JP2020505715A - 有機発光ダイオード(oled)アレイ基板及びその製造方法、表示装置 - Google Patents

有機発光ダイオード(oled)アレイ基板及びその製造方法、表示装置 Download PDF

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Abstract

有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板及びその製造方法、表示装置であって、該OLEDアレイ基板は、ベース基板(101)と、ベース基板(101)に設置される駆動トランジスタ(102)、第一電極(103)、第二電極(104)、有機材料機能層(105)及び第二電極(104)に接続される補助電極(106)とを備え、該有機材料機能層(105)は第一電極(103)と第二電極(104)との間に位置し、該駆動トランジスタ(102)は、ゲート電極(1021)、ソース電極(1022)及びドレイン電極(1023)を備え、該第一電極(103)はソース電極(1022)又はドレイン電極(1023)と電気的に接続され、補助電極(106)は、第一電極(103)、ゲート電極(1021)及びドレイン電極(1023)のうちの少なくとも1つと同層に設置される。本開示の実施例は補助電極を第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも1つと同層に設置し、OLEDアレイ基板の第一電極、ゲート電極及び/又はドレイン電極を形成するステップにおいて補助電極を形成することで、工程を省く。

Description

本開示は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板及びその製造方法、表示装置に関する。
OLED(Organic Light Emitting Diode、有機発光デバイス)ディスプレイは次世代のディスプレイであり、液晶ディスプレイに比べて、自己発光、高速応答及び広視野角等の利点を持ち、フレキシブル表示、透明表示、3D表示等に用いることができる。
OLED表示装置は陽極、陰極及び有機材料機能層で構成され、OLED表示装置の主な作動原理は、有機材料機能層が陽極及び陰極で形成される電界の駆動で、キャリアの注入と再結合によって発光することである。
本開示の少なくとも1つの実施例は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板を提供し、ベース基板と、前記ベース基板に設置される駆動トランジスタ、第一電極、第二電極、有機材料機能層及び前記第二電極に接続される補助電極とを備え、前記有機材料機能層は前記第一電極と前記第二電極との間に位置し、前記駆動トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備え、前記第一電極は前記ソース電極又は前記ドレイン電極と電気的に接続され、前記補助電極は前記第一電極、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも1つと同層に設置される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記補助電極は前記第一電極及び前記ゲート電極と同層に設置される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記補助電極は前記第一電極及び前記ドレイン電極と同層に設置される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記補助電極は前記ゲート電極及び前記ドレイン電極と同層に設置される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記補助電極は前記第一電極、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極と同層に設置される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板は、前記第二電極と前記補助電極との間に設置される絶縁構造をさらに備え、前記絶縁構造に複数のビア構造が設置され、前記第二電極は前記複数のビア構造によって前記補助電極と接続される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記ベース基板における前記第二電極の正射影は、前記ベース基板における前記補助電極の正射影と少なくとも部分的に重なる。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記第一電極は、第一金属導電層、透明導電層、又は第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造を備え、前記第二電極は第二金属導電層を備える。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記第一金属導電層の厚さが80〜120nmであり、前記第二金属導電層の厚さが3〜20nmである。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記第一電極が陽極であり、前記第二電極が陰極であり、又は、前記第一電極が陰極であり、前記第二電極が陽極である。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板は、遮光部をさらに備え、前記遮光部は前記第一電極と同層に同様な材料で設置され、前記遮光部は前記補助電極と一体構造である。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板は、遮光部をさらに備え、前記遮光部は前記第一電極と同層に同様な材料で設置され、前記遮光部は前記補助電極と相互に離間される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記ベース基板における前記遮光部の正射影は、前記ベース基板における前記駆動トランジスタの正射影と重なる。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板は、さらにスイッチングトランジスタを備え、前記ベース基板における前記遮光部の正射影は、前記ベース基板における前記スイッチングトランジスタの正射影と重なる。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係るOLEDアレイ基板において、前記有機材料機能層は、発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層及び正孔輸送層を備える。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例は上記いずれかに記載のOLEDアレイ基板を備える表示装置をさらに提供する。
