CN1536943A

CN1536943A - 有机电致发光显示装置

Info

Publication number: CN1536943A
Application number: CNA2004100317323A
Authority: CN
Inventors: 崔凡洛; 崔埈厚; 郑载勋; 郑镇九; 李东远; 李相泌
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2004-10-13
Also published as: JP2004311440A; KR100490322B1; KR20040087429A; US20040195963A1; JP4731826B2; TW200423793A; US20090072730A1

Abstract

本发明公开一种有机电致发光显示装置，包括：形成在一基板上的多个第一电极；形成在所述基板上并在所述多个第一电极下面的多个第二电极；形成在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间的一有机发光层；及一形成在所述基板上的色彩过滤器层，其中所述色彩过滤器层包括一红色过滤器、一绿色过滤器、一蓝色过滤器和一白色过滤器。

Description

有机电致发光显示装置

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光显示装置，且特别地涉及一种使用四彩色系统来形成彩色图像的有机电致发光显示装置。

背景技术

一个有机电致发光显示装置(organic electro-luminescent display，OELD)如有源矩阵有机电致发光二极管(active matrix organic light emitting diode，AMOLED)可以包括：一阳极，该阳极包括一由例如氧化锡铟(ITO)制造的透明电极；一阴极，包括一具有低功函数的金属电极；及一有机发光层，它包括一布置在所述阳极和阴极之间的有机薄层。

当将一直流电流施加到所述OELD装置时，多个空穴由所述阳极发射并且注入到所述有机发光层中，并且多个电子从所述阴极发射并注入到所述有机发光层中。所述空穴和电子在所述有机发光层内进行复合以发射光。由于在所述有机发光层中的有机材料的自发射特性，所述OELD装置的结构简单并且发光效率高。

使用OELD装置形成一全色彩图像的某些结构是已知的。例如，如图1A所示，一个独立的红色、绿色、蓝色(RGB)层结构使用独立覆盖在一基板10上的三个有机发光层20、22和24，以分别发射红色、绿色和蓝色光。如图1B所示，一色彩变换结构使用布置在所述基板1O和一蓝色发光层36之间的色彩变换层30、32和34。如图1C所示，一色彩过滤器结构使用了分别用于发射红光、绿光和蓝光的色彩过滤器40、42和44。所述色彩过滤器40、42和44被布置在所述基板1O和一白色有机发光层46之间。

当使用如图1A所示的独立RGB层结构时，所述RGB材料被淀积并使用阴罩掩模被构图。结果，虽然具有高的发光效率，但所述红、绿和蓝光彼此不能准确地被分开。图1B所示的色彩变换结构要求一有机荧光材料通过曝光工艺被淀积在所述基板上，因此为了形成全色彩图像增加一个工艺步骤。而且，当使用色彩变换结构时，很难以均匀的厚度覆盖所述色彩变换层。当使用图1C所示的色彩过滤器结构时，所述色彩过滤器是通过一个常规的光刻工艺形成的。结果，使用所述色彩过滤器结构可制造一较高分辨率的显示面板，并且所述色彩过滤器结构比其它结构使用得更广泛。

但是，由于当从所述白色有机发光层46发射后的所述白光通过所述色彩过滤器时所述白光的光效率减少，因此所述色彩过滤器结构要求一高效率的白色有机发光材料。因此，使用所述色彩过滤器结构的OELD装置的工作效率比使用独立RGB层结构的OELD装置的工作效率低。已经进行寻找一种具有高发光密度并且具有足够补偿发生在所述色彩过滤器结构中的光传播衰减的高效率的有机发光材料的研究。但是，这样的有机发光材料到目前为止还没有找到。

因此，需要OELD装置具有一个能导致发光密度和光效率改进的结构。

发明内容

根据本发明实施例的一种显示装置，其包括：形成在基板上的多个第一电极，在所述基板上并在所述多个第一电极下面形成的多个第二电极，及在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成的有机发光层，其中所述有机发光层包括一个发射红光的红色层、一个发射绿光的绿色层、一个发射蓝光的蓝色层及一个发射白光的白色层。

所述显示装置可进一步包括位于所述基板上并在所述多个第二电极下面的多个开关元件。每个所述多个开关元件可包括一栅极电极、一源电极和一漏电极，并且每个所述多个第二电极可通过一像素电极与所述漏电极电连接。所述显示装置可进一步包括形成在所述基板上并在所述多个第二电极下面的多个绝缘层，且所述基板可包括一透明材料。

在多个第二电极中的相邻第二电极之间可布置多个分隔壁。所述有机发光层可覆盖所述多个第二电极和所述多个分隔壁。一子像素可包括所述多个第一电极中的至少一个第一电极、所述多个第二电极中的至少一个第二电极及红色、绿色、蓝色或白色层中的一个。可在所述多个分隔壁中的相邻分隔壁之间的空间内形成每个子像素的一发射区域。所述多个分隔壁可横跨所述多个第二电极的边缘部分。所述有机发光层可使用阴罩掩模被构图。每个所述红色、绿色、蓝色和白色层可为单层结构或多层结构。多个子像素可排列成直线的、2×2格或2×3格中的一种。一保护层可形成在所述多个第一电极上并且使多个第一电极彼此连接。所述保护层和所述多个第一电极可包括一透明材料。

