專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法，更具體地說，涉及具有顯著提高的有機(jī)發(fā)光層產(chǎn)生的光耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。
背景技術(shù)：
典型地，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置是通過電激發(fā)熒光有機(jī)化合物而發(fā)光的自發(fā)射顯示裝置。有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置因?yàn)樾枰万?qū)動(dòng)電壓、具有簡易的薄膜結(jié)構(gòu)屬性、提供寬闊的視角并具有快速的響應(yīng)速度，所以具有超過液晶顯示裝置(LCD)的優(yōu)點(diǎn)。因此，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置作為下一代顯示裝置有日益增加的價(jià)值。
這樣的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，由伊士曼柯達(dá)(Eastman Kodak)開發(fā)為層狀類型的顯示裝置，并由先鋒(Pioneer)商品化為有延長的使用壽命的綠色顯示裝置。具有各種分子結(jié)構(gòu)的新型有機(jī)材料已經(jīng)發(fā)展起來，并且具有諸如低直流驅(qū)動(dòng)電壓、縮減的厚度和自發(fā)射之類的有益特性的彩色顯示裝置的發(fā)展也積極產(chǎn)生。
一般來說，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置通過在諸如玻璃的透明絕緣基板上形成圖案化的有機(jī)層以及在有機(jī)層的上下表面上形成電極層制成。有機(jī)層由銅酞菁(CuPc)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(NPB)或三-8-羥基喹啉鋁制成。
在有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的成像原則如下。當(dāng)陽極和陰極電壓施加到電極上時(shí)，從陽極電壓施加到的電極噴射的空穴通過空穴傳輸層向發(fā)射層遷移，并且電子通過電子傳輸層從陰極電壓施加到的電極向發(fā)射層注入。在發(fā)射層，電子和空穴重新組合產(chǎn)生激子。當(dāng)激子從激發(fā)態(tài)變化到基態(tài)時(shí)，發(fā)射層的熒光分子發(fā)光，因此形成圖像。
如上所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的發(fā)光效率分成內(nèi)部效率和外部效率。內(nèi)部效率取決于有機(jī)發(fā)光材料的光電轉(zhuǎn)換效率，外部效率取決于顯示裝置中每個(gè)層的折射率。外部效率也稱為光耦合效率。有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置具有比諸如CRT、PDP和FED之類的其它顯示裝置更低的光耦合效率。于是，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的諸如亮度和使用壽命之類的特性有提高的空間。
圖1示意性地示出常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的光耦合效率縮減的問題。參見圖1(Lu等，APL78(13)，第1927頁，2001)，在常規(guī)的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，有機(jī)層產(chǎn)生的光在ITO/玻璃界面和玻璃/空氣界面處經(jīng)歷總的內(nèi)部反射。在常規(guī)的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，光耦合效率只有大約23％，并且余下的光沒有被發(fā)射到外部就發(fā)散了。
近來，研究和報(bào)道了已經(jīng)提出的用于提高有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的光耦合效率的各種方法和涉及衍射光柵引進(jìn)的方法。
日本未審專利公開平11-283751公開了包括插在陽極和陰極之間的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)層以及衍射光柵或波帶片的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。
由于單獨(dú)的衍射光柵應(yīng)該安裝在基板或精細(xì)的圖案化電極層的表面上，所以這樣的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置難于生產(chǎn)。于是，不能獲得產(chǎn)量上的提高。進(jìn)一步，當(dāng)有機(jī)層形成在衍射光柵不平整的表面上時(shí)，有機(jī)層的表面粗糙度增加，導(dǎo)致有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的持久性和可靠性降低。
韓國未審專利公開2003-0070985公開了一種具有光損耗防止層的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，光損耗防止層具有設(shè)置在從第一電極層、有機(jī)層和第二電極層中選擇的有高折射率的兩層之間的帶有不同折射率的區(qū)域。參見圖2，衍射光柵形成在基板上以衍射導(dǎo)向光，因此使得衍射角小于總的內(nèi)部反射的臨界角，從而發(fā)光。
