TW201332096A - 有效功率ｒｇｂｗ有機發光裝置顯示器 - Google Patents

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Abstract

本文所述的實施例可提供包括功率高效的RGBW顯示器之器件。在一些實施例中可提供。第一器件可包括至少一種圖元。圖元可包括一第一子-圖元、一第二子-圖元、一第三子-圖元和一第四子-圖元。第一子-圖元可包括與第一有機發光器件光學相連的一第一濾色器。第二子-圖元可包括與第二有機發光器件光學相連的第二濾色器。第三子-圖元可包括與第三有機發光器件光學相連的第三濾色器。第四子-圖元可包括一第四有機發光器件並且發射近白光。第一子-圖元或第二子-圖元中的至少一種可包括與第一或第二有機發光器件光學相連的顏色轉換層。

Description

有效功率RGBW有機發光裝置顯示器
出於多種原因使用有機材料之光電器件日益變得期望。用於製造這些器件的多種材料相對不貴，這樣有機光電器件相比無機器件具有成本優勢的潛力。另外，有機材料的內在性能，例如它們之撓性，可使它們非常適於特定應用，例如製造撓性基材。有機光電器件之例子包括有機發光器件(OLED)、有機光電晶體、有機光伏電池和有機光電檢測器。對於OLED，有機材料可以具有超過常規材料之性能。例如，有機放射層發射光線處之波長可通常使用合適的摻雜劑容易地調整。
OLED使用薄有機膜，其在穿過器件施加電壓時發射光線。在應用例如平板顯示器、照明和背光中，OLED變為日益吸引人的技術。一些OLED材料和構造描述於美國專利No.5,844,363,6,303,238和5,707,745，其通過引用的方式全部併入本文。
磷光發射分子之一種應用是全色顯示器。這種顯示器之工業標準要求圖元適於發射特定顏色，稱為「飽和」顏色。特別地，這些標準要求標準飽和紅色、綠色和藍色圖元。顏色可以使用CIE座標來測量，這是本領域熟知的。
綠色發射分子之一個例子是三(2-苯基吡啶)銥，表示為Ir(ppy)3，具有式I之結構：
在本文之該和稍後之圖中，我們表示氮和金屬(此處Ir)之配價鍵為直線。
如本文使用的，術語「有機」包括聚合物材料以及可用於製造有機光電器件之小分子有機材料。「小分子」是指不是聚合物的任何有機材料，並且「小分子」可能實際上非常大。在一些情況下小分子可包括重複單元，例如使用長鏈烷基作為取代基不會從「小分子」類別中除去分子。小分子還可以引入聚合物中，例如作為聚合物主鏈上的側基或作為主鏈的一部分。小分子還可以用作樹狀聚合物之核心部分，其包括構建於核心部分上的一系列殼。樹狀聚合物的核心部分可是螢光或磷光小分子發射器。樹狀聚合物可以是「小分子」，並且拒信OLED領域中當前使用的所有樹狀聚合物都是小分子。
如本文使用的，「頂部」是指最遠離基材，而「底部」是指最接近基材。其中第一層描述為設置在第二層上，第一層設置遠離基材。第一和第二層之間可以存在其他層，除非說明第一層「接觸」第二層。例如，陰極可描述為設置在陽極上，即使之間存在多種有機層。
如本文使用的，「溶液加工」是指能夠溶解、分散或運輸於液體介質和/或從液體介質沉積，無論溶液還是混懸液形式。
當拒信配體直接有助於發射材料的光活性性能時，配體可以稱為「光活性的」。當拒信配體不會有助於發射材料之光活性性能時，配體可以稱為「輔助性」的，儘管輔助性配體可改變光活性配體的性能。
如本文使用的，熟諳技藝人士通常將理解，如果第一能量水準更接近真空能量水準，第一「最高佔據分子軌道」(HOMO)「或最低未佔據分子軌道」(LUMO)能量水準「大於」或「高於」第二HOMO或LUMO能量水準。由於電離電勢(IP)相對于真空水準測量為負電荷，因此更高HOMO能量水準對應具有更小絕對值的IP(IP是更小負數)。類似地，更高LUMO能量水準對應具有更小絕對值之電子親和性(EA)(EA是更小負數)。在常規能量水準圖上，在頂部的真空水準處，材料的LUMO的能量水準高於相同材料的HOMO能量水準。「更高」HOMO或LUMO能量水準比「更低」HOMO或LUMO能量水準表示更接近該圖的頂部。
如本文使用的，熟諳技藝人士通常將理解，如果第一功函數具有更高絕對值，第一功函數「大於」或「高於」第二功函數。因為功函數通常相對于真空水準測量為負數，這表示「更高」功函數是更負的。在常規能量水準圖上，在頂部的真空水準處，「更高」功函數表示為沿著向下方向遠離真空水準。因此，HOMO和LUMO能量水準的定義比功函數遵循不同的協定。
關於OLED之更多細節和上述定義可以在美國專利No.7,279,704中找到，其通過引用的方式全部併入本文。
發明概要
本文所述的實施例可提供包括功率高效的RGBW顯示器的器件。於一些實施例中，可以提供第一器件。第一器件可以包括至少一種圖元。圖元可以包括一第一子-圖元、一第二子-圖元、一第三子-圖元和一第四子-圖元。第一子-圖元可以包括第一有機發光器件和光學相連第一有機發光器件之第一濾色器，其中第一濾色器可以適於優選通過來自第一有機發光器件之一光線，該光線具有在580至700 nm之間的可見光譜中的一峰值波長。第二子-圖元可以包括第二有機發光器件和光學相連第二有機發光器件的第二濾色器，其中第二濾色器可以適於優選通過來自第二有機發光器件之光線，該光線具有在500至580 nm之間的可見光譜中的一峰值波長。第三子-圖元可以包括第三有機發光器件和光學相連第三有機發光器件的第三濾色器，其中第三濾色器可以適於優選通過來自該第三有機發光器件的光線，該光線具有在400至500 nm之間的可見光譜中的一峰值波長。第四子-圖元可以包括一第四有機發光器件並可以發射近白光。第一子-圖元或第二子-圖元中的至少一種可以包括光學相連第一或第二有機發光器件的一顏色轉換層。至少一種顏色轉換層可以設置在第一或第二有機發光器件、和第一或第二濾色器之間。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器 件和第一濾色器；第二子-圖元，具有第二有機發光器件和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一子-圖元可以包括一第一顏色轉換層，該第一顏色轉換層可以光學相連第一有機發光器件，並且可以設置在第一有機發光器件和第一濾色器之間。第一顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於600 nm的一吸收光譜和峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，第二子-圖元可以包括一第二顏色轉換層，其中第二顏色轉換層可以光學相連第二有機發光器件，並且可以設置在第二有機發光器件和第二濾色器之間。第二顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)。於一些實施例中，第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有至少60%的PLQY。於一些實施例中，第一顏色轉換層和第二轉換層可以具有至少80%的 PLQY。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一顏色轉換層可以具有約0.1至100微米之厚度。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有約0.1至100微米之厚度。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一顏色轉換層可以具有約0.1%至40%的染料濃度。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有約0.1%至40%的染料濃度。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四 子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以不包括濾色器和/或顏色轉換層。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四有機發光器件之色度可以基本上等於由第四子-圖元發射之光線之色度。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一器件可以是具有白平衡的一顯示器。於一些實施例中，白平衡可以具有具有在CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，並且第四子-圖元可以發射光線，該光線具有在CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第二點。於一些實施例中，該第一點和該第二點之間的差可以具有小於0.10的一duv值。於一些實施例中，該第一點和該第二點之間的差可以具有小於0.05的duv值。於一些實施例中，該第一點和該第二點之間的差可以具有小於0.01 的duv值。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，該第一、第二、第三和第四有機發光器件可以恰恰包含兩種有機發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一有機發射材料可以具有峰值波長在500至630 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二有機發射材料可以具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器 件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一有機發射材料可以具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二有機發射材料可以具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，第一有機發射材料可以具有小於100的半峰全寬(FWHM)。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別包含具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜之第一有機發射材料、和具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜之第二有機發射材料，第一顏 色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約30%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約50%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約30%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別包含具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜的第一有機發射材料、和具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜的第二有機發射材料，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由第一有機發光器件發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有 第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別包含具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜的第一有機發射材料、和具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜的第二有機發射材料，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約30%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別包含具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜之第一有機發射材料、和具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜的第二有機發射材料，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約5%的由第二有 機發光器件發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一黃光，該黃光具有在一第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，該第一區域由CIEX=0.40至0.600,CIEY=0.400至0.60限定。第二有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一藍光，該藍光具有在一第二區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第二點，該第二區域由CIEX=0.100至0.200,CIEY=0.050至0.300限定。第一點和第二點可以使得當在該第一點和該第二點之間劃線時，該線穿過區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的期望白點，所述區域限定至CIEX=0.25至0.4,CIEY=0.25至0.4。於一些實施例中，第一和第二有機發射材料之濃度可以使得由第一、第二、第三和第四有機發光器件產生的光線是在限定區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第三點。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中， 其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一和/或第二有機發射材料可以包含磷光發射器。於一些實施例中，第一有機發射材料可以包含磷光發射器，並且第二有機發射材料可以包含螢光發射器。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，第一區域由CIEX=0.25至0.4,CIEY=0.25至0.4限定。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四 子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，該第一點位於距離普朗克軌跡0.010的Duv距離內。於一些實施例中，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，該第一點位於距離普朗克軌跡0.005的Duv距離內。於一些實施例中，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，該第一點位於距離普朗克軌跡0.002的Duv距離內。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有大於4000 K並且小於10000 K的相關色溫(CCT)。在實施例中，在上述第一器件中，該第一、第二、第三和第四有機發光器件可以分別包括疊堆的有機發光器件(SOLED)。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三 子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可以分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料、第二有機發射材料和第三有機發射材料。於一些實施例中，第一有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一紅光，該紅光具有在一第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，該第一區域由CIEX=0.600至0.720,CIEY=0.280至0.400限定。於一些實施例中，第二有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一綠光，該綠光具有在一第二區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第二點，該第二區域由CIEX=0.200至0.400,CIEY=0.600至0.750限定。於一些實施例中，第三有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一藍光，該藍光具有在第三區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第三點，該第三區域由CIEX=0.100至0.200,CIEY=0.050至0.300限定。於一些實施例中，上述第一、第二和第三點使得第四區域可以由在該第一點和該第二點之間、該第二點和該第三點、以及該第三點和該第一點之間的劃線限定，該線包括區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的期望白點，所述區域限定至CIEX=0.25至0.40,CIEY=0.25至0.40。於一些實施例中，第一、第二和第三有機發射材料之濃度使得可以由第一有機發光器件產生的光線可以是在期望區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第四點。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料、第二有機發射材料和第三有機發射材料，第一、第二和/或第三有機發射材料包含磷光發射器。於一些實施例中，第三有機發射材料可包含螢光發射器並且第一和第二有機發射材料可包含磷光發射器。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料、第二有機發射材料和第三有機發射材料，第一有機發射材料可以具有峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜，第二有機發射材料可以具有峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜，並且第三有機發射材料可以具有峰值波長在400至500 nm之間的 一發射光譜。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料，具有峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜；第二有機發射材料，具有峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜；及第三有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約20%的由該第二和第三發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約40%的由該第二和第三發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的被第一有機發光器件發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料，具有峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜；第二有機發射材料，具有峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜；及第三有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約30%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約5%的由第二有機發光器件發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一、第 二、第三和第四子-圖元可以分別具有孔徑尺寸，並且第四子-圖元之孔徑尺寸可以大於第一、第二和第三子-圖元中各種的孔徑尺寸。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一子-圖元還可以包括一第三顏色轉換層，第三顏色轉換層可以光學相連第一有機發光器件，並且可以設置在第一有機發光器件和第一濾色器之間。於一些實施例中，第三顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，第三顏色轉換層可以設置在第一有機發光器件和第一顏色轉換層之間。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件和第一濾色器；第二子-圖元，具有第二有機發光器件和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一子-圖元可以包括一第一顏色轉換層。第一顏色轉換層可以光學相連第一有機發光器件，並且可以設置在第一有機發光器件和第一濾色器之間。於一些實施例 中，第一顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於600 nm的一吸收光譜和峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜。
