CN110010736B - 电致发光显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种电致发光显示装置，包括基板；薄膜晶体管，设置在所述基板上；外涂层，设置在所述薄膜晶体管上；以及发光二极管，通过所述外涂层电连接到所述薄膜晶体管，其中，所述发光二极管包括：第一电极、位于所述第一电极上的发光层以及位于所述发光层上的第二电极，发光区域为所述发光层通过所述第一电极或所述第二电极发光的区域，其中，所述外涂层包括位置与所述发光区域对应的微透镜，所述发光二极管与所述微透镜的形态共形，并且其中，所述第一电极包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括电极层，所述第二区域包括所述电极层和设置在所述电极层下方的电极图案。

Description

电致发光显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年11月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2017-0163169号的权益，该申请整体通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种电致发光显示装置，更具体地，涉及一种能够提高光提取效率和可靠性的电致发光显示装置。
背景技术
近年来，具有诸如薄、重量轻和功耗低的优良特性的平板显示器已被广泛开发并应用于各种领域。
在平板显示器中，电致发光显示装置是这样一种装置：电荷载流子被注入在作为电子注入电极的阴极和作为空穴注入电极的阳极之间形成的发光层中，使得形成激子，然后发生激子的辐射复合，从而发光。
电致发光显示装置可以使用诸如塑料的柔性基板形成，因为它是自发光的，并且具有优异的对比度。此外，电致发光显示装置具有几微秒的响应时间，并且在显示运动图像方面具有优势。电致发光显示装置还具有宽视角并且在低温下稳定。由于电致发光显示装置由直流DC 5V至15V的低电压驱动，因此易于设计和制造驱动电路。
图1是现有技术的电致发光显示装置的示意性剖视图。
如图1所示，电致发光显示装置1包括基板10、设置在基板10上的薄膜晶体管Tr、设置在基板10上并连接到薄膜晶体管Tr的发光二极管D以及在发光二极管D下方的滤色器图案50。封装层(未示出)可以设置在发光二极管D上。
发光二极管D包括第一电极41、发光层42和第二电极43，其中来自发光层42的光通过第一电极41输出到外部。
从发光层42发射的光穿过电致发光显示装置1的各个结构并离开电致发光显示装置1。
然而，由在金属和发光层42之间的边界和***在两侧的反射层之间的发光层42处产生的表面等离子体激元分量所配置的光波导模式占发射光的约60％至70％。
因此，在从发光层42发射的光中，存在被捕获在电致发光显示装置1中而不离开电致发光显示装置1的光线。因此，存在电致发光显示装置1的光提取效率降低的问题。
发明内容
因此，本公开的实施例涉及一种电致发光显示装置，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点导致的一个或多个问题。
本公开的一个目的是提供一种电致发光显示装置，其通过具有微透镜的外涂层和包括第一厚度和大于第一厚度的第二厚度的第一电极而具有改善的光提取效率和可靠性。
为了实现上述目的，本公开提供了一种电致发光显示装置，包括基板；薄膜晶体管，设置在所述基板上；外涂层，设置在所述薄膜晶体管上；以及发光二极管，通过所述外涂层电连接到所述薄膜晶体管，其中，所述发光二极管包括：第一电极、位于所述第一电极上的发光层以及位于所述发光层上的第二电极，发光区域为所述发光层通过所述第一电极或所述第二电极发光的区域，其中，所述外涂层包括位置与所述发光区域对应的微透镜，所述发光二极管与所述微透镜的形态共形，并且其中，所述第一电极包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括电极层，所述第二区域包括所述电极层和设置在所述电极层下方的电极图案。
本发明还提供了一种电致发光显示装置，包括：基板；薄膜晶体管，设置在所述基板上；外涂层，设置在所述薄膜晶体管上；以及发光二极管，通过所述外涂层电连接到所述薄膜晶体管，其中，所述发光二极管包括：第一电极、位于所述第一电极上的发光层以及位于所述发光层上的第二电极，发光区域为所述发光层通过所述第一电极或所述第二电极发光的区域，其中，所述外涂层包括位置与所述发光区域对应的微透镜，所述发光二极管与所述微透镜的形态共形，并且其中，所述第一电极包括具有第一厚度的第一区域和具有第二厚度的第二区域，所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度，其中，所述微透镜包括多个突出部分和多个凹陷部分，从一个凹陷部分的中心点到与其相邻的另一个凹陷部分的中心点的范围为所述微透镜的一个单独图案，所述第一区域和所述第二区域针对每个单独图案或多个单独图案交替地设置。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的进一步说明。
附图说明
本发明包括附图以提供对本公开的进一步理解。附图被并入并构成本说明书的一部分，其示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的各种原理。在附图中：
图1是示意性地示出传统的电致发光显示装置的剖视图；
图2是示出根据本公开的实施例的电致发光显示装置的单个子像素区域的电路图；
图3是示意性地示出根据本公开第一实施例的电致发光显示装置的剖视图；
图4是图3的A部分的放大图；
图5A和图5B是示意性地示出根据本公开第一实施例的电致发光显示装置的第一电极的厚度的光路的视图；
图6是示出根据本公开第一实施例的电致发光显示装置的第一电极的厚度的驱动电压、电流-发光效率、外量子效率和色温的表格；
图7是示意性地示出根据本公开第二实施例的电致发光显示装置的剖视图；
图8是图7的B部分的放大图；
图9是示意地示出根据本公开第二实施例的电致发光显示装置的第一修改例的剖视图；以及
图10是示意性地示出根据本公开第二实施例的电致发光显示装置的第二修改例的剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开的示例性实施例。
第一实施例
图2是示出根据本公开的实施例的电致发光显示装置的单个子像素区域的电路图。
