專(zhuān)利名稱(chēng)：電致發(fā)光顯示設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致(EL)顯示設(shè)備及其制造方法，更具體地說(shuō)，涉及具有改進(jìn)的外部光耦合效率和亮度并易于制造的EL顯示設(shè)備及其制造方法。
背景技術(shù)：
下述公式給出了EL顯示設(shè)備的外部光耦合效率ηexηex＝ηin·ηout公式(1)其中，ηin和ηout分別代表EL顯示設(shè)備的內(nèi)部量子效率和輸出量子效率。內(nèi)部量子效率ηin由各層內(nèi)的自消失狀況所決定，而輸出量子效率ηout由因各層的全內(nèi)反射而導(dǎo)致光被阻止發(fā)射到外界的狀況所決定(例如，當(dāng)光從一個(gè)具有較高折射率的介質(zhì)入射到另一具有較低折射率的介質(zhì)時(shí)，由于入射角大于臨界角會(huì)引起在界面發(fā)生全內(nèi)反射，因此光無(wú)法傳輸?shù)酵饨?。在EL顯示設(shè)備中，由于光發(fā)射層所發(fā)射的光在發(fā)射到外界之前要經(jīng)過(guò)多個(gè)層，因此各層的折射率差異會(huì)導(dǎo)致存在未被發(fā)射到外界的光。
當(dāng)從發(fā)光層輸出的光發(fā)射到外界時(shí)，倚賴(lài)于層間界面的全內(nèi)反射的輸出量子效率ηout，亦即光透射率能夠表示為12(NoutNin)2]]>公式(2)其中，Nin是光所出射的層的折射率，而Nout是光所入射的層的折射率。例如，根據(jù)公式2可確定，光通過(guò)折射率約為1.5的層傳輸?shù)秸凵渎始s為1.2的層時(shí)的輸出耦合效率約為32％。亦即，大約70％進(jìn)入界面的光未被發(fā)射到外界。
有多種嘗試力圖提高外部光耦合效率。
日本專(zhuān)利公開(kāi)No.4-192290公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)EL設(shè)備，其中有多個(gè)具有與無(wú)機(jī)EL元件相同或者更大尺寸的聚光顯微透鏡形成在無(wú)機(jī)EL元件形成于其上的透明基板的外表面上。由于以大于臨界角的角度入射到透明基板和空氣之間的界面上的光，具有小于顯微透鏡上的臨界角的入射角，故而不會(huì)被全內(nèi)反射。同時(shí)，以預(yù)定方向發(fā)射光從而增加亮度。但是，由于在所引用的發(fā)明中EL元件是面光源，故而在利用具有與EL元件相同或者更大尺寸的顯微透鏡時(shí)，將不可避免出現(xiàn)無(wú)法聚焦的漫反射光。此外，因相鄰EL元件而產(chǎn)生的圖像重疊會(huì)降低圖像的清晰度。
日本專(zhuān)利公開(kāi)No.7-037688公開(kāi)了一種形成在包括由具有高折射率的材料構(gòu)成的圓柱形高折射系數(shù)部分的基板上的EL元件，該折射率高于形成在基板側(cè)面的環(huán)繞材料的折射率。由該EL元件產(chǎn)生的光通過(guò)高折射系數(shù)部分發(fā)射以提高外部光耦合效率。但是，如所引用發(fā)明的圖1所示，在所引用的發(fā)明中，通過(guò)高折射系數(shù)部分傳輸?shù)墓馐锹瓷涔?。因此，發(fā)射到前面的光的亮度并未提高多少。
日本專(zhuān)利公開(kāi)No.10-172756公開(kāi)了一種有機(jī)EL發(fā)光設(shè)備，其中一個(gè)或者多個(gè)聚光透鏡形成在透明基板和組成有機(jī)EL發(fā)光設(shè)備的較低電極之間。有機(jī)EL發(fā)光設(shè)備和聚光透鏡被設(shè)置為一一對(duì)應(yīng)。通過(guò)EL發(fā)光設(shè)備傳輸?shù)墓庖孕∮谂R界角的角度入射到透明基板的界面上，從而提高外部光耦合效率。但是，在所引用的發(fā)明中，由相鄰EL發(fā)光設(shè)備引起的圖像重疊會(huì)降低圖像的清晰度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種具有改進(jìn)的外部光耦合效率和亮度并易于制造的電致發(fā)光(EL)顯示設(shè)備，尤其是頂發(fā)射EL顯示設(shè)備及其制造方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是EL顯示設(shè)備，包括基板；形成在該基板之上的第一電極；形成在該第一電極之上并面對(duì)該第一電極的第二電極；包括發(fā)光層并設(shè)置在該第一電極和該第二電極之間的第一中間層；設(shè)置在該第二電極頂部上的色彩轉(zhuǎn)換層；以及設(shè)置在該第二電極和該色彩轉(zhuǎn)換層之間的衍射光柵。
在一個(gè)實(shí)施例中，該發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光。
在一個(gè)實(shí)施例中，該色彩轉(zhuǎn)換層可將從該發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或者藍(lán)光。
在一個(gè)實(shí)施例中，該EL顯示設(shè)備可進(jìn)一步包括在面對(duì)該色彩轉(zhuǎn)換層的表面上具有凸起并插入在該第二電極和該色彩轉(zhuǎn)換層之間的第二中間層。
在一個(gè)實(shí)施例中，空氣填充所述凸起之間的空間。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第二中間層的折射率可高于空氣的折射率。
在一個(gè)實(shí)施例中，折射率低于第二中間層的折射率的材料可填充所述凸起之間的空間。
在一個(gè)實(shí)施例中，該衍射光柵可包括多個(gè)在該第二電極頂部上的凸起元件。
在一個(gè)實(shí)施例中，空氣可填充所述凸起元件之間的空間。
在一個(gè)實(shí)施例中，該凸起元件的折射率可高于空氣的折射率。
在一個(gè)實(shí)施例中，該衍射光柵可通過(guò)在該第二電極面對(duì)該色彩轉(zhuǎn)換層的表面上形成凸起而形成。
在一個(gè)實(shí)施例中，空氣可填充所述凸起之間的空間。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述空氣是氮。
在一個(gè)實(shí)施例中，該衍射光柵的圖案之間的距離可為從該發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4到4倍。
在一個(gè)實(shí)施例中，該EL顯示設(shè)備可進(jìn)一步包括在該色彩轉(zhuǎn)換層面對(duì)該衍射光柵的表面上的附著層。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是一種制造EL顯示設(shè)備的方法。該方法包括在基板之上形成第一電極；在該第一電極之上形成包括發(fā)光層的第一中間層；在該第一中間層頂部上形成第二電極；在該第二電極頂部上形成衍射光柵；以及在該衍射光柵頂部上形成色彩轉(zhuǎn)換層。
在一個(gè)實(shí)施例中，在該第二電極頂部上形成衍射光柵可包括在該第二電極頂部上形成第二中間層；以及蝕刻該第二中間層遠(yuǎn)離該第二電極的表面以形成凸起。
在一個(gè)實(shí)施例中，在該第二電極頂部上形成衍射光柵包括在該第二電極頂部上沉積多個(gè)凸起元件。
在一個(gè)實(shí)施例中，在該第二電極頂部上形成衍射光柵包括蝕刻該第二電極遠(yuǎn)離該第一中間層的表面形成凸起。
在一個(gè)實(shí)施例中，在該衍射光柵頂部上形成色彩轉(zhuǎn)換層可包括在該衍射光柵頂部上層壓色彩轉(zhuǎn)換層。
在一個(gè)實(shí)施例中，在該衍射光柵頂部上層壓色彩轉(zhuǎn)換層在氮環(huán)境下進(jìn)行。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了一種EL顯示設(shè)備，包括基板；形成在該基板之上的第一電極；形成在該第一電極之上并面對(duì)該第一電極的第二電極；包括發(fā)光層并設(shè)置在該第一電極和該第二電極之間的第一中間層；設(shè)置在該基板和該第一電極之間的色彩轉(zhuǎn)換層；以及設(shè)置在該色彩轉(zhuǎn)換層和該第一電極之間的衍射光柵。
在一個(gè)實(shí)施例中，該發(fā)光層發(fā)射藍(lán)光。
在一個(gè)實(shí)施例中，該色彩轉(zhuǎn)換層可將該發(fā)光層發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。
在一個(gè)實(shí)施例中，該EL顯示設(shè)備可進(jìn)一步包括在面對(duì)該第一電極的表面上具有凸起并插入在該第一電極和該色彩轉(zhuǎn)換層之間的第二中間層。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第二中間層的折射率可高于形成在該第二中間層之上或者之下的層的折射率。
在一個(gè)實(shí)施例中，該EL顯示設(shè)備可進(jìn)一步包括設(shè)置在該第二中間層和該第一電極之間的第三中間層，其中該第三中間層面對(duì)該第一電極的表面是平整的。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第三中間層和該第一電極可集成為一個(gè)整體。
在一個(gè)實(shí)施例中，該折射率低于該第二中間層的折射率的材料設(shè)置在該第二中間層的所述凸起之間。
在一個(gè)實(shí)施例中，該衍射光柵可包括多個(gè)在該色彩轉(zhuǎn)換層頂部上的凸起元件。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述凸起元件的折射率可高于形成在所述凸起元件之上或者之下的層的折射率。
在一個(gè)實(shí)施例中，該EL顯示設(shè)備可進(jìn)一步包括設(shè)置在所述凸起元件和該第一電極之間的第三中間層，其中該第三中間層面對(duì)該第一電極的表面是平整的。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第三中間層和該第一電極可集成為一個(gè)整體。
在一個(gè)實(shí)施例中，折射率低于所述凸起元件的折射率的材料可設(shè)置在所述凸起元件之間。
在一個(gè)實(shí)施例中，該衍射光柵可包括多個(gè)形成在該色彩轉(zhuǎn)換層面對(duì)該第一電極的表面上的凸起。
在一個(gè)實(shí)施例中，該EL顯示設(shè)備可進(jìn)一步包括設(shè)置在該色彩轉(zhuǎn)換層和該第一電極之間的第三中間層，其中該第三中間層面對(duì)該第一電極的表面是平整的。
