CN103077954A - 显示单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有令人满意的发射特性并且可以被更容易和稳定地生产的显示单元。提供有机发光装置，所述有机发光装置包括有机化合物层，有机化合物层至少包括在相应的有机装置中公共的第一和第二发光层。构成有机层的层在所有有机装置中具有相同的厚度。第一层包含在发射颜色、发光谱和厚度方向的发光位置方面不同的第一和第二发光掺杂剂。第二层包含在发射颜色和发光谱方面不同于第一和第二掺杂剂的第三发光掺杂剂。在至少两种掺杂剂中，在厚度方向上在第一电极和发光位置之间的距离满足光学干涉中的光学相长条件。

Description

显示单元

技术领域

本发明涉及显示单元，更具体地，涉及使用有机发光装置（有机场致发光装置；在下文中有时简单地被称为“装置”）的显示单元。

背景技术

目前，有机发光装置已被广泛地研究和发展。这样的有机发光装置是包括由阳极和阴极组成的一对电极和包括至少发射层并且在该对电极之间提供的多个有机化合物层的电子设备。

近年来，作为替代传统上使用的阴极射线管（CRT）或液晶显示器（LCD）的显示单元，使用具有不同的发射颜色的多个有机发光装置呈现多个发射颜色的显示单元正在引起注意。使用有机发光装置的显示单元在对比度和颜色可再现性方面呈现良好的性能。

使用有机发光装置的全色发光单元的示例是使用有机发光装置来发射白光的有机发光单元。具体地，此显示单元使用其中用于发射白光的多个有机发光装置被均匀地形成在单元中的系统，并且从有机发光装置输出的白光束由诸如滤色器之类的光转换构件转换为三原色（红、绿和蓝）的光。

作为使用有机发光装置来发射白光的有机发光单元的特定示例，日本专利申请公开No.2005-093401提出了一种显示单元。该显示单元具有其中透明的阻挡层被放置在衬底侧上提供的反射层上的配置，并且透明的阻挡层的厚度根据从有机发光装置发射的光的颜色被适当地设置。因此，由于不考虑构成相应的有机发光装置的发光层是均匀的配置而满足对于从有机发光装置发射的光的每一个颜色变化的光学干涉条件的谐振结构，可以有效地输出红、绿和蓝的光。

但是，在由日本专利申请公开No.2005-093401提出的显示单元中，必须改变在对于要被发射的光的每一个发射颜色的反射层上提供的透明的阻挡层的厚度。为了改变透明的阻挡层的厚度，必须在衬底的生产期间增加光刻的步骤并且重复图案化和蚀刻多次。这使得处理复杂化，结果是显示单元的生产量低。

发明内容

本发明已被做出以便解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种具有令人满意的发射特性并且能够被容易和稳定地生产的显示单元。

根据本发明的示范性实施例，提供了一种显示单元，包括在衬底上的多个有机发光装置，其中所述有机发光装置的每一个包括第一电极、第二电极和夹在所述第一电极和所述第二电极之间并且至少包括第一发光层和第二发光层的有机化合物层，其中所述第一发光层和第二发光层被连续地设置在所述多个有机发光装置中，其中所述第一发光层包含用于发射第一颜色的光的第一发光掺杂剂和用于发射不同于所述第一颜色的第二颜色的光的第二发光掺杂剂，并且所述第一颜色的光的发光位置在厚度方向上不同于所述第二颜色的光的发光位置，其中所述第二发光层包含用于发射不同于所述第一颜色和第二颜色的第三颜色的光的第三发光掺杂剂，以及其中从所述第一电极到所述发光位置的光学长度满足关于所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色中的至少两种颜色的光束的谐振条件。

根据本发明，可以提供具有令人满意的发射特性并且能够被容易地和稳定地制造的显示单元。具体地，在本发明的显示单元中，具有统一的结构的有机发光装置被形成在显示单元中，并且可以相对于多种（至少两种）颜色的光束同时满足谐振条件。

本发明的进一步的特征通过参考附图对示范性实施例的以下详细描述将变得清楚。

附图说明

图1是示出了根据本发明的实施例的显示单元的示例的示意性截面图。

图2是示出了在构成图1的显示单元的有机发光装置中在厚度方向的每个发光掺杂剂的发光位置的示意性截面图。

图3是示出了图2的修改的示例的示意性截面图。

图4是显示在本发明的示例中生产的显示单元的滤色器的谱传输特性的图。

具体实施方式

本发明的显示单元是在衬底上提供多个有机发光装置的显示单元。这里，构成本发明的显示单元的每个有机发光装置包括第一电极、第二电极和至少包括第一发光层和第二发光层并且夹在第一电极和第二电极之间的有机化合物层。构成有机化合物层的层连续地设置在所有有机发光装置中。注意，两种发光层（第一发光层、第二发光层）相对于电极（第一电极、第二电极）的相对位置没有特别限制。也就是说，第一发光层和第二发光层可以按照此顺序从第一电极侧设置，或者第二发光层和第一发光层可以按照此顺序从第一电极侧设置。

