JP6494525B2 - 高解像度有機発光ダイオードデバイス、ディスプレイ、および関連方法 - Google Patents
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- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
- H10K71/135—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
-
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Description
本願は、米国特許出願第１４／０３０，７７６号（２０１３年９月１８日出願）の一部継続出願であり、上記出願は、米国仮特許出願第６１／７５３，６９２号（２０１３年１月１７日出願）に対する優先権を主張する。さらに、本願は、米国仮特許出願第６１／７５３，７１３号（２０１３年１月１７日出願）に対する優先権を主張する。上記出願の各々は、その全体が参照により本明細書に引用される。
本開示の側面は、概して、電子ディスプレイおよび電子ディスプレイを作製するための方法に関する。より具体的には、本開示の側面は、ＯＬＥＤディスプレイを加工するよう、基板上に活性有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ材料を堆積させて閉じ込めることに関する。
本明細書で使用される節の見出しは、編成目的のためにすぎず、いかようにも説明される主題を限定すると解釈されるものではない。
電子ディスプレイは、例えば、テレビ画面、コンピュータモニタ、携帯電話、スマートフォン、タブレット、ハンドヘルドゲーム機等の多くの異なる種類の電子機器の中に存在する。一種の電子ディスプレイは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）技術に依拠する。ＯＬＥＤ技術は、基板上に配置された２つの電極の間に挟持される有機発光層を利用する。電圧を電極にわたって印加することができ、電荷担体を励起させ、有機発光層に注入させる。電荷担体が正常なエネルギー状態に戻って緩和すると、発光が光子放出を通して起こり得る。アドレス指定されたピクセル内のみで発光を生じるように、各ピクセルを個別にアドレス指定することができるため、ＯＬＥＤ技術は、比較的高いコントラスト比を伴うディスプレイを提供することができる。ＯＬＥＤディスプレイはまた、ピクセルの発光性質による、広視野角を提供することもできる。ＯＬＥＤピクセルは、直接駆動されたときにしか電力を消費しないため、ＯＬＥＤディスプレイの電力効率を他のディスプレイ技術と比べて向上させることができる。加えて、生産されるパネルは、ディスプレイ自体および薄いデバイス構造内の光源の必要性を排除する、本技術の発光性質により、他のディスプレイ技術よりはるかに薄くあり得る。ＯＬＥＤディスプレイはまた、活性ＯＬＥＤ層の柔軟性により、可撓性かつ屈曲可能であるように加工することもできる。
インクジェット印刷は、ＯＬＥＤ製造で利用することができ、製造費を削減し得る、技法である。インクジェット印刷は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、および正孔遮断層を含む、１つ以上の活性ＯＬＥＤ層を生成するために、ＯＬＥＤ層材料と、高速でノズルから放出される１つ以上のキャリア液体とを含有する、インクの液滴を使用する。
閉じ込めウェルを画定するように、典型的には、バンク等の閉じ込め構造が基板上に提供され、各閉じ込めウェルは、１つ以上のサブピクセル、例えば、異なる色または波長放射のサブピクセルと関連付けることができる。閉じ込めウェルは、堆積した活性ＯＬＥＤ材料が隣接するサブピクセルの間で拡散することを防止することができる。インクジェット印刷方法は、大幅な精度を必要とし得る。具体的には、ピクセル密度が増加すると、および／またはディスプレイサイズが減少すると、閉じ込めウェルの閉じ込め領域が縮小され、液滴配置のわずかな誤差が、液滴を意図したウェルの外側に堆積させ得る。また、液滴体積が、閉じ込めウェルに対して大きすぎ得、液滴が、望ましくないほど隣接サブピクセルの中へ溢れ得る。
加えて、薄膜乾燥の不完全により、活性ＯＬＥＤ層の非一様性が、閉じ込め構造と接触している縁に形成され得る。薄膜乾燥の不完全は、製造プロセスおよび／または閉じ込め構造によって使用される材料によって引き起こされ得る。閉じ込めウェル領域が縮小されると、層の非一様性がピクセルの活性放射領域上に侵入し、非一様性によって引き起こされる、ピクセルからの発光に望ましくない視覚アーチファクトを生成し得る。ピクセルの活性放射領域と関連付けられる層の一様性の結果として生じる相対的低減はまた、相対輝度出力を達成するように電極をより激しく駆動させなければならないため、ディスプレイの効率に悪影響を及ぼし得る。閉じ込め構造に使用される材料が薄膜乾燥の不完全に影響を及ぼすとき、活性ＯＬＥＤ材料を再調合する必要があり得る。
また、全領域が、閉じ込め構造および非一様な活性放射領域により、各ピクセルの活性および非活性領域の両方を含む、全領域に対する活性領域の比の低減は、ディスプレイの寿命を短縮し得る。これは、均等なディスプレイ輝度レベルを達成するためにより多くの電流を使用して、各電極が駆動されなければならず、各電極を駆動するためにより多くの電流を使用することは、ピクセル寿命を短縮することが知られているためである。全領域に対する活性領域の比は、「曲線因子」と称される。
従来のインクジェット方法は、ＯＬＥＤディスプレイ製造と関連付けられる課題のうちのいくつかに対処するが、改良の継続的な必要性が存在する。例えば、特に、高い解像度（すなわち、高いピクセル密度）を有するＯＬＥＤディスプレイについて、ＯＬＥＤの製造において液滴配置精度を向上させる継続的な必要性が存在する。また、高解像度ディスプレイの中の有機発光層の堆積によって生成される、望ましくない視覚アーチファクトを低減させる必要性が存在する。また、各ピクセルの曲線因子を増加させることによって、デバイス寿命を向上させる必要性も存在する。さらに、許容解像度、電力効率、ディスプレイ寿命、および製造費を達成することにおいて課題を提起する、例えば、高解像度携帯電話およびタブレットコンピュータを含むが、それらに限定されない、高解像度ディスプレイ用途でＯＬＥＤディスプレイを使用および製造することの改良の必要性が存在する。
本開示は、上記の問題のうちの１つ以上を解決し、および／または上記の望ましい特徴のうちの１つ以上を達成し得る。他の特徴および／または利点が、以下に続く説明から明白になり得る。
本開示の例示的実施形態によると、有機発光ディスプレイを製造する方法を提供することができる。複数の電極を基板上に提供することができる。インクジェット印刷を介して、基板上の複数の電極を覆って、第１の正孔伝導層を堆積させることができる。発光層閉じ込め領域を画定するように、第１の正孔伝導層の選択された表面部分の液体親和性質を変化させることができる。各発光層閉じ込め領域は、それぞれ、基板上に提供される複数の電極の各々に対応する、一部分を有することができる。インクジェット印刷を介して、各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることができる
本開示の別の例示的実施形態によると、有機発光ディスプレイを提供することができる。複数の電極を基板上に配置することができる。複数の電極は、アレイ構成で配列することができる。閉じ込め構造を基板上に配置することができる。閉じ込め構造は、複数の電極を包囲することができる。閉じ込め構造内で複数の電極を覆って、第１の正孔伝導層を配置することができる。第１の正孔伝導層内で発光層閉じ込め領域を画定するように、第１の正孔伝導層の表面部分の液体親和性質を変化させることができる。各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を配置することができる。
本開示の別の例示的実施形態によると、有機発光ディスプレイを提供することができる。複数の電極を基板上に配置することができる。複数の電極は、アレイ構成で配列することができる。閉じ込め構造を基板上に配置することができる。閉じ込め構造は、複数の電極を包囲することができる。閉じ込め構造内で複数の電極を覆って、第１の正孔伝導層を配置することができる。第１の正孔伝導層内で発光層閉じ込め領域を画定するように、第１の正孔伝導層の表面部分の液体親和性質を変化させることができる。各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を配置することができる。
