DE102019135788A1

DE102019135788A1 - Transparente Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102019135788A1
Application number: DE102019135788.8A
Authority: DE
Inventors: Jae-hyeon KIM; Eun-Jung Park; Kwan-Soo Kim; Seok-hyun Kim
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2020-07-02
Also published as: JP2020109753A; CN111384128A; CN111384128B; US20200212130A1; US11121186B2; KR20200082763A; JP6951407B2

Abstract

Es wird eine transparente Anzeigevorrichtung offenbart, die eine verbesserte Durchlässigkeit und Leuchtgleichmäßigkeit gemäß der Wellenlänge aufweist. Die transparente Anzeigevorrichtung enthält eine Deckstruktur, die durch das Stapeln einer ersten Deckschicht, die einen hohen Brechungsindex und die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweist, und einer zweiten Deckschicht, die einen niedrigen Brechungsindex aufweist, gebildet wird.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0173661 , eingereicht am 31. Dezember 2018.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung und insbesondere auf eine transparente Anzeigevorrichtung, die eine verbesserte Durchlässigkeit und eine verbesserte Leuchtgleichmäßigkeit gemäß der Wellenlänge aufweist.
Erörterung der verwandten Technik
Da kürzlich in das Informationszeitalter eingetreten wurde, ist das Gebiet der Anzeigen, die elektrische Informationssignale visuell anzeigen, schnell entwickelt worden, wobei, um dieser Entwicklung gerecht zu werden, verschiedene flache Anzeigevorrichtungen mit ausgezeichneter Leistung, wie z. B. Dünnheit, geringes Gewicht und geringe Leistungsaufnahme, entwickelt werden, die die herkömmlichen Katodenstrahlröhren (CRT) schnell ersetzen.
Als Beispiele der flachen Anzeigevorrichtungen gibt es eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), eine Plasmaanzeigetafelvorrichtung (PDP-Vorrichtung), eine Feldemissionsanzeigevorrichtung (FED-Vorrichtung), eine Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden (OLED), eine Quantenpunktanzeigevorrichtung usw.
Darunter werden selbstleuchtende Anzeigevorrichtungen, die keine separaten Lichtquellen erfordern und eine Kompaktheit und eine deutliche Farbanzeige erreichen, wie z. B. eine Anzeigevorrichtung mit organischen Leuchtdioden und eine Quantenpunktanzeigevorrichtung, als wettbewerbsfähige Anwendungen betrachtet.
Eine selbstleuchtende Anzeigevorrichtung enthält mehrere Pixel über/auf einem Substrat, wobei jedes Pixel eine Leuchtdiode enthält, die eine Anode und eine Katode, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, und eine zwischen der Anode und der Katode vorgesehene Lichtemissionsschicht enthält.
Weil die selbstleuchtende Anzeigevorrichtung ein Bild unter Verwendung des durch die Leuchtdioden emittierten Lichts anzeigt, ist es wichtig, das aus den Leuchtdioden extrahierte Licht effektiv zu verwenden. Deshalb sind eine Anstrengung, die Dicke der in einer Lichtemissionsrichtung angeordneten Katode zu verringern, um die Durchlässigkeit zu erhöhen, und eine Anstrengung, die Zuverlässigkeit der Katode und der ihr benachbart angeordneten Elemente zu erhöhen, um die Leistung der Anzeigevorrichtung zu stabilisieren, unternommen worden.
In einer oberen Emissionsstruktur, die nun verwendet wird, enthält eine Anode einer Lichtemissionsvorrichtung ein reflektierendes Metall, wobei eine Katode der Lichtemissionsvorrichtung ein transflektives Metall enthält. Deshalb wird Licht, das von einer Lichtemissionsschicht emittiert wird, die sich zwischen der Anode und der Katode befindet, durch die reflektierende Anode reflektiert, wobei es mehrmals zwischen der Anode und der Katode in Resonanz tritt, wobei wird Licht einer spezifischen Wellenlänge gemäß dem Abstand zwischen der Anode und der Katode emittiert wird. In einer derartigen Struktur wird eine Anstrengung unternommen, die Dicke der Katode zu verringern, um die Durchlässigkeit weiter zu erhöhen.
Ferner nimmt nun der Bedarf an einer transparenten Anzeigevorrichtung, die Licht durch ihre Vorder- und Rückseite durchlassen und ein Bild ohne Behinderung des Sehfeldes anzeigen kann, zu.
Die transparente Anzeigevorrichtung variiert die Anordnung der Leuchtdioden in einem selbstleuchtenden Gebiet und einem transparenten Gebiet und kann folglich sowohl eine transparente Anzeigewirkung als auch eine Leuchtanzeigewirkung erreichen.
Weil jedoch das selbstleuchtende Gebiet und das transparente Gebiet die Erhöhung der Lichtausbeute und der Durchlässigkeit als wichtig betrachten, weisen das selbstleuchtende Gebiet und das transparente Gebiet unterschiedliche Zwecke auf, wobei sie folglich unterschiedliche Strukturen erfordern, wobei es dadurch schwierig ist, das selbstleuchtende Gebiet und das transparente Gebiet durch ein gemeinsames Bildungsverfahren zu implementieren.
Falls ferner sowohl das selbstleuchtende Gebiet als auch das transparente Gebiet über einem Substrat vorgesehen sind, erfordert das transparente Gebiet im Vergleich zu den Elementen des selbstleuchtenden Gebiets das Weglassen einiger Elemente, um die Durchlässigkeit zu erhöhen, ist ein Emissionsgebiet im Verhältnis zum transparenten Gebiet verringert und ist die erforderliche Treiberspannung, um Licht einer bestimmten Leuchtdichte oder mehr nur durch das verringerte Emissionsgebiet zu emittieren, hoch.
In letzter Zeit wird in einer transparenten Anzeigevorrichtung die Dicke einer Elektrode oder einer Deckschicht, die sich in der Lichtemissionsrichtung befindet, verringert, um die Durchlässigkeit zu erhöhen, wobei in diesem Fall Abweichungen zwischen den Intensitäten des von den Emissionsgebieten emittierten Lichts gemäß der Wellenlänge auftreten, wobei folglich die Farbreinheit verringert ist und der Farbwirkungsgrad verringert ist.
Das heißt, es ist schwierig, dass transparente Anzeigevorrichtungen, die bisher vorgeschlagen worden sind, eine hohe Durchlässigkeit und einen gleichmäßigen Farbwirkungsgrad gemäß der Wellenlänge aufweisen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine transparente Anzeigevorrichtung gerichtet, die ein oder mehrere Probleme aufgrund der Einschränkungen und Nachteile des Standes der Technik im Wesentlichen vermeidet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine transparente Anzeigevorrichtung zu schaffen, die sowohl eine transparente Anzeigewirkung als auch eine Leuchtanzeigewirkung aufweisen kann und dadurch eine verbesserte Transparenz und Gleichmäßigkeit des Farbwirkungsgrads gemäß der Wellenlänge aufweisen kann.
Weitere Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden teilweise für die Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet bei der Prüfung des Folgenden offensichtlich oder können aus der Praxis der Erfindung gelernt werden. Die Aufgaben und anderen Vorteile der Erfindung können durch die Struktur verwirklicht und erreicht sein, die sowohl in der schriftlichen Beschreibung und ihren Ansprüchen als auch in den beigefügten Zeichnungen besonders hervorgehoben ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um diese Aufgaben zu lösen und andere Vorteile zu erreichen und gemäß der Aufgabe der Erfindung, wie sie hier verkörpert ist und umfassend beschrieben wird, enthält eine transparente Anzeigevorrichtung ein Substrat mit mehreren Pixeln, einen Emissionsabschnitt und einen Durchlassabschnitt in jedem der Pixel, eine organische Lichtemissionsschicht in dem Emissionsabschnitt, eine reflektierende Elektrodenstruktur, die zwischen der organischen Lichtemissionsschicht und dem Substrat in dem Emissionsabschnitt vorgesehen ist, eine durchlässige Elektrode über der organischen Lichtemissionsschicht überall in den Pixeln über dem Substrat und eine Deckstruktur, die eine erste Deckschicht über der durchlässigen Elektrode mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einem ersten Brechungsindex von 2,0 oder größer und eine zweite Deckschicht über der ersten Deckschicht mit einem zweiten Brechungsindex, der um 0,2 oder mehr aber weniger als 1,2 kleiner als der erste Brechungsindex ist, enthält.
Der erste Brechungsindex kann 2,0 bis 2,7 betragen, während der zweite Brechungsindex 1,3 bis 2,0 betragen kann.
Die erste Deckschicht kann eine erste Dicke (d1) aufweisen, wobei eine erste optische Weglänge (n1d1) der ersten Deckschicht einen Wert von mλ/2cosθ aufweisen kann (wobei m eine ganze Zahl ist, λ eine Wellenlänge destruktiver Interferenz ist und θ ein Einfallswinkel ist).
Die Wellenlänge destruktiver Interferenz kann eine blaue Wellenlänge sein.
Eine Spitzenwellenlänge der Wellenlänge destruktiver Interferenz kann sich im Bereich von 430 nm bis 465 nm befinden.
Die zweite Deckschicht kann eine zweite Dicke (d2) aufweisen, wobei eine zweite optische Weglänge (n2d2) der zweiten Deckschicht das 0,9- bis 1,1-fache der ersten optischen Weglänge (n1d1) sein kann.
Ein Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad einer Oberseite der zweiten Deckschicht und einem Reflexionsgrad einer Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht kann sich innerhalb 5 % befinden.
Die transparente Anzeigevorrichtung kann ferner eine Einkapselungsschicht über der zweiten Deckschicht mit einer kleinen Brechungsindexänderung gemäß der Wellenlänge, die 0,2 oder kleiner ist, in einem sichtbaren Wellenlängenbereich enthalten.
Der Reflexionsgrad einer Oberseite der zweiten Deckschicht kann ${(\frac{n_{2} cos θ_{i} - n_{E n c a p} cos θ_{t}}{n_{2} cos θ_{i} + n_{E n c a p} cos θ_{t}})}^{2}$
sein (wobei nEncap ein Brechungsindex eines Elements ist, das sich über der zweiten Deckschicht befindet, θi ein Einfallswinkel ist und θt ein Austrittswinkel ist).
Der Reflexionsgrad einer Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht kann ${(\frac{n_{1} cos θ_{i} - n_{2} cos θ_{t}}{n_{1} cos θ_{i} + n_{2} cos θ_{t}})}^{2}$
sein (wobei θi ein Einfallswinkel ist und θt ein Austrittswinkel ist), wobei der Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad der Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht und dem Reflexionsgrad der Oberseite der zweiten Deckschicht 5 % oder weniger betragen kann.
Die erste Dicke kann 250 Å bis 500 Å betragen, während die zweite Dicke 300 Å bis 700 Å betragen kann.
Das durch eine Oberseite der organischen Lichtemissionsschicht emittierte Licht kann der Reihe nach durch die durchlässige Elektrode, die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht durchgelassen werden, wobei eine durch die zweite Deckschicht durchgelassene Lichtmenge proportional zu einem Wert sein kann, der durch das Subtrahieren des Reflexionsgrads der durchlässigen Elektrode, des Reflexionsgrads der Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht und des Reflexionsgrads der Oberseite der zweiten Deckschicht von der Gesamtmenge des durch die Oberseite der organischen Lichtemissionsschicht emittierten Lichts erlangt wird.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erklärend sind und vorgesehen sind, eine weitere Erklärung der beanspruchten Erfindung zu schaffen.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu schaffen, und die in diese Anmeldung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen die Ausführungsform(en) der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dem Erklären des Prinzips der Erfindung; es zeigen:

