TWI808572B - 白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置 - Google Patents

白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI808572B
TWI808572B TW110147429A TW110147429A TWI808572B TW I808572 B TWI808572 B TW I808572B TW 110147429 A TW110147429 A TW 110147429A TW 110147429 A TW110147429 A TW 110147429A TW I808572 B TWI808572 B TW I808572B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light emitting
emitting layer
electrode
layer
stack
Prior art date
Application number
TW110147429A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202226213A (zh
Inventor
韓美榮
黃珉亨
金重根
Original Assignee
南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司 filed Critical 南韓商Ｌｇ顯示器股份有限公司
Publication of TW202226213A publication Critical patent/TW202226213A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI808572B publication Critical patent/TWI808572B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H10K50/131—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32—Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/82—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023—Direction of light emission
    • H10K2102/3035—Edge emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/351—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19—Tandem OLEDs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

本發明揭露一種白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置，其可以同時透過相對於從第一電極的下表面到第二電極的下表面的垂直距離在內部堆疊結構中的改變和發光側電極的厚度，來防止因視角改變而造成的亮度改變、改善顏色偏差、並且降低驅動電壓。

Description

白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置
本發明係關於一種發光裝置，更具體地說，係關於一種白光發光裝置以及一種使用該白光發光裝置的顯示裝置，其能夠提高效率、防止亮度和顏色依視角變化，並且透過改變結構降低驅動電壓。
最近，為了省略獨立的光源，並且實現裝置的緊湊性和清晰的色彩顯示，自發光顯示裝置被視為是一種有競爭力的裝置。自發光顯示裝置可以依照內部發光材料分為有機發光顯示裝置和無機發光顯示裝置。
在自發光顯示裝置中，設置了複數個子像素，並且在每個子像素中設置了發光裝置，而不需獨立的光源。
顯示裝置被要求以具有高解析度和高集成。由於串聯裝置中的有機層及/或發光層通常是形成在沒有精細金屬遮罩FMM的基板上，因此本發明提出並研究一種串聯式白光發光裝置（下文稱為稱「白光發光裝置」）。
串聯式顯示裝置包含複數個彼此重疊的發光層。每個發光層具有不同的共振特性，因此，當使用者以特定視角觀看串聯式顯示裝置時會觀察到顏色缺陷。
因此，本發明涉及白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置，其基本上消除了由於先前技術的限制和缺點所造成的一個或多個問題。
本發明的目的是提供白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置，其可以藉由改變內部堆疊結構和與發光側電極的關係，來防止因視角改變而造成的亮度改變、防止或減少顏色偏差，並同時降低驅動電壓。
根據本發明一實施例的白光發光裝置可以包括：第一堆疊，位在第一電極上，該第一堆疊包含紅光發光層和綠光發光層；電荷產生層，位在第一堆疊上；第二堆疊，位在電荷產生層上，該第二堆疊包含藍光發光層；以及第二電極，位在第二堆疊上，其中，光發射通過第一電極，以及其中，第一電極的厚度是從第一電極的下表面到第二電極的下表面的距離的0.1倍以上至0.26倍以下。
並且，根據本發明一實施例的顯示裝置可以包括：基板，包含複數個子像素；薄膜電晶體，位在該些子像素中的每一個處；第一電極，在該些子像素中的每一個處連接到薄膜電晶體；白色有機堆疊，位在第一電極上，該白色有機堆疊包括第一堆疊、第二堆疊和電荷產生層，該第一堆疊包含紅光發光層和綠光發光層，該第二堆疊包含藍光發光層，該電荷產生層位在第一堆疊與第二堆疊之間；以及第二電極，位在白色有機堆疊上。光可以從白色有機堆疊發射通過第一電極。第一電極的厚度可以是第一電極和白色有機堆疊的總厚度的0.1倍以上至0.26倍以下。
應理解的是，本發明的上述概括說明和以下詳細說明都是示例性和解釋性的，並且旨在提供所要求保護的本發明的進一步說明。
現在將詳細參考本發明的較佳實施例，其示例在附圖中示出。然而，本發明可以由多種替代形式實現，不應解釋為僅限於本發明所述的實施例，並且提供本發明的實施例只是為了完全揭露本發明內容，而且完全告知所屬技術領域中具有通常知識者本發明的範疇。因此，應理解的是，本發明無意限制在所揭露的特定形式上，相對地，本發明涵蓋請求項所定義的本發明的精神和範疇內的所有修改例、等同例和替代例。
附圖中為了描述本發明的實施例而揭露的形狀、尺寸、比例、角度、數字等只是示例性的，而不是為了限制本發明。在下文對實施例和附圖的描述中，相同或相似的元件即使描繪在不同的附圖中，也會由相同的元件符號表示。在下文對本發明的實施例的描述中，如果詳細敘述已知功能和配置會使本發明的​標的較不明確，本發明將省略其敘述。在下文對實施例的描述中，術語「包含、包括」和「具有」將解釋為表示說明書中指出的一個或多個其他特徵、數量、步驟、操作、元件或部件或其組合的存在，而並不排除特徵、數量、步驟、操作、元件、部件或其組合的存在，或者排除增加同樣的特徵、數量、步驟、操作、元件、部件或其組合的可能性。除非另有說明，否則應理解為單數表達包含複數表達。
在解釋包含在本發明的各個實施例中的元件時，除非另有說明，否則這些元件將解釋為包含誤差範圍。
在下文對實施例的描述中，應理解的是，當表達位置關係時，例如當元件位在另一個元件「上」、「上方」、「下方」、「旁」，除非使用術語「立即」或「直接」，兩個元件可以直接接觸對方，或者一個或多個其他元件可以插在兩個元件之間。
在下文對實施例的描述中，應理解的是，當表達時間關係時，例如，表達事件順序的術語，諸如「之後」、「隨後」、「接下來」或「之前」，除非使用術語「立即」或「直接」，可以包含事件之間的連續關係，或者事件之間的不連續關係。
在下文對實施例的描述中，應理解的是，當使用術語「第一」、「第二」等描述各個元件時，這些術語只是用來區分相同或相似的元件。因此，在不偏離本發明的技術範疇的情況下，下文描述的第一元件可以稱為第二元件。
本發明的各個實施例的特徵可以部分地或全部地彼此連接或彼此結合，並在技術上以各種方式彼此驅動和聯鎖，並且各個實施例可以獨立實施，也可以彼此結合地實施。
在下文對實施例的描述中，電致發光（electroluminescence, EL）光譜是藉由將（1）光致發光（photoluminescence, PL）光譜乘以（2）外耦合發光光譜曲線來計算，在光致發光光譜中，其反映了諸如包含在有機發光層中的摻雜材料或主體材料的發光材料的獨特特性，而該外耦合發光光譜曲線是根據包含諸如電子傳輸層等的有機層的厚度的有機發光裝置的結構和光學特性來確定。
