CN116546856A - 有机电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机电致发光装置。所公开主题的实施例提供一种包括有机发光装置OLED显示器的装置,所述OLED显示器具有至少一个像素,所述像素具有多个子像素,其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可以被配置用于输出红光、绿光和/或蓝光。所述装置可包括至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素,以及至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素,由此使得来自在法线方向具有0‑20°角度的锥体中的直接发射子像素的光相对于来自所述直接发射子像素的总光发射的第一比率比来自朗伯发射子像素的光的第二比率高至少10%、至少20%和/或至少30%。
Description
相关申请的交叉参考
本申请要求2022年5月6日申请的美国专利申请系列号63/338,929和2022年2月2日申请的美国专利申请系列号63/305,924的优先权,各案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及具有多个子像素的有机发光装置,其中显示器使用模式可在针对如颜色、视角和/或透明度之类显示器特性的不同模式之间转换;以及所述有机发光装置的制造技术。
背景技术
出于许多原因,利用有机材料的光电装置变得越来越受欢迎。用于制造所述装置的许多材料相对较为便宜,因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。另外,有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其较适用于特定应用,如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光二极管/装置(OLED)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。对于OLED,有机材料可以具有优于常规材料的性能优势。举例来说,有机发射层发射光所处的波长通常可以用适当的掺杂剂容易地调节。
OLED利用有机薄膜,其在电压施加于装置上时会发射光。OLED正成为用于如平板显示器、照明和背光的应用中的日益受关注的技术。若干OLED材料和配置描述于美国专利案第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中,其以全文引用的方式并入本文中。
磷光发射分子的一个应用是全色显示器。针对此类显示器的行业标准需要适合于发射特定颜色(称为“饱和”色)的像素。具体来说,这些标准需要饱和红色、绿色和蓝色像素。或者,OLED可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中,使用吸收滤光器过滤来自白色背光的发射以产生红色、绿色和蓝色发射。相同技术也可以用于OLED。白色OLED可以是单一EML装置或堆叠结构。可以使用所属领域中所熟知的CIE坐标来测量颜色。
如本文中所用,术语“有机”包括可以用于制造有机光电装置的聚合材料和小分子有机材料。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料,并且“小分子”可能实际上相当大。在某些情况下,小分子可能包括重复单元。例如,使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中移除。小分子也可以并入到聚合物中,例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子也可以作为树枝状聚合物的核心部分,所述树枝状聚合物由一系列建立在核心部分上的化学壳组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”,并且认为当前在OLED领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
如本文所用,“顶部”意指离衬底最远,而“底部”意指最靠近衬底。在第一层被描述为“安置于”第二层“上方”的情况下,第一层被安置于离基板较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”,否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说,即使阴极和阳极之间存在各种有机层,仍可以将阴极描述为“安置于”阳极“上方”。
如本文所用,“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或传输和/或从液体介质沉积。
当认为配体直接促成发射材料的光敏性质时,所述配体可以被称为“光敏性的”。当认为配体并不促成发射材料的光敏性质时,所述配体可以被称为“辅助性的”,但辅助性配体可以改变光敏性配体的性质。
如本文所用,并且如所属领域的技术人员通常将理解,如果第一能级较接近真空能级,那么第一“最高占用分子轨道”(Highest Occupied Molecular Orbital,HOMO)或“最低未占用分子轨道”(Lowest Unoccupied Molecular Orbital,LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。由于将电离电位(IP)测量为相对于真空能级的负能量,因此较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(较不负(less negative)的IP)。类似地,较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(EA)(较不负的EA)。在顶部是真空能级的常规能级图上,材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级表现为比“较低”HOMO或LUMO能级更靠近这个图的顶部。
如本文所用,并且如所属领域的技术人员通常将理解,如果第一功函数具有较高绝对值,那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数,所以这意指“较高”功函数是更负的(more negative)。在顶部是真空能级的常规能级图上,“较高”功函数经说明为在向下方向上离真空能级较远。因此,HOMO和LUMO能级的定义遵循与功函数不同的定则。
本文可以参考层、材料、区和装置发射的光的颜色来对它们进行描述。一般来说,如本文所用,描述为产生特定颜色的光的发射区域可以包括一或多个呈堆叠方式安置在彼此上的发射层。
如本文所用,“红色”层、材料、区域或装置是指在约580-700nm的范围内发射光或其发射光谱在所述区域中具有最高峰的层、材料、区域或装置。类似地,“绿色”层、材料、区或装置是指发射或具有峰值波长在约500-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区或装置;“蓝色”层、材料或装置是指发射或具有峰值波长在约400-500nm范围内的发射光谱的层、材料或装置;并且“黄色”层、材料、区或装置是指具有峰值波长在约540-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区或装置。在一些布置中,单独区域、层、材料、区域或装置可以提供单独的“深蓝色”和“浅蓝色”光。如本文中所用,在提供单独的“浅蓝色”和“深蓝色”分量的布置中,“深蓝色”分量是指峰值发射波长比“浅蓝色”分量的峰值发射波长小至少约4nm的分量。通常,“浅蓝色”分量的峰值发射波长在约465nm到500nm范围内,且“深蓝色”分量的峰值发射波长在约400nm到470nm范围内,但是对于一些配置来说这些范围可以变化。类似地,颜色改变层是指将另一颜色的光转换或修改成具有指定用于所述颜色的波长的光的层。举例来说,“红色”滤色片是指形成具有在约580-700nm范围内的波长的光的滤色片。一般来说,存在两类颜色改变层:通过去除光的非所需波长修改光谱的滤色片,以及将较高能量的光子转换成较低能量的颜色改变层。“颜色的”分量是指在激活或使用时产生或以其它方式发射具有如先前所述的特定颜色的光的分量。举例来说,“第一颜色的第一发射区域”和“不同于第一颜色的第二颜色的第二发射区域”描述当在装置内激活时发射如先前所述的两种不同颜色的两个发射区域。
如本文所用,发射材料、层和区域可基于由所述材料、层或区域最初产生的光,而不是由相同或不同结构最终发射的光彼此区分开,并与其它结构区分开。初始光产生通常是导致光子发射的能级变化的结果。举例来说,有机发射材料可初始地产生蓝光,所述蓝光可通过滤色片、量子点或其它结构转换成红光或绿光,使得完整的发射堆叠或子像素发射红光或绿光。在此情况下,初始发射材料或层可被称为“蓝色”分量,即使子像素为“红色”或“绿色”分量。
在一些情况下,可优选地根据1931CIE坐标描述分量的颜色,如发射区域、子像素、颜色改变层等的颜色。举例来说,黄色发射材料可具有多个峰值发射波长,一个在“绿色”区域的边缘中或附近,且一个在“红色”区域的边缘内或附近,如先前所描述。因此,如本文中所用,每一颜色项还对应于1931CIE坐标颜色空间中的形状。1931CIE颜色空间中的形状是通过跟随两个颜色点与任何其它内部点之间的轨迹构造的。例如,可如下所示地定义红色、绿色、蓝色和黄色的内部形状参数:
关于OLED的更多细节和上文所述的定义可见于美国专利第7,279,704号中,所述专利以全文引用的方式并入本文中。
发明内容
根据一个实施例,还提供一种有机发光二极管/装置(OLED)。OLED可以包括阳极、阴极和安置在阳极与阴极之间的有机层。根据一个实施例,所述有机发光装置并入一或多种选自消费型产品、电子组件模块和/或照明面板的装置中。
根据一个实施例,装置可包括具有至少一个像素的有机发光装置(OLED)显示器,所述像素具有多个子像素,其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出红光,所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出绿光,和/或所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出蓝光。所述装置可包括被配置成用于输出红光的所述至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的所述至少一个颜色子像素以及被配置成用于输出蓝光的所述至少一个颜色子像素中的至少两者具有至少一个被配置成具有朗伯发射(Lambertian emission)的子像素,以及至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素,由此使得来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的直接发射子像素的光相对于来自所述直接发射子像素的总光发射的第一比率可比来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的朗伯发射子像素的光相对于来自朗伯子像素的总光发射的第二比率高出至少10%、至少20%和/或至少30%。
