减小OLED瞬态响应的方法与流程


减小oled瞬态响应的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术案主张2021年7月21日提交的第63/217,522号美国专利申请、2021年9月13日提交的第63/243,248号美国专利申请、2021年9月28日提交的第63/249,297号美国专利申请和2022年5月9日提交的第63/339,662号美国专利申请的优先权,每一美国专利申请的整个内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
3.本发明涉及用于减少例如有机发光二极管等有机发射装置的关断时间的装置和技术,以及包含有机发射装置的装置和技术。


背景技术:



4.出于许多原因,利用有机材料的光电装置变得越来越受欢迎。用于制造所述装置的许多材料相对较为便宜,因此有机光电装置具有优于无机装置的成本优势的潜力。另外,有机材料的固有性质(例如其柔性)可以使其较适用于特定应用,如在柔性衬底上的制造。有机光电装置的实例包括有机发光二极管/装置(oled)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电检测器。对于oled,有机材料可以具有优于常规材料的性能优势。举例来说,有机发射层发射光所处的波长通常可以用适当的掺杂剂容易地调节。
5.oled利用有机薄膜,其在电压施加于装置上时会发射光。oled正成为用于如平板显示器、照明和背光的应用中的日益受关注的技术。若干oled材料和配置描述于美国专利案第5,844,363号、第6,303,238号和第5,707,745号中,其以全文引用的方式并入本文中。
6.磷光发射分子的一个应用是全显示器。针对此类显示器的行业标准需要适合于发射特定颜(称为“饱和”)的像素。具体来说,这些标准需要饱和红、绿和蓝像素。或者,oled可经设计以发射白光。在常规液晶显示器中,使用吸收滤光器过滤来自白背光的发射以产生红、绿和蓝发射。相同技术也可以用于oled。白oled可以是单一eml装置或堆叠结构。可以使用所属领域中所熟知的cie坐标来测量颜。
7.如本文中所用,术语“有机”包括可以用于制造有机光电装置的聚合材料和小分子有机材料。“小分子”是指不是聚合物的任何有机材料,并且“小分子”可能实际上相当大。在某些情况下,小分子可能包括重复单元。例如,使用长链烷基作为取代基不会将分子从“小分子”类别中移除。小分子也可以并入到聚合物中,例如作为聚合物主链上的侧基或作为主链的一部分。小分子也可以作为树枝状聚合物的核心部分,所述树枝状聚合物由一系列建立在核心部分上的化学壳组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树枝状聚合物可以是“小分子”,并且认为当前在oled领域中使用的所有树枝状聚合物都是小分子。
8.如本文所用,“顶部”意指离衬底最远,而“底部”意指最靠近衬底。在第一层被描述为“安置于”第二层“上方”的情况下,第一层被安置于离基板较远处。除非规定第一层“与”第二层“接触”,否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说,即使阴极和阳极之间存
在各种有机层,仍可以将阴极描述为“安置于”阳极“上方”。
9.如本文所用,“溶液可处理”意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、分散或传输和/或从液体介质沉积。
10.当认为配体直接促成发射材料的光敏性质时,所述配体可以被称为“光敏性的”。当认为配体并不促成发射材料的光敏性质时,所述配体可以被称为“辅助性的”,但辅助性配体可以改变光敏性配体的性质。
11.如本文所用,并且如所属领域的技术人员通常将理解,如果第一能级较接近真空能级,那么第一“最高占用分子轨道”(highest occupied molecular orbital,homo)或“最低未占用分子轨道”(lowest unoccupied molecular orbital,lumo)能级“大于”或“高于”第二homo或lumo能级。由于将电离电位(ip)测量为相对于真空能级的负能量,因此较高homo能级对应于具有较小绝对值的ip(较不负(less negative)的ip)。类似地,较高lumo能级对应于具有较小绝对值的电子亲和性(ea)(较不负的ea)。在顶部是真空能级的常规能级图上,材料的lumo能级高于相同材料的homo能级。“较高”homo或lumo能级表现为比“较低”homo或lumo能级更靠近这个图的顶部。
12.如本文所用,并且如所属领域的技术人员通常将理解,如果第一功函数具有较高绝对值,那么第一功函数“大于”或“高于”第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能级的负数,所以这意指“较高”功函数是更负的(more negative)。在顶部是真空能级的常规能级图上,“较高”功函数经说明为在向下方向上离真空能级较远。因此,homo和lumo能级的定义遵循与功函数不同的定则。
13.本文可以参考层、材料、区和装置发射的光的颜来对它们进行描述。一般来说,如本文所用,描述为产生特定颜的光的发射区域可以包括一或多个呈堆叠方式安置在彼此上的发射层。
14.如本文所用,“红”层、材料、区域或装置是指在约580-700nm的范围内发射光或其发射光谱在所述区域中具有最高峰的层、材料、区域或装置。类似地,“绿”层、材料、区或装置是指发射或具有峰值波长在约500-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区或装置;“蓝”层、材料或装置是指发射或具有峰值波长在约400-500nm范围内的发射光谱的层、材料或装置;并且“黄”层、材料、区或装置是指具有峰值波长在约540-600nm范围内的发射光谱的层、材料、区或装置。在一些布置中,单独区域、层、材料、区域或装置可以提供单独的“深蓝”和“浅蓝”光。如本文中所用,在提供单独的“浅蓝”和“深蓝”分量的布置中,“深蓝”分量是指峰值发射波长比“浅蓝”分量的峰值发射波长小至少约4nm的分量。通常,“浅蓝”分量的峰值发射波长在约465nm到500nm范围内,且“深蓝”分量的峰值发射波长在约400nm到470nm范围内,但是对于一些配置来说这些范围可以变化。类似地,颜改变层是指将另一颜的光转换或修改成具有指定用于所述颜的波长的光的层。举例来说,“红”滤片是指形成具有在约580-700nm范围内的波长的光的滤片。一般来说,存在两类颜改变层:通过去除光的非所需波长修改光谱的滤片,以及将较高能量的光子转换成较低能量的颜改变层。“颜的”分量是指在激活或使用时产生或以其它方式发射具有如先前所述的特定颜的光的分量。举例来说,“第一颜的第一发射区域”和“不同于第一颜的第二颜的第二发射区域”描述当在装置内激活时发射如先前所述的两种不同颜的两个发射区域。
15.如本文所用,发射材料、层和区域可基于由所述材料、层或区域最初产生的光,而不是由相同或不同结构最终发射的光彼此区分开,并与其它结构区分开。初始光产生通常是导致光子发射的能级变化的结果。举例来说,有机发射材料可初始地产生蓝光,所述蓝光可通过滤片、量子点或其它结构转换成红光或绿光,使得完整的发射堆叠或子像素发射红光或绿光。在此情况下,初始发射材料或层可被称为“蓝”分量,即使子像素为“红”或“绿”分量。
16.在一些情况下,可优选地根据1931cie坐标描述分量的颜,如发射区域、子像素、颜改变层等的颜。举例来说,黄发射材料可具有多个峰值发射波长,一个在“绿”区域的边缘中或附近,且一个在“红”区域的边缘内或附近,如先前所描述。因此,如本文中所用,每一颜项还对应于1931cie坐标颜空间中的形状。1931cie颜空间中的形状是通过跟随两个颜点与任何其它内部点之间的轨迹构造的。例如,可如下所示地定义红、绿、蓝和黄的内部形状参数:
[0017][0018]
关于oled的更多细节和上文所述的定义可见于美国专利第7,279,704号中,所述专利以全文引用的方式并入本文中。


技术实现要素:



[0019]
根据一个实施例,还提供一种有机发光二极管/装置(oled)。所述oled可以包含阳极、阴极和安置在阳极与阴极之间的有机层。根据一个实施例,所述有机发光装置并入一或多种选自消费型产品、电子组件模块和/或照明面板的装置中。
[0020]
根据实施例,一种装置可包含有机发光装置(oled)。所述装置可包含用以控制oled的操作的驱动电路,所述驱动电路具有经配置以在帧时间期间短接或反向偏置所述oled达预定时间段的响应时间加速器薄膜晶体管(tft)。
[0021]
当所述响应时间加速器tft短接或反向偏置oled时,oled可具有大于或等于零伏特的电压。
[0022]
驱动控制电路可包含耦合到数据线和第一扫描线的选择薄膜晶体管(tft)以及耦合到所述选择tft和所述oled的驱动器tft。所述响应时间加速器tft可并联连接到所述oled且与所述驱动器tft串联连接,且连接到第二扫描线。所述响应时间加速器tft可经配置以由通向所述装置的第二扫描线的扫描线脉冲通电。所述第二扫描线可以是所述第一扫描线之前的扫描线、所述第一扫描线之后的扫描线、邻近于所述第一扫描线的扫描线和/或距所述第一扫描线预定距离内的扫描线。
[0023]
所述oled可包含一或多个像素,其中每个像素具有一或多个子像素,且所述响应时间加速器tft可经配置以通过短接、部分短接、反向偏置或跨所述oled施加预定或可控制
低电阻来减小所述一或多个子像素的亮度。
[0024]
所述oled可包含一或多个像素,其中每个像素具有一或多个子像素,且所述响应时间加速器tft可经配置以在所述第二扫描线通电时减少从所述一或多个子像素发射的光的量。
[0025]
所述响应时间加速器tft可在短接、部分短接、反向或在oled通电期间偏置oled时施加预定或可控制低电阻之后减少来自所述oled的后续光输出。
[0026]
所述驱动电路可经配置以控制所述oled中经配置以发射白光的至少一个子像素、所述oled中经配置以发射黄光的至少一个子像素、发射绿光的至少一个子像素、发射蓝光的至少一个子像素和/或经配置以发射蓝绿光的至少一个子像素。
[0027]
所述驱动电路可经配置以控制至少两个子像素,所述至少两个子像素包含经配置以发射具有第一颜的光的第一子像素和经配置以发射具有第二颜的光的第二子像素。
[0028]
所述驱动电路可经配置以控制至少三个子像素,所述至少三个子像素包含经配置以发射具有第一颜的光的第一子像素、经配置以发射具有第二颜的光的第二子像素以及经配置以发射具有第三颜的光的第三子像素。
[0029]
所述oled可包含多个像素,其中每个像素包含第一子像素、第二子像素和至少一个第三子像素。所述驱动电路可经配置以控制所述多个像素的所述第一子像素的一部分以输出光。
[0030]
所述驱动电路可包含耦合到数据线和第一扫描线的选择薄膜晶体管(tft)以及耦合到所述选择tft和所述oled的驱动器tft。所述响应时间加速器tft可与所述驱动器tft并联连接、可与所述oled串联连接、连接到单独电力线,且可连接到第二扫描线。当所述响应时间加速器tft短接或反向偏置oled时,所述oled可具有大于或等于零伏特的电压。所述响应时间加速器tft可经配置以由通向所述装置的第二扫描线的扫描线脉冲通电。所述第二扫描线可以是所述第一扫描线之前的扫描线、所述第一扫描线之后的扫描线、邻近于所述第一扫描线的扫描线和/或距所述第一扫描线预定距离内的扫描线。所述oled可具有多个像素,其中每个像素包含第一子像素、第二子像素和至少一个第三子像素,且所述驱动电路可经配置以控制所述多个像素的所述第一子像素的一部分以输出光。
[0031]
根据实施例,一种装置可包含具有多个子像素的有机发光装置(oled),其中经配置以发射至少第一颜的光的子像素中的一或多个子像素包括可独立控制的第一发射区域和第二发射区域。控制器可经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域,其中所述第一发射区域大于所述第二发射区域。所述控制器可经配置以针对小于最大亮度的第一子像素亮度级来控制所述第二发射区域以具有比所述第一发射区域(i)更高的亮度和/或(ii)更高的电流密度。
[0032]
所述多个子像素中的至少一个子像素可经配置以发射白光、黄光、绿光、蓝光和/或蓝绿光中的至少一者。
[0033]
所述多个像素中的每个像素可具有至少三个子像素,其中所述至少三个子像素中的每一者内的发射区域可独立控制。所述控制器可经配置以针对小于最大亮度的第一亮度级来控制所述第二发射区域以具有比所述第一发射区域更高的亮度。
[0034]
子像素内的每个发射区域可使用相同发射层。
[0035]
相同子像素中的每个发射层可使用相同图案化工艺同时沉积。
[0036]
所述装置可包含多个扫描线,其中相同子像素中的每个发射区域从所述多个扫描线中的单独扫描线寻址。
[0037]
所述装置可包含多个数据线,其中相同子像素中的每个发射区域从单独数据线寻址。
[0038]
所述装置的相同子像素中的每个发射区域可通过其自身的电力供应线供电。所述控制器可经配置以控制电力供应线的占空比以控制子像素何时接通。
[0039]
oled的第二发射区域可由脉冲占空比小于100%的电压供应器供电。
[0040]
所述装置的所述第一发射区域和所述第二发射区域可形成整个发射区域。所述第二发射区域可小于整个发射区域的50%、小于25%、小于整个发射区域的10%和/或小于整个发射区域的5%。
[0041]
所述装置的控制器可经配置以控制由所述oled输出的光的量,且可经配置以在小于最大亮度的预定量时关断所述第一发射区域且从所述第二发射区域发射光。
[0042]
所述装置的控制器可经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域以输出高于最大子像素亮度的第一百分比的光,经配置以控制所述第二发射区域以输出低于所述最大子像素亮度的第二百分比的光,和/或经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域以在最大亮度的第一百分比与第二百分比之间时以不同强度输出光。所述最大子像素亮度的第一百分比可在10%与100%之间,且所述最大子像素亮度的第二百分比可为0-50%。
[0043]
所述装置的控制器可经配置以控制子像素的第一发射区域和/或第二发射区域通电达少于完整的帧时间。
[0044]
所述装置可包含通向oled的单独电力线,其中所述控制器可经配置以将占空比控制到小于100%的占空比、小于50%的占空比、小于25%的占空比、小于10%的占空比和/或小于5%的占空比。第一发射区域和/或第二发射区域可通过以下方式得到供电:(i)恒定电力供应轨,和/或(ii)具有选定占空比的单独电力线。举例来说,在一些实施例中,第一发射区域和第二发射区域均可由具有选定占空比的单独电力线供电。
[0045]
不同颜的光可从绿子像素、红子像素和/或蓝子像素的至少两个发射区域发射。
[0046]
不同颜可由不同微腔、一或多个变层和/或量子点形成。
[0047]
根据实施例,一种消费型电子装置可具有包含有机发光装置(oled)和用以控制所述oled的操作的驱动电路的装置,所述驱动电路包含经配置以在所述装置上显示图像的至少部分的帧时间期间短接或反向偏置所述oled达预定时间段的响应时间加速器薄膜晶体管(tft)。
[0048]
所述装置可以是平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、广告牌、内部或外部照明灯和/或信号灯、平视显示器、完全或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、手机、平板计算机、平板手机、个人数字助理(pda)、可穿戴装置、笔记本计算机、数码相机、摄录像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3d显示器、虚拟现实或增强现实显示器、车辆、包括平铺在一起的多个显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕,和指示牌。
附图说明
[0049]
图1展示了有机发光装置。
[0050]
图2展示了不具有独立电子传输层的倒置式有机发光装置。
[0051]
图3展示了根据所公开主题的实施例的基于两个薄膜晶体管(tft)驱动布置和额外tft的像素驱动电路,所述额外tft用以加速从明到暗变换的oled响应时间。
[0052]
图4展示根据所公开主题的实施例的基于两个tft驱动布置和额外tft的像素驱动电路的另一实施方案,所述额外tft用以加速从明到暗变换的oled响应时间。
[0053]
图5展示了根据所公开主题的实施例的用以增加低驱动电流下的oled驱动电流的子像素布局,其中每个oled发射区域可具有由不同扫描线但由相同数据线驱动的两个有效区域。
具体实施方式
[0054]
一般来说,oled包含至少一个有机层,其安置于阳极与阴极之间并且与阳极和阴极电连接。当施加电流时,阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电子各自朝带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定位在同一分子上时,形成“激子”,其为具有激发能态的定域电子-空穴对。当激子通过光发射机制弛豫时,发射光。在一些情况下,激子可以定位于准分子(excimer)或激态复合物上。非辐射机制(如热弛豫)也可能发生,但通常被视为不合需要的。
[0055]