圖1是示意性地顯示根據本發明之白光發光裝置的剖面圖；以及圖2是根據圖1的一實施例的剖面圖。並且，圖3是表示在本發明的白光發光裝置中每種發光顏色的電致發光光譜和發光層的對應位置的等高線圖。
如圖1和圖2所示，根據本發明的白光發光裝置2000包括：第一堆疊S1，位在第一電極110上；電荷產生層160，位在第一堆疊S1上；第二堆疊S2，位在電荷產生層160上；以及第二電極120，位在第二堆疊S2上。第一堆疊S1包含紅光發光層141和綠光發光層142，而第二堆疊S2包含藍光發光層150。需要注意的是，雖然綠光發光層142如圖2所示設置在紅光發光層141上，但本發明的實施例不限於此。例如，紅光發光層141也可以設置在綠光發光層142上。
在本發明的白光發光裝置2000中，紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150中的每一個都位於一特定位置。並且，在白光發光裝置2000中，第一電極110的厚度是相對於從第一電極110的下表面到第二電極120的距離d在一特定條件下應用。藉此，在界定每個發光位置的白色有機堆疊WEL的等高線圖中，紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150每個相對於從第一電極110的下表面到第二電極120的距離d，應用到具有平緩單一斜率的等高線區域。因此，紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150中的每個位置配置以防止其他顏色發光所造成的干擾，並且應對視角變化而維持穩定亮度和顏色特性。
在本發明的白光發光裝置2000中，第一電極110是發光側，並且光從白光發光裝置2000內部發射通過第一電極110。第一電極110是透明電極，而第二電極120是反射電極。從第一堆疊S1的紅光發光層141和綠光發光層142產生的光和從第二堆疊S2的藍光發光層150產生的光會在第一電極110與第二電極120之間產生共振，並最終發射通過第一電極110。第一電極110可以是透明的氧化物電極，包含選自銦In、錫Sn、鋅Zn、鈦Ti和鎵Ga之中的至少兩種元素。例如，第一電極110可以由諸如氧化銦錫ITO或氧化銦鋅IZO的材料形成。第二電極120可以由鋁Al、Al合金；銀Ag、Ag合金；鎂Mg、Mg合金或APC（銀-鈀-銅, Ag-Pd-Cu）等等組成，包含反射電極。
在功能上，第一電極110可以稱為陽極，而第二電極120可以稱為陰極。
本發明的白光發光裝置2000配置以減少根據視角而改變的顏色視角特性。例如，如圖3所示，在白光發光裝置2000中，第一堆疊S1和第二堆疊S2的發光層皆位於具有平緩剖面的等高線區域，因此，每個發光層位於不會出現其他顏色發光所造成的干擾的位置。因此，可以根據視角減少或防止顏色的變化。舉例而言，紅光發光層或綠光發光層所在的等高線區域和藍光發光層所在的等高線區域佈置以具有不同的傾斜度，隨著視角的增加，對應於紅光發光層或綠光發光層的最佳發光區域的角度與對應於藍光發光層的最佳發光區域的角度之間的角度差會變大。因此，其造成紅色亮度變化或綠色亮度變化以及藍色亮度變化之間的可視性差。本發明的白光發光裝置2000為了減少或防止紅色亮度變化或綠色亮度變化以及藍色亮度變化之間的可視性差，紅光發光層、綠光發光層、藍光發光層中的每一層皆設置在具有單一平緩斜率的等高線區域中。
並且，在本發明的白光發光裝置2000中，第一電極110的厚度Ad可以是從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離「d」的0.1倍以上至0.26倍以下。
在本發明中，從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離「d」可以是150奈米至200奈米。距離「d」包含第一電極110的厚度和白色有機堆疊WEL的厚度，白色有機堆疊WEL包括有機材料。具體來說，在從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離d中，存在第一電極110和包含兩個堆疊的白色有機堆疊WEL，但距離d是200奈米或小於200奈米。因此，即使白光發光裝置2000具有兩個堆疊，本發明的白光發光裝置2000基本上是薄的，因此位於白色有機堆疊WEL的發光層中最下層的紅光發光層141與位於白色有機堆疊WEL的發光層中最上層的藍光發光層150之間的距離非常短。舉例而言，紅光發光層141和綠光發光層142可以彼此接觸，而在綠光發光層142與藍光發光層150之間的各層（第二共同層132、電荷產生層160和第三共同層133）的厚度可以很薄。並且，由於第一電極110的厚度Ad與從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離d成正比，所以第一電極110的厚度Ad比具有已知的兩個堆疊結構的白光發光裝置的厚度小。
在第一堆疊S1與第二堆疊S2之間，存在電荷產生層CGL（160），包含n型電荷產生層n-CGL（161）和p型電荷產生層p-CGL（162）。n型電荷產生層n-CGL（161）產生電子並將電子提供給遠離第二電極120的第一堆疊S1中。p型電荷產生層p-CGL（162）產生電洞並將電洞提供給遠離第一電極110的第二堆疊S2中。電荷產生層160可以如圖2所示由兩層組成，也可以如圖1所示由一層組成，包含不同的摻雜劑。在本發明的白光發光裝置2000中，電荷產生層160設置以向相鄰的堆疊中提供電洞和電子，並在各第一堆疊S1和第二堆疊S2的每個發光層中維持電荷平衡。
第一堆疊S1可以包括：第一共同層131（CML1），位在第一電極110與紅光發光層141之間；以及第二共同層132（CML2），位在綠光發光層142與電荷產生層160之間。第一共同層131可以包括電洞注入層和電洞傳輸層。在一些情況下，第一共同層131進一步包括與紅光發光層141相鄰的電子阻擋層。第二共同層132可以包括電子傳輸層。
並且，第二堆疊S2可以包括：第三共同層133（CML3），位在電荷產生層160與藍光發光層150之間；以及第四共同層134（CML4），位在藍光發光層150與第二電極120之間。第三共同層133可以包括電洞傳輸層，而第四共同層134可以包括電子傳輸層和電子注入層。
在每個堆疊中，位於發光層下方的第一共同層131和第三共同層133與電洞的傳輸有關，而位於發光層上方的第二共同層132和第四共同層134與電子的傳輸有關。
可以藉由控制堆疊的第一共同層131、第二共同層132、第三共同層133、第四共同層134的厚度，來調整紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150距第二電極120的位置（垂直距離）。
用於紅光發光層141的主體材料可以包含作為核心的芳基，並可以包含以下其中之一：芳基（aryl group）、碳數為6至24之取代或未取代的芳基、碳數為10至30之取代或未取代的稠芳基（fused aryl group）、碳數為2至24之取代或未取代的雜芳基（hetero aryl group）、碳數為1至24之取代或未取代的烷基（alkyl group）、碳數為1至24之取代或未取代的雜烷基（hetero alkyl group）、碳數為3至24之取代或未取代的環烷基（cyclo alkyl group）、碳數為1至24的取代或未取代的烷氧基（alkoxy group）、碳數為6至24之取代或未取代的芳氧基（aryl oxy group）、碳數為1至24之取代或未取代的烷矽基（alkyl silyl group）、碳數為6至24之取代或未取代的芳矽基（aryl silyl group）、氰基（cyano group）、鹵基（halogen group）、氘（deuterium）和氫（hydrogen），並且R-R14可以與相鄰的取代基形成稠環。
此外，作為核心成分的芳基可以包含以下其中之一：苯基（phenyl）、萘（naphthalene）、茀（fluorene）、咔唑（carbazole）、啡 （phenazine）、啡啉（phenanthroline）、啡啶（phenanthridine）、吖啶（acridine）、㖕啉（cinnoline）、喹唑啉（quinazoline）、喹㗁啉（quinoxaline）、㖠啶（naphthyridine）、呔 （phthalazine）、喹 （quinolizine）、吲哚（indole）、吲唑（indazole）、嗒 （pyridazine）、吡 （pyrazine）、嘧啶（pyrimidine）、吡啶（pyridine）、吡唑（pyrazole）、咪唑（imidazole）以及吡咯（pyrrole）。
