TW201902000A - 有機電致發光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及顯示技術領域，公開了一種有機電致發光裝置，包括m種具有不同發光波長的發光單元，該發光單元為有機發光二極體，該有機發光二極體包括單色光有機發光二極體和/或設置有濾光片的白光有機發光二極體；至少一種少述有機發光二極體具有微腔結構；具有該微腔結構的上述有機發光二極體的微腔光程Li與所對應的該發光單元的發光波長λ i滿足以下關係式：Li=ni λ i。其中，ni
Figure TW201902000A_A0001
2，ni為正整數，該m種具有不同發光波長λ i的發光單元中的至少一種對應的ni大於等於3；m
Figure TW201902000A_A0002
i
Figure TW201902000A_A0003
1，i、m為正整數。即在具有微腔結構的有機發光二極體中均可實現ni階微腔效應，且ni為大於等於2的正整數，即可實現二階微腔、三階微腔、四階微腔或更高階微腔，增強了微腔效應，進一步窄化了光譜，進而提高了色域面積。

Description

有機電致發光裝置
本發明涉及顯示技術領域，具體涉及一種有機電致發光裝置。
有機電致發光顯示器(英文全稱Organic Light Emitting Display，簡稱OLED)是主動發光顯示裝置，由於其具有高對比、廣視角、低功耗、體積更薄等優點，而且可通過噴墨列印技術和卷對卷(roll to roll)工藝製備，易於實現柔性顯示，是目前平板顯示技術中受到關注最多的技術之一。
隨著OLED技術的不斷發展，對顯示器件性能提出了越來越高的要求。例如，提高色域等。所謂色域是對一種顏色進行編碼的方法，也指一個技術系統能夠產生的顏色的總和。第1圖是NTSC(National Television Standards Committee(美國)國家電視標準委員會)制定的色座標圖，從圖中可以看出，色域面積越大，顯示裝置的顯示色彩越豐富，觀看體驗越好。
為了適應時代的發展趨勢，現有技術中一般通過提高三基色色純度的方式，提高色域面積。具體地：第一、合成窄光譜發光材料，利用窄光譜發光材料提高圖元發光色純度；第二、引入量子點，利用量子點的窄光譜特性提高色純度。
惟，上述解決方案均具有各自的缺陷，例如，第一種方式中，有機發光材料設計、合成工作量大、產率低，還需要經過大量的實驗驗證，研發成本高；第二種方式中，量子點技術的引入雖然能夠提高色域，但其實質上是光致發光，並非電致發光，發光效率較低，另外，該方式還提高了工藝複雜性，且難以實現高密度圖元排布。
本發明之主要目的在提供一種有機電致發光裝置，解決現有技術中OLED器件色域不夠高的問題。
為達上述之目的，本發明所設之一種有機電致發光裝置，包括m種具有不同發光波長的發光單元，該發光單元為有機發光二極體，該有機發光二極體包括單色光有機發光二極體和/或設置有濾光片的白光有機發光二極體；至少一種上述有機發光二極體具有微腔結構；具有該微腔結構的上述有機發光二極體的微腔光程Li與所對應的該發光單元的發光波長λ i滿足以下關係式：Li=ni λ i，其中，ni 2，ni為正整數，該m種具有不同發光波長λ i的發光單元中的至少一種對應的ni大於等於3；mi1，i、m為正整數。
實施時，m為3，λ 1>λ 2>λ 3；且n2>n1，n2>n3。
實施時，577nm λ 2 492nm，n2 3。
實施時，600nm λ 1 760nm，435nm λ 3 480nm。
實施時，該有機發光二極體包括依次層疊設置的第一電極層、發光層以及第二電極層，其中該第一電極層和該第二電極層之間形成上述之微腔結構。
實施時，具有不同發光波長的各有機發光二極體中之發光層的厚度Hi滿足以下關係式：H2>H1，H2>H3。
實施時，至少一種前述之有機發光二極體中具有至少兩個發光層，而兩相鄰發光層之間還設置有連接層。
實施時，該連接層為透明層，選自Li2CO3、HAT-CN、TAPC、TAPC與HAT-CN的摻雜材料、Ag、ITO等材料中的一種材料所形成的單一膜層或多種材料所形成的多層層疊複合結構。
實施時，該連接層的厚度為5nm-100nm。
實施時，該連接層的折射率為1.6-2.2。
實施時，至少一種該有機發光二極體的發光層中包括熱活化延遲螢光材料。
實施時，該發光層中包括主體材料和客體材料，其中該主體材料包括至少一種熱活化延遲螢光材料，該客體材料為螢光材料。
實施時，該主體材料包括兩種熱活化延遲螢光材料，該兩種熱活化延遲螢光材料形成激基複合物。
實施時，該熱活化延遲螢光材料選自4CzIPN、2CzPN、4CzPN、4CzTPN、4CzTPN-Me、4CzTPN-Ph，該螢光材料選自Alq3、C545T、DPVBi、DCJTB。
實施時，至少一種有機發光二極體的微腔結構中還設置有光補償層。
實施時，該光補償層為空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及電子注入層中的至少一種。
實施時，至少一種有機發光二極體的第一電極層為反射電極層，該第二電極層為半反半透電極層。
實施時，具有不同發光波長的各有機發光二極體中的反射電極層的厚度不全相同。