在本发明的显示单元中，第一发光层包含用于发射第一颜色的光的第一发光掺杂剂和用于发射不同于第一颜色的第二颜色的光的第二发光掺杂剂。这里，第一发光层中的第一颜色和第二颜色的发光位置在厚度方向可以彼此不同。此外，在本发明的显示单元中，第二发光层包含用于发射第三颜色的光的第三发光掺杂剂。这里，第三颜色不同于第一颜色和第二颜色。第二发光层中的第三颜色的发光位置没有特别限制，只要满足光学相长条件（后面描述）。具体地，第三颜色的发光位置可以位于接近于或远离第一或第二颜色的发光位置之处。

在本发明中，在第一电极和发光位置之间在厚度方向的光学长度满足关于三种颜色（第一颜色、第二颜色和第三颜色）中的至少两种的谐振条件，即光学相长干涉条件。优选地，在第一电极和发光位置之间在厚度方向的光学长度满足关于所有三种颜色的谐振条件。

此外，在本发明中，可以在有机发光装置上设置诸如滤色器之类的光转换构件以改变从有机发光装置输出的光的性质（光的频谱、颜色等等）。

在下文中参考附图具体地描述本发明的显示单元。注意，本发明不被如下所述的实施例限制。

图1是示出了根据本发明的实施例的示范性显示单元的示意性截面图。在图1的显示单元1中，在衬底10上对于每个像素设置第一电极21，并且在第一电极21上设置有机发光装置20。图1的显示单元1包括用于输出红颜色的红像素2R、用于输出绿颜色的绿像素2G和用于输出蓝颜色的蓝像素2B。

在图1的显示单元1中，衬底10包括在基底11上设置的驱动电路12。每个驱动电路12被中间层绝缘层13覆盖并且通过在中间层绝缘层13中设置的接触孔18电连接到下电极（后面描述）。

在中间层绝缘层13上，根据电路布局提供用于向驱动电路12提供信号和电力的布线14。布线14不需要对于每个像素提供，并且例如如图1所示，布线14可以对于红像素2R提供。布线14被中间层绝缘层15覆盖。在本发明中，布线14可以被堆叠有插入在其间的中间层绝缘层。例如，如在图1的蓝像素2B中所示，布线14可以被设置在两层上。在布线14被堆叠的情况下，每次形成布线14，布线14就被中间层绝缘层（15,16）覆盖。

在覆盖布线14的中间层绝缘层16上，通过填充在提供驱动电路12和布线14时产生的不均匀来提供用于平坦化衬底10的平坦化层17。

在图1的显示单元1中，有机发光装置20是第一电极（下电极）21、空穴传输层22、第一发光层23、第二发光层24、电子传输层25、电子注入层26和第二电极（上电极）27按照此顺序被层叠的叠层。注意，在本发明的显示单元中，两个发光层（第一发光层23和第二发光层24）的层叠的顺序不限制于图1所示的实施例。具体地，第二发光层24和第一发光层23可以按照此顺序被层叠在空穴传输层22上。

此外，在本发明中，在第一电极21和第二电极27之间提供的有机化合物层的配置不限制于图1所示的实施例，只要提供至少两个发光层（第一发光层23和第二发光层24）。构成有机化合物层的层的示例除了包括发光层之外，还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。

此外，在本发明中，优选的是在两个发光层（第一发光层23和第二发光层24）之间不插入层。

在图1的显示单元1中，在构成有机发光装置20的第二电极27上设置用于密封有机发光装置20的密封层31。在密封层31上，设置由滤色器衬底32和多种滤色器（33R、33G、33B）形成的颜色转换构件。

如在图1的显示单元1中所示，构成本发明的显示单元1的有机发光装置20包括两个发光层（第一发光层23和第二发光层24）。在本发明中，第一发光层23包含两种发光掺杂剂（第一发光掺杂剂和第二发光掺杂剂），并且第二发光层24包含一种发光掺杂剂（第三发光掺杂剂）。如上所述，三种发光掺杂剂具有不同的发射颜色，由此当允许有机发光装置20发光时，获得包含至少三种不同颜色的光束的发射光。具体地，同时发射三种颜色，由此，从每个有机发光装置20输出的光是三种发射颜色合成的颜色的光（例如，白光）。

