CN112670316A - 发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发光装置。该发光装置包括基材层以及设置于基材层的第一表面的像素隔离结构，像素隔离结构之间形成多个相互隔离的子像素区域，发光装置还包括：多个发光单元，一一设置于子像素区域中，用于发出不同波长的光，发光单元为电致发光器件，各发光单元的原始外量子效率具有差异；多个光提取结构，一一设置于至少部分子像素区域中，用于提高对应的发光单元的外量子效率，使得各发光单元的实际外量子效率差异减少。上述发光装置中通过将对应于不同发光单元的光提取结构差异化设置，能够对不同发光单元的外量子效率进行优化，使不同发光单元最终的外量子效率接近，实现同步老化，延长装置的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，具体而言，涉及一种发光装置。
背景技术
随着科学技术的发展，轻薄、响应速度快、色彩鲜艳的OLED(有机发光二极管)显示设备逐渐受到人们的关注，传统的LCD(液晶显示器)受到威胁，因此纷纷引入量子点(quantum dots)至传统的LCD的背光模组中以推出量子点电视，从而将显示设备的色域提升至OLED的水准。
然而，现有技术中OLED烧屏现象严重，本质上体现了装置寿命低的现状，尤其是蓝色子像素的衰减更快。
为了解决上述“针对蓝光效率低衰减快的现状”的技术问题，现有技术中普遍采用以下手段：
1、增大蓝色子像素面积：如一般将其面积设计成红绿子像素面积的1.5-2倍等，但延长使用寿命不太显著，原因在于RGB子像素的效率还是不够高，且受限于像素密度和算法渲染等要求，子像素的面积与排布改动空间不大，因此改善空间非常有限。
2、施加光提取结构提升装置效率，虽然RGB的效率都明显提升了，但由于其基本采用相同的光提取结构，对RGB有相近的提取倍率，因此反而加剧了三者效率的差距，老化不同步的趋势会更加明显，即蓝色子像素的衰减相对更快，色彩呈现会受到很大影响，因此，这种施加相同光提取结构的方式对产品使用寿命的提升也不高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种发光装置，以解决现有技术中发光装置寿命较短的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种发光装置，包括基材层以及设置于基材层的第一表面的像素隔离结构，像素隔离结构之间形成多个相互隔离的子像素区域，发光装置还包括：多个发光单元，一一设置于子像素区域中，用于发出不同波长的光，发光单元为电致发光器件，各发光单元的原始外量子效率具有差异；多个光提取结构，一一设置于至少部分子像素区域中，用于提高对应的发光单元的外量子效率，使得各发光单元的实际外量子效率差异减少。
进一步地，各发光单元的实际外量子效率差异在±15％以内。
进一步地，定义原始外量子效率最高的发光单元为第一发光单元，原始外量子效率最低的发光单元为第三发光单元，原始外量子效率介于第一发光单元和第三发光单元之间的发光单元为第二发光单元；多个发光单元和多个光提取结构一一对应，光提取结构对第一发光单元的外量子效率提升比为X1，光提取结构对第二发光单元的外量子效率提升比为X2，光提取结构对第三发光单元的外量子效率提升比为X3，X1、X2和X3不相等，定义
其中，n选自1～3中的任一个自然数，Q1为对应发光单元的原始外量子效率，Q2为对应发光单元的实际外量子效率。
进一步地，X3＞X2＞X1，优选地，X3≤3。
进一步地，光提取结构为具有散射粒子的光散射层，第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元对应的光散射层不同。
进一步地，光散射层中散射粒子的D50不同，优选在150～350nm范围之内，更优选在220～245nm范围之内。
进一步地，光散射层中散射粒子的D90不同，优选在150～350nm范围之内，更优选在220～245nm范围之内。
进一步地，各光提取结构中散射粒子的体积百分比、散射粒子的粒径以及散射粒子的折光指数均相同，定义与第一发光单元对应的光提取结构的厚度为H1，与第二发光单元对应的光提取结构的厚度为H2，与第三发光单元对应的光提取结构的厚度为H3，H1、H2和H3不相等。
进一步地，H1、H2和H3依次递增，优选H1≤300nm，H2≤500nm，H3≤1000nm；或H1、H2和H3依次递减，优选H1≥1500nm，H2≥1200nm，H3≥1000nm。
进一步地，发光装置还包括第一中间层，第一中间层设置于至少一个子像素区域中发光单元和光提取结构的之间；优选第一中间层的厚度为100nm～1μm，优选第一中间层的折光指数为1.65～2。