在一示例中，紅光發光層141的主體材料可以包含CBP、CDBP、mCP、BCP、BAlq和TAZ中的一種或多種。
此外，紅光發光層141包含發射紅光的摻雜劑，並且磷光摻雜劑可以例如是三（1-苯基異喹啉）銥（III）（Ir(piq)3，(Tris)(1-phenylisoquinoline)iridium(III)）、二（1-苯基異喹啉）（乙醯丙酮）銥（III）（Ir(piq)2(acac)，(Bis)(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridium(III)）、二（2-（苯並[b]噻吩-2-基）吡啶）（乙醯丙酮）銥（III）(Ir(btp)2(acac)，(Bis)2-benzo[b]thiophen-2-yl-pyridine(acetylacetonate)iridium(III)）或者二（2-苯基苯並噻唑）（乙醯丙酮）銥（III）（Ir(BT)2(acac)，(Bis)(2-phenylbenzothiazolato)(acetylacetonate)iridium(III)），但不限於此。
綠光發光層142的主體材料可以包含使用三（8-羥基喹啉）鋁（III）（Alq3）作為基體的香豆素545T（10-(2-benzothiazolyl)-1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11H-[1]benzopyropyrano[6,7,8-ij]quinolizin-11-one）、其衍生物、喹吖酮衍生物、以及咔唑衍生物，例如CBP、mCP、TCTA和TCP。儘管Alq3在用作主體時本身可以發出綠光，但可以包含綠色摻雜劑以提高綠光的發光效率，並可以是磷光摻雜劑和螢光摻雜劑的其中之一。例如，綠色摻雜劑可以是Ir(mppy)3、Ir(ppy)3或Ir(ppy)2(acac)。
在本發明中，藍光發光層150可以包含至少一個藍色主體和至少一個藍色摻雜劑。具體來說，藍光發光層150可以藉由在至少一個主體中摻入芘衍生物藍色摻雜劑或硼衍生物藍色摻雜劑來形成，該主體選自蒽衍生物、芘衍生物和苝衍生物中的至少一種。
紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150的每個波長可以藉由改變其摻雜劑的取代基來調整。
本發明的白光發光裝置2000實現2個堆疊3個峰值的結構，其能夠發射多個顏色，其中紅色、綠色和藍色可以分為兩個堆疊。
有幾個方法能夠表示白色發光。例如，可以藉由在一個發光層中包含複數個不同顏色的發光摻雜劑來實現白色發光，或者藉由在三個或更多個堆疊中分別設置藍光發光層、綠光發光層和紅光發光層來實現白色發光。
然而，在一個發光層中包含複數個發光摻雜劑的情況中，發光摻雜劑所需的激發能量是不同的，並且在電洞和電極的連續重組過程中，會出現發光摻雜劑之間的淬息（quenching）特性差、效率差及壽命差。因此，存在不可能實現均勻的白色發光的問題。
在發光層分為三個或更多個堆疊的情況下，在綠色發光、紅色發光和藍色發光中存在不同的可見度。因此，當實施為實際的顯示裝置時，特定顏色會有色彩衰減的問題。並且，隨著堆疊數量的增加，製程可再現性會降低且驅動電壓會增加。
作為另一示例，可以藉由將黃綠色摻雜劑應用到2個堆疊2個峰值的結構中來得到優秀的顏色視角特性。然而，當使用單一黃綠色摻雜劑時，很難分別表示純紅色和純綠色。為了提升顏色的純度，本發明採用實現2個堆疊和3個峰值的結構。並且，在這種情況下，磷光發光層設置為多層形式，並且造成根據視角而出現的顏色改變。
因此，本發明的白光發光裝置具有2個堆疊3個峰值的結構，以解決三個或更多個堆疊結構的製程可再現性會降低以及由於有機堆疊的厚度增加而造成驅動電壓增加的問題。並且，藍光發光層、綠光發光層和紅光發光層分別設置在白光發光裝置中，因此也可以提升每種顏色的可再現性。
此外，如圖3的等高線圖所示，在本發明的白光發光裝置中，在第二電極120與第一電極110之間的垂直距離中，由第一堆疊S1、該電荷產生層和第二堆疊S2相加而確定的有機材料的總厚度（d至Ad）較薄，因此各個發光層的位置設定在具有特定傾斜度的一個等高線區域中。這是本發明的白光發光裝置區別於2個堆疊3個峰值結構的第一實驗例Ex1的一個特徵，在第一實驗例Ex1中，發光層的位置是在具有複數個傾斜度的等高線區域中確定。在本發明中，第一電極110的厚度Ad可以設定為從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離d的0.10倍以上至0.26倍以下，並且從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離d可以設定為150奈米到200奈米，因此在具有兩個堆疊的薄型結構中，等高線區域的傾斜度是平緩的。具體來說，藉由在具有一個平緩傾斜度的等高線區域中分別確定藍光發光層的位置、綠光發光層的位置和紅光發光層的位置，與使用多個等高線區域以對應不同發光層的結構相比，可以防止多色干擾。並且，當藍光發光層的位置確定在一個平緩的等高線區域中時，其配置為：在包含藍光發光層所在的發光區域的一定垂直距離處產生類似的藍光強度；在包含綠光發光層所在的發光區域的一定垂直距離處產生類似的綠光強度；以及在包含紅光發光層所在的發光區域的一定垂直距離處產生類似的紅光強度。藉此，即使當在從正面以預定角度傾斜白光發光裝置的同時觀看白光發光裝置時，每個發光層皆會表現出類似的發光顏色強度，從而防止由於視角變化而導致的亮度變化，並同時防止顏色偏差。這種防止由於視角變化而導致的亮度變化和顏色偏差的效果是非常有意義的，其可以在不增加結構製程的情況下，包含將紅光發光層141和綠光發光層142相鄰地配置，得到該效果。
在圖3中可以看出，每個紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150的位置確定在每個發光顏色的發光強度相同或相似的區域中，並且在每個發光層的厚度範圍內阻止了其他顏色發光造成的干擾。舉例而言，因為決定發光層位置的等高線區域的傾斜度在距第二電極的距離處是平緩的，並且表示藍、綠、紅的最佳發光的等高線不與其他等高線重疊或部分重疊，所以藍光發光層150以約20奈米或20奈米以上的厚度確保在平緩等高線內，且綠光發光層142和紅光發光層141確保為依序與藍光發光層150向下間隔開。為了在每個紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150中具有足夠的發光面積，綠光發光層142設定為具有約20奈米或20奈米以上的厚度，而紅光發光層141設定為具有約10奈米或10奈米以上的厚度。藍光發光層150、綠光發光層142和紅光發光層141的厚度都可以是30奈米或30奈米以下，使得第一電極110與第二電極120之間的厚度是150奈米或150奈米以下。此外，從綠光發光層142的上表面到藍光發光層150的下表面的距離可以是30奈米至65奈米，而從紅光發光層141的下表面到藍光發光層150的上表面的距離可以是80奈米至115奈米。
該藍光發光層可以在波長454奈米至458奈米處具有電致發光峰值，該綠光發光層可以在波長525奈米至540奈米處具有電致發光峰值，而該紅光發光層可以在波長560奈米至626奈米處具有電致發光峰值。
紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150中的每一個分別位於發生最大建設性干擾的位置，並滿足以下方程式1。 [方程式1]
其中，「h」是白色有機堆疊的厚度，而「z」是第二電極到發光層的距離。
在本發明的白光發光裝置中，考量施加於紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150的摻雜劑的波長，設定包含從第一電極110的下表面到第二電極120的距離d的總光學厚度，並且確定每個發光層在所提供的白色有機堆疊WEL中的位置。紅光發光層141、綠光發光層142和藍光發光層150中的每一個皆包含摻雜劑以與至少一個主體控制發光層的發射波長。
紅光發光層141和綠光發光層142中的每一個皆可以包含至少一個主體以及用於磷光的摻雜劑，而藍光發光層150可以包含至少一個主體以及用於螢光的摻雜劑。
第一堆疊S1中的紅光發光層141和綠光發光層142彼此相鄰。如圖3中所示，定位紅光發光層141和綠光發光層142使得紅光和綠光的每個發光區域產生在等高線區域中，其中根據視角變化而造成的每個顏色變化不大。因此，本發明的白色發光裝置即使在視角改變的情況下，也能以相同或相似的顏色表示紅色、綠色、藍色中的每一種顏色，從而防止由於視角變化而導致的亮度偏差和顏色偏差。
