本发明专利技术涉及有机发光装置（ＯＬＥＤ）以及包含这种ＯＬＥＤ的显示器，该ＯＬＥＤ适于与晶体管类似地操作；并且涉及操作这种ＯＬＥＤ和显示器的方法，其中有机发光装置包含布置在第一电极（１）和第二电极（２）之间作为集电极层的至少一个有机发光层（３），其中至少但不限于第一电极（１）包含第一发射极层（１Ｅ）和布置在第一发射极层（２Ｅ）和集电极层（３）之间的第一基极层（１Ｂ）。对于显示器装置的情形，第一发射层（１Ｅ）和第一基极层（１Ｂ）被结构化从而形成适于由操作单元（５）适于在正向偏置模式或者反向偏置模式下分开操作的第一电极（１）的像素（４）阵列，从而导通／截止每个像素之上ＥＬ层的光发射。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有可调节电荷载流子注入的有机发光装置(OLED)和包含这种OLED 的显示器，并且涉及操作这种OLED和显示器的方法。
技术介绍
OLED是具有布置在彼此顶部上的多个层(层堆叠)的发光装置，所述多个层包含 布置在两个电极(阳极和阴极)之间的至少一个有机发光层(EL层)。由EL层的受激励 发光分子(有可能嵌在有机基体材料内)发射光。通过将电子-空穴对的复合能量传递到 EL层内某处的复合区域内的发光分子，发光分子被激励。由于在EL层内建立电场的操作 电压的原因，电子和空穴(电荷载流子)从电极注入到有机层堆叠内，该电场也负责电荷载 流子通过有机层堆叠的输运。在普通OLED中，注入是由所应用的电压、电极的功函数以及 OLED层堆叠的电学属性确定。如果OLED层堆叠很好地均衡，则OLED只能以有效的方式操 作。如果复合区域置于EL层内且两种类型的电荷载流子的数目被合适地调节从而防止电 荷载流子到达相反电极(电子一阳极或者空穴一阴极)，则OLED被很好地均衡。大体上位 于EL层外部的复合区域将经由非发射通道而增大复合能量的损耗。到达相反电极的空穴 或电子也无法激励发光分子。附加地，不是设计成用错误类型的电荷载流子加载的层会表 现更差的寿命行为。因此，普通OLED进一步包含附加的调适厚度的空穴和/或电子输运层、 阻挡层或者注入层。在制造OLED之后，电荷载流子的注入以及它们通过堆叠的输运属性只 能通过变化操作电压来改变。电子和空穴之间的电荷载流子迁移率显著不同。附加地，电 荷载流子迁移率依赖于场或载流子浓度且因而将按照复杂方式随所应用的电压而变化。例 如，大体上位于EL层外部的复合区域可以通过调节操作电压而被重新定位，但是电荷载流 子浓度和复合区域的宽度将改变。这可能导致显著数量的电荷载流子到达相反电极或者使 仅设计成用另一类型电荷载流子加载的有机层受应力。因此期望能够独立于确定有机层堆 叠内电荷载流子输运的操作电压来调节电荷载流子到有机层堆叠的注入。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是提供一种有机发光装置，其中电荷载流子的注入可以独立于 操作电压而被调节。该目的是通过适于与双极晶体管类似地操作的有机发光装置来实现，该有机发光 装置包含布置在第一电极和第二电极之间作为集电极层的至少一个有机发光层，其中第一 电极包含第一发射极层和布置在第一发射极层和集电极层之间的第一基极层。术语“至少一个有机发光层”表示置于第一和第二电极之间的有机层堆叠。在一 实施例中，此层堆叠可仅由一个有机发光层构成。在其它实施例中，该有机层堆叠可包含附 加层，例如空穴/电子输运层、空穴/电子注入层和/或空穴/电子阻挡层以及发射不同颜 色的光的不同有机发光层。术语“发射极层”表示电荷载流子注入/扩散到基极层内(“电荷载流子的发射”)，3这与用于有机发光层的光发射的术语“发射层”不同。术语“双极晶体管”包含所有类型的双极晶体管，例如双极结晶体管、异质双极晶 体管和有机晶体管。两种原则上不同的双极晶体管是已知的，即npn晶体管和pnp晶体管。 双极晶体管包含一个np 二极管和一个pn 二极管，即发射极_基极二极管和基极_集电极 二极管。术语“η”和“P”表示包含用提供电子(η掺杂)或空穴(P掺杂)到半导体的导带 或价带的原子来掺杂的半导体材料的层。基极-集电极二极管负责通过有机层堆叠的光发 射和电荷输运，而发射极-基极二极管用于电荷注入控制。