實施時，該反射電極層包括層疊設置的反射層和陽極層；具有不同發光波長的各有機發光二極體中的陽極層厚度不全相同，該反射層厚度相同。
實施時，該反射層是金屬材料層，該陽極層是高功函數層。
實施時，該反射層是金屬銀層，該陽極層是ITO層。
實施時，該半反半透電極層包括至少兩層依次層疊設置的金屬氧化物層和/或金屬層。
實施時，該金屬氧化物層選自MoO3、WO3、IZO，該金屬層選自Ag、Mg。
實施時，該半反半透電極層的透光率不小於15%。
實施時，該半反半透電極層的折射率大於1且小於2。
為進一步了解本發明，以下舉較佳之實施例，配合圖式、圖號，將本發明之具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如下。
1‧‧‧有機發光二極體
11‧‧‧第一電極層
111‧‧‧反射層
112‧‧‧陽極層
12‧‧‧發光層
121‧‧‧連接層
13‧‧‧第二電極層
131‧‧‧金屬氧化物層
132‧‧‧金屬層
14‧‧‧濾光片
15‧‧‧光補償層
151‧‧‧空穴注入層
152‧‧‧空穴傳輸層
153‧‧‧電子阻擋層
154‧‧‧空穴阻擋層
155‧‧‧電子傳輸層
156‧‧‧電子注入層
第1圖係為現有的NTSC色域圖。
第2a圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
第2b圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
第3圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
第4圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
第5圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
第6圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
第7圖係為本發明實施例提供的有機電致發光裝置的一種實施方式的結構示意圖。
下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要說明的是，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置，包括m種具有不同發光波長的發光單元，該發光單元為有機發光二極體1，該有機發光二極體1包括單色光有機發光二極體1和/或設置有濾光片14的白光有機發光二 極體1，根據需要出射的光的波長選擇濾光片的種類為紅色濾光片或綠光濾光片或藍光濾光片。第2a圖中示出發光單元為單色光有機發光二極體1的結構；第2b圖中示出了發光單元為設置有濾光片14的白光有機發光二極體1的結構。當然，還可以包括兩者組合在一起的結構。
另外，至少一種上述有機發光二極體1具有微腔結構。
具有微腔結構的上述m種具有不同發光波長的各有機發光二極體1的微腔光程Li與所對應的發光單元的發光波長λ i滿足以下關係式：Li=ni λ i，其中，ni 2，ni為正整數，上述m種具有不同發光波長λ i的發光單元中的至少一種對應的ni大於等於3；mi1，i、m為正整數。
本發明實施例提供的有機電致發光裝置，包括m種不同發光波長的發光單元，即m種發光波長的光混合在一起，實現全彩顯示。其中，不同發光波長的單色光有機發光二極體或設置有濾光片的白光有機發光二極體，即，可以是多種具有不同發光波長的單色光有機發光二極體組合而成，實現全彩顯示，如紅光有機發光二極體、綠光有機發光二極體、藍光有機發光二極體組合實現全彩顯示；也可以是由多個白光有機發光二極體組合而成，經濾光片濾出不同波長的光，如濾出紅光、綠光、藍光後混合成全彩顯示；還可以是由不同發光波長的單色光有機發光二極體和白光有機發光二極體共同組成全彩顯示。因此適用於不同種類的有機發光二極體，應用範圍較廣。
具有微腔結構的上述m種具有不同發光波長的各有機發光二極體的微腔光程Li與發光波長λ i滿足以下關係式：Li=ni λ i，其中，ni 2，ni為正整數，上述m種具有不同發光波長λ i的發光單元中的至少一種對應的 ni大於等於3，mi1，i、m為正整數。
在有機發光二極體的微腔中，當微腔光程與發光波長在同一數量級時，特定波長的光會得到選擇和加強，實現光譜窄化，即產生微腔效應。
本實施例提供的有機電致發光裝置中具有微腔結構的有機發光二極體的微腔光程Li是其對應的發光波長的ni倍，即在具有微腔結構的有機發光二極體中均可實現ni階微腔效應，且ni為大於等於2的正整數，即可實現二階微腔、三階微腔、四階微腔或更高階微腔，增強了微腔效應，進一步窄化了光譜，進而提高了色域面積。
較佳地，ni不全相同，即各有機發光二極體中微腔效應的階數即強度不全相同，即可根據不同的出射光的屬性(例如波長、光譜等)設置不同的微腔效應的階數，進而實現最佳的光譜窄化效果以及最佳的色域面積。
作為一種可選實施方式，m為3，λ 1>λ 2>λ 3；且n2>n1，n2>n3。作為一種可選實施方式，i=2對應的是綠光有機發光二極體。
