有机电致发光显示装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有机电致发光显示装置及其制造方法。有机电致发光显示装置包括：基板；形成在该基板的表面上并包括依次沉积在该基板上的第一电极、有机层和第二电极的有机电致发光单元，其中该有机电致发光显示装置包括具有平行于所述基板交替形成的低折射率光栅和高折射率光栅的衍射光栅层、以及形成在设置在所述基板和第一电极之间的衍射光栅层上的高折射率层。根据有机电致发光显示装置，可以通过最小化衍射光栅层形成中产生的空隙和不平整性提高光耦合效率，可以通过设置在衍射光栅层和第一电极之间的高折射率层以将光分配集中在高折射率层上避免由于第一电极造成的光损耗，并且可以通过增加衍射光栅层中的光分配使光耦合效率最大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，更具体地说，涉及具有显著提高的有机发光层产生的光耦合效率的有机电致发光显示装置。
技术介绍
典型地，有机电致发光显示装置是通过电激发荧光有机化合物而发光的自发射显示装置。有机电致发光显示装置因为需要低驱动电压、具有简易的薄膜结构属性、提供宽阔的视角并具有快速的响应速度，所以具有超过液晶显示装置(LCD)的优点。因此，有机电致发光显示装置作为下一代显示装置有日益增加的价值。这样的有机电致发光显示装置，由伊士曼柯达(Eastman Kodak)开发为层状类型的显示装置，并由先锋(Pioneer)商品化为有延长的使用寿命的绿色显示装置。具有各种分子结构的新型有机材料已经发展起来，并且具有诸如低直流驱动电压、缩减的厚度和自发射之类的有益特性的彩色显示装置的发展也积极产生。一般来说，有机电致发光显示装置通过在诸如玻璃的透明绝缘基板上形成图案化的有机层以及在有机层的上下表面上形成电极层制成。有机层由铜酞菁(CuPc)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-联苯胺(NPB)或三-8-羟基喹啉铝制成。在有机电致发光显示装置中的成像原则如下。当阳极和阴极电压施加到电极上时，从阳极电压施加到的电极喷射的空穴通过空穴传输层向发射层迁移，并且电子通过电子传输层从阴极电压施加到的电极向发射层注入。在发射层，电子和空穴重新组合产生激子。当激子从激发态变化到基态时，发射层的荧光分子发光，因此形成图像。如上所述的有机电致发光显示装置的发光效率分成内部效率和外部效率。内部效率取决于有机发光材料的光电转换效率，外部效率取决于显示装置中每个层的折射率。外部效率也称为光耦合效率。有机电致发光显示装置具有比诸如CRT、PDP和FED之类的其它显示装置更低的光耦合效率。于是，有机电致发光显示装置的诸如亮度和使用寿命之类的特性有提高的空间。图1示意性地示出常规有机电致发光显示装置的光耦合效率缩减的问题。参见图1(Lu等，APL78(13)，第1927页，2001)，在常规的有机电致发光显示装置中，有机层产生的光在ITO/玻璃界面和玻璃/空气界面处经历总的内部反射。在常规的有机电致发光显示装置中，光耦合效率只有大约23％，并且余下的光没有被发射到外部就发散了。近来，研究和报道了已经提出的用于提高有机电致发光显示装置的光耦合效率的各种方法和涉及衍射光栅引进的方法。日本未审专利公开平11-283751公开了包括插在阳极和阴极之间的一个或多个有机层以及衍射光栅或波带片的有机电致发光显示装置。由于单独的衍射光栅应该安装在基板或精细的图案化电极层的表面上，所以这样的有机电致发光显示装置难于生产。于是，不能获得产量上的提高。进一步，当有机层形成在衍射光栅不平整的表面上时，有机层的表面粗糙度增加，导致有机电致发光显示装置的持久性和可靠性降低。韩国未审专利公开2003-0070985公开了一种具有光损耗防止层的有机电致发光显示装置，光损耗防止层具有设置在从第一电极层、有机层和第二电极层中选择的有高折射率的两层之间的带有不同折射率的区域。参见图2，衍射光栅形成在基板上以衍射导向光，因此使得衍射角小于总的内部反射的临界角，从而发光。然而，在这样的有机电致发光显示装置中，当由于衍射光栅构成中的空隙和不平整性造成散射时，向前基板(外部方向)发射的光量下降，导致发光效率降低。当高折射率的材料沉积或涂覆在衍射光栅上时，高折射率层和第一电极之间的界面变得不平整，于是第一电极也变得不平整，导致外部光耦合效率下降。