白色发光器件及包括其的发光显示装置的制作方法

白色发光器件及包括其的发光显示装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月29日提交的第10-2020-0186847号韩国专利申请的权益，该专利申请通过引用并入本文，就如在本文中完全阐述一样。
技术领域
3.本发明涉及一种显示装置，更具体地，涉及白色发光器件及包括其的发光显示装置，该白色发光器件及包括其的发光显示装置具有改进的结构，其能够防止各区域之间的色差并消除低灰度级与高灰度级之间的颜色特性的差异。


背景技术：

4.近来，自发光显示装置被认为是具有竞争性的应用，因为它不需要单独的光源并且能够实现紧凑的装置设计和生动的颜色显示。自发光显示装置可以根据其中的发光材料分类为有机发光显示装置和无机发光显示装置。
5.自发光显示装置包括多个子像素和设置在每个子像素中的发光器件，从而在没有单独光源的情况下发射光。
6.作为显示装置，串联装置——串联装置实现高分辨率和高集成度并且在串联装置中有机层和发光层通常在没有精细金属掩模的情况下被形成——近来由于其有利的加工性能而受到越来越多的关注，并且对其的研究正在进行中。


技术实现要素：

7.发光显示装置通常需要高效地表现各种颜色的能力，并且通常由叠层结构中的多个发光层形成。
8.然而，不同颜色的发光层之间的效率存在差异。此外，当在低电流密度和高电流密度下驱动多个发光层时，发光层可能不均匀地发射颜色，这可以被认为是颜色异常。
9.本发明的目的是提供白色发光器件和包括其的发光显示装置，该白色发光器件和包括其的发光显示装置具有改进的结构，其能够防止各区域之间的色差并消除低灰度级与高灰度级之间的颜色特性的差异。
10.根据本发明的实施方式的白色发光器件可以包括：跨基板彼此相对设置的第一电极和第二电极；设置在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，该第一叠层被配置成发射第一光；以及设置在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，该第二叠层包括依次上下堆叠的第一发光层至第三发光层。第一发光层至第三发光层可以发射光，使得光的波长在远离第一叠层的方向上逐渐缩短，并且第一发光层至第三发光层的厚度可以按照第二发光层、第一发光层和第三发光层的顺序逐渐减小。
11.根据本发明的实施方式的发光显示装置可以包括：包括多个子像素的基板；基板上的多个子像素的每个子像素中设置的第一电极；跨多个子像素与第一电极相对设置的第二电极；跨多个子像素在第一电极与第一电荷生成层之间设置的第一叠层，该第一叠层被
配置成发射第一光；以及跨多个子像素在第一电荷生成层与第二电极之间设置的第二叠层，该第二叠层包括依次上下堆叠的第一发光层至第三发光层。第一发光层至第三发光层可以发射光，使得光的波长在远离第一叠层的方向上逐渐缩短，并且第一发光层至第三发光层的厚度可以按照第二发光层、第一发光层和第三发光层的顺序逐渐减小。
附图说明
12.被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本技术的一部分的附图示出了本发明的(一个或更多个)实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
13.图1是示出根据本发明的第一实施方式的白色发光器件的截面视图；
14.图2是示出根据本发明的第二实施方式的白色发光器件的截面视图；
15.图3是示出本发明的白色发光器件的第二叠层的图；
16.图4a至图4d是示出第一实验示例至第四实验示例中电流密度与ciey颜色坐标之间的关系的曲线图；
17.图5a和图5b是示出第四实验示例和第五实验示例中电流密度与ciey颜色坐标之间的关系的曲线图；
18.图6是示出本发明的发光显示装置的平面视图；
19.图7是示出第三发光层沿着图6中的线i-i’的厚度变化的图；
20.图8是示出与下驱动单元连接的根据本发明的发光显示装置的截面视图；以及
21.图9是根据本发明的发光显示装置的示例的子像素的电路图。
具体实施方式
22.现在将详细参照本发明的示例性实施方式，其示例在附图中示出。在可能的情况下，将在整个附图中使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。在本发明的以下描述中，当并入本文中的已知功能和配置的详细描述可能模糊本发明的主题时，将省略该详细描述。此外，在本发明的以下描述中，元件的名称是为了便于解释而选择的，并且这些名称可以不同于实际名称。
23.在用于说明本发明的示例性实施方式的附图中，例如，所示的形状、尺寸、比率、角度和数目以示例的方式给出，并且因此不限于本发明的公开内容。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成元件。另外，在本发明的以下描述中，当并入本文的已知功能和配置的详细描述可能使本发明的主题相当不清楚时，将省略该详细描述。除非与术语“仅”一起使用，否则在本说明书中使用的术语“包括”、“包含”和/或“具有”并不排除其他元件的存在或添加。除非上下文另有明确指示，否则单数形式旨在也包括复数形式。
24.在对本发明的各种实施方式中包含的构成元件的解释中，即使没有对其的明确描述，构成元件也被解释为包括误差范围。
25.在本发明的各种实施方式的描述中，当描述位置关系时，例如，当使用“在......上”、“在......上方”、“在......下方”、“挨着”等来描述两个部件之间的位置关系时，除非使用术语“直接地”或“紧密地”，否则一个或更多个其他部件可以位于这两个部件之间。
