CN1625316A - 有机电致发光装置及其驱动设备 - Google Patents

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Abstract

所提供的是具有低电能消耗和高性能的并能够在双向屏幕上显示分离图像以及在双向屏幕上显示相同图像的有机EL装置，及驱动设备。有机EL装置包括：用于单向显示的第一有机EL面板；和用于单向显示的第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，其中第一有机EL面板和第二有机EL面板连接以在双向上显示图像。根据本发明，甚至在低压下也能够获得足够亮度。同时，因为使用不透明阴极，与使用透明阴极的现有技术的有机EL装置相比性能和透光度得以提高。

Description

有机电致发光装置及其驱动设备
本申请要求以2003年12月2日提交的韩国申请No.P2003-86839作为优先权，并以该申请在此作为参考。
技术领域
本发明涉及有机EL装置，并且更具体地，涉及有机EL装置及其驱动设备。
背景技术
一般地，有机电致发光(EL)装置是向处于电子注入电极(阴极)和空穴注入电极(阳极)之间的有机材料的光发射层中注入电荷而形成电子和空穴对的时候发射光的装置。
这种有机EL装置的特征是可以在相对低电压和低电量消耗下运转。
在一般的有机EL装置中，用于单向显示的有机EL装置可以被分为底部发射型和顶部发射型。
底部发射型有机EL装置如图1所示。制造如图1所示的底部发射型有机EL装置的方法现叙述如下。
在透明底层1上形成阳极2。阳极2一般由氧化铟锡(ITO)制得。
其次，在阳极2上形成空穴注入层(HIL)3。HIL 3一般由铜酞菁(CuPc)制得并且涂覆厚度为10～30nm。CuPc的结构显示在图8中以便于理解。
其次，在HIL 3上形成空穴传输层(HTL)4。
HTL一般由TPD(N，N′-联苯-N，N′-二(3-甲基苯基)-(1-1′-联苯)4，4′-二胺)或NPD(4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯)构成，且沉积厚度为30～60nm。TPD和NPD的结构如图8所示以便于理解。
其次，在HTL 4上形成由有机材料制成的有机发射层5。
如果必要，所制得的有机发射层5可以包含掺杂剂。
如果发射绿光，Alq3{三(8-羟基-喹啉酸)铝}被沉积约30～60nm以形成有机发射层5，并且香豆素6或Qd(二羟基喹啉并吖啶)作为掺杂剂被加入。
如果发射红光，则使用ECM、DCJT、DCJTB等。Alq3的结构也如图8所示。
其次，在有机发射层5上连续地形成电子传输层(ETL)6和电子注入层(EIL)7，或者ETL 6和EIL 7一起形成为电子注入传输层。
这时，通过涂覆厚度为约5的LiF或Li2O，或通过沉积厚度小于200的如Li、Ca、Mg、Sm等的碱金属或碱土金属形成EIL 7以更利于电子注入。
除此之外，如果发射绿光，由于作为有机发射层5的Alq3具有良好的电子传输能力，可以不使用EIL 7和ETL 6。
其次，铝(Al)以约1000的厚度涂覆在EIL 7上以形成阴极8。
由上述方法形成的底部发射型有机EL装置中，用作阴极的材料层起到镜面反射表面的作用。
因此，从有机EL装置的发射层发射的一半的光向透明电极(阳极)2发射。
剩余的一半光通过阴极被反射并向透明电极(阳极)发射。
另外，顶部发射型有机EL装置如图2所示。制造如图2所示的顶部发射型有机EL装置的方法现叙述如下。
不像底部发射型，在上部发射型中，在不透明底层上形成有机EL装置并且最终形成透明电极以使光向底层的相反方向发射。
在不透明底层11上首先形成阳极12。
其次，在阳极12上形成空穴注入层(HILs)13和空穴传输层(HTL)14。
其次，在HTL 14上形成由有机材料制得的有机发射层15。
其次，在有机发射层15上形成电子传输层(ETL)16和电子注入层(EIL)17。
其次，在EIL 17上形成透明阴极18以使得光向上照射。
图3为根据现有技术的双向有机EL的剖面图。
用于双向显示的有机EL装置在发射层25的下侧采用如图1所示的底部发射型而在发射层25的上侧采用如图2所示的顶部发射型以使得光从上侧和下侧的两个方向上发射。
然而，现有技术的双向显示的有机EL装置具有如下缺点。
第一，由于通过单独发射层产生的光在上和下方向上发射，双向显示的有机EL装置需要的电力比获得相同亮度的底部发射型有机EL装置需要的电力大至少四倍。
第二，因为用于双向显示的有机EL装置通过一对电极驱动，因此可以在上和下方向上显示相同的图像，但是不可能在上部屏幕和下部屏幕上显示不同的图像。
发明内容
因此，本发明涉及有机EL装置及其驱动设备，其基本避免了现有技术的限制和不足造成的一个或多个问题。