一用于显示图像的光可从所述显示装置的底部或顶部提供。所述多个第一电极和多个第二电极可分别为阳极或阴极。在所述多个第一电极或第二电极和所述有机发光层之间可以形成一注入空穴层和一空穴输运层，并且在所述多个第一或第二电极和所述有机发光层之间可形成一个电子输运层。

根据本发明的实施例的另一种显示装置，包括：形成在一基板上的多个第一电极，在所述基板上并在所述多个第一电极下面形成的多个第二电极，在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成的一有机发光层，及形成在所述基板上的色彩过滤器层，其中所述色彩过滤器包括一红色过滤器、一绿色过滤器、一蓝色过滤器及一白色过滤器。

所述色彩过滤器层可以位于所述多个第二电极下面或所述多个第一电极上面。所述色彩过滤器层可以位于形成在所述基板上并在多个第二电极下面的多个绝缘层中的两个绝缘层之间。可以使用光刻工艺对所述色彩过滤器构图。所述白色过滤器和所述基板可包括一透明材料。

一个子像素可包括：多个第一电极中的至少一个第一电极，多个第二电极中的至少一个第二电极，在所述至少一个第一电极和至少一个第二电极之间布置的所述有机发光层部分，和红色、绿色、蓝色或白色过滤器中的一个。每个子像素的发射区域可形成在所述多个分隔壁中的相邻分隔壁之间的空间内，所述多个分隔壁布置在所述多个第二电极中相邻的第二电极之间。所述有机发光层可为单层结构或多层结构中的一种。

在所述多个第一电极上可形成一保护层并且所述色彩过滤器可形成在所述保护层上。

根据本发明实施例的另一种显示装置，包括：形成在一基板上的多个第一电极，在所述基板上并在所述多个第一电极下面形成的多个第二电极，在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成的一有机发光层，及在所述基板上并在多个第二电极下面形成的色彩过滤器层，其中所述色彩过滤器层包括一红色过滤器、一绿色过滤器和一蓝色过滤器，及在多个第二电极和所述色彩过滤器之间形成的一绝缘层，其中所述绝缘层的一部分延伸进入所述色彩过滤器中。

所述绝缘层可包括一有机树脂。

附图说明

由下面结合附图的说明，本发明的优选实施例能够被更详细清楚地理解，附图中；

图1A到1C为图示性地表示在OELD装置中形成彩色图像的常规结构；

图2为表示根据本发明一个实施例的OELD装置的结构视图；

图3A到3C为图示性地表示根据本发明一实施例的OELD装置中形成一彩色图像的像素结构；

图4表示根据本发明一个实施例的OELD装置的结构视图；

图5表示根据本发明一个实施例的OELD装置的结构视图；及

图6表示根据本发明一个实施例的OELD装置的结构视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的优选实施例进行更加详细地描述。但是，本发明可以用不同的方式实施并且不打算将本发明限制在这里描述的实施例范围内。而是为了使公开充分和完整而提供这些实施例，并且这将足以向本领域普通技术人员表明本发明的范围。

图2为表示根据本发明一个实施例的OELD装置的结构视图。图2所示的OELD装置使用一独立的RGB层结构来形成一全彩色图像。所述OELD装置为一个底部发光型OELD装置，其中用于显示图像的光在所述OELD装置的底部产生并且向上方提供。

参考图2，所述OELD装置包括在第一方向上延伸的多个第一电极100；和在与所述第一方向正交的第二方向上延伸的多个第二电极200，由此与所述第一电极一起形成多个子像素；以及分别在对应于每个子像素的每个所述第一电极100和第二电极200之间设置的一个有机发光层300。由此，每个子像素包括所述第一电极和第二电极及设置在所述第一电极和第二电极之间的有机发光层。所述有机发光层300包括：一用于发射红光的红色发光层300R，一用于发射绿光的绿色发光层300G，一用于发射蓝光的蓝色发光层300B及一用于发射白光的白色发光层300W。

一个支承件400设置在所述第二电极200下面以支承所述第二电极200。该支承件400包括对应于每个所述第二电极200的多个开关元件460，用于选择性地将电信号传送到所述第二电极200。本实施例基于AMOLED装置，其中使用一个薄膜晶体管(TFT)作为开关元件。但是本发明并不限制于AMOLED装置，也可以使用本领域普通技术人员已知的其它结构。本实施例中的第二电极200作为阳极，并且所述第一电极100作为阴极。

所述支承件400包括：一基板410，多个绝缘层420、430、440和450，及用于将电信号分别输运到每个所述第二电极的多个薄膜晶体管460。

所述基板410形成为透明的，使在所述OELD装置底部产生的光可以穿过所述基板410。所述透明材料可以包括玻璃、水晶、玻璃陶瓷或晶化玻璃，用于承受在制造过程中的高温。

一基板绝缘层420覆盖所述基板410的全部表面，以使所述基板410电绝缘。当覆盖在一导电性基板上如一包括多个运动离子的基板上时，所述基板绝缘层420会很有效。由此，所述基板绝缘层420可能不必要覆盖在一石英基板上。所述基板绝缘层420可能包括氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅(SiOxNy，其中x和y为大于或等于1的整数)。

