一種可變色發光元件、像素結構及顯示裝置的製作方法

2023-06-02 02:10:21

專利名稱：一種可變色發光元件、像素結構及顯示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及顯示技術，尤其涉及一種可變色發光元件、像素結構及顯示裝置。
背景技術：
目前，在顯示裝置中一個像素可以由紅、綠和藍的發光元件組成。但為了節省能量，往往在一個像素中再增加附件元件來替代由紅、綠和藍的發光元件產生的亮度。例如，申請號為200410035297.1的中國專利公開了一種彩色有機發光二極體(OLED，OrganicLight-Emitting Diode)顯示裝置，包括發光OLED像素陣列，其中，每個像素具有用於發射指定色域的不同顏色光的三個或更多的色域元件、以及至少一個用於發射在色域內的顏色光的附加元件，所述附件元件的功率效率要高於三個或更多色域元件中的至少一個的功率效率，具體地，每個像素除具有紅、綠和藍的發光元件外，還具有一個白色的發光元件，這樣，由常規低功率效率色域元件組合產生的亮度可被一些高功率效率附加元件替代產生。但現有技術中附件元件只能產生一種固定顏色的光，導致包含該附件元件的像素髮光效率低且使用壽命短。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型的主要目的在於提供一種可變色發光元件、像素結構及顯示裝置，所述可變色發光元件能夠產生不同顏色的光，以提高像素的發光效率及壽命。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:本實用新型提供的一種可變色發光元件，所述可變色發光元件包括:襯底、第一有機發光二極體OLED和第二 0LED，其中，所述第一 OLED形成於所述襯底上，所述第二 OLED層疊於所述第一 OLED之上；
所述第一 OLED與所述第二 OLED具有一個公共電極，所述公共電極為半反射半透明電極；光射出端的透明電極與所述公共電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較短波長光的OLED ;所述公共電極與全反射電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較長波長光的OLED。上述方案中，所述第一 OLED和所述第二 OLED具有公共電極，所述公共電極層作為所述第一 OLED和所述第二 OLED的公共陽極或公共陰極。上述方案中，所述第一 OLED包括:第一電極、第一有機層、第二電極,第一電極形成於所述襯底上，所述第一有機層層疊於所述第一電極之上，所述第二電極層疊於所述第一有機層之上；所述第二 OLED包括:所述第二電極、第二有機層、第三電極，所述第二有機層疊於所述第二電極之上，所述第三電極層疊於所述第二有機層之上；其中，第二電極是與第一電極極性相反的半反射半透明電極，為公共電極；第三電極為與第一電極極性相同的電極；第一電極為全反射電極，第一有機層發出長波長的光，第二有機層發出短波長的光，第三電極為透明電極；或者，第一電極為透明電極，第一有機層發出短波長的光，第二有機層發出長波長的光，第三電極為全反射電極。上述方案中，所述透明電極為透明陰極，所述透明陰極的材料為金屬、或合金、或金屬氧化物；或者，所述透明電極為透明陽極，所述透明陽極的材料為金屬、或金屬氧化物、或
合金；或者，所述全反射電極為反射陰極，所述反射陰極的材料為金屬、或合金、或金屬氧化物；或者，所述全反射電極為反射陽極，所述反射陽極的材料為金屬，或者合金，或者金屬、合金與金屬氧化物的組合；或者，所述半反射半透明電極為公共陰極，所述公共陰極為金屬、或合金、或金屬氧化物；或者，所述半反射半透明電極為公共陽極，所述公共陽極為金屬，或者合金，或者金屬、合金與金屬氧化物的組合。上述方案中，所述第一 OLED為產生短波長的光的電致發光元件，所述第二 OLED為產生長波長的光的電致發光元件；或者，第一 OLED為產生長波長的光的電致發光元件，第二 OLED為產生短波長的光的電致發光元件。上述方案中，所述為產生長波長的光的電致發光元件的第二 0LED，進一步為具有光致發光功能的第二 OLED ；所述第一 OLED的發射光譜與所述第二 OLED的吸收光譜有重疊，發出短波長的光的OLED為所述第一 0LED，吸收短波長的光並發出長波長的光的OLED為所述第二 OLED ；或者，所述為產生長波長的光的電致發光元件的第一 0LED，進一步為具有光致發光功能的的第一 OLED ；所述第二 OLED的發射光譜與所述第一 OLED的吸收光譜有重疊，發出短波長的光的OLED為所述第二 0LED，吸收短波長的光並發出長波長的光的OLED為所述第一 0LED。上述方案中，所述發出長波長的光的第一 OLED或第二 0LED，還為具有微腔調節功能的第一 OLED或第二 0LED。上述方案中，所述短波長的光和長波長的光分別為藍光和紅光，或者分別為綠光和紅光，或者分別為深藍光和淺藍光。