在根据现有技术的有机电致发光显示装置中，光分配集中在第一电极上，于是由于衍射光栅造成的发光效率的增加相对较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种有机电致发光显示装置，能通过降低衍射光栅层形成中产生的空隙和不平整性提高光耦合效率，通过包括设置在衍射光栅层和第一电极层之间的高折射率层以将光分配集中在高折射率层上避免由于第一电极造成的光损耗，并且通过增加在衍射光栅层的光分配最大化光耦合效率。本专利技术还提供一种制造有机电致发光显示装置的方法。根据本专利技术的一方面，提供一种有机电致发光显示装置，包括基板；形成在该基板的表面上并包括第一电极、有机层和第二电极的有机电致发光单元，其中该有机电致发光显示装置包括具有低折射率光栅和高折射率光栅的衍射光栅层、以及形成在设置在所述基板和第一电极之间的衍射光栅层上的高折射率层。根据本专利技术的另一方面，提供一种制造有机电致发光显示装置的方法，包括在基板上形成高折射率薄膜；在该高折射率薄膜上执行光刻工艺，以在基板上形成高折射率光栅；在该高折射率光栅上形成低折射率薄膜；在该低折射率薄膜上执行光刻工艺，以至少在所述高折射率光栅之间形成低折射率光栅，从而形成衍射光栅层；在该衍射光栅层上形成高折射率层；将第一电极、有机层和第二电极沉积在该高折射率层上。根据本专利技术的又一方面，提供一种制造有机电致发光显示装置的方法，包括在基板上形成低折射率薄膜；在该低折射率薄膜上执行光刻工艺，以在所述基板上形成低折射率光栅；在该低折射率光栅上形成高折射率薄膜；在该高折射率薄膜上执行光刻工艺，以在所述低折射率光栅之间形成高折射率光栅，从而形成衍射光栅层；在该衍射光栅层上形成高折射率层；将第一电极、有机层和第二电极沉积在该高折射率层上。附图说明本专利技术的上述和其它特征和优点，通过参照附图详细描述示例性实施例将变得更加明显，其中图1示意性地示出常规有机电致发光显示装置的光耦合效率缩减的问题；图2是具有衍射光栅的常规有机电致发光显示装置的示意性横截面图；图3是根据本专利技术实施例的有机电致发光显示装置的示意性横截面图；图4A和图4B分别示意性地示出根据本专利技术实施例的具有设置在衍射光栅层和第一电极之间的高折射率层的有机电致发光显示装置的光分配(图4B)和没有高折射率层的常规有机电致发光显示装置的光分配(图4A)；图5示意性地示出根据本专利技术实施例的形成有机电致发光显示装置的方法所包含的步骤；图6是根据本专利技术另一个实施例的有机电致发光显示装置的示意性横截面图；和图7是示出根据本专利技术实施例的有机电致发光显示装置的高折射率层的光耦合效率和厚度之间关系的曲线图。具体实施例方式下面，参照附图详细描述本专利技术。图3是根据本专利技术实施例的有机电致发光显示装置的示意性横截面图。参见图3，有机电致发光显示装置包括依次沉积在基板35上的第一电极32、有机层31和第二电极30，并且衍射光栅层34和高折射率层33设置在基板35和第一电极32之间。本实施例的有机电致发光显示装置由于衍射光栅层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栅层34中的增加的光分配而进一步改善。根据本专利技术本实施例的有机电致发光显示装置的提高的光耦合效率按照如下获得。在具有图3所示衍射光栅层34的有机电致发光显示装置中，当预定的电压施加到第一电极32或第二电极30上时，从作为阳极的第一电极32喷射的空穴通过有机层31中的空穴传输层(未示出)向发射层(未示出)迁移，电子从第二电极30通过有机层31中的电子传输层(未示出)向发射层(未示出)注入。在发射层中，电子和空穴重新组合以产生激子。当激子从激发态变化到基态时，发射层的荧光分子发光。产生的光通过透明的第一电极32和基板35向外部发射。由于衍射光栅层34形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电致发光显示装置，包括：基板；和形成在该基板的表面上并包括第一电极、有机层和第二电极的有机电致发光单元，其中该有机电致发光显示装置包括具有低折射率光栅和高折射率光栅的衍射光栅层、以及形成在设置在所述基板和第一 电极之间的衍射光栅层上的高折射率层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗锡，金润昶，宋英宇，安智薰，曺尚焕，李昭玲，李濬九，
申请(专利权)人：三星移动显示器株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]