JP2023534450A - Ｏｌｅｄ表示ピクセルのための傾斜勾配反射構造 - Google Patents

Ｏｌｅｄ表示ピクセルのための傾斜勾配反射構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2023534450A
JP2023534450A JP2023501892A JP2023501892A JP2023534450A JP 2023534450 A JP2023534450 A JP 2023534450A JP 2023501892 A JP2023501892 A JP 2023501892A JP 2023501892 A JP2023501892 A JP 2023501892A JP 2023534450 A JP2023534450 A JP 2023534450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
electrode layer
reflective electrode
reflective
sloped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023501892A
Other languages
English (en)
Inventor
チャン－チア チェン，
ワン－ユイ リン，
ガン ユ，
ビョン スン クワク，
ロバート ジェイ． ヴィッサー，
チョン－チー ウー，
ホアン ヤン リン，
グオ－ドン スー，
イ－ジュン チェン，
ウェイ－カイ リー，
リソン シュ，
ヒョンスン バン，
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of JP2023534450A publication Critical patent/JP2023534450A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H10K50/818—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H10K50/813—Anodes characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8051—Anodes
    • H10K59/80515—Anodes characterised by their shape
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8051—Anodes
    • H10K59/80518—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/878—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/20—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning
    • H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
    • H10K71/233—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers by photolithographic etching
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/80—Composition varying spatially, e.g. having a spatial gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023—Direction of light emission
    • H10K2102/3026—Top emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

Figure 2023534450000001
本明細書において説明される実施形態は、上部発光有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ピクセルのための傾斜勾配底部反射電極層構造に関する。ＥＬデバイスは、上面、底面、およびそれらの上面および底面を相互接続している傾斜側壁を有するピクセル画定層と、ピクセル画定層の上に配置された底部反射電極層とを含む。底部反射電極層は、底面の上に配置された平面電極部分と、傾斜側壁の上に配置された傾斜反射部分とを含み、傾斜反射部分は非線形プロファイルを有している。ＥＬデバイスは、底部反射電極層の上に配置された有機層と、有機層の上に配置された上部電極とを含む。本明細書においては、ＥＬデバイスを製造するための方法も説明される。
【選択図】図１Ｃ

Description

本開示の実施形態は、一般に、アウトカップリング効率が改善されたエレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイスに関する。より詳細には、本明細書において説明される実施形態は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ピクセルのための傾斜勾配底部反射電極層構造に関する。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）技術は、多くの利点（例えば高い効率、広い視野角、速い応答、および潜在的に低いコスト）を提供する重要な次世代表示技術になっている。さらに、効率が改善された結果、ＯＬＥＤはまた、いくつかの照明アプリケーションに対しても実践的になりつつある。とは言え、典型的なＯＬＥＤは、依然として、内部量子効率（ＩＱＥ）と外部量子効率（ＥＱＥ）の間の著しい効率損失を示している。
電極材料、キャリア－輸送層、例えば孔－輸送層（ＨＴＬ）および電子－輸送層（ＥＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）および層スタッキングの特定の組合せにより、ＩＱＥレベルはほぼ１００％に達し得る。しかしながら典型的なＯＬＥＤ構造のＥＱＥレベルは、光アウトカップリングの非効率によって制限されたままである。アウトカップリング効率は、発光した光がＯＬＥＤ表示ピクセルの内側の内部全反射（ＴＩＲ）によって著しくトラップされることによる光エネルギー損失の問題を抱えることがあり得る。
典型的な上部発光ＯＬＥＤ構造は、基板、基板の上の反射電極、反射電極の上の有機層、および有機層の上の透明または半透明の上部電極を含む。空気（ｎ＝１）に対する有機層のより高い屈折率（典型的にはｎ＞＝１．７）、および上部電極のより高い屈折率（典型的にはｎ＞＝１．８）のため、発光した光がデバイス－空気界面におけるＴＩＲによって著しく局限され、空気に対するアウトカップリングを妨げている。
また典型的なＯＬＥＤ構造では、隣接するピクセルへ拡散する（すなわち光リーク）導波光の著しい部分がそれぞれのピクセルからのアウトカップリングされた光と共に視野方向に散乱し、そのためにピクセルがぼやけ、延いては表示の鮮明性およびコントラストが損なわれることになり得る。
したがって当技術分野には、ＯＬＥＤ表示ピクセルのための改善された構造、すなわち改善された反射構造、およびその製造方法が必要である。
一実施形態では、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイスが提供される。ＥＬデバイスは、上面、底面、およびそれらの上面および底面を相互接続している傾斜側壁を有するピクセル画定層と、ピクセル画定層の上に配置された底部反射電極層とを含む。底部反射電極層は、底面の上に配置された平面部分と、傾斜側壁の上に配置された傾斜部分とを含み、傾斜部分は非線形プロファイルを有している。ＥＬデバイスは、底部反射電極層の上に配置された有機層と、有機層の上に配置された上部電極とを含む。
別の実施形態では、ＥＬデバイスを製造するための方法が提供される。方法は、基板の上にピクセル画定層をコーティングすることであって、ピクセル画定層は基板に面している底面、および底面の反対側の上面を有する、コーティングすることと、上面および底面を相互接続する傾斜側壁を形成するために上面を凹ますことと、凹所に底部反射電極層を形成することとを含む。底部反射電極層は、底面の上に配置された平面部分と、傾斜側壁の上に配置された傾斜部分とを含み、傾斜部分は非線形プロファイルを有している。方法は、底部反射電極層の上に有機層を形成することと、有機層の上に上部電極を形成することとを含む。