本開示の少なくとも1つの実施例は、有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板の製造方法をさらに提供し、ベース基板を提供することと、前記ベース基板に駆動トランジスタ、第一電極、有機材料機能層、第二電極及び補助電極を形成することとを含み、前記有機材料機能層は前記第一電極と前記第二電極との間に形成され、前記駆動トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備え、前記第一電極が前記ドレイン電極と電気的に接続され、前記補助電極は、前記第一電極、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも1つと同じパターニングプロセスで形成される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法において、前記補助電極は二層構造であり、前記補助電極の第一層と前記第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法において、前記補助電極は二層構造であり、前記補助電極の第一層と前記第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法において、前記補助電極は二層構造であり、前記補助電極の第一層と前記ゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法において、前記補助電極は三層構造であり、前記補助電極の第一層と前記第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される、前記補助電極の第三層と前記ドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法は、前記第二電極と前記補助電極との間に絶縁構造を形成し、前記絶縁構造に複数のビア構造を形成することをさらに含み、前記第二電極は前記複数のビア構造によって前記補助電極と接続される。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法において、前記第一電極は、第一金属導電層、透明導電層、又は第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造を備え、前記第二電極は第二金属導電層を備える。
例えば、本開示の少なくとも1つの実施例に係る製造方法において、前記第一金属導電層の厚さが80〜120nmであり、前記第二金属導電層の厚さが3〜20nmである。
本開示の実施例の技術案をより明瞭に説明するために、以下では実施例の図面を簡単に説明し、明らかなように、下記図面は単に本開示の一部の実施例に過ぎず、本開示を限定するものではない。
図1は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板の断面構造模式図である。 図2は本開示の一実施例に係るOLEDアレイ基板の平面構造模式図である。 図3は図2におけるOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。 図4は本開示の一実施例に係る別のOLEDアレイ基板の平面構造模式図である。 図5は図4におけるOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。 図6は本開示の一実施例に係るさらに別のOLEDアレイ基板の平面構造模式図である。 図7は図6におけるOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。 図8は本開示の一実施例に係る別のOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。 図9は本開示の一実施例に係る別のOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。 図10は本開示の一実施例に係るさらに別のOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。 図11は本開示の一実施例に係るOLEDアレイ基板の製造方法のフローチャートである。
本開示の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、以下では本開示の実施例の図面を参照しながら、本開示の実施例の技術案を明瞭で、完全に説明する。勿論、説明した実施例は本開示の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。説明した本開示の実施例に基づいて、当業者が進歩性のある労働を必要とせずに得られる全ての他の実施例は、本開示の保護範囲に属する。
特に定義しない限り、本開示に使用される技術用語又は科学用語は当業者が理解可能な一般的なの意味である。本開示に使用される「第一」、「第二」及び類似する単語は、順序、数量又は重要性を示すものではなく、異なる構成部材を区別するものだけである。「含む」又は「備える」のような用語は該用語前に現れた素子又はデバイスが該用語後に現れる素子又はデバイス及びその同等物をカバーすることを意味し、他の素子又はデバイスを排除しない。「接続」又は「連結」のような用語は物理的又は機械的接続に限定されず、直接か間接に関わらず電気的接続を含む。「上方」、「下方」、「左方」、「右方」等は相対位置関係を示すものに過ぎず、説明する対象の絶対位置が変わると、該相対位置関係も変わる。
図1は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板の断面構造模式図であり、図1に示すように、該OLEDアレイ基板は、ベース基板101と、ベース基板101に設置される駆動トランジスタ102、第一電極103、第二電極104、第一電極103と第二電極104との間に位置する有機材料機能層105及び第二電極104に設置される補助電極106とを備え、駆動トランジスタ102は、ゲート電極1021、ソース電極1022、ドレイン電極1023及び活性層1024を備え、第一電極103はソース電極1022又はドレイン電極1023と電気的に接続され、図1において第一電極103はドレイン電極1023と電気的に接続される。