即，該有機電致發光裝置中包括三種波長的出射光，且該三種波長各自具有單色性。例如λ 1為紅光波長，波長範圍為600nm-760nm；λ 2為綠光波長，波長範圍為492nm-577nm；λ 3為藍光波長，波長範圍為435-480nm。通過傳統的RGB三基色實現全彩顯示。其中，同一圖元單元中，有機發光二極體1的數量一般為三個，分別對應以上三種波長的出射光；有機發光二極體1的數量也可以大於或小於三個，且排列組合方式可根據實際需求而設定，在此不做具體限制。以下相關描述以m=3為例。
其中，n2>n1，n2>n3，即綠光發光波長對應的有機發光二極體1的微腔效應的強度大於紅光發光波長對應的有機發光二極體1的微腔效應的強度，也大於藍光發光波長對應的有機發光二極體1的微腔效應的強度，這是由於藍光器件本身的色座標與高色域標準的藍光色座標較為接近，紅光器件可以通過光譜紅移來實現色域的擴展，而綠光器件由於自身的局限性，難以像紅光器件和藍光器件一樣實現色域的擴展，因此本發明實施例著重將綠光器件的微腔效應增強，以與紅光器件和藍光器件的高色域相匹配，實現整個有機電致發光裝置的高色域。
例如，可以將綠光發光波長對應的有機發光二極體的微腔階數設置為3階，紅光發光波長對應的有機發光二極體和藍光發光波長對應的有機發光二極體的微腔階數均設置為2階；或者可以將綠光發光波長對應的有機發光二極體的微腔階數設置為4階，紅光發光波長對應的有機發光二極體的微腔階數設置為3階，藍光發光波長對應的有機發光二極體的微腔階數設置為2階。具體可以根據實際需求進行設置，在此不做過多限制。
作為一種可選實施方式，577nm λ 2 492nm，n2 3。即綠光波長對應的有機發光二極體的微腔階數為3階或更高階，顯著增強了綠光有機發光二極體的微腔強度，擴展了其色域面積。
作為一種可選實施方式，上述有機發光二極體1包括依次層疊設置的第一電極層11、發光層12以及第二電極層13，第一電極層11和第二電極層13之間形成微腔結構。
微腔光程L具體是指，發光層發出的光經過第一電極層反射，再經過第二電極層反射，回到起始位置這一過程中傳播的路程以及第 一電極層和第二電極層的反射相移所產生的等效路程。其中，傳播的路程一般為光所經過的各層的厚度與對應的折射率的乘積之和的兩倍。
由於第一電極層和第二電極層具有相應的透射或反射屬性，第一電極層和第二電極層之間能夠形成上述微腔結構，進而通過增強微腔效應來提高色域面積。
當有機發光二極體1為單色光有機發光二極體時，發光層12為單色發光層，例如紅光發光層或藍光發光層或綠光發光層，當有機發光二極體1為設置有濾光片14的白光有機發光二極體時，發光層一般是紅綠藍三個發光層的層疊結構，發光層12發出白色光，經分別設置於其上的濾光片14將特定波長的光濾出之後實現彩色發光。
作為一種可選實施方式，如第3圖所示，具有不同發光波長的各有機發光二極體1中發光層12的厚度Hi滿足以下關係式：H2>H1，H2>H3。即針對性地調節綠光發光波長對應的有機發光二極體1的發光層厚度，使其大於紅光發光波長對應的有機發光二極體1的發光層厚度而且也大於藍光發光波長對應的有機發光二極體1的發光層厚度。通過發光層厚度的調節實現微腔階數即微腔強度的調節，提高綠光發光波長對應的有機發光二極體的色域面積，保證整個有機電致發光裝置的高色域。
作為一種可選實施方式，如第4圖所示，至少一種有機發光二極體1中具有至少2個發光層12；相鄰發光層12之間還設置有連接層121。一方面，可通過增加發光層的數量來增加微腔腔長，進而增加微腔光程，提高微腔強度。另一方面，可有效增加光通量，提高有機發光二極體的發光效率。
例如將綠光發光波長對應的有機發光二極體中的發光層數量設置為2個，紅光和藍光發光波長對應的有機發光二極體中的發光層數量均設置為1個。
連接相鄰發光層12的連接層121為透明層，選自但不限於Li2CO3、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮雜苯並菲(HAT-CN)、1,1-雙[4-(n,n’-二(對甲苯基)氨基]苯基]環己烷(TAPC)、TAPC與HAT-CN的摻雜材料(TAPC：HAT-CN)、Ag、ITO等材料中的一種所形成的膜層，也可以是多層層疊複合結構，例如，層疊設置的Li2CO3/HAT-CN/TAPC等。透明連接層121的厚度為5nm-100nm；折射率一般為1.6-2.2。
作為一種可選實施方式，至少一種有機發光二極體1的發光層12中包括熱活化延遲螢光(TADF)材料。相對于傳統的發光層材料，在發光層中增加熱活化延遲螢光(TADF)材料有助於實現更高的發光效率，同時能夠保證較高的色純度。實際應用時，可以在紅光發光波長對應的發光層中加入熱活化延遲螢光材料，也可以在綠光發光波長對應的發光層中加入熱活化延遲螢光材料，還可以在藍光發光波長對應的發光層中加入熱活化延遲螢光材料。
本實施例中，發光層中包括主體材料和客體材料，主體材料包括至少一種熱活化延遲螢光材料，客體材料為螢光材料。相比較于傳統的以螢光材料既作為發光層的主體材料又作為客體材料，本發明實施例在主體材料中加入熱活化延遲螢光材料，以螢光材料作為客體材料，熱活化延遲螢光材料在室溫下可以將本不能發光的三線態激子轉化為可以利用的單線態激子，進而提高了發光效率。另外，由於螢光材料的窄光譜特性， 可以保證該有機電致發光器件具有較窄的光譜、較高的色純度以及較高的色域面積。
