透明有机发光显示装置及其制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2012年12月27日提交的韩国专利申请No. 2012-0155590在35 U.S.C. § 119下的优先权，通过引用将其公开全部并入本文。
技术领域
[0003] 本发明构思的实施方式涉及透明有机发光显示装置（0LED)及其制造方法，更具 体地讲，涉及一种改进了透射率并且使亮度的劣化最小化的透明有机发光显示装置及其制 造方法。
【背景技术】
[0004] 与液晶显示装置（LCD)不同，有机发光显示装置是自发射显示装置并且可被制造 成重量轻且薄，而无需单独的光源。另外，有机发光显示装置由于低功率驱动而在功耗方面 具有优势，具有良好的颜色实现、响应速度、视角和对比度，并且已作为下一代显示器被研 宄。
[0005] 已尝试将有机发光显示装置制造为透明显示装置。透明有机发光显示装置是这样 一种有机发光显示装置，其可观察位于背后的对象并且包括通过有机发光元件的发射来显 示图像的像素区域以及透射外部光的透射区域。
【发明内容】
[0006] 在一方面中，提供了一种具有通过各个子像素的透射区域增加光透射率的改进配 置的透明有机发光显示装置。在一个实施方式中，所述透明有机发光显示装置包括具有多 个子像素区域的第一基板。各个子像素区域包含发射区域和透射区域。该透明有机发光 显示装置还包括子像素的发射区域中的薄膜晶体管（TFT)以及电连接到TFT的有机发光 元件。该透明有机发光显示装置中还包括设置在子像素区域的发射区域中的多个绝缘层。 这里，所述绝缘层中的至少一个被配置为使得它从子像素区域的发射区域延伸至透射区域 中。延伸到透射区域中的绝缘层的至少某一部分具有与第一基板相同的折射率。第一基板 与延伸到透射区域中的绝缘层之间的相同的折射率降低了它们的界面处的全内反射，从而 允许更多外部光穿过透射区域。
[0007] 在一些实施方式中，延伸到透射区域中的绝缘层具有多层结构。并非包括在所述 多层结构中的所有层均延伸到子像素区域的透射区域中。相反，所述多层结构中的至少一 个层被容纳在发射区域内而未延伸到透射区域中，而设置在发射区域中的所述多层结构中 的至少一个层延伸到透射区域中。
[0008] 在一些实施方式中，在发射区域以及透射区域二者中的绝缘层是插置在TFT和第 一基板之间的绝缘层。在一个实施方式中，插置在TFT和第一基板之间的绝缘层具有多层 结构，并且TFT具有与设置在所述多层结构上的氧化物半导体层共面的结构。在这种情况 下，所述多层结构中的接触氧化物半导体层的层延伸到透射区域中并且不包含氮化硅。另 外，在一个实施方式中，TFT具有设置在栅电极上的氧化物半导体层。在这种情况下，在发 射区域以及透射区域二者中的绝缘层被插置在TFT的栅电极和氧化物半导体之间。插置在 栅电极和氧化物半导体之间的绝缘层具有多层结构，所述多层结构中的接触氧化物半导体 的层不包含氮化硅。
[0009] 在一些实施方式中，透明有机发光显示装置包括与第一基板相对的第二基板。 TFT、有机发光元件、多个绝缘层和封装层被插置在第一基板和第二基板之间。在该透明有 机发光显示装置中，第一基板、延伸到透射区域中的绝缘层以及第二基板全部具有彼此基 本上相同的折射率。即，第一基板和第二基板的折射率与延伸到透射区域中的绝缘层和相 对基板的折射率基本上相同。同样，延伸到透射区域中的绝缘层的折射率与第一基板和第 二基板的折射率基本上相同。
[0010] 在一个方面中，提供了一种被配置用于增加穿过显示装置的总光透射率的透明有 机发光显示装置。