然而，在這樣的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，當(dāng)由于衍射光柵構(gòu)成中的空隙和不平整性造成散射時(shí)，向前基板(外部方向)發(fā)射的光量下降，導(dǎo)致發(fā)光效率降低。當(dāng)高折射率的材料沉積或涂覆在衍射光柵上時(shí)，高折射率層和第一電極之間的界面變得不平整，于是第一電極也變得不平整，導(dǎo)致外部光耦合效率下降。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，光分配集中在第一電極上，于是由于衍射光柵造成的發(fā)光效率的增加相對較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，能通過降低衍射光柵層形成中產(chǎn)生的空隙和不平整性提高光耦合效率，通過包括設(shè)置在衍射光柵層和第一電極層之間的高折射率層以將光分配集中在高折射率層上避免由于第一電極造成的光損耗，并且通過增加在衍射光柵層的光分配最大化光耦合效率。本發(fā)明還提供一種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，包括基板；形成在該基板的表面上并包括第一電極、有機(jī)層和第二電極的有機(jī)電致發(fā)光單元，其中該有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括具有低折射率光柵和高折射率光柵的衍射光柵層、以及形成在設(shè)置在所述基板和第一電極之間的衍射光柵層上的高折射率層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法，包括在基板上形成高折射率薄膜；在該高折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在基板上形成高折射率光柵；在該高折射率光柵上形成低折射率薄膜；在該低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以至少在所述高折射率光柵之間形成低折射率光柵，從而形成衍射光柵層；在該衍射光柵層上形成高折射率層；將第一電極、有機(jī)層和第二電極沉積在該高折射率層上。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法，包括在基板上形成低折射率薄膜；在該低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在所述基板上形成低折射率光柵；在該低折射率光柵上形成高折射率薄膜；在該高折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在所述低折射率光柵之間形成高折射率光柵，從而形成衍射光柵層；在該衍射光柵層上形成高折射率層；將第一電極、有機(jī)層和第二電極沉積在該高折射率層上。


本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)，通過參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施例將變得更加明顯，其中圖1示意性地示出常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的光耦合效率縮減的問題；圖2是具有衍射光柵的常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性橫截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性橫截面圖；圖4A和圖4B分別示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有設(shè)置在衍射光柵層和第一電極之間的高折射率層的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的光分配(圖4B)和沒有高折射率層的常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的光分配(圖4A)；圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法所包含的步驟；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性橫截面圖；和圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的高折射率層的光耦合效率和厚度之間關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的示意性橫截面圖。
參見圖3，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括依次沉積在基板35上的第一電極32、有機(jī)層31和第二電極30，并且衍射光柵層34和高折射率層33設(shè)置在基板35和第一電極32之間。本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置由于衍射光柵層34的平坦表面可以具有提高的光耦合效率，并且光耦合效率由于在衍射光柵層34中的增加的光分配而進(jìn)一步改善。
根據(jù)本發(fā)明本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的提高的光耦合效率按照如下獲得。