如图2所示，根据本公开实施例的电致发光显示装置包括栅极线GL、数据线DL、开关薄膜晶体管Ts、驱动薄膜晶体管Td、存储电容器Cst和发光二极管D。栅极线GL和数据线DL彼此交叉以限定子像素区域SP。开关薄膜晶体管Ts、驱动薄膜晶体管Td、存储电容器Cst和发光二极管D形成在子像素区域SP中。
更具体地，开关薄膜晶体管Ts的栅极连接到栅极线GL，并且开关薄膜晶体管Ts的源极连接到数据线DL。驱动薄膜晶体管Td的栅极连接到开关薄膜晶体管Ts的漏极，并且驱动薄膜晶体管Td的源极连接到高压电源VDD。发光二极管D的阳极连接到驱动薄膜晶体管Td的漏极，并且发光二极管D的阴极连接到低压电源VSS。存储电容器Cst连接到驱动薄膜晶体管Td的栅极和漏极。
电致发光显示装置被驱动以显示图像。例如，当通过栅极线GL施加的栅极信号导通开关薄膜晶体管Ts时，来自数据线DL的数据信号通过开关薄膜晶体管Ts被施加到驱动薄膜晶体管Td的栅极和存储电容器Cst的电极上。
当通过数据信号导通驱动薄膜晶体管Td时，流过发光二极管D的电流被控制，从而显示图像。由于从高压电源VDD通过驱动薄膜晶体管Td提供的电流，发光二极管D发光。
也就是说，流过发光二极管D的电流量与数据信号的大小成比例，并且发光二极管D发出的光强度与流过发光二极管D的电流量成比例。因此，子像素区域SP根据数据信号的大小显示不同的灰度级，因此，电致发光显示装置显示图像。
当开关薄膜晶体管Ts关断时，存储电容器Cst维持与帧的数据信号相对应的电荷。因此，即使开关薄膜晶体管Ts关断，存储电容器Cst也允许流过发光二极管D的电流量恒定，并保持发光二极管D所示的灰度级，直到下一帧为止。
除了开关薄膜晶体管Ts和驱动薄膜晶体管Td以及存储电容器Cst之外的晶体管和/或电容器可以进一步添加在子像素区域SP中。
图3是示意性地示出根据本公开第一实施例的电致发光显示装置的剖视图，图4是图3的A部分的放大图。
如图3所示，根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100包括基板110、薄膜晶体管120、滤色器图案150、外涂层160和电连接到薄膜晶体管120的发光二极管D。
根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100被示出为底部发射型，其中来自发光层142的光通过第一电极141输出到外部，但是实施例不限于此。
也就是说，根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100也可以是顶部发射型，其中滤色器图案150设置成与基板110相对(在发光二极管D上方)，来自发光层142的光通过第二电极143输出到外部。
当电致发光显示装置100是顶部发射型时，可以在第一电极141下方进一步形成反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以由铝-钯-铜(APC)合金形成。在这种情况下，第二电极143可以具有相对薄的厚度，以使光透过。
根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100可以在基板110上包括薄膜晶体管120，薄膜晶体管120包括栅极121、有源层122、源极123和漏极124。
具体地，薄膜晶体管120的栅极121和栅极绝缘层131可以设置在基板110上。
与栅极121重叠的有源层122可以设置在栅极绝缘层131上。
用于保护有源层122的沟道区的蚀刻阻挡层132可以设置在有源层122上。
源极123和漏极124可以设置在有源层122上并与有源层122接触。
本公开的第一实施例适用的电致发光显示装置100不限于图3中所示的电致发光显示装置。电致发光显示装置100还可以包括设置在基板110和有源层122之间的缓冲层，并且蚀刻阻挡层132可以不设置在其上。
为了便于描述，在可以包括在电致发光显示装置100中的各种薄膜晶体管中仅示出了驱动薄膜晶体管。在图3中，尽管薄膜晶体管120具有栅极121相对于有源层122设置在源极123和漏极124的相对侧的倒交错结构或底栅结构，但这仅是示例，也可以使用具有栅极121相对于有源层122与源极123和漏极124设置在同一侧的共面结构或顶栅结构的薄膜晶体管。
钝化层133可以设置在漏极124和源极123上，并且滤色器图案150可以设置在钝化层133上。
在这种情况下，尽管钝化层133用作薄膜晶体管120的上部上方的平坦化层，但是钝化层133也可以设置为与位于钝化层133下方的元件的表面的形状一致而不是用作薄膜晶体管120的上部上方的平坦化层。
滤色器图案150被配置为改变从发光层142发射的光的颜色，并且可以是红色滤色器图案、绿色滤色器图案和蓝色滤色器图案中的一种。
滤色器图案150可以设置在与钝化层133上的发光区域EA对应的位置处，并且可以仅设置在发光区域EA的一些部分中。
发光区域EA指的是发光层142通过第一电极141或第二电极143发光的区域，并且滤色器图案150设置在与发光区域EA对应的位置处是指：滤色器图案150设置为防止由于从相邻的发光区域EA发射的光的混合而发生的模糊现象和重影现象。
例如，滤色器图案150可以设置为与发光区域EA重叠并且具有小于或等于发光区域EA的尺寸。
然而，滤色器图案150的布置位置和尺寸可以由各种因素确定，例如滤色器图案150与第一电极141之间的距离、滤色器图案150与包括在外涂层160中的微透镜ML的突出部分PP和凹陷部分DP之间的距离、发光区域EA与另一发光区域EA间的距离、以及发光区域EA的尺寸和位置。
本公开的像素可以包括一个或多个子像素。例如，单个像素可以包括两个至四个子像素。
子像素是指形成特定类型的滤色器图案150或单个发光二极管D能够在没有滤色器图案150的情况下发射特定颜色的单元。像素通常包括两个或者更多个子像素，每个子像素具有不同的颜色。
在子像素中限定的颜色可以包括红色R、绿色G、蓝色B以及可选地白色W，但是实施例不限于此。像素通常将包括R、G和B子像素中的至少一个，并且可选地还包括W子像素，但是实施例不限于此。
外涂层160可以设置在滤色器图案150和钝化层133上。
可以省略钝化层133。也就是说，外涂层160可以设置在薄膜晶体管120上。
在图3中，滤色器图案150设置在钝化层133上，但是实施例不限于此。滤色器图案150可以设置在外涂层160与基板110之间的任意位置上。
具体地，为了提高根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100中的光提取效率，微透镜ML可以包括在对应于发光区域EA的外涂层160中。