1 eine Draufsicht einer transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht, die eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3A und 3B Ansichten, die die Prinzipien der destruktiven Interferenz bzw. der konstruktiven Interferenz veranschaulichen;
4 eine schematische Ansicht, die die Durchlässigkeits- und Reflexionseigenschaften an den Deckschichten und den Grenzflächen in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5 eine graphische Darstellung, die die Durchlässigkeiten verschiedener Deckstrukturen darstellt;
6 eine graphische Darstellung, die die Intensitäten des durch die jeweiligen Deckstrukturen emittierten blauen Lichts darstellt;
7A bis 7C Querschnittsansichten, die transparente Anzeigevorrichtungen gemäß verschiedenen experimentellen Beispielen gemäß der Anordnung einer zweiten Elektrode, die sich in einer Lichtemissionsrichtung befindet, und einer Deckstruktur darstellen;
8 eine graphische Darstellung, die die Durchlässigkeiten der transparenten Anzeigevorrichtungen nach den 7A bis 7C darstellt;
9 eine schematische Querschnittsansicht, die die Durchlässigkeits- und Reflexionseigenschaften der Deckschichten und der Grenzflächen in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß einem dritten experimentellen Beispiel und der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
10A bis 10C graphische Darstellungen, die die Tendenzen der Durchlässigkeit von blauem, grünem und rotem Licht gemäß der Anwendung der Dicken der jeweiligen Deckschichten der Deckstruktur der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen;
11A und 11B graphische Darstellungen, die die Durchlässigkeiten und die Spektren in Testbeispielen darstellen, in denen eine Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex als eine einzelne Deckschicht verwendet wird, wobei aber die Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex so eingestellt ist, dass sie unterschiedliche Eigenschaften destruktiver Interferenz und Eigenschaften konstruktiver Interferenz aufweist;
12A und 12B graphische Darstellungen, die die Durchlässigkeiten und die Spektren einer Deckstruktur darstellen, die durch das Stapeln einer Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einer Deckschicht mit einem niedrigen Brechungsindex, einer weiteren Deckstruktur und einer einzelnen Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz gebildet wird;
13A bis 13C graphische Darstellungen, die die Spektren von Testbeispielen einer einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz, einer einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz und der Deckstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, wenn blaues Licht, grünes Licht bzw. rotes Licht emittiert wird;
14 eine Draufsicht, die eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
15 eine entlang der Linie I-I' nach 14 genommene Querschnittsansicht; und
16 eine Querschnittsansicht, die eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nun wird ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in vielen alternativen Formen verkörpert sein und sollte nicht so ausgelegt werden, dass sie auf die hier dargelegten Ausführungsformen eingeschränkt ist, wobei die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nur vorgesehen sind, die Erfindung vollständig zu offenbaren und die Fachleute auf dem Gebiet über den Schutzumfang der Erfindung vollständig zu informieren. Ferner sind die Namen der Elemente, die in der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, in Anbetracht der Leichtigkeit der Vorbereitung der Beschreibung ausgewählt, wobei sie sich folglich von den Namen von Teilen eines tatsächlichen Produkts unterscheiden können.
Die Formen, Größen, Geschwindigkeiten, Winkel, Zahlen usw., die in den Zeichnungen offenbart sind, um die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben, sind nur beispielhaft und schränken die vorliegende Erfindung nicht ein. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen und den Zeichnungen sind die gleichen oder ähnliche Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, selbst wenn sie in verschiedenen Zeichnungen dargestellt sind. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine ausführliche Beschreibung der bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier enthalten sind, weggelassen, wenn sie den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ziemlich unklar machen könnte. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen werden die Begriffe ‚enthalten‘, ‚aufweisen‘, ‚bestehen aus‘ usw. so interpretiert, dass sie das Vorhandensein eines oder mehrerer anderer Eigenschaften, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente oder Teile, die in der Beschreibung dargelegt sind, oder Kombinationen daraus angeben und das Vorhandensein von Eigenschaften, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Teilen oder Kombinationen daraus oder die Möglichkeit des Hinzufügens derselben nicht ausschließen, es sei denn, der Begriff ‚nur‘ wird verwendet. Es wird erkannt, dass ein Einzahlausdruck eines Elements einen Mehrzahlausdruck des Elements umfasst, wenn es nicht anders angegeben ist.
Bei der Interpretation der Elemente, die in den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wird interpretiert, dass die Elemente Fehlerbereiche enthalten, selbst wenn es keine eindeutige Aussage gibt.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen wird erkannt, dass, wenn Positionsbeziehungen ausgedrückt werden, z. B. wenn sich ein Element ‚auf‘, ‚über‘, ‚unter‘, ‚neben‘ usw. einem weiteren Element befindet, sich die beiden Elemente direkt miteinander in Kontakt befinden können oder ein oder mehrere andere Elemente zwischen den beiden Elementen eingefügt sein können, wenn nicht der Begriff ‚genau‘ oder ‚direkt‘ verwendet wird.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen wird erkannt, dass, wenn zeitliche Beziehungen ausgedrückt werden, z. B. ein Begriff, der eine Folge von Ereignissen ausdrückt, wie ‚danach‘, ‚anschließend an‘, ‚nach‘ oder ‚vor‘, eine kontinuierliche Beziehung zwischen den Ereignissen oder eine diskontinuierliche Beziehung zwischen den Ereignissen umfassen kann, wenn nicht der Begriff ‚genau‘ oder ‚direkt‘ verwendet wird.
In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen wird erkannt, dass, wenn die Begriffe ‚erster‘, ‚zweiter‘ usw. verwendet werden, um verschiedene Elemente zu beschreiben, diese Begriffe lediglich verwendet werden, um die gleichen oder ähnliche Elemente zu unterscheiden. Deshalb kann ein durch den Begriff ‚erstes‘ modifiziertes Element innerhalb des technischen Schutzumfangs der Erfindung dasselbe sein wie ein durch den Begriff ‚zweites‘ modifiziertes Element, wenn es nicht anders angegeben ist.
Die Eigenschaften der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können teilweise oder ganz miteinander verbunden oder kombiniert und technisch unterschiedlich angetrieben und miteinander verzahnt sein, wobei die jeweiligen Ausführungsformen unabhängig implementiert sein können oder gemeinsam in Verbindung miteinander implementiert sein können.
1 ist eine Draufsicht einer transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und die 3A und 3B sind Ansichten, die die Prinzipien der destruktiven Interferenz bzw. der konstruktiven Interferenz veranschaulichen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, wird in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Pixel, das einen Emissionsabschnitt E und einen Durchlassabschnitt T enthält, das in 2 gezeigt ist, in horizontalen und vertikalen Linien in einem aktiven Gebiet AA eines Substrats 100 zweidimensional wiederholt.
Das Substrat 100 ist aus einem transparenten Material, das ausreichend ist, um Licht durch seine Rückseite durchzulassen, z. B. einem Glassubstrat oder einen transparenten Kunststofffilm, ausgebildet. Obwohl das Substrat 100 aus einem transparenten Kunststofffilm ausgebildet ist, kann ein Glassubstrat mit einer geringen Dicke als Substrat 100 verwendet werden, falls die transparente Anzeigevorrichtung dauerhaft oder im Gebrauch Flexibilität erfordert.
Der Emissionsabschnitt E und der Durchlassabschnitt T sind in jedem Pixel vorgesehen. Der Emissionsabschnitt E kann mehrere Unterpixel enthalten, wobei die jeweiligen Unterpixel Lichtemissionsschichten enthalten können, die Licht unterschiedlicher Farben emittieren. Eine Anordnung der im Emissionsabschnitt E vorgesehenen Unterpixel kann z. B. rote, grüne und blaue Unterpixel enthalten, ohne darauf eingeschränkt zu sein, und kann ferner zusätzlich zu den roten, grünen und blauen Unterpixeln ein weißes Unterpixel enthalten oder durch eine weitere Anordnung, die z. B. Cyan-, Magenta- und gelbe Unterpixel enthält, oder durch eine noch weitere Anordnung, die eine Kombination aus anderen farbigen Unterpixeln enthält, ersetzt sein. Die Leuchtdioden im Emissionsabschnitt E können gemäß den Komponenten der Lichtemissionsschichten organische Leuchtdioden OLED oder anorganische Leuchtdioden sein.
Obwohl ein Fall, in dem organische Leuchtdioden verwendet werden, im Folgenden beschrieben wird, kann der Emissionsabschnitt E durch das Ersetzen der organischen Lichtemissionsschichten durch Schichten, die Quantenpunkt-Lichtemissionsschichten enthalten, z. B. Quantenpunkt-Leuchtdioden (QLEDs) enthalten.
Falls der Emissionsabschnitt E organische Leuchtdioden OLED enthält, enthält die organische Leuchtdiode OLED überall in den Pixeln über dem Substrat 100 eine organische Lichtemissionsschicht 132a, 132b oder 132c, eine reflektierende Elektrodenstruktur 111, die zwischen einer ersten Oberfläche der organischen Lichtemissionsschicht 132a, 132b oder 132c, d. h., der Unterseite der organischen Lichtemissionsschicht 132a, 132b oder 132c nach 2 und dem Substrat 100 vorgesehen ist, und eine durchlässigen Elektrode 140, die über einer zweiten Oberfläche der organischen Lichtemissionsschicht 132a, 132b oder 132c, d. h., der Oberseite der organischen Lichtemissionsschicht 132a, 132b oder 132c nach 2 vorgesehen ist. Ferner ist eine erste gemeinsame Lochinjektions- und -transportschicht 131 zwischen den reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 und den organischen Lichtemissionsschichten 132a, 132b und 132c vorgesehen, wobei eine zweite und eine dritte gemeinsame Elektronentransport- und -injektionsschicht 133 und 134 zwischen den organischen Lichtemissionsschichten 132a, 132b und 132c und der durchlässigen Elektrode 140 vorgesehen sind. Wenn es die Umstände erfordern, kann die dritte gemeinsame Schicht 134 weggelassen werden und kann die zweite gemeinsame Schicht 133 als eine einzige gemeinsame Schicht zwischen den organischen Lichtemissionsschichten 132a, 132b und 132c und der durchlässigen Elektrode 140 vorgesehen sein.
Die reflektierende Elektrodenstruktur 111 kann wenigstens eine reflektierende Elektrode enthalten und kann ferner eine transparente Elektrode, die über und/oder unter der reflektierenden Elektrode vorgesehen ist, enthalten, wie es die Umstände erfordern. Die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 nur im Emissionsabschnitt E, wobei die reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 arbeiten, um das von den organischen Lichtemissionsschichten 132a, 132b und 132c nach unten emittierte Licht zu reflektieren und folglich das Licht nach oben zurückzuschicken.
Die reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 im Emissionsabschnitt E sind voneinander getrennt, wobei die jeweiligen reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 die Unterpixel definieren können, wobei in jedem Unterpixel wenigstens ein Dünnschichttransistor TFT1, TFT2 oder TFT3 vorgesehen sein kann. Die Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3 sind jeweils mit den reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 in den entsprechenden Unterpixeln verbunden.
Die ersten bis dritten gemeinsamen Schichten 131, 133 und 134 und die durchlässige Elektrode 140 sind nicht nur über den Emissionsabschnitten E, sondern außerdem über den Durchlassabschnitten T der Reihe nach ausgebildet.
Eine Lichtemissionsvorrichtung enthält die Elemente von der reflektierenden Elektrodenstruktur 111 bis zur durchlässigen Elektrode 140 im Emissionsabschnitt E, wobei insbesondere, falls die organische Lichtemissionsschicht 132a, 132b oder 132c als eine Lichtemissionsschicht verwendet wird, die Lichtemissionsvorrichtung als eine organische Leuchtdiode OLED bezeichnet wird. Die Tests und der Vergleich der Eigenschaften, die im Folgenden beschrieben werden, basieren auf organischen Leuchtdioden. Die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die organischen Leuchtdioden eingeschränkt und kann auf Quantenpunkt-Leuchtdioden, die Quantenpunkt-Lichtemissionsschichten als die Lichtemissionsschichten enthalten, angewendet werden.
Im Emissionsabschnitt E der vorliegenden Erfindung sind die Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3, die mit den jeweiligen reflektierenden Elektrodenstrukturen 111 leitfähig verbunden sind, vorgesehen, wobei die organischen Leuchtdioden OLED, die in der vertikalen Richtung ausgebildet sind und mit den Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3 verbunden sind, durch das Ein- und Ausschalten der Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3 selektiv angesteuert werden.
In dem Durchlassabschnitt T, in dem die Rückseite des Substrats 100 zu sehen ist, sind die Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3, die reflektierenden Elektroden 111 und die organischen Lichtemissionsschichten 132a, 132b und 132c, die im Emissionsabschnitt E vorgesehen sind, nicht im Durchlassabschnitt T vorgesehen, um die Transparenz des Durchlassabschnitts T sicherzustellen. Hier bilden die ersten bis dritten gemeinsamen Schichten 131, 133 und 134, die im Emissionsabschnitt E und im Durchlassabschnitt T gemeinsam vorgesehen sind, einen organischen Stapel EL mit Transparenz, wobei das Licht vom Substrat 100 durch den organischen Stapel EL durchgelassen wird.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die durchlässige Elektrode 140 durch den Emissionsabschnitt E und den Durchlassabschnitt T gemeinsam benutzt. Dies bedeutet, dass eine einzige durchlässige Elektrode 140, an die eine gemeinsame Spannung oder Massespannung angelegt ist, überall im aktiven Gebiet, das mehrere Pixel enthält, in dem ein Bild angezeigt wird, ausgebildet ist. Falls die durchlässige Elektrode 140 selektiv von der Oberfläche des Durchlassabschnitts T entfernt ist, ist der Widerstand um einen Bereich des Durchlassabschnitts T, von dem die durchlässige Elektrode 140 entfernt ist, erhöht, wobei folglich ein Spannungsabfall der durchlässigen Elektrode 140 auftreten kann. Deshalb kann die durchlässige Elektrode 140 im Emissionsabschnitt E und im Durchlassabschnitt T gemeinsam ausgebildet sein.
Die durchlässige Elektrode 140 ist aus einer Silberlegierung (Ag-Legierung), wie z. B. MgAg, ausgebildet, um die Lichtdurchlasseigenschaften des Durchlassabschnitts T und die Resonanzeigenschaften des Emissionsabschnitts E aufzuweisen, und kann folglich sowohl Reflexionsals auch Durchlasseigenschaften aufweisen. Andernfalls kann die durchlässige Elektrode 140 eine aus IZO oder ITO ausgebildete transparente Elektrode sein. Falls die durchlässige Elektrode 140 aus einem Metall ausgebildet ist, das sowohl Reflexions- als auch Durchlasseigenschaften aufweist, beträgt die Dicke der durchlässigen Elektrode 140 100 Å oder weniger, so dass der Durchlassabschnitt T aufgrund der Eigenschaften der durchlässigen Elektrode 140, die gemeinsam angeordnet ist, eine Durchlässigkeit eines bestimmten Werts oder mehr aufweist.
Ferner enthält die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Deckstruktur 170, die eine erste Deckschicht 171, die sich mit der Oberseite der durchlässigen Elektrode 140 in Kontakt befindet und die Eigenschaften destruktiver Interferenz und einen ersten Brechungsindex n1 von 2,0 oder größer aufweist, und eine zweite Deckschicht 172, die sich mit der Oberseite der ersten Deckschicht 171 in Kontakt befindet und einen zweiten Brechungsindex n2 aufweist, der um 0,2 oder mehr, aber weniger als 1,2 kleiner als der erste Brechungsindex n1 ist, enthält.
Hier kann der erste Brechungsindex n1 2,0 bis 2,7 betragen, während der zweite Brechungsindex n2 1,3 bis 2,0 betragen kann. Die erste Deckschicht 171 kann einen höheren Brechungsindex als die zweite Deckschicht 172 aufweisen.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Deckstruktur 170 vorgesehen, um die organischen Leuchtdioden OLED zu schützen, die Extraktion von Licht im Emissionsabschnitt E zu unterstützen und die Durchlässigkeit des Durchlassabschnitts T zu erhöhen. Zu diesem Zweck wird die Deckstruktur 170 durch das Stapeln von Deckschichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes, d. h., der ersten Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und der zweiten Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex, gebildet, wobei sie folglich durch die Einstellung der jeweiligen optischen Weglängen nd der ersten und der zweiten Deckschicht 171 und 172 die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweist, die zu den Antireflexionseigenschaften ähnlich sind, wenn das Licht von der organischen Leuchtdiode OLED durch die Deckstruktur 170 geht. Insbesondere bedeuten die Antireflexionseigenschaften, dass unter der Annahme, dass eine Lichtmenge L, die durch das Substrat 100 und den organischen Stapel EL im Durchlassabschnitt T durchgelassen wird, 1 ist, eine Lichtmenge R, die durch die Deckstruktur 170 reflektiert wird, sich fast nah an 0 befindet, so dass eine Lichtmenge 1 - R, die schließlich von der Deckstruktur 170 emittiert wird, ein Wert nah an 1 wird und folglich kein Verlust von Licht entsteht, das durch das Substrat 100 und den organischen Stapel EL durchgelassen wird, wobei dadurch die Durchlässigkeit erhöht ist.
In der gleichen Weise wie die oben beschriebenen ersten bis dritten gemeinsamen Schichten 131, 133 und 134 und die durchlässige Elektrode 140 ist die Deckstruktur 170 überall im aktiven Gebiet AA einteilig ausgebildet. Die ersten bis dritten gemeinsamen Schichten 131, 133 und 134, die durchlässige Elektrode 140 und die Deckstruktur 170 können so ausgebildet sein, dass ihre jeweiligen Gebiete in der Aufwärtsrichtung allmählich zunehmen, so dass sie deren untere Schichten jeweils überlagern. Die durchlässige Elektrode 140 kann einen Vorsprung aufweisen, der aus dem aktiven Gebiet AA (einem Gebiet, das sich innerhalb einer punktierten Linie nach 1 befindet) vorsteht, wobei der Vorsprung mit einer Verdrahtungsschicht verbunden sein kann, die über einer Dünnschichttransistoranordnung ausgebildet ist, die sich unter der durchlässigen Elektrode 140 befindet, und folglich eine gemeinsame Spannung oder ein Massesignal empfangen kann. In diesem Fall kann die Deckstruktur 170 vorgesehen sein, um die Gesamtheit der durchlässigen Elektrode 140 zu überlagern und bis zu einem Abschnitt der Außenseite des aktiven Gebiets AA vorzustehen.
In der Deckstruktur 170 können die erste Deckschicht 171 und die zweite Deckschicht 172 aus einer organischen oder einer anorganischen Substanz ausgebildet sein oder aus einem organischanorganischen Verbundwerkstoff ausgebildet sein. Die Faktoren, um die Eigenschaften der ersten Deckschicht 171 und der zweiten Deckschicht 172 zu bestimmen, sind die Brechungsindizes der Substanzen, die die erste Deckschicht 171 und die zweite Deckschicht 172 bilden, und die optischen Weglängen nd der ersten Deckschicht 171 und der zweiten Deckschicht 172, die durch die Dicken der entsprechenden Schichten bestimmt sind. Ein Unterschied zwischen der optischen Weglänge der ersten Deckschicht 171 und der optischen Weglänge der zweiten Deckschicht 172 befindet sich innerhalb 10 % der optischen Weglänge der ersten Deckschicht 171, wobei die erste und die zweite Deckschicht 171 und 172 folglich die Eigenschaften destruktiver Interferenz bezüglich der Wellenlängen ähnlicher Bereiche oder desselben Bereichs aufweisen.
Die 3A und 3B sind Ansichten, die die Prinzipien der destruktiven Interferenz und der konstruktiven Interferenz veranschaulichen, die aufgrund der Durchlässigkeits- und Reflexionseigenschaften von Licht auftreten, wenn das Licht L, das durch eine erste Schicht mit einem Brechungsindex na geht, durch eine zweite und eine dritte Schicht geht, die von dem Brechungsindex na verschiedene Brechungsindizes nb und nc aufweisen.
Hier trifft das Licht L in einer Ausbreitungsrichtung auf verschiedene Grenzflächen und erzeugt an den jeweiligen Grenzflächen unterschiedliche reflektierte Wellen. Die destruktive Interferenz nach 3A tritt auf, weil eine reflektierte Welle RW1, die durch das Licht erzeugt wird, das sich von der ersten Schicht (mit dem ersten Brechungsindex na) zur zweiten Schicht (mit dem zweiten Brechungsindex nb) ausbreitet, und eine reflektierte Welle RW2, die durch das Licht erzeugt wird, das sich von der zweiten Schicht (mit dem zweiten Brechungsindex nb) zur dritten Schicht (mit dem dritten Brechungsindex nc) ausbreitet, entgegengesetzte Phasen aufweisen. Falls hier die jeweiligen reflektierten Wellen RW1 und RW2 die gleiche Amplitude und die gleiche Periode aufweisen, wird die Summe der beiden reflektierten Wellen RW1 und RW2 0 (die reflektierten Wellen RW1 und RW2 heben sich gegenseitig auf), wobei, während das Licht L durch die erste Schicht (mit dem ersten Brechungsindex na), die zweite Schicht (mit dem zweiten Brechungsindex nb) und die dritte Schicht (mit dem dritten Brechungsindex nc) geht, die gesamte Lichtmenge L durch die ersten bis dritten Schichten ohne irgendeine Reflexion an den jeweiligen Grenzflächen in der Ausbreitungsrichtung durchgelassen wird.
Andererseits tritt die konstruktive Interferenz nach 3B auf, weil die reflektierte Welle RW1, die durch das Licht erzeugt wird, das sich von der ersten Schicht (mit dem ersten Brechungsindex na) zur zweiten Schicht (mit dem zweiten Brechungsindex nb) ausbreitet, und eine reflektierte Welle RW3, die durch das Licht erzeugt wird, das sich von der zweiten Schicht (mit dem zweiten Brechungsindex nb) zur dritten Schicht (mit dem dritten Brechungsindex nc) ausbreitet, eine gleiche Phase aufweisen. Falls hier die jeweiligen reflektierten Wellen RW1 und RW3 die gleiche Amplitude und die gleiche Periode aufweisen, weist die Summe der beiden reflektierten Wellen RW1 und RW3 eine Amplitude auf, die dem Zweifachen der Amplitude der einzelnen reflektierten Welle RW1 entspricht, wobei folglich ein Betrag der Reflexion der Wellen RW1 und RW3 im Vergleich zur einzelnen reflektierten Welle RW1 erhöht ist. Wenn die Amplituden und die Perioden der jeweiligen reflektierten Wellen RW1 und RW3 an der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht und an der Grenzfläche zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht theoretisch gleich sind, kehrt das durch die jeweiligen Grenzflächen reflektierte Licht R zur ersten Schicht zurück, wobei es folglich kein Licht gibt, das durch die dritte Schicht in einer Lichtausbreitungsrichtung durchgelassen wird.
Die Deckstruktur 170 der vorliegenden Erfindung ist so angeordnet, dass sie sich mit der durchlässigen Elektrode 140 in Kontakt befindet, und verursacht die in 3A gezeigte destruktive Interferenz, wenn Licht von unterhalb der Deckstruktur 170 durch die Deckstruktur 170 geht. Hier entspricht die organische Leuchtdiode OLED der ersten Schicht (mit dem ersten Brechungsindex na), entspricht die Deckstruktur 170 der zweiten Schicht (mit dem zweiten Brechungsindex nb) und entspricht die Außenseite der Deckstruktur 170 der dritten Schicht (mit dem dritten Brechungsindex nc).
4 ist eine schematische Ansicht, die die Durchlässigkeits- und Reflexionseigenschaften an den Deckschichten und deren Grenzflächen in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 veranschaulicht den Durchlassabschnitt der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die in 2 gezeigt ist, wobei die durchlässige Elektrode 140 und die Deckstruktur 170 auf dem organischen Stapel EL im Durchlassabschnitt der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gestapelt sind, wie in 4 gezeigt ist. In einigen Fällen kann eine zusätzliche Schicht mit einem ähnlichem Brechungsindex wie der organische Stapel EL oder die Deckstruktur 170 ferner zwischen der durchlässigen Elektrode 140 und der Deckstruktur 170 enthalten sein. Der organische Stapel EL enthält eine darin vorgesehene organische Lichtemissionsschicht, wobei durch die organische Lichtemissionsschicht eine aufwärts gerichtete elektromagnetische Welle UEo und eine abwärts gerichtete elektromagnetische Welle DEo erzeugt werden. Die aufwärts gerichtete elektromagnetische Welle UEo wird in eine elektromagnetische Welle 1ET, die durch die durchlässige Elektrode 140 nach oben durchgelassen wird, und eine elektromagnetische Welle 1ER, die durch die durchlässige Elektrode 140 nach unten reflektiert wird, aufgeteilt, wobei eine elektromagnetische Welle HER, die durch die Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht 171 und der zweiten Deckschicht 172 der Deckstruktur 170 reflektiert wird, und eine elektromagnetische Welle LER, die durch die Oberfläche der zweiten Deckschicht 172 nach unten reflektiert wird, erzeugt werden. Weil die Durchlässigkeit der durch die durchlässige Elektrode 140 nach oben durchgelassenen elektromagnetischen Welle 1ET durch eine nach unten reflektierte Lichtmenge begrenzt ist, entspricht die Menge einer elektromagnetischen Welle, die schließlich durch die Deckstruktur 170 durchgelassen wird, 1ET - (LER + HER).
Das heißt, die erste Deckschicht 171 weist eine erste Dicke d1 und einen ersten Brechungsindex n1 auf, wobei eine erste optische Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 durch eine Bedingungsgleichung der destruktiven Interferenz einen Wert mλ/2cosθ aufweist (wobei m eine ganz Zahl ist, λ eine Wellenlänge destruktiver Interferenz ist und θ ein Einfallswinkel ist).
Ferner weist die zweite Deckschicht 172, die sich über der ersten Deckschicht 171 der Deckstruktur 170 befindet, eine zweite Dicke d2 und einen zweiten Brechungsindex n2 auf, wobei eine zweite optische Weglänge n2d2 der zweiten Deckschicht 172 die gleiche wie die erste optische Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 ist oder das 0,9- bis 1,1-fache der ersten optischen Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 ist, so dass sich ein Unterschied dazwischen innerhalb 10 % befindet. Deshalb weist die zweite Deckschicht 172 eine optische Weglänge auf, die die gleiche wie die oder ähnlich zu der der ersten Deckschicht 171 ist, wobei sie die Bedingung der destruktiven Interferenz in der gleichen Weise wie die erste Deckschicht 171 oder in einer ähnlichen Weise zu der ersten Deckschicht 171 erfüllt.
Hier weisen gemäß der Bedingungsgleichung der destruktiven Interferenz die erste optische Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 und die zweite optische Weglänge n2d2 der zweiten Deckschicht 172 jeweils einen Wert von mλ/2cosθ (wobei m eine ganze Zahl ist, λ eine Wellenlänge destruktiver Interferenz ist und θ ein Einfallswinkel ist) oder einen Wert von 0,9- bis 1,1-mal mλ/2cosθ auf. Hier ist eine Wellenlänge λ der primären destruktiven Interferenz eine kurze Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich, d. h., eine blaue Wellenlänge. Durch das Variieren des Werts von m in der Bedingungsgleichung der destruktiven Interferenz „2ndcosθ = mλ“ kann zusätzlich zum blauen Wellenlängenbereich ein grüner oder ein roter Wellenlängenbereich die Bedingungsgleichung der destruktiven Interferenz erfüllen.
In der vorliegenden Erfindung ist der Grund, aus dem die Wellenlänge λ der primären destruktiven Interferenz die blaue Wellenlänge ist, die Gleichmäßigkeit der Durchlässigkeit in der blauen Wellenlänge zu kompensieren, die in einer Struktur einer einzigen Deckschicht am schlechtesten ist. Eine Spitzenwellenlänge der Wellenlänge destruktiver Interferenz kann sich im Bereich von etwa 430 nm bis 465 nm befinden.
In der vorliegenden Erfindung weist die Deckstruktur 170 die Eigenschaften destruktiver Interferenz auf, wobei sich dadurch die reflektierten Wellen der jeweiligen Grenzflächen gegenseitig aufheben, um einen Betrag der Durchlässigkeit des schließlich emittierten Lichts zu erhöhen und folglich die Durchlässigkeit zu verbessern, wobei sie als eine Stapelstruktur der ersten Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und der zweiten Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex implementiert ist, um ungeachtet der Wellenlängenänderung im sichtbaren Wellenlängenbereich gleichmäßige Durchlasseigenschaften gemäß der Farbe zu erlangen.
5 ist eine graphische Darstellung, die die Durchlässigkeiten verschiedener Deckstrukturen darstellt, und 6 ist eine graphische Darstellung, die die Intensitäten des blauen Lichts, das durch die jeweiligen Deckstrukturen emittiert wird, darstellt.
Wenn eine einzelne Deckschicht HRCPL C-I mit einem hohen Brechungsindex (HR) und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz (C-I) verwendet wird, besteht die Tendenz, dass die Durchlässigkeit in einer Richtung von einer kurzen Wellenlänge zu einer langen Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich von 400 nm bis 650 nm erhöht ist, wie in 5 gezeigt ist.
Wenn ferner eine einzelne Deckschicht HRCPL D-I mit einem hohen Brechungsindex (HR) und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz (D-I) verwendet wird, besteht die Tendenz, dass die Durchlässigkeit in einem Wellenlängenbereich von 400 nm bis 520 nm um 45 % oder mehr vergrößert ist, und dann in einem Wellenlängenbereich von 520 nm bis zu einer langen Wellenlänge verringert ist.
Wenn eine Stapelstruktur, die die erste Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex, die die Eigenschaften destruktiver Interferenz (D-I) aufweist, und die zweite Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex enthält, d. h., die Deckstruktur 170 der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, verwendet wird, besteht anders die Tendenz, dass die Durchlässigkeit wenigstens im sichtbaren Wellenlängenbereich von 400 nm bis 650 nm gleichmäßig bei 90 % oder mehr aufrechterhalten wird. Das heißt, die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine primäre Wirkung des Verbesserns des Durchlässigkeit durch ein Prinzip des Vergrößerns der emittierten Lichtmenge durch das Steuern der Brechungsindexprofilbildung an der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und der Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex und der Grenzfläche zwischen der Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und der organischen Leuchtdiode OLED wie bei der Wirkung der destruktiven Interferenz nach 3A auf. Ferner weist die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Verhindern einer Änderung der Durchlässigkeit gemäß der Wellenlänge, die ausgegeben wird, wenn die destruktive Interferenz oder die konstruktive Interferenz getrennt angewendet werden, durch die doppelschichtige Deckstruktur 170 eine sekundäre Wirkung des Aufrechterhaltens der gleichmäßigen Durchlässigkeit gemäß der Wellenlänge, insbesondere im sichtbaren Wellenlängenbereich, auf.