在某些情況下，第一堆疊S1可以包括一個單一磷光發光層，以表示綠色和紅色的2個峰值。在這種情況下，在磷光發光層中，一個或複數個磷光摻雜劑可以在520奈米至626奈米的波長範圍內具有電致發光峰值。即使在第一堆疊S1中具有單一磷光發光層的這種情況下，在圖3的等高線圖中，磷光發光層位於相對於磷光發光層的發光顏色的波長具有相同或相似強度的等高線區域與第二電極120在垂直距離處保持一定距離的區域中。因此，能夠防止因視角改變而造成亮度偏差和顏色偏差。
在本發明的白光發光裝置中，藍光發光層150位於第二堆疊S2中，而紅光發光層141和綠光發光層142位於第一堆疊S1中。藍光發光層150位於比紅光發光層141和綠光發光層142高的位置。這是為了使能見度相對較低的藍光發光層150位於比其他紅光發光層141和綠光發光層142具有最大發光強度的區域中，同時將藍光發光層150、紅光發光層141和綠光發光層142設置在具有相同的等高線圖的傾斜度的區域。藉此，觀看者可以辨識具有相當亮度的藍色、綠色和紅色，而無需在白光發光裝置中進一步提供額外的藍光發光層。
電荷產生層160設置在第一堆疊S1與第二堆疊S2之間。舉例而言，電荷產生層160包括堆疊在一起的n型電荷產生層161和p型電荷產生層162。
在下文中，可以提供一種顯示裝置，其使用本發明的白光發光裝置和連接到白光發光裝置的薄膜電晶體陣列。
圖4是顯示包含圖2的白光發光裝置的顯示裝置的剖面圖。
如圖4所示，本發明的顯示裝置可以包括：基板100，其具有複數個子像素R_SP、G_SP、B_SP和W_SP；白光發光裝置OLED（參考圖1至圖3），其通常設置在基板100的子像素R_SP、G_SP、B_SP和W_SP中；薄膜電晶體TFT，其設置在該些子像素的每一個中，並連接到白光發光裝置OLED的第一電極110；以及濾色層109R、109G和109B，其設置在至少一個子像素中的第一電極110下方。
雖然顯示裝置顯示為包含白色子像素W_SP，但本實施例不限於此。白色子像素W_SP可以省略，並且只包含紅色子像素R_SP、綠色子像素G_SP和藍色子像素B_SP。在一些情況下，該些紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素可以被青色子像素、洋紅色子像素和黃色子像素取代，這些子像素的組合能表現出白色。
舉例而言，薄膜電晶體TFT包括：閘極電極102；半導體層104；源極電極106a，其連接到半導體層104的一側；以及汲極電極106b，其連接到半導體層104的另一側。並且，可以進一步設置通道保護層105，以便與半導體層104的上表面直接接觸，以防止對半導體層104的通道部分造成損壞。
閘極絕緣膜103設置在閘極電極102與半導體層104之間。
形成半導體層104的材料可以選自由非晶矽、多晶矽、氧化物半導體及其組合組成的群組。例如，如果半導體層104由氧化物半導體形成，就可以降低形成薄膜電晶體所需的加熱溫度，基板100使用的自由度就會高，因此可以有利於應用可撓性顯示裝置。
此外，薄膜電晶體TFT的汲極電極106b可以在接觸孔CT的區域中連接到第一電極110，該接觸孔CT形成在第一保護膜107和第二保護膜108中。
第一保護膜107設置以主要保護薄膜電晶體TFT。濾色層109R、109G和109B可以設置在第一保護膜107上。
當複數個子像素SP包含紅色子像素R_SP、綠色子像素G_SP、藍色子像素B_SP和白色子像素W_SP時，第一濾色層109R、第二濾色層109G和第三濾色層109B中的每一個皆設置在白色子像素W_SP以外的對應子像素中，以對於每個波長傳送通過第一電極110的白光。第二保護膜108形成在第一電極110下方，以便覆蓋第一濾色層109R、第二濾色層109G和第三濾色層109B。除了第一電極110形成在接觸孔CT中的一部分以外，第一電極110形成在第二保護膜108的表面上。
在本發明中，白光發光裝置OLED包括位於第一電極110與第二電極120之間的白色有機堆疊OS，並透過第一電極110發光，該第一電極110是透明的，該第二電極120是相對於第一電極110而設置並且是反射的。如圖2所示，白色有機堆疊OS對應於白色有機堆疊WEL，包含：磷光的第一堆疊S1；藍光發光的第二堆棧S2；以及位於第一堆疊S1與第二堆疊S2之間的電荷產生層160。
為每個子像素劃分第一電極110，並且白光發光裝置OLED的其他層一體地設置在整個顯示區域中，而沒有分割。
在本發明中，元件符號119表示堤部，而堤部119具有孔洞形狀的開口區域。光發射會在堤部119的開口區域中進行。堤部119的開口區域界定每個子像素的發光部分。
在本發明中，可以稱為薄膜電晶體陣列基板1000，其包括：基板100；電晶體TFT；以及濾色層109R、109G和109B。
圖4中所示的顯示裝置是底部發光型顯示裝置。然而，本發明並不限於底部發光型顯示裝置。本發明的顯示裝置可以藉由改變圖4中所示的結構來實現為頂部發光型顯示裝置，使得該些濾色層位於第二電極120上，以使反射性金屬包含在第一電極110中，並使得第二電極120形成為透明電極或由半透射性金屬形成。
另外，可以省略該些濾色層，並且第一電極110和第二電極120皆可以形成為透明電極，從而實現透明有機發光裝置。
在下文中，為了解釋本發明的發光層的佈置的意義，闡述了具有與本發明不同結構的第一實驗例Ex1以及具有與本發明相同結構的第二實驗例Ex2。
圖5是顯示第一實驗例和第二實驗例的剖面圖；以及圖6是根據第一實驗例和第二實驗例的視角顯示顏色偏差的圖表。
如圖5所示，第一實驗例Ex1包括：第一電極Anode和第二電極Cathode；以及白色有機堆疊。該白色有機堆疊包含：第一堆疊S1，具有藍光發光層B-EML；第二堆疊S2，具有彼此接觸的紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML；以及電荷產生層CGL。
第二實驗例Ex2包括：第一電極Anode和第二電極Cathode；以及白色有機堆疊。白色有機堆疊包含：第一堆疊S1，具有彼此接觸的紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML；第二堆疊S2，具有藍光發光層B-EML；以及電荷產生層CGL。第二實驗例Ex2是對應圖1至圖3的結構。
第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2可以進一步包括共同層，位於發光層與電極之間。
第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2的每個顏色偏差Δu'v'是藉由觀察第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2的每個電致發光光譜，同時將視角從0°開始逐次以15°改變至60°來評估的。
如圖6中所示，第一實驗例Ex1在視角為15°或15°以上時具有較大的顏色偏差Δu'v'。具體來說，第一實驗例Ex1表示在視角為60°時顏色偏差為0.051。相對地，應用本發明的第二實驗例Ex2從視角0°到視角60°具有低於0.010的顏色偏差Δu'v'。舉例而言，在本發明的第二實驗例Ex2的白光發光裝置中，可以看出2個堆疊結構中的發光層的每一個皆應用在無論視角如何變化都能保持恆定的顏色和亮度的位置上。圖6的顏色偏差與在白色中的前方標準處的顏色座標值的值相比，表示為在一定視角下顏色座標值的變化量Δu'v'值。
可以看出與第一實驗例Ex1相比，第二實驗例Ex2幾乎沒有顏色變化。
此顏色偏差值當應用於產品時，是表示為重要規格的特性，並且是顯示裝置中重要的項目。與LCD和LED等顯示裝置相比，這也是包含有機發光裝置的顯示裝置的重要優勢之一。
在下文中，參考表1，解釋了第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2之根據每種顏色的效率、視角為60°的顏色偏差和顏色再現效果。
[表1]
特性 Ex1 Ex2
效率（Cd/A）/全白時 紅 100% 87%
綠 100% 97%
藍 100% 81%
白 100% 95%
視角為60°的顏色偏差（Δu'v'） 0.051 ＜0.01
DCI重疊率(%) 100% 100%
BT2020重疊率(%) 100% 103%