さらに別の実施形態では、表示構造が提供される。表示構造はＥＬデバイスのアレイを含む。個々のＥＬデバイスは、上面、底面、およびそれらの上面および底面を相互接続している傾斜側壁を有するピクセル画定層と、ピクセル画定層の上に配置された底部反射電極層とを含む。底部反射電極層は、底面の上に配置された平面部分と、傾斜側壁の上に配置された傾斜部分とを含み、傾斜部分は非線形プロファイルを有している。個々のＥＬデバイスは、底部反射電極層の上に配置された有機層と、有機層の上に配置された上部電極とを含む。表示構造は、ＥＬデバイスのアレイを駆動および制御するように構成された駆動回路アレイを形成している複数の薄膜トランジスタと、複数の相互接続層とを含む。個々の相互接続層は、ＥＬデバイスと複数の薄膜トランジスタのそれぞれの薄膜トランジスタとの間で電気接触している。
したがって上で示した本開示の特徴を詳細に理解することができる方法においては、上で簡単に要約した本開示のより特定の説明には場合によっては実施形態が参照されており、それらの実施形態のうちのいくつかは添付の図面に示されている。しかしながら添付の図面は単に例示的実施形態を示したものにすぎず、したがって本開示の範囲を制限するものと見なしてはならず、他の同様に有効な実施形態を許容し得ることに留意されたい。
実施形態による、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイスのアレイの概略上面図である。 実施形態による、図１ＡのＥＬデバイスのアレイの概略側面図である。 実施形態による、図１Ａの断面線１－１に沿って取った個別のＥＬデバイスの概略側断面図である。 別の実施形態による、図１Ａの断面線１－１に沿って取った個別のＥＬデバイスの概略側断面図である。 実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイスにおける底部反射電極層の代わりに使用することができる凸状傾斜勾配を有する底部反射電極層の概略側断面図である。 別の実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイスにおける底部反射電極層の代わりに使用することができる凸状傾斜勾配を有する底部反射電極層の概略側断面図である。 実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイスにおける底部反射電極層の代わりに使用することができる凹状傾斜勾配を有する底部反射電極層の概略側断面図である。 別の実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイスにおける底部反射電極層の代わりに使用することができる凹状傾斜勾配を有する底部反射電極層の概略側断面図である。 別の実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイスにおける底部反射電極層の代わりに使用することができる傾斜勾配を有する底部反射電極層の概略側断面図である。 実施形態による、ＥＬデバイスを製造するための方法を示す図である。 実施形態による、図５に示されている方法の様々な態様を示すＥＬデバイスの概略側断面図である。
理解を容易にするために、可能である場合、図に共通の全く同じ要素を示すために全く同じ参照数表示が使用されている。１つの実施形態の要素および特徴は、さらに詳述することなく他の実施形態に有利に組み込むことができることが企図されている。
本明細書において説明されている実施形態は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示ピクセルのための傾斜勾配底部反射電極層構造に関している。ＥＬデバイスは、上面、底面、およびそれらの上面および底面を相互接続している傾斜側壁を有するピクセル画定層と、ピクセル画定層の上に配置された底部反射電極層とを含む。底部反射電極層は、底面の上に配置された平面部分と、傾斜側壁の上に配置された傾斜部分とを含み、傾斜部分は非線形プロファイルを有している。ＥＬデバイスは、底部反射電極層の上に配置された有機層と、有機層の上に配置された上部電極とを含む。本明細書においては、ＥＬデバイスを製造するための方法も説明される。
図１Ａは、実施形態による、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）デバイス１００のアレイ１０の概略上面図である。アレイ１０は基板１１０の上に形成されている。特定の実施形態では、ＥＬデバイス１００はＯＬＥＤ表示ピクセルであってもよく、また、アレイ１０は上部発光アクティブマトリクスＯＬＥＤ表示（上部発光ＡＭＯＬＥＤ）構造であってもよい。いくつかの例では、ＥＬデバイス１００の幅１０４および長さ１０６は、約２０μｍ以下から最大約１００μｍまでであってもよい。
図１Ｂは、実施形態による、図１ＡのＥＬデバイス１００のアレイ１０の概略側面図である。ここではＥＬデバイス１００（仮想で示されている）は上部発光型であり、アウトカップリングされた光１０８は、ＥＬデバイス１００の上部１０９でＥＬデバイス１００から射出する。
図１Ｃは、実施形態による、図１Ａの断面線１－１に沿って取った個別のＥＬデバイス１００の概略側断面図である。図１Ｄは、別の実施形態による、図１Ａの断面線１－１に沿って取った個別のＥＬデバイス１００の概略側断面図である。ＥＬデバイス１００は、一般に、基板１１０、ピクセル画定層（ＰＤＬ）１２０、底部反射電極層１３０、誘電体層１４０、有機層１５０を含み、有機層１５０は、複数の有機層、上部電極１７０および充填材１８０ａ、ｂを含む多層スタックである。いくつかの実施形態では、基板１１０は、シリコン、ガラス、石英、プラスチックまたは金属箔材料のうちの１つまたは複数から形成することができる。いくつかの実施形態では、基板１１０は複数のデバイス層（例えば緩衝層、層間誘電体層、絶縁層、能動層および電極層）を含むことができる。ここでは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１２は基板１１０の上に形成されている。いくつかの実施形態では、ＴＦＴ１１２のアレイは、ＥＬデバイス１００のアレイ１０を駆動および制御するように構成されたＴＦＴ駆動回路アレイを形成することができる。いくつかの実施形態では、ＥＬデバイス１００のアレイ１０は、表示のためのＯＬＥＤピクセルアレイであってもよい。ここでは相互接続層１１４は、ＴＦＴ１１２と底部反射電極層１３０の間で電気接触している。ＥＬデバイス１００は、底部反射電極層１３０を介して相互接続層１１４と電気接触している。いくつかの実施形態では、ＥＬデバイス１００は、基板１１０の上に形成された平坦化層（図示せず）を含む。
ＰＤＬ１２０は基板１１０の上に配置されている。いくつかの実施形態では、ＰＤＬ１２０の底面１２２は、基板１１０、相互接続層１１４または両方と接触している。ＰＤＬ１２０は、基板１１０とは反対側に面している上面１２４を有している。ＥＬデバイス１００の発光領域１０２は、ＰＤＬ１２０中の、ＰＤＬ１２０の上面１２４から底面１２２まで通って延びる開口によって形成されている。ＰＤＬ１２０は、上面および底面１２４、１２２を相互接続している傾斜側壁１２６（すなわち傾斜バンク）を有している。本明細書においては、傾斜は単純曲線または複合曲線として定義されている。いくつかの実施形態では、傾斜側壁１２６は任意の非線形プロファイルを有することができる。いくつかの実施形態では、ＰＤＬ１２０は、任意の適切な感光性有機材料または重合体含有材料から形成されたフォトレジストであってもよい。いくつかの他の実施形態では、ＰＤＬ１２０は、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＯＮ、ＳｉＣＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２または別の誘電体材料から形成することができる。