本實用新型提供的一種像素結構，所述像素結構包括上述的可變色發光元件；或，所述像素結構包括至少一個上述的可變色發光元件和至少一個固定發光顏色的發光兀件。上述方案中，所述固定發光顏色的發光元件為紅色發光元件、和/或綠色發光元件、和/或藍色發光元件。上述方案中，當所述像素結構包括三個固定發光顏色的發光元件時，所述三個固定發光顏色的發光兀件和可變色發光兀件按照如下任意一種方式排列:第一種，紅色發光兀件與綠色發光兀件在第一方向上成一排，藍色發光兀件與可變色發光元件在第一方向上成一排，紅色發光元件與藍色發光元件在與第一方向正交的第二方向上成一排，綠色發光元件與可變色發光元件在所述第二方向上成一排；第二種，綠色發光元件與可變色發光元件在第二方向上成一排；紅色發光元件以及藍色發光元件分別在所述綠色發光元件與可變色發光元件所成的一排的第一方向側和第一方向的相反側；第三種，可變色發光元件、紅色發光元件在第二方向上成一排，可變色發光元件與紅色發光元件所成的一排、與藍色發光元件在第一方向上成一排，可變色發光元件、紅色發光元件、藍色發光元件所成的一排與綠色發光元件在第二方向上成一排；第四種，紅色發光元件與綠色發光元件在第二方向上成一排，紅色發光元件與綠色發光元件所成的一排、與藍色發光元件在第一方向上成一排，紅色發光元件、綠色發光元件、藍色發光元件所成的一排與可變色發光元件在第二方向上成一排；第五種，藍色發光元件、可變色發光元件、綠色發光元件、紅色發光元件在第一方向上成一排。上述方案中，所述可變色發光元件的第一 OLED發深藍光，第二 OLED發淺藍光，所述第一 OLED發深藍光和第二 OLED發淺藍光的比例根據所述藍色發光元件發出的藍光顏色變化。本實用新型提供的一種顯示裝置，所述顯示裝置包括上述任一種的像素結構。本實用新型提供的可變色發光元件，包含第一 OLED和第二 0LED，所述第一 OLED與所述第二 OLED具有一個公共電極，所述公共電極為半反射半透明電極；光射出端的透明電極與所述公共電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較短波長光的OLED ;所述公共電極與全反射電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較長波長光的0LED,這樣該可變色發光元件發出兩種不同波長的混合光，從而可以通過調節OLED上的電壓調節光強，改變短波長的 光和長波長的光的比例，改變混合光的顏色，能提高發光效率；並且在RGB顏色發生色偏時，可以通過可變色發光元件調節整個面板的顯示效果，延長面板的壽命。

圖1為本實用新型實施例一發光元件的組成結構示意圖；圖2為本實用新型實施例一發光元件組成結構的具體示意圖；圖3為本實用新型實施例二發光元件組成結構的具體示意圖；圖4為本實用新型實施例三像素結構第一種排列方式的示意圖；圖5為本實用新型實施例三像素結構第二種排列方式的示意圖；圖6為本實用新型實施例三像素結構第三種排列方式的示意圖；圖7為本實用新型實施例三像素結構第四種排列方式的示意圖；圖8為本實用新型實施例三像素結構第五種排列方式的示意圖；附圖標記說明:11、第一 OLED ;12、第二 OLED ;13、襯底；22、第一電極；23、第一有機層；24、第二電極；25、第二有機層；26、第三電極；31、紅色發光元件；32、綠色發光元件；33、藍色發光元件；34、可變色發光元件。
具體實施方式
本實用新型實施例提供一種可變色發光元件、以及相應的像素結構，該像素結構可以包括所述可變色發光元件，或可變色發光元件和三個固定發光顏色的發光元件。所述可變色發光元件為頂發射器件時，製作工藝具體可以包括:步驟1、在基板上製備第一 OLED的陽極層；在本步驟中，選用丙酮或去離子水對基板進行超聲波清洗，然後用乾燥氮氣吹乾基板，在基板上沉積透明的金屬薄膜ΙΤ0，所述金屬薄膜即為陽極層。步驟2、在所述基板上製備第一 OLED的有機層；在本步驟中，在真空度為2X10_4Pa的真空室中製備有機層，包括:在陽極層上依次沉積空穴注入層、空穴傳輸層，再沉積發光層、空穴與激子阻擋層和電子傳輸層；上述空穴注入層、空穴傳輸層，發光層、空穴與激子阻擋層和電子傳輸層的沉積速度為0.lnm/s。步驟3、在第一 OLED的有機層上製備半反射半透明陰極層；步驟4、製備第二 OLED的有機層和陽極層；在本步驟中，在半反射半透明陰極層上沉積電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層、發光層、空穴傳輸層、空穴注入層、透明陽極。所述可變色發光元件為底發射器件時的製作工藝與上述製作工藝類似，這裡不再贅述。只要滿足製成的可變色發光元件的第一 OLED與第二 OLED具有一個為半反射半透明電極作為公共電極；光射出的一端的透明電極與所述公共電極之間為第一 OLED和第二OLED中發射較短波長 光的OLED ;公共電極與全反射電極之間為第一 OLED和第二 OLED中發射較長波長光的OLED。