本申請要求享有于2015年8月10日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2015-0112391號的權(quán)益,通過引用將該專利申請的公開內(nèi)容結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開內(nèi)容涉及一種有機發(fā)光顯示裝置,且更具體地說,涉及一種抑制通過多個發(fā)光元件共用的公共層而泄露的電流流入鄰近的發(fā)光元件以提高顯示質(zhì)量的有機發(fā)光顯示裝置。
背景技術(shù):
有機發(fā)光顯示裝置(OLED裝置)是具有自發(fā)光特性的下一代顯示設(shè)備。與液晶顯示裝置不同,有機發(fā)光顯示裝置不需要單獨的光源。因此,有機發(fā)光顯示裝置可被制造成重量輕且纖薄的形式。此外,與液晶顯示設(shè)備相比,OLED裝置在可視角、對比度、響應(yīng)速度和功率消耗方面具有優(yōu)勢。因此,OLED設(shè)備成為下一代顯示設(shè)備的焦點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
具體而言,有機發(fā)光顯示裝置是這樣的顯示裝置,其中從兩個電極注入的空穴和電子在發(fā)光層中彼此重新結(jié)合以形成激子并且通過發(fā)射激子能量而產(chǎn)生具有特定波長的光。此外,有機發(fā)光顯示裝置具有自發(fā)光特性。
有機發(fā)光顯示裝置可具有圖案化的發(fā)光層結(jié)構(gòu)。
具有圖案化的發(fā)光層結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光顯示裝置可具有這樣的結(jié)構(gòu),其中發(fā)光層發(fā)射不同顏色的光,也就是說,紅、藍和綠發(fā)光層針對兩個電極之間的每個像素被分離??墒褂脤γ總€像素開放的掩模(例如,精細(xì)金屬掩模(FMM))來沉積每個發(fā)光層的圖案。
在兩個電極之間可進一步設(shè)置用來改善發(fā)光元件的特性(諸如驅(qū)動電壓或發(fā)光效率)的有機層,諸如注入層或傳輸層。此外,考慮到針對每個像素被圖案化的發(fā)光層的特性,考慮波長或材料等,每個像素可具有不同的層壓結(jié)構(gòu)。
在具有圖案化的發(fā)光層結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光顯示裝置中,在設(shè)置在兩個電極之間的有機層中,除發(fā)光層之外的至少一些有機層可具有公共結(jié)構(gòu)。
在此,可通過使用其中所有像素均開放的公共掩模來形成具有公共結(jié)構(gòu)的這些層。具有公共結(jié)構(gòu)的這些層可以與所有像素中的相同結(jié)構(gòu)層壓,而不是針對每一像素具有單獨的圖案。也就是說,具有公共結(jié)構(gòu)的層被設(shè)置成從一個像素連接或延伸至與之鄰近的像素,而不具有斷開部分,使得該層被多個像素共用。具有公共結(jié)構(gòu)的層可被稱為公共層或公共結(jié)構(gòu)層。
然而,若有機層形成為具有公共結(jié)構(gòu)且被多個像素共用,則當(dāng)有機發(fā)光顯示裝置被驅(qū)動時,一些電流通過具有公共結(jié)構(gòu)的有機層泄露。因此,不僅驅(qū)動像素,而且鄰近的像素也不必要地發(fā)光。因此,預(yù)期不到的像素不必要的發(fā)光導(dǎo)致像素之間的色彩混合,這導(dǎo)致有機發(fā)光顯示裝置的顯示質(zhì)量降低。
具體而言,本公開內(nèi)容的發(fā)明人發(fā)現(xiàn),由漏電流導(dǎo)致的像素之間的色彩混合根據(jù)在低灰度級驅(qū)動時,即在兩個電極之間的電壓超過導(dǎo)通電壓時的初始時間,鄰近像素的導(dǎo)通電壓的差異而更加嚴(yán)重。下面將對此進行詳細(xì)描述。
導(dǎo)通電壓是指在限定一個像素發(fā)光的時序施加于兩個電極之間的驅(qū)動電壓。
如上所述,在具有圖案化的發(fā)光層結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光顯示裝置中,有機層的層壓結(jié)構(gòu)可根據(jù)發(fā)光層的特性在每個像素處發(fā)生變化。像素的導(dǎo)通電壓可根據(jù)發(fā)光層的特性或有機層的層壓結(jié)構(gòu)而變化。
在鄰近像素的導(dǎo)通電壓彼此不同的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)具有較高導(dǎo)通電壓的像素被驅(qū)動時,與之鄰近的具有較低導(dǎo)通電壓的像素可受到明顯的影響。施加至具有較高導(dǎo)通電壓的像素的電壓高,因而通過具有公共結(jié)構(gòu)的有機層泄露的電流量也會增加。此外,流入具有公共結(jié)構(gòu)的有機層的電流很容易泄露到被認(rèn)為對電流流動通過具有較低阻礙的具有較低導(dǎo)通電壓的像素。
此外,當(dāng)一個像素以低灰度級被驅(qū)動時,驅(qū)動像素的亮度較低。因此,當(dāng)從鄰近的像素不必要地發(fā)射時,光的色彩混合可更容易被使用者注意到。也就是說,在當(dāng)施加于兩個電極之間的驅(qū)動電壓超過導(dǎo)通電壓時的初始時間,鄰近像素之間的色彩混合可更顯著地被注意到。
相反,當(dāng)具有相對較低的導(dǎo)通電壓的像素被驅(qū)動時,位于與之鄰近的具有相對較高的導(dǎo)通電壓的像素可受影響相對較小。這是因為施加的電壓太低而不能驅(qū)動鄰近的具有較高導(dǎo)通電壓的像素且流入具有公共結(jié)構(gòu)的有機層的電流相對較低,因而泄露的電流的量也減少。此外,流入具有公共結(jié)構(gòu)的有機層的電流流入具有較低導(dǎo)通電壓的像素比流入被認(rèn)為對電流流動通過具有較高阻礙的具有較高導(dǎo)通電壓的像素更容易。因此,泄漏到具有較高導(dǎo)通電壓的像素的電流可減少。
此外,當(dāng)一個像素以相對較高的灰度級被驅(qū)動時,比導(dǎo)通電壓高得多的高電壓被施加至像素,因而大量的電流流動。因此,驅(qū)動像素的亮度增加。因此,盡管一些電流泄露到鄰近的像素中,觀察者可能幾乎注意不到。因此,由漏電流導(dǎo)致的色彩混合可能在低灰度級更加被注意到。
綜上所述,本公開內(nèi)容的發(fā)明人認(rèn)識到上述問題并構(gòu)想一改善的結(jié)構(gòu),允許具有不同導(dǎo)通電壓的兩個發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件通過包括有效抑制電流通過公共層從鄰近的像素泄露的功能層而實現(xiàn)。因此,本發(fā)明人發(fā)明了一種新的有機發(fā)光顯示裝置,其中充分解決了由漏電流導(dǎo)致的鄰近像素之間的色彩混合問題。
因此,本公開內(nèi)容的示例性實施方式的目的是提供一種有機發(fā)光顯示裝置,其中兩個鄰近的發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括功能層,所述功能層抑制具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的空穴通過公共層泄露而流動(或移動)到具有相對較低的導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件中,從而使流入鄰近像素的漏電流減至最少,以減少由漏電流導(dǎo)致的鄰近像素之間的色彩混合。
根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的目的并不限于上述目的,從下面的描述中,本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠清楚地理解以上未提及的其他目的。
根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面,提供一種顯示裝置。所述顯示裝置包括具有不同的導(dǎo)通電壓的兩個發(fā)光元件。在此,兩個發(fā)光元件的每一個包括圖案化的電極、公共層、圖案化的發(fā)光層和公共電極。兩個發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括功能層,當(dāng)兩個發(fā)光元件中的具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件以低灰度級被驅(qū)動時,所述功能層抑制空穴從具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光層通過公共層泄露并移動到具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的圖案化的發(fā)光層中。因此,減少了由漏電流導(dǎo)致的不期望的像素發(fā)光,這使得顯示質(zhì)量提高。