底部反射電極層１３０（例えば標準ＯＬＥＤ構成のアノード）は、相互接続層１１４の上に配置された平面電極部分１３２、およびＰＤＬ１２０の傾斜側壁１２６の上に配置された傾斜反射部分１３４を含む。ここでは傾斜部分１３４は、平面部分１３２の互いに反対側の横方向の端部１３２ａに接続している。いくつかの実施形態では、底部反射電極層１３０は、相互接続層１１４および傾斜側壁１２６に対して共形であってもよい。いくつかの実施形態では、底部反射電極層１３０はＰＤＬ１２０の上面１２４まで延在することができる。いくつかの実施形態では、底部反射電極層１３０は単層であってもよい。いくつかの他の実施形態では、底部反射電極層１３０は多層スタックであってもよい。いくつかの実施形態では、底部反射電極層１３０は透明導電酸化物層および金属反射膜を含むことができる。いくつかの実施形態では、透明導電酸化物層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化インジウムガリウム（ＩＧＯ）、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）、酸化ガリウム亜鉛（ＧＺＯ）、それらの組合せ、およびそれらの多層スタックのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの実施形態では、金属反射膜は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、白金（Ｐｔ）、鉛（Ｐｄ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、Ａｌ：Ａｇ合金、それらの他の合金、他の適切な金属およびそれらの合金、それらの組合せ、およびそれらの多層スタックのうちの１つまたは複数を含むことができる。いくつかの他の実施形態では、底部反射電極層１３０は、透明導電酸化物層、および交互に積み重ねられた高い屈折率材料層および低い屈折率材料層を含み、反射多層を形成する分布ブラッグリフレクタ（ＤＢＲ）を含むことができる。さらに他の実施形態では、透明導電酸化物は、金属、透明導電金属酸化物、透明誘電体、散乱リフレクタ、ＤＢＲ、他の適切な材料層、それらの組合せ、およびそれらの多層スタックのうちの１つまたは複数と組み合わせることができる。
いくつかの実施形態では、底部反射電極層１３０は相互接続層１１４およびＰＤＬ１２０と直接接触することができる。ここでは平面電極部分１３２および傾斜反射部分１３４は同じ材料で形成されている。いくつかの他の実施形態では、相互接続層１１４は底部反射電極層１３０の平面電極部分１３２を形成している。このような実施形態では、平面電極部分１３２および傾斜反射部分１３４は異なる材料から形成することができる。例えば平面電極部分１３２はＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの多層スタックであってもよく、また、傾斜反射部分１３４は散乱リフレクタ、ＤＢＲまたは金属合金であってもよい。
傾斜バンク構造を有する底部反射電極層１３０の１つの利点は、一定の勾配を有する類似の直線バンク構造と比較すると、傾斜部分１３４の湾曲した勾配の製造がより容易であることである。いくつかの態様では、底部反射電極層１３０の傾斜勾配は、異なる部分に異なる勾配を有する直線バンク構造の組成物と類似している。その点に関して、傾斜バンク構造の別の利点は、異なるバンク角のリダイレクション効果の平均化であり、より一様な発光パターンをもたらすことである。傾斜バンク構造の別の利点は、直線バンク構造に対して、傾斜勾配はＬａｍｂｅｒｔｉａｎ分布により近い角強度をもたらすことである。
誘電体層１４０は、底部反射電極層１３０の傾斜部分１３４の上に配置された傾斜部分１４４を含む。ここでは誘電体層１４０は、平面部分１３２の上に延在することなく、底部反射電極層１３０の平面部分１３２で終端している。いくつかの他の実施形態では、誘電体層１４０は、平面部分１３２全体の上に延在することなく、平面部分１３２の互いに反対側の横方向の端部１３２ａと重畳することができる。いくつかの実施形態では、誘電体層１４０は、底部反射電極層１３０の傾斜部分１３４を越えてＰＤＬ１２０の上面１２４まで横方向に延在することができる。いくつかの実施形態では、誘電体層１４０は、底部反射電極層１３０および／またはＰＤＬ１２０と直接接触することができる。いくつかの実施形態では、誘電体層１４０は底部反射電極層１３０および／またはＰＤＬ１２０と共形であってもよい。いくつかの実施形態では、誘電体層１４０は任意の適切な低－ｋ誘電体材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、誘電体層１４０は、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣＯＮ、ＳｉＣＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２または別の誘電体材料から形成することができる。
有機層１５０は、底部反射電極層１３０の平面部分１３２の上に配置された平面部分１５２、および誘電体層１４０の傾斜部分１４４の上に配置された傾斜部分１５４を含む。ここでは傾斜部分１５４は平面部分１５２の横方向の端部に接続している。いくつかの実施形態では、有機層１５０は底部反射電極層１３０および誘電体層１４０と直接接触することができる。いくつかの実施形態では、有機層１５０は底部反射電極層１３０および誘電体層１４０と共形であってもよい。いくつかの実施形態では、有機層１５０は底部反射電極層１３０を越えて横方向に延在することができ、ＰＤＬ１２０の上面１２４の上に延在することができ、またはその両方が可能である。ここでは有機層１５０は、複数の有機層、すなわち孔注入層（ＨＩＬ）１５６、孔輸送層（ＨＴＬ）１５８、発光層（ＥＭＬ）１６０、電子輸送層（ＥＴＬ）１６２および電子注入層（ＥＩＬ）１６４を含む。しかしながら有機層１５０は、示されている実施形態に特に限定されない。例えば別の実施形態では、有機層１５０から１つまたは複数の層を省略することができる。さらに別の実施形態では、有機層１５０に１つまたは複数の追加層を追加することができる。さらに別の実施形態では、有機層１５０は、これらの複数の層が逆になるよう、反転させることができる。
いくつかの実施形態では、ＨＩＬ１５６は、約１ｎｍから約２０ｎｍまでなどの、約５ｎｍから約１５ｎｍまでなどの、または約１０ｎｍなどの、約１ｎｍから約３０ｎｍまでの厚さを有することができる。一例示的実施形態では、ＨＩＬ１５６は、１，４，５，８，９，１１－ヘキサアザトリフェニレンヘキサカーボニトリル（ＨＡＴＣＮ）を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ＨＴＬ１５８は、約１２０ｎｍから約１８０ｎｍまでなどの、約１４０ｎｍから約１６０ｎｍまでなどの、約１５０ｎｍなどの、約１２０ｎｍから約２４０ｎｍまでの厚さを有することができ、別法としては約１４０ｎｍから約２４０ｎｍまでの、約１６０ｎｍから約２３０ｎｍまでなどの、約１８０ｎｍから約２２０ｎｍまでなどの、約１９０ｎｍから約２１０ｎｍまでなどの、約１９５ｎｍなどの厚さを有することができ、または別法としては約２００ｎｍの厚さを有することができる。一例示的実施形態では、ＨＴＬ１５８は、Ｎ，Ｎ’－ジ（１－ナフチル）－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（ＮＰＢ）を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ＥＭＬ１６０は、約５ｎｍから約４０ｎｍまでの、約５ｎｍから約２０ｎｍまでなどの、約１０ｎｍなどの厚さを有することができ、別法としては約１０ｎｍから約４０までの、約１０ｎｍから約３０ｎｍまでなどの、または約２０ｎｍなどの厚さを有することができる。一例示的実施形態では、ＥＭＬ１６０は、３，３－ジ（９Ｈ－カルバゾール９－ｙｌ）ビフェニル－ビス［２－（２－ピリジニル－Ｎ）フェニル－Ｃ］（アセチルアセトナート）イリジウム（ＩＩＩ）（ｍＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））を含むことができる。
いくつかの実施形態では、ＥＴＬ１６２は、約２０ｎｍから約２４０ｎｍまでの、約２０ｎｍから約１００ｎｍまでなどの、約４０ｎｍから約８０ｎｍまでなどの、約４０ｎｍから約６０ｎｍまでなどの、約５０ｎｍなどの厚さを有することができ、別法としては約６０ｎｍから約８０ｎｍまでの、約６５ｎｍなどの厚さを有することができ、別法としては約１００ｎｍから約２４０ｎｍまでの、約１５０ｎｍから約２４０ｎｍまでなどの、約１６０ｎｍから約２２０ｎｍまでなどの、約１７０ｎｍから約１９０ｎｍまでなどの、約１８０ｎｍなどの厚さを有することができ、別法としては約１８０ｎｍから約２２０ｎｍまでの、約１９０ｎｍから約２１０ｎｍまでなどの、または約２００ｎｍなどの厚さを有することができる。一例示的実施形態では、ＥＴＬ１６２は、２，２’，２”－（１，３，５－ベンジントリイル）－トリス（１－フェニル－１－Ｈ－ベンゾイミダゾール）（ＴＰＢｉ）を含むことができる。