进一步地，发光装置还包括封装单元，封装单元用于封装发光单元，发光装置还包括第二中间层，第二中间层设置于至少一个子像素区域中光提取结构和封装单元的之间，优选第二中间层的厚度为20nm～150nm，优选第二中间层的折光指数为1.5～1.8。
进一步地，各光提取结构的厚度、各光提取结构中散射粒子的粒径以及散射粒子的折光指数均相同，定义与第一发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V1，与第二发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V2，与第三发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V3，V1、V2和V3不相等，优选V3＞V2＞V1。
进一步地，光提取结构的厚度为300～800nm中的任意值，散射粒子的体积百分比为50～95％；或光提取结构的厚度为800～1200nm中的任意值，散射粒子的体积百分比为35～50％；或光提取结构的厚度为1200～1800nm中的任意值，散射粒子的体积百分比为10～35％。
进一步地，各光提取结构的厚度、各光提取结构中散射粒子的体积百分比以及散射粒子的粒径均相同，定义与第一发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K1，与第二发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K2，与第三发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K3，K1、K2和K3不相等，优选K3＞K2＞K1，优选散射粒子的折光指数为2～2.6。
应用本发明的技术方案，提供了一种包括发光单元和光提取结构的发光装置，发光单元为多个，用于发出不同颜色的光，光提取结构为多个，一一设置于至少部分子像素区域中，用于提高对应的发光单元的外量子效率，使得各个发光单元实际的外量子效率差异减少。上述发光装置中通过将对应于不同发光单元的光提取结构差异化设置，能够对不同发光单元的外量子效率进行优化，使不同发光单元最终的外量子效率接近，实现同步老化，延长装置的使用寿命。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中OLED等发光装置烧屏现象严重，本质上体现了装置寿命低的现状，尤其是蓝色子像素的衰减更快。本申请的发明人针对上述问题进行研究，提出了一种发光装置，包括基材层以及设置于基材层的第一表面的像素隔离结构，像素隔离结构之间形成多个相互隔离的子像素区域，该发光装置还包括多个发光单元以及多个光提取结构，上述发光单元一一设置于子像素区域中，用于发出不同波长的光；上述各光提取结构一一设置于至少部分子像素区域中，用于提高对应的发光单元的外量子效率，使得各个发光单元实际的外量子效率差异减少。上述“至少部分”的意思是所有子像素区域中可以并非100％均设置光提取结构。
本发明的上述发光装置中通过将对应于不同发光单元的光提取结构差异化设置，能够对不同发光单元的外量子效率进行优化，使不同发光单元最终的外量子效率接近，实现同步老化，延长装置的使用寿命。
上述发光装置中的光提取结构设置于至少部分子像素区域中，具体地，上述发光单元可以包括由下至上顺序形成于子像素区域中的阴极层、电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极层，此时上述光提取结构可以设置于子像素区域中发光层的出光侧，也可以设置于非出光侧，如靠近阴极层(即反射电极)的一侧，用于提高发射电极的粗糙度，如造成一些波浪形的起伏，也能够起到提升器件的外量子效率的作用。
在一些实施例中，本发明的上述发光装置中，各个发光单元的实际外量子效率差异在±15％以内。
在一些实施例中，为了实现上述效果，定义原始外量子效率最高的发光单元为第一发光单元，原始外量子效率最低的发光单元为第三发光单元，原始外量子效率介于第一发光单元和第三发光单元之间的发光单元为第二发光单元；多个发光单元和多个光提取结构一一对应，光提取结构对第一发光单元的外量子效率提升比为X1，光提取结构对第二发光单元的外量子效率提升比为X2，光提取结构对第三发光单元的外量子效率提升比为X3，X1、X2、X3不相等，定义
其中，n选自1～3中的任一个自然数(即X1、X2、X3)，Q1为对应发光单元的原始外量子效率，Q2为对应发光单元的实际外量子效率。提升比指的是发光装置保持其他条件不变，仅增加设置光提取结构带来的外量子效率变化，其中X2和X1、或者X1可以为0。
在一些实施例中，更为优选地，X3＞X2＞X1，进一步优选地，X3≤3。
