CN104752475A

CN104752475A - 有机发光显示装置

Info

Publication number: CN104752475A
Application number: CN201410815674.7A
Authority: CN
Inventors: 崔盛勋
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: KR20150076740A; KR102122335B1; US9343510B2; US20150187847A1; CN104752475B

Abstract

有机发光显示装置。公开了一种OLED装置，其包括：基板，其被限定为包括红色、绿色和蓝色子像素区域的多个子像素区域；第一电极，其形成在所述基板上；有机发光层，其形成在所述第一电极上；第二电极，其形成在所述有机发光层上；以及封顶层，其形成在所述第二电极上。所述封顶层被形成为包含具有与入射光的波长成比例升高的可变折射率的光学调节材料。

Description

有机发光显示装置

技术领域

本申请涉及一种有机发光显示装置。更具体地讲，本申请涉及一种有机发光显示装置，其适于形成均匀厚度的封顶层(capping layer)而不管子像素的类型，并且确保高发光效率特性。

背景技术

如今，随着信息社会的发展，视觉上表现电信息信号的显示领域得以快速发展。依据此，已开发出具有诸如纤薄、重量轻和功耗低的特征的各种平板显示装置。另外，平板显示装置已快速取代现有的阴极射线管(CRT)。

作为平板显示装置的示例，可引入液晶显示(LCD)装置、有机发光显示(OLED)装置、电泳显示(电子纸显示(EPD))装置、等离子体显示面板装置(PDP)、场发射显示(FED)装置、电致发光显示装置(ELD)、电润湿显示(EWD)装置等。这些平板显示装置通常包括实现图像的平坦显示面板作为必要组件。平坦显示面板利用彼此面对的一对组合的基板来配置，基板之间具有固有发光或偏振材料层。

在这些平板显示装置当中，OLED装置包括与自发光元件对应的有机发光元件。因此，OLED装置不需要与不发光装置对应的LCD装置中所使用的任何光源。依据此，OLED装置可变得更轻更薄。另外，与LCD装置相比，OLED装置具有视角更宽、对比度优异、功耗更低、驱动DC(直流)电压更低以及响应时间更高的特征。此外，OLED装置包括OLED组件。因此，OLED装置可很好地抵御外部冲击并且在宽温度范围内驱动。

OLED装置中所使用的有机发光元件包括形成在基板上的阳极电极、阴极电极以及有机发光层。有机发光层被插入阳极电极与阴极电极之间。阳极电极由诸如铟锡氧化物ITO的透明导电材料形成，阴极电极由诸如铝Al的金属形成，有机发光层由有机材料形成。这种OLED装置将电场施加到有机发光层以便发射光。

当电压施加在有机发光元件的阳极电极与阴极电极之间时，从阳极电极注入的空穴和从阴极电极注入的电子朝着有机发光层漂移。另外，空穴和电子在有机发光层内彼此复合，从而生成激子。因此，OLED装置可使用通过激子从激发态(或三重态)转变至基态而发射的光。

现有技术的OLED装置可按照适合于在向前方向上发射光的顶部发射模式来制造。顶部发射模式OLED装置可包括：具有反射膜的下电极；有机发光层；以及与半透明电极对应的上电极。为了提升发光效率，顶部发射模式OLED装置还可包括封顶层，该封顶层形成在上电极上并用作光学调节(或控制)层。封顶层调节与外部(或大气)的折射率的差异，并且提升其与外部(或大气)的界面(interfacial surface)的反射率。这种反射率增长可引起封顶层生成对固定波段的微腔效应。封顶层可由有机材料形成。另选地，为了使微腔效应最大化，封顶层可由具有高反射率的无机材料形成。与有机封顶层相比，无机封顶层可提供发光效率更高以及寿命更长的特征。

