CN103855314B - 有机电致发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种有机电致发光装置，包括：多个像素限定层（PDL），形成在基板上；第一电极，形成在由基板和PDL限定的空间内；白光发射层，形成在由第一电极和PDL限定的空间内；第二电极，形成在白光发射层上；第一黑矩阵，形成在第二电极上；及彩色滤光片层，与第一黑矩阵相邻配置并且与第一黑矩阵隔开。

Description

有机电致发光装置
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光装置，更具体地涉及一种最小化黑矩阵的同时防止混色的有机电致发光装置。
背景技术
最近，随着显示领域的快速发展，已开发出具有重量轻、薄膜和低功耗的优异性能的各种类型的平板显示装置，以取代目前的阴极射线管（CRT）。
这种平板显示装置的实例可包括液晶显示装置（LCD）、等离子显示板装置（PDP）、场发射显示装置（FED）和有机电致发光装置。其中，有机电致发光装置因轻巧且能显示清晰色彩而不需要独立光源，从而受到瞩目。
发明内容
白色有机电致发光装置使用彩色滤光片发射白光，而由于像素区域的发射光穿过相邻的彩色滤光片可发生混色。为了应对这种情况，在彩色滤光片界面安装黑矩阵，但由于这种黑矩阵，开口渗透率会减少。
因此，本发明要解决的一个问题是提供最小化黑矩阵的同时能防止混色的有机电致发光装置。
本发明的另外的优点、主体和特征的一部分将在下面的描述中说明，其他部分对于本领域的普通技术人员将经下面的检验或从本发明的实践中学习。
根据本发明的一个方面，提供有机电致发光装置，包括：多个像素限定层（PDL），形成在基板上；第一电极，形成在由基板和PDL限定的空间内；白光发射层，形成在由第一电极和PDL限定的空间内；第二电极，形成在白光发射层上；第一黑矩阵，形成在第二电极上；及彩色滤光片层，位于第一黑矩阵上以便与第一黑矩阵隔开。
根据本发明的另一个方面，提供有机电致发光装置，包括：多个像素限定层（PDL），形成在基板上；第一电极，形成在由基板和PDL限定的空间内；白光发射层，形成在由第一电极和PDL限定的空间内；第二电极，形成在白光发射层上；第一黑矩阵，形成在基板下部；及彩色滤光片层，位于第一黑矩阵的下部以便与第一黑矩阵的下部隔开。
根据本发明的再一个方面，提供有机电致发光装置，包括：多个像素限定层（PDL），形成在基板上；第一电极，形成在由基板和PDL限定的空间内；白光发射层，形成在由第一电极和PDL限定的空间内；第二电极，形成在白光发射层上；第一黑矩阵，形成在第二电极上；及彩色滤光片层，位于第一黑矩阵上以便与第一黑矩阵隔开。第一黑矩阵与连接两个相邻的白光发射层的非相邻侧表面的中心点和彩色滤光片层的彩色滤光片的界面的低点之间的直线交叉，PDL位于两个相邻的白光发射层之间以便在垂直方向与第一黑矩阵对应地配置，并且彩色滤光片的界面在垂直方向位于第一黑矩阵的上部。
根据本发明的实施例，至少能实现以下的效果。通过最小化黑矩阵，在最大化开口渗透率的同时能防止混色发生。本发明的效果不限于以上例示的内容，而是各种效果进一步包括在说明书中。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考下面的详细描述，本发明的更完整的理解及其许多随之产生的优点将会显而易见，并变得更好理解，在附图中相似的附图标记表示相同或相似的部件，其中：
图1A是根据本发明的实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图1B是例示有机电致发光装置的制造的流程图；
图2A是图1的有机电致发光装置的一个修改后的实例的示意剖视图，而图2B是例示有机电致发光装置的制造的流程图；
图3A是根据本发明的另一个实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图3B是例示有机电致发光装置的制造的流程图；
图4A是图3的有机电致发光装置的一个修改后的实例的示意剖视图，而图4B是例示有机电致发光装置的制造的流程图；
图5A是根据本发明的再一个实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图5B是例示有机电致发光装置的制造的流程图；以及
图6A是根据本发明的又一个实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图6B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。