在本发明的显示单元中，关注基于三种发光掺杂剂的发射颜色的光学干涉条件。具体地，在本发明中，形成在显示单元1中的有机发光装置20中包括的有机化合物层连续地设置在所有有机发光装置20中，换言之，在所有有机发光装置中，有机化合物层由具有相同厚度的相同材料形成。以这样的方式，相对于多个发射颜色满足光学干涉中的光学相长条件。注意，这里使用的“相同”允许±5%范围中的误差。

首先，描述光学干涉条件。在有机发光装置20中，当光学长度L满足以下表达式（1）时，可以使用光学干涉中的光学相长条件。

$\mathrm{\λ}=\frac{2L}{(m-\frac{\mathrm{\φt}}{2\mathrm{\π}})}---\left(1\right)$

在表达式（1）中，λ是谐振波长，L是光学长度光学长度，φt是在发射光在上电极和下电极上被反射时的相移的和（弧度（rad）），以及m是正整数。

表达式（1）中的光学长度L由存在于从发光层中的发光区到反射层的区域中的每个层的折射率n与其厚度d的乘积nd的和（n₁d₁+n₂d₂+...）表示。在第二电极27由反射性的半透明的电极层形成的情况下，从发光层输出的光可以在第一电极21和第二电极27之间谐振。在这种情况下，第一电极21和第二电极27之间的每个层的折射率n与其厚度d的乘积之和可以被定义为光学长度L。

期望m是整数。注意，m不需要被严格地定义为整数，只要满足光学干涉中的光学相长条件，并且相对于整数的±10%范围中的误差是容许的。

此外，关于在反射界面处的相移φ，假定在形成该反射界面的两种材料中，放置在光入射在其上的一侧上的材料是介质I并且另一种材料是介质II，并且相应的光学常数是（n₁,k₁）和（n₂,k₂）。然后，相移φ可以通过以下表达式（2）表示。光学常数可以利用例如光谱偏振光椭圆率测量仪测量。

$\mathrm{\φ}=2\mathrm{\π}-{\tan }^{-1}\left(\frac{{2n}_1{k}_1}{n_1^2-n_2^2-k_2^2}\right)$

(其中0≤φ<2π)

表1示出了基于表达式（1）获得的满足有机化合物层的每个颜色和厚度d的光学相长条件的光学长度L的计算结果，其中m是1，并且每个颜色的谐振波长λ是450nm、520nm和620nm。为了获得厚度的参数，有机化合物层的折射率被设置为1.8并且φt被设置为π（rad）。

表1

应当理解，从表1，光学长度取决于发射波长（谐振波长），并且例如，随着发射波长变短，满足光学相长条件的光学长度相应地变短。

另一方面，包含在第一发光层23和第二发光层24中的三种发光掺杂剂的组合理论上如表2所示。

表2

在本发明的显示单元中，光学干涉中的光学相长条件只需要在至少两种颜色的光束中满足，并且对于两种颜色的组合不存在特定的限制。另一方面，期望包含在第一发光层23中的两种发光掺杂剂（第一发光掺杂剂和第二发光掺杂剂）是俘获不同的载流子（电子或空穴）的载流子阱掺杂剂。因而，包含在第一发光层23中的两种发光掺杂剂的两种颜色的光束的发光位置可以在厚度方向上变化。

现在，参考附图描述本发明的功能，如果需要的话，通过其中第一发光层的发射颜色是黄色（红和绿）并且第二发光层的发射颜色是蓝色（包括青色）的系统的特定示例。

图2是示出了在构成图1的显示单元1的有机发光装置20中在厚度方向的每个发光掺杂剂的发光位置的示意性截面图。图2示出了其中第一发光层23的发射颜色是黄色（红和绿）并且第二发光层24的发射颜色是蓝色（包括青色）的系统。图2示出了其中第二发光层24被用作接近于第一电极21的发光层的系统。在下文中描述其中包含在第一发光层23中的第一发光掺杂剂和第二发光掺杂剂是用于发射红光的红掺杂剂和用于发射绿光的绿掺杂剂以及包含在第二发光层24中的第三发光掺杂剂是用于发射蓝光的蓝掺杂剂的特定示例。以下描述仅仅是本发明的一个特定示例，并且可以自由地确定第一到第三发光掺杂剂中的哪一个被定义为哪一个发射颜色掺杂剂（蓝（B）掺杂剂、绿（G）掺杂剂和红（R）掺杂剂）。

