CN103633112A - 有机发光二极管显示设备 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光二极管显示设备,包括:基板;第一防反射线,该第一防反射线形成在所述基板上,并包括依次堆叠的第一金属层和第一无机层;选通线,该选通线形成在所述第一防反射线上;栅绝缘层,该栅绝缘层形成在所述基板和所述选通线上;第二防反射线,该第二防反射线形成在所述栅绝缘层上,并包括依次堆叠的第二金属层和第二无机层;数据线,该数据线形成在所述第二防反射线上;以及其中所述第一无机层电连接所述第一金属层和所述选通线,并且所述第二无机层连接所述第二金属层和所述数据线。
Description
本发明要求在2012年8月22日提交的韩国专利申请No.10-2012-0091614的优先权,通过引用该申请的全部内容将其并入这里。
技术领域
本发明涉及有机发光二极管显示设备,更具体地,涉及有源矩阵型有机发光二极管显示设备。
背景技术
近年来,随着信息技术的快速发展,已经提出并积极追求具有薄外形和轻重量的平板显示(FPD)设备。平板显示设备的代表是液晶显示设备和有机发光二极管显示设备。有机发光二极管显示设备不需要诸如液晶显示设备的背光的额外光源,但相比于液晶显示设备可以显示更清晰的图像。
有机发光二极管显示设备包括设置在屏幕中的像素,每个像素可以包括不同颜色的子像素。子像素由交叉的选通线和数据线来限定。每个子像素可以由包括薄膜晶体管的驱动元件来独立地驱动;薄膜晶体管和金属线可以布置在驱动元件区域中。此时,如果驱动元件区域中的薄膜晶体管和金属线反射外部光,则可能降低外部可见度。
图1是示出根据相关技术的有源矩阵型有机发光二极管显示设备的一部分的截面图。
在图1中,相关技术的有机发光二极管显示设备包括有机发光二极管120和形成在基板(未示出)上的偏振器110,有机发光二极管120发出的光通过基板被透射到外部。
有机发光二极管120包括阳极121、有机发光层122和阴极123。
当从阳极121注入的空穴与来自阴极123的电子结合在一起时,形成激子。此时,通过有机发光层122的带隙能量发光。发出的光穿过色彩提纯器130并转换为期望的颜色。
偏振器110包括偏振入射光的线偏振器111和λ/4相位延迟器113。线偏振器111和λ/4相位延迟器113由二者之间的第一粘合层112结合在一起。
外部光通过线偏振器111而被线偏振,该线偏振器可以是水平线偏振器。因此,外部光被水平偏振(线偏振)。此外,经线偏振的光通过λ/4相位延迟器113被圆偏振。例如,其可以被左旋圆偏振。经圆偏振的光被阴极123反射,并再一次穿过λ/4相位延迟器113。当被反射时,经左旋偏振的光被右旋圆偏振。并且,通过λ/4相位延迟器113,该光被垂直偏振(线偏振)。由于经垂直偏振(线偏振)的光不能穿过水平线偏振器111,所以不会反射外部光,并能够提高可见度。
第二粘合层114形成在λ/4相位延迟器113的外部,并将偏振器110粘合至有机发光二极管显示设备。
当通过使用偏振器110使得外部光的反射被最小化时,从有机发光二极管120发出的光中的少于45%的光被透射,并损失了一半以上的亮度。因此,如果用更多的功耗来补偿损失的亮度,则有机发光层122的寿命会减少。
此外,由于偏振器110相对昂贵,采用偏振器110来阻挡反射是不具有竞争力的。
发明内容
因此,本发明致力于一种有机发光二极管显示设备,其大体上消除了由于相关技术的限制和缺陷带来的一个或更多个问题。
本发明的一个优点是提供一种可以降低制造成本的有机发光二极管显示设备。
一种有机发光二极管显示设备包括:基板;第一防反射线,该第一防反射线形成在所述基板上,并包括依次堆叠的第一金属层和第一无机层;选通线,该选通线形成在所述第一防反射线上;栅绝缘层,该栅绝缘层形成在所述基板和选通线上;第二防反射线,该第二防反射线形成在所述栅绝缘层上,并包括依次堆叠的第二金属层和第二无机层;数据线,该数据线形成在所述第二防反射线上;以及其中所述第一无机层电连接所述第一金属层和所述选通线,并且所述第二无机层连接所述第二金属层和所述数据线。