OLEDアレイ基板の第二電極104は一般的に薄層金属銀で製造され、第一電極103は一般的にITO(Indium tin oxide、インジウムスズ酸化物)で製造され、薄層金属銀及びITOの抵抗率が高く、特に大面積で成形された第二電極104に対して、薄層金属銀で製造された第二電極104の抵抗率が大きく、電圧降下(IR drop)が大きいため、OLEDアレイ基板の実際の駆動電圧と電源電圧との差が大きくなり、寸法が大きいOLED表示装置において、大面積範囲にわたって輝度が不均一で、表示効果に悪影響を与える。図1に示すように、第二電極104に一層の補助電極106を形成することによって第二電極104の抵抗を低減させることができるが、第二電極104に一層の補助電極106を形成すると、プロセスの工程が増加し、それにより生産コストが増加し、また、補助電極の材料が金属材料であると、第二電極の透光性が低下し、補助電極の材料は抵抗率がより大きい金属酸化物半導体であると、第二電極の抵抗を低減させる効果が著しくない。
本開示の少なくとも1つの実施例は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板を提供し、該OLEDアレイ基板は、ベース基板と、ベース基板に設置される駆動トランジスタ、第一電極、第二電極、有機材料機能層及び第二電極と並列接続される補助電極とを備え、該有機材料機能層は第一電極と第二電極との間に位置し、該駆動トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備え、第一電極はソース電極又はドレイン電極と電気的に接続され、該補助電極は、第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも1つと同層に設置される。
本開示の実施例は補助電極を第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも1つと同層に設置することによって、OLEDアレイ基板の第一電極、ゲート電極及び/又はドレイン電極を形成するステップにおいて補助電極を同期に形成し、補助電極は複数のビア構造によって第二電極と並列接続され、それによりプロセスの工程を追加せずに第二電極の抵抗を低減させ、補助電極の材料が金属導電材料及び透明導電材料で形成される二層積層構造を備えてもよく、補助電極を延長させて駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタを遮断すると、外光が駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタに照射することを防止でき、更に漏れ電流の発生を回避する。
本開示の実施例は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板を提供し、例えば、図2は本開示の実施例に係るOLEDアレイ基板の平面構造模式図であり、図3は図2におけるOLEDアレイ基板の断面構造模式図である。図2及び図3に示すように、該OLEDアレイ基板は、ベース基板101と、ベース基板101に設置される駆動トランジスタ102、第一電極103、第二電極104、有機材料機能層105及び第二電極104と接続される補助電極106とを備え、該有機材料機能層105は第一電極103と第二電極104との間に位置し、駆動トランジスタ102は、ゲート電極1021、ソース電極1022及びドレイン電極1023を備え、第一電極103はソース電極1022又はドレイン電極1023と電気的に接続され、補助電極106は、第一電極103、ゲート電極1021及びドレイン電極1023のうちの少なくとも1つと同層に設置される。例示的に、図3において、補助電極106は第一電極103と同層に設置される。
なお、「同層に設置される」とは、補助電極106が第一電極103、ゲート電極1021及びドレイン電極1023のうちの少なくとも1つと同じ工程で形成され、且つ補助電極106がそれと同層に設置される電極と同じ材料で製造されることを意味する。
例えば、第二電極104と補助電極106との接続が並列接続であってもよい。以下では第二電極104が補助電極106と並列接続されることを例として説明する。
例えば、該OLEDアレイ基板は、表示領域及び表示領域外の外周領域を含み、表示領域はAA(Active Area)領域とも呼称され、一般的に表示を実現することに用いられ、外周領域は駆動回路を設置し、表示パネルのパッケージングを行う等に用いることができる。例えば、外周領域において、第二電極104が補助電極106と電気的に接続されてもよく、表示領域において、第二電極104が補助電極106と電気的に接続されてもよく、このように第二電極104と補助電極106は、並列回路を形成するように、両端においてそれぞれ接続され、又は第二電極104と補助電極106の互いに接続される両端は全て表示領域に位置するようにしてもよい。第二電極104は電圧信号を受信し電圧信号を伝送し、且つ電圧信号が第二電極と電気的に接続される補助電極106に到着する時に、補助電極は電圧信号を伝送する分岐回路として第二電極104と同時に電圧信号を伝送し、このように第二電極104が補助電極106と並列回路を形成することに相当し、電気信号を伝送する過程における抵抗を低減させ、又は、補助電極が先ず電圧信号を受信し、電圧信号が補助電極106と電気的に接続される第二電極104に到着する時に、第二電極104は電圧信号を伝送する分岐回路として補助電極106と同時に電圧信号を伝送し、又は、第二電極104と補助電極106が同時に電圧信号を受信し、第二電極104と補助電極106は二本の分岐回路として電圧信号を同時に伝送する。
例えば、図2及び図3に示すように、該OLEDアレイ基板は、ベース基板101に設置される電源線113、データ線112及びゲート電極1021に接続されるゲート線116をさらに備え、ゲート線116とデータ線112が交差して制限される領域内に画素構造が設置され、該例示的な画素構造は、スイッチングトランジスタ108、駆動トランジスタ102及びOLEDデバイス(第一電極103、第二電極104及び有機材料機能層105を備える)を備え、スイッチングトランジスタ108はゲート線116及びデータ線112に接続され、駆動トランジスタ102はスイッチングトランジスタ108、電源線113及びOLEDデバイスに接続される。
例えば、OLEDデバイスは、第一電極103と第二電極104との間に形成される画素定義層110をさらに備え、該画素定義層110は隣接する2つのサブ画素ユニットを分離することに用いられることができる。
例えば、図3に示される駆動トランジスタはトップゲート型構造であり、図2及び図3から分かるように、ベース基板101に活性層1024がさらに設けられ、活性層1024にゲート絶縁層1025、ゲート電極1021及び第一絶縁層1026が順に形成され、第一絶縁層1026にソース電極1022とドレイン電極1023が形成される。ソース電極1022及びドレイン電極1023はそれぞれ活性層1024と電気的に接続される。ソース電極1022及びドレイン電極1023に第二絶縁層115が形成され、第二絶縁層115に第一電極103及び補助電極106が形成される。第一電極103及び補助電極106が同層に設置され、且つ同じ工程で形成され、補助電極を製造する工程を追加する必要がなく、工程を減少させ、生産コストを低減させる。
