且僅作為磷光單元內(nèi)的第二發(fā)光層的空穴支配基質(zhì)的第二基質(zhì)的條件不同。圖7是例示出比較示例和表I的示例的發(fā)光層的成分的能級(jí)特性的圖。如表I和圖7中所列出以及示出的，如果第二基質(zhì)52的能帶帶隙完全與第一基質(zhì)51的能帶帶隙重疊，而不管這些基質(zhì)具有不同傳輸特性的事實(shí)，則在比較示例中，驅(qū)動(dòng)電壓是3. 5V，亮度是74. 4Cd/A，以及量子效率是21. 2%。也就是說，能夠看到的是，與本發(fā)明的示例相比，在所有性能上比較示例都表現(xiàn)出劣化。相反，如圖2和4中所示，在具有以下特征(其中，第一基質(zhì)(基質(zhì)I)的HOMO級(jí)大于第~■基質(zhì)(基質(zhì)2)的HOMO級(jí)并且第一基質(zhì)(基質(zhì)I)的LUMO級(jí)大于第_■基質(zhì)(基質(zhì)2)的LUMO級(jí))的本發(fā)明的示例中，能夠看到的是，驅(qū)動(dòng)電壓被降低至3.1V至3. 2V的范圍內(nèi)，亮度從76. 4cd/A增大至78. 9cd/A (即，至少比上面的比較示例高2cd/A)，以及量子效率比上面的比較示例高5%以上(S卩，當(dāng)這些示例中的22. 2 %的最小量子效率與比較示例的21. 2%的量子效率比較時(shí)，實(shí)現(xiàn)了約5%或更多的效率還原(reduction))。在附圖中，分別將比較示例和這些示例例示為摻雜劑的能帶帶隙，該摻雜劑的能帶帶隙限定在第一和第二基質(zhì)51和52 (或基質(zhì)I和基質(zhì)2)的能帶帶隙的范圍內(nèi)。表I
權(quán)利要求
1.一種白光有機(jī)發(fā)光器件，所述白光有機(jī)發(fā)光器件包括陽極和陰極，所述陽極和陰極設(shè)置在襯底上以彼此相對(duì)；電荷產(chǎn)生層，所述電荷產(chǎn)生層形成在所述陽極和所述陰極之間；第一疊層，所述第一疊層形成在所述陽極和所述電荷產(chǎn)生層之間，并且包括第一發(fā)光層；以及第二疊層，所述第二疊層形成在所述電荷產(chǎn)生層和所述陰極之間，并且包括第二發(fā)光層，在所述第二發(fā)光層中，具有不同傳輸特性的第一基質(zhì)和第二基質(zhì)摻雜有摻雜劑，其中，所述第一基質(zhì)的最高占據(jù)分子軌道HOMO級(jí)比所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)更高，以及其中，第一基質(zhì)的最低未占分子軌道LUMO級(jí)比第二基質(zhì)的LUMO級(jí)更高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一基質(zhì)和所述第二基質(zhì)包括具有 5. OX 10_6cm2/s · V或者更高的電子遷移率以及5. OX 10_8cm2/s · V的空穴遷移率的有機(jī)材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一基質(zhì)和所述第二基質(zhì)分別具有2.7eV或者更高的能帶帶隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的器件，其中，所述第一基質(zhì)的HOMO級(jí)比所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)高 O. 05eV 至 O. 6eV0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的器件，其中，所述第一基質(zhì)的HOMO級(jí)在-5.4eV至-5. 8eV的范圍內(nèi)，并且所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)在-5. 45eV至-6. OeV的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其中，所述第一基質(zhì)的LUMO級(jí)比所述第二基質(zhì)的LUMO 級(jí)高 O. 05eV 至 O. 6eV0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的器件，其中，所述第一基質(zhì)的LUMO級(jí)在-2.3eV至-2. SeV的范圍內(nèi)，并且，所述第二基質(zhì)的LUMO級(jí)在-2. 35eV至-3. OeV的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第二發(fā)光層的摻雜劑作為磷光摻雜劑在 550nm至620nm的波長范圍內(nèi)具有最大光亮度PL峰值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一發(fā)光層發(fā)藍(lán)光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述第一疊層進(jìn)一步包括所述陽極和所述第一發(fā)光層之間的第一空穴傳輸層以及所述第一發(fā)光層和所述電荷產(chǎn)生層之間的第一電子傳輸層，并且其中，所述第二疊層包括所述電荷產(chǎn)生層和所述第二發(fā)光層之間的第二空穴傳輸層以及所述第二發(fā)光層和所述陰極之間的第二電子傳輸層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中，所述第二空穴傳輸層的三重態(tài)能級(jí)比所述第二發(fā)光層的三重態(tài)能級(jí)高O.1eV至O. 4eV。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器件，其中，所述第一基質(zhì)的HOMO級(jí)比所述第二空穴傳輸層的HOMO級(jí)更高。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，所述器件還包括所述陰極上的覆蓋層。
全文摘要
一種白光有機(jī)發(fā)光器件。用于在高亮度條件下獲得降低的驅(qū)動(dòng)電壓和增強(qiáng)的色彩穩(wěn)定性的器件包括陽極和陰極，所述陽極和陰極設(shè)置在襯底上以彼此相對(duì)；電荷產(chǎn)生層，所述電荷產(chǎn)生層位于所述陽極和所述陰極之間；第一疊層，所述第一疊層形成在所述陽極和所述電荷產(chǎn)生層之間，并且包括第一發(fā)光層；以及第二疊層，所述第二疊層形成在所述電荷產(chǎn)生層和所述陰極之間，并且包括第二發(fā)光層，在所述第二發(fā)光層中，第一基質(zhì)和第二基質(zhì)摻雜有熒光摻雜劑，所述第一基質(zhì)的HOMO級(jí)比所述第二基質(zhì)的HOMO級(jí)更高，并且第一基質(zhì)的LUMO級(jí)比第二基質(zhì)的LUMO級(jí)更高。
文檔編號(hào)H01L51/52GK103050633SQ20121050595
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月12日
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