本開示の別の例示的実施形態では、提供されるようなプロセスによって、有機発光ディスプレイを作製することができる。基板上に配置される複数の電極を備えている、基板を提供することができる。インクジェット印刷を介して、基板上の複数の電極を覆って少なくとも１つの正孔伝導層を堆積させることができる。少なくとも１つの正孔伝導層の表面上で発光層閉じ込め領域を画定するように、少なくとも１つの正孔伝導層の選択表面部分の液体親和性質を変化させることができる。インクジェット印刷を介して、少なくとも１つの正孔伝導層内で画定される各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることができる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
基板上に複数の電極を提供することと、
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を堆積させることと、
発光層閉じ込め領域を画定するように、前記第１の正孔伝導層の選択された表面部分の液体親和性質を変化させることであって、各発光層閉じ込め領域は、前記基板上に提供される前記複数の第１の電極の各々にそれぞれ対応する一部分を有する、ことと、
インクジェット印刷を介して、各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることと
を含む、有機発光ディスプレイを製造する方法。
（項目２）
インクジェット印刷を介して、前記複数の電極と前記第１の正孔伝導層との間に第２の正孔伝導層を堆積させることをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記複数の電極を包囲する閉じ込め構造を前記基板上に提供することをさらに含む、項目１または２に記載の方法。
（項目４）
前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置される、項目１〜３のいずれか１項に記載の方法。
（項目５）
各有機発光層を覆って第２の電極を堆積させることをさらに含み、前記複数の電極は、複数の第１の電極である、項目１〜４のいずれか１項に記載の方法。
（項目６）
前記第２の電極は、全ての有機発光層を覆ってコーティングされるブランケットである、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記複数の電極の各々の一部分を覆ってピクセル画定層を堆積させることをさらに含む、項目１〜６のいずれか１項に記載の方法。
（項目８）
前記ピクセル画定層は、約５０ｎｍ〜約１５００ｎｍに及ぶ厚さを有する、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記表面の液体親和性質を変化させることは、マスクの開口部を通して前記第１の正孔伝導層の前記選択表面部分を放射することを含む、項目１〜８のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
前記放射は、赤外線放射、可視波長放射、および紫外線放射のうち少なくとも１つを含む、項目９に記載の方法。
（項目１１）
前記第１の正孔伝導層は、材料の実質的に連続的な層を形成するように、前記複数の電極を覆って堆積させられるブランケットであり、前記基板から外方を向く表面は、非平面的なトポグラフィを有する、項目１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記第１の正孔伝導層は、材料の実質的に連続的な層を形成するように、第２の正孔伝導層を覆って堆積させられるブランケットであり、前記第２の正孔伝導層から外方を向く前記第１の正孔伝導層の表面は、非平面的なトポグラフィを有する、項目１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
（項目１３）
基板上に配置されている複数の電極であって、前記複数の電極は、アレイ構成で配列されている、複数の電極と、
前記基板上に配置されている閉じ込め構造であって、前記複数の電極を包囲している閉じ込め構造と、
前記閉じ込め構造内で前記複数の電極を覆って配置されている第１の正孔伝導層であって、前記第１の正孔伝導層の表面部分の液体親和性質は、前記第１の正孔伝導層内で発光層閉じ込め領域を画定するように変化させられている、第１の正孔伝導層と、
各発光層閉じ込め領域内に配置されている有機発光層と
を備えている、有機発光ディスプレイ。
（項目１４）
前記複数の電極と前記第１の正孔伝導層との間に配置されている第２の正孔伝導層をさらに備えている、項目１３に記載のディスプレイ。
（項目１５）
各発光層閉じ込め領域は、液体反発領域によって包囲されている、項目１３または１４に記載のディスプレイ。
（項目１６）
各発光層閉じ込め領域は、閉じ込め構造によって個々に包囲されていない、項目１３〜１５のいずれか１項に記載のディスプレイ。
（項目１７）
前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置されている、項目１３〜１６のいずれか１項に記載のディスプレイ。
（項目１８）
基板を提供することであって、前記基板は、前記基板上に配置されている複数の電極を備えている、ことと、
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って少なくとも１つの正孔伝導層を堆積させることと、
前記少なくとも１つの正孔伝導層の表面上で発光層閉じ込め領域を画定するように、少なくとも１つの正孔伝導層の選択表面部分の液体親和性質を変化させることと、
インクジェット印刷を介して、前記少なくとも１つの正孔伝導層内で画定される各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることと
を含むプロセスによって作製される有機発光ディスプレイ。
（項目１９）
前記基板上に閉じ込め構造を提供することをさらに含み、前記閉じ込め構造は、前記複数の電極を包囲するウェルを画定する、項目１８に記載のディスプレイ。
（項目２０）
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を堆積させることをさらに含み、前記発光層閉じ込め領域は、前記第１の正孔伝導層の表面上で画定される、項目１８または１９に記載のディスプレイ。
（項目２１）
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を堆積させることと、
インクジェット印刷を介して、前記第１の正孔伝導層を覆って第２の正孔伝導層を堆積させることであって、前記発光層閉じ込め領域は、前記第２の正孔伝導層の表面上で画定される、ことと
をさらに含む、項目１８〜２０のいずれか１項に記載のディスプレイ。
（項目２２）
前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置されている、項目１８〜２１のいずれか１項に記載のディスプレイ。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
基板上に複数の電極を提供することと、
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を堆積させることと、
発光層閉じ込め領域を画定するように、前記第１の正孔伝導層の選択された表面部分の液体親和性質を変化させることであって、各発光層閉じ込め領域は、前記基板上に提供される前記複数の第１の電極の各々にそれぞれ対応する一部分を有する、ことと、
インクジェット印刷を介して、各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることと
を含む、有機発光ディスプレイを製造する方法。
（項目２）
インクジェット印刷を介して、前記複数の電極と前記第１の正孔伝導層との間に第２の正孔伝導層を堆積させることをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記複数の電極を包囲する閉じ込め構造を前記基板上に提供することをさらに含む、項目１または２に記載の方法。
（項目４）
前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置される、項目１〜３のいずれか１項に記載の方法。
（項目５）