例えば、本開示の実施例に係るOLEDアレイ基板は、第二電極104と補助電極106との間に設置される絶縁構造をさらに備え、なお、該「絶縁構造」とは、第二電極104と補助電極106との間に設置される絶縁作用を持つ層構造を意味し、絶縁構造において複数のビア構造が設置され、第二電極104は複数のビア構造によって補助電極106と接続され、それにより第二電極104が補助電極106と並列接続される。
例えば、図3において、画素定義層110は通常に有機絶縁材料(例えば、アクリル系樹脂)又は無機絶縁材料(例えば、窒化ケイ素SiN又は酸化ケイ素SiO)で形成され、画素定義層110は絶縁性質を有する。図3において、画素定義層110は第二電極104と補助電極106との間に設置される絶縁構造としてみなしてもよく、画素定義層110に複数のビア構造109が設置され、第二電極104は複数のビア構造109によって補助電極106と並列接続される。
また、複数のビア構造109によって第二電極104を補助電極106と並列接続することにより、第二電極104の厚さを増加でき、第二電極104の横断面積を増加することに相当し、第二電極104の抵抗をさらに減少させる。
例えば、ベース基板101における第二電極104の正射影は、ベース基板101における補助電極106の正射影と少なくとも部分的に重なり、このようにして、第二電極104と補助電極を電気的に接続するように、絶縁構造にビア構造を形成することに有利である。
例えば、第一電極103は、第一金属導電層、透明導電層、又は第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造を備える。
例えば、第一電極103の材料は透明導電材料であってもよく、該透明導電材料は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、インジウムガリウム酸化物(IGO)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In)、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)及びカーボンナノチューブ等を含む。
例えば、第一電極103の材料は金属導電材料であってもよく、該金属導電材料は、銅(Cu)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、金(Au)、銀(Ag)及び白金(Pt)等の単金属又は上記金属で形成される合金材料を含み、例えば、銅クロム合金(CuCr)又はクロムモリブデン合金(CrMo)等である。
例えば、第一電極103の材料は、上記透明導電材料及び金属導電材料の任意の組合せで形成される積層構造であってもよく、例えば、ITO−Ag−ITO、ITO−Mo−IZO、ITO−Cr−In、ITO−Cu−ZnO及びITO−Pt−IGOで形成される二層の透明導電材料の間に一層の金属導電材料を挟む構造であり、又は、IZO−Mo、ITO−Cr、ZnO−Mg及びITO−Auで形成される一層の金属導電材料と一層の透明導電材料で形成される二層積層構造であり、例えば、透明導電材料と金属導電材料の任意の組合せで形成される積層構造は上記の二層、三層積層構造に限定されるものではない。
なお、上記第一電極を形成する金属材料又は合金材料の仕事関数が低く、OLEDアレイ基板における有機材料機能層とのマッチング性が悪いため、有機材料機能層に近い第一金属層の一側に一層の透明導電材料を形成すると、第一金属の仕事関数を向上させ、第一電極を有機材料機能層とより良好的にマッチングさせることができ、また、二層構造又は三層構造の第一電極は単層構造の第一電極に比べて、抵抗がより小さくなり、第一電極の抵抗を低減させる。
例えば、第一金属導電層の厚さは40〜120nmであってもよく、例えば、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm又は120nmである。
例えば、図3に示される構造において、補助電極106が第一電極と同層に形成され、補助電極106の材料及び層構造は上記第一電極の関連説明を参照でき、ここで詳細な説明を省略する。
例えば、第二電極は第二金属導電層を備え、第二電極104の材料は、銀、マグネシウム、アルミニウム、リチウムの単金属又はマグネシウムアルミニウム合金(MgAl)、リチウムアルミニウム合金(LiAl)等を含む。
例えば、第二金属導電層の厚さは3〜30nmであってもよく、例えば、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm又は30nmである。
例えば、図4は本開示の実施例に係る別のOLEDアレイ基板の平面構造模式図であり、図5は図4におけるOLEDアレイ基板の断面構造模式図であり、図4及び図5に示すように、該OLEDアレイ基板は遮光部107a及び107bをさらに備え、遮光部107a及び107bは第一電極103と同層に同材料で設置され、遮光部107a及び107bは補助電極106と接続され、例えば、遮光部107a及び107bは補助電極106と一体構造である。
例えば、図6は本開示の実施例に係るさらに別のOLEDアレイ基板の平面構造模式図であり、図7は図6におけるOLEDアレイ基板の断面構造模式図であり、図6及び図7に示すように、遮光部107a及び107bは第一電極103と同層に同材料で設置され、遮光部107a及び107bは補助電極106と接続しない。例えば、遮光部107a及び107bは補助電極106と相互に離間される。
例えば、図4及び図6に示すように、ベース基板101における遮光部107aの正射影は、ベース基板101における駆動トランジスタ102の正射影と重なり、遮光部107aは補助電極106、第一電極103と同層に同材料で形成され、第一電極は上記第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造であり又は第一金属導電層のみで形成される時に、遮光部107aも遮光作用を有し、このように遮光部107aによって駆動トランジスタ102に対して遮光を行うことができる。
例えば、図4及び図6に示すように、該OLEDアレイ基板はスイッチングトランジスタをさらに備え、ベース基板101における遮光部107bの正射影は、ベース基板101におけるスイッチングトランジスタの正射影と重なり、第一電極は上記第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造であり又は第一金属導電層のみで形成される時に、遮光部107bによってスイッチングトランジスタに対して遮光を行うことができる。