本发明的上述发光装置中通过将对应于三种不同波长光的光提取结构差异化设置，能够对原始外量子效率最低的发光单元的外量子效率进行优化，同时调节对原始外量子效率稍高的另两组发光单元的外量子效率的提升比例，使三者最终的外量子效率接近，实现同步老化，延长装置的使用寿命。
在一些实施例中，上述光提取结构对第三发光单元的外量子效率提升比X3最高，优选为1.5～3倍；上述光提取结构对第一发光单元的外量子效率提升比X1以及对第二发光单元的外量子效率提升比X2低于X3，优选地，对第一发光单元的外量子效率提升比X1小于等于2倍，对第二发光单元的外量子效率提升比X2为1～2.5倍(1倍是指实际外量子效率为200％的原始外量子效率)。通过将外量子效率提升比优化到上述范围内，能够通过光提取结构使第一发光单元(如发射红光)、第二发光单元(如发射绿光)和第三发光单元(如发射蓝光)具有接近或相同的实际外量子效率。
在一些实施例中，第一发光单元可以为发光装置中发射红光的发光单元，第二发光单元可以为发光装置中发射绿光的发光单元，第三发光单元可以为发光装置中发射蓝光的发光单元，通常情况下，发光装置中发射红光的第一发光单元、发射绿光的第二发光单元和发射蓝光的第三发光单元的原始外量子效率依次递减，但特殊情况下，彼此之间效率可能会比较接近或者反超。上述发光装置可以为RGB发光装置，也可以为RGBW发光装置，针对不同发光颜色的发光单元，设置有不同效率提取比例的光提取结构。
由于RGB发光装置中分别对应RGB的三种发光单元的原始外量子效率是依次降低，所以提升比例需要依次升高；但在某些非典型情况下，红色发光单元(可以为本发明中的第一发光单元)的原始外量子效率不那么高，那么光提取结构对于它的外量子效率提升比可能就要增加，甚至需要超过光提取结构对绿光发光单元(可以为本发明中的第三发光单元)的外量子效率提升。
在一些实施例中，为了利用光提取结构实现对发光单元外量子效率提升比的调节，上述光提取结构可以为具有散射粒子的光散射层，且第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元对应的光散射层不同。优选地，上述光散射层中散射粒子的D50在150～350nm范围之内，更优选在220～245nm范围之内；或者，优选地，上述光散射层中散射粒子的D90在150～350nm范围之内，更优选在220～245nm范围之内。
在一些实施例中，上述光提取结构中的散射粒子包括但不限于氧化锌、氧化铝、氧化锆、氧化钛等，形成上述光提取结构的原料还可以包括各类助剂、聚合物、可固化的胶等，上述原料的折光指数不同于散射粒子的折光指数，优选两者之间具有较大的折射指数差值。可以采用上述原料通过喷墨打印、丝网印刷、喷涂、狭缝涂布等工艺形成上述光提取结构。上述喷墨打印工艺可以利用打印材料的量来控制光提取结构的厚度；上述丝网印刷工艺可以利用screen开口的占比来实现印刷材料量的差异，进而得到厚度不同的光提取结构。
在一些实施例中，通过调节具有散射粒子的上述光提取结构的厚度，以实现对发光单元外量子效率提升比的调节，此时，保持各光提取结构中散射粒子的体积百分比相同、散射粒子的粒径相同以及散射粒子的折光指数相同，定义与第一发光单元对应的光提取结构的厚度为H1，与第二发光单元对应的光提取结构的厚度为H2，与第三发光单元对应的光提取结构的厚度为H3，H1、H2和H3不相等。
需要注意的是，本申请中所提到的体积百分比相同并非绝对相同，可以理解为各光提取结构中散射粒子的体积百分比可以存在±10％范围内的允许误差；同理，本申请中所提到的粒径相同和折光指数相同也并非绝对相同，各散射粒子的粒径可以存在±10％范围内的允许误差，各散射粒子的折光指数可以存在±10％范围内的允许误差。
在一些实施例中，为了保证各光提取结构中散射粒子的体积百分比相同，需要使各光提取结构内的散射粒子具有一样的分布，此时，在上述光提取结构的制备工艺中，需要保证形成各光提取结构的墨水中各原料具有相同的质量比，但需要注意的是，形成各光提取结构的墨水可以具有不同的固含量，例如形成各光提取结构的墨水包括A、B、C三种原料，可以采用A：B：C＝1:2:3且固含量为6wt％的墨水制备厚度为500nm的光提取结构，也可以采用A：B：C＝2:4:6且固含量为12wt％的墨水制备具有上述厚度的光提取结构。
在一些实施例中，为了通过上述光提取结构使第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元具有接近或相同的外量子效率，优选地，H1、H2和H3依次递增，更为优选地，H1≤300nm，H2≤500nm，H3≤1000nm；或者，优选地，H1、H2和H3依次递减，更为优选地，H1≥1500nm，H2≥1200nm，H3≥1000nm。
