JP2018506837A - 光共振層を有するoled素子及びその製造方法とディスプレイ - Google Patents
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Abstract
Description
OLEDディスプレイは、RGBディスプレイ及び白色OLED+CF(Color Filter,カラーフィルタフィルム)などの形式がある。そのうち、白色OLED+CFは、大寸法で高解像度を実現できる表示技術である。しかし、白色光はCFを透過した後に光の大部分が損失し、表示画面の消費電力が非常に高くなってしまう。かつ、CFの色域が低く、特に緑色光の彩度が低く、表示効果も良くない。如何に光利用率を向上させて消費電力を低下させるかという課題の解決は、白色OLED+CF技術において急務となっている。
さらに、前記第2の媒質層の屈折率が1〜1.6である。
さらに、第1の媒質層の屈折率が、第2の媒質層の屈折率よりも少なくとも0.2高い。
さらに、前記光共振層の厚さにより、反射電極から媒質層の各界面までの光路長は、干渉増強の関係式L=(2n+1)λ/4[式中、Lは、反射電極から媒質層のある界面までの光路長であり、nは、自然数であり、λは、フィルタリングされた光の中心波長である。]を満たす。
さらに、前記白色OLEDとカラーフィルタフィルムとの間の、R副画素、B副画素及びW副画素に対応する領域のいずれか1つまたは任意の組み合わせに光共振層が設けられている。
基板洗浄を行い、基板上にTFTアレイを作製するステップと、
カラーフィルタフィルムを作製するステップと、
カラーフィルタフィルム上に平坦層を作製するステップと、
G副画素に対応する領域の平坦層上に光共振層を作製するステップと、
光共振層上に透明電極を作製するステップと、
白色OLED素子を作製するステップと、
パッケージして、表示装置の作製を完成させるステップと、
を含む、光共振層を有するOLED素子の製造方法を提供する。
さらに、G副画素に対応する領域に光共振層を作製するステップであって、
厚さが10〜150nmの第1の媒質層を作製することと、
第1の媒質層上に厚さが0〜300nmの第2の媒質層を作製することと、
を含む。
本発明は、光共振層を有するOLED素子を提供し、光共振層を設置することにより、低色域のカラーフィルタフィルムを用いても、色度に優れ、効率が高い単色光をフィルタリングすることができ、特に従来の白色OLED+CF技術において表示品質が低い課題を解決している。また、本発明が提供するOLED素子も消費電力を大幅に低減させ、かつFMM(Fine Metal Mask,高精度メタルマスク)の使用が不要であり、プロセスコストを低減させている。
本発明に係る光共振層を有するOLED素子は、R副画素(赤副画素)、G副画素(緑副画素)、B副画素(青副画素)及びW副画素(白副画素)を形成するように白色OLEDとカラーフィルタフィルム(CF)とを含み、白色OLEDとCFとの間の、G副画素に対応する領域に光共振層が設置されている。
好ましくは、第2の媒質層の屈折率が1〜1.6であり、第1の媒質層の屈折率が、第2の媒質層の屈折率よりも少なくとも0.2高い。
L=(2n+1)λ/4
[式中、Lは、反射電極から媒質層のある界面までの光路長であり、nは、自然数であり、λは、フィルタリングされた光の中心波長である。]
また、白色OLEDとCFとの間の、R副画素、B副画素及びW副画素に対応する領域に光共振層が設置されてもよい。つまり、G副画素以外、必要に応じて、その他の色の副画素のために光共振層を配置してもよい。R副画素、B副画素及びW副画素に対応する領域のうち、いずれか1つに光共振層を設置してもよいし、任意の2つの領域に光共振層を設置してもよい。もちろん、3つの領域のいずれにも光共振層を設置してもよい。その他の色の副画素の光共振層は、G副画素の光共振層と同じであっても異なっていてもよい。
基板洗浄を行い、基板上にTFTアレイを作製するステップと、
カラーフィルタフィルムを作製するステップと、
カラーフィルタフィルム上に平坦層を作製するステップと、
G副画素に対応する領域の平坦層上に光共振層を作製するステップと、
光共振層上に透明電極を作製するステップと、
白色OLED素子を作製するステップと、
パッケージして、表示装置の作製を完成させるステップと、
を含む。
ただし、G副画素に対応する領域に光共振層を作製するステップは、
厚さが10〜150nmの第1の媒質層を作製することと、
第1の媒質層上に厚さが0〜300nmの第2の媒質層を作製することと、を含む。
第1の実施形態:
図1に示すように、本実施形態に係る光共振層を有するOLED素子は、基板を含み、基板上にTFTアレイ(図示せず)が設置されており、TFTアレイ上にカラーフィルタフィルム6が設けられており、白色OLEDから発光する白色光をフィルタリングして、R副画素、G副画素、B副画素及びW副画素を形成するようにカラーフィルタフィルム6がR、G、B、Wの4つの色に分けられている。必要に応じて、R副画素、G副画素、B副画素及びW副画素は異なる強度の光を発光することができ、R副画素、G副画素、B副画素及びW副画素から発光する光を混合させた後に所望の色を取得し、さらにカラー表示を実現する。複数個のOLED素子を所定の法則(例えば、アレイ)に従って配列した後、ケースなどの他の部材と係合して本発明のディスプレイを構成する。
1.基板洗浄を行い、基板上にTFTアレイを作製する。
2.カラーフィルタフィルム6を作製する。
3.カラーフィルタフィルム6上に平坦層5を作製する。
4.平坦層5上にG副画素に対応する領域に単層の光共振層4を作製し、その他の領域に充填層4’を作製する。