26.在本发明的各种实施方式的描述中，当描述时间关系时，例如，当使用“之后”、“随
后”、“下一个”、“之前”等来描述两个动作之间的时间关系时，除非与术语“立即”或“紧接”一起使用，否则这些动作可以不连续发生。
27.在本发明的各种实施方式的描述中，尽管可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但是这些术语仅用于对相同或相似的元件彼此区分。因此，在本说明书中，除非另有提及，否则在不超出本发明的技术范围的情况下，由“第一”指示的元件可以与由“第二”指示的元件相同。
28.本发明的各种实施方式的各个特征可以部分地或全部地彼此耦合和组合，并且各种技术联系及其操作模式是可能的。这些各种实施方式可以彼此独立地执行，或者可以彼此关联地执行。
29.在本说明书中，术语“掺杂”意指将任何层的具有与占相应层的最大重量百分比的材料不同的物理特性(例如，n型和p型，或者有机材料和无机材料)的材料以与30vol％或更少的重量百分比对应的量添加到占最大重量百分比的材料中。换句话说，“掺杂”层意指其中任意层的主材料和掺杂剂材料考虑其重量百分比而彼此可区分的层。另外，术语“未掺杂”是指除了与术语“掺杂”对应的情况以外的所有情况。例如，当任何层由单一材料形成或由具有相同或相似特性的材料的混合物形成时，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，当任何层的构成材料中的至少一种材料是p型的并且该层的所有其他构成材料不是n型的时，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，当任何层的构成材料中的至少一种材料是有机材料并且该层的所有其他构成材料不是无机材料时，该层被认为是“未掺杂”层。在另一示例中，当任何层的所有构成材料都是有机材料，构成材料中的至少一种材料是n型的，至少另一种构成材料是p型的，并且n型材料的重量百分比为30vol％或更少或者p型材料的重量百分比为30vol％或更少时，该层被认为是“掺杂”层。
30.在本说明书中，通过将(1)光致发光(pl)光谱乘以(2)输出耦合或发射度光谱曲线来计算电致发光(el)光谱，光致发光(pl)光谱应用了有机发光层中包括的诸如掺杂剂材料或主材料的发光材料的固有特性，输出耦合或发射度光谱曲线由包括诸如电子传输层的有机层的厚度的有机发光元件的结构和光学特性确定。
31.图1是示出根据本发明的第一实施方式的白色发光器件的截面视图。
32.如图1中所示，根据本发明的第一实施方式的白色发光器件包括跨基板100彼此相对设置的第一电极110和第二电极200，并且还包括设置在第一电极110与第二电极200之间的电荷生成层150、设置在第一电极110与电荷生成层150之间的第一叠层s1以及设置在第二电极200与电荷生成层150之间的第二叠层s2。
33.第一叠层s1位于第一电极110上，并且包括第一空穴传输相关公共层1210、蓝色发光层130和第一电子传输相关公共层1220。
34.第二叠层s2包括：第二空穴传输相关公共层1230；第一发光层至第三发光层141、142和143，该第一发光层至第三发光层被顺序地堆叠并且发射波长从第一发光层141至第三发光层143逐渐缩短的光；以及第二电子传输相关公共层1240。
35.第一空穴传输相关公共层1210和第二空穴传输相关公共层1230中的每一个都是与空穴注入和空穴传输相关的层，并且可以包括空穴传输层htl1、htl2或htl3或电子阻挡层中的至少一个。此外，第一空穴传输相关公共层1210还可以包括空穴注入层hil(121)，该空穴注入层hil与第一电极110接触并且当从第一电极110注入空穴时降低界面电阻。第一
空穴传输相关公共层1210和第二空穴传输相关公共层1230中的每一个可以形成为单个层或者可以形成为多个层。如图所示，叠层中的一个叠层中包括的空穴传输相关公共层可以形成为多个层，而叠层中的另一叠层中包括的空穴传输相关公共层可以形成为单个层。例如，如图1中所示，当第一叠层s1的第一空穴传输相关公共层1210被形成为多个层时，靠近发光层130的空穴传输层htl2可以用作防止电子或激子从发光层130逃逸到空穴传输层122的电子阻挡层。
36.第一电子传输相关公共层1220和第二电子传输相关公共层1240中的每一个都是与电子传输和向相邻发光层供应电子的速率相关的层，并且可以包括电子传输层etl1或etl2或空穴阻挡层中的至少一个。此外，第二电子传输相关公共层1240还可以包括电子注入层，该电子注入层与第二电极200接触并且当从第二电极200注入电子时降低界面电阻。第一电子传输相关公共层1220和第二电子传输相关公共层1240中的每一个可以形成为单个层或者可以形成为多个层。
37.在根据本发明的第一实施方式的白色发光器件中，第一叠层s1包括发射蓝光的单个蓝色发光层130。蓝光可以具有430nm至490nm范围内的发射峰。
38.与第一叠层s1不同，第二叠层s2包括磷光发光单元140，该磷光发光单元140被配置成使得第一发光层至第三发光层141、142和143彼此接触，并且发射波长比蓝光的波长更长的不同的光。具体地，第一发光层至第三发光层141、142和143分别发射红光、黄绿色光和绿光。也就是说，第一发光层141发射具有590nm至650nm范围内的发射峰的光，第二发光层142发射具有540nm至590nm范围内的发射峰的光，以及第三发光层143发射具有510nm至560nm范围内的发射峰的光。在第二叠层s2的第一发光层至第三发光层141、142和143中，第三发光层143发射最短波长的光。然而，来自第三发光层143的光比来自蓝色发光层130的光具有更长的波长。