在一個(gè)實(shí)施例中，該第三中間層和該第一電極集成為一個(gè)整體。
在一個(gè)實(shí)施例中，折射率低于該色彩轉(zhuǎn)換層折射率的材料設(shè)置在該色彩轉(zhuǎn)換層的所述凸起之間。


下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在這些附圖中圖1是顯示衍射光柵及由衍射光柵所引起的光徑變化的概念圖；圖2是能夠包括在本發(fā)明實(shí)施例中的示例性衍射光柵的照片；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電致發(fā)光(EL)顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖4是圖3所示EL顯示設(shè)備的一變形的示意性剖視圖；圖5是圖3所示EL顯示設(shè)備的另一變形的示意性剖視圖；
圖6是圖3所示EL顯示設(shè)備的另一變形的示意性剖視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明第十七實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖；和圖23是根據(jù)本發(fā)明第十八實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是顯示衍射光柵及由衍射光柵所引起的光徑變化的概念圖。
如圖1所示，當(dāng)以角度θi入射到衍射光柵上的光通過(guò)光柵傳輸時(shí)，衍射級(jí)k、衍射角θo、衍射光柵圖案的周期d、入射光的波長(zhǎng)λ以及折射率n滿足nd(sinθi-θo)＝kλ 公式(3)根據(jù)公式3，通過(guò)調(diào)節(jié)衍射光柵的周期d能夠調(diào)節(jié)衍射角θo。對(duì)于不具有衍射光柵的層來(lái)說(shuō)，通過(guò)包括光柵，可使得以大于臨界角的角度入射到該層的光能夠調(diào)節(jié)到以小于臨界角的角度入射到該層。相應(yīng)地，該光被發(fā)射到外界，而不是被內(nèi)部反射。
圖2是能夠包括在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電致發(fā)光(EL)顯示設(shè)備的示例性衍射光柵的照片。
該光柵形成為諸如色條信號(hào)圖之類(lèi)的圖案。如果衍射光柵形成為色條信號(hào)圖，則光不會(huì)在平行于色條的方向上衍射。因此，如果采用圖2所示形成為二維排列的衍射光柵，衍射的可能性會(huì)增加，從而提高了外部光耦合效率。這種情況下，衍射光柵的凸起或者凹進(jìn)可采用各種形狀，例如圓形或者矩形的柱。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
根據(jù)用于控制像素發(fā)光的方法，EL顯示設(shè)備分為具有簡(jiǎn)單矩陣式結(jié)構(gòu)的被動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備，以及包括薄膜晶體管(TFT)的主動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備。本實(shí)施例中的EL顯示設(shè)備是主動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備。
參見(jiàn)圖3，第一電極131設(shè)置在基板102之上，面對(duì)第一電極131的第二電極134設(shè)置在第一電極131之上，并且包括發(fā)光層的第一中間層133插入在第一電極131和第二電極134之間。至少一個(gè)TFT連接到第一電極131，如果需要，可將電容器進(jìn)一步連接到TFT。
基板102可由透明玻璃制成，也可由丙烯、聚酰胺(polymide)、聚碳酸酯、聚酯、聚脂薄膜及其它塑料材料制成。由二氧化硅制成的緩沖層(未示出)可進(jìn)一步設(shè)置在基板102上，從而保持基板102表面光滑，并防止雜質(zhì)刺入基板102。
第一電極131作為陽(yáng)極，第二電極134作為陰極，反之亦然。
如下所述，本發(fā)明的EL顯示設(shè)備是光從基板102發(fā)射出的頂發(fā)射EL顯示設(shè)備，亦即，光從第一中間層133發(fā)射到第二電極134。第一電極131是反射電極，第二電極134是透明電極。該第一電極131可通過(guò)利用諸如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir或者Cr，以及Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir或者Cr的化合物之類(lèi)形成反射層，并于隨后在合成結(jié)構(gòu)上形成ITO、IZO、ZnO或者In2O3而制成。第一電極131對(duì)應(yīng)于子像素。第二電極134可通過(guò)諸如在第一中間層133上沉積Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al或者M(jìn)g，或者Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al或者M(jìn)g的化合物，并于隨后利用諸如ITO、IZO、ZnO或者In2O3之類(lèi)用于形成透明電極的材料在合成結(jié)構(gòu)上形成增補(bǔ)電極層或者匯流電極線而制成。第二電極134對(duì)應(yīng)于每一子像素，或者被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于整個(gè)基板102。下述根據(jù)本發(fā)明其它實(shí)施例的頂發(fā)射EL顯示設(shè)備能夠被設(shè)置為如上所述的EL顯示設(shè)備，或者能夠以其它方式構(gòu)架。
如上所述，TFT被連接到第一電極131。該TFT包括半導(dǎo)體層122，形成在半導(dǎo)體層122頂部上的柵極絕緣層123，以及形成在柵極絕緣層123頂部上的柵極124。柵極124連接到供應(yīng)TFT的選通/關(guān)斷信號(hào)的柵線(未示出)。柵極124所在的區(qū)域被形成為對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體層122的溝槽區(qū)域。TFT的結(jié)構(gòu)不限于圖3所示，并且可以設(shè)置成諸如有機(jī)TFT之類(lèi)的各種TFT。
柵極124上形成內(nèi)部絕緣體125，且源極126和漏極127分別通過(guò)接觸孔連接到半導(dǎo)體層122的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
由諸如二氧化硅之類(lèi)制成的平整層或者保護(hù)層128，形成在源極126和漏極127上，并且由丙稀、聚酰胺或者類(lèi)似材料制成的像素定義層129形成在平整層128上。
并且，盡管未在圖中示出，但是至少一個(gè)電容器連接到TFT。包括TFT的電路并非限制于圖3所示，而是能夠以各種方法實(shí)施。
漏極127連接到EL元件。作為EL元件陽(yáng)極的第一電極131，形成在平整層128上，絕緣的像素定義層129形成在平整層128上，而包括發(fā)光層的第一中間層133形成在形成于像素定義層129中的預(yù)定開(kāi)口中。圖3中，為便于解釋?zhuān)谝恢虚g層133的圖案被設(shè)計(jì)為僅與子像素對(duì)應(yīng)，但是第一中間層133能夠與相鄰子像素的第一中間層集成。
第一中間層133可由有機(jī)材料或者無(wú)機(jī)材料構(gòu)成。如果第一中間層133由有機(jī)材料構(gòu)成，則該有機(jī)材料可以是高分子量有機(jī)材料或者低分子量有機(jī)材料。當(dāng)采用低分子量有機(jī)材料時(shí)，空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)射層(EML)、電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)等可堆疊為單一結(jié)構(gòu)或者多重結(jié)構(gòu)，并且有機(jī)材料可以是銅酞菁(CuPc)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(NPB)、三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)等。低分子量有機(jī)材料可利用真空沉積方法形成。
當(dāng)采用高分子量材料時(shí)，第一中間層133可包括HTL和EML。HTL由聚-3，4-亞乙二氧基噻吩(PEDOT)，EML可由諸如聚亞苯基亞乙烯(PPV)族或者聚芴族中高分子量有機(jī)材料制成。
第一中間層133的結(jié)構(gòu)或者材料適用于下述其它實(shí)施例，并且本實(shí)施例中第一中間層133的各種變形也適用于其它實(shí)施例。
形成在基板102上的EL元件由面對(duì)該EL元件的元件(未示出)所密封。該元件可由玻璃或者與基板102相似的塑料材料制成，但是也可由金屬罩制成。
色彩轉(zhuǎn)換層111形成在第二電極134之上，并且衍射光柵設(shè)置在第二電極134和色彩轉(zhuǎn)換層111之間。包括于本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵設(shè)置在下述第二中間層112上。如圖3所示，本發(fā)明的EL顯示設(shè)備是頂發(fā)射EL顯示設(shè)備，其中來(lái)自包括于第一中間層133中的發(fā)光層的光通過(guò)第二電極134發(fā)射到外界。如圖3所示，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，僅有衍射光柵形成在其中的第二中間層112和色彩轉(zhuǎn)換層111設(shè)置在第二電極134的頂部上。但是，如有需要，除上述之外的附加層能夠設(shè)置在第二電極134和衍射光柵之間、衍射光柵和色彩轉(zhuǎn)換層111之間、色彩轉(zhuǎn)換層111的頂部上等。這同樣適用于下述實(shí)施例。