所述装置可包括用于控制OLED显示器的控制器,其中当所述控制器控制所述OLED显示器增加所述OLED显示器的亮度时,被配置成具有直接发射的至少一个子像素与可被配置成具有朗伯发射的至少一个子像素的亮度之间的比率增加。
所述装置可包括用于控制OLED显示器的控制器,其中被配置成具有直接发射的至少一个子像素与被配置成具有朗伯发射的至少一个子像素的亮度之间的比率可基于所述OLED显示器中至少一个像素的像素的颜色而增加。
所述装置可包括用于控制OLED显示器的控制器,其中至少一个被配置成具有直接发射的子像素与至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素的亮度之间的比率基于由所述控制器输出的至少一个控制信号而在整个OLED显示器中变化。
所述装置的控制器可以被配置成用于控制OLED显示器,其中可包括被配置成具有朗伯发射的至少一个子像素以及被配置成具有直接发射的至少一个子像素的像素的CIE1931颜色空间值基于由所述控制器输出的至少一个控制信号而变化。
所述装置的多个子像素中的至少一个颜色子像素可以被配置成用于输出另一种颜色的光。所述装置可以被配置成使用以下中的至少两者输出光:被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出另一种颜色的光的至少一个颜色子像素。所述装置被配置成包含对每种颜色具有朗伯发射的至少一个子像素以及具有被配置用于针对每种颜色直接发射的微腔的至少一个子像素。
所述装置可包括至少一个圆偏光器,所述圆偏光器可在OLED显示器的具有至少一个反射电极的区域上被图案化。所述至少一个反射电极可以是OLED显示器的背板电极,和/或OLED显示器的空腔OLED堆叠的电极。
所述装置可包括至少一个圆偏光器,所述圆偏光器在OLED显示器的具有直接或微腔发射的区域上被图案化。
所述装置可包括至少一个圆偏光器,所述圆偏光器被安置于OLED显示器的小于80%、小于60%、小于40%、小于20%和/或小于10%的有源区域上。
所述装置的控制器可以被配置成基于欲通过OLED显示器显示的图像和/或OLED显示器的操作模式,选择具有朗伯发射的至少一个子像素以及具有被配置用于直接发射的微腔的至少一个子像素。
具有至少一个具有朗伯发射的子像素以及至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素的装置具有不同或相同的发射体。
具有至少一个具有朗伯发射的子像素以及至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素的装置对于每种颜色具有不同的发射体或相同的发射体,其中每种颜色具有呈大体上相同和不同的半高全宽(FWHM)的峰值波长,和/或不同的峰值波长。
所述装置的多个子像素中的至少一个子像素可以是磷光子像素,和/或磷光敏感性荧光子像素。
所述装置的多个子像素中的至少一个子像素可具有包括磷光材料的发射层。
所述装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的色域,其中所述色域可由所述控制器,通过选择被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素中的一者和/或选择被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的一者进行选择。所述控制器可以被配置成用于控制OLED显示器,由此使任何给定像素中仅一个被配置成用于输出红光、绿光和/或蓝光的子像素被同时照亮。
所述装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的视角,其中所述视角可由所述控制器,通过选择被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素中的一者和/或选择被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的一者进行选择。
所述装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的透射参数以控制来自所述OLED显示器的光发射。
所述装置的控制器可以被配置成用于选择穿过OLED显示器的阳极和阴极中的至少一者的红光、绿光和/或蓝光的分布。
所述装置的控制器可以被配置成通过控制被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素来控制OLED显示器输出的白光的亮度。
所述装置的OLED显示器可仅具有三个OLED发射体沉积,其中第一OLED发射体沉积包括被配置成用于发射红光的至少一个颜色子像素,第二OLED发射体沉积包括被配置成用于发射绿光的至少一个颜色子像素,和/或第三OLED发射体沉积包括被配置成用于发射蓝光的至少一个颜色子像素。所述装置的OLED显示器可针对被配置成用于发射红光、绿光和/或蓝光的子像素具有多于一个沉积。
所述装置的OLED显示器可包括超过三个OLED发射体沉积,其中两个或更多个沉积被用于所述多个子像素中被配置成用于输出第一颜色的光和/或第二颜色的光的子像素,其中所述第一颜色与所述第二颜色在预定波长范围内是类似的。
所述装置的OLED显示器可具有多个OLED沉积,其中第一OLED发射体沉积包括被配置成用于发射红光的至少一个颜色子像素,第二OLED发射体沉积包括被配置成用于发射绿光的至少一个颜色子像素,第三OLED发射体沉积包括被配置成用于发射蓝光的至少一个颜色子像素,和/或第四OLED发射体沉积包括被配置成用于发射黄光的至少一个颜色子像素。
所述装置的OLED显示器可具有多个OLED沉积,其中第一OLED发射体沉积被配置成用于产生蓝光,并且其中被配置成用于发射蓝光的至少一个像素使用由所述第一OLED发射体沉积产生的蓝光。第二OLED沉积可被配置成用于产生黄光。被配置成用于输出红光的至少一个子像素可使用至少一个变色层以及由所述第二OLED沉积产生的黄光,被配置成用于发射绿光的至少一个子像素可使用所述至少一个变色层以及由所述第二OLED沉积产生的黄光。
所述装置的多个子像素中被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素可至少包括第一颜色子像素和第二颜色子像素。所述多个子像素中被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素可至少包括第三颜色子像素和第四颜色子像素。所述多个子像素中被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素可至少包括第五颜色子像素和第六颜色子像素。所述装置可具有用于多个像素中的每个像素的多个数据线,其中第一数据线用于将数据提供至第一颜色子像素和第二颜色子像素,第二数据线用于将数据提供至第三颜色子像素和第四颜色子像素,第三数据线用于将数据提供至第五颜色子像素和第六颜色子像素。所述装置可具有用于多个像素中的每个像素的多个扫描线,其中第一扫描线与第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素耦合,并且第二扫描线与第二颜色子像素、第四颜色子像素和第六颜色子像素耦合。第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素可为至少半透明或透明的。第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素可具有与第二颜色子像素、第四颜色子像素和第六颜色子像素不同的空腔设计。
所述装置可包括用于将数据提供至多个像素中的每个像素的三个数据线,并且可具有用于多个像素中的每个像素的两个扫描线,其中阳极特性、阴极特性和/或共用层厚度在隔行的多个像素中不同。
所述装置可包括在OLED显示器的每个像素内相同颜色的子像素中不同的阳极特性、阴极特性和/或共用层厚度。
所述装置可包括增强层,所述增强层被安置于至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素和/或至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素的发射区域上。所述增强层可包括等离子体结构,所述等离子体结构距发射区域预定阈值距离安置。预定阈值距离可以是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。
所述装置可包括出耦层,所述出耦层被安置于增强层上方在发射区域的相对侧上。
根据一个实施例,方法可包括使用掩模沉积有机发光装置(OLED)装置的多个像素的材料。所述掩模可具有被配置成用于在待沉积的多个像素中每个像素的至少三个子像素中沉积阻挡层或底涂层的形状。所沉积的所述多个子像素中至少三个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出红光,所述至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出绿光,并且所述至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出蓝光。
所述方法可包括具有经由在至少一个更邻近的子像素下沉积的共用层而不同的被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素的空腔长度。
所述方法可包括形成用于被配置成用于输出红光的多于一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的多于一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的多于一个颜色子像素的不同空腔光学器件。
根据一个实施例,消费型电子装置可包括具有至少一个像素的有机发光装置(OLED)显示器,所述像素具有多个子像素。所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出红光,所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出绿光,所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出蓝光。所述消费型电子装置可具有被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的至少两者具有至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素,并且可具有至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素,由此使得来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的直接发射子像素的光相对于来自直接发射子像素的总光发射的第一比率包括比来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的朗伯发射子像素的光相对于来自朗伯子像素的总光发射的第二比率高出至少10%、至少20%和/或至少30%。