根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面,提供一種有機發(fā)光顯示裝置。包括彼此鄰近的第一像素和第二像素的所述有機發(fā)光顯示裝置包括:對應(yīng)于第一像素和第二像素且彼此間隔開的多個第一電極;延伸到所述多個第一電極上的公共空穴傳輸層;位于所述公共空穴傳輸層上并對應(yīng)于所述第一像素的第一圖案化的發(fā)光層;位于所述公共空穴傳輸層上并對應(yīng)于所述第二像素的第二圖案化的發(fā)光層,所述第二圖案化的發(fā)光層具有比所述第一圖案化的發(fā)光層的HOMO能級低的HOMO能級;位于所述公共空穴傳輸層與所述第一圖案化的發(fā)光層之間并對應(yīng)于所述第一像素的圖案化的空穴傳輸層;位于所述圖案化的空穴傳輸層與所述第一圖案化的發(fā)光層之間并對應(yīng)于所述第一像素的功能層,所述功能層具有比所述圖案化的空穴傳輸層的HOMO能級低的HOMO能級;以及位于所述第一圖案化的發(fā)光層和所述第二圖案化的發(fā)光層上的第二電極。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式,所述有機發(fā)光顯示裝置被配置成包括具有比所述圖案化的空穴傳輸層的HOMO能級低的HOMO能級的功能層,從而解決了由漏電流導(dǎo)致的鄰近像素之間的色彩混合問題。
在兩個發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件中提供與公共層接觸的功能層。因此,當(dāng)像素以低灰度級被驅(qū)動時,抑制了具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的空穴通過公共層泄漏而流入具有相對較低的導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件中。因此,解決了鄰近像素之間的色彩混合問題,這使得有機發(fā)光顯示裝置的顯示質(zhì)量提高。
包括在具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件中的功能層的最高占有分子軌道(HOMO)能級比與功能層的上部接觸的圖案化的空穴傳輸層的HOMO能級底。因此,抑制了通過與功能層的下部接觸的公共空穴傳輸層泄漏的空穴流入具有相對較低的導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的發(fā)光層中。因此,減少了不期望的像素發(fā)光,從而解決了鄰近像素之間的色彩混合問題。
所述功能層的厚度是通過考慮兩個電極之間的微腔距離而得到的厚度,從而提高了有機發(fā)光顯示裝置的光學(xué)效率和壽命。
本公開內(nèi)容的效果并不限于上述效果,從下面的描述中,以上未提及的其他效果對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。
上述本公開內(nèi)容所要實現(xiàn)的目的、實現(xiàn)目的的手段以及本公開內(nèi)容的效果沒有具體說明權(quán)利要求的必要技術(shù)特征,因此,權(quán)利要求的范圍并不限于本公開內(nèi)容的公開內(nèi)容。
附圖說明
從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將更加清楚地理解本公開內(nèi)容的上述和其他目的、特征和其他優(yōu)點,其中:
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置的截面圖;
圖2是圖解根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置的部件的截面圖;
圖3A和圖3B是圖解發(fā)光元件的能帶圖的視圖,解釋了根據(jù)是否提供功能層的空穴和電子的流動;
圖4是圖解根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式的有機發(fā)光顯示裝置的部件的截面圖;
圖5A和圖5B是圖解根據(jù)比較實施方式和本公開內(nèi)容的示例性實施方式的光譜的曲線圖;和
圖6A和圖6B是圖解根據(jù)比較實施方式和本公開內(nèi)容的示例性實施方式的導(dǎo)通電壓的表格和曲線圖。
具體實施方式
從以下參照附圖描述的示例性實施方式將更加清楚地理解本公開內(nèi)容的優(yōu)點和特征及其實現(xiàn)方法。然而,本公開內(nèi)容并不限于在此披露的示例性實施方式,且可以以多種形式實施。提供這些示例性實施方式僅僅作為示例以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠充分地理解本公開內(nèi)容的公開內(nèi)容和本公開內(nèi)容的范圍。因此,本公開內(nèi)容僅由所附權(quán)利要求的范圍限定。
為了描述本公開內(nèi)容的示例性實施方式而在附圖中示出的形狀、尺寸、比例、角度、數(shù)量等僅僅是示例,且本公開內(nèi)容并不限于此。在整個說明書中,相似的參考標(biāo)記表示相似的元件。此外,在下面的描述中,可省略對已知相關(guān)技術(shù)的詳細(xì)解釋,以避免不必要地使本公開內(nèi)容的主題模糊不清。
在此使用的諸如“包括”、“具有”和“由……組成”之類的術(shù)語通常意在允許添加其他組分,除非該術(shù)語與術(shù)語“僅”一起使用。所涉及的任何單數(shù)形式可包括復(fù)數(shù)形式,除非另有明確說明。
即使沒有明確說明,組分被解釋為包括常規(guī)的誤差范圍。
當(dāng)使用諸如“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”之類的術(shù)語來描述兩個部件之間的位置關(guān)系時,可在這兩個部件之間設(shè)置一個或多個部件,除非這些術(shù)語與術(shù)語“正好”或“直接”一起使用。
當(dāng)使用諸如“在……之后”、“連續(xù)地”、“接下來”和“在……之前”之類的術(shù)語來描述時序順序的關(guān)系時,順序可以是不連續(xù)的,除非這些術(shù)語與術(shù)語“正好”或“直接”一起使用。
盡管使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種部件,但這些部件不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅僅是用來將部件彼此區(qū)分開。因此,在本公開內(nèi)容的技術(shù)構(gòu)思中,下面提到的第一部件可以是第二部件。
附圖中所示的每個部件的尺寸和厚度是為了便于描述而示出的,且本公開內(nèi)容并不限于所示出的部件的尺寸和厚度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)⒈竟_內(nèi)容的各實施方式的特征彼此部分或整體地結(jié)合或組合并且可以以技術(shù)上的各種方式進行互鎖和操作,且各實施方式可彼此獨立實施或者相互關(guān)聯(lián)地實施。
下文中,將參照附圖詳細(xì)描述本公開內(nèi)容的各示例性實施方式如下。
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000的截面圖。
參照圖1,顯示裝置1000包括彼此鄰近的多個像素P1和P2。像素是指實際發(fā)射光的區(qū)域的最小單元并且也可被稱為子像素或像素區(qū)域。此外,多個像素可形成表現(xiàn)白光的最小組。例如,紅色像素、綠色像素和藍色像素的三個像素形成一個組。然而,本公開內(nèi)容并不限于此且可允許各種像素設(shè)計。在圖1中,為了便于描述,僅示出彼此鄰近且僅發(fā)射第一顏色光L1和第二顏色光L2的兩個像素P1和P2。
如圖1所示,顯示裝置1000包括針對每個像素的薄膜晶體管300和發(fā)光元件400。薄膜晶體管300設(shè)置在基板100上并向發(fā)光元件400提供信號。圖1中所示的薄膜晶體管300可以是連接至發(fā)光元件400的第一電極410的驅(qū)動薄膜晶體管。每個像素P1和P2可進一步包括驅(qū)動發(fā)光元件400的開關(guān)薄膜晶體管或電容器。
基板100可由絕緣材料形成。例如,基板100可由玻璃或聚酰亞胺基材料形成的柔性膜形成。
薄膜晶體管300包括柵極310、有源層320、源極330和漏極340。參照圖1,柵極310形成于基板100上且柵極絕緣層210覆蓋柵極310。有源層320設(shè)置在柵極絕緣層210上并與柵極310重疊。源極330和漏極340設(shè)置在有源層320上并且彼此間隔開。