三种发光掺杂剂的相应的发光区41到43根据诸如要被俘获的载流子的种类之类的条件如图2所示。发光区41是用于由第一发光掺杂剂发射的第一颜色的光的区域，发光区42是用于由第二发光掺杂剂发射的第二颜色的光的区域，以及发光区43是用于由第三发光掺杂剂发射的第三颜色的光的区域。在图2中，第一颜色被定义为红色，第二颜色被定义为绿色，以及第三颜色被定义为蓝色。假定发光区41到43存在于叠层界面附近并且在厚度方向具有几乎为零的宽度。在多个发光掺杂剂当中存在引起发光区中的宽度的发光掺杂剂的情况下，应当考虑该宽度调整每个层的厚度。

从存在于相应的发光层中的发光区（41到43）到第一电极21（第一电极的光透射层部分21b和反射层部分21a之间的界面）的光学长度（L₁到L₃）被设置为例如表1所示的值。然后，对于每一个发光掺杂剂可以使用光学干涉中的光学相长条件。在图2的实施例中，在λ和L之间保持以下关系。

L₁=1/4λ_R

L₂=1/4λ_G

L₃=1/4λ_B

(λ_R=620nm,λ_G=520nm,λ_B=450nm)

作为用作第一到第三发光掺杂剂的掺杂剂，可以使用空穴阱掺杂剂和电子阱掺杂剂中的任何一个。这里，考虑发光掺杂剂的载流子阱性质和发光区之间的关系，在空穴阱发光掺杂剂的情况下，发光区位于空穴传输层22侧上。另一方面，在电子阱发光掺杂剂的情况下，发光区位于电子传输层25侧上。

在图2的实施例中，包含在第一发光层23中的第一发光掺杂剂和第二发光掺杂剂分别被定义为电子阱掺杂剂和空穴阱掺杂剂。另一方面，包含在第二发光层24中的第三发光掺杂剂被定义为空穴阱掺杂剂。然后，如图2所示，包含在第一发光层23中的第一发光掺杂剂（红掺杂剂）的发光区41存在于第一发光层23和电子传输层25之间的界面附近。此外，包含在第一发光层23中的第二发光掺杂剂（绿掺杂剂）的发光区42存在于第一发光层23和第二发光层24之间的界面附近。另一方面，包含在第二发光层24中的第三发光掺杂剂（蓝掺杂剂）的发光区43存在于第二发光层24和空穴传输层22之间的界面附近。

注意，在图2的实施例中，第三发光掺杂剂不限制于空穴阱掺杂剂。具体地，当关于红光和绿光满足光学干涉中的光学相长条件时，通过使用电子阱掺杂剂作为第三发光掺杂剂，可以将第三发光掺杂剂的发光区放置在第二发光层24和第一发光层23之间的界面附近。

考虑图2所示的相应的颜色的发光区（41到43），当空穴传输层22、第二发光层24和第一发光层23的相应的厚度被设置为表3所示的值时，满足表1所示的光学长度的条件。

表3

	厚度[nm]
		第一发光层	14
第二发光层	10
		空穴传输层	63

对于要满足表达式（1）的两种颜色不存在特定的限制，并且可以确定从构成显示单元的有机发光装置输出的光束的至少两种不同的颜色。优选地设置光学长度以便满足关于从构成显示单元的有机发光装置输出的三种颜色的光束的表达式（1），因为可以最大地利用光学干涉的效果（光学相长效果）。

在从有机发光装置输出的三种颜色的光束当中在发射效率方面存在差别的情况下，例如当设置光学长度以便满足关于具有低发射效率的两种发射颜色的表达式（1）时，功耗可以被抑制。

此外，谐振波长也可以被适当地设置以便从每个颜色的光的峰值波长移位以便调整色度和视角特征。

因而，有机化合物层被连续地形成在所有有机发光装置中，并且关于包含在从有机发光装置发射的光束中的多个颜色的光束可以同时满足光学干涉中的光学相长条件。

有机化合物层的厚度不需要在所有有机发光装置中都被严格地匹配，并且如果厚度在显示单元上的所有发光像素中在±10%的范围之内，则厚度可以被认为基本上相同。

图3是示出了图2的修改的示例的示意性截面图。图3以与图2的实施例相同的方式示出了其中第一发光层23的发射颜色是黄色（红和绿）并且第二发光层24的发射颜色是蓝色（包括青色）的系统。这里，图3示出了其中第一发光层23被用作接近于第一电极21的发光层的系统。在下文中描述其中包含在第一发光层23中的第一发光掺杂剂和第二发光掺杂剂分别是绿掺杂剂和红掺杂剂并且包含在第二发光层24中的第三发光掺杂剂是蓝掺杂剂的特定示例。

包含在第一发光层或第二发光层中的相应的三种颜色的发光区41到43根据诸如要被俘获的载流子的种类之类的条件如图3所示。发光区41是用于由第一发光掺杂剂发射的第一颜色的光的区域，发光区42是用于由第二发光掺杂剂发射的第二颜色的光的区域，以及发光区43是用于由第三发光掺杂剂发射的第三颜色的光的区域。

