CN103545449A - 有机发光二极管、包含其的显示面板及显示设备 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光二极管、包含其的显示面板及显示设备,其中有机发光二极管,包括:一光学反射层;一共振腔增厚层,设于光学反射层上;一第一电极,设于共振腔增厚层上,共振腔增厚层设于光学反射层及第一电极间;一有机材料层,设于第一电极上;以及一第二电极,设于有机材料层上,有机材料层设于第一电极及第二电极间。
Description
技术领域
本发明是关于一种有机发光二极管、包含其的显示面板及显示设备,尤其指一种适用于白光有机发光二极管、包含其的显示面板及显示设备。
背景技术
有机发光二极管(OLED)具有:重量轻、厚度薄、亮度高、反应速度快、视角大、不需要背光源、制造成本低、及可弯曲等优势,而极具潜力可应用于各种光电装置的显示面板上,如手机面板、汽车面板、MP3面板上等。
有机发光二极管可依照其发光颜色而区分成红光有机发光二极管、蓝光有机发光二极管、绿光有机发光二极管及白光有机发光二极管。于白光有机发光二极管中,是由合并使用多种可发出不同颜色的荧光材料或磷光材料,以使其发出白光。常见的白光有机发光二极管系为串联式有机发光二极管(tandem OLED),是将多个发光组件通过连接层相互串联堆叠而成,且串联式有机发光二极管具有较高的发光效率及亮度。
公知有机发光组件的光学等效厚度约与破坏性干涉或建设性干涉的波长距离约略相同,故公知结构的有机发光二极管的共振腔,容易产生加强某一原色而削弱某一原色的问题。再者,即便设计出能使建设性干涉恰符合白光三原色的有机发光二极管,在大视角时,仍会发生共振波长有蓝位移现象,而使颜色偏移。且发光层至电极过近,故发光层所发出的光的部分能量会耦合进入表面等离子体态而无法发光,进而造成出光效率降低。
因此,目前极需发展一种有机发光二极管,其视角色偏的情形较低,且具有较高的出光效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机发光二极管、包含有机发光二极管的显示面板及显示设备,能改善视角色偏与光色,并提升出光效率。
为实现上述目的,本发明提供的有机发光二极管,包括:
一光学反射层;
一共振腔增厚层,设于该光学反射层上;
一第一电极,设于该共振腔增厚层上,该共振腔增厚层设于该光学反射层及该第一电极间;
一有机材料层,设于该第一电极上;以及
一第二电极,设于该有机材料层上,该有机材料层设于该第一电极及该第二电极间。
所述的有机发光二极管,其中,该共振腔增厚层的厚度为500nm至10μm之间。
所述的有机发光二极管,其中,该共振腔增厚层的折射率为1.0或以上。
所述的有机发光二极管,其中,该共振腔增厚层为一平坦层、一填充层或一空气层。
所述的有机发光二极管,其中,该光学反射层为一金属层,且该金属层的材料为铝、铝合金、银或银合金。
所述的有机发光二极管,其中,该有机材料层包含:复数发光单元及复数连接层,且相邻的该些发光单元间设有一连接层。
所述的有机发光二极管,其中,每一该些发光单元分别包括:一电子传输层、一发光层及一空穴传输层,其中该发光层设于该电子传输层及该空穴传输层间。
所述的有机发光二极管,其中,该透明电极为一ITO电极、一IZO电极或一TCO电极。
所述的有机发光二极管,其中,该半透明电极为一金属薄膜电极。
本发明提供的有机发光二极管显示面板,包括:
一透光基板;以及
复数有机发光二极管,其中每一该些有机发光二极管包括:
一光学反射层;
一共振腔增厚层,设于该光学反射层上;
一第一电极,设于该共振腔增厚层上,该共振腔增厚层设于该光学反射层及该第一电极间;
一有机材料层,设于该第一电极上;以及
一第二电极,设于该有机材料层上,该有机材料层设于该第一电极及该第二电极间;
其中,该些有机发光二极管几以该第一电极的一侧、或该第二电极的一侧设于该透光基板上。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该共振腔增厚层的厚度为500nm至10μm。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该共振腔增厚层的折射率为1.0或以上。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该共振腔增厚层为一平坦层、一填充层或一空气层。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该光学反射层为一金属层,且该金属层的材料为铝、铝合金、银或银合金。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该有机材料层包含:复数发光单元及复数连接层,且相邻的该些发光单元间设有一连接层。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,每一该些发光单元分别包括:一电子传输层、一发光层及一空穴传输层,其中该发光层设于该电子传输层及该空穴传输层间。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该透明电极为一ITO电极、一IZO电极或一TCO电极。