在具有圖3所示衍射光柵層34的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，當(dāng)預(yù)定的電壓施加到第一電極32或第二電極30上時(shí)，從作為陽極的第一電極32噴射的空穴通過有機(jī)層31中的空穴傳輸層(未示出)向發(fā)射層(未示出)遷移，電子從第二電極30通過有機(jī)層31中的電子傳輸層(未示出)向發(fā)射層(未示出)注入。在發(fā)射層中，電子和空穴重新組合以產(chǎn)生激子。當(dāng)激子從激發(fā)態(tài)變化到基態(tài)時(shí)，發(fā)射層的熒光分子發(fā)光。產(chǎn)生的光通過透明的第一電極32和基板35向外部發(fā)射。由于衍射光柵層34形成在基板35和第一電極32之間，所以可以避免由于在基板35和第一電極32的界面處反射造成的光損耗。
也就是說，由于具有發(fā)射層或第一電極32的有機(jī)層31的折射率大于基板35的折射率，所以光在基板35和第一電極32之間的界面處反射。然而，當(dāng)具有不同折射率的高折射率光柵34’和低折射率光柵34”的衍射光柵層34形成在第一電極32和基板35之間時(shí)，可以由于高折射率光柵34’和低折射率光柵34”之間的反射率差異造成的光衍射避免在界面處的光反射。特別地，衍射光柵層34以大于臨界角的角度將輻照界面的光衍射，以將角度改變?yōu)樾∮谂R界角，因此顯著降低了界面處的光反射率。
具有不同折射率的兩種材料，也就是高折射率光柵34’和低折射率光柵34”交替形成，因此可以控制平均反射率，以提高總的內(nèi)部反射角。在這種情況下，提供反反射效應(yīng)，以顯著提高光耦合效率。于是，可以提高從有機(jī)層31產(chǎn)生的并通過基板35提取的光的耦合效率。
本發(fā)明本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置進(jìn)一步包括形成在衍射光柵層34上的高折射率層33。高折射率層33的存在在下述的兩個(gè)特征方面對光耦合效率的提高有貢獻(xiàn)。
首先，本發(fā)明本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置由于高折射率層33將衍射光柵層固有的空隙和不平整性的產(chǎn)生降到最低，所以具有提高的光耦合效率。
也就是說，在具有衍射光柵層的常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，當(dāng)在高折射率光柵和低折射率光柵之間產(chǎn)生空隙時(shí)，在衍射過程中誘導(dǎo)光不能完全提取，并被散射和反射，導(dǎo)致光耦合效率降低。于是，形成衍射光柵層是非常重要的，以便高折射率光柵和低折射率光柵彼此靠近沒有空隙。
當(dāng)?shù)谝浑姌O形成在不平整的高折射率光柵上時(shí)，由于衍射光柵，第一電極也變得不平整，于是降低了向顯示裝置前表面發(fā)射的光量，導(dǎo)致光耦合效率降低。因此，通過解決不平整問題制造在第一電極和高折射率層之間具有平整界面的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置是非常重要的。
本發(fā)明采用如下兩種方法避免第一電極上的不平整性。在第一種方法中，利用回蝕工藝，低折射率光柵和高折射率光柵形成為具有相同的高度，以形成衍射光柵層，然后，高折射率層形成在衍射光柵層的上面。在第二種方法中，利用旋轉(zhuǎn)涂布法在不平整的衍射光柵上形成薄膜，以制造高折射率層的平坦表面。
其次，根據(jù)本發(fā)明本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置通過將光分配集中在高折射率層33上降低由于第一電極32造成的光損耗，并且通過增加衍射光柵層上的光分配提高光耦合效率。為了清楚地解釋這個(gè)效果，圖4A和圖4B分別示出在常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置和根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有高折射率層的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的光分配圖表。
參見圖4A，在常規(guī)的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，從有機(jī)層41發(fā)射的光在通常具有高折射率和高吸收系數(shù)(例如，ITO電極在632.8nm的波長處具有1.8的折射率和0.02的吸收系數(shù))的第一電極42中顯示最高的分配。在這種情況下，在衍射光柵層44中的光分配相對降低，于是光耦合效率降低。因此，不能充分地獲得由于衍射光柵層44的增加光耦合效率的效果。
相反，在根據(jù)本發(fā)明本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，具有比第一電極42低的吸收系數(shù)和高的折射率的高折射層43設(shè)置在第一電極42和衍射光柵層44之間，于是在高折射率層43中光分配最高，因此在衍射光柵層44中增加了光分配。因此，光耦合效率增加。
盡管衍射光柵層44的高折射率光柵的折射率大于衍射光柵層44的低折射率光柵的折射率，但是它可以大于或小于形成在衍射光柵層44上的高折射率層43的折射率。然而，高折射率光柵的折射率應(yīng)該大于第一電極42的折射率，以在高折射率層43中獲得最大的光分配。
衍射光柵層44可以具有10nm到10μm的厚度。當(dāng)衍射光柵層44的厚度在范圍之外時(shí)，光耦合效率和產(chǎn)量降低。