在另一方面中,一种有机发光二极管显示设备,包括:基板;第一防反射线,该第一防反射线形成在所述基板上,并包括依次堆叠的第一金属层和第一无机层;选通线,该选通线形成在所述第一防反射线上;栅绝缘层,该栅绝缘层形成在所述选通线上,并且形成在所述基板上;第二防反射线,该第二防反射线形成在所述栅绝缘层上,并包括依次堆叠的第二金属层和第二无机层;数据线,该数据线形成在所述第二防反射线上;以及其中所述选通线和所述数据线分别连接到所述第一金属层和第二金属层。
可以理解的是,之前的一般描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的,且旨在为所要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图被包含进来以提供对本发明的进一步说明,并且附图被并入且构成本发明的一部分,附图示出了本发明的示例性实施方式,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出根据相关技术的示例性有源矩阵型有机发光二极管显示设备的一部分的截面图。
图2是示出了根据本发明的一些实施方式的示例性有机发光二极管显示设备的截面图。
图3是示出了根据本发明的另外的实施方式的有机发光二极管显示设备的第一和第二防反射线的截面图。
图4是示出了根据本发明的另外的实施方式的包括第一和第二防反射线的示例性有机发光二极管显示设备的截面图。
图5是示出了根据本发明的其它实施方式的包括第一和第二防反射线的示例性有机发光二极管显示设备的截面图。
图6是示出了根据本发明的一些实施方式的在金属线区域中阻挡光的原理的截面图。
图7是示出了根据本发明的一些实施方式的在薄膜晶体管区域中阻挡光的原理的截面图。
具体实施方式
将参考在附图中示出的示例对本发明示例性实施方式进行详细描述。
图2是示出了根据本发明的一些实施方式的有机发光二极管显示设备的截面图。
在图2中,根据本发明的一些实施方式的有机发光二极管显示设备可以包括基板210、第一防反射线220和第二防反射线225、金属线230,钝化层240、色彩提纯器250以及有机发光层270。
基板210可以包括多个像素,并且像素可以被分为发光部分和驱动元件部分。发光部分是发光的区域,以及驱动元件部分是没有用于驱动有机发光二极管显示设备的电路的区域。
第一防反射线220和第二防反射线225可以形成在基板210上并且可以阻挡外部光的反射。外部光的反射可能发生在金属区域中。因此,阻挡外部光的反射可以增强可见度。第一防反射线220和第二防反射线225可以具有相同的结构,但可以单独设置。第一防反射线220可以形成在选通线231下面以阻挡在选通线231处对外部光的反射,并且第二防反射线225可以形成在数据线235下面以阻挡在数据线235处对外部光的反射。
由于第一防反射线220和第二防反射线225的结构是彼此相同的,因此针对第一防反射线220来对该结构进行说明。第一防反射线220可以包括第一金属层221和在第一金属层221上的第一无机层222。为了增强阻挡反射的效果,可以重复第一金属层221和第一无机层222的结构(例如两次以上)以形成多层结构。类似地,第二防反射线225可以包括第二金属层226和在第二金属层226上的第二无机层227。
当采用多层结构时,防反射性是优秀的,但是有机发光层270的光透射率可能变低。因此,可以通过考虑防反射和光透射率来确定层的数量。将参考图3和图4对第一防反射线220和第二防反射线225的结构进行说明。
防反射线220对金属层221上反射的光和形成在无机层222上的金属线230上反射的光带来相消干涉(destructive interference),这导致被反射的光的耗散。因此,如果第一金属层221和第一无机层222依次形成在基板210上并且金属线230形成在第一无机层222上,则可以通过对穿过第一无机层222而在第一金属层221处反射的光和在金属线230处反射的光的相消干涉来防止外部光的反射。在这时,第一金属层221可以部分地透射光,金属线不透射光。下面将参考图6和图7来详细地说明光耗散的原理。
同时,金属线可以形成在像素的驱动元件部分中。金属线230不仅包括选通线231和数据线235,还包括从选通线231延伸的栅极232和从数据线235延伸的源极236。金属线230还可以包括薄膜晶体管的漏极237。