在一些实施例中，本发明的上述发光装置还可以包括第一中间层，第一中间层设置于至少一个子像素区域中发光单元和光提取结构的之间。优选地，上述第一中间层的厚度为100nm～1μm，折光指数为1.65～2。该第一中间层能够隔绝顶电极层，使其不与光提取结构接触，从而免受腐蚀等影响。
另一方面，上述还能够使各发光单元的顶部具有合适的高度，从而能够兼容不同的光提取结构厚度设置，便于简化施工工艺；具体地，当采用喷涂或者狭缝涂布工艺形成上述光提取结构时，由于上述工艺是整面制作的工艺，在制作光提取结构之前，可以先利用第一中间层把发光单元的出光面不同程度地垫高，预留下光提取结构的高度，整面制作时，在重力作用下，会把各个子像素区域填平。
在一些实施例中，假设像素隔离结构的高度为1.5μm，对应第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元设置的光提取结构的厚度分别为300nm、500nm和1000nm，此时若三个发光单元的厚度均为200nm，那么可以先在第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元上分别引入厚度为1000nm、800nm和300nm的第一中间层，然后采用整面涂布工艺(如喷涂工艺)形成上述光提取结构，由于在引入第一中间层后不同子像素区域中剩余的“容积”不同，液面会自动流平，干燥后即得到所需厚度的光提取结构；进一步地，还可以通过使像素隔离结构具有类似尖顶的形状，或使像素隔离结构具有较低的表面能，使形成光提取结构的原料能够慢慢沉降到子像素区域内，不粘附在像素隔离结构上。
在一些实施例中，本发明的上述发光装置还可以包括封装单元，封装单元用于封装发光单元，此时本发明的上述发光装置可以包括第二中间层，第二中间层设置于至少一个子像素区域中光提取结构和封装单元的之间。优选地，上述第二中间层的厚度为20nm～150nm，折光指数为1.5～1.8。由于光提取结构是以粒子为主的结构，粒子可能部分“浮于”光提取结构顶端表面，封装单元施加上去后，凹凸不平的界面不利于封装单元与之紧密结合，当上述第二中间层设置于光提取结构远离发光层的一侧时，能够起到平坦化光提取结构的作用，提升封装单元在装置表面的贴合紧密性，提升封装效果。
在一些实施例中，为了满足上述折光系数，上述第一中间层和第二中间层的材料可以独立地选自各种金属氧化物，优选地，上述材料在可见光区域内透过率大于80％，更优选不小于90％。具体地，上述第一中间层和第二中间层的材料可以独立地选自氧化锌或者各种金属掺杂的氧化锌，掺杂金属可以是Mg，Al等，上述第一中间层和第二中间层的材料也可以是ITO、氧化钼等，还可以用UV单体及其混合物，通过固化来实现第一中间层和第二中间层的制作。
在另一些实施例中，通过上述光提取结构中散射粒子的体积百分比，以实现对发光单元外量子效率提升比的调节，此时，保持各光提取结构的厚度、各光提取结构中散射粒子的粒径以及散射粒子的折光指数相同，定义与第一发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V1，与第二发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V2，与第三发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V3，V1、V2和V3不相等，更优选为V3＞V2＞V1。需要注意的是，本申请中所提到的厚度相同也并非绝对相同，可以理解为各光提取结构的厚度可以存在±10％范围内的允许误差。
在一些实施例中，为了避免光在经过光提取结构时反射较高而导致的出光效果会被抑制，更为优选地，光提取结构的厚度与其中散射粒子的体积百分比成反比，当光提取结构的厚度为300～800nm中的特定值时，散射粒子的体积百分比为50～95％；当光提取结构的厚度为800～1200nm中的特定值时，散射粒子的体积百分比为35～50％；当光提取结构的厚度为1200～1800nm中的特定值时，散射粒子的体积百分比为10～35％。
在另一些实施例中，通过上述光提取结构中散射粒子的折光指数，以实现对发光单元外量子效率提升比的调节，此时，保持各光提取结构的厚度、各光提取结构中散射粒子的体积百分比以及散射粒子的粒径相同，定义与第一发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K1，与第二发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K2，与第三发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K3，且K1、K2和K3不相等，更优选K3＞K2＞K1，更优选散射粒子的折光指数为2～2.6。