Das heißt, in den einzelnen Deckschichten HRCPL D-I und HRCPL C-I gemäß den experimentellen Beispielen ist die Durchlässigkeit vergrößert oder verkleinert, wenn die Wellenlänge zunimmt, wobei aber in der Deckschichtstruktur 170 der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Durchlässigkeit ungeachtet der Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich gleichmäßig aufrechterhalten wird. Falls die einzelne Deckschicht verwendet wird, ist die Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich vergrößert oder verkleinert. Falls die einzelne Deckschicht HRCPL C-I mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz verwendet wird, besteht die Tendenz, dass die Durchlässigkeit in einem Bereich längerer Wellenlängen anstatt im sichtbaren Wellenlängenbereich vergrößert ist, wobei folglich die Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich vergleichsweise gering ist. Falls ferner die einzelne Deckschicht HRCPL D-I mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz verwendet wird, ist die Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich hoch, wobei aber eine Durchlassmenge des Lichts im sichtbaren Wellenlängenbereich vergrößert und verkleinert ist, wobei folglich, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL D-I auf eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung angewendet ist, die Leuchtdichte im grünen Wellenlängenbereich relativ hoch ist und folglich als ein Faktor dient, der die Anwendersichtbarkeit behindert. Die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verringert die optischen Weglängen von zwei Grenzflächen und einen Unterschied der optischen Weglänge und ermöglicht folglich eine gleichmäßige Durchlässigkeit in einer Richtung von einer kurzen Wellenlänge zu einer langen Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich von 450 nm bis 650 nm, wodurch eine stabile Anzeige ohne einen Leuchtdichteunterschied einer spezifischen Farbe im sichtbaren Wellenlängenbereich erreicht wird.
In 6 kann bestätigt werden, dass, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL D-I mit einem hohen Brechungsindex mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz verwendet wird, die Intensität einer Spitzenwellenlänge etwa 0,21 beträgt, die geringer als die Intensität einer Spitzenwellenlänge, d. h., 0,26, ist, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL C-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz verwendet wird. Dies bedeutet, dass, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL D-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz verwendet wird, die Durchlasseigenschaften in allen Wellenlängenbereichen verbessert sind, aber die Mikrokavitätswirkung in der organischen Lichtemissionsvorrichtung verringert ist, d. h., es werden schwache Kavitätseigenschaften dargestellt, wobei der Wirkungsgrad von reinem Blau verringert ist. Ferner kann erkannt werden, dass, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL D-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz verwendet wird, eine Schulter des Spektrums bei einer Wellenlänge von etwa 490 nm auftritt, die Konzentration der Spitzenwellenlänge verringert ist und folglich die Farbreinheit verringert ist.
Andererseits kann bestätigt werden, dass, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL C-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz verwendet wird oder die zweischichtige Deckstruktur 170, die die erste und die zweite Deckschicht 171 und 172 enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Spitzenwellenlänge bei etwa 450 nm bis 460 nm auftritt, die Intensität der Spitzenwellenlänge etwa 0,235 oder größer ist, so dass eine Lichtmenge, die durch die Grenzfläche zwischen den Deckschichten 171 und 172 reflektiert wird, verringert ist und folglich eine emittierte Lichtmenge vergrößert ist, und keine Schulter bei anderen Wellenlängen im Spektrum auftritt, wenn blaues Licht emittiert wird, wobei folglich die Farbreinheit hoch ist.
In 6 ist die Farbreinheit ausgezeichnet, wenn die einzelne Deckschicht HRCPL C-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz verwendet wird, wobei aber, wie oben (bezüglich 5) beschrieben worden ist, die Durchlässigkeit der einzelnen Deckschicht HRCPL C-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz überall im sichtbaren Wellenlängenbereich kleiner als 90 % ist, eine Abweichung der Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich groß ist und folglich die Gleichmäßigkeit des Farbwirkungsgrads gemäß der Wellenlänge nicht sichergestellt sein kann.
Das heißt, falls eine einzelne Deckschicht, d. h., die einzelne Deckschicht HRCPL C-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz oder die einzelne Deckschicht HRCPL D-I mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz verwendet wird, ist die Abweichung der Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich groß, wobei folglich das weiße Licht als Licht einer Farbe mit relativ hoher Durchlässigkeit beobachtet wird, selbst wenn die transparente Anzeigevorrichtung implementiert ist, um weißes Licht zu emittieren. Die Deckstruktur 170 gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die erste Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und die zweite Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweisen, ermöglicht, dass die Durchlässigkeit überall im sichtbaren Wellenlängenbereich gleichmäßig ist, und löst folglich das oben beschriebene Problem, das durch die einzelne Deckschicht verursacht wird.
Im Folgenden werden die Strukturen von transparenten Anzeigevorrichtungen gemäß verschiedenen experimentellen Beispielen und deren Testergebnisse im Vergleich zu der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die 7A bis 7C sind Querschnittsansichten, die transparente Anzeigevorrichtungen gemäß verschiedenen experimentellen Beispielen gemäß der Anordnung einer zweiten Elektrode, die in einer Lichtemissionsrichtung angeordnet ist, und einer Deckstruktur veranschaulichen, und 8 ist eine graphische Darstellung, die die Durchlässigkeiten der transparenten Anzeigevorrichtungen nach den 7A bis 7C darstellt.
Wie in 7A gezeigt ist, enthält eine transparente Anzeigevorrichtung A [PO-Referenz] (in 8) gemäß einem ersten experimentellen Beispiel Unterpixel, die konfiguriert sind, Licht verschiedener Farben zu emittieren, und einen Durchlassabschnitt in jedem Pixel über einem Substrat 10, die Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3, die in den jeweiligen Unterpixeln vorgesehen sind, und die organischen Leuchtdioden OLED, die mit den Dünnschichttransistoren TFT1, TFT2 und TFT3 verbunden sind. Die organische Leuchtdiode OLED enthält eine erste Elektrode 11 und eine zweite Elektrode 40, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, und mehrere organischen Schichten 31, 32a/32b/32c, 33 und 34, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 11 und 40 vorgesehen sind. Im ersten experimentellen Beispiel ist die zweite Elektrode 40 eine transparente Elektrode, die aus einem transparenten Oxid, wie ITO oder IZO, ausgebildet ist, ist die Grenzflächenanpassung an eine organische Schicht, die sich mit der zweiten Elektrode 40 direkt in Kontakt befindet, schlecht und ist folglich ferner eine Pufferschicht 39 vorgesehen. Als die organischen Schichten sind der Reihe nach eine erste gemeinsame Lochtransportschicht 31, eine organische Lichtemissionsschicht 32a, 32b oder 32c, eine zweite gemeinsame Elektronentransportschicht 33 und eine dritte gemeinsame Elektroneninjektionsschicht 34 vorgesehen. Die ersten bis dritten gemeinsamen Schichten 31, 33 und 34 und die zweite Elektrode 40 sind gemeinsam in den Emissionsabschnitten und den Durchlassabschnitten vorgesehen, wobei eine über den organischen Leuchtdioden OLED vorgesehene Deckschicht 50 als einzelne Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz vorgesehen ist.
Die transparente Anzeigevorrichtung gemäß dem ersten experimentellen Beispiel ist ein Beispiel einer transparenten Anzeigevorrichtung in einer Anfangsstufe, wobei in einer Struktur, die sowohl Emissionsabschnitte als auch Durchlassabschnitte aufweist, die Durchlasseigenschaften der Durchlassabschnitte weiter hervorgehoben werden, wobei zu diesem Zweck die zweite Elektrode 40 als die transparente Elektrode vorgesehen ist. Weil hier die Mikrokavitätswirkung bei den roten, grünen und blauen Wellenlängen in der organischen Leuchtdiode OLED verringert ist (schwache Kavitätseigenschaften), weist der Emissionsabschnitt eine Durchlässigkeit von weniger als 75 % im sichtbaren Wellenlängenbereich auf, wie in 8 gezeigt ist, wobei der Farbwirkungsgrad im Emissionsabschnitt ungeachtet der Interferenzeigenschaften der einzelnen Deckschicht 50 schlecht ist.
Wie in 7B gezeigt ist, unterscheidet sich eine transparente Anzeigevorrichtung B [CPL destruktive Interferenz] (in 8) gemäß einem zweiten experimentellen Beispiel von der transparenten Anzeigevorrichtung A [PO-Referenz] gemäß dem ersten experimentellen Beispiel insofern, als eine zweite Elektrode 60 aus einem Metall oder einer Metalllegierung mit ausgezeichneter Grenzflächenanpassung an eine dritte gemeinsame Schicht 34 ausgebildet ist und eine Pufferschicht weggelassen ist, so dass sich die dritte gemeinsame Schicht 34 und die zweite Elektrode 60 direkt miteinander in Kontakt befinden. In diesem Fall weist die zweite Elektrode 60, die aus einer Metallkomponente ausgebildet ist, eine Dicke von 140 Ä oder größer auf, um eine ausreichende Mikrokavitätswirkung in einem Emissionsabschnitt aufzuweisen. Hier ist eine Deckschicht 50, die sich über der zweiten Elektrode 60 befindet, als einzelne Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz vorgesehen, um die Lichtextraktionswirkung zu erhöhen. In diesem Fall sind in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem zweiten experimentellen Beispiel die Durchlässigkeiten für rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht aufgrund der Zunahme des Wirkungsgrads des Emissionsabschnitts insgesamt verbessert, wobei aber eine Fluktuation der Durchlässigkeit gemäß der Wellenlängenänderung verursacht wird. Weil die aus einem transflektiven Metall ausgebildete zweite Elektrode 60 eine Dicke von 140 Ä oder größer aufweist, ist die Durchlässigkeit eines Durchlassabschnitts verringert.
Um die Durchlässigkeit des Durchlassabschnitts der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem zweiten experimentellen Beispiel zu verbessern, wird eine transparente Anzeigevorrichtung, die eine zweite Elektrode 70, die eine verringerte Dicke aufweist, enthält, gemäß einem dritten experimentellen Beispiel vorgeschlagen. 7C veranschaulicht die transparente Anzeigevorrichtung C [CPL konstruktive Interferenz] (in 8) gemäß dem dritten experimentellen Beispiel, wobei in diesem Fall eine Deckschicht 80, die sich über der zweiten Elektrode 70 befindet, als eine einzige Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz vorgesehen ist, um die Durchlässigkeit zu erhöhen. In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel ist die zweite Elektrode 70 aus einem Metall oder einer Metalllegierung ausgebildet und weist eine Dicke von 100 Å oder kleiner auf, wobei die Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich aufgrund der Deckschicht 80, die die Eigenschaften konstruktiver Interferenz aufweist und die sich über der zweiten Elektrode 70 befindet, vergrößert ist, aber insbesondere im blauen Wellenlängenbereich von 400 nm bis 490 nm im hohen Maße um etwa 30 % verändert ist, wobei die Durchlässigkeit in anderen Wellenlängenbereichen nicht gleichmäßig ist und im Wellenlängenbereich von etwa 490 nm bis 510 nm oder mehr abermals verringert ist, wie in 8 gezeigt ist. Das heißt, die transparente Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel erlangt eine Durchlässigkeit eines bestimmten Grads oder mehr durch die zweite Elektrode 70 mit einer geringen Dicke, weist aber eine ungleichmäßige Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich auf und weist folglich unterschiedliche Farbwirkungsgrade von Blau, Grün und Rot auf, wodurch eine Schwierigkeit beim gleichmäßigen und stabilen Farbausdruck verursacht wird.
Wenn die transparenten Anzeigevorrichtungen gemäß dem zweiten und dem dritten experimentellen Beispiel verglichen werden, wurde insbesondere beobachtet, dass im Ergebnis der Messung eines CIEy-Wertes der Farbkoordinaten der CIEy-Wert von 0,055 zu 0,102 geändert ist. Dies bedeutet, dass die Farbabweichung von Blau in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel groß ist und es folglich schwierig ist, reines Blau auszudrücken.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Durchlass- und Reflexionseigenschaften der Deckschichten und ihrer Grenzflächen in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel und der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
In 9 stellt das Bezugszeichen 1. Schritt die Durchlass- und Reflexionseigenschaften der jeweiligen Schichten der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel dar, während das Bezugszeichen 2. Schritt die Durchlass- und Reflexionseigenschaften der jeweiligen Schichten der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Im dritten experimentellen Beispiel und der vorliegenden Erfindung sind die zweite Elektrode und eine halbdurchlässige Elektrode 140 aus einem halbdurchlässigen Metall, d. h., einer Silberlegierung, wie z. B. Ag:Mg, ausgebildet. Die Dicken der zweiten Elektrode und der halbdurchlässigen Elektrode 140 betragen 100 Å oder kleiner und 50 Ä oder größer, um eine Widerstandserhöhung in ihren gesamten Bereichen zu verhindern. Dies dient dazu, die Durchlässigkeit im Durchlassabschnitt zu erhöhen.
Um die Durchlass- und Reflexionseigenschaften darzustellen, werden die Durchlässigkeiten des nach oben emittierten Lichts verglichen, wenn die zweite Elektrode und die halbdurchlässige Elektrode 140 mit der gleichen Dicke auf die transparente Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel und die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel sind die zweite Elektrode 140 (70 in 7C) und die einzelne Deckschicht 80 mit einem hohen Brechungsindex der Reihe nach über dem organischen Stapel EL gestapelt. Der organische Stapel EL enthält eine darin vorgesehene organische Lichtemissionsschicht, wobei durch die organische Lichtemissionsschicht eine aufwärts gerichtete elektromagnetische Welle UEo und eine abwärts gerichtete elektromagnetische Welle DEo erzeugt werden. Aus der aufwärts gerichteten elektromagnetischen Welle UEo werden eine elektromagnetische Welle 1ET und eine elektromagnetische Welle 1ER erzeugt, die durch die zweite Elektrode 140 nach oben durchgelassen bzw. nach unten reflektiert werden, wobei eine elektromagnetische Welle 2ET und eine elektromagnetische Welle 2ER erzeugt werden, die durch die Oberseite der Deckschicht 80 nach oben durchgelassen bzw. nach unten reflektiert werden.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der organische Stapel EL eine darin vorgesehene organische Lichtemissionsschicht, wobei durch die organische Lichtemissionsschicht eine aufwärts gerichtete elektromagnetische Welle UEo und eine abwärts gerichtete elektromagnetische Welle DEo erzeugt werden, eine elektromagnetische Welle 1ET und eine elektromagnetische Welle 1ER, die durch die zweite Elektrode 140 nach oben durchgelassen bzw. nach unten reflektiert werden, aus der aufwärts gerichteten elektromagnetischen Welle UEo erzeugt werden und eine elektromagnetische Welle HER, die durch die Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht 171 und der zweiten Deckschicht 172 der Deckstruktur 170 reflektiert wird, und eine elektromagnetische Welle LER, die durch die Oberfläche der zweiten Deckschicht 172 nach unten reflektiert wird, erzeugt werden, wie oben bezüglich 4 beschrieben worden ist.
Unter der Annahme, dass die Gesamtmenge der elektromagnetischen Welle 1ET, die durch die zweite Elektrode (oder die durchlässige Elektrode) 140, die in den transparenten Anzeigevorrichtungen gemäß dem dritten experimentellen Beispiel und der vorliegenden Erfindung gemeinsam vorgesehen ist, nach oben durchgelassen wird, 1 beträgt, ist ein Wert, der durch das Subtrahieren des Reflexionsgrads (einer Menge der elektromagnetischen Welle, die durch die Deckschicht 80 oder die darauf angeordnete Deckstruktur 170 reflektiert wird) von der Gesamtmenge der elektromagnetischen Welle 1ET erhalten wird, eine Lichtmenge, die tatsächlich durch die Deckschicht 80 oder die Deckstruktur 170 nach oben durchgelassen wird.
Der Reflexionsgrad der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel entspricht der elektromagnetischen Welle 2ER, die durch die Oberseite der einzelnen Deckschicht 80 nach unten reflektiert wird, d. h., es tritt eine Monoreflexion auf. Der Reflexionsgrad der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht dem Reflexionsgrad der Deckstruktur 170, die die erste und die zweite Deckschicht 171 und 172 enthält, die über der zweiten Elektrode 140 vorgesehen ist, d. h., der Summe der durch die Oberfläche der zweiten Deckschicht 172 nach unten reflektierten elektromagnetischen Welle LER und der durch die Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Deckschicht 171 und 172 reflektierten elektromagnetischen Welle HER, (LER + HER).
Unter der Annahme, dass z. B. der erste Brechungsindex der ersten Deckschicht 171 und der einzelnen Deckschicht 80 mit einem hohen Brechungsindex 2,25 beträgt, der zweite Brechungsindex der zweiten Deckschicht 172 1,5 beträgt und eine Struktur, die sich über der Deckschicht 80 und der Deckschicht 170 befindet, Luft ist, werden die Reflexionsgrade der transparenten Anzeigevorrichtungen gemäß dem dritten experimentellen Beispiel und der vorliegenden Erfindung im Folgenden verglichen.
Zur Bezugnahme entspricht der Reflexionsgrad der Grenzfläche zwischen zwei Schichten mit unterschiedlichen Brechungsindizes n1 und n2 ${(\frac{n_{1} cos θ_{i} - n_{2} cos θ_{t}}{n_{1} cos θ_{i} + n_{2} cos θ_{t}})}^{2}$
(wobei θi ein Einfallswinkel ist und θt ein Austrittswinkel ist).
In Anbetracht eines Einfallswinkels und eines Austrittswinkels der jeweiligen Schichten in der Normalenrichtung, bei der die Sichtbarkeit vom am effektivsten ist, können der Einfallswinkel θi und der Austrittswinkel θt 0° betragen.
Weil in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß dem dritten experimentellen Beispiel nur die Monoreflexion (2ER) durch die Oberseite der einzelnen Deckschicht 80 berücksichtigt wird, wird, wenn der Brechungsindex der Deckschicht 80, d. h., 2,25, und der Brechungsindex der Luft, d. h., 1, in die obige Gleichung eingesetzt werden, ein Reflexionsgrad von etwa 15 % berechnet.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Reflexionsgrad der Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Deckschicht 171 und 172 durch die Reflexion (HER) als 4 % berechnet, weil die Brechungsindizes der ersten und der zweiten Deckschicht 171 und 172 2,25 und 1,5 betragen, wobei der Reflexionsgrad der Oberseite der zweiten Deckschicht 172 durch die Reflexion (LER) durch die Oberseite der zweiten Deckschicht 172 unter der Annahme, dass sich Luft über der zweiten Deckschicht 172 befindet, als 4 % berechnet wird, weil der Brechungsindex von Luft 1 ist. Das heißt, selbst wenn es zwei Grenzflächen gibt, wird ein Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad der beiden Grenzflächen 0 %. Wenn als ein weiteres Beispiel der Brechungsindex der ersten Deckschicht 171 2,0 beträgt, der Brechungsindex der zweiten Deckschicht 172 1,5 beträgt und sich Luft über der zweiten Deckschicht 172 befindet, weist die Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Deckschicht 171 und 172 einen Reflexionsgrad von etwa 2,8 % auf, während die Grenzfläche zwischen der zweiten Deckschicht 172 und der Luft einen Reflexionsgrad von 4 % aufweist, wobei folglich ein Unterschied zwischen ihnen innerhalb 2 % liegt.
Das heißt, in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind mehrere Grenzflächen, an denen eine Reflexion in der Ausbreitungsrichtung des Lichts auftritt, durch die Deckstruktur 170 ausgebildet, ist ein Brechungsindexunterschied zwischen zwei Schichten, die jede der Grenzflächen bilden, verringert und kann folglich der Reflexionsgrad im Verhältnis zum Quadrat des Brechungsindexunterschieds im hohen Maße verringert werden, wobei eine Lichtmenge, die durch die Oberseite der Deckstruktur 170 nach unten reflektiert wird, im Vergleich zu der transparenten Anzeigevorrichtung mit einer hohen Durchlässigkeit gemäß dem dritten experimentellen Beispiel verringert ist (2ER > (LER + HER)), wobei folglich die Durchlässigkeit aufgrund der Antireflexionswirkung erhöht werden kann.
Obwohl das oben beschriebene Beispiel veranschaulicht, dass es außerhalb der Deckschicht 80 und der Deckstruktur 170 Luft gibt, kann in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Fall betrachtet werden, dass sich eine Einkapselungsschicht (siehe 300 15) eines Füllmaterials und eine Struktur, die einem oberen Substrat entspricht, über der Deckstruktur 170 befinden.
Unter der Annahme, dass der Brechungsindex der Einkapselungsschicht des Füllmaterials, die sich über der Deckstruktur 170 befindet, nEncap ist, entspricht hier der Reflexionsgrad der Oberseite der zweiten Deckschicht 172 ${(\frac{n_{2} cos θ_{i} - n_{E n c a p} cos θ_{t}}{n_{2} cos θ_{i} + n_{E n c a p} cos θ_{t}})}^{2}$
(wobei nEncap der Brechungsindex eines Elements ist, das sich über der zweiten Deckschicht befindet, θi ein Einfallswinkel ist und θt ein Austrittswinkel ist).
Der Reflexionsgrad der Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht 171 und der zweiten Deckschicht 172 ist ${(\frac{n_{1} cos θ_{i} - n_{2} cos θ_{t}}{n_{1} cos θ_{i} + n_{2} cos θ_{t}})}^{2}$
(wobei θi ein Einfallswinkel ist und θt ein Austrittswinkel ist), wobei ein Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad der Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Deckschicht 171 und 172 und dem Reflexionsgrad der Oberseite der zweiten Deckschicht 172 auf 5 % oder weniger festgelegt ist, so dass die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Wirkung der Erhöhung der Durchlässigkeit aufweist. Weil, falls der Reflexionsgrad der einen Grenzfläche in der Lichtemissionsrichtung besser als der Reflexionsgrad der anderen Oberfläche ist, es für die durch das Stapeln der Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und der Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex, die in 5 gezeigt sind, gebildete Deckstruktur schwierig ist, gemäß der Wellenlänge gleichmäßige Durchlasseigenschaften zu erlangen, ist der Reflexionsgradunterschied zwischen den beiden Grenzflächen minimiert.
Weil die Deckschicht 170 in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweisen muss, um die Durchlässigkeit zu erreichen, kann die erste Dicke 300 Å bis 500 Å betragen, während die zweite Dicke 300 Å bis 700 Å betragen kann.
Die erste Deckschicht 171 und die zweite Deckschicht 172 folgen der Bedingungsgleichung der destruktiven Interferenz „2ndcosθ = mλ“, wobei dadurch die optischen Weglängen der jeweiligen Schichten 171 und 172 gleich sind oder einen Unterschied innerhalb 10 % aufweisen. Hier ist in der Bedingungsgleichung der destruktiven Interferenz eine Wellenlänge destruktiver Interferenz λ eine blaue Wellenlänge von etwa 430 nm bis 465 nm, um eine hohe Durchlässigkeit aufrechtzuerhalten. In Anbetracht der Sichtbarkeit an der Vorderseite kann θ 0° sein.
Weil die zweite Deckschicht 172 einen relativ niedrigen Brechungsindex n2 (n2 < n1) aufweist, kann die zweite Dicke d2 der zweiten Deckschicht 172 größer als die erste Dicke d1 der ersten Deckschicht 171 sein, um einen Unterschied der optischen Weglängen (n1d1 - n2d2) mit der ersten Deckschicht 171, die einen relativ hohen Brechungsindex n1 aufweist, festzulegen, so dass er sich innerhalb 10 % der optischen Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 befindet.
Weil die Einkapselungsschicht, die sich über der Deckstruktur 170 befindet, mehrere Schichten enthält, um eine Einkapselungsfunktion aufzuweisen, und eine Dicke von 1 µm oder größer aufweist, kann von unten durchgelassenes Licht ohne Reflexion an der Grenzfläche mit der Deckstruktur 170 ungeachtet eines Brechungsindexunterschieds mit der Deckstruktur 170 durch die Einkapselungsschicht durchgelassen werden.
Die Einkapselungsschicht kann eine Struktur aufweisen, in der ein anorganischer Film, der bei einer niedrigen Temperatur abgeschieden werden kann, wie z. B. SiNx, SiONy, SiOx, Siliciumoxycarbid (SiOC) oder Al2O3, und ein organischer Film, der aus einem nicht lichtempfindlichen organischen Isoliermaterial, wie z. B. PCL, Acrylharz, Epoxidharz oder Polyimid, Polyethylen oder einem lichtempfindlichen organischen Isoliermaterial, wie z. B. Photoacyl, ausgebildet ist, abwechselnd gestapelt sind. Das Füllmaterial kann ein Harz, wie z. B. Epoxidharz, Acrylharz, Polyimid oder Polyethylen, enthalten und zusätzlich zum Harz ein Feuchtigkeitsabsorptionsmittel enthalten.
Im Folgenden werden die Gründe für die Verwendung der zweischichtigen Deckstruktur 170 in der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hängen die Eigenschaften destruktiver Interferenz der Deckstruktur 170 von der ersten Deckschicht 171 am nächsten an der durchlässigen Elektrode 140 ab, wobei insbesondere die erste Deckschicht 171 einen hohen Brechungsindex von 2,0 oder mehr und eine sehr kleine Dicke von 300 Å bis 500 Å aufweist. Im Fall eines Materials mit einer kleinen Dicke und einem hohen Brechungsindex ist die Intensität des blauen Lichts gering und besteht die Tendenz, dass die Durchlässigkeit verringert wird, wenn die Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich vergrößert wird, wie in den entsprechenden Kurven, die die Eigenschaften destruktiver Interferenz (D-I) repräsentieren, in den 5 und 6 gezeigt ist. Deshalb ist in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die zweite Deckschicht 172 mit einem niedrigeren Brechungsindex als die erste Deckschicht 171 über die erste Deckschicht 171 gestapelt, um die Durchlasseigenschaften im sichtbaren Wellenlängenbereich ungeachtet der Wellenlänge gleichmäßig aufrechtzuerhalten. Weil unter den Materialien mit einem niedrigen Brechungsindex ein Material verwendet werden kann, dessen Durchlässigkeit gemäß der Wellenlänge kaum geändert wird, kann das Material die Optimalbedingung erfüllen, um eine gleichmäßige Durchlässigkeit gemäß der Wellenlänge zu erreichen. Weil ferner die Grenzflächenreflexion verringert wird, wenn die Wellenlänge vergrößert wird, kann die Durchlässigkeit in einem Bereich langer Wellenlängen vergrößert sein.
Die 10A bis 10C sind graphische Darstellungen, die die Tendenzen der Durchlässigkeit von blauem Licht, grünem Licht und rotem Licht gemäß der Anwendung der Dicken der jeweiligen Deckschichten der Deckstruktur der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
Um es in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Deckschicht 171 und 172 die gleichen oder ähnliche Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweisen, beträgt die optische Weglänge der zweiten Deckschicht 172 das 0,9- bis 1,1-fache der optischen Weglänge der ersten Deckschicht 171. In der Deckstruktur 170, die überall im aktiven Gebiet AA die gleiche Dicke aufweist, kann als die Ergebnisse der Messung der Durchlässigkeit von blauem Licht, grünem Licht und rotem Licht gemäß der Änderung der Dicken der ersten Deckschicht 171 und der zweiten Deckschicht 172 bestätigt werden, dass, wenn die Dicke der ersten Deckschicht 171 etwa 250 Ä (25 nm) bis 500 Ä (50 nm) beträgt und die Dicke der zweiten Deckschicht 172 etwa 300 Ä (30 nm) bis 700 Ä (70 nm) beträgt, die Deckschichtstruktur 170 eine Blaulichtdurchlässigkeit von 0,860, eine Grünlichtdurchlässigkeit von 0,86 oder mehr und eine Rotelichtdurchlässigkeit von 0,87 oder mehr aufweist und folglich gemeinsam hohe Durchlässigkeiten von 0,86 oder mehr bezüglich verschiedener Wellenlängen aufweist. Das heißt, es kann bestätigt werden, dass, falls die Deckstruktur 170, die die erste und die zweite Deckschicht 171 und 172 mit unterschiedlichen Brechungsindizes enthält, gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufzuweisen, die Deckstruktur 170 gleichmäßig hohe Durchlässigkeiten bezüglich der Wellenlängen im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist, falls sich die erste und die zweite Deckschicht 171 und 172 innerhalb der oben beschriebenen Dickenbereiche befinden.
Die 11A und 11B sind graphische Darstellungen, die die Durchlässigkeiten und die Spektren in den Testbeispielen darstellen, in denen eine Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex als eine einzelne Deckschicht verwendet wird, aber die Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex so eingestellt ist, dass sie unterschiedliche Eigenschaften destruktiver Interferenz und Eigenschaften konstruktiver Interferenz aufweist.
In einem Test, der in 11A gezeigt ist, wurde die einzelne Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex von 2,2 gemäß dem dritten experimentellen Beispiel gemeinsam verwendet, wurden ein erstes Testbeispiel (HRCPL D-I), bei dem die Dicke der Deckschicht so eingestellt war, dass sie die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweist, ein zweites Testbeispiel (HRCPL D-I < t < C-I), bei dem die Dicke der Deckschicht so eingestellt war, dass sie die Eigenschaften zwischen destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz aufweist, und ein drittes Testbeispiel (HRCPL C-I), bei dem die Dicke der Deckschicht so eingestellt war, dass sie die Eigenschaften konstruktiver Interferenz aufweist, vorbereitet und wurden die Durchlässigkeiten der Deckschichten des ersten, des zweiten und des dritten Testbeispiels gemäß der Wellenlänge gemessen. Wie in 11A gezeigt ist, zeigte die Deckschicht des ersten Testbeispiels eine hohe Durchlässigkeit im blauen Wellenlängenbereich von etwa 460 nm bis 520 nm, zeigte die Deckschicht des zweiten Testbeispiels eine hohe Durchlässigkeit im grünen Wellenlängenbereich von etwa 520 nm bis 590 nm und zeigte die Deckschicht des dritten Testbeispiels eine hohe Durchlässigkeit im roten Wellenlängenbereich von etwa 620 nm bis 630 nm. Es kann jedoch bestätigt werden, dass selbst in jedem der ersten bis dritten Testbeispiele die einzelne Deckschicht nur in einem spezifischen Wellenlängenbereich eine hohe Durchlässigkeit zeigt und in anderen Wellenlängenbereichen eine geringe Durchlässigkeit zeigt, obwohl die Eigenschaften der einzelnen Deckschicht zwischen destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz variiert werden, wobei es für die einzelne Deckschicht schwierig ist, eine gleichmäßige Durchlässigkeit überall im sichtbaren Wellenlängenbereich zu zeigen. Das heißt, es kann bestätigt werden, dass alle Deckschichten des ersten bis dritten Testbeispiels eine ungleichmäßige Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigen.