从存在于相应的发光层中的发光区（41到43）到第一电极21的光学长度（L₁到L₃）被适当地设置。然后，对于每一个发光掺杂剂可以使用光学干涉中的光学相长条件。在图3的实施例中，在λ和L之间保持以下关系。

L₁=1/4λ_G

L₂=1/4λ_R

L₃=3/4λ_B

(λ_R=620nm,λ_G=520nm,λ_B=450nm)

在图3的实施例中，包含在第一发光层23中的第一发光掺杂剂和第二发光掺杂剂分别被定义为空穴阱掺杂剂和电子阱掺杂剂。另一方面，包含在第二发光层24中的第三发光掺杂剂被定义为电子阱掺杂剂。然后，如图3所示，包含在第一发光层23中的第一发光掺杂剂（绿掺杂剂）的发光区41存在于第一发光层23和空穴传输层22之间的界面附近。此外，包含在第一发光层23中的第二发光掺杂剂（红掺杂剂）的发光区42存在于第一发光层23和第二发光层24之间的界面附近。另一方面，包含在第二发光层24中的第三发光掺杂剂（蓝掺杂剂）的发光区43存在于第二发光层24和电子传输层25之间的界面附近。

注意，在图3的实施例中，第三发光掺杂剂不限制于电子阱掺杂剂。具体地，当关于红光和绿光满足光学干涉中的光学相长条件时，通过使用空穴阱掺杂剂作为第三发光掺杂剂，可以将第三发光掺杂剂的发光区放置在第二发光层24和第一发光层23之间的界面附近。

然后，考虑图3所示的相应的颜色的发光区（41到43），空穴传输层22、第一发光层23和第二发光层24的相应的厚度被适当地设置。

现在，描述本发明的显示单元的构成构件。对于用在本发明中的基底11不存在特定的限制，但是使用金属、陶瓷、玻璃、石英、硅等。此外，也可以使用柔性衬底，其使用诸如塑料片之类的柔性片。

驱动电路12驱动有机发光装置20发光。在本发明中，对于驱动电路12的构成材料不存在特定的限制。

提供中间层绝缘层13（15、16）以用于将驱动电路12与布线14电分离、将布线14与布线14电分离、将驱动电路12与第一电极21电分离、并且将布线14与第一电极21电分离。中间层绝缘层13（15、16）由例如诸如二氧化硅（SiO₂）之类的无机绝缘材料形成。

布线14是被提供以便提供信号和电力的构件并且由例如诸如铝（Al）之类的导电材料形成。

设置平坦化层17以用于填充在设置驱动电路12和布线14时产生的不均匀并且平坦化衬底10。用于平坦化层17的构成材料的示例包括诸如聚酰亚胺之类的有机绝缘材料和诸如二氧化硅（SiO₂）之类的无机绝缘材料。

作为下电极的第一电极21仅需要具有作为阳极的功能和反射从发光层输出的发射光的功能，并且用于第一电极21的构成材料没有特别限制。用于第一电极21的构成材料的示例包括诸如铝（Al）和银（Ag）之类的纯金属、诸如通过组合多种纯金属获得的合金之类的反射性金属材料、和层叠具有不同折射率的多种无机材料的介电反射镜。优选地使用具有高反射率的材料作为用于第一电极21的构成材料，因为可以增强光提取效率。

用在空穴传输层22、第一发光层23、第二发光层24或电子传输层25中的有机化合物可以是低分子材料或高分子材料。可替换地，低分子材料和高分子材料两者可以用来形成所述层。

用在第一发光层23和第二发光层24中的发光材料的示例包括荧光发射材料和磷光发射材料。但是，发光材料不特别限制于此。如果需要的话，可以使用公知的材料。在本发明中，两种发光掺杂剂包含在第一发光层23中，并且一种发光掺杂剂包含在第二发光层24中。但是，已知的掺杂剂也可以被用作发光掺杂剂。

用于电子注入层26的构成材料的示例包括通常广泛使用的电子注入材料，诸如氟化锂、碱金属和碱土金属。此外，碱金属、碱土金属或其化合物可以以%0.1到%几十的量包含在电子传输有机化合物材料中以获得电子注入层。此时，优选的是电子注入层26的厚度被设置为大约10到100nm，因为可以减轻后面形成的第二电极27、密封层31和滤色器（33R、33G、33B）的层或膜形成损坏。

在本发明的显示单元中，构成有机化合物层的每个层通常通过真空沉积、电离沉积、溅射、等离子、或通过在合适的溶剂中溶解有机化合物以通过已知的涂覆方法（例如，旋涂、浸涂、铸模或喷墨方法）涂覆它来形成。