上部電極１７０（例えば標準ＯＬＥＤ構成のカソード）は、有機層１５０の平面部分１５２の上に配置された平面部分１７２、および有機層１５０の傾斜部分１５４の上に配置された傾斜部分１７４を含む。ここでは傾斜部分１７４は平面部分１７２の互いに反対側の横方向の端部に接続している。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は有機層１５０と直接接触することができる。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は有機層１５０と共形であってもよい。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は、有機層１５０を越えて横方向に延在することができ、誘電体層１４０と接触することができ、および／またはＰＤＬ１２０の上面１２４の上に延在することができる。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は単層であってもよい。いくつかの他の実施形態では、上部電極１７０は多層スタックであってもよい。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、ＬｉＦ、Ａｌ：Ａｇ合金、Ｍｇ：Ａｇ合金、それらの他の合金、他の適切な金属およびそれらの合金、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＧＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、それらの組合せ、およびそれらの多層スタックのうちの１つまたは複数から形成することができる。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は、ＨＡＴＣＮ、ＬｉＦ、それらの組合せ、またはそれらの多層スタックのうちの１つまたは複数から形成された下方層を含むことができる。いくつかの実施形態では、上部電極１７０は、約５ｎｍから約１２０ｎｍまでの、約５ｎｍから約５０ｎｍまでなどの、約１０ｎｍから約３０ｎｍまでなどの、約２０ｎｍなどの厚さを有することができ、別法としては約５０ｎｍから約１２０ｎｍまでの、約８０ｎｍから約１２０ｎｍまでなどの、約９０ｎｍから約１１０ｎｍまでなどの、または約１００ｎｍなどの、厚さを有することができる。
一例示的実施形態では、ＥＬデバイス１００は、ＩＴＯとＡｇが交番する多層スタックを含む底部反射電極層１３０、約２００ｎｍの厚さを有するＨＴＬ１５８、約１０ｎｍの厚さを有するＥＭＬ１６０、約２００ｎｍの厚さを有するＥＴＬ１６２、およびＡｇを含み、また、約２０ｎｍの厚さを有する上部電極１７０を含むことができる（底部から上部へ）。この実施形態によるＥＬデバイス１００の１つの利点は、本明細書において説明される他の例示的実施形態と比較すると、効率が改善されることである。
別の例示的実施形態では、ＥＬデバイス１００は、ＩＴＯとＡｇが交番する多層スタックを含む底部反射電極層１３０、約２００ｎｍの厚さを有するＨＴＬ１５８、約１０ｎｍの厚さを有するＥＭＬ１６０、約１８０ｎｍの厚さを有するＥＴＬ１６２、およびＡｇを含み、また、約２０ｎｍの厚さを有する上部電極１７０を含むことができる（底部から上部へ）。この実施形態によるＥＬデバイス１００の１つの利点は、本明細書において説明される他の例示的実施形態と比較すると、色視野が改善されることである。
さらに別の例示的実施形態では、ＥＬデバイス１００は、ＩＴＯとＡｇが交番する多層スタックを含む底部反射電極層１３０、約１９５ｎｍの厚さを有するＨＴＬ１５８、約１０ｎｍの厚さを有するＥＭＬ１６０、約６５ｎｍの厚さを有するＥＴＬ１６２、およびＩＴＯを含み、また、約１００ｎｍの厚さを有する上部電極１７０を含むことができる（底部から上部へ）。この実施形態によるＥＬデバイス１００の利点は、本明細書において説明される他の例示的実施形態と比較すると、上部電極１７０における効率が改善され、また、光の吸収が低減されることである。
さらに別の例示的実施形態では、ＥＬデバイス１００は、ＩＴＯとＡｇが交番する多層スタックを含む底部反射電極層１３０、ＨＡＴＣＮを含み、また、約１０ｎｍの厚さを有するＨＩＬ１５６、ＮＰＢを含み、また、約１５０ｎｍの厚さを有するＨＴＬ１５８、ｍＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）を含み、また、約２０ｎｍの厚さを有するＥＭＬ１６０、ＴＢＰｉを含み、また、約５０ｎｍの厚さを有するＥＴＬ１６２、およびＨＡＴＣＮを含み、また、約３０ｎｍの厚さを有する第１の層と、ＩＴＯを含み、また、ＩＴＯ約８０ｎｍの厚さを有する第２の層とのうちのいずれか一方、またはＬｉＦを含み、また、約１ｎｍの厚さを有する第１の層と、Ｍｇ：Ａｇ合金を含み、また、約２０ｎｍの厚さを有する第２の層とのうちのいずれか一方を含む上部電極１７０を含むことができる（底部から上部へ）。
中にＩＴＯを含む上部電極１７０と、中にＭｇ：Ａｇ合金を含む上部電極１７０とを比較すると、ＩＴＯ上部電極の１つの利点は、充填材１８０ａ、ｂ（ηｆｉｌｌｅｒ）に対する光アウトカップリング効率が改善され、その結果としてＥＬデバイス１００から空気（ηｅｘｔ）への外部光アウトカップリング効率が改善されることである。１つまたは複数の実施形態では、ＩＴＯ上部電極を使用することにより、Ｍｇ：Ａｇ合金上部電極に対して、ηｆｉｌｌｅｒが約３０％改善された。いくつかの実施形態では、ＩＴＯ上部電極を使用することにより、最大約９０％のηｆｉｌｌｅｒが達成された。Ｍｇ：Ａｇ合金上部電極と比較したＩＴＯ上部電極の効率の改善は、少なくとも部分的に、Ｍｇ：Ａｇ合金と比較した場合のＩＴＯのより低い吸収およびより低い表面プラズモン損失によるものである。
充填材１８０ａ、ｂは上部電極１７０の上に配置されている。いくつかの実施形態では、充填材１８０ａ、ｂは上部電極１７０と直接接触することができる。図１Ｃに示されているように、充填材１８０ａは、ＥＬデバイス１００が形成されている開口から、ＰＤＬ１２０の上面１２４に隣接しているところの上に延在することなく、発光領域１０２に充填材１８０ａが配置されるようにパターニングされている。言い換えると、充填材１８０ａは、ＰＤＬ１２０の中に形成された概ね凹状の開口にのみ充填材１８０ａを局限するために、選択的に堆積され、選択的にエッチングされ、またはそれらの両方が実施され、凹状開口は底面１２２および傾斜側壁１２６によって画定される。ここでは充填材１８０ａの露出した表面１８２ａは平面である。しかしながら充填材１８０ａ、ｂは、示されている実施形態に特に限定されない。例えばいくつかの他の実施形態では、充填材１８０ａは湾曲させることができる。パターニングされた充填材を有するＩＴＯ上部電極と、パターニングされた充填材を有するＭｇ：Ａｇ合金上部電極を比較すると、結果としてＩＴＯ上部電極のηｅｘｔが約３０％改善される。しかしながらパターニングされていない充填材を有するＩＴＯ上部電極と、パターニングされていない充填材を有するＭｇ：Ａｇ合金上部電極を比較すると、結果として改善されるＩＴＯ上部電極のηｅｘｔは約５％にすぎない。したがってパターニングされた充填材を有するＥＬデバイス１００における効率の改善はより顕著である。
例えば図１Ｄに示されている別の実施形態では、充填材１８０ｂは、充填材１８０ｂが発光領域１０２の外側のＰＤＬ１２０の上面１２４の上に延在するよう、パターニングされていない。このような実施形態では、充填材１８０ｂは、上部電極１７０を越えて横方向に延在することができ、誘電体層１４０と接触することができ、またはその両方である。パターニングされていない充填材１８０ｂの１つの利点は、パターンがないため、充填材１８０ａ、ｂの製造がより容易であり、したがって製造がより安価であることである。一方、パターニングされた充填材１８０ａの１つの利点は、ＥＬデバイス１００からの外部光アウトカップリング効率が改善されることである。これは、少なくとも部分的に、厚さが薄いパターニング充填材１８０ａ中の横方向導波光リークが低減されていることによるものであり得る。
いくつかの実施形態では、充填材１８０ａ、ｂは、１つまたは複数の高屈折率材料（すなわちｎ≧１．８）、または発光領域１０２と同様の屈折率を有する屈折率整合材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、充填材１８０ａ、ｂの屈折率は、発光領域１０２の屈折率より約０．２以上高くすることができる。１つまたは複数の実施形態では、充填材１８０ａ、ｂは高度に透明であってもよい。例えば充填材１８０ａ、ｂは、１つまたは複数の金属酸化物、金属窒化物、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ、ＴａＯ、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯｘＮｘ、ＴｉＮ、ＴａＮ、高屈折率ナノ粒子、他の適切な材料およびそれらの組合せを含むことができる。充填材１８０ａ、ｂに使用することができる材料の非制限の例には、有機材料（例えばＮ，Ｎ’－ビス（ナフタレン－１－ｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）ベンジジンまたはＮＰＢ）、無機材料、樹脂またはそれらの組合せなどの、ＯＬＥＤ製造に統合することができる任意の適切な材料がある。充填材１８０ａ、ｂは、コロイド状混合物などの合成物を含むことができ、コロイドはＴｉＯ２などの高屈折率無機材料である。
図２Ａは、実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイス１００における底部反射電極層１３０の代わりに使用することができる凸状傾斜勾配を有する底部反射電極層２３０の概略側断面図である。図２Ｂは、別の実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイス１００における底部反射電極層１３０の代わりに使用することができる凸状傾斜勾配を有する底部反射電極層２３０の概略側断面図である。図２Ａ～図２Ｂに示されているように、平面部分２３２は実質的にｘ－軸に沿って配向されており、また、傾斜部分２３４は平面部分２３２の互いに反対側の横方向の端部２３２ａに接続している。傾斜部分２３４は凸状であり、また、ｘ－軸と角度θＢを形成しており、平面部分２３２および傾斜部分２３４は横方向の端部２３２ａで交わっている。
図２Ａに示されている実施形態では、角度θＢは、平面部分２３２および傾斜部分２３４が交わる場所でこれらの平面部分２３２および傾斜部分２３４が互いに直角をなすよう、約９０°である。ここでは傾斜部分２３４は、ｘ－軸に対して、横方向の端部２３２ａのうちの一方における約９０°から、傾斜部分の端部２３４ａにおける約０°までの角度の範囲にわたっている。しかしながら角度θＢは、示されている実施形態に特に限定されない。例えば図２Ｂに示されているように、角度θＢは約３０°であってもよい。ここでは傾斜部分２３４は、ｘ－軸に対して、横方向の端部２３２ａのうちの一方における約３０°から、傾斜部分の端部２３４ａにおける約０°までの角度の範囲にしかわたっていない。図２Ｂに対する図２Ａの底部反射電極層２３０の１つの利点は、傾斜部分２３４がｘ－軸に対してより大きい角度の範囲にわたっており、Ｌａｍｂｅｒｔｉａｎ分布により近い角強度をもたらすことである。さらに他の実施形態では、角度θＢは、約０°から約９０°までなどの、約０°から約３０°までなどの、約１０°から約３０°までなどの、約９０°以下であってもよく、別法としては約３０°から約６０°までであってもよく、または別法としては約６０°から約９０°までであってもよい。
平面部分２３２は、ｘ－軸に沿って画定された、互いに反対側の横方向の端部２３２ａの間の幅Ｗ１を有している。傾斜部分２３４は、ｘ－軸に沿って画定された、横方向の端部２３２ａのうちの一方と、隣接する傾斜部分の端部２３４ａとの間の幅Ｗ２を有している。いくつかの実施形態では、底部反射電極層２３０は、平面部分２３２に対して実質的に平行の、ｘ－軸に沿った幅Ｗ３を有する上部部分２３６を含む。このような実施形態では、上部部分２３６は、隣接するＥＬデバイス１００同士の間の中間まで延在することができる（図１Ｂ参照）。ＥＬデバイス１００のアレイ１０は、Ｗ１＋２Ｗ２＋２Ｗ３として定義されたサブピクセルピッチを有している。傾斜部分２３４は、ｙ－軸に沿って画定された、横方向の端部２３２ａのうちの一方と傾斜部分の端部２３４ａの間の高さＨを有している。ＥＬデバイス１００は、Ｈ／Ｗ１として定義されるアスペクト比を有している。
図２Ａ～図２Ｂを参照すると、傾斜部分２３４は、傾斜部分２３４が連続的に変化する勾配を有し、すなわち高さＨの一次導関数が線形であるよう、円弧に沿って形成されている。ここでは勾配は、横方向の端部２３２ａから傾斜部分の端部２３４ａまで連続的に小さくなっており、勾配は、ｘ－軸に対する曲線の急峻性として定義される。しかしながら底部反射電極層２３０の構造は、示されている実施形態に特に限定されない。例えば傾斜部分２３４は、任意の適切な非線形プロファイル、例えば対数プロファイル、ベキプロファイル、多項式プロファイル、指数プロファイル、Ｓ字形プロファイルを有することができる。いくつかの他の実施形態では、傾斜部分２３４は不連続変化勾配を有することができる。
図２Ａ～図２Ｂを参照すると、傾斜部分２３４は、底部反射電極層２３０が傾斜部分の端部２３４ａにおける上部部分２３６への円滑な移行を形成するように上部部分２３６と連続している。傾斜部分２３４から上部部分２３６への円滑な移行により、構造の接続性を改善することができる。図２Ａ～図２Ｂに示されている傾斜バンク構造の１つの利点は、匹敵する効率を有する直線バンク構造と比較すると、傾斜バンク構造がより大きい開始角度θＢを有することができることである。これは、ｘ－軸に対する傾斜勾配の角度が傾斜部分２３４の長さに沿って小さくなると、より多くの光を空中へ直接向け直すことによってより小さい角度における効率が改善されるためである。傾斜バンク構造のより大きい開始角度のθＢの結果、傾斜バンク構造は、同じ高さＨを有する直線バンク構造に対して、より小さい幅Ｗ２を有している。これは、高ピクセル密度における発光領域１０２のフィルファクタを有利に改善することができる。傾斜バンク構造の別の利点は、同じ開始角度θＢを有する直線バンク構造と比較すると、効率が高くなることである。これは、少なくとも部分的に、傾斜勾配が、ｘ－軸に対して、傾斜部分２３４の長さに沿って小さくなる角度を有し、より小さい角度が光を空中へ直接向け直し、したがって効率を改善することによるものである。効率が改善されるため、今度はそのより高い効率がデバイスの寿命を改善し、より低い電力で同じ輝度を提供し、また、モバイルデバイスのより長いワンタイムチャージ用法を提供する。
図３Ａは、実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイス１００における底部反射電極層１３０の代わりに使用することができる凹状傾斜勾配を有する底部反射電極層３３０の概略側断面図である。図３Ｂは、別の実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイス１００における底部反射電極層１３０の代わりに使用することができる凹状傾斜勾配を有する底部反射電極層３３０の概略側断面図である。底部反射電極層３３０は、ほとんどの点に関して底部反射電極層２３０と同様であり、底部反射電極層２３０に関する説明は、他に言及されていない限り、本明細書に組み込まれている。
図３Ａ～図３Ｂに示されているように、傾斜部分３３４は凹状である。傾斜部分３３４は、底部反射電極層３３０が平面部分２３２の横方向の端部３３２ａにおける円滑な移行を形成するように平面部分３３２と連続している。さらに、傾斜部分３３４は、傾斜部分３３４が連続的に変化する勾配を有し、すなわち高さＨの一次導関数が線形であるよう、反転された円弧に沿って形成されている。ここでは勾配は、横方向の端部３３２ａから傾斜部分の端部３３４ａまで連続的に大きくなっており、勾配は、ｘ－軸に対する曲線の急峻性として定義される。しかしながら底部反射電極層３３０の構造は、示されている実施形態に特に限定されない。例えば傾斜部分３３４は、任意の適切な非線形プロファイル、例えば対数プロファイル、ベキプロファイル、多項式プロファイル、指数プロファイル、Ｓ字形プロファイルを有することができる。いくつかの他の実施形態では、傾斜部分３３４は不連続変化勾配を有することができる。
傾斜部分３３４および上部部分３３６は、傾斜部分３３４がｘ－軸と角度θＢ’を形成するよう、傾斜部分の端部３３４ａで不連続である。図３Ａに示されている実施形態では、角度θＢ’は、傾斜部分３３４および上部部分３３６が交わる場所でこれらの傾斜部分３３４および上部部分３３６が互いに直角をなすよう、約９０°である。しかしながら角度θＢ’は、示されている実施形態に特に限定されない。例えば図３Ｂに示されているように、角度θＢ’は約３０°であってもよい。さらに他の実施形態では、角度θＢ’は、約０°から約９０°までなどの、約０°から約３０°までなどの約９０°以下であってもよく、別法としては約３０°から約６０°までであってもよく、または別法としては約６０°から約９０°までであってもよい。
図４は、別の実施形態による、図１Ｃ～図１ＤのＥＬデバイス１００における底部反射電極層１３０の代わりに使用することができる傾斜勾配を有する底部反射電極層４３０の概略側断面図である。底部反射電極層４３０は、ほとんどの点に関して底部反射電極層２３０、３３０と同様であり、底部反射電極層２３０、３３０に関する説明は、他に言及されていない限り、本明細書に組み込まれている。
図４を参照すると、底部反射電極層４３０の傾斜部分４３４はＳ字形プロファイルを有している。傾斜部分４３４は、底部反射電極層４３０が横方向の端部４３２ａおよび傾斜部分の端部４３４ａの両方で円滑な移行を形成するよう、横方向の端部４３２ａで平面部分４３２と連続しており、また、傾斜部分の端部４３４ａで上部部分４３６と連続している。ここでは勾配は、横方向の端部４３２ａから変曲点４３４ｂまで大きくなっている。勾配は、次に、変曲点４３４ｂから傾斜部分の端部４３４ａまで小さくなっている。