所述的有机发光二极管显示面板,其中,该半透明电极为一金属薄膜电极。
本发明提供的有机发光二极管显示设备,包括:
一有机发光二极管显示面板,包括:
一透光基板;以及
复数有机发光二极管,其中每一该些有机发光二极管包括:
一光学反射层;
一共振腔增厚层,设于该光学反射层上;
一第一电极,设于该共振腔增厚层上,该共振腔增厚层设于该光学反射层及该第一电极间;
一有机材料层,设于该第一电极上;以及
一第二电极,设于该有机材料层上,该有机材料层设于该第一电极及该第二电极间;
其中,该些有机发光二极管是以该第一电极的一侧、或该第二电极的一侧设于该透光基板上。
本发明由上述技术方案确实能达到改善视角色偏与光色,并提升出光效率的目的。
附图说明
图1是本发明实施例1的有机发光二极管的剖面示意图。
图2是本发明实施例2的有机发光二极管的剖面示意图。
图3是本发明实施例3的有机发光二极管显示面板的剖面示意图。
图4是本发明实施例4的有机发光二极管显示面板的剖面示意图。
图5是本发明实施例4的有机发光二极管的剖面示意图。
图6是本发明实施例6的有机发光二极管显示设备示意图。
附图中主要组件符号说明:
2有机发光二极管;21光学反射层;22共振腔增厚层;23第一电极;24第一发光单元;241第一电子传输层;242第一发光层;243第一空穴传输层;25连接层;26第二发光单元;261第二电子传输层;262第二发光层;263第二空穴传输层;27第三发光单元;271第三电子传输层;272第三发光层;273第三空穴传输层;28第二电极;281金属薄膜电极;282透明电极;29保护层;31透光基板;32基板;33偏光组件;34密封组件;351间隔组件;352彩色滤光组件;36共振腔增厚层;L1、L3距离;L2厚度;7显示设备。
具体实施方式
本发明的有机发光二极管,包括:一光学反射层、一共振腔增厚层、一第一电极、一有机材料层及一第二电极。其中,共振腔增厚层设于光学反射层上;第一电极设于共振腔增厚层上,且共振腔增厚层设于光学反射层及第一电极间;有机材料层设于第一电极上;而第二电极则设于有机材料层上,且有机材料层设于第一电极及第二电极间。此外,第一电极与第二电极则分别为一透明电极、一半透明电极或其组合。
于本发明的有机发光二极管中,无论是上发光或是下发光的发光二极管,其出光面均为第二电极侧。
相较于公知至少一电极为金属电极的有机发光二极管,本发明的有机发光二极管所选用的第一电极与第二电极均分别为具有透光度的透明电极、半透明电极或其组合,故可减少不同视角下有颜色偏离的缺点。同时,本发明的有机发光二极管还设有一光学反射层及一共振腔增厚层。通过共振腔增厚层的设置,可增加有机材料层至光学反射层的距离,以降低有机发光层所发出的光的能量耦合进入表面等离子体态,进而提升出光效率;且共振腔增厚层亦可增加光学等效厚度。公知有机发光组件的光学等效厚度约在100nm至300nm之间,其与破坏性干涉或建设性干涉的波长距离约略相同。此外,目前已知红绿蓝三原色彼此之间的波长差值亦在100nm,故公知结构的有机发光二极管的共振腔,容易产生加强某一原色而削弱某一原色的问题。再者,即便设计出能使建设性干涉恰符合白光三原色的有机发光二极管,在大视角时,仍会发生共振波长有蓝位移现象,而使颜色偏移。因此,本发明的有机发光二极管可利用共振腔增厚层,使得光学等效厚度大幅增厚,例如约在1至3μm之间;据此,破坏性干涉或建设性干涉的波长距离可远小于红绿蓝三原色彼此之间的波长差值,进而可密集且均匀的加强整体出光的峰值,改善侧看色偏现象,亦可放宽光学设计及制程适用范围条件。
于本发明的有机发光二极管中,共振腔增厚层可为一平坦层、一填充层或一空气层。在此,共振腔增厚层的材料并无特殊限制,只要其具有足够的透光度且折射率为1.0或以上即可。
当有机发光二极管为一上发光有机发光二极管时,共振腔增厚层可为一平坦层。此时,共振腔增厚层的厚度可介于500nm至10μm之间,且较佳为1-5μm;且其折射率可为1.0或以上,较佳为1.0-2.0,更佳为1.3-2.0,且最佳为1.5-2.0。此外,此有机发光二极管的第二电极上可还设有一保护层。