在本公開內(nèi)容中,當(dāng)兩個元件或物體重疊時,可意味著無論在垂直關(guān)系上這兩個物體之間是否存在另一個物體,這兩個物體的至少一些部分重疊。兩個物體的重疊可由多種術(shù)語表示。
柵極310、源極330和漏極340由導(dǎo)電材料形成。例如,這些電極可由鉬(Mo)、鋁(Al)、鉻(Cr)、金(Au)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、釹(Nd)和銅(Cu)或其合金的任何一種形成。然而,所述材料并不限于此且可包括各種材料。
根據(jù)有源層的類型,有源層320可由非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、氧化物和/或有機材料形成,但并不限于此。
柵極絕緣層210可由無機材料形成的單個層或多個層來配置且可由氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)形成。
在圖1中,薄膜晶體管300被圖示為具有交錯結(jié)構(gòu),但并不限于此。薄膜晶體管300可形成為具有共面結(jié)構(gòu)或其他類型配置。
平整化層220設(shè)置在薄膜晶體管300上以部分地暴露源極330。平整化層220可由單個層或多個層來配置且可由有機材料形成。具體而言,平整化層220可由聚酰亞胺、丙烯酸或類似者形成。
此外,可在平整化層220與薄膜晶體管300之間進一步形成鈍化層。鈍化層由無機材料形成并保護薄膜晶體管300并類似于平整化層220那樣部分地暴露源極330。
發(fā)光元件400設(shè)置在平整化層220上且包括第一電極410、發(fā)光單元420和第二電極430。根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000采用頂部發(fā)光法,使得從發(fā)光單元420發(fā)射的光穿過第二電極430而向上反射。此外,如圖1所示,顯示裝置1000的第一發(fā)光元件400P1位于第一像素P1中且第二發(fā)光元件400P2位于第二像素P2中。第一像素P1和第二像素P2分別發(fā)射第一顏色光L1和第二顏色光L2,且第一顏色光L1和第二顏色光L2表示不同的顏色。將參照圖2來描述設(shè)置在鄰近的兩個像素P1和P2中的發(fā)光元件400的具體結(jié)構(gòu)。
圖2是圖解根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000的部件的截面圖。更具體地說,圖2是說明分別位于顯示裝置1000的鄰近的兩個像素P1和P2中的發(fā)光元件400P1和400P2的部件的示意性截面圖。
參照圖2,對應(yīng)于第一像素P1的第一發(fā)光元件400P1包括第一電極410P1、第二電極430和第一發(fā)光單元420,所述第一發(fā)光單元420包括公共空穴傳輸層421、功能層422、圖案化的空穴傳輸層423和第一圖案化的發(fā)光層424P1。對應(yīng)于第二像素P2的第二發(fā)光元件400P2包括第一電極410P2、第二電極430和第一發(fā)光單元420,所述第一發(fā)光單元420包括公共空穴傳輸層421和第二圖案化的發(fā)光層424P2。在此,發(fā)光單元420可指位于每個像素P1和P2中的第一電極410P1與第二電極430之間的所有有機層或所有有機層的結(jié)構(gòu)。
分別對應(yīng)于第一像素P1和第二像素P2的多個第一電極410P1和410P2被設(shè)置成彼此間隔開。多個第一電極410P1和410P2是將空穴提供至發(fā)光單元420的圖案化的發(fā)光層424P1和424P2的電極并且連接至薄膜晶體管300的源極330。多個第一電極410P1和410P2可被稱為陽極或圖案電極。
此外,根據(jù)薄膜晶體管300的類型,第一電極410可連接至漏極340。此外,本公開內(nèi)容的顯示裝置1000采用上部發(fā)光法。因此,多個第一電極410P1和410P2的每一個分別可包括反射層。例如,第一電極410可具有其中透明層和反射層交替地層壓的雙層結(jié)構(gòu)或者其中透明層、反射層和透明層交替地層壓的三層(或多層)結(jié)構(gòu)。透明層可由諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)之類的氧化透明導(dǎo)電氧化物(TCO)材料形成。反射層可由金屬材料諸如銅(Cu)、銀(Ag)或鈀(Pd)形成。
第二電極430通常設(shè)置在多個像素P1和P2之上并將電子提供至發(fā)光單元420的發(fā)光層424P1和424P2。由于發(fā)光單元420的光需要穿過第二電極430,因此第二電極430可由具有非常小的厚度的金屬材料(例如,或更大以及或更小)或透明材料形成。第二電極430可由銀(Ag)、鎂(Mg)、氧化銦鋅(IZO)、氧化銦錫(ITO)或類似者形成。第二電極430可被稱為陰極或公共電極。
公共空穴傳輸層421可設(shè)置在多個像素P1和P2之上的多個第一電極410P1和410P2上。公共空穴傳輸層421將從第一電極410注入的空穴平滑地傳輸至第一圖案化的發(fā)光層424P1或第二圖案化的發(fā)光層424P2。公共空穴傳輸層421可由TPD(N,N'-二苯基-N,N'-雙(3-甲基苯基)-1,1'-雙-苯基-4,4'-二胺)或NPB(N,N'-二(萘基-1-基)-N,N'-二苯基-聯(lián)苯胺)形成,但不必局限于此。
公共空穴傳輸層421具有公共結(jié)構(gòu)且分別延伸到對應(yīng)于第一像素P1和第二像素P2的多個第一電極410P1和410P2上。具有公共結(jié)構(gòu)的公共空穴傳輸層421可利用其中所有像素均開放的公共掩模來形成。具有公共結(jié)構(gòu)的這些層可以與所有像素中的相同結(jié)構(gòu)層壓,而不是針對每一像素具有單獨的圖案。也就是說,公共空穴傳輸層421被設(shè)置成從一個像素連接或延伸至與之鄰近的像素,而不具有斷開部分,使得該公共空穴傳輸層421被多個像素共用。公共空穴傳輸層421也可被稱為公共層或公共結(jié)構(gòu)層。
根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000的發(fā)光元件400P1和400P2具有圖案化的發(fā)光層結(jié)構(gòu)。更具體地說,設(shè)置在公共空穴傳輸層421與第二電極430之間的圖案化的發(fā)光層424P1和424P2由針對每個像素P1和P2被劃分的圖案化結(jié)構(gòu)來配置。
對應(yīng)于第一像素P1的第一圖案化的發(fā)光層424P1和對應(yīng)于第二像素P2的第二圖案化的發(fā)光層424P2發(fā)射不同顏色的光且可針對像素P1和P2的每一個具有分離的結(jié)構(gòu)。圖案化的發(fā)光層424P1和424P2每一個的圖案可使用對每個像素開放的掩模(例如,精細(xì)金屬掩模(FMM))來沉積。
考慮到針對每個像素P1和P2設(shè)置的圖案化的發(fā)光層424P1和424P2的特性(例如,發(fā)射光的波長或材料),發(fā)光元件400P1和400P2可由針對像素P1和P2的每一個而具有不同層壓結(jié)構(gòu)的發(fā)光單元420形成。更具體地說,第一發(fā)光元件400P1的發(fā)光單元420可具有通過考慮根據(jù)由第一圖案化的發(fā)光層424P1發(fā)射的光的波長的第一電極410P1與第二電極430之間的微腔距離而得到的結(jié)構(gòu)和厚度。所述微腔是指從圖案化的發(fā)光層424P1和424P2發(fā)射的光在兩個電極410和430之間被重復(fù)地反射和再反射以放大,從而產(chǎn)生相長干涉,由此提高發(fā)光效率。此外,當(dāng)?shù)谝浑姌O410由諸如ITO或IZO之類的透明導(dǎo)電層形成且反射層由金屬材料形成時,從反射層的頂表面至第二電極430的底表面的距離可以是第一電極410與第二電極430之間的微腔距離。
參照圖2,在從第一圖案化的發(fā)光層424P1發(fā)射的光的波長比從第二圖案化的發(fā)光層424P2發(fā)射的光的波長高的結(jié)構(gòu)中,第一發(fā)光元件400P1的發(fā)光單元420包括對應(yīng)于第一像素P1且位于第一圖案化的發(fā)光層424P1與公共空穴傳輸層421之間的圖案化的空穴傳輸層423。因此,兩個電極410P1和430之間的微腔距離可被優(yōu)化。
圖案化的空穴傳輸層423不僅用來優(yōu)化第一發(fā)光元件400P1的微腔距離,而且用來將從第一發(fā)光元件400P1的第一電極410P1注入的空穴平滑地傳輸至第一圖案化的發(fā)光層424P1。圖案化的空穴傳輸層423可由TPD(N,N'-二苯基-N,N'-雙(3-甲基苯基)-1,1'-雙-苯基-4,4'-二胺)或NPB(N,N'-二(萘基-1-基)-N,N'-二苯基-聯(lián)苯胺)形成,但不必局限于此。此外,圖案化的空穴傳輸層423和公共空穴傳輸層421可由相同的材料形成。圖案化的空穴傳輸層423也可被稱為圖案化層或圖案化結(jié)構(gòu)層。