衍射光柵形成于其中的第二中間層112和色彩轉(zhuǎn)換層111能夠如圖3所示設(shè)置在EL顯示設(shè)備的所有區(qū)域上，其它結(jié)構(gòu)也可行。例如，如圖4所示，衍射光柵位于其中的第二中間層112對(duì)應(yīng)于每一子像素，并且色彩轉(zhuǎn)換層111被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于EL顯示設(shè)備的所有區(qū)域，或者如圖5所示，衍射光柵形成于其中的第二中間層112和色彩轉(zhuǎn)換層111二者都設(shè)置為對(duì)應(yīng)于每一子像素?？商娲?，如圖6所示，衍射光柵形成于其中的第二中間層112設(shè)置為對(duì)應(yīng)于EL顯示設(shè)備的所有區(qū)域，而色彩轉(zhuǎn)換層111設(shè)置為對(duì)應(yīng)于每一子像素。除上述例子之外，第二中間層112和色彩轉(zhuǎn)換層111能夠以其它方式設(shè)置，并適用于下述其它實(shí)施例。
包括在第一中間層133中的發(fā)光層發(fā)射單色光，而色彩轉(zhuǎn)換層111將發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。包括在第一中間層133中的發(fā)光層能夠發(fā)射諸如藍(lán)光或者紫外線(UV)之類(lèi)。這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層111將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者在特定情況下發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。這適用于下述其它實(shí)施例。
衍射光柵能夠以多種方法設(shè)置。在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第二中間層112進(jìn)一步設(shè)置在第二電極134和色彩轉(zhuǎn)換層111之間，且凸起形成在第二中間層112面對(duì)色彩轉(zhuǎn)換層111的表面上。第二中間層112的折射率高于空氣，而空氣能夠填充衍射光柵形成在其中的第二中間層112的凸起之間的空間112a。其它非空氣的材料亦可填充衍射光柵形成在其中的第二中間層112的凸起之間的空間112a。如果衍射光柵形成在其中的第二中間層112的凸起的折射率和這些凸起之間的空間112a的折射率存在差別，那么能夠取得預(yù)期效果。因此，衍射光柵形成在其中的第二中間層112的折射率可高于空氣以及填充這些凸起之間的空間112a的空氣的折射率，故而通過(guò)簡(jiǎn)單的制造過(guò)程就能夠取得預(yù)期效果。空氣可以是氮?dú)?，它不?huì)引起例如包括在第一中間層133中的發(fā)光層的變質(zhì)。
為制造具有上述結(jié)構(gòu)的EL顯示設(shè)備，下述過(guò)程被包括形成位于基板102之上的第一電極131，形成位于該第一電極131頂部上包括發(fā)光層的第一中間層133，形成位于該第一中間層133頂部上的第二電極134，形成位于該第二電極134頂部上的衍射光柵，以及形成位于該衍射光柵上的色彩轉(zhuǎn)換層111。
第二中間層112可進(jìn)一步形成在第二電極134和色彩轉(zhuǎn)換層111之間。為使第二中間層112的面對(duì)色彩轉(zhuǎn)換層111的表面具有凸起，在第二電極134頂部上形成衍射光柵的過(guò)程可包括在第二電極134頂部上形成第二中間層112，并在第二中間層112面對(duì)遠(yuǎn)離第二電極134的表面上進(jìn)行蝕刻，從而形成凸起。在如上所述形成衍射光柵形成在其中的第二中間層112之后，為在衍射光柵形成在其中的第二中間層112的凸起之間的空間112a填充空氣，在第二中間層112的頂部上形成色彩轉(zhuǎn)換層111可包括將色彩轉(zhuǎn)換層111層壓在第二中間層112頂部上。在第二中間層112頂部上層壓色彩轉(zhuǎn)換層111的過(guò)程在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行，以便氮?dú)馓畛溲苌涔鈻判纬稍谄渲械牡诙虚g層112的凸起之間的空間112a。并且在該過(guò)程中，附著層可形成在色彩轉(zhuǎn)換層111面對(duì)第二中間層112的表面上。當(dāng)附加層設(shè)置在衍射光柵形成在其中的第二中間層112的色彩轉(zhuǎn)換層111之間時(shí)，附加層可層壓到第二中間層112的頂部上。
在上述結(jié)構(gòu)中，包括于第一中間層133中的發(fā)光層所發(fā)射的光能夠通過(guò)第二電極134發(fā)射到外界，并由于設(shè)置在第二電極134頂部上的衍射光柵而降低了全內(nèi)反射光量。亦即，如果不包括衍射光柵，包括于第一中間層133中的發(fā)光層所發(fā)射的、以大于臨界角的角度入射到形成于第二電極134上的各層的光將被全內(nèi)反射。但是，通過(guò)包括衍射光柵，光不會(huì)被全內(nèi)反射，而是通過(guò)穿過(guò)各層發(fā)射到外界。因此，通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了外部光耦合效率。
如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)衍射光柵圖案之間的空間，能夠控制通過(guò)衍射光柵傳輸?shù)墓獾恼凵浣?。因此，未朝著EL顯示設(shè)備的前表面發(fā)射的光被衍射為朝著EL顯示設(shè)備的前表面，因此改進(jìn)了EL顯示設(shè)備前部的亮度。
如公式3所示，光的角度由衍射光柵圖案之間的距離決定。衍射光柵圖案之間的距離可以是從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4倍到4倍。如果衍射光柵圖案之間的距離大于從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的4倍，則光的衍射程度降低，衍射光的角度不小于臨界角，并使得衍射光被全內(nèi)反射。相反地，如果衍射光柵圖案之間的距離小于從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4倍，則很少的光通過(guò)衍射光柵，因此降低了外部光耦合效率。結(jié)果，衍射光柵圖案之間的距離可以是從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4倍到4倍。這也適用于下述其它實(shí)施例。
如公式3所表示的，衍射光柵圖案之間的距離由從發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)決定。因此，如果從各個(gè)發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)不同，則安裝在各個(gè)子像素中的衍射光柵圖案之間的距離必須改變。如果采用產(chǎn)生單色光的單一發(fā)光層，則全色圖像將以通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換層111的光來(lái)顯示。因此，設(shè)置在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層111之間的衍射光柵圖案之間的距離能夠相同地遍及子像素全部區(qū)域，以此簡(jiǎn)化制造過(guò)程，降低成本，并提高根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的生產(chǎn)率。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的變形EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖7，第一電極231形成在基板202之上，面對(duì)第一電極231的第二電極234設(shè)置在第一電極231之上，包括發(fā)光層的第一中間層233設(shè)置在第一電極231和第二電極234之間，色彩轉(zhuǎn)換層211設(shè)置在第二電極234之上，并且衍射光柵設(shè)置在第二電極234和色彩轉(zhuǎn)換層211之間。包括在第一中間層233中的發(fā)光層發(fā)射單色光，而色彩轉(zhuǎn)換層211將從發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或者藍(lán)光。包括在第一中間層233中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層211將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
如圖7所示，根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵設(shè)置在第二電極234之上，并且僅有衍射光柵和色彩轉(zhuǎn)換層211形成在第二電極234的頂部上。然而，如有需要，各層可進(jìn)一步設(shè)置在多個(gè)位置，例如第二電極234和衍射光柵之間、衍射光柵和色彩轉(zhuǎn)換層211之間、以及色彩轉(zhuǎn)換層211的頂部上。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備是不同的。在第一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第一實(shí)施例的第二中間層112設(shè)置在第二電極134和色彩轉(zhuǎn)換層111之間，并且多個(gè)凸起形成在第二中間層112面對(duì)色彩轉(zhuǎn)換層111的表面上，以便安裝衍射光柵。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，多個(gè)凸起元件212形成在第二電極234的頂部上，從而形成衍射光柵，以此簡(jiǎn)化本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備制造過(guò)程。盡管如圖7所示，凸起元件212和色彩轉(zhuǎn)換層211能夠形成為遍及EL顯示設(shè)備的全部區(qū)域，但是凸起元件212可以多種方式設(shè)置，例如僅對(duì)應(yīng)于EL顯示設(shè)備的一部分。
形成衍射光柵的凸起元件212的折射率，可高于空氣以及填充形成在凸起元件212之間的空間212a的空氣的折射率。其它材料也可填充形成在凸起元件212之間的空間212a。但是，如果凸起元件的折射率有別于填充形成在凸起元件212之間的空間212a的材料的折射率，則可以取得預(yù)期效果。并且，凸起元件212的折射率可高于空氣的折射率，空氣可以填充形成在凸起元件212之間的空間212a，以便進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造過(guò)程?？諝饪梢允堑?dú)?，它不?huì)引起諸如包括在第一中間層233中的發(fā)光層的變質(zhì)。
