CN102157541A - 有机发光二极管装置 - Google Patents

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CN102157541A CN2010105760332A CN201010576033A CN102157541A CN 102157541 A CN102157541 A CN 102157541A CN 2010105760332 A CN2010105760332 A CN 2010105760332A CN 201010576033 A CN201010576033 A CN 201010576033A CN 102157541 A CN102157541 A CN 102157541A
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宋正培
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Abstract

本发明公开了一种有机发光二极管装置。所述有机发光二极管装置包括对白色子像素应用的颜色校正层。颜色校正层选择性地吸收给定波长区域的光，从而由于白色子像素而增强亮度，同时防止了白色坐标的变形。还可以通过减少外部光的反射来提高对比度，从而使对偏振器的需求最小化，由此可以减小装置的厚度并且可以降低加工成本。

Description

有机发光二极管装置
技术领域
实施例涉及一种有机发光二极管装置。
背景技术
为了提供光和纤巧的监视器，液晶显示器(LCD)已经取代了阴极射线管(CRT)。
液晶显示器(LCD)是需要单独的背光的非发射型装置，在其响应速度、视角等方面有着局限性。
有机发光二极管(OLED)装置在近来备受瞩目，并且可以解决LCD的一些局限性。
有机发光二极管装置通常包括两个电极和置于这两个电极之间的发射层，其中，从一个电极注入电子，从另一电极注入空穴，电子和空穴在发射层中结合而产生释放能量并发光的激子。
由于有机发光二极管装置无需附加的光源来发光，所以有机发光二极管装置具有低功耗、较好的响应速度、较好的视角和较好的对比度。
有机发光二极管装置通常包括多个像素。每个像素包括多个子像素，例如，红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素等，并且每个像素通过组合这些子像素而表现出全色。
红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素中分别包括红色发射层、蓝色发射层和绿色发射层，以表现颜色。可以利用精细荫罩将发射层沉积在每个子像素中。然而，随着显示装置变得较大，可能难以利用这种精细荫罩在每个子像素中沉积发射层。
因此，已经提出利用开口掩模在整个显示装置上顺序地堆叠红色发射层、蓝色发射层和绿色发射层以发射白光，然后在发射的光经过之处设置滤色器以分别在每个子像素中表现红色、蓝色和绿色。然而，当发射的白光经过滤色器时，由于滤色器对光的吸收而导致透光率会变差。
发明内容
一个方面在于一种有机发光二极管装置。所述有机发光二极管装置包括第一子像素、第二子像素和第三子像素，每个子像素显示不同的颜色。所述有机发光二极管装置还包括白色子像素，其中，白色子像素包括选择性地吸收至少一种预定波长区域的光的颜色校正层，所述预定波长区域包括可见光区域。
另一方面在于一种有机发光二极管装置。所述有机发光二极管装置包括：包括红色滤色器的红色子像素、包括绿色滤色器的绿色子像素、包括蓝色滤色器的蓝色子像素和包括颜色校正层的白色子像素，所述颜色校正层选择性地吸收红色波长区域、蓝色波长区域和绿色波长区域中的至少一种预定波长区域的光。每个子像素包括：第一电极和第二电极，彼此面对；发射层，置于第一电极和第二电极之间，其中，发射层横跨红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素而设置，并且包括堆叠结构的多个子发射层，每个子发射层发射不同波长的光。发射层还包括电荷发生层，其中，发射层通过将子发射层发射的不同波长的光组合来发射白光。
另一方面在于一种有机发光二极管装置。所述有机发光二极管装置包括多个子像素，所述多个子像素包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素。所述有机发光二极管装置还包括下层，所述下层包括设置在红色子像素中的红色滤色器、设置在绿色子像素中的绿色滤色器、设置在蓝色子像素中的蓝色滤色器、至少一个光阻挡件以及设置在白色子像素中的颜色校正层。颜色校正层选择性地吸收红色波长区域、蓝色波长区域和绿色波长区域中的至少一种预定波长区域的光。所述有机发光二极管装置还包括：上层，所述上层包括多个像素电极和多个绝缘件；有机发射层。