在根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000中,根據(jù)針對每個像素P1和P2的發(fā)光單元420的層壓結(jié)構(gòu)或圖案化的發(fā)光層424P1和424P2的特性,兩個發(fā)光元件400P1和400P2的導(dǎo)通電壓可彼此不同。導(dǎo)通電壓是指在限定一個像素發(fā)光的時序施加于兩個電極之間的驅(qū)動電壓。
如上所述,在兩個鄰近的像素的導(dǎo)通電壓彼此不同的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)兩個像素中具有較高導(dǎo)通電壓的像素被驅(qū)動時,光會不期望地從與之鄰近的另一像素(即具有相對較低的導(dǎo)通電壓的像素)發(fā)射。具體而言,施加至具有較高導(dǎo)通電壓的像素的電壓高,因而通過公共層泄露的電流量也會增加。此外,流入公共層的電流很容易泄露到具有較低導(dǎo)通電壓的像素。在這種情況下,具有較低導(dǎo)通電壓的像素被認(rèn)為對電流可流動通過的阻礙較低。這樣一來,不期望的像素發(fā)光,從而可在鄰近的像素之間產(chǎn)生色彩混合問題。
在根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000中,具有相對較低的導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括功能層422。功能層422抑制具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的電流通過公共層泄漏而流動(或移動)到具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的發(fā)光層中。功能層422具有圖案化結(jié)構(gòu),被設(shè)置成對應(yīng)于第一像素P1且處于與公共層接觸的位置中。通過考慮另一周圍的有機層來優(yōu)化功能層422的能級,功能層422抑制通過公共層泄漏的電流流動(或移動)到具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的發(fā)光層中。將參照圖3A和圖3B對此進行更加詳細(xì)的描述。
圖3A和圖3B是圖解發(fā)光元件的能帶圖的視圖,解釋了根據(jù)是否提供功能層的空穴和電子的流動。
圖3A圖示一能帶圖,圖解了在第一發(fā)光元件400P1不包括功能層的結(jié)構(gòu)中的空穴和電子的流動。
第一發(fā)光元件400P1和第二發(fā)光元件400P2根據(jù)圖案化的發(fā)光層424P1和424P2的特性而具有包括不同的層壓結(jié)構(gòu)的發(fā)光單元420。因此,第一發(fā)光元件400P1和第二發(fā)光元件400P2的導(dǎo)通電壓彼此不同。
參照圖3A,在第一發(fā)光元件400P1與第二發(fā)光元件400P2彼此鄰近的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)電壓被施加至第二發(fā)光元件400P2的第一電極410P2時,第一電極410P2的空穴被注入到公共空穴傳輸層421中。注入到公共空穴傳輸層421中的空穴被傳輸?shù)降诙D案化的發(fā)光層424P2。此外,在第二圖案化的發(fā)光層424P2中,通過公共空穴傳輸層421傳輸?shù)目昭ㄅc從第二電極430注入的電子結(jié)合而發(fā)射第二光L2。
在這種情況下,從第二發(fā)光元件400P2的第一電極410P2注入到公共空穴傳輸層421中的一些空穴可沿著公共空穴傳輸層421泄露到與之鄰近的第一像素P1的第一發(fā)光元件400P1,如圖3A所示。下面將對此進行更加詳細(xì)的描述。
如上所述,從第一圖案化的發(fā)光層424P1發(fā)射的光比從第二圖案化的發(fā)光層424P2發(fā)射的光具有較高的波長。因此,第一圖案化的發(fā)光層424P1和第二圖案化的發(fā)光層424P2可根據(jù)發(fā)射的光的波長而由不同的材料形成。因此,如圖3A所示,根據(jù)材料特性,第一圖案化的發(fā)光層424P1的最高占有分子軌道(HOMO)能級E4可比第二圖案化的發(fā)光層424P2的HOMO能級E5高。
在此,HOMO能級是指在電子參與結(jié)合的區(qū)域中具有最高能量的區(qū)域中的電子的分子軌道函數(shù)。此外,由于HOMO能級通常具有負(fù)值,該值從E1至E2逐漸減小,但其絕對值逐漸增大。
此外,設(shè)置在第一圖案化的發(fā)光層424P1和公共空穴傳輸層421之間的圖案化的空穴傳輸層423可具有處于第一圖案化的發(fā)光層424P1的HOMO能級E4與公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3之間的HOMO能級值。例如,當(dāng)圖案化的空穴傳輸層423由與公共空穴傳輸層421相同的材料形成時,如圖3A所示,圖案化的空穴傳輸層423和公共空穴傳輸層421的HOMO能級具有相同的值E3。
從與公共空穴傳輸層421接觸的層泄露到公共空穴傳輸層421的空穴的流動可根據(jù)HOMO能級差進行調(diào)整。也就是說,如圖3A所示,在第一發(fā)光元件400P1中的公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3與圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3之差低于在第二發(fā)光元件400P2中的公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3與第二圖案化的發(fā)光層424P2的HOMO能級E5之差。在這種情況下,在兩個鄰近的層之間具有較低的HOMO能級差的層中,空穴流動通過的阻礙較低,因而泄露的空穴可更容易地通過公共空穴傳輸層421流到第一圖案化的發(fā)光層424P1中。
也就是說,泄露到第一發(fā)光元件400P1的空穴通過圖案化的空穴傳輸層423被傳輸?shù)降谝粓D案化的發(fā)光層424P1。此外,第二電極430是具有公共結(jié)構(gòu)的公共電極且對于像素P1和P2的每一個具有相同的結(jié)構(gòu),而不具有分離的圖案。因此,即使當(dāng)電壓僅被施加至第二發(fā)光元件400P2時,電壓等同地被施加至所有像素的發(fā)光元件的第二電極430。這樣一來,在第一發(fā)光元件400P1中,盡管沒有電壓被施加至第一電極410P1,通過公共空穴傳輸層421和圖案化的空穴傳輸層423傳輸?shù)目昭ㄅc從第二電極430注入的電子彼此結(jié)合而不期望地發(fā)射第一光L1。
此外,當(dāng)?shù)诙袼豍2以低灰度級被驅(qū)動時,被驅(qū)動的第二像素P2的亮度較低。因此,盡管由于漏電流導(dǎo)致的第一像素P1發(fā)射的第一光L1較微弱,但光的色彩混合可更容易地被使用者/觀察者注意到。也就是說,在當(dāng)施加于兩個電極410P2和430之間的驅(qū)動電壓超過導(dǎo)通電壓時的初始時間時,鄰近像素之間的色彩混合可被更明顯地注意到。在此,灰度級是指由發(fā)光元件表示的最小亮度單位的數(shù)量或各個單位的等級。所述等級從施加導(dǎo)通電壓開始隨驅(qū)動電壓的增加而逐漸增加。此外,在本說明書中,對應(yīng)于近似為發(fā)光元件的整個灰度級的底部30%的等級被稱為低灰度級且對應(yīng)于近似為頂部30%的等級被稱為高灰度級。
與圖3A相比,圖3B圖示一能帶圖,圖解了在第一發(fā)光元件400P1包括功能層422的結(jié)構(gòu)中的空穴和電子的流動。
參照圖3B,在第一發(fā)光元件400P1與第二發(fā)光元件400P2彼此鄰近的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)電壓被施加至第二發(fā)光元件400P2的第一電極410P2時,第一電極410P2的空穴被注入到公共空穴傳輸層421中。在這種情況下,一些注入的空穴可泄露到第一發(fā)光元件400P1中。在這種情況下,在第一發(fā)光元件400P1的公共空穴傳輸層421和圖案化的空穴傳輸層423之間接觸的功能層422的HOMO能級EF低于圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3。因此,抑制了通過公共空穴傳輸層421泄露的空穴移動到第一圖案化的發(fā)光層424P1。
