发光器件制造技术

通过将填充材料层的发光侧表面成形为非平面以改善光提取，发光器件具有增强的光输出。所述发光器件包括：堤栏结构、设置在所述堤栏结构内的发光腔以及填充材料层，所述填充材料层设置在所述堤栏结构内并且位于所述发光腔的发光侧上。所述填充材料层的与所述发光腔相对的发光侧表面为非平面的发光侧表面。发光侧表面被成形为使得填充材料层包括正曲率的第一区域和负曲率的第二区域。负曲率的第二区域可以位于堤栏结构附近，并且正曲率的第一区域可以相对于负曲率的第二区域位于中心。正曲率的第一区域可以被配置为正曲率的单个元件，或者被配置为例如微透镜阵列或棱镜阵列的多个正曲率元件。

【技术实现步骤摘要】
发光器件
本申请涉及一种用于发光装置的层和堤栏结构，特别是一种用于显示装置的量子点发光二极管(QLED)或有机发光二极管(OLED)的层和堤栏结构。特别地，本申请的实施例提高了效率，减少了色偏，并且提高了顶部发光器件结构的亮度，该顶部发光器件嵌入在由堤栏结构围绕的高折射率封装材料。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)结构有多种常规配置，这些常规配置在LED结构中包括光学腔以产生用于提取光的腔效应。例如，US2006/0158098(Raychaudhuri等人，2006年7月20日公开)描述了一种顶部发光结构，并且US9583727(Cho等人，2017年2月28日公告)描述了一种OLED和QLED结构，该OLED和QLED结构在反射区域之间具有多个发光区域，这些发光区域中的一个是部分透射的以便发光。用于改进此类光学腔的亮度的方法，例如US20150084012(Kim等人，2015年3月26日公开)，包括在OLED结构中使用色散层。其他实施例包括US8894243(Cho等人，2014年11月25日公告)描述了使用微结构散射来提高效率；以及WO2017205174(Freier等人，2017年11月30日公开)描述了通过在电荷传输层中使用表面等离子体纳米粒子或者纳米结构来增强发光。例如上文所提到的涉及对腔结构进行修改的方法通常难以实施，这是因为此类方法需要非常小的尺寸特征或对层的精确控制。修改空腔的一种替代方法是使用具有较高折射率的厚的顶部“填充剂”层，这能够使得菲涅耳反射降低并且通过顶部电极的透射率增加。但是，行进穿过高折射率层的光在很大程度上将被全内反射(TIR)捕获。为了提取遇到TIR的光，通常在填充剂层周围使用反射和/或散射堤栏结构以耦合原本会被TIR捕获的光。CN106876566(Chen等人，2017年6月20日公开)和US9，029，843(Harada等人，2015年5月12日公告)描述了这种像素排列，该像素排列具有堤栏，和位于空腔的有机层之上且在堤栏之间的填充材料。US7091658(Ito等人，2006年8月15日公告)描述了使用能被电极金属材料反射的堤栏，并且KR102015002014(剑桥显示器技术)描述了使用不同的组装步骤在不同结构中成形的堤栏。US10090489(Uchida等人，2018年10月2日公告)描述了在有机层下面的成形反射器。还可以选择特定的填充剂层结构，例如在US8207668(Cok等人，2012年6月26日公告)中描述的，对于不同的子像素，填充剂和有机层的厚度不同，以使光输出随波长的变化最大化。有机层输出的控制还可以通过适当的材料选择(例如，亲液性/疏液性)或其他结构修饰来实现。例如，US7902750(Takei等人，2011年3月8日公告)描述了弯曲的空腔层，且封装层是平坦化层，并且US9312519(Yamamoto，2016年4月12日公告)描述了在正交方向上都是凸面和凹面的有机层。
技术实现思路
本申请的实施例涉及用于发光显示器的设计，该发光显示器包括LED装置，例如量子点电致发光材料的发光器件。这种配置通常包括夹在多个电荷传输层(CTL)之间的量子点(QD)发光材料层。该多个电荷传输层包括电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)。然后将该层叠体夹在两个导电电极层之间，该电极层的一侧生长在玻璃基板上。本申请的实施例具体涉及“顶部发光”(TE)结构，发光是从器件层叠的与玻璃基板层相反的一侧发出的。如上文所述，增强此类装置的光输出的先前尝试通常集中于修改包括发光层和电荷输送层的光学腔的结构。然而，由于在光学腔上方的填充剂封装层的高折射率，这些尝试并未解决大部分所经历的全内反射(TIR)的问题。在常规配置中，经受TIR的光基本上被损失。与常规配置相比，本申请的实施例通过重新配置封装填充材料层来改善光输出，以改善否则将由于TIR而损失的光的光提取。在本申请的实施例中，填充材料层的顶部(发光侧)表面的形状被修改为非平面的，例如不对称的球形曲线或多个小透镜。该形状可以取决于QLED或其他发光器件的发光图案。可选地，可以在堤栏结构附近的填充材料层中提供压痕，以增加从堤栏反射的提取。本申请的实施例的优点包括增加了从发光器件的光提取以及对光学腔的设计的更高的容忍度。