遮光部107a及び107bは補助電極106と接続される時に、上記積層構造又は金属導電材料で形成される、駆動トランジスタに位置する遮光部107a及びスイッチングトランジスタに位置する遮光部107bは、駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタを遮光することに加えて、金属導線とコンデンサを形成でき、電界の変化を吸収し、電圧変動により駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタの電圧の安定性に影響を与えることを防止する。
例えば、本開示の実施例に係る駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタはボトムゲート型構造、トップゲート型構造又はダブルゲート型構造であってもよい。例えば、図3に示される駆動トランジスタはトップゲート型構造である。トップゲート、ボトムゲートは活性層及びゲート電極の位置に対して決定され、すなわちベース基板に対して、ゲート電極がベース基板に近く、活性層がベース基板から離れる場合にボトムゲート型薄膜トランジスタであり、ゲート電極がベース基板から離れ、活性層がベース基板に近い場合に、トップゲート型薄膜トランジスタであり、ダブルゲート型構造はトップゲート及びボトムゲートを同時に含み、ボトムゲート構造とダブルゲート構造の駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタの各層構造は上記トップゲート型構造の説明を参照でき、ここで詳細な説明を省略する。
例えば、第一電極が陽極であり、第二電極が陰極であり、又は、第一電極が陰極であり、第二電極が陽極である。
なお、上記第一電極及び第二電極の材料及び構造は、本開示の実施例における一例だけであり、第一電極及び第二電極はさらに他の材料で製造されてもよく、第一電極及び第二電極の材料に応じて、片面発光型アレイ基板及び両面発光型アレイ基板に分けることができ、陽極と陰極のうちの一方の材料が非透光又は半透光材料である場合に、アレイ基板が片面発光型であり、陽極と陰極の材料がいずれも透光材料及び/又は半透光材料である場合に、該アレイ基板が両面発光型である。
片面発光型OLEDアレイ基板は、陽極及び陰極の材料に応じて、トップ発光型及びボトム発光型に分けることができる。陽極がベース基板に近接して設置され、陰極がベース基板から離れて設置され、且つ陽極の材料が透光導電材料であり、陰極の材料が非透光導電材料である場合に、光が陽極から、ベース基板の一側を経て出射するため、ボトム発光型と呼称でき、陽極の材料が非透光導電材料であり、陰極の材料が透明又は半透光導電材料である場合に、光が陰極のベース基板から離れる一側から出射するため、トップ発光型と呼称できる。上記2種の陽極及び陰極の相対位置を置き換えてもよく、ここで詳細な説明を省略する。例えば、上記第一金属導電層の材料で製造される第一電極は非常に良好な反射性を有し、上記第二金属導電層の材料で製造される上記厚さ範囲内の第二電極は、非常に良好な透光性を有し、上記OLEDアレイ基板がトップ発光型であってもよい。
両面発光型表示基板は、陽極がベース基板に近接して設置され、陰極がベース基板から離れて設置され、且つ陽極及び陰極の材料はいずれも透光導電及び/又は半透光材料である場合に、光が陽極から、ベース基板の一側を経て出射する一方で、陰極のベース基板から離れる一側から出射するため、両面発光型と呼称できる。ここで、陽極がベース基板から離れて設置され、陰極がベース基板に近接して設置されるようにしてもよい。
必要に応じて、それぞれトップ発光型、ボトム発光型及び両面発光型に適用するように、第一電極及び第二電極の材料を選択してもよく、本開示の実施例は第一電極及び第二電極の材料を制限せず、第二電極を補助電極と並列接続して第二電極の抵抗を低減させることを満たせればよい。
例えば、図8は本開示の実施例に係る別のOLEDアレイ基板の断面構造模式図であり、補助電極106はソース電極1022、ドレイン電極1023と同層に同材料で形成され、ソース電極105、ドレイン電極106及びドレイン電極106と同層に形成される補助電極106の材料は、モリブデン、チタン、銅及びクロム等の金属材料又は上記金属で形成される合金材料を含み、例えば、銅モリブデン合金(CuMo)、銅チタン合金(CuTi)、銅モリブデンチタン合金(CuMoTi)、銅モリブデンタングステン合金(CuMoW)、銅モリブデンニオブ合金(CuMoNb)、モリブデン合金(CrMo)、クロムチタン合金(CrTi)、クロムモリブデンチタン合金(CrMoTi)等である。例えば、図8において、対応する絶縁構造は、第二絶縁層115及び画素定義層110を備え、第二電極104と補助電極106との並列接続構造を形成するように、第二電極104は第二絶縁層115及び画素定義層110に設置されるビア構造109によって補助電極106と接続される。
例えば、図9は本開示の実施例に係る別のOLEDアレイ基板の断面構造模式図であり、図9に示すように、補助電極106はさらにゲート電極1021と同層に同材料で形成されてもよく、ゲート電極1021及びゲート電極1021と同層に形成される補助電極106の材料は、モリブデン、チタン、銅及びクロム等の金属材料又は上記金属で形成される合金材料を含み、例えば、銅モリブデン合金(CuMo)、銅チタン合金(CuTi)、銅モリブデンチタン合金(CuMoTi)、銅モリブデンタングステン合金(CuMoW)、銅モリブデンニオブ合金(CuMoNb)、モリブデン合金(CrMo)、クロムチタン合金(CrTi)、クロムモリブデンチタン合金(CrMoTi)等である。例えば、図9において、対応する絶縁構造は、第一絶縁層1026、第二絶縁層115及び画素定義層110を備え、第二電極104と補助電極106との並列接続構造を形成するように、第二電極104は第二絶縁層115及び画素定義層110に設置されるビア構造109によって補助電極106と接続される。
例えば、図10は本開示の実施例に係るさらに別のOLEDアレイ基板の断面構造模式図であり、図10に示すように、補助電極106はさらに同時にゲート電極1021、ソース電極1022、第一電極103と同層に形成されてもよく、補助電極106は相互に接続される三層構造であり、このように第二電極104を同時に三層の導電材料と並列接続することで、第二電極の抵抗を更に減少できる。