附图说明
图1是根据示例性实施例的有机发光二极管装置中的多个像素的布局的俯视图。
图2是根据示例性实施例的有机发光二极管装置的结构的剖视图。
图3A和图3B是根据示例性实施例的有机发光器的堆叠结构的剖视图。
图4A至图4D是示出了根据示例性实施例的有机发光二极管装置中的颜色校正层(color calibration layer)的透光率的曲线图。
图5A是示出了没有对白色子像素应用颜色校正层时的亮度和颜色特性的曲线图。
图5B是示出了根据示例性实施例对白色子像素应用吸收绿色波长区域的光的颜色校正层时的亮度和颜色特性的曲线图。
图6A是示出了没有对白色子像素应用颜色校正层时的作为外部光的照射强度(亮度)的函数的对比度的曲线图。
图6B是示出了根据示例性实施例对白色子像素应用吸收绿色波长区域的光的颜色校正层时的作为外部光的照射强度(亮度)的函数的对比度的曲线图。
具体实施方式
在下文中将参照附图来更充分地描述本公开，在附图中示出了示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以以各种方式修改所描述的实施例。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。相同的标号在整个说明书中总体上表示相同的元件。应该理解，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。
在下文中，参照图1和图2来描述根据示例性实施例的有机发光二极管装置。
图1是根据示例性实施例的有机发光二极管装置中的多个像素的布局的俯视图；图2是根据示例性实施例的有机发光二极管装置的结构的剖视图。
如图1所示，表现红色的红色子像素(R)、表现绿色的绿色子像素(G)、表现蓝色的蓝色子像素(B)和不表现色彩的白色子像素(W)交替布置在根据示例性实施例的有机发光二极管装置中。
红色子像素(R)、绿色子像素(G)和蓝色子像素(B)是用来表现全色的基色像素。白色子像素(W)可以用来提高透光率，由此增强装置的亮度。
包括红色子像素(R)、绿色子像素(G)、蓝色子像素(B)和白色子像素(W)的四个像素可以形成一个组，并且可以沿着行和/或列重复这四个像素。也可以使用像素的可替换的布局。
参照图2来描述包括红色子像素(R)、绿色子像素(G)、蓝色子像素(B)和白色子像素(W)的有机发光二极管装置的结构。
多个薄膜晶体管阵列布置在绝缘基底110上。薄膜晶体管阵列包括开关薄膜晶体管Qs和驱动薄膜晶体管Qd，其中，开关薄膜晶体管Qs和驱动薄膜晶体管Qd设置在每个子像素B、G、R和W中，并且彼此电连接。虽然在图2中的实施例的每个子像素中代表性地示出了一个开关薄膜晶体管Qs和一个驱动薄膜晶体管Qd，但是在可选择的实施例中可以在每个子像素中包括多个开关薄膜晶体管和/或多个驱动薄膜晶体管。
下绝缘层112设置在薄膜晶体管阵列上。多个接触孔(未示出)形成在下绝缘层112上，用来部分地暴露开关薄膜晶体管Qs和驱动薄膜晶体管Qd。
在下绝缘层112上，蓝色滤色器230B设置在蓝色子像素(B)中，绿色滤色器230G设置在绿色子像素(G)中，红色滤色器230R设置在红色子像素(R)中。滤色器230B、230G和230R可以按照阵列上滤色器(CoA，color filter on array)的方式设置。
颜色校正层235设置在白色子像素(W)中。在图2中，颜色校正层235与滤色器230B、230G和230R设置在同一层，但是可替换的布置也是可以的。
颜色校正层235可以选择性地吸收可见光区域中的至少一部分预定波长区域的光。例如，颜色校正层235可以选择性地吸收红色波长区域、绿色波长区域和蓝色波长区域中的至少一种区域的光。
在下文中将描述颜色校正层235。
光阻挡件220设置在蓝色滤色器230B和绿色滤色器230G之间、绿色滤色器230G和红色滤色器230R之间以及红色滤色器230R和颜色校正层235之间。每个光阻挡件220可以阻挡子像素B、G、R和W之间的光泄漏。然而，本发明不限于此；例如，在其他实施例中，可以在蓝色滤色器和绿色滤色器之间、绿色滤色器和红色滤色器之间、或者红色滤色器和颜色校正层之间设置至少一个光阻挡件。
上绝缘层114设置在蓝色滤色器230B、绿色滤色器230G、红色滤色器230R、颜色校正层235和光阻挡件220上。多个接触孔(未示出)形成在上绝缘层114中。
像素电极(191B、191G、191R、191W)设置在上绝缘层114上。像素电极(191B、191G、191R、191W)通过接触孔(未示出)电连接到驱动薄膜晶体管Qd，并且像素电极可以用作阳极。