也就是說,與圖3A相比,在第一發(fā)光元件400P1中的公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3與功能層422的HOMO能級EF之差可大于公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3與圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3之差。因此,與不具有功能層422的結(jié)構(gòu)相比,在具有功能層422的結(jié)構(gòu)中,泄漏的空穴流動通過的阻礙變高。因此,有效地抑制了空穴流入第一圖案化的發(fā)光層424P1。
換句話說,當(dāng)具有較高導(dǎo)通電壓的第二發(fā)光元件400P2被驅(qū)動時,具體而言,第二發(fā)光元件400P2以低灰度級被驅(qū)動時,功能層422的HOMO能級EF低于圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3。因此,通過公共空穴傳輸層421泄漏的具有較高導(dǎo)通電壓的第二發(fā)光元件的空穴可避免流入第一圖案化的發(fā)光層424P1中或者流入第一圖案化的發(fā)光層424P1中的空穴的量可減少。
參照圖2和圖3B,在根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000中,包括在具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1中的功能層422可與公共空穴傳輸層421和圖案化的空穴傳輸層423接觸。此外,功能層422的HOMO能級EF低于圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3。換句話說,功能層422的HOMO能級EF的絕對值高于圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3的絕對值。因此,通過公共空穴傳輸層421泄漏的空穴可避免流入第一圖案化的發(fā)光層424P1中。
此外,功能層422的HOMO能級EF可等于或高于第一發(fā)光元件400P1的第一圖案化的發(fā)光層424P1的HOMO能級E4。下面將對此進行描述。
當(dāng)功能層422的HOMO能級EF低于第一圖案化的發(fā)光層424P1的HOMO能級E4時,舉例而言,降低至第二發(fā)光元件400P2的第二圖案化的發(fā)光層424P2的HOMO能級E5時,公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3與第二圖案化的發(fā)光層424P2的HOMO能級E5之差實質(zhì)等于公共空穴傳輸層421的HOMO能級E3與第一發(fā)光元件400P1中的功能層422的HOMO能級EF之差。也就是說,當(dāng)泄漏的空穴流入公共空穴傳輸層421時,由鄰近的像素P1和P2的阻礙導(dǎo)致的電流的遷移率偏差幾乎不被注意到。因此,泄漏的電流亮可相應(yīng)地被減至最少。
然而,在上述結(jié)構(gòu)中,當(dāng)?shù)谝话l(fā)光元件400P1被驅(qū)動時,也就是說,電壓被施加至第一發(fā)光元件的第一電極410P1時,第一發(fā)光元件400P1的發(fā)光效率可不期望地降低。當(dāng)從第一電極410P1注入的空穴通過公共空穴傳輸層421被傳輸至第一圖案化的發(fā)光層424P1時,由于功能層422非常低的HOMO能級,使得通過功能層422從公共空穴傳輸層421傳輸至第一圖案化的發(fā)光層424P1的空穴可減少。也就是說,功能層422非常低的HOMO能級作為阻止空穴流動的阻礙,使得空穴和電子在第一圖案化的發(fā)光層424P1中的結(jié)合效率下降。
因此,當(dāng)具有較高導(dǎo)通電壓的第二發(fā)光元件400P2被驅(qū)動時,功能層422的HOMO能級EF需要低于圖案化的空穴傳輸層423的HOMO能級E3,以抑制通過公共空穴傳輸層421泄漏的空穴流動(或移動)到第一圖案化的發(fā)光層424P1中。此外,當(dāng)具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1被驅(qū)動時,功能層422的HOMO能級EF需要等于或高于第一圖案化的發(fā)光層424P1的HOMO能級E4,使得從第一電極410P1注入的空穴穿過功能層422以平滑地被傳輸至第一圖案化的發(fā)光層424P1。例如,功能層422的HOMO能級EF的絕對值可為大約5.0eV(電子電壓)或更高或者為6.0eV或更低,但不必局限于此。
功能層422可由與具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1的第一圖案化的發(fā)光層424P1的主體材料相同的材料形成,以使功能層422的HOMO能級EF需要等于或高于第一圖案化的發(fā)光層424P1的HOMO能級E4,但不必局限于此。
功能層422的厚度可通過考慮具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1的第一電極410P1與第二電極430之間的微腔距離而得到。如上所述,第一發(fā)光元件400P1包括對應(yīng)于第一像素P1且位于第一圖案化的發(fā)光層424P1和公共空穴傳輸層421之間的圖案化的空穴傳輸層423,以便優(yōu)化兩個電極410P1和430之間的微腔距離。類似于圖案化的空穴傳輸層423,功能層422是對應(yīng)于第一像素P1的具有圖案化結(jié)構(gòu)的層。因此,功能層422的厚度和圖案化的空穴傳輸層423的厚度的總和影響第一電極410P1與第二電極430之間的距離,因而所述總和也影響第一發(fā)光元件400P1的微腔距離。因此,功能層422的厚度和圖案化的空穴傳輸層423的厚度的總和需要具有通過考慮具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1的第一電極410P1與第二電極430之間的微腔距離而得到的厚度。例如,功能層422的厚度可為或更高或或更低。
此外,如上所述,導(dǎo)通電壓可根據(jù)發(fā)光元件的發(fā)光單元420的結(jié)構(gòu)或圖案化的發(fā)光層424P1和424P2的特性來確定。例如,在本公開內(nèi)容的示例性實施方式中,具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1是發(fā)射紅光或綠光的元件,且具有較高導(dǎo)通電壓的第二發(fā)光元件400P2是發(fā)射藍光的元件。也就是說,第一圖案化的發(fā)光層424P1可以是發(fā)射紅光或綠光的層,且第二圖案化的發(fā)光層424P2可以是發(fā)射藍光的層?;蛘?,兩個發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的第一發(fā)光元件400P1可以是發(fā)射紅光的元件,且具有較高導(dǎo)通電壓的第二發(fā)光元件400P2是發(fā)射綠光或藍光的元件。也就是說,第一圖案化的發(fā)光層424P1可以是發(fā)射紅光的層,且第二圖案化的發(fā)光層424P2可以是發(fā)射綠光或藍光的層。換句話說,發(fā)射藍光的元件的導(dǎo)通電壓可比發(fā)射紅光的元件的導(dǎo)通電壓相對較高。此外,根據(jù)發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)和發(fā)光層的材料特性,發(fā)射綠光的元件的導(dǎo)通電壓可等于或低于發(fā)射藍光的元件的導(dǎo)通電壓。然而,所述導(dǎo)通電壓不必局限于此,而是可根據(jù)發(fā)光元件的某些方面(諸如發(fā)光層的特性)來確定。
如上參照圖2至圖3B所描述的,根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施方式的顯示裝置1000的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件400P1包括功能層422。當(dāng)具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件400P2以低灰度級被驅(qū)動時,功能層422抑制了通過由兩個發(fā)光元件400P1和400P2共用的公共層421泄漏的具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件400P2的空穴流動(移動)到具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件400P1的圖案化的發(fā)光層424P1中。功能層422與具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件400P1的公共層421和圖案化層423接觸且具有比圖案化層423的HOMO能級低的HOMO能級。因此,流入具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件400P1的圖案化的發(fā)光層424P1的公共層421的漏電流減少。因此,可解決從不期望的鄰近像素發(fā)光的問題,從而可有效地解決由此所導(dǎo)致的色彩混合問題。