具体实施方式
通过参照待根据附图详细描述的实施例，本发明的优点和特征、以及实现优点和特征的方法将会显而易见。然而，本发明不限于下文中公开的各实施例，而是可以实施为不同的形式。说明书中限定的内容，例如详细结构和元件，仅仅是提供具体细节来有助于本领域的普通技术人员全面理解本发明，并且本发明仅由随附的权利要求书限定。
术语“在……上”用于表明元件在另一元件上或位于不同层上，包括元件直接位于另一元件或层上的情况和元件经由另一层或再一元件位于另一元件上的情况。在本发明的整个说明书中，贯穿各种图表相同的附图参考标记用于相同的元件。
尽管术语第一、第二等用于描述不同的组成元件，但是这些组成元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于区别一个组成元件与其他的组成元件。因此，在下面的描述中，第一组成元件可为第二组成元件。
在下文中，将参考图1A对根据本发明的实施例的有机电致发光装置进行描述，图1A为根据本发明的实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图1B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。
如图1A例示的，有机电致发光装置，包括：下基板110；像素限定层（PDL）120，形成在下基板110上；第一电极130，形成在由下基板110和PDL120限定的空间内；白光发射层140，形成在第一电极130上由第一电极130和PDL120限定的空间内；第二电极150，形成在白光发射层140上；第一黑矩阵160，形成在第二电极150上；保护层161，位于第一黑矩阵160之间；及彩色滤光片层180，位于第一黑矩阵160上以便与第一黑矩阵160隔开。
优选地，为了第一电极130之间的绝缘，下基板110可为绝缘基板。此外，下基板110可由透明材料制成，或可由反射材料制成以便沿彩色滤光片层180的方向反射光。
在下基板110上，形成限定像素区域的PDL120（图1B，步骤1000）。例如，PDL120可由光不能渗透的材料制成，或可具有包括由这种材料制成的层的多层结构。
第一电极130形成在下基板110上由PDL120划分的各自的像素区域内（图1B，步骤1001）。任何具有导电性并且能用作电极的材料，都能用作第一电极130而无限制。根据情况，第一电极130可为透明电极，从而穿过第一电极130的光可被下基板110反射然后沿彩色滤光片层180的方向发射。此外，第一电极130可为反射电极，从而白光发射层140发射的光可被第一电极反射然后可沿彩色滤光片层180的方向发射。例如，用作透明电极的材料可为ITO或IZO。作为一个实例，第一电极130可为阳极。
白光发射层140形成在第一电极130和第二电极150之间由PDL120划分的各自的像素区域内（图1B，步骤1002）。白光发射层140包括堆叠（未例示），该堆叠包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层。白光发射层140可包括一个或多个堆叠。堆叠可包括一个或多个配置在其中的发光层。配置在堆叠中的发光层自身可发射白光，或可发射除白光外的彩色光。在发射除白色外的彩色光的情况下，发光层可由混合形成白光的彩色光的组合组成。
第二电极150形成在白光发射层140上（图1B，步骤1003）。例如，第二电极150可通常形成在像素区域和PDL上。用和第一电极130同样的方式，任何具有导电性并且可用作电极的材料，都能用作第二电极150而无限制。然而，由于第二电极150位于白光发射层140发射的光穿过的路径，优选地第二电极150由透明电极组成。例如，用作透明电极的材料可为ITO或IZO。作为一个实例，第二电极150可为阴极。
第一黑矩阵160形成在第二电极150上在垂直方向与PDL120对应的位置（图1B，步骤1004）。形成第一黑矩阵160以便防止从一个像素区域发射的光发射到相邻像素区域的彩色滤光片。如果第一黑矩阵160形成在像素区域，光子发射区物理上减少，因此优选地第一黑矩阵160形成在垂直方向与PDL120对应的位置。
根据相关技术的有机电致发光装置，黑矩阵层形成在彩色滤光片层的各自的彩色滤光片界面上。在这种情况下，为了防止从一个像素区域发射的光发射到相邻像素区域的彩色滤光片，有必要提供具有大面积的黑矩阵。随着黑矩阵面积的增加，光子发射区，即开口渗透率降低，并且有机电致发光装置的亮度下降。
