CN109427859A - 有机发光显示装置 - Google Patents

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Abstract

有机发光显示装置包括：包括多个像素区域的基板；在多个像素区域的白色像素区域中并且包括光吸收染料的光吸收材料层；光吸收材料层上的外涂层；在外涂层的顶表面处的微透镜结构；以及微透镜结构上的发光二极管，其中，光吸收染料具有约500nm至640nm的主吸收波长。

Description

有机发光显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年8月31日在韩国提交的韩国专利申请第10-2017-0110899号以及于2018年8月1日提交的韩国专利申请第10-2018-0089922号的优先权和权益，其所有的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种有机发光显示装置，并且更具体地涉及一种具有改进的光输出耦合效率和改进的色温的有机发光显示装置。
相关技术
随着信息技术和移动通信技术的发展，还开发了能够显示视觉图像的显示装置。
平板显示装置例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)装置、场发射显示(FED)装置、电致发光显示装置(ELD)、有机发光显示(OLED)装置等被开发，并且由于在重量、功耗等方面的优点被用于替代阴极射线管。
在平板显示装置中，作为自发光型的OLED装置具有薄外形和重量轻的优异特性，而无需LCD装置中需要的背光单元。另外，OLED显示装置具有宽视角、高对比度、低功耗、低电压驱动和快速响应时间的优点。此外，因为OLED装置包括固体元件，所以OLED装置在外部冲击和操作温度范围方面具有优势。
此外，因为OLED装置的制造工艺非常简单，所以OLED装置在生产成本方面具有较大优势。
当光穿过装置中的各种元件时，产生来自有机发光层的光的光损失。例如，来自有机发光层的光的光提取可以是约20％。
因为光提取量与施加至有机发光二极管的电流成比例，所以OLED装置的亮度可以通过增加到有机发光二极管的电流来增加。然而，这导致高功耗和短寿命。
为了提高OLED装置的光输出耦合(光提取)效率，微透镜阵列(MLA)可以附接至OLED装置的基板上或者微透镜可以形成在OLED装置的外涂层中。
然而，OLED装置的色温可能由于MLA或微透镜而降低。此外，反射率由于MLA或微透镜而增加，使得黑色的视觉灵敏度可能降低。
发明内容
因此，本发明的实施方式旨在一种OLED装置，其基本上消除了由于相关技术的局限和缺点造成的问题中的一个或更多个并且具有其他优点。
本发明的另外的特征和优点将会在以下的说明书中阐述，并且一部分根据说明书将会变得明显，或者可以通过本发明的实践来习得。本发明的目的和其他优点将会通过书面说明书及其权利要求书和附图中特别指出的结构来实现和获得。
实施方式涉及有机发光显示装置，包括：包括多个像素区域的基板；在多个像素区域的白色像素区域中并且包括光吸收染料的光吸收材料层；光吸收材料层上的外涂层；在外涂层的顶表面处的微透镜结构；以及微透镜结构上的发光二极管，其中，光吸收染料具有约500nm至640nm的主吸收波长。
在另一方面，有机发光显示装置包括：包括红色或绿色的第一像素区域和白色的第二像素区域的基板；在基板上并且对应于第一像素区域和第二像素区域的发光二极管，发光二极管发射白光；在第一像素区域中并且在基板与发光二极管之间的滤色器；以及在基板上并且在发光二极管下方的蓝色滤色器图案，其中，蓝色滤色器图案定位在第一像素区域与第二像素区域之间。
将理解的是，前面的一般描述和后面的详细描述是示例和说明性的，并且旨在提供如所要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图示出本发明的实施方式并且与说明书一起用于说明本发明的原理，附图被包括以提供对本发明的进一步理解且被并入并且构成本说明书的一部分。
图1是本发明的第一实施方式的OLED装置的像素的示意性平面图。
图2是沿图1的线I-I截取的示意性截面图。
图3是示出本发明的OLED装置和常规OLED装置的发射光谱的图表。
图4A至图4E是本发明的实施方式的OLED装置的白色像素区域的示意性平面图。
图5是本发明的第二实施方式的OLED装置的像素的示意性截面图。
图6是示出本发明的第二实施方式的OLED装置中的光阻挡结构的视图。
图7是示出本发明的第二实施方式的OLED装置中的光引导路径的视图。
具体实施方式
现将详细参考本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出。
图1是本发明的第一实施方式的OLED装置的像素的示意性平面图。
如图1所示，在(图2的)OLED装置100中，像素P包括红色像素区域R-SP、白色像素区域W-SP、蓝色像素区域B-SP和绿色像素区域G-SP。像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中的每一个包括发光区域EA和沿着发光区域EA的边缘的非发光区域NEA。即，非发光区域NEA布置在发光区域EA的周围。堤部119布置在非发光区域NEA中。即，堤部119布置在像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中的每一个的边界处。