[0011] 在一个实施方式中，该有机发光显示装置包括具有多个子像素的基板。各个子像 素具有发射光的发射区域以及允许外部光穿过的透射区域。有机发光显示装置还包括一个 或更多个薄膜晶体管，该一个或更多个薄膜晶体管利用栅电极、有源层和源电极/漏电极 形成，并且在操作上电连接到一个或更多个有机发光元件。封装层被包括在该有机发光显 示装置中以保护有机发光元件和/或TFT免于水分和空气的渗透。该有机发光显示装置中 还包括多个绝缘层，这包括第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层。第一绝缘层被插置在基 板和TFT之间；第二绝缘层被插置在TFT的栅电极和有源层之间；第三绝缘层被设置在TFT 上。在第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层当中，至少一个绝缘层的折射率与基板的折射 率的差异超过预定值。
[0012] 在一些实施方式中，第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层当中的至少一个绝缘 层具有与基板基本上相同的折射率。另外，在一些实施方式中，第一绝缘层、第二绝缘层和 第三绝缘层中的至少一个具有多层结构，该多层结构包括折射率与基板基本上相同的至少 一个层以及折射率与基板的差异超过预定阈值的至少一个层。在这些实施方式中，所述多 层结构中的折射率不同于基板的折射率的层被容纳在子像素的发射区域。
[0013] 在本公开的另一方面中涉及一种制造包括多个子像素的透明有机发光显示装置 的方法，各个子像素包括发射区域和透射区域。在实施方式中，该方法包括以下步骤：在第 一基板上形成缓冲层；在缓冲层上形成有源层；在有源层上形成栅绝缘层；在有源层上形 成多个电极，所述多个电极包括通过层间绝缘层彼此电绝缘的源电极、漏电极和栅电极；在 透明有机发光显示装置的发射区域和透射区域上方形成覆盖层；以及在发射区域中的覆盖 层上形成有机发光元件。
[0014] 在一些实施方式中，缓冲层被形成为包括第一缓冲层和第二缓冲层的多层结构。 包含氮化硅的第一缓冲层形成在发射区域中而未延伸到透射区域中。相比之下，包含氧化 硅的第二缓冲层被形成为接触有源层并且延伸到透射区域中。
【附图说明】
[0015] 通过参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，对于本领域普通技术人员而 言，本发明的以上和其它目的、特征和优点将变得更显而易见，附图中：
[0016] 图la至图Id是示出根据本发明构思的各种实施方式的透明有机发光显示装置的 横截面图；
[0017] 图2a是示出根据本发明构思的另一实施方式的透明有机发光显示装置的横截面 图；
[0018] 图2b是示出根据本发明构思的另一实施方式的透明有机发光显示装置的概念 图；
[0019] 图2c至图2f是示出根据本发明构思的各种实施方式的透明有机发光显示装置的 横截面图；
[0020] 图3a至图3c是示出根据本发明构思的各种实施方式的透明有机发光显示装置的 概念图；
[0021] 图4是示出根据本发明构思的实施方式的透明有机发光显示装置的制造方法的 流程图；以及
[0022] 图5a至图5d是示出根据本发明构思的实施方式的透明有机发光显示装置的制造 方法的工艺横截面图。
【具体实施方式】
[0023] 下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施方式。尽管结合本发明的示例性实 施方式示出并描述了本发明，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明 的范围的情况下可进行各种修改。
[0024] 形成在另一元件或层"上"的元件或层包括以下所有情况：元件直接形成在另一元 件上以及元件形成在另一元件上并且二者间形成有附加元件或层。
[0025] 尽管可使用术语第一、第二等来描述各种元件，应该理解，这些元件不受这些术语 的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分。例如，在不脱离示例性实施方式的 范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，类似地，第二元件可被称为第一元件。
[0026] 在本说明书中，贯穿附图的描述，相似标号指代相似元件。