圖4是圖解根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式的有機發(fā)光顯示裝置2000的主要部件的截面圖。提供圖4的有機發(fā)光顯示裝置2000來描述參照圖1至圖3所描述的示例性實施方式的具體應(yīng)用。為方便起見,將省略對等同于或?qū)?yīng)于以下描述的示例性實施方式的部件的具體描述。此外,圖4僅僅是上述示例性實施方式的技術(shù)理念的具體應(yīng)用的一個示例性實施方式,因此本公開內(nèi)容不必局限于對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。因此,可在不背離本公開內(nèi)容的技術(shù)范圍的情況下,對有機發(fā)光顯示裝置2000的各種結(jié)構(gòu)進行修改。
參照圖4,有機發(fā)光顯示裝置2000包括彼此鄰近的多個像素R、G和B,具體而言,包括紅色像素R、綠色像素G和藍色像素B。三個像素R、G和B是表示白光的最小組。在有機發(fā)光顯示裝置2000中,三個像素R、G和B被重復(fù)設(shè)置以顯示圖像。
紅色發(fā)光元件400R位于紅色像素R中。紅色發(fā)光元件400R包括第一電極410R、第二電極430R和發(fā)光單元420,所述發(fā)光單元420包括公共P型空穴傳輸層425、公共空穴傳輸層421、功能層422R、圖案化的空穴傳輸層423R、紅色圖案化的發(fā)光層424R和公共電子傳輸層426。
綠色發(fā)光元件400G位于綠色像素G中。綠色發(fā)光元件400G包括第一電極410G、第二電極430G和發(fā)光單元420,所述發(fā)光單元420包括公共P型空穴傳輸層425、公共空穴傳輸層421、功能層422G、圖案化的空穴傳輸層423G、綠色圖案化的發(fā)光層424G和公共電子傳輸層426。
藍色發(fā)光元件400B位于藍色像素B中。藍色發(fā)光元件400B包括第一電極410B、第二電極430B和發(fā)光單元420,所述發(fā)光單元420包括公共P型空穴傳輸層425、公共空穴傳輸層421、藍色圖案化的發(fā)光層424B和公共電子傳輸層426。
分別對應(yīng)于多個像素R、G和B的多個第一電極410R、410G和410B被設(shè)置成彼此間隔開。多個第一電極410R、410G和410B是將空穴提供給發(fā)光單元420的電極且可被稱為陽極或圖案化電極。
第二電極430通常設(shè)置在多個像素R、G和B上方并將電子提供給發(fā)光單元420。第二電極430可被稱為陰極或公共電極。
公共P型空穴傳輸層425是其上摻雜有P型摻雜劑的空穴傳輸層且起作用以通過提高空穴遷移率特性而使得空穴從第一電極410被更平滑地注入到發(fā)光單元420中。
公共空穴傳輸層421位于公共P型空穴傳輸層425上且起作用以將從第一電極410注入的空穴平滑地傳輸至圖案化的發(fā)光層424。
公共P型空穴傳輸層425和公共空穴傳輸層421具有公共結(jié)構(gòu)并延伸到分別對應(yīng)于紅色像素R、綠色像素G和藍色像素B的多個第一電極410R、410G和410B上。也就是說,公共P型空穴傳輸層425和公共空穴傳輸層421被設(shè)置成從一個像素連接或延伸至與之鄰近的像素,而不具有斷開部分,使得這些層被多個像素共用。因此,公共P型空穴傳輸層425和公共空穴傳輸層421可被稱為公共層或公共結(jié)構(gòu)層。
根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式的有機發(fā)光顯示裝置2000的多個發(fā)光元件400R、400G和400B具有圖案化的發(fā)光層結(jié)構(gòu)。具體而言,設(shè)置在公共層和第二電極430之間的多個圖案化的發(fā)光層424R、424G和424B由針對每個像素R、G和B被劃分的圖案化結(jié)構(gòu)來配置。
紅色像素R的紅色圖案化發(fā)光層424R發(fā)射紅光且由發(fā)光峰值波長為大約600nm或更高和650nm或更低的材料形成。
綠色像素G的綠色圖案化發(fā)光層424G發(fā)射綠光且由發(fā)光峰值波長為大約510nm或更高和580nm或更低的材料形成。
藍色像素B的藍色圖案化發(fā)光層424B發(fā)射藍光且由發(fā)光峰值波長為大約440nm或更高和480nm或更低的材料形成。
發(fā)光元件400R、400G和400B可根據(jù)其中所包括的圖案化的發(fā)光層424R、424G和424B發(fā)射的光的波長特性及其材料而由具有不同層壓結(jié)構(gòu)的發(fā)光單元420形成。
具體而言,紅色發(fā)光元件400R的發(fā)光單元420可進一步包括位于公共空穴傳輸層421和紅色圖案化發(fā)光層424R之間的圖案化的空穴傳輸層423R,以便優(yōu)化第一電極410R和第二電極430之間的微腔距離。圖案化的空穴傳輸層423R優(yōu)化紅色發(fā)光元件400R的微腔距離并將從第一電極410R注入的空穴平滑地傳輸至紅色圖案化發(fā)光層424R。類似地,綠色發(fā)光元件400G的發(fā)光單元420還包括圖案化的空穴傳輸層423G,以優(yōu)化綠色發(fā)光元件400G的微腔距離。
微腔距離可具有與由圖案化的發(fā)光層424R、424G和424B發(fā)射的光的波長成比例的厚度。因此,如圖4所示,經(jīng)配置使得紅色發(fā)光元件400R的圖案化的空穴傳輸層423R的厚度比綠色發(fā)光元件400G的圖案化的空穴傳輸層423G的厚度大。因此,紅色發(fā)光元件400R和綠色發(fā)光元件400G的微腔距離可被優(yōu)化。
藍色發(fā)光元件400B也可進一步包括圖案化的空穴傳輸層以根據(jù)設(shè)計來調(diào)整微腔距離。然而,在藍色發(fā)光元件400B的圖案化的空穴傳輸層中,藍色發(fā)光元件400B的發(fā)光單元420具有對應(yīng)于不大于紅色發(fā)光元件400R或綠色發(fā)光元件400G的發(fā)光單元420的厚度的范圍的厚度。因此,三個發(fā)光元件400R、400G和400B每一個的微腔距離可被優(yōu)化。
公共電子傳輸層426將從第二電極430注入的電子平滑地傳輸至圖案化的發(fā)光層424R、424G和424B。公共電子傳輸層426具有公共結(jié)構(gòu)并延伸到圖案化的發(fā)光層424R、424G和424B的每一個上。
在根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式的有機發(fā)光顯示裝置2000中,三個發(fā)光元件400R、400G和400B可根據(jù)每個像素R、G和B的發(fā)光單元420的層壓結(jié)構(gòu)或圖案化的發(fā)光層424R、424G和424B的特性而具有不同的導(dǎo)通電壓。具體而言,藍色發(fā)光元件400B的導(dǎo)通電壓最高且紅色發(fā)光元件400R的導(dǎo)通電壓最低。綠色發(fā)光元件400G的導(dǎo)通電壓可低于藍色發(fā)光元件400B的導(dǎo)通電壓,但可高于紅色發(fā)光元件400R的導(dǎo)通電壓。此外,在這種情況下,藍色圖案化發(fā)光層424B的HOMO能級具有最小值且紅色圖案化發(fā)光層424R的HOMO能級具有最大值。綠色圖案化發(fā)光層424G的HOMO能級可以是介于藍色圖案化發(fā)光層424B的HOMO能級和紅色圖案化發(fā)光層424R的HOMO能級之間的中間值。
通過這種結(jié)構(gòu),鄰近的發(fā)光元件400R、400G和400B被配置成具有不同的導(dǎo)通電壓。因此,當(dāng)具有相對較高的導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件被驅(qū)動時,通過公共層泄漏的空穴流入與之鄰近的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件中。結(jié)果,具有相對較低的導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件可不期望地發(fā)光。
