[发明专利]包括具有低角度色偏移的光学腔的发光装置

说明书

发光装置包括：发光层，其通过第一电荷和第二电荷复合而发光；第一电极，从该第一电极供给第一电荷；第二电极，从该第二电极供给第二电荷；第一电荷传输层，其将第一电荷从第一电极注入发光层；和第二电荷传输层，其将第二电荷从第二电极注入发光层。至少一个电荷传输层是吸收电荷传输层，其包括光吸收材料，该光吸收材料吸收由发光层发射的光的发射光谱的一部分内的光。吸收电荷传输层可以是ETL或HTL，并且可以仅位于第一电极和发光层之间，仅位于相对的第二电极和发光层之间，或者位于两个电极和发光层之间。

技术领域

本发明涉及包括设置在光学腔内的发光层的发光装置，更具体地说，涉及这样的发光装置被配置成发射用于显示器应用的红色、绿色或蓝色光的应用。

背景技术

以往的发光装置包括基板、两个电极(阳极和阴极)、包含在电子和空穴复合时发光的材料的发光层(EML)、阳极和EML之间的一层或多层以及阴极和EML之间的一层或多层。阳极和EML之间的一层或多层可以是空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)或电子阻挡层(EBL)。阴极和EML之间的一层或多层可以是电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)或空穴阻挡层(HBL)。为简单起见，电极和EML之间的任何层更通常可称为电荷传输层(CTL)。CTL通常操作电子和空穴传输并注入发光层，其中电子和空穴复合以产生光。

这样的发光材料为有机材料的发光装置可称为有机LED(OLED)。这样的发光材料是半导体量子点(QD)的发光装置可称为量子点LED(QD-LED，QLED或ELQLED)。

在发光装置中的所有层都是平面的装置配置中，层的折射率决定EML中产生的光的比例，这些光能够有用地输出耦合(outcouple)，即从装置发射到空气中，最终由观看者或外部装置接收。常用的CTL具有1.7-1.8范围内的折射率，这将最大输出耦合效率限制在大约20％。期望提高输出耦合效率，因为其能够使整体装置更高效，降低功耗并延长装置寿命。

一种提高输出耦合效率的现有方法是在两个电极之间或在电极和装置基板之间产生光学腔结构，也称为微腔(microcavity)。微腔可改善光输出耦合，改变发射光的角度分布，和/或改变发射光的光谱特性，如发射光谱的半峰全宽(FWHM)。然而，使用微腔结构(microcavity structure)来增强光输出耦合会不期望地导致光的颜色随视角的变化增加，因为对于较大的视角，发射光谱会发生向较短波长的偏移。当该装置用于显示或照明应用时，来自发光装置的输出光的颜色变化是不希望的特性。

图1是描绘以往的发光装置结构100(如OLED或QD-LED)的剖视图的图。一叠平面层设置在基板101上，这些层包括：两个电极，包括阴极102和阳极103，发光层(EML)104，阴极和EML之间的一个或多个电荷传输层(CTL)105，以及阳极和EML之间的一个或多个电荷传输层106。在操作期间，在阳极和阴极之间施加偏压。阴极102将电子注入相邻的CTL 105中，同样阳极103将空穴注入相邻的CTL 106中。电子和空穴通过CTL传播到EML，在那里它们辐射复合并发射光。

所发射的光可从装置输出耦合到空气中，被捕获在层堆叠内，被捕获在基底内，或被捕获在作为表面等离子体的电极内。被捕获在层堆叠内或基板内的光最终可被吸收。只有输出耦合到空气中的光可由外部观看者或装置接收，因此只有这样的光有助于装置100的整体效率。参照图1描述的装置可称为“标准”结构，其中阳极相对于阴极最靠近基板。然而，阳极和阴极的位置可以互换，并且可比较的原理同样适用于任一结构。阴极最靠近基板的装置可称为“反转”结构。

当在EML中产生光并且光通过层堆叠传播时，由于不同层之间的光学特性、特别是折射率的差异，在不同层之间的界面处将发生反射。EML和CTL通常具有相似的折射率，因此在这些界面处的反射非常弱。然而，在使用反射或部分反射电极的配置中，这通常是优选的，CTL的光学特性与相邻电极层的光学特性显著不同。因此，大量的光将在CTL/电极界面处得到反射。