於一些實施例中，在包括第一圖元之上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件和第一濾色器；第二子-圖元，具有第二有機發光器件和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第二子-圖元可以包括顏色轉換層。顏色轉換層可以光學相連第二有機發光器件，並且可以設置在第二有機發光器件和第二濾色器之間。第二顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。
通過例如增強圖元中之至少一種的紅和/或綠色子-圖元的發射(但優選包括顯示器的一種或多種圖元中的多種子-圖元)，實施例可提供用於功率-有效的紅色、綠色、藍色、白色(RGBW)OLED顯示器的顯示器設計。於一些實施例中，顯示器可使用RGBW圖元佈局，其中各圖元可分為四種子-圖元。白色OLED可用於所有四種子-圖元。即，例如，各子-圖元可包括OLED，其和其他子-圖元中的各種的OLED共用共同有機層；然而，各OLED可基於例如單獨圖案化電極(或電極)而單獨編址。來自各單獨編址的OLED的光線可穿過圖元的對應子-圖元(例如來自對應第一子-圖元的OLED的光線可穿過第一子-圖元(優選不 穿過其他子-圖元)，來自對應第二子-圖元的OLED的光線可穿過第二子-圖元等)。
紅色濾色器可用於一種子-圖元(R)，綠色濾色器可用於一種子-圖元(G)，並且藍色濾色器可用於一種子-圖元(B)。殘留子-圖元不可使用濾色器(儘管實施例並非這樣限定)，並且從而可發射白(W)光(或近白光)。於一些實施例中，各子-圖元的白色OLED可通過下列方式產生白光：混合(例如增加顏色)藍色和黃色元件(其通過僅利用兩種有機發射材料而可簡化製造過程)或紅色、綠色和藍色組件(即發射材料)。通常，子-圖元之濾色器之透射(即未被濾色器吸收或反射的光線的波長)與例如OLED(即黃色發射材料)的黃色元件和/或藍色元件(即藍色發射材料)之發射光譜的失配可導致紅色和綠色子-圖元的電流效率的降低，這可是子-圖元的功率消耗的因素。
於一些實施例中，一種或多種顏色轉換層可在子-圖元內使用以改善RGBW OLED顯示器的子-圖元電流效率。例如，白色OLED光源的藍色發射可用於激發用於綠色子-圖元的增加性綠色發射(利用下面轉換層)，並且白光的黃色發射可用於在紅色子-圖元中產生下面轉化的紅色發射。就此而言，白光的下面轉化可以增強濾色器透射光譜和進入對應子-圖元的光線發射的波長。即，穿過子-圖元和對應濾色器的光線將具有更大量的這樣的光線，該光線具有在濾色器的透射光譜內的波長，因此較少光線被濾色器吸收或反射。通過增強由各子-圖元發射的光線(同時被濾色 器阻斷(例如反射或吸收)而降低光線的量，從而不歸因於顯示器)，實施例從而可改善顯示器器件的功率效率。
通常，OLED包括在陽極和陰極之間設置和電連接的至少一種有機層。當施加電流時，陽極注入空穴，並且陰極注入電子至有機層。注入的空穴和電子分別朝向電荷相反的電極遷移。當電子和空穴位於相同分子上時，形成「激發」，其是具有激發能量態的定位電子-空穴對。當激發子通過光發射原理弛豫時，發射光線。在一些情況下，激發子可定位在激發物或激發複合體上。非-放射性機理例如熱弛豫也可發生，但是通常被認為是不期望的。
由它們單態發射的光線的初始OLED使用的發射分子(「螢光」)在例如美國專利No.4,769,292中有所公開，其通過引用的方式全部併入本文。螢光發射通常以小於10納秒的時間框發生。
更近年來，已經證實發射來自三態的光線(「磷光」)的具有發射材料的OLED。Baldo et al.,「Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices,」Nature,vol.395,151-154,1998；(「Baldo-I」)和Baldo et al.,「Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence,」Appl.Phys.Lett.,vol.75,No.3,4-6(1999)(「Baldo-II」)，其通過引用的方式全部併入本文。磷光在美國專利No.7,279,704的第5-6欄更詳細地描述，其通過引用的方式併 入。
第1圖示出有機發光器件100。該圖不必按比例繪製。器件100可包括基材110、陽極115、空穴注入層120、空穴傳輸層125、電子阻擋層130、放射層135、空穴阻擋層140、電子傳輸層145、電子注入層150、保護層155和陰極160。陰極160是具有第一導電層162和第二導電層164的複合陰極。器件100可通過沉積依次所述的層來製造。這些多種層的性能和功能以及材料例子在US 7,279,704的第6-10欄更詳細地描述，其通過引用的方式併入。
這些層中的各種的更多例子是可得的。例如，撓性和透明基材-陽極聯合在美國專利No.5,844,363中有所公開，其通過引用的方式全部併入本文。p-摻雜的空穴傳輸層的例子是以50：1的摩爾比摻雜F.sub.4-TCNQ的m-MTDATA，這公開於美國專利申請公開No.2003/0230980，其通過引用的方式全部併入本文。發射和宿主材料的例子公開於美國專利No.6,303,238(Thompson et al.)，其通過引用的方式全部併入本文。n-摻雜的電子傳輸層的例子是以1：1的摩爾比摻雜Li的BPhen，其公開於美國專利申請公開No.2003/0230980，其通過引用的方式全部併入本文。美國專利No.5,703,436和5,707,745(其通過引用的方式全部併入本文)公開陰極的例子，包括複合陰極，具有金屬例如Mg：Ag和覆蓋透明、導電、濺射沉積的ITO層的薄層。阻攔層的理論和使用在美國專利No.6,097,147和美國專利申請公開No.2003/0230980中更詳細地公開，其通過引用的 方式全部併入本文。注入層的例子提供於美國專利申請公開No.2004/0174116，其通過引用的方式全部併入本文。保護層的描述可在美國專利申請公開No.2004/0174116中找到，其通過引用的方式全部併入本文。
第2圖示出倒置的OLED 200。器件包括基材210、陰極215、放射層220、空穴傳輸層225和陽極230。器件200可通過沉積依次所述的層來製造。因為最普通的OLED構造具有沉積在陽極上的陰極，並且器件200具有設置在陽極230下面的陰極215，因此器件200可稱為「倒置」OLED。與涉及器件100所述的那些類似地材料可以用在器件200的對應層中。第2圖提供一些層如何可以從器件100的結構中忽略的一個例子。
通過非限制性例子的方式提供第1圖和2中所示的簡單層化結構，應該理解，本發明之實施例可結合多種其他結構來使用。所述特定材料和結構本質上是示例性的，並且可以使用其他材料和結構。功能OLED可通過下列實現：基於設計、性能和成本因素，合併以不同方式描述的各種層，或可完全忽略層。未具體描述的其他層也可包括。可以使用除了這些特定描述之外的材料。儘管本文提供多種例子描述多種層為包括單一材料，應理解材料的聯合例如宿主和摻雜劑的混合物或更通常混合物可以使用。此外，所述層可以具有多個子層。本文給予多種層的名稱不旨在進行嚴格限制。例如，在器件200中，空穴傳輸層225傳輸空穴，並且將空穴注入放射層220，並且可以描述為空穴 傳輸層或空穴注入層。在一個實施例中，OLED可描述為具有設置在陰極和陽極之間的「有機層」。該有機層可包括單一層，或還可包括多層的不同有機材料，例如涉及第1圖和2而描述。
也可以使用未特定描述的結構和材料，例如包含聚合物材料的OLED(PLED)，例如公開於美國專利No.5,247,190(Friend et al.)，其通過引用的方式全部併入本文。通過進一步例子，可以使用具有單一有機層的OLED。OLED可以是疊堆的，例如描述於美國專利No.5,707,745(Forrest et al.)，其通過引用的方式全部併入本文。OLED結構可背離第1圖和2中所示的簡單層化結構。例如，基材可包括角度反射表面以改善外偶聯，例如美國專利No.6,091,195(Forrest et al.)中所述的平臺結構和/或美國專利No.5,834,893(Bulovic et al.)中所述的凹陷結構，其通過引用的方式全部併入本文。
除非另有說明，多種實施例的任何層可通過任何合適的方法來沉積。對於有機層，優選的方法包括熱蒸發、油墨-噴射，例如描述於美國專利No.6,013,982和6,087,196，其通過引用的方式全部併入本文；有機蒸汽相沉積(OVPD)，例如描述於美國專利No.6,337,102(Forrest et al.)，其通過引用的方式全部併入本文；及通過有機蒸汽噴墨印刷沉積(OVJP)，例如描述於美國專利申請Ser.No.10/233,470，其通過引用的方式全部併入本文。其他合適的沉積方法包括旋轉塗敷法和其他溶液基方法。溶液 基方法優選在氮氣或惰性氣氛中進行。對於其他層，優選方法包括熱蒸發。優選的圖案化方法包括通過掩模沉積、冷焊，例如描述於美國專利No.6,294,398和6,468,819，其通過引用的方式全部併入本文，和相關一些沉積方法的圖案化方法，例如油墨-噴射和OVJD。還可以使用其他方法。待沉積的方法可以改性以使它們與特定沉積方法相容。例如，取代基例如烷基和芳基、支化或未支化的、並優選含有至少3個碳，可用于小分子以增強它們進行溶液加工的能力。可以使用具有20個碳或更多的取代基，並且3-20個碳是優選範圍。具有非對稱結構的材料可比具有對稱結構的那些具有更好的溶液加工性，因為非對稱材料可具有重結晶的更低趨勢。樹狀聚合物取代基可用于增強小分子的能力以進行溶液加工。
依照本發明的實施例製造的器件可加入多種消費產品中，包括平板顯示器、電腦監視器、電視、看板、用於內部或外部照明和/或資訊化的燈、平視顯示器、全透明顯示器、撓性顯示器、雷射印表機、電話、手機、個人數位助理(PDA)、膝上電腦、數位相機、攝像機、探視器、微顯示器、車輛、大面積牆壁、劇場或體育場螢幕、照明器材或招牌。各種控制機理可以用於控制依照本發明製造的器件，包括無源基質和有源基質。多種器件旨在用於對人體舒適的溫度範圍內，例如18攝氏度至30攝氏度，更優選室溫(20-25攝氏度)。
本文所述的材料和結構可在除了OLED之外的器件中應 用。例如，其他光電器件例如有機太陽能電池和有機光檢測器可以使用材料和結構。更通常，有機器件例如有機電晶體可以使用材料和結構。
術語鹵代、鹵素、烷基、環烷基、烯基、炔基、雜環基、芳基、芳香族基團和雜芳基是本領域已知的，並且在US 7,279,704的第31-32欄定義，其通過引用的方式併入本文。
下面提供在本申請中使用的術語的另外定義：如本文使用的，並且將被熟諳技藝人士所理解，「顏色轉換層」(例如「向下轉換層」)可包括螢光或磷光材料的膜，其高效吸收更高能量的光子(例如藍光和/或黃光)和重新發射更低能量的光子(例如綠光和/或紅光)，這取決於使用的材料。即，顏色轉換層可吸收由有機發光器件(例如白色OLED)發射的光線，並且重新發射較長波長的光線(或光線之發射光譜的波長的區段)。
如本文使用的，並且將被熟諳技藝人士通常所理解，用於在器件中描述材料(例如「發射材料」)的術語「發射」是指當器件在標準條件下運行時，發射大量的光線的材料。例如，Ir(ppy)3是熟知的發射有機材料。Ir(ppy)3可以在OLED中用作發射材料，通常通過將其加入具有宿主的放射層中，在器件中設置使得在含有Ir(ppy)3的層中或附近重新聯合，使得來自Ir(ppy)3的發射能量上有利。然而，Ir(ppy)3也可用在OLED中作為不是「發射」材料的材料。例如，已知在空穴傳輸層中使用Ir(ppy)3作為空穴傳 輸材料，使得Ir(ppy)3發揮作用以將空穴傳輸至放射層，其中不同材料發射光線。在該上下文中，Ir(ppy)3不被認為是「發射」材料。
如本文使用的，術語「共同編址」可以是指這樣的構造，其中在不改變另外器件(或器件組)中的電流的情況下，一種器件(或器件組)中的電流不能改變。施加至各器件或器件組的電流和/或電壓不必是相同的。然而，一旦對於一種器件或器件組建立電流，這也設定其他組的電流。即，「共同編址」可以是指這樣的構造，其中基本上存在單一開關，所述開關控制是否器件開或關(即是否器件由電流驅動)。器件或器件組從而不可以是單獨啟動和/或失活。就此而言，OLED也可以是無效的(例如通過降低施加至器件或其部分的電流)，但是在該情況下，各OLED一起無效。即，如果一種OLED無效，其他OLED中的各種也是無效的，儘管不必是相同比例。這可相反於單獨編址的器件或器件組，其中各器件可以獨立於其他器件而啟動。
如本文使用的，「子-圖元」可以是指圖元之單獨編址的區段或元件，其中各區段可以發射不同波長的可見光(可聯合圖元內的其他區段)以提供發光器件(例如顯示器)中的期望顏色。「圖元」典型地是在顯示器(例如電腦或電視螢幕)、印表機或其他器件上顯示的圖像的最基本的單元。圖元可以以任何方式佈置(例如，成行和成列)，並且在多種亮度和顏色數值的圖元中給定的組合可形成圖像。 各子-圖元可以是顏色圖像之視圖中使用的圖元之組分。包括子-圖元之圖元的例子示於第3圖和12-14，並且如下麵所示。
如本文使用的，通過或來自子-圖元(或其他元件)「發射」光線可以包括光線穿過器件的子-圖元，但不需要子-圖元以任何方式產生光線。例如，由子-圖元「發射」的光線可以初始從第一光源(即，例如，其可包括來自RGBW顯示器中的白色OLED的發射)發出，並且可以未阻礙穿過子-圖元、穿過一種或多種濾色器、穿過一種或多種顏色轉換層(例如向下轉換層)等，和/或可以穿過任意數目的其他光學元件，例如偏振儀。
如本文使用的，「色度」可以是指顏色品質的客觀說明，而不論其亮度。即，通過色彩和顏色確定(或飽和度、色度、強度或弛豫純度)。光線發射的色度可以例如使用CIE 1931 XYZ顏色空間或CIE 1976均勻色度規格(UCS)(L',u',v')顏色空間來測量。
如本文使用的，「白平衡」可以是指在圖像編碼或複製中定義顏色「白色」之色度座標。白平衡也經常稱為「白平衡點」或「白點」。白平衡指示通過器件(或其元件)產生、增強和/或穿過以表示顏色「白色之顏色。如熟諳技藝人士可理解的，有顏色白色的多種不同陰影(包含更暖和更冷顏色)，並且均可包括不同相對平衡的量的輸入顏色(例如紅光、藍光和綠光)。因此，白平衡可以是設定參數，其條件給定圖像的顯示器中紅色、綠色和藍色圖元的 相對強度。
如本文使用的，「光學相連」可以是指元件，其以這樣的方式構造，該方式為使得從第一元件發出或穿過第一元件的光線也穿過第二元件或從第二元件發出。例如，如果光線由光源(例如OLED)產生，然後產生的光線發射穿過圖元(或子-圖元)的孔徑，然後OLED和圖元(或子-圖元)可以據說是光學相連的。光學相連不要求所有從第一元件發出或穿過第一元件的光線也穿過第二元件。光學相連四種子-圖元的OLED的例子示於第3圖。
如本文使用的，「duv」是通常術語，其可用于量化不同發光器件(例如OLED顯示器或OLED顯示器的元件)之間的色度差別。這可以以duv=(△u'2+△v'2)來量化，其中(u',v')是CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖中不同發光器件之座標。CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間優於CIE 1931 XYZ顏色空間使用，因為在CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖中，距離和顏色的感覺差異大致成比例。CIE 1976 UCS(均勻色度規格)圖的可選擇的名稱是CIE 1976(L*,u*,v*)顏色空間色度圖。在這些顏色空間中的座標之間的轉化是非常簡便的：u'=4x/(-2x+12y+3)和v'=9y/(-2x+12y+3)，其中(x,y)是CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖的座標。
術語「Duv」是「duv.」的特定例子。就此而言，Duv是指距離黑體曲線的發光器件色度的CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖中的最小距離。即，Duv是發光器件和 等同相關色溫的黑體輻射器之間的色度差異的亮度。這可以以下列來量化：Duv=(△u'2+△v'2)=((u1'-u2')2+(v1'-v2')2)，其中(u1',v1')是發光器件之座標，並且(u2',v2')是距離CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖中發光器件最小距離處的黑體曲線的座標。
如本文使用的，「D65」可以是指光線具有6504 K的相關色溫(CCT)。D65初始描述光線具有6500 K的CCT，但由於Planck定律中常數的校對，CCT後來調整為6504 K的稍微較高的CCT。CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖中D65的色度座標是CIE 1931(x,y)=(0.313,0.329)。該顏色白光描述於「Explanation of Various Light Sources and Their Use in Visual Color Matching Applications,」by GTI Graphic Technology,Inc.，其通過引用的方式全部併入。簡言之D65還描述為在顏料、塑膠、織物、原料墨水和其他生產產品的顏色匹配應用中使用的天藍色彩色光源。僅僅是日光源實際上被測量。其他日光源(D75和D50)數字上衍生自這些測量。其強調藍色並服從綠色和紅色。通常在顏色測量設備中用作主要光源。其衍生自測量平均值，所述測量通過下列得到：通過整年的各個時間處的天數，在不同時間在陰日在北半球中面向窗戶的背面中來的光線。」
示例性RGBW器件的例子以及它們實施和益處的詳細討論描述於下列示意性參考文獻中，其通過引用的方式全部併入：J.P.Spindler,T.K.Hatwar,M.E.Miller,A.D.Arnold, M.J.Murdoch,P.J.Kane,J.E.Ludwicki,P.J.Alessi,& S.A.Van Slyke,「System Considerations for RGBW OLED Displays；」Journal of the Society for Information Display,Vol.14.1；p.37(2006).