In einem in 11B gezeigten Test wurden die Spitzenwellenlängeneigenschaften des blauen Lichts im ersten bis dritten Testbeispiel untersucht, wobei es bestätigt werden kann, dass, falls die einzelne Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz verwendet wird, die Mikrokavitätswirkung in einer organischen Leuchtdiode erhöht ist und eine Intensität der Spitzenwellenlänge vergrößert ist, während, wenn die destruktive Interferenz der Deckschicht vergrößert ist, die Intensität der Spitzenwellenlänge verringert ist, eine Schulter des Spektrums auftritt und folglich die Farbverzerrung des blauen Lichts und der CIEy-Wert der Farbkoordinaten des blauen Lichts erhöht sind. Das heißt, in der Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz des dritten Testbeispiels (HRCPL C-1) ist ein CIEy-Wert (By) der Farbkoordinaten 0,055, in der Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz des ersten Testbeispiels (HRCPL D-I) ist ein CIEy-Wert (By) der Farbkoordinaten 0,108 und in der Deckschicht mit den Eigenschaften zwischen destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz des zweiten Testbeispiels (HRCPL D-I < t < C-I) ist ein CIEy-Wert (By) der Farbkoordinaten 0,094. [Tabelle 1]

	Bedingung	Optische Eigenschaften (erforderliche Leuchtdichte)
Testbeispiel	Deckschichteigenschaften	Treiberspannung (V)	Stromdichte (mA/cm2)	ηJ (Leuchtdichte) (cd/A)	CIEx	CIEy	Durchlässigkeit /460 nm
1. TB	HRCPL D-I (t0)	8,0	8,4	12,4 (121)	0,137	0,102	94 %
2. TB	HRCOL (t1) t0 < t1 < t3	7,9	6,5	11,7 (152)	0,141	0,077	87 %
3. TB	HRCPL C-I (t3)	7,5	4,9	10,1 (183)	0,141	0,055	79 %
4. TB	HRCOL (t2) t1 < t2 < t3	7,6	5,1	11,7 (191)	0,143	0,061	82 %

