CN103137649A - 有机发光显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光显示装置，包括基板；基板上的第一电极；第一电极上的有机层，所述有机层包括发光层；位于有机层的与第一电极相反一面上的第二电极；第二电极上的保护层；与保护层间隔开的视窗元件，其中第一电极、有机层、第二电极和保护层位于视窗元件与基板之间；和位于保护层与视窗元件之间的珠涂层。本发明还提供了一种制造有机发光显示装置的方法。
Description
技术领域
本实施方式涉及有机发光显示装置及制造该有机发光显示装置的方法，更具体地涉及具有增强的发光效率和可见度的有机发光显示装置，及制造该有机发光显示装置的方法。
背景技术
有机发光二极管显示装置是通过使用有机发光二极管显示图像的自发光显示装置。与液晶显示装置不同，有机发光二极管显示装置不需要独立光源，因此可具有更小的厚度和重量。这种有机发光二极管显示装置呈现出优异的特性，如低能耗、高亮度、高响应速度等，并作为便携式电子设备的下一代显示装置正引人关注。
通常，有机发光二极管包括空穴注入电极、有机发光层和电子注入电极。有机发光二极管通过使用在激子回到基态时产生的能量来发光，所述激子是通过空穴注入电极中的空穴与电子注入电极中的电子在有机发光层中重新结合而形成的。
发明内容
根据一个实施方式，提供了一种有机发光显示装置，包括：基板；所述基板上的第一电极；所述第一电极上的有机层，所述有机层包括发光层；位于所述有机层的与所述第一电极相反一面上的第二电极；所述第二电极上的保护层；与所述保护层分开的视窗元件，以使得所述第一电极、所述有机层、所述第二电极和所述保护层位于所述视窗元件与所述基板之间；和位于所述保护层与所述视窗元件之间的珠涂层。所述珠涂层可位于所述保护层的朝向所述视窗元件的表面上，与所述视窗元件具有距离。所述珠涂层可位于所述视窗元件的朝向所述保护层的表面上，与所述保护层具有距离。所述视窗元件可以是玻璃。所述视窗元件和所述基板可被封料密封。
所述珠涂层可包含分散在有机基质中的珠粒。基于所述珠涂层的总重量，所述珠粒的含量可以在50至80wt%的范围内。基于所述珠涂层的总重量，所述基质的含量可以在20至50wt%的范围内。所述珠涂层的厚度可以在10μm至30μm的范围内。所述珠粒的平均直径可在100nm至5μm的范围内。所述珠粒可选自二氧化硅类颗粒、锆类颗粒和锆氧化物颗粒。
根据一个实施方式，提供了一种制造有机发光显示装置的方法，所述方法包括：在基板上形成第一电极，在所述第一电极上形成包括发光层的有机层，在所述有机层上形成第二电极，在所述第二电极上形成保护层，在所述保护层顶面上形成珠涂层，和提供视窗元件，使得所述第一电极、所述有机层、所述第二电极和所述保护层位于基板和视窗元件之间。
根据一个实施方式，提供了一种制造有机发光显示装置的方法。所述方法包括：在基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成包括发光层的有机层；在所述有机层上形成第二电极；在所述第二电极上形成保护层；在视窗元件的表面上形成珠涂层；并布置所述视窗元件，使得所述第一电极、所述有机层、所述第二电极和所述保护层位于所述视窗元件和所述基板之间且视窗元件形成有所述珠涂层的表面朝向所述保护层；以及密封所述视窗元件。
在上述方法中，所述视窗元件可以是玻璃。可使用沿视窗元件的边缘形成的封料将视窗元件和基板彼此密封。所述珠涂层可包含分散在有机基质中的珠粒。基于珠涂层的总重量，珠粒的含量可在50至80wt%的范围内。基于珠涂层的总重量，基质的含量可在20至50wt%的范围内。珠涂层的厚度可在10μm至30μm的范围内。可通过涂布并硬化含有珠粒的聚合物浆来形成珠涂层。含有所述珠粒的所述聚合物浆可包含光固化聚合物和珠粒。光固化聚合物可以是丙烯酸类聚合物树脂。珠粒的平均直径可在100nm至5μm的范围内。珠粒选自二氧化硅类颗粒、锆类颗粒和锆氧化物颗粒。
附图说明
通过以下结合附图的详细说明可使得各特征更为明显，其中：