薄膜晶体管(TFT)的多个有源层461设置在所述基板绝缘层420的上表面上，每个有源层分别对应于所述多个第二电极200中的一个。所述有源层461包括一源部461a，一沟道部461b和一漏部461c。一栅极绝缘层430覆盖在所述基板410和所述有源层461上，并且去掉所述栅极绝缘层430的一部分，使所述栅极绝缘层430留下的厚度大于所述有源层461的高度。由此，所述栅极绝缘层430将包括由所述有源层461形成的台阶部的所述基板410的上表面进行平坦化。将其上待施加一选择信号的栅极电极462设置在对应于所述有源层461的所述沟道部461b的所述栅极绝缘层430的表面上。一个第一层间绝缘层440覆盖在所述栅极绝缘层430和所述栅极电极462上。去掉所述第一层间绝缘层440的一部分，使所述第一层间绝缘层440留下的厚度大于所述栅极电极462的高度。由此，所述第一层间绝缘层440将所述栅极绝缘层430的上表面包括由所述栅极电极462形成的台阶部进行平坦化。在所述平坦化的栅极绝缘层430上分别设置一源电极463和一漏电极464，分别与所述有源层461的所述源部461a和漏部461c的位置对应。在所述源电极463上施加一数据信号，且漏电极464根据施加在栅极电极462上的选择信号的电压选择性地与所述源电极463电连接。覆盖所述源部461a和漏部461c的所述栅极绝缘层430部分被开口，并且所述源电极463和漏电极464分别与所述源部461a和漏部461c电接触。虽然上述实施例讨论一单层栅极电极，但是也可以使用如双层栅极电极、三层栅极电极的多层栅极电极或任何其它本领域普通技术人员公知的结构来代替所述单层栅极电极或与之结合。

一个第二层间绝缘层450覆盖在所述第一层间绝缘层440和所述源电极463和漏电极464上，并且其中的一部分被去掉以使所述第二层间绝缘层450的厚度大于所述源电极463和漏电极464的高度。由此，所述第二层间绝缘层450将所述第一层间绝缘层440的上表面包括由所述源电极463和漏电极464形成的台阶部进行平坦化。所述第二电极200设置在平坦化的第二层间绝缘层450的表面上。所述第二层间绝缘层450覆盖所述漏电极464的部分被开口以便形成一个接触孔。一导电氧化材料被填充到所述接触孔中以形成一个像素电极465。所述第二电极200通过所述像素电极465与所述漏电极464电接触。施加在所述栅极电极462上的栅极电压控制流向所述第二电极200的电流。

布置多个分隔壁500以覆盖相邻第二电极200之间的空间，使每个子像素的发射区域被限定在所述相邻的分隔壁500之间的空间内。布置所述分隔壁500使所述分隔壁500横跨相邻第二电极200的边缘部分。所述有机发光层300被涂覆在所述第二电极200和所述分隔壁500上。在一个实施例中，利用阴罩掩模将所述有机发光层300构图使得每个子像素发射红色、绿色、蓝色和白色光中的一种色彩光。由此，所述有机发光层300包括一用于发射红光的红色发光层300R，一个发射绿光的绿色发光层300G，一个发射蓝光的蓝色发光层300B及一个发射白光的白色发光层300W。对应于所述红色发光层300R的所述子像素被称为一红色子像素PR，对应于所述绿色发光层300G的子像素被称为一绿色子像素PG，对应于所述蓝色发光层300B的子像素被称为一蓝色子像素PB，对应于所述白色发光层300W的子像素被称为一白色子像素PW。每个所述发光层300R、300G、300B和300W可以是单层结构或多层结构，在多层结构中叠置多个有机薄层以提高光效率。当施加给所述第一电极100和第二电极200一驱动电压时，来自于所述阴极和阳极的多个电子和空穴被分别发射到所述有机发光层300中。在所述有机发光层300中所述电子和空穴彼此复合以发射光。在一个实施例中，可在所述第二电极200和所述有机发光层300之间形成一空穴注入层和一空穴输运层，并且可在所述第一电极100和所述有机发光层300之间形成一电子输运层。

所述第一电极100形成在所述有机发光层300上，并且保护所述有机发光层300不受到如湿气的外部干扰。在本实施例中所述第一电极100作为阴极。在一个实施例中，所述第一电极100包括一个具有低电离趋势及低功函数的金属，并且由此容易从中发射电子。例如，所述第一电极100可以包括镁(Mg)、锂(Li)、钙(Ca)或它们的组合。可以在所述第一电极100上形成一保护层以保护所述第一电极100并且可以将位于一个子像素上的所述第一电极与位于另一子像素上的所述第一电极连接。

根据本发明的一实施例，除常规的红色、蓝色和绿色发光层外，可以形成所述白色发光层，因此能够提高所述OELD装置的发光密度和光效率，并且可以减少功率消耗。虽然所示的OELD装置为底部发光型，但也可以使用顶部发光型OELD装置，如在另一个实施例中所描述的。

下面参考图3A到3C对一个上述四色彩系统的像素结构进行说明。

参考图3A，所述红色、绿色、蓝色和白色子像素PR、PG、PB和PW在第一方向上按照上述名称顺序连续地设置以便线性或呈带形排列。因此，包括图3A所示像素结构的所述OELD装置使用红色、绿色、蓝色和白色子像素PR、PG、PB和PW的四色彩系统来显示全色彩图像。可以使用具有相同接触区域或具有彼此不同接触区域的子像素。

参考图3B，所述红色子像素PR和所述绿色子像素PG连续地布置在第一方向上，并且所述红色子像素PR和所述白色子像素PW连续地布置在第二方向上。此外，所述蓝色子像素PB位于与所述红色子像素PR点对称的位置上。因此，所述OELD装置的像素包括形成2×2格子的所述红色、绿色、蓝色和白色子像素PR、PG、PB和PW。