图1是示出现有技术OLED装置的发光效率特性对于封顶层的厚度的数据表。

参照图1，示出对于形成现有技术OLED装置的封顶层所使用的无机材料的厚度，彩色子像素的发光效率。从有机发光元件发射的光可具有根据有机发光元件是否用在红色、绿色和蓝色子像素中的任一个中而确定的不同波长之一。依据此，可从图1看出，明显的是可使发光效率最大化的封顶层的最佳厚度必然根据红色、绿色和蓝色子像素而不同。

然而，现有技术OLED装置针对每一个子像素强制封顶层形成相同的厚度，而没有考虑依据子像素的类型的最佳厚度。因此，难以确保各个彩色子像素的最大发光效率。另选地，现有技术OLED装置可允许封顶层的厚度根据子像素的类型而不同。在这种情况下，在OLED装置的制造过程中必须使用不同的腔室。因此，OLED装置的生产率必然劣化。

换言之，现有技术OLED装置可仅实现最大发光效率和高生产率中的一个。

发明内容

因此，本申请的实施方式涉及一种基本上避免了由现有技术的局限和缺点引起的一个或更多个问题的OLED装置。

实施方式在于提供一种适于提高生产率并且形成均匀厚度的封顶层而不管子像素的类型的OLED装置。

另外，实施方式在于提供一种适于形成均匀厚度的封顶层而不管子像素的类型并且确保各个子像素的最大发光效率的OLED装置。

实施方式的另外的特征和优点将在以下描述中阐述，并且部分地将从该描述而明显，或者可通过实施方式的实践而了解。实施方式的优点可通过所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。

为了解决现有技术的上述问题，根据本发明实施方式的一般方面的OLED装置包括：基板，其被限定为包括红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域的多个子像素区域；第一电极，其形成在所述基板上；有机发光层，其形成在所述第一电极上；第二电极，其形成在所述有机发光层上；以及封顶层，其形成在所述第二电极上，其中，所述封顶层被形成为包含光学调节材料，该光学调节材料具有与入射光的波长成比例升高的可变折射率。

根据本发明实施方式的另一方面的OLED装置包括：基板，其被限定为包括红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域的多个子像素区域；第一电极，其形成在所述基板上；有机发光层，其形成在所述第一电极上；第二电极，其形成在所述有机发光层上；以及封顶层，其形成在所述第二电极上，其中，所述封顶层被形成为包含光学调节材料，该光学调节材料具有沿着入射光的波长变化的可变折射率。

对于本领域技术人员而言通过调查以下附图和详细描述，其它系统、方法、特征和优点将明显或将变得明显。所有这些附加系统、方法、特征和优点旨在被包括在本说明书内，在本公开的范围内，并受以下权利要求的保护。这一部分中的内容不应被视作对那些权利要求的限制。下面结合实施方式讨论另外的方面和优点。应该理解，本公开的以上一般描述和以下详细描述均为示例性和说明性的，旨在提供对要求保护的公开的进一步说明。

附图说明

附图被包括以提供对实施方式的进一步理解，并且被并入本文并构成本申请的一部分，附图示出了本公开的实施方式并与说明书一起用于说明本公开。附图中：

图1是示出现有技术的OLED装置的发光效率特性对封顶层的厚度的数据表；

图2是示出根据本公开的实施方式的OLED装置的横截面图；

图3A和图3B是本公开的OLED装置的折射率特性对入射光的波长的数据表；以及

图4是示出本公开的OLED装置的发光效率特性对封顶层的厚度的数据表。

具体实施方式

现在将详细参照本公开的实施方式，其示例示出于附图中。提供以下介绍的这些实施方式作为示例以便将它们的精神传达给本领域普通技术人员。因此，这些实施方式可按照不同的形式具体实现，因此不限于这里所描述的这些实施方式。另外，在图中为了方便，装置的尺寸和厚度可能被夸大地表示。只要可能，贯穿包括附图的公开将使用相同的标号来指代相同或相似的部件。