图1为示出根据一个实施方式的有机发光显示装置的截面示意图；
图2为示出根据另一个实施方式中的有机发光显示装置的截面示意图；
图3A至3C为表示光发射随着保护层与珠涂层间的距离的变化而变化的图像。
图4为表示在珠涂层存在下的光路变化的图；
图5为表示光提取效率随着珠涂层中珠粒含量变化而变化的图；和
图6为表示色差概率随着珠涂层中珠粒含量变化而变化的图。
具体实施方式
本申请要求于2011年12月1日递交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2011-0127394号的名为“有机发光显示装置及其制造方法”的权益，其公开通过引用整体合并于此。
以下将参照附图详细描述各实施方式。
各实施方式会受到各种修改和替代形式的影响，因此具体实施方式会在附图中作为实例示出并将在文中详细描述。然而需要理解的是，这里没有任何意图要限制于所公开的特定形式，而相反，是要覆盖如权利要求所定义的精神和范围内的所有修改、等效物和替代物。
只要没有特殊说明，所有在描述实施方式的上下文中的术语都可被本领域中技术人员如常理解，其含义与一般含义相同，当其具有与一般含义不同的特定含义时将会在说明书中特殊说明。
在以下说明中，在可能导致主题不清楚时，将会省略并入本文中的已知功能和结构的详细说明。在附图中，使用同样的附图标记表示相同或相似的元件，即使它们被绘制在不同的附图中，而为了清楚和方便，可示意性示出每个组成元件的厚度或尺寸。因此，各实施方式实质上不限于附图的公开。
在附图中，对几个层和区域的厚度进行放大以便于清楚说明。需要理解的是，当一种元件，如层、膜、区域或基板，被称为位于另一元件“之上”时，它可直接位于该另一元件之上，或者还可存在中间元件。
以下将参照图1和图2描述各实施方式。
图1为示意性示出根据一个实施方式的有机发光显示装置的截面图。
如图1所示，根据一个示例性实施方式的有机发光显示装置包括位于基板100上表面上的第一电极200。第一电极200可以是阳极或阴极。在本实施方式中，第一电极200是阳极。
基板100可以是玻璃基板、塑料基板、金属箔等。假设使用导电基板，如金属箔，则在导电基板的上表面上形成绝缘膜用于电绝缘。在本实施方式中，将以实例的方式描述使用玻璃基板。
尽管附图中未示出，但在基板100和第一电极200之间可提供包括薄膜晶体管的像素电路。
第一电极200不局限于图1中所示的结构。第一电极可由透明导电氧化物（TCO）形成。TCO可以是铟锡氧化物（ITO）、铟锆氧化物（IZO）、氧化铟（In2O3）等。尽管本实施方式中的第一电极可以是反射电极，但在该情况下，第一电极可以是金属层上的TCO叠层。
在与第一电极200相对的位置提供第二电极400。
第二电极400可以是阴极。第二电极可以由具有低功函绝对值的高导电性金属的合金或叠层形成，如Ag、Mg、Al、Pt、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca等。在本实施方式中，第二电极400是透明电极。透明电极可以是TCO和金属的叠层。如果第二电极400是透明阴极，可在第二电极400底面上形成电子传输层以增强电子传输能力。
有机层300插入在第一电极200和第二电极400之间。
有机层300可以采用多层膜的形式，该多层膜包括发光层、空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一层或多层。在上述层中，除了发光层以外的层都可根据需要省略。如果有机层300包括所有上述层，则空穴注入层位于作为阳极的第一电极200上，而空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层则依次堆叠在其上。有机层300还可根据需要包括其它层。
在第二电极400顶面上形成保护层500。
保护层也被称作覆盖层（CPL）。保护层500的功能是将有机层300不受湿气、空气等影响。保护层500可含有紫外线阻挡材料。该紫外线阻挡材料可包括氧化锌（ZnO）、氧化钛（TiO2）、氧化铁（FeO）、氧化镁（MgO）等。具有紫外线阻挡材料的保护层500使得直接来自外界的紫外光被保护层500吸收，这样就防止了紫外光透入至有机层300。保护层500的紫外线阻挡功能可延长保护层500所保护的有机层300的寿命。