在根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式的有機發(fā)光顯示裝置2000中,具有相對較低的導(dǎo)通電壓的紅色發(fā)光元件400R和綠色發(fā)光元件400G包括功能層422R和422G。當(dāng)具有相對較高的導(dǎo)通電壓的藍色發(fā)光元件400B被驅(qū)動時,功能層422R和422G抑制通過公共P型空穴傳輸層425和公共空穴傳輸層421泄漏的空穴流入紅色圖案化發(fā)光層424R或綠色圖案化發(fā)光層424G中。
具體而言,參照圖4,紅色發(fā)光元件400R包括在作為公共層的公共空穴傳輸層421與圖案化的空穴傳輸層423R之間接觸的功能層422R。紅色發(fā)光元件400R的功能層422R具有比圖案化的空穴傳輸層423R的HOMO能級低的HOMO能級。因此,通過公共層泄漏并流入紅色發(fā)光元件400R的紅色圖案化發(fā)光層424R中的藍色發(fā)光元件400B的空穴可減少。此外,功能層422R和圖案化的空穴傳輸層423R的厚度的總和可具有紅色發(fā)光元件400R的微腔距離被優(yōu)化時的厚度,也就是說,通過考慮由紅色圖案化發(fā)光層424R發(fā)射的光的峰值波長而得到的厚度。例如,功能層422R具有或更大和或更小的厚度。因此,紅色發(fā)光元件400R的微腔距離被優(yōu)化且泄露空穴的流動可得到抑制。此外,紅色發(fā)光元件400R的功能層422R的HOMO能級等于或高于紅色圖案化發(fā)光層424R的HOMO能級。因此,當(dāng)電壓被施加至紅色發(fā)光元件400R的第一電極410R時,從第一電極410R注入的空穴更平滑地穿過功能層422R以被提供至紅色圖案化發(fā)光層424R。因此,紅色發(fā)光元件400R的光學(xué)效率的降低可被減低到最小限度。紅色發(fā)光元件400R的功能層422R可由與紅色圖案化發(fā)光層424R的主體材料相同的材料形成。
類似地,綠色發(fā)光元件400G包括在公共空穴傳輸層421與圖案化的空穴傳輸層423G之間接觸的功能層422G。綠色發(fā)光元件400G的功能層422G具有比圖案化的空穴傳輸層423G的HOMO能級低的HOMO能級。因此,通過公共層泄漏并流入綠色發(fā)光元件400G的綠色圖案化發(fā)光層424G中的藍色發(fā)光元件400B的空穴可減少。此外,功能層422G和圖案化的空穴傳輸層423G的厚度的總和可具有綠色發(fā)光元件400G的微腔距離被優(yōu)化時的厚度,也就是說,通過考慮由綠色圖案化發(fā)光層424G發(fā)射的光的峰值波長而得到的厚度。例如,功能層422G具有或更大和或更小的厚度。因此,綠色發(fā)光元件400G的微腔距離被優(yōu)化且泄露空穴的流動可得到抑制。此外,綠色發(fā)光元件400G的功能層422G的HOMO能級等于或高于綠色圖案化發(fā)光層424G的HOMO能級。因此,當(dāng)電壓被施加至綠色發(fā)光元件400G的第一電極410G時,從第一電極410G注入的空穴更平滑地穿過功能層422G以被提供至綠色圖案化發(fā)光層424G。因此,綠色發(fā)光元件400G的光學(xué)效率的降低可被減低到最小限度。綠色發(fā)光元件400G的功能層422G可由與綠色圖案化發(fā)光層424G的主體材料相同的材料形成。
如上所述,在根據(jù)本公開內(nèi)容的另一示例性實施方式的有機發(fā)光顯示裝置2000中,當(dāng)鄰近像素的導(dǎo)通電壓之間存在差異時,經(jīng)配置使得具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括具有上述特征的功能層。因此,可解決以下問題:當(dāng)具有較高導(dǎo)通電壓的像素被驅(qū)動時,電流通過公共層泄漏使得從具有較低導(dǎo)通電壓的像素也發(fā)射光。
在此,當(dāng)兩個物體,例如兩個發(fā)光元件或兩個像素,彼此鄰近時,兩個物體可彼此直接接觸或者具有不同導(dǎo)通電壓的兩個物體可以以預(yù)定的距離彼此間隔開。例如,在圖4中,紅色像素R和綠色像素G或綠色像素G和藍色像素B被配置成具有相對不同的導(dǎo)通電壓并且被配置成彼此接觸。此外,紅色像素R和藍色像素B被配置成具有不同的導(dǎo)通電壓。盡管紅色像素R和藍色像素B沒有彼此接觸,但紅色像素R和藍色像素B被設(shè)置成彼此鄰近。更具體地,當(dāng)兩個物體被包括在一個組中并且彼此接觸或以預(yù)定的距離彼此間隔開時,可更有效地抑制通過公共層泄漏的空穴流入不期望的位置中。
圖5A和圖5B是圖解根據(jù)比較實施方式和本公開內(nèi)容的示例性實施方式的光譜的曲線圖。
圖5A圖解了比較實施方式的結(jié)構(gòu)。具體而言,圖5A圖解了在圖4所示的有機發(fā)光顯示裝置2000的紅色發(fā)光元件400R和綠色發(fā)光元件400G不包括功能層422R和422G的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)電壓被施加至藍色發(fā)光元件400B時的光譜。參照圖5A,可以確認(rèn)當(dāng)?shù)扔诨蚋哂趯?dǎo)通電壓的電壓被施加至藍色發(fā)光元件400B時,在對應(yīng)于藍光的波長處(大約440nm至480nm)光的強度最高。在這種情況下,可以理解在除對應(yīng)于藍光的波長處之外,在對應(yīng)于綠光的波長處(大約510nm至540nm)和對應(yīng)于紅光的波長處(大約600nm至640nm)光的強度增加。也就是說,可以理解,當(dāng)電壓被施加至藍色發(fā)光元件400B以發(fā)射藍光時,由于漏電流導(dǎo)致亦發(fā)射不期望的綠光和紅光,這導(dǎo)致鄰近像素之間的光的色彩混合。
相反,圖5B圖解了在本實施方式的結(jié)構(gòu)中,具體而言為圖4所示的包括功能層422R和422G的有機發(fā)光顯示裝置2000的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)與比較實施方式相同的電壓被施加至藍色發(fā)光元件400B時的光譜。參照圖5B,可以理解當(dāng)電壓被施加至藍色發(fā)光元件400B時,在對應(yīng)于藍光的波長處(大約440nm至480nm)光的強度最高并且除對應(yīng)于藍光的波長之外的其他波長的光的強度不增加。在此,光的強度由比較光的相對強度的特定單位測量(例如,任意單位,A.U.)表示。也就是說,當(dāng)電壓被施加至藍色發(fā)光元件400B以發(fā)射藍光時,包括在紅色發(fā)光元件和綠色發(fā)光元件中的功能層抑制泄露到公共層的電流流動(移動)到紅色圖案化發(fā)光層或綠色圖案化發(fā)光層中。因此,可以確認(rèn)通過試驗解決了鄰近像素不期望地發(fā)光的問題。
圖6A和圖6B是圖解根據(jù)比較實施方式和本公開內(nèi)容的示例性實施方式的導(dǎo)通電壓的表格和曲線圖。具體而言,圖6A是圖解比較實施方式和示例性實施方式的結(jié)構(gòu)的導(dǎo)通電壓的測量值的表格。圖6B圖解了比較實施方式和示例性實施方式的結(jié)構(gòu)的I-V曲線圖。
比較實施方式的結(jié)構(gòu)是其中圖4所示的有機發(fā)光顯示裝置2000的紅色發(fā)光元件400R不包括功能層422R這樣的結(jié)構(gòu)。圖6B圖解了當(dāng)電壓被施加至比較實施方式的紅色發(fā)光元件時的I-V曲線圖。參照圖6A和圖6B,在比較實施方式的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)電流強度為10-4mA/cm2時,電壓值為2.07V。在此,10-4mA/cm2的電流強度是限定光從一個像素發(fā)射的時序的電流強度值。在這種情況下,該電壓值可被認(rèn)為是像素的導(dǎo)通電壓。也就是說,如圖6A和圖6B所示,不包括功能層的紅色發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓為2.07V。
示例性實施方式的結(jié)構(gòu)是其中圖4所示的有機發(fā)光顯示裝置2000的紅色發(fā)光元件400R包括功能層422R這樣的結(jié)構(gòu)。具體而言,功能層422R的厚度為圖6B圖解了當(dāng)電壓被施加至示例性實施方式的紅色發(fā)光元件時的I-V曲線圖。參照圖6A和圖6B,在示例性實施方式的結(jié)構(gòu)中,當(dāng)電流強度為10-4mA/cm2時,電壓值為2.87V。也就是說,可以確認(rèn)在示例性實施方式的結(jié)構(gòu)中的紅色發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓為2.87V,且通過試驗使該導(dǎo)通電壓相較于比較實施方式的結(jié)構(gòu)增加了0.8V。