なお、本開示の実施例における補助電極はさらにゲート電極1021、ソース電極1022、第一電極103のうちの任意の二層と同層に形成される二層構造であってもよく、例えば、補助電極が第一電極及び前記ゲート電極と同層に設置され、例えば、補助電極は第一電極及びドレイン電極と同層に設置され、例えば、補助電極はゲート電極及びドレイン電極と同層に設置され、ここで詳細な説明を省略する。
例えば、補助電極がソース電極又はドレイン電極と同層に同材料で形成される場合に、補助電極の延伸方向はデータ線の延伸方向に一致し、補助電極がゲート線又はゲート電極と同層に同材料で形成される場合に、補助電極の延伸方向はゲート線の延伸方向に一致し、補助電極が第一電極と同層に同材料で形成される場合に、補助電極の延伸方向はデータ線の延伸方向に一致してもよくゲート線の延伸方向に一致してもよい。なお、補助電極は多層構造を有する場合に、異なる層の補助電極はそれらの重なる領域においてビアによって接続される。
例えば、本開示の実施例において、第一絶縁層1026、第二絶縁層115の材料は画素定義層110の材料と同じであってもよく、有機絶縁材料(例えば、アクリル系樹脂)又は無機絶縁材料(例えば、窒化ケイ素SiN又は酸化ケイ素SiO)を含んでもよい。
例えば、ゲート絶縁層1025に用いられる材料は、窒化ケイ素(SiN)、酸化ケイ素(SiO)、酸化アルミニウム(Al)、窒化アルミニウム(AlN)又は他の適切な材料を含む。
例えば、該有機材料機能層105は、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含んでもよく、発光層への電子・正孔注入効率を向上させるために、該有機材料機能層は、陰極と電子輸送層との間に設置される電子注入層、及び陽極と正孔輸送層との間に設置される正孔注入層等の有機機能層をさらに備えてもよい。
水、酸素等による陰極、有機材料機能層の特性への影響が大きいため、図3に示すように、該OLEDアレイ基板の第二電極104にパッシベーション層111及びパッケージ層114をさらに設置してもよい。
例えば、該パッシベーション層111の材料は窒化ケイ素(SiN)、酸化ケイ素(SiO)及びアクリル系樹脂等であってもよい。
例えば、パッケージ層114の材料は、窒化ケイ素、酸化ケイ素又は感光樹脂で形成される単一膜層又は複合膜層を含み、例えば、感光樹脂はポリアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂又はポリアミド系樹脂等であってもよい。
本開示の実施例は上記のいずれかのOLEDアレイ基板を備える表示装置をさらに提供する。表示装置における他の構造は通常の設計を参照できる。該表示装置は例えば携帯電話、タブレットPC、テレビ、ディスプレイ、ノートパソコン、デジタルフォトフレーム、ナビゲータ等の表示機能を有する任意の製品又は部材であってもよい。
本開示の実施例はさらに有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板の製造方法を提供し、例えば、図11は本開示の実施例に係るOLEDアレイ基板の製造方法のフローチャートであり、図11に示すように、該製造方法は下記ステップを含む。
ステップ101:ベース基板を提供する。
例えば、該ベース基板はガラス基板、セキエイ基板及びプラスチック基板等あってもよい。
ステップ102:ベース基板に駆動トランジスタ、第一電極、有機材料機能層、第二電極及び補助電極を形成する。
例えば、該有機材料機能層は第一電極と第二電極との間に形成され、該駆動トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備え、該第一電極はドレイン電極と電気的に接続され、該補助電極は第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも1つと同じパターニングプロセスで形成される。
なお、「同じパターニングプロセス」とは、補助電極が第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも1つと同じ工程で形成され、且つ補助電極がそれと同層に設置される電極と同じ材料で製造されることを意味する。
駆動トランジスタをトップゲート型薄膜トランジスタとし、且つ補助電極と第一電極を同層に形成することを例としてOLEDアレイ基板の形成過程を説明する。
ステップ201:駆動トランジスタを構成するように、ベース基板を提供し、ベース基板に活性層、ゲート絶縁層、ゲート電極、第一絶縁層及びソースドレイン電極層(ソース電極とドレイン電極を備える)を順に形成する。
ステップ202:駆動トランジスタのソースドレイン電極層(ソース電極及びドレイン電極を備える)に第二絶縁層を形成する。
ステップ203:第二絶縁層にOLEDデバイスの第一電極及び補助電極を形成する。
ステップ204:OLEDデバイスの第一電極に画素定義層を形成し、画素定義層に複数のビア構造を形成する。
ステップ205:画素定義層に有機材料機能層を形成する。
ステップ206:有機材料機能層に第二電極を形成し、第二電極が画素定義層に形成される複数のビア構造によって補助電極と接続される。
ステップ207:第二電極にパッシベーション層及びパッケージ層を形成する。
例えば、上記ステップにおいて、第二電極と補助電極との間に形成される絶縁構造は画素定義層であり、絶縁構造に複数のビア構造を形成し、第二電極は複数のビア構造によって補助電極と接続される。
例えば、複数のビア構造によって第二電極と補助電極を並列接続することは、第二電極の厚さを増加でき、第二電極の横断面積を増加したことに相当し、第二電極の抵抗を更に減少する。
例えば、外周領域において、第二電極は補助電極と電気的に接続でき、表示領域において、第二電極が補助電極と複数のビア構造によって電気的に接続でき、このようにして、並列回路を形成するように、第二電極及び補助電極は両端においてそれぞれ接続され、又は第二電極及び補助電極の互いに接続される両端は全て表示領域に位置する。第二電極は電圧信号を受信して伝送し、且つ電圧信号が第二電極と電気的に接続される補助電極に到着した時に、補助電極は電圧信号を伝送する分岐回路として第二電極と同時に電圧信号を伝送し、このように第二電極と補助電極が並列回路を形成することに相当し、電気信号を伝送する過程での抵抗を低減させ、又は、補助電極は先ず電圧信号を受信し、電圧信号が補助電極と電気的に接続される第二電極に到着した時に、第二電極は電圧信号を伝送する分岐回路として補助電極と同時に電圧信号を伝送し、又は、第二電極及び補助電極が同時に電圧信号を受信し、第二電極及び補助電極は二本の分岐回路として電圧信号を同時に伝送する。
例えば、第一電極は、第一金属導電層、透明導電層、又は第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造を備える。