為制造具有上述結(jié)構(gòu)的EL顯示設(shè)備，制造過(guò)程包括形成位于基板202上的第一電極231，形成位于該第一電極231頂部上包括發(fā)光層的第一中間層233，形成位于該第一中間層233頂部上的第二電極234，形成位于該第二電極234頂部上的衍射光柵，以及形成位于該衍射光柵頂部上的色彩轉(zhuǎn)換層211。上述步驟之間可能包括其它步驟。
設(shè)置在第二電極234和色彩轉(zhuǎn)換層211之間的衍射光柵，由位于該第二電極234頂部上的凸起元件212形成。凸起元件212可通過(guò)利用掩膜在第二電極234頂部上沉積形成，或者在形成第二電極234以對(duì)應(yīng)基板202整個(gè)區(qū)域之后，通過(guò)激光切除技術(shù)(LAT)形成衍射光柵形狀的圖案而形成。
為給形成于形成衍射光柵的凸起元件212之間的空間212a填充空氣，可在形成凸起元件212之后，通過(guò)將色彩轉(zhuǎn)換層211層壓到凸起元件212頂部上，在衍射光柵頂部上形成色彩轉(zhuǎn)換層211。在凸起元件212頂部上層壓色彩轉(zhuǎn)換層211的過(guò)程在氮環(huán)境下進(jìn)行，以便氮?dú)馓畛湫纬稍谕蛊鹪?12之間的空間212a。在該過(guò)程中，附著層(未示出)可形成在色彩轉(zhuǎn)換層211面對(duì)凸起元件212的表面上。如果附加層形成在凸起元件212和色彩轉(zhuǎn)換層211之間，則附加層可層壓到凸起元件212頂部上。
在上述結(jié)構(gòu)中，很少的從包括于第一中間層233中的發(fā)光層輸出到第二電極234的光，被形成在第二電極234頂部上的衍射光柵全內(nèi)反射。亦即，如果未安裝衍射光柵，則包括于第一中間層233中的發(fā)光層所發(fā)射、以大于臨界角的角度入射到形成在第二電極234頂部上的各層的光將被全內(nèi)反射。但是，通過(guò)具有衍射光柵，光不會(huì)被全內(nèi)反射，而是傳輸通過(guò)形成在第二電極234之上的各層，并因此發(fā)射到外界。通過(guò)這一結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了外部光耦合效率。
并且，通過(guò)調(diào)節(jié)上述衍射光柵的凹進(jìn)間的距離，通過(guò)衍射光柵的光的衍射角能夠被控制。由此，因?yàn)槲闯蚯捌涟l(fā)射的光能夠被衍射為朝向前屏，所以改進(jìn)了EL顯示設(shè)備的前屏亮度。
如公式3所表示的，衍射光柵圖案之間的距離由發(fā)光層所發(fā)射的光的波長(zhǎng)決定。因此，如果各個(gè)發(fā)光層所發(fā)射的光的波長(zhǎng)有別，則安裝在各個(gè)子像素中的衍射光柵的凹進(jìn)間的距離必須改變。如果采用產(chǎn)生單色光的單一發(fā)光層，則全色圖像將通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換層211的光來(lái)顯示。因此，設(shè)置在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層211之間的衍射光柵凹進(jìn)間的距離能夠相同地遍及子像素全部區(qū)域，以此簡(jiǎn)化制造過(guò)程，降低成本，并提高根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的生產(chǎn)率。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖8，第一電極331形成在基板302之上，面對(duì)第一電極331的第二電極334設(shè)置在第一電極331之上，包括發(fā)光層的第一中間層333設(shè)置在第一電極331和第二電極334之間，衍射光柵形成在第二電極334和色彩轉(zhuǎn)換層311之間。包括在第一中間層333中的發(fā)光層發(fā)射單色光，色彩轉(zhuǎn)換層311將從發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或者藍(lán)光。包括在第一中間層333中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層311將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
如圖8所示，形成在根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵設(shè)置在第二電極334之上，并且僅有色彩轉(zhuǎn)換層311形成在第二電極334頂部上。如有需要，其它層可進(jìn)一步設(shè)置在多個(gè)位置，例如第二電極334和色彩轉(zhuǎn)換層311之間，或者色彩轉(zhuǎn)換層311的頂部上。
與前述實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵相比，該衍射光柵設(shè)置在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的不同位置。
在第一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第二中間層112設(shè)置在第二電極134和色彩轉(zhuǎn)換層111之間，并且凸起形成在第二中間層112面對(duì)色彩轉(zhuǎn)換層111的表面上，以便形成衍射光柵。在第二實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，通過(guò)在第二電極234的頂部上形成凸起元件212從而形成衍射光柵。在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，衍射光柵形成在第二電極334面對(duì)色彩轉(zhuǎn)換層311的表面中。上述結(jié)構(gòu)中，在光通過(guò)第二電極334發(fā)射到外部時(shí)，從包括于第一中間層333中的發(fā)射層發(fā)射的光所需通過(guò)的界面數(shù)量被減少。相應(yīng)地，被界面全內(nèi)反射的光被減少，從而改進(jìn)了外部光耦合效率。并且，通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，EL顯示設(shè)備的制造被簡(jiǎn)化為更加簡(jiǎn)單的過(guò)程。
制造具有上述結(jié)構(gòu)的EL顯示設(shè)備的過(guò)程包括形成位于基板302上的第一電極331，形成位于該第一電極331頂部上包括發(fā)光層的第一中間層333，形成位于該第一中間層333頂部上的第二電極334，形成位于該第二電極334頂部上的衍射光柵，以及形成位于該衍射光柵頂部上的色彩轉(zhuǎn)換層311。上述步驟之間可能包括其它步驟。
通過(guò)在第二電極334頂部上形成多個(gè)凸起，衍射光柵被設(shè)置在第二電極334和色彩轉(zhuǎn)換層311之間。為實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)，第二電極334面對(duì)遠(yuǎn)離第一中間層333的表面可被蝕刻以形成凸起。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖9，第一電極431設(shè)置在基板402頂部上，面對(duì)第一電極431的第二電極434設(shè)置在第一電極431之上，并且包括發(fā)光層的第一中間層433設(shè)置在第一電極431和第二電極434之間。由二氧化硅制成的緩沖層(未示出)可進(jìn)一步設(shè)置在基板402上，以便保持基板402表面光滑，并防止雜質(zhì)刺入基板402。
色彩轉(zhuǎn)換層411設(shè)置在第二電極434之上，并且衍射光柵形成在第二電極434和色彩轉(zhuǎn)換層411之間。本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵與第一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵相同。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備與第一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的區(qū)別在于本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備是被動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備。亦即，第一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備在EL元件中至少包括一個(gè)TFT，并通過(guò)控制每一TFT來(lái)控制每一子像素的光發(fā)射。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，每一子像素的光發(fā)射通過(guò)設(shè)置為例如條形圖案的預(yù)定圖案的第一電極431和第二電極434控制。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，通過(guò)以例如條形圖案的預(yù)定圖案在基板402頂部上形成第一電極431，可制造本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的EL元件。隨后，包括發(fā)光層的中間層433和第二電極434可相繼形成在第一電極431頂部上。絕緣層432可進(jìn)一步形成在第一電極431的各個(gè)條之間。第二電極434可垂直于第一電極431延伸。并且，盡管未在圖9中示出，單獨(dú)的絕緣層可進(jìn)一步與第一電極431垂直地形成，從而形成第二電極434的圖案。在上述結(jié)構(gòu)中，第一電極431、第二電極434以及中間層的材料都與前述實(shí)施例中所描述的相同。
在具有上述結(jié)構(gòu)的被動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備中，第二中間層412設(shè)置在第二電極434和色彩轉(zhuǎn)換層411之間，并且凸起形成在第二中間層412頂部上，以便形成衍射光柵。因此，改進(jìn)了EL顯示設(shè)備的外部光耦合效率和前部亮度。