在图1中，像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP具有相同的宽度并且沿一个方向布置。替选地，像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP可以具有不同宽度(面积)并且被布置以形成各种结构。
在每个像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP的非发光区域NEA中形成驱动薄膜晶体管(TFT)DTr。在每个像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP的发光区域EA中形成包括(图2的)第一电极111、(图2的)有机发光层113和(图2的)第二电极115的(图2的)发光二极管E。
为了在像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中分别发射(或显示)红色“R”光、白色“W”光、蓝色“B”光和绿色“G”光，在红色像素区域R-SP、白色像素区域W-SP、蓝色像素区域B-SP和绿色像素区域G-SP的发光区域EA中分别形成红色滤色器106a、光吸收材料层200、蓝色滤色器106c和绿色滤色器106b。
还在每个像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中形成多个微透镜结构117。每个发光区域EA中的微透镜结构117的形状可以彼此相同。通过微透镜结构117来提高有机发光层113的外部输出耦合效率。
微透镜结构117形成在(图2的)外涂层108的表面上并且包括多个凹部117b和与凹部117b相邻的多个凸部117a。即，凸部117a和凹部117b彼此交替布置。
白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200包括白色或透明粘合剂树脂和分散在粘合剂树脂中的光吸收染料210。光吸收染料210具有约500nm至640nm的主(主要)吸收波长。
通过光吸收染料210来吸收黄光，使得改善OLED装置100的色温。另外，通过光吸收染料210来降低反射率，使得改善黑色的视觉灵敏度。
图2是沿图1的线I-I截取的示意性截面图。
取决于来自发光二极管的光的穿过方向，OLED装置可以被分为顶部发光型和底部发光型。在下文中，说明了底部发光型OLED装置，但不限于此。
为了说明的目的，形成有驱动TFT DTr的区域被定义为开关区域TrA,并且形成有发光二极管E的区域被定义为发光区域EA。
在图2中，驱动TFT DTr形成在一个像素区域R-SP中。然而，驱动TFT DTr可以形成在所有的像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中。
通过沿一个方向的相邻的四个像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP来定义(图1的)一个像素P，并且这四个像素区域分别定义为红色像素区域R-SP、白色像素区域W-SP、蓝色像素区域B-SP和绿色像素区域G-SP。
如图2所示，通过保护膜102来封装形成有驱动TFT DTr和发光二极管E的基板101。
在基板101上和在区域TrA中布置有半导体层103。半导体层103由硅形成。半导体层103的中央被限定为作为沟道的有源区103a。高浓度杂质被掺杂在半导体层103的两侧使得在有源区103a的两侧限定源极区103b和漏极区103c。
在半导体层103上布置有栅绝缘层105。
在栅绝缘层105上布置有与半导体层103的有源区103a对应的栅极电极107和沿一个方向延伸的栅极线(未示出)。
在栅电极107和栅极线上布置有第一层间绝缘层109a。贯穿第一层间绝缘层109a和栅绝缘层105形成分别暴露源极区103b和漏极区103c的第一半导体接触孔116和第二半导体接触孔116。
在第一层间绝缘层109a上布置有彼此间隔开的源电极110a和漏电极110b。源电极110a和漏电极110b通过第一半导体接触孔116和第二半导体接触孔116分别接触源极区103b和漏极区103c。
在源电极110a、漏电极110b以及源电极110a与漏电极110b之间的第一层间绝缘层109a上布置有第二层间绝缘层109b。
源电极110a、漏电极110b、半导体层103、栅电极107构成驱动TFT DTr。
另外，还布置有与栅极线交叉以限定像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP的数据线110c以及与驱动TFT DTr具有相似结构并且连接至驱动TFT DTr的开关TFT(未示出)。
在图2中，半导体层103由多晶硅或氧化物半导体材料形成，并且驱动TFT DTr具有顶栅极结构。替选地，半导体层103可以由本征非晶硅和掺杂非晶硅形成，并且驱动TFT DTr可以具有底栅极结构。
当半导体层103由氧化物半导体材料形成时，可以在半导体层103下面布置遮光层(未示出)。遮光层可以定位在半导体层103与基板101上的缓冲层(未示出)之间。
另外，在第二层间绝缘层109b上和在发光区域EA中布置有与红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP和蓝色像素区域B-SP分别对应的滤色器106a、106b和106c以及与白色像素区域W-SP对应的光吸收材料层200。
通过红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP和蓝色像素区域B-SP中的红色滤色器106a、绿色滤色器106b和蓝色滤色器106c来对来自有机发光层113的白光进行过滤或转换。