例えば、第一電極の材料は透明導電材料であってもよく、該透明導電材料は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、インジウムガリウム酸化物(IGO)、ガリウム亜鉛酸化物(GZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In)、酸化アルミニウム亜鉛(AZO)及びカーボンナノチューブ等を含む。
例えば、第一電極の材料は金属導電材料であってもよく、該金属導電材料は銅(Cu)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、金(Au)、銀(Ag)及び白金(Pt)等の単金属又は上記金属で形成される銅クロム合金(CuCr)又はクロムモリブデン合金(CrMo)等の合金材料を含む。
例えば、第一電極の材料はさらに上記透明導電材料及び金属導電材料の任意の組合せで形成される積層構造であってもよく、例えば、ITO−Ag−ITO、ITO−Mo−IZO、ITO−Cr−In、ITO−Cu−ZnO及びITO−Pt−IGOで形成される二層の透明導電材料の間に一層の金属導電材料を挟む構造であり、又は、IZO−Mo、ITO−Cr、ZnO−Mg及びITO−Auで形成される一層の金属導電材料及び一層の透明導電材料で形成される二層積層構造であり、例えば、透明導電材料及び金属導電材料の任意の組合せで形成される積層構造は上記の二層、三層積層構造に限定されるものではない。
なお、上記第一電極を形成する金属材料又は合金材料の仕事関数が低く、OLEDデバイスにおける有機材料機能層とのマッチング性が悪いため、有機材料機能層に近い第一金属層の一側に一層の透明導電材料を形成すると第一金属の仕事関数を向上させ、第一電極を有機材料機能層とより良好にマッチングさせることができ、また、二層構造又は三層構造の第一電極が単層構造の第一電極に比べて、抵抗がより小さい。
例えば、第一金属導電層の厚さは40〜120nmであってもよく、例えば、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm又は120nmである。例えば、第二電極は第二金属導電層を備え、第二電極104の材料は、マグネシウム、アルミニウム、リチウムの単金属又はマグネシウムアルミニウム合金(MgAl)、リチウムアルミニウム合金(LiAl)等を含む。
例えば、第二金属導電層の厚さは3〜30nmであってもよく、例えば、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm又は30nmである。補助電極はさらに、ゲート電極又はドレイン電極と同層に形成され、又は第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも二層と同層に形成されてもよく、例えば、補助電極は第一電極及び前記ゲート電極と同層に設置され、例えば、補助電極は第一電極及びドレイン電極と同層に設置され、例えば、補助電極はゲート電極及びドレイン電極と同層に設置され、ここで詳細な説明を省略する。
例えば、該補助電極は二層構造であり、補助電極の第一層と第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、補助電極の第二層とゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、補助電極は二層構造であり、補助電極の第一層と第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、補助電極の第二層とドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、補助電極は二層構造であり、補助電極の第一層とゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、補助電極の第二層とドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
例えば、補助電極は三層構造であり、補助電極の第一層と第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、補助電極の第二層とゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、補助電極の第三層とドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される。
本開示の実施例は有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板及びその製造方法、表示装置を提供し、以下の少なくとも1つの有益な効果を有する。
(1)補助電極を第一電極、ゲート電極及びドレイン電極のうちの少なくとも1つと同層に設置し、OLEDアレイ基板の第一電極、ゲート電極及び/又はドレイン電極を形成するステップにおいて補助電極を形成することで、工程を省く。
(2)補助電極は複数のビア構造によって第二電極と並列接続されることで、工程を追加せずに第二電極の抵抗を低減させることができる。
(3)補助電極の材料が金属導電材料及び透明導電材料で形成される二層積層構造を備えてもよく、補助電極を延長させて駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタを遮断すると、外光が駆動トランジスタ及びスイッチングトランジスタに照射することを防止でき、更に漏れ電流の発生を回避する。
なお、
(1)本開示の実施例における図面は本開示の実施例に係る構造に関するものに過ぎず、他の構造は通常の設計を参照してもよい。
(2)明瞭にするために、本開示の実施例を説明するための図面において、層又は領域の厚さが拡大され又は縮小され、すなわちこれらの図面は実際の縮尺に応じてレンダリングするものではない。層、膜、領域又は基板のような素子が別の素子の「上」又は「下」に位置する場合、該素子が別の素子の「上」又は「下」に「直接」的に位置してもよく、中間素子が存在してもよいと理解できる。
(3)矛盾しない場合に、本開示の実施例及び実施例における特徴は相互に組み合わせて新たな実施例を得ることができる。
以上、本開示の具体的な実施形態に過ぎず、本開示の保護範囲はここに限定されるものではなく、本開示の保護範囲は前記特許請求の範囲の保護範囲を基準とすべきである。
本願は2017年1月19日に出願した中国特許出願第201710043335.5号の優先権を主張し、ここで上記中国特許出願の全内容を援用して本願の一部として組み込む。
101 ベース基板
102 駆動トランジスタ
103 第一電極
104 第二電極
105 有機材料機能層
106 補助電極
107a 遮光部
107b 遮光部
108 スイッチングトランジスタ
109 ビア構造
110 画素定義層