各有機発光層を覆って第２の電極を堆積させることをさらに含み、前記複数の電極は、複数の第１の電極である、項目１〜４のいずれか１項に記載の方法。
（項目６）
前記第２の電極は、全ての有機発光層を覆ってコーティングされるブランケットである、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記複数の電極の各々の一部分を覆ってピクセル画定層を堆積させることをさらに含む、項目１〜６のいずれか１項に記載の方法。
（項目８）
前記ピクセル画定層は、約５０ｎｍ〜約１５００ｎｍに及ぶ厚さを有する、項目７に記載の方法。
（項目９）
前記表面の液体親和性質を変化させることは、マスクの開口部を通して前記第１の正孔伝導層の前記選択表面部分を放射することを含む、項目１〜８のいずれか１項に記載の方法。
（項目１０）
前記放射は、赤外線放射、可視波長放射、および紫外線放射のうち少なくとも１つを含む、項目９に記載の方法。
（項目１１）
前記第１の正孔伝導層は、材料の実質的に連続的な層を形成するように、前記複数の電極を覆って堆積させられるブランケットであり、前記基板から外方を向く表面は、非平面的なトポグラフィを有する、項目１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
（項目１２）
前記第１の正孔伝導層は、材料の実質的に連続的な層を形成するように、第２の正孔伝導層を覆って堆積させられるブランケットであり、前記第２の正孔伝導層から外方を向く前記第１の正孔伝導層の表面は、非平面的なトポグラフィを有する、項目１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
（項目１３）
基板上に配置されている複数の電極であって、前記複数の電極は、アレイ構成で配列されている、複数の電極と、
前記基板上に配置されている閉じ込め構造であって、前記複数の電極を包囲している閉じ込め構造と、
前記閉じ込め構造内で前記複数の電極を覆って配置されている第１の正孔伝導層であって、前記第１の正孔伝導層の表面部分の液体親和性質は、前記第１の正孔伝導層内で発光層閉じ込め領域を画定するように変化させられている、第１の正孔伝導層と、
各発光層閉じ込め領域内に配置されている有機発光層と
を備えている、有機発光ディスプレイ。
（項目１４）
前記複数の電極と前記第１の正孔伝導層との間に配置されている第２の正孔伝導層をさらに備えている、項目１３に記載のディスプレイ。
（項目１５）
各発光層閉じ込め領域は、液体反発領域によって包囲されている、項目１３または１４に記載のディスプレイ。
（項目１６）
各発光層閉じ込め領域は、閉じ込め構造によって個々に包囲されていない、項目１３〜１５のいずれか１項に記載のディスプレイ。
（項目１７）
前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置されている、項目１３〜１６のいずれか１項に記載のディスプレイ。
（項目１８）
基板を提供することであって、前記基板は、前記基板上に配置されている複数の電極を備えている、ことと、
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って少なくとも１つの正孔伝導層を堆積させることと、
前記少なくとも１つの正孔伝導層の表面上で発光層閉じ込め領域を画定するように、少なくとも１つの正孔伝導層の選択表面部分の液体親和性質を変化させることと、
インクジェット印刷を介して、前記少なくとも１つの正孔伝導層内で画定される各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることと
を含むプロセスによって作製される有機発光ディスプレイ。
（項目１９）
前記基板上に閉じ込め構造を提供することをさらに含み、前記閉じ込め構造は、前記複数の電極を包囲するウェルを画定する、項目１８に記載のディスプレイ。
（項目２０）
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を堆積させることをさらに含み、前記発光層閉じ込め領域は、前記第１の正孔伝導層の表面上で画定される、項目１８または１９に記載のディスプレイ。
（項目２１）
インクジェット印刷を介して、前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を堆積させることと、
インクジェット印刷を介して、前記第１の正孔伝導層を覆って第２の正孔伝導層を堆積させることであって、前記発光層閉じ込め領域は、前記第２の正孔伝導層の表面上で画定される、ことと
をさらに含む、項目１８〜２０のいずれか１項に記載のディスプレイ。
（項目２２）
前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置されている、項目１８〜２１のいずれか１項に記載のディスプレイ。
付加的な目的および利点が、以下に続く説明で部分的に記載され、かつ説明から部分的に明白となり、または本教示の実践によって習得され得る。本開示の目的および利点のうちの少なくともいくつかは、添付の請求項で具体的に指摘される要素および組み合わせを用いて、実現および達成され得る。
前述の一般的説明および以下の詳細な説明の両方は、例示的かつ説明的にすぎず、請求項を制限しないことを理解されたい。本発明の種々の実施形態は、その最も広い意味では、これらの例示的側面および実施形態の１つ以上の特徴を有することなく実践できることを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、説明とともに本開示のいくつかの例示的実施形態を図示する、添付図面は、ある原理を説明する働きをする。
ここで、その実施例が添付図面で図示される、本開示の種々の例示的実施形態を詳細に参照する。可能な限り、同一の参照番号が、同一または類似部品を指すために図面の全体を通して使用されるであろう。
本明細書および添付の請求項の目的で、別様に指示されない限り、本明細書および請求項で使用される、数量、パーセンテージ、または割合および他の数値を表す全ての数字は、全ての場合において「約」という用語によって修飾されるもの（まだそのように修飾されていない限り）として理解されるものである。したがって、反対に指示されない限り、以下の明細書および添付の請求項に記載される数値的パラメータは、得られることが求められる所望の性質に応じて変動し得る、近似値である。少なくとも、請求項の範囲に対する均等物の教義の適用を限定する試行としてではなく、各数値的パラメータは、少なくとも、報告された有効数字の数に照らして、通常の四捨五入技法を適用することによって解釈されるべきである。
本明細書および添付の請求項で使用されるように、「１つの（ａ、ａｎ）」および「該（ｔｈｅ）」という単数形、ならびに任意の言葉の任意の単数の使用は、明示的かつ明白に１つの指示対象に限定されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。本明細書で使用されるように、「含む」という用語およびその文法的変異形は、リストの中の項目の記述が、記載された項目に置換または追加することができる他の類似項目を除外しないように、非限定的であることを目的としている。
さらに、本説明の用語は、本発明を限定することを目的としていない。例えば、「下に」、「下方に」、「下の」、「上部」、「底部」、「上方に」、「上の」、「水平な」、「垂直な」、および同等物等の空間的相対用語が、図で図示されるような別の要素または特徴に対する１つの要素または特徴の関係を表すために使用されてもよい。これらの空間的相対用語は、図に示される位置および配向に加えて、使用または動作にデバイスの異なる位置（すなわち、場所）および配向（すなわち、回転配置）を包含することを目的としている。例えば、図中のデバイスがひっくり返される場合、他の要素または特徴の「下方に」または「下に」と表される要素は、次いで、他の要素または特徴の「上方に」あるか、またはそれを「覆う」であろう。したがって、「下方に」という例示的な用語は、デバイスの全体的配向に応じて、上方および下方の位置および配向の両方を包含することができる。デバイスは、別様に配向され（９０度または他の配向で回転させられ）てもよく、本明細書で使用される空間的相対記述子は、適宜、解釈され得る。
本明細書で使用されるように、「ピクセル」は、発光ピクセルアレイの最小の機能的に完全な反復単位を意味することを目的としている。「サブピクセル」という用語は、必ずしも発光部分の全てではないが、ピクセルの離散発光部分を構成する、ピクセルの一部分を意味することを目的としている。例えば、フルカラーディスプレイでは、ピクセルは、赤、緑、および青等の３原色サブピクセルを含むことができる。モノクロディスプレイでは、サブピクセルおよびピクセルという用語は、同等であり、同義的に使用され得る。
