CN1805636A - 平板显示器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种平板显示器，包括位于基底上的象素电极、有机发光层、相对电极、移相层和反射层。移相层和反射层叠置在相对电极上，同反射的外部光进行抵消干涉，以实现黑色，并达到优良的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是平板显示器，这种平板显示器在相对电极上叠置有反射层和移相层，用来与被反射的外部光进行抵消干涉，从而实现黑色。本发明还涉及制造这种平板显示器的方法。
背景技术
有机发光显示器(OLED)的对比度比取决于外部光的强度。虽然可以采用黑矩阵材料来提高对比度比，但是，在发光区通过遮挡外部光很难实现完美的黑色。
现有技术使用了一种装置来试图解决这个问题。这种装置是图1所示的圆偏振器140。美国专利第5,596,246公开了一种采用圆偏振器140的OLED。该OLED包括圆偏振器140、下基底100、透明的第一电极110、有机发光层120和反射性的第二电极130。
采用圆偏振器140的目的是为了减少反射离开面板的外部光的量。圆偏振器140包括线偏振器145和四分之一补偿片141。四分之一补偿片141的两个轴线相对于线偏振器145的轴线形成45°角。外部光通过线偏振器145而变成了线偏振的。四分之一补偿片141使偏振光螺旋地旋转45°。偏振光经显示器的反射层反射后，其旋转方向相反。当偏振光往回通过四分之一补偿片141时，会被再旋转45°。这时，该偏振光垂直于所述的线偏振器，因此被线偏振器145挡住。
从有机发光层120发出的光中只有大约44％通过了圆偏振器140。有机发光层120发出的光中的大部分被圆偏振器140吸收了，造成了发光效率和对比度比低。为了补偿减少的亮度，必须施加较高的电压来达到所需的亮度，这样情况增加了能耗，降低了显示器的寿命。而且，因为生产工艺复杂、偏振器的价格高，所以，OLED的生产成本增加了。
现有技术中用来试图解决前述问题的另一种装置，是由LuxellTechnologies Inc.开发的。Luxell没有使用偏振器，而是在无机装置中将吸收层和介电层加到了无机磷光层和相对电极之间。这种方法通过对外部光的抵消干涉实现黑色。Journal of Military and Aerospace Electronics，Volume 9，No.6，June 1998公开了这种方法。然而，因为需要根据发射率和吸收率来调整薄膜的厚度，所以，用这种方法实现黑色还没有达到令人满意的程度。
发明内容
本发明提供了一种平板显示器，其具有叠置在相对电极上的移相层和反射层，同反射的外部光进行抵消干涉，以实现黑色。这种平板显示器具有优良的发光效率和对比度比，这样就降低了所要求的亮度，并因此减少了能耗，增加了显示器的寿命。
本发明的其他特征将在下面的描述中提出，部分从描述中将会清楚，或者通过实施本发明可以了解到。
本发明公开了一种平板显示器，其包括位于基底上方的象素电极、位于所述象素电极上并包括发光层的有机层、位于所述有机层上的相对电极、位于所述相对电极上的移相层、位于所述移相层上的反射层。
本发明还公开了一种制造平板显示器的方法。该方法包括：在基底上方形成象素电极；在所述象素电极上形成具有至少一个发光层的有机层；在所述有机层上形成相对电极；在所述相对电极上形成移相层；在所述移相层上形成反射层。
可以理解，前面一般性的描述和后面详细的描述都是举例性的和解释性的，目的在于对所要求保护的本发明作出进一步的解释。
附图说明
所包括的附图是用来进一步理解本发明，并加入到本说明书中构成了本说明书的一部分。这些附图表示的是本发明的实施方式，并和描述部分一起用来解释本发明的原理。
图1示出的是具有圆偏振器的传统OLED的剖视图。
图2示出的是根据本发明一个示例性实施方式的OLED的剖视图。
图3示出的是一个曲线图，表示根据本发明一个示例性实施方式的OLED的亮度。
图4示出的是一个曲线图，表示根据本发明一个示例性实施方式的OLED的发光效率。
图5A、图5B、图5C示出的是能够实现不同程度的黑色的OLED照片。
图6示出的是一个曲线图，表示根据本发明一个示例性实施方式的OLED的发射率。
具体实施方式
下面参照附图更全面地描述本发明。本发明的实施方式表示在附图中。但是，本发明可以用多种不同的方式实施，不应该理解为限制到这里所提出的实施方式。合适的说法是，提供这些实施方式是为了充分公开，全面地将本发明的范围传达给本领域技术人员。图中，为了清晰起见，层和区的尺寸以及相对尺寸进行了夸大。
可以理解的是，当层、膜、区或基底等一个构成部分被称为在另一个构成部分“上”时，该一个部分可以直接位于该另一个构成部分上，或者，也可以存在中间构成部分。作为对比，当一个构成部分“直接位于”另一个构成部分“上”时，没有中间构成部分。
图2示出的是根据本发明一个示例性实施方式的平板显示器的剖视图。本发明可以应用于任何类型的平板显示器。在图2所示的示例性实施方式中，平板显示器为OLED。
象素电极210位于基底200上，具有至少一个发光层的有机层220位于象素电极210上，相对电极、移相层240和反射层242依次位于有机层220上。多个薄膜晶体管(TFT)可位于基底200和象素电极210之间。