参考图3C，例如每个所述红色和绿色子像素由两个PR1、PR2、PG1和PG2形成，并且每个所述蓝色和白色子像素由PB和PW一次形成。因此，所述OELD装置的像素包括形成2×3格子的所述红色、绿色、蓝色和白色子像素PR、PG、PB和PW。在一个实施例中，所述红色子像素PR1和PR2彼此隔开一预定的距离排列并且分别邻接所述绿色子像素PG2和PG1。因此，所述绿色子像素PG1和PG2也排列成彼此隔开一预定距离并且分别邻接所述红色子像素PR2和PR1。或者，所述红色或绿色子像素也可以设置成彼此邻接。

图4表示根据本发明另一实施例的OELD装置的结构视图。除了本实施例的OELD装置为一个顶部发光型OELD装置外，根据本实施例的OELD装置与一个按照图2中上述实施例的OELD装置相同，在本实施例的OELD装置中，用于显示图像的光从所述OELD装置的顶部产生并且向上提供。在图4中，相同的附图标记代表与图2中相同的元件，且忽略对相同元件的详细说明。由于本实施例的OELD装置为顶部发光型，所以所述第一和第二电极分别作为阳极和阴极。

参考图4，所述第一电极100是一个透明电极例如包括氧化锡铟(ITO)，使得在所述有机发光层300中产生的光向上传播。可以在所述第一电极100上形成一个透明的密封层110，以保护所述第一电极100不受到外部干扰如外部物质和湿气。作为一个阴极，所述第二电极200包括一具有低电离趋向及低功函数的金属，并且因此容易从中发射电子。例如，所述第二电极200可以包括镁(Mg)、锂(Li)、钙(Ca)或它们的组合。与底部发光型OELD装置不同，用于提高发光效率的所述空穴注入层和所述空穴输运层可以形成在所述第一电极100和所述有机发光层300之间，并且所述电子输运层可以形成在所述第二电极200和所述有机发光层300之间。

除了所述红色、蓝色和绿色发光层300R、300B和300G外，可以形成所述白色发光层300W，因此能够提高所述OELD装置的发光密度和发光效率并减少功率的消耗。

所述有机发光层300独立地覆盖在所述电极上，并且包括用于分别发射红色、蓝色、绿色和白色光的所述红色、蓝色、绿色和白色发光层300R、300G、300B和300W。根据上述实施例，淀积所述红色、绿色、蓝色和白色材料并使用阴罩掩模构图。

下面对一具有色彩过滤器结构的OELD装置进行说明，其中所述色彩过滤器通过一常规光刻法而不是经过阴罩掩模而形成。

图5为根据本发明另一实施例的OELD装置的结构示意图。图5所示实施例的OELD装置形成一具有色彩过滤器结构的全色彩图像并且为一底部发光型OELD装置，其中用于显示图像的光在其底部产生并且向上提供。

参考图5，所述OELD装置包括：在第一方向上延伸的多个第一电极600；在与所述第一方向正交的第二方向上延伸的多个第二电极700，因此形成多个子像素，每个子像素都包括一第一电极600、一第二电极700和一放置在所述第一电极600和第二电极700之间的有机发光层800；及一色彩过滤器层900，用于通过对从所述OELD装置底部提供的光进行过滤来分别发射红色、绿色、蓝色和白色光。

一个支承件1000布置在所述第二电极700下面以支承所述第二电极700。所述支承件1000包括对应于每个所述第二电极700的多个开关元件1060，用于选择性地将电信号输送到所述第二电极700。本实施例基于一个AMOLED装置，其中使用一个薄膜晶体管(TFT)作为开关元件。但是本发明的实施例并不限制于AMOLED装置。第二电极700作为阳极，并且所述第一电极600作为阴极。

所述支承件1000包括：一基板1010，多个绝缘层1020、1030、1040和1050，及多个薄膜晶体管1060用于将电信号分别传递到每个所述第二电极700。

所述基板1010形成为透明的使得在所述OELD装置底部处产生的光可以穿过所述基板1010。所述透明基板1010可以包括玻璃、石英、玻璃陶瓷、或晶化玻璃，用于承受在制造过程中的高温。

一基板绝缘层1020覆盖所述基板1010的表面，用于使所述基板1010电绝缘。结果，当覆盖在一导电基板上如一包括多个运动离子的基板上时，所述基板绝缘层1020会很有效。因此，没必要在一石英基板上覆盖所述基板绝缘层1020。所述基板绝缘层1020可以包括氧化硅、氮化硅、或氮氧化硅(SiOxNy，其中x和y为大于或等于1的整数)。