在一些实施例中，各发光单元可以包括由下至上顺序设置于底电极层、电致发光层组和顶电极层，电致发光层组具有发光层，光提取结构设置于子像素区域中顶电极层远离电致发光层组的一侧或者设置于底电极远离电致发光组的一侧。在一些实施例中，上述电致发光层组可以包括底电极层上以及顺序设置于其上的第一注入层、第一传输层、发光层、第二注入层、第二传输层和顶电极层。上述发光装置可以为顶发射OLED或QLED装置。在一些实施例中，上述发光装置为显示装置。
在一些实施例中，在上述功能层组中，当底电极层为阳极层时，顶电极层为阴极层时，第一注入层为空穴注入层，第一传输层为空穴传输层，第二注入层为电子注入层，第二传输层为电子传输层。而当底电极层为阴极层，顶电极层为阳极层时，第一注入层为电子注入层，第一传输层为电子传输层，第二注入层为空穴注入层，第二传输层为空穴传输层。
下面将结合实施例和对比例进一步说明本申请提供的发光装置。
实施例1
本实施例提供的发光装置包括基材层以及设置于基材层的第一表面的像素隔离结构，像素隔离结构之间具有96×3×64个相互隔离的子像素区域，像素密度为100ppi，驱动方式为有源驱动AM(独立控制，装置可独立点亮红色、蓝色、绿色子像素)。上述发光装置还包括多个发光单元以及多个光提取结构，发光单元一一对应地设置于子像素区域中，其中，发射红光的第一发光单元、发射绿光的第二发光单元以及发射蓝光的第三发光单元数量相同。
上述发光单元包括由下至上顺序形成于子像素区域中的阴极层、电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极层，形成阴极电极层的材料为Ag，形成电子注入/传输层的材料为氧化锌，形成空穴注入层的材料为聚乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐，形成空穴传输层的材料为聚乙烯咔唑，且阳极电极层为ITO阳极，第一发光单元中的发光层由包括红色量子点和溶剂的量子点墨水干燥后形成，其中红色量子点为CdSe/ZnS，第三发光单元中的发光层由包括蓝色量子点和溶剂的量子点墨水干燥后形成，其中，蓝色量子点为CdZnS/Zn，第二发光单元中的发光层由包括绿色量子点和溶剂的量子点墨水干燥后形成，其中，绿色量子点为CdSe/CdS。
上述各光提取结构为发光层一一对应的多个，并位于发光单元上表面，由重量百分比为5wt％的6108型聚合物UV胶、重量百分比为1wt％的solsperse 32000型分散剂以及重量百分比为50.4wt％散射粒子以及剩余的溶剂共混并固化后形成，各光提取结构中散射粒子的体积百分比均为60％，各光提取结构中散射粒子均为氧化锌，折光指数为2.0且各光提取结构中散射粒子的粒径相同，且D50为150nm范围，与第一发光单元对应的光提取结构的厚度的为H1，与第二发光单元对应的光提取结构的厚度为H2，与第三发光单元对应的光提取结构的厚度为H3，H1＝300nm，H2＝500nm，H3＝1000nm。
实施例2
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
散射粒子的D50为245nm。
实施例3
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
散射粒子的D90为150nm。
实施例4
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
散射粒子的D90为245nm。
实施例5
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
H1、H2和H3依次递增，H1＝300nm，H2＝400nm，H3＝500nm。
实施例6
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
H1、H2和H3依次递减，H1＝1500nm，H2＝1200nm，H3＝1000nm。
实施例7
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
各光提取结构的厚度均为600nm，各光提取结构中散射粒子均为氧化锌，折光指数为2.0，且各光提取结构中散射粒子的粒径相同，且D50为150nm，与第一发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V1，与第二发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V2，与第三发光单元对应的光提取结构中散射粒子的体积百分比为V3，V3＝95％，V1＝V2＝50％。
实施例8
本实施例提供的发光装置与实施例7的区别在于：
各光提取结构的厚度均为600nm，V1＝50％，V2＝70％，V3＝95％。
实施例9
本实施例提供的发光装置与实施例7的区别在于：