圖10和圖11是根據(jù)本發(fā)明第五和第六實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。如圖10和圖11所示，與第二和第三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中形成的衍射光柵相同光柵能夠形成在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的被動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備中。
盡管本發(fā)明第一至第六實(shí)施例中描述的是頂發(fā)射EL顯示設(shè)備，但是這些實(shí)施例并非局限與此，并能用于底發(fā)射EL顯示設(shè)備。底發(fā)射EL顯示設(shè)備將在下文描述。
圖12是根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖12，第一電極731設(shè)置在基板702頂部上，面對(duì)第一電極731的第二電極734設(shè)置在第一電極731之上，并且包括發(fā)光層的第一中間層733插入在第一電極731和第二電極734之間。至少一個(gè)TFT連接到第一電極731，且如果需要，電容器可進(jìn)一步連接到TFT。
第一電極731作為陽(yáng)極，第二電極734作為陰極，反之亦然。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備是光通過(guò)基板702發(fā)射到外界的底發(fā)射EL顯示設(shè)備。因此，在本實(shí)施例中，第一電極731是透明電極，第二電極734是反射電極。因此，該第一電極731可由諸如ITO、IZO、ZnO或者In2O3之類(lèi)制成。第一電極731對(duì)應(yīng)每一子像素。第二電極734可以由例如Li、Ca、LiF/Ca、LiF/A1、Al或Mg，或者Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al或Mg的化合物制成。第二電極734對(duì)應(yīng)于每一子像素，或者對(duì)應(yīng)于基板702的全部區(qū)域。下述底發(fā)射EL顯示設(shè)備具有形成為與本實(shí)施例的上述第一電極731和第二電極734相同的電極，或者它們被不同構(gòu)架。
如上所述，TFT被連接到第一電極731。該TFT包括半導(dǎo)體層722，形成在半導(dǎo)體層722頂部上的柵極絕緣層723，以及形成在柵極絕緣層723頂部上的柵極724。TFT的結(jié)構(gòu)不限于圖12所示，并且諸如有機(jī)TFT之類(lèi)的各種TFT都能夠使用。
柵極724上形成內(nèi)部絕緣體725，源極726和漏極727分別通過(guò)接觸孔連接到半導(dǎo)體層722的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。
平整層或者保護(hù)層728形成在源極726和漏極727頂部上，并且像素定義層729形成在平整層728頂部上。
色彩轉(zhuǎn)換層711形成在基板702和第一電極734之間，并且衍射光柵形成在色彩轉(zhuǎn)換層711和第一電極731之間。如下所述，本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中的衍射光柵形成在第二中間層712頂部上。如圖12所示，本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備是底發(fā)射設(shè)備，其中包括于第一中間層733中的發(fā)光層所發(fā)射的光通過(guò)基板702發(fā)射到外界。如有需要，其它各層也可進(jìn)一步設(shè)置在基板702和第一電極731之間。并且，雖然圖12中沒(méi)有顯示，色彩轉(zhuǎn)換層711可形成在衍射光柵和基板702之間的任何地方。這也適用于下述實(shí)施例。
衍射光柵形成在其上的第二中間層712或者色彩轉(zhuǎn)換層711能夠設(shè)置在如圖12所示的EL顯示設(shè)備的整個(gè)前表面之上，但是第二中間層712或者色彩轉(zhuǎn)換層711的其它布局也是可行的。這也適用于下述實(shí)施例。
包括在第一中間層733中的發(fā)光層發(fā)射單色光，色彩轉(zhuǎn)換層711將發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。包括在第一中間層733中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層711可將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
衍射光柵能夠以多種方法設(shè)置。在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第二中間層712形成在第一電極731和色彩轉(zhuǎn)換層711之間，且凸起形成在第二中間層712面對(duì)第一電極731的表面上。第三中間層713形成在第二中間層712和第一電極之間。第三中間層713面對(duì)第一電極731的表面是光滑的。換句話說(shuō)，通過(guò)在第二中間層712和第一電極731之間形成第三中間層713，第三中間層712作為平整層。某些情況下不需包括第三中間層713。
衍射光柵形成在其中的第二中間層712的折射率高于形成在第二中間層712下部或者上部的層的折射率，以求諸如外部光耦合效率之類(lèi)改進(jìn)的效果最佳。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，由于衍射光柵設(shè)置在第一電極731和基板702之間，故而當(dāng)光從包括在第一中間層733中的發(fā)光層發(fā)射到外界時(shí)，被全內(nèi)反射的光量降低。亦即，如果不包括衍射光柵，包括于第一中間層733中的發(fā)光層所發(fā)射的、以大于臨界角的角度入射到各層的光將被全內(nèi)反射。當(dāng)EL顯示設(shè)備包括衍射光柵時(shí)，光不會(huì)被全內(nèi)反射，而是發(fā)射到外界。通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了外部光耦合效率。
并且，如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)衍射光柵凹進(jìn)之間的距離，能夠控制通過(guò)衍射光柵傳輸?shù)墓獾恼凵浣恰Ｒ虼?，未朝著EL顯示設(shè)備的前屏發(fā)射的光被衍射為朝著EL顯示設(shè)備的前屏，因此改進(jìn)了EL顯示設(shè)備的前屏亮度。
如公式3所表示的，光的角度由衍射光柵圖案之間的距離決定。衍射光柵圖案之間的距離可以是從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4倍到4倍。如果衍射光柵圖案之間的距離大于從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的4倍，則光的衍射程度降低，衍射光的角度不小于臨界角，并使得衍射光被全內(nèi)反射。相反地，如果衍射光柵的凹進(jìn)之間的距離小于從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4倍，則少量光通過(guò)衍射光柵，因此降低了外部光耦合效率。結(jié)果，衍射光柵圖案之間的距離可以是從發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4倍到4倍。這也適用于下述其它實(shí)施例。
如公式3所表示的，衍射光柵圖案之間的距離由從發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)決定。因此，如果從各個(gè)發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)不同，則安裝在各個(gè)子像素中的衍射光柵圖案之間的距離必須改變。如果采用產(chǎn)生單色光的單一發(fā)光層，則全色圖像將以通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換層711的光來(lái)顯示。因此，設(shè)置在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層711之間的衍射光柵圖案之間的距離能夠相同地遍及子像素全部區(qū)域，以此簡(jiǎn)化制造過(guò)程，降低成本，并提高根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的生產(chǎn)率。
圖13是根據(jù)本發(fā)明第八實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖13，第一電極831設(shè)置在基板802之上，面對(duì)第一電極831的第二電極834設(shè)置在第一電極831之上，包括發(fā)光層的第一中間層833插入在第一電極831和第二電極834之間，色彩轉(zhuǎn)換層811形成在基板802和第一電極831之間，并且衍射光柵形成在色彩轉(zhuǎn)換層811和第一電極831之間。包括于第一中間層833中的發(fā)光層發(fā)射單色光，色彩轉(zhuǎn)換層811將發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。包括在第一中間層833中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層811可將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
如圖13所示，根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備是所謂的底發(fā)射EL顯示設(shè)備，其中包括于第一中間層833的發(fā)光層所發(fā)射的光通過(guò)基板802發(fā)射到外界。如圖13所示，在根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，多個(gè)層設(shè)置在基板802和第一電極831之間。如有需要，也可進(jìn)一步設(shè)置其它各層。因此，盡管圖13中未示出，但是衍射光柵能夠設(shè)置在任意這些層之間。盡管圖13未示出，但是色彩轉(zhuǎn)換層811能夠設(shè)置在衍射光柵和基板802之間的任意層之間。