消费型电子装置可以是平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板电脑、平板手机、个人数字助理(PDA)、可佩戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3D显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、具有多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕和/或指示牌。
根据一个实施例,装置可包括具有至少一个像素的有机发光装置(OLED)显示器,所述像素具有多个子像素。所述装置可具有被配置成用于输出红光的所述多个子像素中的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的所述多个子像素中的至少一个颜色子像素以及被配置成用于输出蓝光的所述多个子像素中的至少一个颜色子像素。所述装置可具有被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的至少两者具有安置于子像素的至少一部分上的微型光学元件。
附图说明
图1展示了有机发光装置。
图2展示了不具有独立电子传输层的倒置式有机发光装置。
图3A显示根据所公开主题的一个实施例的OLED显示器的示例子像素布置。
图3B显示根据所公开主题的一个实施例的OLED显示器的示例子像素布置,所述子像素布置包括朗伯发射和空腔发射子像素。
图4A显示用于两个子像素的常规发射层或底涂层精细金属掩模开口。
图4B-4C显示根据所公开主题的实施例的示例掩模布置。
具体实施方式
一般来说,OLED包含至少一个有机层,其安置于阳极与阴极之间并且与阳极和阴极电连接。当施加电流时,阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定位在同一分子上时,形成“激子”,其为具有激发能态的定域电子-空穴对。当激子通过光发射机制弛豫时,发射光。在一些情况下,激子可以定位于准分子(excimer)或激态复合物上。非辐射机制(如热弛豫)也可能发生,但通常被视为不合需要的。
最初的OLED使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子,如例如美国专利第4,769,292号中所公开,其以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时帧内发生。
最近,已经展示了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的OLED。巴尔多(Baldo)等人,“来自有机电致发光装置的高效磷光发射(Highly EfficientPhosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices)”,自然(Nature),第395卷,151-154,1998(“巴尔多-I”);和巴尔多等人,“基于电致磷光的极高效绿色有机发光装置(Very high-efficiency green organic light-emitting devicesbased on electrophosphorescence)”,应用物理快报(Appl.Phys.Lett.),第75卷,第3,4-6期(1999)(“巴尔多-II”),所述文献以全文引用的方式并入。美国专利第7,279,704号第5-6栏中更详细地描述磷光,所述专利以引用的方式并入。
图1展示有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和阻挡层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过按顺序沉积所述层来制造。这些各种层的性质和功能以及实例材料在US 7,279,704第6-10栏中更详细地描述,所述专利以引用的方式并入。
可以得到这些层中的每一者的更多实例。举例来说,柔性并且透明的衬底-阳极组合公开于美国专利第5,844,363号中,所述专利以全文引用的方式并入。经p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA,如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开,所述专利以全文引用的方式并入。发射和主体材料的实例公开于汤普森(Thompson)等人的美国专利第6,303,238号中,所述专利以全文引用的方式并入。经n掺杂的电子传输层的实例是以1:1的摩尔比掺杂有Li的BPhen,如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开,所述公开案以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例,所述阴极包括具有含上覆的透明、导电、溅镀沉积的ITO层的金属(如Mg:Ag)薄层的复合阴极。阻挡层的理论和使用更详细地描述于美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开第2003/0230980号中,所述专利以全文引用的方式并入。注入层的实例提供于美国专利申请公开第2004/0174116号中,其以全文引用的方式并入。阻挡层170可以是单层或多层阻挡层并且可以覆盖或围绕装置的其它层。阻挡层170也可以围绕衬底110,和/或它可以布置在衬底和装置的其它层之间。阻挡层也可以称为封装物、封装层、保护层或渗透屏障,并且通常提供防止水分、环境空气和其它类似材料透过装置的其它层的保护。在美国专利第6,537,688、6,597,111、6,664,137、6,835,950、6,888,305、6,888,307、6,897,474、7,187,119和7,683,534号中提供了阻挡层材料和结构的实例,这些专利各自以全文引用的方式并入。
图2展示倒置式OLED 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所述层来制造。因为最常见OLED配置具有安置于阳极上方的阴极,并且装置200具有安置于阳极230下的阴极215,所以装置200可以被称为“倒置式”OLED。可以在装置200的对应层中使用与关于装置100所述的那些材料类似的材料。图2提供如何可以从装置100的结构省去一些层的一个实例。
图1和2中所说明的简单分层结构借助于非限制性实例提供,并且应理解本发明的实施例可以与各种其它结构结合使用。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的,并且可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所述的各种层来获得功能性OLED,或可以基于设计、性能和成本因素完全省略各层。也可以包括未具体描述的其它层。可以使用除具体描述的材料以外的材料。尽管本文中所提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料,但应理解,可以使用材料的组合,如主体和掺杂剂的混合物,或更一般来说,混合物。此外,所述层可以具有各种子层。本文中给予各种层的名称并不意图具有严格限制性。举例来说,在装置200中,空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中,并且可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中,可以将OLED描述为具有安置于阴极与阳极之间的“有机层”。这一有机层可以包含单个层,或可以进一步包含如例如关于图1和2所述的不同有机材料的多个层。
还可以使用未具体描述的结构和材料,例如包含聚合材料的OLED(PLED),例如弗兰德(Friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开,所述专利以全文引用的方式并入。借助于另一实例,可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以堆叠,例如如在以全文引用的方式并入的福利斯特(Forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所述。OLED结构可以偏离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说,衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling),例如如在福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构,和/或如在布尔维克(Bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构,所述专利以全文引用的方式并入。
在本文所公开的一些实施例中,发射层或材料,例如图1-2中分别所示的发射层135和发射层220,可包括量子点。除非明确指示相反或根据所属领域的技术人员的理解依照情形指示,如本文所公开的“发射层”或“发射材料”可包括含有量子点或等效结构的有机发射材料和/或发射材料。一般来说,发射层包括主体基质内的发射材料。此类发射层可以只包括转换单独发射材料或其它发射体所发射的光的量子点材料,或其还可以包括单独发射材料或其它发射体,或其可以通过施加电流而本身直接发射光。类似地,颜色改变层、滤色片、上转换或下转换层或结构可包括含有量子点的材料,但此类层可不视为如本文中所公开的“发射层”。通常,“发射层”或材料是基于注入的电荷发射初始光的材料,其中初始光可以被另一层改变,例如滤色片或其它颜色改变层,所述另一层在装置内本身不发射初始光,但可以基于发射层发射的初始光的吸收和下转换为较低能量的光发射重新发射具有不同光谱含量的改变的光。在本文公开的一些实施例中,颜色改变层、滤色片、上转换和/或下转换层可以设置在OLED装置的外部,例如在OLED装置的电极之上或之下。