5.光共振層4及び充填層4’上に透明電極3を作製する。
6.透明電極3上に白色OLED2及び反射電極1を作製する。
7.パッケージして、第1の実施形態に係るOLED素子の製造を完成させる。
図2に示すように、本実施形態と第1の実施形態との相違点は、光共振層4が二層媒質構造であることにある。すなわち、第2の実施形態における光共振層4は第1の媒質層42と第2の媒質層41とを含む。
1.基板洗浄を行い、基板上にTFTアレイを作製する。
2.カラーフィルタフィルム6を作製する。
3.カラーフィルタフィルム6上に平坦層5を作製する。
4.平坦層5上にG副画素に対応する領域に第1の媒質層42を作製し、第1の媒質層42上に第2の媒質層41を作製し、二層媒質構造の光共振層4の作製を完成させ、その他の領域に充填層4’を作製する。
5.光共振層4及び充填層4’上に透明電極3を作製する。
6.透明電極3上に白色OLED2及び反射電極1を作製する。
7.パッケージして、第2の実施形態に係るOLED素子の製造を完成させる。
図3に示すように、本実施形態と第1の実施形態との相違点は、G副画素領域に光共振層4が設けられていることを除き、R副画素領域にも光共振層4が設けられていることにある。かつ、2つの領域の光共振層4がともに二層媒質構造である。すなわち、第3の実施形態における光共振層4は第1の媒質層42と第2の媒質層41とを含む。また、G副画素領域の光共振層の材料がR副画素領域の光共振層と異なっている。
1.基板洗浄を行い、基板上にTFTアレイを作製する。
2.カラーフィルタフィルム6を作製する。
3.カラーフィルタフィルム6上に平坦層5を作製する。
4.平坦層5上にG副画素及びR副画素のそれぞれに対応する領域に第1の媒質層42を作製し、第1の媒質層42上に第2の媒質層41を作製し、二層媒質構造の光共振層4の作製を完成させ、ただし、R副画素及びG副画素に対応する共振層の各媒質層の厚さがそれぞれR副画素及びG副画素からフィルタリングされた光干渉増強の厚さであり、その他の領域に充填層4’を作製する。
5.光共振層4及び充填層4’上に透明電極3を作製する。
6.透明電極3上に白色OLED2及び反射電極1を作製する。
7.パッケージして、第3の実施形態に係るOLED素子の製造を完成させる。
第1の媒質層材料としては、ITO、ZTO、TiO2、SiNx、NiO、MgO、SnO3、ZnO、ZnSまたはZnSeなどから選択されてもよい。第2の媒質層材料としては、ITO、SiOx、Al2O3またはZTOなどから選択されてもよい。
以下、実験データにより本発明の有益な効果を説明し、実験方法としては、本分野で通用される光効率測定方法を用いた。
比較例においては、媒質層材料がない。実験の結果、その緑色光効率が18.09cd/A,CIE(0.26,0.63)、赤色光効率が12.96cd/A,CIE(0.65,0.34)である。
2 白色OLED
3 透明電極
4 光共振層
41 第2の媒質層
42 第1の媒質層
4’ 充填層
5 平坦層
6 カラーフィルタフィルム。
Claims (10)
- R副画素、G副画素、B副画素及びW副画素を形成するように白色OLEDとカラーフィルタフィルムとを含む、光共振層を有するOLED素子であって、少なくとも白色OLEDとカラーフィルタフィルムとの間の、G副画素に対応する領域に光共振層が設置されている
ことを特徴とする光共振層を有するOLED素子。 - 前記光共振層は、少なくとも第1の媒質層と第2の媒質層とを含む複合媒質層であり、第1の媒質層が前記カラーフィルタフィルムに近く、第2の媒質層が第1の媒質層上に位置し、第1の媒質層の屈折率が第2の媒質層よりも高い
請求項1に記載の光共振層を有するOLED素子。 - 前記第2の媒質層の屈折率が1〜1.6である
請求項2に記載の光共振層を有するOLED素子。 - 第1の媒質層の屈折率が、第2の媒質層の屈折率よりも少なくとも0.2高い
請求項2または3に記載の光共振層を有するOLED素子。 - 前記光共振層の厚さにより、反射電極から媒質層の各界面までの光路長が干渉増強の関係式は、
L=(2n+1)λ/4
[式中、Lは、反射電極から媒質層のある界面までの光路長であり、nは、自然数であり、λは、フィルタリングされた光の中心波長である。]
を満たす
請求項1に記載の光共振層を有するOLED素子。 - 前記第1の媒質層の厚さが10〜150nmであり、前記第2の媒質層の厚さが0〜300nmである
請求項2に記載の光共振層を有するOLED素子。 - 前記白色OLEDとカラーフィルタフィルムとの間の、R副画素、B副画素及びW副画素に対応する領域のいずれか1つまたは任意の組み合わせに光共振層が設けられている
請求項1に記載の光共振層を有するOLED素子。 - 請求項1ないし7のいずれかに記載の光共振層を有するOLED素子を備える
ことを特徴とするディスプレイ。 - 基板洗浄を行い、基板上にTFTアレイを作製するステップと、
カラーフィルタフィルムを作製するステップと、
カラーフィルタフィルム上に平坦層を作製するステップと、
G副画素に対応する領域の平坦層上に光共振層を作製するステップと、
光共振層上に透明電極を作製するステップと、
白色OLED素子を作製するステップと、
パッケージして、表示装置の作製を完成させるステップと、を有する
ことを特徴とする光共振層を有するOLED素子の製造方法。 - G副画素に対応する領域に光共振層を作製するステップであって、
厚さが10〜150nmの第1の媒質層を作製することと、
第1の媒質層上に厚さが0〜300nmの第2の媒質層を作製することと、を有する
ことを特徴とする請求項9に記載のOLED素子の製造方法。
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