白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200包括白色或透明粘合剂树脂以及分散在粘合剂树脂中的至少一种光吸收染料210。粘合剂树脂可以由选自由以下项组成组中的至少一种材料形成：聚酯基树脂、丙烯酸基树脂、聚氨酯基树脂、三聚氰胺基树脂、聚乙烯醇基树脂和恶唑基树脂。优选地，粘合剂树脂是丙烯酸基树脂。
光吸收染料210具有预定吸收波长。光吸收染料210的主(主要的)吸收波长是约500nm至640nm。光吸收染料210可以包括四氮杂卟啉(TAP)、罗丹明、角鲨烯和花青(CY)基材料中的一种或更多种。例如，光吸收染料210可以具有相对于粘合剂树脂约10wt％(重量百分比)至30wt％。当光吸收染料210具有少于10wt％时，预定吸收波长的吸收率过低，使得可能没有色温的增加。在另一方面，当光吸收染料210具有大于30wt％时，透射率降低，使得发光效率降低。
在白色像素区域W-SP中包括光吸收材料层200的OLED装置100中，改善了色温和黑色视觉灵敏度。
在滤色器106a、106b和106c以及光吸收材料层200上布置有外涂层108。贯穿外涂层108和第二层间绝缘层109b形成暴露漏电极110b的漏极接触孔110d。外涂层108的表面提供多个凹部和多个凸部使得提供微透镜结构117。
外涂层108由具有约1.5的折射率的绝缘材料形成。例如，外涂层108可以由丙烯酸基树脂、酚基树脂、聚酰胺基树脂、聚酰亚胺基树脂、不饱和聚酯基树脂、聚亚苯基基树脂、聚苯硫醚基树脂、苯并环丁烯基树脂或光致抗蚀剂形成，但不限于此。
因为通过外涂层108的表面来提供微透镜结构117，所以提高了OLED装置100的光输出耦合效率。
在外涂层108上布置有通过漏极接触孔110d连接至漏电极110b的第一电极111。第一电极111可以由具有相对高的功函数的导电材料形成以用作阳极。
例如，第一电极111可以由如下材料形成：金属氧化物材料(例如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO))、金属和氧化物的混合物(例如ZnO:Al或SnO2:Sb)或者导电聚合物(例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(乙烯-1,2-二氧基)噻吩](PEDT)、聚吡咯或聚苯胺)。另外，第一电极111可以由碳纳米管(CNT)、石墨烯或银纳米线形成。
第一电极111在每个像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中被分开。堤部119布置在相邻的第一电极111之间。也就是说，像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中的第一电极111通过像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP的边界中的堤部119来分开。
在第一电极111上布置有有机发光层113。有机发光层113可以具有发光材料的单层结构。替选地，为了提高发光效率，有机发光层113可以具有空穴注入层、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。
在有机发光层113上和在基板101的整个表面上方布置有第二电极115。第二电极115可以由具有相对低的功函数的导电材料形成以用作阴极。例如，第二电极115可以包括Ag、Mg或其合金。
当电压施加至第一电极111和第二电极115时，来自第一电极111的空穴和来自第二电极115的电子转移至有机发光层113以形成激子。激子从激发态转换至基态使得从发光二极管E发射光。
来自发光二极管E的光穿过第一电极111使得OLED装置100显示图像。
在外涂层108的表面上的凹部117b和凸部117a被反映至按顺序堆叠在外涂层108上的第一电极111、有机发光层113和第二电极115上，使得提供微透镜结构117。
在驱动TFT DTr和发光二极管E上或在驱动TFT DTr和发光二极管E上方形成作为薄膜的保护膜102，使得OLED装置100通过保护膜102封装。
外部的氧和/或水分的渗透由保护膜102阻挡。保护膜102可以包括至少两个无机保护膜。有机保护膜可以插入两个无机保护膜之间以提高保护膜102的抗冲击性能。
为了通过有机保护膜的侧表面阻挡外部的氧和/或水分的渗透，有机保护膜的侧表面可以由无机保护膜完全覆盖。
因此，防止外部的氧和/或水分至OLED装置100内部的渗透。
另外，偏振板120可以布置或附接在基板101的外侧上，以防止由环境光反射引起的对比度降低。
也就是说，偏振板120定位于在OLED装置100被驱动时来自有机发光层113的光路径中，使得OLED装置100的对比度得到改善。
例如，偏振板120可以是圆形偏振板。偏振板120可以包括延迟板(未示出)和线偏振板(未示出)。延迟板可以处于基板101与线偏振板之间。
延迟板可以是四分之一波片(1/4λ板，QWP)。线偏振板具有偏振轴，并且使光沿偏振轴方向线偏振。
另外，可以在线偏振板的外侧处布置有表面改性层(未示出)。表面改性层可以是防眩层，其包括防止对偏振板120的损伤的硅珠(未示出)或硬涂层(未示出)。
如上所述，在根据本发明的第一实施方式的OLED装置100中，因为外涂层108的表面形成包括凹部117b和凸部117a的微透镜结构117，所以改善了光输出耦合效率。