当有机发光二极管为一下发光有机发光二极管时,第一电极与共振腔增厚层间可还设有一保护层,且共振腔增厚层可为一空气层、一填充层、或一平坦层,甚至可将保护层加厚以同时作为一共振腔增厚层。当共振腔增厚层为一空气层时,其折射率则为1.0,且其厚度较佳为1-10μm。而当共振腔增厚层为填充层、平坦层或加厚的保护层时,其折射率可为1.0或以上,较佳为1.0-2.0,更佳为1.3-2.0,且最佳为1.5-2.0;且其厚度可介于500nm至10μm之间,且较佳为1-5μm。
前述的平坦层材料可为本技术领域常用的平坦层材料,可使用有机或无机绝缘材料。有机绝缘材料的例子包括:聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、亚克力(PMMA)、聚酰亚胺(PI);而无机绝缘材料的例子包括:如氧化铝、氧化硅的氧化物,或如氮化硅的氮化物。
于本发明的有机发光二极管中,光学反射层可为一具有良好反射性的金属层,且其材料如铝、铝合金、银、或银合金。此外,本发明的有机发光二极管所使用的透明电极可为本技术领域常用的透明电极,如ITO电极、IZO电极、或TCO电极。再者,本发明的有机发光二极管所使用的半透明电极可为本技术领域常用的一金属薄膜电极,如镁银合金薄膜电极、金薄膜电极、铂薄膜电极、铝薄膜电极等。此外,若需要,本发明的有机发光二极管的第一电极或第二电极的至少一种,可选用透明电极与半透明电极的复合电极,如:TCO电极与铂薄膜电极的复合电极。
于本发明的有机发光二极管中,有机材料层可包含:复数发光单元,且选择性的包含复数连接层,以形成串联式有机发光二极管结构。当有机材料层包含有连接层时,一连接层设于相邻的发光单元间,其中,连接层的材料可为本技术领域常用的n型连接材料或p型连接材料,如:Alq3:Li、MoO3等。此外,每一发光单元可分别包括:一电子传输/注入层、一发光层、及一空穴传输/注入层,其中发光层设于电子传输/注入层及空穴传输层/注入间。在此,发光层除了可选用高发光效率的磷光材料外,因共振腔增厚层的设置,故本发明的有机发光二极管亦可选用发光效率较低的荧光材料。
再者,本发明的有机发光二极管并不限定于白光有机发光二极管,可依照需求,而制做成红光、蓝光、或绿光的有机发光二极管。
此外,本发明还提供一种包含上述有机发光二极管的有机发光二极管显示面板,包括:一透光基板、以及复数前述的有机发光二极管。其中,有机发光二极管是以第一电极的一侧、或第二电极的一侧设于透光基板上。其中,透光基板可为一塑料基板或一玻璃基板。
此外,本发明还提供一种包含上述有机发光二极管显示面板的有机发光二极管显示设备。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可由其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
实施例1
图1为本实施例的有机发光二极管的剖面示意图。如图1所示,本实施例的有机发光二极管2包括:一光学反射层21、一共振腔增厚层22、一第一电极23、一第一发光单元24、一第二发光单元26及一第二电极28。其中,共振腔增厚层22设于光学反射层21上;第一电极23设于共振腔增厚层22上,且共振腔增厚层22设于光学反射层21及第一电极23间;第一发光单元24与第二发光单元26依序层迭于第一电极23上并设于第一电极23与第二电极28间,且第一发光单元24与第二发光单元26间设有一连接层25;而,第二电极28则设于第二发光单元26。此外,于第二电极28上则还层迭有一保护层29。
于本实施例中,第一发光单元24包括一第一电子传输层241、一第一发光层242及一第一空穴传输层243,其中第一发光层242设于第一电子传输层241与第一空穴传输层243间;而第二发光单元26则包括一第二电子传输层261、一第二发光层262及一第二空穴传输层263,其中第二发光层262设于第二电子传输层261与第二空穴传输层263间。
此外,本实施例的光学反射层21为一金属层,且该金属层的材料为银;第一电极23为一透明电极,且透明电极的材料为ITO;第二电极28则为一透明电极282与金属薄膜电极281(半透明电极)所组成的复合电极,透明电极282的材料为ITO,而金属薄膜电极281的材料为镁银合金。于其他实施例中,第二电极28亦可为单层电极,可为一透明电极或为一半透明电极。
再者,本实施例的共振腔增厚层22为一平坦层,其厚度L2可介于500nm至10μm之间,且较佳为1-5μm,且折射率约为1.5;由此共振腔增厚层22的设置,可增加第一发光层242与光学反射层21的共振腔距离,由此可使第一发光层242所发出的光的能量耦合降低,而提升出光效率。
于本实施例中,第一发光层242的材料为可发出黄光的磷光材料,而第二发光层262的材料为可发出蓝光的磷光材料;由第一发光层242的黄光与第二发光层262的蓝光混光后,则可发出白光。同时,本实施例所提供的有机发光二极管2为一上发光有机发光二极管,如图1的箭号所示。