象素电极210是反射式电极，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明的导电氧化物(TCO)形成在用Al(Nd)、Al合金、Ag或Ag合金等制成的反射层上。相对电极230是反射式电极，可以由Mg、MgAg、Ca、CaAg、Ag、AlCa、AlAg、LiMg或Li等中的一种材料制成。相对电极230的厚度为大约150到大约250，优选的是大约180。
移相层240可以是有机层、无机层或者若干层的叠层结构。移相层240为大约400到大约1300厚，优选的是大约500到大约800厚。移相层240用作透明的层，将相对电极230反射的光反相而实现移相。移相产生了湮灭现象，造成外部反射光自行消失。
反射层242可以是由Mg、Ag、MgAg、Cr、Pt或者Au等制成的半透明金属层。反射层242的厚度可以是大约60到大约130，优选的是大约80到120。反射层242应该比相对电极230具有更高的透射率。反射层242的透射率可以是大约40％到大约60％，相对电极的透射率可以是大约10％到大约40％。
下面解释OLED的制造方法。
首先，在基底200上设置象素电极210。象素电极210是透明电极，可以用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等透明的导电氧化物(TCO)制成。象素电极210包括位于其下面的反射层(未示出)。在透明的基底200和象素电极210之间可设置至少一个薄膜晶体管(TFT)。
在象素电极210上形成具有至少一个发光层的有机层220。有机层220可包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一个或者多个。
在有机层220上形成相对电极230。相对电极230是反射式电极层，可以由Mg、MgAg、Ca、CaAg、Ag、AlCa、AlAg、LiMg、Li等制成。相对电极230的厚度为大约150到大约250，优选的是大约180厚。
在相对电极230上形成移相层240。移相层240用于将相对电极230反射的光反相。移相层240为大约400到大约1300厚，优选的是大约500到大约800厚。当移相层240的厚度落在大约400到大约1300的范围之外时，不会发生湮灭现象。
移相层240可以由有机层、无机层或者若干层的叠层结构形成。任何类型的透明有机层都可用来形成有机移相层240。可以用SiNx、SiO2、SiON或者透明的导电氧化物(TCO)来形成无机移相层240。
在移相层240上形成反射层242。反射层242可以是由Mg、Ag、MgAg、Cr、Pt或者Au等制成的半透明金属层。反射层242的厚度可以是大约50到大约120。反射层242的厚度可以与移相层240的厚度结合起来形成最佳厚度，使反射的外部光抵消干涉并消失。反射层242反射外部入射光，通过和来自移相层240的反相光发生抵消干涉，而实现黑色。
在本发明的一个示例性实施方式中，移相层240和反射层242仅仅构图在OLED的发光区上。
图3示出的曲线图表示的是亮度与施加到一组OLED上的电压的关系。图3中的曲线表示的是OLED的亮度，其中，在相对电极上形成有用有机或者无机材料形成的移相层240，在移相层上形成有用MgAg形成的反射层242。图3示出了针对反射层为50(MgAg50)、100(MgAg100)厚的OLED的亮度数据。图3还示出了针对采用偏振器(POLARIZER)的OLED的亮度数据。
参见图3，可以看出，采用移相层240和反射层242的OLED在亮度上远高于仅采用偏振器的OLED。还可以看出，采用了50厚的反射层242的OLED在亮度上与反射层242为100厚的OLED相似。
图4示出的曲线图表示的是针对图3所示同一组OLED，发光效率与亮度关系。可以看出，采用移相层240和反射层242(MgAg50和MgAg100)的OLED在发光效率上远高于采用偏振器(POLARIZER)的OLED。
下面将描述本发明一个实施方式的例子。该实施方式以例子的形成给出，以进一步理解本发明。但是，本发明的范围不限制于所描述的实施方式。
<实施方式1>
OLED按如下方式形成。在基底200上形成象素电极210。在象素电极210上形成有机发光层220。该有机发光层根据其颜色制成不同厚度。红色和绿色发光层为400厚，蓝色发光层为150厚。大约250到大约300厚的电子传输层作为部分发光层形成。在有机层220上形成180厚的相对电极230。在相对电极230上形成500到800厚的移相层240。在移相层240上形成80到120厚的反射层242。实施方式1的发光效率表示在表1中。
<对比例1>
除了不包括反射层242外，按照与实施方式1相同的方式形成OLED。对比例1的发光效率表示在表1中。
<对比例2>
除了在相对电极上形成偏振器来取代移相层240和反射层242外，按照与实施方式1相同的方式形成OLED。对比例2的发光效率表示在表1中。
表1
| 红色 | 绿色 | 蓝色 | |
| 实施方式1 | 8cd/A | 28cd/A | 1.4cd/A |
| 对比例1 | 11cd/A | 56cd/A | 1.8cd/A |
| 对比例2 | 4.8cd/A | 24cd/A | 0.8cd/A |
如表1所示，与对比例2相比，实施方式1的发光效率是红光170％，绿光116％，蓝光175％。
图5A、图5B和图5C示出的照片所表示的OLED具有不同程度的所实现的黑色。图5A示出了当在相对电极上只叠置移相层时所实现的黑色。图5B和图5C示出了当在相对电极上叠置移相层和反射层时所实现的黑色。图5B的反射层是50厚，图5C的反射层是100厚。可以看出，当反射层为100厚时，能够最佳地实现黑色，如照片中央所示。