39.将发射不同波长的光的第一发光层至第三发光层141、142和143设置在第二叠层s2中的原因是使得发光显示装置能够实现丰富的颜色表示。只要用于发射各种颜色的光的发光层中的每个发光层不损害其他发光层的发光特性，则随着发光层的数目增加，可以改进颜色表示效果，并且可以增加能够由发光显示装置实现的颜色表示范围。这意味着能够由发光显示装置实现的大量的颜色表示范围落入根据dci标准或bt2020标准的范围内。
40.发射长波长的光的第二叠层s2的发光层可以被实现为高效的磷光发光层。因为阈值驱动电压按照第三发光层143、第二发光层142和第一发光层141的顺序逐渐降低，所以在第二叠层s2中的上发光层中没有用于激发的能量可以在下发光层中使用。因此，可以提高第二叠层s2的效率。为此，第一发光层至第三发光层141、142和143被形成为使得从其发射的光的波长按照第三发光层143、第二发光层142和第一发光层141的顺序逐渐增加，使得阈值驱动电压按照该顺序逐渐降低。在图1所示的实施方式中，第一发光层141是红色发光层，第二发光层142是黄绿色发光层，以及第三发光层143是绿色发光层。
41.在本发明的其中多个发光层彼此相邻地设置的白色发光器件中，在第二叠层s2中，发光层141、142和143之间具有厚度差。在第二叠层s2的发光层中，第二发光层142具有最大厚度，以及第三发光层143具有最小厚度。也就是说，发射磷光的发光层140之间具有以下厚度关系：第二发光层142的厚度》第一发光层141的厚度》第三发光层143的厚度。此处，由于表现白色的第二发光层142占最大部分，所以第二发光层142可以是第二叠层s2中最厚
的层，并且第一发光层141和第三发光层143可以比第二发光层142薄。第三发光层143比第一发光层141薄的原因是：通过减薄在沉积工艺中相对较晚形成并因此对热应力敏感的第三发光层143来最小化或防止在低电流密度下可能发生的基板100的边缘区域中颜色异常的发生。
42.在本发明的白色发光器件中，包括设置在第一电极110上的第一叠层s1、电荷生成层150和第二叠层s2的有机叠层os以及第二电极200是在基板100的显示区域中连续形成的其中没有断裂的层。也就是说，当在基板100上设置多个子像素时，第一电极110针对每个子像素被划分，但是设置在第一电极110上的每个部件至少在显示区域中形成为整体(unitary body)，而不使用精细金属掩模。因此，在本发明的白色发光器件中，在形成第一电极110之后，可以省略精细金属掩模的使用，由此可以改进加工性能并减轻可能由掩模的未对准引起的产量降低。此外，在本发明的白色发光器件中，从多个叠层s1和s2发射的不同颜色的光可以被组合以生成白光，并且子像素可以向设置在各个子像素的发光侧的滤色器109r、109g和109b(参照图8)发射不同颜色的光。本发明的白色发光器件的有机叠层os的每个层可以使用将基板100的显示区域完全打开的开口掩模来形成。
43.通过从源向沉积室供应汽化材料，将第一叠层s1的各层、电荷生成层150、第二叠层s2的各层和第二电极200中的每一层在显示区域中形成为整体。在这种情况下，在沉积每个层的过程中，在基板100的显示区域的中心区域和边缘区域之间可能出现热梯度的差异，并且在每个层的沉积表面的各部分之间可能出现熵差。
44.此外，在不同温度下将有机材料沉积在各个层上。特别地，第二叠层的发光层被连续形成，并且在发光层向上堆叠的同时，热量被连续施加到基板100。因此，在作为发光层的最后沉积层的第三发光层143的沉积期间，基板100的各区域之间的热梯度差异可能增加，因此导致第三发光层的中心区域与边缘区域之间的厚度差异更大。在图1所示的实施方式中，第二叠层s2的第三发光层143的总厚度减小，由此第三发光层143受基板100的各区域之间的热梯度差异的影响减小。
45.在下文中，将详细描述磷光发光单元140中的各发光层之间的厚度关系和所得效果。
46.蓝色发光层130以及第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一层都包括主体和掺杂剂。根据需要，可以在每个发光层中提供一个或多个主体。
47.蓝色发光层130包括荧光掺杂剂，而第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个包括磷光掺杂剂，磷光掺杂剂具有相对高的效率。第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个的磷光掺杂剂是包括铱(ir)、铂(pt)、锇(os)、金(au)、钛(ti)、锆(zr)、铪(hf)、铕(eu)、铽(tb)、钯(pd)和铥(tm)之一的金属络合物。第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个的主体可以包括具有电子传输能力的主体和/或具有空穴传输能力的主体。第一发光层至第三发光层141、142和143的磷光掺杂剂具有激发所需的三重态能级t1的差异。
48.如图所示，位于叠层s1与s2之间的电荷生成层150可以包括n型电荷生成层151和p型电荷生成层153。可替选地，电荷生成层150可以形成为其中n型掺杂剂和p型掺杂剂被包含在单个主体中的单个层。
49.第一电极110可以用作阳极，而第二电极200可以用作阴极。第一电极110可以包括
透明电极，而第二电极200可以包括反射电极。
50.图2是示出根据本发明的第二实施方式的白色发光器件的截面视图。
51.如图2中所示，根据本发明的第二实施方式的白色发光器件包括：磷光叠层ps，其包括第一发光层至第三发光层141、142和143；第一蓝色发光叠层bs1，其位于磷光叠层ps下方并发射蓝光；以及第二蓝色发光叠层bs2，其位于磷光叠层ps上并发射蓝光。也就是说，根据第二实施方式的白色发光器件与第一实施方式的不同之处在于：提供了多个蓝色发光叠层，以便提高与磷光叠层ps相比不足的蓝色发光的效率。