J.P.Spindler,T.K.Hatwar,M.E.Miller,A.D.Arnold,M.J.Murdoch,P.J.Kane,J.E.Ludwicki,& S.A.Van Slyke,「Lifetime-and Power-Enhanced RGBW Displays Based on White OLEDs；」Journal of the Society for Information Display；p.36(2005).
S.A.Van Slyke,「Advanced Active Matrix OLED Technologies,」Display and Components OLED Modules Business Unit,Eastman Kodak Company Rochester,New York,USA,Intertech(2004).
Hack et al.「High Efficiency Phosphorescent AMOLEDs：The Path to Long Lifetime TVs,」Journal of the Society for Information Display,Vol.42.1(May 15,2011).
美國專利公開No.2006/0105198(Spindler et al.)名稱「Selecting white point for OLED devices.」
美國專利公開No.2010/0013748(Cok et al.)名稱「Converting Three-Component to Four Component Image.」
美國專利申請Set.No.13/185,063(Levermore et at.)名稱「RGBW Display for Extended Lifetime and Reduced Power Consumption.」
應該理解，上面列出的文獻僅僅是示意性的，並且絕不旨在進行限制。
通常，利用一種或多種濾色器和一種或多種白色OLED光源的RGBW顯示器相比RGB-並行顯示器(即包括單獨紅色、綠色和藍色發射材料的顯示器)可以具有更高功率消耗。例如，利用具有雙-元件白色OLED光源(例如藍色和黃色發射材料)的一種或多種濾色器的RGBW顯示器可以具有穿過濾色器的顯著截止，使得顯示器可以產生紅色和綠色的主要顏色。即，各濾色器可以僅允許具有特定波長的光線穿過對應子-圖元(並因此被發射)，但是將阻斷(吸收或反射)具有其他波長的光線。被濾色器阻斷可因而降低由子-圖元(和全部圖元)發射的全部光線。
利用白色發射(即白色OLED)和濾色器的全色AMOLED顯示器被考慮為在大尺寸顯示器的大量生產中使用的可能構造，因為該顯示器構造通常不需要精確的陰影掩模(即，一種或多種OLED光源的有機層可以沉積為空白層)。然而，如上面注意到的，這些OLED顯示器也可以由於較高功率消耗而具有明顯的缺點，因為由一種或多種濾色器發射的光線被吸收(或反射)。為了減輕或降低這種缺點，這些器件可以在一種或多種濾色器和白色OLED光源之間設置顏色轉換層。特別地，在一些實施例中顏色轉換(例如向下轉化)層的引入可改善子-圖元的紅色和綠色發射並增強器件的功率效率。
RGB顯示器的例子描述於美國專利No.6,844,670(Kuma) 名稱「Color Luminous Device」，其通過引用的方式全部併入。如所示，通過匹配各種顏色發射的光線的比率，Kuma利用白色發射的RGB子-圖元的發射。參照第3圖，示出包括紅色308、綠色307和藍色306濾色器的RGB顯示器。器件300示為包括有機層301(包括紅色、綠色和藍色發射材料)；及藍色310、綠色311和紅色312子-圖元。子-圖元包括：顏色轉換層302(包括綠色顏色轉換層304和紅色顏色轉換層305)和濾色器303(包括藍色濾色器306、綠色濾色器307和紅色濾色器308)。綠色顏色轉換層304具有吸收光譜，使得較短波長(更高能量)的光線被吸收，和具有發射光譜，使得具有較長波長(更低能量)的光線被從顏色轉換材料重新發射。類似地，紅色顏色轉換層305具有吸收光譜，使得其吸收具有較短波長的光線和重新發射具有較長波長的光線。
儘管使用顏色轉換層可增加紅色和綠色子-圖元的效率，這種RGB顯示器(甚至包括顏色轉換層)可仍舊存在效率降低的問題，因為相對高量的光線被濾色器阻斷(反射或吸收)，光線發射降低。
已經開發包括RGBW模式的OLED顯示器，其包括「白色」子-圖元(例如發射來自OLED光源的光線之子圖元，OLED光源不包括濾色器，其例子如上所述，並且通過引用的方式併入)，並已經被認為是可提供顯示器功率效率的另外潛在的顯示器構造。這是因為大部分圖像之顏色座標通常位於顯示器之白平衡點周圍(即，大部分彩色圖像 包括顯著比例的白光)。因此，在這些實施例中，白色子-圖元(可不包括濾色器)可以最頻繁地使用以賦予圖像，從而更多光線可發射而不會穿過濾色器(其中具有某些波長的光線部分可被阻斷)。即，通過利用白色子-圖元，這種顯示器可具有功率效率，因為更多光線穿過白色子-圖元，並且因此較少光線將被濾色器阻斷(例如吸收或反射)。
儘管利用一種或多種濾色器之RGBW顯示器可提供比RGB顯示器構造更有競爭力的顯示器面板，這些設計可仍舊存在比RGB並行方式更高功率消耗的問題。例如，這示於M.Hack,W-Y So,P.A.Levermore,M.S.Weaver,and J.J.Brown,RGBW Mode Has Higher Power Consumption than RGB Side-By-Side Mode,SID 2011 Digest,606-609(2011)，其通過引用的方式全部併入。如上面注意到的，對應原色R、G和B的子-圖元可具有較低電流效率，因為光線被濾色器吸收。例如，在大量生產(藍色和黃色發射材料用於產生白光)中對於簡便而言其可以是優選的。然而，由藍色和黃色發射器發射的光線之白色光譜可以在黃光發射以及綠色和紅色濾色器的透射之間具有明顯的失配(其例子描述於A.D.Arnold,P.E.Castro,T.K.Hatwar,M.V.Hettel,P.J.Kane,J.E.Ludwicki,M.E.Miller,M.J.Murdoch,J.P.Spindler,S.A.Van Slyke,K.Mameno,R.Nishikawa,T.Omura,and S.Matsumoto,Full-color AMOLED with RGB Pixel Pattern,Journal of the Society for Information Display 13,525-535(2005)，其通過引用的方式全部併入)。這也示於第4圖，其中光線401、綠色濾色器透射光譜402和紅色濾色器透射光譜403之白色光譜示於相同的圖400上。如所示，白光光譜401具有不對應綠色濾色器發射光譜402或紅色濾色器發射光譜403的峰值的峰值。因此，儘管來自OLED光源之一些光線可被發射(對應位於線下面的白色光譜401的部分，該線表示綠色濾色器發射光譜402或紅色濾色器發射光譜403)，在對應子-圖元中的各種中，較大量的由白色OLED發射之白光仍舊被這些濾色器阻斷。這可導致這些子-圖元之器件之功率效率降低。
發明人發現，於一些實施例中，在紅色和/或綠色子-圖元中利用顏色轉換層同時使用RGBW顯示器構造可導致和包括顏色轉換層之RGB並行顯示器構造以及RGBW顯示器相比效率增加。通過下列方式顏色轉換層可增加紅色和/或綠色子-圖元的效率：使穿過來自白色OLED的子-圖元的較短波長的光線轉化為對應各子-圖元的顏色的較高波長的光線。據此，將被紅色和綠色子-圖元的濾色器阻斷的白光可以被吸收，並且在對應濾色器的波長處重新發射，從而增強器件之功率效率。
為了描述相比其他示例性OLED顯示器構造，包括一種或多種顏色轉換層之RGBW器件之示例性實施例的一些優點，發明人可進行下列的模擬比較功率消耗：(1)RGB並行顯示器；(2)在任何子-圖元中都沒有顏色轉換層的 RGBW顯示器；及(3)在紅色和綠色子-圖元中包括顏色轉換層的RGBW顯示器。應該理解，這僅僅是為了描述，並且不應該認為是限制性的。
對於在360 cd/m2下運行的32" RGBW OLED顯示器使功率消耗建模，而顯示十種典型例子的圖像。對於各子-圖元使功率消耗建模，然後通過將這些數值求和來計算顯示器的總功率消耗。對於十種例子的圖像中的每種進行該計算，然後平均值用於表示顯示器的功率消耗。然後，對於兩支不同白平衡計算顯示器的功率消耗：(1)約D65，在CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的顏色座標為(0.313,0.324)；及(3)約D90，在CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的顏色座標為(0.284,0.292)。
為了該模擬，紅色、綠色和藍色子-圖元的紅色、綠色和藍色濾色器之透射光譜分別示於第5(a)圖-(c)。即，紅色濾色器之示例性透射光譜示於第5(a)圖；綠色濾色器之示例性透射光譜示於第5(b)圖；及藍色濾色器之示例性透射光譜示於第5(c)圖。應該理解這僅是為了描述目的，並且可以使用任何合適的濾色器。
對該示例性類比假設下列W子-圖元OLED架構：兩單元OLED器件(具有黃色和藍色發射材料)，具有一個內部結或電荷產生層(CGL)。黃色和藍色發射來自磷光體系，具有40%的外量子效率(EQE)，以模仿D65和D90白平衡點。為了該模擬，發射材料之發射光譜示於第6圖，其中601顯示藍色發射光譜並且602顯示黃色發射光譜。示例性顯示 器的電壓，包括TFT，假設為12 V(各OLED單元為4 V，並且TFT為4 V)。應該再次注意，如本文所述，對於各子-圖元的各OLED稱為單獨OLED光源，因為各OLED可單獨編址(即分別控制)。然而，通常各OLED光源可具有相同共同有機層和/或導電層或層，其可以沉積為空白層，從而降低與圖案化這些層和在不同OLED中使用不同材料的相關的生產成本和花銷。
對於該模擬中使用的示例性器件，使用的顏色轉換層(CCL)是異質結光電晶體(HPT)(設置在綠色子-圖元內，從而光學相連白色OLED和綠色濾色器)和Lumogen F300(設置在子-圖元內，從而光學相連白色OLED和紅色濾色器)，分別具有90%和80% PLQY。應該假設，為了該模擬各顏色轉換層具有90%的峰值吸收速率，發明人已經發現這是典型和合理的量。然而，應該注意，在一些實施例中根據需要，可以使用任何合適的顏色轉換層以向下轉化來自白色OLED光源的光線。
通常，發明人發現對於OLED，可優選使顏色轉換層的吸收光譜匹配發射材料之發射光譜。就此而言，實施例可提供更高效率子-圖元，從而提供更低的器件的功率消耗。為了示例性器件，這示於第7圖以用於該模擬。特別地，藍色發射材料701之發射光譜示為緊密對應HPT顏色轉換層702之吸收光譜，使得各光譜之峰值相對緊密地一致。就此而言，由示例性白色OLED光源發射的較大比例的藍光可以被顏色轉換層吸收，並且稍後重新發射較長波 長，而不是被濾色器阻斷。類似地，黃色發射材料703之發射光譜示為緊密對應Lumogen F300顏色轉換層704的吸收光譜，使得各光譜之峰值相對緊密地一致。就此而言，由對應白色OLED光源發射的較大比例的黃光可以被顏色轉換層吸收，並且稍後重新發射較長波長，而不是被濾色器阻斷。
對於該模擬中使用的示例性器件，光線被顏色轉換層吸收和發射示於第8圖。如所示，HPT 801的吸收光譜對於具有在400至500 nm之間的波長的光線具有峰值吸收，這通常對應藍光。另外，HPT具有發射光譜802，其具有在500至580 nm之間的峰值波長，這通常對應綠光。因此，HPT可吸收大量的由包括兩種組件的示例性白色OLED的藍色發射材料發射的光線，並且重新發射具有對應綠光的峰值波長的光線。於一些實施例中，HPT可設置在綠色子-圖元內，使得由對應白色OLED發射的較少光線被綠色濾色器吸收(即，因為顏色轉換層吸收較短波長(例如藍光)，和重新發射具有較長波長的光線(例如綠光)，這在白色OLED中是缺乏的)，更多光線可被綠色濾色器透射。
繼續參照第8圖，如所示，Lumogen F300 803的吸收光譜示為對於具有在580至600 nm之間的波長的光線具有峰值吸收速率，這通常對應黃光。另外，Lumogen F300具有發射光譜804，其示為具有在600至700 nm之間的峰值波長，這通常對應紅光。因此，Lumogen F300可吸收大量的由包括兩種組件的示例性白色OLED的黃色發射材料發射 的光線，並且重新發射具有對應紅光的峰值波長的光線。於一些實施例中，Lumogen F300設置在紅色子-圖元內，使得由對應白色OLED發射的較少光線被紅色濾色器吸收(即，因為顏色轉換層吸收較短波長(例如黃光)，和重新發射具有較長波長的光線(例如紅光)，這在白色OLED中是缺乏的)，更多光線可被紅色濾色器透射。
另外，儘管未示出該示例性模擬，但是於一些實施例中，多種顏色轉換層可位於在單一子-圖元內。例如，紅色子-圖元能夠包括上述Lumogen F300和HPT顏色轉換層。HPT顏色轉換層能夠設置在白色OLED和Lumogen F300顏色轉換層之間，使得HPT可以吸收較低波長的光線(例如藍光)，並且發射較高波長的光線(可更接近Lumogen F300的吸收光譜)。據此，由白色OLED發射的較多光線可在紅色子-圖元內轉化為較長波長，從而較少的光線可被紅色濾色器阻斷。於一些實施例中，可以具有對應藍光的吸收光譜和對應紅光之發射光譜的另外顏色轉換層也可以用於向下轉化由紅色子-圖元中的白色OLED發射的另外光線。通常，發明人發現，可以使用子-圖元內顏色轉換層的任何合適的組合。
下表1示出具有上述CCL(「RGBW+CCL」)的示例性RGBW器件的模擬、以及類似RGB並行器件(「RGB SBS」)和不包括CCL的RGBW器件(「RGBW」)的模擬結果的功率消耗結果：
如表1所示，相比沒有顏色轉換層的RGBW器件，具有顏色轉換層的RGBW器件的功率消耗具有約20%的降低。而且，如表1中所示，具有顏色轉換層的RGBW在功率消耗可比得上RGB並行顯示器構造(事實上對於該模擬具有較低功率消耗)。因此，例如通過下列方式實施例可提供生產成本和複雜性的降低：允許白色OLED的發射材料的空白沉積，而同時提供功率消耗降低和更有效的器件。
參照第9(a)圖和(b)，RGBW顯示器(沒有顏色轉換層)的光線發射的強度和包括顏色轉換層(沉積在紅色和綠色子-圖元內)的示例性RGBW器件的光線發射的強度之間的比較示為對於白平衡設定至D65。第9(a)圖是沒有顏色轉換層的RGBW顯示器的光線發射的強度的圖。如所示，示出由白色OLED(包含藍色和黃色發射材料)發射的光線的白色發射光譜901，其峰值對應藍色和黃色發射材料的峰值波長。還示出來自藍色子-圖元902、綠色子-圖元903和紅色子-圖元904的光線發射的強度。第9(a)圖示出通過藍色子圖元發射的藍光902的強度高於由綠色子-圖元903和紅色子-圖元904發射的光線的強度，這可源自由綠色和紅色濾色器的光線的透射和藍色和黃色發射材料之發射光譜之峰 值波長之間缺少對應。