「連結される」という用語は、電子構成要素を指すために使用されるとき、信号（例えば、電流、電圧、または光学信号）を一方からもう一方まで伝達することができるように、２つ以上の電子構成要素、回路、システム、または（１）少なくとも１つの電子構成要素、（２）少なくとも１つの回路、あるいは（３）少なくとも１つのシステムの任意の組み合わせの接続、結合、または関連を意味することを目的としている。２つ以上の電子構成要素、回路、またはシステムの接続、結合、または関連は、直接的であり得、代替として、中間接続、結合、または関連が存在してもよく、したがって、連結は、必ずしも物理的接続を必要とするわけではない。
当業者であれば、「高解像度」という用語が、概して、１００ピクセルパーインチ（ｐｐｉ）より大きい解像度を意味し、３００ｐｐｉが、時として、超高解像度と称され得ることを容認するであろう。当業者であれば、ピクセル密度がディスプレイのサイズに直接相関しないことも認識するであろう。本明細書で開示される種々の例示的実施形態は、小型および大型ディスプレイサイズで高解像度を達成するために使用することができる。例えば、約３インチ〜約１１インチのサイズを有するディスプレイを、高解像度ディスプレイとして実装することができる。また、最大５５インチ以上のテレビディスプレイ等の大型サイズを有するディスプレイもまた、高解像度ディスプレイを達成するために、本明細書で説明される種々の例示的実施形態とともに使用することができる。
本明細書で使用されるように、表面の「上に」ある層または構造は、層が、それを覆って層が形成される表面に直接隣接または直接接触している場合、および表面を覆って形成されている層または構造の間に介在層または構造がある場合の両方を含む。
「反応表面活性材料」という用語は、ディスプレイの製造中に層の表面に適用されるときに、ＯＬＥＤディスプレイの層の少なくとも１つの性質を修正するために使用することができる材料を意味することを目的とする。例えば、材料を放射に暴露させること等の反応表面活性材料が処理されるとき、反応表面活性材料と関連付けられる層の物理、化学、および／または電気性質のうちの少なくとも１つを変化させることができる。例示的実施形態では、「液体親和性領域」および「液体反発領域」という用語は、反応表面活性材料が処理される前および／または後に反応表面活性材料と関連付けられる層の表面上で生成される、結果として生じる相対表面エネルギーを指すために使用することができる。例えば、「液体親和性領域」は、液体が水性流体であるときに、液体親和性領域部分が、例えば、比較的親水性であり得るように、液体を引き付ける傾向がある表面エネルギーを有する、層の表面の一部分を指すために使用することができる。「液体反発領域」という用語は、液体が水性流体であるときに、液体反発部分が、例えば、比較的疎水性であり得るように、液体に反発する傾向がある表面エネルギーを有する、層の表面の一部分を指すために使用することができる。しかしながら、液体反発部分は、完全に流体に対して疎性である必要はない。換言すると、液体反発部分は、流体に完全に反発する表面エネルギーを有さないが、代わりに、液体反発部分が液体親和性領域に隣接するとき、液体は、液体反発領域から離れて移動し、液体親和性領域に引き付けられる傾向があろう。
種々の因子が、ＯＬＥＤディスプレイ製造技法における有機発光層の堆積精度に影響を及ぼし得る。そのような因子は、例えば、ディスプレイ解像度、液滴径、標的液滴領域、液滴配置誤差、ＯＬＥＤ層材料および１つ以上のキャリア流体の組み合わせから成るＯＬＥＤ層材料（例えば、活性ＯＬＥＤ材料）インクと関連付けられる流体性質（例えば、表面張力、粘度、沸点）、および液滴が堆積させられる速度を含む。ディスプレイ解像度が、例えば、１００ｐｐｉ以上、または例えば、３００ｐｐｉ以上に増加すると、ＯＬＥＤディスプレイ製造のためにインクジェット印刷技法を使用することに種々の問題が生じる。従来の印刷技法で使用される高精度インクジェットヘッドは、約１ピコリットル（ｐＬ）から約５０ピコリットル（ｐＬ）に及ぶ液滴径を生成することができ、約１０ｐＬが、高精度インクジェット印刷用途のための比較的一般的なサイズである。従来のインクジェット印刷システムの液滴配置精度は、約±１０μｍである。種々の例示的実施形態では、液滴配置誤差を補償するように、閉じ込めウェルを基板上に提供することができる。閉じ込めウェルは、ＯＬＥＤ材料が所望のサブピクセル領域を越えて移動することを防止する構造であり得る。液滴が、完全に閉じ込めウェル内等の基板上の所望の場所に着地することを確実にするために、種々の例示的実施形態は、システムの液滴配置誤差の２倍を加えた液滴直径と同じくらい幅が広くなるように閉じ込めウェルを構成する。例えば、１０ｐＬ液滴の直径は、約２５μｍであり、したがって、前述のパラメータは、その最小寸法で少なくとも４５μｍ（２５μｍ＋（２＊１０μｍ））の閉じ込めウェルの使用を示すであろう。１ｐＬ液滴についてさえも、液滴直径は、その最小寸法で少なくとも３２μｍの閉じ込めウェルを示す、１２μｍである。
その最小寸法で少なくとも４５μｍの閉じ込めウェルに依拠する種々のピクセルレイアウトを、最大１００ｐｐｉの解像度を有するＯＬＥＤディスプレイで使用することができる。しかしながら、１００ｐｐｉ以上の高解像度ディスプレイでは、例えば、１０ｐＬ液滴が大きすぎ、液滴配置精度が悪すぎるため、各サブピクセルの周囲で閉じ込めウェルの中への液滴の一貫した装填を確実に提供することができない。加えて、上記のように、高解像度ディスプレイについては、閉じ込めウェルを画定するために使用される構造で増大した量のディスプレイ領域を覆うことにより、各ピクセルの曲線因子に悪影響を及ぼし得、曲線因子は、全ピクセル領域に対するピクセルの発光領域の比として定義される。曲線因子が減少すると、各ピクセルは、同一の全体的ディスプレイ輝度を達成するように、より激しく駆動されなければならず、それによって、ディスプレイの各ピクセルの寿命および性能を減少させる。
超高解像度ディスプレイを用いた作業の上記の課題のうちのいくつかをさらに例証するために、図１は、１つの従来のピクセルレイアウト１７００を図示する。ピクセル１７５０は、並んだ構成で配列されるサブピクセル１７２０、１７３０、１７４０を備えることができ、サブピクセル１７２０は、赤色スペクトル範囲内の発光と関連付けられ、サブピクセル１７３０は、緑色スペクトル範囲内の発光と関連付けられ、サブピクセル１７４０は、青色スペクトル範囲内の発光と関連付けられる。各サブピクセルは、サブピクセル１７２０、１７３０、１７４０に直接対応する閉じ込めウェルを形成する、閉じ込め構造１７０４によって包囲することができる。１つのサブピクセル電極は、電極１７２６がサブピクセル１７２０に対応し、電極１７３６がサブピクセル１７３０に対応し、電極１７４６がサブピクセル１７４０に対応するように、各閉じ込めウェルと関連付けることができる。サブピクセル１７２０は、幅Ｄを有することができ、サブピクセル１７３０は、幅Ｃを有することができ、サブピクセル１７４０は、幅Ｂを有することができ、これは、相互と同一であり得るか、または異なり得る。示されるように、全てのサブピクセルは、長さＡを有することができる。加えて、寸法Ｅ、Ｆ、およびＧは、閉じ込めウェル開口部の間の間隔を示すことができる。寸法Ｅ、Ｆ、Ｇに割り当てられる値は、場合によっては、特に、より低い解像度のディスプレイで、非常に大きく、例えば、１００μｍより大きくあり得る。しかしながら、より高い解像度のディスプレイについては、活性ピクセル領域を最大限化し、したがって、曲線因子を最大限化するために、これらの寸法を最小限化することが望ましい。図１で図示されるように、影付きの領域によって示される活性ピクセル領域は、サブピクセル閉じ込めウェルのそれぞれの内側の領域全体である。