52.此外，电荷生成层150被设置在第一蓝色发光叠层bs1与磷光叠层ps之间，以及电荷生成层170被设置在第二蓝色发光叠层bs2与磷光叠层ps之间。如图所示，电荷生成层150可以包括n型电荷生成层151和堆叠在n型电荷生成层151上的p型电荷生成层153，并且电荷生成层170可以包括n型电荷生成层171和堆叠在n型电荷生成层171上的p型电荷生成层173。可替选地，电荷生成层150和170中的每一者可以形成为其中n型掺杂剂和p型掺杂剂被包含在单个主体中的单个层。
53.虽然在图2中示出了单个子像素，但是第一电极110可以对应于多个子像素而被图案化，以便针对每个子像素被划分。位于第一电极110上的有机叠层os和第二电极200可以在其中没有断裂的情况下跨多个子像素连续地形成。
54.在根据本发明的第二实施方式的白色发光器件中，第一电极110针对每个子像素被划分，但是设置在第一电极110上的每个部件至少在显示区域中形成为整体，而不使用精细金属掩模。因此，在根据本发明的第二实施方式的白色发光器件中，在形成第一电极110之后可以省略精细金属掩模的使用，由此可以改进加工性能并减轻可能由掩模的未对准引起的产量降低。此外，在根据本发明的第二实施方式的白色发光器件中，从多个叠层s1和s2(或蓝色叠层(bs1和bs2)和磷光叠层(ps))发射的不同颜色的光可以被组合以生成白光，并且子像素可以向设置在各个子像素的发光侧的滤色器109r、109g和109b(参照图8)发射不同颜色的光。
55.第一蓝色发光叠层bs1位于第一电极110上，并且包括第一空穴传输相关公共层1210、第一蓝色发光层beml1(130)和第一电子传输相关公共层124。
56.第二叠层s2(磷光叠层)包括：第二空穴传输相关公共层125；第一发光层至第三发光层141、142和143，该第一发光层至第三发光层被顺序地堆叠并且发射波长从第一发光层141到第三发光层143逐渐缩短的光；以及第二电子传输相关公共层126。
57.第二蓝色发光叠层bs2包括第三空穴传输相关公共层1250、第二蓝色发光层beml2(160)和第三电子传输相关公共层129。
58.类似于第一蓝色发光叠层bs1，第三空穴传输相关公共层1250可以包括多个空穴传输层127和128。位于空穴传输层htl4(127)上的空穴传输层htl5(128)可以用作电子阻挡层。
59.第一电极110可以包括透明电极，以及第二电极200可以包括反射电极，因此由有机叠层os生成的光可以通过第一电极110发射。
60.第二电极200可以形成为使得多个层彼此堆叠。在多个层中，与有机叠层os接触的层可以由包括金属和卤素材料诸如氟的无机化合物形成，并且可以用作电子注入层。当电子注入层由无机材料或无机化合物形成时，电子注入层可以在与有机叠层os不同的室中形
成，并且可以使用与第二电极200相同的掩模和/或在与第二电极200相同的室中形成。
61.如上所述，第一实施方式和第二实施方式中的每一个包括具有磷光单元140的磷光叠层s2或ps，在磷光叠层中，多个磷光发光层被顺序地堆叠。现在将简要描述磷光叠层ps的发光原理。
62.图3是示出本发明的白色发光器件的第二叠层的图。
63.如图3中所示，将空穴从第二叠层s2中的第二空穴传输相关公共层125提供至磷光单元140，并且将电子从第二叠层s2中的第二电子传输相关公共层126提供至磷光单元140。通过第一发光层至第三发光层141、142和143中的每一个中的空穴与电子的重新组合生成激子，并且当激子的能量下降到基态时发生发光。
64.第一发光层至第三发光层141、142和143被设置在第二空穴传输相关公共层125与第二电子传输相关公共层126之间，并且发射波长在接近第二电子传输相关公共层126的方向上逐渐缩短的光。第一发光层至第三发光层141、142和143的厚度按照第二发光层142、第一发光层141和第三发光层143的顺序逐渐减小。
65.在第二叠层s2的发光层中，第二发光层142具有最大厚度，而第三发光层143具有最小厚度。也就是说，发射磷光的发光层140具有以下厚度关系：第二发光层142的厚度》第一发光层141的厚度》第三发光层143的厚度。此处，由于表现白色的第二发光层142占最大部分，所以第二发光层142可以是第二叠层s2中最厚的层，并且第一发光层141和第三发光层143可以比第二发光层142薄。第三发光层143比第一发光层141薄的原因是：通过减薄在沉积工艺中相对较晚形成并因此对热应力敏感的第三发光层143来最小化或防止在低电流密度下可能发生的基板100的边缘区域中颜色异常的发生。
66.包括第一发光层至第三发光层141、142和143的磷光发光单元140的总厚度可以是至因为在磷光发光单元140中总共提供三个发光层，所以考虑到磷光发光单元140的总厚度，第一发光层至第三发光层141、142和143被形成为具有适当的各自的厚度。磷光发光单元140的发光层由高效的磷光发光材料形成，并且被布置成使得从其发射的光的波长按照第三发光层143、第二发光层142和第一发光层141的顺序逐渐增加。此处，第一发光层141发射红光，第二发光层142发射黄绿色光，以及第三发光层143发射绿光。
67.第三发光层143可以是磷光发光单元140中最薄的层，并且第三发光层143的厚度可以是磷光发光单元140的总厚度的20％至30％。第三发光层143的厚度可以小于第一发光层或第二发光层的厚度。
68.在本发明的白色发光器件中，第三发光层143具有最小厚度的原因是：发射绿光的第三发光层143的颜色坐标由于电流密度的变化而导致的变化大于发射红光的第一发光层141的颜色坐标的变化或发射黄绿色光的第二发光层142的颜色坐标的变化。