第9(b)圖是對於綠色和紅色子-圖元包括顏色轉換層的RGBW顯示器的光線發射的強度的圖。如所示，示出由白色OLED(包含藍色和黃色發射材料)發射的光線的白色發射光譜911的白平衡為D65，其峰值對應藍色和黃色發射材料的峰值波長。應該注意，這和第9(a)圖中的白色OLED之發射光譜相同。還示出該示例性器件的藍色子-圖元912、綠色子-圖元913和紅色子-圖元914的光線發射的強度。第9(b)圖示出通過藍色子圖元發射的藍光912的強度和第9(a)圖中所示相同，因為這些示例性器件的藍色子-圖元沒有差別。然而，如第9(b)圖中所示，由綠色子-圖元913發射的光線的強度高於由綠色子-圖元903(對應沒有顏色轉換層的RGBW OLED顯示器)發射的光線的強度。即，在對應具有綠色子-圖元中的顏色轉換的OLED顯示器的第9(b)圖中，具有在500至580 nm之間的波長的光線發射的強度為約.1 A.U.，其中如第9(a)圖，具有在500至550 nm之間的波長的光線發射的強度為約.05 A.U.，並且具有在550至580 nm之間的波長的光線發射的強度為約.075 A.U.。類似地，第9(b)圖示出由紅色子-圖元914發射的光線的強度高於由紅色子-圖元904(對應沒有顏色轉換層的RGBW OLED顯示器)的發射的光線的強度。即，在對應具有紅色子-圖元中的顏色轉換的OLED顯示器的第9(b)圖中，具有在580至700 nm之間的波長的光線發射的強度為約.15 A.U.，其中如第9(a)圖，具有在580至700 nm之間的波長的光線發射的 強度為約.075 A.U。如上面注意到的，來自包括顏色轉換層的RGBW顯示器中綠色和紅色子-圖元的更強發射可以能夠使器件實現更加功率-有效的RGBW顯示器。
可以提供使用具有兩個峰值發射光譜(例如包含黃色和藍色發射材料)的一種或多種顏色轉換層的一些益處，並且可以通過檢查光線的相對量來進一步表示，相對對應各子圖元的OLED光源所發射的全部光線，該光線可以被各濾色器透過。發明人使用上述紅色和綠色子-圖元的示例性OLED光源、濾色器和顏色轉換層來進行模擬。模擬結果示於下表2(白平衡設定為D65)和表3(白平衡設定為D90)：
注意，在表2和3中，「CF+CC」是指包括濾色器與紅色和綠色子-圖元的的顏色轉換層的實施例，其中「只有CF」是指僅僅包括濾色器的器件。由表2和3可見，包括顏 色轉換層的綠色和紅色子-圖元的透光率具有明顯的提高。如上面詳細解釋地，在包括兩個組件有機層(即包括兩種發射材料)的一些實施例中，發射材料之發射光譜不可對應紅色和綠色濾色器的透射光譜，從而導致相對較高損失(例如大量的光線被濾色器吸收或反射而不是透過)。事實上並且未預料到，在該示例性模擬中，當例子器件設定為D65的白平衡(可包括更高濃度的藍光)，通過使用的顏色轉換層的綠色和紅色子-圖元實際上發現比藍色子-圖元具有更高的透光率，及時藍色濾色器的透射光譜可更接近匹配藍色發射材料之發射光譜(比較藍色子-圖元的22.35%的透光率和綠色子-圖元的25.78%的透光率與紅色子-圖元的34.16%的透光率)。因此，通常，在一些實施例中使用一種或多種顏色轉換層可改善RGBW OLED顯示器的效率和性能。
就此而言，包括上述示例性實施例的一些特徵和/或方面的實施例可具有優於類似器件的優點，其中的一些如上所述。例如，包括RGBW OLED顯示器(具有設置在一種或多種子-圖元內的一種或多種顏色轉換層)的器件的實施例可提供優於不包括顏色轉換層的RGB顯示器(例如RGB並行顯示器)和/或RGBW顯示器的優點。例如，一些實施例可提供具有降低的功率消耗的OLED顯示器，因為在一種或多種子-圖元中光線被濾色器阻斷而減少。通過降低功率消耗，一些實施例可更高效地運行，從而使用較少功率，並且還延長OLED光源的壽命。而且，於一些實施例 中，增加的效率和使用白色OLED光源(例如可包括共同、兩個有機發射層的OLED光源)一致，其通常不需要通過最後金屬掩模或大部分元件的其他昂貴和/或複雜製備方法來沉積(儘管在一些實施例中一種電極可圖案化以允許對應各子-圖元的各單獨OLED編址)。這可降低這些示例性器件的生產成本，而考慮到子-圖元的效率器件和類似顯示器相比可以保持相對競爭力。
另外，下面參照第10和11圖所述，具有一種或多種顏色轉換層的RGBW OLED顯示器的一些實施例可以具有下列優點：通過Duv測量，對於遠離白平衡的依賴性降低。即，當白色OLED光源的光線發射不匹配器件的白平衡設定時，RGBW器件典型地具有功率消耗降低。如上面注意到的，大部分圖像(和背景顏色)包括大比例的顏色「白色」。如果由白色OLED光源發射的白光不匹配顯示器(對應白平衡)的顏色白色，則另外低效紅色、藍色和/或綠色光線可需要添加以校對該誤差(這可需要更多光線穿過各濾色器，從而降低器件的功率效率)。如上面所述，引入一種或多種顏色轉換層可顯著降低功率消耗依賴性，因為更多光線可穿過顏色子-圖元，來自發射的光線的光譜的濾色器阻斷部分的較少的功率損失。於一些實施例中，這可更好的生產耐受性(即在白色OLED或器件的其他元件的有機疊堆的沉積中，更多或更大的生產誤差可以容忍)和/或實施例還可以提供可用於OLED的材料的更多選擇。通常，誤差的容忍度和可用於這些器件的數量越多，可降低 生產成本，還可以增加器件數量，這決定對於它們的旨在目的是合適的。另外，於一些實施例中，對於發射白光(對應器件的白點)的依賴性降低可提供具有更長壽命的器件，因為器件可對應器件通過運行的劣化具有更高的容忍度(特別地，不同發射材料的不同老化)。
為了描述一些實施例可包括的對於遠離白平衡值的依賴性降低的該優點，發明人進行模擬。通過改變黃色發射材料的峰值波長以產生遠離平衡的白色，示例性白色OLED的光線發射改變。數值範圍示於第10圖，這表示就峰值波長差別而言，遠離白色模擬的D65白光和白光之間的相對差別。如第10圖中所示，遠離白點通過改變黃色發射材料設定-20nm(即比參照白光短20 nm),-15 nm,-10 nm,-5 nm和+5 nm。然後Duv值測定為黃色發射材料的給定設定處D65點的最小距離。然後對於包括顏色轉換層的器件和不包括顏色轉換層的類似器件，計算各對應Duv的器件的功率消耗。通常，距離D65(或任何其他白平衡點)的遠離平衡白色可以引起更高功率消耗，因為其可包括飽和的顏色(即R-G-B子-圖元可以更多用於彌補遠離平衡)，而不是使用更高效白色子-圖元。這可能是其可優選在一些RGBW器件中實現遠離平衡白色的一個原因。包括顏色轉換層的示例性器件(「標為CF+CCL」)和不包括顏色轉換層的實施例(「CF」)的結果示於第11圖。
如第11圖中可見，除了濾色器還包括顏色轉換層的顯示器(對應標為1101和1111的圖)不僅具有更低的總功率消 耗，而且功率消耗不會隨著Duv的增加而快速增加，Duv相關於由器件的OLED發射的白光和器件的白平衡之間的差別，此處D65(即功率消耗和Duv之間沒有較強關係)。實際上，線1101和1111相對表示平坦，表示Duv的增加不會導致功率消耗增加過多，從而在一些實施例中功率消耗很大程度上獨立於由白色OLED發射的白光和顯示器的白平衡之間的差別。相反，不包括濾色器的示例性RGBW顯示器的功率消耗(對應圖1102和1112)以更高速率增加，因為和白平衡(測量為Duv)的距離增加。通常，取決於白平衡點的功率消耗增加可限制材料的選擇和使一些器件的實際應用的加工視窗變窄。空心符號歸一化至最小值(在該情況下-5 nm)，以提供功率消耗和所示的對應右軸(即「比率」軸)的增加比率。
示例性實施例
下面描述功率高效的RGBW顯示器的示例性實施例。本文所述的實施例僅僅出於描述目的，並且從而不旨在進行限制。在閱讀本公開後，熟諳技藝人士可明白，在各種實施例中可以聯合或忽略下述各種元件和/或特徵，而仍舊實施本文所述的原理。
本文所述的實施例可以提供包括功率高效的RGBW顯示器的器件。於一些實施例中，可提供第一器件。第一器件可包括至少一種圖元。圖元可以包括一第一子-圖元、一第二子-圖元、一第三子-圖元和一第四子-圖元。第一子-圖元可以包括第一有機發光器件和光學相連第一有機發光 器件的第一濾色器，其中第一濾色器可以適於優選通過來自第一有機發光器件的一光線，該光線具有在580至700 nm之間的可見光譜中的一峰值波長。第二子-圖元可以包括第二有機發光器件和光學相連第二有機發光器件的第二濾色器，其中第二濾色器可以適於優選通過來自第二有機發光器件的光線，該光線具有在500至580 nm之間的可見光譜中的一峰值波長。第三子-圖元可以包括第三有機發光器件和光學相連第三有機發光器件的第三濾色器，其中第三濾色器可以適於優選通過來自該第三有機發光器件的光線，該光線具有在400至500 nm之間的可見光譜中的一峰值波長。第四子-圖元可以發射近白光。如本文使用的，「近白光」可以是指具有在色度圖上的一第一點的光線，該第一點位於距離普朗克軌跡0.010的Duv距離內。
如上面注意到的，該第一、第二、第三和第四有機發光器件是單獨鑒別的，因為於一些實施例中，各有機器件可以是單獨編址的，並且從而可以對應於子-圖元中的一種(即各OLED可以光學偶聯一種子-圖元)。於一些實施例中，各子-圖元可以具有圖案化電極，使得各OLED可以單獨操作(從而各子-圖元可以實質上打開和關閉，或者具有由子-圖元發射的光線的量，該量基於施加至其對應OLED的電流或電壓的量而改變)。然而，於一些實施例中，各有機器件還可以共用一個或多個共同層(例如共同有機層和/或共同電極)，這可以降低和圖案化這些層和/或使用不同材料有關的製備方法的成本。例如，各有機發光器件可 以包括白色OLED，其具有在相同濃度水準的相同的發射材料。
實施例可以包括和典型RGBW顯示器相同特徵的多種，例如上述那些和/或通過引用併入的那些。然而，第一子-圖元或第二子-圖元中的至少一種可以包括光學相連第一或第二有機發光器件的一顏色轉換層。如上面定義，顏色轉換層可以包含任何材料，使得其可以吸收具有某些(通常較短)波長的光線(對應其吸收光譜)，然後重新發射比吸收的波長更長波長的光線(對應其發射光譜)。至少一種顏色轉換層可以設置在第一或第二有機發光器件、和第一或第二濾色器之間。事實上，這些佈置可以是優選的，因為從第一光源發射的光線(可以包括例如具有多種波長的光線)可以首先被一種子-圖元內的顏色轉換層吸收，然後光線可以重新發射較長波長。就此而言，如果顏色轉換層不存在，可以被子-圖元的濾色器阻斷的光線可以被顏色轉換層重新發射，以具有這樣的波長，該波長可以被允許通過濾色器，從而被子-圖元發射。
依照一些上述特徵的第一器件的示例性實施例示於第12圖-14。參照第12圖，示例性器件1200(或器件的圖元)示為包括四種子-圖元：藍色子-圖元1210，包括藍色濾色器1206；綠色子-圖元1211，包括綠色濾色器1207；紅色子-圖元1212，包括紅色濾色器1208；及白色子-圖元1213，其示為不包括濾色器。各子-圖元1210-1213還包括：白色OLED光源，包括共同有機層1201、共同電極1203和圖案 化電極1220-1223(分別)。即，例如，藍色子-圖元1210包括：OLED，具有電極1220；綠色子-圖元1211，包括具有電極1221的OLED；紅色子-圖元1212，包括具有電極1222的OLED；及白色子-圖元1213，包括具有電極1223的OLED。對應圖案化導電層1220-1223的各OLED光學相連一種子-圖元和其中的元件(在表示通過各子-圖元的光線的傳送的各子-圖元中，由直線示出)。示例性器件1200還包括設置在第三子-圖元1212(例如紅色子-圖元)內的顏色轉換層1204。因此，如該示例性實施例所示，在運行中，由對應電極1220的OLED光源發射的光線可以通過藍色子-圖元1210，並且可以被藍色濾色器1206選擇性傳遞；由對應電極1221的OLED光源發射的光線可以通過綠色子-圖元1211，並且可以被綠色濾色器1207選擇性傳遞。由對應電極1223的OLED光源發射的光線可以相對未阻礙的通過白色子-圖元1213(使得由第四子-圖元發射的光線可以對應由對應電極1223的OLED光源發射的光線)。由對應電極1222(可以進入紅色子-圖元1212)的OLED光源發射的光線可以接觸顏色轉換層1204，這可以吸收具有對應顏色轉換層的吸收光譜的波長的一些光線，然後重新發射較長波長(例如依照其發射光譜的紅光)。然後該重新發射的光線接觸紅色濾色器1208，然後可以允許該光線從紅色子-圖元1212發射(假設光線具有對應濾色器的透射光譜的波長)。應該注意，沒有顏色轉換層1204，具有使得其將被顏色轉換層1204吸收和重新發射的波長的光線(或其部分)可以被 紅色濾色器1208阻斷，從而降低紅色子-圖元1212的功率效率。
參照第13圖，類似於示例性器件1200的另外示例性器件1300(或器件的圖元)示於第12圖，其表示為包括四種子-圖元：藍色子-圖元1310，包括藍色濾色器1306；綠色子-圖元1311，包括綠色濾色器1307；紅色子-圖元1312，包括紅色濾色器1308；及白色子-圖元1313，其示為不包括濾色器。各子-圖元1310-1313還包括：白色OLED光源，包括共同有機層1301、共同電極1303和圖案化電極1320-1323(分別)。即，例如，藍色子-圖元1310包括：OLED，具有電極1320；綠色子-圖元1311，包括具有電極1321的OLED；紅色子-圖元1312，包括具有電極1322的OLED；及白色子-圖元1313，包括具有電極1323的OLED。對應圖案化導電層1320-1323的各OLED光學相連一種子-圖元和其中的元件(在表示通過各子-圖元的光線的傳送的各子-圖元中，由直線示出)。示例性器件1300還包括設置在紅色子-圖元1312內的第一顏色轉換層1304和設置在綠色子-圖元1311內的第二顏色轉換層1305。因此在運行中，由藍色子-圖元1310、紅色子-圖元1312和白色子-圖元1313發射的光線和參照第12圖中所述相同。然而，由對應電極1321(進入綠色子-圖元1311)的OLED光源發射的光線將接觸第二顏色轉換層1305，這可以吸收具有對應顏色轉換層的吸收光譜的波長的一些光線(例如藍光)，然後重新發射較長波長(例如依照其發射光譜的綠光)。然後該重新發射的光 線接觸綠色濾色器1307，然後可以允許該光線從綠色子-圖元1311發射(假設光線具有對應濾色器的透射光譜的波長)。應該注意，沒有顏色轉換層1305，具有使得其將被顏色轉換層1305吸收和重新發射的波長的光線(或其部分)可以被綠色濾色器1307阻斷，從而降低綠色子-圖元1311的功率效率。因此，第13圖中所示的示例性實施例包括兩種顏色轉換層，通過將從白色OLED 1301發射的較短波長的光線轉化為具有較長波長的光線，其因而可以增加綠色和紅色子-圖元的功率效率。
