CN1890812A - 具有反射绝缘分隔层的显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示器，其包含接地板(30)，和至少一个发射层(20)与至少一个绝缘分隔层(10)，该发射层和绝缘分隔层的每一层以接触的方式设置在所述接地板(30)上，所述至少一个发射层(20)和至少一个绝缘分隔层(10)以接触的方式彼此相邻设置，其中绝缘分隔层(10)是反射光的。

Description

具有反射绝缘分隔层的显示器

技术领域

本发明涉及显示器，特别是有杋LED(OLED)显示器。

背景技术

本领域已知的OLED显示器通常包含图1示意性示出的结构。在屏幕玻璃30上设置一个或多个光发射层20(与其它的层一起，如夹在两电极间的空穴和电子传输层，图中未示出)，和用于分隔两个不同的光发射层的绝缘分隔层10横向相邻。如图1所示，分隔层可以高于发射层。分隔层可能置于发射层的下面，以分隔显示器的仅朝向基板的不同像素。这些绝缘分隔层通常由被称为“黑矩阵”的材料，即不反射光的材料组成。

当光从光发射层例如通过OLED中空穴和电子的再结合而发出时，光从光发射层朝不同方向送出，其中有投射朝向分隔层10的方向。通常，基板上的光传播不能离开显示器。特别是，如果光落在“黑矩阵”上，它将被吸收，从而永远不能离开显示器。这就导致显示器亮度特性不必要的下降。

发明内容

因此，目标在于：提供具有高亮度特性的显示器。

这一目标是通过下述方式来实现的，即提供包含接地板、至少一个发射层和至少一个绝缘分隔层的显示器，各层以接触的方式置于上述接地板上，至少一个发射层和至少一个绝缘分隔层以接触的方式彼此相邻设置，其中绝缘分隔层是反射光的。

本发明意义上的接地板尤其是指具有透明电板结构的平面基板，其上的发射层和绝缘分隔层可设置为沿着基极的平坦表面纵向和/或横向延伸。合适的接地板有，如将ITO(氧化铟锡)层作为透明电极(阳极)或屏幕的玻璃屏幕。对接地板而言，也可使用除玻璃之外的其它透明材料且透明电极可由其它导电材料形成。也有可能将其它透明或半透明的介电层设置在基板和电极之间。而且，接地板可承载电子元件，如用于设备的像素寻址的薄膜晶体管。

本发明意义上的“反射光”是指绝缘分隔层是≥50％反射光的，优选≥70％反射光的，更优选≥80％反射光的，进一步优选≥85％反射光的，更进一步优选≥90％反射光的，且最优选≤100％反射光的。

因而，从光发射层发出的朝向分隔层的光线沿可使其通过基板离开的角度反射。

应该注意的是，绝缘分隔层可在发射层的从接地板伸出的那一侧与发射层重叠。通过这种方式，从远离接地板的光发射层发出的光也以使其离开显示器的方式被反射。

优选绝缘分隔层的厚度介于≥10nm和≤10μm之间，更优选介于≥30nm和≤8μm之间，更优选介于≥50nm和≤5μm之间，且最优选介于≥100nm和≤3μm之间。

优选光发射层的厚度介于≥1nm和≤200nm之间，其中光发射层的优选厚度区域在≥1nm和≤10nm之间，在≥10nm和≤50nm之间，在≥50nm和≤200nm之间，以及在≥60nm和≤100nm之间。

优选接地板的厚度介于≥30μm和≤10mm之间，其中接地板的优选厚度区域在5mm和≤10mm之间，在≥2mm和≤5mm之间，在≥1mm和≤2mm之间，且最优选在≥30μm和≤1mm之间。

在优选实施例中，上述的至少一个绝缘分隔层的材料包含金属材料。合适的金属材料有，例如具有薄片结构的金属，在薄片表面通过形成氧化物或其它钝化方法钝化。其结果是，绝缘分隔层是电绝缘的，且具有金属反射特性。优选地，上述至少一个绝缘分隔层的材料包含从铝、钒、铬，锰构成的组中选择的金属。最优选的绝缘分隔层包含铝片。这些铝片可例如由EckartWerke，Fürth，Germany获得，作为Metalure金属分散。本发明中使用的颜料倾向于但不局限于Metalure颜料，其典型的平均尺寸和优选的微粒尺寸在9-14μm的范围内。根据本发明的优选实施例，这些层的全反射率优选为≥60％，更优选的是≥70％，进一步优选≥80％，最优选≥85％且≤100％，这些层特别是但不局限于采用Metalure分散的层。本发明优选实施例的优选关键特征是具有调节金属片方向的可能，如Li-Piin Sung等人在Journal of CoatingsTechnology，74，932(2002)55中描述的那样，该文在此全部包含作为参考。根据薄片的处理条件，可选择薄片的方向以和基板之间存在角度。以这种方式，分隔层的反射率因为基板截留的光线而改变角度，而反射本身在本质上主要是金属性的。

