CN103531721B - 叠层有机发光二极管器件和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种叠层有机发光二极管器件和显示装置,涉及显示技术领域,实现在视角变大时,发光强度的衰减较弱。该叠层有机发光二极管器件,包括:反射电极和透射电极;反射电极和透射电极之间依次设置有n个有机发光层,n为大于等于2的正整数;每两个相邻的有机发光层之间设置有一个连接单元,连接单元用于连接与其相邻的两个有机发光层;相邻的两个有机发光层之间的距离为h,靠近反射电极一侧的有机发光层为第一有机发光层,其中λ1为第一有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,靠近透射电极一侧的有机发光层为第二有机发光层,其中λ2为第二有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,λ2>λ1。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种叠层有机发光二极管(TandemOrganic Light-Emitting Diode,Tandem OLED)器件和显示装置。
背景技术
有机发光二极管具有制备工艺简单、成本低、发光颜色可在可见光区内任意调节以及易于大面积和柔性弯曲等优点,是显示领域最有发展前景的技术。传统的有机发光二极管器件包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的有机发光层,第一电极和第二电极其中之一为阳极,另一个电极为阴极。阳极和有机发光层之间通常包括空穴注入层、空穴传输层等辅助功能层,阴极和有机发光层之间通常包括电子注入层、电子传输层辅助功能层。
在传统OLED器件结构基础上发展的叠层有机发光二极管(Tandem OLED)是将多个的传统的OLED器件通过连接层互相串联叠加而形成的一种高效率OLED器件。
然而,传统OLED器件的光场分布具有较强的指向性,即在视角变大时,发光强度的衰减较为严重。
发明内容
本发明提供一种叠层有机发光二极管器件和显示装置,实现在视角变大时,发光强度的衰减较弱。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一方面,提供一种叠层有机发光二极管器件,包括:
反射电极和透射电极;
所述反射电极和透射电极之间依次设置有n个有机发光层,n为大于等于2的正整数;
每相邻的两个有机发光层之间设置有连接单元,所述连接单元用于连接与其相邻的两个有机发光层;
所述相邻的两个有机发光层之间的距离为h,所述相邻的两个有机发光层中靠近所述反射电极一侧的有机发光层为第一有机发光层,其中λ1为所述第一有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,所述相邻的两个有机发光层中靠近所述透射电极一侧的有机发光层为第二有机发光层,其中λ2为所述第二有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,λ2>λ1。
具体地,所述连接单元包括电子传输层和空穴传输层。
具体地,所述连接单元还包括电子注入层、连接层和空穴注入层中的一种或几种。
具体地,所述n个有机发光层分别为发出不同颜色光的有机发光层。
具体地,所述n个有机发光层中,n等于2。
优选地,所述第一有机发光层用于发蓝光,所述第二有机发光层用于发红光;或者所述第一有机发光层用于发蓝光,所述第二有机发光层用于发绿光;或者所述第一有机发光层用于发绿光,所述第二有机发光层用于发红光。
可选地,所述反射电极为阳极,所述透射电极为阴极;
或者,所述反射电极为阴极,所述透射电极为阳极。
可选地,所述反射电极和透射电极之间依次设置有三个有机发光层。
可选地,所述三个有机发光层分别用于发蓝光、绿光和红光。
另一方面,提供一种显示装置,包括上述的叠层有机发光二极管器件。
本发明提供的叠层有机发光二极管器件和显示装置,通过对叠层有机发光二极管器件的模拟和综合分析,对相邻的有机发光层之间的距离进行限制,实现在视角变大时,发光强度的衰减较弱。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种叠层有机发光二极管器件的结构示意图;
图2为本发明实施例中一种进行OLED器件模拟时发光强度和连接单元厚度之间关系的曲线图;