微透镜ML可以包括多个凹陷部分DP和多个突出部分PP，但是实施例不限于此，微透镜ML可以具有各种其他形式。
例如，包括突出部分PP和连接相邻的突出部分PP的连接部分的微透镜ML也可以形成在外涂层160中。作为另一示例，外涂层160的顶表面可以是波纹状的。波纹形状可以是均匀的，每个突起沿其整个长度具有相等的间距和相等的高度。或者，它可以是不平坦的、不对称的、不均匀的或其他类型的波纹形状。
外涂层160用作未设置多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的区域中的平坦化层。
多个凹陷部分DP中的每一个可以在平面图中具有各种形状，例如六边形形状、半圆形形状、半椭圆形形状和四边形形状。在顶表面是波纹形状的实施例中，它可以是有凹槽的，这在一个实施例中是优选的。它可以是不均匀的凹槽形状，或者它可以是菱形、正方形、三角形、弯曲的、不均匀的或其他波纹。
包括第一电极141、发光层142和第二电极143的发光二极管D可以设置在外涂层160上。
为了阻止从外涂层160到发光二极管D的放气(outgassing)扩散，可以在外涂层160和第一电极141之间设置具有绝缘特性的第二钝化层(未示出)。
也就是说，与多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的形态完全一致的第二钝化层可以设置在外涂层160和第一电极141之间。
同时，第一电极141可以设置在外涂层160上。
在这种情况下，第一电极141可以是用于向发光层142提供电子或空穴中的一种的阳极或阴极。
将描述根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100的第一电极141是阳极的情况作为示例。
第一电极141可以由具有相对高的功函数的导电材料形成。例如，第一电极141可以由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明导电材料形成。
第一电极141可以通过在外涂层160中形成的接触孔连接到薄膜晶体管120的源极123，并且可以针对每个子像素区域单独形成。
尽管根据本公开第一实施例的电致发光显示装置已经被描述为薄膜晶体管120是N型薄膜晶体管并且第一电极141连接到源极123的示例，但是实施例不限于此。当薄膜晶体管120是P型薄膜晶体管时，第一电极141可以连接到漏极124。
第一电极141还可以通过与发光层142接触而通过其间的导电材料电连接到发光层142。
第一电极141以遵循外涂层160的表面的形态(即与外涂层160的表面的形态一致)的形状设置。
也就是说，第一电极141可以设置为与外涂层160的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的形态完全一致的形式。
不管其沉积的表面如何，完全共形层(fully conformal layer)在所有位置具有均匀的厚度，完全共形层的顶表面具有与其沉积的层的顶表面完全相同的形状。部分共形层(partially conformal layer)通常具有均匀的厚度，并且其顶面通常具有与其沉积的顶表面相同的形状，但是在弯曲、拐角、边缘和其沉积的下表面的凹陷、陡坡或阶梯变化处的厚度可能略有变化。因此，在一个实施例中，第一电极沉积为完全共形层。在其他实施例中，它也可以沉积为部分共形层，在凹陷中和突起的顶部处稍微更厚，并且在凹陷和突起之间的陡峭斜面上稍微更薄。
堤层136可以设置在外涂层160和第一电极141上。
堤层136可以包括暴露第一电极141的开口136a。
堤层136可以设置在相邻的像素或子像素区域之间，并用于区分相邻的像素或子像素区域。
在这种情况下，外涂层160的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP可以设置在堤层136的开口136a中。
也就是说，由于外涂层160的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP被设置为与滤色器图案150重叠，所以外涂层160的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP可以与设置在其下方的滤色器图案150重叠，并且与设置在其上的堤层136的开口136a重叠。
发光层142可以设置在暴露的第一电极141上。
发光层142可以具有串联(tandem)白色结构，其中堆叠有多个发光层以发射白光。
例如，发光层142可以包括：第一发光层，配置为发射蓝光；以及第二发光层，设置在第一发光层上，并配置为发射具有当与蓝色混合时变白的颜色的光。
第二发光层可以是配置为发射黄绿光的发光层。
发光层142可以仅包括发射蓝光、红光和绿光中的一种的发光层。在这种情况下，电致发光显示装置100可以不包括滤色器图案150。
这里，发光层142的发光材料可以是有机发光材料或诸如量子点的无机发光材料。
此外，发光层142可以具有与外涂层160的形态一致的形状。
用于向发光层142提供电子或空穴中的一种的第二电极143可以设置在发光层142上。
在这种情况下，第二电极143可以是阳极或阴极。
将描述根据本公开第一实施例的电致发光显示装置100的第二电极143是阴极的情况作为示例。
第二电极143可以由具有相对低的功函数的导电材料形成，并且可以基本上位于整个显示区域上。例如，第二电极143可以由铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)或它们的合金形成，但是实施例不限于此。
第二电极143可以具有与外涂层160的形态一致的形状。它可以是完全共形层或部分共形层。
第一电极141、发光层142和第二电极143形成发光二极管D，并且发光二极管D与外涂层160的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的形态一致。
可以使用外涂层160的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP来实现发光二极管D的形状。
因此，从发光层142发射的一些光(由于在第一电极141和发光层142内部被全反射而未被提取到外部)可以以小于全反射临界角的角度行进。以这种方式，可以通过多次反射来改善外量子效率。
图5A和图5B是示意性地示出根据本公开第一实施例的电致发光显示装置的第一电极的厚度的光路的视图。将参考图5A和图5B以及图4给出描述。
图5A示出了第一电极141的厚度d1为