參照第14圖，類似於第13圖中所示的示例性器件1300的示例性器件1400(或器件的圖元)表示為包括四種子-圖元：藍色子-圖元1410，包括藍色濾色器1406；綠色子-圖元1411，包括綠色濾色器1407；紅色子-圖元1412，包括紅色濾色器1408；及白色子-圖元1413，其示為不包括濾色器。各子-圖元1410-1313還包括：白色OLED光源，包括共同有機層1401、共同電極1403和圖案化電極1420-1423(分別)。即，例如，藍色子-圖元1410包括：OLED，具有電極1420；綠色子-圖元1411，包括具有電極1421的OLED；紅色子-圖元1412，包括具有電極1422的OLED；及白色子-圖元1413，包括具有電極1423的OLED。對應圖案化導電層1420-1423的各OLED光學相連一種子-圖元和其中的元件(在表示通過各子-圖元的光線的傳送的各子-圖元中，由直線示出)。示例性器件1400還包括設置在紅色子-圖元1412內的第一顏色轉換層1430、設置在綠色子-圖 元1411內的第二顏色轉換層1431、和還設置在紅色子-圖元1412內的第三顏色轉換層1432。因此在運行中，由藍色子-圖元1410、綠色子-圖元1411和白色子-圖元1413發射的光線和參照第13圖中所述相同(假設各組件相同)。然而，由對應電極1422(進入紅色子-圖元1412)的OLED光源發射的光線可以接觸兩種顏色轉換層：1430和1432。於一些實施例中，這些顏色轉換層中的各種可以具有不同吸收光譜，使得第一顏色轉換層(第14圖中示為1430，其設置在第二顏色轉換層1432和對應電極1422的OLED光源之間)可以吸收主要波長範圍內的光線(例如藍光)，並且第二顏色轉換層1432可以吸收主要不同波長範圍內的光線(例如綠光或黃光)。各顏色轉換層可以重新發射具有可對應紅色濾色器1408的透射光譜的較長波長的光線。據此，紅色子-圖元1412可以甚至進一步降低功率消耗，因此更多具有較短波長的光線可以轉化為可以被紅色子-圖元1412(其可以被紅色濾色器1408阻斷)發射的紅光。於一些實施例中，第一顏色轉換層1430可以具有發射光譜，使得重新發射的光線可以具有對應第二顏色轉換層1432的吸收光譜的波長。第二顏色轉換層1432然後可以吸收由第一顏色轉換層1430重新發射的光線(連同來自第一OLED光源1401的任何光線)，並且依照其發射光譜，可以重新發射該光線。
出於示意目的而提供第12圖-14中所示實施例，並且絕非旨在進行限制。於一些實施例中，根據器件用於的特定 應用，可以改變示例性器件的元件、以及可以相對於彼此設置這些元件的構造。事實上，器件可以具有任何數量的顏色轉換層和任何數量的濾色器，只要其發揮旨在的目的的即可。
可如上所述，參照一個或多個示例性實施例，於一些實施例中，其中第一子-圖元(例如紅色子-圖元)可以包括顏色轉換層，顏色轉換層可以例如包含材料，材料具有峰值波長小於600 nm的一吸收光譜(例如藍光、綠光或黃光)和峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜(例如紅光)。就此而言，顏色轉換層能夠吸收對應例如光色發射(例如來自黃色發射材料)的光線。於一些實施例中，如果第二子-圖元(例如綠色子-圖元)包括顏色轉換層(例如第13圖中所示的實施例)，顏色轉換層可以包含材料，材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜(例如藍光)和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜(例如綠光)。就此而言，綠色和紅色子-圖元通過增強光線因而可以具有增加的效率，該光線通過降低子-圖元中光線的量而從子-圖元發射，子-圖元被各濾色器阻斷。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一顏色轉 換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)。光致發光量子產率可以涉及用於吸收和重新發射光子的顏色轉換層中的螢光或磷光方法的效率。即，例如，PLQY可提供被顏色轉換層吸收的光線的量，並且比較在更長波長重新發射的光線的量。PLQY可定義為發射的光子數與吸收的光子數的比。通常，優選具有較高PLQY，因為這表明由第一光源(將可能被子-圖元中的一種的濾色器阻斷)發射的光線的更高比例，子-圖元轉化為較長波長，其可對應濾色器的投射光譜。因此，於一些實施例中，第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有至少60%的PLQY。於一些實施例中，第一顏色轉換層和第二轉換層可以具有至少80%的PLQY。如上面注意到的，於一些實施例中，可合理的是，顏色轉換層的PLQY可大於90%，這可提供RGBW OLED顯示器的功率消耗的降低。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一顏色轉換層可以具有約0.1至100微米之間的厚度。通常，顏色轉換層(其中厚度可以是顏色轉換層的維度，其基本上平行于由第一光源發射的大部分光線穿過顏色轉換層的方向)的厚度可以影響顏色轉換層的吸收速率(例如PLQY)。典型 地，顏色轉換層的厚度越大，吸收速率越高。然而，顏色轉換層可以沉積在OLED顯示器中的子-圖元中，其中可以具有有限的空間，因此可期望限制或降低厚度至合理的程度。發明人已經發現，通常，厚度為至少.1微米的顏色轉換層足以提供合理量的由第一光源發射的光線的吸收，以降低功率消耗。發明人還發現，在大部分情況下，小於100微米的厚度應該足夠小以用於大部分OLED顯示、器的實施例。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有約0.1至100微米之間的厚度。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一顏色轉換層可以具有濃度在約0.1%至40%之間的染料。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有濃度在約0.1%至40%之間的染料。如上所述，顏色轉換層可以包含任何合適的材料，通常，可包括顏色轉換層的材料是本領域已知的。另外，顏色轉換層的吸收和發射特性可取決於變數，例如選擇的材料和厚度，並且本領域普通技術人員將通常能夠選擇這些變數以實現顏色轉換層的期望性能。
即，通常，可包括顏色轉換層的染料並不特別限定。例 如，可以使用任何合適的化合物，使得顏色轉換層可以能夠轉化由光源發射的光線的色度至不同色度。即，於一些實施例中，顏色轉換層可以起到波長轉化元件的作用，其能夠轉化來自光源的光線的波長至不同波長(例如光線的峰值波長比由光源發射的光線的波長長至少10 nm)。於一些實施例中，顏色轉換層可以包含有機螢光物質、無極螢光物質或磷光物質，並且可根據器件的特定應用或功能(例如期望波長)來進行選擇。
可用於顏色轉換層的材料的一些例子可包括但不限於下列種類：xanthen、氮蒽、惡嗪、多烯、花青、oxonol、benzimidazol、假吲哚、azamethine、苯乙烯基、噻唑、香豆素、蒽醌、萘醯亞胺、氮雜[18]環輪烯、卟吩、方酸、螢光蛋白、8-羥基喹啉衍生物、polymethin、納米晶體、蛋白、二萘嵌苯、酞菁和金屬-配體絡合複合物。
用於轉化UV螢光和更高能量的光線至藍光的螢光染料的一些例子可以包括但不限於；苯乙烯基-基染料，例如1,4-雙(2-甲基苯乙烯基)苯和反式-4,4'-二苯基芪；及香豆素基染料例如7-羥基-4-甲基香豆素、及其組合。
用於轉化藍光螢光至綠光的螢光染料的一些例子可包括但不限於：香豆素染料，例如2,3,5,6-1H,4H-四氫-8-三氟甲基喹嗪並(9,9a,1-gh)香豆素，3-(2'-苯並噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素，3-(2'-苯並咪唑基)-7-N,N-二乙基氨基香豆素，和萘二甲醯亞胺染料例如Basic Yellow 51,Solvent yellow 11與Solvent Yellow 116，以及芘染料例如8-羥基- 1,3,6-芘三磺酸三鈉鹽(HPTS)，及其組合。
用於轉化藍光螢光至綠光或紅光(或從藍光至紅光或從綠光至紅光)的螢光染料的一些例子可包括但不限於：二萘嵌苯基染料例如N,N-雙(2,6-二異丙基苯基)-1,6,7,12-四苯氧基二萘嵌苯-3,4：9,10-四碳二亞胺(Lumogen Red F300)，花青-基染料例如4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯基-4H-吡喃，吡啶-基染料例如1-乙基-2-(4-(p-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-高氯酸吡啶，和羅丹明-基染料(例如Rhodamine牌羅丹明6G)和惡嗪-基染料、及其組合。
可用作顏色轉換層的一部分的無極螢光物質的一些例子可包括但不限於：無極螢光物質，包含金屬氧化物或金屬硫族化物，摻雜過渡金屬離子，包括稀土金屬離子。通常，任何金屬-配體絡合複合物可以用作染料，並且可以包含螢光和/或磷光物質。
於一些實施例中，可優選在構造中使用顏色轉換層，其中所述層可以堆疊(或沉積)在濾色器上。在濾色器上利用顏色轉換層的堆疊結構可以是優選的，以提供透過顏色轉換層的光線的更好的顏色純度。
如本文所述，可用於濾色器的材料不可特別限定，並且可包括熟諳技藝人士理解的任何合適的材料。於一些實施例中，濾色器可包含例如染料、顏料和樹脂，或僅包含染料或顏料。於一些實施例中，其中濾色器可包含染料、顏料和樹脂，濾色器可以為固體形式，其中，例如，染料和 顏料可以溶解或分散於粘結劑樹脂中。可以用於濾色器的染料或顏料的一些例子包括但不限於：二萘嵌苯、異吲哚啉、花青、偶氮、惡嗪、酞菁、二羥基喹啉並吖啶、蒽醌和二酮吡咯並-吡咯、及其組合。
於一些實施例中，顏色轉換層可以包括通過將顏色轉換層中所含的螢光介質材料混合濾色器材料而形成的層。於一些實施例中，這可提供顏色轉換層，其具有下列功能：轉化由光源發射的光線，以及通過改善顏色純度來進行濾色器的功能。事實上，於一些實施例中，顏色轉換層和濾色器的該結構可以是優選的，因為層結構可以進行某些簡化，並且從而可減少製造器件的生產步驟的數目。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可不包括濾色器和/或顏色轉換層。儘管實施例通常不是限制性的(即，白色子-圖元可以包括光學設備、顏色轉換層、濾色器等)，這可以是優選的：白色子-圖元可以發射基本上白光，所述白光可對應第一光源的白光發射。如上所述，顯示器的白平衡可最頻繁地用於顯示圖像和形成圖元的顏色。因此，假設第四發光器件(於一些實施例中，所有發光器件對應各子-圖元)可以設定為白平衡，在一些 實施例中可優選光線可以相對未阻礙地由白色子-圖元發射。就此而言，實施例可不必另外的來自紅色、綠色和藍色子-圖元(或可不必使用來自這些子-圖元的較少光線)的光線，這可透過濾色器，從而增加功率消耗-至提供顏色(包括白平衡)。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四有機發光器件的色度可以基本上等同由第四子-圖元發射的光線的色度。如本文使用的，「基本上相同」可以是指當第一有機發射器件和第四子-圖元的光線發射具有小於約0.1的在CIE 1976均勻色度規格(UCS)圖上的duv值。如上面注意到的，於一些實施例中，第四有機發光器件(和於一些實施例中，各發光器件相關各子-圖元)可以設定以發射光線，該光線對應顯示器的白平衡。因此，在一些實施例中可優選白色子-圖元也發射光線，該光線具有基本上相同色度，以增加器件的效率。然而，實施例並未這樣限定，白色子-圖元可以發射光線，在一些實施例中該光線的色度甚至基本上等同由第四有機發光器件發射的光線的色度，其中第四有機發光器件不發射對應顯示器的白平衡的光線。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一器件可以是具有白平衡的一顯示器。於一些實施例中，白平衡可以具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，並且第四子-圖元可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第二點。於一些實施例中，第一點和第二點之間的差可具有小於0.10的一duv值。如上面注意到的，RGBW顯示器(其中白色子-圖元發射光線，該光線的色度等於或接近白平衡的色度)可以高效運行，因為白平衡點是在賦予最多顏色中最頻繁使用的顏色。因此，當光線源自紅色、綠色和藍色子-圖元時，可優選這樣光線可被發射，而可源自使用一種或多種濾色器的光線損失可以使用。於一些實施例中，第一點和第二點之間的差可具有小於0.05的duv值。於一些實施例中，第一點和第二點之間的差可具有小於0.01的duv值。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四 子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，該第一、第二、第三和第四有機發光器件可以恰恰包含兩種有機發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，其中發射材料如上所定義。注意，發射材料可包含95%的發射以說明雜質的微量水準。例如，兩種發射材料用於白色OLED可包含藍色發射材料和黃色發射材料，使得聯合的光線發射包含白光。在一些實施例中可優選使用兩種發射材料而不是三種發射材料，因為這可以降低可用於操作的製造步驟的數目，並且還可以降低需要的材料的量。然而，如上面注意到的，發明人確定僅僅使用兩種發射材料可以產生僅僅使用濾色器的低效RGBW器件，因為在藍色和黃色發射材料之發射光譜與綠色和紅色子-圖元的濾色器的投射光譜之間缺少對應。發明人已經發現，依照包括第12圖-14中所示的上述實施例，在紅色和/或綠色子-圖元中引入一種或多種顏色轉換層通過在一種或多種子-圖元中降低功率消耗而可用於賦予這種RGBW器件更高效率。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一有機發光器件、第一濾色器和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二有機發光器件、第二顏色轉換層和第二濾色器；第三子-圖元，具有第三有機發光器件和第三濾色器；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有 機發光器件分別恰恰包含兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一有機發射材料可以具有峰值波長在500至630 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二有機發射材料可以具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜。即，如上面注意到的，於一些實施例中，第一光源可以包含發射材料，所述發射材料具有對應藍光(例如具有小於500 nm的峰值波長)和黃光或綠光(例如具有520至630 nm之間的峰值波長)之發射光譜。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件恰恰包括兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一有機發射材料可以具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二有機發射材料可以具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜。即，如上面注意到的，於一些實施例中，有機發光器件可以包含發射材料，所述發射材料具有對應藍光(例如峰值波長小於500 nm)和黃光(例如峰值波長在520至630 nm之間)之發射光譜。於一些實施例中，可優選第一有機發射材料具有峰值波長對應黃光(而不是綠光)之發射光譜，以實現白光的特定色度。如上面注意到的，顏色轉換層的PLQY可以是對比被吸收的光線的量而發射的光線的量的亮度。因此，於一些實施例中，有機發光器件可以包含發射材料，所述發射材料發射藍光或黃光/綠光，顏色轉換層可以吸收具有某些波長(對應顏色轉換層的吸收光譜)的光子，並且發射較長波長(例如依照其發射光譜並可能對應綠光或紅光)的光子。於一些實施例中，第一有機發射材料可以具有小於100的半峰全寬(FWHM)。即，例如，於一些實施例中，相比於例如可具有較大FWHM(其可導致發射綠光)的綠色發射器，第一發射材料可以具有相對窄之發射光譜，例如這可對應黃色發射器(其具有相對小的FWHM)。如上面注意到的，發明人已經發現，當聯合特定藍色發射器時，使用黃色發射器可以提供更高的白色色度。而且，發明人已經發現，使用一種或多種顏色轉換層，黃色發射材料之發射光譜與綠色和/或紅色光譜的投射光譜之間缺少對應可以以這樣方式協調，以產生更有效的RGBW OLED顯示器(在一些實施例中功率消耗等同於RGB並行器件)。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三 子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，和其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件包括：第一有機發射材料，具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜；及第二有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。即，第一顏色轉換層可以例如吸收10%的由第一發射材料發射的光線，該第一發射材料的峰值波長在520至630 nm之間(例如綠光或黃光)。於一些實施例中，顏色轉換層可以具有吸收光譜，其對應第一發射材料之發射光譜。該例子示於第7圖並如上所述。在一些實施例中第一顏色轉換層可設置在紅色子-圖元內，使得來自第一發射材料的黃光或綠光可被吸收，並且紅光可被重新發射。而且，第一顏色轉換層可以具有至少40%的PLQY，在一些實施例中可導致40%的被第一顏色轉換層吸收的光線(例如在該實施例中10%的被第一發射材料發射的總光線)以較長波長重新發射(例如不同於濾色器，其通常不重新發射被吸收的40%的光線)。
通常，發射材料之發射光譜和顏色轉換層的吸收光譜之間的重疊越大，器件的潛在效率越大，因為具有可被子-圖元中的濾色器阻斷的波長的更多光線可轉化為較長波長(然而其他因素也可以影響器件的效率，例如顏色轉換層 之發射光譜)。因此，於一些實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約30%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約50%的由該第一發射材料發射的光線被吸收，如上面注意到的，被吸收的光線的量越大，器件的潛在效率越高。於一些實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。即，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得由第一和第二發射材料發射的光線可被吸收，然後以較長波長重新發射。這種顏色轉換層可是優選的，因為基於能夠利用由有機發光器件(對於峰值波長在400至500 nm之間的光線)發射的另外光線以產生(例如重新發射)然後可透過對應子-圖元的光線，它們可提供器件的增加的效率。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中第一有機發光器件包括：第一有機發射材料，具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜；及第二有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由第一有機發光器件發射的光線被吸收。即，在由第一光源(例如由該第一發射材料和第二發射材料發射的光線)發射的總光線中，於一些實施例中，第一顏色轉換層可吸收至少10%的發射的光線。第一顏色轉換層可吸收來自一種或兩種發射材料的光線。通常，如上面注意到的，可被吸收的光線越多，然後在子-圖元可被顏色轉換層以較長波長重新發射的光線越多。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件包括：第一有機發射材料，具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜；及第二有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。即，例如，第二發射材料可沉積在綠色子-圖元中，並且可吸收由藍色發射材料發射的光線，並以對應綠光的較長波長重新發射光線。就此而言，於一些實施例中，綠色子-圖元也可以被優化(或至 少使其功率消耗降低)。於一些實施例中，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約30%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。如上面注意到的，通常光線被顏色轉換層吸收的速率越高，使具有較短波長的光線轉化為具有較長波長的光線(然後被子-圖元的濾色器透射(例如在該情況下是綠色子-圖元))的可能性越高。包括第一和第二顏色轉換層的示例性實施例參照第13圖如上所述。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中第一顏色轉換層和/或第二轉換層可以具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件包括：第一有機發射材料，具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜；及第二有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約5%的由第二有機發光器件發射的光線被吸收。類似包括上述第一顏色轉換層(可位於紅色子-圖元中)的實施例，第二顏色轉換層(可位於綠色子-圖元中)也可以吸收實質量的來自整個第二有機發光器件的光線。然而，不同於第一顏色轉換層，於一些實施例中，第二顏色轉換可以在一些實施例中在可被 吸收和重新發射的光線的總量中受限-特別相對於由第一發射材料發射的光線(例如黃光或綠光)。即，例如，因為由該第一發射材料發射的光線可已經具有較長波長，然後可被綠色濾色器透射，下面可不是高效的：和能夠被綠色子-圖元透射的相比，第二顏色轉換至重新發射較長波長。因此，於一些實施例中，可沒有原因具有包括較長波長的光線的吸收光譜。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，並且其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件恰恰包括兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一黃光，該黃光具有在一第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，該第一區域由CIEX=0.40至0.600,CIEY=0.400至0.60限定。第二有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一藍光，該藍光具有在一第二區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第二點，該第二區域由CIEX=0.100至0.200,CIEY=0.050至0.300限定。第一點和第二點可以使得當在該第一點和該第二點之間劃線時，該線穿過區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的期望白 點，所述區域限定至CIEX=0.25至0.4,CIEY=0.25至0.4。於一些實施例中，第一和第二有機發射材料的濃度可以使得由第一、第二、第三和第四有機發光器件產生的光線是在期望白色區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第三點。即，如上面注意到的，於一些實施例中，有機發光器件可以包含兩種發射材料(發射黃光和藍光)。如上面注意到的，發明人發現，通過聯合一種或多種顏色轉換層使用黃色發射材料(不明顯具有對應綠色或紅色濾色器的透射光譜之發射光譜)，可以提供包括兩種發射器的RGBW顯示器，其具有和類似器件可比的功率消耗性能。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並且發射近白光，和其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件恰恰包含兩種發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料，第一和/或第二有機發射材料可以包含磷光發射器。於一些實施例中，第一有機發射材料可以包含磷光發射器，並且第二有機發射材料可以包含螢光發射器。通常，發射材料可以包含任何合適的材料。然而，在一些實施例中使用磷光材料在給定亮度下可具有更長壽命和/或更冷的運行溫度。因此，基於器件將用於的期望應用，可以選擇用於 發射器的合適的材料。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，第一區域由CIEX=0.25至0.4,CIEY=0.25至0.4限定。即，例如，第四子-圖元可以發射白光，所述白光可以使用CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖限定。如上所述，在通常大多數由顯示器產生的顏色中，可包括大比例的白光(由顯示器的白平衡確定)，從而通過匹配(或幾乎匹配)來自白色子-圖元的光線與顯示器的白平衡，通過進一步利用來自紅色、綠色和藍色子-圖元的光線，實施例可增加器件的效率，該光線然後必須穿過濾色器(從而可產生損失)以發射來自顯示器的圖元的白光。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色 空間色度圖上的一第一點，該第一點位於距離普朗克軌跡0.010的Duv距離內。通常，可優選白色子-圖元可發射盡可能接近白光的光線，因為大部分顯示器白平衡也可對應普朗克軌跡(或非常接近該點)上的點。無論白平衡是否對應D65,D90，或一些其他白點，來自白色子-圖元的光線發射越接近顯示器的白平衡，通常OLED顯示器可變得更高效。就此而言，於一些實施例中，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，該第一點位於距離普朗克軌跡0.005的Duv距離內。於一些實施例中，可以發射光線，該光線具有CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點，該第一點位於距離普朗克軌跡0.002的Duv距離內。一些實施例還可說明有機發光器件中的微量雜質(例如，如果光源含有生產缺陷或隨後劣化使器件不再發射具有指定色度的白光)和/或能夠改變光線色度的白色子-圖元中可存在的任何光學元件。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第四子-圖元可以發射光線，該光線具有大於4000 K並且小於10000 K的相關色溫(CCT)。這可包括實施例，其中白色圖元可以 是沿著普朗克軌跡顏色可調的和/或可以具有包含更冷或更暖白光的色度。由白色子-圖元發射的光線的色度可部分基於顯示器的白平衡和/或來自第一光源的光線發射而預測。於一些實施例中，在上述第一器件中，該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別是疊堆的有機發光器件(SOLED)。疊堆的OLED設計可是優選的，因為其可能夠使由多種發射材料發射的光線更容易聯合以例如產生白光。然而，實施例並非這樣限定，並且任何合適的OLED可用于第一光源，僅通過例子的方式包括頂部-發射OLED、底部發射OLED、透明OLED(TOLED)等。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可以分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料、第二有機發射材料和第三有機發射材料。即，儘管在一些實施例中(如上所述)可優選僅使用兩種發射材料來降低成本和/或生產時間，但是實施例並非這樣限定。事實上，實施例可包括任意數量的發射材料、以任何合適的方式佈置和包括在閱讀該公開後本領域普通技術人員將理解的任何合適的材料。