图2是示出根据本公开的实施方式的OLED装置的横截面图。

参照图2，根据本公开的实施方式的OLED装置包括：元件基板50，其被限定为多个子像素区域；以及有机发光元件100，其形成在元件基板50上。所述多个子像素区域包括红色子像素区域R、绿色子像素区域G和蓝色子像素区域B。红色子像素区域R、绿色子像素区域G和蓝色子像素区域B中的每一个可被限定为发射区域A和非发射区域N。另外，OLED装置包括形成在有机发光元件100上的封顶层200。

有机发光元件100包括第一电极110、有机发光层120和第二电极130。发射区域A和非发射区域N可通过堤图案140限定。堤图案140与第一电极110的一部分成交叠形状形成，并且使第一电极110仅暴露于发射区域A。

第一电极110可用作阳极电极。这种第一电极可利用反射层101以及堆叠在反射层110上的电极层102来配置。反射层101可由具有高反射率的金属材料形成。例如，反射层101可由铝Al形成。电极层102可由诸如铟锡氧化物ITO的透明导电材料形成。然而，反射层101和电极层102不限于这些。

有机发光层120形成在通过堤图案140暴露的第一电极110的表面上。有机发光层120可利用由发光材料形成的单个层配置。另选地，为了增大发光效率，有机发光层可按照包括空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层和电子注入层的多层结构形成。图中示出在红色子像素区域R、绿色子像素区域G和蓝色子像素区域B中有机发光层120被形成为具有相同的厚度。然而，有机发光层120可依据子像素的类型按照最佳厚度形成，以便提供微腔效应。换言之，在红色子像素区域R、绿色子像素区域G和蓝色子像素区域B中有机发光层120可被形成为不同的厚度。

第二电极130形成在有机发光层120上。如果第一电极110用作阳极电极，则第二电极130可变为阴极电极。这种第二电极130可由半透明电极材料形成，以使得在向上(或向前)方向上发射光。

元件基板50包括由绝缘材料形成的绝缘基板10以及形成在绝缘基板10上的薄膜晶体管Tr。绝缘材料包括玻璃、塑料等。薄膜晶体管Tr用于驱动各个子像素。薄膜晶体管Tr包括：栅极，其形成在绝缘基板10上；栅绝缘膜，其被配置为覆盖栅极；半导体层，其与栅极相对地形成在栅绝缘膜上并被配置为形成沟道；以及源极和漏极，其彼此面对地布置，并且在其之间具有沟道。平整膜20形成在设置有薄膜晶体管Tr的绝缘基板10上。形成在元件基板50上的薄膜晶体管Tr的漏极电连接到有机发光元件100的各个第一元件110。

封顶层200形成在有机发光元件100上。封顶层200设置在各个有机发光元件100的第二电极130上并用作光学调节(或控制)层。这种封顶层200调节与外部(或大气)的折射率的差异，并且提升其与外部(或大气)的界面的反射率。反射率增长使得封顶层200能够对固定波段的光生成微腔效应。

另一方面，包括针对每一个子像素按照相同厚度形成的封顶层的现有技术OLED装置无法确保最大发光效率。另选地，现有技术OLED装置根据子像素的类型按照不同的厚度形成封顶层。在这种情况下，在OLED装置的制造过程中必须使用不同的腔室。由此，OLED装置的生产率必然劣化。

然而，根据本公开的OLED装置允许封顶层200包括折射率特性根据光的波长而升高的光学调节材料。因此，尽管封顶层200按照均匀的厚度形成而不管子像素的类型，每一个子像素仍可具有最大发光效率。现在将对此进行详细描述。

图3A和图3B是本公开的OLED装置的折射率特性对入射光的波长的数据表。

封顶层200可由有机材料和无机材料之一形成。另外，封顶层200可被形成为包含光学调节材料，所述光学调节材料具有根据光的波长而升高的可变折射率(如图3A和图3B所示)。因此，红色子像素区域R内的封顶层200的光学调节材料可具有与绿色子像素区域G内的封顶层200的光学调节材料相比高至少0.1的折射率。另外，绿色子像素区域G内的封顶层200的光学调节材料可具有与蓝色子像素区域B内的封顶层200的光学调节材料相比高至少0.1的折射率。这是由以下事实导致的：从子像素发射的光的波长按照蓝色、绿色和红色子像素的顺序变大。换言之，折射率差异由以下事实导致：红色光波具有最长波长，绿色光波具有中等波长，蓝色光波具有最短波长。