Figure GDA0002163216690000101
的情况下的光路，而图5B示出了第一电极141的厚度d2为
Figure GDA0002163216690000102
的情况下的光路。
比较图5A和图5B，可以看出，从发光层142的倾斜表面发射的光在第二电极143处被反射，穿过第一电极141，并且在图5A的第一电极141的厚度d1为
Figure GDA0002163216690000103
的情况下被提取到外部。在图5B的第一电极141的厚度d2为
Figure GDA0002163216690000104
的情况下，从发光层142的倾斜表面发射的一些光在第一电极141和第二电极143处被全反射，因此不输出到外部。
也就是说，从发光层142发射的一些光(由于在发光二极管D内部全反射而不能输出到外部)可以在第一电极141具有相对薄的厚度d1的情况下通过第一电极141输出到外部。
图6是示出根据本公开第一实施例的电致发光显示装置的第一电极的厚度的驱动电压、电流-发光效率、外量子效率(EQE)和色温的表格。将参考图6以及图5A和图5B给出描述。
首先，就驱动电压V而言，可以看出，因为阻抗随着第一电极141的厚度的减小而增加，驱动电压V增加。
也就是说，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000105
时，驱动电压为10.6V，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000106
时，驱动电压为10.7V，并且当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000107
时，驱动电压为10.8V。由此可以看出，随着第一电极141的厚度减小，驱动电压将增加，从而对发光层142实现相同的效果。接下来，就表示单位电流的亮度的电流-发光效率(cd/A)而言，可以看出电流-发光效率(cd/A)随着第一电极141的厚度的减小而增加。
也就是说，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000111
时，电流-发光效率(cd/A)为109.8cd/A，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000112
时，电流-发光效率(cd/A)为114.9cd/A，并且当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000113
时，电流-发光效率(cd/A)为116.3cd/A。由此可以看出，随着第一电极141的厚度减小，电流-发光效率增加。
就外量子效率(％)而言，可以看出，外量子效率(％)随着第一电极141的厚度的减小而增加。
也就是说，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000114
时，外量子效率(％)为45.2％，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000115
时，外量子效率为47.2％，并且当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000116
时，外量子效率为48％。由此可以看出，随着第一电极141的厚度减小，外量子效率增加。
最后，就用径向曲线上最近区域的温度代替二维色度图上的坐标表示光源或参考白色的色度的色温或相关色温(CCT(K))而言，可以看出，色温随着第一电极141的厚度的减小而降低。
也就是说，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000117
时，相关色温(CCT(K))为7018K，当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000118
时，色温为6965K，并且当第一电极141的厚度为
Figure GDA0002163216690000119
时，色温为6782K。由此可以看出，随着第一电极141的厚度减小，色温降低。
如上所述，通过将第一电极141的厚度形成在
Figure GDA00021632166900001110
至
Figure GDA00021632166900001111
的范围内，可以改善根据本公开第一实施例的图3的电致发光显示装置100的外量子效率(％)和电流-发光效率(cd/A)。
然而，由于当第一电极141的厚度形成在
Figure GDA00021632166900001112
至
Figure GDA00021632166900001113
的范围内时，驱动电压V随着阻抗的增加而增加。因此，存在图3的电致发光显示装置100的可靠性可能会降低的可能性。
在下文中，将根据第二实施例描述能够在提高外量子效率(％)和电流-发光效率(cd/A)的同时防止阻抗增加的电致发光显示装置。
第二实施例
在下文中，与第一实施例的配置相同或相似的配置的详细描述会被省略。
图7是示意性地示出根据本公开第二实施例的电致发光显示装置的剖视图。
如图7所示，根据本公开第二实施例的电致发光显示装置200包括基板210、薄膜晶体管220、滤色器图案250、外涂层260和电连接到薄膜晶体管220的发光二极管D。
薄膜晶体管220可以包括栅极221、有源层222、源极223和漏极224。
具体地，薄膜晶体管220的栅极221和栅极绝缘层231可以设置在基板210上。
与栅极221重叠的有源层222可以设置在栅极绝缘层231上。
用于保护有源层222的沟道区的蚀刻阻挡层232可以设置在有源层222上。
源极223和漏极224可以设置在有源层222上并与有源层122接触。
钝化层233可以设置在漏极224和源极223上，并且滤色器图案250可以设置在钝化层233上。
外涂层260可以设置在滤色器图案250和钝化层233上。
为了提高根据本公开第二实施例的电致发光显示装置200中的光提取效率，微透镜ML可以包括在对应于发光区域EA的外涂层260中。
微透镜ML可以包括多个凹陷部分DP和多个突出部分PP，但是实施例不限于此，微透镜ML可以具有各种其他形式。
例如，包括突出部分PP和连接相邻的突出部分PP的连接部分的微透镜ML也可以形成在外涂层260中。
外涂层260用作未设置多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的区域中的平坦化层。例如，非发光区域中的外涂层260可以具有平坦的顶表面。