最初的oled使用从单态发射光(“荧光”)的发射分子,如例如美国专利第4,769,292号中所公开,其以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的时帧内发生。
[0056]
最近,已经展示了具有从三重态发射光(“磷光”)的发射材料的oled。巴尔多(baldo)等人,“来自有机电致发光装置的高效磷光发射(highly efficient phosphorescent emission from organic electroluminescent devices)”,自然(nature),第395卷,151-154,1998(“巴尔多-i”);和巴尔多等人,“基于电致磷光的极高效绿有机发光装置(very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence)”,应用物理快报(appl.phys.lett.),第75卷,第3,4-6期(1999)(“巴尔多-ii”),所述文献以全文引用的方式并入。美国专利第7,279,704号第5-6栏中更详细地描述磷光,所述专利以引用的方式并入。
[0057]
图1展示有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、阳极115、空穴注入层120、空穴传输层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、电子传输层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和阻挡层170。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过按顺序沉积所述层来制造。这些各种层的性质和功能以及实例材料在us 7,279,704第6-10栏中更详细地描述,所述专利以引用的方式并入。
[0058]
可以得到这些层中的每一者的更多实例。举例来说,柔性并且透明的衬底-阳极组合公开于美国专利第5,844,363号中,所述专利以全文引用的方式并入。经p掺杂的空穴传输层的实例是以50:1的摩尔比掺杂有f
4-tcnq的m-mtdata,如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开,所述专利以全文引用的方式并入。发射和主体材料的实例公开于汤普森(thompson)等人的美国专利第6,303,238号中,所述专利以全文引用的方式并入。经n掺
杂的电子传输层的实例是以1:1的摩尔比掺杂有li的bphen,如美国专利申请公开第2003/0230980号中所公开,所述公开案以全文引用的方式并入。以全文引用的方式并入的美国专利第5,703,436号和第5,707,745号公开了阴极的实例,所述阴极包括具有含上覆的透明、导电、溅镀沉积的ito层的金属(如mg:ag)薄层的复合阴极。阻挡层的理论和使用更详细地描述于美国专利第6,097,147号和美国专利申请公开第2003/0230980号中,所述专利以全文引用的方式并入。注入层的实例提供于美国专利申请公开第2004/0174116号中,其以全文引用的方式并入。保护层的描述可以见于美国专利申请公开第2004/0174116号中,其以全文引用的方式并入。阻挡层170可以是单层或多层阻挡层并且可以覆盖或围绕装置的其它层。阻挡层170也可以围绕衬底110,和/或它可以布置在衬底和装置的其它层之间。阻挡层也可以称为封装物、封装层、保护层或渗透屏障,并且通常提供防止水分、环境空气和其它类似材料透过装置的其它层的保护。在美国专利第6,537,688、6,597,111、6,664,137、6,835,950、6,888,305、6,888,307、6,897,474、7,187,119和7,683,534号中提供了阻挡层材料和结构的实例,这些专利各自以全文引用的方式并入。
[0059]
图2展示倒置式oled 200。所述装置包括衬底210、阴极215、发射层220、空穴传输层225和阳极230。装置200可以通过按顺序沉积所述层来制造。因为最常见oled配置具有安置于阳极上方的阴极,并且装置200具有安置于阳极230下的阴极215,所以装置200可以被称为“倒置式”oled。可以在装置200的对应层中使用与关于装置100所述的那些材料类似的材料。图2提供如何可以从装置100的结构省去一些层的一个实例。
[0060]
图1和2中所说明的简单分层结构借助于非限制性实例提供,并且应理解本发明的实施例可以与各种其它结构结合使用。所描述的具体材料和结构本质上是示范性的,并且可以使用其它材料和结构。可以通过以不同方式组合所述的各种层来获得功能性oled,或可以基于设计、性能和成本因素完全省略各层。也可以包括未具体描述的其它层。可以使用除具体描述的材料以外的材料。尽管本文中所提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料,但应理解,可以使用材料的组合,如主体和掺杂剂的混合物,或更一般来说,混合物。此外,所述层可以具有各种子层。本文中给予各种层的名称并不意图具有严格限制性。举例来说,在装置200中,空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中,并且可以被描述为空穴传输层或空穴注入层。在一个实施例中,可以将oled描述为具有安置于阴极与阳极之间的“有机层”。这一有机层可以包含单个层,或可以进一步包含如例如关于图1和2所述的不同有机材料的多个层。
[0061]
还可以使用未具体描述的结构和材料,例如包含聚合材料的oled(pled),例如弗兰德(friend)等人的美国专利第5,247,190号中所公开,所述专利以全文引用的方式并入。借助于另一实例,可以使用具有单个有机层的oled。oled可以堆叠,例如如在以全文引用的方式并入的福利斯特(forrest)等人的美国专利第5,707,745号中所述。oled结构可以偏离图1和2中所说明的简单分层结构。举例来说,衬底可以包括有角度的反射表面以改进出耦(out-coupling),例如如在福利斯特等人的美国专利第6,091,195号中所述的台式结构,和/或如在布尔维克(bulovic)等人的美国专利第5,834,893号中所述的凹点结构,所述专利以全文引用的方式并入。
[0062]
在本文所公开的一些实施例中,发射层或材料,例如图1-2中分别所示的发射层135和发射层220,可包括量子点。除非明确指示相反或根据所属领域的技术人员的理解依
照情形指示,如本文所公开的“发射层”或“发射材料”可包括含有量子点或等效结构的有机发射材料和/或发射材料。一般来说,发射层包括主体基质内的发射材料。此类发射层可以只包括转换单独发射材料或其它发射体所发射的光的量子点材料,或其还可以包括单独发射材料或其它发射体,或其可以通过施加电流而本身直接发射光。类似地,颜改变层、滤片、上转换或下转换层或结构可包括含有量子点的材料,但此类层可不视为如本文中所公开的“发射层”。通常,“发射层”或材料是基于注入的电荷发射初始光的材料,其中初始光可以被另一层改变,例如滤片或其它颜改变层,所述另一层在装置内本身不发射初始光,但可以基于发射层发射的初始光的吸收和下转换为较低能量的光发射重新发射具有不同光谱含量的改变的光。在本文公开的一些实施例中,颜改变层、滤片、上转换和/或下转换层可以设置在oled装置的外部,例如在oled装置的电极之上或之下。
[0063]
除非另外规定,否则可以通过任何合适的方法来沉积各个实施例的层中的任一个。对于有机层,优选方法包括热蒸发、喷墨(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,013,982号和第6,087,196号中所述)、有机气相沉积(ovpd)(如以全文引用的方式并入的福利斯特等人的美国专利第6,337,102号中所述)和通过有机蒸气喷射印刷(ovjp)的沉积(如以全文引用的方式并入的美国专利第7,431,968号中所述)。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层,优选的方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊(如以全文引用的方式并入的美国专利第6,294,398号和第6,468,819号中所述)和与例如喷墨和ovjd的沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性以使其与具体沉积方法相适合。举例来说,可以在小分子中使用支链或非支链并且优选含有至少3个碳的例如烷基和芳基的取代基来增强其经受溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基,并且3到20个碳是优选范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的溶液可处理性,因为不对称材料可能具有更低的再结晶倾向性。可以使用树枝状聚合物取代基来增强小分子经受溶液处理的能力。
[0064]