於一些實施例中，第一有機發射材料可以具有發射光 譜，使得其發射一紅光，該紅光具有在一第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，該第一區域由CIEX=0.600至0.720,CIEY=0.280至0.400限定。於一些實施例中，第二有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一綠光，該綠光具有在一第二區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第二點，該第二區域由CIEX=0.200至0.400,CIEY=0.600至0.750限定。於一些實施例中，第三有機發射材料可以具有發射光譜，使得其發射一藍光，該藍光具有在第三區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第三點，該第三區域由CIEX=0.100至0.200,CIEY=0.050至0.300限定。即，有機發光器件可包含紅色發射材料、藍色發射材料和綠色發射材料。如上所述，發明人已經發現，對於用於黃色發射器，使用顏色轉換層可是特別有益的，因為成本和/或生產時間降低。然而，發明人還發現，儘管具有發射光譜(可對應各濾色器的透射光譜)的發射材料，包括三種發射材料(例如紅色、綠色和藍色發射材料)的器件可人就提供更高效的器件。一個原因可以是從藍色和/或綠色发射材料向下轉化至紅色發射增加對應紅色发射材料的紅色發射；對應藍色發射材料和綠色發射材料的光線發射可仍舊(至少部分)被紅色濾色器阻斷，並且類似地，對應藍色發射材料的光線發射可(至少部分)被綠色濾色器阻斷(儘管對應紅色發射材料的光線也可被綠色濾色器阻斷，但是紅色發射最可能是較長波長，因此向下轉化這些波長將不可能增強來自綠色子圖元的發射)。 因此，類似上述實施例，一種或多種子-圖元可包括顏色轉換層以增加光線通過紅色和綠色濾色器中的一種或兩種的透射。
於一些實施例中，在該第一器件中，在上述實施例中的第一、第二和第三點可使得第四區域可以被在第一點和第二點之間、第二點和第三點之間、以及第三點和第一點之間的劃線限定，其包括在限定至CIEX=0.25至0.40,CIEY=0.25至0.40的區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的期望白点。於一些實施例中，第一、第二和第三有機發射材料的濃度可使得可以由第一有機發光器件產生的光線可以在期望白色區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第四點。即，例如，第一、第二和第三發射材料的聯合發射可包括白光(包括例如D65,D90等)。而且，在一些實施例中使用三種發射材料(例如對應RGB)而不是僅使用兩種發射材料可以在器件的白點的設定和/或改變中提供增強的靈活性。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可以分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料、第二有機發射材料和第 三有機發射材料，第一、第二和/或第三有機發射材料包括磷光發射器。於一些實施例中，第三有機發射材料可包括螢光發射器，並且第一和第二有機發射材料可包括磷光發射器。然而，如上面注意到的，發射材料可包含任何合適的材料，這取決於器件的應用和旨在用途、以及成本和生產考慮。例如，通常磷光發射器中的白光可在更低運行溫度下具有更高亮度，這些材料也可增加生產成本。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並且發射近白光，其中第一、第二、第三和第四有機發光器件可以分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料、第二有機發射材料和第三有機發射材料，第一有機發射材料可以具有峰值波長在580至700 nm之發射光譜(例如紅光)，第二有機發射材料可以具有峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜(例如綠光)，並且第三有機發射材料可以具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜(例如藍光)。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三 子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件可分別包含三種有機發射材料：第一有機發射材料，具有峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜；第二有機發射材料，具有峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜；第三有機發射材料，具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約20%的由該第二和第三發射材料發射的光線可以被吸收。即，第一顏色轉換層的吸收光譜可以足夠寬以覆蓋一種或多種發射材料的一些(或所有)光線發射。如上面注意到的，具有較寬吸收區域的顏色轉換層可是優選的，因為通過吸收另外的光線(可被一種子-圖元的對應濾色器阻斷)而具有增強效率的潛力。在上述示例性實施例中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得藍光和綠光可被吸收和以較長波長重新發射，使得紅色濾色器可透射光線(即重新發射的光線具有對應紅色濾色器的透射光譜的波長)。在一些實施例中這從而可增強紅色子-圖元的效率。而且，發明人已經發現，顏色轉換層可增強合理量的紅色子-圖元的效率，所述顏色轉換層吸收至少20%的由藍色和綠色發射材料發射的光線，並且重新發射合理量的被吸收的光線(例如顏色轉換層的PLQY為至少約40%)。然而，可優選紅色子-圖元甚至具有更強的效率增加，使得於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至 少約40%的由該第二和第三發射材料發射的光線被吸收。於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料和/或第三發射材料發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在上述第一器件中，第一顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由第一有機發光器件發射的光線被吸收。即，於一些實施例中，第一顏色轉換層可吸收10%的所有光線，所述所有光線由第一有機發光器件發射(例如由第一、第二和第三第三發射材料發射的材料)。
於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約10%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。即，例如，第二顏色轉換層，其可沉積在綠色子-圖元中，可吸收由藍色發射材料發射的光線(例如具有較短波長)，並且重新發射對應綠光的較長波長的光線(以及潛在對應綠色濾色器的透射光譜)。於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約30%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。
於一些實施例中，在上述第一器件中，第二顏色轉換層可以具有吸收光譜，使得至少約5%的由第二有機發光器件發射的光線被吸收。於一些實施例中，被第二顏色轉換層吸收的光線的比例可通常低於第一顏色轉換層，因為第二顏色轉換可僅吸收由藍光發射材料發射的光線，其中第 一顏色轉換層可吸收和重新發射都對應藍色和綠色發射材料得光線。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一、第二、第三和第四子-圖元可分別具有孔徑尺寸，並且第四子-圖元的孔徑尺寸可以大於第一、第二和第三子-圖元中各種的孔徑尺寸。如上面注意到的，白色子-圖元(可發射對應顯示器的白平衡的光線)可以是最頻繁使用的子-圖元。通過使用更大孔徑，第一光源可以在較低電流密度下運行，並且仍舊提供器件相同的亮度，因為驅動器件的較低電流或電壓引起的降低可以被第四子-圖元的發射白光的更大區域而補償。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器、第一有機發光器件和第一顏色轉換層；第二子-圖元，具有第二濾色器、第二有機發光器件和第二顏色轉換層；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第一子-圖元還可包括一第三顏色轉換層，其中第三顏色轉換層可以光學相連第一有機發光器件，並且可以設置在第一有機發光 器件和第一濾色器之間。於一些實施例中，第三顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。於一些實施例中，第三顏色轉換層可以設置在第一有機發光器件和第一顏色轉換層之間。即，例如，在一些實施例中紅色子-圖元可以包括兩種顏色轉換層。第一顏色轉換層可以具有吸收光譜以吸收峰值波長在500至580之間的光線(例如綠光)，以及峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜(例如紅光)；及第三顏色轉換層可以具有吸收光譜以吸收峰值波長在400至500 nm之間的光線(例如藍光)，和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜(例如綠光)。於一些實施例中，由第一顏色轉換層(或其部分)重新發射的光線可被第三顏色轉換層吸收，這然後可再洗重新發射光線，以具有對應子-圖元的濾色器的透射光譜的波長的波長。據此，通過使用由至少紅色子-圖元中的第一光源發射的光線的更多發射光譜，實施例可提供降低的功率消耗。示例性實施例示於第14圖，並且如上所述。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器和第一有機發光器件；第二子-圖元，具有第二濾色器和第二有機發光器件；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，並且第一子-圖元可以包括一第一顏色轉換層。第一顏色轉換層可光學相連第一有機發光器件，並且可設 置在第一有機發光器件和第一濾色器之間。於一些實施例中，第一顏色轉換層可以包含材料，該材料具有峰值波長小於600 nm的一吸收光譜和峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜。即，於一些實施例中，紅色子-圖元可具有顏色轉換層，但綠色子-圖元可不具有。顏色轉換層。該實施例的例子示於第12圖，並且如上所述。
於一些實施例中，在包括第一圖元的上述第一器件中，其中第一圖元包括：第一子-圖元，具有第一濾色器和第一有機發光器件；第二子-圖元，具有第二濾色器和第二有機發光器件；第三子-圖元，具有第三濾色器和第三有機發光器件；及第四子-圖元，具有第四有機發光器件並近白光，第二子-圖元可以包括顏色轉換層。顏色轉換層可以光學相連第二有機發光器件，並且可以設置在第二有機發光器件和第二濾色器之間。第二顏色轉換層可以包含材料，材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。即，在一些實施例中(不同於上述實施例)，綠色子-圖元可以具有顏色轉換層，但是紅色子-圖元可以不具有顏色轉換層。
參照第15(a)圖-(c)，示出三種另外示例性實施例，進一步描述可以佈置的器件的圖元(或多種圖元)的構造。應該再次注意，這僅僅是出於示意目的而描述。然而，本文所述的概念和特徵可聯合上述討論的一個或多個方面，這可被熟諳技藝人士在閱讀本公開後而理解。應該注意為了描述簡便，第15(a)圖-(c)均僅描述圖元的兩種子-圖元。
如第15(a)圖-(c)中的各個所示，所示的示例性器件分別包含：共同電極1501；共同有機層(可包括多種發射材料)；對應第一子-圖元的第一有機發光器件的圖案化電極1503；對應第二子-圖元的第二有機發光器件的第二圖案化電極1506；設置在第一子-圖元內的顏色轉換層1504；設置在第一子-圖元內的濾色器1505；平面化層1507；及可包括一個或多個薄膜電晶體(TFT)的基材1508。如所示，這些示例性實施例可包括例如紅色或綠色子-圖元(具有顏色轉換層1504)和白色子-圖元(對應圖案化圖像層1506，並且未示為包括濾色器或顏色轉換層)。通常，TFT可控制是否以及多少電流或電壓施加至和各圖元相關的各有機發光器件。即，於一些實施例中，從包括TFT的基材至圖案化電極可以有一種或多種互連偏差。可以使用平面化層1507，以提供光滑和無特徵的介面用於沉積器件的有機和/或任何其他層。
第15(a)圖公開底部發射器件的示例性實施例。即，產生的光線將透過各子-圖元，並且穿過基材1508發射。光子可產生於共同有機層1502，並且可透過平面化層1507(應該是透明的)和顏色轉換層1504，其中具有較短波長的光子可以向下轉化為具有較長波長的光子。然後光子可穿過(或被阻斷)濾色器1505，之後通過基材1508發射。在該實施例中，圖案化電極1503和1506可以是透明或半透明的。
第15(b)圖是頂部發射器件的示例性實施例。即，產生的光線將透過各子-圖元，並且在遠離基材1508的方向發 射。光子可產生於共同有機層1502，並且可透過顏色轉換層1504，其中具有較短波長的光子可以向下轉化為具有較長波長的光子。然後光子可穿過(或被阻斷)濾色器1505，之後由子-圖元發射。在該實施例中，共同電極1501可以是透明或半透明的。
第15(c)圖示出頂部發射器件的另外示例性實施例。在該示例性實施例中，隔板1510設置在有機發光器件與濾色器1505和顏色轉換層1504(其示為偶聯顯示器的蓋玻片1509)之間。該示例性實施例可提供下列優點：有機發光器件與顏色轉換層和濾色器可以在單獨基材上單獨製造。有機層通常易於損壞，因此偶聯濾色器和顏色轉換層至單獨基材(在該情況下是蓋玻片1509)而不是直接將這些層設置在有機器件上，這可在生產過程中保護有機層和減少損壞。然而，蓋玻片可不得不合適地對齊，使得濾色器和顏色轉換層對應下面子-圖元的架構。如所示，產生的光線將透過各子-圖元，並且在遠離基材1508的方向發射。光子可產生於共同有機層1502，並且可透過由隔板1510和顏色轉換層1504維持的空間，其中具有較短波長的光子可以向下轉化為具有較長波長的光子。然後光子可穿過(或被阻斷)濾色器1505，之後通過蓋玻片1509發射。在該實施例中，圖案化電極1503和1506可以是反射或半透明的，並且電極1501(其可例如包括共同陰極)可以是透明或半透明的。
