一种有机电致发光装置制造方法及图纸

公开了一种有机电致发光装置，包含基板、有机电致发光器件和外部电驱动；有机电致发光器件包含至少两个有机发光层；有机发光层中至少包含第一和第二有机发光层，且分别发射第一和第二本征峰值波长；外部电驱动与第一和第二电极相连接；当外部电驱动给器件提供第一或第二工作电流密度时，其能发射第一或第二光谱，并产生第一或第二发光区域且区域重合；第一和第二光谱包含第一和第二本征峰值波长，两者的比值在不同工作电流下会不同；第一本征峰值波长≤680nm，第二本征峰值波长大于680nm且小于等于2000nm。该装置集成了近红外和可见光的多发光层，在不同电流密度下可以发射不同颜色的光。

An organic electroluminescent device

【技术实现步骤摘要】
一种有机电致发光装置
本专利技术涉及一种有机电致发光装置。更具体地，涉及一种兼具可见光及近红外光的有机电致发光装置。
技术介绍
有机电致发光器件(OLED)由阴极、阳极和在阴极与阳极之间的有机发光材料堆叠而成，通过在器件阴阳极两端施加电压，将电能转换成光，具有宽广角、高对比度和更快的响应时间等优点。伊斯曼柯达公司的Tang和VanSlyke于1987年报道了一种有机发光器件，芳基胺空穴传输层和三-8-羟基喹啉-铝层作为电子传输层和发光层(AppliedPhysicsLetters，1987,51(12):913-915)。在器件两端施加电压后，绿光从器件中发射出来，这个专利技术为现代有机发光二极管(OLEDs)的发展奠定了基础。OLED具有成本低功耗低、亮度高、视角宽、厚度薄等优点，经过几十年的发展，已经在显示和照明领域得到了广泛的应用。近年来，近红外(680-2500nm)发光材料因其在信息安全显示、夜视设备、生物成像、光纤通信和医疗诊断等领域的潜在应用显示出无与伦比的优势而备受关注。在摄像机、照相机、监视器、指纹识别器、3D面部识别、带拍照功能的手机、等图像录制设备以及其他要求具有可见及近红外光源的设备上，往往为了适应特殊环境下的使用，同时配备了包括可见光及近红外光源高亮度光源。这些设备上的光源往往都是LED，且可见光源、近红外光源都是独立的。另外，最新的研究表明通过在显示屏的像素中集成近红外光源可以实现设备对人眼的实时追踪功能(CN107770309A)，这在智能移动设备应用中备受欢迎。我们的专利技术公开了一种集成了可见光和近红外光为一体的OLED光源，可以用于显示、照明等应用，具有结构简单、工艺成熟、成本可控等优势。为了保证最终产品的轻薄特点，在单个OLED器件中集成不同发光层是一个很有前景的候选方案。一个方法来架构可调色发光是使用串联结构(tandemstructure)，或是纵向叠加OLEDs。自从第一个叠加OLED概念被提出(Burrows,Appl.Phys.Lett.69(20),11Nov,1996)，很多人就致力于使用类似结构来实现显示以及照明领域的多色调节(US5,757,026，US7,948,165，US5,837,391，US7,750,561，US6,166,489，US9,634,293)。一个通用的方案是在一张基板上沿着纵向生长多个不同颜色的OLED单元，并在单元之间使用电荷产生层(为实现固定颜色)，或有时是绝缘层(为实现可独立调节颜色)。明显的优势是整体器件会很薄因为OLED单元的总厚度不超过微米级别，并且在一些应用中有可能通过去除精细掩模版的使用而降低工艺成本和复杂度。但是，通常这些多层结构在层与层之间使用绝缘层和通孔进行独立驱动，实现不同颜色的独立驱动，这使得工艺复杂性大幅度提高，且带来工艺不匹配、良率降低等问题。在OLED有机材料中，空穴的迁移率远远大于电子的迁移率，同时在不同工作电流下电子与空穴注入的变化趋势也有很大不同，电子注入随工作电流的增加比空穴急剧得多，因此在OLED中，发光层中的复合区域会随电流密度增加而从邻近电子传输层一侧向邻近空穴传输层一侧移动(KyoungSooYook,JournalofIndustrialandEngineeringChemistry,Volume16,Issue2,2010,Pages181-184)。利用该特性，我们可以通过调控复合区域位置来调控OLED器件的发光颜色。需要注意的是，此种器件结构与利用电荷产生层CGL的叠层器件有本质区别。首先，在叠层器件中，每一个发光单元里的器件结构都是相对完整的，即有成对出现的电子和空穴传输层，多个发光单元即有多对电子、空穴传输层；而在上述的独立单元多发光层的器件结构中，虽然发光层可以是多个，但是电子和空穴传输层只有一对。其次，叠层器件中不同发光单元中使用电荷产生层CGL，它本质是一对p型和n型材料的组合，且需要分别与电子传输/注入层和空穴传输/注入层相邻使用，通常需要用到金属或金属化合物，改金属或金属化合物具有较高的导电率(或较低的电阻率)；而在独立单元多发光层的器件中使用的调节层则为电子或空穴阻挡层材料，通常为有机材料，而且紧邻两个发光层使用。最本质的区别是，在使用CGL的叠层器件中，载流子的复合区域不会在不同发光层中移动而是相对固定在各自的发光层中，因而即便电流密度变化，颜色基本保持不变；而在独立单元多发光层中载流子的复合区域随着电流密度变化而在不同发光层中移动，使得颜色出现漂移。在专利CN103000822A中，公开了一种使用蓝绿黄红四种染料两两掺杂在两个不同主体材料中实现色温可调的白色有机OLED器件，根据施加电压的不同，形成不同的激子复合区域，从而实现从冷白光到暖白光的转换。但是该器件结构复杂，而且亮度会随着电压变化而变化，实施起来成本较高。在专利US5773130中，公开了一种可以发射多种颜色的有机电致发光器件，根据施加电压的不同，该器件可以发射两种波峰不同的光谱，但是这个两个光谱的波峰只有20nm的差别，可变色的光谱范围窄。而且两个光谱所需要的驱动电流密度相差600mA/cm2以上，造成亮度上巨大的差异，并不实用。在专利CN105742520A中公开了一种变色OLED器件结构，其必须包含两层超薄发光层和介于其中的能量转移调控层，该调控层为主体有机材料，且厚度要求在10nm以上。以上各器件都没有包含近红外元素，且器件结构都与本专利技术不同。