根据本发明的实施例制造的装置可以进一步任选地包含阻挡层。阻挡层的一个用途是保护电极和有机层免受暴露于包括水分、蒸气和/或气体等的环境中的有害物质的损害。阻挡层可以沉积在衬底、电极上,沉积在衬底、电极下或沉积在衬底、电极旁,或沉积在装置的任何其它部分(包括边缘)上。阻挡层可以包含单个层或多个层。阻挡层可以通过各种已知的化学气相沉积技术形成,并且可以包括具有单一相的组合物和具有多个相的组合物。任何合适的材料或材料组合都可以用于阻挡层。阻挡层可以并有有无机化合物或有机化合物或两者。优选的阻挡层包含聚合材料与非聚合材料的混合物,如以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,968,146号、pct专利申请第pct/us2007/023098号和第pct/us2009/042829号中所述。为了被视为“混合物”,构成阻挡层的前述聚合材料和非聚合材料应在相同反应条件下沉积和/或同时沉积。聚合材料与非聚合材料的重量比可以在95:5到5:95范围内。聚合材料和非聚合材料可以由同一前体材料产生。在一个实例中,聚合材料与非聚合材料的混合物基本上由聚合硅和无机硅组成。
[0065]
在一些实施例中,阳极、阴极或安置于有机发射层上方的新层中的至少一者用作增强层。增强层包含展现表面等离激元共振的等离激元材料,所述等离激元材料非辐射地耦合到发射体材料,并将激发态能量从发射体材料转移到表面等离极化激元的非辐射模
式。增强层以不超过与有机发射层的阈值距离提供,其中由于增强层的存在,发射体材料具有总非辐射衰减速率常数和总辐射衰减速率常数,且阈值距离是总非辐射衰减速率常数等于总辐射衰减速率常数的距离。在一些实施例中,oled进一步包含出耦层。在一些实施例中,出耦层安置于增强层上方在有机发射层的相对侧上。在一些实施例中,出耦层安置于发射层的与增强层相对的侧上,但仍使能量从增强层的表面等离激元模式出耦。出耦层散射来自表面等离极化激元的能量。在一些实施例中,此能量以光子形式散射至自由空间。在其它实施例中,能量从装置的表面等离激元模式散射到其它模式中,例如但不限于有机波导模式、衬底模式或另一波导模式。如果能量散射至oled的非自由空间模式,则可并入其它出耦方案以将能量提取至自由空间。在一些实施例中,一或多个介入层可安置于增强层与出耦层之间。介入层的实例可为介电材料,包括有机物、无机物、钙钛矿、氧化物,且可包括这些材料的堆叠和/或混合物。
[0066]
增强层修改其中驻留发射体材料的介质的有效特性,从而引起以下任一种或全部:降低的发射率、发射谱线形状的修改、发射强度与角度的变化、发射体材料的稳固性变化、oled的效率变化,和oled装置的效率衰减减少。在阴极侧、阳极侧或这两侧上放置增强层产生利用了上述任何效果的oled装置。除了本文中提及以及图中展示的各种oled实例中说明的特定功能层之外,根据本发明的oled还可以包括通常可见于oled中的其它功能层中的任一者。
[0067]
增强层可以由等离激元材料、光学活性超材料或双曲线超材料构成。如本文中所使用,等离激元材料是在电磁波谱的可见或紫外区中介电常数的实数部分越过零的材料。在一些实施例中,等离激元材料包括至少一种金属。在这类实施例中,金属可包括以下至少一种:ag、al、au、ir、pt、ni、cu、w、ta、fe、cr、mg、ga、rh、ti、ru、pd、in、bi、ca、这些材料的合金或混合物,以及这些材料的堆叠。一般来说,超材料是由不同材料构成的介质,其中介质作为整体的作用不同于其材料部分的总和。具体来说,我们将光学活性超材料定义为具有负介电常数和负磁导率两者的材料。另一方面,双曲线超构材料是各向异性介质,其中对于不同的空间方向,电容率或磁导率具有不同的符号。光学活性超材料和双曲线超材料严格地区别于许多其它光子结构,例如分布式布拉格反射器(distributed bragg reflector,“dbr”),因为介质在传播的方向上对于光的波长的长度尺度应呈现均匀。使用本领域技术人员可以理解的术语:超材料在传播的方向上的介电常数可以用有效介质近似描述。等离激元材料和超材料提供了可以多种方式增强oled性能的控制光传播的方法。
[0068]
在一些实施例中,增强层提供为平面层。在其它实施例中,增强层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征,或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中,波长大小的特征和亚波长大小的特征具有锐利的边缘。
[0069]
在一些实施例中,出耦层具有周期性地、准周期性地或随机地布置的波长大小的特征,或者具有周期性地、准周期性地或随机地布置的亚波长大小的特征。在一些实施例中,出耦层可由多个纳米粒子构成,且在其它实施例中,出耦层由安置于材料上的多个纳米粒子构成。在这些实施例中,出耦可通过以下至少一者来调谐:改变多个纳米粒子的大小、改变多个纳米粒子的形状、改变多个纳米粒子的材料、调节材料的厚度、改变材料或安置于多个纳米粒子上的额外层的折射率、改变增强层的厚度和/或改变增强层的材料。所述装置
的多个纳米粒子可以由以下至少一者形成:金属、电介质材料、半导体材料、金属合金、电介质材料的混合物、一或多种材料的堆叠或分层、和/或一种类型的材料的核心,且所述核心涂布有不同类型的材料的壳层。在一些实施例中,出耦层由至少金属纳米粒子构成,其中所述金属选自由以下组成的组:ag、al、au、ir、pt、ni、cu、w、ta、fe、cr、mg、ga、rh、ti、ru、pd、in、bi、ca、这些材料的合金或混合物,和这些材料的堆叠。多个纳米粒子可以具有安置在它们之上的附加层。在一些实施例中,发射的极化可使用出耦层来调谐。改变出耦层的维度和周期性可以选择一类优先出耦到空气的极化。在一些实施例中,出耦层也充当装置的电极。
[0070]
据信,荧光oled的内部量子效率(iqe)可以通过延迟荧光超过25%自旋统计限制。如本文所用,存在两种类型的延迟荧光,即p型延迟荧光和e型延迟荧光。p型延迟荧光由三重态-三重态湮灭(tta)产生。
[0071]
另一方面,e型延迟荧光不依赖于两个三重态的碰撞,而是依赖于三重态与单重态激发态之间的热布居数。需要能够产生e型延迟荧光的化合物以便具有极小的单重态-三重态间隙。热能可以激活由三重态跃迁回到单重态。这种类型的延迟荧光也称为热激活延迟荧光(tadf)。tadf的一个显著特征是,由于热能增加,延迟分量随着温度升高而增加。如果反向系间窜越速率足够快速以最小化由三重态的非辐射衰减,则回填充单重激发态的分率可能达到75%。总单重态分率可以是100%,远超过电产生的激子的自旋统计极限。
[0072]
e型延迟荧光特征可以见于激发复合物系统或单一化合物中。不受理论束缚,据信,e型延迟荧光需要发光材料具有小的单重态-三重态能隙(δes-t)。有机的、不含金属的供体-受体发光材料可能能够实现这一点。这些材料的发射通常以供体-受体电荷转移(ct)型发射为特征。这些供体-受体型化合物中homo与lumo的空间分离通常导致小的δes-t。这些状态可涉及ct状态。通常,通过将电子供体部分(例如氨基或咔唑衍生物)与电子受体部分(例如含n六元芳香族环)连接来构建供体-受体发光材料。
[0073]
根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的电子组件模块(或单元)中,所述电子组件模块可以并入到多种电子产品或中间组件中。所述电子产品或中间组件的实例包括可以为终端用户产品制造商所利用的显示屏、照明装置(如离散光源装置或照明面板)等。所述电子组件模块可以任选地包括驱动电子装置和/或电源。根据本发明的实施例制造的装置可以并入到多种多样的消费型产品中,所述消费型产品具有一或多个电子组件模块(或单元)并入于其中。公开一种包含oled的消费型产品,所述oled在oled中的有机层中包括本公开的化合物。所述消费型产品应包括含一或多个光源和/或某种类型的视觉显示器中的一或多个的任何种类的产品。所述消费型产品的一些实例包括平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、告示牌、用于内部或外部照明和/或发信号的灯、平视显示器、全透明或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、蜂窝电话、平板电脑、平板手机、个人数字助理(pda)、可佩戴装置、膝上型计算机、数码相机、摄像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3d显示器、虚拟现实或增强现实显示器、交通工具、包含多个平铺在一起的显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕,和指示牌。可以使用各种控制机制来控制根据本发明制造的装置,包括无源矩阵和有源矩阵。意图将所述装置中的许多装置用于对人类来说舒适的温度范围中,如18℃到30℃,并且更优选在室温下(20-25℃),但可以在这一温度范围外(例如-40℃到80℃)使用。
[0074]
本文所述的材料和结构可以应用于除oled以外的装置中。举例来说,如有机太阳能电池和有机光电检测器的其它光电装置可以采用所述材料和结构。更一般来说,如有机晶体管的有机装置可以采用所述材料和结构。
[0075]
在一些实施例中,所述oled具有一或多种选自由以下组成的组的特征:柔性、可卷曲、可折叠、可拉伸和弯曲。在一些实施例中,所述oled是透明或半透明的。在一些实施例中,所述oled进一步包含包括碳纳米管的层。
[0076]
在一些实施例中,所述oled进一步包含包括延迟荧光发射体的层。在一些实施例中,所述oled包含rgb像素排列或白加彩滤光片像素排列。在一些实施例中,所述oled是移动装置、手持式装置或可佩戴装置。在一些实施例中,所述oled是对角线小于10英寸或面积小于50平方英寸的显示面板。在一些实施例中,所述oled是对角线为至少10英寸或面积为至少50平方英寸的显示面板。在一些实施例中,所述oled是照明面板。
[0077]
在发射区域的一些实施例中,所述发射区域进一步包含主体。
[0078]
在一些实施例中,所述化合物可以是发射掺杂剂。在一些实施例中,所述化合物可以经由磷光、荧光、热激活延迟荧光(即tadf,也称为e型延迟荧光)、三重态-三重态湮灭或这些过程的组合产生发射。
[0079]
本文所公开的oled可以并入到消费型产品、电子组件模块和照明面板中的一或多种中。有机层可以是发射层,并且化合物在一些实施例中可以是发射掺杂剂,而化合物在其它实施例中可以是非发射掺杂剂。
[0080]
有机层还可以包括主体。在一些实施例中,两个或更多个主体是优选的。在一些实施例中,所用主体可以是在电荷传输中起很小作用的a)双极、b)电子传输、c)空穴传输或d)宽带隙材料。在一些实施例中,主体可以包括金属络合物。主体可以是无机化合物。
[0081]
与其它材料的组合
[0082]
本文中描述为适用于有机发光装置中的特定层的材料可以与装置中存在的多种其它材料组合使用。举例来说,本文所公开的发射掺杂剂可以与可能存在的广泛多种主体、传输层、阻挡层、注入层、电极和其它层结合使用。下文描述或提及的材料是可以与本文所公开的化合物组合使用的材料的非限制性实例,并且所属领域的技术人员可以容易地查阅文献以鉴别可以组合使用的其它材料。
[0083]
本文中所公开的各种发射层和非发射层以及布置可以使用不同材料。合适材料的实例公开于美国专利申请公开第2017/0229663号中,所述公开以全文引用的方式并入。
[0084]
导电性掺杂剂:
[0085]
电荷传输层可以掺杂有导电性掺杂剂以大体上改变其电荷载体密度,这转而将改变其导电性。导电性通过在基质材料中生成电荷载体而增加,并且取决于掺杂剂的类型,还可以实现半导体的费米能级(fermi level)的变化。空穴传输层可以掺杂有p型导电性掺杂剂,并且n型导电性掺杂剂用于电子传输层中。
[0086]
hil/htl:
[0087]
本发明中所用的空穴注入/传输材料不受特别限制,并且可以使用任何化合物,只要化合物通常用作空穴注入/传输材料即可。
[0088]
ebl:
[0089]
电子阻挡层(ebl)可以用以减少离开发射层的电子和/或激子的数目。与缺乏阻挡
层的类似装置相比,在装置中存在此类阻挡层可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外,可以使用阻挡层来将发射限制于oled的所需区域。在一些实施例中,与最接近ebl界面的发射体相比,ebl材料具有较高lumo(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一些实施例中,与最接近ebl界面的主体中的一或多种相比,ebl材料具有较高lumo(较接近真空能级)和/或较高三重态能量。在一个方面中,ebl中所用的化合物含有与下文所述的主体中的一个所用相同的分子或相同的官能团。
[0090]
主体:
[0091]
本发明的有机el装置的发光层优选地至少含有金属络合物作为发光材料,并且可以含有使用金属络合物作为掺杂剂材料的主体材料。主体材料的实例不受特别限制,并且可以使用任何金属络合物或有机化合物,只要主体的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量即可。任何主体材料可以与任何掺杂剂一起使用,只要满足三重态准则即可。
[0092]
hbl:
[0093]
空穴阻挡层(hbl)可以用以减少离开发射层的空穴和/或激子的数目。与缺乏阻挡层的类似装置相比,此类阻挡层在装置中的存在可以产生大体上较高的效率和/或较长的寿命。此外,可以使用阻挡层来将发射限制于oled的所需区域。在一些实施例中,与最接近hbl界面的发射体相比,hbl材料具有较低homo(距真空能级较远)和/或较高三重态能量。在一些实施例中,与最接近hbl界面的主体中的一或多种相比,hbl材料具有较低homo(距真空能级较远)和/或较高三重态能量。
[0094]
etl:
[0095]
电子传输层(etl)可以包括能够传输电子的材料。电子传输层可以是固有的(未经掺杂的)或经掺杂的。可以使用掺杂来增强导电性。etl材料的实例不受特别限制,并且可以使用任何金属络合物或有机化合物,只要其通常用以传输电子即可。
[0096]
电荷产生层(cgl)
[0097]
在串联或堆叠oled中,cgl对性能起基本作用,其由分别用于注入电子和空穴的经n掺杂的层和经p掺杂的层组成。电子和空穴由cgl和电极供应。cgl中消耗的电子和空穴由分别从阴极和阳极注入的电子和空穴再填充;随后,双极电流逐渐达到稳定状态。典型cgl材料包括传输层中所用的n和p导电性掺杂剂。
[0098]
在电子oled显示器中,像素可按取决于显示器的帧率的速率改变其亮度和颜。每个像素的切换速度可受oled的固有电子过程(例如激发态寿命、oled有机层中的电荷捕集动力学和/或每个oled装置的电路)影响。当oled装置发光和关断时,由oled输出的光衰减到零时的速率将可由跨oled的端子的外部电阻确定。如果跨oled的端子处于开路,则oled装置响应时间可受限于内部rc(电阻器-电容器)时间常数和电荷从有机层中的阱中脱阱(de-trapping)的响应时间。此响应时间可通过跨oled装置施加低电阻外部连接而减少。
[0099]
所公开主题的实施例可减少oled响应时间。实验研究表明响应时间可强烈地取决于流动通过oled的电流密度,其中响应时间(即,在oled关断之后由oled输出的光衰减到零的速率)随着oled的亮度从先前“通”状态减小而增加。电流密度在低度照明下可能会减小,这可对oled显示器响应时间具有负面影响,其中oled显示器会在低亮度级或低灰度级下操作。所公开主题的实施例可增加oled电流密度且减少低灰度级下的响应时间。所公开主题的布置可在oled装置变得更高效且驱动电流变得更小且更难以准确地供应时提高oled装
置的灰度级准确性。
[0100]
在oled显示器中,可能需要使oled在其电流降低到零或接近零之后(即,当oled电流趋向于零时)快速停止发光。电路条件和/或电荷捕集可能会阻止这种情况发生,这可在oled用于显示装置中时产生不正确的视觉图像。
[0101]
为了确保oled关断而使得其发射在穿过oled的电流关断后快速关断,所公开主题的实施例可跨oled提供低电阻路径,和/或确保oled不具有跨oled的端子的正向电压。所公开主题的实施例可跨oled放置tft,使得所述tft可在oled电流已关断之后短时间段内接通。这可确保捕集于oled的有机层中的电荷的快速放电,且可降低装置rc时间常数。在大多数常规像素驱动电路中,一旦oled驱动器tft关断且电流停止流动通过oled,则oled实际上为开路,常常导致其发光的缓慢衰减。
[0102]
通过确保驱动电路最小化功耗、最小化和/或不影响灰度等级、简单且不使用许多额外的金属线、与大多数多tft像素补偿电路一起工作和/或可使用多种tft技术实现,所公开主题的实施例可最小程度地影响显示性能,所述tft技术例如结合nmos(n沟道金属氧化物半导体)或pmos(p沟道金属氧化物半导体)装置的a-si(非晶硅)、igzo(铟镓锌氧化物)、ltps(低温多晶硅)、ltpo(低温多晶硅氧化物)、有机tft、碳纳米管基tft等。
[0103]
图3展示了根据所公开主题的实施例的基于两个tft驱动布置和额外响应时间加速器tft的像素驱动电路,所述额外响应时间加速器tft经配置以加速从明到暗变换的oled响应时间。所述响应时间加速器tft可由来自例如oled显示装置的后续扫描线的扫描线脉冲通电。
[0104]
在图3中展示的电路中,oled显示器的像素可用下一帧时间的亮度设置。当选择下一扫描线时,来自前一扫描线像素的响应时间加速器tft可接通,这可使包含所述像素的oled短路。如果oled刚刚关断,则响应时间加速器tft可使像素亮度快速下降,以最小化和/或防止像素应关断(即,不发光)时输出光。如果oled在发光,则响应时间加速器tft可在后续扫描线通电时最小化和/或防止所述像素发光,但oled可在剩余的帧时间内以预定值发光。如果显示器具有n个扫描线,则可通过调整驱动电流来补偿像素亮度中的1/n小误差。
[0105]
响应时间加速器tft可连接到其自身的扫描线,前提是扫描线脉冲宽度长得足以既关断oled然后又将其放电,由此减小其亮度。
[0106]
如图3中所展示,与oled阴极的电连接可使用每个像素中穿过作为有机堆叠一部分的oled的有机层的低电阻路径。存在用于实现此架构的若干选项。举例来说,高分辨率荫罩可用于沉积有机层。通常,在沉积发射层(eml)、电子阻挡层(ebl)和/或层时使用高分辨率精细金属掩模(ffm)。这些层可在沉积oled的发射层(eml)之前沉积。装置内的其它层通常为“毯式沉积”。在所公开主题的实施例中,如果oled堆叠中的有机层通过fmm沉积,则阴极可经配置以接触衬底表面上的连接,所述连接在有机层沉积期间可能已被掩蔽。阴极可通过不同的fmm来沉积,所述fmm经配置以覆盖oled有效阳极区域且接触电连接器。
[0107]
在另一实例中,可使用例如在以全文引用的方式并入的u.s.6,596,443中所公开的集成荫罩(ism)。ism通常在被动寻址的oled显示器中用以将阴极图案化为可谨慎寻址的行。此技术结合以上实例中描述的架构可用于图案化阴极。
[0108]
在又一实例中,可使用成角度的有机和/或阴极沉积源。其中源可能不垂直于衬底表面的角沉积,可结合上文一或多个实例用以配置阴极层以接触未涂覆衬底电触点。
[0109]
在另一实例中,可使用tft衬底表面上的

