專利名稱：平板顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是平板顯示器，這種平板顯示器在相對(duì)電極上疊置有反射層和移相層，用來與被反射的外部光進(jìn)行抵消干涉，從而實(shí)現(xiàn)黑色。本發(fā)明還涉及制造這種平板顯示器的方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)的對(duì)比度比取決于外部光的強(qiáng)度。雖然可以采用黑矩陣材料來提高對(duì)比度比，但是，在發(fā)光區(qū)通過遮擋外部光很難實(shí)現(xiàn)完美的黑色。
現(xiàn)有技術(shù)使用了一種裝置來試圖解決這個(gè)問題。這種裝置是圖1所示的圓偏振器140。美國專利第5,596,246公開了一種采用圓偏振器140的OLED。該OLED包括圓偏振器140、下基底100、透明的第一電極110、有機(jī)發(fā)光層120和反射性的第二電極130。
采用圓偏振器140的目的是為了減少反射離開面板的外部光的量。圓偏振器140包括線偏振器145和四分之一補(bǔ)償片141。四分之一補(bǔ)償片141的兩個(gè)軸線相對(duì)于線偏振器145的軸線形成45°角。外部光通過線偏振器145而變成了線偏振的。四分之一補(bǔ)償片141使偏振光螺旋地旋轉(zhuǎn)45°。偏振光經(jīng)顯示器的反射層反射后，其旋轉(zhuǎn)方向相反。當(dāng)偏振光往回通過四分之一補(bǔ)償片141時(shí)，會(huì)被再旋轉(zhuǎn)45°。這時(shí)，該偏振光垂直于所述的線偏振器，因此被線偏振器145擋住。
從有機(jī)發(fā)光層120發(fā)出的光中只有大約44％通過了圓偏振器140。有機(jī)發(fā)光層120發(fā)出的光中的大部分被圓偏振器140吸收了，造成了發(fā)光效率和對(duì)比度比低。為了補(bǔ)償減少的亮度，必須施加較高的電壓來達(dá)到所需的亮度，這樣情況增加了能耗，降低了顯示器的壽命。而且，因?yàn)樯a(chǎn)工藝復(fù)雜、偏振器的價(jià)格高，所以，OLED的生產(chǎn)成本增加了。
現(xiàn)有技術(shù)中用來試圖解決前述問題的另一種裝置，是由LuxellTechnologies Inc.開發(fā)的。Luxell沒有使用偏振器，而是在無機(jī)裝置中將吸收層和介電層加到了無機(jī)磷光層和相對(duì)電極之間。這種方法通過對(duì)外部光的抵消干涉實(shí)現(xiàn)黑色。Journal of Military and Aerospace Electronics，Volume 9，No.6，June 1998公開了這種方法。然而，因?yàn)樾枰鶕?jù)發(fā)射率和吸收率來調(diào)整薄膜的厚度，所以，用這種方法實(shí)現(xiàn)黑色還沒有達(dá)到令人滿意的程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種平板顯示器，其具有疊置在相對(duì)電極上的移相層和反射層，同反射的外部光進(jìn)行抵消干涉，以實(shí)現(xiàn)黑色。這種平板顯示器具有優(yōu)良的發(fā)光效率和對(duì)比度比，這樣就降低了所要求的亮度，并因此減少了能耗，增加了顯示器的壽命。
本發(fā)明的其他特征將在下面的描述中提出，部分從描述中將會(huì)清楚，或者通過實(shí)施本發(fā)明可以了解到。
本發(fā)明公開了一種平板顯示器，其包括位于基底上方的象素電極、位于所述象素電極上并包括發(fā)光層的有機(jī)層、位于所述有機(jī)層上的相對(duì)電極、位于所述相對(duì)電極上的移相層、位于所述移相層上的反射層。
本發(fā)明還公開了一種制造平板顯示器的方法。該方法包括在基底上方形成象素電極；在所述象素電極上形成具有至少一個(gè)發(fā)光層的有機(jī)層；在所述有機(jī)層上形成相對(duì)電極；在所述相對(duì)電極上形成移相層；在所述移相層上形成反射層。
可以理解，前面一般性的描述和后面詳細(xì)的描述都是舉例性的和解釋性的，目的在于對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明作出進(jìn)一步的解釋。


所包括的附圖是用來進(jìn)一步理解本發(fā)明，并加入到本說明書中構(gòu)成了本說明書的一部分。這些附圖表示的是本發(fā)明的實(shí)施方式，并和描述部分一起用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出的是具有圓偏振器的傳統(tǒng)OLED的剖視圖。
圖2示出的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的OLED的剖視圖。
圖3示出的是一個(gè)曲線圖，表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的OLED的亮度。
圖4示出的是一個(gè)曲線圖，表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的OLED的發(fā)光效率。
圖5A、圖5B、圖5C示出的是能夠?qū)崿F(xiàn)不同程度的黑色的OLED照片。