双极晶体管的一种特性是有可 能独立地应用第一电压在集电极层和基极层之间(Ura)以及应用第二电压在发射极层和基 极层之间(Ueb)，从而独立地操作基极-集电极二极管和发射极-基极二极管。有机发光层 电连接到第二电极。根据本专利技术一个实施例，U。B被应用在第二电极和作为第一电极一部分 的第一基极层之间。因而Ura对应于具有两个常规金属电极的普通OLED的操作电压UMve。操作根据本专利技术的具有可调节电荷载流子注入的OLED的效果如下在npn双极晶体管中，正基极⑶电流控制正集电极(C)电流。这里，正电流方向 表示指向晶体管的电流。对于U。B > 0的情形，基极-集电极二极管被方向偏置。a)假定Ueb = 0。用于电子注入的发射极层(E)通过ρ掺杂基极层与有机层堆叠 (集电极层)分隔开。理想地，尽管Ura >0，电子不被注入到这里。这种情况下，OLED仅仅 是不能够发射光的单一电荷(空穴)载流子装置。b)当在发射极-基极二极管处应用正向偏置(Ueb < 0)时，电子将从发射极层通 过基极层扩散到集电极层(有机层堆叠)内。基极电流典型地比所得到的集电极电流小两 个数量级。基极层将因此(独立于Ura)充满电子，这些电子于是可用于注入到例如有机发 光层(集电极C)的有机层堆叠内从而产生电致发光。在基极-发射极界面处的电子浓度 将增加这么多，使得电子通过扩散以及通过Ucb > 0而将被注入有机层堆叠，这可由Ueb控 制而不影响Ucbo在η掺杂发射极层和ρ掺杂基极层中，存在由少数电荷载流子构成的扩散 尾。如果发射极-基极二极管在正向方向上充分地偏置，基极层内电子的扩散尾可能增大 直至达到基极-集电极结。这些电子随后被注入反向偏置的基极-集电极结且因而注入有 机层堆叠有机发光层，也导致电致发光光发射。如上所述的注入方法独立于第一电压(基极-集电极电压)。对于空穴注入0LED， 该方法相应地有效，其中有机层堆叠布置在η掺杂基极层的顶部上，该η掺杂基极层位于ρ 掺杂发射极层的顶部上。此处有机层堆叠(有机发光层)同样用作集电极层。利用独立可调节的电荷注入(经由Ueb)和电荷输运(经由Ucb)，可以改变复合区 域的位置和宽度，同时维持良好的电荷载流子平衡(部分地由当前层堆叠和层材料预定)。 现在通过适当调节Ueb和UCB可以容易补偿引起前述问题的有机层堆叠的层厚度、材料成份、 材料属性的变化。位置合适的复合区域且同时良好地维持/调节的电荷载流子平衡最大化 关于光输出的效率并最小化由于电荷载流子渗透复合区域朝向相反电极引起的对寿命的 负面影响。最终，由于良好地调节的电荷载流子平衡而可以避免电子和/或空穴阻挡层，这 减少了制备努力并因此减少了制备成本。可以减少或者理想地避免用电子加载空穴输运层 或者用空穴加载电子输运层。另一优点在于，控制通过有机层堆叠的电流流动所需的电压 Ueb低。根据本专利技术的OLED装置可以在“亮灯”和“灭灯”模式之间快速切换，且所切换的基 极电流可以显著小于总的0LED(C和Ε)电流。在“亮灯”模式中，第二电极将电荷载流子注4入有机层，而在“灭灯，，模式中，第一电极不将电荷载流子或者将可忽略数量的电荷载流子 注入有机层。第二电极的电荷载流子注入的属性不受到将第一电极在亮灯模式和灭灯模式 之间切换的影响。可以使用例如η或ρ掺杂硅的任何半导体材料作为用于基极层和发射极层的材 料。在一实施例中，第一电极对于可见光是透明的。如果OLED制备成层序列衬底/第 一电极/有机层堆叠/第二电极，用反射性第二电极可以将OLED作为底部发射器(通过衬 底的光发射)来操作。对于层序列衬底/第二电极/有机层堆叠/第一电极的情形，用或 者反射性第二电极或者反射性衬底可以将OLED作为顶部发射器(通过背向衬本文档来自技高网...
【技术保护点】
适于与双极晶体管类似地操作的有机发光装置，该有机发光装置包含布置在第一电极（１）和第二电极（２）之间作为集电极层的至少一个有机发光层（３），其中该第一电极（１）包含第一发射极层（１Ｅ）和布置在该第一发射极层（１Ｅ）和该集电极层（３）之间的第一基极层（１Ｂ）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：HP洛布尔，H卡利希，FO杰森，C齐默曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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