多个绝缘件361设置在两两相邻的像素电极(191B、191G、191R、191W)之间，用来限定每个子像素，有机发光器370设置在像素电极(191B、191G、191R、191W)和绝缘件361上。
有机发光器370跨过蓝色子像素(B)、绿色子像素(G)、红色子像素(R)和白色子像素(W)而设置，有机发光器370可以包括用来发光的有机发射层和用来提高有机发射层的发光效率的辅助层。
有机发射层可以通过如下方式发射白光：基本上通过堆叠本身发射蓝光、绿光和红光的发光材料来提供多个子发射层(未示出)，并组合这些颜色。子发射层可以竖直地形成或水平地形成，并且发射层可以组合除了蓝色、绿色和红色之外的各种颜色，只要这些颜色可以发射白光即可。
辅助层可以包括电子传输层(ETL)、空穴传输层(HTL)、电子注入层(EIL)和空穴注入层(HIL)中的至少一种。
图3A和图3B是根据示例性实施例的有机发光器的堆叠结构的剖视图。
如图3A所示，有机发光器370可以包括竖直堆叠的红色发射层370R、绿色发射层370G和蓝色发射层370B。
如图3B所示，有机发光器370可以包括下辅助层371a、下发射层372a、电荷发生层373、上发射层372b和上辅助层371b。
下辅助层371a和上辅助层371b中的每个可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一种。
下发射层372a和上发射层372b均可以选自于红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层。下发射层372a和上发射层372b的组合通过组合由下发射层372a和上发射层372b发射的光而发射白光。
电荷发生层373产生多个电子-空穴对。例如，电子可以被传输到下发射层372a，空穴可以被传输到上发射层372b。通过在两个发射层372a和372b之间设置电荷发生层373可以提高电流效率，从而提高了装置的寿命。
返回参照图2，共电极270设置在有机发光器370上。共电极270可以横跨基底110的整个表面而形成，并且可以是阴极。共电极270与像素电极(191B、191G、191R、191W)成对，以使电流流到有机发光器370中。
如上所述，根据示例性实施例的有机发光二极管装置包括用来显示不同颜色的红色子像素(R)、绿色子像素(G)和蓝色子像素(B)以及用来增强亮度的白色子像素(W)。包括多个发射层的有机发光器通过组合不同波长的光而发射白光，并且设置在基底的整个表面上。红色子像素(R)、绿色子像素(G)和蓝色子像素(B)分别包括滤色器230R、230G和230B。从有机发光器发射的白光穿过每个滤色器230R、230G和230B，从而显示颜色。
由于白色子像素(W)发射的光没有穿过单独的滤色器而被发射，所以与显示颜色的子像素相比，白色子像素具有较高的透光率。因此，可以增强有机发光二极管装置的整体亮度。
通常，白色子像素(W)发射的光可能不同于每个有机二极管装置所需的白色坐标。当白色子像素发射的白光的色坐标不同于有机发光二极管装置实际上所需的白光的色坐标时，可以通过将红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素以及白色子像素发射的光进行组合来表现白色。换言之，通过将红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素发射的光进行组合来实现白色所要求的坐标。
在现有的装置中，为了显示有机发光二极管装置所需的颜色，使用了所有的子像素，从而增大了功耗。
根据示例性实施例，在白色子像素(W)中设置颜色校正层235，从而通过仅使用白色子像素或者通过将红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素的最少的光进行组合以显示白色而改善了功耗。
颜色校正层235可以选择性地吸收可见光区域内的至少一种波长区域的光。例如，颜色校正层235可以吸收红色波长区域、绿色波长区域和蓝色波长区域中的至少一种波长区域的光。
虽然在图2中示出的实施例中，滤色器230B、230G和230R和颜色校正层235设置在发射层370的下方，但是在其他实施例中，滤色器230B、230G和230R和颜色校正层235可以设置在发射层370的上方。
图4A至图4D是示出了根据示例性实施例的有机发光二极管装置中的颜色校正层的透光率的曲线图。