In der obigen Tabelle 1 kann erkannt werden, dass, wenn wie im ersten Testbeispiel die Eigenschaften destruktiver Interferenz vergrößert sind, die Durchlässigkeit im blauen Wellenlängenbereich 94 % beträgt, aber die Treiberspannung hoch ist und die Verzerrung des CIEy-Wertes der Farbkoordinaten stark ist. Zur Bezugnahme wird in einem vierten Testbeispiel nach Tabelle 1 die Dicke der Deckschicht auf t2 eingestellt, die größer als die Dicke der Deckschicht des zweiten Testbeispiels ist, wobei die Deckschicht die Eigenschaften zwischen destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz aufweist. Die Deckschicht des vierten Testbeispiels kann die maximale Durchlässigkeit bei einer längeren Wellenlänge als die Deckschicht des zweiten Testbeispiels aufweisen. Die Deckschicht des vierten Testbeispiels weist eine Dicke zwischen der Dicke der Deckschicht des zweiten Testbeispiels und der Dicke der Deckschicht des dritten Testbeispiels auf und weist folglich die Wirkungen, wie z. B. die Treiberspannung, die Stromdichte, die Durchlässigkeit usw. auf, die irgendwo zwischen den Wirkungen des zweiten und des dritten Testbeispiels liegen.
Es kann erkannt werden, dass unter den oben beschriebenen ersten bis vierten Testbeispielen im dritten Testbeispiel, in dem die einzelne Deckschicht mit geringer Durchlässigkeit und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz vorgesehen ist, die geringste Verzerrung des CIEy-Wertes der Farbkoordinaten auftritt.
Im Folgenden wird ein Test beschrieben, bei dem eine zweischichtige Deckstruktur, die wie bei der transparenten Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und eine Deckschicht mit einem niedrigen Brechungsindex enthält, gemeinsam verwendet wurde, ein fünftes Testbeispiel, bei dem die Dicke der ersten Deckschicht so eingestellt war, dass sie die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweist, und ein sechstes und ein siebentes Testbeispiel, bei denen die Dicke der ersten Deckschicht so eingestellt war, dass sie die Eigenschaften zwischen destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz aufweist, vorbereitet wurden und die optischen Eigenschaften des fünften, des sechsten und des siebenten Testbeispiels mit dem dritten Testbeispiel verglichen wurden.

Die 12A und 12B sind graphische Darstellungen, die die Durchlässigkeiten und die Spektren einer Deckstruktur darstellen, die durch das Stapeln einer Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einer Deckschicht mit einem niedrigen Brechungsindex, einer weiteren Deckstruktur und einer einzelnen Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz gebildet wurde. [Tabelle 2]

Testbeispiel	Bedingung	Optische Eigenschaften (erforderliche Leuchtdichte)
Testbeispiel	Deckschichteigenschaften	Treiberspannung (V)	Stromdichte (mA/cm2)	ηJ (Leuchtdichte) (cd/A)	CIEx	CIEy	Durchlässigkeit /460 nm
3. TB	HRCPL C-I (t3)	7,5	4,9	10,1 (183)	0,144	0,055	79 %
5. TB	HRCOL D-I (t4)/LRCPL	7,6	6,1	10,5 (162)	0,141	0,065	91 %
6. TB	HRCPL (t5)/LRCPL (t4 < t5)	7,5	5,7	10,4 (170)	0,141	0,061	86 %
7. TB	HRCOL (t6)/LRCPL (t5 < t6)	7,5	5,4	11,1 (182)	0,140	0,061	83 %

Wie in den fünften bis siebenten Testbeispielen nach Tabelle 2 kann bestätigt werden, dass, wenn die zweischichtigen Deckstrukturen mit verschiedenen Brechungsindexunterschieden zwischen den Deckschichten verwendet werden, die Durchlässigkeiten aller zweischichtigen Deckstrukturen im blauen Wellenlängenbereich vergrößert sind. Insbesondere kann bestätigt werden, dass im fünften Testbeispiel, bei dem die erste Deckschicht die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweist, im Vergleich zum sechsten und siebenten Testbeispiel, bei dem die erste Deckschicht die Eigenschaften zwischen destruktiver Interferenz und konstruktiver Interferenz aufweist, die Durchlässigkeit der Deckstruktur im blauen Wellenlängenbereich auf 91 % erhöht war und die Deckstruktur die höchste Stromdichte von 6,1 mA/cm2 und einen CIEy-Wert von 0,065 der Farbkoordinaten aufwies, der sich innerhalb eines Farbreinheitsbereichs des blauen Lichts befindet. Wie in 12A gezeigt ist, kann erkannt werden, dass unter den zweischichtigen Deckstrukturen die zweischichtige Deckstruktur des fünften Testbeispiels eine gleichmäßige Durchlässigkeit von 90 % oder mehr im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist.
Ferner kann aus 12B bestätigt werden, dass die einfache Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz des dritten Testbeispiels eine ausgezeichnete Lichtintensität bei der Wellenlänge von 460 nm aufweist, wobei aber, wie bei der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die doppelschichtigen Deckstrukturen des fünften und des sechsten Testbeispiels keine Schulter im Spektrum erzeugen, die Spitzen bei der Wellenlänge von 460 nm darstellen und folglich CIEy-Werte von 0,065 oder kleiner der Farbkoordinaten aufrechterhalten, so dass eine Verzerrung in den Farbkoordinaten kaum auftritt.

