專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置。
背景技術(shù)：
近來，重量輕和薄的個(gè)人計(jì)算機(jī)、需要重量輕和薄的顯示裝置的電視機(jī)和滿足這種需求的平板顯示器的發(fā)展趨勢(shì)是正逐漸替代傳統(tǒng)的陰極射線管(CRT)。
平板顯示器包括液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、等離子體顯示面板(PDP)等等。
通常，有源矩陣平板顯示器包括按照矩陣排列的多個(gè)像素，并且通過基于給定的亮度信息控制像素的亮度來顯示圖像。OLED顯示器是自發(fā)光顯示裝置，其通過電激發(fā)發(fā)光有機(jī)材料來顯示圖像，并且具有低功耗、寬視角和快速響應(yīng)時(shí)間，從而對(duì)于顯示運(yùn)動(dòng)圖像更有利。
OLED顯示器的像素包括OLED和驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管(TFT)。TFT包括多晶硅的或者非晶硅的。多晶硅TFT具有一些優(yōu)點(diǎn)，但是其也具有缺點(diǎn)，例如制造多晶硅的復(fù)雜性，從而增加了制造成本。另外，很難將使用多晶硅TFT的OLED顯示器制造得很大。
相反，非晶硅TFT比多晶硅TFT更容易適用于大型OLED顯示器并且通過更少的工藝步驟制造而成。但是，由于長期對(duì)TFT的柵極施加單向電壓導(dǎo)致非晶硅TFT的閾值電壓隨時(shí)間改變，從而在OLED中流動(dòng)的電流不均勻，圖像質(zhì)量變差并且OLED的壽命變短。
OLED顯示器，尤其是底部發(fā)光OLED顯示器包括按照次序形成在玻璃基板上的由氧化銦錫(ITO)等制造而成的透明的陽極、發(fā)光層和不透明的陰極。在這種結(jié)構(gòu)中，陽極、基板的邊界表面和陰極形成光導(dǎo)件，其防止大約50％的發(fā)出的光逃逸。大約30％的發(fā)出的光由于基板和空氣之間的基板的表面上的全反射而被抵消。因此，向外發(fā)光的理論效率等于大約20％。
另外，用于提高對(duì)比率的防反射薄膜會(huì)降低大約10％的實(shí)際發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容
一種根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置，包括透明基板，具有第一表面和第二表面；透明的第一電極，形成所述基板的所述第一表面；發(fā)光層，形成在第一電極之上；第二電極，形成在發(fā)光層之上；透鏡，形成在基板的第二表面之上。該OLED顯示器還包括形成在基板的第一表面和第一電極之間或者形成在基板的第二表面和透鏡之間的反射板，并且該反射板包括多個(gè)薄膜。
反射板可以是布拉格反射板。
薄膜可包括有機(jī)材料或者無機(jī)材料，并且該薄膜可包括無機(jī)膜和有機(jī)膜兩者。薄膜可包括硅氮化物或者硅氧化物。
透鏡可小于第一電極并且其直徑等于或者小于5微米。透鏡可包括凹透鏡或者凸透鏡。
該顯示裝置還可包括設(shè)置在反射板和第一電極之間并且結(jié)合到第一電極的薄膜晶體管。


通過參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器的示例性實(shí)施例的截面圖；圖2是有機(jī)發(fā)光層的示例性實(shí)施例的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的另一個(gè)示例性實(shí)施例的截面圖；圖4是顯示傳統(tǒng)OLED顯示器的向外發(fā)光的效率和根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的向外發(fā)光的效率的圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，在下文中將參照附圖更加全面地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
在附圖中，為了清楚起見，層和區(qū)域的厚度被夸大了。相同的標(biāo)號(hào)始終指代相同的元件。應(yīng)該理解，當(dāng)元件，例如層、區(qū)域或者基板被稱為“在”另一個(gè)元件“之上”時(shí)，其可以是直接位于另一個(gè)元件之上，或者也可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直接在”另一個(gè)元件“之上”時(shí)，不存在中間元件。在這里使用的術(shù)語“和/或”包括相關(guān)列出項(xiàng)的一個(gè)或者多個(gè)中的任何一個(gè)以及所有的組合。
應(yīng)該理解，雖然術(shù)語第一、第二、第三等可在此使用為描述不同元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語只是用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部份區(qū)別于另一個(gè)區(qū)域、層或部份。因此，在不脫離本發(fā)明的教導(dǎo)的前提下，以下描述的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。