高折射率層43可以具有10nm到5μm的厚度。當(dāng)高折射率層43的厚度小于10nm時(shí)，其平整性降低。當(dāng)高折射率層43的厚度大于5μm時(shí)，高折射率層43的生產(chǎn)成本和表面張力增加。
衍射光柵層44包括以10nm到1μm間隔的重復(fù)的低折射率光柵。低折射率光柵的寬度可以在上述間隔的10％-90％的范圍內(nèi)，也就是，1nm到900nm。當(dāng)?shù)驼凵渎使鈻诺拈g隔小于10nm或大于1μm時(shí)，衍射光柵不能影響光，因此不能期望獲得提高的光耦合效率。當(dāng)?shù)驼凵渎使鈻盘珜捇蛱瓡r(shí)，提高光耦合效率的效果顯著降低。低折射率光柵、高折射率光柵和高折射率層43的折射率可以分別是例如1.4或更小、1.8-2.2和1.8-2.2，但是不局限于此。
為了最大化光耦合效率，在高折射率光柵的折射率和低折射率光柵的折射率之間存在巨大差值是格外優(yōu)選的。當(dāng)折射率的差值小時(shí)，從有機(jī)層41發(fā)射的光的反射由于在高折射率層和第一電極之間的界面中的低散射效率而增加，導(dǎo)致穿過基板的光的耦合效率降低。
為了滿足上述要求，用于低折射率光柵的材料可以從硅酸鹽和多孔硅組成的組中選擇，用于高折射率光柵的材料可以從SiNx、TiO2、Ta2O5和Nb2O5組成的組中選擇，用于高折射率層43的材料可以是能被旋轉(zhuǎn)涂布的TiO2溶膠。
第一電極42形成在透明的基板上作為陽極，并且可以由諸如ITO或IZO之類的透明傳導(dǎo)材料制成，但是不局限于此。而且，第一電極42可以包括帶型電極?；蹇梢杂刹ＡЩ蛩芰现瞥?。
第二電極40和有機(jī)層41可以用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)使用的方法形成。有機(jī)層41包括依次沉積在第一電極42上的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)射層和電子注入層。有機(jī)層41可以由諸如8-羥基喹啉鋁(Alq3)的低分子量材料或諸如聚(p-亞苯基亞乙烯基)、聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)高分子量材料制成。
第二電極40可以由導(dǎo)電金屬制成，并可以包括多個(gè)垂直于第一電極42形成的帶型電極。
根據(jù)本發(fā)明本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置可以是頂部發(fā)光顯示裝置、底部發(fā)光顯示裝置或雙面發(fā)光顯示裝置。由于有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法沒有特別地限制，所以無源矩陣(PM)驅(qū)動(dòng)方法和有源矩陣(AM)驅(qū)動(dòng)方法都可以用于驅(qū)動(dòng)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法包括在基板上形成高折射率薄膜；在高折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在基板上形成高折射率光柵；在高折射率光柵上形成低折射率薄膜；在低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在至少高折射率光柵之間形成低折射率光柵，從而形成衍射光柵層；在衍射光柵層上形成高折射率層；在高折射率層上沉積第一電極、有機(jī)層和第二電極。
圖5示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法所包含的步驟。參見圖5，可以是干法或濕法蝕刻的高折射率薄膜利用沉積法、旋轉(zhuǎn)涂布法之類的方法形成在基板上(A)。在高折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以形成規(guī)則圖案(B)。接著，執(zhí)行干法或濕法蝕刻(C)以移走光刻膠(D)，從而形成高折射率光柵。隨后，低折射率薄膜利用沉積法、旋轉(zhuǎn)涂布法之類的方法形成在高折射率光柵上(E)。在低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在高折射率光柵之間形成低折射率光柵。
在光刻工藝中使用的成分可以是現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)使用的任何成分。例如，可以使用感光的聚碳酸酯樹脂以引起高溫分解。感光的聚碳酸酯樹脂的高溫分解在200-500℃用30分鐘到3小時(shí)實(shí)現(xiàn)。
較佳地，利用回蝕工藝執(zhí)行低折射率光柵的形成，以使高折射率光柵和低折射率光柵具有相同的高度(F)。由于衍射光柵層中的高折射率光柵和低折射率光柵具有相同的高度，所以形成在衍射光柵層上的高折射率層和隨后形成的第一電極之間的界面可以具有平坦的表面。因此，可以降低第一電極的不平整性，于是可以提高光耦合效率。
在形成衍射光柵層后，高折射率層利用沉積工藝或旋轉(zhuǎn)涂布工藝形成在衍射光柵層上(G)。第一電極、有機(jī)層和第二電極依次沉積在高折射率層上(H)，隨后密封層形成在其上。接下來，后基板和前基板被附著，以完成有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法包括在基板上形成低折射率薄膜；在低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在基板上形成低折射率光柵；在低折射率光柵上形成高折射率薄膜；在高折射率薄膜執(zhí)行光刻工藝，以在低折射率光柵之間形成高折射率光柵，從而形成衍射光柵層；在衍射光柵層上形成高折射率層；以及將第一電極、有機(jī)層和第二電極沉積在高折射率層上。