各光提取结构的厚度均为1000nm，V1＝35％，V2＝40％，V3＝50％。
实施例10
本实施例提供的发光装置与实施例7的区别在于：
各光提取结构的厚度均为1500nm，V1＝10％，V2＝20％，V3＝35％。
实施例11
本实施例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
各光提取结构的厚度均为600nm，各光提取结构中散射粒子的体积百分比均为60％，且各光提取结构中散射粒子的粒径相同，且D50为150nm，与第一发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K1，与第二发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K2，与第三发光单元对应的光提取结构中散射粒子的折光指数为K3，K3＝2.6，K1＝K2＝2。K3＝2.6的散射粒子为金红石型二氧化钛，K1＝K2＝2的散射粒子为氧化锌。
实施例12
本实施例提供的发光装置与实施例11的区别在于：
K1＝2，K2＝2.2，K3＝2.6。K3＝2.6的散射粒子为金红石型二氧化钛，K1＝2的散射粒子为氧化锌，K2＝2.2的散射粒子为氧化锆。
对比例1
本对比例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
发光装置中不具有光提取结构。
对比例2
本对比例提供的发光装置与实施例1的区别在于：
各光提取结构由重量百分比为5wt％的6108型UV胶、重量百分比为1wt％的solsperse32000型分散剂以及重量百分比为50.4wt％散射粒子共混并固化后形成，厚度均为600nm，各光提取结构中散射粒子的体积百分比均为60％，各光提取结构中散射粒子均为氧化锌，折光指数为2.0，且各光提取结构中散射粒子的粒径相同，且D50为150nm。
对上述实施例1-12和对比例1-2中的发光装置分别单独点亮RGB子像素测试其外量子效率，并在1000nit的白场下(1000nit的白场分别由300nit的红光、600nit的绿光和100nit蓝光组成)老化5000h，之后再分别单独点亮RGB子像素，测试其老化后的效率值，测试结果如下表所示。
从上表的测试数据可以看出，无光提取结构的对比例1中RGB子像素的衰减比例大致为50％、45％和30％，施加相同的光提取结构的对比例2中，RGB子像素的效率均有一倍以上的提升，老化相同时间后，RGB的衰减比例大致为90％、80％和60％，由此可见，装置效率越高，相同亮度下衰减地越慢，但由于几乎相同倍率的效率提升比例，使得RGB之间效率的绝对值差距增加，衰减程度差异也进一步增大。
而实施例1～12中，在装置添加了差异化的光提取结构，红光约提升0.5倍，绿光约提升1倍，蓝光约提升了2倍，使得最终装置的效率相对接近，经过5000h的老化后，装置的衰减比例也比较接近，基本实现了同步老化的效果。
假设以衰减70％作为产品合格的界限，虽然对比例2中RGB子像素的效率都比较高(尤其红色子像素)，但蓝色子像素效率提升的幅度不够，衰减比例超过了70％的阈值；并且，虽然红色子像素只衰减了10％，但对整个显示屏来说，它已经属于不合格产品；而对于实施例1～12而言，RGB子像素各自的衰减比例都近似80％左右，离70％的阈值还有相当长的距离，使用寿命大大延长。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
上述发光装置中通过将对应于不同发光单元的光提取结构差异化设置，能够对不同发光单元的外量子效率进行优化，使不同发光单元最终的外量子效率接近，实现同步老化，延长装置的使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种发光装置，包括基材层以及设置于所述基材层的第一表面的像素隔离结构，所述像素隔离结构之间形成多个相互隔离的子像素区域，其特征在于，所述发光装置还包括：
多个发光单元，一一设置于各所述子像素区域中，用于发出不同波长的光，所述发光单元为电致发光器件，各所述发光单元的原始外量子效率具有差异；
多个光提取结构，一一设置于至少部分所述子像素区域中，用于提高对应的所述发光单元的外量子效率，使得各所述发光单元的实际外量子效率差异减少。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，各所述发光单元的实际外量子效率差异在±15％以内。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，定义原始外量子效率最高的所述发光单元为第一发光单元，原始外量子效率最低的所述发光单元为第三发光单元，原始外量子效率介于所述第一发光单元和所述第三发光单元之间的所述发光单元为第二发光单元；
多个所述发光单元和多个所述光提取结构一一对应，所述光提取结构对所述第一发光单元的外量子效率提升比为X1，所述光提取结构对所述第二发光单元的外量子效率提升比为X2，所述光提取结构对所述第三发光单元的外量子效率提升比为X3，所述X1、所述X2和所述X3不相等，定义
其中，n选自1～3中的任一个自然数，Q1为对应所述发光单元的原始外量子效率，Q2为对应所述发光单元的实际外量子效率。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，X3＞X2＞X1，优选地，X3≤3。
5.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述光提取结构为具有散射粒子的光散射层，所述第一发光单元、所述第二发光单元和所述第三发光单元对应的所述光散射层不同。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述光散射层中所述散射粒子的D50不同，优选在150～350nm范围之内，更优选在220～245nm范围之内。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述光散射层中所述散射粒子的D90不同，优选在150～350nm范围之内，更优选在220～245nm范围之内。
8.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，各所述光提取结构中所述散射粒子的体积百分比、所述散射粒子的粒径以及所述散射粒子的折光指数均相同，定义与所述第一发光单元对应的所述光提取结构的厚度为H1，与所述第二发光单元对应的所述光提取结构的厚度为H2，与所述第三发光单元对应的所述光提取结构的厚度为H3，所述H1、所述H2和所述H3不相等。
9.根据权利要求8所述的发光装置，其特征在于，
所述H1、所述H2和所述H3依次递增，优选H1≤300nm，H2≤500nm，H3≤1000nm；或
所述H1、所述H2和所述H3依次递减，优选H1≥1500nm，H2≥1200nm，H3≥1000nm。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括第一中间层，所述第一中间层设置于至少一个所述子像素区域中所述发光单元和所述光提取结构之间；优选所述第一中间层的厚度为100nm～1μm，优选所述第一中间层的折光指数为1.65～2。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括封装单元，所述封装单元用于封装所述发光单元，所述发光装置还包括第二中间层，所述第二中间层设置于至少一个所述子像素区域中所述光提取结构和所述封装单元之间间，优选所述第二中间层的厚度为20nm～150nm，优选所述第二中间层的折光指数为1.5～1.8。
12.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，各所述光提取结构的厚度、各所述光提取结构中所述散射粒子的粒径以及所述散射粒子的折光指数均相同，定义与所述第一发光单元对应的所述光提取结构中所述散射粒子的体积百分比为V1，与所述第二发光单元对应的所述光提取结构中所述散射粒子的体积百分比为V2，与所述第三发光单元对应的所述光提取结构中所述散射粒子的体积百分比为V3，所述V1、所述V2和所述V3不相等，优选V3＞V2＞V1。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，
所述光提取结构的厚度为300～800nm中的任意值，所述散射粒子的体积百分比为50～95％；或
所述光提取结构的厚度为800～1200nm中的任意值，所述散射粒子的体积百分比为35～50％；或
所述光提取结构的厚度为1200～1800nm中的任意值，所述散射粒子的体积百分比为10～35％。
14.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，各所述光提取结构的厚度、各所述光提取结构中所述散射粒子的体积百分比以及所述散射粒子的粒径均相同，定义与所述第一发光单元对应的所述光提取结构中所述散射粒子的折光指数为K1，与所述第二发光单元对应的所述光提取结构中所述散射粒子的折光指数为K2，与所述第三发光单元对应的所述光提取结构中所述散射粒子的折光指数为K3，所述K1、所述K2和所述K3不相等，优选K3＞K2＞K1，优选所述散射粒子的折光指数为2～2.6。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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