薄膜晶体管的多个有源层1061被设置在所述基板绝缘层1020的上表面上，每个有源层1061分别对应于所述多个第二电极700中的一个。所述有源层1061包括一个源部1061a、一个沟道部1061b和一个漏部1061c。一栅极绝缘层1030覆盖所述基板1010和所述有源层1061，并且去掉所述栅极绝缘层1030的一部分，使所述栅极绝缘层1030留下的厚度大于所述有源层1061的高度。由此所述栅极绝缘层1030将所述基板1010的上表面包括一个由所述有源层1061形成的台阶部进行平坦化。将在其上待施加一选择信号的栅极电极1062设置在对应于所述有源层1061的沟道部1061b位置的所述栅极绝缘层1030表面上。一个第一层间绝缘层1040覆盖所述栅极绝缘层1030和所述栅极电极1062，去掉所述第一层间绝缘层1040的一部分，使所述第一层间绝缘层1040留下的厚度大于所述栅极电极1062的高度。因此所述第一层间绝缘层1040将所述栅极绝缘层1030的上表面包括由所述栅极电极1062形成的台阶部进行平坦化。在所述平坦化的栅极绝缘层1030上分别设置一源电极1063和一漏电极1064，分别与所述有源层1061的所述源部1061a和漏部1061c的位置对应。在所述源电极1063上施加一数据信号，且漏电极1064根据施加在栅极电极上的选择信号的电压选择性地与所述源电极1063电接触。覆盖所述源部1061a和漏部1061c的所述栅极绝缘层1030部分被开口，从而所述源电极1063和漏电极1064分别与所述源部1061a和漏部1061c进行电接触。虽然上述实施例讨论一单层栅极电极，但是也可以使用如双层栅极电极、三层栅极电极的多层栅极电极或其它本领域普通技术人员已知的结构来代替所述单层栅极电极或与之结合。

所述色彩过滤器层900覆盖所述第一层间绝缘层1040。所述色彩过滤器层900通过一光刻工艺被构图，使每个子像素发射红色、蓝色、绿色和白色光中的一种有色光。此外，所述色彩过滤器层900包括一用于发射红光的红色过滤器900R，一个发射绿光的绿色过滤器900G，一个发射蓝光的蓝色过滤器900B及一个发射白光的白色过滤器900W。对应于所述红色过滤器900R的子像素被称为一红色子像素PR，对应于所述绿色过滤器900G的子像素被称为一绿色子像素PG，对应于所述蓝色过滤器900B的子像素被称为一蓝色子像素PB，以及对应于所述白色过滤器900W的子像素被称为一白色子像素PW。在一实施例中，可以通过在所述有机发光层800中发射白光来产生白光并使用一透明材料来形成所述白色过滤器900W。

一个第二层间绝缘层1050覆盖所述色彩过滤器层900，并且对所述色彩过滤器层900的上表面进行平坦化。所述第二电极700放置在所述平坦化的第二层间绝缘层1050的表面上。在一实施例中，所述第二层间绝缘层1050可以为具有良好绝缘性和透明性的有机树脂层，如一个聚酰亚胺层、聚酰胺层、丙烯酸纤维层和苯并环丁烯(benzo cyclobutene，BCB)层。所述有机树脂层优选地为平的并且具有低介电常数。所述白色过滤器900W可以省略，并且所述第二层间绝缘层1050可以延伸，取代所述白色过滤器900W。

覆盖所述漏极电极1064的所述第二层间绝缘层1050部分和所述色彩过滤器层900部分被开口，因此形成一个接触孔。一导电氧化材料被填充到所述接触孔内以形成一像素电极1065。所述第二电极700通过所述像素电极1065与所述漏极电极1064电接触。施加在所述栅极电极1062上的栅极电压控制流过所述第二电极700的电流。

设置多个分隔壁1100以覆盖在所述相邻的第二电极700之间的空间，使每个子像素的发射区域被限定在相邻分隔壁1100之间的空间内。布置所述分隔壁1100使得所述分隔壁1100横跨相邻的所述第二电极700的边缘部分。所述有机发光层800覆盖所述第二电极700和所述分隔壁1100。所述有机发光层800可以形成为单层结构，或者为了提高光效率而叠置多个有机薄层而制成的多层结构。

当给所述第一电极600和第二电极700施加一驱动电压时，多个电子和空穴被分别从所述阴极和阳极发射到所述有机发光层800内。所述电子和空穴在所述有机发光层800内相互复合以发射光。在一实施例中，可在所述第二电极700和所述有机发光层800之间形成一个空穴注入层和一空穴输运层，并且可以在所述第一电极600和所述有机发光层800之间形成一电子输运层。

在所述有机发光层800之上形成所述第一电极600，并且保护所述有机发光层800不受外界如湿气的干扰。在一实施例中，所述第一电极600包括一具有低电离趋向及低功函数的金属，并且因此容易从中发射电子。例如，所述第一电极600可以包括镁(Mg)、锂(Li)、钙(Ca)或它们的组合。可在所述第一电极600之上形成一保护层，用于保护第一电极600并且使位于一个子像素上的第一电极600与位于下一个子像素上的另一第一电极600连接。

参考图5进行描述的实施例中除了包括所述红色、蓝色、和绿色过滤器外还包括所述白色过滤器，以提高所述OELD装置的发光密度和光效率并且减少功率消耗。可以改变该实施例，使用一顶部发光型OELD装置来代替一底部发光型OELD装置，如下面参考图6所进行的描述。

图6表示根据本发明另一个实施例的OELD装置的结构视图。根据本实施例的OELD装置与根据参考图5进行描述的实施例中的OELD装置相同，除了用于显示图像的光在所述OELD装置的顶部产生并且向上提供及在所述第一电极之上形成所述色彩过滤器层之外。在图6中，相同的附图标记表示与图5中同样的元件，且因此省略对相同元件的详细说明。当在图6中的实施例的OELD装置为顶部发光型OELD装置时，所述第一电极和第二电极分别作为阳极和阴极。