空間相關(guān)的術(shù)語，例如“之下”和“之上”等可為了描述方便在此使用以描述如圖中所示的一個(gè)元件或者特征和另一個(gè)元件或者特征之間的關(guān)系，。應(yīng)該理解，空間相關(guān)的術(shù)語意圖包括被使用或者操作的裝置的除了圖中描述的方位之外的不同方位。例如，如果圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或者特征“之下”的元件可能隨后被定位于在其它元件或者特征“之上”。因此，示例性術(shù)語“之下”可包括之上和之下兩個(gè)方位。裝置可被其他定位(旋轉(zhuǎn)90度或者在其它方位)，因此解釋在此使用的空間相關(guān)描述信息。
在此使用的術(shù)語的目的只是用于描述特定實(shí)施例而不是意圖限制本發(fā)明。除非上下文明確指示出，在此使用的單數(shù)形式是意圖也包括復(fù)數(shù)形式的。還應(yīng)該理解，當(dāng)術(shù)語“包括”和/或“具有”在本說明書中被使用時(shí)，其明確指出存在所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們組成的組的一個(gè)或者多個(gè)。
參照截面圖在此描述本發(fā)明的實(shí)施例，截面圖示意性地表示了本發(fā)明的理想實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))。這樣，所闡述的形狀改變是可以預(yù)料的，其形狀的改變是例如制造技術(shù)和/或公差的結(jié)果。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被理解為限制于在此描述的區(qū)域的特定形狀，而是包括例如制造導(dǎo)致的形狀的改變。
除非另外定義，否則在此使用的所有的術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所普遍理解的相同的含義。還應(yīng)該理解例如那些在通用詞典里定義的術(shù)語應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的上下文中的含義一致的含義，除非在此清楚地定義否則不應(yīng)被按照理想化或者過度形式感覺化來解釋，。
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。將參照?qǐng)D1和圖2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的示例性實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的示例性實(shí)施例的截面圖，圖2是有機(jī)發(fā)光層的示例性參照?qǐng)D1，反射板120形成在絕緣基板110的上表面之上。
反射板120是布拉格反射板，并且包括至少兩個(gè)單元結(jié)構(gòu)121。在示例性實(shí)施例中，每個(gè)單元結(jié)構(gòu)121可包括具有不同折射系數(shù)的多個(gè)薄膜。這些膜可以被層壓在一起。在其它示例性實(shí)施例中，所述多個(gè)薄膜可只包括無機(jī)薄膜、只包括有機(jī)薄膜或者包括無機(jī)薄膜和有機(jī)薄膜兩者。
在示例性實(shí)施例中，單元結(jié)構(gòu)121可包括硅氮化物膜和硅氧化物膜。氮化物膜的厚度為大約70nm，對(duì)波長大約為523nm的光的折射系數(shù)大約等于1.75。氧化物膜的厚度大約為90nm，對(duì)波長大約為523nm的光的折射系數(shù)大約等于1.47。圖1中顯示的反射板120包括四個(gè)單元結(jié)構(gòu)121。
多個(gè)凸微透鏡130形成在基板110的下表面上。在示例性實(shí)施例中，每個(gè)透鏡130的直徑可以小于大約5微米。在可選示例性實(shí)施例中，透鏡130可以是凹透鏡或者包括凸透鏡和凹透鏡兩者。
控制電極124形成在反射板120之上。控制電極124具有相對(duì)于基板110的表面傾斜的側(cè)表面。在示例性實(shí)施例中，其傾斜角度可在大約20度到大約80度的范圍內(nèi)。
如圖1所示，絕緣層140形成在控制電極124之上。絕緣層140可以由硅氮化物(SiNx)制造而成。
半導(dǎo)體構(gòu)件154形成在絕緣層140之上。半導(dǎo)體構(gòu)件154可以由氫化非晶硅(縮寫為a-Si)或者多晶硅制造而成。
歐姆接觸163和165形成在半導(dǎo)體構(gòu)件154之上。歐姆接觸163和165可由硅化物或者用n-型雜質(zhì)重?fù)诫s的氫化非晶硅制造而成。如圖1所示，半導(dǎo)體構(gòu)件154和歐姆接觸163和165的側(cè)面相對(duì)于基板110的傾斜角大約為30-80度。
輸出電極173和輸入電極175形成在歐姆接觸163和165和絕緣層140之上。輸出電極173和輸入電極175互相分離并關(guān)于控制電極124被布置為互相面對(duì)。控制電極124、輸出電極173和輸入電極175以及半導(dǎo)體構(gòu)件154形成驅(qū)動(dòng)晶體管。驅(qū)動(dòng)晶體管的溝道形成在半導(dǎo)體構(gòu)件154的輸出電極173和輸入電極175之間的部分之中或者之上。
再參照?qǐng)D1，輸出電極173和輸入電極175的側(cè)表面相對(duì)于基板110傾斜大約30-80度。
鈍化層802形成在輸出電極173、輸入電極175和半導(dǎo)體構(gòu)件154的暴露出的部分之上。鈍化層802可包括有機(jī)材料、例如由等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)等方法形成的a-Si:C:O和a-Si:O:F的低介電絕緣材料或者硅氮化物(SiNx)，但并不限于此。用于鈍化層802的材料可產(chǎn)生非感光(平)面或者可被構(gòu)造成具有感光性的表面。再參照?qǐng)D1，鈍化層802包括用于暴露出輸出電極173的接觸孔183。