本发明的目的是提供一种具有低电能消耗和高性能并能够在双向屏幕上显示各自的图像以及在双向屏幕上显示相同图像的有机EL装置，及其驱动设备。
本发明的其它优点、目的和特性将在下面的说明中部分地阐述，并且基于随后的考察或从本发明的实践，部分地对本领域普通技术人员变得显而易见。本发明的目的和其它优点通过从所写的说明书和权利要求书以及附图中具体指出的结构可以被实现并达到。
为了达到这些目的和其它优点并依据本发明的目的，正如此处具体且广泛的描述，提供的有机EL装置包括：用于单向显示的第一有机EL面板；和用于单向显示的第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像。
第一有机EL面板和第二有机EL面板可以使用UV硬化材料连接。
上述有机EL装置可以进一步包括用于第一有机EL面板和第二有机EL面板的电连接的缓冲层。
上述有机EL装置可以进一步包括用于第一有机EL面板和第二有机EL面板之间的电绝缘的绝缘层。
另外，第一有机EL面板和第二有机EL面板可以被选择地驱动以显示相同图像或不同图像。
可以理解本发明的前述一般描述和随后的详细描述均为范例性和说明性的，用于对所提出的发明提供更进一步的解释。
附图说明
提供对本发明的进一步理解并与结合成为本申请一部分的附图，表明了本发明的实施例并与说明书一起解释了本发明的原理，图中：
图1为根据现有技术的底部发射型有机EL装置的剖面图；
图2为根据现有技术的顶部发射型有机EL装置的剖面图；
图3为根据现有技术的用于双向显示的有机EL装置的剖面图；
图4为根据本发明的第一实施例的用于双向显示的有机EL装置的剖面图；
图5为根据本发明的第二实施例的用于双向显示的有机EL装置的剖面图；
图6为根据本发明的第三实施例的用于双向显示的有机EL装置的剖面图；
图7为根据本发明的第四实施例的用于双向显示的有机EL装置的剖面图；
图8为CuPC、TPD、Alq3、NPD和酞菁的分子结构式；
图9为根据本发明的有机EL装置的驱动设备的框图；和
图10为图9的切换单元的框图。
具体实施方式
现随附图对本发明的优选实施例进行更详细的说明。
第一实施例
如图4所示，根据本发明的第一实施例的用于双向显示的有机EL装置通过结合第一有机EL面板30和第二有机EL面板30′而制得。
第一有机EL面板30通过透明阳极32和透明底层31执行单向显示，并且第二有机EL面板30′也通过透明阳极32′和透明底层31′执行单向显示。
因此，第一有机EL面板30和第二有机EL面板30′通过第一有机EL面板的阴极38和第二有机EL面板30′的阴极38′的结合而连接以进行双向显示。
下面，制造第一和第二有机EL面板30和30′的方法描述如下。
因为第一有机EL面板30和第二有机EL面板30′具有上和下侧颠倒的相同结构。因此其描述集中于第一有机EL面板30。
在透明底层31上形成透明阳极32。透明阳极32一般由氧化铟锡(ITO)制得。
其次，在透明阳极32上形成空穴注入层(HIL)33。HIL 33一般由铜酞菁(CuPc)制得并且涂覆厚度为10～30nm。CuPc的结构如图8所示以便理解。
其次，在HIL 33上形成空穴传输层(HTL)34。
HTL 34一般由TPD(N，N′-联苯-N，N′-二(3-甲基苯基)-(1-1′-联苯)4，4′-二胺)或NPD(4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯)构成，且沉积厚度为30～60nm。TPD和NPD的结构如图8所示以便理解。
其次，在HTL 34上形成由有机材料制成的有机发射层35。
如果必要，所制得的有机发射层35可以包含掺杂剂。
如果发射绿光，Alq3{三(8-羟基-喹啉酸)铝}被沉积约30～60nm以形成有机发射层5，并且香豆素6或Qd(二羟基喹啉并吖啶)作为掺杂剂被加入。
如果发射红光，可以使用ECM、DCJT、DCJTB等。Alq3的结构也如图8所示。
其次，在有机发射层35上连续地形成电子传输层(ETL)36和电子注入层(EIL)37，或者ETL 36和EIL 37一起形成为电子注入传输层。
这时，通过涂覆厚度约为5的LiF或Li2O，或通过沉积厚度小于200的如Li、Ca、Mg、Sm等的碱金属或碱土金属形成EIL 37以更利于电子注入。
同时，如果发射绿光，由于用作有机发射层35的Alq3具有良好的电子传输能力，可以不使用EIL 37和ETL 36。
其次，铝(Al)以约1000的厚度被涂覆在EIL 37上以形成阴极38，因而完成第一有机EL面板30。
第二有机EL面板30′是通过前述相同的方法制造的。
第一有机EL面板30的阴极38与第二有机EL面板30′的阴极38′结合，因此完成用于双向显示的有机EL装置的制备。