作為一種可選實施方式，主體材料包括兩種熱活化延遲螢光材料，兩種熱活化延遲螢光材料可形成激基複合物。由此可進一步提高有機發光二極體的發光效率。這是由於發光層中是以螢光材料作為客體，因此根據直接的捕獲發光機制，對於客體螢光材料而言，大量的三線態激子不能得到有效利用，本發明實施例使用兩種熱活化延遲螢光材料作為主體材料，並且兩者能夠形成激基複合物，由此便可以抑制客體的捕獲發光機制，提高能量轉移效率，進一步提高發光效率。
其中，熱活化延遲螢光材料可以選自但不限於2,4,5,6-四(9-哢唑基)-間苯二腈(4CzIPN)、4,5-二(9-哢唑基)-鄰苯二腈(2CzPN)、3,4,5,6-四(9-哢唑基)-鄰苯二腈(4CzPN)、2,3,5,6-四(9-哢唑基)-對苯二腈(4CzTPN)、2,3,5,6-四(3,6-二甲基-9-哢唑基)-對苯二腈(4CzTPN-Me)、2,3,5,6-四(3,6-二苯基-9-哢唑基)-對苯二腈(4CzTPN-Ph)等，螢光材料選自不限於三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、香豆素545T(C545T)、4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-聯苯(DPVBi)、4-(二氰乙烯基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久落尼定基-4-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)等。
作為一種可選實施方式，如第5圖所示，至少一種有機發光二極體1的微腔結構中還設置有光補償層15。圖5中僅示出了一個有機發光二極體的結構。光補償層的設置有助於增加對應有機發光二極體中微腔腔長，即增加了微腔光程，進而提高了微腔階數，增強了微腔效應，進而實現色譜的窄化和色域面積的擴展。
作為一種可選實施方式，如第5圖所示，光補償層15為空穴注入層151、空穴傳輸層152、電子阻擋層153、空穴阻擋層154、電子傳輸層155以及電子注入層156中的至少一種。由此，在實現提高色域面積的同時，提高了載流子的傳輸效率，進而提高了有機發光二極體的發光效率。另外，可根據實際需求設置一層或兩層或更多層，靈活性和選擇性強。
例如，當第一電極層11為陽極，第二電極層13為陰極時，在第一電極層11和發光層12之間設置空穴注入層151、空穴傳輸層152和電子阻擋層153中的任意一層或多層，在發光層12和第二電極層13之間設置空穴阻擋層154、電子傳輸層155和電子注入層156中的任意一層或多層。
需要說明的是，一般可通過調節空穴傳輸層的厚度來進一步調整微腔腔長，這是由於空穴傳輸層的厚度的大小對有機發光二極體的電學性能影響較小，在調整微腔強度的同時，也保證了良好的電學性能。
作為一種可選實施方式，第一電極層11為反射電極層，第二電極層13為半反半透電極層。即，利用第一電極層的反射特性以及第二電極層的半反半透特性，在第一電極層和第二電極層之間形成微腔結構。
作為一種可選實施方式，不同發光波長的各有機發光二極體1中的反射電極層的厚度不全相同。即可通過根據不同出射光的屬性(例如波長、光譜等)設置不同厚度的反射電極層，進而調節出射光在微腔中傳播的光程，進而實現不同出射光的有機發光二極體對應不同的微腔強度，保證有機電致發光裝置整體的高色域和窄光譜。
作為一種可選實施方式，如第6圖所示，反射電極層包括層疊設置的反射層111和陽極層112。反射層111和陽極層112共同組成反射電極 層，一方面增加了反射電極層的厚度，增加了光程，進而增強了微腔效應；另一方面，反射層111的設置提高了反射電極層的反射效果，進一步增強了微腔效應。
本實施例中，不同發光波長的各有機發光二極體1中的陽極層112厚度不全相同，反射層111厚度相同。一般地，將綠光發光波長對應的有機發光二極體的陽極層厚度設置為大於紅光和藍光發光波長對應的有機發光二極體的陽極層厚度，通過調節陽極層的厚度實現與發光波長相對應的微腔腔長的調整。
其中，反射層111可以為金屬材料層，例如金屬銀層等。陽極層112可以為高功函數層，例如氧化銦錫(ITO)層。
作為一種可選實施方式，如第7圖所示，半反半透電極層包括至少兩層依次層疊設置的金屬氧化物層和/或金屬層。具體地，半反半透電極層可以包括依次層疊設置的一層金屬氧化物層131和一層金屬層132；也可以包括依次層疊設置的兩層金屬氧化物層131；也可以包括依次層疊設置的一層金屬氧化物層131、一層金屬層132以及一層金屬氧化物層131，還可以是其他組合方式，可根據實際需求設定。由此，通過設置多層金屬氧化物層和/或金屬層，增加了半反半透電極層的厚度，增加了微腔光程，進而增強了微腔效應。
本實施例中，金屬氧化物層131可以為MoO3或WO3或氧化銦鋅(IZO)等；金屬層132可以為Ag或Mg等。
作為一種可選實施方式，半反半透電極層的透光率不小於15%，折射率大於1且小於2。
實施例1：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。本實施例中的有機電致發光裝置包括3種具有不同發光波長的單色光有機發光二極體，分別是紅光有機發光二極體、綠光有機發光二極體和藍光有機發光二極體。其中，三種有機發光二極體均具有微腔結構。第二電極層的透光率為35%。