图6示出的曲线表示的是，根据本发明一个示例性实施方式的OLED发出各种波长的光的反射率。在图6中，“A”代表的只是象素电极的反射率，“B”代表的只是Al的反射率，“C”代表的是上面叠置了移相层240和反射层242的相对电极的反射率。
从图6可以看出，当在相对电极上叠置移相层和反射层时，反射的外部光显著减少了。
本领域技术人员应该清楚，可以对本发明进行各种修改和变型，而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的意图是倘若对本发明的修改和变型落入了权利要求及其等同物范围内，则本发明覆盖这些修改和变型。
本申请要求2004年11月29日提交的韩国专利申请第10-2004-0098877的优先权和权益。为了达到好像在此全部提出一样的所有目的，该文献通过引用包含于此。
Claims (32)
1.一种平板显示器，包括：
位于基底上方的象素电极；
包括发光层的有机层，位于所述象素电极上；
位于所述有机层上的相对电极；
位于所述相对电极上的移相层；
位于所述移相层上的反射层。
2.如权利要求1所述的平板显示器，还包括位于所述基底和所述象素电极之间的至少一个薄膜晶体管。
3.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述象素电极是反射式电极。
4.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述有机层还包括至少一个附加层，所述至少一个附加层选自下面的组：空穴注入层，空穴传输层，空穴阻挡层，电子传输层，电子注入层。
5.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述相对电极是由透射率为大约10％到大约40％的材料形成的。
6.如权利要求1所述的平板显示器，其中，形成所述相对电极的材料选自组：Mg，MgAg，Ca，CaAg，Ag，AlCa，AlAg，LiMg，Li。
7.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述相对电极为大约150到大约250厚。
8.如权利要求7所述的平板显示器，其中，所述相对电极为大约180厚。
9.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述移相层为大约400到大约1300厚。
10.如权利要求9所述的平板显示器，其中，所述移相层为大约500到大约800厚。
11.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述移相层是透明的层。
12.如权利要求11所述的平板显示器，其中，所述透明层是有机层、无机层或者有机层和无机层的叠层结构。
13.如权利要求12所述的平板显示器，其中，形成所述无机层的材料选自组：SiNx，SiO2，SiON，透明的导电氧化物。
14.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述反射层是由透射率为大约40％到大约60％的材料形成的。
15.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述反射层是半透明金属层。
16.如权利要求15所述的平板显示器，其中，形成所述半透明金属层的材料选自组：Mg，Ag，MgAg，Cr，Pt，Au。
17.如权利要求1所述的平板显示器，其中，所述反射层为大约80到大约120厚。
18.一种制造平板显示器的方法，包括：
在基底上方形成象素电极；
在所述象素电极上形成具有发光层的有机层；
在所述有机层上形成相对电极；
在所述相对电极上形成移相层；
在所述移相层上形成反射层。
19.如权利要求18所述的方法，还包括在所述基底和所述象素电极之间形成至少一个薄膜晶体管。
20.如权利要求18所述的方法，其中，所述相对电极是由透射率为大约10％到大约40％的材料形成的。
21.如权利要求18所述的方法，其中，形成所述相对电极的材料选自组：Mg，MgAg，Ca，CaAg，Ag，AlCa，AlAg，LiMg，Li。
22.如权利要求18所述的方法，其中，所述相对电极为大约150到大约250厚。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述相对电极为大约180厚。
24.如权利要求18所述的方法，其中，所述移相层为大约400到大约1300厚。
25.如权利要求24所述的方法，其中，所述移相层为大约500到大约800厚。
26.如权利要求18所述的方法，其中，所述移相层是透明的层。
27.如权利要求26所述的方法，其中，所述透明层是有机层、无机层或者有机层和无机层的叠层结构。
28.如权利要求27所述的平板显示器，其中，形成所述无机层的材料选自组：SiNx，SiO2，SiON，透明的导电氧化物。
29.如权利要求18所述的方法，其中，所述反射层是由透射率为大约40％到大约60％的材料形成的。
30.如权利要求18所述的方法，其中，所述反射层是半透明金属层。
31.如权利要求30所述的方法，其中，形成所述半透明金属层的材料选自组：Mg，Ag，MgAg，Cr，Pt，Au。
32.如权利要求18所述的方法，其中，所述反射层为大约80到大约120厚。
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