實施例一本實施例提供一種可變色發光元件，該可變色發光元件包括:襯底、第一有機發光二極體OLED和第二 0LED，其中，所述第一 OLED形成於所述襯底上，所述第二 OLED層疊於所述第一 OLED之上；所述第一 OLED與所述第二 OLED有一個公共電極，所述公共電極為半反射半透明電極；光射出端的透明電極與所述公共電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較短波長光的OLED ;所述公共電極與全反射電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較長波長光的OLED ;所述長波長的光是相對於短波長的光來說的，即兩個OLED發的光中，波長較長的光為長波長的光，波長較短的光為短波長的光；所述第一 OLED和所述第二 OLED的層次結構可以相互倒置，所述第一 OLED和所述第二 OLED具有公共電極層，所述公共電極層作為所述第一 OLED和所述第二 OLED的公共陽極或公共陰極。如圖1所示，本實施例的可變色發光元件可以包括第一 OLED 11、第二 OLED 12、和襯底13，其中，第一 OLED 11形成於襯底13上，第二 OLED 12層疊在第一 OLED 11之上。第一 OLED 11具有光致發光的功能，第一 OLED 11和第二 OLED 12都具有電致發光的功能。具體的，如圖2所示，本實施例的一種可變色發光元件可以包括襯底13、第一電極22、第一有機層23、第二電極24、第二有機層25和第三電極26,其中，第一電極22、第一有機層23、和第二電極24組成第一 OLED 11，第二電極24、第二有機層25和第三電極26組成第二 OLED 12，第一 OLED 11與第二 OLED 12共用第二電極24，第一電極22為全反射電極，第二電極24為與第一電極22極性相反的半反射半透明電極，第三電極26為與第一電極22極性相同的透明電極，第一有機層23發出較長波長的光，第二有機層25發出較短波長的光。較長波長與較短波長是第一有機層23和第二有機層25兩者發出的光波長相比較而言的較長和較短。具體的，第二有機層25用於在電作用下可以發出綠光，第一有機層23吸收綠光，並光致發光發出紅光。第二有機層25材料的發射光譜與第一有機層23材料的吸收光譜有重疊區域。這樣，就可以實現頂發射式的可變色發光元件的作用了。所述透明電極可以為透明陰極，所述透明陰極的材料具體可以為金屬、或合金、或金屬氧化物，如:Al、Mg、Ca、Yb、Mg:Ag、Yb:Ag等；所述透明電極需要有良好的導電性、良好的透過率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第二 OLED 12的第二有機層25的最低未佔軌道(LUMO)能級匹配，優選地，所述功函數小於4.0ev。所述透明電極可以為透明陽極，所述透明陽極具體可以為金屬、或金屬氧化物、或合金，如 Ag、Au、Pd、Pt、Ag:Au> Ag:Pd、Ag:Pt、Al:Au、Al:Pd、Al:Pt、Ag:Au> Ag/Au、Ag/Pd、Ag/Pt、Al/Au、Al/Pd、Al/Pt等；所述透明電極需要有良好的導電性、良好的透過率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第二 OLED 12的第二有機層25的最高已佔軌道(HOMO)能級匹配，優選地，所述功函數大於4.0ev ；所述全反射電極可以為反射陰極，所述反射陰極具體可以為金屬、或合金、或金屬氧化物，如:A1、Mg、Ca、Yb、Mg:Ag, Yb:Ag等；所述全反射電極需要有良好的導電性、良好反射率、不透光、良好的化學及形態的穩定性、且功函數與第一 OLED 11的第一有機層23的LUMO能級匹配，優選地，所述功函數小於4.0ev ；或者，所述全反射電極可以為反射陽極，所述反射陽極具體可以為金屬，或者合金，或者金屬、合金與有良好導電功能的金屬氧化物的組合，如:Ag、Au、Pd、Pt、Ag:Au、Ag:Pd、Ag:Pt、Al:Au、Al:Pd、Al:Pt、Ag:Au> Ag/Pd、Ag/Pt、Ag/ITO、Ag/IZO、Al/Au、Al/Pd、Al/Pt、Al/IT0、A l/IZ0、Ag:Pd/IT0、Ag:Pt/IT0、Al:Au/IT0、Al:Pd/IT0、Al:Pt/IT0、Ag:Au/ITO、Ag:Pd/IZ0、Ag:Pt/IZ0、Al:Au/IZ0、Al:Pd/IZ0、Al:Pt/IZ0、Ag:Au/IZ0 等；所述全反射電極需要有良好的導電性、良好的反射率、不透光、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一 OLED 11的第一有機層23的Η0Μ0能級匹配，優選地，所述功函數大於4.0ev0所述半反射半透明電極可以為公共陰極，所述公共陰極具體可以為金屬、或合金、或有良好導電功能的金屬氧化物，如:A1、Mg、Ca、Yb、Mg:Ag、Yb:Ag等；所述半反射半透明電極需要有良好的導電性、良好的透過率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一有機層23和第二有機層25的LUMO能級匹配，優選地，所述功函數小於4.0ev0所述半反射半透明電極可以為公共陽極，所述公共陽極具體可以為金屬，或者合金，或者金屬、合金與有良好導電功能的金屬氧化物的組合，所述半反射半透明電極需要有良好的導電性、良好的反射率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一有機層23和第二有機層25的Η0Μ0能級匹配，優選地，所述功函數大於4.0ev0實際應用中，可以通過調節第一有機層23的厚度，來改變第一 OLED 11微腔的腔長，從而調節第一 OLED 11出射光的光譜；所述厚度一般在50nm到500nm之間。所述第一有機層23、第二有機層25均可以包含多個有機功能層，具體可以包括:空穴注入層、空穴傳輸層、電子與激子阻擋層、電子傳輸層、空穴與激子阻擋層、發光層。[0074]其中，空穴注入層的材料可以採用星形的三苯胺化合物、金屬配合物、P摻雜的有機層或聚合物，例如:三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺、4，4』，4」-三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺(2-TNATA)、4，4』，4」_三-(3-甲基苯基苯胺基)三苯胺(m_MTDATA)、酞箐銅(CuPc)或聚3，4_乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸鹽(Pedot = Pss)等。空穴傳輸層和電子與激子阻擋層的材料可以採用芳香族二胺類化合物、三苯胺化合物、芳香族三胺類化合物、聯苯二胺衍生物、三芳胺聚合物、金屬配合物以及咔唑類聚合物等，例如 N，N'-雙-(3-萘基)-N，N' - 二苯基 _[1，1' -二苯基]-4,4' -二胺(NPB)、三苯基二胺(TH))、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)以及聚乙烯咔唑或者其單體。電子傳輸層和空穴與激子阻擋層的材料可以採用金屬配合物材料、噁二唑類電子傳輸材料、咪唑類材料、鄰菲羅林衍生物或上述材料以一定比例的混合物等，例如8-羥基喹啉鋁(Alq3)、8_羥基喹啉鋰(Liq)、8_羥基喹啉鎵、雙[2_(2_羥基苯基-1)-吡啶]鈹、2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4_ 噁二唑(PBD)、1，3，5-三(N-苯基-2-笨並咪唑-2)苯(TPBI)、BCP、以及4，7-二苯基-1，10-鄰菲咯琳(Bphen)等。發光層可以為摻雜發光材料的有機材料層(摻雜劑與基質材料組成)；所述摻雜的發光材料可以是較長波長的摻雜劑，包括:雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酸合銥(Firpic)、4-( 二氰基亞甲基)-2-甲基_6_(4_ 二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、八乙基卟啉鉬(PtOEP)、雙(2-(2'-苯並噻吩基)吡啶-N，C3')(乙醯丙酮)合銥((btp)2Ir(acac))、三(1，3_ 二苯-1，3_奔三羥基)(1，10-鄰二氮雜菲)三(聯苯甲醯基甲烷)單(菲囉啉)銪(Eu (DBM) 3Phen)等發淺藍光、黃光、橙色光與紅光的DCM系列的螢光材料和銥的配合物、鉬的配合物、以及稀土配合物等磷光材料。所述摻雜的發光材料也可以是較短波長的摻雜劑，包括:4，4』_雙(2，2_ 二苯乙烯基)聯苯(0卩八￥81)、香豆素-6(&)1111^1^116)、5，12-二氫-5，12-二甲基喹[2，3_b]吖啶 _7，14-二酮(DMQA)、三(2-苯基批唳)合銥(Ir (ppy) 3),等花類、荷類、蒽類等芳香型藍光材料、芳胺類藍光材料、 香豆素染料、喹吖啶酮類綠光材料、等藍光和綠光的螢光材料和銥的配合物、鉬的配合物、以及稀土配合物等磷光材料。以下具體以短波長的光為綠光，長波長的光為紅光為例。這裡，第一 OLEDll還可以具有電致發光的功能，也就是說，第一 OLEDll除了可以在綠光的激發下發出紅光外，還可以在電作用下發出紅光，可以通過調節紅光器件有機層的總厚度來調節紅光的光譜。這裡，第二 OLED 12與第一 OLED 11均能夠獨立工作，也可以同時工作。具體地，可以通過在第一電極22與第二電極24上加電壓，使得第一 OLED 11工作，也可以通過在第二電極24與第三電極26上加電壓，使得第二 OLED 12工作，實際應用中，由於第一 OLED與第二 OLED共用第二電極24，可以將第二電極24作為負極，將第一電極22、第三電極26作為正極來施加電壓,一般來說,在第一 OLED和第二OLED上所加電壓可以在3V 20V之間，通過調節第一 OLED和第二 OLED的電壓，調節兩個器件光的比例和強度。