在表1中，第一實驗例Ex1的顏色效率、DCI重疊率和BT2020重疊率都表示為100%，而第二實驗例Ex2的顏色效率、DCI重疊率和BT2020重疊率是藉由比較第一實驗例Ex1的各個數值來評估的。表1顯示在第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2中於紅色子像素、綠色子像素、藍色子像素和白色子像素中的每一個的紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）和白色（W）的顏色效率以表現出全白。為了表現出全白，在第二實驗例Ex2中，綠色和白色的效率高於紅色和藍色的效率。並且，表1顯示為了表現出相同的全白，第二實驗例Ex2需要的紅色、綠色、藍色和白色的顏色效率比第一實驗例Ex1中的紅色（R）、綠色（G）、藍色（B）和白色（W）的顏色效率小。
如圖5和圖6所示，由第二實驗例Ex2表示的顏色偏差比第一實驗例Ex1的顏色偏差小1/10，因此，幾乎沒有根據視角改變而造成的顏色偏差。
DCI代表數位電影聯盟（Digital Cinema Initiatives），其可以表示在數位電影中。BT2020是由ITU國際廣播標準組織推薦的4K UHD標準，並也稱為Rec.2020。與DCI相比，BT2020採用更嚴格的標準，並且BT2020的色彩表現區域也比DCI的色彩表現區域大。
表1顯示第二實驗例Ex2的顏色再現等於或高於第一實驗例Ex1的顏色再現。這意旨第二實驗例Ex2實現了比第一實驗例Ex1更準確和更清晰的影像。
白光發光裝置的考量是以顯示裝置為目的。顯示裝置可以包括發白光的白色子像素、發紅光的紅色子像素、發綠光的綠色子像素和發藍光的藍色子像素。由圖4的堤部119的開口區域界定的開口率和驅動功率可以考慮每個子像素的效率、壽命和顏色座標來確定。此外，子像素的相對色差可以藉由控制孔徑比和驅動功率來補償。
在下文中，作為實施三個峰值的結構，將進一步解釋上述各具有兩個堆疊的第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2、以及具有三個堆疊的實驗例Ex3。
圖7A至圖7C是顯示第一實驗例至第三實驗例的等高線圖。
如圖7A所示，在具有兩個堆疊的第一實驗例Ex1中，藍光發光層B-EML設置在第一堆疊中，而紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML設置在第二堆疊中。從第一電極Anode的下表面到第二電極Cathode的下表面的總垂直距離為4300Å至4500Å。第一實驗例Ex1要求從第一電極的下表面到第二電極的下表面的較厚的垂直距離。在第一實驗例Ex1中，由於第一電極的厚度為1000Å或1000Å以上，並且藍光發光層B-EML的發光區域與紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML的發光區域設置在不同的第一等高線區域C1和第二等高線區域C2，第一等高線區域C1和第二等高線區域C2各自具有每個堆疊的最大強度，因此光學距離基本上是跨過寬距離來形成。在第一實驗例Ex1中，由於第三等高線區域C3並無呈現足以設置用於任何發光顏色的發光層的垂直距離，因此作為第一發光的第一堆疊的藍光發光層B-EML離第一電極很遠。這代表著第一電極Anode與藍光發光層B-EML之間的共同層的厚度非常厚，結果，白色有機堆疊的整體厚度增加。並且，在第一實驗例Ex1中，由於藍光發光層B-EML所在的第二等高線區域C2的傾斜度與紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML所在的第一等高線區域C1的傾斜度不同，所以當視角改變時，藍色的顏色偏差和紅色和綠色的顏色偏差也不同。其根據視角變化而造成亮度差和顏色偏差。
在根據圖1至圖3的第二實驗例Ex2中，如圖7B所示，紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML設置在第一堆疊中，而藍光發光層B-EML設置在第二堆疊中。從第一電極Anode的下表面到第二電極Cathode的下表面的總垂直距離d為1500Å至2000Å（=150奈米至200奈米）。儘管第二實驗例Ex2具有兩個堆疊，第二實驗例Ex2的總垂直距離d小於第一實驗例Ex1的一半，因為藍光發光層B-EML、綠光發光層G-EML和紅光發光層R-EML設置在具有單一傾斜度的第一等高線區域C1中。
並且，第二實驗例Ex2中第一電極的厚度小於第一實驗例Ex1中第一電極厚度的一半。
例如，第二實驗例Ex2可以設置厚度為1500Å或1500Å以下的白色有機堆疊WEL和第一電極，其中，第一電極的厚度是從第一電極的下表面到第二電極的下表面的距離的0.1倍以上至0.26倍以下。在這種情況下，第二實驗例Ex2中的第一陽極的厚度可以是第一實驗例Ex1的一半或一半以下，其中第一電極的厚度為1000Å或1000Å以上。此外，具有光學效果的第一電極110相對於從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的距離d的厚度比例小於第一實驗例Ex1的厚度比例，因此，可以提高從白色有機堆疊WEL通過第一電極110的光的透射率。在第二實驗例Ex2中，藍光發光層B-EML、綠光發光層G-EML和紅光發光層R-EML設置在具有單一傾斜度的第一等高線區域C1，並且單一傾斜度在第一等高線區域C1處是平緩的，在從第一電極110的下表面到第二電極120的下表面的垂直距離d中，藍光發光層的藍光發光區域B-EMZ、綠光發光層的綠光發光區域G-EMZ和紅光發光層的紅光發光區域R-EMZ（如圖1所示）可以確保在一定的垂直距離上。因此，即使在觀看顯示裝置的同時以特定視角傾斜也能感受到相同的顏色，而在觀看顯示裝置的正面時不會有任何顏色變化或亮度變化。
如圖7C所示，第三實驗例Ex3具有三個堆疊並實現三個峰值。在第三實驗例Ex3中，第一藍光發光層B1-EML（B1）設置在第一堆疊中，紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML設置在第二堆疊中，而第二藍光發光層B2-EML（B2）設置在第三堆疊中。第三實驗例Ex3是為了提升藍光效率。從第一電極Anode的下表面到第二電極Cathode的下表面的總垂直距離為5300Å至5500Å。第三實驗例Ex3需要比第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2增加額外的堆疊，並且第一電極Anode的厚度較厚，類似於第一實驗例Ex1中的第一電極的厚度。在第三實驗例Ex3中，第一等高線區域C1、第二等高線區域C2、第三等高線區域C3和第四等高線區域C4彼此有不同的傾斜度。對於第一等高線區域C1至第四等高線區域C4，第一藍光發光層B1-EML（B1）設置在第三等高線區域C3中，紅光發光層R-EML和綠光發光層G-EML設置在第二等高線區域C2中，而第二藍光發光層B2-EML（B2）設置在第一等高線區域C1中。第三實驗例Ex3需要增加對應於從第一電極的下表面到第二電極的下表面的垂直距離的厚度，並且需要增加第一電極與第一藍光發光層之間的共同層的厚度，其原因與第一實驗例Ex1相同，並且隨著堆疊的數量增加，也降低了製程能力並增加了驅動電壓。此外，由於設置在第一堆疊至第三堆疊中的第一藍光發光層B1-EML（B1）、紅光發光層R-EML、綠光發光層G-EML和第二藍光發光層B2-EML（B2）位於具有不同傾斜度的第三等高線區域C3、第二等高線區C2和第一等高線區C1中，因此根據視角變化造成的藍色偏差與根據視角變化造成的紅色偏差和綠色偏差不同。這種根據視角不同而造成的不同色彩傾向，在視角變大時會造成很大的顏色偏差。
舉例而言，比較第一實驗例Ex1至第三實驗例Ex3中從第一電極的下表面到第二電極的下表面的垂直距離，第一實驗例Ex1的垂直距離是第二實驗例Ex2的兩倍或兩倍以上，而第三實驗例Ex3的垂直距離是第二實驗例Ex2的2.5倍或2.5倍以上。因此，第一實驗例Ex1和第三實驗例Ex3可能會有製程負擔很高以及驅動電壓增加的問題。
並且，由於第一實驗例Ex1和第三實驗例Ex3使用設置在不同等高線區域的發光層，其對於複數個堆疊具有不同的傾斜度，因此第一實驗例Ex1和第三實驗例Ex3根據對於複數個堆疊的視角會具有不同的傾向，並且會有視角變化時顏色偏差和亮度變化的問題。相對地，在第二實驗例Ex2中，發光層設置在具有單一的傾斜度的等高線區域中，因此第二實驗例Ex2可以克服視角變化時的顏色偏差和亮度變化。
下文將解釋本發明的效果。
圖8是根據本發明的白光發光裝置的波長顯示光強度的圖表。圖9是根據本發明的白光發光裝置的每個視角的波長顯示光強度的圖表。圖10是根據本發明的視角顯示顏色偏差的圖表。圖11是顯示在本發明的白光發光裝置中的J-V曲線的圖表。
如圖8所示，本發明的白光發光裝置可以實現3個峰值，其表示藍色、綠色和紅色的發光峰值特性。