也就是说，来自有机发光层113的光的一部分在有机发光层113与第二电极115之间被全反射使得光陷在有机发光层113与第二电极115之间的空间中。然而，在本发明的OLED装置100中，光以小于全反射的临界角的角度入射至微透镜结构117使得外部发光效率通过多次反射来增加。因此，改善了OLED装置100的光输出耦合效率。
另外，因为白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200包括具有约500nm至640nm的主吸收波长的光吸收染料210，所以改善了OLED装置100的色温并且也改善了黑色视觉灵敏度。
通常，参考白色或光源的色度可以通过辐射曲线中的最近区域的温度而不是二维色坐标中的坐标来定义。其可以被称为相关色温(CCT)或色温。
色温用作示出哪个颜色与白色更接近的参考。当显示装置的颜色更接近蓝色时，色温相对高。当显示装置的颜色更接近黄色时，色温相对低。显示装置可以提供具有高色温的高质量图像(或颜色)。
为了使用发射白光的发光二极管在显示装置中提供高质量图像(或颜色)，优选地，白光的色温是高的。因此，需要超过约7000K的白光的色温。
测量并且在表1中列出在没有微透镜结构的常规OLED装置(“样品1”)和没有光吸收材料层的包括微透镜结构的OLED装置(“样品2”)中的标准运动图像的功耗[W]以及白色像素区域W-SP中的色温、亮度效率(cd/A)和色坐标(CIE)。
表1
参照表1，与“样品1”相比，“样品2”的亮度效率(光效率)增加了33％。然而，“样品2”的色温5800K比“样品1”的色温7000K低。
为了增加“样品2”的色温，可以增加蓝色像素区域中的发光强度。然而，引起在功耗和寿命方面的缺点使得显示面板的效率降低。
在另一方面，在根据本发明的第一实施方式的OLED装置100中，尽管微透镜结构117形成在外涂层108的表面上以提高光输出耦合效率，但是OLED装置100也可以具有高色温，使得可以提供高质量显示。
也就是说，OLED装置100在白色像素区域W-SP中包括含有光吸收染料210的光吸收材料层200，使得色温增加。
测量并且在表2中列出没有微透镜结构的常规OLED装置(“样品1”)、没有光吸收材料层的包括微透镜结构的OLED装置(“样品2”)以及根据本发明的包括微透镜结构和光吸收材料层的OLED装置(“样品3”)中的色坐标(CIE)、亮度效率(cd/A)及色温。在白色像素区域W-SP中测量色坐标、亮度效率及色温。
表2
参照表2，“样品3”的亮度效率比“样品2”的亮度效率低。然而，与“样品1”相比，“样品3”的亮度效率增加了15％。另外，“样品3”的色温9800K比“示例1”的色温7000K及“样品2”的色温5800K高。
也就是说，在本发明的第一实施方式的OLED装置100中，因为微透镜结构117设置在外涂层108的表面上，所以改善了光输出耦合效率。另外，因为在白色像素区域W-SP中设置有包括光吸收染料210的光吸收材料层200，所以改善了色温。
如上所述，因为光吸收材料层200中的光吸收染料210具有约500nm至640nm的主吸收波长，所以来自发光二极管E的白光中的黄光由光吸收材料层200吸收。
参照图3，常规OLED装置“样品1”在整个可见光范围内具有基本均匀的透射率(T)，而本发明的OLED装置“样品3”在“C”区域具有较低的透射率。
也就是说，因为具有约500nm至640nm的主吸收波长范围以及约580nm至620nm的峰值吸收波长范围的光吸收染料210被包括在白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200中，所以在约500nm至640nm特别是约580nm至620nm的波长范围内的透射率降低。换句话说，在OLED装置100中，在约500nm至640nm的波长范围内的光被部分地吸收，使得白光蓝移并且提供高色温。
例如，在OLED装置100中的白色像素区域W-SP中发射的白光具有0.291的CIE(X)及0.308的CIE(Y)或者偏移至色坐标中的左下方的色坐标指数。
白光中的蓝光的比例增加使得白光的色温增加。
因此，OLED装置100“样品3”提供高色温的白光使得图像的颜色质量提高。
另外，因为OLED装置100的色温增加，所以与没有光吸收材料层的具有微透镜结构的OLED装置相比，全白灰度级的亮度提高。
表3
参照表3，“样品3”的亮度效率(cd/A)比“样品2”的亮度效率(cd/A)低。然而，WCT中的“样品3”的亮度比“样品2”的亮度高。
在表3中，在白色像素区域W-SP“WS”中测量色坐标指数和亮度效率。即，“WS”意味着仅驱动白色像素区域。在驱动白色像素区域W-SP、绿色像素区域G-SP及蓝色像素区域B-SP而没有驱动红色像素区域R-SP的情况下测量WCT(白色追踪)中的亮度。另外，“全”意味着驱动整个显示区域(有源区)中的白色像素区域W-SP、绿色像素区域G-SP及蓝色像素区域B-SP，并且“1/4”意味着驱动整个显示区域的1/4中的白色像素区域W-SP、绿色像素区域G-SP及蓝色像素区域B-SP。
也就是说，为了进行白色追踪以测试在全白灰度级下的色温，驱动白色像素区域W-SP、绿色像素区域G-SP及蓝色像素区域B-SP。在没有光吸收材料层的包括微透镜结构的OLED装置(“样品2”)中，色温低，使得应该增加蓝色像素区域的贡献以改善色温。
因此，在“样品2”的OLED装置中，功耗增加并且蓝色像素区域中的发光二极管E的寿命降低使得OLED装置的效率降低。
作为结果，与“样品1”的常规OLED装置相比，当全白灰度被提供时，没有光吸收材料层的包括微透镜结构的“样品2”的OLED装置的亮度降低了约8％。