封顶层200的这种光学调节材料可包含选自材料组的至少一种材料，所述材料组包括GsSb、InGaSb和InSb。图3A示出对于形成为包含InGaSb的封顶层200，折射率特性对光的波长。图3B示出对于形成为包含GaSb的封顶层200，折射率特性对光的波长。

可基于光的波长以及与光学调节层对应的封顶层200的折射率和厚度生成微腔效应。

[式1]

2×n×d＝m×λ

在式1中，“n”是折射率，“d”是厚度，“m”是常数(或不变的数)，“λ”是波长值。

实际上，为了生成微腔效应，现有技术OLED装置仅基于与光的波长相对的折射率调节封顶层的厚度而不考虑封顶层200的折射率。另外，形成现有技术OLED装置的封顶层200的材料必然与入射光的波长成比例地减少。由此，现有技术OLED装置无法针对每一个子像素按照相同的厚度形成封顶层200。

然而，本公开的OLED装置中所包括的封顶层200被形成为包含光学调节材料，该光学调节材料具有与光的波长成比例地升高的可变折射率。因此，可针对每一个子像素按照均匀的厚度形成封顶层200。

封顶层200可仅由光学调节材料形成。因此，除了光学调节材料以外，封顶层200可包含折射率不同于光学调节材料的有机和无机化合物之一。所述有机或无机化合物可具有与光学调节材料相比较低的折射率。详细地讲，有机或无机化合物的折射率可在约1.0～2.0的范围内。例如，无机化合物可以是选自包括LiF、MgF₂等的材料组的一种材料，有机化合物可以是选自包括Alq3、MPB、TPD等的材料组的一种材料。然而，封顶层200不限于上述材料。换言之，在形成封顶层200时可使用适合于提供期望的折射率的每一种材料。

如果封顶层200由具有高折射率的光学调节材料(例如，GaSb、InGaSb和InSb)形成，则封顶层200可被形成为与期望的折射率相比具有更高的折射率。在这种情况下，封顶层200中还可包含具有低折射率的有机或无机化合物。换言之，可通过同时沉积高折射率材料和低折射率材料通过调节它们之间的沉积比率及其沉积速度来形成具有期望的折射率的封顶层200。

可从图4看出，明显的是本公开中所包括的封顶层200允许红色、绿色和蓝色子像素针对厚度具有相似的发光效率特性。因此，适合于使红色像素R的发光效率最大化的红色子像素区域R的封顶层的一部分、适合于使绿色像素G的发光效率最大化的绿色子像素区域G的封顶层的另一部分以及适合于使蓝色像素B的发光效率最大化的蓝色子像素区域B的封顶层的另一部分可具有相同的厚度。

换言之，封顶层的与红色子像素区域R、绿色子像素区域G和蓝色子像素区域B相对的部分可按照相同的厚度形成，以便优化红色子像素区域R、绿色子像素区域G和蓝色子像素区域B。与由于图1所示的针对封顶层的厚度的红色、绿色和蓝色子像素的不同的发光效率特性导致强制在红色、绿色和蓝色子像素区域中封顶层的最佳厚度不同的现有技术OLED装置相比，本公开的OLED装置可显著卓越。

下表1示出用作比较实施方式和本发明实施方式的现有技术和本公开的封顶层的实验结果。比较实施方式和本发明实施方式的封顶层被形成为具有约的相同厚度。

[表1]

与现有技术不同，本公开的封顶层被形成为包含这样的材料，所述材料具有沿着入射光的波长升高(或变化)的可变折射率。因此，明显的是根据本公开的OLED装置的光学特性极大地增强。