作为上电极的第二电极27具有作为阴极的功能。用于第二电极27的构成材料的示例包括透明的金属氧化物导电膜，具体地氧化铟和氧化锡的化合物膜（ITO）和氧化铟和氧化锌的化合物（IZO）。在使用由透明的金属氧化物构成的导电膜用于第二电极27的情况下，厚度被设置为10nm或更多且100nm或更小，更优选地，30nm或更多且300nm或更小。此设置是优选的，因为可以满足电极的片电阻的降低和高光学透射率二者。优选的是，提供第二电极27作为对于在显示单元上提供的有机发光装置是连续的层。

上述“透明”是指相对于可见光，70%到100%的透射率，更具体地0.05或更小的消光系数k，优选地0.01或更小。优选的是，从抑制发射光的消光同时使得第二电极27用作透明的导电层的观点，消光系数尽可能小。

此外，也可以使用半透明的金属薄膜代替透明的金属氧化物导电膜。在这种情况下，具体地，使用诸如银、铝、镁和钙之类的纯金属或通过组合多种纯金属获得的合金。具体地，从电子注入性质和发射光的反射率的观点，由银和镁形成的合金（银镁）是优选的。此外，当使用半透明的金属薄膜时，其厚度被设置为大约2nm到50nm。当厚度被设置为2nm或更多且50nm或更小时，发射光的一部分穿过该膜，从光提取效率的观点，这是优选的。

提供密封层31以用于密封和保护有机发光装置20。用于密封层31的构成材料的示例包括诸如二氧化硅（SiO₂）和氮化硅（SiN）之类的光透明的无机材料。

提供构成颜色转换构件的滤色器衬底32和滤色器（33R、33G、33B）以用于将从第一发光层23或第二发光层24发射的光调制为三原色（红、绿和蓝）中的任何一个并向外部输出调制光。这里，滤色器（33R、33G、33B）是例如在树脂中混合期望的颜色（红、绿或蓝）的颜料的构件。此外，在与有机发光装置，换言之第一电极对应的位置处提供相应的颜色的滤色器（33R、33G、33B）。

在本发明中，虽然例如如图1的显示单元1所示使用三种滤色器，但是滤色器的种类的数目不局限于三，并且如果需要的话，可以减小到两种或增大到四种或更多种。

本发明的显示单元可以应用于各种用途，诸如照明、电子设备的显示器和显示单元的背光。电子设备的显示器的示例包括电视接收机和个人计算机的显示器、成像单元的后显示器部分、移动电话的显示器部分和便携式游戏机的显示器部分。应用的其它示例包括便携式音乐播放器的显示器部分、个人数字助理（PDA）的显示器部分和汽车导航系统的显示器部分。

示例

现在通过示例详细描述本发明。注意，本发明不被这里的示例限制。

示例1

图1所示的显示单元通过以下方法生产。注意，在此示例中，第二发光层和第一发光层按照此顺序从衬底10侧形成。

驱动电路12被形成在硅衬底（基底11）上，并且此后二氧化硅（SiO₂）被形成在基底11和驱动电路12上以形成中间层绝缘层13。此时，中间层绝缘层13的厚度被设置为300nm。

接着，铝合金（AlNd）通过溅射被形成在中间层绝缘层13上以形成AlNd膜。此时，AlNd膜的厚度被设置为60nm。然后，通过使用光刻法进行图案化来将AlNd膜图案化为期望的形状以在绿像素2G和蓝像素2B中的预定区域中形成布线14。

接着，二氧化硅（SiO₂）被形成在中间层绝缘层13和布线14上以形成中间层绝缘层15。此时，中间层绝缘层15的厚度被设置为300nm。然后，铝合金（AlNd）通过溅射被形成在中间层绝缘层13上以形成AlNd膜。此时，AlNd膜的厚度被设置为60nm。然后，通过使用光刻法进行图案化来将AlNd膜图案化为期望的形状以在蓝像素2B中的预定区域中形成布线14。

接着，二氧化硅（SiO₂）被形成在中间层绝缘层15和布线14上以形成中间层绝缘层16。此时，中间层绝缘层16的厚度被设置为300nm。然后，聚酰亚胺被形成在中间层绝缘层16上以形成平坦化层17。此时，平坦化层17的厚度被设置为500nm。接着，用于将驱动电路12电连接到第一电极21的接触孔18被形成在平坦化层17的预定区域中。通过上述处理生产的衬底10用于以下处理中。