参考图6，所述第一电极600为一个透明电极，包括例如氧化锡铟(ITO)，允许在所述有机发光层800中产生的光向上传播。可在所述第一电极600上涂覆一个透明密封层610，以保护所述第一电极600免受外部干扰如外部物质和湿气。作为一个阴极，所述第二电极700包括一具有低电离趋向及低功函数的金属，并且因此容易从中发射电子。例如，所述第二电极700可以包括镁(Mg)、锂(Li)、钙(Ca)或它们的组合。与底部发光型OELD装置不同，用于提高发光效率的所述空穴注入层和所述空穴输运层可以形成在所述第一电极600和所述有机发光层800之间，并且所述电子输运层可以形成在所述第二电极700和所述有机发光层800之间。

在一实施例中，所述色彩过滤器层900覆盖所述透明密封层610。所述色彩过滤器层900通过一光刻法形成，使每个所述子像素发射红色、绿色、蓝色和白色光之中的一种光。因此，所述色彩过滤器层900包括一用于发射红光的红色过滤器900R，一个发射绿光的绿色过滤器900G，一个发射蓝光的蓝色过滤器900B及一个发射白光的白色过滤器900W。

根据参考图6进行描述的OELD装置，除了所述红色、蓝色、和绿色过滤器外，还形成所述白色过滤器，以提高所述OELD装置的发光密度和光效率并且减少功率消耗。由于色彩过滤器位于所述密封层的上面，所述顶部发光型OELD装置比所述底部发光型OELD装置具有更高的分辨率。

下面，将对照常规的RGB OELD装置来描述一根据本发明实施例的红色、绿色、蓝色和白色(RGBW)OELD装置的光效率。

所述常规RGB显示装置的光效率可用下式表示：

E (cd / A) = \frac{L}{(\frac{I}{B})} = \frac{L_{r} + L_{g} + L_{b}}{(\frac{I_{r} + I_{g} + I_{b}}{B})} \cdot \cdot \cdot (1)

在公式1中，字母L为所述OELD装置显示白色的发光密度，字母I为所述OELD装置显示白色的总电流，及字母B代表总显示面积。而且，所述字母L_r、L_g和L_b分别表示当所述红色子像素发射红色光时、当所述绿色子像素发射绿色光时、以及当所述蓝色子像素发射蓝色光时所述OELD装置的发光密度。所述字母I_r、I_g和I_b分别表示当所述OELD装置显示红色、绿色和蓝色时所述OELD装置的电流。总显示面积B乘所述OELD装置的形状比(aspect ratio)等于有效显示面积。

L_r、L_g和L_b由下列公式表示。

L_{r} = L \cdot X_{r} = φ_{r} \cdot \frac{I_{r}}{B} \cdot \cdot \cdot (2)

L_{g} = L \cdot X_{g} = φ_{g} \cdot \frac{I_{g}}{B} \cdot \cdot \cdot (3)

L_{b} = L \cdot X_{b} = φ_{b} \cdot \frac{I_{b}}{B} \cdot \cdot \cdot (4)

在上述公式中，字母X_r、X_g和X_b分别表示在一任意色彩中红色、绿色和蓝色的色彩混合比，且所述字母φ_r、φ_g和φ_b分别表示单位电流下红色、绿色和蓝色光的发光密度。也就是说，所述字母φ_r、φ_g和φ_b分别表示红色、绿色和蓝色光的发光效率。

结果，常规RGB显示装置的光效率根据下面的公式5来决定。

E (cd / A) = \frac{φ_{r} {\cdot I}_{r} + φ_{g} \cdot I_{g} + φ_{b} \cdot I_{b}}{I_{r} + I_{g} + I_{b}} = \frac{1}{(\frac{X_{r}}{φ_{r}} + \frac{X_{g}}{φ_{g}} + \frac{X_{b}}{φ_{b}})} \cdot \cdot \cdot (5)

同时，所述RGBW显示装置的光效率根据下面的公式6来决定。

E (cd / A) = \frac{L}{(\frac{I}{B})}

\frac{L_{r} + L_{g} + L_{b} + L_{w}}{(\frac{I_{r} + I_{g} + I_{b} + I_{w}}{B})}

\cdot \cdot \cdot

(6)

在公式6中，字母L为当对应于不同色彩的所有子像素发射光时所述OELD装置的发光密度，字母L_w为仅当白色子像素发射白光时所述OELD装置的发光密度。所述字母I为当对应于不同色彩的所有子像素发射光时在所述OELD装置中的电流大小，且字母I_w为当所述OELD装置显示白光时在所述OELD装置中的电流大小。L_w由公式7来决定，及L_r根据公式8来决定。

L_{w} = \frac{L}{S} = \frac{a}{4} \cdot I_{w} = φ_{w} \cdot \frac{I_{w}}{B} \cdot \cdot \cdot (7)

L_{r} = (L - \frac{L}{S}) \cdot X_{r} = φ_{r} \cdot \frac{I_{r}}{B} \cdot \cdot \cdot (8)

在公式8中，字母S为一个比例系数。按照与L_r相同的方式决定L_g和L_b。因此在公式8中的X_r、φ_r和I_r分别由X_g、φ_g和I_g或X_b、φ_b和I_b代替。

结果，所述RGBW OELD装置的光效率根据下列公式9得出。

E (cd / A) = \frac{φ_{r} \cdot I_{r} + φ_{g} {\cdot I}_{g} + {φ_{b} \cdot I_{b} + φ}_{w} \cdot I_{w}}{I_{r} + I_{g} + I_{b} + I_{w}} = \frac{S}{(S - 1) (\frac{X_{r}}{φ_{r}} + \frac{X_{g}}{φ_{g}} + \frac{X_{b}}{φ_{b}}) + \frac{I}{φ_{w}}} \cdot \cdot \cdot (9)