本發(fā)明本實(shí)施例的方法與先前描述的方法相似。然而，本方法不同于前面的方法之處在于低折射率薄膜，而不是高折射率薄膜，首先形成在基板上，并且高折射率層利用旋轉(zhuǎn)涂布法而不是回蝕工藝形成在不平整的衍射光柵層上，以便高折射率層和第一電極之間的界面被平坦化。
圖6是使用本發(fā)明本實(shí)施例的方法制造的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中第一電極62、高折射率層63以及包括高折射率光柵64’和低折射率光柵64”的衍射光柵層的示意性橫截面圖。參見圖6，盡管高折射率光柵64’的上表面不平整，但是利用旋轉(zhuǎn)涂布法高折射率層63形成在高折射率光柵64’上，因此第一電極62和高折射率層63之間的界面被平坦化。
低折射率薄膜、光刻膠、高折射率薄膜和高折射率層可以按照上述相同的方法形成。
下面參照以下幾個(gè)示例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。下面的示例僅以說明為目的并不意圖限制本發(fā)明的范圍。
示例有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制造采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)形成的折射率1.9的SiNx作為高折射率光柵、由多孔硅形成并可以被旋轉(zhuǎn)涂布的折射率1.38的旋涂玻璃(SOG)作為低折射率光柵、以及由Ti02溶膠形成并可以被旋轉(zhuǎn)涂布的折射率1.985、吸收系數(shù)0.000569的SOG作為高折射率層，來制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置。高折射率光柵也可以使用濺射法、電子束或熱蒸鍍法形成。低折射率光柵SOG是旋轉(zhuǎn)涂布的、在熱板上烘烤以排除溶劑，并在200-400℃真空或氮?dú)猸h(huán)境下在烘箱中硫化，以誘發(fā)溶膠-凝膠反應(yīng)。高折射率層SOG也可以經(jīng)歷上述過程。
性能評價(jià)測量沒有衍射光柵層的常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(對比示例1)、沒有高折射率層具有衍射光柵層的常規(guī)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(對比示例2)和本發(fā)明示例中制造的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的光耦合效率。綠熒光粉用作熒光材料。表1示出結(jié)果。
表1

(光耦合效率的增加參照對比示例1的值計(jì)算)從表1所示的結(jié)果可以看到，當(dāng)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括如本發(fā)明中的衍射光柵層和高折射率層時(shí)，光耦合效率顯著提高。并且，這樣的結(jié)果受到有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置結(jié)構(gòu)的影響。例如，光耦合效率根據(jù)高折射率層的厚度而變化。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的高折射率層的光耦合效率和厚度之間關(guān)系的曲線圖。因此，通過根據(jù)光學(xué)特性選擇用于高折射率層的材料的最佳厚度可以最大化光耦合效率的增加。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置以及一種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置能通過將衍射光柵層構(gòu)成中的空隙和不平整性的產(chǎn)生降到最低提高光耦合效率，通過包括衍射光柵層和第一電極之間的高折射率層以將光分配集中在高折射率層避免由于第一電極的光損耗，并通過提高衍射光柵層中的光分配最大化光耦合效率。
雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例特別示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解不脫離下面權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，包括基板；和形成在該基板的表面上并包括第一電極、有機(jī)層和第二電極的有機(jī)電致發(fā)光單元，其中該有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括具有低折射率光柵和高折射率光柵的衍射光柵層、以及形成在設(shè)置在所述基板和第一電極之間的衍射光柵層上的高折射率層。
2.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述低折射率光柵和高折射率光柵平行于基板交替形成。
3.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率層的折射率大于所述第一電極的折射率。
4.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率層的吸收系數(shù)小于所述第一電極的吸收系數(shù)。
5.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率光柵的折射率大于所述低折射率光柵和高折射率層的折射率。
