有机发光显示装置的制作方法

文档序号:11334488阅读:214来源:国知局
有机发光显示装置的制造方法
本申请要求于2015年5月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2015-0065268的优先权和权益,该申请的全部内容通过引用并入本文中。本申请涉及一种有机发光显示装置。
背景技术
:作为重量和体积(这些是阴极射线管(crt)的缺点)减小的平板显示装置,控制有机发光层的发光量来显示图像等的有机发光显示装置受到关注。有机发光显示装置具有在基板上形成子像素驱动单元阵列和有机发光阵列的结构,并且通过从有机发光阵列的有机发光器件发射的光来显示图像。有机发光显示装置是一种利用电极之间的薄发光层的自发光装置,其优点在于,有机发光显示装置可以变得像纸一样薄。在有机发光显示装置的情况下,各个像素的薄膜晶体管的电极和接线由金属形成,存在的问题是,由金属电极和接线引起的较高的光反射率会干扰显示器的屏幕。技术实现要素:技术问题本申请提供一种有机发光显示装置,该有机发光显示装置通过控制由有机发光显示装置的线电极(wiringelectrode)引起的眩光现象,能够实现具有较高的图像质量的显示器。技术方案本申请的一个示例性实施方案提供一种有机发光显示装置,包括:基板;设置在所述基板上并且互相交叉的多个栅极线和多个数据线;被栅极线和数据线分开的多个像素区域;设置在各个像素区域的一侧的薄膜晶体管,该薄膜晶体管包括与栅极线连接的栅电极、设置在栅电极上并且与栅电极绝缘的半导体层、与数据线电连接的源电极,以及与像素电极或公用电极电连接的漏电极;设置在各个像素区域上并且发射红光、绿光、蓝光或白光的有机发光器件;以及设置在栅电极、源电极、漏电极、栅极线和数据线中的至少一个的一个表面上的减光反射层,其中,所述减光反射层满足下面的等式1的值为0.004以上且为0.22以下。[等式1]在等式1中,k表示减光反射层的消光系数,t表示减光反射层的厚度,λ表示光的波长。有益效果根据本申请的有机发光显示装置通过控制由线电极引起的光反射率,可以实现具有较高的图像质量的显示器。附图说明图1示出了本申请的一个像素区域的实例;图2示出了根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光显示装置的横截面;图3是示出实施例1中的减光反射层的n和k的值随着波长而变化的图;图4是示出比较例1中的moti层的n和k的值随着波长而变化的图;图5表示实施例1和比较例1的反射率之间的比较;图6表示实施例13的反射率;图7表示实施例14的反射率;图8和图9表示由实施例15中制造的结构所实现的反射率和光学常数的值。具体实施方式在本申请中,当特定部件设置在另一部件“之上”时,这包括在这两个部件之间存在另一部件的情况,以及特定部件与另一部件接触的情况。在申请中,当特定部分“包括”特定组成元件时,除非另外明确说明,否则这表示还可以包括另外的组成元件,而不排除另外的组成元件。下文中,将更详细地描述本申请。在本申请中,显示装置是统称tv、电脑显示器等的术语,并且包括形成图像的显示元件和支撑该显示元件的壳体。为了防止光反射、漏光现象等,在相关技术中将黑色矩阵应用于显示装置。近来,引入了滤色器与薄膜晶体管一起形成在阵列基板上的被称为tft阵列上的滤色器(cot或coa)的结构,从而开发出不使用上述黑色矩阵的结构。通过引入不使用黑色矩阵的结构,可以得到诸如显示装置的透射率改善、亮度改善和背光效率改善的效果。然而,在不使用黑色矩阵的结构的情况下,显示装置中包括的金属电极的暴露区域增加,使得由于金属电极的颜色和反射特性而产生问题。特别地,近来,显示装置变大并且显示装置的分辨率增加,因此,需要一种降低由显示装置中包括的金属电极所引起的反射和颜色特性的技术。在这方面,本发明人发现,在包括导电层(如金属)的显示装置中,由导电层引起的光反射和衍射特性是影响导电层的可视性(visibility)的主要因素,并且旨在改善导电层的可视性。根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光显示装置在线电极,如栅电极、源电极、漏电极、栅极线和数据线上采用减光反射层,从而大大改善由于线电极的高反射率引起的可视性的劣化。另外,当使用减光反射层时,具有不需要在对应于薄膜晶体管的区域上形成黑色矩阵的优点。