接着，铝合金（AlNd）通过溅射被形成在衬底10上以形成AlNd膜。此时，AlNd膜的厚度被设置为60nm。然后，AlNd膜通过光刻法被图案化以便去掉除了与要被在像素（2R、2G和2B）中提供的有机发光装置对应的区域之外的区域以形成第一电极21（下电极）。第一电极21用作阳极。

接着，由以下公式表示的化合物（I）通过真空沉积形成，并且空穴传输层22被连续地形成在衬底10和第一电极21上。此时，空穴传输层22的厚度是63nm，在空穴传输层22的层形成期间的真空度是1×10^-4Pa，并且沉积速率是0.2nm/秒。

[化学式1]

化合物I

接着，包含呈现青色发射光的空穴阱掺杂材料的第二发光层24通过真空沉积在空穴传输层22上被形成为10nm的厚度。然后，包含呈现绿光发射的空穴阱掺杂材料和呈现红光发射的电子阱掺杂材料的第一发光层23通过真空沉积在第二发光层24上被形成为14nm的厚度。

然后，红菲绕啉（Bphen）通过真空沉积在第二发光层24上被形成为电子传输层13以形成电子传输层25。此时，电子传输层的厚度被设置为6nm，在沉积期间的真空度被设置为1×10^-4Pa，并且沉积速率被设置为0.2nm/秒。

接着，Bphen和Cs₂Co₃通过真空沉积被共同沉积（重量比：[Bphen]：[Cs₂Co₃]=90:10）在电子传输层25上以形成电子注入层26。这里，电子注入层26的厚度被设置为15nm，在沉积期间的真空度被设置为3×10^-4Pa，并且沉积速率被设置为0.2nm/秒。表4示出了发光像素中的相应的颜色的光束的谐振波长和表达式（1）中的m的值。

表4

接着，在其上形成有电子注入层26的衬底被移动到真空中的溅射设备，并且ITO通过溅射被形成在电子注入层26上以形成第二电极27。此时，第二电极27的厚度被设置为33nm。

在那之后，结果的衬底类似地被移动到真空中的另一个CVD设备，并且氮化硅膜被形成为密封层31。此时，密封层31的厚度被设置为2,000nm。

然后，由丙烯酸树脂构成的薄膜被形成为500nm的厚度，并且红、绿和蓝滤色器（33R、33G、33B）被制造在与相应的发光像素对应的区域中。相应的滤色器（33R、33G、33B）的厚度是2μm。图4是示出了这样制造的相应的滤色器（33R、33G、33B）的光谱特性的图。在那之后，由透明的丙烯酸树脂构成的薄膜在滤色器（33R、33G、33B）上被形成为500nm的厚度。因此，制造了具有滤色器（33R、33G、33B）的滤色器衬底32。通过使得从有机发光装置发射的光穿过滤色器，从每个像素输出红色、绿色和蓝色中的任何一个的光。

通过上述处理获得显示单元。

这样制造的有机发光装置在m=1时满足每个颜色（450nm、520nm、620nm）的光学相长条件，如表1所示。

示例2

显示单元通过与示例1的显示单元相同的方法制造，除了在示例1的显示单元中第一发光层24的厚度被设置为48nm之外。表5示出了在示例2中在构成制造的显示单元的相应的颜色的发光像素中的谐振波长和表达式（1）中的m的值。

表5

谐振波长

可以理解，从表4，在示例2的显示设备中，在450nm和520nm的谐振波长处，m是1，由此在蓝和绿颜色中满足光学相长条件。但是，在620nm的谐振波长处，m是1.2，由此不能认为在红颜色中满足光学相长条件。具体地，在此示例中，在相应的颜色的发光像素的两个发射颜色（蓝色和绿色）中满足光学相长条件。

对照示例1

显示单元通过与示例1的显示单元相同的方法制造，除了在示例1的显示单元中，空穴传输层22的厚度被设置为88nm、第一发光层23的厚度被设置为14nm并且第二发光层24的厚度被设置为19nm之外。表6示出了在此对照示例中在构成制造的显示单元的相应的颜色的发光像素中的谐振波长和表达式（1）中的m的值。

表6

可以理解，从表5，在此对照示例的显示单元中，在450nm、520nm和620nm的谐振波长处，m是1.2。因此，不能认为在任何发射颜色中满足光学相长条件。具体地，有机发光装置呈现的三种发射颜色中没有一个被设置在相长条件下。

对于颜色再现范围（NTSC比）、功耗和视角特征，估计在示例1和2以及对照示例1中制造的显示单元。表7示出了结果。

表7

*在示例1的显示单元被设置为100的情况下的相对值

从表7可以理解，与其中没有在任何发射颜色中设置光学相长条件的对照示例1的显示单元相比，本发明的显示单元具有宽的颜色再现范围和低的功耗。

此外，从表7得到以下结果。具体地，与其中在两种或三种发射颜色中满足颜色相长条件的示例2的显示单元相比，其中在所有发射颜色中满足光学相长条件的示例1的显示单元具有更令人满意的发射特性（颜色再现范围、功耗）。