圖6示出的是一個(gè)曲線圖，表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的OLED的發(fā)射率。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖更全面地描述本發(fā)明。本發(fā)明的實(shí)施方式表示在附圖中。但是，本發(fā)明可以用多種不同的方式實(shí)施，不應(yīng)該理解為限制到這里所提出的實(shí)施方式。合適的說法是，提供這些實(shí)施方式是為了充分公開，全面地將本發(fā)明的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。圖中，為了清晰起見，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸進(jìn)行了夸大。
可以理解的是，當(dāng)層、膜、區(qū)或基底等一個(gè)構(gòu)成部分被稱為在另一個(gè)構(gòu)成部分“上”時(shí)，該一個(gè)部分可以直接位于該另一個(gè)構(gòu)成部分上，或者，也可以存在中間構(gòu)成部分。作為對(duì)比，當(dāng)一個(gè)構(gòu)成部分“直接位于”另一個(gè)構(gòu)成部分“上”時(shí)，沒有中間構(gòu)成部分。
圖2示出的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的平板顯示器的剖視圖。本發(fā)明可以應(yīng)用于任何類型的平板顯示器。在圖2所示的示例性實(shí)施方式中，平板顯示器為OLED。
象素電極210位于基底200上，具有至少一個(gè)發(fā)光層的有機(jī)層220位于象素電極210上，相對(duì)電極、移相層240和反射層242依次位于有機(jī)層220上。多個(gè)薄膜晶體管(TFT)可位于基底200和象素電極210之間。
象素電極210是反射式電極，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等透明的導(dǎo)電氧化物(TCO)形成在用Al(Nd)、Al合金、Ag或Ag合金等制成的反射層上。相對(duì)電極230是反射式電極，可以由Mg、MgAg、Ca、CaAg、Ag、AlCa、AlAg、LiMg或Li等中的一種材料制成。相對(duì)電極230的厚度為大約150到大約250，優(yōu)選的是大約180。
移相層240可以是有機(jī)層、無機(jī)層或者若干層的疊層結(jié)構(gòu)。移相層240為大約400到大約1300厚，優(yōu)選的是大約500到大約800厚。移相層240用作透明的層，將相對(duì)電極230反射的光反相而實(shí)現(xiàn)移相。移相產(chǎn)生了湮滅現(xiàn)象，造成外部反射光自行消失。
反射層242可以是由Mg、Ag、MgAg、Cr、Pt或者Au等制成的半透明金屬層。反射層242的厚度可以是大約60到大約130，優(yōu)選的是大約80到120。反射層242應(yīng)該比相對(duì)電極230具有更高的透射率。反射層242的透射率可以是大約40％到大約60％，相對(duì)電極的透射率可以是大約10％到大約40％。
下面解釋OLED的制造方法。
首先，在基底200上設(shè)置象素電極210。象素電極210是透明電極，可以用氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等透明的導(dǎo)電氧化物(TCO)制成。象素電極210包括位于其下面的反射層(未示出)。在透明的基底200和象素電極210之間可設(shè)置至少一個(gè)薄膜晶體管(TFT)。
在象素電極210上形成具有至少一個(gè)發(fā)光層的有機(jī)層220。有機(jī)層220可包括空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層中的一個(gè)或者多個(gè)。
在有機(jī)層220上形成相對(duì)電極230。相對(duì)電極230是反射式電極層，可以由Mg、MgAg、Ca、CaAg、Ag、AlCa、AlAg、LiMg、Li等制成。相對(duì)電極230的厚度為大約150到大約250，優(yōu)選的是大約180厚。
在相對(duì)電極230上形成移相層240。移相層240用于將相對(duì)電極230反射的光反相。移相層240為大約400到大約1300厚，優(yōu)選的是大約500到大約800厚。當(dāng)移相層240的厚度落在大約400到大約1300的范圍之外時(shí)，不會(huì)發(fā)生湮滅現(xiàn)象。
移相層240可以由有機(jī)層、無機(jī)層或者若干層的疊層結(jié)構(gòu)形成。任何類型的透明有機(jī)層都可用來形成有機(jī)移相層240?？梢杂肧iNx、SiO2、SiON或者透明的導(dǎo)電氧化物(TCO)來形成無機(jī)移相層240。
在移相層240上形成反射層242。反射層242可以是由Mg、Ag、MgAg、Cr、Pt或者Au等制成的半透明金屬層。反射層242的厚度可以是大約50到大約120。反射層242的厚度可以與移相層240的厚度結(jié)合起來形成最佳厚度，使反射的外部光抵消干涉并消失。反射層242反射外部入射光，通過和來自移相層240的反相光發(fā)生抵消干涉，而實(shí)現(xiàn)黑色。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，移相層240和反射層242僅僅構(gòu)圖在OLED的發(fā)光區(qū)上。