第一和第二有机EL面板30和30′的结合是使用如环氧基粘合剂的紫外(UV)硬化材料来实施的。
尽管未在图中示出，用于两个EL面板的电连接的缓冲层还可以在第一有机EL面板30和第二有机EL面板30′之间形成。
另外，尽管未在图中示出，用于两个EL面板之间电绝缘的绝缘层也可以在第一有机EL面板30和第二有机EL面板30′之间形成。
或者，第一和第二有机EL面板30和30′的任何一个阴极均可被共用。
换句话说，第一和第二有机EL面板30和30′中的任意一个可以没有阴极。
根据上述第一实施例，由于各发射层通过透明阳极和透明底层显示图像，因此就可以获得用于双向显示的足够亮度，使得低电能运转成为可能。
同时，由于使用不透明阴极，相对于使用透明阴极的现有技术EL装置，性能和透光度得以改善。
这是因为通过喷射制备的透明阴极会引起热应力而降低装置性能并且在透明阴极上需要透明钝化层，因而造成透光度的整体降低。
第二实施例
如图5所示，根据本发明的第二实施例的用于双向显示的有机EL装置是通过第一有机EL面板40和第二有机EL面板40′的结合而制得的。
第一和第二有机EL面板40和40′是通过其各自的透明阴极48和48′来执行单向显示的。
因此，第一有机EL面板40和第二有机EL面板40′通过第一有机EL面板40的透明阴极48和第二有机EL面板40′的透明阴极48′的结合而连接。
其次，第一和第二有机EL面板40和40′的制造方法被加以描述如下。
因为第一有机EL面板40和第二有机EL面板40′具有上和下侧颠倒的相同结构，其描述集中在第一有机EL面板40。
首先，在不透明底层41上形成阳极42。
其次，在阳极42上形成空穴注入层(HIL)43和空穴传输层(HTL)44。
其次，在HTL 44上形成由有机材料制成的有机发射层45。
其次，在有机发射层45上形成电子传输层(ETL)46和电子注入层(EIL)47。
其次，在EIL 47上形成透明阴极48以使光可以发射，从而完成第一有机EL面板40。
第二有机EL面板40′是通过上述相同的方法制得。
第一有机EL面板40的底层41与第二有机EL面板40′的底层41′结合，从而完成用于双向显示的有机EL装置的制造。
第一和第二有机EL面板40和40′的结合是使用如环氧基粘合剂的紫外(UV)硬化材料而实现的。
尽管未在图中示出，用于两个EL面板的电连接的缓冲层可以在第一有机EL面板40和第二有机EL面板40′之间形成。
同时，尽管未在图中示出，用于两个EL面板之间电绝缘的绝缘层可以在第一有机EL面板40和第二有机EL面板40′之间形成。
或者，第一和第二有机EL面板40和40′的底层中的任意一个可以被共用。
换句话说，在第一有机EL面板40被制造之后，在第一有机EL面板40的底层41的暴露表面上形成了除底层41′以外的第二有机EL面板40′。
当然，相反的情况也是可能的。
根据上述第二实施例，由于各发射层通过透明阴极以显示图像，因而可以获得用于双向显示的足够亮度，以使低电能运转成为可能。
第三实施例
如图6所示，根据本发明的第三实施例的用于双向显示的有机EL装置是通过第一有机EL面板40和第二有机EL面板30′的结合而制得。
第一有机EL面板40通过透明阴极48执行单向显示，且具有图5的第一有机EL面板40的相同结构。
第二有机EL面板面板30′通过透明阳极32′和透明底层31′执行单向显示并具有图4的第二有机EL面板30′的相同结构。
因此，第一有机EL面板40和第二有机EL面板30′通过第一有机EL的底层41与第二有机EL面板30′的阴极38′的结合而连接以用于双向显示。
由于制造第一和第二有机EL面板40和30′的方法已经在第一和第二实施例中描述了，故省略其重复描述。
第一和第二有机EL面板40和30′的结合是使用如环氧基粘合剂的紫外(UV)硬化材料执行的。
尽管未在图中显示，用于两个EL面板之间电连接的缓冲层也可以在第一有机EL面板40和第二有机EL面板30′之间形成。
同时，尽管未在图中示出，用于在两个EL面板之间电绝缘的绝缘层也可以在第一有机EL面板40和第二有机EL面板30′之间形成。
根据上述第三实施例，由于各发射层通过透明阴极和透明底层显示图像，因而可以获得用于双向显示的足够亮度，以使低电能运转成为可能。
第四实施例
如图7所示，根据本发明的第四实施例的用于双向显示的有机EL装置是通过第一有机EL面板30和第二有机EL面板40′的结合而制得的。
第一有机EL面板30通过透明阳极32和透明底层31执行单向显示，并具有如图4的第一有机EL面板30的相同结构。
第二有机EL面板40′通过透明阴极48′执行单向显示，并具有如图5的第二有机EL面板40′的相同结构。
因此，第一有机EL面板30和第二有机EL面板40′通过结合第一有机EL面板30的阴极38和第二有机EL面板40′的底层41′而连接。