盡管如圖13所示，衍射光柵形成在其中的第二中間層812或者色彩轉(zhuǎn)換層811設(shè)置為遍布EL顯示設(shè)備的全部區(qū)域，但是其它結(jié)構(gòu)也可行。例如，第二中間層812或者色彩轉(zhuǎn)換層811能對(duì)應(yīng)于每一子像素或者每一像素。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備不同于第七實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在第七實(shí)施例中，第二中間層712設(shè)置在第一電極731和色彩轉(zhuǎn)換層711之間，其中第二中間層712朝向第一電極731的表面具有形成在其上的凸起，并且第三中間層713設(shè)置在第二中間層712和第一電極731之間，其中第三中間層713朝向第一電極731的表面是光滑的。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第三中間層813僅形成在形成于第二中間層812上的凸起之間。通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，能夠制造更為細(xì)長(zhǎng)的EL顯示設(shè)備。圖13中，第二中間層812、第三中間層813以及色彩轉(zhuǎn)換層811都設(shè)置為遍布EL顯示設(shè)備的全部區(qū)域，但是其它結(jié)構(gòu)也可行。
如果第二中間層812的折射率高于形成在第二中間層812的凸起之間的第三中間層813的折射率，則采用衍射光柵能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期效果。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于衍射光柵，導(dǎo)致包括于第一中間層833中的發(fā)光層所發(fā)射的被全內(nèi)反射的光量減少。相應(yīng)地，通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了外部光耦合效率。
并且，如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)衍射光柵凹進(jìn)之間的距離，能夠控制通過(guò)衍射光柵的光的折射角。因此，由于未朝著前屏發(fā)射的光被衍射為朝著前屏，所以能夠改進(jìn)EL顯示設(shè)備的前屏亮度。
如公式3所表示的，衍射光柵凹進(jìn)之間的距離由從發(fā)射層發(fā)射的光的波長(zhǎng)決定。因此，如果從各個(gè)發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)不同，則安裝在各個(gè)子像素中的衍射光柵凹進(jìn)之間的距離必須改變。如果采用產(chǎn)生單色光的單一發(fā)光層，則全色圖像將以通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換層811的光來(lái)顯示。因此，設(shè)置在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層811之間的衍射光柵凹進(jìn)之間的距離能夠相同地遍及子像素全部區(qū)域，以此簡(jiǎn)化制造過(guò)程，降低成本，并提高根據(jù)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的生產(chǎn)率。
圖14是根據(jù)本發(fā)明第九實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖14，第一電極931設(shè)置在基板902之上，面對(duì)第一電極931的第二電極934設(shè)置在第一電極931之上，包括發(fā)光層的第一中間層933插入在第一電極931和第二電極934之間，色彩轉(zhuǎn)換層911形成在基板902和第一電極931之間，并且衍射光柵形成在色彩轉(zhuǎn)換層911和第一電極931之間。包括于第一中間層933中的發(fā)光層發(fā)射單色光，色彩轉(zhuǎn)換層911將發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。包括在第一中間層933中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層911可將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于前述實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在前述實(shí)施例中，形成為與平整層分離的第二中間層112、412、712和812被用于形成衍射光柵。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，利用被包括用以平滑TFT頂面的平整層形成衍射光柵，而TFT被包括用以控制每一子像素的發(fā)射。亦即，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第二中間層912作前述實(shí)施例中的平整層之用。第二中間層912還可作為保護(hù)層，以保護(hù)下面形成的TFT。因此，第二中間層912可以是保護(hù)層而非平整層。以下，為了方便，使用平整層一詞。
以下是本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備與前述實(shí)施例的EL顯示設(shè)備之間差別的詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖14，用于平滑或者保護(hù)TFT頂部的平整層(也就是第二中間層912)被包括，且凸起形成在第二中間層912面對(duì)第一電極931的表面。第三中間層913形成在第二中間層913和第一電極931之間，其中第三中間層913面對(duì)第一電極931的表面是光滑的。亦即，第三中間層913通過(guò)包括在第二中間層912和第一電極931之間而作平整層之用。第三中間層913并非一定要包括。形成在第二中間層912面對(duì)第一電極931的表面上的凸起僅對(duì)應(yīng)于圖14中的發(fā)射區(qū)域。但是，凸起能夠形成在其它區(qū)域。例如，凸起能夠形成為遍布對(duì)應(yīng)于基板902的整個(gè)區(qū)域或者幾個(gè)像素區(qū)域。
如果衍射光柵形成在其中的第二中間層912的折射率高于形成在第二中間層912的凸起之間的材料的折射率，則采用衍射光柵能夠?qū)崿F(xiàn)例如改進(jìn)外部光耦合效率的效果。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于形成在第一電極931和基板902之間的衍射光柵，導(dǎo)致發(fā)光層所發(fā)射的被全內(nèi)反射的光量減少。相應(yīng)地，通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，改進(jìn)了外部光耦合效率。
并且，如上所述，通過(guò)調(diào)節(jié)衍射光柵凹進(jìn)之間的距離，能夠控制通過(guò)衍射光柵的光的折射角。因此，由于未朝著前屏發(fā)射的光被衍射為朝著前屏，所以能夠改進(jìn)EL顯示設(shè)備的前屏亮度。
如果發(fā)光層發(fā)射單色光并且全色圖像能夠由通過(guò)色彩轉(zhuǎn)換層911的光實(shí)現(xiàn)，則設(shè)置在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層911之間的衍射光柵凹進(jìn)之間的距離在整個(gè)子像素區(qū)域都是相等的。因此，EL顯示設(shè)備的制造過(guò)程能夠簡(jiǎn)化，EL顯示設(shè)備的制造成本能夠降低，并且生產(chǎn)率能夠提高。
圖15是根據(jù)本發(fā)明第十實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第九實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。第九實(shí)施例的EL顯示設(shè)備包括作為平整層的第二中間層912，其中凸起形成在第二中間層912面對(duì)第一電極931的表面上，并且第三中間層913設(shè)置在第二中間層912和第一電極931之間，其中第三中間層913面對(duì)第一電極931的表面是光滑的。但是，本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備包括僅位于形成在第二中間層1012的凸起之間的第三中間層1013。通過(guò)具有該結(jié)構(gòu)，能夠制造細(xì)長(zhǎng)的EL顯示設(shè)備。第二中間層1012的凸起能夠僅形成在如圖15所示的EL顯示設(shè)備的發(fā)射區(qū)域上，并且能夠形成在其它區(qū)域。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第十一實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第九和第十實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。第九實(shí)施例的EL顯示設(shè)備包括作為平整層的第二中間層912，其中凸起形成在第二中間層912面對(duì)第一電極931的表面上，并且第三中間層913設(shè)置在第二中間層912和第一電極931之間，其中第三中間層913面對(duì)第一電極931的表面是光滑的。第十實(shí)施例的EL顯示設(shè)備包括僅位于形成在第二中間層1012上的凸起之間的第三中間層1013。但是，在本實(shí)施例中，第三中間層913或者1013以及第一電極931或者1031被集成為一個(gè)整體。
以下是有關(guān)本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備和第九及第十實(shí)施例的EL顯示設(shè)備之間的區(qū)別的詳細(xì)描述。
在第九及第十實(shí)施例的EL顯示設(shè)備情況下，第三中間層913及1013覆蓋或者被插入在第二中間層912及1012的凸起之間，以使第三中間層913及1013的頂部平滑。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第三中間層913或1013以及第三電極931或1031被集成為一個(gè)整體。換句話說(shuō)，凸起形成在第二中間層1112面對(duì)第一電極1131的表面上，其中第二中間層1112作為平整層，并且凸起形成在第二中間層1112的頂部上形成的凸起之間的第一電極1131中，并形成于第二中間層1112頂部上。通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，能夠制造細(xì)長(zhǎng)的EL顯示設(shè)備。