CN207781602U公开了一种OLED单元、显示面板及显示装置，该OLED单元由近红外发光层和红光发射层组成，中间由一层阻隔层组成，该阻隔层为导电层，且需要透明。其本质是利用电荷产生层构建的叠层器件，复合区域不会随着电流密度变化而变化，因此近红外与红光会同时发射且强度随着电流密度变化同时等比例变化，这在一定程度上降低了发光效率。该专利技术还要求近红外发光层靠近阳极层，使得近红外发射在通过上层红光层从阴极发射出去时不会产生再吸收。由于是叠层结构，制备工艺复杂且与蓝绿色不兼容。另外该像素的电压也会增高，与其他单层结构的颜色不同，增加了整体的电路复杂性，实现起来整体成本增高，良率降低。CN207097825U公开了一种兼具可见光及近红外OLED光源装置，该光源装置提供了一种集成可见光OLED与近红外OLED于一体的具有像素排列特征的阵列光源，其中每一个近红外光源是一个独立的器件且被独立驱动，导致该显示面板的制造过程复杂，且由于额外增加了一个像素损失了填充率进而导致分辨率的降低。在专利US20190348628A1中公开了一种集成式自动调节装置，该装置包含至少一个可见光发射层和一个近红外发射层，在可见光发射层和近红外发射层之间有一层电荷产生层。该结构的劣势与CN207781602U相同。而且，US20190348628A1中近红外发射层仅仅占整个像素的一部分，这要求使用额外的掩模版来分别图形化红光发射层和近红外发射层，使得工艺更加繁琐，且由于更换掩模版会带来良率降低的风险造成成本增高的问题。因此，本专利技术在上述基础上，提出了一种集成了近红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光装置，其特征在于，包含：一个基板、一个有机电致发光器件和一个外部电驱动；/n其中所述有机电致发光器件设置在基板上，且所述有机电致发光器件包含第一电极，第二电极，和设置在第一电极与第二电极之间的至少两个有机发光层；/n其中所述至少两个有机发光层中包含第一有机发光层和第二有机发光层；/n其中所述第一有机发光层发射第一本征峰值波长，所述第二有机发光层发射第二本征峰值波长；/n其中所述外部电驱动与所述有机电致发光器件的第一电极和第二电极相连接；/n其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱并产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；/n其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱并产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1；/n其中所述第一本征峰值波长小于等于680nm，所述第二本征峰值波长大于680nm且小于等于2000nm；/n其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光装置，其特征在于，包含：一个基板、一个有机电致发光器件和一个外部电驱动；
其中所述有机电致发光器件设置在基板上，且所述有机电致发光器件包含第一电极，第二电极，和设置在第一电极与第二电极之间的至少两个有机发光层；
其中所述至少两个有机发光层中包含第一有机发光层和第二有机发光层；
其中所述第一有机发光层发射第一本征峰值波长，所述第二有机发光层发射第二本征峰值波长；
其中所述外部电驱动与所述有机电致发光器件的第一电极和第二电极相连接；
其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件提供第一工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第一光谱并产生第一发光区域，所述第一光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值不高于1；
其中当所述外部电驱动给所述有机电致发光器件提供第二工作电流密度时，所述有机电致发光器件能发射第二光谱并产生第二发光区域，所述第二光谱包含第一本征峰值波长和第二本征峰值波长，且第一本征峰值波长的波峰强度和第二本征峰值波长的波峰强度的比值高于1；
其中所述第一本征峰值波长小于等于680nm，所述第二本征峰值波长大于680nm且小于等于2000nm；
其中所述第一发光区域和第二发光区域重合。


2.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一本征峰值波长在580-680nm之间。


3.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第二本征峰值波长在700-1000nm之间。


4.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述第一有机发光层和第二有机发光层直接接触。


5.如权利要求1或4所述的有机电致发光装置，其特征在于，所述第一有机发光层和第二有机发光层的总厚度不超过60nm；优选的，所述第一有机发光层和第二有机发光层的总厚度不超过45nm。


6.如权利要求1所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述有机电致发光器件进一步包含调节层，所述调节层与所述第一有机发光层和第二有机发光层均直接接触。


7.如权利要求6所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述调节层的厚度在0.1-10nm之间；优选的，所述调节层的厚度在0.5-3nm之间。


8.如权利要求6所述的有机电致发光装置，其特征在于，其中所述调节层的电阻率高于1×106Ω·m。


9.如权利要求1所述的有机电致发光装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢梦兰，高亮，庞惠卿，
申请(专利权)人：北京夏禾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11