此外,金属线可以包括补偿电路的线,该补偿电路是用于显示每个像素的正确色调楔(wedge)的电路。关于补偿电路线,可以包括薄膜晶体管、存储电极或连接它们的线。补偿电路线进一步包括与选通线231或数据线235同时形成的线,或与选通线231或数据线235在同一层上形成的其它线。
由于在基板210的大多数区域中具有很多金属,因此可以形成覆盖整个基板210的防反射层220。然而,由于防反射层220吸收从发光部分中的有机发光层270发出的光,因此层220可能导致光亮度的减少。通过利用额外的光刻工艺可以仅在非发光层中形成防反射层220,随后将参考附图4对其进行说明。
如上所述,金属线230可以形成在基板210的驱动元件部分中。金属线包括薄膜晶体管的栅极231、选通线232和补偿电路线233。如图中所示的补偿电路线233是整个补偿电路的一部分,可以是存储电容器或将连接至存储电容器的线。然而,根据本发明,不对金属线进行限制,金属线还可以是与栅极231或同一层上的其它线同时形成的任何线。还可以包括为每个像素施加电力的电力线。金属线230并不限于上面说明的那些,还可以包括反射外部光的任何线或部分。
因此,第一防反射线220可以延伸到栅极232,并且第二防反射线225可以延伸到源极236。可以形成接触金属线230的另外的防反射线,或在与外部光的入射方向相反的方向在相应区域中形成另外的防反射线。例如,可以形成另外的防反射线以接触漏极237、补偿电路线或电力线,或在与外部光的入射方向相反的方向在相应区域中形成另外的防反射线。
接下来,可以在金属线230上形成钝化层240以保护薄膜晶体管和金属线230并且使薄膜晶体管和金属线230与外围元件绝缘。
随后,可以在发光部分中的钝化层240上形成色彩提纯器250。色彩提纯器250可以位于与有机发光层270接触阳极260和阴极280的区域对应的区域中。因此,通过色彩提纯器250,在发光部分发出的光被转换为期望的颜色。色彩提纯器250可以被看作与LCD装置的滤色器相同的元件。
同时,根据发光方法可以确定色彩提纯器250的垂直位置。例如,在顶部发光型中,色彩提纯器250可以位于阴极280上。并且,不论发光方法如何,都可以根据制造效率或发光效率来对色彩提纯器250进行定位。
接下来,可以在整个基板210上形成有机发光层270。在基板210上发出光的发光部分是有机发光层270接触阳极260和阴极280的区域,并发出白光。发出的光可以穿过形成在有机发光层270下面的色彩提纯器250,并可以被转换为具有特定颜色(例如,红色、绿色、蓝色、黄色、品红色和青色中的一种),并被发射到基板210的外部。
发光过程如下。如果易于流动的方向的电流被施加到阳极260和阴极280上,则来自阳极260的空穴与来自阴极280的电子移动到有机发光层270,并相互复合。结合的空穴和电子被称为激子。如果激子降到基态,则能量以光的形式释放,从而有机发光层270发出光。
根据有机发光层270的材料,像素发出的光的颜色是不同的。例如,通常通过混合红色、绿色和蓝色发光材料,或通过堆叠红色、绿色、蓝色发光材料以混合每种材料的光的颜色来实现白光。
图3是示出了根据第一实施方式的第一防反射线220和第二防反射线225的截面图。
如图3所示,可以通过将第一无机层222堆叠在第一金属层221上形成第一防反射线220,并且选通线231可以位于第一防反射线220上。可以通过将第二无机层227堆叠在第二金属层226上形成第二防反射线225,并且数据线235可以位于第二防反射线225上。
第一金属层221可以是反射、透射和吸收光的薄半透明层。第一无机层222可以包括导电性氧化物。导电性氧化物可以是透明的以透射光,并电连接第一金属层221和选通线231,这可以防止在第一金属层221和选通线231之间产生电容。
如果在第一金属层221和选通线231之间产生电容,则电信号的正常发送在选通线231和从选通线231延伸的栅极232处会受到干扰。此外,干扰可以是像素的各种异常驱动的原因,因此不能显示像素的正确的色调楔,并且像素的发光定时可能被延迟。
因此,通过电连接第一金属层221和选通线231以阻止寄生电容的发生,防反射线220可以阻挡外部光的反射,并可以使得能够将电信号正确地发送到选通线231和栅极232。