所述光效率可以表现一个OELD装置具有64灰度。

根据国际委员会(Commission Internationale de I’Eclairage，CIE)色彩坐标系统，假定所述红色、绿色和蓝色的坐标为(0.63，0.35)、(0.28，0.67)、和(0.15，0.15)并且所述常规RGB独立型OELD装置的色彩再现性为大约71％，那么用于形成所述具有CIE坐标为(0.29，0.32)的白色时，红色、绿色、和蓝色的色彩混合比例X_r、X_g和X_b分别为大致0.25、0.5和0.25。单位电流下红色、绿色、和蓝色的发光密度φ_r、φ_g和φ_b分别为大约3.0、7.0和6.0。因此，所述常规RGB独立型OELD装置的发光率为大致5.1(cd/A)。

同时，根据CIE色彩坐标系统，假定所述红色，绿色和蓝色的坐标为(0.63，0.35)、(0.27，0.60)、和(0.15，0.19)，并且所述常规RGB色彩过滤器型OELD装置的色彩再现性为大约56％，那么当形成所述具有CIE坐标为(0.29，0.32)的白色时，红色、绿色、和蓝色的色彩混合比例X_r、X_g和X_b分别为大约0.26、0.42和0.32。单位电流下红色、绿色、和蓝色的发光密度φ_r、φ_g和φ_b分别为大约3.0、7.0和6.0。因此，所述常规RGB色彩过滤器型OELD装置的发光效率为大约3.7(cd/A)。

由所述RGB独立型和色彩过滤器型OELD装置得到的上述例子表明所述色彩过滤器型OELD装置的光效率比RGB独立型OELD装置的光效率大了大约73％。

对于参考图5和图6描述的实施例，根据CIE色彩坐标系统，假定所述红色、绿色和蓝色的坐标为(0.63，0.35)、(0.27，0.60)和(0.15，0.19)，那么形成所述具有CIE坐标为(0.29，0.32)的白色时，红色、绿色、和蓝色的色彩混合比例X_r、X_g和X_b分别为大约0.26、0.42和0.32。单位电流下红色、绿色、蓝色和白色光的发光率φ_r、φ_g、φ_b和φ_w分别为大约1.8、5.7、5.7和15。因此当所述比例系数为2时，所述参考图5和图6描述的实施例的OELD装置的发光率为大约5.9(cd/A)。

结果，当所述OELD装置使用色彩过滤器结构形成全色彩图像时，所述RGBW OELD装置的光效率比常规RGB OELD装置的光效率好159％。此外，所述色彩过滤器型RGBW OELD装置的光效率比独立RGB层型RGBOELD装置的光效率好116％。

根据参考图5和图6描述的实施例的所述色彩过滤器型OELD装置可以不通过阴罩掩模(shadow mask)来制造，使得不需要用于阴罩区域的边缘区域，因此减少布线的数量。结果，即使由于对应于RGBW OELD装置的增加白色子像素所要求的附加薄膜晶体管导致像素面积可能减少，所述形状比也不会劣化。

根据本发明的实施例，为提高一常规RGB型装置的发光率，除了红色、蓝色和绿色子像素外，还形成一白色子像素。

虽然参考附图对本发明的示范性实施例进行了说明，应该明白本发明不限制于那些精确的实施例，并且本领域普通技术人员在不背离本发明范围和精神的情况下可以对它们作出各种改变和变化。所有这样变化和改变都包括在所附权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims

1.一种显示装置，包括：

形成在一基板上的多个第一电极；

形成所述基板上并在所述多个第一电极下面的多个第二电极；及

形成在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间的一有机发光层，其中所述有机发光层包括一发射红光的红色层、一发射绿光的绿色层、一发射蓝光的蓝色层及一发射白光的白色层。

2.如权利要求1所述的显示装置，还包括位于所述基板上并在所述多个第二电极下面的多个开关元件。

3.如权利要求2所述的显示装置，其中每个所述多个开关元件包括一栅极电极、一源电极和一漏电极。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中每个所述多个第二电极通过一像素电极与所述漏电极电连接。

5.如权利要求1所述的显示装置，还包括形成在所述基板上并在所述多个第二电极下面的多个绝缘层。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中所述基板包括一透明材料。