Die 13A bis 13C sind graphische Darstellungen, die die Spektren von Testbeispielen einer einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz, einer einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz und der Deckschichtstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, wenn blaues Licht, grünes Licht und rotes Licht jeweils emittiert werden. [Tabelle 3]

Bedingung		Optische Eigenschaften (erforderliche Leuchtdichte)
	Deckschicht	Treiberspannung (V)	Stromdichte (mA/cm2)	ηJ (Leuchtdichte) (cd/A)	CIEx	CIEy	Durchlässigkeit
Blau (460 nm)	3. TB	7,5	4,9	10,1 (183)	0,144	0,066	79 %
	(C-I)
	TB	8,0	8,4	12,4(121)	0,137	0,102	94 %
	(D-I)
	5. TB	7,6	6,1	10,5 (162)	0,141	0,065	91 %
	(HRCPL (D-I)/LRCPL
Grün (520 nm)	3. TB	6,8	3,9	219,4 (789)	0,278	0,683	83 %
	1. TB	7,3	6,6	1391 (412)	0,338	0,630	95 %
	5. TB	7,0	4,6	187,0 (649)	0,288	0,675	91 %
Rot (630 nm)	3. TB	6,6	6,8	45,1	0,693	0,305	89 %
	1. TB	7,0	10,9	27,8	0,695	0,303	89 %
	5. TB	6,5	7,3	41,6	0,694	0,304	90 %

In Tabelle 3 und den 13A bis 13C kann erkannt werden, dass, wenn die durch das Stapeln der Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und der Deckschicht mit einem niedrigen Brechungsindex gemäß der vorliegenden Erfindung (fünftes Testbeispiel) gebildete Deckstruktur verwendet wird, im Vergleich zu der einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz (drittes Testbeispiel) und der einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz (erstes Testbeispiel) die Eigenschaften niedriger Treiberspannungen erreicht werden, die Durchlässigkeit viel mehr erhöht ist als bei der einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz, bei der die Farbreinheit ausgezeichnet ist (drittes Testbeispiel), und keine Farbverzerrung bei entsprechenden Wellenlängen auftritt. Ferner tritt, wie in den 13A bis 13C gezeigt ist, in der einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz (erstes Testbeispiel) eine Schulter bei anderen Wellenlängen als der emittierten Wellenlänge in den jeweiligen Wellenlängenbereichen auf, wobei aber im fünften Beispiel der Deckstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung keine Schulter auftritt, wobei folglich eine Verbesserung des Wirkungsgrads jeder Farbe bestätigt werden kann. Das heißt, wenn die Deckstruktur gemäß vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann der Farbwirkungsgrad im Vergleich zu der Deckschicht des dritten Testbeispiels um 30 % erhöht werden und kann die Korrektur der Farbkoordinaten im Vergleich zur Deckschicht des ersten Testbeispiels ausgeführt werden.
Um die Farbkoordinaten zu korrigieren, untersuchte(n) der (die) Erfinder der vorliegenden Erfindung die optischen Eigenschaften des dritten Testbeispiels (der einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften konstruktiver Interferenz), des ersten Testbeispiels (der einzelnen Deckschicht mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz) und des fünften Testbeispiels (der Deckstruktur, die durch das Stapeln der Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und der Deckschicht mit einem niedrigen Brechungsindex gebildet wird), das auf die vorliegende Erfindung angewendet wurde, durch das Ersetzen eines allgemein verwendeten blauen Dotierstoffs auf Pyrenbasis durch einen Dotierstoff auf Borbasis mit den Eigenschaften des Emittierens tiefblauen Lichts als einen Dotierstoff einer blauen Lichtemissionsschicht, die in der unter der Deckschicht vorgesehenen organischen Leuchtdiode verwendet wird.
Der Dotierstoff auf Borbasis mit den Eigenschaften des Emittierens tiefblauen Lichts weist eine Spitzenwellenlänge, die um 5 nm oder mehr kleiner als die Spitzenwellenlänge des blauen Dotierstoffs auf Pyrenbasis ist, und ein FWHM, das um 10 % oder mehr schmaler als das FWHM des blauen Dotierstoffs auf Pyrenbasis ist, auf.
In den oben beschriebenen Testbeispielen, die in den Tabellen 1 bis 3 angegeben sind, wurde der blaue Dotierstoff auf Pyrenbasis als ein Dotierstoff der blauen Lichtemissionsschicht verwendet, wobei eine Spitzenwellenlänge des blauen Lichts etwa 460 nm oder länger ist.

Falls der Dotierstoff auf Borbasis mit den Eigenschaften des Emittierens tiefblauen Lichts verwendet wird, kann eine Spitzenwellenlänge des blauen Lichts 455 nm oder kürzer sein, kann ein FWHM etwa 20 bis 30 nm betragen und kann folglich ein tiefes und schmales Emissionsspektrum erlangt werden. [Tabelle 4]

Testbeispiel	Optische Eigenschaften (erforderliche Leuchtdichte)
Testbeispiel	Treiberspannung (V)	Stromdichte (mA/cm2)	ηJ (Leuchtdichte) (cd/A)	CIEx	CIEy	Durchlässigkeit /460 nm	Durchlässigkeit /520 nm
3. TB	7,8	4,3	12,5 (226)	0,144	0,155	79 %	83 %
1. TB	8,1	8,4	12,2 (123)	0,138	0,099	95 %	95 %
5. TB	7,7	5,6	11,9 (178)	0,141	0,067	91 %	91 %

