顯示裝置的制作方法

專利名稱：顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及使用有機發光器件(有機電致發光(EL)器件)的顯示裝置。
背景技術：
近年來，作為替代常規的CRT和IXD的顯示裝置，使用用于顯示多個不同的發光顏色的有機發光器件的顯示裝置已受到關注。有機發光器件中的每一個是包含夾在陽極和陰極之間的多個有機化合物層的自發光器件，所述多個有機化合物層包含發光層。因此，使用有機發光器件的顯示裝置在襯度和顏色再現性方面表現出優異的性能。有機發光器件是其中層疊具有不同的功能的多個薄膜的薄膜發光器件。對于這種結構，由于作為薄膜發光器件的特征的全反射效果，產生光限制效果。因此，在器件內產生的光中的可被提取到器件外面的發射光僅為約20 30%。因此，薄膜發光器件具有將發射光提取到外面的效率低下的問題。為了解決上述的問題，例如，提出微透鏡被設置在有機發光器件的發射提取表面側以使得發射光有效提取到器件外面的顯示裝置(參見日本專利申請公開 No.2004-039500)。在日本專利申請公開No. 2004-039500中描述的技術中，描述了用于通過微透鏡提高發光效率的方法。但是，在當具有微透鏡的有機發光器件被用于顯示裝置時的顏色再現性方面的顯示性能沒有被檢查。

發明內容
鑒于上述的問題，本發明具有提供一種使用具有微透鏡的有機發光器件的顯示裝置的目的，該顯示裝置具有高的發光效率和良好的顯示性能。使得實現上述目的的本發明的結構如下。S卩，根據本發明的顯示裝置包括多個像素，所述多個像素中的每一個包含有機發光器件，所述有機發光器件包含第一電極、發光層和第二電極，所述多個像素包含光學單元，所述光學單元用于允許從有機發光器件發射的光的一部分在改變其出射方向的同時出射到外面，其中，在所述多個像素中，有機發光器件的發光位置與第一電極之間的光學距離 L1以及發光位置與第二電極之間的光學距離L2滿足下式ΙΙ^/λ+φχ/Ιπ=!;禾口L2 > O，且 2 νλ+φ2/2π<1,
toon] 這里，λ是從有機發光器件發射的光的譜的最大峰值波長，φι是當在發光位置處發射的光被第一電極反射時出現的相位偏移，并且Φ2是當在發光位置處發射的光被第二電極反射時出現的相位偏移。 根據本發明，通過最低次的光學干涉設定有機發光器件。因此，以高的顏色純度發射的光可被光學單元以良好的顏色再現性提取到顯示裝置的外面。因此，實現了提供具有高的發光效率和良好的顯示性能的顯示裝置的優異效果。
參照附圖閱讀示例性實施例的以下說明，本發明的其它特征將變得明顯。


圖1是示出根據本發明的實施例的顯示裝置的層結構的部分截面圖。圖2是示出常規的顯示裝置的層結構的部分截面圖。圖3A、圖;3B、圖3C、圖3D和圖3E是示出根據本發明的實施例的顯示裝置的制造步驟的說明圖。
具體實施例方式以下，參照附圖描述本發明的實施例。但是，本發明不限于本實施例。對于沒有在本說明書中特別示出或描述的部分，應用技術領域中的已知或公知的技術。(顯示裝置的配置)首先，參照圖1，描述根據本發明的顯示裝置的實施例。圖1是示出根據本發明的實施例的顯示裝置的層結構的部分截面圖，而圖2是示出常規顯示裝置的層結構的部分截面圖。如圖1所示，根據本實施例的顯示裝置是頂發射型顯示裝置，其中，從在基板10上形成的有機發光器件的上表面提取光。根據本實施例的顯示裝置包括基板10和在基板10上以矩陣狀形成的多個像素。 多個像素構成顯示區域。這里的像素意味著與一個發光器件對應的區域。在本實施例中， 作為例子描述包括分別在多個像素中形成的發射紅(R)光、綠(G)光和藍(B)光的有機發光器件的顯示裝置。不特別限制顯示裝置的光發射的顏色，只要顏色的數量為至少兩個即可，并且，可以使用發射任意顏色的光的有機發光器件。用于使像素相互隔離的像素隔離層12被設置在有機發光器件之間。有機發光器件中的每一個被設置在陽極電極11和陰極電極18之間。在一對電極11和18之間，設置空穴注入/傳輸有機化合物層13、包含紅光發射層的圖案層14、包含綠光發射層的圖案層15、 包含藍光發射層的圖案層16以及電子注入/傳輸有機化合物層17。以下，圖案層14 16 被簡稱為發光層14 16。更具體而言，在基板10上形成對于各像素構圖的陽極電極11。 在陽極電極11上，形成空穴注入/傳輸有機化合物層13以及發光層14 16。在發光層 14 16上，形成電子注入/傳輸有機化合物層17。并且，在其上面形成陰極電極18。陽極電極(第一電極)11由例如Ag等的具有高反射率的導電金屬材料制成。陽極電極11可由疊層形成，該疊層包含由上述的金屬材料制成的層和空穴注入性能優異的諸如氧化銦錫(ITO)的透明導電材料制成的層。同時，對于多個有機發光器件共同形成陰極電極(第二電極)18。陰極電極18具有允許將從發光層14 16發射的光提取到器件的外面的半反射性能或透光性能的結構。 更具體而言，當為了提高器件內的干涉效果，陰極電極18具有半反射性能的結構時，由諸如Ag和AgMg的電子注入性能優異的導電金屬材料制成的層被形成為具有2 50nm的厚度，以形成陰極電極18。術語“半反射性能”意味著反射在器件內部產生并且從器件發射的光的一部分并且透過發射光的另一部分的性能，并且，相對于可見光具有20 80%的反射率。術語“透光性能”意味著相對于可見光具有80%或更高的透過率的性能。
空穴注入/傳輸有機化合物層13由單層或多層形成，所述單層或多層由具有空穴注入和傳輸性能的有機化合物制成。作為空穴注入/傳輸有機化合物層13的結構的例子， 例如，給出單層的空穴注入層、單層的空穴傳輸層、或者空穴注入層和空穴傳輸層的疊層結構。作為用于形成空穴注入/傳輸有機化合物層13的材料，可以使用已知的材料。用于發射紅光的發光層14、用于發射綠光的發光層15和用于發射藍光的發光層 16中的每一個的材料不被特別限制，并且，可以使用已知的材料。例如，可以使用由同時具有發光性能和載流子傳輸性能的材料制成的單層，或者由具有載流子傳輸性能的主材和諸如熒光材料或磷光材料的發光性材料的混合物制成的層。電子注入/傳輸有機化合物層17由單層或多層形成，所述單層或多層由具有電子注入/傳輸性能的有機化合物制成。作為電子注入/傳輸有機化合物層17的結構的例子， 例如，給出單層的電子注入層、單層的電子傳輸層或者電子注入層和電子傳輸層的疊層結構。作為用于形成電子注入/傳輸有機化合物層17的材料，可以使用已知的材料。像素電路在基板10上形成，以能夠獨立地驅動有機發光器件中的每一個。像素電路由多個晶體管(未示出)形成。上面形成晶體管的基板10被層間絕緣膜(未示出)覆蓋，通過該層間絕緣膜，形成用于相互電連接晶體管和陽極電極11的接觸孔。在層間絕緣膜上，形成用于吸收由于像素電路的形成導致的表面凹凸以使表面平坦的平坦化膜(未示出)。在陰極電極18上，形成用于保護有機發光器件免于空氣中包含的氧或水的影響的保護層19。在保護層19的光提取側(圖1的向上方向)，作為光學單元以陣列狀形成多個微透鏡20a。微透鏡20a具有用于改變在發光層中產生的光的至少一部分的出射方向并且允許光出射到外面的聚光效果。通過例如加工樹脂材料形成微透鏡20a。更具體而言，可通過諸如壓紋 (embossing)的方法形成微透鏡20a。微透鏡20a的聚光效果依賴于發光面積、微透鏡中的每一個的曲率以及從發光面到微透鏡的距離。因此，優選通過使用上述要素作為參數來設計微透鏡。發光面積和聚光性能的依賴性可被描述如下。特別地，在微透鏡的中心正下方發射的光可能在正面方向上會聚，而在微透鏡的周邊正下方發射的光不太可能在正面方向上會聚。也可通過光刻法形成微透鏡。另選地，可通過以下的方法形成微透鏡。用作微透鏡材料的感光材料通過光刻法被構圖，并然后通過退火被回流，以形成透鏡形狀。此外，另選地，可通過利用灰色掩模進行光刻法，將感光材料直接形成為透鏡形狀。此外，另選地，在抗蝕劑被施加到微透鏡材料上并被加工成透鏡形狀之后，抗蝕劑的透鏡形狀可通過各向異性蝕刻被轉印到微透鏡材料。此外，另選地，在另一基板上加工微透鏡之后，由此加工的微透鏡可與發光器件接合。這里的術語“聚光”意味著，與其上不存在微透鏡的平坦光提取表面上的光線的出射性能相比，光被會聚。如普通透鏡的情況那樣，在比焦距短的位置處發射的光即使通過會聚透鏡也比平行光發散。但是，即使在這種情況下，與不設置微透鏡的情況相比，光也在聚光方向上折射。雖然優選對于各像素(與有機發光器件相當)獨立地形成微透鏡20a，但是，可對于一個像素形成多個微透鏡，或者，可對于多個像素形成一個微透鏡。并且，根據微透鏡20a中的每一個的形狀，可以在其上面形成保護層。(顯示裝置的效果和干涉條件)通過上述的配置，例如，當對于一個像素設置一個微透鏡20a時，從有機發光器件發射的光透過陰極電極18。隨后，光透過保護層19和微透鏡陣列20，并然后發射到有機發光器件的外面。在不形成微透鏡20a的情況下(參見圖2)，從發光層傾斜地發射的光21當從保護層19出射時以更寬的角度(在由箭頭23表示的方向上)出射。另一方面，如圖1所示， 與不設置微透鏡20a的情況相比，通過包含微透鏡20a的配置，透過微透鏡并然后發射到外面的光22的出射角度變得更接近相對于基板的垂直方向(沿由箭頭22表示的方向)。因此，與不存在微透鏡20a的情況相比，在存在微透鏡20a的情況下，在相對于基板的垂直方向上的聚光效果得到提高。特別地，作為顯示裝置，可以提高正面方向上的光利用效率。通過包含微透鏡20a的配置，由于透鏡的曲率，從發光層傾斜地發射的光束21的在出射界面(透鏡20a和外面之間的邊界)上的入射角度變得更接近垂直。因此，在界面處全反射的光的量減少，以允許更多量的發射光被提取到顯示裝置的外面。特別地，光提取效率也被提高。下面，描述根據本實施例的顯示裝置中的有機發光器件的光學干涉條件。一般地， 構成每個有機發光器件的層中的每一個的厚度為約幾十nm。通過將每一層的厚度(d)乘以相應的層的折射率(η) (η和d的積)獲得的光學距離對應于大約可見光的波長(λ = 350nm或更長且780nm或更短)的分數。因此，在有機發光器件的內部，以顯著的方式出現可見光的多重反射和干涉。因此，通過干涉效果增強的波長λ (由于光學干涉導致的增強波長λ)被定義為由下式(1)表達。特別地，增強波長λ由發光器件的結構參數和光學干涉的階次Hl1限定，所述發光器件的結構參數諸如發光位置和第一電極之間的光學距離L1和當通過第一電極反射光時出現的相位偏移Φι。由于光學干涉導致的增強波長λ是從有機發光器件提取的光的譜的最大峰值波長。
權利要求
1.一種顯示裝置，包括多個像素，所述多個像素中的每一個包含有機發光器件，所述有機發光器件包含第一電極、發光層和第二電極，所述多個像素包含光學單元，所述光學單元用于允許從有機發光器件發射的光的一部分在改變其出射方向的同時出射到外面，其中，在所述多個像素中，有機發光器件的發光位置與第一電極之間的光學距離L1以及發光位置與第二電極之間的光學距離L2滿足下式! νλ+φν π=!;禾口L2 > 0，且2 νλ+φ2/2π<1,這里，λ是從有機發光器件發射的光的譜的最大峰值波長，φι是當在發光位置處發射的光被第一電極反射時出現的相位偏移，并且Φ2是當在發光位置處發射的光被第二電極反射時出現的相位偏移。
2.根據權利要求ι的顯示裝置，其中，光學單元提取以30度或更大的角度入射到光學單元的光。
3.根據權利要求1的顯示裝置，其中，光學單元包含具有聚光效果的透鏡。
全文摘要
本申請提供一種顯示裝置，該顯示裝置具有高的發光效率和良好的顯示性能。該顯示裝置包括多個像素，所述多個像素中的每一個包含有機發光器件，所述有機發光器件包含第一電極(11)、發光層(14、15、16)和第二電極(18)，所述多個像素包含用于允許從發光層(14、15、16)發射的光的一部分在改變其出射方向的同時出射到外面的光學單元(20a)，其中，在包含光學單元(20a)的多個像素中，發光層(14、15、16)與第一電極(11)之間的光學距離或發光層(14、15、16)與第二電極(18)之間的光學距離被設為預定值。
文檔編號H01L27/32GK102479799SQ20111039053
公開日2012年5月30日 申請日期2011年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者長谷川利則 申請人:佳能株式會社