[发明专利]发光结构

说明书

发光结构包括基板、在基板表面上的子像素堆栈、包围子像素堆栈并在子像素堆栈上方形成内部空间的堤、填充内部空间并具有第一折射率的第一材料、以及在第一材料上方并且具有基本上高于第一折射率的第二折射率的第二材料。子像素堆栈包括位于第一传输层和第二传输层之间的发射层、耦合到第一传输层的第一电极层以及耦合到第二传输层的第二电极层。第二电极层具有与第一折射率基本上匹配的第三折射率。

技术领域

本公开总体上涉及用于诸如量子点发光二极管(QLED：Quantum dot LightEmitting Diode)显示器的发射装置的层和堤结构。尤其地，本公开旨在提高效率、减少色移和提高顶部发射结构的在轴亮度，该顶部发射结构被堤包围并且包括发射层和折射率小于发射层的折射率的透明阴极。

背景技术

有机发光二极管(OLED：Organic Light Emitting Diode)是显示装置中最普遍的LED之一，而量子点由于具有更好的光谱发射并且化学稳定性较高，因此被提出作为OLED的改进。量子点(QD：Quantum dot)通常用作蓝色LED的磷光体，并且作为液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)的背光源存在。

在层发射显示装置中，将发射材料(例如，用于OLED的有机染料和用于QLED的量子点)夹在空穴传输层和电极传输层和电极之间。该结构作为二极管工作，并且当电流流动时，发射材料中的电致发光产生光，并且使一个电极部分透射以允许光提取。对于OLED(以及在较小程度上的QLED)，能量损失的主要形式是当光不能从发光结构中提取时。典型的OLED仅提取空气中产生的约20％的光。这种较低的光提取百分比的两个关键原因是层发射显示装置中的层的折射率通常相当高(例如，全内反射造成的大量损失)，并且部分反射电极反射大部分的光，而电极之间的层的光学厚度为波长的数量级，因此干涉是要控制的重要因素。还应该注意的是，当以不同角度观察时，取决于波长和角度的干涉会产生色移。

层发光结构的设计可以优化，但通常需要在最大化效率和优化色域范围和色移之间进行权衡。

LED结构中的腔及其对光的影响一直被研究。例如，柯达(Kodak)(US20060158098)描述了一种顶部发射结构，三星(Samsung)(US9583727)描述了一种OLED和QLED结构，该结构在反射区域之间具有多个发光区域，其中一个是部分透光的。

提出了几种提高此类腔的亮度的方法。例如，三星(US2015/0084012)描述了在OLED结构中对色散层的使用，三星(US8894243)描述了使用微结构散射来提高效率，3M(WO2017/205174)描述了通过在传输层中使用表面等离子体纳米颗粒或纳米结构来增强发光。

涉及对腔(或多个腔)进行修改的方法通常难以实施，因为此类方法需要极小的尺寸特征或各层的控制。修改腔的一种替代方案是使用具有高折射率的厚的顶部“填料”层，这能够减少菲涅耳反射并且增加穿过顶部电极的透射率。然而，高折射率层中的光可能大多被全内反射(TIR：total internal reflection)捕获。为了提取所捕获的光，利用填料层周围的反射和/或散射堤将TIR捕获的光输出耦合。

TCL(CN106876566)和JOLED(US9029843)描述了这种像素排列，该像素排列具有多个堤以及在该腔的有机层上方和这些堤之间的填充材料。日立(Hitachi)(US7091658)描述了可使用电极金属材料进行反射的堤，剑桥显示技术公司(Cambridge Display Tech)(KR1020150020140)描述了可使用不同组装步骤以不同结构成形的堤，夏普(Sharp)(US10090489)描述了有机层下方的成形反射器。

另一种方法是控制填充材料。例如，全球OLED(Global OLED)(US8207668)描述了可控制的填料层，其中填料层和有机层对于不同的子像素具有不同的厚度，以使得随着波长而变的输出光最大化。