由于制备第一和第二有机EL面板30和40′的方法已经在第一和第二实施例中描述过，故省略其重复的叙述。
第一和第二有机EL面板30和40′的结合是使用如环氧基粘合剂的紫外(UV)硬化材料实现的。
尽管未在图中显示，用于两个EL面板之间电连接的缓冲层也可以在第一有机EL面板30和第二有机EL面板40′之间形成。
同时，尽管未在图中示出，用于在两个EL面板之间电绝缘的绝缘层也可以在第一有机EL面板30和第二有机EL面板40′之间形成。
根据上述第四实施例，由于各发射层通过透明阴极和透明底层显示图像，因而可以获得用于双向显示的足够亮度，以使低电能运转成为可能。
在下文中，根据本发明的优选实施例的有机EL装置的驱动设备的结构和操作将以附图为参考进行说明。
如图9中所示，有机EL装置的驱动设备包括有机EL装置、驱动单元50、切换单元60和控制器70。
本发明的驱动设备可被用于各具有第一和第二电极且能够分别操作的所有有机EL装置以及根据本发明的第一至第四实施例制造的有机EL装置。
驱动单元50输出第一和第二驱动信号以使有机EL装置可以显示图像。
驱动单元50可以被构造成为仅输出一个驱动信号或两个或多个驱动信号。
根据控制信号，切换单元60向第一和第二有机EL面板中的至少一个提供由驱动单元50输出的第一和第二驱动信号。
同时，如图10所示，切换单元60包括接收由驱动单元50输出第一和第二驱动信号的第一和第二输入端，向第一有机EL面板输出第一和第二驱动信号中的一个的第一输出端，向第二有机EL面板输出第一和第二驱动信号中的一个的第二输出端，向第一有机EL面板和第二有机EL面板同时输出第一和第二驱动信号中的一个的第三输出端，选择地将第一和第二输入端与第一至第三输出端相连的转换器61，以及连接于第三输出端的二极管，以防止在第一输出端和第二输出端间的信号传输错误。
或者，切换单元60可以根据由驱动单元50输出的信号的数目被设计为具有不同的结构。
根据预设的程序或外部控制，控制器70控制切换单元60。
在上述情况中，预设的程序自动执行图像显示。例如，在双向上相同图像显示设定，在双向上不同图像显示设定，或单向的图像显示设定。
同时，外部控制是指使用者手动地选择一种图像显示设定的控制信号。
上述结构的有机EL装置的驱动设备的操作现将加以描述。
有机EL装置可以相对于第一和第二有机EL面板显示不同图像并执行双向显示。
因此，在双向上的相同图像的显示操作，在双向上的不同图像的显示操作，或在单向上的图像的显示将随驱动设备被加以说明。
首先，当设定了在双向上显示相同图像时，控制器70控制如图10所示的转换器61，使第一驱动信号(或第二驱动信号)同时被提供给第一有机EL面板和第二有机EL面板。
因此，第一和第二有机EL面板根据第一驱动信号进行操作以显示相同图像。
其次，当在双向上显示不同图像被设定时，控制器70控制如图10所示的转换器61，使第一驱动信号(或第二驱动信号)通过第一输出端被提供给第一有机EL面板。
与此同时，控制器70控制转换器61以使第二驱动信号(或第一驱动信号)通过第二输出端被提供给第二有机EL面板。
因此，第一和第二有机EL面板根据第一驱动信号和第二驱动信号操作以显示各自不同的图像。
其次，当设定了在单向上显示图像时，例如，根据第一驱动信号在第一有机EL面板上显示图像时，控制器70控制如图10所示的转换器61以使得第一驱动信号通过第一输出端被提供给第一有机EL面板。
因此，第一有机EL面板根据第一驱动信号操作以显示图像。同时，第二有机EL面板不显示图像。
换句话说，被选择的图像在被选择的面板上显示，但图像在未被选择的面板上不显示。
本发明的各种修改和变化对本领域技术人员都是显而易见的。因此，如果修改和变化在所附的权利要求书及其等同范围中，则本发明涵盖了该修改和变化。

Claims (20)

1、有机EL装置，包括：
用于单向显示的第一有机EL面板；和
用于单向显示的第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，
其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像。
2、权利要求1的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板和第二有机EL面板使用UV硬化材料连接。
3、权利要求1的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板为在底层的方向上显示图像的面板，或在第一和第二电极中的一个的方向上显示图像的面板。
4、权利要求1的有机EL装置，其特征在于，第二有机EL面板为在底层的方向上显示图像的面板，或在第一和第二电极中的一个的方向上显示图像的面板。
5、权利要求1的有机EL装置，  进一步包括用于第一有机EL面板和第二有机EL面板的电连接的缓冲层。