图3为图2中进行OLED器件模拟时不同视角的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供一种叠层有机发光二极管器件,包括:反射电极1和透射电极2;反射电极1和透射电极2之间依次设置有n个有机发光层(Emissive Unit)3,n为大于等于2的正整数,每个有机发光层3中均包含一个发光体,该发光体为能发光的材料;每两个相邻的有机发光层3之间设置有连接单元(Connecting Unit)4,连接单元4用于连接与其相邻的两个有机发光层3;
其中,上述相邻的两个有机发光层3之间的距离为h,即连接单元4的厚度为h;
上述相邻的两个有机发光层3中靠近反射电极1一侧的有机发光层为第一有机发光层31,其中λ1为第一有机发光层31发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,上述相邻的两个有机发光层中靠近透射电极2一侧的有机发光层为第二有机发光层32,其中λ2为第二有机发光层32发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,λ2>λ1。
其中,上述连接单元4可以包括电子传输层和空穴传输层,优选地,连接单元4还可以包括电子注入层、连接层和空穴注入层中的一种或几种,其中连接层可以包括有机物,还可以包含金属、金属氧化物或无机物等,连接层的作用是产生载子,使电子注入层或电子传输层能获得电子,使空穴注入层或空穴传输层获得空穴。具体地,当反射电极为阴极时,反射电极1和与其相邻的有机发光层3之间可以设置有电子注入层和电子传输层,此时透射电极2为阳极,作为阳极的透射电极2和与其相邻的有机发光层3之间可以设置有空穴注入层和空穴传输层;或者,当反射电极为阳极时,反射电极1和与其相邻的有机发光层3之间设置有空穴注入层和空穴传输层,,此时透射电极2为阴极,作为阴极的透射电极2和与其相邻的有机发光层3之间设置有电子注入层和电子传输层。每个有机发光层3和与之相邻的电子注入层、电子传输层、空穴传输层和空穴注入层组成完整的发光单元。
根据波动光学中的驻波条件为基础,在叠层有机发光二极管器件中,以下公式表示一个有机发光层最佳的发光强度:
其中,表示该有机发光层发出的光在反射电极反射前后的光波相位差;表示该有机发光层发出的光在透射电极反射前后的光波相位差,透射电极的反射能力较弱;λ表示该有机发光层发出光的波长;n为叠层有机发光二极管器件中材料的折射率,虽然叠层有机发光二极管器件中有多种不同的材料,但是各材料的折射率相差不多,可以取均值或主要材料的折射率;L为叠层有机发光二极管器件中反射电极和透射电极之间的距离;m为任意整数;θ为光出射的角度。
该公式中,容易进行调整的变量为L和θ,若保持公式成立,L则要随着θ的变化而变化,另外需要考虑叠层有机发光二极管器件中,不同有机发光层发出光的波长λ不同,并且材料对于不同波长的折射率n不同,可知调节L能够对视角改变时的发光强度进行调整,L的值由有机发光层和连接单元的厚度决定,其中有机发光层的厚度通常是确定的,容易进行调整的是连接单元的厚度。
在上述分析的基础上,通过电磁波模型进行叠层有机发光二极管器件的模拟,例如,以一种只包含两个有机发光层的叠层有机发光二极管器件为例,模拟连接单元的厚度范围为0~170nm,即相邻的两个有机发光层之间的距离h范围为0~170nm,该叠层有机发光二极管器件的光取出效率(outcouplingefficiency)如图2所示,可以看到40nm和160nm时的发光强度最佳,在这两种连接单元厚度下,视角与发光强度的关系如表1所示:
表1
其中,厚度为连接单元的厚度,即两个有机发光层之间的距离h,角度为视角。如图3所示,在视角为0度的A点,发光强度均为1000cd;在视角为20度的B1点,h=40nm时的发光强度为998.98cd,h=160nm时的发光强度为897.97cd;在视角为40度的B2点,h=40nm时的发光强度为875.26cd,h=160nm时的发光强度为664.80cd;在视角为60度的B3点,h=40nm时的发光强度为587.67cd,h=160nm时的发光强度为404.39cd。
可知,在连接单元厚度为40nm时,不但发光强度最高,并且随着视角的增大,发光强度的衰减较弱。
通过对各种不同的叠层有机发光二极管器件进行类似的模拟并综合分析,最终得到相邻的两个有机发光层之间的距离h的优选取值范围,
优选地,上述n个有机发光层可以分别为发出不同颜色光的有机发光层;另外,上述n个有机发光层也可以为相同颜色的有机发光层,例如在n=2时,第一有机发光层和第二有机发光层都发蓝光,只需要满足λ1小于λ2即可。