保护层500可由无定形有机膜或无定形无机膜形成。更具体地，保护层500可由无定形无机膜形成，所述无定形无机膜通过使a-NPD、NPB、TPD、m-MYDATA、Alq3、LiF和CuPc及上述紫外线阻挡材料中的一种或多种以原子或分子为单位沉积而形成。无定形保护层500可保持透明性。这就是说，无定形保护层500可使有机层300发出的光经由保护层500射向外界而不会产生明显损失，进而能形成图像。
如果保护层500由无定形有机膜或无定形无机膜形成，则保护层500中含有的分子或原子可具有紧密构造。具有紧密构造的保护层500可完全防止湿气从外界进入有机层300。
对示例性实施方式中的有机发光显示装置提供具有含紫外线阻挡材料的保护层500具有防止有机层受到紫外光和湿气损害的效果，进而延长有机发光显示装置的寿命。
视窗元件700以预定间距与保护层500间隔开。视窗元件700由透明材料形成，如玻璃、塑料等。可由沿视窗元件边缘形成的封料710将视窗元件700和基板100彼此密封。封料710可被直接置于视窗元件700和基板100的外围边缘之间。
珠涂层600被置于保护层500和视窗元件700之间。通常，保护层500和视窗元件700之间的距离为60μm。因此，保护层500和珠涂层600之间的距离以及珠涂层600和视窗元件700中间的距离取决于珠涂层600的厚度。
在图1所示的实施方式中，珠涂层600被置于保护层500顶面上，位于保护层500的朝向视窗元件700的表面上，并与视窗元件700具有距离。
以如下方式布置珠涂层600，使得珠粒610分散于由透明材料形成的基质620中。作为实例，珠涂层的厚度可在10~30μm的范围内。
珠涂层600，例如，可通过将含有珠粒610的聚合物浆涂布在保护层500上并硬化而形成。在一些实施方式中，可将珠涂层600预先制造为可堆叠膜的形式。更具体地，含有珠粒610的聚合物浆包含光固化聚合物和珠粒610。光固化聚合物的一个实例可以是丙烯酸酯。在这种情况下，基质的透明材料为丙烯酸类聚合物树脂。
基于珠涂层600的总重量，珠粒610的含量可在50~80wt%的范围内。小于50wt%的珠粒610含量会导致发光效率低，而大于80wt%的珠粒610含量会导致难以形成珠涂层。
珠粒610的平均直径在100nm到5μm的范围内。小于100nm的珠粒直径会导致发光效率低，而大于5μm的珠粒直径会带来颗粒可被外界看到的风险，同样会对发光效率产生不良影响。
珠粒610的实例包括二氧化硅类颗粒、锆类颗粒、锆氧化物（ZrOx）颗粒等。
基于珠涂层600的总重量，基质620的含量在20~50wt%的范围内，而基质620的组成材料的选择没有限制，只要所述材料是透明的。考虑到涂层形成的容易性，基质620可由透明聚合物树脂形成。透明聚合物树脂可通过使含有光引发剂和交联剂的未固化的透明聚合物硬化而制得。
如上所述，对根据实施方式的有机发光显示装置提供珠涂层600具有防止由于全反射造成的光损失和减少由于光路差异造成的色差的效果，进而导致有机发光显示装置的发光效率和可见度提高。
以下将参照图2描述根据另一个实施方式的有机发光显示装置。
如图2所示，根据另一个实施方式的有机发光显示装置包括基板100、第一电极200、有机层300、第二电极400、保护层500、珠涂层600和视窗元件700。
与之前图1中所示的实施方式不同，在图2所示的本实施方式中，珠涂层600位于视窗元件700的底面上，朝向保护层500，并与保护层500具有距离。
为了形成上述结构，当在视窗元件700底面上形成珠涂层600后，将与珠涂层600合为一体的视窗元件700与保护层500密封粘结。之后通过沿其边缘形成的封料将视窗元件700和基板100彼此密封。在这种情况下，例如，可通过将含有珠粒610的聚合物浆涂布到视窗元件700的底面并硬化而形成珠涂层600。在一些实施方式中，可将珠涂层600预先制成可堆叠膜的形式。