特别地,由于减光反射层具有吸光性能,因此,入射到线电极的光的量和从像素电极以及公用电极反射的光的量减少,从而降低线电极的光反射。本申请的一个示例性实施方案提供一种有机发光显示装置,包括:基板;设置在所述基板上并且互相交叉的多个栅极线和多个数据线;被栅极线和数据线分开的多个像素区域;设置在各个像素区域的一侧的薄膜晶体管,该薄膜晶体管包括与栅极线连接的栅电极、设置在栅电极上并且与栅电极绝缘的半导体层、与数据线电连接的源电极,以及与像素电极或公用电极电连接的漏电极;设置在各个像素区域上并且发射红光、绿光、蓝光或白光的有机发光器件;以及设置在栅电极、源电极、漏电极、栅极线和数据线中的至少一个的一个表面上的减光反射层,其中,所述减光反射层满足下面的等式1的值为0.004以上且为0.22以下。[等式1]在等式1中,k表示减光反射层的消光系数,t表示减光反射层的厚度,λ表示光的波长。当外部光入射到设置有减光反射层的电极时,存在从减光反射层的表面反射的初级反射光,并且存在穿过减光反射层而从下部电极的表面反射的二级反射光。减光反射层可以通过初级反射光和二级反射光之间的相消干涉来降低光反射率。本发明人发现,当将满足等式1的值为0.004以上且为0.22以下的减光反射层设置为与线电极接触时,通过相消干涉来显著降低线电极的光反射率,可以实现高分辨率。特别地,初级反射光和二级反射光具有180o的相位差从而相消干涉的条件由下面的等式2表示。[等式2]在等式2中,t表示减光反射层的厚度,λ表示光的波长,n表示减光反射层的折射率,n表示预定的奇数,如1、3和5。在相消干涉条件下的初级反射率可以由下面的等式3得到。[等式3]在等式3中,n表示减光反射层的折射率,k表示减光反射层的消光系数。此外,在相消干涉条件下的二级反射率可以由下面的等式4得到。[等式4]在等式4中,rmetal表示线电极的表面的反射率,r1表示减光反射层中的初级反射率,i0表示入射光的强度,n表示减光反射层的折射率,k表示减光反射层的消光系数,n表示预定的奇数,如1、3和5。根据本申请的示例性实施方案,初级反射率和二级反射率之间的差的绝对值可以为0.13以上且为0.42以下。根据本申请的示例性实施方案,λ可以是550nm。换言之,光的波长可以为550nm。根据本申请的示例性实施方案,栅电极、源电极、漏电极、栅极线和数据线可以统称为线电极。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以设置在与栅电极、源电极、漏电极、栅极线和数据线的邻近基板的表面相对的表面上。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层的厚度可以为5nm以上且为100nm以下,更优选地,10nm以上且为100nm以下。特别地,根据本申请的示例性实施方案,减光反射层的厚度可以为20nm以上且为60nm以下。当减光反射层的厚度小于10nm时,会发生不能充分地控制线电极的光反射率的问题。此外,当减光反射层的厚度大于100nm时,会发生难以使减光反射层图案化的问题。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层在波长为550nm的光中的消光系数k可以为0.1以上且为2以下。特别地,根据本申请的示例性实施方案,减光反射层在波长为550nm的光中的消光系数k可以为0.4以上且为2以下。当消光系数在所述范围内时,可以有效地控制线电极的光反射率,从而进一步改善有机发光显示装置的可视性。消光系数可以使用本领域中公知的椭圆计测量设备来测量。消光系数k也可以被称为吸收系数,并且可以是定义目标物质吸收预定波长的光的程度的指标。因此,入射光穿过厚度为t的减光反射层并且根据消光系数k的程度而被初级吸收,由下部电极层反射的光再次穿过厚度为t的减光反射层并被二级吸收,然后向外部反射。因此,减光反射层的厚度和吸收系数的值充当影响整个反射率的重要因素。因此,根据本申请的示例性实施方案,在减光反射层的吸收系数k和厚度t的预定范围内,光反射率会降低的区域由等式1表示。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层在波长为550nm的光中的折射率n可以为2以上且为3以下。初级反射发生在同时具有折射率n和消光系数k的减光反射层的材料中,在这种情况下,决定初级反射率的主要因素是折射率n和吸收系数k。因此,折射率n和吸收系数k彼此密切相关,并且当折射率n和吸收系数k在上述范围内时,效果可以最大化。根据本申请的示例性实施方案,设置有减光反射层的线电极的光反射率可以为50%以下,更优选地,40%以下。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含选自金属氧化物、金属氮化物和金属氮氧化物中的一种或多种。特别地,根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含选自金属氧化物、金属氮化物和金属氮氧化物中的一种或多种作为主要材料。根据本申请的示例性实施方案,所述金属氧化物、金属氮化物和金属氮氧化物可以衍生自选自cu、al、mo、ti、ag、ni、mn、au、cr和co中的一种或两种以上金属。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含选自氧化铜、氮化铜和氮氧化铜的物质。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含选自氧化铝、氮化铝和氮氧化铝的物质。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包括铜-锰氧化物。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含铜-锰氮氧化物。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含铜-镍氧化物。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含铜-镍氮氧化物。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含钼-钛氧化物。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层可以包含钼-钛氮氧化物。根据本申请的示例性实施方案,减光反射层还可以形成为单层,也可以形成为两层以上的多层。减光反射层可以具有非彩色系列(achromaticseries)中的颜色,但是不特别限于此。在这种情况下,非彩色系列中的颜色指不选择性地吸收入射到物体表面的光,并且当光在各组分的波长处被均匀地反射和吸收时所呈现的颜色。图1示出了本申请的一个像素区域的实例。特别地,图1示出被设置在基板上的多个栅极线101a和101b以及多个数据线201a和201b分开的像素区域,和设置在像素区域内的薄膜晶体管301。此外,像素区域内的栅极线101b与栅电极310连接,数据线201a与源电极330连接,漏电极340与像素区域内的公用电极(未示出)或像素电极(未示出)连接。图2示出了根据本申请的一个示例性实施方案的有机发光显示装置的横截面。特别地,由栅电极310、半导体层320、源电极330和漏电极340形成的薄膜晶体管301设置在基板上,像素区域被连接至栅电极的栅极线(未示出)和数据线201分开,分别包括第一电极701、有机材料层510和520以及第二电极601的有机发光器件设置在像素区域内,并且各个有机发光器件通过分隔墙(partitionwall)901而互相间隔。此外,栅电极310和半导体层320可以通过绝缘层1010而彼此绝缘。绝缘层1010可以是栅极绝缘层。此外,在图2中,设置在栅电极301、源电极330、漏电极340、栅极线(未示出)和数据线201的下表面上的各个黑色层表示减光反射层801。然而,除了图2中所示的结构,根据本申请的示例性实施方案的有机发光显示装置可以应用于多种结构中。根据本申请的示例性实施方案,薄膜晶体管包括从栅极线分出的栅电极和设置在栅电极上的半导体层,它们之间插入有绝缘层。此外,半导体层与其间插入有欧姆接触层的源电极和漏电极连接,源电极与数据线连接。栅极线提供来自栅极驱动器的扫描信号,数据线提供来自数据驱动器的视频信号。根据本申请的示例性实施方案,栅电极和栅极线可以设置在基板上,栅极绝缘层可以设置在栅电极和栅极线上。此外,半导体层、源电极、漏电极和数据线可以设置在栅极绝缘层上。另外,根据本申请的示例性实施方案,半导体层、源电极、漏电极和数据线可以设置在基板上,栅极绝缘层可以设置在半导体层、源电极、漏电极和数据线上。此外,栅电极和栅极线可以设置在栅极绝缘层上。特别地,栅极绝缘层可以用于使栅电极与半导体层绝缘。根据本申请的示例性实施方案,栅极绝缘层可以包括选自氮化硅(sinx)、二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、铋-锌-铌氧化物(bzm氧化物)、二氧化钛、二氧化铪、氧化锆、氧化钽和氧化镧中的一种或多种。根据本申请的示例性实施方案,半导体层可以包括硅和/或二氧化硅。特别地,半导体层可以包括非晶硅(si)和/或低温多晶硅(ltps)。此外,根据本申请的示例性实施方案,半导体层可以包括选自氧化锌(zno)、氧化锡(sno)、氧化铟(ino),氧化铟锡(ito)、氧化锌锡(zto)、铟-镓-锌氧化物(igzo)、氧化锌铝(zao)、二硫化钼(mos2)和铟-硅-锌氧化物(iszo)中的一种或多种。根据本申请的示例性实施方案,栅电极和栅极线可以包括选自cu、w、mo、al、al-nd、ag、au、ti、tin、cr、ta和mo-ti中的一种或多种。此外,栅电极和栅极线可以具有包括两个以上层的层压结构。根据本申请的示例性实施方案,源电极和数据线可以包括选自cu、w、mo、al、al-nd、ag、au、ti、tin、cr、ta和mo-ti中的一种或多种。此外,源电极和数据线可以具有包括两个以上层的层压结构。根据本申请的示例性实施方案,漏电极可以包括选自cu、w、mo、al、al-nd、ag、au、ti、tin、cr、ta和mo-ti中的一种或多种。此外,漏电极可以具有包括两个以上层的层压结构。根据本申请的示例性实施方案,第一电极可以是透明电极。根据本申请的示例性实施方案,第一电极可以是像素电极。此外,根据本申请的示例性实施方案,第二电极可以是对应于像素电极的公用电极。根据本申请的示例性实施方案,有机材料层可以包括至少一个发光层,并且还可以包括选自空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电荷产生层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一种或两种以上。电荷产生层指当施加电压时产生空穴和电子的层。根据本申请的示例性实施方案,第一电极可以是阳极,第二电极可以是阴极。此外,第一电极可以是阴极,第二电极可以是阳极。通常优选具有较高的逸出功以便于将空穴注入有机材料层的物质作为阳极。本发明中可以使用的阳极材料的具体实例包括:金属,如钒、铬、铜、锌和金或它们的合金;金属氧化物,如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ito)和氧化铟锌(izo);金属和氧化物的组合,如zno:al或sno2:sb;以及导电聚合物,如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩](pedt)、聚吡咯和聚苯胺,但是阳极材料不限于此。阳极的材料不仅限于阳极,而且可以用作阴极的材料。优选具有较低的逸出功以便于将电子注入有机材料层的物质作为阴极的材料。阴极材料的具体实例包括:金属,如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅或它们的合金;多层结构材料,如lif/al或lio2/al,但是阴极材料不限于此。阴极的材料不仅限于阴极,而且可以用作阳极的材料。能够从阳极或空穴注入层接收空穴并将接收的空穴传输至发光层,并且具有对空穴的高迁移率的物质适合作为根据本申请的空穴传输层的材料。空穴传输层的材料的具体实例包括芳胺类有机物质、导电聚合物、具有共轭部分和非共轭部分两者的嵌段共聚物等,但是空穴传输层的材料不限于此。可以使用如下物质作为根据本申请的发光层的材料,该物质能够通过接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并且与所接收的空穴和电子结合来在可见光区域中发光,而且具有对荧光和磷光的较高的量子效率。发光层的材料的具体实例包括:8-羟基-喹啉-铝络合物(alq3)、咔唑类化合物、二苯乙烯化合物、balq;10-羟基苯并喹啉-金属化合物;苯并恶唑类、苯并噻唑类和苯并咪唑类化合物;聚(对亚苯基亚乙烯基)(ppv)类聚合物、螺环化合物、聚芴、红荧烯等,但是发光层的材料不限于此。