除非另外规定,否则可以通过任何合适的方法来沉积各个实施例的层中的任一个。对于有机层,优选方法包括热蒸发、喷墨(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(OVPD)(如以全文引用的方式并入的福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(OVJP)的沉积(如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层,优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和OVJD的沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性以使其与具体沉积方法相适合。举例来说,可以在小分子中使用支链或非支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基的取代基来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基,并且3到20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性,因为不对称材料可能具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
根据本发明的实施例制造的装置可以进一步任选地包含阻挡层。阻挡层的一个用途是保护电极和有机层免受暴露于包括水分、蒸气和/或气体等的环境中的有害物质的损害。阻挡层可以沉积在衬底、电极上,沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁,或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。阻挡层可以包含单个层或多个层。阻挡层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成,并且可以包括具有单一相的组合物和具有多个相的组合物。任何合适的材料或材料组合都可以用于阻挡层。阻挡层可以并有有无机化合物或有机化合物或两者。优选的阻挡层包含聚合材料与非聚合材料的混合物,如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、PCT专利申请第PCT/US2007/023098号和第PCT/US2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”,构成阻挡层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下沉积和/或同时沉积。聚合材料与非聚合材料的重量比可以在95:5到5:95范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中,聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
在一些实施例中,阳极、阴极或安置于有机发射层上方的新层中的至少一者用作增强层。增强层包含展现表面等离激元共振的等离激元材料,所述等离激元材料非辐射地耦合到发射体材料,并将激发态能量从发射体材料转移到表面等离极化激元的非辐射模式。增强层以不超过与有机发射层的阈值距离提供,其中由于增强层的存在,发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数,且阈值距离是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。在一些实施例中,OLED进一步包含出耦层。在一些实施例中,出耦层安置于增强层上方在有机发射层的相对侧上。在一些实施例中,出耦层安置于发射层的与增强层相对的侧上,但仍使能量从增强层的表面等离激元模式出耦。出耦层散射来自表面等离极化激元的能量。在一些实施例中,此能量以光子形式散射至自由空间。在其它实施例中,能量从装置的表面等离激元模式散射到其它模式中,例如但不限于有机波导模式、衬底模式或另一波导模式。如果能量散射至OLED的非自由空间模式,则可并入其它出耦方案以将能量提取至自由空间。在一些实施例中,一或多个介入层可安置于增强层与出耦层之间。介入层的实例可为介电材料,包括有机物、无机物、钙钛矿、氧化物,且可包括这些材料的堆叠和/或混合物。
增强层修改其中驻留发射体材料的介质的有效特性,从而引起以下任一种或全部:降低的发射率、发射谱线形状的修改、发射强度与角度的变化、发射体材料的稳固性变化、OLED的效率变化,和OLED装置的效率衰减减少。在阴极侧、阳极侧或这两侧上放置增强层产生利用了上述任何效果的OLED装置。除了本文中提及以及图中展示的各种OLED实例中说明的特定功能层之外,根据本发明的OLED还可以包括通常可见于OLED中的其它功能层中的任一者。
增强层可以由等离激元材料、光学活性超材料或双曲线超材料构成。如本文中所使用,等离激元材料是在电磁波谱的可见或紫外区中介电常数的实数部分越过零的材料。在一些实施例中,等离激元材料包括至少一种金属。在这类实施例中,金属可包括以下至少一种:Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、这些材料的合金或混合物,以及这些材料的堆叠。一般来说,超材料是由不同材料构成的介质,其中介质作为整体的作用不同于其材料部分的总和。具体来说,我们将光学活性超材料定义为具有负介电常数和负磁导率两者的材料。另一方面,双曲线超构材料是各向异性介质,其中对于不同的空间方向,电容率或磁导率具有不同的符号。光学活性超材料和双曲线超材料严格地区别于许多其它光子结构,例如分布式布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector,“DBR”),因为介质在传播的方向上对于光的波长的长度尺度应呈现均匀。使用本领域技术人员可以理解的术语:超材料在传播的方向上的介电常数可以用有效介质近似描述。等离激元材料和超材料提供了可以多种方式增强OLED性能的控制光传播的方法。
在一些实施例中,增强层提供为平面层。在其它实施例中,增强层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征,或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中,波长大小的特征和亚波长大小的特征具有锐利的边缘。
在一些实施例中,出耦层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征,或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中,出耦层可由多个纳米粒子构成,且在其它实施例中,出耦层由安置于材料上的多个纳米粒子构成。在这些实施例中,出耦可通过以下至少一者来调谐:改变多个纳米粒子的大小、改变多个纳米粒子的形状、改变多个纳米粒子的材料、调节材料的厚度、改变材料或安置于多个纳米粒子上的额外层的折射率、改变增强层的厚度和/或改变增强层的材料。所述装置的多个纳米粒子可以由以下至少一者形成:金属、电介质材料、半导体材料、金属合金、电介质材料的混合物、一或多种材料的堆叠或分层、和/或一种类型的材料的核心,且所述核心涂布有不同类型的材料的壳层。在一些实施例中,出耦层由至少金属纳米粒子构成,其中所述金属选自由以下组成的群组:Ag、Al、Au、Ir、Pt、Ni、Cu、W、Ta、Fe、Cr、Mg、Ga、Rh、Ti、Ru、Pd、In、Bi、Ca、这些材料的合金或混合物,和这些材料的堆叠。多个纳米粒子可以具有安置在它们之上的附加层。在一些实施例中,发射的极化可使用出耦层来调谐。改变出耦层的维度和周期性可以选择一类优先出耦到空气的极化。在一些实施例中,出耦层也充当装置的电极。
在所公开主题的实施例中,装置可包括增强层,所述增强层被安置于至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素和/或至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素的发射区域上,这将在下文详细描述。在至少一些此类实施例中,所述增强层可包括距所述发射区域预定阈值距离安置的等离子体结构。预定阈值距离可以是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。在一些此类实施例中,装置可包括出耦层,所述出耦层被安置于增强层上方在发射区域的相对侧上。
据信,荧光OLED的内部量子效率(IQE)可以通过延迟荧光超过25%自旋统计限制。如本文所用,存在两种类型的延迟荧光,即P型延迟荧光和E型延迟荧光。P型延迟荧光由三重态-三重态湮灭(TTA)产生。
在一些实施例中,OLED中的发射材料和/或发射层中的化合物可用作磷光敏化剂,其中OLED中的一个或多个层可包括呈一或多个荧光和/或延迟荧光发射体形式的受体。在一些实施例中,所述化合物可用作欲用作敏化剂的激发复合物的一种组分。作为磷光敏化剂,所述化合物能够将能量转移至受体,并且所述受体可将能量发射至最终发射体或另外将能量转移至最终发射体。受体浓度可在0.001%至100%范围内。受体可在与磷光敏化剂相同的层中或在一或多个不同层中。在一些实施例中,受体可以是TADF发射体。在一些实施例中,受体可以是荧光发射体。在一些实施例中,发射可源自于敏化剂、受体和/或最终发射体中的任一者或全部。
另一方面,上述E型延迟荧光不依赖于两个三重态的碰撞,而是依赖于三重态与单重态激发态之间的热布居数。需要能够产生E型延迟荧光的化合物以便具有极小的单重态-三重态间隙。热能可以激活由三重态跃迁回到单重态。这种类型的延迟荧光也称为热激活延迟荧光(TADF)。TADF的一个显著特征是,由于热能增加,延迟分量随着温度升高而增加。如果反向系间窜越速率足够快速以最小化由三重态的非辐射衰减,则回填充单重激发态的分率可能达到75%。总单重态分率可以是100%,远超过电产生的激子的自旋统计极限。
E型延迟荧光特征可以见于激发复合物系统或单一化合物中。不受理论束缚,据信,E型延迟荧光需要发光材料具有小的单重态-三重态能隙(ΔES-T)。有机的、不含金属的供体-受体发光材料可能能够实现这一点。这些材料的发射通常以供体-受体电荷转移(CT)型发射为特征。这些供体-受体型化合物中HOMO与LUMO的空间分离通常导致小的ΔES-T。这些状态可涉及CT状态。通常,通过将电子供体部分(例如氨基或咔唑衍生物)与电子受体部分(例如含N六元芳香族环)连接来构建供体-受体发光材料。
根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的电子组件模块(或单元)中,所述电子组件模块可以并入到多种电子产品或中间组件中。所述电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商所利用的显示屏、照明装置(如离散光源装置或照明面板)等。所述电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的消费型产品中,所述消费型产品具有一或多个电子组件模块(或单元)并入于其中。公开一种包含OLED的消费型产品,所述OLED在OLED中的有机层中包括本公开的化合物。所述消费型产品应包括含一或多个光源和/或某种类型的视觉显示器中的一或多个的任何种类的产品。所述消费型产品的一些实例包括平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板电脑、平板手机、个人数字助理(PDA)、可佩戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3D显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、包含多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕,和指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明制造的装置,包括无源矩阵和有源矩阵。意图将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中,如18℃到30℃,并且更优选在室温下(20-25℃),但可以在这一温度范围外(例如-40℃到80℃)使用。