除了形成于视窗元件700底面上的珠涂层600以外，图2的实施方式的其它方面与图1所示的实施方式的说明基本相同。
同样地，通过提供珠涂层600，根据本实施方式的有机发光二极管显示装置可具有增强的发光效率和可见度。
图3A至3C为表示在假设提供珠涂层600时，光发射随着保护层500与珠涂层600间的距离的变化而变化的图像。具体地，图3A至3C表示当保护层500与涂层600间的距离分别为0μm、50μm和500μm时的光发射。
由这些附图可知，当保护层500与珠涂层600间的距离减小时，光发射更清楚，而当保护层500与珠涂层600间的距离增大时，光发射较不清楚。
如果珠涂层600要在视窗元件700的顶面上形成，则会过度增加保护层500与珠涂层600间的距离，导致屏幕出现模糊。因此，在本实施方式中，珠涂层600形成于保护层500和视窗元件700间，即位于保护层500朝向视窗元件700的顶面上，或位于视窗元件700朝向保护层的底面上。
图4为根据实施方式假设提供珠涂层600时光路随珠粒610而变化的图。
根据该实施方式，当从前方看时，珠涂层600用于将入射光导向前方，而从侧面看时，所述珠涂层可横向引导入射光。这样，珠涂层600具有通过混合指向所有方向的光来减少不同视角间的色差（白角依赖（WAD））的效果。
以下，将参照图5和6来描述随着珠粒610基于珠涂层600总重量的含量变化的光提取效率和色差概率。
图5为示出光提取效率随着珠涂层600中珠粒610含量而变化的图。
参照图5，表示了三种情况下的光提取效率，在这三种情况中，基于珠涂层的总重量，珠粒含量为0%（对比例），珠粒含量为20%（实施例1），珠粒含量为80%（实施例2）。
如图5所示，根据表示白光、红光、绿光和蓝光的光提取效率的条形图可知，光提取效率按照对比例、实施例1和实施例2的顺序增大。可知光提取效率随珠粒含量的增加而增大。
图6为表示色差（白角依赖（WAD））概率随着珠涂层中珠粒610含量变化的图。
参照图6，表示了三种情况下的色差概率，在这三种情况中，基于珠涂层的总重量，珠粒含量为0%（雾度值为0%；对比例），珠粒含量为20%（雾度值为20%；实施例1），和珠粒含量为80%（雾度值为80%，实施例2）。在图6中，用数值表示由前方偏转60°角的色差概率。
如图6所示可知，色差按照雾度值0%，雾度值20%和雾度值80%的顺序降低。也就是说，可知色差随珠粒含量的增加而降低。
根据上述结果，可以证实根据本实施方式对有机发光显示装置提供珠涂层可增强发光效率和可见度，并减少色差概率。
作为总结和回顾，在有机发光二极管的情况下，增强其低效率可包括建立内共振环境。然而，内共振环境可能使得在有机发光二极管前部的光经过了不同的路径，进而导致形成不同的红光、绿光和蓝光的效率比。光效率比的差异可能导致随着有机发光二极管的前部视角与侧面视角的变化而发生色差。另外，由于全反射使得相当一部分有机发光层发出的光沿着与堆叠平面平行的方向前行进而导致了光损失，因而有机发光二极管可能具有低光提取效率。光提取效率是指观看者从二极管所提取到的光量与发光层所发出的光量的比值。具有低光提取效率的有机发光二极管在显示设备的特性方面，如亮度等上还有提高的空间。
本实施方式通过提供一种有机发光显示装置及其制造方法推进了在本领域，使得来自有机发光层的光可被有效提取，以实现增强发光效率和可见度并减少色差的效果，进而改善了有机发光二极管显示装置的性能。有机发光显示装置包含珠涂层以防止全反射，实现增强发光效率和可见度同时减少不同视角间的色差的效果。
尽管为了说明的目的已描述了示例性实施方式，本领域中技术人员应理解，在不违背以下权利要求中所公开的本发明的范围和精神的前提下，可作出各种修改、添加和替换。
Claims (24)
1.一种有机发光显示装置，包括：
基板；
所述基板上的第一电极；
所述第一电极上的有机层，所述有机层包括发光层；
第二电极，位于所述有机层的与所述第一电极相反的一面上；
所述第二电极上的保护层；
视窗元件，与所述保护层间隔开以使得所述第一电极、所述有机层、所述第二电极和所述保护层位于所述视窗元件与所述基板之间；和