能够很好地接收从阴极注入的电子并将注入的电子输送至发光层,并且具有对电子的高迁移率的物质适合作为根据本发明的电子传输层的材料。电子传输层的材料的具体实例包括:8-羟基喹啉铝络合物;包含alq3的络合物;有机基化合物;羟基黄酮金属络合物等,但是不限于此。下文中,将参照实施例详细描述本发明。然而,提出下面的实施例是为了说明本发明,而不意在限制本发明的范围。实施例1使用moti(50:50原子%)合金靶通过溅射方法在玻璃基板上形成厚度为30nm的moti层,使用moti(50:50原子%)靶通过反应溅射方法在所述moti层上形成厚度为40nm的moti氮氧化物层。沉积层的反射率为9.4%。为了得到光吸收系数k的值,通过与上述方法相同的方法在玻璃基板上形成单一moti氮氧化物层。然后,使用椭圆计测定折射率和光吸收系数。在380至1,000nm的波长处的n和k的值表示在图3中,在550nm的波长处的光吸收系数值为0.43。当将该光吸收系数值代入等式1中时,得到的值为0.031。实施例2至12在实施例2至12的情况下,通过macleod程序进行光学仿真。通过将实施例1的光学常数值代入程序,得到在各厚度的moti氮氧化物层的情况下的反射率值,这些值表示在下面的表1中。[表1]moti氮氧化物层的厚度(nm)等式1的值反射率(%)实施例25.50.004352实施例3100.007846实施例4150.011739实施例5200.015631实施例6250.019523实施例7300.023518实施例8350.027414实施例9600.046917实施例10700.054723实施例11800.062527实施例121000.07831比较例1使用moti(50:50原子%)合金靶通过溅射方法在玻璃基板上形成厚度为30nm的moti层。沉积层的反射率为52%。为了得到光吸收系数k的值,通过与上述方法相同的方法在玻璃基板上形成单一moti层。然后,使用椭圆计测定折射率和光吸收系数。在380至1,000nm的波长处的n和k的值表示在图4中,在波长为550nm处的光吸收系数值为3.18。当将该光吸收系数值代入等式1中时,得到的值为0.23。图5中示出了表示实施例1和比较例1的反射率的比较。比较例2除了moti氮氧化物层的厚度为4nm之外,以与实施例1相同的方式进行方法。等式1的值计算为0.003。反射率为53%。实施例13使用单一cu靶,通过直流溅射(dc溅射)方法在玻璃基板上形成厚度为60nm的cu层作为导电层,并且使用moti(50:50%)合金靶,通过反应性dc溅射方法形成厚度为35nm并且包含motianxoy(0<a≤2,0<x≤3,0<y≤2)的减光反射层。使用solidspec3700(uv-vis分光光度计,shimadzuinc.)测量随着波长而变化的总反射率,测量结果表示在图6中。减光反射层的等式1的值为0.059。实施例14使用单一cu靶通过dc溅射方法在玻璃基板上形成厚度为60nm的cu层作为第一导电层,使用moti(50:50%)合金靶通过dc溅射方法形成厚度为20nm的moti层作为第二导电层,并且使用相同的靶,通过反应性dc溅射方法形成厚度为35nm并且包含motianxoy(0<a≤2,0<x≤3,0<y≤2)的减光反射层。使用solidspec3700(uv-vis分光光度计,shimadzuinc.)测量随着波长而变化的总反射率,测量结果表示在图7中。减光反射层的等式1的值为0.059。实施例15除了使用沉积al的al层代替moti层并且使用铝氮氧化物(k=1.24)代替moti氮氧化物,来形成厚度为87nm的减光反射层之外,以与实施例1相同的方式进行方法。在这种情况下,等式1的值为0.2,反射率为28%。图8和图9表示由本申请的结构实现的反射率和光学常数值。通过实施例和比较例的实验结果,可以看出,本申请的权利要求书中所描述的结构表现出优异的减光反射层的效果。<附图标记>101a、101b:栅极线201、201a、201b:数据线301:薄膜晶体管310:栅电极320:半导体层330:源电极340:漏电极401:基板510、520:有机材料层601:第二电极701:第一电极801:减光反射层901:分隔墙1010、1020:绝缘层当前第1页12
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