如圖2所示，當第一 OLED 11兩端電壓為O時，第二 OLED 12兩端加工作電壓時，第二 OLED 12發出綠光，該綠光的一部分通過第三電極26透射出去，另一部分通過第二電極24透射向第一 OLED 11的第一有機層23，第一 OLED 11的第一有機層23吸收透射的綠光的能量，產生紅光。紅光在第一電極、有機層、第二電極之間形成的微腔內震蕩，發出與諧振腔匹配的波長，並通過第二電極24、第二有機層25以及第三電極26透射出去。電致發光與光致發光產生的紅光還會因為微腔的作用發生改變。也就是說，調節微腔結構，可以改變其波峰與半高寬。此時，本實施例所提供的可變色發光元件發出綠光與紅光的混合光，由於紅光僅是通過光致發光的方式產生，該混合光中的紅光較弱，混合光中綠光的強度可以通過改變加在第二電極24與第三電極26上的電壓來調節，但綠光強度減小時，相應通過光致發光所產生的紅光強度也會減小。如圖2所示，當第一 OLED 11與第二 OLED 12均加上工作電壓時，第二 OLED 12中第二有機層25在電作用下發出綠光，該綠光的一部分通過第三電極26透射出去，另一部分通過第二電極24透射向第一 OLED 11的第一有機層23，第一 OLED 11的第一有機層23吸收透射到自身的綠光的能量，並在所吸收綠光能量的作用下以及電作用下，產生紅光，該紅光先通過第一電極22的反射在第一有機層23的微腔中震蕩加強，再通過第二電極24、第二有機層25以及第三電極26透射出去。此時，本實施例所提供的可變色發光元件發出綠光與紅光的混合光，由於紅光是在電致發光和光致發光兩種方式同時作用下產生，因此本實用新型所述發光元件的發光效率比只有電致發光的器件的效率更高。如圖2所示，第一 OLEDll工作，第二 0LED12不工作時，第一有機層23在電壓的作用下產生紅光，該紅光通過第一電極22的反射在第一有機層23的微腔中震蕩加強，再通過第二電極24、第二有機層25以及第三電極26透射出去。此時，本實施例所提供的可變色發光元件發出紅光，紅光的強度可以通過調節加在第一 OLED 11上的電壓來調節，也就是說，可以通過調節第一電極22與第二電極24之間的電壓來調節紅光的強度。發光的強度與OLED上的電壓成正比，電壓越大，發光的強度越大。因此，如果需要增加混合光中綠光的強度，可以增大第二 OLED上的電壓，使得第二有機層25在高電壓的作用下產生更強的綠光。如果需要增加混合光中紅光的強度，可以增大第一 OLED上的電壓，使得第一有機層23在高電壓的作用下產生更強的紅光。本實施例中 提供的發光元件，能夠在電作用下發出紅綠混合光到紅光，在不同電壓作用下會產生不同顏色光；並且可以同時進行電致發光與光致發光，具有較高的發光效率以及較長的壽命。實施例二本實施例中提供的可變色發光元件，其組成結構與實施例一的區別在於:第一OLED 11具有電致發光的功能，第二 OLED 12具有光致發光的功能。具體地，如圖3所示，第一電極22為透明電極，第二電極24是與第一電極22極性相反的半反射半透明電極，第三電極26為與第一電極22極性相同的全反射電極,第一有機層23發出短波長的光,第二有機層25發出長波長的光,如:第一有機層23用於在電壓的控制下發出藍光,第二有機層25用於在第一有機層23所發射的藍光的作用下發出紅光；所述第一有機層23材料的發射光譜與第二有機層25材料的吸收光譜有重疊區域。這樣，實現了底發射式的發光元件。所述透明電極可以為透明陰極，所述透明陰極具體可以為金屬、或合金、或金屬氧化物,如:A1、Mg、Ca、Yb、Mg: Ag, Yb:Ag等；所述透明電極需要有良好的導電性、良好的透過率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一 OLED 11的第一有機層23的LUMO能級匹配，優選地，所述功函數小於4.0ev ；[0091]或者，所述透明電極可以為透明陽極，所述透明陽極具體可以為金屬、或金屬氧化物、或合金，如 Ag、Au、Pd、Pt、Ag:Au、Ag:Pd、Ag:Pt、Al:Au、Al:Pd、Al:Pt、Ag:Au、Ag/Au、Ag/Pd、Ag/Pt、Al/Au、Al/Pd、Al/Pt等；所述透明電極需要有良好的導電性、良好的透過率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一 OLED 11的第一有機層23的HOMO能級匹配，優選地，所述功函數大於4.0ev；所述全反射電極可以為反射陰極，所述反射陰極具體可以為金屬、或合金、或金屬氧化物，如:A1、Mg、Ca、Yb、Mg:Ag, Yb:Ag等；所述全反射電極需要有良好的導電性、良好反射率、不透光、良好的化學及形態的穩定性、且功函數與第二 OLED 12的第二有機層25的LUMO能級匹配，優選地，所述功函數小於4.0ev ；或者，所述全反射電極可以為反射陽極，所述反射陽極具體可以為金屬，或者合金，或者金屬、合金與有良好導電功能的金屬氧化物的組合，如:Ag、Au、Pd、Pt、Ag:Au、Ag:Pd、Ag:Pt、Al:Au、Al:Pd、Al:Pt、Ag:Au> Ag/Pd、Ag/Pt、Ag/ITO、Ag/IZO、Al/Au、Al/Pd、Al/Pt、Al/IT0、Al/IZ0、Ag:Pd/IT0、Ag:Pt/IT0、Al:Au/IT0、Al:Pd/IT0、Al:Pt/IT0、Ag:Au/IT0、Ag:Pd/IZ0、Ag:Pt/IZ0、Al:Au/IZ0、Al:Pd/IZ0、Al:Pt/IZ0、Ag:Au/IZ0 等；所述全反射電極需要有良好的導電性、良好的反射率、不透光、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第二 OLED 12的第二有機層25的HOMO能級匹配，優選地，所述功函數大於4.0ev ；所述半反射半透明電極可以為公共陰極，所述公共陰極具體可以為金屬、或合金、或有良好導電功能的金屬氧化物，如:A1、Mg、Ca、Yb、Mg:Ag、Yb:Ag等；所述半反射半透明電極需要有良好的導電性、良好的透過率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一有機層23和第二有機層25的LUMO能級匹配，優選地，所述功函數小於4.0ev ；或者，所述半反射半透明電極可以為公共陽極，所述公共陽極具體可以為金屬，或者合金，或者金屬、合金與有良好導電功能的金屬氧化物的組合，所述半反射半透明電極需要有良好的導電性、良好的反射率、良好的化學及形態的穩定性、功函數與第一有機層23和第二有機層25的HOMO能級匹配，優選地，所述功函數大於4.0ev0以下具體以短波長的光為藍光，長波長的光為紅光為例。這裡，第二 0LED12還可以具有電致發光的功能，也就是說，第二有機層25除了可以在藍光的作用下發出紅光外，還可以在電作用下發出紅光。這裡，第二 OLED 12與第一 OLED 11均能夠獨立工作，也可以同時工作，具體地，可以通過在第一電極22與第二電極24上加電壓，使得第一 OLED 11工作，也可以通過在第二電極24與第三電極26上加電壓，使得第二 OLED 12工作；實際應用中，由於第一 OLED與第二 OLED共用第二電極24，可以將第二電極24作為負極，將第一電極22、第三電極26作為正極來施加電壓，調節電壓時，可以將第二電極24固定為一個值，通過調節第一電極22和第三電極26來調節電壓。也就是說，調節第一 OLED上的電壓時僅調節第一電極22上的電壓即可，調節第二 OLED上的電壓時僅調節第三電極26上的電壓即可。一般來說，在第一 OLED和第二 OLED上所加電壓可以在3V 20V之間，3V時第一 OLED和第二 OLED可以正常工作，高於3V時第一 OLED和第二 OLED可以產生更強的光。如圖3所示，當第一 OLED 11不工作時，第二 OLED 12工作時，第二有機層25在電壓的作用下產生紅光，該紅光通過第三電極26的反射在第二有機層25的微腔中震蕩加強，再通過第二電極24、第一有機層23以及第一電極22透射出去。此時，本實施例所提供的可變色發光元件發出紅光，紅光的強度可以通過調節加在第二 OLED 12上的電壓來調節，也就是說，可以通過調節第二電極24與第三電極26之間的電壓來調節紅光的強度。如圖3所示，當第一 OLED 11與第二 OLED 12均工作時，第一 OLED 11中第一有機層23在電作用下發出藍光,該藍光的一部分通過第一電極22透射出去，另一部分通過第二電極24透射向第二 OLED 12的第二有機層25，第二 OLED 12的第二有機層25吸收透射到自身的藍光的能量，並在所吸收藍光能量的作用下以及電作用下，產生紅光，該紅光先通過第三電極26的反射在第二有機層25的微腔中震蕩加強，再通過第二電極24、第一有機層23以及第一電極22透射出去。此時，本實施例所提供的可變色發光元件發出藍光與紅光的混合光，由於紅光是在電致發光和光致發光兩種方式同時作用下產生，該混合光中的紅光較強，並且該混合光中藍光和紅光的強度均可以通過改變電壓來調節。如圖3所示，第一OLEDll工作，第二0LED12不工作時，第一OLED 11中第一有機層23在電作用下發出藍光,該藍光的一部分通過第一電極22透射出去，另一部分通過第二電極24透射向第二 OLED 12的第二有機層25，第二 OLED 12的第二有機層25吸收透射到自身的藍光的能量，產生紅光，通過第三電極26的反射在微腔中震蕩加強，並通過第二電極24、第一有機層23以及第一電極22透射出去。此時，本實施例所提供的可變色發光元件發出藍光與紅光的混合光，由於紅光僅是通過光致發光的方式產生，該混合光中的紅光較弱，混合光中藍光的強度可以通過改變加在第一電極22與第二電極24上的電壓來調節，但藍光強度減小時，相應通過光致發光所產生的紅光強度也會減小。發光的強度與OLED上的電壓成正比，電壓越大，發光的強度越大。因此，如果需要增加混合光中藍光的強度，可以增大第一 OLED上的電壓，使得第一有機層23在高電壓的作用下產生更強的藍光。如果需要增加混合光中紅光的強度，可以增大第二 OLED上的電壓，使得第二有機層25在高電壓的作用下產生更強的紅光。本實施例中提供的發光元件，能夠在電作用下發出紅藍混合光到紅光；並且可以同時進行電致發光與光致發光，具有較高的發光效率以及較長的壽命。