[0027] 图中所示的各个元件的尺寸和厚度仅是为了描述方便而示出，并非旨在限制本发 明的范围。
[0028] 在本说明书中，具有顶部发射模式的有机发光显示装置是指这样的有机发光显示 装置，其中，从有机发光二极管发射的光从有机发光显示装置的上部辐射。即，具有顶部发 射模式的有机发光显示装置是指这样的有机发光显示装置，其中，从有机发光二极管发射 的光在形成有用于驱动有机发光显示装置的薄膜晶体管的基板的顶表面的方向上辐射。在 本说明书中，具有底部发射模式的有机发光显示装置是指这样的有机发光显示装置，其中， 从有机发光二极管发射的光从有机发光显示装置的下部辐射。即，具有底部发射模式的有 机发光显示装置是指这样的有机发光显示装置，其中，从有机发光二极管发射的光在形成 有用于驱动有机发光显示装置的薄膜晶体管的基板的底表面的方向上辐射。在本说明书 中，具有双发射模式的有机发光显示装置是指这样的有机发光显示装置，其中，从有机发光 二极管发射的光从有机发光显示装置的上部和下部辐射。在本说明书中，在具有顶部、底部 和双发射模式的有机发光显示装置中，薄膜晶体管、阳极和阴极被设置为将各个发射模式 的配置优化，从而最佳地设置薄膜晶体管，而不会干扰发光元件的发射方向。
[0029] 在本说明书中，柔性显示装置是指被赋予柔性的显示装置，并且可按照与可弯曲 显示装置、可卷起显示装置、不可碎显示装置或可折叠显示装置相同的含义来使用。在本说 明书中，柔性有机发光显示装置是各种柔性显示装置的一个示例。
[0030] 在本说明书中，透明显示装置是指作为用户所观看的显示装置的屏幕的至少一部 分的透明显示装置。在本说明书中，透明显示装置的透明度是指用户至少识别显示装置后 面的对象的透明程度。在本说明书中，透明显示装置包括显示区域和非显示区域。显示区 域是显示图像的区域，非显示区域是不显示图像的区域，诸如边框区域。为了使显示区域的 透射率最大化，透明显示装置被配置为将诸如电池、印刷电路板（PCB)和金属框架的不透 明组件设置在非显示区域下面，而非显示区域下面。
[0031] 在本说明书中，透明显示装置的前表面和后表面基于从透明显示装置发射的光来 定义。在本说明书中，透明显示装置的前表面表示来自透明显示装置的光被发射的表面，透 明显示装置的后表面表示与来自透明显示装置的光被发射的表面相对的表面。
[0032] 本发明的各种示例性实施方式的特征可部分地或完整地彼此绑定或组合，并且利 用对本领域技术人员而言显而易见的各种方法在技术上接合和驱动，示例性实施方式可单 独地独立实践或者组合地实践。
[0033] 以下将参照附图更详细地描述本发明的各种示例性实施方式。
[0034] 图la是示出根据本发明构思的实施方式的透明有机发光显示装置的横截面图。 参照图la，透明有机发光显示装置100A包括第一基板110A、薄膜晶体管（TFT) 130A、栅绝缘 层132A、层间绝缘层133A、覆盖层134A、有机发光元件140A和堤层135A。
[0035] 第一基板110A是被配置为支撑并保护透明有机发光显示装置100A的各种元件的 基板。因此，第一基板110A被示出为设置在透明有机发光显示装置100A的底部，并且可被 称作下基板、支撑基板、薄膜晶体管基板、下支撑构件等。第一基板110A由例如玻璃、塑料 等的透明绝缘材料制成。为了说明的目的，在本公开中第一基板110A被描述为是折射率为 1.5的玻璃基板。然而，应该理解，第一基板110A可由具有不同折射率的各种其它材料制 成。
[0036] 当透明有机发光显示装置100A是柔性透明有机发光显示装置时，第一基板110A 可由柔性透明绝缘层形成。除了聚酰亚胺（PI)以外，可用的柔性透明绝缘材料可包括聚醚 酰亚胺（PEI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚碳酸酯（PC)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、聚 苯乙稀（P