69.在下文中，将描述由于电流密度的变化而导致的实验示例的颜色坐标的变化。特别地，颜色坐标在低电流密度下变化很大。在下文中，将描述在从0.25ma/cm2到10ma/cm2的低电流密度范围内颜色坐标的变化的观察结果。
70.图4a至图4d是示出第一实验示例至第四实验示例中电流密度与ciey颜色坐标之间的关系的曲线图。
71.[表1]
[0072][0073]
第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4中的每一个都具有图2中所示的白色发光器件的结构。然而，第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4具有各自不同的第一发光层至第三发光层141、142和143的厚度比率。具体地，在第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4的每一个中，第二发光层142具有最大厚度，并且第一发光层141的厚度是第二发光层142的厚度的0.75倍。在第一实验示例ex1中，第三发光层143的厚度与第二发光层142的厚度相同。在第二实验示例ex2中，第三发光层143的厚度是第二发光层142的厚度的0.55倍。在第三实验示例ex3中，第三发光层143的厚度是第二发光层142的厚度的0.5倍。在第四实验示例ex4中，第三发光层143的厚度是第二发光层142的厚度的0.45倍。在第一发光层至第三发光层141、142和143的上述厚度比率的条件下，在低电流密度下实现白色，测量ciex颜色坐标的变化δciex、ciey颜色坐标的变化δciey和边缘灰度级值，并确定颜色的异常或正常。在第一实验示例至第四实验示例ex1、ex2、ex3和ex4中的每一个中，ciex颜色坐标的变化δciex很小，具体为0.020或更小，并且ciey颜色坐标的变化δciey大于ciex颜色坐标的变化δciex。特别地，如图4a和图4b中所示，在第一实验示例ex1和第二实验示例ex2的每一个中，在高电流密度(大于10ma/cm2)下的ciey颜色坐标的变化δciey与低电流密度(0.25ma/cm2至10ma/cm2)下的ciey颜色坐标的变化δciey之间存在大的差异，并且当在ciey颜色坐标变化很大的低电流密度下驱动时，绿色比当在高电流密度下实现白色时表达得更强烈。然而，可以看出，在低电流密度和高电流密度下驱动时，第二实验示例ex2中的ciey颜色坐标的变化δciey小于第一实验示例ex1中的ciey颜色坐标的变化δciey。
[0074]
此外，从表1可以看出，随着第三发光层143的厚度从第一实验示例ex1至第四实验示例ex4减小，低电流密度下的ciey颜色坐标的变化δciey也减小，并且低电流密度下的ciey颜色坐标的变化程度和高电流密度下的ciey颜色坐标的变化程度变得彼此更加相似。
[0075]
表1中所示的边缘灰度级是在32个灰度级下确定的值。边缘灰度级的值越大，偏离正常范围的程度就越大。此外，基于ciey颜色坐标的变化δciey和边缘灰度级的值来确定颜色的异常或正常。边缘灰度级的值指示在低电流密度下驱动时基板的显示区域的边缘区域与中心区域之间的颜色特性的差异。
[0076]
从表1可以看出，当在低电流密度下驱动时，在第一实验示例ex1和第二实验示例ex2中出现颜色异常，而在第三实验示例ex3和第四实验示例ex4中消除了颜色异常。
[0077]
此外，可以看出，ciey颜色坐标的变化δciey从第一实验示例ex1到第四实验示例ex4逐渐减小。因此，可以预期，当第三发光层143的厚度大于或等于第二发光层142的厚度的45％且小于第二发光层142的厚度的55％时，本发明的具有如图3中所示构造的磷光发光单元140的白色发光器件呈现处改进的效果。
[0078]
在下文中，将描述当在第一发光层的厚度变化而第二发光层与第三发光层之间的厚度关系固定的条件下在低电流密度下驱动时，由于电流密度的变化而引起的颜色表示和颜色坐标变化的观察结果。
[0079]
图5a和图5b是示出第四实验示例和第五实验示例中的电流密度与ciey颜色坐标之间的关系的曲线图。
[0080]
[表2]
[0081][0082]
如表2中所示，第三发光层的厚度被固定为第二发光层的厚度的0.45倍。在第四实验示例ex4中，在低电流密度(0.25ma/cm2至10ma/cm2)下的ciey颜色坐标的变化δciey被测量为0.037，并且基板的显示区域的边缘区域处的灰度级被测量为1。在第五实验示例ex5中，在低电流密度(0.25ma/cm2至10ma/cm2)下的ciey颜色坐标的变化δciey被测量为0.039，并且基板的显示区域的边缘区域处的灰度级被测量为1。此外，在第四实验示例ex4和第五实验示例ex5中没有出现颜色异常。也就是说，可以预期，当第一发光层的厚度在第二发光层的厚度的0.65倍至0.75倍的范围内时，当在低电流密度下驱动时不出现颜色异常。
[0083]
从以上实验结果可以看出，第一发光层141的厚度优选地在第一发光层至第三发光层的总厚度的29.5％(0.65/(0.65 1 0.55))至34.1％(0.75/(0.75 1 0.45))的范围内。
[0084]
同时，第三发光层143的厚度被设置为第一发光层至第三发光层的总厚度的20％至30％。第三发光层143的厚度范围相对较大的原因如下。
[0085]
图6是示出本发明的发光显示装置的平面视图，以及图7是示出第三发光层沿着图6中的线i-i’的厚度变化的图。
[0086]
如图6中所示，本发明的发光显示装置可以包括基板100，以及基板100可以包括显示区域aa和非显示区域na，该显示区域aa具有多个子像素sp，该非显示区域na形成在显示区域aa周围，并且在该非显示区域na中设置有焊盘单元pad、将显示区域aa的线连接至焊盘单元pad的链接线、接地线和电力电压线。