然而，因为“样品3”的OLED装置的色温改善，所以不需要过驱动蓝色像素区域。因此，与“样品1”和“样品2”的OLED装置相比，“样品3”的OLED装置的亮度大幅提高。
如上所述，在本发明的OLED装置100中，微透镜结构117设置在外涂层108上使得光输出耦合效率提高。另外，在白色像素区域W-SP中设置包括光吸收染料210的光吸收材料层200使得色温增加。因此，OLED装置100以高效率提供高质量颜色(或图像)。
在另一方面，当在没有微透镜结构的常规OLED装置的白色像素区域中设置有光吸收材料层时，亮度效率和亮度降低。
表4
在表4中，“样品4”的OLED装置包括含有光吸收染料的光吸收材料层，而没有微透镜结构。
如表4所示，与“样品1”的OLED装置相比，“样品4”的OLED装置具有更低的亮度效率。特别地，在全白灰度级中，亮度显著降低了约30％。
另外，与本发明的OLED装置“样品3”相比，“样品4”的OLED装置的WCT中的亮度降低了约50％。
也就是说，OLED装置100优选地包括外涂层108上的微透镜结构117和白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200两者以提供高效率和高色温。
另外，改善了OLED装置100的黑色视觉灵敏度。
通常，白色像素区域W-SP中的反射率比分别包括红色滤色器106a、绿色滤色器106b和蓝色滤色器106c的红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP和蓝色像素区域B-SP中的反射率高，并且黑色视觉灵敏度通过白色像素区域W-SP中的反射光而劣化。
另外，因为光漫射分量由微透镜结构117增加，所以滤色器106a、106b和106c的效应通过光漫射分量产生。作为结果，黑色视觉灵敏度进一步劣化。
在另一方面，视觉灵敏度在绿色波长范围内最高。也就是说，视图对绿色波长范围内的约550nm的光最敏感。
然而，因为OLED装置100在白色像素区域W-SP中包括含有主吸收波长为约500nm至640nm的光吸收染料210的光吸收材料层200，所以约500nm至640nm的波长范围中的光由光吸收材料层200吸收使得白色像素区域W-SP中的反射率和光漫射分量降低。作为结果，改善了黑色视觉灵敏度。
表5
R<sub>avg</sub>(％) R<sub>550nm</sub>(％) L<sub>D</sub>(％)
样品2 2.3 1.5 2.63
样品3 2.1 1.3 1.78
在表5中，“Ravg”是平均反射率，并且“R550nm”是550nm波长处的反射率。“LD”是用CIELab色空间中的发光度曲线转换平均反射率的值。在所有的红色、绿色、蓝色和白色像素区域中测量“Ravg”、“R550nm”和“LD”。
如表5所示，与“样品2”相比，“样品3”中的反射率降低。“Ravg”降低了约9％，“R550nm”降低了约13％并且“LD”降低了约32％。
也就是说，在OLED装置100中，设置外涂层108上的微透镜结构117和白色像素区域W-SP中的包括具有约500nm至640nm的主吸收波长的光吸收染料210的光吸收材料层200，白色像素区域W-SP中的反射率和光漫射分量降低。作为结果，改善了色温和黑色视觉灵敏度，使得改善了OLED装置100的光学效率并且提供高质量颜色图像。
图4A至图4E是本发明的实施方式的OLED装置的白色像素区域的示意性平面图。
如上所述，白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200是白色或透明的并且包括具有约500nm至640nm的主吸收波长的光吸收染料210。也就是说，500nm至640nm的光(例如，黄光)由光吸收材料层200吸收，使得色温增加。另外，反射率通过光吸收材料层200降低，使得改善了黑色视觉灵敏度。
如图4A至图4E所示，光吸收材料层200包括多个图案，并且与白色像素区域W-SP的发光区域EA相比，具有更小的面积。光吸收材料层200的面积可以等于或者大于白色像素区域W-SP的发光区域EA的40％。
测量并且在表6中列出根据光吸收材料层与白色像素区域的发光区域的面积比的本发明的OLED装置的色温。
表6
参照表6，当光吸收材料层被形成为与白色像素区域的整个发光区域对应时(100％)，色温非常高(9800K)。
因为需要约7000K的白光的色温，所以光吸收材料层具有等于或大于约40％的面积比。例如，光吸收材料层的面积可以是白色像素区域的发光区域的约40％至70％。当光吸收材料层200的面积太大(例如，超过白色像素区域的发光区域的面积的70％)时，OLED装置100具有太高的色温使得OLED装置100的颜色质量可能劣化。
在另一方面，红色滤色器106a、绿色滤色器106b和蓝色滤色器106c基本上具有与红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP和蓝色像素区域B-SP中的发光区域EA相同的面积。
参照图4A，在白色像素区域W-SP的发光区域EA中，包括光吸收染料210的光吸收材料层200包括彼此间隔的多个光吸收材料图案。光吸收材料图案具有圆形形状。替选地，光吸收材料图案可以具有矩形或正方形形状。然而，光吸收材料图案的形状不限于此。
参照图4B和图4C，在白色像素区域W-SP的发光区域EA中，包括光吸收染料210的光吸收材料层200包括具有条形状且彼此间隔的多个光吸收材料图案。也就是说，多个光吸收材料图案沿第一方向(图4B)或与第一方向垂直的第二方向(图4C)布置以具有条纹结构。在这种情况下，如图4E所示，条状光吸收材料图案的侧面可以具有凸形状和凹形状(例如，不平整形状)。