並且，如圖9所示，參考本發明的白光發光裝置的電致發光光譜，同時從正面將視角從0°開始逐次以15°改變至60°，可以看出每種發光顏色的強度幾乎沒有變化。例如，根據本發明的白光發光裝置即使在改變視角時也能表示相同的顏色和相同的亮度特性。
圖10顯示根據從正面將視角從0°開始逐次以15°改變至60°而造成的顏色偏差值Δu'v'。在圖10中，放大了縱軸，以使其更容易理解。實質上，在本發明中，視角60°時的顏色偏差值Δu'v'小於或等於0.005，其為上述第一實驗例Ex1的0.1倍或0.1倍以下。可以看出在本發明中根據視角變化而造成的顏色偏差是非常小的。
如圖11所示，在7V或7V以上的驅動電壓下，本發明的白光發光裝置表現出10mA/cm 2或更高的電流密度，其表示本發明的白光發光裝置實現穩定裝置，其在預定驅動電壓下電流密度達到或超過一定等級。
在本發明中，由於白光發光裝置的厚度很薄，所以在第一堆疊S1與第二堆疊S2之間的電荷產生層的厚度也很薄。電荷產生層（圖2中的160）的總厚度為60Å至150Å。電荷產生層160可以包括n型電荷產生層和p型電荷產生層。
如果電荷產生層160的厚度小於60Å，白光發光裝置可能沒有足夠的壽命。如果電荷產生層160的厚度超過150Å，會很難在綠光發光層的綠光發光區域G-EMZ與藍光發光層的藍光發光區域B-EMZ之間具有不同的共同層。所以電荷產生層160的厚度大於或等於60Å，並且小於或等於150Å。
在下文中，參考第一實驗例Ex1和第二實驗例Ex2以及第四實驗例Ex4，解釋了根據電荷產生層的厚度的驅動電壓的特性。第四實驗例Ex4的結構與第二實驗例Ex2相同，並且紅光發光層和綠光發光層設置在第一堆疊中，而藍光發光層設置在第二堆疊中。
[表2]
   Ex1 Ex2 Ex4
p型電荷產生層（Å） 75 65 30
n型電荷產生層（Å） 150 65 30
驅動電壓[V]（10J時） 8.5 7.4 7.8
驅動電壓[V]（100J時） 11.0 9.2 9.8
效率（Cd/A） 58.9 51.1 54.9
顏色座標（CIEx,CIEy） （0.32, 0.29） （0.31, 0.33） （0.38, 0.43）
亮度半寬 0.89 0.92 0.85
60°視角下的顏色偏差（Δu'v'） 0.048 0.006 0.006
如上文所述，第二實驗例Ex2具有薄第一電極並具有薄白色有機堆疊的總厚度。因此，與第一實驗例Ex1相比，第二實驗例Ex2可以提高生產率並降低驅動電壓。並且，在第二實驗例Ex2中，幾乎沒有根據視角變化而造成的顏色偏差。在上述基於表2的實驗中，在第二實驗例Ex2中，包含n型電荷產生層和p型電荷產生層的電荷產生層的總厚度為130Å。
在第四實驗例Ex4中，包含n型電荷產生層和p型電荷產生層的電荷產生層的總厚度為60Å。可以看出相較於第二實驗例Ex2，在第四實驗例Ex4中增加了驅動電壓並且改變了顏色座標的特性。舉例而言，第一堆疊的紅光發光層和綠光發光層以及第二堆疊的藍光發光層設置在具有單一傾斜度的等高線區域中，因此在根據本發明的白光發光裝置中，從綠光發光層到藍光發光層的距離非常短。因此，作為共同層，位於綠光發光層與藍光發光層之間的電荷產生層的厚度小於等於130Å並且大於等於60Å，可以降低驅動電壓，並減少或防止顏色偏差或亮度變化。
圖12是顯示白光發光裝置的第二實驗例和第四實驗例的95壽命週期（95 lifetime）的圖表。圖13是顯示在第一實驗例和第二實驗例中驅動電壓根據時間變化而偏差的圖表。圖14是顯示在本發明的白光發光裝置中色溫根據時間變化而偏差的圖表。下文中，將參照附圖解釋本發明的白光發光裝置和顯示裝置。
參考顯示圖12中所示之相對於初始亮度的95%亮度等級的評估95壽命週期的結果，第二實驗例Ex2和第四實驗例Ex4在其壽命中也表示類似趨勢。一般而言，第二實驗例Ex2優於第四實驗例Ex4，這表示需要確保一定程度或更多的電荷產生層的厚度。
呈現在圖12至圖14的實驗例中的時間100%可以是幾百個小時作為參考時間，用於在加速的條件下檢驗裝置的壽命。
作為對於第一實驗例Ex1（參考圖7A）和第二實驗例Ex2（參考圖7B）評估驅動電壓變化ΔV相對於時間的結果，可以看出第二實驗例Ex2的驅動電壓變化比第一實驗例Ex1的驅動電壓變化小。舉例而言，在本發明的第二實驗例Ex2的結構中，驅動電壓幾乎沒有隨著時間推移而變化，因此這表示本發明的驅動穩定性。
圖14顯示本發明中的色溫ΔCCT根據時間的變化。在圖14中，時間100%是指評估色溫正常等級的時間，其相當於幾百個小時。這顯示即使經過幾百個小時，色溫的變化也小於300K，所以可以看出即使在經過一段時間後，也會表現初始等級的色溫特性。
例如，透過上述實驗，可以說明驅動電壓的變化小、確保壽命延長並且確保色溫特性穩定。
當在顯示裝置中應用白色有機堆疊時，需要將色溫調整到一定等級。為此，需要額外的堆疊，並且由於白色有機堆疊的厚度增加，驅動電壓也會增加。並且，由於驅動電壓的增加，可能會導致面板應用性能降低。根據本發明的白光發光裝置和顯示裝置可以解決這種問題。例如，根據本發明的白光發光裝置和顯示裝置可以在一定等級下調整色溫、綜合匹配顏色視角特性、亮度降低率和顏色再現率，因此穩定了在多堆疊結構中產生的顏色視角特性，保持了色溫和主波長特性，並且另外還防止了亮度根據視角而下降。
本發明的白光發光裝置是一種具有紅色、綠色和藍色三個峰值的裝置。舉例而言，可以看出在本發明的白光發光裝置中，紅光、綠光和藍光各自的強度變化不大，亮度也沒有下降。換句話說，其在所有方向顯示相同等級，並且鑒於此趨勢可以看出，根據本發明的白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置可以應用於新一代的型號。
此外，可以放大本發明的白光發光裝置。大面積顯示裝置所需的視角範圍很廣。在本發明的白光發光裝置和顯示裝置中，在上述廣視角範圍內表現出相同亮度和顏色效率，並且因此表現出適合在寬廣空間內由許多觀看者觀看的良好特性。並且，由於結構也很簡單，可以期望其應用範圍多樣化。每個峰值的強度幾乎沒有變化，因此可以在任何方向顯示相同的影像。
此外，本發明的白光發光裝置藉由調整與具有單一傾斜度的等高線區域相關之設置在不同堆疊中的發光層之間的垂直距離，來優化發光層的光學距離和發光區域的位置，因此具有本發明的白光發光裝置的顯示裝置無論視角如何變化，其顏色偏差和亮度變化都很小。
根據本發明的兩個堆疊結構重建了堆疊順序和光學距離，以限制第一電極的厚度範圍、白色有機堆疊中有機材料的整個厚度和發光層的位置，因此幾乎沒有根據視角而造成的顏色偏差，並且在所有方向上都具有相同的亮度和顏色特性，而不會有亮度降低。藉此，可以將應用擴展到IT和顯示裝置的產品。
舉例而言，根據本發明一實施例的白光發光裝置可以包括：第一堆疊，位在第一電極上，該第一堆疊包括紅光發光層和綠光發光層；電荷產生層，位在第一堆疊上；第二堆疊，位在電荷產生層上，該第二堆疊包含藍光發光層；以及第二電極，位在第二堆疊上，其中，光發射通過第一電極，以及其中，第一電極的厚度是從第一電極的下表面到第二電極的下表面的距離的0.1倍以上至0.26倍以下。
從第一電極的下表面到第二電極的下表面的距離可以是150奈米至200奈米。
藍光發光層可以在波長454奈米至458奈米處具有電致發光峰值，綠光發光層可以在波長525奈米至540奈米處具有電致發光峰值，而紅光發光層可以在波長560奈米至626奈米處具有電致發光峰值。
藍光發光層和綠光發光層中的每一個皆可以比紅光發光層更厚。
電荷產生層可以比紅光發光層更薄。
白光發光裝置可以進一步包括：第一共同層，位在第一電極與紅光發光層之間；第二共同層，位在綠光發光層與電荷產生層之間；第三共同層，位在電荷產生層與藍光發光層之間；以及第四共同層，位在藍光發光層與第二電極之間。紅光發光層可以與綠光發光層接觸。
從綠光發光層的上表面到藍光發光層的下表面的距離可以是30奈米到65奈米。
根據本發明一實施例的顯示裝置可以包括：基板，包含複數個子像素；薄膜電晶體，位在該些子像素中的每一個處；第一電極，在該些子像素中的每一個處連接到薄膜電晶體；白色有機堆疊，位在第一電極上，白色有機堆疊包括第一堆疊、第二堆疊和電荷產生層，第一堆疊包含紅光發光層和綠光發光層，第二堆疊包含藍光發光層，電荷產生層位在第一堆疊與第二堆疊之間；以及第二電極，位在白色有機堆疊上。光可以從白色有機堆疊發射通過第一電極。第一電極的厚度可以是第一電極和白色有機堆疊的總厚度的0.1倍以上至0.26倍以下。
根據本發明一實施例的顯示裝置可以進一步包括彩色濾光片，位在基板與第一電極之間。
在本發明的顯示裝置中，第一電極可以是透明電極，而第二電極可以是反射電極。
在本發明的顯示裝置中，從第一電極的下表面到第二電極的下表面的距離可以是150奈米至200奈米。
