JP2004281374A - 反射層を備えるトップ・エミッション発光ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＬＥＤの放射効率及び輝度の向上。
【解決手段】その内部に反射層を備えるトップ・エミッション有機発光ディスプレイが提供される。反射層４１０、第１電極４０８、有機層４０６、及び透明第２電極４０４が、基板３０２上に順次、形成される。バイアス電圧が第１電極及び透明第２電極に印加されると、有機層により放射光が放射される。反射層により有機層からの放射光が透明第２電極に向かって反射され、従って、ＯＬＥＤの放射効率が増加する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光ディスプレイに関し、より詳細には、放射効率を向上させるための反射層を備える有機発光ディスプレイに関する。

本願は、２００２年１０月２３日出願の台湾特許出願第９１１２４５８１号、発明の名称「反射層を備えるトップ・エミッション発光ディスプレイ」の優先権を主張する。
技術の進歩により、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）は最も将来性のあるディスプレイの１つとなった。従来のＯＬＥＤは金属陰極及び透明陽極を含み、有機層が陰極と陽極との間に介装される。金属陰極はＭｇ、Ａｌ又はその合金等の低い仕事関数を持つ金属からなり、一方、透明陽極はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）からなる。光は有機層から透明陽極を通過して出射され、これは「バック・エミッション」と呼ばれる。

有機発光ディスプレイを一体化するためには、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を利用したアクティブ・マトリクス等の制御回路が陽極の下に配置されなければならない。このケースでは、ＯＬＥＤにより光が陽極から放射される際に、開口率が減少する。この問題を解決するために、ＯＬＥＤのトップ・エミッション構造が提案された。アクティブ・マトリクスＯＬＥＤを図１に示す。有機層１０６が透明陽極１０８と透明陰極１０４との間に配置される。キャップ層１０２が透明陰極１０４上に配置される。ＴＦＴ３０６は、有機層１０６から放射される光を制御すべく、電子接続ユニット３０８を介して透明陽極１０８に接続される。
米国特許第６３６６０１７号明細書

しかしながら、有機層からの光は全方向に放射される。光が透明陰極に向かって放射されない場合は、電力が消費され、ＯＬＥＤの輝度を向上させることができない。向上した放射効率及び輝度を備えるＯＬＥＤに対する要望が生じる。

本発明の一態様は、ＯＬＥＤの放射効率及び輝度を向上させることに関する。
反射層を備えるトップ・エミッションＯＬＥＤは基板を含む。基板上に、反射層、第１電極、有機層、及び透明第２電極が順次、配置される。バイアス電圧が第１電極及び透明第２電極を介してトップ・エミッションＯＬＥＤに印加されると、有機層により放射光が全方向に放射される。反射層により放射光が透明第２電極に向かって反射されて、トップ・エミッションＯＬＥＤの輝度が増加する。一実施形態では、第１電極及び透明第２電極を、それぞれ陽極及び陰極とすることができる。

本発明は、向上した放射効率及び輝度を備える有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）を提供する。トップ・エミッションＯＬＥＤの輝度を向上すべく、透明電極、例えば陰極、に向かって光を反射する反射層が電極、例えば陽極、の下に配置されている。

図２は、本発明の典型的な実施形態におけるＯＬＥＤの断面図である。基板３０２は、その上に配置されたスイッチ３０６を備える。スイッチ３０６は、接続ユニット３０８を介して陽極等の第１電極４０８と電気的に接続され、トップ・エミッションＯＬＥＤの放射を制御する。スイッチ３０６は、好ましくは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。平坦化層２０２がスイッチ３０６及び基板３０２上に形成される。反射層４１０は平坦化層２０２上に配置される。反射層４１０の材質は、好ましくは、アルミニウム、銀及びそれらの合金からなるグループから選択される。第１電極（陽極）４０８は反射層４１０上に配置され、好ましくは、ＩＴＯ又はＩＺＯからなる。有機層４０６は第１電極４０８上に配置される。有機層４０６は、好ましくは、複数の化合物層からなり、複数の化合物層は、電子層、正孔輸送層及び発光層を含み得る。マグネシウム、アルミニウム若しくはその合金等の薄状金属膜、又は低い仕事関数を持つ他の透明有機化合物である陰極としての透明第２電極４０４が有機層４０６上に配置される。透明第２電極（陰極）４０４は、その上に配置された、自らを保護するキャップ層４０２を備えてもよい。