像素電極190形成在鈍化層802之上。像素電極190通過接觸孔183物理連接并且電連接到輸出電極173。像素電極190可包括透明導(dǎo)電材料，例如氧化銦錫(ITO)或者氧化銦鋅(IZO)。
隔離物803形成在鈍化層802之上。隔離物803可由有機(jī)絕緣材料或者無機(jī)絕緣材料制造而成。隔離物803包圍或者圍繞像素電極190的周圍以限定預(yù)定區(qū)域。
有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70形成在像素電極190上并且被隔離物803包圍。
如圖2所示，有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70具有多層的結(jié)構(gòu)。這些層可包括發(fā)射層(EML)、用于平衡電子和空穴的電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)。在另外的示例性實(shí)施例中，有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70還可包括電子注入層(EIL)和空穴注入層(HIL)。
輔助電極272形成在隔離物803上。輔助電極272可以被構(gòu)造成具有與隔離物803的形狀相似的形狀，并且可以被例如具有低電阻系數(shù)的金屬的導(dǎo)電材料制造而成。
公共電極270形成在隔離物803、有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70和輔助電極272上。公共電極270被施加有公共電壓。公共電極270可包括金屬，例如鋁(Al)、銀(Ag)、鈣(Ca)和鋇(Ba)，但并不限于此。輔助電極272被構(gòu)造為防止公共電極270的信號(hào)失真。在另外的示例性實(shí)施例中，輔助電極272可以被省略。
另一個(gè)示例性實(shí)施例可以被構(gòu)造為包括透明像素電極190和不透明的公共電極270的組合，該組合被應(yīng)用到底部發(fā)射OLED顯示器，用于向顯示面板300的底部發(fā)射光。
像素電極190、有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70和公共電極270形成這樣的OLED顯示器，其具有像素電極190作為陽極并且公共電極270作為陰極或者相反。OLED顯示器基于發(fā)射層EML的材料唯一地發(fā)射出包括紅、綠和藍(lán)的三原色光中的一種，并且可通過三原色的附加物實(shí)現(xiàn)圖像顯示。
在OLED顯示器中，入射到布拉格反射板120上的光被反射或者被折射地傳播到層壓薄膜的邊界上。在所謂的“布拉格條件”的情況下，在所述薄膜的邊界上出現(xiàn)反射的光的相長干涉。波長滿足布拉格條件的光被基本上反射而不被傳播，從而形成所謂的“光子能隙”。
有利的是，布拉格反射板120作為半透射(或者半透明)反射鏡和陰極，即，公共電極270作為實(shí)際(substantial)全反射鏡或者本質(zhì)(essentially)全反射鏡，從而提高向外發(fā)光的效率。
在可選示例性實(shí)施例中，反射板120也可置于薄膜晶體管和像素電極190之間。
基板110之下的透鏡130可減小來自反射板120的光的準(zhǔn)直度，從而所述光具有接近于朗伯分布的強(qiáng)度分布。
為此，包括一些隨意布置的微透鏡130的微透鏡膜可被布置在基板110上和/或反射板120上。在示例性實(shí)施例中，微透鏡的直徑等于大約五微米。微透鏡膜可在空氣和基板110的邊界表面處減小發(fā)射出的光的抵消以提高向外發(fā)光的效率。另外，微透鏡膜作用為漫射外部光的漫射膜，從而基于視角方向減小光的強(qiáng)度以及彩色坐標(biāo)系的變化。
將參照?qǐng)D3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的另一個(gè)示例性實(shí)施例。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的截面圖。
參照?qǐng)D3，OLED顯示器的層結(jié)構(gòu)幾乎與圖1所示的層結(jié)構(gòu)相似。
也就是說，多個(gè)微透鏡130形成在絕緣基板110之下，控制電極124形成在基板110之上。絕緣層140、半導(dǎo)體構(gòu)件154和歐姆接觸163和165按照次序形成在基板110和控制電極124之上。輸出電極173和輸入電極175形成在歐姆接觸163和165和絕緣層140之上，鈍化層802形成在輸出電極173和輸入電極175之上。像素電極190形成在鈍化層802之上。有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70和圍繞該有機(jī)發(fā)光構(gòu)件70的隔離物803形成在像素電極190之上。公共電極270形成在發(fā)光構(gòu)件70之上。
但是，與圖1所示的OLED顯示器不同的是，在圖3所示的OLED顯示器中，反射板120并不形成在基板110之上而是形成在基板110之下，并且被布置在基板110和透鏡130之間。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的向外發(fā)光的效率。
圖4是顯示傳統(tǒng)的OLED顯示器的向外發(fā)光效率和根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的向外發(fā)光效率的圖。