[0087]
在本发明的发光显示装置中，图1和图2中所示的有机叠层os的各层和第二电极
200占据显示区域aa的整个区域，并且从显示区域aa延伸至非显示区域na的一部分。
[0088]
在本发明的发光显示装置中，可以使用将基板100的显示区域完全打开的开口掩模(未示出)来形成有机叠层os的每个层。
[0089]
有机叠层os中的第二叠层s2或ps的磷光发光层140(141、142和143)占据显示区域aa的整个区域，并延伸至非显示区域na的一部分。其原因在于，考虑到开口掩模的对准所需的余量，开口掩模(未示出)在进一步确保所有方向上的余量的状态下在其中具有开口区域(对应于140的形状)，以便完全覆盖显示区域aa。
[0090]
然而，当基板100在沉积室中时，基板100的中心区域和边缘区域根据热源的位置而具有彼此不同的热梯度特性。边缘区域处的温度低于中心区域处的温度，并且因此，在基板100的沉积表面的各部分之间出现熵差。通常，具有相对低的熵的部分处于相对稳定的状态，并且在该部分上沉积大厚度的有机材料。边缘区域比中心区域具有更低的熵，并且因此，可以在边缘区域上沉积比中心区域更大厚度的有机层。
[0091]
特别地，当作为在第二叠层中执行光学功能的磷光发光层的最后沉积层的第三发光层143形成时，在先前的有机层的形成期间建立的各区域之间的热差异被加强。因此，如图7中所示，第三发光层在显示区域aa的边缘区域与中心区域之间具有厚度差。具体地，在边缘区域上沉积比中心区域更大厚度的第三发光层。因为在沉积表面中的各区域之间存在熵差并且第三发光层以相对大的厚度沉积在边缘区域上，例如，如果磷光发光层被形成为具有彼此相同的厚度，则第三发光层的中心区域与边缘区域之间的厚度差增加，因此边缘区域和中心区域具有彼此不同的颜色偏移特性。
[0092]
也就是说，本发明的发光显示装置消除了在低电流密度下驱动时的磷光发光单元140的第一发光层至第三发光层中的异常颜色反转。此外，因为第三发光层是磷光发光单元的最后沉积层，考虑到第三发光层在其边缘区域与中心区域之间具有厚度差的事实，所以第三发光层的厚度在磷光发光单元的总厚度中减小，以便使第三发光层的厚度差的影响最小化。
[0093]
在这种情况下，参照图7，显示区域中的边缘区域中的第三发光层的厚度与显示区域中的中心区域中的第三发光层的厚度之间的差是显示区域中的边缘区域中的第三发光层的厚度的8.3％或更小。
[0094]
同时，尽管第三发光层143也形成在非显示区域na的一部分上，但是非显示区域na上堆叠的第三发光层143的厚度不影响显示。
[0095]
本发明的发光显示装置能够在不改变沉积过程中掩模的数目或掩模的形状的情况下，仅通过将第一发光层至第三发光层形成为具有各自不同的厚度来消除边缘区域中的颜色异常。
[0096]
在下文中，将结合上述白色发光器件、薄膜晶体管和滤色器的配置来描述本发明的发光显示装置。
[0097]
图8是示出根据本发明的发光显示装置的截面视图，以及图9是根据本发明的发光显示装置的示例的子像素的电路图。
[0098]
如图8中所示，本发明的发光显示装置1000包括设置在第一电极110与第二电极120(在图1中，如第二电极200所示)之间的有机叠层os，并且有机叠层os包括至少一个蓝色发光叠层s1或bs1/bs2以及其中堆叠有多个磷光发光层的磷光发光叠层s2或ps(参照图1或
图2)。电荷生成层被设置在蓝色发光叠层与磷光发光叠层之间。此外，空穴传输相关公共层和电子传输相关公共层被分别设置在蓝色发光叠层s1或bs1/bs2的蓝色发光层beml或beml1/beml2之下和之上。磷光发光叠层包括磷光发光单元140。磷光发光单元140包括第一发光层至第三发光层141、142和143，该第一发光层至第三发光层发射波长从第一发光层141到第三发光层143逐渐缩短的光。空穴传输相关公共层和电子传输相关公共层分别设置在磷光发光单元140之下和之上。
[0099]
每个子像素通过设置在第一电极110与第二电极120之间的有机叠层os2发射白光。滤色器109r、109g和109b被设置在各个子像素的发光侧处，以便发射不同颜色的光。
[0100]
在所示示例中，薄膜晶体管阵列被设置在发光侧处。来自第一电极110的光经由滤色器109r、109g和109b穿过基板100。
[0101]
本发明的显示装置可以包括：基板100，其具有多个子像素r_sp、g_sp、b_sp和w_sp；白色发光器件oled(参照图1和图2)，其通常设置在基板100的子像素r_sp、g_sp、b_sp和w_sp中；薄膜晶体管tft，其设置在每个子像素中并连接至白色发光器件oled的第一电极110；以及滤色器109r、109g和109b，所述滤色器被设置在至少一个子像素的第一电极110下方。
[0102]
尽管显示装置被示出为包括白色子像素w_sp，但是实施方式不限于此。白色子像素w_sp可以被省略，并且可以仅包括红色子像素r_sp、绿色子像素g_sp和蓝色子像素b_sp。在一些情况下，红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素可以由能够组合表现白色的青色子像素、品红色子像素和黄色子像素代替。
[0103]
薄膜晶体管tft包括例如栅极电极102、半导体层104、连接至半导体层104的一侧的源极电极106a以及连接至半导体层104的相对侧的漏极电极106b。
[0104]
栅极绝缘膜103被设置在栅极电极102与半导体层104之间。
[0105]