实施例2
图2为本实施例的有机发光二极管的剖面示意图。如图2所示,本实施例的有机发光二极管的结构与实施例1相同,除了下述不同点。
本实施例的有机发光二极管包括三个发光单元,除了实施例1的第一发光单元24与第二发光单元26外,还包括一第三发光单元27。其中,第三发光单元27包括一第三电子传输层271、一第三发光层272及一第三空穴传输层273,其中第三发光层272设于第三电子传输层271与第三空穴传输层273间;且第三发光单元27与第二发光单元26间还设有另一连接层25。
此外,本实施例的有机发光二极管的第二电极28与第一电极23均为透明电极,且为TCO电极。因此,相较于实施例1的由透明电极与金属薄膜电极所组成的复合电极的第二电极,本实施例的两电极均为非金属电极,故更可降低干涉效应,而于不同视角下颜色偏移的情形可更大幅降低。
再者,于本实施例的有机发光二极管中,第一发光层242的材料为可发出红光的荧光材料,第二发光层262的材料为可发出绿光的荧光材料,且第三发光层272的材料为可发出蓝光的荧光材料;由第一发光层242的红光、与第二发光层262的绿光及第三发光层272的蓝光混光后,则可发出白光。
以往结构的有机发光二极管,因难以同时维持三色发光层其发光效率并解决视角色偏的问题,故不易做出具有三色发光层的有机发光二极管。反观本实施例的有机发光二极管,因设有一平坦层作为一共振腔增厚层22且第一电极23与第二电极28均非金属电极,除了可降低破坏性干涉的影响,更可展现较佳的出光效率。因此,除了可用磷光材料作为发光材料外,本实施例更可使用荧光材料,特别是寿命较佳的绿光荧光材料制备有机发光二极管。
实施例3
图3为本实施例的有机发光二极管显示面板的剖面示意图。如图3所示,本实施例的有机发光二极管显示面板包括:一基板32;及一有机发光二极管2,设于该基板32上。
于本实施例中,有机发光二极管2可为实施例1或实施例2所述的发光二极管,故在此不再赘述。实施例1或实施例2所述的有机发光二极管均为上发光的有机发光二极管,在此是以非出光面的一侧,即以第一电极及光学反射层的一侧设于基板32上。再者,本实施例的有机发光二极管显示面板还包括:一透光基板31、复数间隔组件351、复数彩色滤光组件352、及密封组件34。其中,间隔组件351设置在两相邻的彩色滤光组件352间,以防止通过彩色滤光组件352所发出的光相互干扰;而有机发光二极管2则设置在透光基板31与基板32间,并以密封组件34加以密封。在此,所谓的间隔组件351可为公知常用的黑色矩阵。
此外,于有机发光二极管显示面板的出光面的一侧,即相对于设置间隔组件351及彩色滤光组件352的透光基板31的另一侧,可选择性的设有一偏光组件33,以降低环境光反射并增加对比度。然而,本实施例的有机发光二极管显示面板亦可无须设置此偏光组件33。
实施例4
本实施例揭示一下发光的有机发光二极管及包含其的显示面板,其中图4为本实施例的有机发光二极管显示面板的剖面示意图,而图5为本实施例的有机发光二极管的剖面示意图。
如图4所示,本实施例的有机发光二极管显示面板系与实施例3相同,除了有机发光二极管2为一下发光有机发光二极管,且基板32上设有一光学反射层21,而光学反射层21与有机发光二极管2间的空间则作为一共振腔增厚层36。
如图5所示,本实施例的有机发光二极管2的结构与实施例1相同,除了下述不同点。
本实施例的有机发光二极管2与实施例1的有机发光二极管配置是上下相反,故本实施例的有机发光二极管2为一下发光有机发光二极管。此外,本实施例的有机发光二极管的第二电极28与第一电极23均为透明电极。同时,保护层29设于第一电极23上。再者,本实施例有机发光二极管是直接以空气层作为一共振腔增厚层36,且光学反射层21与保护层29间的距离L3可介于500nm至10μm之间,且较佳为1-5μm。
此外,请同时参阅图4及图5,本实施例的有机发光二极管2为一下发光有机发光二极管,其是以出光面的一侧,即第二电极28的一侧设于透光基板31上。此外,于发光二极管2与透光基板31间,还设置有间隔组件351及彩色滤光组件352。
实施例5
本实施例的有机发光二极管及包含其的显示面板的结构与实施例1相同,除了将保护层加厚至介于500nm至10μm之间,且较佳为1-5μm。以同时作为一保护层及一共振腔增厚层。
实施例6
图6为本实施例的有机发光二极管显示设备示意图,其中本实施例的有机发光二极管显示设备7系包括前述的有机发光二极管显示面板。
于其他实施例中,本发明的有机发光二极管显示设备亦可用于其他显示设备中,如手机或者是平板显示器。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已,本发明所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准,而非仅限于上述实施例。