Wie in Tabelle 4, die die optischen Eigenschaften der Deckschichten und der Deckstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung angibt, wenn der Dotierstoff auf Borbasis mit den Eigenschaften des Emittierens tiefblauen Lichts verwendet wird, kann erkannt werden, dass die Deckstruktur der vorliegenden Erfindung, wenn der Dotierstoff auf Borbasis mit den Eigenschaften des Emittierens tiefblauen Lichts verwendet wird, eine Leuchtdichte von 178 cd/A aufweist, die im Vergleich zu der Leuchtdichte (162 cd/A) der Deckstruktur der vorliegenden Erfindung, wenn ein allgemein verwendeter Dotierstoff auf Pyrenbasis verwendet wird (blau im fünften Testbeispiel nach Tabelle 3) um etwa 10 % erhöht ist. Ferner kann bestätigt werden, dass die Deckstruktur der vorliegenden Erfindung, wenn der Dotierstoff auf Borbasis mit den Eigenschaften des Emittierens tiefblauen Lichts verwendet wird, die Durchlässigkeiten bei den blauen und grünen Wellenlängen auf 90 % oder höher aufrechterhält und folglich eine gleichmäßige und hohe Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich ohne Verzerrung der Farbkoordinaten aufweisen kann.
Die Deckstruktur der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu der oben beschriebenen zweischichtigen Deckstruktur als eine dreischichtige oder eine vierschichtige Deckstruktur vorgesehen sein. Falls eine dreischichtige oder eine vierschichtige Deckstruktur vorgesehen ist, ist die dreischichtige oder die vierschichtige Deckstruktur so konfiguriert, dass die Brechungsindizes der jeweiligen Deckschichten in der Aufwärtsrichtung allmählich abnehmen. Ferner folgen die optischen Weglängen aller Deckschichten der Anwendung der optischen Weglänge, bei der konstruktive Interferenz bei der blauen Wellenlänge auftritt, wenn eine einzelne Deckschicht verwendet wird, ein Reflexionsgradunterschied zwischen den Grenzflächen innerhalb eines bestimmten Bereichs (z. B. 5 % oder weniger) aufrechterhalten wird und ein Unterschied der optischen Weglängen zwischen den Deckschichten innerhalb eines bestimmten Bereichs aufrechterhalten wird. Weil die Deckschichten der Deckstruktur jeweils Brechungsindizes aufweisen, die in der Aufwärtsrichtung allmählich abnehmen, weisen die oberen Deckschichten keine Fluktuationen im Reflexionsgrad gemäß den Wellenlängeneigenschaften auf, wobei folglich die dreischichtige oder die vierschichtige Deckstruktur zu der zweilagigen Deckstruktur HRCPL D-I/LRCPL nach den 5 und 6 ähnliche optische Eigenschaften aufweisen kann.
Im Folgenden wird die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer über dem Anordnungssubstrat 100 gebildeten Anordnung ausführlich beschrieben.
14 ist eine Draufsicht, die eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und 15 ist eine entlang der Linie I-I' nach 14 genommene Querschnittsansicht.
In der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Emissionsabschnitte E so vorgesehen, dass sie den Schnittpunkten zwischen den Abtastleitungen SL und den Datenleitungen DL entsprechen, während die Durchlassabschnitte T zwischen benachbarten Emissionsabschnitten E vorgesehen sind.
Weil die Durchlassabschnitte T transparent sein sollen, sind die Durchlassabschnitte T so angeordnet, dass sie die Verdrahtungen SL und DL und die Dünnschichttransistoren TFT1 und TFTS nicht überlappen.
In anderen Bereichen als den Emissionsabschnitten E und den Durchlassabschnitten T ist eine Bank 150 ausgebildet, um die Elemente, die eine Lichtabschirmung erfordern, z. B. die Verdrahtungen SL und DL, zu überlappen und um benachbarte Pixel- oder Unterpixelbereiche zu trennen.
Hier kann es einen Abstand zwischen dem Emissionsabschnitt E und dem Durchlassabschnitt T geben oder kann es keinen Abstand dazwischen geben, wobei, falls es keinen Abstand zwischen dem Emissionsabschnitt E und dem Durchlassabschnitt T gibt, die Emissionsabschnitte E so ausgebildet sind, dass sie die Verdrahtungen SL und DL überlappen, so dass die Verdrahtungen SL und DL, die sich unter den organischen Leuchtdioden OLED in den Emissionsabschnitten E befinden, nicht sichtbar sind.
Nun wird die Anordnung der Farben des emittierten Lichts in der transparenten Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die roten Unterpixel RE und die blauen Unterpixel BE können so angeordnet sein, dass die roten Unterpixel RE und die blauen Unterpixel BE in der horizontalen Richtung einander benachbart sind, wobei der Durchlassabschnitt T dazwischen vorgesehen ist, wobei die roten Unterpixel RE und die grünen Unterpixel GE so angeordnet sein können, dass die roten Unterpixel RE und die grünen Unterpixel GE in der vertikalen Richtung einander benachbart sind. In dem veranschaulichten Beispiel wird der Beitrag des grünen Lichts zur Emission des weißen Lichts durch das Vergrößern der Anzahl der grünen Unterpixel GE erhöht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf eingeschränkt, wobei die Anzahl der roten Unterpixel RE oder der grünen Unterpixel GE vergrößert sein kann oder die gleiche Anzahl an roten Unterpixeln RE, grünen Unterpixeln GE und blauen Unterpixeln BE gemäß einem spezifischen Zweck angeordnet sein kann.
Wie in einem Bereich A gezeigt ist, sind eine transparente Elektrode 1200, ein organischer Stapel 130', der die erste gemeinsame Schicht 131, die zweite gemeinsame Schicht 133 und die dritte gemeinsame Schicht 134 enthält, und die durchlässige Elektrode 140 gemeinsam in den Durchlassabschnitten T angeordnet. Ferner ist eine Deckstruktur 170, die durch das Stapeln einer ersten Deckschicht 171 mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einer zweiten Deckschicht 172 mit einem niedrigen Brechungsindex gebildet wird, über der durchlässigen Elektrode 140 vorgesehen. Weil eine optische Weglänge n₂d₂ der zweiten Deckschicht 172 die gleiche wie eine optische Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 ist oder zu der optischen Weglänge n1d1 der ersten Deckschicht 171 ähnlich ist, so dass sich ein Unterschied dazwischen innerhalb 10 % befindet, kann die zweite Deckschicht 172 die Bedingung der destruktiven Interferenz bezüglich einer Wellenlänge erfüllen, die durch die erste Deckschicht 171 destruktiv interferiert wird.
Wie in einem Bereich B gezeigt ist, sind eine reflektierende Anode 1100 mit einer dreischichtigen Struktur, die durch das Stapeln der transparenten Elektroden 112a und 112b unter und über einer reflektierenden Elektrode 111 gebildet wird, eine organische Leuchtdiode OLED, die eine erste gemeinsame Lochtransportschicht 131, eine organische Lichtemissionsschicht 132, eine zweite gemeinsame Elektronentransportschicht 133, eine dritte gemeinsame Elektroneninjektionsschicht 134 und eine durchlässige Elektrode 140, die als eine dünne transflektive oder transparente Elektrode, die aus Silber oder einer Silberlegierung ausgebildet ist, vorgesehen ist, die der Reihe nach über der reflektierenden Anode 1100 gestapelt sind, enthält, und die oben beschriebene Deckstruktur 170, die die erste Deckschicht 171 und die zweite Deckschicht 172 enthält, die über der organischen Leuchtdiode OLED ausgebildet ist, im Emissionsabschnitt E vorgesehen.
Die transparente Elektrode 1200 des Durchlassabschnitts T kann nur eine der oberen und der unteren transparenten Elektrode 112b und 112a enthalten, während die reflektierende Anode 1200 des Emissionsabschnitts E eine oder beide der oberen und der unteren transparenten Elektrode 112b und 112a mit der reflektierenden Elektrode 111 enthalten kann. In einigen Fällen kann die transparente Elektrode 1200 des Durchlassabschnitts T sowohl die obere als auch die untere transparente Elektrode 112b und 112a enthalten.
In der vorliegenden Erfindung liegt die Wellenlänge des emittierten roten Lichts im Bereich von 600 nm bis 650 nm, liegt die Wellenlänge des emittierten blauen Lichts im Bereich von 430 nm bis 460 nm und liegt die Wellenlänge des emittierten grünen Lichts im Bereich von 510 nm bis 590 nm. Das heißt, die roten Unterpixel RE, die blauen Unterpixel BE und die grünen Unterpixel GE emittieren Licht verschiedener Farben.
In einem in 14 veranschaulichten Beispiel kann ein Pixel die roten, grünen und blauen Unterpixel RE, GE und BE, die in der vertikalen Richtung einander benachbart sind, und drei Durchlassabschnitte T, die den roten, grünen und blauen Unterpixeln RE, GE und BE jeweils benachbart sind, enthalten, wobei mehrere Pixel in einer Matrix über dem transparenten Substrat 100 angeordnet sein können. Die jeweiligen Emissionsabschnitte E und Durchlassabschnitte T sind mit den ersten Dünnschichttransistoren TFT1 und den zweiten Dünnschichttransistoren TFT2 verbunden und können folglich als Unterpixel arbeiten, die unabhängig angesteuert sind. Obwohl das Beispiel veranschaulicht, dass die transparente Elektrode 1200 im Durchlassabschnitt T vorgesehen ist und folglich der Durchlassabschnitt T durch den zweiten Dünnschichttransistor TFTS angesteuert sein kann, können die transparente Elektrode 1200 und der zweite Dünnschichttransistor TFTS aus dem Durchlassabschnitt T weggelassen sein. Falls der zweite Dünnschichttransistor TFTS für den Durchlassabschnitt T vorgesehen ist, wie in den 14 und 15 gezeigt ist, kann der Durchlassabschnitt T bei Bedarf selektiv angesteuert werden. In diesem Fall kann ferner eine Lichtemissionsschicht im Durchlassabschnitt T vorgesehen sein, um die Lichtemissionseigenschaften gemäß dem selektiven Ansteuern hinzuzufügen.
Die transparente Elektrode 1200 des Durchlassabschnitts T kann vorgesehen sein, indem nur die transparente Elektrodenschicht unter der reflektierenden Anode 1100, die im Emissionsabschnitt E vorgesehen ist, gelassen wird.
Eine rote organische Lichtemissionsschicht 132 ist in jedem roten Unterpixel RE vorgesehen, eine blaue organische Lichtemissionsschicht 132 ist in jedem blauen Unterpixel BE vorgesehen und eine grüne organische Lichtemissionsschicht 132 ist in jedem grünen Unterpixel GE vorgesehen.
Der erste Dünnschichttransistor TFT1 im Emissionsabschnitt E enthält eine erste Gate-Elektrode 1120, die in derselben Schicht wie die Abtastleitungen SL ausgebildet ist, eine erste Halbleiterschicht 1110, die mit einem Kanalgebiet versehen ist, das die erste Gate-Elektrode 1120 überlappt, und eine erste Source-Elektrode 1140 und eine erste Drain-Elektrode 1160, die mit den beiden Seiten der ersten Halbleiterschicht 1110 verbunden sind. Ferner kann die erste Gate-Elektrode 1120 als ein von der Abtastleitung SL vorstehendes Vorsprungmuster ausgebildet sein, das mit der Abtastleitung SL einteilig ausgebildet ist. Die erste Source-Elektrode 1140 kann als ein von der Datenleitung DL vorstehendes Vorsprungmuster ausgebildet sein, wobei die erste Drain-Elektrode 1160 von der ersten Source-Elektrode 140 beabstandet ist und durch einen ersten Verbindungsabschnitt CT1 mit der reflektierenden Anode 1100 der organischen Leuchtdiode OLED verbunden ist.
Der zweite Dünnschichttransistor TFTS kann durch den gleichen Prozess wie der erste Dünnschichttransistor TFT1 gebildet werden und enthält folglich eine zweite Gate-Elektrode 1122, die in derselben Schicht wie die Abtastleitungen SL ausgebildet ist, eine zweite Halbleiterschicht 1112, die mit einem Kanalgebiet versehen ist, das die zweite Gate-Elektrode 1122 überlappt, und eine zweite Source-Elektrode 1161 und eine zweite Drain-Elektrode 1142, die mit den beiden Seiten der zweiten Halbleiterschicht 1112 verbunden sind. Ferner kann die zweite Gate-Elektrode 1122 als ein von der Abtastleitung SL vorstehendes Vorsprungmuster ausgebildet sein, das mit der Abtastleitung SL einteilig ausgebildet ist, oder als ein von einer (nicht gezeigten) weiteren Abtastleitung ASL, die separat vorgesehen ist, vorstehendes Vorsprungmuster ausgebildet sein. Falls hier die zweite Gate-Elektrode 1122 aus der separaten Abtastleitung ASL ausgebildet ist oder mit dieser verbunden ist, kann versucht werden, dass der zweite Dünnschichttransistor TFTS zu einem anderen Zeitpunkt als der erste Dünnschichttransistor TFT1 angesteuert wird. Die zweite Source-Elektrode 1161 kann als ein von der Datenleitung DL vorstehendes Vorsprungmuster ausgebildet sein, wobei in diesem Fall die Datenleitung DL, mit der die zweite Source-Elektrode 1161 verbunden ist, eine von der Datenleitung DL, mit der der erste Dünnschichttransistor TFT1 verbunden ist, verschiedene Datenleitung DL sein kann. Ferner ist die zweite Drain-Elektrode 1142 von der Datenleitung DL und der zweiten Source-Elektrode 1161 beabstandet, wobei die zweite Drain-Elektrode 1142 durch einen zweiten Verbindungsabschnitt CT2 mit der transparenten Elektrode 1200 des Durchlassabschnitts T verbunden ist.
Die geschichtete Struktur der transparenten Anzeigevorrichtung wird bezüglich 15 wie folgt ausführlich beschrieben.
Über dem transparenten Substrat 100 ist eine Pufferschicht 105 vorgesehen, wobei erste, zweite und dritte Halbleiterschichten 1110, 1112 und 1111 über der Pufferschicht 105 vorgesehen sind. Die Pufferschicht 105 dient dazu, zu verhindern, dass die im transparenten Substrat 100 verbleibende Fremdatome in die Halbleiterschichten 1110, 1112 und 1111 eingebracht werden. Die Halbleiterschichten 1110, 1112 und 1111 können amorphe oder kristalline Siliciumhalbleiterschichten oder transparente Oxidhalbleiterschichten sein. Ferner können die beiden Seiten der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 1110 und 1112, die mit der ersten und der zweiten Source-Elektrode 1140 und 1161 und der ersten und der zweiten Drain-Elektrode 1160 und 1142 verbunden sind, Bereiche sein, in die die Fremdatome injiziert sind, wobei die intrinsischen Bereiche der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 1110 und 1112 zwischen den Bereichen, in die die Fremdatome injiziert sind, als die Kanalgebiete arbeiten können.
Die dritte Halbleiterschicht 1111 kann so angeordnet sein, dass sie die Speicherelektroden 1121 und 1141 überlappt, die darauf ausgebildet sind, und als eine Hilfsspeicherelektrode verwendet werden, die die Kapazität eines Speicherkondensators STC erhöht, falls Fremdatome injiziert sind. Andernfalls kann die dritte Halbleiterschicht 1111 weggelassen werden, wie es die Umstände erfordern.
Ferner ist ein Gate-Isolierfilm 106 vorgesehen, der die ersten bis dritten Halbleiterschichten 1110, 1112 und 1111 überlagert, wobei die erste und die zweite Gate-Elektrode 1120 und 1122 und die erste Speicherelektrode 1121, die die intrinsischen Bereiche der ersten und der zweiten Halbleiterschicht 1110 und 1112 bzw. die dritte Halbleiterschicht 1111 überlappen, ausgebildet sind.
Ein erster Zwischenschicht-Isolierfilm 107 ist vorgesehen, um die erste, die zweite und die dritte Halbleiterschicht 1110, 1112 und 1111, die erste und die zweite Gate-Elektrode 1120 und 1122 und die erste Speicherelektrode 1121 zu überlagern.
Durch das selektive Entfernen des ersten Zwischenschicht-Isolierfilms 107 und des Gate-Isolierfilms 106 von beiden Seiten der ersten Halbleiterschicht 1110 und der zweiten Halbleiterschicht 1112 werden Kontaktlöcher gebildet, wobei durch die Kontaktlöcher die erste Source-Elektrode 1140 und die erste Drain-Elektrode 1160 mit der ersten Halbleiterschicht 1110 verbunden sind und die zweite Source-Elektrode 1161 und die zweite Drain-Elektrode 1142 mit der zweiten Halbleiterschicht 1112 verbunden sind. Im selben Prozess wird die zweite Speicherelektrode 1141 über dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 107 gebildet, der die erste Speicherelektrode 1121 überlappt.
Hier enthält der erste Dünnschichttransistor TFT1, um die erste organische Leuchtdiode OLED, die im Emissionsabschnitt E vorgesehen ist, anzusteuern, die erste Halbleiterschicht 1110, die erste Gate-Elektrode 1120, die mit dem Kanalgebiet versehen ist, das die erste Halbleiterschicht 1110 überlappt, und die erste Source-Elektrode 1140 und die erste Drain-Elektrode 1160, die mit den beiden Seiten der ersten Halbleiterschicht 1110 verbunden sind, die der Reihe nach von unten gestapelt sind. Der zweite Dünnschichttransistor TFTS, um eine zweite organische Leuchtdiode, die im Durchlassabschnitt T vorgesehen ist, anzusteuern, überlappt den Durchlassabschnitt T nicht und weist die gleiche geschichtete Struktur wie der erste Dünnschichttransistor TFT1 auf, d. h., er enthält die zweite Halbleiterschicht 1112, die zweite Gate-Elektrode 1122, die mit dem Kanalgebiet versehen ist, das die zweite Halbleiterschicht 1112 überlappt, und die zweite Source-Elektrode 1161 und die zweite Drain-Elektrode 1142, die mit den beiden Seiten der zweiten Halbleiterschicht 1112 verbunden sind, die der Reihe nach von unten gestapelt sind.
Ferner enthält der Speicherkondensator STC die erste und zweite Speicherelektrode 1121 und 1141, die einander überlappen, wobei der erste Zwischenschicht-Isolierfilm 107 dazwischen angeordnet ist.
Ein zweiter Zwischenschicht-Isolierfilm 108 ist ausgebildet, um den ersten und den zweiten Dünnschichttransistor TFT1 und TFTS und den Speicherkondensator STC zu überlagern.
Hier enthalten der erste und der zweite Dünnschichttransistor TFT1 und TFTS und der Speicherkondensator STC lichtabschirmende Metallschichten, wobei sie so angeordnet sind, dass sie den Durchlassabschnitt T nicht überlappen, wobei folglich der erste und der zweite Dünnschichttransistor TFT1 und TFTS so angeordnet sein können, dass sie den Emissionsabschnitt oder einen Bereich zum Bilden der Bank 150 überlappen. Die Bank 150 kann sich hier zwischen dem Durchlassabschnitt T und dem Emissionsabschnitt E befinden oder sich zwischen den Emissionsgebieten der Emissionsabschnitte E, die voneinander beabstandet sind, befinden. Im Emissionsabschnitt E ermöglicht es die reflektierende Anode 1100, dass die darunter angeordneten Metallschichten unsichtbar sind, wobei es in einem Bereich, in dem sich die Bank 50 befindet, die dicke Bank 50 ermöglicht, dass die darunter angeordneten Elemente unsichtbar sind.
Ferner kann ein Planarisierungsfilm 109 ausgebildet sein, um die Oberfläche des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms 108 zu planarisieren, während er den zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 108 überlagert, wobei der erste und der zweite Verbindungsabschnitt CT1 und CT2 durch das selektive Entfernen des Planarisierungsfilms 109 und des zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms 108 gebildet werden können, während der erste und der zweite Dünnschichttransistor TFT1 und TFTS durch den ersten und den zweiten Verbindungsabschnitt CT1 und CT2 mit der reflektierenden Anode 1100 und der transparenten Elektrode 1200 verbunden sein können.
Die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Barrierenrippe 160 in bestimmten Bereichen der Abschnitte enthalten, in denen sich die Durchlassabschnitte T und die Emissionsabschnitte E nicht befinden, wobei die Barrierenrippe 160 die benachbarten Durchlassabschnitte T oder Emissionsabschnitte E trennen kann. Die Barrierenrippe 160 verhindert, dass sich eine (nicht gezeigte) Abscheidungsmaske, die für die Abscheidung eines organischen Materials verwendet wird, wenn die organischen Stapel 130 und 130' gebildet werden, mit der Bank 150 in direkten Kontakt befindet, wobei sie folglich die Form der Bank 150 aufrechterhält, ohne dass die Bank 150 zusammenfällt.
Die Barrierenrippe 160 enthält eine erste Schicht 161, die in derselben Schicht wie die Bank 150 ausgebildet ist, und eine zweite Schicht 162, die eine bestimmte Höhe von der Oberseite der ersten Schicht 161 aufweist, so dass sie die erste Schicht 161 überlagert. Um zu verhindern, dass sich die Abscheidungsmaske, die erforderlich ist, um die organische gemeinsame Schicht oder die Lichtemissionsschicht zu bilden, mit der Bank 150 in direkten Kontakt befindet oder nach der Bildung der Bank 150 durchhängt, kann die zweite Schicht 162 in derselben Schicht wie ein (nicht gezeigter) Abstandshalter ausgebildet sein, der über der Bank 150 ausgebildet ist. Eine Einkapselungsschicht 300 ist über der Deckstruktur 170 ausgebildet.
Im Emissionsabschnitt E sind die reflektierende Anode 1100 und die durchlässige Elektrode 140 einander gegenüberliegend angeordnet. Hier ist veranschaulicht, dass die reflektierende Anode 1100 eine dreischichtige Struktur mit der reflektierenden Elektrodenschicht 111 und der oberen und der unteren transparenten Elektrodenschicht 112b und 112a aufweist, wobei sie aber nicht darauf eingeschränkt ist. Das heißt, eine oder beide der transparenten Elektrodenschichten 112b und 112a können weggelassen sein, oder es können mehrere transparente Elektrodenschichten 112b und 112a und mehrere reflektierende Elektrodenschichten 111 vorgesehen sein. Falls die reflektierende Anode 1100 wenigstens eine transparente Elektrodenschicht enthält, kann die transparente Elektrode 1200 im Durchlassabschnitt T durch denselben Prozess wie die transparente Elektrodenschicht gebildet werden. Außerdem befindet sich die transparente Elektrode 140 mit einer Hilfselektrode 1300 in Kontakt, die sich in derselben Schicht wie die reflektierende Anode 1100 befindet. Die Hilfselektrode 130 ist von der reflektierenden Anode 1100 beabstandet.
Obwohl das oben beschriebene Beispiel die organische Leuchtdiode OLED beschreibt, die im Emissionsabschnitt E als einen einzelner Stapel vorgesehen ist, der eine einzelne organischen Lichtemissionsschicht in jedem Unterpixel enthält, ist eine organische Leuchtdiode, die mehrere Stapel enthält, von denen jeder eine Lichtemissionsschicht enthält, auf die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar.
16 ist eine Querschnittsansicht, die eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Wie in 16 gezeigt ist, ist die transparente Anzeigevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in die Emissionsabschnitte E und die Durchlassabschnitte T aufgeteilt. In einem Unterpixel jedes Emissionsabschnitts E über einem Substrat 200, das Dünnschichttransistoren enthält, ist eine reflektierende Anode 1100, die mit jedem Dünnschichttransistor verbunden ist, vorgesehen, ist ein organischer Stapel, der eine Lochinjektionsschicht 231, eine erste Lochtransportschicht 232, eine erste organische Lichtemissionsschicht 233a, 233b oder 233c, eine erste Elektronentransportschicht 234, eine Ladungserzeugungsschicht 235, die durch das Stapeln einer n-Typ-Ladungserzeugungsschicht (nCGL) 235a und einer p-Typ-Ladungserzeugungsschicht (pCGL) 235b gebildet wird, eine zweite Lochtransportschicht 236, eine zweite organische Lichtemissionsschicht 237a, 237b und 237c, eine zweite Elektronentransportschicht 238 und eine Elektroneninjektionsschicht 239, die der Reihe nach über der reflektierenden Anode 1100 gestapelt sind, enthält, vorgesehen und ist eine durchlässige Elektrode 240 mit transflektiven Eigenschaften und einer geringen Dicke über dem organischen Stapel vorgesehen, wodurch eine organische Leuchtdiode ausgebildet ist.
Obwohl diese Ausführungsform veranschaulicht, dass der organische Stapel eine Zwei-Stapel-Struktur ist, die basierend auf der Ladungserzeugungsschicht 235 in einen ersten Stapel, der sich in einem unteren Bereich befindet, und einen zweiten Stapel, der sich in einem oberen Bereich befindet, aufgeteilt ist, ist der organische Stapel nicht darauf eingeschränkt, wobei ein oder mehrere Stapel, von denen jeder eine Lochtransportschicht, eine organische Lichtemissionsschicht und eine Elektronentransportschicht enthält, ferner über der zweiten Elektronentransportschicht 238 vorgesehen sein können.
Ferner beschreibt diese Ausführungsform ein Beispiel, in dem die organischen Lichtemissionsschichten, die Licht derselben Farbe emittieren, auf die jeweiligen Stapel aufgebracht sind, um die Farbwirkungsgrade des roten, des grünen und des blauen Lichts zu verbessern.
Ferner sind die ersten organischen Lichtemissionsschichten 233a, 233b und 233c und die zweiten organischen Lichtemissionsschichten 237a, 237b und 237c, die Licht der jeweiligen Farben emittieren, so festgelegt, dass sie unterschiedliche Dicken aufweisen, um eine optimale Resonanz des Lichts der jeweiligen Farben zu erreichen.
Im Durchlassabschnitt T, der dem Emissionsabschnitt E benachbart vorgesehen ist, sind die Lochinjektionsschicht 231, die erste Elektronentransportschicht 234, die Ladungserzeugungsschicht 235, die durch Stapeln der n-Typ-Ladungserzeugungsschicht (nCGL) 235a und der p-Typ-Ladungserzeugungsschicht (pCGL) 235b gebildet wird, die zweite Lochtransportschicht 236, die zweite Elektronentransportschicht 238 und die Elektroneninjektionsschicht 239 als gemeinsame Elemente eines organischen Stapels gestapelt.
Ferner sind die durchlässige Elektrode 240 und eine Deckstruktur 270, die durch das Stapeln einer ersten Deckschicht 271 mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einer zweiten Deckschicht 272 mit einem niedrigen Brechungsindex gebildet wird, gemeinsam auf die organischen Stapel im Emissionsabschnitt E und im Durchlassabschnitt T aufgebracht.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die Deckstruktur 270 dadurch gekennzeichnet, dass ein Brechungsindexunterschied an der Grenzfläche zwischen den jeweiligen Deckschichten 271 und 172 klein ist, ein Brechungsindexunterschied an der Grenzfläche zwischen der Oberseite der zweiten Deckschicht 272 und einer Einkapselungsschicht außerhalb der zweiten Deckschicht 272 klein ist und folglich eine durch die Deckstruktur 270 durchgelassene Lichtmenge aufgrund der Antireflexionswirkung durch die geringen Reflexionsgrade der jeweiligen Grenzflächen vergrößert sein kann. Ferner kann der Farbwirkungsgrad durch die Eigenschaften destruktiver Interferenz ohne Verzerrung der Farbkoordinaten verbessert werden.
Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen die Deckstruktur als eine zweischichtige Struktur, die die erste und die zweite Deckschicht enthält, darstellen, ist die Deckstruktur nicht darauf eingeschränkt, wobei sie eine drei- oder mehrschichtige Struktur aufweisen kann. Die Deckstruktur ist jedoch über der durchlässigen Elektrode im Durchlassabschnitt vorgesehen und weist unter Berücksichtigung der Lichtabschirmung eine Gesamtdicke von 2.000 Ä oder weniger auf.
Das Licht, das durch die organische Leuchtdiode OLED emittiert wird, wird der Reihe nach durch die durchlässige Elektrode, die erste Deckschicht und die zweite Deckschicht durchgelassen, wobei eine Lichtmenge, die durch die zweite Deckschicht durchgelassen wird, zu einem Wert proportional sein kann, der unter der Annahme, dass die Gesamtmenge des durch die organische Leuchtdiode emittierten Lichts 1 beträgt, durch das Subtrahieren des Reflexionsgrads der durchlässigen Elektrode, des Reflexionsgrads der Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht und der zweiten Deckschicht und des Reflexionsgrads der Oberseite der zweiten Deckschicht von 1 erhalten wird.
In der transparenten Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung können die beiden unterschiedlichen Emissionsabschnitte einem Durchlassabschnitt benachbart sein.
Außerdem kann ein Durchlassabschnitt von vier Emissionsabschnitten umgeben sein.
Weiterhin kann eine Form des Durchlassabschnitts sechseckig oder rautenförmig sein.
Außerdem können zwei grüne Emissionsabschnitte, ein roter Emissionsabschnitt und ein blauer Emissionsabschnitt jeden Durchlassabschnitt umgeben.
Die roten oder blauen Emissionsabschnitte können dem grünen Emissionsabschnitt mit dem Durchlassabschnitt dazwischen diagonal entsprechen.
In der vorliegenden Erfindung kann der TFT mit dem Emissionsabschnitt außerhalb des Durchlassabschnitts überlappt sein.
Außerdem kann sich die durchlässige Elektrode mit einer Hilfselektrode (siehe 1300 nach 15) in Kontakt befinden, die sich in derselben Schicht wie die Anode befindet.
Die transparente Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Bank, um den Emissionsabschnitt und den Durchlassabschnitt zu definieren, und einen Abstandshalter auf der Bank umfassen, wobei die Bank eine positive Verjüngung und der Abstandshalter eine negative Verjüngung aufweist.
Außerdem kann eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen: eine reflektierende Elektrodenstruktur über einem Substrat, eine organische Lichtemissionsschicht über der reflektierenden Elektrodenstruktur, eine durchlässige Elektrode über der organischen Lichtemissionsschicht und eine Deckstruktur, die eine erste Deckschicht über der durchlässigen Elektrode mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einem ersten Brechungsindex und eine zweite Deckschicht mit einem zweiten Brechungsindex, der kleiner als der erste Brechungsindex ist, über der ersten Deckschicht umfasst.
Außerdem weist die transparente Anzeigevorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform die folgenden Merkmale auf, so dass das Substrat mehrere Pixel aufweist, sich ein Emissionsabschnitt und ein Durchlassabschnitt in jedem der Pixel befinden, sich die reflektierende Elektrodenstruktur zwischen der organischen Lichtemissionsschicht und dem Substrat im Emissionsabschnitt befindet; und sich die Deckstruktur über dem Emissionsabschnitt und dem Durchlassabschnitt überall in den Pixeln über dem Substrat und der zweiten Deckschicht befindet.
Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, weist eine transparente Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Wirkungen wie folgt auf.
Erstens ist eine Deckstruktur, die durch das Stapeln einer ersten Deckschicht mit einem hohen Brechungsindex und mit den Eigenschaften destruktiver Interferenz und einer zweiten Deckschicht mit einem niedrigen Brechungsindex gebildet wird, gemeinsam auf die Emissionsabschnitte und die Durchlassabschnitte aufgebracht, wobei folglich ein Brechungsindexunterschied an der Grenzfläche zwischen den jeweiligen Deckschichten klein ist, ein Brechungsindexunterschied an der Grenzfläche zwischen der Oberseite der zweiten Deckschicht und einer Einkapselungsschicht außerhalb der zweiten Deckschicht klein ist und dadurch eine durch die Deckschichtstruktur durchgelassene Lichtmenge aufgrund der Antireflexionswirkung durch die geringen Reflexionsgrade der jeweiligen Grenzflächen erhöht sein kann.
Zweitens ist die Interferenzwirkung der zweischichtigen Deckstruktur optimiert und weisen die erste und die zweite Deckschicht die gleiche oder ähnliche optische Weglängen auf, wobei folglich der Farbwirkungsgrad aufgrund der Zunahme der Durchlässigkeit durch die destruktive Interferenz bezüglich der Wellenlängen in ähnlichen Bereichen ohne Verzerrung der Farbkoordinaten verbessert sein kann.
Drittens kann durch Änderung der Dicke einer zweiten Elektrode und der Struktur der Deckstruktur eine transparente Leuchtdiode mit hohem Wirkungsgrad ohne Änderung der internen Konfiguration der Leuchtdiode implementiert sein.
Viertens kann eine hohe Durchlässigkeit des Durchlassabschnitts sichergestellt sein und kann ein EL-Spektrum des Emissionsabschnitts optimiert sein.
Fünftens kann eine gleichmäßige Durchlässigkeit im sichtbaren Wellenlängenbereich sichergestellt sein.
Für die Fachleute auf dem Gebiet ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist folglich vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung enthält, vorausgesetzt, sie kommen in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 1020180173661 [0001]