本文所述的材料和结构可以应用于除OLED以外的装置中。举例来说,如有机太阳能电池和有机光电检测器的其它光电装置可以采用所述材料和结构。更一般来说,如有机晶体管的有机装置可以采用所述材料和结构。
在一些实施例中,所述OLED具有一或多种选自由以下组成的群组的特征:柔性、可卷曲、可折叠、可拉伸和弯曲。在一些实施例中,所述OLED是透明或半透明的。在一些实施例中,所述OLED进一步包含具有碳纳米管的层。
在一些实施例中,所述OLED进一步包含具有延迟荧光发射体的层。在一些实施例中,所述OLED包含RGB像素排列或白色加彩色滤光片像素排列。在一些实施例中,所述OLED是移动装置、手持式装置或可佩戴装置。在一些实施例中,所述OLED是对角线小于10英寸或面积小于50平方英寸的显示面板。在一些实施例中,所述OLED是对角线为至少10英寸或面积为至少50平方英寸的显示面板。在一些实施例中,所述OLED是照明面板。
在发射区域的一些实施例中,所述发射区域进一步包含主体。
在一些实施例中,所述化合物可以是发射掺杂剂。在一些实施例中,所述化合物可以经由包括磷光敏化的荧光在内的磷光、荧光、热激活延迟荧光(即TADF,也称为E型延迟荧光)、三重态-三重态湮灭或这些过程的组合产生发射。
本文所公开的OLED可以并入到消费型产品、电子组件模块和照明面板中的一或多种中。有机层可以是发射层,并且化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂,而化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。
有机层还可以包括主体。在一些实施例中,两个或更多个主体是优选的。在一些实施例中,所用主体可以是在电荷传输中起很小作用的a)双极、b)电子传输、c)空穴传输或d)宽带隙材料。在一些实施例中,主体可以包括金属络合物。主体可以是无机化合物。
与其它材料的组合
本文中描述为适用于有机发光装置中的特定层的材料可以与装置中存在的多种其它材料组合使用。举例来说,本文所公开的发射掺杂剂可以与可能存在的广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和其它层结合使用。下文描述或提及的材料是可以与本文所公开的化合物组合使用的材料的非限制性实例,并且所属领域的技术人员可以容易地查阅文献以鉴别可以组合使用的其它材料。
本文中所公开的各种发射层和非发射层以及布置可以使用不同材料。合适材料的实例公开于美国专利申请公开第2017/0229663号中,所述公开以全文引用的方式并入。
导电性掺杂剂:
电荷传输层可以掺杂有导电性掺杂剂以大体上改变其电荷载体密度,这转而将改变其导电性。导电性通过在基质材料中生成电荷载体而增加,并且取决于掺杂剂的类型,还可以实现半导体的费米能级(Fermi level)的变化。空穴传输层可以掺杂有p型导电性掺杂剂,并且n型导电性掺杂剂用于电子传输层中。
HIL/HTL:
本发明中所用的空穴注入/传输材料不受特别限制,并且可以使用任何化合物,只要化合物通常用作空穴注入/传输材料即可。
EBL:
电子阻挡层(EBL)可以用以减少离开发射层的电子和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比,在装置中存在此类阻挡层可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外,可以使用阻挡层来将发射限制于OLED的所需区域。在一些实施例中,与最接近EBL界面的发射体相比,EBL材料具有较高LUMO(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一些实施例中,与最接近EBL界面的主体中的一或多种相比,EBL材料具有较高LUMO(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一个方面中,EBL中所用的化合物含有与下文所述的主体中的一个所用相同的分子或相同的官能团。
主体:
本发明的有机EL装置的发光层优选地至少含有金属络合物作为发光材料,并且可以含有使用金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别限制,并且可以使用任何金属络合物或有机化合物,只要主体的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量即可。任何主体材料可以与任何掺杂剂一起使用,只要满足三重态准则即可。
HBL:
空穴阻挡层(HBL)可以用以减少离开发射层的空穴和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比,此类阻挡层在装置中的存在可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外,可以使用阻挡层来将发射限制于OLED的所需区域。在一些实施例中,与最接近HBL界面的发射体相比,HBL材料具有较低HOMO(距真空能级较远)和/或较高三重态能量。在一些实施例中,与最接近HBL界面的主体中的一或多种相比,HBL材料具有较低HOMO(距真空能级较远)和/或较高三重态能量。
ETL:
电子传输层(ETL)可以包括能够传输电子的材料。电子传输层可以是固有的(未经掺杂的)或经掺杂的。可以使用掺杂来增强导电性。ETL材料的实例不受特别限制,并且可以使用任何金属络合物或有机化合物,只要其通常用以传输电子即可。
电荷产生层(CGL)
在串联或堆叠OLED中,CGL对性能起基本作用,其由分别用于注入电子和空穴的经n掺杂的层和经p掺杂的层组成。电子和空穴由CGL和电极供应。CGL中消耗的电子和空穴由分别从阴极和阳极注入的电子和空穴再填充;随后,双极电流逐渐达到稳定状态。典型CGL材料包括传输层中所用的n和p导电性掺杂剂。
有许多显示器应用将得益于有源矩阵有机发光装置(active matrix organiclight emitting device,AMOLED)显示器,所述AMOLED显示器在同一像素中具有用于每一原色(例如红色、绿色和蓝色原色)的多个子像素。为了降低制造成本和/或复杂性,可能需要执行三个或不超过三个OLED沉积和/或图案化步骤来形成OLED显示器。所公开主题的实施例,如图3A中所示,提供一种显示器架构,其包括可在针对如颜色、视角、透明度等显示器特性的不同模式之间转换的显示器使用模式。
所公开主题的实施例中有一些,如图3A中所示,可包括每个像素的两组红色、绿色和蓝色(RGB)子像素,其中每组具有不同的颜色饱和度和/或透明度。
举例来说,较高的色域图像一般消耗较多的电力,因此在色域与电力消耗之间通常存在一个平衡。为了减少显示器的电力消耗,可以使用所公开主题的两组RGB子像素。具有较低电力消耗的较低饱和度颜色可用于较低色域图像,并且当需要增加颜色保真度(例如增加色域)时,可向较高饱和度子像素供能。举例来说,如电子数据表等文档通常不需要具有高色域的显示器。当观看电影时,可能需要具有增加的色域的显示器。
在图3A中所示的实施例中,OLED显示器可具有两个不同的视角。举例来说,OLED显示器可以被配置成以单用户模式操作,其中显示器的空腔OLED可在向前方向上以增加的效率发射光。在另一实例中,OLED显示器可以被配置成以多用户模式操作,其中OLED发射可为具有增加的视角但具有较高电力消耗的朗伯发射。
图3A的装置可包括控制器,所述控制器被配置成用于选择OLED显示器的透射参数以控制来自所述OLED显示器的光发射。在一些实施例中,图3A的装置可包括控制器,所述控制器被配置成用于选择穿过OLED显示器的阳极和阴极中的至少一者的红光、绿光和/或蓝光分布。举例来说,如果一组子像素具有透明阳极并且另一组子像素具有不透明或反射阳极(例如在显示器被配置成顶部发射装置的情况下),则控制器可在同一颜色子像素的这两个不同阳极之间转换显示器,由此可将来自OLED显示器的光从顶部发射显示器变为在两个方向(即,顶部发射和底部发射)上发射的显示器。
在一些实施例中,此类显示器可使用图3A中所示的三种不同的RGB OLED沉积制造,其中每次沉积覆盖每一像素内的两个可独立寻址的阳极板。每一像素内同一颜色(例如红色、绿色和/或蓝色)的每个堆叠布置可因阳极材料选择和/或厚度而不同,由此提供影响颜色饱和度或视角的不同空腔设计。
在所公开主题的实施例中,提供的图3A的装置可包括具有至少一个像素的有机发光装置(OLED)显示器,所述像素具有多个子像素,如图3A中所示。所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出红光,所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出绿光,并且所述多个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出蓝光。举例来说,如图3A中所示,像素可包括第一绿色子像素和第二绿色子像素、第一红色子像素和第二红色子像素,以及第一蓝色子像素和第二蓝色子像素。在这一实例中,用于特定颜色的第一子像素和第二子像素可输出相同范围的波长、不同范围的波长,和/或波长范围的至少一部分可重叠。
图3A的OLED显示器可包括被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素可各自具有多于一个子像素,如图3A中所示(例如第一绿色子像素和第二绿色子像素、第一红色子像素和第二红色子像素,以及第一蓝色子像素和第二蓝色子像素)。
图3A的装置可包括被配置成用于选择OLED显示器的色域的控制器。所述色域可由所述控制器通过以下方式选择:选择被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素中的一者以及选择被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的一者。在一些实施例中,控制器可以被配置成用于控制OLED显示器以使得任何给定像素中仅一个被配置成用于输出红光、绿光和/或蓝光的子像素被同时照亮。
在所公开主题的一些实施例中,图3A的装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的视角。所述视角可由所述控制器通过以下方式选择:选择被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素中的一者和/或选择被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的一者。也就是说,控制器对特定子像素的选择允许在向前方向上发射光(例如对于单个用户观看)。控制器也可被配置成控制子像素以多用户模式操作,其中受控制的子像素的发射可为具有增加的视角的朗伯发射。