應理解，本文所述的各種實施例僅通過例子的方式示出，而非旨在限制本發明的範圍。例如，在不偏離本發明 的精神的情況下，本文所述的多種材料和結構可以被其他材料和結構替換。所要求的本發明可因此包括來自特定例子和本文所述的優選實施例的多種變體，並且是熟諳技藝人士明白的。應理解，本發明如何運行的各種理論不旨在進行限制。
除非給出相反的明確說明，否則「a」、「an」或「the」的詳述不旨在表示「一種或多種」。
100‧‧‧有機發光器件
110‧‧‧基材
115‧‧‧陽極
120‧‧‧空穴注入層
125‧‧‧空穴傳輸層
130‧‧‧電子阻擋層
135‧‧‧放射層
140‧‧‧空穴阻擋層
145‧‧‧電子傳輸層
150‧‧‧電子注入層
155‧‧‧保護層
160‧‧‧陰極
162‧‧‧第一導電層
164‧‧‧第二導電層
200‧‧‧OLED
210‧‧‧基材
215‧‧‧陰極
220‧‧‧放射層
225‧‧‧空穴傳輸層
230‧‧‧陽極
300‧‧‧器件
301‧‧‧有機層
302‧‧‧顏色轉換層
303‧‧‧濾色器
304‧‧‧綠色顏色轉換層
305‧‧‧紅色顏色轉換層
306‧‧‧藍色濾色器
307‧‧‧綠色濾色器
308‧‧‧紅色濾色器
310‧‧‧藍色子-圖元
311‧‧‧綠色子-圖元
312‧‧‧紅色子-圖元
400‧‧‧圖
401‧‧‧白光光譜
402‧‧‧綠色濾色器發射光譜
403‧‧‧紅色濾色器發射光譜
601‧‧‧藍色發射光譜
602‧‧‧色發射光譜
701‧‧‧藍色發射材料
702‧‧‧HPT顏色轉換層
703‧‧‧黃色發射材料
704‧‧‧Lumogen F300顏色轉換層
801‧‧‧HPT
802‧‧‧發射光譜
803‧‧‧Lumogen F300
804‧‧‧發射光譜
901‧‧‧白色發射光譜
902‧‧‧藍色子-圖元
903‧‧‧綠色子-圖元
904‧‧‧紅色子-圖元
911‧‧‧白色發射光譜
912‧‧‧藍色子-圖元
913‧‧‧綠色子-圖元
914‧‧‧紅色子-圖元
1101‧‧‧線
1102‧‧‧圖
1111‧‧‧線
1112‧‧‧圖
1200‧‧‧器件
1201‧‧‧共同有機層
1203‧‧‧共同電極
1204‧‧‧顏色轉換層
1206‧‧‧藍色濾色器
1207‧‧‧綠色濾色器
1208‧‧‧紅色濾色器
1210‧‧‧藍色子-圖元
1211‧‧‧綠色子-圖元
1212‧‧‧紅色子-圖元
1213‧‧‧白色子-圖元
1220‧‧‧電極
1221‧‧‧電極
1222‧‧‧電極
1223‧‧‧電極
1300‧‧‧器件
1301‧‧‧共同有機層
1303‧‧‧共同電極
1304‧‧‧第一顏色轉換層
1305‧‧‧第二顏色轉換層
1306‧‧‧藍色濾色器
1307‧‧‧綠色濾色器
1308‧‧‧紅色濾色器
1310‧‧‧藍色子-圖元
1311‧‧‧綠色子-圖元
1312‧‧‧紅色子-圖元
1313‧‧‧白色子-圖元
1320‧‧‧電極
1321‧‧‧電極
1322‧‧‧電極
1323‧‧‧電極
1400‧‧‧器件
1401‧‧‧共同有機層
1403‧‧‧共同電極
1406‧‧‧藍色濾色器
1407‧‧‧綠色濾色器
1408‧‧‧紅色濾色器
1410‧‧‧藍色子-圖元
1411‧‧‧綠色子-圖元
1412‧‧‧紅色子-圖元
1413‧‧‧白色子-圖元
1420‧‧‧電極
1421‧‧‧電極
1422‧‧‧電極
1423‧‧‧電極
1430‧‧‧第一顏色轉換層
1431‧‧‧第二顏色轉換層
1432‧‧‧第三顏色轉換層
1501‧‧‧共同電極
1502‧‧‧共同有機層
1503‧‧‧圖案化電極
1504‧‧‧顏色轉換層
1505‧‧‧濾色器
1506‧‧‧第二圖案化電極
1507‧‧‧平面化層
1508‧‧‧基材
1509‧‧‧蓋玻片
1510‧‧‧隔板
第1圖示出有機發光器件。
第2圖示出不具有單獨電子傳輸層的倒置的有機發光器件。
第3圖示出包括多種顏色轉換層的紅色、綠色、藍色(RGB)OLED顯示器的示例性圖元。
第4圖示出紅色和綠色濾色器的顏色透射光譜的例子的圖，其在和示例性兩種組件白色OLED光源的白色發射光譜的相同的圖上。
第5(a)圖示出透過示例性紅色濾色器的光線的透射光譜。第5(b)圖示出透過示例性綠色濾色器的光線的透射光譜。第5(c)圖示出透過示例性藍色濾色器的光線的透射光譜。
第6圖示出可用在示例性白色OLED光源的藍色和黃色發射材料的歸一化發射光譜的圖。
第7圖示出藍色和黃色發射器的的歸一化發射光譜的圖，其在和兩種示例性顏色轉換層的吸收光譜相同的圖 上。
第8圖示出兩種示例性顏色轉換層的歸一化吸收和發射光譜的圖。
第9(a)圖示出不包括顏色轉換層的RGBW OLED顯示器的類比的光線輸出。第9(b)圖示出依照一些實施例包括顏色轉換層的示例性RGBW OLED顯示器的類比的光線輸出。
第10圖示出依照一些實施例的白平衡點的圖。
第11圖示出依照一些實施例包括濾色器的RGBW以及包括濾色器和顏色轉換層的RGBW實施例對於各種白點的功率消耗資料。
第12圖示出依照一些實施例包括顏色轉換層的RGBW OLED顯示器的示例性圖元。
第13圖示出依照一些實施例包括多種顏色轉換層的RGBW OLED顯示器的示例性圖元。
第14圖示出依照一些實施例的包括多種顏色轉換層的RGBW OLED顯示器的示例性圖元。
第15(a)圖示出依照一些實施例包括顏色轉換層的底部發射RGBW OLED顯示器的示例性子-圖元。第15(b)圖示出依照一些實施例包括顏色轉換層的頂部發射RGBW OLED顯示器的示例性子-圖元。第15(c)圖示出依照一些實施例包括顏色轉換層和隔板的頂部發射RGBW OLED顯示器的示例性子-圖元。
100‧‧‧有機發光器件
110‧‧‧基材
115‧‧‧陽極
120‧‧‧空穴注入層
125‧‧‧空穴傳輸層
130‧‧‧電子阻擋層
135‧‧‧放射層
140‧‧‧空穴阻擋層
145‧‧‧電子傳輸層
150‧‧‧電子注入層
155‧‧‧保護層
160‧‧‧陰極
162‧‧‧第一導電層
164‧‧‧第二導電層

Claims (20)

  1. 一種第一器件，包括：至少一種圖元，其中該圖元包括一第一子-圖元、一第二子-圖元、一第三子-圖元和一第四子-圖元，其中：該第一子-圖元包括：一第一有機發光器件；及與該第一有機發光器件光學相連的一第一濾色器，其中該第一濾色器適於優選通過來自該第一有機發光器件之一光線，該光線具有在580至700 nm之間的可見光譜中的一峰值波長；該第二子-圖元包括：一第二有機發光器件；及光學相連該第一有機發光器件之一第二濾色器，其中該第二濾色器適於優選通過來自該第二有機發光器件之光線，該光線具有在500至580 nm之間的可見光譜中的一峰值波長；該第三子-圖元包括：一第三有機發光器件；及光學相連該第一有機發光器件之一第三濾色器，其中該第三濾色器適於優選通過來自該第一有機發光器件之一光線，該光線具有在400至500 nm之間的可見光譜中的一峰值波長；該第四子-圖元包括一第四有機發光器件並發射近白光； 其中該第一子-圖元或該第二子-圖元中的至少一種包括光學相連該第一或該第二有機發光器件之一顏色轉換層；及其中該至少一種顏色轉換層設置在該第一或第二有機發光器件、和該第一或該第二濾色器之間。
  2. 如請求項1之第一器件，其中：該第一子-圖元包括一第一顏色轉換層，其中：該第一顏色轉換層光學相連該第一有機發光器件，並且設置在該第一有機發光器件和該第一濾色器之間；及該第一顏色轉換層包含一材料，該材料具有峰值波長小於600 nm的一吸收光譜和峰值波長在580至700 nm之間的一發射光譜；該第二子-圖元包括一第二顏色轉換層，其中：該第二顏色轉換層光學相連該第二有機發光器件，並且設置在該第二有機發光器件和該第二濾色器之間；及該第二顏色轉換層包含一材料，該材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。
  3. 如請求項2之第一器件，其中該第一顏色轉換層和該第二轉換層具有小於40%的一光致發光量子產率(PLQY)。
  4. 如請求項2之第一器件，其中該第四有機發光器件之色度和由該第四子-圖元發射之光線之色度基本上相同。
  5. 如請求項2之第一器件，其中該第一器件是具有白平衡的一顯示器；其中該白平衡具有在CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第一點；其中該第四子-圖元發射一光線，該光線具有在CIE 1976 UCS(L',u',v')顏色空間色度圖上的一第二點；及其中該第一點和該第二點之間的差具有小於0.10的一duv值。
  6. 如請求項3之第一器件，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種有機發射材料、一第一有機發射材料和一第二有機發射材料；其中該第一有機發射材料具有峰值波長在500至630 nm之間的一發射光譜；及其中該第二有機發射材料具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜。
  7. 如請求項3之第一器件，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種有機發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料；其中該第一有機發射材料具有峰值波長在520至630 nm之間的一發射光譜；其中該第二有機發射材料具有峰值波長在400至500 nm之間的一發射光譜。
  8. 如請求項7之第一器件，其中該第一有機發射材料之發射光譜之一半峰全寬(FWHM)小於100。
  9. 如請求項7之第一器件，其中該第一顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約10%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。
  10. 如請求項7之第一器件，其中該第一顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約30%的由該第一發射材料發射的光線被吸收。
  11. 如請求項7之第一器件，其中該第二顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。
  12. 如請求項11之第一器件，其中該第二顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約30%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。
  13. 如請求項2之第一器件，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別恰恰包含兩種有機發射材料：一第一有機發射材料和一第二有機發射材料；其中該第一有機發射材料具有一發射光譜，使得其發射一黃光，該黃光具有在一第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，該第一區域由CIEX=0.400至0.600,CIEY=0.400至0.600限定；其中該第二有機發射材料具有一發射光譜，使得其發射一藍光，該藍光具有在一第二區域內的CIE 1931 XYZ 顏色空間色度圖上的一第二點，該第二區域由CIEX=0.100至0.200,CIEY=0.050至0.300限定，使得當在該第一點和該第二點之間劃線時，該線穿過在CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上限定的期望白色區域，至CIEX=0.25至0.4,CIEY=0.25至0.4內；及其中該第一和第二有機發射材料的濃度使得由該第一、第二、第三和第四有機發光器件產生的光線是在期望白色區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第三點。
  14. 如請求項2之第一器件，其中該第一、第二、第三和第四有機發光器件分別包含三種有機發射材料、一第一有機發射材料、一第二有機發射材料和一第三有機發射材料。
  15. 如請求項14之第一器件，其中該第一有機發射材料具有一發射光譜，使得其發射一紅光，該紅光具有在一第一區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第一點，該第一區域由CIEX=0.600至0.720,CIEY=0.280至0.400限定；其中該第二有機發射材料具有一發射光譜，使得其發射一綠光，該綠光具有在一第二區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第二點，該第二區域由CIEX=0.200至0.400,CIEY=0.600至0.750限定；其中該第三有機發射材料具有一發射光譜，使得其發射一藍光，該藍光具有在第三區域內的CIE 1931 XYZ顏 色空間色度圖上的一第三點，該第三區域由CIEX=0.100至0.200,CIEY=0.050至0.300限定；使得第四區域由在該第一點和該第二點之間、該第二點和該第三點、以及該第三點和該第一點之間的劃線限定，該線包括在CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上CIEX=0.25至0.40,CIEY=0.25至0.40內限定的期望白色區域；及其中該第一、第二和第三有機發射材料之濃度使得由該第一、第二、第三和第四有機發光器件產生的光線是在期望白色區域內的CIE 1931 XYZ顏色空間色度圖上的一第四點。
  16. 如請求項15之第一器件，其中該第一顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約20%的由該第二和第三發射材料發射的光線被吸收。
  17. 如請求項15之第一器件，其中該第一顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約10%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。
  18. 如請求項15之第一器件，其中該第一顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約10%的由該第二發射材料發射的光線被吸收。
  19. 如請求項15之第一器件，其中該第二顏色轉換層具有一吸收光譜，使得至少約10%的由該第三發射材料發射的光線被吸收。
  20. 如請求項2之第一器件，其中： 該第一子-圖元還包括一第三顏色轉換層，其中：該第三顏色轉換層光學相連該第一有機發光器件，並且設置在該第一有機發光器件和該第一濾色器之間；及該第三顏色轉換層包含一材料，該材料具有峰值波長小於500 nm的一吸收光譜和峰值波長在500至580 nm之間的一發射光譜。
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