保护第二电极150的保护层161可形成在第一黑矩阵160之间的空间内（图1B，步骤1005）。保护层161可配置成覆盖在第一黑矩阵160之间空间内的第二电极的表面，或可配置成覆盖第二电极150和第一黑矩阵160。尽管对保护层161的材料没有具体限制，由于保护层161位于白光发射层140发射的光穿过的路径，优选地保护层161由透明材料制成。
彩色滤光片层180形成在第一黑矩阵160上以便与第一黑矩阵160隔开（图1B，步骤1006）。彩色滤光片层180和第一黑矩阵160之间的空间可由空气或填充物170填充。彩色滤光片层180在垂直方向与每个像素区域对应的位置上包括选自红色（R）滤光片、绿色（G）滤光片和蓝色（B）滤光片中的一种，并且具有不同颜色的彩色滤光片彼此相邻。优选地，彩色滤光片层可包括顺序布置的红色滤光片（181r）、绿色滤光片（181g）和蓝色滤光片（181b）滤光片。彩色滤光片181r、181g和181b的界面形成在垂直方向与PDL120和第一黑矩阵160对应的位置。彩色滤光片层180可包括配置在彩色滤光片181r、181g和181b上的上基板182。
例如，在与绿色滤光片181g对应的像素区域发射光以便仅显示绿色的情况下，发射光渗透相邻的红色（181r）滤光片或蓝色（181b）滤光片，发生混色从而导致红色、绿色和蓝色混合的颜色展示在显示器上。
根据本发明，通过最小化第一黑矩阵的面积的同时能屏蔽光发射到相邻滤光片的结构解决了这个问题。
图2A是图1A的有机电致发光装置的一个修改后的实例的示意剖视图，而图2B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。图2A的有机电致发光装置配置成附加包括配置在图2A的彩色滤光片层180上的第二黑矩阵183（对应于图1A的彩色滤光片层180）。因此，图2B的流程图的步骤2000-2006与图1B的流程图的步骤1000-1006相同，但增加了与在彩色滤光片层180上第二黑矩阵183的配置有关的附加步骤2007。
第二黑矩阵183有助于屏蔽没有被第一黑矩阵160屏蔽反而发射到相邻彩色滤光片的光。为此，第二黑矩阵183可形成在彩色滤光片181r、181g和181b之间的界面上。
第二黑矩阵183的宽度小于第一黑矩阵160的宽度。随着第二黑矩阵183的宽度变大，彩色滤光片181r、181g和181b的渗透区域减少，并因此开口渗透率降低。因此，优选地，最小化第二黑矩阵的宽度。
图3A是根据本发明的另一个实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图3B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。
如图3A例示的，有机电致发光装置包括：下基板210；PDL220，形成在下基板210上（图3B，步骤3000）；第一电极230，形成在由下基板210和PDL220限定的空间内（图3B，步骤3001）；白光发射层240，形成在第一电极230上由第一电极230和PDL220限定的空间内（图3B，步骤3002）；第二电极250，形成在白光发射层240上（图3B，步骤3003）；密封薄膜261，形成在第二电极250上（图3B，步骤3004）；第一黑矩阵260，形成在密封薄膜261上（图3B，步骤3005）；及彩色滤光片层280，位于第一黑矩阵260和密封薄膜261上以便与第一黑矩阵260和密封薄膜261隔开（图3B，步骤3006）。
由于从下基板210到第二电极250的内容与图1例示的相同，对其的说明将会被省略。
在第二电极250上形成密封薄膜261以便覆盖第二电极250。对密封薄膜261的材料没有具体限制，并且密封薄膜261可形成为密封基板而不是薄膜形状。由于密封薄膜261位于白光发射层140发射的光穿过的路径，优选地密封薄膜261由透明材料制成。
为了在最大化地保持开口渗透率的同时屏蔽光到相邻彩色滤光片的发射，第一黑矩阵260形成在密封薄膜261上垂直方向与PDL220对应的位置。
由于彩色滤光片层280与图1例示的相同，对其的说明将会被省略。
图4A是图3A的有机电致发光装置的一个修改后的实例的示意剖视图，而图4B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。图4A的有机电致发光装置配置成附加包括配置在图3A的有机电致发光装置结构的彩色滤光片层280上的第二黑矩阵283。
由于第二黑矩阵283的配置和说明与图2A例示的相同，对其的说明将会被省略。此外，图4B的流程图的步骤4000-4003与图2B的步骤2000-2003相同，但图4B的步骤4004-4007已经取代图2B的步骤2004-2007。