半导体层104可以由选自非晶硅、多晶硅、氧化物半导体及其组合的材料形成。例如，当半导体层104由氧化物半导体形成时，可以进一步设置沟道保护层105以与半导体层104的上表面直接接触，从而防止对半导体层104的沟道部分的损坏。
[0106]
此外，薄膜晶体管tft的漏极电极106b可以在接触孔ct的区域中连接至第一电极110，该接触孔ct被形成在第一保护膜107和第二保护膜108中。
[0107]
设置第一保护膜107以主要保护薄膜晶体管tft。滤色器109r、109g和109b可以设置在第一保护膜107上。
[0108]
当多个子像素sp包括红色子像素r_sp、绿色子像素g_sp、蓝色子像素b_sp和白色子像素w_sp时，第一滤色器至第三滤色器109r、109g和109b中的每一个被设置在除了白色子像素w_sp之外的对应的子像素中，以便针对每个波长透射已经穿过第一电极110的白光。第二保护膜108被形成在第一电极110下方，以便覆盖第一滤色器至第三滤色器109r、109g和109b。第一电极110形成在除接触孔ct之外的第二保护膜108的表面上。
[0109]
此处，白色发光器件oled包括在透明的第一电极110与和第一电极110相对设置并且是反射性的第二电极120之间的有机叠层os，并且该白色发光器件oled通过第一电极110发射光。
[0110]
此处，附图标记119表示堤部，并且堤部之间的“bh”表示堤部孔。在通过堤部孔打开的区域中执行光发射。堤部孔限定每个子像素的发光部分。
[0111]
图8中所示的显示装置是底部发光型显示装置。然而，本发明不限于底部发光型显示装置。通过将图8中所示的结构改变为使得滤色器位于第二电极120上、使得反射金属被包括在第一电极110中并且使得第二电极120被形成为透明电极或者由半透射金属形成，可以将本发明的显示装置实现为顶部发光型显示装置。
[0112]
可替选地，可以省略滤色器，并且第一电极110和第二电极120两者都可以形成为透明电极，从而实现透明有机发光器件。
[0113]
如图9中所示，每个子像素sp可以包括白色发光器件oled、驱动晶体管dt、多个开关晶体管和电容器cst。多个开关晶体管可以包括第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2。为了便于描述，图9仅示出了连接至第j数据线dj(j是2或更大的整数)、第q参考电压线rq(q是2或更大的整数)、第k栅极线gk(k是2或更大的整数)和第k初始化线sek的像素p。
[0114]
白色发光器件oled利用通过驱动晶体管dt提供的电流发射光。白色发光器件oled的第一电极可以连接至驱动晶体管dt的源极电极，并且白色发光器件oled的第二电极可以连接至通过其提供第一电力电压的第一电力电压线vssl。第一电力电压线vssl可以是通过其提供低电平电力电压的低电平电压线。
[0115]
驱动晶体管dt被设置在白色发光器件oled与第二电力电压线vddl之间，通过该第二电力电压线vddl提供第二电力电压。驱动晶体管dt基于该驱动晶体管dt的栅极电极与源极电极之间的电压差来控制从第二电力电压线vddl流向白色发光器件oled的电流。驱动晶体管dt的栅极电极可以连接至第一开关晶体管st1的第一电极，驱动晶体管dt的源极电极可以连接至第二电力电压线vddl，并且驱动晶体管dt的漏极电极可以连接至白色发光器件oled的第一电极。第二电力电压线vddl可以是通过其提供高电平电力电压的高电平电压线。
[0116]
第一开关晶体管st1可以由第k栅极线gk的第k栅极信号导通，并且可以将第j数据线dj的电压提供至驱动晶体管dt的栅极电极。第一开关晶体管st1的栅极电极可以连接至第k栅极线gk，第一开关晶体管st1的源极电极可以连接至驱动晶体管dt的栅极电极，并且第一开关晶体管st1的漏极电极可以连接至第j数据线dj。
[0117]
第二开关晶体管st2可以由第k初始化线sek的第k初始化信号导通，并且可以将第q参考电压线rq连接至驱动晶体管dt的漏极电极。第二开关晶体管st2的栅极电极可以连接至第k初始化线sek，第二开关晶体管st2的第一电极可以连接至第q参考电压线rq，并且第二开关晶体管st2的第二电极可以连接至驱动晶体管dt的漏极电极。
[0118]
电容器cst被形成在驱动晶体管dt的栅极电极与源极电极之间。电容器cst存储驱动晶体管dt的栅极电压与源极电压之间的差分电压。
[0119]
电容器cst的一个电极可以连接至驱动晶体管dt的栅极电极和第一开关晶体管st1的源极电极，并且电容器cst的另一电极可以连接至驱动晶体管dt的源极电极、第二开关晶体管st2的漏极电极和白色发光器件oled的第一电极。
[0120]
每个子像素p的驱动晶体管dt、第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2可以形成为薄膜晶体管。尽管在图9中示出了每个子像素p的驱动晶体管dt、第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2被形成为具有n型半导体特性的n型半导体晶体管，但是本发明的实施方式不限于此。也就是说，每个子像素p的驱动晶体管dt、第一开关晶体管st1和第二开关晶体管st2可以形成为具有p型半导体特性的p型半导体晶体管。
[0121]
在本公开内容中，因为磷光发光叠层设置有红色发光层、黄绿色发光层和绿色发光层，所以可以实现丰富的颜色表示。此外，黄绿色发光层可以形成为具有最大厚度，由此当表现白色时可以随着颜色变化提高效率。
[0122]