圖3示出的曲線圖表示的是亮度與施加到一組OLED上的電壓的關(guān)系。圖3中的曲線表示的是OLED的亮度，其中，在相對(duì)電極上形成有用有機(jī)或者無機(jī)材料形成的移相層240，在移相層上形成有用MgAg形成的反射層242。圖3示出了針對(duì)反射層為50(MgAg50)、100(MgAg100)厚的OLED的亮度數(shù)據(jù)。圖3還示出了針對(duì)采用偏振器(POLARIZER)的OLED的亮度數(shù)據(jù)。
參見圖3，可以看出，采用移相層240和反射層242的OLED在亮度上遠(yuǎn)高于僅采用偏振器的OLED。還可以看出，采用了50厚的反射層242的OLED在亮度上與反射層242為100厚的OLED相似。
圖4示出的曲線圖表示的是針對(duì)圖3所示同一組OLED，發(fā)光效率與亮度關(guān)系?？梢钥闯?，采用移相層240和反射層242(MgAg50和MgAg100)的OLED在發(fā)光效率上遠(yuǎn)高于采用偏振器(POLARIZER)的OLED。
下面將描述本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的例子。該實(shí)施方式以例子的形成給出，以進(jìn)一步理解本發(fā)明。但是，本發(fā)明的范圍不限制于所描述的實(shí)施方式。
<實(shí)施方式1>
OLED按如下方式形成。在基底200上形成象素電極210。在象素電極210上形成有機(jī)發(fā)光層220。該有機(jī)發(fā)光層根據(jù)其顏色制成不同厚度。紅色和綠色發(fā)光層為400厚，藍(lán)色發(fā)光層為150厚。大約250到大約300厚的電子傳輸層作為部分發(fā)光層形成。在有機(jī)層220上形成180厚的相對(duì)電極230。在相對(duì)電極230上形成500到800厚的移相層240。在移相層240上形成80到120厚的反射層242。實(shí)施方式1的發(fā)光效率表示在表1中。
<對(duì)比例1>
除了不包括反射層242外，按照與實(shí)施方式1相同的方式形成OLED。對(duì)比例1的發(fā)光效率表示在表1中。
<對(duì)比例2>
除了在相對(duì)電極上形成偏振器來取代移相層240和反射層242外，按照與實(shí)施方式1相同的方式形成OLED。對(duì)比例2的發(fā)光效率表示在表1中。
表1

如表1所示，與對(duì)比例2相比，實(shí)施方式1的發(fā)光效率是紅光170％，綠光116％，藍(lán)光175％。
圖5A、圖5B和圖5C示出的照片所表示的OLED具有不同程度的所實(shí)現(xiàn)的黑色。圖5A示出了當(dāng)在相對(duì)電極上只疊置移相層時(shí)所實(shí)現(xiàn)的黑色。圖5B和圖5C示出了當(dāng)在相對(duì)電極上疊置移相層和反射層時(shí)所實(shí)現(xiàn)的黑色。圖5B的反射層是50厚，圖5C的反射層是100厚。可以看出，當(dāng)反射層為100厚時(shí)，能夠最佳地實(shí)現(xiàn)黑色，如照片中央所示。
圖6示出的曲線表示的是，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施方式的OLED發(fā)出各種波長的光的反射率。在圖6中，“A”代表的只是象素電極的反射率，“B”代表的只是Al的反射率，“C”代表的是上面疊置了移相層240和反射層242的相對(duì)電極的反射率。
從圖6可以看出，當(dāng)在相對(duì)電極上疊置移相層和反射層時(shí)，反射的外部光顯著減少了。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型，而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明的意圖是倘若對(duì)本發(fā)明的修改和變型落入了權(quán)利要求及其等同物范圍內(nèi)，則本發(fā)明覆蓋這些修改和變型。
本申請(qǐng)要求2004年11月29日提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2004-0098877的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。為了達(dá)到好像在此全部提出一樣的所有目的，該文獻(xiàn)通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種平板顯示器，包括位于基底上方的象素電極；包括發(fā)光層的有機(jī)層，位于所述象素電極上；位于所述有機(jī)層上的相對(duì)電極；位于所述相對(duì)電極上的移相層；位于所述移相層上的反射層。
2.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，還包括位于所述基底和所述象素電極之間的至少一個(gè)薄膜晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述象素電極是反射式電極。
4.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述有機(jī)層還包括至少一個(gè)附加層，所述至少一個(gè)附加層選自下面的組空穴注入層，空穴傳輸層，空穴阻擋層，電子傳輸層，電子注入層。
5.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述相對(duì)電極是由透射率為大約10％到大約40％的材料形成的。