図５は、実施形態による、ＥＬデバイス１００を製造するための方法５００を示す図である。図６Ａ～図６Ｈは、実施形態による、図５に示されている方法５００の様々な態様を示すＥＬデバイス１００の概略側断面図である。一般に、方法５００は、傾斜側壁１２６を有するＰＤＬ１２０を形成することと、平面部分１３２および傾斜部分１３４を有する底部反射電極層１３０を形成することと、非パターニング充填材１８０ｂを形成することと、任意選択で、パターニングされた充填材１８０ａを形成するために非パターニング充填材１８０ｂをパターニングすることとを含む。
アクティビティ５０２で、方法５００は、図６Ａに示されているように基板１１０の上にＰＤＬ１２０をコーティングすることを含む。いくつかの実施形態では、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、他の適切なコーティング技法またはそれらの組合せを使用して、ＰＤＬ１２０を基板１１０の上にコーティングすることができる。いくつかの実施形態では、ＰＤＬ１２０は、約２μｍから約３μｍまでなどの、約１μｍから約４μｍまでの厚さを有することができる。
アクティビティ５０４で、方法５００は、図６Ｂに示されているように、ＰＤＬ１２０をその上面１２４から底面１２２まで凹ませ、それにより傾斜側壁１２６を有する発光領域１０２の概ね凹状の構造を形成するために、ＰＤＬ１２０のフォトリソグラフィパターニングを実施することを含む。フォトリソグラフィパターニングプロセスは、任意の適切なフォトリソグラフィプロセスを含むことができる。一実施形態では、傾斜側壁１２６を形成するために、プロセスは、ＥＬデバイス１００全体を走査している間、適用量が増加される、走査グレートーン露光を使用したグレースケールリソグラフィを含むことができる。ＰＤＬフォトレジスト材料の露光は、中に潜在パターンを形成するために、ＰＤＬ１２０に沿った露光適用量の勾配の使用を含むことができる。潜在パターンを形成した後、フォトレジスト材料を現像して、図６Ｂに示されているパターニングされたＰＤＬ１２０を形成することができる。ＰＤＬフォトレジスト材料は、現像中にフォトレジスト材料の露光領域が除去されるよう、ポジティブトーンフォトレジストであってもよい。
いくつかの他の実施形態では、フォトリソグラフィパターニングの実施は、パターニングされた紫外（ＵＶ）光へのフォトマスク（図示せず）を介したＰＤＬ１２０の露光を含む。このような実施形態では、ＰＤＬフォトレジスト材料がネガティブトーンフォトレジストである。フォトマスクパターンの縁における光拡散は、傾斜側壁１２６に対応するＰＤＬ１２０中に潜在パターンを形成する部分ＵＶ露光の原因になり得る。ネガティブトーンフォトレジストの場合、ＵＶ光に露光されたＰＤＬ１２０の部分は、現像中、露光された部分が保持され、また、非露光部分が除去されて、図６Ｂに示されている構造を形成するよう、重合され、または交差結合される。
さらに他の実施形態では、エッチングプロセスを使用してＰＤＬ１２０を凹ませることも可能である。このような実施形態では、パターニングされたハードマスクまたはパターニングされたフォトレジスト層のうちのいずれか（図示せず）をＰＤＬ１２０の上に形成して、エッチング停止として使用することができる。等方性湿式エッチングまたはドライエッチングを使用してＰＤＬ１２０をエッチングすることができる。等方性エッチングは、パターニングされたエッチング停止層の縁におけるＰＤＬ１２０の横方向エッチングをもたらし、図６Ｂに示されている傾斜側壁１２６を形成することができることは認識されよう。
アクティビティ５０６で、方法５００は、図６Ｃに示されているように、パターニングされたＰＤＬ１２０の上に底部反射電極層１３０を形成することを含む。底部反射電極層１３０は平面部分１３２および傾斜部分１３４を含む。いくつかの実施形態では、底部反射電極層１３０の形成は、それらに限定されないが、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、蒸着、スパッタリング、スピンオンコーティング、化学気相堆積（ＣＶＤ）、低圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、電解堆積およびエピタキシを含む任意の適切なメタライゼーション技法を含むことができる。１つまたは複数の実施形態では、底部反射電極層１３０は、ＰＤＬ１２０の傾斜側壁と適合するように堆積させることができる。１つまたは複数の実施形態では、底部反射電極層１３０の形成は、底部反射電極層１３０の多層スタックを形成するために、透明導電酸化物層と金属反射膜の交互堆積を含むことができる。このような実施形態では、多層スタックの個々の層は、同じ技法または異なる技法を使用して堆積させることができる。堆積後、底部反射電極層１３０を選択的にエッチングして、図６Ｃに示されているように、底部反射電極層１３０の材料を少なくとも部分的にＰＤＬ１２０の上面１２４の上から除去することができる。
アクティビティ５０８で、方法５００は、図６Ｄに示されているように、底部反射電極層１３０の傾斜部分１３４の上に誘電体層１４０を形成することを含む。いくつかの実施形態では、誘電体層１４０の形成は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、流動性ＣＶＤ（ＦＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、スパッタリングおよびスピンオンコーティングを含む１つまたは複数の技法を含むことができる。１つまたは複数の実施形態では、誘電体層１４０は、底部反射電極層１３０の平面部分１３２および傾斜部分１３４と適合するように堆積させることができる。堆積後、誘電体層１４０を選択的にエッチングして、図６Ｄに示されているように、誘電体層１４０の材料を少なくとも部分的に平面部分１３２の上から除去することができる。
アクティビティ５１０で、方法５００は、図６Ｅに示されているように、底部反射電極層１３０の平面部分１３２の上および誘電体層１４０の上を含む基板１１０の上に有機層１５０を形成することを含む。いくつかの実施形態では、有機層１５０の形成は、真空下における熱蒸着、インクジェット印刷、他の適切な技法またはそれらの組合せを含む１つまたは複数の技法を含むことができる。ここでは有機層１５０は、誘電体層１４０の上を含む基板１１０の表面全体の上にコーティングされ、また、上部電極１７０の下層をなしている。いくつかの他の実施形態では、有機層１５０は選択的に堆積させることができる。１つまたは複数の実施形態では、有機層１５０は、底部反射電極層１３０の平面部分１３２および誘電体層１４０の傾斜部分１４４と適合するように堆積させることができる。１つまたは複数の実施形態では、有機層１５０の形成は、有機層１５０の多層スタックを形成するために、ＨＩＬ１５６、ＨＴＬ１５８、ＥＭＬ１６０、ＥＴＬ１６２およびＥＩＬ１６４（図１Ｃ～図１Ｄ）のうちの１つまたは複数を連続して堆積させることを含むことができる。このような実施形態では、多層スタックの個々の層は、同じ技法または異なる技法を使用して堆積させることができる。
いくつかの実施形態では、有機層１５０の全体の厚さは、約２００ｎｍ以下などの、約２００ｎｍなどの約３００ｎｍ以下にすることができ、別法としては約２００ｎｍから約２５０ｎｍまでなどの、約２２０ｎｍから約２４０ｎｍまでなどの、または約２３０ｎｍなどの、約２００ｎｍから約３００ｎｍまでであってもよい。有機層１５０の全体の厚さは、典型的なＥＬデバイス１００（約４００ｎｍ）から薄くなっている。有機層１５０の全体の厚さが薄くなっていることの１つの利点は、視野角全体にわたる色シフトの低減により、色の均一性が改善されることである。
アクティビティ５１２で、方法５００は、図６Ｆに示されているように、有機層１５０の上に上部電極１７０を形成することを含む。いくつかの実施形態では、上部電極１７０の形成は、それらに限定されないが、ＰＶＤ、蒸着、スパッタリング、スピンオンコーティング、ＣＶＤ、ＬＰＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、電解堆積およびエピタキシを含む任意の適切なメタライゼーション技法を含むことができる。１つまたは複数の実施形態では、上部電極１７０は有機層１５０と適合するように堆積させることができる。１つまたは複数の実施形態では、上部電極１７０の形成は、多層スタックを形成するために第１の層および第２の層を連続して堆積させることを含む。このような実施形態では、多層スタックの個々の層は、同じ技法または異なる技法を使用して堆積させることができる。