图5A是根据本发明的再一个实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图5B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。
如图5A例示的，有机电致发光装置包括：基板310；PDL320，形成在基板310上；第一电极330，形成在由基板310和PDL320限定的空间内；白光发射层340，形成在第一电极330上由第一电极330和PDL320限定的空间内；第二电极350，形成在白光发射层340上；密封薄膜390，形成在第二电极350上；第一黑矩阵360，形成在基板310的下表面；及彩色滤光片层380，位于第一黑矩阵360和基板310下面以便与第一黑矩阵360和基板310隔开。
除了第一黑矩阵360位于基板310的下表面和形成彩色滤光片层380以便与第一黑矩阵360和基板310隔开之外，以上描述的配置与图1A例示的配置相等。因此，图5B的步骤5000-5003与图1B的步骤1000-1003相同，但图5B的步骤5004-5006已经取代图1B的步骤1004-1006。
根据以上描述的结构，第一电极330位于白光发射层340发射的光穿过的路径，因此优选地第一电极330由透明电极制成。相比之下，第二电极350可由透明电极或反射电极制成，并且在第二电极350是透明电极的情况下，穿过第二电极350的光可被密封薄膜反射然后可沿彩色滤光片层380的方向发射。在这种情况下，密封薄膜由反射材料形成。另外，在彩色滤光片层380和第一黑矩阵360之间的空间可以由空气和填充物之一填充。并且，彩色滤光片层可以进一步包括第二黑矩阵。第二黑矩阵可以形成在红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片的界面上，并且第二黑矩阵的宽度小于第一黑矩阵360的宽度。
图6A是根据本发明的又一个实施例的有机电致发光装置的示意剖视图，而图6B是例示有机电致发光装置的制造的流程图。
如图6A例示的，有机电致发光装置包括：下基板410；PDL420，形成在下基板410上（图6B的步骤6000）；第一电极430，形成在由下基板410和PDL420限定的空间内（图6B的步骤6001）；白光发射层440，形成在第一电极430上由第一电极430和PDL420限定的空间内（图6B的步骤6002）；第二电极450，形成在白光发射层440上（图6B的步骤6003）；密封薄膜461，形成在第二电极450上（图6B的步骤6004）；第一黑矩阵460，形成在密封薄膜461上（图6B的步骤6005）；及彩色滤光片层480，位于第一黑矩阵460和密封薄膜461上以便与第一黑矩阵460和密封薄膜461隔开（图6B的步骤6006）。
第一黑矩阵460与连接两个相邻的白光发射层440的非相邻侧表面的中心点和彩色滤光片层的彩色滤光片481r、481g和481b的界面的低点之间的直线（参见图6A的虚线三角形）交叉，PDL420位于两个相邻的白光发射层440之间以便在垂直方向与第一黑矩阵460对应地配置，并且彩色滤光片481r、481g和481b的界面在垂直方向位于第一黑矩阵的上部。
尽管未例示，在第一黑矩阵460未与直线交叉的情况下，第二黑矩阵可附加包括在彩色滤光片层480中以便防止混色。
尽管为了例示目的描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将理解在不脱离随附的权利要求书中公开的本发明的范围和精神的前提下，可进行各种修改、增加和替换。

Claims (20)

1.一种有机电致发光装置，包括：
多个像素限定层，形成在基板上；
第一电极，形成在由所述基板和所述像素限定层限定的空间内；
白光发射层，形成在由所述第一电极和所述像素限定层限定的空间内；
第二电极，形成在所述白光发射层上；
第一黑矩阵，形成在所述第二电极上；及
彩色滤光片层，位于所述第一黑矩阵上并且与所述第一黑矩阵隔开，
其中所述第一黑矩阵被布置在所述彩色滤光片层的彩色滤光片与所述第二电极之间，
其中在所述彩色滤光片层和所述第一黑矩阵之间的空间由填充物填充，并且
其中所述第一黑矩阵的上表面和所述彩色滤光片接触所述填充物。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，所述第一黑矩阵形成在垂直方向与所述像素限定层对应的位置。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，进一步包括密封薄膜和密封基板之一，所述密封薄膜和所述密封基板所述之一形成在所述第二电极和所述第一黑矩阵之间。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，所述彩色滤光片层在垂直方向与所述白光发射层对应的位置上包括选自红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片中的一种。