6.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，形成所述相對(duì)電極的材料選自組Mg，MgAg，Ca，CaAg，Ag，AlCa，AlAg，LiMg，Li。
7.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述相對(duì)電極為大約150到大約250厚。
8.如權(quán)利要求7所述的平板顯示器，其中，所述相對(duì)電極為大約180厚。
9.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述移相層為大約400到大約1300厚。
10.如權(quán)利要求9所述的平板顯示器，其中，所述移相層為大約500到大約800厚。
11.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述移相層是透明的層。
12.如權(quán)利要求11所述的平板顯示器，其中，所述透明層是有機(jī)層、無機(jī)層或者有機(jī)層和無機(jī)層的疊層結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的平板顯示器，其中，形成所述無機(jī)層的材料選自組SiNx，SiO2，SiON，透明的導(dǎo)電氧化物。
14.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述反射層是由透射率為大約40％到大約60％的材料形成的。
15.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述反射層是半透明金屬層。
16.如權(quán)利要求15所述的平板顯示器，其中，形成所述半透明金屬層的材料選自組Mg，Ag，MgAg，Cr，Pt，Au。
17.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中，所述反射層為大約80到大約120厚。
18.一種制造平板顯示器的方法，包括在基底上方形成象素電極；在所述象素電極上形成具有發(fā)光層的有機(jī)層；在所述有機(jī)層上形成相對(duì)電極；在所述相對(duì)電極上形成移相層；在所述移相層上形成反射層。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括在所述基底和所述象素電極之間形成至少一個(gè)薄膜晶體管。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述相對(duì)電極是由透射率為大約10％到大約40％的材料形成的。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，形成所述相對(duì)電極的材料選自組Mg，MgAg，Ca，CaAg，Ag，AlCa，AlAg，LiMg，Li。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述相對(duì)電極為大約150到大約250厚。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述相對(duì)電極為大約180厚。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述移相層為大約400到大約1300厚。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述移相層為大約500到大約800厚。
26.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述移相層是透明的層。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述透明層是有機(jī)層、無機(jī)層或者有機(jī)層和無機(jī)層的疊層結(jié)構(gòu)。
28.如權(quán)利要求27所述的平板顯示器，其中，形成所述無機(jī)層的材料選自組SiNx，SiO2，SiON，透明的導(dǎo)電氧化物。
29.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述反射層是由透射率為大約40％到大約60％的材料形成的。
30.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述反射層是半透明金屬層。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，形成所述半透明金屬層的材料選自組Mg，Ag，MgAg，Cr，Pt，Au。
32.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述反射層為大約80到大約120厚。
全文摘要
一種平板顯示器，包括位于基底上的象素電極、有機(jī)發(fā)光層、相對(duì)電極、移相層和反射層。移相層和反射層疊置在相對(duì)電極上，同反射的外部光進(jìn)行抵消干涉，以實(shí)現(xiàn)黑色，并達(dá)到優(yōu)良的發(fā)光效率。
文檔編號(hào)H05B33/14GK1805636SQ200510124320
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者李寬熙, 任子賢 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社