本實施例中，紅光有機發光二極體對應的λ 1=630nm，n1=2，L1=1260nm；綠光有機發光二極體對應的λ 2=520nm，n2=3，L2=1560nm；藍光有機發光二極體對應的λ 3=460nm，n3=2，L3=920nm。
本實施例中紅光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(200nm)/CBP：Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
本實施例中綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(280nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
本實施例中藍光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(110nm)/CBP：DPVBi(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
其中，綠光有機發光二極體的空穴傳輸層TPD厚度大於紅光和藍光有機發光二極體的空穴傳輸層TPD厚度。
實施例2：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。與實施例1提 供的有機電致發光裝置的區別在於，綠光有機發光二極體的發光層數量為兩個，兩個發光層之間設置有連接層。
本實施例中，綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(90nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(90nm)/CBP：Ir(ppy)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
實施例3：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。與實施例1中提供的有機電致發光裝置的區別在於，綠光有機發光二極體的發光層中包含熱活化延遲螢光(TADF)材料。
本實施例中，綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(280nm)/4CzIPN：Ir(ppy)3(10%)(30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
實施例4：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。與實施例1提供的有機電致發光裝置的區別在於：本實施例中，綠光有機發光二極體第一電極中的陽極層為光學補償層。
本實施例中綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(180nm)/CuPc(20nm)/TPD(100nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
實施例5：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。與實施例1提 供的有機電致發光裝置的區別在於：綠光發光波長的有機發光二極體的第二電極層包括三層依次層疊設置的金屬氧化物層和金屬層。
本實施例中綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(280nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,10nm)/MoO3(60nm)/Mg：Ag(20%,10nm)/MoO3(60nm)。
實施例6：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。其結構同實施例1，其中，第二電極層為Mg：Ag厚度為25nm，透光率為15%。
實施例7：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。與實施例1提供的有機電致發光裝置的區別在於：本實施例中，紅光有機發光二極體對應的λ 1=630nm，n1=3，L1=1890nm；綠光有機發光二極體對應的λ 2=520nm，n2=4，L2=1560nm；藍光有機發光二極體對應的λ 3=460nm，n3=2，L3=920nm。
本實施例中紅光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(380nm)/CBP：Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
本實施例中綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(430nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