種々の因子は、寸法Ｅ、Ｆ、Ｇに影響を及ぼし得、例えば、これらの寸法の最小値は、処理方法によって制限することができる。例えば、本明細書で説明される種々の例証的実施形態では、最小寸法としてＥ＝Ｆ＝Ｇ＝１２μｍである。例えば、３２６ｐｐｉ解像度を有するディスプレイでは、ピクセルピッチは、７８μｍに等しくあり得、Ｅ＝Ｆ＝Ｇ＝１２μｍである。サブピクセル１７２０、１７３０、１７４０のそれぞれと関連付けられる閉じ込めウェルは、１４μｍ×６６μｍ（すなわち、寸法Ｂ×Ａ、Ｃ×Ａ、およびＤ×Ａ）の標的液滴面積を有することができ、１４μｍは、１０ｐＬの体積を有するインクジェット液滴の使用に関して上記で議論される、４５μｍの最小寸法より有意に小さい。それはまた、１ｐＬ液滴について上記で議論される３２μｍ寸法より小さい。加えて、活性ピクセル領域（すなわち、発光と関連付けられる領域）および全ピクセル領域の比として定義される、ピクセルの曲線因子は、４６％である。換言すると、ピクセル領域の５４％が、閉じ込め構造１７０４に対応する。同じように、４４０ｐｐｉ解像度を有するディスプレイでは、ピクセルピッチＰは、５８μｍに等しくあり得、Ｅ＝Ｆ＝Ｇ＝１２μｍである。発光サブピクセル１７２０、１７３０、１７４０のそれぞれと関連付けられる閉じ込めウェルは、例えば、７μｍ×４６μｍの標的液滴面積を有することができ、７μｍの直径は、１０ｐＬおよび１ｐＬインクジェット液滴の両方の正確な液滴配置について上記で議論される最小寸法より有意に小さい。この場合において、４４０ｐｐｉを有するディスプレイの曲線因子は、約３０％である。
本明細書で説明される種々の例示的実施形態による堆積技法は、例えば、高解像度ディスプレイ等の電子ディスプレイのための閉じ込めウェルの装填および活性ＯＬＥＤ層の堆積において、向上した信頼性を提供することができる。活性ＯＬＥＤ層は、例えば、以下の層のうちの１つ以上、すなわち、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、および正孔遮断層を含むことができる。上記で識別される活性ＯＬＥＤ層のうちのいくつかの実装が好ましく、いくつかの活性ＯＬＥＤ層の実装は、電子ディスプレイにとって随意的である。例えば、正孔注入層または正孔輸送層等の少なくとも１つの正孔伝導層、ならびに有機発光層が存在しなければならない。全ての他の上記で識別される層は、ＯＬＥＤディスプレイ等の電子ディスプレイの発光および電力効率を変化させる（例えば、向上させる）ように、所望に応じて含まれてもよい。
本明細書で説明される閉じ込めウェル構成の種々の例示的実施形態は、高いピクセル解像度を維持しながら、閉じ込めウェルのサイズを増大させることができる。例えば、種々の例示的実施形態は、複数のサブピクセルに及ぶ、比較的大型の閉じ込めウェルを使用し、それによって、比較的高いピクセル密度も達成しながら、比較的達成可能な液滴径の使用、および活性ＯＬＥＤ層の堆積における従来の印刷システム精度を可能にする。したがって、より小さい液滴体積を伴う特別に構成または再構成されたプリントヘッド、および入手可能である場合もあり、そうでない場合もある、新しい印刷システムを必要とするよりもむしろ、１ｐＬ〜５０ｐＬの範囲内の液滴体積を堆積させるインクジェットノズルを使用することができる。また、そのようなより大型の閉じ込めウェルを使用することによって、わずかな製造誤差が堆積精度に有意な悪影響を及ぼさず、堆積した活性ＯＬＥＤ層は、閉じ込めウェル内に含有されたままとなることができる。
種々の例示的実施形態によると、インクジェット印刷技法は、活性ＯＬＥＤ層の十分に一様な堆積を提供することができる。例えば、ＯＬＥＤディスプレイで典型的に使用される種々の構成要素は、閉じ込めウェルの頂面層上の様々な高さ、例えば、約１００ナノメートル（ｎｍ）以上だけ異なる高さのトポグラフィをもたらす。例えば、それぞれ、異なるサブピクセルと関連付けられる、別々にアドレス指定可能な電極を形成するために、間隙が隣接電極の間に形成されるように、電極等の構成要素が基板上に堆積されてもよい。どの活性ＯＬＥＤ層がディスプレイの基板上に配置された電極を覆って堆積させられるかにかかわらず、電極の頂面の平面と、隣接電極間の領域中のディスプレイの基板の頂面との間の高度差は、後に堆積したＯＬＥＤ層のトポグラフィに寄与し得る。本開示による、例示的なインクジェット印刷技法および結果として生じるディスプレイは、活性ＯＬＥＤ層の厚さが、例えば、活性電極領域にわたって十分に一様であるように、活性ＯＬＥＤ層が堆積させられることを可能にし、活性電極領域は、そこから光が発せられる活性サブピクセル領域と関連付けられる電極の領域であり得る。例示的実施形態では、少なくとも活性電極領域にわたるＯＬＥＤ層の厚さは、サブピクセル電極の厚さより薄くあり得る。活性電極領域にわたるＯＬＥＤ層の十分に一様な厚さは、望ましくない視覚アーチファクトを低減させることができる。例えば、所与の堆積領域が電極および非電極領域の両方を含むときでさえも、その領域内で堆積薄膜の厚さの非一様性を最小限化するように、ＯＬＥＤインク調合および印刷プロセスを実装することができる。換言すると、電極構造によって覆われない堆積領域内の部分は、それを覆ってＯＬＥＤ層が堆積領域内で堆積させられる基礎的構造にＯＬＥＤ層が十分に一致することができるように、ＯＬＥＤ層トポグラフィに寄与し得る。堆積薄膜の厚さの非一様性を最小限化することにより、特定のサブピクセル電極がアドレス指定され、活性化されるときに、実質的に一様な発光を提供することができる。
さらに他の例示的実施形態によると、本開示によって考慮されるピクセルレイアウト構成は、活性領域の面積を増大させることができる。例えば、閉じ込め構造は、ディスプレイの非活性部分（例えば、閉じ込め構造と関連付けられる基板領域）が削減されるように、複数のサブピクセルに及ぶ隣接領域を有する、閉じ込めウェルを画定することができる。例えば、種々の従来のＯＬＥＤディスプレイのように各サブピクセル電極を包囲する閉じ込め構造よりもむしろ、各サブピクセル電極を異なるピクセルと関連付けることができる、閉じ込め構造によって、複数の個別にアドレス指定されたサブピクセル電極を包囲することができる。閉じ込め構造によって占められる面積を縮小することによって、各ピクセルの活性領域に対する非活性領域の比が増加させられるため、曲線因子を最大限化することができる。曲線因子のそのような増加を達成することにより、より小さいサイズのディスプレイにおいて高解像度を可能にするとともに、ディスプレイの寿命を向上させることができる。
さらに他の例示的実施形態によると、本開示は、基板上に配置される閉じ込め構造を含む、有機発光ディスプレイを考慮し、閉じ込め構造は、アレイ構成で複数のウェルを画定する。ディスプレイはさらに、各ウェル内に配置され、相互から離間される、複数の電極を含む。ディスプレイはさらに、複数のウェルのうちの少なくとも１つの中に第１、第２、および第３の有機発光層を含むことができ、各層は、それぞれ、第１、第２、および第３の発光波長範囲を有する。第１および第２の有機発光層と関連付けられるウェル内に配置される、いくつかの電極は、第３の有機発光層と関連付けられるウェル内に配置される、いくつかの電極とは異なる。
さらに他の例示的実施形態によると、本開示は、基板上に配置される閉じ込め構造を含む、有機発光ディスプレイを考慮し、閉じ込め構造は、第１のウェル、第２のウェル、および第３のウェルを含む、アレイ構成で複数のウェルを画定する。ディスプレイはさらに、第１のウェル内に配置され、異なるピクセルと関連付けられる、第１の複数の電極と、第２のウェル内に配置され、異なるピクセルと関連付けられる、第２の複数の電極と、第３のウェル内に配置される、少なくとも１つの第３の電極とを含むことができ、第１および第２のウェルのそれぞれの内側に配置される、いくつかの電極は、第３のウェル内に配置される、いくつかの電極とは異なる。ディスプレイはさらに、第１のウェルの中に配置される、第１の発光波長範囲を有する第１の有機発光層と、第２のウェルの中に配置される、第２の発光波長範囲を有する第２の有機発光層と、第３のウェルの中に配置される、第３の発光波長範囲を有する第３の有機発光層とを含むことができる。
種々の他の例示的実施形態によると、デバイスの寿命を延長させるように、ピクセルレイアウト構成を配列することができる。例えば、サブピクセル電極サイズは、対応する有機発光層の波長範囲に基づくことができる。例えば、青色波長範囲内の発光と関連付けられるサブピクセル電極は、それぞれ、赤色または緑色波長範囲内の発光と関連付けられるサブピクセル電極より大きくあり得る。ＯＬＥＤデバイスの中の青色発光と関連付けられる有機層は、典型的には、赤色または緑色発光と関連付けられる有機層に対して、短縮した寿命を有する。加えて、低減した輝度レベルを達成するようにＯＬＥＤデバイスを操作することにより、デバイスの寿命を増加させる。（例えば、当業者に周知されているように、サブピクセルをアドレス指定するときに供給される電流を調整することによって）赤色および緑色サブピクセルの輝度より小さい相対輝度を達成するように、青色サブピクセルを駆動することに加えて、それぞれ、赤色または緑色サブピクセルに対して青色サブピクセルの放射領域を増大させることによって、青色サブピクセルは、ディスプレイの適正な全体的カラーバランスを依然として提供しながら、異なる色のサブピクセルの寿命の平衡をより良好に保つ働きをすることができる。この寿命の向上した平衡は、青色サブピクセルの寿命を延長させることによって、ディスプレイの全体的寿命を増加させることができる。