在所公开主题的一些实施例中,图3A的装置的控制器可以被配置成用于选择从OLED显示器发射光的模式。控制器可以被配置成用于选择欲穿过阳极和/或阴极发射光的模式。控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的透射。
在所公开主题的一些实施例中,图3A的装置的控制器可以被配置成通过控制被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素来控制OLED显示器输出的白光的亮度。控制器可通过使用于一或多个图像和/或用于一或多个环境的白光亮度最大化来控制OLED显示器输出的白光的亮度。举例来说,当输出具有大于预定白光亮度水平的白光分量的图像时,控制器可控制OLED显示器输出的白光的亮度。在另一实例中,当显示器处于亮度大于预定亮度水平的周围环境中时,在输出图像时,控制器可控制OLED显示器输出的白光的亮度。
在所公开主题的一些实施例中,图3A的装置的OLED显示器可仅具有三个OLED发射体沉积,其中第一OLED发射体沉积包括被配置成用于发射红光的至少一个颜色子像素,第二OLED发射体沉积包括被配置成用于发射绿光的至少一个颜色子像素,并且第三OLED发射体沉积包括被配置成用于发射蓝光的至少一个颜色子像素。如通篇所使用,发射体沉积可以是发射层(EML)沉积,所述EML沉积是经由像素分辨率图案化操作,例如通过使用精细金属蔽荫掩模(FMM)、光刻术等形成。举例来说,如下所描述,可使用图4B-4C中所示的掩蔽。也就是说,通篇描述的发射体沉积涉及EML,而不是共用有机层,例如空穴注入层(HIL)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电荷生成层(CGL)等。
在所公开主题的一些实施例中,图3A的装置的OLED显示器可具有超过三个OLED发射体沉积,其中两个或更多个沉积被用于多个子像素中被配置成用于输出第一颜色的光和/或第二颜色的光的子像素,其中第一颜色与第二颜色在预定波长范围内是类似的。如图3A中所示,像素可包括第一绿色子像素和第二绿色子像素、第一红色子像素和第二红色子像素,以及第一蓝色子像素和第二蓝色子像素。在一些实施例中,可使用四个OLED沉积,其中子像素的一种颜色(例如蓝色子像素)具有两个不同的沉积(例如第一蓝色沉积和第二蓝色沉积)以允许类似颜色子像素之间性能的极大差异。在这一具有四个沉积的实例中,其它两个沉积可用于不同的颜色子像素(例如红色子像素和绿色子像素)。在另一实例中,可存在五个OLED沉积,其中第一颜色子像素具有两个不同沉积,并且第二子像素具有两个不同沉积,并且第三颜色子像素具有单一沉积。在又另一实例中,可存在六个OLED沉积,其中子像素的每种颜色(例如蓝色子像素)具有两个不同沉积,如图3A中所示。这些仅仅是实例,并且可以使用OLED沉积的其它组合,其中子像素的特定颜色具有至少一个沉积。
图3A的装置的OLED显示器可具有多个OLED沉积,其中第一OLED发射体沉积可包括被配置成用于发射红光的至少一个颜色子像素,第二OLED发射体沉积可包括被配置成用于发射绿光的至少一个颜色子像素,第三OLED发射体沉积可包括被配置成用于发射蓝光的至少一个颜色子像素,并且第四OLED发射体沉积可包括被配置成用于发射黄光的至少一个颜色子像素。
在一些实施例中,图3A的装置的OLED显示器可具有多个OLED沉积,其中第一OLED发射体沉积可以被配置成用于产生蓝光。被配置成用于发射蓝光的至少一个像素可使用由第一OLED发射体沉积产生的蓝光。第二OLED沉积可以被配置成用于产生黄光。被配置成用于输出红光的至少一个子像素可使用至少一个变色层以及由第二OLED沉积产生的黄光,并且被配置成用于发射绿光的至少一个子像素可使用所述至少一个变色层以及由第二OLED沉积产生的黄光。
图3A的装置可包括多个子像素中被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素至少具有第一颜色子像素和第二颜色子像素的情形。所述多个子像素中被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素可至少包括第三颜色子像素和第四颜色子像素。所述多个子像素中被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素可至少包括第五颜色子像素和第六颜色子像素。
如图3A中所示,所述装置可包括用于多个像素中的每个像素的多个数据线,所述多个数据线具有用于将数据提供至第一颜色子像素和第二颜色子像素的第一数据线、用于将数据提供至第三颜色子像素和第四颜色子像素的第二数据线,以及用于将数据提供至第五颜色子像素和第六颜色子像素的第三数据线。所述装置可包括如图3A中所示的用于多个像素中的每个像素的多个扫描线,所述多个扫描线具有与第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素耦合的第一扫描线,以及与第二颜色子像素、第四颜色子像素和第六颜色子像素耦合的第二扫描线。
在一些实施例中,第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素可为至少半透明或透明的。在一些实施例中,第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素可具有与第二颜色子像素、第四颜色子像素和第六颜色子像素不同的空腔设计。
所述装置可包括用于将数据提供至多个像素中的每个像素的三个数据线以及用于多个像素中的每个像素的两个扫描线,其中阳极特性、阴极特性和/或共用层厚度在隔行的多个像素中不同。对于共用层厚度,电子阻挡层(EBL)和/或空穴阻挡层(HBL)一般不被视为共用层,但可用于经由厚度变化改变类似颜色子像素中的空腔长度。对OLED显示器的像素可使用不同的电极配置。举例来说,可使用不同的透明导电氧化物(TCO)厚度来改变不同子像素的空腔长度。在一些实施例中,所述装置可包括在OLED显示器的每个像素内同一颜色的子像素中不同的阳极特性、阴极特性和/或共用层厚度。
空腔结构通常用于改善OLED显示器的效率,特别是在可采用顶部发射的情况下。然而,空腔结构通常依赖于反射性金属阳极,这可减小在明亮环境条件下OLED显示器的对比率。这通常需要此类显示器使用圆偏光器以减小其总效率。
此外,这些空腔结构通常引起亮度和颜色在偏离角度观看时偏移。在所公开主题的实施例中,如图3B中所示,OLED显示器架构可提供朗伯发射、低反射和高效率。
基于具有含朗伯、无空腔和/或低反射发射区的子像素以及基于全色OLED显示器中每一原色的反射电极而具有空腔发射区的子像素,图3B中所示的显示器架构可具有高色域、朗伯发射、低反射率和/或高效率。
呈图3B中所示布置的OLED显示器的高效率可通过去除偏光器来实现,这可因每个像素的一小部分具有反射性阳极(即,具有空腔发射)而具有低反射率来实现。在一些实施例中,低反射率可通过具有低反射率阳极的等离子体PHOLED(磷光有机发光二极管)的组合实现。
在图3B中所示布置的朗伯发射子像素中,等离子体PHOLED可与散射出耦方案组合使用。每一RGB(红色、绿色、蓝色)颜色可具有两个发射区。第一发射区可基于透明和/或底部发射、无具有朗伯发射的空腔设计和低反射率。第一发射区可包括图3B中所示的第一绿色子像素、第一红色子像素和第一蓝色子像素。第二发射区可具有用于提供高颜色饱和度和高效率的空腔设计,但具有比第一发射区高的反射率。第二发射区可包括图3B中所示的第二绿色子像素、第二红色子像素和第二蓝色子像素。
图3B中所示布置可每个像素具有两个扫描线,其中扫描线n1可用于朗伯OLED,并且扫描线n2用于空腔OLED。可以存在六个子像素,其具有三个RGB数据线(即,用于绿色子像素的第一数据线、用于红色子像素的第二数据线和用于蓝色子像素的第三数据线)。在一些实施例中,OLED装置可具有三个OLED沉积,并且在其它实施例中,可以存在六个OLED沉积。
在图3B中所示的布置中,可不使用偏光器。在一些实施例中,可使用彩色滤光片减小显示器反射率。在一些实施例中,可将图案化偏光器安置于空腔发射区域上方和/或高反射率区域上方,或可被图案化成使得偏光器仅安置于空腔发射区域上方和/或安置于高反射率区域上方。
有许多应用将得益于具有高效率、朗伯发射和/或高色域的AMOLED显示器,例如利用图3B中所示的装置。实现朗伯发射的一种方式是避免使用空腔堆叠进行OLED发射。然而,所述布置一般引起效率较低的装置和较低饱和度的显示器色域。通过采用空腔设计(例如顶部或底部发射),基于使用在OLED堆叠一侧的反射电极以及借以使光离开装置的第二半透明电极可获得较高效率。尽管使用空腔设计增加来自OLED的光输出并因此增加其在显示器表面法线方向上的效率,但此类布置可引起输出亮度和颜色随着视角而变化。
显示器效率的进一步增加可通过去除圆偏光器实现,所述圆偏光器是为了减小来自显示器中任何金属电极的反射而添加,但代价是使显示器效率减小约55%。在所公开主题的优化的OLED显示器设计中,所述布置主要包括朗伯发射以减少亮度和/或颜色随视角的偏移、低反射(即,来自具有用于空腔发射的金属电极的像素的相对较小区域),由此可消除圆偏光器(尤其是在采用彩色滤光片减少不想要的反射的情况下)。
图3B中所示的新颖显示器架构可具有两组原色子像素。一组子像素可由具有极少或无来自金属电极的反射性的朗伯发射装置形成。另一组子像素可由具有金属或反射电极的空腔结构形成,所述空腔结构垂直于衬底具有较高装置效率,但在视角内可具有颜色和/或亮度变化。
对于显示器装置上显示的大部分图像,不需要高饱和度颜色。可使用图3B中所示布置的朗伯子像素显现此类图像,并且当需要较高饱和度颜色时和/或当需要较高空腔结构效率时,可使用图3B中所示的空腔OLED子像素。系统电子元件(例如显示器装置的电子元件)可使用每种颜色两个子像素的组合并对其供能以显现图像,从而针对视角、效率和色域平衡或优化显示器性能。由于在较高显示器亮度下,较高效率通常较为重要,故随着总体亮度增加,可将系统电子元件调整成相对于朗伯装置,有较多的每种原色的光来自空腔装置。
人工智能(AI)和/或机器学习可与图3B中所示布置的控制器一起使用和/或用于训练所述布置的控制器,由此可基于欲实时显现的图像使用显示器的朗伯和/或空腔子像素。
在一些实施例中,取决于显示器显现的图像,图3B中所示布置中的控制器对空腔子像素和朗伯子像素的选择可对于每种颜色(例如RGB颜色)而不同。在一些实施例中,可使用相同或不同的发射体以针对每种颜色产生朗伯发射和空腔发射。也就是说,可以存在相同峰值波长但不同的FWHM(半高全宽),或可以存在不同的峰值波长。
在一些实施例中,所述装置的多个子像素中的至少一个子像素可以是磷光子像素,和/或磷光敏感性荧光子像素。在一些此类实施例中,荧光子像素中的荧光发射体可以是单重态发射体或二重态发射体。在一些此类实施例中,单重态发射体可包括TADF发射体。在一些实施例中,所述多个子像素中的至少一个子像素可具有包括磷光材料的发射层。