如图4A的曲线图所示，颜色校正层235可以选择性地吸收可见光区域中的红色波长区域(长波长区域)的光，在该红色波长区域中示出的透射率减少到大约20％。类似地，如图4B的曲线图所示，颜色校正层235可以选择性地吸收绿色波长区域(中等波长区域)的光。如图4C的曲线图所示，颜色校正层235可以选择性地吸收蓝色波长区域(短波长区域)的光和绿色波长区域(中等波长区域)的光。如图4D的曲线图所示，颜色校正层235可以选择性地吸收绿色波长区域的接近蓝色波长区域的光和绿色波长区域的接近红色波长区域的光。在其他实施例中，颜色校正层235可以选择性地吸收可见光区域中的至少一个区域的光。
在白色子像素(W)上使用选择性地吸收给定波长区域的光的颜色校正层235，这样由于白色子像素(W)而可以有助于增强亮度，同时防止了白色坐标的变形。
因此，能够显示接近于所需白色的颜色，从而改善了颜色特性。另外，由于使颜色变形校正最小化，所以可以改善光效率和功耗。最后，通过减少外部光的反射可以提高对比度，从而使对偏振器的需求最小化，可以减小装置的厚度并且可以降低加工成本。
参照图5A和图5B以及下面的表1，示出了当根据示例性实施例在有机发光二极管装置中应用颜色校正层时的亮度和电流特性。
图5A是示出了没有对白色子像素应用颜色校正层时的亮度和颜色特性的曲线图。图5B是示出了根据示例性实施例对白色子像素应用吸收绿色波长区域的光的颜色校正层时的亮度和颜色特性的曲线图。
在图5A和图5B中，Rs表示穿过红色滤色器的光的光谱，Gs表示穿过绿色滤色器的光的光谱，Bs表示穿过蓝色滤色器的光的光谱。Ws表示白光的光谱。所描述的有机发光二极管装置的示例性实施例要求的白色坐标是(0.28，0.29)。
表1示出了在如图5A和图5B所示的有机发光二极管装置的示例性实施例中测量的红色、绿色和蓝色以及白色各自的色坐标。
表1
Figure BSA00000376092500071
如图5A、图5B和表1所示，当在白色子像素(W)中设置吸收预定波长区域的光的颜色校正层时，能够显示基本上期望的颜色特性的白光，其颜色特性是接近于色坐标(0.28，0.29)的颜色特性。
在不包括颜色校正层的光谱(图5A)中，在穿过绿色子像素中的绿色滤色器时的光谱与白色子像素中的白光中的绿色波长区域的光谱之间存在着预定间隙(d)。另一方面，在使用颜色校正层时的光谱(图5B)中，由于颜色校正层235吸收了绿色波长区域中的这部分光，所以间隙(d)减小，并且显示出期望的颜色特性的白光。
在图6A和根据示例性实施例在发光二极管装置中应用颜色校正层时的图6B中示出了对比度特性。
图6A是示出了没有对白色子像素应用颜色校正层时的作为外部光的照射强度(亮度)的函数的对比度的曲线图。图6B是示出了根据示例性实施例对白色子像素应用吸收绿色波长区的光的颜色校正层时的作为外部光的照射强度(亮度)的函数的对比度的曲线图。
图6A和图6B示出了：作为外部光的照射强度的函数，使用了颜色校正层的有机发光二极管装置的示例性实施例的环境对比度比没有使用颜色校正层的有机发光二极管装置的环境对比度高。
在白色子像素(W)中主要由于外部光的反射而造成环境对比度下降，颜色校正层吸收绿色波长区域的光，因此减少了外部光的反射，从而提高了环境对比度。在使用吸收蓝色波长区域的光或红色波长区域的光的颜色校正层时可以看到相同的效果。
因此，无需使用用来减少外部光的光反射的附加偏振器就可以提高对比度，而使用偏振器可能会造成一些光的损失。还可以改善功耗。
虽然已经结合特定示例性实施例描述了本公开，但是应该理解，本公开不限于所公开的实施例，而是相反，本公开意图覆盖各种修改。

Claims (20)

1.一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括：
第一子像素、第二子像素和第三子像素，每个子像素显示不同的颜色；
白色子像素，其中，白色子像素包括选择性地吸收至少一种预定波长区域的光的颜色校正层，所述预定波长区域包括可见光区域。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，颜色校正层吸收红色波长区域、绿色波长区域和蓝色波长区域中的至少一种波长区域的光，由此增强白色子像素的亮度。
3.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中，第一子像素包括红色滤色器，第二子像素包括绿色滤色器，第三子像素包括蓝色滤色器。
4.如权利要求3所述的有机发光二极管装置，其中，颜色校正层与红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器设置在同一层。
5.如权利要求3所述的有机发光二极管装置，其中，第一子像素、第二子像素、第三子像素和白色子像素中的每个包括：
第一电极和第二电极，彼此面对；