アクティビティ５１４で、方法５００は、任意選択で、図６Ｇに示されているように、上部電極１７０の上に充填材１８０ｂを形成することを含む。いくつかの実施形態では、堆積後に充填材１８０ｂをパターニングすることができる。このような実施形態では、充填材１８０ｂの形成は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＦＣＶＤ、ＡＬＤ、スパッタリング、熱蒸着、インクジェット印刷、ディップコーティング、スプレーコーティング、ブレードコーティングおよびスピンオンコーティングを含む、充填材１８０ｂをブランケットコーティングするための１つまたは複数の技法を含むことができる。１つまたは複数の実施形態では、充填材１８０ｂは上部電極１７０と適合するように堆積させることができる。
アクティビティ５１６で、方法５００は、任意選択で、図６Ｈに示されているように、パターニングされた充填材１８０ａを形成するために充填材１８０ｂをパターニングすることを含む。いくつかの実施形態では、充填材１８０ｂのパターニングは、パターニングされたハードマスクまたはパターニングされたフォトレジスト層をエッチング停止として使用して、発光領域１０２の外側の充填材１８０ｂの少なくともいくつかの部分を選択的にエッチングすることを含むことができる。別法としては、本明細書において、アクティビティ５１４に関連して説明した個別のパターニングステップを必要とすることなく、直接充填材１８０ａを形成することも可能である。このような実施形態では、充填材１８０ａの形成は、微細金属マスクを使用したインクジェット印刷、蒸気ジェット印刷または熱蒸着を含む、１つまたは複数のパターニング堆積プロセスを含むことができる。
以上の説明は、本開示の例を対象としたものであるが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の例およびさらなる例を工夫することができ、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (20)

  1. エレクトロルミネセンスデバイスであって、
    上面、底面、および前記上面および前記底面を相互接続している傾斜側壁を有するピクセル画定層と、
    前記ピクセル画定層の上に配置された底部反射電極層であって、
    前記底面の上に配置された平面電極部分と、
    前記傾斜側壁の上に配置された傾斜反射部分であって、凹状プロファイルを有する傾斜反射部分と
    を含む底部反射電極層と、
    前記底部反射電極層の上に配置された有機層と、
    前記有機層の上に配置された上部電極と
    を備えるエレクトロルミネセンスデバイス。
  2. 前記底部反射電極層の前記傾斜反射部分と前記有機層との間に配置された誘電体層であって、前記傾斜反射部分の前記凹状プロファイルと実質的に適合する凹状プロファイルを有する誘電体層をさらに備える、請求項１に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  3. 前記ピクセル画定層の前記傾斜側壁が凹状プロファイルを有し、前記底部反射電極層の前記傾斜反射部分が前記傾斜側壁の前記凹状プロファイルと実質的に適合する、請求項１に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  4. 前記上部電極の上に配置された充填材をさらに備え、前記充填材が非パターニング充填材またはパターニング充填材のうちの少なくともいずれかである、請求項１に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  5. 前記傾斜反射部分の前記プロファイルが部分的に凸状である、請求項１に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  6. エレクトロルミネセンスデバイスの製造方法であって、
    基板の上にピクセル画定層をコーティングすることであって、前記ピクセル画定層が、前記基板に面している底面、および前記底面の反対側の上面を有する、ピクセル画定層をコーティングすることと、
    前記上面および前記底面を相互接続する傾斜側壁を形成するために前記上面を凹ませることと、
    前記凹所に底部反射電極層を形成することであって、前記底部反射電極層が、
    前記底面の上に配置された平面電極部分と、
    前記傾斜側壁の上に配置された、非線形プロファイルを有する傾斜反射部分と
    を含む、底部反射電極層を形成することと、
    前記底部反射電極層の上に有機層を形成することと、
    前記有機層の上に上部電極を形成することと
    を含む製造方法。
  7. 前記底部反射電極層の前記傾斜反射部分と前記有機層との間に誘電体層を形成することであって、前記傾斜反射部分の前記非線形プロファイルと実質的に適合する非線形プロファイルを有する誘電体層を形成することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
  8. 前記上部電極の上に非パターニング充填材を形成することと、
    パターニングされた充填材を形成するために前記非パターニング充填材をパターニングすることと
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  9. 前記上部電極の上に充填材を選択的に堆積させることをさらに含む、請求項９に記載の方法。
  10. 前記傾斜側壁を形成するために前記上面を凹ませることがフォトリソグラフィパターニングを実施することを含む、請求項９に記載の方法。
  11. 前記凹所に前記底部反射電極層を形成することが、
    前記凹所に透明導電酸化物層を共形的に堆積させることと、
    前記透明導電酸化物層の上に金属反射膜を共形的に堆積させることと
    を含む、請求項９に記載の方法。
  12. 表示構造であって、
    エレクトロルミネセンスデバイスのアレイであって、個々のエレクトロルミネセンスデバイスが、
    上面、底面、および前記上面および前記底面を相互接続している傾斜側壁を有するピクセル画定層と、
    前記ピクセル画定層の上に配置された底部反射電極層であって、
    前記底面の上に配置された平面電極部分と、
    前記傾斜側壁の上に配置された、凹状プロファイルを有する傾斜反射部分と
    を含む、底部反射電極層と、
    前記底部反射電極層の上に配置された有機層と、
    前記有機層の上に配置された上部電極と
    を含む、エレクトロルミネセンスデバイスのアレイと、
    エレクトロルミネセンスデバイスの前記アレイを駆動および制御するように構成された駆動回路アレイを形成している複数の薄膜トランジスタと、
    複数の相互接続層であって、個々の相互接続層がエレクトロルミネセンスデバイスと前記複数の薄膜トランジスタのそれぞれの薄膜トランジスタとの間で電気接触している、複数の相互接続層と
    を備える表示構造。
  13. 前記底部反射電極層の前記傾斜反射部分と前記有機層との間に配置された誘電体層であって、前記傾斜反射部分の前記凹状プロファイルと実質的に適合する凹状プロファイルを有する誘電体層をさらに備える、請求項１５に記載の表示構造。
  14. 前記ピクセル画定層の前記傾斜側壁が凹状プロファイルを有し、前記底部反射電極層の前記傾斜反射部分が前記傾斜側壁の前記凹状プロファイルと実質的に適合する、請求項１５に記載の表示構造。
  15. 前記上部電極の上に配置された充填材をさらに備え、前記充填材が非パターニング充填材またはパターニング充填材のうちの少なくともいずれかである、請求項１５に記載の表示構造。
  16. 前記平面電極部分と前記傾斜反射部分のと間の相互接続が連続している、請求項１に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  17. 前記底部反射電極層が前記平面電極部分に対して実質的に平行の上部部分をさらに含む、請求項１に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  18. 前記傾斜反射部分と前記上部部分のと間の相互接続が不連続である、請求項２０に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  19. 前記傾斜反射部分が約０°から約９０°の第１の角度で前記上部部分と交わる、請求項２０に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
  20. 前記第１の角度が約０°から約３０°である、請求項２２に記載のエレクトロルミネセンスデバイス。