本實施例中藍光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100 nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(110nm)/CBP：DPVBi(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
實施例8：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。器件結構同實施例1。
與實施例1提供的有機電致發光裝置的區別在於：本實施例中的有機電致發光裝置由白光有機發光二極體組成，白光有機發光二極體的出光面上分別設置紅光濾光片、綠光濾光片和藍光濾光片。
本實施例中，白光有機發光二極體的器件結構為：紅光單元：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(100nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：Ir(ppy)3(15%)：Ir(piq)3(0.2%)(30nm)/TPBi(30nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：DPVBi(3%,30nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)；綠光單元：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(180nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：Ir(ppy)3(15%)：Ir(piq)3(0.2%)(30nm)/TPBi(30nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：DPVBi(3%,30nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)；藍光單元：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：Ir(ppy)3(15%)：Ir(piq)3(0.2%)(30nm)/TPBi(30nm)/Li2CO3(1nm)/HAT-CN(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：DPVBi(3%,30nm)/TPBi(30nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)；紅光濾光片、綠光濾光片和藍光濾光片的波長分別為：630nm、522nm 和456nm。
實施例9：
本發明實施例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。器件結構同實施例1。與實施例1提供的有機電致發光裝置的區別在於：紅光和藍光有機發光二極體不具有微腔結構。
對比例1：
本對比例提供了一種有機電致發光裝置，器件結構同實施例1，區別在於：n1=n2=n3=2。
本實施例中紅光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(200nm)/CBP：Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
本實施例中綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(130nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
本實施例中藍光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(110nm)/CBP：DPVBi(3%,30nm)/TPBi(40nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
對比例2：
本對比例提供了一種有機電致發光裝置，器件結構同實施例1，區別在於：n1=n2=n3=1。
本實施例中紅光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：Ir(piq)3(3%,30nm)/TPBi(40 nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)；本實施例中綠光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(20nm)/TPD(20nm)/CBP：Ir(ppy)3(10%,30nm)/TPBi(20nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)；本實施例中藍光有機發光二極體的器件結構為：ITO(10nm)/Ag(100nm)/ITO(10nm)/CuPc(10nm)/TPD(20nm)/CBP：DPVBi(3%,20nm)/TPBi(20nm)/LiF(1nm)/Mg：Ag(20%,15nm)/NPB(60nm)。
對比例3：
本對比例提供了一種有機電致發光裝置的具體示例。器件結構同實施例1，區別在於，第二電極層為Mg：Ag厚度為40nm，透光率為10%。