111 パッシベーション層
112 データ線
113 電源線
114 パッケージ層
115 第二絶縁層
116 ゲート線
1021 ゲート電極
1022 ソース電極
1023 ドレイン電極
1024 活性層
1025 ゲート絶縁層
1026 第一絶縁層

Claims (24)

  1. ベース基板と、
    前記ベース基板に設置される駆動トランジスタ、第一電極、第二電極、有機材料機能層、及び前記第二電極に接続される補助電極とを備え、
    前記有機材料機能層は前記第一電極と前記第二電極との間に位置し、
    前記駆動トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備え、前記第一電極は前記ソース電極又は前記ドレイン電極と電気的に接続され、
    前記補助電極は前記第一電極、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも1つと同層に設置される有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板。
  2. 前記補助電極は前記第一電極及び前記ゲート電極と同層に設置される、請求項1に記載のOLEDアレイ基板。
  3. 前記補助電極は前記第一電極及び前記ドレイン電極と同層に設置される、請求項1に記載のOLEDアレイ基板。
  4. 前記補助電極は前記ゲート電極及び前記ドレイン電極と同層に設置される、請求項1に記載のOLEDアレイ基板。
  5. 前記補助電極は前記第一電極、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極と同層に設置される、請求項1に記載のOLEDアレイ基板。
  6. 前記第二電極と前記補助電極との間に設置される絶縁構造をさらに備え、
    前記絶縁構造に複数のビア構造が設置され、前記第二電極は前記複数のビア構造によって前記補助電極と接続される、請求項1から5のいずれか一項に記載のOLEDアレイ基板。
  7. 前記ベース基板における前記第二電極の正射影は、前記ベース基板における前記補助電極の正射影と少なくとも部分的に重なる、請求項6に記載のOLEDアレイ基板。
  8. 前記第一電極は、第一金属導電層、透明導電層、又は第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造を備え、前記第二電極は第二金属導電層を備える、請求項7に記載のOLEDアレイ基板。
  9. 前記第一金属導電層の厚さが40〜120nmであり、前記第二金属導電層の厚さが3〜30nmである、請求項8に記載のOLEDアレイ基板。
  10. 前記第一電極が陽極であり、前記第二電極が陰極であり、又は、前記第一電極が陰極であり、前記第二電極が陽極である、請求項1から9のいずれか一項に記載のOLEDアレイ基板。
  11. 遮光部をさらに備え、前記遮光部は前記第一電極と同層に同様な材料で設置され、前記遮光部は前記補助電極と一体構造である、請求項1から3及び5のいずれか一項に記載のOLEDアレイ基板。
  12. 遮光部をさらに備え、前記遮光部は前記第一電極と同層に同様な材料で設置され、前記遮光部は前記補助電極と相互に離間される、請求項1から3及び5のいずれか一項に記載のOLEDアレイ基板。
  13. 前記ベース基板における前記遮光部の正射影は、前記ベース基板における前記駆動トランジスタの正射影と重なる、請求項11又は12に記載のOLEDアレイ基板。
  14. スイッチングトランジスタをさらに備え、前記ベース基板における前記遮光部の正射影は、前記ベース基板における前記スイッチングトランジスタの正射影と重なる、請求項11又は12に記載のOLEDアレイ基板。
  15. 前記有機材料機能層は、発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔注入層及び正孔輸送層を備える、請求項1から14のいずれか一項に記載のOLEDアレイ基板。
  16. 請求項1から15のいずれか一項に記載のOLEDアレイ基板を備える表示装置。
  17. ベース基板を提供することと、
    前記ベース基板に駆動トランジスタ、第一電極、有機材料機能層、第二電極及び補助電極を形成することとを含み、
    前記有機材料機能層は前記第一電極と前記第二電極との間に形成され、
    前記駆動トランジスタは、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備え、前記第一電極が前記ドレイン電極と電気的に接続され、
    前記補助電極は、前記第一電極、前記ゲート電極及び前記ドレイン電極のうちの少なくとも1つと同じパターニングプロセスで形成される有機発光ダイオード(OLED)アレイ基板の製造方法。
  18. 前記補助電極は二層構造であり、前記補助電極の第一層と前記第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される、請求項17に記載の製造方法。
  19. 前記補助電極は二層構造であり、前記補助電極の第一層と前記第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される、請求項17に記載の製造方法。
  20. 前記補助電極は二層構造であり、前記補助電極の第一層と前記ゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される、請求項17に記載の製造方法。
  21. 前記補助電極は三層構造であり、前記補助電極の第一層と前記第一電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第二層と前記ゲート電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成され、前記補助電極の第三層と前記ドレイン電極が、単一マスク及び単一材料で製造して形成される、請求項17に記載の製造方法。
  22. 前記第二電極と前記補助電極との間に絶縁構造を形成し、前記絶縁構造に複数のビア構造を形成することをさらに含み、
    前記第二電極は前記複数のビア構造によって前記補助電極と接続される、請求項17から21のいずれか一項に記載の製造方法。
  23. 前記第一電極は、第一金属導電層、透明導電層、又は第一金属導電層及び透明導電層で形成される積層構造を備え、前記第二電極は第二金属導電層を備える、請求項22に記載の製造方法。
  24. 前記第一金属導電層の厚さが40〜120nmであり、前記第二金属導電層の厚さが3〜30nmである、請求項23に記載の製造方法。
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