在本發明的顯示裝置中，藍光發光層可以在波長454奈米至458奈米處具有電致發光峰值，綠光發光層可以在波長525奈米至540奈米處具有電致發光峰值，而紅光發光層可以在波長560奈米至626奈米處具有電致發光峰值。
在本發明的顯示裝置中，藍光發光層和綠光發光層中的每一個皆可以比紅光發光層更厚。
在本發明的顯示裝置中，電荷產生層可以比紅光發光層更薄。
本發明的顯示裝置進一步包括：第一共同層，位在第一電極與紅光發光層之間；第二共同層，位在綠光發光層與電荷產生層之間；第三共同層，位在電荷產生層與藍光發光層之間；以及第四共同層，位在藍光發光層與第二電極之間。紅光發光層可以與綠光發光層接觸。
在本發明的顯示裝置中，從綠光發光層的上表面到藍光發光層的下表面的距離可以是30奈米到65奈米。
在本發明的顯示裝置中，從紅光發光層的下表面到藍光發光層的上表面的距離可以是80奈米到115奈米。
本發明的白光發光裝置指定紅光發光層、綠光發光層和藍光發光層的位置，並將第一電極的厚度調整為與包含第一電極和白色有機堆疊的總厚度保持恆定關係，因此即使在改變視角時，每個光的光譜也可以維持與前方的光譜相同或相似，同時將每個發光層的發光區域設置在具有相同平緩傾斜度的等高線區域中。由於不會根據視角變化而造成顏色變化，因此有利於在顯示裝置中應用本發明的白光發光裝置。具體來說，由於其在各個方向幾乎不會造成視角變化，因此當應用於大面積時，即使被許多觀看者觀看，也不會造成色差，可以表現出優秀的顏色特性。
並且，本發明的白光發光裝置和顯示裝置不會根據視角變化而造成亮度偏差，可以在寬視角下實現相同的影像。
此外，本發明的白光發光裝置和顯示裝置可以在白色有機堆疊中以最小的結構實現3個峰值，因此可以降低驅動電壓並同時提高製程能力。
對於所屬技術領域中具有通常知識者顯而易見的是，在不脫離本發明的精神或範疇的情況下，可以在本發明中製造各種修改例和變形例。因此，本發明旨在涵蓋申請專利範圍及其等同物之範疇內的修改例和變形例。
本申請主張於2020年12月24日提交的韓國專利申請第10-2020-0183936號的優先權，其內容特此引用併入本發明中。
100:基板 102:閘極電極 103:閘極絕緣膜 104:半導體層 105:通道保護層 106a:源極電極 106b:汲極電極 107:第一保護膜 108:第二保護膜 109B:濾色層、第三濾色層 109G:濾色層、第二濾色層 109R:濾色層、第一濾色層 110,Anode:第一電極 119:堤部 120,Cathode:第二電極 131:第一共同層（CML1） 132:第二共同層（CML2） 133:第三共同層（CML3） 134:第四共同層（CML4） 141,R-EML:紅光發光層 142,G-EML:綠光發光層 150,B-EML:藍光發光層 160,CGL:電荷產生層 161:n型電荷產生層（n-CGL） 162:p型電荷產生層（p-CGL） 1000:薄膜電晶體陣列基板 2000:白光發光裝置 Ad:厚度 B_SP:子像素、藍色子像素 B1-EML:第一藍光發光層（B1） B2-EML:第二藍光發光層（B2） B-EMZ:藍光發光區域 C1:第一等高線區域 C2:第二等高線區域 C3:第三等高線區域 C4:第四等高線區域 CT:接觸孔 d:距離 G_SP:子像素、綠色子像素 G-EMZ:綠光發光區域 OLED:白光發光裝置 OS,WEL:白色有機堆疊 R_SP:子像素、紅色子像素 R-EMZ:紅光發光區域 S1:第一堆疊 S2:第二堆疊 SP:子像素 TFT:薄膜電晶體 W_SP:子像素、白色子像素 R:紅色 G:綠色 B:藍色 W:白色
附圖包含在本發明內以提供對本發明的進一步理解，並且附圖併入且構成本申請的一部分、顯示本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。圖式中： 圖1是示意性地顯示根據本發明之白光發光裝置的剖面圖。 圖2是根據圖1的一實施例的剖面圖。 圖3是表示在本發明的白光發光裝置中每種發光顏色的電致發光光譜和發光層的對應位置的等高線圖。 圖4是顯示包含圖2的白光發光裝置的顯示裝置的剖面圖。 圖5是顯示第一實驗例和第二實驗例的剖面圖。 圖6是根據第一實驗例和第二實驗例的視角顯示顏色偏差的圖表。 圖7A至圖7C是顯示第一實驗例至第三實驗例的等高線圖。 圖8是根據本發明的白光發光裝置的波長顯示光強度的圖表。 圖9是根據本發明的白光發光裝置的每個視角的波長顯示光強度的圖表。 圖10是根據本發明的視角顯示顏色偏差的圖表。 圖11是顯示在本發明的白光發光裝置中的J-V曲線的圖表。 圖12是顯示白光發光裝置的第二實驗例和第四實驗例的壽命週期的圖表。 圖13是顯示在第一實驗例和第二實驗例中驅動電壓根據時間變化的偏差的圖表。 圖14是顯示在本發明的白光發光裝置中根據色溫的時間變化的偏差的圖表。
110,Anode:第一電極
120,Cathode:第二電極
131:第一共同層(CML1)
132:第二共同層(CML2)
133:第三共同層(CML3)
134:第四共同層(CML4)
141,R-EML:紅光發光層
142,G-EML:綠光發光層
150,B-EML:藍光發光層
160:電荷產生層
161:n型電荷產生層(n-CGL)
162:p型電荷產生層(p-CGL)
2000:白光發光裝置
Ad:厚度
d:距離
S1:第一堆疊
S2:第二堆疊
WEL:白色有機堆疊

Claims (15)

  1. 一種白光發光裝置，包括：一第一堆疊，位在一第一電極上，該第一堆疊包含一紅光發光層和一綠光發光層；一電荷產生層，位在該第一堆疊上；一第二堆疊，位在該電荷產生層上，該第二堆疊包含一藍光發光層；以及一第二電極，位在該第二堆疊上，其中，光發射通過該第一電極，其中，該第一電極的厚度是從該第一電極的一下表面到該第二電極的一下表面的距離的0.1倍以上至0.26倍以下，以及其中，從該第一電極的該下表面到該第二電極的該下表面的距離是150奈米至200奈米。
  2. 如請求項1所述之白光發光裝置，其中：該藍光發光層在454奈米至458奈米的波長處具有一電致發光峰值，該綠光發光層在525奈米至540奈米的波長處具有一電致發光峰值，以及該紅光發光層在560奈米至626奈米的波長處具有一電致發光峰值。
  3. 如請求項1所述之白光發光裝置，其中，該藍光發光層和該綠光發光層中的每一個皆比該紅光發光層更厚。
  4. 如請求項3所述之白光發光裝置，其中，該電荷產生層比該紅光發光層更薄。
  5. 如請求項1所述之白光發光裝置，進一步包括：一第一共同層，位在該第一電極與該紅光發光層之間；一第二共同層，位在該綠光發光層與該電荷產生層之間；一第三共同層，位在該電荷產生層與該藍光發光層之間；以及一第四共同層，位在該藍光發光層與該第二電極之間，其中，該紅光發光層與該綠光發光層接觸。
  6. 如請求項2所述之白光發光裝置，其中，從該綠光發光層的一上表面到該藍光發光層的一下表面的距離是30奈米到65奈米。
  7. 一種顯示裝置，包括：一基板，包含複數個子像素；一薄膜電晶體，位在該些子像素中的每一個處；一第一電極，在該些子像素中的每一個處連接到該薄膜電晶體；一白色有機堆疊，位在該第一電極上，該白色有機堆疊包括一第一堆疊、一第二堆疊和一電荷產生層，該第一堆疊包含一紅光發光層和一綠光發光層，該第二堆疊包含一藍光發光層，該電荷產生層位在該第一堆疊與該第二堆疊之間；以及一第二電極，位在該白色有機堆疊上，其中，光從該白色有機堆疊發射通過該第一電極，其中，該第一電極的厚度是該第一電極和該白色有機堆疊的總厚度的0.1倍以上至0.26倍以下，以及其中，從該第一電極的一下表面到該第二電極的一下表面的距離是150奈米至200奈米。
  8. 如請求項7所述之顯示裝置，進一步包括：一彩色濾光片，位在該基板與該第一電極之間。
  9. 如請求項7所述之顯示裝置，其中，該第一電極是一透明電極，而該第二電極是一反射電極。
  10. 如請求項7所述之顯示裝置，其中：該藍光發光層在454奈米至458奈米的波長處具有一電致發光峰值，該綠光發光層在525奈米至540奈米的波長處具有一電致發光峰值，以及該紅光發光層在560奈米至626奈米的波長處具有一電致發光峰值。
  11. 如請求項7所述之顯示裝置，其中，該藍光發光層和該綠光發光層中的每一個皆比該紅光發光層更厚。
  12. 如請求項11所述之顯示裝置，其中，該電荷產生層比該紅光發光層更薄。
  13. 如請求項7所述之顯示裝置，其中，該白色有機堆疊進一步包括： 一第一共同層，位在該第一電極與該紅光發光層之間；一第二共同層，位在該綠光發光層與該電荷產生層之間；一第三共同層，位在該電荷產生層與該藍光發光層之間；以及一第四共同層，位在該藍光發光層與該第二電極之間，其中，該紅光發光層與該綠光發光層接觸。