図２は、本開示の例示的実施形態による、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ１００の１つの例示的なピクセル配列の部分平面図を図示する。図３Ａは、ＯＬＥＤディスプレイを形成するための種々の構造を描写する、基板の１つの例示的実施形態の図２で識別される断面３Ａ−３Ａに沿った断面図を図示する。図３Ｂは、ＯＬＥＤディスプレイを形成するための種々の構造を描写する、基板の１つの例示的実施形態の図２で識別される断面３Ｂ−３Ｂに沿った断面図を図示する。
ＯＬＥＤディスプレイ１００は、概して、選択的に駆動されたときに、ユーザに表示される画像を生成することができる光を発する、例えば、点線境界１５０、１５１、１５２によって画定されるような複数のピクセルを含む。フルカラーディスプレイでは、ピクセル１５０、１５１、１５２は、異なる色の複数のサブピクセルを含むことができる。例えば、図２で図示されるように、ピクセル１５０は、赤色サブピクセルＲ、緑色サブピクセルＧ、および青色サブピクセルＢを含むことができる。図２の例示的実施形態で見ることができるように、サブピクセルは、同一のサイズである必要はないが、例示的実施形態では、そうあり得る。ピクセル１５０、１５１、１５２は、ピクセルを画定するために付加的な構造が必要ではないように、発光を引き起こす回路を駆動することによって画定することができる。代替として、本開示の例示的実施形態は、複数のピクセル１５０、１５１、１５２の輪郭を描くように、ディスプレイ１００内に含むことができる、ピクセル画定構造の種々の新しい配列を考慮する。当業者であれば、ピクセルおよびサブピクセルの間のより明瞭な描写を提供するために使用される、従来のピクセル画定構造の材料および配列を周知している。
図２に加えて、図３Ａおよび３Ｂを参照すると、ＯＬＥＤディスプレイ１００は、基板１０２を含むことができる。基板１０２は、１つ以上の材料の１つ以上の層を含むことができる、任意の剛性または可撓性構造であり得る。基板１０２は、例えば、ガラス、ポリマー、金属、セラミック、またはそれらの組み合わせを含むことができる。簡単にするために図示されていないが、基板１０２は、当業者であれば周知している、付加的な電子構成要素、回路、または伝導性部材を含むことができる。例えば、以下でさらに詳細に議論される他の構造のうちのいずれかを堆積させる前に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図示せず）を基板上に形成することができる。ＴＦＴは、例えば、活性半導体層の薄膜、誘電体層、および金属接点のうちの少なくとも１つを含むことができ、当業者であれば、そのようなＴＦＴの製造で使用される材料を周知するであろう。活性ＯＬＥＤ層のうちのいずれかは、以下で議論されるように、基板１０２上に形成されるＴＦＴまたは他の構造によって生成される任意のトポグラフィに一致するように堆積させることができる。
閉じ込め構造１０４が複数の閉じ込めウェルを画定するように、閉じ込め構造１０４を基板１０２上に堆積させることができる。例えば、閉じ込め構造１０４は、バンク構造であり得る。複数のサブピクセルを、各閉じ込めウェルと関連付けることができ、各閉じ込めウェル内に堆積させられる有機発光材料は、閉じ込めウェルと関連付けられる全てのサブピクセルが同一の発光色を有することを可能にする。例えば、図２の配列では、閉じ込めウェル１２０は、Ｒによって表される赤色光を発するサブピクセルと関連付けられる、ＯＬＥＤインクの液滴を受容することができ、閉じ込めウェル１３０は、Ｇによって表される緑色光を発するサブピクセルと関連付けられる、ＯＬＥＤインクの液滴を受容することができ、閉じ込めウェル１４０は、Ｂによって表される青色光を発するサブピクセルと関連付けられる、ＯＬＥＤインクの液滴を受容することができる。当業者であれば、以下でさらに説明されるように、閉じ込めウェルがまた、例えば、付加的な有機発光材料および正孔伝導層を含むが、それらに限定されない、種々の他の活性ＯＬＥＤ層も含むことができると理解するであろう。
閉じ込め構造１０４は、複数のサブピクセルと関連付けられる材料を閉じ込めるように、閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０を画定することができる。加えて、閉じ込め構造１０４は、隣接ウェルの中へのＯＬＥＤインクの拡散を防止することができ、および／または堆積薄膜が閉じ込め構造１０４によって境界される領域内で連続的であるように、（適切な幾何学形状および表面化学を通して）装填および乾燥プロセスに役立つことができる。例えば、堆積薄膜の縁は、閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０を包囲する閉じ込め構造１０４に接触することができる。閉じ込め構造１０４は、単一の構造であり得るか、または閉じ込め構造１０４を形成する複数の別個の構造から成ることができる。
閉じ込め構造１０４は、例えば、写真品質画像のポリマーまたは感光シリコーン誘電体等のフォトレジスト材料等の種々の材料で形成することができる。閉じ込め構造１０４は、処理後に、ＯＬＥＤインクの腐食作用に対して実質的に不活性であり、低ガス放出を有し、閉じ込めウェル縁に浅い（例えば、＜２５度）側壁傾斜を有し、および／または閉じ込めウェルの中へ堆積させられるＯＬＥＤインクのうちの１つ以上に向かった高疎性を有し、所望の用途に基づいて選択され得る、１つ以上の有機成分を含むことができる。好適な材料の実施例は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＭＧＩ（ポリメチルグルタルイミド）、ＤＮＱ−Ｎｏｖｏｌａｃｓ（異なるフェノールホルムアルデヒド樹脂との化学ジアゾナフトキノンの組み合わせ）、ＳＵ−８レジスト（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ Ｃｏｒｐ．製の一連の広く使用されている専売エポキシ系レジスト）、従来のフォトレジストおよび／または本明細書で記載される前述の材料のうちのいずれかのフッ素化変形例、および有機シリコーンレジストを含むが、それらに限定されず、それのそれぞれは、閉じ込め構造１０４の所望の特性をさらに調節するように、相互または１つ以上の添加剤とさらに組み合わせることができる。
閉じ込め構造１０４は、任意の形状、構成、または配列を有する、閉じ込めウェルを画定することができる。例えば、閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０は、長方形、正方形、円形、六角形等の任意の形状を有することができる。単一のディスプレイ基板内の閉じ込めウェルは、同一の形状および／またはサイズ、あるいは異なる形状および／またはサイズを有することができる。異なる発光色と関連付けられる閉じ込めウェルは、異なる、あるいは同一の形状および／またはサイズを有することができる。また、隣接閉じ込めウェルを交互の発光色と関連付けることができ、または隣接閉じ込めウェルを同一の発光色と関連付けることができる。加えて、閉じ込めウェルは、列および／または行で配列することができ、列および／または行は、一様または非一様な整合を有することができる。
閉じ込めウェルは、例えば、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、スプレーコーティング、スクリーン印刷、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の種々の製造方法のうちのいずれかを使用して形成することができ、シャドウマスキング、１つ以上のフォトリソグラフィステップ（例えば、フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積技法中に達成されない任意の付加的なパターン形成を達成することができる。