JP2023501892A 2020-07-16 2020-07-16 Ｏｌｅｄ表示ピクセルのための傾斜勾配反射構造 Pending JP2023534450A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2020/042244 WO2022015306A1 (en) 2020-07-16 2020-07-16 Graded slope reflective structures for oled display pixels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023534450A true JP2023534450A (ja) 2023-08-09

Family

ID=79293644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023501892A Pending JP2023534450A (ja) 2020-07-16 2020-07-16 Ｏｌｅｄ表示ピクセルのための傾斜勾配反射構造

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220020951A1 (ja)
EP (1) EP4182981A4 (ja)
JP (1) JP2023534450A (ja)
KR (1) KR20230034358A (ja)
CN (1) CN116261923A (ja)
TW (1) TW202218151A (ja)
WO (1) WO2022015306A1 (ja)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7786496B2 (en) * 2002-04-24 2010-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method of manufacturing same
JP4252297B2 (ja) * 2002-12-12 2009-04-08 株式会社日立製作所 発光素子およびこの発光素子を用いた表示装置
US7227306B2 (en) * 2003-08-28 2007-06-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Organic electroluminescence display having recessed electrode structure
US7888702B2 (en) * 2005-04-15 2011-02-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and manufacturing method of the display device
KR101941661B1 (ko) * 2012-09-04 2019-01-24 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
US9224980B2 (en) * 2013-03-28 2015-12-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device
CN104362257B (zh) * 2014-10-22 2017-10-17 京东方科技集团股份有限公司 一种顶发射oled器件及其制作方法、显示设备
CN104409658B (zh) * 2014-12-04 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件、阵列基板及显示装置
CN108336126B (zh) * 2015-02-13 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 像素结构、显示装置以及像素结构的制作方法
US10680208B2 (en) * 2015-03-11 2020-06-09 National Taiwan University Electroluminescent device and display pixel structure using the same
CN104733505B (zh) * 2015-03-19 2017-11-24 京东方科技集团股份有限公司 发光显示器的像素界定层及其制作方法
CN105552249B (zh) * 2016-03-16 2017-11-14 京东方科技集团股份有限公司 Oled显示基板及其制作方法、显示装置
CN105810719B (zh) * 2016-05-27 2019-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种像素单元及其制备方法、阵列基板和显示装置
CN106941113B (zh) * 2017-05-15 2020-04-21 京东方科技集团股份有限公司 一种oled显示面板及其制备方法、显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN116261923A (zh) 2023-06-13
TW202218151A (zh) 2022-05-01
KR20230034358A (ko) 2023-03-09
EP4182981A4 (en) 2024-05-22
US20220020951A1 (en) 2022-01-20
EP4182981A1 (en) 2023-05-24
WO2022015306A1 (en) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10483496B2 (en) Electroluminescent devices with improved optical out-coupling efficiencies
US9024305B2 (en) Organic light emitting diode display and method for manufacturing the same
JP4526595B2 (ja) 有機ｅｌディスプレイパネル
TWI666765B (zh) 電致發光顯示裝置
TWI557896B (zh) 有機發光二極體顯示器及其製造方法
TWI549329B (zh) 有機發光裝置及其製造方法
JP6519933B2 (ja) 有機発光デバイスとその製造方法
KR101941661B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
TW201541629A (zh) Oled發光裝置及其製造方法
TWI401992B (zh) 影像顯示裝置、影像顯示系統及其製造方法
KR101928582B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
WO2016031679A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、照明装置、および表示装置
WO2012086111A1 (ja) 有機ｅｌディスプレイパネル及びその製造方法
TWI594414B (zh) 有機發光二極體顯示器及其製造方法
KR20140014682A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법
JP2010198921A (ja) 透明導電膜積層体を用いた有機ｅｌ素子、並びに、これらの製造方法
KR101520489B1 (ko) 유기발광다이오드 표시소자와 그 제조방법
KR101849577B1 (ko) 유기 전계 발광 표시 패널 및 그의 제조 방법
JP7220564B2 (ja) トップエミッション型ｏｌｅｄ表示基板、トップエミッション型ｏｌｅｄ表示装置、及びトップエミッション型ｏｌｅｄ表示基板の製造方法
US20120305950A1 (en) Display apparatus
WO2016076221A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置、照明装置および表示装置
JP2008108533A (ja) 有機ｅｌ表示装置
TWI671920B (zh) 發光裝置及其製造方法
JP2023534450A (ja) Ｏｌｅｄ表示ピクセルのための傾斜勾配反射構造
KR101450905B1 (ko) 유기발광다이오드 표시소자와 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240319

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240507