[发明专利]用于OLED的金属氧化物薄膜基板及其制造方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年10月11日提交的韩国专利申请10-2012-0112729的优先权，其全部内容公开为所有的目的通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及用于有机发光装置(OLED)的金属氧化物薄膜基板及其制造方法，更具体地，涉及具有较好的光提取效率，并可易于低成本制造的用于OLED的金属氧化物薄膜基板及其制造方法。

背景技术

通常，有机发光装置(OLED)包括阳极、发光层和阴极。当在阳极和阴极之间施加电压时，空穴从阳极注入至空穴注入层，然后从空穴注入层通过空穴传输层迁移到有机发光层，并且电子从阴极注入至电子注入层，然后从电子注入层通过电子传输层迁移到发光层。注入发光层的空穴和电子在发光层中彼此再结合，从而产生激子。当该激子从激发态跃迁至基态时，发出光。

根据驱动以矩阵形状排列的N*M数目的像素的机制，包括OLED的有机发光显示器被分成无源矩阵型和有源矩阵型。

在有源矩阵型中，限定发光区域的像素电极和对像素电极施加电流或电压的单元像素驱动电路位于单元像素区域内。单元像素驱动电路具有至少两个薄膜晶体管(TFT)和一个电容器。由于该构造，单元像素驱动电路可不计像素的数目而提供恒定的电流，从而实现均匀的亮度。有源矩阵型有机发光显示器消耗较少的能量，并因此可有效用于高清晰度显示器和大显示器。

然而，如图7中所示，只有约20%的由OLED产生的光被发射到外部，并且约80%的光通过由玻璃基板10和有机发光层30之间的折射率差产生的波导效应以及由玻璃基板10和空气之间的折射率差产生的全内反射而损失，其中有机发光层30包括阳极20、空穴注入层、空穴载体层、发光层、电子载体层和电子注入层。具体地，内部有机发光层30的折射率在1.7至1.8的范围内，而通常用于阳极20的氧化铟锡(ITO)的折射率在1.9至2.0的范围内。由于这两个层具有100nm至400nm范围内的非常小的厚度，并且用于玻璃基板10的玻璃的折射率为约1.5，从而在OLED内部形成平面波导。由于上述原因在内部波导模式中损失的光的比计算为约45%。此外，由于玻璃基板10的折射率为约1.5，且周围空气的折射率为1.0，当光从玻璃基板10的内部指向外部时，具有大于临界角的入射角的光线被全反射，并在基板10的内部被捕获。由于捕获的光的比达到约35%，产生的光仅有约20%被发射到外部。这里，附图标记31、32和33表示有机发光层30的部件。具体地，31表示空穴注入层和空穴载体层，32表示发光层，并且33表示电子注入层和电子载体层。

此外，如图8中所示，为克服上述问题，在现有技术中，在ITO阳极20上形成低折射率网格(low index grid，LIP)50。网格50将以波导模式传播的光的方向转换朝前表面传播，从而提高光提取效率。

图9示出了图8中所示的OLED的模拟结果。当网格50的折射率较低时，提高光提取效率的效果增强。但是，问题在于几乎没有材料具有1.2或更小的折射率，并且当折射率较小时，材料的价格更贵。此外，如图8中所示，当在ITO阳极20形成网格50，形成了阶梯部。结果，会出现漏电流。此外，图8中所示的OLED具有难于加工的问题。例如，在一些情况下，邻接有机发光层30的阳极20的表面在于ITO阳极20上形成网格50的过程中变形，从而改变了功函。此外，空穴不通过阳极20上形成有网格50的部分注入至有机发光层30，并且其上施加的电场大小与周围不同，从而减小产生的光的均匀度。

此外，如图10中所示，在现有技术中，将凹凸结构60设置在阳极20下面（相对于纸张表面），即在阳极20和玻璃基板10之间的界面，以提高光提取效率。