図２で図示されるように、種々の例示的実施形態による閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０は、複数のピクセル１５０、１５１、１５２に及ぶように、閉じ込め構造１０４によって画定することができる。例えば、ピクセル１５０は、異なる閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０の各部分である、赤色サブピクセルＲ、緑色サブピクセルＧ、および青色サブピクセルＢを含む。各閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０は、１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４等の複数の電極を含むことができ、閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内の電極は、間隙Ｓが閉じ込めウェル内の隣接電極の間に形成されるように、相互から離間することができる。例示的実施形態では、間隙Ｓは、任意の隣接電極から電極を電気的に単離するために十分なサイズであり得、具体的には、隣接電極の活性電極領域を相互から単離することができる。間隙または空間Ｓは、電流漏出を低減させ、サブピクセル画定および全体的ピクセル画定を向上させることができる。
例証を明確かつ容易にするために省略されているが、駆動回路を基板１０２上に配置することができ、そのような回路は、活性ピクセル領域（すなわち、発光領域）の下、または非活性ピクセル領域（すなわち、非発光領域）内のいずれかに配置することができる。加えて、図示されていないが、回路は、閉じ込め構造１０４の下に配置することもできる。駆動回路は、閉じ込めウェル内の他の電極から独立して、各電極を選択的にアドレス指定することができるように、各電極に連結することができる。電極の間の間隙Ｓにより生じる、非一様なトポグラフィの領域は、以下でさらに詳細に説明される。
閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内の各電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４は、異なるサブピクセルと関連付けることができる。例えば、図２で図示されるように、閉じ込めウェル１２０は、赤色発光と関連付けることができる。電極１０６、１０７、１０８、１０９は、各電極が異なるピクセル（例えば、ピクセル１５１および１５２が図示されている）のサブピクセルをアドレス指定するように動作可能である、閉じ込めウェル１２０内に位置付けることができる。少なくとも２つの電極を各閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内に位置付けることができる。閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内に位置付けられる電極の数は、同一であり得るか、他の閉じ込めウェルとは異なり得る。例えば、図２で図示されるように、閉じ込めウェル１４０は、青色発光と関連付けられる、２つのサブピクセル電極１４２、１４４を含むことができ、閉じ込めウェル１３０は、緑色発光と関連付けられる、４つのサブピクセル電極１３６、１３７、１３８、１３９を含むことができる。
例示的実施形態では、閉じ込め構造１０４は、電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４の一部分の上に配置することができる。図３Ａおよび３Ｂで図示されるように、閉じ込めウェル１２０は、閉じ込め構造１０４によって画定することができ、閉じ込め構造１０４は、電極を覆うことなく、電極１０６、１０８の一部分を部分的に覆って、かつ基板１０２を直接部分的に覆って配置される。代替として、閉じ込め構造１０４は、隣接閉じ込めウェルの電極の間で基板１０２を覆って配置することができる。例えば、閉じ込め構造１０４が基板１０２上に直接配置され、電極のいかなる部分も覆って配置されないように、閉じ込め構造１０４は、異なるサブピクセル発光色と関連付けられる電極の間に形成される空間内で基板１０２上に配置することができる。そのような構成（図示せず）では、サブピクセルに対応する電極を、閉じ込め構造１０４に直接隣接して（隣接して）配置することができるか、またはサブピクセル画定を達成することができるように、電極を閉じ込め構造１０４から離間することができるかのいずれかである。
電圧が電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４に選択的に印加されるとき、ピクセル１５０、１５１、１５２等のピクセルのサブピクセル内で発光を生成することができる。電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４は、透明または反射性であり得、金属、混合金属、合金、金属酸化物、混合酸化物、またはそれらの組み合わせ等の伝導性材料で形成することができる。例えば、種々の例示的実施形態では、電極は、インジウムスズ酸化物、マグネシウム銀、またはアルミニウムで作製することができる。電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４は、任意の形状、配列、または構成を有することができる。例えば、図３Ａを参照すると、電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４は、頂面１０６ａ、１０８ａが実質的に平面であり、基板１０２の表面と平行であり得る一方で、電極の側縁１０６ｂ、１０８ｂが実質的に基板の表面と垂直であり得るか、あるいは基板の表面に対して角度を成し、および／または丸みを帯び得るように、外形を有することができる。
さらに、電極の活性部分、すなわち、発光と関連付けられる部分は、電極表面とＯＬＥＤ層との間にいかなる介在絶縁基板構造も伴わずに、堆積したＯＬＥＤ層の直下に配置される電極のこれらの部分であることに留意されたい。一例として、図３Ａを再度参照すると、閉じ込め構造１０４の下に配置される電極１０６および１０８の部分が、電極領域の活性部分から除外される一方で、電極１０６および１０８の領域の残りの部分は、電極領域の活性部分の中に含まれる。
電極は、熱蒸発、化学蒸着、またはスパッタリング方法によって等、種々の方法で堆積させられてもよい。電極のスパッタリングは、例えば、シャドウマスキングまたはフォトリソグラフィを使用して達成されてもよい。上記のように、電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４は、図３Ａのような種々の断面図で最も良く示される、トポグラフィが基板１０２上に形成されるように、厚さを有し、離間することができる。例示的実施形態では、電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４は、６０ｎｍ〜１２０ｎｍに及ぶ厚さを有することができるが、この範囲は、非限定的であり、より大きいまたは小さい厚さも可能である。
図３Ａおよび３Ｂに示される正孔伝導層１１０および有機発光層１１２等の１つ以上の活性ＯＬＥＤ層を、各閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内に提供することができる。活性ＯＬＥＤ層は、各閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内の電極１０６、１０７、１０８、１０９、１３６、１３７、１３８、１３９、１４２、１４４の厚さおよびその間の間隔、ならびにそれぞれの活性ＯＬＥＤ層の厚さに起因する、トポグラフィに十分に一致することができるように堆積させることができる。例えば、活性ＯＬＥＤ層は、ウェル内で連続的であり得、各閉じ込めウェル内に配置される基礎的電極構造の結果として生じたトポグラフィに十分に一致し、それに従うよう、厚さを有することができる。
したがって、堆積したＯＬＥＤ層は、基板と平行であり、かつ閉じ込めウェル全体にわたる単一の平面内に位置しない、表面トポグラフィをもたらし得る。例えば、ＯＬＥＤ層１１０、１１２の一方または両方は、基板１０２上に配置される電極を含む、任意の表面特徴と関連付けられる相対的くぼみまたは突出により、ディスプレイの単一の平面内で非平面的かつ非連続的であり得る（ディスプレイの平面は、基板１０２と平行な平面として意図される）。示されるように、ＯＬＥＤ層１１０、１１２は、ＯＬＥＤ層の頂面が、基礎的表面特徴のトポグラフィに従う、結果として生じるトポグラフィを有することができるように、基礎的表面特徴トポグラフィに十分に一致することができる。換言すると、各堆積したＯＬＥＤ層は、基板１０２上に配置される全ての基礎的な層および／または表面特徴が、堆積させられた後にＯＬＥＤ層の結果として生じる非平面的な頂面トポグラフィに寄与するように、これらの基礎的な層に十分に一致する。このようにして、ディスプレイの平面と平行である閉じ込めウェルにわたる平面内で、層が平面に対して上昇および／または下降すると、層１１０または１１２、あるいは両方における非連続性が生じ得、既存の表面特徴が閉じ込めウェル内の電極、回路、ピクセル画定層等から提供される。活性ＯＬＥＤ層１１０および／または１１２は、基礎的表面トポグラフィに完全には一致する必要がない（例えば、以下で説明されるように、縁領域および同等物の周囲で厚さの局所的な非一様性があり得る）が、材料の有意な蓄積または消耗がない、十分に共形のコーティングが、さらに均一で一様かつ再現可能なコーティングを助長することができる。