发射层，置于第一电极和第二电极之间，其中，发射层公共地设置在第一子像素、第二子像素、第三子像素和白色子像素中，包括多个发射不同波长的光的子发射层，并且通过将子发射层发射的不同波长的光组合来发白光。
6.如权利要求5所述的有机发光二极管装置，其中，发射层包括堆叠结构的红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层。
7.如权利要求6所述的有机发光二极管装置，其中，红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层竖直地堆叠。
8.如权利要求6所述的有机发光二极管装置，其中，红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层水平地堆叠。
9.如权利要求5所述的有机发光二极管装置，其中，发射层还包括电荷发生层。
10.如权利要求5所述的有机发光二极管装置，其中，红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和颜色校正层设置发射层的下方。
11.如权利要求5所述的有机发光二极管装置，其中，红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和颜色校正层设置在发射层的上方。
12.如权利要求3所述的有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置还包括设置在蓝色滤色器和绿色滤色器之间的第一光阻挡件、设置在绿色滤色器和红色滤色器之间的第二光阻挡件、设置在红色滤色器和颜色校正层之间的第三光阻挡件。
13.一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括：包括红色滤色器的红色子像素、包括绿色滤色器的绿色子像素、包括蓝色滤色器的蓝色子像素和包括颜色校正层的白色子像素，所述颜色校正层选择性地吸收红色波长区域、蓝色波长区域和绿色波长区域中的至少一种预定波长区域的光，
其中，每个子像素包括：
第一电极和第二电极，彼此面对；
发射层，置于第一电极和第二电极之间，其中，发射层横跨红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素而设置，并且发射层包括堆叠结构的多个子发射层和电荷发生层，每个子发射层发射不同波长的光，
其中，发射层通过将子发射层发射的不同波长的光组合来发射白光。
14.如权利要求13所述的有机发光二极管装置，其中，红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和颜色校正层设置在发射层的下方。
15.如权利要求13所述的有机发光二极管装置，其中，红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和颜色校正层设置在发射层的上方。
16.如权利要求13所述的有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置还包括至少一个光阻挡件，所述至少一个光阻挡件设置在蓝色滤色器和绿色滤色器之间、绿色滤色器和红色滤色器之间或者红色滤色器和颜色校正层之间。
17.一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括：
多个子像素，包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素；
下层，所述下层包括设置在红色子像素中的红色滤色器、设置在绿色子像素中的绿色滤色器、设置在蓝色子像素中的蓝色滤色器、至少一个光阻挡件以及设置在白色子像素中的颜色校正层，其中，颜色校正层选择性地吸收红色波长区域、蓝色波长区域和绿色波长区域中的至少一种预定波长区域的光；
上层，包括多个像素电极和多个绝缘件；
有机发射层。
18.如权利要求17所述的有机发光二极管装置，其中，所述至少一个光阻挡件设置在蓝色滤色器和绿色滤色器之间、绿色滤色器和红色滤色器之间、或者红色滤色器和颜色校正层之间。
19.如权利要求17所述的有机发光二极管装置，其中，有机发射层横跨红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素而设置，有机发射层包括堆叠结构的多个子发射层，每个子发射层发射不同波长的光，并且有机发射层通过将子发射层发射的不同波长的光组合而发射白光。
20.如权利要求17所述的有机发光二极管装置，其中，红色滤色器、绿色滤色器、蓝色滤色器和颜色校正层设置在同一层上。
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