与第一防反射线220类似,第二防反射线225的第二无机层227可以包括导电性氧化物,并可以防止第二金属层226和数据线235之间的寄生电容的发生。因此,可以阻止光的反射,并且可以将正确的电信号发送到数据线235和从数据线235延伸的源极236。
图4是示出了根据本发明的一些实施方式的第一防反射线220和第二防反射线225的截面图。
如图4所示,通过堆叠第一金属层221和第一无机层222可以形成第一防反射线220。第一金属层221可以是反射、透射和吸收光的薄半透明层。第一无机层222可以是透明绝缘材料。
选通线231可以位于第一无机层222上。选通线231的侧边部分可以在第一无机层222的侧面上向着第一金属层221延伸以连接到第一金属层221。此外,选通线231的多个侧边部分或一个侧边部分可以延伸到第一金属层221。更进一步地,侧边区域的整体部分或一部分可以接触第一金属层221。
可以通过堆叠第二金属层226和第二无机层227来形成第二防反射线225。第二金属层226可以是反射、透射和吸收光的薄半透明层。第二无机层227可以是透明绝缘材料。
数据线235可以位于第二无机层227上。与选通线231类似,数据线235的侧边部分可以在第二无机层227的侧面上向着第二金属层226延伸以连接到第二金属层226。此外,数据线235的多个侧边部分或一个侧边部分可以延伸到第二金属层226。更进一步地,侧边区域的整体部分或一部分可以接触第二金属层226。
当选通线231和数据线235分别连接到第一金属层221和第二金属层226时,可以防止寄生电容的发生。因此,可以阻挡光的反射。此外,可以向选通线231和栅极232发送正确的电信号。
图5是示出了根据本发明的另外的实施方式的第一和第二防反射线220和225的截面图。
如图5所示,通过堆叠第一金属层221和第一无机层222来形成第一防反射线220,选通线231布置在第一防反射线220上。第一无机层222可以是透明绝缘材料,并可以被图案化以露出第一金属层221,选通线231连接到第一金属层221。第一无机层222的一个以上区域可以被图案化以通过该一个以上图案化区域将选通线231连接到第一金属层221。
与第一防反射线220类似,通过堆叠第二金属层226和第二无机层227来形成第二防反射线225,数据线235布置在第二防反射线225上。第二无机层227可以是透明绝缘材料,并可以被图案化以露出第二金属层226,数据线235连接到第二金属层226。第二无机层227的一个以上区域可以被图案化以通过该一个以上图案化区域将数据线235连接到第二金属层226。
由于选通线231和数据线235分别连接到第一金属层221和第二金属层226,所以可以防止寄生电容的发生。因此,可以阻止光的反射。此外,可以向选通线231和栅极232发送正确的电信号。
图6是示出了根据本发明的一些实施方式的在金属线区域中阻挡光的原理的截面图。
如图6所示,第一防反射线220可以包括第一金属层221和第一无机层222,选通线231形成在第一防反射线220上。可以通过在基板210上依次堆叠第一金属层221和第一无机层222形成第一防反射线220。在金属层221下面可以形成额外的无机层(未示出)。并且为了增加阻挡反射的效果,可以重复上述结构以具有多层结构。
第一防反射线220阻挡光反射的过程可以包括以下两个过程。一个是吸收外部光,另外一个是通过对来自第一金属层221的光和来自形成于第一无机层222上的选通线231的光的相消干涉使得光耗散。
将详细说明以上过程。如果入射到基板210上的外部光遇到第一金属层221,则一部分光被反射成为第一反射光(R1);然后另外一部分光被第一金属层221吸收,其余的光被透射。一部分被透射的光在选通线231处被反射成为第二反射光(R2),并且剩下的透过到第一无机层222。此时,如图所示,如果第一和第二反射光R1和R2具有λ/2的相位差,则发生相消干涉,并且反射光被耗散。
为了引起相消干涉,第一金属层221可以由金属材料(例如,钛(Ti)、钼(Mo)、铬(Cr)或它们的混合物)制成,并可以具有从大约到大约从大约到大约或大约到大约的厚度。如果材料形成为具有大约到大约厚度的薄膜,光可以被部分地透射,例如太阳镜或偏振板。因此,从有机发光层270发出的光被发射到基板210的外部。