第二中間層1112的凸起能夠如圖16所示僅形成在EL顯示設(shè)備的發(fā)射區(qū)域中，或者能夠形成在其它區(qū)域中，在這種情況下，形成第二中間層1112的頂部的材料填充了凸起之間的未形成第一電極1131的空間。
圖17是根據(jù)本發(fā)明第十二實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖17，第一電極1231設(shè)置在基板1202之上，面對(duì)第一電極1231的第二電極1234設(shè)置在第一電極1231之上，包括發(fā)光層的第一中間層1233插入在第一電極1231和第二電極1234之間，色彩轉(zhuǎn)換層1211形成在基板1202和第一電極1231之間，并且衍射光柵形成在色彩轉(zhuǎn)換層1211和第一電極1231之間。包括于第一中間層1233中的發(fā)光層發(fā)射單色光，色彩轉(zhuǎn)換層1211將發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。包括在第一中間層1233中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，并且色彩轉(zhuǎn)換層1211可將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于前述實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在前述實(shí)施例中，衍射光柵通過(guò)形成第二中間層和形成位于第二中間層一個(gè)表面上的凸起而形成。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，衍射光柵通過(guò)形成多個(gè)位于色彩轉(zhuǎn)換層1211頂部上的凸起元件1212而形成。通過(guò)具有該結(jié)構(gòu)，能夠制造細(xì)長(zhǎng)的EL顯示設(shè)備。凸起元件1212或者色彩轉(zhuǎn)換層1211能夠如圖17所示設(shè)置在EL顯示設(shè)備的全部區(qū)域之上，但是也可以不同地設(shè)置。第三中間層1213可覆蓋凸起元件1212，以便提供平坦表面。
圖18是根據(jù)本發(fā)明第十三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第十二實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在第十二實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第三中間層1213覆蓋位于色彩轉(zhuǎn)換層1311頂部上的凸起元件1212，以便提供平坦表面。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，第三中間層1313僅形成在位于色彩轉(zhuǎn)換層1311頂部上的多個(gè)凸起元件1312之間，從而提供平坦表面。通過(guò)利用如圖18所示結(jié)構(gòu)，能夠制造細(xì)長(zhǎng)EL顯示設(shè)備。凸起元件1312或者色彩轉(zhuǎn)換層1311能夠如圖18所示設(shè)置在EL顯示設(shè)備的全部區(qū)域之上，但是也可不同地設(shè)置。
圖19是根據(jù)本發(fā)明第十四實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第十三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在第十三實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，形成在色彩轉(zhuǎn)換層1311頂部上的凸起元件1312，以及僅形成在凸起元件1312之間以提供平坦表面的第三中間層1313，都形成在色彩轉(zhuǎn)換層1311和TFT之間。但是，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，形成在色彩轉(zhuǎn)換層之上的多個(gè)凸起元件1412，以及僅設(shè)置在凸起元件1412之間以提供平坦表面的第三中間層1413，被設(shè)置在TFT和第一電極1431之間。凸起元件1412形成衍射光柵，并能設(shè)置在基板1402和第一電極1431之間的各個(gè)位置。
圖20是根據(jù)本發(fā)明第十五實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第六到第十四實(shí)施例的EL顯示設(shè)備，第一電極1531設(shè)置在形成于色彩轉(zhuǎn)換層1511之上的多個(gè)凸起元件1512之間，以及平整層1528和凸起元件1512的頂部上。通過(guò)具有該結(jié)構(gòu)，能夠制造細(xì)長(zhǎng)的EL顯示設(shè)備。凸起元件1512能夠?qū)?yīng)于如圖20所述的發(fā)射區(qū)域，但是能夠不同設(shè)置，例如遍及EL顯示設(shè)備的全部區(qū)域。
圖21是根據(jù)本發(fā)明第十六實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
參見(jiàn)圖21，第一電極1631設(shè)置在基板1602之上，面對(duì)第一電極1631的第二電極1634設(shè)置在第一電極1631之上，包括發(fā)光層的第一中間層1633插入在第一電極1631和第二電極1634之間，色彩轉(zhuǎn)換層1611形成在基板1602和第一電極1631之間，并且衍射光柵形成在色彩轉(zhuǎn)換層1611和第一電極1631之間。包括于第一中間層1633中的發(fā)光層發(fā)射單色光，色彩轉(zhuǎn)換層1611將發(fā)光層發(fā)射的光轉(zhuǎn)換為紅光、綠光或藍(lán)光。包括在第一中間層1633中的發(fā)光層可發(fā)射藍(lán)光，這種情況下，色彩轉(zhuǎn)換層1611可將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光或者綠光，或者發(fā)射作為原來(lái)顏色的藍(lán)光。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于前述實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在前述實(shí)施例中，衍射光柵通過(guò)形成第二中間層和形成位于第二中間層一個(gè)表面上的凸起而形成，或者通過(guò)形成位于色彩轉(zhuǎn)換層頂部上的凸起元件而形成。但是，在本實(shí)施例中，衍射光柵通過(guò)形成多個(gè)位于色彩轉(zhuǎn)換層1611面對(duì)第一電極1611的表面上的凸起而形成。
通過(guò)具有上述結(jié)構(gòu)，能夠制造細(xì)長(zhǎng)的EL顯示設(shè)備。形成在色彩轉(zhuǎn)換層1611上的凸起能夠如圖21所示地對(duì)應(yīng)于發(fā)射區(qū)域，或者形成為遍布整個(gè)EL顯示設(shè)備。
并且，如圖21所示，第三中間層1613形成在色彩轉(zhuǎn)換層1611頂部上，以作為例如形成在第三中間層1613頂部上的TFT的平整層。
圖22是根據(jù)本發(fā)明第十七實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第十六實(shí)施例的EL顯示設(shè)備。在第十六實(shí)施例中，形成在色彩轉(zhuǎn)換層1611頂部上用作平整層的第三中間層1613覆蓋整個(gè)色彩轉(zhuǎn)換層1611。但是，本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的第三中間層1713僅形成在形成于色彩轉(zhuǎn)換層1711上的凸起之間。
圖23是根據(jù)本發(fā)明第十八實(shí)施例的EL顯示設(shè)備的示意性剖視圖。
本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備有別于第十六和第十七實(shí)施例的EL顯示設(shè)備之處在于，在本實(shí)施例的EL顯示設(shè)備中，色彩轉(zhuǎn)換層1811形成在平整層1828頂部上，第一電極1831形成在色彩轉(zhuǎn)換層1811頂部上，以及形成在色彩轉(zhuǎn)換層1811頂部上的凸起之間。
上述實(shí)施例中的一些描述了主動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備，其中至少一個(gè)TFT包括在EL顯示設(shè)備中，且各個(gè)子像素的發(fā)射由各個(gè)TFT控制。
但是，這些實(shí)施例還能夠應(yīng)用于被動(dòng)矩陣式顯示設(shè)備，其中各個(gè)像素的發(fā)射由形成為諸如條形圖案之類(lèi)的預(yù)定圖案的第一電極和第二電極控制。
例如，第十八實(shí)施例能夠應(yīng)用到下述被動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備的EL元件中。第一電極1831以諸如條形圖案之類(lèi)的預(yù)定圖案形成在基板1802頂部上。包括發(fā)光層的中間層1833和第二電極1834相繼形成在第一電極1831頂部上。絕緣層可進(jìn)一步形成在第一電極1831的條之間。第二電極1834可以與第一電極1831的圖案垂直的圖案形成。并且，盡管圖23中未示出，但是獨(dú)立的絕緣層可進(jìn)一步以與第一電極1831垂直從而形成第二電極1834的圖案形成。在上述結(jié)構(gòu)中，第一電極1831、第二電極1834和中間層1833的結(jié)構(gòu)和材料都與上述相同。
反之，描述被動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備的實(shí)施例也都能夠適用于主動(dòng)矩陣式EL顯示設(shè)備。
根據(jù)上述任一實(shí)施例中的顯示設(shè)備及其制造方法，實(shí)現(xiàn)了以下效果。
第一，通過(guò)在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層之間具有衍射光柵，改進(jìn)了外部光耦合效率和EL顯示設(shè)備的前屏亮度。