因此，本专利技术的一个方式是通过将填充材料层的发光侧表面成形为非平面以改善光提取并具有增强的光输出的发光器件。在示例性实施方式中，发光器件包括：堤栏结构、设置在堤栏结构内的发光腔以及填充材料层，所述填充材料层设置在所述堤栏结构内并且位于所述发光腔的发光侧上。所述填充材料层的与所述发光腔相对的发光侧表面为非平面的发光侧表面。在示例性实施方式中，发光侧表面被成形为使得填充材料层包括正曲率的第一区域和负曲率的第二区域。负曲率的第二区域可以位于堤栏结构附近，并且正曲率的第一区域可以相对于负曲率的第二区域位于中心。正曲率的第一区域可以被配置为正曲率的单个元件，或者被配置为例如微透镜阵列或棱镜阵列的多个正曲率元件。所述发光腔设置在基板上，所述发光腔可为在与所述基板相反的方向上发光的顶部发光装置。为了实现前述和相关目的，本专利技术则包括在下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了本专利技术的某些说明性实施例。然而，这些实施例仅指示可采用本专利技术的原理的不同方式中的几种。当结合附图考虑时，根据本专利技术的以下详细描述，本专利技术的其他目的，优点和新颖特征将变得显而易见。附图说明图1是表示用于顶部发光型发光器件的常规空腔结构的实施例的图。图2是表示包括图1的空腔结构的像素的常规发光器件结构的一个实施例的图。图3是表示本申请实施例的用于像素的示例性发光器件结构的图。图4是表示图3的填充材料层的结构对来自发光器件的发光的影响的图。图5是表示本申请实施例的用于像素的另一示例性发光器件结构的图，其使用微透镜阵列作为正曲率的区域。图6是表示本申请实施例的用于像素的另一示例性发光器件结构的图，使用三角棱镜阵列作为正曲率区域。具体实施方式现在将参考附图来描述本申请的实施例，其中，贯穿全文，相同的附图标记用于指代相同的元件。将理解的是，这些图不是按比例绘制所必需的。图1是表示用于顶部发光型发光器件的常规的发射腔结构10的实施例的图。本申请的实施例涉及LED配置(QLED)中的量子点电致发光材料的发光型显示器的设计。尽管本说明书大部分是在QLED发光器件的背景下，但是本申请的原理不限于此类器件，并且还适用于其他类型的发光器件，例如有机发光(OLED)器件。因此，为了这个应用说明的目的，关于QLED器件的说明同样适用于OLED器件(除非另外确切地说明)，并且反之亦然。例如对应于发射腔结构10的顶部发光排列包括发光层12，该发光层12包括量子点(QD)或其他适合的发光材料。发光层12夹在多个电荷传输层(CTLs)之间，该多个电荷传输层包括空穴传输层(HTL)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括：/n堤栏结构；/n发光腔，其设置在所述堤栏结构内；以及/n填充材料层，其设置在所述堤栏结构内并且位于所述发光腔的发光侧上，/n所述填充材料层的与所述发光腔相对的发光侧表面为非平面的发光侧表面。/n

【技术特征摘要】
20200129 US 16/7756001.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括：
堤栏结构；
发光腔，其设置在所述堤栏结构内；以及
填充材料层，其设置在所述堤栏结构内并且位于所述发光腔的发光侧上，
所述填充材料层的与所述发光腔相对的发光侧表面为非平面的发光侧表面。


2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光侧表面被成形为使得所述填充材料包括正曲率的第一区域和负曲率的第二区域。


3.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述负曲率的第二区域位于所述堤栏结构附近，所述正曲率的第一区域相对于所述负曲率的第二区域位于中心位置。


4.根据权利要求2-3中任一项所述的发光器件，其特征在于，所述正曲率的第一区域被配置成正曲率的单个元件。


5.根据权利要求2-3中任一项所述的发光器件，其特征在于，所述正曲率的第一区域包括多个正曲率元件。


6.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述多个正曲率元件包括具有多个弯曲透镜元件的微透镜阵列。


7.根据权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述多个正曲率元件包括具有多个三角棱镜元件的棱镜阵列。


8.根据权利要求7所述的发光器件，其特征在于，所述多个三角棱镜元件中的每一个的棱镜顶角的角度是从90°到160°。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的发光器件，其特征在于，邻近于所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·詹姆斯·蒙哥马利，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP