JP2017530539A - 有機発光ダイオード表示パネル及びその製造方法、表示装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ベース基板と、前記ベース基板上に設けられた有機発光ユニット、画素定義層、パッケージング基板と、を含む有機発光ダイオード表示パネルであって、前記有機発光ユニットの少なくとも一側に設けられた前記画素定義層に開口が設けられ、前記開口に全反射解除層が充填され、前記全反射解除層により入射光線が処理され、得られた出射光線が前記パッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さい有機発光ダイオード表示パネル、及びその製造方法、表示装置を提供する。
Description
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１４年０９月０５日に中国で出願された特許出願番号第２０１４１０４５４１７１.１号の優先権を主張するものであり、その内容全体は引用によって本明細書に含まれている。
本出願は、２０１４年０９月０５日に中国で出願された特許出願番号第２０１４１０４５４１７１.１号の優先権を主張するものであり、その内容全体は引用によって本明細書に含まれている。
本発明は、有機発光ダイオード表示の分野に関し、特に、有機発光ダイオード表示パネル及びその製造方法、表示装置に関する。
ＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、アクティブマトリックス式有機発光ダイオード）表示パネルは、軽量、超薄、高コントラストなどのメリットで注目を集め、主流の表示パネルになりつつある。
図１を参照すると、図１は、従来のＯＬＥＤ表示パネルの構造の概略図であり、当該ＯＬＥＤ表示パネルは、ベース基板１０１と、バッファ層１０２と、活性層１０３と、ゲート絶縁層１０４と、ゲート１０５と、層間絶縁層１０６と、ソース・ドレイン１０７と、パッシベーション層１０８と、平坦化層１０９と、第１電極１１０と、有機発光層１１１と、第２電極１１２と、画素定義層１１３と、ガラスパッケージング基板１１４と、を備える。
従来のＯＬＥＤ表示パネルの出光効率は、通常は高くない。これは主に、光線が全反射角より大きな角度で画素定義層１１３（屈折率は約１．８）とガラスパッケージング基板１１４（屈折率は約１．５）との界面、およびガラスパッケージング基板１１４と空気（屈折率は約１）との界面に入射したときに、光の全反射が発生し、外部空間に出射した光が有機発光層１１１の出射光全量の約２０％を占め、残りの約８０％の光が主にガイド波の形で画素定義層１１３とガラスパッケージング基板１１４中に制限され、光の出力効率が低下してしまうためである。
そこで、ＯＬＥＤ表示パネルの出光効率を如何にして向上させるかは、現在、緊急に解決しなければならない技術的課題となった。
以上に鑑みて、本発明は、従来のＯＬＥＤ表示パネルの出光効率が低いという問題を解決するための有機発光ダイオード表示パネル及びその製造方法、表示装置を提供する。
上記技術的課題を解決するために、本発明は、ベース基板と、前記ベース基板の上に設けられた有機発光ユニット、画素定義層、パッケージング基板と、を備えた有機発光ダイオード表示パネルであって、前記有機発光ユニットの少なくとも一側に設けられた前記画素定義層に開口が設けられ、前記開口に全反射解除層が充填され、前記全反射解除層により入射光線が処理され、得られた出射光線が前記パッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さい、有機発光ダイオード表示パネルを提供する。
選択的には、前記全反射解除層は、厚さが前記有機発光ユニットにおける有機発光層の厚さより大きく、屈折率が前記画素定義層の屈折率より小さい第１光線処理層を含む。
選択的には、前記第１光線処理層は、フッ化マグネシウム、シリカまたはフッ化アルミニウムより製造される。
選択的には、前記第１光線処理層は、蒸着またはスパッタリングの方法により製造される。
選択的には、前記全反射解除層はさらに、前記第１光線処理層の上に積層され、屈折率が前記第１光線処理層の屈折率より大きい少なくとも一つの第２光線処理層を含む。
選択的には、前記全反射解除層は、前記第１光線処理層の上に順次積層された少なくとも二つの前記第２光線処理層を含み、前記第１光線処理層から離れた方向に、前記少なくとも二つの前記第２光線処理層の屈折率が順次大きくなる。
選択的には、前記第２光線処理層は、イットリア、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、セレン化亜鉛または二酸化チタンより製造される。
選択的には、前記第２光線処理層は、蒸着またはスパッタリングの方法により製造される。
選択的には、前記有機発光ユニットの両側に設けられた前記画素定義層のいずれにも開口が設けられ、前記開口に前記全反射解除層が充填される。
選択的には、前記有機発光ユニットは、第１電極、有機発光層、および第２電極を含む。
選択的には、前記第１電極が陽極であり、前記第２電極が陰極である。
本発明は、前記有機発光ダイオード表示パネルを含む有機発光ダイオード表示装置をさらに提供する。
本発明は、ベース基板を用意すること、前記ベース基板に有機発光ユニットの第１電極と画素定義層を形成すること、前記有機発光ユニットの少なくとも一側の前記画素定義層に開口を形成すること、前記開口に全反射解除層を充填し、前記全反射解除層により入射光線を処理して、得られた出射光線がパッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さくなるようにすること、前記第１電極の上に前記有機発光ユニットにおける有機発光層と第２電極を形成することを含む、有機発光ダイオード表示パネルの製造方法をさらに提供する。
本発明の上記技術案による有益な効果は、以下の通りである。
有機発光ユニットの少なくとも一側に位置する画素定義層に開口が設けられ、開口に全反射解除層が充填され、全反射解除層により画素定義層から入射された光線が処理され、得られた出射光線がパッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さいことで、全反射を低減し、ＯＬＥＤ表示パネルの光線出射効率を向上させ、かつ、隣接して設けられたサブピクセルの有機発光層から発する光が互いに励起し合って、有機発光層の寿命が低下することを避けることができる。
本発明の解決しようとする技術的課題、技術案およびメリットをより明確にするために、以下、図面および具体的な実施例と結び付けて詳細に記載する。
本発明の実施例は、ベース基板と、前記ベース基板の上に設けられた有機発光ユニット、画素定義層、パッケージング基板と、を含み、前記有機発光ユニットの少なくとも一側に設けられた前記画素定義層に開口が設けられ、前記開口に全反射解除層が充填され、前記全反射解除層により入射光線が処理され、得られた出射光線が前記パッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さい、ＯＬＥＤ表示パネルを提供する。
前記有機発光ユニットは、第１電極、有機発光層、および第２電極を含み、通常は、第１電極を陽極とし、第２電極を陰極とする。
前記パッケージング基板は通常、ガラスパッケージング基板であり、その屈折率が約１．５であり、空気の屈折率が約１である。
比較的屈折率の高い光密媒体から比較的屈折率の低い光疏媒体に光線が入射したときに、入射角が光密媒体と光疏媒体との界面での全反射角より大きいと、全反射が発生して、光の出力効率が低下することになる。
すなわち、ＯＬＥＤ表示パネルにおいて、有機発光ユニットの有機発光層から発する光線が画素定義層に入射し、画素定義層に入射した光線の入射角が一般的に比較的大きく、画素定義層とガラスパッケージング基板との界面及びガラスパッケージング基板と空気との界面のいずれでも全反射が発生して、ＯＬＥＤ表示パネルの出光効率が低下する可能性がある。
光の出力効率を向上させるために、本発明の実施例において、有機発光ユニットの少なくとも一側に位置する画素定義層に開口が設けられ、開口に全反射解除層が充填され、全反射解除層により画素定義層から入射された光線が処理され、得られた出射光線がパッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さいことで、全反射を低減し、ＯＬＥＤ表示パネルの光線出射効率を向上させ、かつ、隣接して設けられたサブピクセルの有機発光層から発する光が互いに励起し合って、有機発光層の寿命が低下することを避けることができる。
本発明の実施例において、有機発光ユニットの一側に位置する画素定義層のみに全反射解除層を充填するための開口を開設してよいし、有機発光ユニットの両側に位置する画素定義層のいずれにも前記開口を開設してもよい。有機発光ユニットの両側に位置する画素定義層のいずれにも前記開口を開設する場合、一側の画素定義層に前記開口を開設する場合に比べて、ＯＬＥＤ表示パネルの出光効率をさらに向上させることができることは、理解され得る。
以下、前記全反射解除層の構造について詳しく説明する。
前記全反射解除層は、単一層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
前記全反射解除層は、単一層構造である場合、厚さが前記有機発光ユニットにおける有機発光層の厚さより大きく、屈折率が前記画素定義層の屈折率より小さい第１光線処理層を含んでよい。
前記第１光線処理層の厚さが前記有機発光ユニットにおける有機発光層の厚さより大きいことで、前記有機発光層から画素定義層方向に発される光線が第１光線処理層により処理されることを確保する。
前記第１光線処理層の屈折率が画素定義層の屈折率より小さいことで、画素定義層から第１光線処理層に光線が入射したときに、屈折光線と法線との夾角が入射光線と法線との夾角より大きくなることができ、前記法線が前記画素定義層と前記第１光線処理層との界面に垂直になるようにする。
第１光線処理層は、フッ化マグネシウム、シリカまたはフッ化アルミニウムなどの材料より製造されたものであってよい。
前記全反射解除層は、多層構造である場合、
厚さが前記有機発光ユニットにおける有機発光層の厚さより大きく、屈折率が前記画素定義層の屈折率より小さい第１光線処理層と、
前記第１光線処理層の上に積層され、屈折率が前記第１光線処理層の屈折率より大きい少なくとも一つの第２光線処理層と、を含んでよい。
前記第１光線処理層の屈折率が画素定義層の屈折率より小さいことで、画素定義層から第１光線処理層に光線が入射したときに、屈折光線と法線との夾角が入射光線と法線との夾角より大きくなることができ、前記法線が前記画素定義層と前記第１光線処理層との界面に垂直になるようにする。
前記第２光線処理層の屈折率が前記第１光線処理層の屈折率より大きいため、第１光線処理層から第２光線処理層に光線が入射したときに、屈折光線と法線との夾角が入射光線と法線との夾角より小さくなり、当該法線が第１光線処理層と第２光線処理層との界面に垂直になるようにする。
前記全反射解除層は、一つの第２光線処理層を含んでよいし、複数の第２光線処理層を含んでもよく、複数の第２光線処理層を含む場合、前記第１光線処理層上に複数の第２光線処理層が順次積層されており、かつ前記第１光線処理層から離れた方向に、当該複数の前記第２光線処理層の屈折率が順次大きくなる。すなわち、全反射解除層における各層の屈折率が段階的に変化している。
前記第２光線処理層は、イットリア、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、セレン化亜鉛または二酸化チタンなどの材料より製造されたものであってよい。
前記第１光線処理層および前記第２光線処理層は、蒸着またはスパッタリングの方法により形成されたものであってよい。
図２を参照すると、図２は、本発明の実施例によるＯＬＥＤ表示パネルの構造の概略図であり、前記ＯＬＥＤ表示パネルは、ベース基板２０１と、バッファ層２０２と、活性層２０３と、ゲート絶縁層２０４と、ゲート２０５と、層間絶縁層２０６と、ソース・ドレイン２０７と、パッシベーション層２０８と、平坦化層２０９と、第１電極２１０と、有機発光層２１１と、第２電極２１２と、画素定義層２１３と、ガラスパッケージング基板２１４と、を含み、画素定義層２１３に開口が設けられ、前記開口に全反射解除層が充填され、前記全反射解除層が、第１光線処理層３０１、１つ目の第２光線処理層３０２、および２つ目の第２光線処理層３０３を含み、前記全反射解除層により前記画素定義層から前記全反射解除層に入射された光線が処理され、得られた出射光線が前記パッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さくなる。
ここで、第１光線処理層３０１の屈折率が前記画素定義層２１３の屈折率より小さく、前記１つ目の第２光線処理層３０２の屈折率が前記第１光線処理層３０１の屈折率より大きく、前記２つ目の第２光線処理層３０３の屈折率が前記１つ目の第２光線処理層３０２の屈折率より大きい。
画素定義層２１３の屈折率ｎ１を１．８、第１光線処理層３０１の屈折率ｎ２を１．１、１つ目の第２光線処理層３０２の屈折率ｎ３を１．７、２つ目の第２光線処理層３０３の屈折率ｎ４を１．７５と仮定した。
画素定義層２１３から第１光線処理層３０１に入射した入射光線と第１法線Ｓ１との夾角（即ち入射角）は∠１、屈折光線と第１法線Ｓ１との夾角（即ち屈折角）は∠２、第１法線Ｓ１は、画素定義層２１３と第１光線処理層３０１との界面に垂直である。
図３を参照すると、図３は、本発明の実施例による全反射解除層における光路の概略図である。
第１光線処理層３０１から第２光線処理層３０２に入射した入射光線と第２法線Ｓ２との夾角（即ち入射角）は∠３、屈折光線と第２法線Ｓ２との夾角（即ち屈折角）は∠４である。第２光線処理層３０２から第２光線処理層３０３に入射した入射光線と第２法線Ｓ２との夾角（即ち入射角）は∠５、屈折光線と第２法線Ｓ２との夾角（即ち屈折角）は∠６である。ここで、第２法線Ｓ２は、パッケージング基板と空気との界面に垂直である。
屈折率公式ｎ×ｓｉｎ∠α=ｎ′×ｓｉｎ∠β（式中、ｎ、ｎ′はそれぞれ２つの媒体の屈折率、∠αは入射角、∠βは屈折角である）から明らかなように、画素定義層２１３（ｎ１＝１．８）から第１光線処理層（ｎ２＝１．１）に光線が入射したときに、屈折角∠２＞入射角∠１となり、それによって、屈折光線と第２法線Ｓ２との夾角（∠２の余角∠３）を入射光線と第２法線Ｓ２との夾角より小さくし、屈折光線を第２法線に接近させ、
第１光線処理層（ｎ２＝１．１）から第２光線処理層（ｎ３＝１．７）に光線が入射したときに、屈折角∠４＜入射角∠３となり、屈折光線をさらに第２法線に接近させ、１つ目の第２光線処理層３０２（ｎ３＝１．７）から２つ目の第２光線処理層３０３（ｎ４＝１．７５）に光線が入射したときに、屈折角∠６＜入射角∠５となり、屈折光線をさらに第２法線に接近させ、最終的には、前記パッケージング基板と空気との界面に到達した光線の入射角を前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さくし、全反射を低減し、出光効率を向上させる。
第１光線処理層（ｎ２＝１．１）から第２光線処理層（ｎ３＝１．７）に光線が入射したときに、屈折角∠４＜入射角∠３となり、屈折光線をさらに第２法線に接近させ、１つ目の第２光線処理層３０２（ｎ３＝１．７）から２つ目の第２光線処理層３０３（ｎ４＝１．７５）に光線が入射したときに、屈折角∠６＜入射角∠５となり、屈折光線をさらに第２法線に接近させ、最終的には、前記パッケージング基板と空気との界面に到達した光線の入射角を前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さくし、全反射を低減し、出光効率を向上させる。