参照图4D，在白色像素区域W-SP的发光区域EA中，包括光吸收染料210的光吸收材料层200具有在其中包括开口的格子形状。
也就是说，光吸收材料图案覆盖发光区域EA的一部分并且暴露相邻光吸收材料图案之间的发光区域EA的其他部分。光吸收材料层200具有比白色像素区域W-SP的发光区域EA小的面积，并且包括多个光吸收材料图案或格子形状使得改善白色像素区域W-SP中的光均匀性(或光学均匀性)。
例如，当具有比白色像素区域W-SP的发光区域EA小的面积的光吸收材料层200定位在发光区域EA的一侧或在发光区域EA的中央时，在具有光吸收材料层200的部分与不具有光吸收材料层200的其他部分之间存在光特性方面的差异。
然而，例如，当如图4A所示光吸收材料层200包括彼此间隔开的多个光吸收材料图案时，具有光吸收材料图案的部分和不具有光吸收材料图案的其他部分交替布置使得光特性差异被补偿。作为结果，防止了白色像素区域W-SP中的光特性均匀性的降低。
示出具有圆形形状的微透镜结构117。然而，不限于此。例如，微透镜结构117可以具有六边形形状或椭圆形状。
图5是本发明的第二实施方式的OLED装置的像素的示意性截面图。图6是示出本发明的第二实施方式的OLED装置的光阻挡结构的视图，以及图7是示出本发明的第二实施方式的OLED装置中的光引导路径的视图。
如图5所示，在根据本发明的第二实施方式的OLED装置100中，形成有驱动TFT DTr和发光二极管E的基板101由保护膜102封装。
驱动TFT DTr定位在红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP、蓝色像素区域B-SP和白色像素区域W-SP中的每一个的区域TrA中。驱动TFT DTr包括源电极110a、漏电极110b、包括源极区103b和漏极区103c的半导体层103以及栅电极107。
第一层间绝缘层109a布置在栅电极107上。贯穿第一层间绝缘层109a和栅绝缘层105形成分别暴露源极区103b和漏极区103c的第一半导体接触孔116和第二半导体接触孔116。
第二层间绝缘层109b布置在源电极110a、漏电极110b上。
滤色器106a、106b和106c以及光吸收材料层200布置在第二层间绝缘层109b上并且分别在红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP、蓝色像素区域B-SP和白色像素区域W-SP中。
来自有机发光层113的白光通过红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP和蓝色像素区域B-SP中的红色滤色器106a、绿色滤色器106b和蓝色滤色器106c来过滤或转换。另外，光吸收材料层200定位在白色像素区域W-SP的发光区域EA中，来自有机发光层113的白光的一部分通过光吸收材料层200吸收以增加色温。作为结果，分别在红色像素区域R-SP、绿色像素区域G-SP、蓝色像素区域B-SP和白色像素区域W-SP中提供红光、绿光、蓝光和白光。
白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200是白色或透明的。例如，当光吸收材料层200是透明的时，光吸收材料层200可以包括选自由以下项组成的组的粘合剂树脂：聚酯基树脂、丙烯酸基树脂、聚氨酯基树脂、三聚氰胺基树脂、聚乙烯醇基树脂和恶唑基树脂。可以优选的是，粘合剂树脂是丙烯酸基树脂。
另外，光吸收材料层200包括分散在粘合剂树脂中的至少一种光吸收染料210。光吸收染料210具有预定吸收波长。光吸收染料210的主吸收波长是约500nm至640nm。光吸收染料210可以包括四氮杂卟啉(TAP)、罗丹明、角鲨烯或花青(CY)基材料。
在白色像素区域W-SP中包括光吸收材料层200的OLED装置100中，改善了色温和黑色视觉灵敏度。
OLED装置100还包括白色像素区域W-SP的发光区域EA的边缘周围的蓝色滤色器图案220。蓝色滤色器图案220可以定位在非发光区域NEA中。
蓝色滤色器图案220围绕光吸收材料层200并且可以接触光吸收材料层200。在平面图中，蓝色滤色器图案220可以定位在白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200与红色像素区域R-SP中的红色滤色器106a之间以及在白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200与蓝色像素区域B-SP中的蓝色滤色器106c之间，并且与平面图中的堤部119交叠。因为堤部119布置在像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中的每一个的边界处，所以蓝色滤色器图案220可以布置在白色像素区域W-SP的边界处。另外，蓝色滤色器图案220在平面图中可以与数据线110c和/或栅极线交叠。
在OLED装置100的白色像素区域W-SP中，防止红光泄漏并且产生蓝光泄漏，使得OLED装置100的色温得到进一步改善。
外涂层108布置在滤色器106a、106b和106c以及光吸收材料层200上。贯穿外涂层108和第二层间绝缘层109b形成暴露漏电极110b的漏极接触孔110d。外涂层108的表面提供多个凹部和多个凸部，使得提供微透镜结构117。
因为微透镜结构117由外涂层108的表面提供，所以OLED装置100的光输出耦合效率得到改善。