參照圖6A和圖6B,可以理解,當(dāng)紅色發(fā)光元件包括功能層時,紅色發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓增加。如上所述,功能層的HOMO能級低于與功能層接觸的圖案化層的HOMO能級。因此,抑制了公共層的空穴穿過功能層而流入紅色圖案化發(fā)光層中。換句話說,在不具有功能層的結(jié)構(gòu)中,如參照圖3A所描述的,公共層的HOMO能級與圖案化層的HOMO能級幾乎不產(chǎn)生差異。因此,公共層的空穴容易地穿過圖案化層而被傳輸至紅色圖案化發(fā)光層。然而,在包括功能層的結(jié)構(gòu)中,如參照圖3B所描述的,公共層的HOMO能級與功能層的HOMO能級之差高于公共層的HOMO能級與圖案化層的HOMO能級之差。因此,公共層的空穴穿過功能層的阻礙變高。因此,穿過功能層而將被注入到紅色圖案化發(fā)光層中的空穴可減少。因此,為了使公共層的空穴穿過功能層的高阻礙,需要施加高電壓。因此,與不具有功能層結(jié)構(gòu)的紅色發(fā)光元件相比,包括功能層的發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓增加。
因此,具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件(例如,紅色發(fā)光元件)的導(dǎo)通電壓高于不包括功能層結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件的較低導(dǎo)通電壓。此外,所增加的導(dǎo)通電壓低于具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件(例如,藍色發(fā)光元件)的導(dǎo)通電壓。也就是說,具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括功能層,使得盡管該導(dǎo)通電壓低于具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓,但與不具有功能層的結(jié)構(gòu)相比,該導(dǎo)通電壓增加至預(yù)定水平。因此,流入公共層中的空穴可不容易傳輸至圖案化的發(fā)光層。
如上所述,兩個發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括功能層,所述功能層抑制了具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的空穴通過公共層泄露流動(或移動)到具有較低導(dǎo)通電壓的圖案化的發(fā)光元件中。因此,可減少鄰近像素不期望地發(fā)光的色彩混合問題。因此,本公開內(nèi)容的示例性實施方式可有助于提高顯示裝置的顯示質(zhì)量。
本公開內(nèi)容的示例性實施方式也可被描述如下:
根據(jù)本公開內(nèi)容的一個方面,一種顯示裝置包括具有不同的導(dǎo)通電壓的兩個發(fā)光元件。兩個發(fā)光元件的每一個包括圖案化的電極、公共層、圖案化的發(fā)光層和公共電極。兩個發(fā)光元件中的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件包括功能層,當(dāng)兩個發(fā)光元件中的具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件以低灰度級被驅(qū)動時,所述功能層抑制空穴從具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光層通過公共層泄露并移動到具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的圖案化的發(fā)光層中。因此,減少了由漏電流導(dǎo)致的不期望的像素發(fā)光,這使得顯示質(zhì)量提高。
具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件可進一步包括位于所述公共層和所述圖案化的發(fā)光層之間的圖案化層,且所述功能層與所述公共層和所述圖案化層接觸。
所述功能層的HOMO能級可低于所述圖案化層的HOMO能級。
所述功能層的HOMO能級可等于或高于具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的所述圖案化的發(fā)光層的HOMO能級。
所述功能層可由與具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的所述圖案化的發(fā)光層的主體材料相同的材料形成。
所述功能層的HOMO能級的絕對值可以是5.0eV或更高和6.0eV或更低。
具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓可增加至高于不具有功能層的具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓,并且增加的導(dǎo)通電壓可低于具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的導(dǎo)通電壓。
所述圖案化層的厚度和所述功能層的厚度的總和可以是通過考慮具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件的所述圖案化的電極與所述公共電極之間的微腔距離而得到的厚度。
所述功能層的厚度可以是或更高和或更低。
所述圖案化層和所述公共層可以是由相同材料形成的空穴傳輸層。
具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件可以是發(fā)射紅光或綠光的元件,且具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件可以是發(fā)射藍光的發(fā)光元件。
具有較低導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件可以是發(fā)射紅光的元件,且具有較高導(dǎo)通電壓的發(fā)光元件可以是發(fā)射綠光或藍光的發(fā)光元件。
根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面,一種包括彼此鄰近的第一像素和第二像素的有機發(fā)光顯示裝置包括:對應(yīng)于第一像素和第二像素且被設(shè)置成彼此間隔開的多個第一電極;延伸到所述多個第一電極上的公共空穴傳輸層;位于所述公共空穴傳輸層上并對應(yīng)于所述第一像素的第一圖案化的發(fā)光層;位于所述公共空穴傳輸層上并對應(yīng)于所述第二像素的第二圖案化的發(fā)光層,所述第二圖案化的發(fā)光層具有比所述第一圖案化的發(fā)光層的HOMO能級低的HOMO能級;位于所述公共空穴傳輸層與所述第一圖案化的發(fā)光層之間并對應(yīng)于所述第一像素的圖案化的空穴傳輸層;位于所述圖案化的空穴傳輸層與所述第一圖案化的發(fā)光層之間并對應(yīng)于所述第一像素的功能層,所述功能層具有比所述圖案化的空穴傳輸層的HOMO能級低的HOMO能級;以及位于所述第一圖案化的發(fā)光層和所述第二圖案化的發(fā)光層上的第二電極。根據(jù)本公開內(nèi)容的另一方面,所述有機發(fā)光顯示裝置被配置成包括具有比所述第一圖案化的發(fā)光層的HOMO能級低的HOMO能級的功能層,從而解決了由漏電流導(dǎo)致的鄰近像素之間的色彩混合問題。
所述功能層的HOMO能級可等于或高于所述第一圖案化的發(fā)光層的HOMO能級。
所述功能層可由與所述第一圖案化的發(fā)光層的主體材料相同的材料形成。
所述功能層的HOMO能級的絕對值可以是5.0eV或更高和6.0eV或更低。
所述功能層的厚度可以是或更高和或更低。
所述圖案化的空穴傳輸層和所述公共空穴傳輸層可由相同的材料形成。
所述第一圖案化的發(fā)光層可以是發(fā)射紅光或綠光的層,且所述第二圖案化的發(fā)光層可以是發(fā)射藍光的層。
所述第一圖案化的發(fā)光層可以是發(fā)射紅光的層,且所述第二圖案化的發(fā)光層可以是發(fā)射綠光或藍光的層。
雖然已參照附圖詳細(xì)描述了本公開內(nèi)容的示例性實施方式,但本公開內(nèi)容并不限于此且可在不背離本公開內(nèi)容的技術(shù)構(gòu)思的情況下以多種不同的形式實施。因此,提供本公開內(nèi)容的示例性實施方式僅用于說明目的,并不意在限制本公開內(nèi)容的技術(shù)構(gòu)思。本公開內(nèi)容的技術(shù)構(gòu)思的范圍并不限于此。因此,應(yīng)當(dāng)理解上述示例性實施方式在所有方面都是示例性的并不限制本公開內(nèi)容。本公開內(nèi)容的保護范圍應(yīng)根據(jù)下面的權(quán)利要求來解釋,并且與權(quán)利要求等同范圍內(nèi)的所有技術(shù)構(gòu)思應(yīng)被解釋為落在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。