本発明は、前記ＯＬＥＤ表示パネルを備えたＯＬＥＤ表示装置をさらに提供する。
本発明は、ベース基板を用意するステップと、前記ベース基板に第１電極と画素定義層を形成するステップと、前記有機発光ユニットの少なくとも一側の前記画素定義層に開口を形成する、具体的に露光プロセスにより開口を形成するステップと、前記開口に全反射解除層を充填し、前記全反射解除層により入射光線を処理して、得られた出射光線が前記パッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さくなるようにするステップとを含む、ＯＬＥＤ表示パネルの製造方法をさらに提供する。具体的に、蒸着プロセスにより前記全反射解除層を形成することができる。
以上の記載は、本発明の好ましい実施形態であり、本技術分野の一般技術者にとって、本発明に記載する原理を逸脱することなく、若干の改良と修飾をすることもでき、これらの改良と修飾も本発明の保護範囲に見なされるべきである。
Claims (13)
- ベース基板と、前記ベース基板の上に設けられた有機発光ユニット、画素定義層、パッケージング基板と、を含む有機発光ダイオード表示パネルであって、
前記有機発光ユニットの少なくとも一側に設けられた前記画素定義層に開口が設けられ、前記開口に全反射解除層が充填され、前記全反射解除層により入射光線が処理され、得られた出射光線が前記パッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さい、有機発光ダイオード表示パネル。 - 前記全反射解除層は、厚さが前記有機発光ユニットにおける有機発光層の厚さより大きく、屈折率が前記画素定義層の屈折率より小さい第１光線処理層を含む、請求項１に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記第１光線処理層は、フッ化マグネシウム、シリカまたはフッ化アルミニウムより製造される、請求項２に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記第１光線処理層は、蒸着またはスパッタリングの方法により製造される、請求項２または３に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記全反射解除層はさらに、前記第１光線処理層の上に積層され、屈折率が前記第１光線処理層の屈折率より大きい少なくとも一つの第２光線処理層を含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記全反射解除層は、前記第１光線処理層の上に順次積層された少なくとも二つの前記第２光線処理層を含み、前記第１光線処理層から離れた方向に、前記少なくとも二つの前記第２光線処理層の屈折率が順次大きくなる、請求項５に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記第２光線処理層は、イットリア、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫化亜鉛、セレン化亜鉛または二酸化チタンより製造される、請求項５または６に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記第２光線処理層は、蒸着またはスパッタリングの方法により製造される、請求項５〜７のいずれか一項に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記有機発光ユニットの両側に設けられた前記画素定義層のいずれにも開口が設けられ、前記開口に前記全反射解除層が充填される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記有機発光ユニットは、第１電極、有機発光層、および第２電極を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 前記第１電極が陽極であり、前記第２電極が陰極である、請求項１０に記載の有機発光ダイオード表示パネル。
- 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の有機発光ダイオード表示パネルを含む、有機発光ダイオード表示装置。
- ベース基板を用意すること、
前記ベース基板に有機発光ユニットの第１電極と、画素定義層を形成すること、
前記有機発光ユニットの少なくとも一側の前記画素定義層に開口を形成すること、
前記開口に全反射解除層を充填し、前記全反射解除層により入射光線を処理して、得られた出射光線がパッケージング基板と空気との界面に到達でき、かつ前記界面に到達した光線の入射角が前記パッケージング基板と空気との界面での全反射角より小さくなるようにすること、
前記第１電極の上に前記有機発光ユニットにおける有機発光層と第２電極を形成することを含む、有機発光ダイオード表示パネルの製造方法。
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