Claims

Transparente Anzeigevorrichtung, die Folgendes umfasst: ein Substrat (100) mit mehreren Pixeln (P); wenigstens einen Emissionsabschnitt (E) und wenigstens einen Durchlassabschnitt (T) in jedem der Pixel (P); eine organische Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) in dem Emissionsabschnitt (E); eine reflektierende Elektrodenstruktur (111) zwischen der organischen Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) und dem Substrat in dem Emissionsabschnitt (E); eine durchlässige Elektrode (140), die sich über dem Emissionsabschnitt (E) und dem Durchlassabschnitt (T) überall in den Pixeln (P) über dem Substrat (100) befindet; und eine Deckstruktur (170), die eine erste Deckschicht (171) über der durchlässigen Elektrode (140), die die Eigenschaften destruktiver Interferenz und einen ersten Brechungsindex n1 aufweist, und eine zweite Deckschicht (172), die über der ersten Deckschicht (171) konfiguriert ist und einen zweiten Brechungsindex n2 aufweist, der kleiner als der erste Brechungsindex n1 ist, umfasst.
Transparente Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Brechungsindex 2,0 oder größer ist und die zweite Deckschicht um 0,2 bis 1,2 kleiner als der erste Brechungsindex ist, der erste Brechungsindex vorzugsweise 2,0 bis 2,7 ist und der zweite Brechungsindex 1,3 bis 2,0 ist.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei: die erste Deckschicht (171) eine erste Dicke d1 aufweist; und eine erste optische Weglänge n₁d₁ der ersten Deckschicht (171) einen Wert von mλ/2cosθ aufweist, wobei m ein eine ganze Zahl ist, λ eine Wellenlänge destruktiver Interferenz ist und θ ein Einfallswinkel ist und/oder die zweite Deckschicht (172) eine zweite Dicke d2 aufweist; und/oder eine zweite optische Weglänge n₂d₂ der zweiten Deckschicht (172) das 0,9- bis 1,1-fache der ersten optischen Weglänge n₁d₁ ist.
Transparente Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wellenlänge destruktiver Interferenz eine blaue Wellenlänge oder eine tiefblaue Wellenlänge ist, und/oder wobei sich eine Spitzenwellenlänge der Wellenlänge destruktiver Interferenz im Bereich von 430 nm bis 465 nm befindet.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich ein Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad einer Oberseite der zweiten Deckschicht (172) und dem Reflexionsgrad einer Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht (171) und der zweiten Deckschicht (172) innerhalb 5 % befindet.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Einkapselungsschicht (300) über der zweiten Deckschicht (172) umfasst und wobei der Reflexionsgrad einer Oberseite der zweiten Deckschicht (172) ${(\frac{n_{2} cos θ_{i} - n_{E n c a p} cos θ_{t}}{n_{2} cos θ_{i} + n_{E n c a p} cos θ_{t}})}^{2}$
ist, wobei n_Encap ein Brechungsindex der Einkapselungsschicht (300) ist, θ_i ein Einfallswinkel ist und θ_t ein Austrittswinkel ist.
Transparente Anzeigevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Reflexionsgrad einer Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht (172) und der zweiten Deckschicht (172) ${(\frac{n_{1} cos θ_{i} - n_{2} cos θ_{t}}{n_{1} cos θ_{i} + n_{2} cos θ_{t}})}^{2}$
ist, wobei ein Unterschied zwischen dem Reflexionsgrad der Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht (171) und der zweiten Deckschicht (172) und dem Reflexionsgrad der Oberseite der zweiten Deckschicht (172) 5 % oder kleiner ist.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: die erste Dicke 250 Å bis 500 Ä beträgt; und/oder die zweite Dicke 300 Å bis 700 Ä beträgt und/oder die durchlässige Elektrode (140) aus einer Silberlegierung ausgebildet ist, und/oder die Dicke der durchlässigen Elektrode (140) 50 Å bis 100 Å beträgt.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei: das Licht, das durch eine Oberseite der organischen Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) emittiert wird, der Reihe nach durch die durchlässige Elektrode (140), die erste Deckschicht (171) und die zweite Deckschicht (172) durchgelassen wird; und eine durch die zweite Deckschicht (172) durchgelassene Lichtmenge zu einem Wert proportional ist, der durch das Subtrahieren des Reflexionsgrads der durchlässigen Elektrode (140), des Reflexionsgrads der Grenzfläche zwischen der ersten Deckschicht (171) und der zweiten Deckschicht (172) und des Reflexionsgrads der Oberseite der zweiten Deckschicht (172) von der Gesamtmenge des durch die Oberseite der organischen Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) emittierten Lichts erhalten wird.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organische Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) ferner im Durchlassabschnitt (T) vorgesehen ist und die organische Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) im Durchlassabschnitt (T) als ein Unterpixel arbeitet, das mit der organischen Lichtemissionsschicht (132a, 132b, 132c) im Emissionsabschnitt (E) unabhängig angesteuert ist.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Deckstruktur (170) als eine dreischichtige oder eine vierschichtige Deckstruktur vorgesehen ist; wobei die Brechungsindizes der jeweiligen Deckschichten in der Aufwärtsrichtung allmählich abnehmen; wobei die unterste Deckschicht die Eigenschaften destruktiver Interferenz aufweist und die optischen Weglängen der anderen Deckschichten jeweils das 0,9- bis 1,1-fache der optischen Weglänge der untersten Deckschicht sind; und wobei der Reflexionsgradunterschied zwischen den jeweiligen Grenzflächen der jeweiligen Deckschichten 5 % oder kleiner ist.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei verschiedene Emissionsabschnitte (RE, BE) einem Durchlassabschnitt (T) benachbart sind und/oder wobei ein Durchlassabschnitt (T) von vier Emissionsabschnitten (RE, BE, GE, GE) umgeben ist, und/oder wobei eine Form des Durchlassabschnitts (T) hexagonal oder rautenförmig ist; und/oder zwei grüne Emissionsabschnitte (GE), ein roter Emissionsabschnitt (RE) und ein blauer Emissionsabschnitt (BE) jeden Durchlassabschnitt (T) umgeben und/oder wobei die roten oder die blauen Emissionsabschnitte (RE, BE) dem grünen Emissionsabschnitt (GE) mit einem Durchlassabschnitt (T) dazwischen diagonal entsprechen.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein TFT mit dem Emissionsabschnitt (E) außerhalb des Durchlassabschnitts (T) überlappt ist und/oder wobei sich die durchlässige Elektrode (140) mit einer Hilfselektrode (1300) in Kontakt befindet, die sich in derselben Schicht wie die reflektierende Elektrode (110, 1100) befindet.
Transparente Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Bank (150), um den Emissionsabschnitt (E) und den Durchlassabschnitt (T) zu definieren, und einen Abstandshalter auf der Bank (150) umfasst, wobei die Bank (150) eine positive Verjüngung aufweist und der Abstandshalter eine negative Verjüngung aufweist.
Transparente Anzeigevorrichtung, die umfasst: eine reflektierende Elektrodenstruktur (110) über einem Substrat (100); eine organische Lichtemissionsschicht (132) über der reflektierenden Elektrodenstruktur (110); eine durchlässige Elektrode (140) über der organischen Lichtemissionsschicht (132); und eine Deckstruktur (170), die eine erste Deckschicht (171) über der durchlässigen Elektrode (140), die die Eigenschaften destruktiver Interferenz und einen ersten Brechungsindex aufweist, und eine zweite Deckschicht (172), die einen zweiten Brechungsindex aufweist, der kleiner als der erste Brechungsindex ist, über der ersten Deckschicht umfasst.
Transparente Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Substrat (100) mehrere Pixel (P) aufweist, wobei jedes der Pixel einen Emissionsabschnitt (E) und einen Durchlassabschnitt (T) enthält; wobei sich die reflektierende Elektrodenstruktur (1100) zwischen der organischen Lichtemissionsschicht (132) und dem Substrat (100) in dem Emissionsabschnitt (E) befindet; und wobei sich die Deckstruktur (170) über dem Emissionsabschnitt (E) und dem Durchlassabschnitt (T) überall in den Pixeln (P) über dem Substrat (100) und der zweiten Deckschicht (172) befindet.