  14. 如請求項7所述之顯示裝置，其中，從該綠光發光層的一上表面到該藍光發光層的一下表面的距離是30奈米到65奈米。
  15. 如請求項14所述之顯示裝置，其中，從該紅光發光層的一下表面到該藍光發光層的一上表面的距離是80奈米到115奈米。
TW110147429A 2020-12-24 2021-12-17 白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置 TWI808572B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200183936A KR20220092301A (ko) 2020-12-24 2020-12-24 백색 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치
KR10-2020-0183936 2020-12-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202226213A TW202226213A (zh) 2022-07-01
TWI808572B true TWI808572B (zh) 2023-07-11

Family

ID=79025062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110147429A TWI808572B (zh) 2020-12-24 2021-12-17 白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220209158A1 (zh)
EP (1) EP4020583A1 (zh)
KR (1) KR20220092301A (zh)
CN (1) CN114678475A (zh)
TW (1) TWI808572B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115000319B (zh) * 2022-07-29 2022-12-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制作方法、发光器件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050206305A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-22 Hitachi Displays, Ltd. Organic light-emitting display
US20080268282A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Spindler Jeffrey P White light tandem oled
US20180208836A1 (en) * 2015-07-14 2018-07-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence element and electronic device
TW201926759A (zh) * 2017-11-30 2019-07-01 南韓商樂金顯示科技股份有限公司 有機發光元件和使用有機發光元件的有機發光顯示裝置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102381626B1 (ko) * 2014-12-17 2022-04-01 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050206305A1 (en) * 2004-03-18 2005-09-22 Hitachi Displays, Ltd. Organic light-emitting display
US20080268282A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Spindler Jeffrey P White light tandem oled
US20180208836A1 (en) * 2015-07-14 2018-07-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescence element and electronic device
TW201926759A (zh) * 2017-11-30 2019-07-01 南韓商樂金顯示科技股份有限公司 有機發光元件和使用有機發光元件的有機發光顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4020583A1 (en) 2022-06-29
KR20220092301A (ko) 2022-07-01
TW202226213A (zh) 2022-07-01
CN114678475A (zh) 2022-06-28
US20220209158A1 (en) 2022-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109076674B (zh) 显示装置及其制造方法
KR102174919B1 (ko) 유기 발광 소자 및 유기 발광 표시장치
US9655199B2 (en) Four component phosphorescent OLED for cool white lighting application
KR101429924B1 (ko) 탠덤형 백색 유기 발광 소자
KR101921760B1 (ko) 신규한 ｏｌｅｄ 디스플레이 아키텍처
KR102641614B1 (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치
US10020458B2 (en) White organic light-emitting display device
KR102081116B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
JP5194699B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器
KR102520085B1 (ko) 유기 발광 소자
KR20180024710A (ko) 유기전계 발광 소자 및 그를 이용한 표시 장치
KR102331042B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102567320B1 (ko) 유기 발광 소자 및 이를 적용한 유기 발광 표시 장치
TWI808572B (zh) 白光發光裝置及使用該白光發光裝置的顯示裝置
KR102543974B1 (ko) 백색 유기전계발광 표시장치
US10547020B2 (en) White organic light emitting device including multiple stacks having three photoluminescence peaks and organic light emitting display device using the same
KR101715857B1 (ko) 백색 유기 발광 소자
KR102614067B1 (ko) 백색 유기 발광 소자 및 이를 적용한 유기 발광 표시 장치
KR102551866B1 (ko) 백색 유기전계 발광 소자 및 그를 이용한 표시 장치
KR20230053562A (ko) 유기 발광 소자
KR20200001045A (ko) 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 표시 장치
US20230217672A1 (en) Light emitting device and light emitting display device including the same
KR102367821B1 (ko) 백색 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR102672009B1 (ko) 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR20170074468A (ko) 유기발광 표시장치