短接’特征,例如以全文引用的方式并入本文中的us 10,756,141中所公开的那些特征。oled的有机层通常可以是100到500nm厚。因此,这种厚度或更厚的衬底表面上的凹凸体可能“短接”或“穿通”这些有机层。也就是说,导电凹凸体可用于将衬底上的电触点接到阴极。举例来说,可使用制造或沉积在具有预定高度和/或长度的衬底表面上的金属纳米棒。提供此类特征的另一选项可以是在制备的金属表面上使用热处理,以在衬底表面上的预图案化金属触点中形成“小凸起”。
[0110]
在另一实例中,有机蒸气喷射印刷(ovjp)、喷墨印刷(ijp)、激光诱导热成像(liti)或oled层的光刻图案化可用于配置阴极以接触衬底表面上的连接器。
[0111]
如上文所描述且在图3中展示,与oled阴极的电连接可经由每个像素中穿过构成有机堆叠的有机层的低电阻路径形成。在所公开主题的一些实施例中,响应时间加速器tft可将oled阳极连接到可以是整个显示器的全局供应线的另一供应线或单独供应线(例如,对于每个像素可以是相同电位),使得供应线(通过阵列外部的电子件)对共同阴极连接具有低电阻。此单独供应线可处于当响应时间加速器tft接通时使oled短路的阴极电位,或处于更低电位以使oled在响应时间加速器tft接通时可反向偏置。单独的供应线可具有选定占空比,且对于整个显示器来说可以是全局的。
[0112]
图4展示根据所公开主题的实施例的基于两个tft驱动布置和额外tft(即,响应时间加速器tft)的像素驱动电路的另一实施方案,所述额外tft用以加速从明到暗变换的oled响应时间。在图4中展示的布置中,响应时间加速器tft可连接到扫描线n、扫描线n+1或另一相邻扫描线。
[0113]
所公开主题的电路布置可选择性地使用。举例来说,一或多个颜子像素可使用电路布置,而其它颜子像素可不使用电路。子像素的不同材料和/或颜可在处于开路时具有不同捕集和/或脱阱特性。可存在可使用或可不使用校正的不同发射层瞬态时间。在一些实施例中,对于显示器中的子像素的所有颜,可能不需要本文中所描述的额外电路。举例来说,此电路可用于白子像素布置、黄子像素布置、绿子像素布置、蓝子像素布置和/或红子像素布置中,或子像素布置的组合中。在一些实施例中,所公开主题的电路可与子像素的两个不同颜一起使用。在一些实施例中,所公开主题的电路可与子像素的三个不同颜一起使用。在电路用于子像素的多于一个颜的情况下,tft的性质对于子像素的每个颜可不同。
[0114]
使用例如pholed蓝子像素、非圆偏光器、改进的外耦合装置等,oled显示器变得更高效。增加的效率可降低可提供到oled装置以产生待由装置输出的光的驱动电流。增加的效率可至少有两个考虑因素:(1)实际驱动电流可能变得非常小,因此可能难以准确控制;和(2)开路条件下的oled响应时间τ可能取决于驱动电流j,使得τ=k/jn,其中k为常数,n约为1.6。
[0115]
也就是说,极低驱动电流(即,低于预定阈值电平的驱动电流)可产生较长瞬态响应时间,这可能会不利地影响显示器视觉性能。
[0116]
所公开主题的实施例可增加到oled子像素中的oled装置的驱动电流。在低光级下,流动穿过oled的电流密度可增加,且减小开路瞬态响应时间。
[0117]
所公开主题的实施例可在低光级下增加oled电流密度,维持和/或减小oled显示器功耗,和/或维持和/或增加oled寿命,而不改变oled装置结构。可通过减小低灰度下的有
效发射区域和/或占空比来实现这些目标。
[0118]
图5展示根据所公开主题的实施例在低驱动电流下增加oled驱动电流的子像素布局。每个oled发射区域可具有由不同扫描线但由相同数据线驱动的两个有效区域。图5中展示的像素布置可用于在小于子像素的预定最大级的亮度级下减小发射区域,所述子像素中每个颜子像素可在相同沉积区域内具有两个(或更多个)发射区域。这两个或更多个发射区域可独立地寻址,其中每个发射区域具有其自身扫描线或选择线并且使用相同数据线。基于扫描线和数据线输入,每个发射区域可具有其自身的背板驱动电路。在一些实施例中,可使用一种oled沉积,其中两个或多个独立的oled阳极触点以光刻方式限定在背板中。也就是说,两个或更多个发射区域之间的分离可通过光刻而不是通过oled沉积过程来确定。两个发射区域的分离可能很小(例如《5μm、《2μm等),以最小化总体子像素填充因子的减小。在一些实施例中,超过两个发射区域可结合上文所描述的布置使用。较小发射区域可小于总发射区域(即,两个发射区域的组合)的面积的50%、小于25%、小于10%、小于5%等。
[0119]
在上文所描述的实施例中,例如结合图3到5的实施例,oled可倒置,因此oled的阴极安置在底部,例如呈图2中展示的布置,其中阴极215安置于oled 200的底部。这可与图1中展示的其中阴极160安置在oled 100的顶部的oled布置形成对比。
[0120]
当期望子像素具有接近其最大设计水平的光输出时(例如,如果显示器可产生1000cd/m2的白光输出,则对于大于最大1000cd/m2的10%的光输出),可使用两个发射区域以相同亮度产生光输出。这些实例亮度值类似于在常规显示器中使用一个发射区域。也就是说,当相比于常规显示器时,所公开主题的实施例不会使功耗增加和/或使oled寿命减少。
[0121]
举例来说,当期望oled光输出小于最大光输出值(例如,所要亮度级)的10%时,控制器可开始关断oled的较大发射区域,且使用较高oled电流对较小区域通电以实现仅使用较大发射区域才有可能实现的所要亮度。由于总子像素亮度较低,因此可不存在显著的功率损耗(即,功率损耗高于预定量)和/或oled寿命的缩短。控制器可控制oled以使得在最大子像素亮度x%以上,两个发射区域均发光。在此实例中,控制器可控制oled以使得在最大子像素亮度的y%以下,仅较小区域发光。控制器可控制oled以使得在y%与x%之间,不同区域可在不同强度下发光。控制器可确定和输出数据信号到可控制每个发射区域的驱动电路。在以上实例中,x可以是最大子像素亮度的10%到100%,且y可以是最大子像素亮度的0%到50%。
[0122]
所公开主题的实施例可使用两个不同扫描线来控制每个子像素发射区域的亮度。一些实施例可使用一个扫描线连同两个不同数据线。
[0123]
在所公开主题的实施例中,可从例如绿子像素、红子像素和/或蓝子像素的不同区域发射不同颜。光的颜可通过使用每个区域中的不同微腔、滤片、量子点等而不同。
[0124]
所公开主题的实施例可增加低亮度级下的oled电流密度。举例来说,可切换oled电力供应轨以使得oled接通一部分时间,例如10%占空比。在此实例中,在oled通电时,oled的亮度可以是相比于oled在100%连续操作下操作时其值的十倍。
[0125]
由于眼睛在亮度方面对绿光和/或黄光而非蓝光或红光最敏感,因此所公开主题的实施例可具有不同大小的绿子像素。举例来说,每个像素可具有全尺寸的蓝和红
子像素以及两个可独立控制的绿子像素。在此实例中,一个发射区域可用于红和蓝子像素,但存在多于一个发射区域用于绿子像素。绿子像素可同时沉积。绿子像素中的一者可大于其它绿子像素(例如,一个绿子像素可以是其它绿子像素的大小的十倍)。因为此实例中的每个像素可具有四个子像素,所以每像素两个扫描线和两个数据线的布置可用于驱动所述四个子像素。
[0126]
在一些实施例中,可通过降低光输出低的区域中的图像分辨率而在低亮度下增加子像素的驱动电流和/或亮度。也就是说,子像素可在低驱动电流(例如,低于预定电流值的驱动电流)下操作。举例来说,控制器可仅对每第四绿子像素通电以在x和y方向上具有一半有效分辨率。与所有子像素通电的标准情况相比,在此实例中,每个子像素可以四倍亮度通电。此实施例可不包含对显示器硬件的任何改变或对像素堆叠设计的改变,但可对如何控制子像素进行改变。
[0127]
如上文所论述,oled的瞬态时间可由其重新组合或释放电荷的时间而不是oled中的任何其它过程来设置。oled在低电流密度下驱动时的缓慢放电时间可源于低电压下的电荷移动性由阱控制。低电压下的电荷移动性通常比同一装置在较高电压下的电荷移动性低得多。这可能归因于以下事实:在较低电压下,更多阱未填充,且所述阱一般来说可能能量越深,释放时间越长。
[0128]
在所公开主题的实施例中,可在不修改发光时操作oled的电流密度的情况下增加oled装置的电荷移动性。在此实施例中,oled可在工作循环的