通过漏极接触孔110d连接至漏电极110b的第一电极111布置在外涂层108上。第一电极111可以由具有相对高的功函数的导电材料形成以用作阳极。
第一电极111在每个像素区域R-SP、W-SP、B-SP和G-SP中分开，并且堤部119布置在相邻的第一电极111之间。
有机发光层113布置在第一电极111上，并且作为阴极的第二电极115布置在有机发光层113上。
当电压施加至第一电极111和第二电极115时，来自第一电极111的空穴和来自第二电极115的电子转移至有机发光层113中以形成激子。激子从激发态转换至基态使得从发光二极管E发射光。
来自发光二极管E的光穿过第一电极111使得OLED装置100显示图像。
外涂层108的表面上的凹部117b和凸部117a被反映至按顺序堆叠在外涂层108上的第一电极111、有机发光层113和第二电极115上，使得提供微透镜结构117。
如上所述，在根据本发明的第一实施方式的OLED装置100中，因为外涂层108的表面形成包括凹部117b和凸部117a的微透镜结构117，所以改善了光输出耦合效率。
也就是说，来自有机发光层113的光的一部分在有机发光层113与第二电极115之间被全反射使得光陷在有机发光层113与第二电极115之间的空间中。然而，在本发明的OLED装置100中，光以小于全反射的临界角的角度入射至微透镜结构117使得外部发光效率通过多次反射来增加。因此，改善了OLED装置100的光输出耦合效率。
另外，因为白色像素区域W-SP中的光吸收材料层200包括具有约500nm至640nm的主吸收波长的光吸收染料210，所以改善了OLED装置100的色温并且也改善了黑色视觉灵敏度。
也就是说，因为光吸收材料层200中的光吸收染料210具有约500nm至640nm的主吸收波长，所以来自发光二极管E的黄光由光吸收染料210吸收，使得蓝色分量增加，从而色温增加。
另外，白色像素区域W-SP中的反射率和光漫射分量通过光吸收材料层200来降低使得黑色视觉灵敏度得到改善。
如上所述，OLED装置100在白色像素区域W-SP的发光区域EA的侧部包括蓝色滤色器图案220，使得色温得到进一步改善。
在包括微透镜结构117的OLED装置100中，来自有机发光层113的光的一部分朝向金属线(例如基板101上的数据线110c)泄漏。泄漏的光通过数据线110c反射并且入射至相邻像素区域中的微透镜结构117中。
例如，当来自与白色像素区域W-SP相邻的红色像素区域R-SP的泄漏的光入射至白色像素区域W-SP中的微透镜结构117时，不仅白光而且泄漏的红光从白色像素区域W-SP中发射使得色温降低。特别地，当包括微透镜结构117时，来自有机发光层113的光被散射，使得可能严重地产生由从红色像素区域R-SP至白色像素区域W-SP的光泄漏引起的色温降低。
然而，如图6所示，在白色像素区域W-SP中的发光区域EA的边缘中包括蓝色滤色器图案220的OLED装置100中，通过红色滤色器106a从红色像素区域R-SP发射(或泄露)并且通过数据线110c朝向白色像素区域W-SP反射的光通过蓝色滤色器图案220吸收。也就是说，防止了从红色像素区域R-SP泄漏的红光入射至白色像素区域W-SP。因此，防止了由红色像素区域R-SP的光泄漏引起的色温的降低。
也就是说，白色像素区域W-SP的非发光区域NEA中的蓝色滤色器图案220用作阻挡图案，其用于阻挡来自红色像素区域R-SP的光进入白色像素区域W-SP中。
在图6中，蓝色滤色器图案220布置在白色像素区域W-SP的非发光区域NEA中。替选地，可以在白色像素区域W-SP的非发光区域NEA中布置绿色滤色器图案或黑矩阵图案而不是蓝色滤色器图案220，以阻挡来自红色像素区域R-SP的光进入白色像素区域W-SP中。
替选地，为了阻挡色温由于来自绿色像素区域G-SP的光进入白色像素区域W-SP中而降低，可以在白色像素区域的非发光区域NEA中例如在光吸收材料层200的侧部布置蓝色滤色器图案220、红色滤色器图案或黑矩阵图案。
换句话说，在光吸收材料层200的侧部形成蓝色滤色器图案220、绿色滤色器图案和黑矩阵图案之一，以阻挡色温由于来自红色像素区域R-SP的光进入白色像素区域W-SP中而降低，并且在光吸收材料层200的侧部形成蓝色滤色器图案220、红色滤色器图案和黑矩阵图案之一，以阻挡色温由于来自绿色像素区域G-SP的光进入白色像素区域W-SP中而降低。
在另一方面，如图7所示，从相邻的红色像素区域R-SP发射(或泄漏)的白光通过数据线110c反射并且穿过蓝色滤色器图案220，使得蓝光入射至白色像素区域W-SP。因此，在白色像素区域W-SP中，不仅白光而且蓝光从白色像素区域W-SP中发射，使得色温得到改善。
也就是说，在没有驱动蓝色像素区域B-SP以增加色温的情况下，白色像素区域W-SP中的蓝色分量通过蓝色滤色器图案220而增加，使得OLED装置100的色温得到改善。
在图5至图7中，蓝色滤色器图案220接触红色滤色器106a和光吸收材料层200并且完全填充红色滤色器106a与光吸收材料层200之间的空间。替选地，蓝色滤色器图案220可以与红色滤色器106a和光吸收材料层200中的至少之一间隔开。例如，在蓝色滤色器图案220与红色滤色器106a之间、在蓝色滤色器图案220与光吸收材料层200之间或在蓝色滤色器图案220与红色滤色器106a和光吸收材料层200中的每一个之间可以存在空间，并且外涂层108可以填充该空间。也就是说，蓝色滤色器图案220的平面区域可以小于在红色滤色器106a与光吸收材料层200之间的空间的平面区域。