第一无机层222可以由导电性氧化物(例如,铟锡氧化物)制成。由于导电性氧化物是导电的,所以可以防止第一金属层221和选通线231之间可能产生的寄生电容。此外,由于导电性氧化物是透明的,所以光从第一金属层221到达选通线231的时间保持不变。为了带来相消干涉,第一无机层222具有从大约到大约从大约到大约从大约到大约或从大约到大约的厚度。
可以调节第一金属层221和第一无机层222的厚度以引起相消干涉。这是因为第一和第二反射光(R1和R2)的反射点之间的距离可以确定第一反射光(R1)的波峰和第二反射光(R2)的波谷的重叠。
此外,第二防反射线225也可以包括第二金属层226和第二无机层227,数据线235形成在第二防反射线225上。可以通过在基板210上依次堆叠第二金属层226和第二无机层227形成第二防反射线225。在第二金属层226下面可以形成额外的无机层(未示出)。并且,为了增加阻挡反射的效果,可以重复以上结构以具有多层结构。
第二防反射线225可以与延伸到源极236的数据线235相对应地延伸,因此能够防止在栅极232处对外部光的反射。然而,由于源极236下面的第二防反射线225应该接触半导体层217,因此可能发生接触问题或驱动问题。在这种情况下,可以与栅极232下面形成的第一防反射线220同时形成额外的防反射线,该额外的防反射线形成在基板210上与源极236相对应的区域中。在额外的防反射线上可以形成有与栅极232相同材料的额外的金属层,以满足相消干涉条件。
此外,通过延伸数据线235可以形成数据焊盘部分(未示出),并且第二防反射线225可以与数据焊盘部分相对应地延伸。在这种情况下,与源极236的情况相同,可以形成额外的防反射线。
如上所述,第二防反射线225可以与延伸的数据线235相对应地延伸,并不限制可以延伸的区域。
此外,由于第二防反射线225在数据线235的下面,数据线235通常形成在栅绝缘层215上,所以第二防反射线225可以形成在栅绝缘层215上并接触数据线235。或者,第二防反射线225可以形成在基板上与数据线235对应的区域中。换句话说,第二防反射线225可以形成在与数据线235相对应的区域中,与外部光的入射方向相对。
当第二防反射线225形成在基板210上与数据线235对应的区域时,通过在第二防反射线225上形成额外的金属层可以满足相消干涉条件。额外的金属层,而非数据线235,可以形成第二反射光R2。额外的金属层可以与栅极232同时形成。
同时,第二防反射线225的阻挡反射的原理与第一防反射线220相同,利用对第二金属层226和数据线235处分别反射的第一反射光R1和第二反射光R2的相消干涉来阻挡外部光的反射。
第二无机层227可以由与第一无机层222相同的导电性氧化物(例如,铟锡氧化物)制成,但并不限于此。因此,可以防止第二金属层226和数据线235之间可能产生的寄生电容。
同时,除了第一防反射线220和第二防反射线225之外,可以形成额外的防反射线。除了选通线231和数据线235之外,像素中可以存在很多金属线230以驱动像素。额外的防反射线可以形成在这些金属线的对应区域中,与外部光的入射方向相对。
例如,额外的防反射线可以形成在漏极237下面。在这种与源极236的情况类似的情况下,额外的防反射线可以形成在漏极237下面以接触半导体层217,或额外的防反射线可以与栅极232下面形成的第一防反射线220同时形成在基板210上与漏极237相对应的区域中。
由于金属线230可以与选通线231和数据线235同时形成,所以额外的防反射线可以与第一防反射线220或第二防反射线225同时形成。
图7是示出了根据本发明的第一实施方式的在薄膜晶体管区域中阻挡反射的原理的截面图。
如图7所示,在栅极232下面,第一防反射线220可以被延伸以阻挡在栅极232处的外部光的反射。此外,第一防反射线220可以被延伸到选通线231例如延伸到选通焊盘(未示出)的对应区域,。换句话说,并不限制第一防反射线220的延伸区域。