关断’部分期间在高于0v但低于接通亮度的电压下操作。使oled在工作循环的

关断’部分期间在低电压下运行会填充oled中的电荷阱。因此,当oled在处于接通状态后开始放电时,电荷可能一般不会被捕集得太深,且能够更快地放电。较快放电可产生观测到的较快瞬态响应。在

关断’循环期间产生通过oled的极小电流的额外方法可能会加快瞬态响应。在这些情况下,由装置发射的亮度可接近零。
[0129]
上文所描述的图3到5可包含多个不同实施例。根据实施例,例如图3中展示且如上文所描述,一种装置可包含有机发光装置(oled)。所述装置可包含用以控制oled的操作的驱动电路,所述驱动电路具有经配置以在帧时间期间短接或反向偏置所述oled达预定时间段的响应时间加速器薄膜晶体管(tft),所述帧时间可以是在装置上显示图像的至少部分的时间。
[0130]
当所述响应时间加速器tft短接或反向偏置oled时,所述oled可具有大于或等于零伏特的电压。
[0131]
所公开主题的实施例可应用于具有包含阱的发射层的任何装置,其中发射层可包含量子点。
[0132]
如图3中展示,所述驱动控制电路可包含耦合到数据线和第一扫描线的选择薄膜晶体管(tft)以及耦合到所述选择tft和所述oled的驱动器tft。所述响应时间加速器tft可并联连接到所述oled且与所述驱动器tft串联连接,且连接到第二扫描线。所述响应时间加速器tft可经配置以由通向所述装置的第二扫描线的扫描线脉冲通电。所述第二扫描线可以是所述第一扫描线之前的扫描线、所述第一扫描线之后的扫描线、邻近于所述第一扫描线的扫描线和/或距所述第一扫描线预定距离内的扫描线。
[0133]
所述oled可包含一或多个像素,其中每个像素具有一或多个子像素,且所述响应
时间加速器tft可经配置以通过短接、部分短接、反向偏置或跨所述oled施加预定或可控制低电阻来减小所述一或多个子像素的亮度,和/或所述响应时间加速器tft可经配置以在所述第二扫描线通电时减少从所述一或多个子像素发射的光的量。所述响应时间加速器tft可在短接、部分短接、反向偏置或在oled通电期间跨所述oled施加预定或可控制低电阻之后减少来自所述oled的后续光输出。
[0134]
例如图3中展示的驱动电路可经配置以控制所述oled中经配置以发射白光的至少一个子像素、所述oled中经配置以发射黄光的至少一个子像素、发射绿光的至少一个子像素、发射蓝光的至少一个子像素和/或经配置以发射蓝绿光的至少一个子像素。
[0135]
例如图3中展示的驱动电路可经配置以控制至少两个子像素,所述至少两个子像素包含经配置以发射具有第一颜的光的第一子像素和经配置以发射具有第二颜的光的第二子像素。所述驱动电路可经配置以控制至少三个子像素,所述至少三个子像素包含经配置以发射具有第一颜的光的第一子像素、经配置以发射具有第二颜的光的第二子像素以及经配置以发射具有第三颜的光的第三子像素。
[0136]
所述oled可包含多个像素,其中每个像素包含第一子像素、第二子像素和至少一个第三子像素。例如图3中展示的驱动电路可经配置以控制所述多个像素的所述第一子像素的一部分以输出光。
[0137]
如图4中展示,所述驱动电路可包含耦合到数据线和第一扫描线的选择薄膜晶体管(tft)以及耦合到所述选择tft和所述oled的驱动器tft。所述响应时间加速器tft可与所述驱动器tft并联连接、可与所述oled串联连接、连接到对于显示器来说可以是全局电力线的单独电力线,且可连接到第二扫描线。也就是说,单独的供应线可具有某个占空比,且对于整个显示器来说可以是全局的。当所述响应时间加速器tft短接或反向偏置oled时,所述oled可具有大于或等于零伏特的电压。所述响应时间加速器tft可经配置以由通向所述装置的第二扫描线的扫描线脉冲通电。所述第二扫描线可以是所述第一扫描线之前的扫描线、所述第一扫描线之后的扫描线、邻近于所述第一扫描线的扫描线和/或距所述第一扫描线预定距离内的扫描线。所述oled可具有多个像素,其中每个像素包含第一子像素、第二子像素和至少一个第三子像素,且所述驱动电路可经配置以控制所述多个像素的所述第一子像素的一部分以输出光。
[0138]
图5中展示的实施例可具有一种装置,所述装置可包含具有多个子像素的有机发光装置(oled),其中经配置以发射至少第一颜的光的一或多个子像素包括可独立控制的第一发射区域和第二发射区域。控制器可经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域,其中所述第一发射区域大于所述第二发射区域。所述控制器可经配置以针对小于最大亮度的第一子像素亮度级来控制所述第二发射区域以具有比所述第一发射区域(i)更高的亮度和/或(ii)更高的电流密度。
[0139]
所述多个子像素中的至少一个子像素可经配置以发射白光、黄光、绿光、蓝光和/或蓝绿光中的至少一者。
[0140]
所述多个像素中的每个像素可具有至少三个子像素,其中所述至少三个子像素中的每一者内的发射区域可独立控制。所述控制器可经配置以针对小于最大亮度的第一亮度级来控制所述第二发射区域以具有比所述第一发射区域更高的亮度。
[0141]
在一些实施例中,子像素内的每个发射区域可使用相同发射层。相同子像素中的
每个发射层可使用相同图案化工艺同时沉积。
[0142]
图5中展示的实施例的装置可包含多个扫描线,其中相同子像素中的每个发射区域从所述多个扫描线中的单独扫描线寻址。
[0143]
所述装置可包含多个数据线,其中相同子像素中的每个发射区域从单独数据线寻址。所述装置的相同子像素中的每个发射区域可通过其自身的电力供应线供电。所述控制器可经配置以控制电力供应线的占空比以控制子像素何时接通。
[0144]
oled的第二发射区域可由脉冲占空比小于100%的电压供应器供电。
[0145]
所述装置的所述第一发射区域和所述第二发射区域可形成整个发射区域。所述第二发射区域可小于整个发射区域的50%、小于整个发射区域的25%、小于整个发射区域的10%和/或小于整个发射区域的5%。
[0146]
图5的装置的控制器可经配置以控制由oled输出的光的量,且可经配置以在小于最大亮度的预定量时关断所述第一发射区域且从所述第二发射区域发光。
[0147]
图5的装置的控制器可经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域以输出高于最大子像素亮度的第一百分比的光,经配置以控制所述第二发射区域以输出低于所述最大子像素亮度的第二百分比的光,和/或经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域以在最大亮度的第一百分比与第二百分比之间时以不同强度输出光。所述最大子像素亮度的第一百分比可在10%与100%之间,且所述最大子像素亮度的第二百分比可为0-50%。
[0148]
所述装置的控制器可经配置以控制子像素的第一发射区域和/或第二发射区域通电达少于完整的帧时间。
[0149]
所述装置可包含通向oled的单独电力线,其中所述控制器可经配置以将占空比控制到小于100%的占空比、小于50%的占空比、小于25%的占空比、小于10%的占空比和/或小于5%的占空比。第一发射区域和/或第二发射区域中的至少一者可通过(i)恒定电力供应轨和/或(ii)具有选定占空比的单独电力线供电。举例来说,在一些实施例中,第一和第二发射区域均可由具有选定占空比的单独电力线供电。具有选定占空比的单独供应线对于整个显示器来说可以是全局的。
[0150]
不同颜的光可从绿子像素、红子像素和/或蓝子像素的至少两个发射区域发射。在一些实施例中,不同颜可由不同微腔、一或多个变层和/或量子点形成。
[0151]
应理解,本文所述的各种实施例仅借助于实例,并且并不意图限制本发明的范围。举例来说,可以在不背离本发明的精神的情况下用其它材料和结构取代本文所述的许多材料和结构。如所要求的本发明因此可以包括本文所述的具体实例和优选实施例的变化形式,如所属领域的技术人员将显而易见。应理解,关于本发明为何起作用的各种理论并不意图是限制性的。