6.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率光柵的折射率大于所述低折射率光柵的折射率并小于高折射率層的折射率。
7.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述衍射光柵層的厚度在10nm到10μm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率層的厚度在10nm到5μm的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述低折射率光柵以10nm到1μm的間隔重復(fù)。
10.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述低折射率光柵的寬度在1nm到900nm的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述低折射率光柵的折射率為1.4或更小。
12.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率光柵的折射率為1.8至2.2。
13.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率層的折射率為1.8至2.2。
14.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述低折射率光柵包括從硅酸鹽和多孔硅組成的組中選擇的材料。
15.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率光柵包括從SiNx、TiO2、Ta2O5和Nb2O5組成的組中選擇的材料。
16.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述高折射率層包括可以被旋轉(zhuǎn)涂布的TiO2溶膠。
17.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述第一電極包括ITO和IZO之一。
18.如權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其中所述基板包括從玻璃和塑料組成的組中選擇的材料。
19.一種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法，包括在基板上形成高折射率薄膜；在該高折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在基板上形成高折射率光柵；在該高折射率光柵上形成低折射率薄膜；在該低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以至少在所述高折射率光柵之間形成低折射率光柵，從而形成衍射光柵層；在該衍射光柵層上形成高折射率層；和將第一電極、有機(jī)層和第二電極沉積在該高折射率層上。
20.如權(quán)利要求19的方法，其中所述低折射率光柵利用回蝕工藝形成，以具有和所述高折射率光柵相同的高度。
21.如權(quán)利要求19的方法，其中所述高折射率薄膜、低折射率薄膜和高折射率層利用沉積法或旋轉(zhuǎn)涂布法之一形成。
22.一種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法，包括在基板上形成低折射率薄膜；在該低折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在所述基板上形成低折射率光柵；在該低折射率光柵上形成高折射率薄膜；在該高折射率薄膜上執(zhí)行光刻工藝，以在所述低折射率光柵之間形成高折射率光柵，從而形成衍射光柵層；在該衍射光柵層上形成高折射率層；和將第一電極、有機(jī)層和第二電極沉積在該高折射率層上。
23.如權(quán)利要求22的方法，其中所述高折射率層利用旋轉(zhuǎn)涂布法形成，以平坦化在所述高折射率層和第一電極之間的界面。
24.如權(quán)利要求22的方法，其中所述低折射率薄膜和高折射率薄膜利用沉積法或旋轉(zhuǎn)涂布法形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置及其制造方法。有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括基板；形成在該基板的表面上并包括依次沉積在該基板上的第一電極、有機(jī)層和第二電極的有機(jī)電致發(fā)光單元，其中該有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置包括具有平行于所述基板交替形成的低折射率光柵和高折射率光柵的衍射光柵層、以及形成在設(shè)置在所述基板和第一電極之間的衍射光柵層上的高折射率層。根據(jù)有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，可以通過最小化衍射光柵層形成中產(chǎn)生的空隙和不平整性提高光耦合效率，可以通過設(shè)置在衍射光柵層和第一電極之間的高折射率層以將光分配集中在高折射率層上避免由于第一電極造成的光損耗，并且可以通過增加衍射光柵層中的光分配使光耦合效率最大。
文檔編號H05B33/02GK1816227SQ200510124370
公開日2006年8月9日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者吳宗錫, 金潤昶, 宋英宇, 安智薰, 曺尚煥, 李昭玲, 李濬九 申請人:三星Sdi株式會社