优选地,上述n个有机发光层中,n等于2,即该叠层有机发光二极管器件仅包括一个第一有机发光层和一个第二有机发光层。
具体地,第一有机发光层用于发蓝光,第二有机发光层用于发红光,这两种光组合成为白光,在显示装置中通过另外的彩膜实现发出不同颜色的光。或者第一有机发光层用于发蓝光,所述第二有机发光层用于发绿光;或者所述第一有机发光层用于发绿光,所述第二有机发光层用于发红光。
具体地,上述n个有机发光层中,n等于3。即该叠层有机发光二极管器件包括三个有机发光层。可选地,三个有机发光层分别用于发蓝光、绿光和红光。三个有机发光层中相邻的两个有机发光层之间的距离h的优选取值范围为:例如蓝光有机发光层与绿光有机发光层之间的距离hB-G的优选取值范围为绿光有机发光层与红光有机发光层之间的距离hG-R的优选取值范围为λB、λG和λR分别为蓝光、绿光、红光有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长。
本实施例中的叠层有机发光二极管器件,通过对叠层有机发光二极管器件的模拟和综合分析,对相邻的有机发光层之间的距离进行限制,实现在视角变大时,发光强度的衰减较弱。
本实施例还提供一种显示装置,包括上述的叠层有机发光二极管器件。
该叠层有机发光二极管器件的具体结构和原理与上述实施例相同,在此不再赘述。该显示装置具体可以为:显示器、电视、电子纸、数码相框、手机或平板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。
本实施例中的显示装置,通过对叠层有机发光二极管器件的模拟和综合分析,对相邻的有机发光层之间的距离进行限制,实现在视角变大时,发光强度的衰减较弱。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种叠层有机发光二极管器件,其特征在于,包括:
反射电极和透射电极;
所述反射电极和透射电极之间依次设置有n个有机发光层,n为大于等于2的正整数;
每相邻的两个有机发光层之间设置有连接单元,所述连接单元用于连接与其相邻的两个有机发光层;
所述相邻的两个有机发光层之间的距离为h,所述相邻的两个有机发光层中靠近所述反射电极一侧的有机发光层为第一有机发光层,其中λ1为所述第一有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,所述相邻的两个有机发光层中靠近所述透射电极一侧的有机发光层为第二有机发光层,其中λ2为所述第二有机发光层发出光的光谱能量分布区线中最大能量处的波长,λ2>λ1。
2.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,
所述连接单元包括电子传输层和空穴传输层。
3.根据权利要求2所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,
所述连接单元还包括电子注入层、连接层和空穴注入层中的一种或几种。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,
所述n个有机发光层分别为发出不同颜色光的有机发光层。
5.根据权利要求4所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,
所述n个有机发光层中,n等于2。
6.根据权利要求5所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,
所述第一有机发光层用于发蓝光,所述第二有机发光层用于发红光;
或者所述第一有机发光层用于发蓝光,所述第二有机发光层用于发绿光;
或者所述第一有机发光层用于发绿光,所述第二有机发光层用于发红光。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,
所述反射电极为阳极,所述透射电极为阴极;
或者,所述反射电极为阴极,所述透射电极为阳极。
8.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,所述反射电极和透射电极之间依次设置有三个有机发光层。
9.根据权利要求8所述的叠层有机发光二极管器件,其特征在于,所述三个有机发光层分别用于发蓝光、绿光和红光。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至9中任意一项所述的叠层有机发光二极管器件。
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