本實施例還可以是短波長的光為深藍光，長波長的光為淺藍光，所述深藍光與淺藍光通過比較CIE坐標進行界定，即:CIE坐標中X坐標為0.05 0.25之間，y坐標越小的藍光的顏色越深，兩種藍光中I坐標較小的為深藍光，I坐標較大的為淺藍光；由於藍光的壽命普遍比紅光、綠光短，所以在器件工作了一段時間後，固定像素的藍色發光元件發出的藍光顏色發生變化，導致整個面板的藍色發生變化，此時，可以通過深藍到淺藍變化的可變色發光元件進行像素調節，提高整個面板的使用壽命，這種調節可以通過調節深藍光和淺藍光的OLED上的電壓進行，按照需求進行調節，比如，可以通過在固定像素邊設置一個感應器檢測固定像素的藍光顏色的變化，從而調節可變色發光元件中深藍光和淺藍光的比例，這種感應器同樣也可以用到其他可變像素裡面，以提高整個面板的壽命。實施例三本實施例提供一種像素結構，該像素結構可以包括可變色發光元件。所述像素結構可以包括至少一個可變色發光元件和至少一個(具體可以一個或兩個或三個或多個)固定發光顏色的發光元件，該可變色發光元件即為上述實施例提供的可變色發光元件；所述固定發光顏色的發光元件為紅色發光元件、和/或綠色發光元件、和/或藍色發光元件；當所述像素結構包括三個固定發光顏色的發光元件時，所述三個固定發光顏色的發光元件，如圖4 8所示，包括:紅色發光元件31、綠色發光元件32、藍色發光元件33 ;其中，所述像素結構中四個發光元件可以按照如下的五種方式中的任意一種排列:第一種，如圖4所不,紅色發光兀件31與綠色發光兀件32在第一方向X上成一排，藍色發光元件33與可變色發光元件34在第一方向X上成一排，紅色發光元件31與藍色發光元件33在與第一方向X正交的第二方向Y上成一排，綠色發光元件32與可變色發光元件34在所述第二方向Y上成一排；第二種，如圖5所示，綠色發光元件32與可變色發光元件34在第二方向Y上成一排；紅色發光元件31以及藍色發光元件33分別在所述綠色發光元件32與可變色發光元件34所成的一排的第一方向X側和第一方向X的相反側；第三種，如圖6所示，可變色發光元件34、紅色發光元件31在第二方向Y上成一排，可變色發光元件34與紅色發光元件31在第二方向Y上所成的一排、與藍色發光元件33在第一方向X上成一排，綠色發光元件32與可變色發光元件34、紅色發光元件31、藍色發光元件33所成的一排在第二方向Y上成一排；第四種，如圖7所示，紅色發光元件31與綠色發光元件32在第二方向Y上成一排，紅色發光元件31與綠色發光元件32所成的一排、與藍色發光元件33在第一方向X上成一排，可變色發光元件34與紅色發光元件31、綠色發光元件32、藍色發光元件33所成的一排在第二方向Y上成一排；第五種，如圖8所示，藍色發光元件33、可變色發光元件34、綠色發光元件32、紅色發光元件31在第一方向X上成一排，其中，可變色發光元件34位於綠色發光元件32與藍色發光元件33之間；
這裡，所述可變色發光元件34的第一 OLED可以發深藍光，第二 OLED可以發淺藍光，根據藍色發光元件發出的藍光顏色，調節第一 OLED和第二 OLED發深藍光和淺藍光的比例。實施例四本實施例提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括實施例三所示的像素結構。所述顯示裝置可以為:液晶面板、電子紙、OLED面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種可變色發光元件，其特徵在於，所述可變色發光元件包括:襯底、第一有機發光二極體OLED和第二 0LED，其中，所述第一 OLED形成於所述襯底上，所述第二 OLED層疊於所述第一 OLED之上； 所述第一 OLED與所述第二 OLED具有一個公共電極，所述公共電極為半反射半透明電極；光射出端的透明電極與所述公共電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較短波長光的OLED ;所述公共電極與全反射電極之間為所述第一 OLED和所述第二 OLED中發射較長波長光的OLED。
2.根據權利要求1所述的可變色發光元件，其特徵在於，所述第一OLED和所述第二OLED具有公共電極，所述公共電極層作為所述第一 OLED和所述第二 OLED的公共陽極或公共陰極。
3.根據權利要求1所述的可變色發光元件，其特徵在於， 所述第一 OLED包括:第一電極、第一有機層、第二電極,第一電極形成於所述襯底上，所述第一有機層層疊於所述第一電極之上，所述第二電極層疊於所述第一有機層之上； 所述第二 OLED包括:所述第二電極、第二有機層、第三電極，所述第二有機層疊於所述第二電極之上，所述第三電極層疊於所述第二有機層之上； 其中，第二電極是與第一電極極性相反的半反射半透明電極，為公共電極；第三電極為與第一電極極性相同的電極； 第一電極為全反射電極，第一有機層發出長波長的光，第二有機層發出短波長的光，第三電極為透明電極；或者，第一電極為透明電極，第一有機層發出短波長的光，第二有機層發出長波長的光，第三電極為全反射電極。