如圖4所示，與只包括反射板120的傳統(tǒng)OLED顯示器相比，包括布拉格反射板120和透鏡130兩者的OLED顯示器顯示出更小的發(fā)光變化。
參照以下表格，與沒有反射板120和透鏡130的OLED顯示器相比和與只包括反射板120的傳統(tǒng)OLED顯示器相比，包括布拉格反射板120和透鏡130兩者的OLED顯示器顯著提高了亮度和效率。

根據(jù)本發(fā)明，由于全反射，微透鏡在空氣和玻璃基板的邊界表面處減小了光的抵消，從而提高了向外發(fā)光的效率。具有隨意分布的微透鏡的微透鏡膜作用為漫射膜，用于干涉發(fā)射出的光的準(zhǔn)直度。從而基于視角方向減小光的強(qiáng)度以及彩色坐標(biāo)系的變化。
雖然以上詳細(xì)描述了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚地理解，許多對(duì)這里描述的基本的發(fā)明概念做出的變化和/或修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是清楚的，并且將落入如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括透明基板，具有第一表面和第二表面；透明的第一電極，形成基板的第一表面；發(fā)光層，形成在第一電極之上；第二電極，形成在發(fā)光層之上；反射板，形成在基板的第一表面和第一電極之間，并且包括多個(gè)薄膜；透鏡，形成在基板的第二表面之上。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述薄膜包括有機(jī)材料。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述薄膜包括無機(jī)材料。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述薄膜包括有機(jī)膜和無機(jī)膜。
5.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述薄膜包括硅氮化物或者硅氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述透鏡小于第一電極。
7.如權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其中，所述透鏡的直徑等于或者小于大約5微米。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述透鏡包括凹透鏡或者凸透鏡。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，還包括薄膜晶體管，其被布置在反射板和第一電極之間并且結(jié)合到第一電極。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述反射板包括布拉格反射板。
11.一種顯示裝置，包括透明基板，具有第一表面和第二表面；透明的第一電極，形成所述基板的所述第一表面；發(fā)光層，形成在所述第一電極之上；第二電極，形成在發(fā)光層之上；微透鏡膜，形成在所述基板的所述第二表面之上；反射板，形成在基板的第二表面和透鏡之間，并且包括多個(gè)薄膜。
12.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述薄膜包括有機(jī)材料、無機(jī)材料或者兩者。
13.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述薄膜包括硅氮化物或者硅氧化物。
14.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述微透鏡膜包括多個(gè)微透鏡。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其中，所述透鏡小于第一電極。
16.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其中，所述透鏡包括凹透鏡或者凸透鏡。
17.如權(quán)利要求14所述的顯示裝置，其中，所述多個(gè)微透鏡被隨意地分布。
18.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述微透鏡膜包括多個(gè)凹透鏡或者凸透鏡。
19.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，還包括布置在反射板和第一電極之間并且結(jié)合到第一電極的薄膜晶體管。
20.如權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其中，所述反射板包括布拉格反射板。
全文摘要
一種顯示裝置，包括透明基板，具有第一表面和第二表面；透明的第一電極，形成所述基板的所述第一表面；發(fā)光層，形成在第一電極之上；第二電極，形成在發(fā)光層之上；透鏡，形成在基板的第二表面之上。該顯示裝置還包括形成在基板的第一表面和第一電極之間或者形成在基板的第二表面和透鏡之間的反射板，并且該反射板包括多個(gè)薄膜。
文檔編號(hào)H05B33/22GK1828971SQ20061000730
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者林鐘善 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社