如上所述，本公开的OLED装置允许封顶层按照相同的厚度形成而不管彩色子像素的类型。依据此，OLED装置的生产率可提高。另外，可确保彩色子像素的最大发光效率。

尽管已参照实施方式的多个示意性实施例描述了实施方式，但是应该理解，本领域技术人员可以想到许多其它修改形式和实施方式，其均将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体地讲，可对本公开、附图和所附权利要求书的范围内的主题组合布置方式的组成部分和/或布置方式进行各种变化和修改。除了组成部分和/或布置方式方面的变化和修改之外，对于本领域技术人员而言，另选使用也将是明显的。

本申请要求2013年12月27日提交的韩国专利申请No.10-2013-0165283的优先权，通过引用将其整体并入本文。

Claims

1.一种有机发光二极管装置，该有机发光二极管装置包括：

基板，该基板被限定为包括红色子像素区域、绿色子像素区域和蓝色子像素区域的多个子像素区域；

第一电极，该第一电极形成在所述基板上；

有机发光层，该有机发光层形成在所述第一电极上；

第二电极，该第二电极形成在所述有机发光层上；以及

封顶层，该封顶层形成在所述第二电极上，

其中，所述封顶层被形成为包含光学调节材料，该光学调节材料具有与入射光的波长成比例升高的可变折射率。

2.根据权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，所述红色子像素区域内的所述封顶层被形成为具有与所述绿色子像素区域内的所述封顶层相比高至少0.1的折射率，并且

所述绿色子像素区域内的所述封顶层被形成为具有与所述蓝色子像素区域内的所述封顶层相比高至少0.1的折射率。

3.根据权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，所述光学调节材料是选自包括GaSb、InGaSb和InSb的材料组中的一种材料。

4.根据权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，适合于使所述红色子像素区域的发光效率最大化的所述封顶层的一部分、适合于使所述绿色子像素区域的发光效率最大化的所述封顶层的另一部分以及适合于使所述蓝色子像素区域的发光效率最大化的所述封顶层的再一部分形成为相同的厚度。

5.根据权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，所述封顶层被形成为还包括有机化合物和无机化合物中的一个。

6.根据权利要求5所述的有机发光二极管装置，其中，所述有机化合物和无机化合物各自具有约1～2的折射率范围。

7.根据权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，所述封顶层被形成为约的厚度。

8.一种有机发光二极管装置，该有机发光二极管装置包括：

第一电极，该第一电极形成在所述基板上；

有机发光层，该有机发光层形成在所述第一电极上；

第二电极，该第二电极形成在所述有机发光层上；以及

封顶层，该封顶层形成在所述第二电极上，

其中，所述封顶层被形成为包含光学调节材料，该光学调节材料具有沿着入射光的波长变化的可变折射率。

9.根据权利要求8所述的有机发光二极管装置，其中，所述封顶层被形成为在所有所述红色子像素区域、所述绿色子像素区域和所述蓝色子像素区域中均具有均匀的厚度。

10.根据权利要求9所述的有机发光二极管装置，其中，所述封顶层在所述红色子像素区域中具有较小的折射率，在所述绿色子像素区域中具有中等折射率，在所述蓝色子像素区域中具有最大折射率。

11.根据权利要求9所述的有机发光二极管装置，其中，所述红色子像素区域内的所述封顶层被形成为具有与所述绿色子像素区域内的所述封顶层相比高至少0.1的折射率，并且

12.根据权利要求9所述的有机发光二极管装置，其中，所述光学调节材料是选自包括GaSb、InGaSb和InSb的材料组中的一种材料。

13.根据权利要求9所述的有机发光二极管装置，其中，所述封顶层被形成为还包括有机化合物和无机化合物中的一个。

14.根据权利要求13所述的有机发光二极管装置，其中，所述有机化合物和无机化合物各自具有约1～2的折射率范围。

15.根据权利要求9所述的有机发光二极管装置，其中，所述封顶层被形成为约的厚度。