多个凹陷部分DP中的每一个可以在平面图中具有各种形状，例如六边形形状、半圆形形状、半椭圆形形状和四边形形状。
可以使用包括遮光部分和透光部分的掩模通过光刻工艺形成包括凹陷部分DP和突出部分PP的微透镜ML。透光部分可以对应于凹陷部分DP，并且遮光部分可以对应于突出部分PP，但是实施例不限于此。或者，透光部分可以对应于突出部分PP，并且遮光部分可以对应于凹陷部分DP。
外涂层260可以由折射率在约1.5至1.55范围内的有机材料形成，但是实施例不限于此。
包括第一电极241、发光层242和第二电极243的发光二极管D可以设置在外涂层260上。
在这种情况下，第一电极241可以是用于向发光层242提供电子或空穴中的一种的阳极或阴极。
将描述根据本公开第二实施例的电致发光显示装置200的第一电极241是阳极的情况作为示例。
第一电极241可以由具有相对高的功函数的导电材料形成。例如，第一电极241可以由诸如ITO和IZO的透明导电材料形成。
具体地，根据本公开第二实施例的电致发光显示装置200的第一电极241可以形成为在发光区域EA的每个区域中具有不同的厚度。
也就是说，第一电极241可以包括具有第一厚度的第一区域A1和具有大于第一厚度的第二厚度的第二区域A2。
例如，第一电极241的第一区域A1可以由电极层241b形成，第一电极241的第二区域A2可以包括电极层241b和设置在其下方的电极图案241a。
因此，第一电极241可以形成为在第一区域A1和第二区域A2中的每一者中具有不同的厚度，并且通过这种结构，在提高外量子效率(％)和电流-发光效率(cd/A)的同时，可以防止阻抗的增加。在优选实施例中，每个区域A1具有与子像素中的所有区域A1相同的厚度，并且每个区域A2具有与子像素中的所有区域A2相同的厚度。
尽管第一电极241已被描述为在各第一区域A1和第二区域A2中的每一者中形成为具有不同的厚度，但是实施例不限于此。第一电极241可以形成为在包括多于两个区域的多个区域中的每个区域中具有不同的厚度。
下面将更详细地描述第一区域A1和第二区域A2中的每一者中的第一电极241的厚度。
第一电极241可以通过在外涂层260中形成的接触孔连接到薄膜晶体管220的源极223，并且可以针对每个像素区域单独形成。
第一电极241被设置为遵循外涂层260的表面的形态。
也就是说，第一电极241可以在第一区域A1和第二区域A2中的每一者中具有不同的厚度，并且以完全遵循外涂层260的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的形态的形式设置。
另外，第一电极241可以具有约1.8或更高的折射率，但是实施例不限于此。
堤层236可以设置在外涂层260和第一电极241上。
堤层236可以包括暴露第一电极241的开口236a。
堤层236可以设置在相邻的像素或子像素区域之间，并用于区分相邻的像素或子像素区域。
在这种情况下，外涂层260的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP可以设置在堤层236的开口236a中。
也就是说，由于外涂层260的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP被设置为与滤色器图案250重叠，所以外涂层260的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP可以与设置在其下方的滤色器图案250重叠，并且与设置在其上的堤层236的开口236a重叠。
堤层236可以由折射率为1.6或更低的光丙烯酸有机材料形成，但是实施例不限于此。
发光层242可以设置在第一电极241上。
发光层242可以具有与第一电极241的形态完全共形的形状。
用于向发光层242提供电子或空穴中的一种的第二电极243可以设置在发光层242上。
这里，第二电极243可以是阳极或阴极。
将描述根据本公开第二实施例的电致发光显示装置200的第二电极243是阴极的情况作为示例。
第二电极243可以由具有相对低的功函数的导电材料形成，并且可以基本上位于整个显示区域上。例如，第二电极243可以由Al、Mg、Ag或它们的合金形成，但是实施例不限于此。
第二电极243可以具有与发光层242的形态完全共形的形状。
如上所述，针对每个区域具有不同厚度的第一电极241、发光层242和第二电极243形成发光二极管D，并且发光二极管D与外涂层260的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的形态共形。
图8是图7的B部分的放大图。
如图8所示，根据本公开第二实施例的图7的电致发光显示装置200包括钝化层233、设置在钝化层233上的滤色器图案250、设置在滤色器图案250上的外涂层260以及设置在外涂层260上的发光二极管D。
这里，微透镜ML可以包括在外涂层260中。
微透镜ML可以包括多个凹陷部分DP和多个突出部分PP。
具体地，根据本公开第二实施例的电致发光显示装置200的第一电极241可以沿着图7的发光区域EA中的外涂层260的顶表面设置，并且可以形成为在发光区域EA的每个区域中具有不同的厚度。
也就是说，第一电极241可以在每个区域中具有不同的厚度。例如，第一电极241可以包括具有第一厚度D1的第一区域A1和具有大于第一厚度D1的第二厚度D2的第二区域A2。
在这种情况下，第一电极241的第一区域A1可以由单层形成，第一电极241的第二区域A2可以由多层形成。
例如，第一电极241的第一区域A1可以由电极层241b形成，第一电极241的第二区域A2可以包括电极层241b和设置在其下方的电极图案241a。
也就是说，通过在与外涂层260上的第二区域A2相对应的区域中形成电极图案241a、并形成覆盖外涂层260和电极图案241a的电极层241b，可以形成电极图案241a和电极层241b在外涂层260上彼此重叠的第二区域A2以及在外涂层260上仅设置有电极层241b的第一区域A1。
例如，当从凹陷部分DP的中心点CP到与其相邻的另一个凹陷部分DP的中心点CP的范围被定义为微透镜ML的单独图案IP时，第一区域A1和第二区域A2可以针对每个单独图案IP交替地设置。然而，这仅是示例，并且第一区域A1和第二区域A2也可以针对每两个单独图案IP交替地设置。
此外，第二区域A2可以设置在两个单独图案IP中，并且第一区域A1可以设置在单个单独图案IP中，使得第一区域A1和第二区域A2交替地设置。或者，第一区域A1可以设置在两个单独图案IP中，第二区域A2可以设置在单个单独图案IP中，使得第一区域A1和第二区域A2交替地设置。
第二区域A2也可以设置在单独图案IP的一部分中。例如，第二区域A2可以设置在微透镜ML的凹陷部分DP或突出部分PP中，或者第二区域A2也可以设置在被配置为连接凹陷部分DP和突出部分PP的区域中。
也就是说，可以以各种方式改变设置第一电极241的第一区域A1和第二区域A2的位置。
在图7和图8的一个实施例中，第一电极241的电极层241b的厚度D1可以在
Figure GDA0002163216690000161
至
Figure GDA0002163216690000162
的范围内，并且第一电极241的电极图案241a的厚度D2可以在
Figure GDA0002163216690000163
至
Figure GDA0002163216690000164
的范围内，但实施例不限于此。
因此，第一电极241的第一区域A1的厚度D1可以在
Figure GDA0002163216690000166
至
Figure GDA0002163216690000167
的范围内，并且第一电极241的第二区域A2的厚度D2可以在
Figure GDA0002163216690000165
至
Figure GDA0002163216690000168
的范围内，但实施例不限于此。
尽管电极图案241a在图8中被示出为在电极层241b下方形成为单层，但实施例不限于此，电极图案241a也可以形成为多层。
电极层241b和设置在电极层241b下方的电极图案241a可以由相同的材料形成。例如，电极层241b和设置在电极层241b下方的电极图案241a可以由诸如ITO和IZO的透明导电材料形成。
可以认为，电极图案241a是第一电极的第一子层，并且由于电极层241b是连续的所以电极层241b本身是第一电极层。因此，观察图7和图8，可以认为层241a是设置在第一电极层下方的选定位置处的第一电极子层。在一个实施例中，第一电极子层241a仅位于外涂层的每个突起上，并且不位于凹陷的底部区域的一些部分中。在另一实施例中，如图7和图8所示，第一电极子层仅位于外涂层的所选突起的顶部区域上，并且不位于外涂层的未选择的突起上。在该实施例中，子层241a仅保持在每隔一个突起上。在图9的实施例中，第一电极子层241a仅位于外涂层的凹陷部分中，并且不位于突起上。
在第一电极241的形成方法中，通过溅射等在外涂层260上沉积诸如ITO和IZO的透明导电材料。
然后，通过图案和蚀刻顺序或其他技术去除对应于第一区域A1的区域中的透明导电材料，从而在一些位置处形成电极图案241a并且在与第一区域A1对应的其他位置处暴露外涂层260。
接下来，通过溅射等在外涂层260和电极图案241a上沉积诸如ITO和IZO的透明导电材料作为共形层，以形成电极层241b。
因此，可以形成电极图案241a和电极层241b在外涂层260上彼此重叠的第二区域A2以及在外涂层260上仅设置有电极层241b的第一区域A1。
如上所述，针对第一区域A1和第二区域A2具有不同厚度D1和D2的第一电极241可以由根据本公开第二实施例的图7的电致发光显示装置200中的电极层241b和电极图案241a形成。
通过这种结构，通过在由第一区域A1提高外量子效率(％)和电流-发光效率(cd/A)的同时由第二区域A2防止阻抗的增加，可以提高图7的电致发光显示装置200的可靠性。
此外，可以根据第一区域A1和第二区域A2的厚度D1和D2来调节相关色温。
图9是示意性地示出根据本公开第二实施例的电致发光显示装置的第一修改例的剖视图。将省略与第二实施例相同或相似的配置的详细描述。
如图9所示，根据本公开第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第一修改例可以包括钝化层333、设置在钝化层333上的滤色器图案350、设置在滤色器图案350上的外涂层360以及设置在外涂层360上的发光二极管D。
在这种情况下，微透镜ML可以包括在外涂层360中。
微透镜ML可以包括多个凹陷部分DP和多个突出部分PP。
特别地，根据本发明第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第一修改例的第一电极341可以设置为与发光区域EA中的外涂层360的顶表面的形状一致，并且可以形成为在图7的发光区域EA的每个区域中具有不同的厚度。
也就是说，第一电极341可以在第一区域A1和第二区域A2中具有不同的厚度，并且第一电极341可以设置在完全遵循外涂层360的多个凹陷部分DP和多个突出部分PP的形态的共形层中。
第一电极341可以包括具有第一厚度D1的第一区域A1和具有大于第一厚度D1的第二厚度D2的第二区域A2。
在这种情况下，第一电极341的第一区域A1可以由单层形成，第一电极341的第二区域A2可以由多层形成。
例如，第一电极341的第一区域A1可以由电极层341b形成，第一电极341的第二区域A2可以包括电极层341b和设置在电极层341b下方的电极图案341a。
特别地，在根据本公开第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第一修改例的第一电极341中，第一区域A1可以设置为对应于外涂层360的微透镜ML的突出部分PP，第二区域A2可以设置为对应于凹陷部分DP。
在这种情况下，第一电极341的电极层341b的厚度D1可以在
Figure GDA0002163216690000181
至
Figure GDA0002163216690000182
的范围内，并且第一电极341的电极图案341a的厚度D2可以在
Figure GDA0002163216690000184
至
Figure GDA0002163216690000183
的范围内，但实施例不限于此。
第一电极341的第一区域A1的厚度D1可以在
Figure GDA0002163216690000185
至
Figure GDA0002163216690000186
的范围内，并且第一电极341的第二区域A2的厚度D2可以在
Figure GDA0002163216690000187
至
Figure GDA0002163216690000188
的范围内，但实施例不限于此。
尽管电极图案341a在图9中被示出为在电极层341b下方形成为单层，但实施例不限于此，电极图案341a也可以形成为多层。
电极层341b和设置在电极层341b下方的电极图案341a可以由相同的材料形成。例如，电极层341b和设置在电极层341b下方的电极图案341a可以由诸如ITO和IZO的透明导电材料形成。
因此，可以形成电极图案341a和电极层341b在外涂层360上彼此重叠的第二区域A2以及在外涂层360上仅设置有电极层341b的第一区域A1。
特别地，在根据第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第一修改例的第一电极341中，具有小厚度的第一区域A1可以设置为对应于外涂层360的微透镜ML的突出部分PP，并且具有大厚度的第二区域A2可以设置为对应于凹陷部分DP。
通过这种结构，通过将第一电极341的第二区域A2设置在发光二极管D的主发光区域以外的区域中可以有效地防止阻抗的增加，同时通过将第一电极341的第一区域A1设置在与发光二极管D的主发光区域对应的区域中进一步提高外量子效率(％)和电流-发光效率(cd/A)。这可以使用与图7和图8描述的相同的层沉积、接着进行图案化和蚀刻步骤来实现。
图10是示意性地示出根据本公开第二实施例的电致发光显示装置的第二修改例的剖视图。将省略与第二实施例相同或相似的配置的详细描述。
如图10所示，根据本公开第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第二修改例可以包括钝化层433、设置在钝化层433上的滤色器图案450、设置在滤色器图案450上的外涂层460、以及设置在外涂层460上的发光二极管D。
在这种情况下，微透镜ML可以包括在外涂层460中。
微透镜ML可以包括多个突出部分PP。
在这种情况下，多个突出部分PP可以设置为彼此间隔开。
特别地，根据本公开第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第二修改例的第一电极441可以包括第一电极层441a和第二电极层441b。
在这种情况下，第一电极441的第一电极层441a可以沿着图7的发光区域EA中的外涂层460的顶表面的形状设置。
也就是说，第一电极层441a可以包括与外涂层460的多个突出部分PP对应的圆形部分(round portion)RP和与多个突出部分PP彼此间隔开的区域对应的平坦部分FP。
绝缘图案462可以形成在第一电极层441a的平坦部分FP上。
也就是说，绝缘图案462可以形成为对应于微透镜的多个突出部分PP彼此间隔开的区域。
例如，在平面图中，第一电极层441a可以基本上设置在多个突出部分PP形成为彼此间隔开的微透镜的顶部的整个表面上，绝缘图案462可以以岛的形式设置为在第一电极层441a上对应于微透镜ML的多个突出部分PP彼此间隔开的区域，并且被配置为覆盖绝缘图案462和第一电极层441a的第二电极层441b可以设置在其上。
这里，尽管绝缘图案462可以形成为具有与微透镜的多个突出部分PP的尺寸相同的尺寸，但是实施例不限于此。绝缘图案462可以形成为具有比微透镜的多个突出部分PP的尺寸小的尺寸，或者形成为具有比微透镜的多个突出部分PP的尺寸大的尺寸。
在这种情况下，绝缘图案462可以由与图7的堤层236的材料相同的材料形成。
也就是说，由于绝缘图案462可以通过使用形成图7的堤层236的工艺形成在第一电极441的平坦部分FP上而不经过单独的工艺，因此不需要单独的工艺。例如，可以使用半透反射掩模形成图7的堤层236和绝缘图案462。
第二电极层441b可以设置为覆盖第一电极441的第一电极层441a的圆形部分RP和绝缘图案462的顶部。
因此，与发光层442接触的第一电极441可以包括具有第一厚度D1的第一区域A1和具有大于第一厚度D1的第二厚度D2的第二区域A2。
在这种情况下，第一电极441的第一区域A1可以由第二电极层441b形成，并且第一电极441的第二区域A2可以包括第二电极层441b和第一电极层441a的与第二电极层441b接触的圆形部分RP。
第一电极441的第二电极层441b的厚度D1可以在
Figure GDA0002163216690000201
至
Figure GDA0002163216690000202
的范围内，并且第一电极441的第一电极层441a的厚度D2可以在
Figure GDA0002163216690000203
至
Figure GDA0002163216690000204
的范围内，但实施例不限于此。
第一电极441的第一区域A1的第一厚度D1可以在
Figure GDA0002163216690000206
至
Figure GDA0002163216690000205
的范围内，并且第一电极441的第二区域A2的厚度D2可以在
Figure GDA0002163216690000207
至
Figure GDA0002163216690000208
的范围内，但实施例不限于此。
在这种情况下，第一电极层441a和第二电极层441b可以由相同的材料形成。例如，第一电极层441a和第二电极层441b可以由诸如ITO和IZO的透明导电材料形成。
通过这种结构，通过在由第一区域A1提高外量子效率(％)和电流-发光效率(cd/A)的同时由第二区域A2防止阻抗的增加，可以提高图7的电致发光显示装置200的可靠性。
此外，可以通过第一区域A1和第二区域A2的厚度D1和D2来调节相关色温。
特别地，通过将由与图7的堤层236的材料相同的材料形成的绝缘图案462设置在根据本发明第二实施例的图7的电致发光显示装置200的第二修改例的第一电极441中的第一电极层441a和第二电极层441b之间，可以实现针对区域A1和A2具有不同厚度D1和D2的第一电极441，而无需经过单独的工艺。以这种方式，可以简化工艺。
此外，由于发光二极管D的放气导致发光二极管D的使用寿命随着外涂层460的量的增加而降低，因此绝缘图案462设置在本公开第二实施例的第二修改例中的外涂层460的多个突出部分PP之间。这样，由于可以减少外涂层460的绝对量，所以可以增加发光二极管D的使用寿命。在图10的实施例中，第一电极441在其整个长度上具有D1和D2的组合厚度，提供低阻抗，然而在一些突出部分PP的顶部上，仅存在层441b并且层441a是平坦的，而在外涂层460中的其他突出部分的顶部上，存在层441a和441b，因此，如已讨论过的，该结构为ML中的不同位置处的光反射提供了不同的特性。在本公开中，设置具有微透镜的外涂层，从而可以提高光提取效率。
此外，具有第一厚度和第二厚度的第一电极设置在外涂层上，使得可以在不增加阻抗的情况下进一步提高光提取效率。
以上已经参考本公开的示例性实施例描述了本公开。然而，本领域普通技术人员应该理解，在不脱离下面的权利要求中描述的本公开的技术精神和范围的范围内，可以对本公开做出各种修改和改变。
可以组合上述各种实施例以提供进一步的实施例。本说明书中涉及和/或在申请数据表中列出的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物均通过引用整体并入本文。如果需要，可以修改实施例的各方面以使用各种专利、申请和出版物的概念来提供其他实施例。
根据以上详细描述，可以对实施例进行这些和其他改变。通常，在下面的权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围。因此，权利要求不受本公开内容的限制。

Claims (19)

1.一种电致发光显示装置，包括：
基板；
薄膜晶体管，设置在所述基板上；
外涂层，设置在所述薄膜晶体管上；以及
发光二极管，电连接到所述薄膜晶体管，
其中，所述发光二极管包括：第一电极、位于所述第一电极上的发光层以及位于所述发光层上的第二电极，发光区域为所述发光层通过所述第一电极或所述第二电极发光的区域，
其中，所述外涂层包括位置与所述发光区域对应的微透镜，所述发光二极管与所述微透镜的形态共形，
其中，所述第一电极包括第一区域和第二区域，所述第一区域包括电极层，所述第二区域包括所述电极层和设置在所述电极层下方的电极图案，并且
其中，所述电极层和所述电极图案由相同的材料形成。
2.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其中，所述电致发光显示装置还包括滤色器图案，所述滤色器图案位于所述外涂层下方并设置在对应于所述发光区域的位置，来自所述发光层的光通过所述第一电极输出到外部。
3.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其中，所述电致发光显示装置还包括滤色器图案，位于所述发光二极管上方并设置在对应于所述发光区域的位置，来自所述发光层的光通过所述第二电极输出到外部，所述外涂层位于所述发光二极管下方。
4.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其中，所述微透镜包括多个突出部分和多个凹陷部分，或多个突出部分和连接相邻的突出部分的多个连接部分。
5.根据权利要求4所述的电致发光显示装置，其中，从一个凹陷部分的中心点到与其相邻的另一个凹陷部分的中心点的范围为所述微透镜的一个单独图案，所述第一区域和所述第二区域针对每个单独图案或多个单独图案交替地设置。
6.根据权利要求4所述的电致发光显示装置，其中，从一个凹陷部分的中心点到与其相邻的另一个凹陷部分的中心点的范围为所述微透镜的一个单独图案，所述第一区域和所述第二区域设置在多个单独图案中或设置在一个单独图案的一部分中。
7.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其中，所述电极层的厚度在
Figure FDA0003323919000000021
的范围内，所述电极图案的厚度在
Figure FDA0003323919000000022
的范围内。
8.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其中，所述电极层和所述电极图案由ITO或IZO的透明导电材料形成。
9.根据权利要求4所述的电致发光显示装置，其中，所述第一区域对应所述突出部分，所述第二区域对应所述凹陷部分或所述连接部分，或者
所述第一区域对应所述凹陷部分或所述连接部分，所述第二区域对应所述突出部分。
10.根据权利要求1所述的电致发光显示装置，其中，在所述第一电极上设置有堤层，所述堤层包括暴露所述第一电极的开口，所述微透镜设置在所述开口中。
11.一种电致发光显示装置，包括：
基板；
薄膜晶体管，设置在所述基板上；
外涂层，设置在所述薄膜晶体管上；以及
发光二极管，电连接到所述薄膜晶体管，
其中，所述发光二极管包括：第一电极、位于所述第一电极上的发光层以及位于所述发光层上的第二电极，发光区域为所述发光层通过所述第一电极或所述第二电极发光的区域，
其中，所述外涂层包括位置与所述发光区域对应的微透镜，所述发光二极管与所述微透镜的形态共形，
其中，所述第一电极包括具有第一厚度的第一区域和具有第二厚度的第二区域，所述第二区域的厚度大于所述第一区域的厚度，
其中，所述微透镜包括多个突出部分和多个凹陷部分，从一个凹陷部分的中心点到与其相邻的另一个凹陷部分的中心点的范围为所述微透镜的一个单独图案，所述第一区域和所述第二区域针对每个单独图案或多个单独图案交替地设置，
其中，所述第二区域包括第一层和第二层，并且
其中，所述第一层和第二层由相同的材料形成。
12.根据权利要求11所述的电致发光显示装置，其中，所述电致发光显示装置还包括滤色器图案，所述滤色器图案位于所述外涂层下方并设置在对应于所述发光区域的位置，来自所述发光层的光通过所述第一电极输出到外部。
13.根据权利要求11所述的电致发光显示装置，其中，所述电致发光显示装置还包括滤色器图案，位于所述发光二极管上方并设置在对应于所述发光区域的位置，来自所述发光层的光通过所述第二电极输出到外部，所述外涂层位于所述发光二极管下方。
14.根据权利要求11所述的电致发光显示装置，其中，所述第一区域包括电极层，所述第二区域包括作为所述第一层的所述电极层和设置在所述电极层下方的作为所述第二层的电极图案。
15.根据权利要求14所述的电致发光显示装置，其中，所述电极层的厚度在
Figure FDA0003323919000000031
的范围内，所述电极图案的厚度在
Figure FDA0003323919000000032
的范围内。
16.根据权利要求14所述的电致发光显示装置，其中，所述电极层和所述电极图案由ITO或IZO的透明导电材料形成。
17.根据权利要求11所述的电致发光显示装置，其中，所述第一电极包括第一电极层和位于所述第一电极层上方的第二电极层，所述第一电极层包括与彼此间隔开的所述多个单独图案对应的圆形部分和与所述多个单独图案彼此间隔开的区域对应的平坦部分，绝缘图案形成在所述平坦部分与所述第二电极层之间，所述第一区域包括所述第二电极层，所述第二区域包括所述第二电极层和所述第一电极层的与所述第二电极层接触的所述圆形部分。
18.根据权利要求17所述的电致发光显示装置，其中，在所述第一电极上设置有堤层，所述堤层包括暴露所述第一电极的开口，所述微透镜设置在所述开口中。
19.根据权利要求18所述的电致发光显示装置，所述绝缘图案由与所述堤层的材料相同的材料形成。
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