Claims (19)
1.一种有机发光二极管,包括:
一光学反射层;
一共振腔增厚层,设于该光学反射层上;
一第一电极,设于该共振腔增厚层上,该共振腔增厚层设于该光学反射层及该第一电极间;
一有机材料层,设于该第一电极上;以及
一第二电极,设于该有机材料层上,该有机材料层设于该第一电极及该第二电极间。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该共振腔增厚层的厚度为500nm至10μm之间。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该共振腔增厚层的折射率为1.0或以上。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该共振腔增厚层为一平坦层、一填充层或一空气层。
5.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该光学反射层为一金属层,且该金属层的材料为铝、铝合金、银或银合金。
6.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该有机材料层包含:复数发光单元及复数连接层,且相邻的该些发光单元间设有一连接层。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,每一该些发光单元分别包括:一电子传输层、一发光层及一空穴传输层,其中该发光层设于该电子传输层及该空穴传输层间。
8.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该透明电极为一ITO电极、一IZO电极或一TCO电极。
9.如权利要求1所述的有机发光二极管,其中,该半透明电极为一金属薄膜电极。
10.一种有机发光二极管显示面板,包括:
一透光基板;以及
复数有机发光二极管,其中每一该些有机发光二极管包括:
一光学反射层;
一共振腔增厚层,设于该光学反射层上;
一第一电极,设于该共振腔增厚层上,该共振腔增厚层设于该光学反射层及该第一电极间;
一有机材料层,设于该第一电极上;以及
一第二电极,设于该有机材料层上,该有机材料层设于该第一电极及该第二电极间;
其中,该些有机发光二极管几以该第一电极的一侧、或该第二电极的一侧设于该透光基板上。
11.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该共振腔增厚层的厚度为500nm至10μm。
12.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该共振腔增厚层的折射率为1.0或以上。
13.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该共振腔增厚层为一平坦层、一填充层或一空气层。
14.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该光学反射层为一金属层,且该金属层的材料为铝、铝合金、银或银合金。
15.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该有机材料层包含:复数发光单元及复数连接层,且相邻的该些发光单元间设有一连接层。
16.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,每一该些发光单元分别包括:一电子传输层、一发光层及一空穴传输层,其中该发光层设于该电子传输层及该空穴传输层间。
17.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该透明电极为一ITO电极、一IZO电极或一TCO电极。
18.如权利要求10所述的有机发光二极管显示面板,其中,该半透明电极为一金属薄膜电极。
19.一种有机发光二极管显示设备,包括:
一有机发光二极管显示面板,包括:
一透光基板;以及
复数有机发光二极管,其中每一该些有机发光二极管包括:
一光学反射层;
一共振腔增厚层,设于该光学反射层上;
一第一电极,设于该共振腔增厚层上,该共振腔增厚层设于该光学反射层及该第一电极间;
一有机材料层,设于该第一电极上;以及
一第二电极,设于该有机材料层上,该有机材料层设于该第一电极及该第二电极间;
其中,该些有机发光二极管是以该第一电极的一侧、或该第二电极的一侧设于该透光基板上。
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