5.根据权利要求4所述的有机电致发光装置，所述红色滤光片、所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片顺序布置在彩色滤光片层中。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光装置，所述红色滤光片、所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片的界面形成在垂直方向与所述像素限定层和所述第一黑矩阵对应的位置。
7.根据权利要求4所述的有机电致发光装置，所述彩色滤光片层进一步包括第二黑矩阵。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光装置，所述第二黑矩阵形成在所述红色滤光片、所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片的界面上。
9.根据权利要求7所述的有机电致发光装置，所述第二黑矩阵的宽度小于所述第一黑矩阵的宽度。
10.一种有机电致发光装置，包括：
多个像素限定层，形成在基板的上部上；
第一电极，形成在由所述基板和所述像素限定层限定的空间内；
白光发射层，形成在由所述第一电极和所述像素限定层限定的空间内；
第二电极，形成在所述白光发射层上；
第一黑矩阵，形成在所述基板的下部；及
彩色滤光片层，位于所述第一黑矩阵的下部并且与所述第一黑矩阵的下部隔开，
其中所述第一黑矩阵被布置在所述彩色滤光片层的彩色滤光片与所述基板之间，
其中在所述彩色滤光片层和所述第一黑矩阵之间的空间由填充物填充，并且
其中所述第一黑矩阵的上表面和所述彩色滤光片接触所述填充物。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光装置，所述第一黑矩阵形成在垂直方向与所述像素限定层对应的位置。
12.根据权利要求10所述的有机电致发光装置，所述彩色滤光片层在垂直方向与所述白光发射层对应的位置上包括选自红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片中的一种。
13.根据权利要求12所述的有机电致发光装置，所述红色滤光片、所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片顺序布置在彩色滤光片层中。
14.根据权利要求13所述的有机电致发光装置，所述红色滤光片、所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片的界面形成在垂直方向与所述像素限定层和所述第一黑矩阵对应的位置。
15.根据权利要求10所述的有机电致发光装置，所述基板为透明基板。
16.根据权利要求12所述的有机电致发光装置，所述彩色滤光片层进一步包括第二黑矩阵。
17.根据权利要求16所述的有机电致发光装置，所述第二黑矩阵形成在所述红色滤光片、所述绿色滤光片和所述蓝色滤光片的界面上。
18.根据权利要求16所述的有机电致发光装置，所述第二黑矩阵的宽度小于所述第一黑矩阵的宽度。
19.一种有机电致发光装置，包括：
多个像素限定层，形成在基板上；
第一电极，形成在由所述基板和所述像素限定层限定的空间内；
白光发射层，形成在由所述第一电极和所述像素限定层限定的空间内；
第二电极，形成在所述白光发射层上；
第一黑矩阵，形成在所述第二电极上；及
彩色滤光片层，位于所述第一黑矩阵上并且与所述第一黑矩阵隔开；
所述第一黑矩阵与连接两个相邻的白光发射层的非相邻侧表面的中心点和所述彩色滤光片层的彩色滤光片的界面的低点之间的直线交叉，像素限定层位于两个相邻的白光发射层之间以便在垂直方向与所述第一黑矩阵对应地配置，并且所述彩色滤光片的界面在垂直方向位于所述第一黑矩阵的上部，
其中所述第一黑矩阵被布置在所述彩色滤光片层的彩色滤光片与所述第二电极之间，
其中在所述彩色滤光片层和所述第一黑矩阵之间的空间由填充物填充，并且
其中所述第一黑矩阵的上表面和所述彩色滤光片接触所述填充物。
20.根据权利要求19所述的有机电致发光装置，所述第一黑矩阵的外表面与所述直线接触。
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