虽然已经参考示范性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不局限于公开的示范性实施例。以下权利要求书的范围与最宽的解释一致以便涵盖所有这样的修改、等效结构和功能。

Claims (13)

1.一种显示单元，包括在衬底上的多个有机发光装置，

其中所述有机发光装置中的每一个包括第一电极、第二电极和夹在所述第一电极和所述第二电极之间并且至少包括第一发光层和第二发光层的有机化合物层，

其中所述第一发光层包含用于发射第一颜色的光的第一发光掺杂剂和用于发射不同于所述第一颜色的第二颜色的光的第二发光掺杂剂，并且所述第一颜色的光的发光位置在厚度方向上不同于所述第二颜色的光的发光位置，

其中所述第二发光层包含用于发射不同于所述第一颜色和第二颜色的第三颜色的光的第三发光掺杂剂，

其中所述第三发光掺杂剂在发射颜色和发光谱方面不同于所述第一发光掺杂剂和所述第二发光掺杂剂，以及

其中从所述第一电极到所述发光位置的光学长度满足关于所述第一颜色、所述第二颜色和所述第三颜色中的至少两种颜色的光束的谐振条件。

2.根据权利要求1所述的显示单元，其中从第一电极到第一颜色、第二颜色和第三颜色中的每一个颜色的光的发光位置的光学长度满足关于所述第一颜色、第二颜色和第三颜色的光束的谐振条件。

3.根据权利要求1所述的显示单元，进一步包括在所述有机发光装置上设置的光转换构件。

4.根据权利要求1所述的显示单元，其中所述第一发光掺杂剂包括电子阱掺杂剂，并且所述第二发光掺杂剂包括空穴阱掺杂剂。

5.根据权利要求4所述的显示单元，其中所述第三发光掺杂剂包括空穴阱掺杂剂。

6.根据权利要求4所述的显示单元，其中所述第三发光掺杂剂包括电子阱掺杂剂。

7.根据权利要求5所述的显示单元，

其中所述有机发光装置中的每一个具有其中所述第一电极、空穴传输层、所述第二发光层、所述第一发光层、电子传输层和所述第二电极按照此顺序从所述衬底侧被层叠的结构，所述第一颜色是红色，所述第二颜色是绿色，并且所述第三颜色是蓝色，

其中从所述第一发光层和第二发光层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第二颜色的光的谐振条件，以及

其中从所述第二发光层和空穴传输层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第三颜色的光的谐振条件。

8.根据权利要求7所述的显示单元，其中从所述第一发光层和电子传输层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第一颜色的光的谐振条件。

9.根据权利要求6所述的显示单元，

其中所述有机发光装置中的每一个具有其中所述第一电极、空穴传输层、所述第一发光层、所述第二发光层、电子传输层和所述第二电极按照此顺序从衬底侧被层叠的结构，所述第一颜色是红色，所述第二颜色是绿色，并且所述第三颜色是蓝色，

其中从所述第一发光层和空穴传输层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第二颜色的光的谐振条件，以及

其中从所述第二发光层和电子传输层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第三颜色的光的谐振条件。

10.根据权利要求9所述的显示单元，其中从所述第一发光层和第二发光层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第一颜色的光的谐振条件。

11.一种显示单元，包括在衬底上的多个有机发光装置，

其中所述有机发光装置中的每一个具有其中第一电极、空穴传输层、第二发光层、第一发光层、电子传输层和第二电极按照此顺序从衬底侧被层叠的结构，

其中所述第一发光层包含用于发射第一颜色的光的第一发光掺杂剂和用于发射不同于所述第一颜色的第二颜色的光的第二发光掺杂剂，

其中所述第二发光层包含用于发射不同于所述第一颜色和第二颜色的第三颜色的光的第三发光掺杂剂，

其中所述第一发光掺杂剂包括电子阱掺杂剂，并且所述第二发光掺杂剂和第三发光掺杂剂包括空穴阱掺杂剂，

其中从所述第一发光层和第二发光层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第二颜色的光的谐振条件，以及

其中从所述第二发光层和空穴传输层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第三颜色的光的谐振条件。

12.根据权利要求11所述的显示单元，其中从所述第一发光层和电子传输层之间的界面到所述第一电极的反射表面的光学长度满足关于所述第一颜色的光的谐振条件。

13.根据权利要求12所述的显示单元，其中所述第一颜色是红色，所述第二颜色是绿色，并且所述第三颜色是蓝色。

Images