在OLED装置100中，白光通过光吸收材料层200中的光吸收染料210蓝移，使得色温增加。另外，蓝色滤色器图案220布置在白色像素区域W-SP的发光区域EA的边缘周围以及在非发光区域NEA中，使得防止色温由于来自红色像素区域R-SP的光泄漏而降低。此外，来自红色像素区域R-SP的光泄漏通过蓝色滤色器图案220变成蓝光，使得色温进一步增加。
对于本领域技术人员将明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明的实施方式中作出各种修改和变化。因此，修改和变化旨在覆盖本发明，只要其落入所附权利要求书和其等同物的范围内即可。

Claims (20)

1.一种有机发光显示装置，包括：
包括多个像素区域的基板；
光吸收材料层，其在所述多个像素区域的白色像素区域中并且包括光吸收染料；
所述光吸收材料层上的外涂层；
所述外涂层的顶表面处的微透镜结构；以及
所述微透镜结构上的发光二极管，
其中，所述光吸收染料具有500nm至640nm的主吸收波长。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述光吸收材料层的面积为所述白色像素区域的发光区域的面积的40％以上。
3.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述光吸收染料包括四氮杂卟啉(TAP)、罗丹明、角鲨烯和花青(CY)基材料中的一种或更多种。
4.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述光吸收材料层是透明或白色的。
5.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，还包括在所述光吸收材料层的侧部的蓝色滤色器图案。
6.根据权利要求5所述的有机发光显示装置，还包括在所述白色像素区域的边界处的堤部，
其中，所述蓝色滤色器图案与所述堤部交叠。
7.根据权利要求5所述的有机发光显示装置，还包括在所述白色像素区域的边界处的金属线，
其中，所述蓝色滤色器图案与所述金属线交叠。
8.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述外涂层具有1.5的折射率。
9.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述外涂层包括丙烯酸基树脂、酚基树脂、聚酰胺基树脂、聚酰亚胺基树脂、不饱和聚酯基树脂、聚亚苯基基树脂、聚苯硫醚基树脂、苯并环丁烯基树脂和光致抗蚀剂中的至少之一。
10.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述多个像素区域还包括红色像素区域、绿色像素区域和蓝色像素区域，并且在所述红色像素区域、所述绿色像素区域和所述蓝色像素区域中分别布置红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。
11.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，还包括：
在所述多个像素区域中的每一个中的薄膜晶体管；以及
在所述薄膜晶体管与所述外涂层之间的绝缘层，
其中，所述光吸收材料层布置在所述绝缘层上。
12.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述光吸收材料层的面积小于所述白色像素区域的发光区域的面积。
13.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述光吸收材料层包括彼此间隔开的多个光吸收材料图案。
14.根据权利要求13所述的有机发光显示装置，其中，所述多个光吸收材料图案沿一个方向布置以提供条纹结构。
15.根据权利要求13所述的有机发光显示装置，其中，所述多个光吸收材料图案中的每一个具有条形状，并且所述光吸收材料图案的侧表面具有不平整形状。
16.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中，所述光吸收材料层具有格子形状以及在所述格子形状中的用于暴露所述白色像素区域的一部分的开口。
17.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，还包括：
在所述光吸收材料层的侧部的红色滤色器图案、绿色滤色器图案和黑矩阵图案之一。
18.一种有机发光显示装置，包括：
基板，其包括红色或绿色的第一像素区域和白色的第二像素区域；
发光二极管，其在所述基板上并且对应于所述第一像素区域和所述第二像素区域，所述发光二极管发射白光；
滤色器，其在所述第一像素区域中并且在所述基板与所述发光二极管之间；以及
蓝色滤色器图案，其在所述基板上并且在所述发光二极管下方，
其中，所述蓝色滤色器图案定位在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间。
19.根据权利要求18所述的有机发光显示装置，还包括：
堤部，其定位在所述第一像素区域与所述第二像素区域之间并且覆盖所述发光二极管的第一电极的边缘，
其中，所述蓝色滤色器图案与所述堤部交叠。
20.根据权利要求18所述的有机发光显示装置，还包括：
在所述第二像素区域中并且包括光吸收染料的光吸收材料层，
其中，所述蓝色滤色器图案定位在所述滤色器与所述光吸收材料层之间，并且所述光吸收染料具有500nm至640nm的主吸收波长。
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