図２において、バイアス電圧（図示せず）が、第１電極４０８及び第２電極４０４を介してトップ・エミッションＯＬＥＤに印加されると、有機層４０６により放射光が全方向に放射される。反射層４１０は第１電極４０８の下に配置され、矢印で示すように、放射光が透明第２電極４０４に向かって反射される。反射層４１０は、好ましくは、銀、アルミニウム又はその合金等の高い仕事関数を持つ物質からなる。本実施形態では、有機層４０６からの放射光の大部分は透明第２電極４０４に向かって放射され、従って、トップ・エミッションＯＬＥＤの輝度が増加する。製造工程において、反射層４１０と第１電極４０８とは同一のパターンを有し、工程におけるマスクの数は増加しない。

放射特性に応じて、図２に示すように、反射層４１０と第１電極４０８との間の接触面を平面とすることができる。トップ・エミッションＯＬＥＤの異なる放射特性に応じて、図３に示すように、反射層４１０と第１電極４０８との間の接触面を粗面とすることもできる。図３における反射層４１０と第１電極４０８との間の接触面は図２における平面のものとは異なる反射特性を備えた粗面であることを除いて、図３のトップ・エミッションＯＬＥＤは図２のものと類似している。例えば、粗面を備える反射層４１０により有機層４０６から放射された光が、より均一に反射される。

本発明を、図示の実施形態を参照して説明したが、本明細書は限定する意味を持つものとして解釈されるものではない。本明細書を参照して、本発明の他の実施形態と同様に、図示の実施形態の種々の改良が、当業者にとって明らかとなろう。従って、添付した特許請求の範囲は、本発明の実際の範囲を含むように、そのような改良又は実施形態に及ぶものであると考えられる。

従来のＯＬＥＤの断面図。 本発明の典型的な実施形態におけるＯＬＥＤの断面図。 本発明の別の典型的な実施形態におけるＯＬＥＤの断面図。

Claims (11)

1. トップ・エミッション有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）であって、
   基板と、
   前記基板上に配置された反射層と、
   前記反射層上に配置された第１電極であって、前記反射層と第１電極との間の接触面が粗面となる第１電極と、
   前記第１電極上に配置された有機層と、
   前記有機層上に配置された透明第２電極とを備え、
   バイアス電圧が、前記第１電極及び前記第２電極を介してトップ・エミッションＯＬＥＤに印加されると、有機層により放射光が複数の方向に放射され、反射層により放射光が前記透明第２電極に向かって反射される、トップ・エミッションＯＬＥＤ。
2. 前記反射層は、アルミニウム、銀及びその合金からなるグループから選択された物質よりなる、請求項１に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
3. 前記有機層は、電子層、正孔輸送層及び発光層を備える複数の化合物層からなる、請求項１に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
4. 前記基板と前記反射層との間に配置されたスイッチを更に備え、前記スイッチは、前記第１電極と電気的に接続され、トップ・エミッションＯＬＥＤの放射を制御する、請求項１に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
5. 前記スイッチは薄膜トランジスタである、請求項６に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
6. 前記透明第２電極上に配置されたキャップ層を更に備える、請求項１に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
7. トップ・エミッション有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）であって、
   薄膜トランジスタを有する基板と、
   前記基板上に配置され、かつ前記薄膜トランジスタを被覆する平坦化層と、
   前記平坦化層上に配置された反射層と、
   前記反射層上に配置され、かつ前記薄膜トランジスタと電気的に接続された第１電極と、
   前記第１電極上に配置された有機層と、
   前記有機層上に配置された透明第２電極とを備え、
   バイアス電圧が前記第１電極及び前記透明第２電極に印加されると、前記有機層により放射光が全方向に放射され、前記反射層により放射光が前記透明第２電極に向かって反射され、トップ・エミッションＯＬＥＤの輝度が増加する、トップ・エミッションＯＬＥＤ。
8. 前記反射層と前記第１電極との間の接触面は粗面である、請求項７に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
9. 前記反射層は、アルミニウム、銀及びその合金からなるグループから選択された物質よりなる、請求項７に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
10. 前記有機層は、電子層、正孔輸送層及び発光層を備える複数の化合物層からなる、請求項７に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。
11. 前記透明第２電極上に配置されたキャップ層を更に備える、請求項７に記載のトップ・エミッションＯＬＥＤ。

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