在源极236下面,第二防反射线225可以延伸。由于源极236被形成为从数据线235(图中未示出?)延伸,所以第二防反射线225可以延伸。第二无机层227可以是导电性氧化物,以使得能够将电信号发送到源极236。
在漏极237的下面,额外的防反射线可以与第二防反射线225分开形成。额外的防反射线包括与第一和第二防反射线220和225相同的金属层和无机层。无机层可以是导电性氧化物,并且使得能够向漏极237发送电信号。
根据本发明,由于为了阻挡外部光的反射而采用了具有金属层和无机层的防反射线,所以可以不使用昂贵的偏振板,从而降低制造成本。
此外,通过电连接防反射线的金属层和金属线,能够防止防反射线和金属线之间寄生电容的产生,从而可以适当地控制向金属线发送信号。
另外,通过使用高透射率的防反射线,可以提高亮度并减少电力消耗。
对本领域的技术人员而言将显而易见的是,可以在不背离本发明的精神或范围的情况下对本发明做出各种修改和变化。因此,本发明旨在覆盖落在本发明所附权利要求及其等同物的范围内的修改和变化。
Claims (13)
1.一种有机发光二极管显示设备,包括:
基板;
第一防反射线,该第一防反射线形成在所述基板上,并包括依次堆叠的第一金属层和第一无机层;
选通线,该选通线形成在所述第一防反射线上;
栅绝缘层,该栅绝缘层形成在所述基板和所述选通线上;
第二防反射线,该第二防反射线形成在所述栅绝缘层上,并包括依次堆叠的第二金属层和第二无机层;
数据线,该数据线形成在所述第二防反射线上;以及
其中,所述第一无机层电连接所述第一金属层和所述选通线,并且所述第二无机层连接所述第二金属层和所述数据线。
2.根据权利要求1所述的设备,该设备进一步包括:
栅极,该栅极从所述选通线延伸,
其中,所述第一防反射线延伸到所述栅极。
3.根据权利要求1所述的设备,该设备进一步包括:
源极,该源极从所述数据线延伸,
其中,所述第二防反射线延伸到所述源极。
4.根据权利要求1所述的设备,该设备进一步包括:
第三防反射线,该第三防反射线形成在所述栅绝缘层上,并包括依次堆叠的第三金属层和第三无机层。
5.根据权利要求4所述的设备,该设备进一步包括:
金属线,所述金属线形成在所述第三防反射线上,
其中,所述第三无机层电连接所述第三金属层和多个所述金属线。
6.根据权利要求5所述的设备,其中,所述金属线包括漏极、电力线、存储电极和补偿电路线。
7.根据权利要求4所述的设备,其中,所述第一金属线、所述第二金属线和所述第三金属线包括选自于由钛Ti、钼Mo、铬Cr以及它们的混合物组成的组中的材料。
8.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第一无机层、所述第二无机层和所述第三无机层包括选自于由铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锡、氧化锌以及它们的混合物组成的组中的材料。
9.一种有机发光二极管显示设备,包括:
基板;
第一防反射线,该第一防反射线形成在所述基板上,并包括依次堆叠的第一金属层和第一无机层;
选通线,该选通线形成在所述第一防反射线上;
栅绝缘层,该栅绝缘层在所述选通线上,并且在所述基板上;
第二防反射线,该第二防反射线形成在所述栅绝缘层上,并包括依次堆叠的第二金属层和第二无机层;
数据线,该数据线形成在所述第二防反射线上;以及
其中,所述选通线和所述数据线分别连接到所述第一金属层和所述第二金属层。
10.根据权利要求9所述的设备,其中,所述选通线和所述数据线在侧边区域处分别连接到所述第一金属层和所述第二金属层。
11.根据权利要求9所述的设备,其中,所述选通线和数据线分别穿过所述第一无机层和所述第二无机层连接到所述第一金属层和所述第二金属层。
12.根据权利要求9所述的设备,其中,所述第一金属线和所述第二金属线包括选自于由钛Ti、钼Mo、铬Cr以及它们的混合物组成的组中的材料。
13.根据权利要求9所述的设备,其中,所述第一无机层和所述第二无机层包括选自于由铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锡、氧化锌以及它们的混合物组成的组中的材料。
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