在本发明进一步的优选实施例中，显示器包含置于上述接地板和上述绝缘分隔层之间的至少一个λ/4板和至少一个线性偏振层，因此，从接地板向绝缘分隔层移动的光线和上述绝缘分隔层向上述接地板移动的光线必须通过上述至少一个λ/4板和至少一个线性偏振层。通过这样的设置，尽管绝缘分隔层是反射光的，但入射到显示器上的光线也不会被反射。通过上述至少一个λ/4板和至少一个线性偏振层并由绝缘分隔层反射的光在再次通过至少一个λ/4板之后，具有相对最初的偏振角垂直的偏振角，并且因此不能通过上述至少一个线性偏振层。因此，在进一步的优选实施例中，上述至少一个绝缘分隔层的表面为镜面反射。

根据本发明的进一步优选实施例，以某一角度入射至上述至少一个绝缘分隔层的光线至少一部分以不同的角度反射。由此，因为角度通过绝缘分隔层而改变，所以至少部分从发射层发射且由于在接地板上的全反射而不会离开显示器的光可如此反射。

根据本发明的进一步优选实施例，显示器对具有相关色温为6500K的白光的功效至少是≥0.5流明/瓦，优选是≥1.4流明/瓦，更优选为≥3.8流明/瓦，更优选为≥5.2流明/瓦，且最优选为≥5.6流明/瓦。由此，该显示器具有更好的光发射，同时仍然满足该领域的需求。

在本发明的进一步优选实施例中，可通过喷墨打印形成显示器。应用的光发射层在电场作用下发出不同颜色。这使得能快速而有效地生产显示器。

在另一个实施例中，显示器是通过光刻法形成的。这使得可有效地生产高分辨率的显示器。

在另一个实施例中，显示器的至少一个光发射层是通过真空沉积技术(蒸发，有杋气相沉积)形成的。这使得可用不可分解的有杋材料快速有效地生产显示器。

应当注意的是，也可以结合上述提到的两种或多于两种或全部技术来形成本发明中的显示器。

在本发明的另一优选实施例中，采用至少一个光转换层，将产生的光电转换为不同的颜色。这使得生产具有高亮降低特性的显示器成为可能。

附图说明

可结合附图一起了解本发明进一步的优点和特征，其中：

图1示出了根据本发明第一实施例的绝缘分隔层、光发射层和接地板的示意性混视结构；

图2非常示意性地示出了根据本发明优选实施例，光通过偏振层，λ/4板和绝缘分隔层的路径；

图3非常示意性地示出了根据本发明优选实施例的绝缘分隔层的表面结构；

图4示出了在根据本发明优选实施例的显示器中，从光发射层向玻璃屏幕投射的光线的路径。

具体实施方式

图1非常示意性地示出了本发明第一实施例的显示器的部分结构。在可以是具有透明电极结构的玻璃屏的接地板30上，设置一个或几个光发射层20(和图中未示出的其它层，如空穴传输层一起)，和分隔两个不同的光发射层20且以接触的方式设置的绝缘分隔层10横向相邻。绝缘分隔层10，光发射层20以及优选以具有透明电极结构的玻璃屏的形式形成的接地板30的结构和设计都是现有技术，因此不作详细讨论。然而，在本发明中，可以使用任何本领域已知的结构。

根据本发明的优选实施例，图2示出了通过偏振层50、λ/4板40和绝缘分隔层10的光线的路径。根据本实施例，显示器包括介于上述接地板30和上述绝缘分隔层10之间的至少一个λ/4板40和至少一个线性偏振层50，在这种方式下，从接地板30向绝缘分隔层10移动的光以及从上述绝缘分隔层10向上述接地板30移动的光必须通过上述至少一个λ/4板40和至少一个线性偏振层50。此外，优选绝缘分隔层10的表面为镜面反射。

因此，可以减少落在显示器上的光线的反射。这在图2示意性示出的方式中得到实现。

入射光落在偏振层50上，在这里例如仅水平偏振的光可以通过。通过λ/4板40，光转换为环形偏振光，它有选择性地通过不同类型的其它层(图2未示出)并最后落在绝缘分隔层10上。经过绝缘分隔层10的反射，光反射至λ/4板40，但是，由于该反射使偏振方向发生改变，以至于在经过λ/4板40后，光线成为垂直偏振。该光线不能通过偏振层50，其最终导致入射光被吸收。利用这样的显示器，入射光未被反射，但从光发射层发射的光被反射了。与本技术领域已知的显示器相比，这导致所谓的亮度对比度特性的显著增加。

亮度对比度特性(LCP)定义为：

从使用不反射光的“黑矩阵”的技术状态得知的显示器和上面所描述的显示器具有近似相同的反射；然而，根据本发明，由于从光发射层向绝缘分隔层发射的光的有利反射，该光线也将照明，从而使LCP增加。