技术特征:


1.一种装置,其包括:有机发光装置oled;以及驱动电路,其控制所述oled的操作,所述驱动电路包括经配置以在帧时间期间短接或反向偏置所述oled达持续预定时间段的响应时间加速器薄膜晶体管tft。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述驱动控制电路还包括:选择薄膜晶体管tft,其耦合到数据线和第一扫描线;以及驱动器tft,其耦合到所述选择tft和所述oled;其中所述响应时间加速器tft并联连接到所述oled且与所述驱动器tft串联连接,且连接到第二扫描线。3.根据权利要求1所述的装置,其中所述oled包含一或多个像素,其中每个像素具有一或多个子像素,且其中所述响应时间加速器tft经配置以通过短接、部分短接、反向偏置或跨所述oled施加预定或可控制低电阻来减小所述一或多个子像素的亮度。4.根据权利要求1所述的装置,其中所述oled包含一或多个像素,其中每个像素具有一或多个子像素,且其中所述响应时间加速器tft经配置以在所述第二扫描线通电时减少从所述一或多个子像素发射的光的量。5.根据权利要求1所述的装置,其中所述响应时间加速器tft在短接、部分短接、反向偏置或在所述oled通电期间跨所述oled施加预定或可控制低电阻之后减少来自所述oled的后续光输出。6.根据权利要求1所述的装置,其中所述驱动电路还包括:选择薄膜晶体管tft,其耦合到数据线和第一扫描线;以及驱动器tft,其耦合到所述选择tft和所述oled;且其中所述响应时间加速器tft与所述驱动器tft并联连接、与所述oled串联连接、连接到单独电力线,且连接到第二扫描线。7.一种装置,其包括:具有多个子像素的有机发光装置oled,其中经配置以发射至少第一颜的光的子像素中的一或多者包括能独立控制的第一发射区域和第二发射区域;以及控制器,其控制所述第一发射区域和所述第二发射区域,其中所述第一发射区域大于所述第二发射区域,且其中所述控制器经配置以针对小于最大亮度的第一子像素亮度级控制所述第二发射区域以具有选自由以下组成的组的至少一者:比所述第一发射区域(i)更高的亮度,和(ii)更高的电流密度。8.根据权利要求7所述的装置,其还包括:多个数据线,其中相同子像素中的每个发射区域从单独数据线寻址。9.根据权利要求7所述的装置,其中所述第一发射区域和所述第二发射区域形成整个发射区域,且其中所述第二发射区域是选自由以下组成的组的至少一者:小于所述整个发射区域
的50%,小于所述整个发射区域的25%,小于所述整个发射区域的10%,以及小于所述整个发射区域的5%。10.根据权利要求7所述的装置,其中所述控制器经配置以控制由所述oled输出的光的量,且其中所述控制器经配置以在小于所述最大亮度的预定量时关断所述第一发射区域且从所述第二发射区域发光。11.根据权利要求7所述的装置,其中所述控制器经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域以输出高于最大子像素亮度的第一百分比的光,经配置以控制所述第二发射区域以输出低于所述最大子像素亮度的第二百分比的光,且经配置以控制所述第一发射区域和所述第二发射区域以在最大亮度的所述第一百分比与第二百分比之间时以不同强度输出光。12.根据权利要求7所述的装置,其中所述控制器经配置以控制选自由子像素的所述第一发射区域和所述第二发射区域组成的组的至少一者以通电达小于完整帧时间。13.根据权利要求12所述的装置,其还包括:通向所述oled的单独电力线,其中所述控制器将占空比控制到选自由以下组成的组的至少一者:小于100%的占空比、小于50%的占空比、小于25%的占空比、小于10%的占空比,和小于5%的占空比。14.根据权利要求13所述的装置,其中选自由所述第一发射区域和所述第二发射区域组成的组的至少一者通过选自由以下组成的组的至少一者供电:(i)恒定电力供应轨,以及(ii)具有选定的所述占空比的所述单独电力线。15.根据权利要求1所述的装置,其中所述装置是选自由以下组成的组的至少一个类型:平板显示器、曲面显示器、计算机监视器、医疗监视器、电视机、广告牌、内部或外部照明灯和/或信号灯、平视显示器、完全或部分透明的显示器、柔性显示器、可卷曲显示器、可折叠显示器、可拉伸显示器、激光打印机、电话、手机、平板计算机、平板手机、个人数字助理pda、可穿戴装置、笔记本计算机、数码相机、摄录像机、取景器、对角线小于2英寸的微型显示器、3d显示器、虚拟现实或增强现实显示器、车辆、包括平铺在一起的多个显示器的视频墙、剧院或体育馆屏幕,和指示牌。

技术总结


本申请涉及用以减小OLED瞬态响应的方法。所公开主题的实施例提供一种装置,所述装置包含有机发光装置OLED和控制所述OLED的操作的驱动电路,所述驱动电路包括经配置以在帧时间期间短接或反向偏置所述OLED达预定时间段的响应时间加速器薄膜晶体管TFT。其它实施例包含具有多个子像素的OLED,其中经配置以发射至少第一颜的光的子像素中的一或多者包括能独立控制的第一发射区域和第二发射区域,其中所述第一发射区域大于所述第二发射区域。所述控制器经配置以针对小于最大亮度的第一子像素亮度级来控制所述第二发射区域以具有比所述第一发射区域(i)更高的亮度和/或(ii)更高的电流密度。的电流密度。的电流密度。


技术研发人员:

迈克尔

受保护的技术使用者:

环球展览公司

技术研发日:

2022.06.30

技术公布日:

2023/1/2

本文发布于:2024-09-25 14:27:37,感谢您对本站的认可!

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