7.如权利要求1所述的显示装置，还包括布置在所述多个第二电极的相邻第二电极之间的多个分隔壁。

8.如权利要求7所述的显示装置，其中所述有机发光层覆盖在所述多个第二电极和所述多个分隔壁上。

9.如权利要求7所述的显示装置，其中：

一子像素包括所述多个第一电极中的至少一个第一电极，所述多个第二电极中的至少一个第二电极和所述红色、绿色、蓝色或白色层中的一个；及

在所述多个分隔壁的相邻分隔壁间的空间内形成每个子像素的发射区域。

10.如权利要求7所述的显示装置，其中所述多个分隔壁横跨所述多个第二电极的边缘部分。

11.如权利要求1所述的显示装置，其中所述有机发光层使用阴罩掩模构图。

12.如权利要求1所述的显示装置，其中所述红色、绿色、蓝色和白色层中的每一个为单层结构或多层结构中的一种。

13.如权利要求1所述的显示装置，其中：

多个子像素排列成直线、2×2格子或2×3格子中的一种。

14.如权利要求1所述的显示装置，还包括一形成在所述多个第一电极上的保护层。

15.如权利要求14所述的显示装置，其中所述保护层将所述多个第一电极彼此连接起来。

16.如权利要求14所述的显示装置，其中所述保护层包括一透明材料。

17.如权利要求1所述的显示装置，其中所述多个第一电极包括一透明材料。

18.如权利要求1所述的显示装置，其中从所述显示装置的底部提供用于显示图像的光。

19.如权利要求18所述的显示装置，其中所述多个第一电极为阴极而所述多个第二电极为阳极。

20.如权利要求18所述的显示装置，还包括：

一空穴注入层和一空穴输运层，形成在所述多个第二电极和所述有机发光层之间；并且

一电子输运层，形成在所述多个第一电极和所述有机发光层之间。

21.如权利要求1所述的显示装置，其中从所述显示装置的顶部提供用于显示图像的光。

22.如权利要求21所述的显示装置，其中所述多个第一电极为阳极而所述多个第二电极为阴极。

23.如权利要求21所述的显示装置，还包括：

一空穴注入层和一空穴输运层，形成在所述多个第一电极和所述有机发光层之间；和

一电子输运层，形成在所述多个第二电极和所述有机发光层之间。

24.一种显示装置，包括：

形成在一基板上的多个第一电极；

形成所述基板上并在所述多个第一电极下面的多个第二电极；

在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间形成的一有机发光层；及

一形成在所述基板上的色彩过滤器层，其中所述色彩过滤器层包括一红色过滤器、一绿色过滤器、一蓝色过滤器和一白色过滤器。

25.如权利要求24所述的显示装置，其中所述色彩过滤器层位于所述多个第二电极的下面或位于所述多个第一电极的上面。

26.如权利要求24所述的显示装置，还包括位于所述基板上并在所述多个第二电极下面的多个开关元件。

27.如权利要求26所述的显示装置，其中每个所述多个开关元件包括一栅极电极、一源电极和一漏电极。

28.如权利要求27所述的显示装置，其中每个所述多个第二电极通过一像素电极与所述漏电极电连接。

29.如权利要求24所述的显示装置，还包括形成在所述基板上并在所述多个第二电极下面的多个绝缘层。

30.如权利要求29所述的显示装置，其中所述色彩过滤器层位于所述多个绝缘层中的两个绝缘层之间。

31.如权利要求24所述的显示装置，其中使用光刻工艺对所述色彩过滤器层构图。

32.如权利要求24所述的显示装置，其中所述白色过滤器包括一透明材料。

33.如权利要求24所述的显示装置，其中所述基板包括一透明材料。

34.如权利要求24所述的显示装置，还包括位于所述多个第二电极中的相邻第二电极之间的多个分隔壁。

35.如权利要求34所述的显示装置，其中所述有机发光层覆盖在所述多个第二电极和所述多个分隔壁上。

36.如权利要求34所述的显示装置，其中：

一子像素包括所述多个第一电极中的至少一个第一电极，所述多个第二电极中的至少一个第二电极，位于至少一个所述第一电极和至少一个所述第二电极之间的所述有机发光层的部分，及所述红色、绿色、蓝色或白色过滤器中的一个；及

在所述多个分隔壁中相邻的分隔壁之间的空间内形成每个子像素的发射区域。

37.如权利要求34所述的显示装置，其中所述多个分隔壁横跨所述多个第二电极的边缘部分。

38.如权利要求24所述的显示装置，其中所述有机发光层是单层结构或多层结构中的一种。

39.如权利要求24所述的显示装置，还包括一形成在所述多个第一电极上的保护层。

40.如权利要求39所述的显示装置，其中所述保护层将所述多个第一电极彼此连接起来。

41.如权利要求39所述的显示装置，其中所述保护层包括一透明材料。

42.如权利要求41所述的显示装置，其中所述色彩过滤器层形成在所述保护层上。

43.如权利要求1所述的显示装置，其中所述多个第一电极包括一透明材料。

44.如权利要求24所述的显示装置，其中从所述显示装置的底部提供用于显示图像的光。

45.如权利要求44所述的显示装置，其中所述多个第一电极为阴极而所述多个第二电极为阳极。

46.如权利要求44所述的显示装置，还包括：

47.如权利要求24所述的显示装置，其中从所述显示装置的顶部提供用于显示一图像的光。

48.如权利要求47所述的显示装置，其中所述多个第一电极为阳极而所述多个第二电极为阴极。

49.如权利要求47所述的显示装置，还包括：

在所述多个第一电极和所述有机发光层之间形成一空穴注入层和一空穴输运层；以及

在所述多个第二电极和所述有机发光层之间形成一电子输运层。

50.一种显示装置，包括：

形成在一基板上的多个第一电极；

形成在所述基板上并在所述多个第一电极下面的多个第二电极；

形成在所述多个第一电极和所述多个第二电极之间的一有机发光层；

形成在所述基板上并在所述多个第二电极下面的一色彩过滤器层，其中所述色彩过滤器层包括一红色过滤器、一绿色过滤器和一蓝色过滤器；及

一形成在所述多个第二电极和所述色彩过滤器层之间的一绝缘层，其中所述绝缘层的一部分延伸进入到所述色彩过滤器层中。

51.如权利要求50所述的显示装置，其中所述绝缘层包括一有机树脂。