在进一步的优选实施例中，以某一角度落在上述至少一个绝缘分隔层10上的光至少一部分会以不同角度反射。这就产生了例如图3示意性给出的绝缘分隔层10的表面结构。从图3可以看出，该表面结构由彼此以一个角度相邻设置的各种平整表面构成。落在第一表面上的光将以和入射角相同的角度被反射(就像普通的镜子)，然而，因为平整表面彼此成一定角度地设置，所以和落在第一表面上的光线相比，落在第二表面上的光将以另一角度反射。通过使用上述铝片，能够获得图3所示的表面结构。

具有图3所示的表面结构的绝缘分隔层10有如图4所示的下列优点，该图示出了在根据本发明优选实施例的显示器中从光发射层20向接地板30投射的光线的路径。

在现有技术的显示器中，从光发射层20向基板30发射的大部分光线具有产生全反射的角度。因此该光将不会离开接地板30，从而降低显示器的亮度。

利用如上所述并在图4中示出的绝缘分隔层10，从光发射层20发射并被接地板30全反射的光线(如箭头所示)将在绝缘分隔层10上以各种角度反射。因此，至少部分光(如果不是全部)将能离开接地板30和显示器。

优选显示器对具有相关色温为6500K的白光的功效为至少≥0.5流明/瓦，优选为≥1.4流明/瓦，更优选为≥3.8流明/瓦，更优选为≥5.2流明/瓦，最优选为≥5.6流明/瓦。这意味着，和本领域已知的显示器相比，可获得大于20％的光输出的增量。

优选地，可通过喷墨打印形成上述显示器。适合于形成显示器的喷墨过程的原理在例如C.Macpherson等人的在Sid 03 Digest 39.4，1191-1193，2003中的“Development of Full Colour Passive PLEDDisplays by Inkjet Printing”中得到了描述，该文在此全部包含作为参考。

根据本发明的优选实施例，在发射过程中采用金属性的分隔层结构。在包含需要的驱动电路和透明电极的玻璃板上涂覆一层光致抗蚀剂层[聚乙烯吡咯烷酮PVP K-90，从BASF获得]∶[二(4-叠氮基-2-磺酰基苯亚甲基)丙酮二钠，从TGK获得]的比例为1∶10，暴露于紫外线下，干燥并显影。在这样的处理步骤后，从设置分隔层的基板除掉光致抗蚀剂。然后通过旋涂法，利用Metalure^2002分散体沉积2μm厚的金属层。在80℃干燥10分钟后，用稀释的硝酸浸润该屏幕。在2分钟之后，在高压水喷射下去掉光致抗蚀剂和它上面的Metalure^层。在经过干燥之后，印刷200nm厚的PEDOT缓冲层(来自H.C.Starck的Baytron^P)并在200C下干燥1分钟。然后以70nm的厚度连续印刷红、绿和蓝色的发射聚合物层。阴极沉积和封装之后，设备的制备结束。

如本发明的显示器优选包含在用于家庭应用、便携式应用，监视器应用和计算机应用等的显示设备中。

Claims (10)

1.一种显示器，包含接地板(30)，和至少一个发射层(20)与至少一个绝缘分隔层(10)，该发射层和绝缘分隔层的每一层都以接触的方式设置在所述接地板(30)上，所述至少一个发射层(20)与至少一个绝缘分隔层(10)以接触的方式彼此相邻设置，其中绝缘分隔层是反射光的。

2.如权利要求1的显示器，其中所述至少一个绝缘分隔层(10)的材料包含金属材料。

3.如权利要求2的显示器，其中所述至少一个绝缘分隔层(10)的材料包括从包含铝，钒，铬，锰的组中选择的材料。

4.如权利要求3的显示器，其中所述至少一个绝缘分隔层(10)的材料包含铝片。

5.如权利要求1至4中的任一项的显示器，其中显示器包含至少一个λ/4板(40)和至少一个线性偏振层(50)，它们设置在与所述绝缘分隔层(10)相对的接地板(30)上，从而使通过接地板(30向绝缘分隔层(10)移动的外界光线和从所述绝缘分隔层(10)向所述接地板(30)移动的光线必须通过所述至少一个λ/4板(40)和至少一个线性偏振层(50)。

6.如权利要求1至5中的任一项的显示器，其中所述至少一个绝缘分隔层(10)的表面为镜面反射。

7.如权利要求1至6中的任一项的显示器，其中以一个角度落在所述至少一个绝缘分隔层(10)上的光至少一部分以不同角度反射。

8.如权利要求1至7中的任一项的显示器，其特征在于，显示器对具有相关色温为6500K的白光的功效为至少≥0.5流明/瓦，优选为≥1.4流明/瓦，更优选为≥3.8流明/瓦，更优选为≥5.2流明/瓦，最优选为≥5.6流明/瓦。

9.如权利要求1至8中的任一项的显示器，其中通过喷墨印刷或光刻或真空沉积或这些方法的结合形成显示器。

10.一种包含如权利要求1至9中的任一项的显示器的显示设备，其在家庭应用，便携式应用，监视器应用和计算机应用中使用。

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