珠涂层，位于所述保护层和所述视窗元件之间。
2.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述珠涂层位于所述保护层的朝向所述视窗元件的表面上，与所述视窗元件具有距离。
3.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述珠涂层位于所述视窗元件的朝向所述保护层的表面上，与所述保护层具有距离。
4.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述视窗元件为玻璃。
5.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述视窗元件和所述基板被封料密封。
6.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述珠涂层包含分散在有机基质中的珠粒。
7.如权利要求6所述的有机发光显示装置，其中基于所述珠涂层的总重量，所述珠粒的含量在50wt%至80wt%的范围内。
8.如权利要求6所述的有机发光显示装置，其中基于所述珠涂层的总重量，所述有机基质的含量在20wt%至50wt%的范围内。
9.如权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述珠涂层的厚度在10μm至30μm的范围内。
10.如权利要求6所述的有机发光显示装置，其中所述珠粒的平均直径在100nm至5μm的范围内。
11.如权利要求6所述的有机发光显示装置，其中所述珠粒选自二氧化硅类颗粒和锆类颗粒。
12.一种制造有机发光显示装置的方法，所述方法包括：
在基板上形成第一电极；
在所述第一电极上形成包括发光层的有机层；
在所述有机层上形成第二电极；
在所述第二电极上形成保护层；
在所述保护层顶面上形成珠涂层；和
提供视窗元件，使得所述第一电极、所述有机层、所述第二电极和所述保护层都位于所述视窗元件和所述基板之间。
13.一种制造有机发光显示装置的方法，所述方法包括：
在基板上形成第一电极；
在所述第一电极上形成包括发光层的有机层；
在所述有机层上形成第二电极；
在所述第二电极上形成保护层；
在视窗元件表面形成珠涂层；和
布置所述视窗元件，使得所述第一电极、所述有机层、所述第二电极和所述保护层位于所述视窗元件和所述基板之间且所述视窗元件形成有珠涂层的表面朝向所述保护层；和
密封所述视窗元件。
14.如权利要求12或13所述的制造有机发光显示装置的方法，其中所述视窗元件为玻璃。
15.如权利要求12或13所述的制造有机发光显示装置的方法，其中使用沿所述视窗元件边缘形成的封料将所述视窗元件和所述基板彼此密封。
16.如权利要求12或13所述的制造有机发光显示装置的方法，其中所述珠涂层包含分散在有机基质中的珠粒。
17.如权利要求16所述的制造有机发光显示装置的方法，其中基于所述珠涂层的总重量，所述珠粒的含量在50wt%至80wt%的范围内。
18.如权利要求16所述的制造有机发光显示装置的方法，其中基于所述珠涂层的总重量，所述有机基质的含量在20wt%至50wt%的范围内。
19.如权利要求12或13所述的制造有机发光显示装置的方法，其中所述珠涂层的厚度在10μm至30μm的范围内。
20.如权利要求12或13所述的制造有机发光显示装置的方法，其中通过涂布和硬化含有所述珠粒的聚合物浆形成珠涂层。
21.如权利要求20所述的制造有机发光显示装置的方法，其中含有所述珠粒的聚合物浆包含光固化聚合物和所述珠粒。
22.如权利要求21所述的制造有机发光显示装置的方法，其中所述光固化聚合物为丙烯酸类聚合物树脂。
23.如权利要求20所述的制造有机发光显示装置的方法，其中所述珠粒的平均直径在100nm至5μm的范围内。
24.如权利要求20所述的制造有机发光显示装置的方法，其中所述珠粒选自二氧化硅类颗粒和锆类颗粒。
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