在一些实施例中,显示器是使用朗伯还是空腔发射显现图像的选择可取决于图像和/或模式。举例来说,膝上型计算机可具有两个显示器表面,每个显示器表面具有如图3B中所示的布置。当两个表面显示不相关和/或不同的图像时,可以使用空腔发射。如果两个表面显示一个图像,则可使用朗伯发射。在一些实施方案中,可使用人工智能、机器学习和/或卷积神经网络解释显现于显示器上的图像。这可用于调整显现图像的显示器的性能。也就是说,可基于总体显示器图像和/或使用情境,针对来自每一子像素的每种颜色调整发射模式以平衡空腔与朗伯发射。一些实施例还可提供视角、颜色和/或电力消耗的优化。
根据图3B中所示的实施例,装置可包括含至少一个像素的OLED显示器,所述像素具有多个子像素,其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出红光,所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出绿光,和/或所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出蓝光。所述装置可包括被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素以及被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的至少两者具有至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素(例如利用图3B中所示的朗伯OLED),以及至少一个具有可被配置用于直接发射的微腔的子像素(例如利用图3B中所示的空腔OLED),由此使来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的直接发射子像素的光相对于来自直接发射子像素的总光发射的第一比率可比来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的朗伯发射子像素的光相对于来自朗伯子像素的总光发射的第二比率高出至少10%、至少20%和/或至少30%。
图3B的装置可包括用于控制OLED显示器的控制器,其中当所述控制器控制OLED显示器增加所述OLED显示器的亮度时,至少一个被配置成具有直接发射的子像素与至少一个可以被配置成具有朗伯发射的子像素的亮度之间的比率增加。
在一些实施方案中,控制器可基于OLED显示器中至少一个像素的像素的颜色而增加至少一个被配置成具有直接发射的子像素与至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素的亮度之间的比率。
可基于控制器输出的至少一个控制信号控制至少一个子像素可被配置成具有直接发射与至少一个子像素可被配置成具有朗伯发射的亮度之间的比率在整个OLED显示器内的变化。
在一些实施例中,可包括至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素以及至少一个可被配置成具有直接发射的子像素的像素的CIE 1931颜色空间值基于控制器输出的至少一个控制信号而变化。
所述装置的多个子像素中的至少一个颜色子像素可以被配置成用于输出另一种颜色的光。图3B的装置可以被配置成使用以下中的至少两者输出光:被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出另一种颜色的光的至少一个颜色子像素。图3B的装置可被配置成具有至少一个对每种颜色具有朗伯发射的子像素以及至少一个具有被配置用于针对每种颜色直接发射的微腔的子像素。
在一些实施例中,图3B的装置可包括至少一个圆偏光器,所述圆偏光器可在OLED显示器的具有至少一个反射电极的区域上被图案化。所述至少一个反射电极可以是图3B的OLED显示器的背板电极,和/或OLED显示器的空腔OLED堆叠的电极。在一些实施例中,图3B的装置可包括至少一个圆偏光器,所述圆偏光器在OLED显示器的具有直接或微腔发射的区域上被图案化。在一些实施例中,所述装置可包括至少一个圆偏光器,所述圆偏光器被安置于OLED显示器的小于80%、小于60%、小于40%、小于20%和/或小于10%的有源区域上。
图3B的装置的控制器可以被配置成基于欲通过OLED显示器显示的图像和/或OLED显示器的操作模式,选择至少一个具有朗伯发射的子像素以及至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素。
在一些实施例中,具有至少一个具有朗伯发射的子像素以及至少一个具有可被配置用于直接发射的微腔的子像素的图3B的装置具有不同或相同的发射体。
具有至少一个具有朗伯发射的子像素以及至少一个具有可被配置用于直接发射的微腔的子像素的装置对于每种颜色具有不同的发射体或相同的发射体,其中每种颜色具有呈大体上相同和不同的半高全宽(FWHM)的峰值波长,和/或不同的峰值波长。为实现大体上相同,每种颜色可具有小于2、3、4、5或6nm的峰值波长差异。
图3B中所示装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的色域,其中所述色域可由所述控制器,通过选择被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素中的一者和/或选择被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的一者进行选择。所述控制器可以被配置成用于控制OLED显示器,由此使任何给定像素中仅一个被配置成用于输出红光、绿光和/或蓝光的子像素被同时照亮。
图3B的装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的视角,其中所述视角可由所述控制器,通过选择被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素中的一者和/或选择被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的一者进行选择。
在一些实施例中,图3B中所示装置的控制器可以被配置成用于选择OLED显示器的透射参数以控制来自所述OLED显示器的光发射。图3的装置的控制器可以被配置成用于选择穿过OLED显示器的阳极和阴极中的至少一者的红光、绿光和/或蓝光的分布。
图3B的装置的控制器可以被配置成通过控制被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素来控制OLED显示器输出的白光的亮度。
图3B的装置的OLED显示器可仅具有三个OLED发射体沉积,其中第一OLED发射体沉积包括被配置成用于发射红光的至少一个颜色子像素,第二OLED发射体沉积包括被配置成用于发射绿光的至少一个颜色子像素,和/或第三OLED发射体沉积包括被配置成用于发射蓝光的至少一个颜色子像素。所述装置的OLED显示器可对于被配置成用于发射红光、绿光和/或蓝光的子像素具有多于一个沉积。
图3B的装置的OLED显示器可包括超过三个OLED发射体沉积,其中两个或更多个沉积被用于多个子像素中被配置成用于输出第一颜色的光和/或第二颜色的光的子像素,其中所述第一颜色与所述第二颜色在预定波长范围内是类似的。
在一些实施例中,图3B的装置的OLED显示器可具有多个OLED沉积,其中第一OLED发射体沉积包括被配置成用于发射红光的至少一个颜色子像素,第二OLED发射体沉积包括被配置成用于发射绿光的至少一个颜色子像素,第三OLED发射体沉积包括被配置成用于发射蓝光的至少一个颜色子像素,和/或第四OLED发射体沉积包括被配置成用于发射黄光的至少一个颜色子像素。
图3B的装置的OLED显示器可具有多个OLED沉积,其中第一OLED发射体沉积被配置成用于产生蓝光,并且其中被配置成用于发射蓝光的至少一个像素使用由所述第一OLED发射体沉积产生的蓝光。第二OLED沉积可以被配置成用于产生黄光。被配置成用于输出红光的至少一个子像素可使用至少一个变色层以及由第二OLED沉积产生的黄光,被配置成用于发射绿光的至少一个子像素可使用所述至少一个变色层以及由第二OLED沉积产生的黄光。
图3B的装置的多个子像素中被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素可至少包括第一颜色子像素和第二颜色子像素。所述多个子像素中被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素可至少包括第三颜色子像素和第四颜色子像素。所述多个子像素中被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素可至少包括第五颜色子像素和第六颜色子像素。图3B的装置可具有用于多个像素中的每个像素的多个数据线(例如图3B中所示的RGB数据线),其中第一数据线用于将数据提供至第一颜色子像素和第二颜色子像素,第二数据线用于将数据提供至第三颜色子像素和第四颜色子像素,第三数据线用于将数据提供至第五颜色子像素和第六颜色子像素。所述装置可具有用于多个像素中的每个像素的多个扫描线(例如图3B中所示的扫描线n1、扫描线n2等),其中第一扫描线与第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素耦合,并且第二扫描线与第二颜色子像素、第四颜色子像素和第六颜色子像素耦合。第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素可为至少半透明或透明的。当子像素处于断开状态,在此情况下,没有电力施加至OLED装置的子像素中时,当穿过子像素的可见光的光学透射率大于10%时,子像素可为半透明或透明的。第一颜色子像素、第三颜色子像素和第五颜色子像素可具有与第二颜色子像素、第四颜色子像素和第六颜色子像素不同的空腔设计。
图3B中所示的装置可包括用于将数据提供至多个像素中的每个像素的三个数据线(例如图3B中所示的RGB数据线),并且可具有用于多个像素中的每个像素的两个扫描线。其中阳极特性、阴极特性和/或共用层厚度在隔行的多个像素中不同。在一些实施例中,图3B的装置可包括阳极特性、阴极特性和/或共用层厚度在OLED显示器每个像素内同一颜色的子像素中不同。
在一些实施例中,至少图3B中所示的装置可包括增强层,所述增强层被安置于至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素和/或至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素的发射区域上。所述增强层可包括等离子体结构,所述等离子体结构距发射区域预定阈值距离安置。预定阈值距离可以是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。在一些实施例中,所述装置可包括出耦层,所述出耦层被安置于增强层上方在发射区域的相对侧上。