根据本公开内容的一个实施方式的白色发光器件可以包括：跨基板彼此面对的第一电极和第二电极；设置在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，该第一叠层发射第一光；以及设置在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，该第二叠层包括依次上下堆叠的第一发光层至第三发光层。第一发光层至第三发光层可以发射光，使得光的波长在远离第一叠层的方向上逐渐缩短。第三发光层的厚度可以小于第一发光层的厚度或第二发光层的厚度。
[0123]
第一发光层至第三发光层中的每个发光层可以是磷光发光层。第一发光层至第三发光层的总厚度可以是至并且第三发光层的厚度可以是第一发光层至第三发光层的总厚度的20％至30％。
[0124]
第三发光层在基板的边缘区域处的厚度可以大于第三发光层在基板的中心区域处的厚度。
[0125]
第一发光层的厚度可以是第一发光层至第三发光层的总厚度的29.5％至34.1％。
[0126]
第一发光层可以发射具有590nm至650nm范围内的发射峰的第二光。第二发光层可以发射具有540nm至590nm范围内的发射峰的第三光。第三发光层可以发射具有510nm至560nm范围内的发射峰的第四光。第四光的波长可以比第一光的波长长。
[0127]
第一光可以具有430nm至490nm范围内的发射峰。并且第一叠层可以包括发射第一光的第四发光层。
[0128]
白色发光器件还可以包括设置在第二叠层上的第二电荷生成层和第三叠层，该第三叠层包括发射第一光的第五发光层。
[0129]
第一发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的65％至75％。第三发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的45％至55％。
[0130]
第一发光层可以是红色发光层，第二发光层可以是黄绿色发光层，以及第三发光层可以是绿色发光层。第一发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的65％至75％。第三发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的45％至55％。
[0131]
根据本公开内容的一个实施方式的发光显示装置可以包括：包括多个子像素的基板；基板上的多个子像素中的每个子像素处的第一电极；跨多个子像素与第一电极相对设置的第二电极；跨多个子像素在第一电极与第一电荷生成层之间的第一叠层，该第一叠层发射第一光；以及跨多个子像素在第一电荷生成层与第二电极之间的第二叠层，该第二叠层包括依次上下堆叠的第一发光层至第三发光层。第一发光层至第三发光层可以发射光，使得光的波长在远离第一叠层的方向上逐渐缩短。并且第三发光层的厚度可以小于第一发光层的厚度或第二发光层的厚度。
[0132]
第一发光层至第三发光层中的每个发光层可以是磷光发光层。第一发光层至第三发光层的总厚度可以是至第三发光层的厚度可以是第一发光层至第三发光层的总厚度的20％至30％。
[0133]
位于基板的边缘区域处的子像素中的第三发光层的厚度可以大于位于基板的中心区域处的子像素中的第三发光层的厚度。
[0134]
第一发光层的厚度可以是第一发光层至第三发光层的总厚度的29.5％至34.1％。
[0135]
第一发光层可以发射具有590nm至650nm范围内的发射峰的第二光。第二发光层可以发射具有540nm至590nm范围内的发射峰的第三光。第三发光层可以发射具有510nm至560nm范围内的发射峰的第四光。并且第四光的波长可以比第一光的波长长。
[0136]
第一光可以具有430nm至490nm范围内的发射峰。第一叠层可以包括发射第一光的第四发光层。
[0137]
发光显示装置还可以包括设置在第二叠层上的第二电荷生成层和第三叠层，该第三叠层包括发射第一光的第五发光层。
[0138]
发光显示装置还可以包括基板与第一电极之间的薄膜晶体管和滤色器层，该薄膜晶体管被连接至第一电极。
[0139]
第一发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的65％至75％。第三发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的45％至55％。
[0140]
第一发光层可以是红色发光层，第二发光层可以是黄绿色发光层，以及第三发光层可以是绿色发光层。第一发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的65％至75％，以及第三发光层的厚度可以是第二发光层的厚度的45％至55％。
[0141]
根据以上描述明显的是，根据本发明的白色发光器件和包括其的发光显示装置具有以下效果。
[0142]
第一，因为磷光发光叠层设置有红色发光层、黄绿色发光层和绿色发光层，所以可以实现丰富的颜色表示。此外，黄绿色发光层被形成为具有最大厚度，由此当表现白色时可以随着颜色变化提高效率。
[0143]
第二，在磷光发光叠层的不同颜色的堆叠发光层中，绿色发光层被形成为具有最小厚度。因此，在磷光发光叠层中的各磷光发光层的总厚度中，绿色发光层的厚度减小，由此可以减小绿色发光层的厚度差对显示区域上的颜色表示的影响。结果，可以防止在显示区域的边缘区域中出现颜色异常。
[0144]
第三，红色发光层和绿色发光层的厚度与黄绿色发光层的厚度的比率被适当地设置成使得：在基板的显示区域中的边缘区域和中心区域中，低电流密度下的颜色坐标的变化程度与高电流密度下的颜色坐标的变化程度彼此相似，从而防止在低电流密度下驱动时出现颜色异常。
[0145]
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改和变型，只要它们在所附权利要求书及其等效物的范围内。