對上述器件的性能進行測試，測試結果如下表所示：
從上表資料可以看出，本發明實施例通過調整微腔光程，採用高階微腔結構能夠顯著提高色純度和色域面積，優化的器件色域面積接近100%BT.2020，同時能夠保持高的器件效率。
因此，本發明具有以下之優點：
1、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，包括m種具有不同發光波長的發光單元，即m種不同發光波長的光混合在一起，實現全 彩顯示。其中，發光單元為單色光有機發光二極體和/或設置有濾光片的白光有機發光二極體，即，可以是多種具有不同發光波長的單色光有機發光二極體組合而成，實現全彩顯示；也可以是由多個白光有機發光二極體組合而成，經濾光片濾出不同波長的光，混合成全彩顯示；還可以是由不同發光波長的單色光有機發光二極體和白光有機發光二極體共同組成全彩顯示。因此適用於不同的有機發光二極體，應用範圍較廣。
2、本發明具有微腔結構的上述m種具有不同發光波長的各有機發光二極體的微腔光程Li與發光波長λ i滿足以下關係式：Li=niλi，其中，ni 2，ni為正整數，該m種具有不同發光波長λ i的發光單元中的至少一種對應的ni大於等於3；mi1，i、m為正整數。
在有機發光二極體的微腔中，當微腔光程與發光波長在同一數量級時，特定波長的光會得到選擇和加強，實現光譜窄化，即產生微腔效應。
本發明實施例提供的有機電致發光裝置中具有微腔結構的有機發光二極體的微腔光程Li是其對應的發光波長的ni倍，即在具有微腔結構的有機發光二極體中均可實現ni階微腔效應，且ni為大於等於2的正整數，即可實現二階微腔、三階微腔、四階微腔或更高階微腔，增強了微腔效應，進一步窄化了光譜，進而提高了色域面積。
3、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，m為3，λ 1>λ 2>λ 3，即該有機電致發光裝置中包括具有三種發光波長的有機發光二 極體，且該三種波長各自具有單色性，例如λ 1為紅光波長，λ 2為綠光波長，λ 3為藍光波長，通過傳統的三基色實現全彩顯示。
其中，n2>n1，n2>n3，即綠光對應的有機發光二極體的微腔效應的強度大於紅光和藍光對應的有機發光二極體的微腔效應的強度。這是由於藍光器件本身的色座標與高色域標準的藍光色座標較為接近，紅光器件可以通過光譜紅移來實現色域的擴展，而綠光器件由於自身的局限性，難以像紅光器件和藍光器件一樣實現色域的擴展，因此本發明實施例著重將綠光器件的微腔效應增強，以與紅光器件和藍光器件的高色域相匹配，實現整個有機電致發光器件的高色域。
4、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，577nm λ 2 492nm，n2 3，即綠光波長的有機發光二極體的微腔階數為3階或更高階，通過增強了綠光有機發光二極體的微腔強度，擴展了其色域面積。
5、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，該有機發光二極體包括依次層疊設置的第一電極層、發光層和第二電極層，由於第一電極層和第二電極層具有相應的透射或反射屬性，第一電極層和第二電極層之間能夠形成上述微腔結構，進而通過增強微腔效應來提高色域面積。
6、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，具有不同發光波長的各有機發光二極體中發光層的厚度Hi滿足以下關係式：H2>H1，H2>H3。即針對性地調節綠光發光波長對應的有機發光二極體的 發光層厚度，使其大於紅光發光波長對應的有機發光二極體的發光層厚度而且也大於藍光發光波長對應的有機發光二極體的發光層厚度。通過發光層厚度的調節實現微腔階數即微腔強度的調節，提高綠光發光波長對應的有機發光二極體的色域面積，保證整個有機電致發光裝置的高色域。
7、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，至少一種有機發光二極體中具有至少2個發光層，一方面，可通過增加發光層的數量來增加微腔腔長，進而增加微腔光程，提高微腔強度。另一方面，可有效增加光通量，提高有機發光二極體的發光效率。
8、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，至少一種有機發光二極體的發光層中包括熱活化延遲螢光(TADF)材料，相對于傳統的發光層材料，在發光層中增加熱活化延遲螢光材料有助於實現更高的發光效率，同時能夠保證較高的色純度。
9、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，至少一種有機發光二極體的微腔結構中還設置有光補償層。光補償層的設置有助於增加對應有機發光二極體中微腔腔長，即增加了微腔光程，進而提高了微腔階數，增強了微腔效應，進而實現色譜的窄化和色域面積的擴展。
10、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，光補償層為空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及電子注入層中的至少一種。由此，在實現提高色域面積的同時，提高了載流子的傳輸效率，進而提高了有機發光二極體的發光效 率。另外，可根據實際需求設置一層或兩層或更多層，靈活性和選擇性強。