在一些实施例中,方法可用于形成图3A-3B中所示的装置。所述方法可包括使用掩模沉积有机发光装置(OLED)装置的多个像素的材料。所述掩模可具有被配置成用于在待沉积的多个像素中每个像素的至少三个子像素中沉积阻挡层或底涂层的形状。所沉积的所述多个子像素中至少三个子像素中的至少一个颜色子像素可被配置成用于输出红光,所述至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出绿光,并且所述至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出蓝光。
所述方法可包括具有经由在至少一个更邻近的子像素下沉积的共用层而不同的被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素的空腔长度。
所述方法可包括形成用于被配置成用于输出红光的多于一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的多于一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的多于一个颜色子像素的不同空腔光学器件。
在一些实施例中,装置可包括包含至少一个像素的有机发光装置(OLED)显示器,所述像素具有多个子像素。所述装置可具有被配置成用于输出红光的所述多个子像素中的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的所述多个子像素中的至少一个颜色子像素以及被配置成用于输出蓝光的所述多个子像素中的至少一个颜色子像素。所述装置可具有被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素中的至少两者具有安置于子像素的至少一部分上的微型光学元件。所述微型光学元件可具有小于1、小于0.75、小于0.5和/或小于0.25的折射率。微型光学元件可具有小于90%、小于80%、小于70%和/或小于60%的透射率。微型光学元件可具有基于衍射的反射特征,由此反射是由有利地间隔开的折射率变化引起,所述折射率变化选择性反映一或多个所需波长带,以便增强性能。
根据所公开主题的实施例,图4A显示形成发射层的常规掩蔽布置,并且图4B-4C显示形成发射层的新颖掩蔽布置,例如六个子像素的布置。具体点说,图4A显示用于沉积两个子像素的示例常规精细金属蔽荫掩模,其通常包括单色发射层或底涂层(即,阻挡层)。图4B-4C显示可以允许在三个子像素下沉积阻挡层和/或底涂层的精细金属掩模。当分别优化两个红色、绿色或蓝色子像素的颜色、效率、角相关性等时,图4B-4C中所示的掩模可以允许更多的厚度选择。举例来说,两个绿色子像素可具有不同的空腔长度,无需另外的沉积步骤。
所公开主题的实施例可包括使用掩模,例如图4B-4C中所示的掩模沉积有机发光装置(OLED)装置的多个像素的材料的方法。所述掩模可具有被配置成用于在待沉积的多个像素中每个像素的至少三个子像素中沉积阻挡层或底涂层的形状。所沉积的所述多个子像素中至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出红光,所述至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出绿光,和/或所述至少三个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出蓝光。
可以执行沉积以使得被配置成用于输出红光的至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的至少一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的至少一个颜色子像素的空腔长度经由在至少一个更邻近的子像素下沉积的共用层而不同。所述方法可包括形成用于被配置成用于输出红光的多于一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的多于一个颜色子像素和/或被配置成用于输出蓝光的多于一个颜色子像素的不同空腔光学器件。
应理解,本文所述的各种实施例仅借助于实例,并且并不意图限制本发明的范围。举例来说,可以在不背离本发明的精神的情况下用其它材料和结构取代本文所述的许多材料和结构。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化形式,如所属领域的技术人员将显而易见。应理解,关于本发明为何起作用的各种理论并不意图是限制性的。
Claims (15)
1.一种装置,其包含:
有机发光装置OLED显示器,所述OLED显示器包含至少一个像素,所述至少一个像素具有多个子像素,
其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出红光,
其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出绿光,其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出蓝光,并且其中由被配置成用于输出红光的所述至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的所述至少一个颜色子像素以及被配置成用于输出蓝光的所述至少一个颜色子像素组成的群组中的至少两者具有至少一个被配置成具有朗伯发射的子像素,以及至少一个具有被配置用于直接发射的微腔的子像素,由此使得来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的直接发射子像素的光相对于来自所述直接发射子像素的总光发射的第一比率选自由以下组成的群组:比来自在法线方向上具有0-20°角度的锥体中的朗伯发射子像素的光相对于来自所述朗伯子像素的总光发射的第二比率高出至少10%、至少20%、至少30%。
2.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
用于控制所述OLED显示器的控制器,
其中当所述控制器控制所述OLED显示器增加所述OLED显示器的亮度时,被配置成具有所述直接发射的所述至少一个子像素与被配置成具有所述朗伯发射的所述至少一个子像素的亮度之间的比率增加。
3.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
用于控制所述OLED显示器的控制器,
其中被配置成具有所述直接发射的所述至少一个子像素与被配置成具有所述朗伯发射的所述至少一个子像素的亮度之间的比率基于所述OLED显示器中所述至少一个像素的像素的颜色而增加。
4.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
用于控制所述OLED显示器的控制器,
其中被配置成具有所述直接发射的所述至少一个子像素与被配置成具有所述朗伯发射的所述至少一个子像素的亮度之间的比率基于所述控制器输出的至少一个控制信号而在整个所述OLED显示器中变化。
5.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
用于控制所述OLED显示器的控制器,
其中包括被配置成具有所述朗伯发射的所述至少一个子像素以及被配置成具有所述直接发射的所述至少一个子像素的像素的CIE 1931颜色空间值基于所述控制器输出的至少一个控制信号而变化。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述多个子像素中的至少一个颜色子像素被配置成用于输出另一种颜色的光,并且
其中所述装置被配置成使用由以下组成的群组中的至少两者输出光:被配置成用于输出红光的所述至少一个颜色子像素、被配置成用于输出绿光的所述至少一个颜色子像素、被配置成用于输出蓝光的所述至少一个颜色子像素以及被配置成用于输出另一种颜色的光的所述至少一个颜色子像素。
7.根据权利要求6所述的装置,其中所述装置被配置成包含对每种颜色具有朗伯发射的所述至少一个子像素以及具有被配置用于针对每种颜色直接发射的微腔的所述至少一个子像素。
8.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
至少一个圆偏光器,所述圆偏光器在所述OLED显示器的具有至少一个反射电极的区域上被图案化。
9.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
至少一个圆偏光器,所述圆偏光器在所述OLED显示器的具有直接或微腔发射的区域上被图案化。
10.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
至少一个圆偏光器,所述圆偏光器被安置于选自由以下组成的群组中的至少一者上:所述OLED显示器的小于80%、小于60%、小于40%、小于20%及小于10%的有源区域。
11.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
控制器,所述控制器被配置成基于选自由以下组成的群组中的至少一者,选择具有所述朗伯发射的所述至少一个子像素以及具有所述被配置用于直接发射的微腔的所述至少一个子像素:欲通过所述OLED显示器显示的图像和所述OLED显示器的操作模式。
12.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
控制器,所述控制器被配置成用于选择所述OLED显示器的色域,
其中所述色域是由所述控制器通过以下方式选择:选择被配置成用于输出红光的所述至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的所述至少一个颜色子像素中的一者以及选择被配置成用于输出蓝光的所述至少一个颜色子像素中的一者。
13.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
控制器,所述控制器被配置成用于选择所述OLED显示器的视角,
其中所述视角是由所述控制器通过以下方式选择:选择被配置成用于输出红光的所述至少一个颜色子像素中的一者、选择被配置成用于输出绿光的所述至少一个颜色子像素中的一者以及选择被配置成用于输出蓝光的所述至少一个颜色子像素中的一者。
14.根据权利要求1所述的装置,其进一步包含:
控制器,所述控制器被配置成用于选择所述OLED显示器的透射参数以控制来自所述OLED显示器的光发射。
15.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置是至少一种选自由以下组成的群组的类型:平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板电脑、平板手机、个人数字助理PDA、可佩戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3D显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、包含多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕,和指示牌。
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