第二，通過(guò)利用折射率高于空氣折射率的材料形成衍射光柵并層壓形成在衍射光柵頂部上的層以便空氣填充在衍射光柵的凹進(jìn)之間的空間，可以更容易地制造具有高效率衍射光柵的顯示設(shè)備。
第三，衍射光柵設(shè)置在發(fā)光層和色彩轉(zhuǎn)換層之間，并且發(fā)光層發(fā)射單一波長(zhǎng)的光，以使衍射光柵凹進(jìn)之間的距離能夠?qū)τ谒凶酉袼貐^(qū)域相等。因此，EL顯示設(shè)備的制造過(guò)程能夠簡(jiǎn)化，生產(chǎn)成本能夠降低，并且EL顯示設(shè)備的生產(chǎn)率能夠提高。
盡管上述敘述已列出了本發(fā)明適用于各個(gè)實(shí)施例的新特征，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解在不背離發(fā)明范圍的前提下，可以對(duì)所示的設(shè)備或者過(guò)程的形式和敘述作出各種刪減、替換和更改。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定，而非前述敘述。包含于權(quán)利要求的等同替換的意義和范圍之內(nèi)的各種變形都包含在它們范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光EL顯示設(shè)備，包括基板；形成在該基板之上的第一電極；形成在該第一電極之上并面對(duì)該第一電極的第二電極；包括發(fā)光層并設(shè)置在該第一電極和該第二電極之間的第一中間層；設(shè)置在該第二電極頂部上的色彩轉(zhuǎn)換層；以及設(shè)置在該第二電極和該色彩轉(zhuǎn)換層之間的衍射光柵。
2.如權(quán)利要求1所述的EL顯示設(shè)備，其中該發(fā)光層發(fā)射藍(lán)光或者紫外線。
3.如權(quán)利要求1所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵形成在第二中間層中，該第二中間層在面對(duì)該色彩轉(zhuǎn)換層的表面上具有凸起，并插入在該第二電極和該色彩轉(zhuǎn)換層之間。
4.如權(quán)利要求3所述的EL顯示設(shè)備，其中空氣填充所述凸起之間的空間。
5.如權(quán)利要求4所述的EL顯示設(shè)備，其中該第二中間層的折射率高于空氣的折射率。
6.如權(quán)利要求3所述的EL顯示設(shè)備，其中折射率低于第二中間層的折射率的材料填充所述凸起之間的空間。
7.如權(quán)利要求1所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵包括多個(gè)在該第二電極頂部上的凸起元件。
8.如權(quán)利要求7所述的EL顯示設(shè)備，其中空氣填充所述凸起元件之間的空間。
9.如權(quán)利要求7所述的EL顯示設(shè)備，其中所述凸起元件的折射率高于填充所述凸起元件之間的空間的材料的折射率。
10.如權(quán)利要求1所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵通過(guò)在該第二電極面對(duì)該色彩轉(zhuǎn)換層的表面上形成凸起而形成。
11.如權(quán)利要求10所述的EL顯示設(shè)備，其中空氣填充所述凸起之間的空間。
12.如權(quán)利要求4所述的EL顯示設(shè)備，其中所述空氣包括氮。
13.如權(quán)利要求1所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵的圖案之間的距離是從該發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4到4倍。
14.如權(quán)利要求1所述的EL顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括在該色彩轉(zhuǎn)換層面對(duì)該衍射光柵的表面上的附著層。
15.一種制造EL顯示設(shè)備的方法，該方法包括在基板之上形成第一電極；在該第一電極之上形成包括發(fā)光層的第一中間層；在該第一中間層頂部上形成第二電極；在該第二電極頂部上形成衍射光柵；以及在該衍射光柵頂部上形成色彩轉(zhuǎn)換層。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在該第二電極頂部上形成衍射光柵包括在該第二電極頂部上形成第二中間層；以及蝕刻該第二中間層遠(yuǎn)離該第二電極的表面，以形成凸起。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在該第二電極頂部上形成衍射光柵包括在該第二電極頂部上沉積多個(gè)凸起元件。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在該第二電極頂部上形成衍射光柵包括蝕刻該第二電極遠(yuǎn)離該第一中間層的表面，以形成凸起。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在該衍射光柵頂部上形成色彩轉(zhuǎn)換層包括在該衍射光柵頂部上層壓色彩轉(zhuǎn)換層。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中在該衍射光柵頂部上層壓色彩轉(zhuǎn)換層在氮環(huán)境下進(jìn)行。
21.一種EL顯示設(shè)備，包括基板；形成在該基板之上的第一電極；形成在該第一電極之上并面對(duì)該第一電極的第二電極；包括發(fā)光層并設(shè)置在該第一電極和該第二電極之間的第一中間層；設(shè)置在該基板和該第一電極之間的色彩轉(zhuǎn)換層；以及設(shè)置在該色彩轉(zhuǎn)換層和該第一電極之間的衍射光柵。
22.如權(quán)利要求21所述的EL顯示設(shè)備，其中該發(fā)光層發(fā)射藍(lán)光或者紫外線。
23.如權(quán)利要求21所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵形成在第二中間層中，該第二中間層插入在該色彩轉(zhuǎn)換層和該第一電極之間，并在面對(duì)該第一電極的表面上具有凸起。
24.如權(quán)利要求23所述的EL顯示設(shè)備，其中該第二中間層的折射率高于形成在該第二中間層之上或者之下的層的折射率。
25.如權(quán)利要求23所述的EL顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在該第二中間層和該第一電極之間的第三中間層，其中該第三中間層面對(duì)該第一電極的表面是平整的。
26.如權(quán)利要求25所述的EL顯示設(shè)備，其中該第三中間層和該第一電極集成為一個(gè)整體。
27.如權(quán)利要求23所述的EL顯示設(shè)備，其中折射率低于該第二中間層的折射率的材料設(shè)置在該第二中間層的所述凸起之間。
28.如權(quán)利要求21所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵包括多個(gè)在該色彩轉(zhuǎn)換層頂部上的凸起元件。
29.如權(quán)利要求28所述的EL顯示設(shè)備，其中所述凸起元件的折射率高于形成在所述凸起元件之上或者之下的層的折射率。
30.如權(quán)利要求28所述的EL顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在該凸起元件和該第一電極之間的第三中間層，其中該第三中間層面對(duì)該第一電極的表面是平整的。
31.如權(quán)利要求30所述的EL顯示設(shè)備，其中該第三中間層和該第一電極集成為一個(gè)整體。
32.如權(quán)利要求28所述的EL顯示設(shè)備，其中折射率低于所述凸起元件的折射率的材料設(shè)置在所述凸起元件之間。
33.如權(quán)利要求21所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵包括多個(gè)形成在該色彩轉(zhuǎn)換層面對(duì)該第一電極的表面上的凸起。
34.如權(quán)利要求33所述的EL顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在該色彩轉(zhuǎn)換層和該第一電極之間的第三中間層，其中該第三中間層面對(duì)該第一電極的表面是平整的。
35.如權(quán)利要求34所述的EL顯示設(shè)備，其中該第三中間層和該第一電極集成為一個(gè)整體。
36.如權(quán)利要求33所述的EL顯示設(shè)備，其中折射率低于該色彩轉(zhuǎn)換層折射率的材料設(shè)置在該色彩轉(zhuǎn)換層的凸起之間。
37.如權(quán)利要求21所述的EL顯示設(shè)備，其中該衍射光柵的圖案之間的距離是從該發(fā)光層發(fā)射的光的波長(zhǎng)的1/4到4倍。
38.如權(quán)利要求25所述的EL顯示設(shè)備，其中該第三中間層僅形成于在該第二中間層上形成的所述凸起之間。
39.如權(quán)利要求30所述的EL顯示設(shè)備，其中該第三中間層僅形成于在該第二中間層上形成的所述凸起之間。
40.如權(quán)利要求34所述的EL顯示設(shè)備，其中該第三中間層僅形成于在該第二中間層上形成的所述凸起之間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有改進(jìn)的外部光耦合效率和亮度并易于制造的電致發(fā)光(EL)顯示設(shè)備，及制造該EL顯示設(shè)備的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，EL顯示設(shè)備包括基板、形成在該基板之上的第一電極、形成在該第一電極之上并面對(duì)該第一電極的第二電極、包括發(fā)光層并設(shè)置在該第一電極和該第二電極之間的第一中間層、設(shè)置在該第二電極頂部上的色彩轉(zhuǎn)換層以及設(shè)置在該第二電極和該色彩轉(zhuǎn)換層之間的衍射光柵。
文檔編號(hào)H05B33/10GK1819727SQ200510130129
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月11日
發(fā)明者宋英宇, 金潤(rùn)昶, 吳宗錫, 曺尚煥, 安智薰, 李濬九, 李昭玲, 河載興 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社