11、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，具有不同發光波長的各有機發光二極體中的反射電極層的厚度不全相同，即可通過根據不同出射光的屬性(例如波長、光譜等)設置不同厚度的反射電極層，進而調節出射光在微腔中傳播的光程，進而實現不同出射光的有機發光二極體對應不同的微腔強度，保證有機電致發光裝置整體的高色域和窄光譜。
12、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，該反射電極層包括層疊設置的反射層與陽極層。反射層和陽極層共同組成反射電極層，一方面增加了反射電極層的厚度，增加了光程，進而增強了微腔效應；另一方面，反射層的設置提高了反射電極層的反射效果，進一步增強了微腔效應。
13、本發明實施例提供的有機電致發光裝置，該半反半透電極層包括至少兩層依次層疊設置的金屬氧化物層和/或金屬層，由此，通過設置多層金屬氧化物和/或金屬層，增加了半反半透電極層的厚度，增加了微腔光程，進而增強了微腔效應；而且，由於半反半透電極層的透光率不小於15%，保證了足夠的出光效率。
以上乃是本發明之具體實施例及所運用之技術手段，根據本文的揭露或教導可衍生推導出許多的變更與修正，仍可視為本發明之構想所作之等效改變，其所產生之作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之實質精神，均應視為在本發明之技術範疇之內，合先陳明。
綜上，依上文所揭示之內容，本發明確可達到發明之預期目的，提供一種有機電致發光裝置，極具產業上利用之價值，爰依法提出發明專利申請。

Claims (10)

  1. 一種有機電致發光裝置，包括m種具有不同發光波長的發光單元，該發光單元為有機發光二極體，該有機發光二極體包括單色光有機發光二極體和/或設置有濾光片的白光有機發光二極體；又，至少一種上述之有機發光二極體具有微腔結構；且，具有該微腔結構的該有機發光二極體的微腔光程L i與所對應的發光單元的發光波長 λ i滿足以下關係式：L i=n i λ i，其中，n i 2，n i為正整數，該m種具有不同發光波長 λ i的發光單元中的至少一種對應的n i大於等於3；m i 1，i、m為正整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電致發光裝置，其中m為3， λ 1> λ 2> λ 3；且n 2>n 1，n 2>n 3。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之有機電致發光裝置，其中該有機發光二極體包括層疊設置的第一電極層、發光層以及第二電極層，該第一電極層和該第二電極層之間形成上述之微腔結構。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之有機電致發光裝置，其中具有不同發光波長的各有機發光二極體中之發光層的厚度H i滿足以下關係式：H 2>H 1，H 2>H 3。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之有機電致發光裝置，其中至少一種前述之有機發光二極體中具有至少兩個發光層，而兩相鄰發光層之間還設置有連接層。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之有機電致發光裝置，其中至少一種前述之有機發光二極體的發光層中包括主體材料和客體材料，該主體材料包括兩種熱活化延遲螢光材料，而該兩種熱活化延遲螢光材料形成激基複合物，該客體材料則為螢光材料。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之有機電致發光裝置，其中至少一種前述之有機發光二極體的微腔結構中還設置有光補償層，該光補償層為空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及電子注入層中的至少一種。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之有機電致發光裝置，其中至少一種前述有機發光二極體的第一電極層為反射電極層，而第二電極層為半反半透電極層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之有機電致發光裝置，其中該反射電極層包括層疊設置的反射層和陽極層，而具有不同發光波長的各有機發光二極體中的陽極層厚度不全相同，該反射層厚度相同，又該反射層是金屬材料層，該陽極層是高功函數層。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之有機電致發光裝置，其中該半反半透電極層包括至少兩層依次層疊設置的金屬氧化物層和/或金屬層，且該半反半透電極層的透光率不小於15%。
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