4.根據權利要求3所述的可變色發光元件，其特徵在於，所述透明電極為透明陰極，所述透明陰極的材料為金屬、或合金、或金屬氧化物； 或者，所述透明電極為透明陽極，所述透明陽極的材料為金屬、或金屬氧化物、或合金； 或者，所述全反射電極為反射陰極，所述反射陰極的材料為金屬、或合金、或金屬氧化物； 或者，所述全反射電極為反射陽極，所述反射陽極的材料為金屬，或者合金，或者金屬、合金與金屬氧化物的組合； 或者， 所述半反射半透明電極為公共陰極，所述公共陰極為金屬、或合金、或金屬氧化物；或者，所述半反射半透明電極為公共陽極，所述公共陽極為金屬，或者合金，或者金屬、合金與金屬氧化物的組合。
5.根據權利要求1所述的可變色發光元件，其特徵在於， 所述第一 OLED為產生短波長的光的電致發光元件，所述第二 OLED為產生長波長的光的電致發光元件；或者，第一 OLED為產生長波長的光的電致發光元件，第二 OLED為產生短波長的光的電致發光元件。
6.根據權利要求5所述的可變色發光元件，其特徵在於， 所述為產生長波長的光的電致發光元件的第二 0LED，進一步為具有光致發光功能的第二 OLED ；所述第一 OLED的發射光譜與所述第二 OLED的吸收光譜有重疊，發出短波長的光的OLED為所述第一 0LED，吸收短波長的光並發出長波長的光的OLED為所述第二 OLED ； 或者，所述為產生長波長的光的電致發光元件的第一 0LED，進一步為具有光致發光功能的第一 OLED ； 所述第二 OLED的發射光譜與所述第一 OLED的吸收光譜有重疊，發出短波長的光的OLED為所述第二 0LED，吸收短波長的光並發出長波長的光的OLED為所述第一 0LED。
7.根據權利要求6所述的可變色發光元件，其特徵在於， 所述發出長波長的光的第一 OLED或第二 0LED，還為具有微腔調節功能的第一 OLED或第二 OLED。
8.根據權利要求1所述的可變色發光元件，其特徵在於， 所述短波長的光和長波長的光分別為藍光和紅光，或者分別為綠光和紅光，或者分別為深藍光和淺藍光。
9.一種像素結構，其特徵在於，所述像素結構包括如權利要求1至8任一項所述的可變色發光兀件； 或，所述像素結構包括至少一個如權利要求1至8任一項所述的可變色發光元件和至少一個固定發光顏色的發光元件。
10.根據權利要求9所述的像素結構，其特徵在於，所述固定發光顏色的發光元件為紅色發光元件、和/或綠色發光元件、和/或藍色發光元件。
11.根據權利要求10所述的像素結構，其特徵在於，當所述像素結構包括三個固定發光顏色的發光元件時，所述三個固定發光顏色的發光元件和可變色發光元件按照如下任意一種方式排列: 第一種，紅色發光元件與綠色發光元件在第一方向上成一排，藍色發光元件與可變色發光元件在第一方向上成一排，紅色發光元件與藍色發光元件在與第一方向正交的第二方向上成一排，綠色發光元件與可變色發光元件在所述第二方向上成一排； 第二種，綠色發光元件與可變色發光元件在第二方向上成一排；紅色發光元件以及藍色發光元件分別在所述綠色發光元件與可變色發光元件所成的一排的第一方向側和第一方向的相反側； 第三種，可變色發光元件、紅色發光元件在第二方向上成一排，可變色發光元件與紅色發光元件所成的一排、與藍色發光元件在第一方向上成一排，可變色發光元件、紅色發光元件、藍色發光元件所成的一排與綠色發光元件在第二方向上成一排； 第四種，紅色發光元件與綠色發光元件在第二方向上成一排，紅色發光元件與綠色發光元件所成的一排、與藍色發光元件在第一方向上成一排，紅色發光元件、綠色發光元件、藍色發光元件所成的一排與可變色發光元件在第二方向上成一排； 第五種，藍色發光元件、可變色發光元件、綠色發光元件、紅色發光元件在第一方向上成一排。
12.根據權利要求10所述的像素結構，其特徵在於，所述可變色發光元件的第一OLED發深藍光，第二 OLED發淺藍光，所述第一 OLED發深藍光和第二 OLED發淺藍光的比例根據所述藍色發光元件發出的藍光顏色變化。
13.一種顯示裝置，其特徵在於，所述顯示裝置包括如權利要求9至12任一項所述的像素結 構。
專利摘要本實用新型提供了一種可變色發光元件，所述可變色發光元件包括襯底、第一彩色有機發光二極體OLED和第二OLED，其中，所述第一OLED形成於所述襯底上，所述第二OLED層疊於所述第一OLED之上；所述第一OLED與所述第二OLED具有一個公共電極，所述公共電極為半反射半透明電極；光射出端的透明電極與所述公共電極之間為所述第一OLED和所述第二OLED中發射較短波長光的OLED；所述公共電極與全反射電極之間為所述第一OLED和所述第二OLED中發射較長波長光的OLED。相應的，本實用新型還公開了一種像素結構及顯示裝置，提高了發光效率，並且有利於延長使用壽命。
文檔編號H01L51/54GK203085547SQ201220697068
公開日2013年7月24日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者楊棟芳, 李周炫, 金馝奭 申請人:京東方科技集團股份有限公司