6、权利要求1的有机EL装置，进一步包括用于在第一有机EL面板和第二有机EL面板之间电绝缘的绝缘层。
7、一有机EL装置，包括：
第一有机EL面板；和
第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，
其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像。
8、权利要求7的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板和第二有机EL面板通过将第一有机EL面板的第二电极和第二有机EL面板的第二电极彼此结合而连接起来。
9、权利要求7的有机EL装置，进一步包括用于在第一有机EL面板和第二有机EL面板的第二电极之间电绝缘的绝缘层。
10、权利要求7的有机EL装置，其特征在于第一有机EL面板的第二电极和第二有机EL面板的第二电极中的一个被共用于第一有机EL面板和第二有机EL面板。
11、一有机EL装置，包括：
第一有机EL面板；和
第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极以在第二电极的方向上显示图像，
其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像。
12、权利要求11的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板和第二有机EL面板通过将第一有机EL面板和第二有机EL面板彼此结合而连接。
13、权利要求11的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板的底层和第二有机EL面板的底层中的一个被共用于第一有机EL面板和第二有机EL面板。
14、一有机EL装置，包括：
第一有机EL面板；和
第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，第一有机EL面板在第二电极的方向上显示图像，和第二有机EL面板在底层的方向上显示图像，
其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像。
15、权利要求14的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板和第二有机EL面板通过将第一有机EL面板的底层和第二有机EL面板的第二电极彼此结合得以连接。
16、一有机EL装置，包括：
第一有机EL面板；和
第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，第一有机EL面板在底层的方向上显示图像，和第二有机EL面板在第二电极的方向上显示图像，
其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像。
17、权利要求16的有机EL装置，其特征在于，第一有机EL面板和第二有机EL面板通过将第一有机EL面板的第二电极和第二有机EL面板的底层彼此结合得以连接。
18、有机EL装置的驱动设备，该有机EL装置包括用于单向显示的第一有机EL面板，和用于单向显示的第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像，该设备包括：
输出至少一个驱动信号以使有机EL装置显示图像的驱动单元；
根据控制信号，向第一和第二有机EL面板中至少一个提供由驱动单元输出的驱动信号的切换单元；和
根据预设的程序或外部控制对切换单元进行控制的控制器。
19、有机EL装置的驱动设备，该有机EL装置包括用于单向显示的第一有机EL面板，和用于单向显示的第二有机EL面板，第一和第二有机EL面板均具有底层、第一电极、发射层和第二电极，其中第一有机EL面板和第二有机EL面板被连接以在双向上显示图像，该设备包括：
输出第一和第二驱动信号以使有机EL装置显示图像的驱动单元；
根据控制信号选择地向第一和第二有机EL面板提供由驱动单元输出的第一和第二驱动信号或者同时向第一和第二有机EL面板提供第一和第二驱动信号中的一个的切换单元；和
根据预设的程序或外部控制以对切换单元进行控制的控制器。
20、权利要求19的驱动设备，其特征在于，切换单元包括：
接收由驱动单元输出的第一和第二驱动信号的第一输入端；
向第一有机EL面板输出第一和第二驱动信号中的一个的第一输出端；
向第二有机EL面板输出第一和第二驱动信号中的一个的第二输出端；和
向第一有机EL面板和第二有机EL面板同时输出第一和第二驱动信号中的一个的第三输出端。
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