図３Ａに示されるように、各層１１０、１１２は、各層が閉じ込めウェル１２０内の実質的に全ての表面特徴（例えば、サブピクセル電極、回路、ピクセル画定層等）を覆って配置され、各層の縁が閉じ込めウェル１２０を包囲する閉じ込め構造１０４に接触するように、閉じ込めウェル１２０全体内で実質的に連続的であり得る。種々の例示的実施形態では、完全に閉じ込めウェル内で離散的な連続層を形成して、ウェル内の層においていかなる非連続性（換言すると、活性ＯＬＥＤ層材料が欠落しているウェル内の領域）も実質的に防止するように、活性ＯＬＥＤ層材料を堆積させることができる。そのような非連続性は、サブピクセルの放射領域内で望ましくない視覚アーチファクトを引き起こし得る。各層１１０、１１２は、閉じ込めウェル内で実質的に連続的であるが、それでもなお、それを覆って層が堆積させられる閉じ込めウェルの中に配置された特徴の既存のトポグラフィに十分に一致すると、層の上昇／下降により、上記のように単一の平面内で非連続的であることに留意する価値がある。例えば、例示的実施形態では、そのような上昇および／または下降が、例えば、５０ｎｍである、ウェル内の堆積層の最も薄い部分の厚さより大きい、例えば、１００ｎｍである量によるものである場合、ＯＬＥＤ材料層は、ウェル内のディスプレイと平行な平面内で連続的ではないであろう。
層１１０、１１２は、より一様な発光を提供し得る、実質的に一様な厚さを各閉じ込めウェル内で有することができる。本願の目的で、実質的に一様な厚さとは、活性電極領域を覆う等の平面領域を覆うＯＬＥＤ層の平均的な厚さを指すことができるが、また、後述のような厚さの微小変動または局所的な非一様性も包含することができる。図３Ａの平面領域、例えば、１０６ａ、１０８ａ、および間隙の底面にわたって、実質的に一様なＯＬＥＤコーティングについて、ＯＬＥＤ層の平均的な厚さからの厚さの変動は、±１０％未満または±５％未満等の±２０％未満であり得ることが予測される。
しかしながら、上記のように、厚さの局所的な非一様性が、表面トポグラフィおよび／または表面化学の変化を包囲する、層１１０、１１２の部分で生じ得、そのような領域中で、薄膜の厚さは、実質的に、上記で特定される±２０％、±１０％、または±５％パラメータから局所的に逸脱し得ることを考慮されたい。例えば、連続層の厚さの局所的な非一様性は、閉じ込めウェル構造１０４の縁で、（以下で議論される）ピクセル画定層の縁で、（例えば、１０６ｂ、１０８ｂに沿った）電極縁側壁上で、または電極が基板表面に交わる場所で等、基板１０２上に配置される表面特徴と関連付けられるトポグラフィおよび／または基板１０２上に配置される表面特徴の間の表面化学の変化により、生じ得る。局所的な非一様性は、薄膜の厚さの偏差につながり得る。例えば、局所的な非一様性は、電極１０６、１０８の（例えば、１０６ａ、１０８ａに沿った）活性電極領域を覆って提供される層１１０、１１２の厚さから逸脱し得る。非一様性は、電極、回路、ピクセル画定層等の縁等で、閉じ込めウェル内の基板１０２上に配置される、そのような表面特徴の周囲で約５μｍ〜１０μｍの範囲内の略限局性「縁効果」偏差を生成し得る。本願の目的で、そのような「縁効果」偏差は、ウェル内で「実質的に一様な厚さ」を有するものとしてＯＬＥＤ薄膜コーティングを表すときに包含されることを目的としている。
例示的実施形態では、各層１１０、１１２の厚さは、層が電極の活性領域間の間隙を横断すると形成される薄膜内のくぼみにより、各層の上面がディスプレイの平面と平行な単一の平面（すなわち、基板と平行な平面）内に位置しないように、電極の厚さ以下であり得る。これは、例えば、基板１０２の平面と平行である平面Ｐを図示するように鎖線が提供されている、図３Ａで図示されている。示されるように、層１１０、１１２は、それぞれ、電極１０６、１０８の活性電極領域にわたって層１１０、１１２の領域内で実質的に一様である、平均的な厚さを有することができる。しかしながら、層１１０、１１２はまた、これらの表面特徴の縁（例えば、間隙に隣接する電極１０６、１０８の縁）の周囲等の表面特徴によって引き起こされる、トポグラフィ変化と関連付けられる領域中にわずかな限局性の非一様な厚さを含むこともできる。
層１１０、１１２は、任意の製造方法を使用して堆積させることができる。例示的実施形態では、正孔伝導層１１０および有機発光層１１２は、インクジェット印刷技法を使用して堆積させることができる。例えば、正孔伝導層１１０の材料は、閉じ込めウェルの中への確実かつ一様な装填を提供するように処方される、インクジェットインクを形成するように、キャリア流体と混合させることができる。正孔伝導層１１０を堆積させるためのインクは、インクジェットヘッドノズルから各閉じ込めウェルの中へ、高速で基板に送達することができる。種々の例示的実施形態では、全ての閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内で同一の正孔伝導層１１０の堆積を提供するよう、同一の正孔伝導材料を閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０の全てに送達することができる。材料が正孔伝導層１１０を形成するように閉じ込めウェルの中へ装填された後、任意のキャリア流体が蒸発することを可能にするように、ディスプレイ１００を乾燥させることができ、設定された期間にわたって、ディスプレイを熱、真空、または周囲条件に暴露することを含むことができる、プロセスである。乾燥に続いて、ディスプレイは、例えば、堆積した薄膜の品質または全体的なプロセスのために有益である、化学反応または変化を薄膜形態において誘発するように、堆積した薄膜材料を処理するよう、高温で焼き付けられてもよい。各有機発光層１１２と関連付けられる材料は、閉じ込めウェルの中への確実かつ一様な装填を提供するように処方されるインクジェットインクを形成するように、有機溶剤または溶剤の混合物等のキャリア流体と同様に混合させることができる。次いで、各発光色と関連付けられる適切な閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内でインクジェットプロセスを使用して、これらのインクをインクジェット堆積させることができる。例えば、赤色有機発光層と関連付けられるインク、緑色有機発光層と関連付けられるインク、および青色有機発光層と関連付けられるインクは、対応する閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０の中へ別々に堆積させられる。異なる有機発光層１１２を同時または連続的に堆積させることができる。有機発光層と関連付けられるインクのうちの１つ以上を用いた装填後、ディスプレイは、正孔伝導層について上記で説明されるように、同様に乾燥させて焼き付けることができる。
図示されていないが、材料の付加的な活性ＯＬＥＤ層を閉じ込めウェル内に配置することができる。例えば、ＯＬＥＤディスプレイ１００はさらに、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層、電子注入層、湿気防止層、カプセル化層等を含むことができ、その全ては、当業者に周知であるが、ここでは詳細に議論されない。
正孔伝導層１１０は、有機発光層１１２の中への正孔の注入を促進する、材料の１つ以上の層を含むことができる。例えば、正孔伝導層１１０は、例えば、正孔注入層等の正孔伝導材料の単一の層を含むことができる。代替として、正孔伝導層１１０は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン：ポリ（スチレンスルホン）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）等の正孔注入層、およびＮ，Ｎ′−Ｄｉ−（（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）等の正孔輸送層のうちの少なくとも１つ等の複数の層を含むことができる。
有機発光層１１２が、電極によって生成されるトポグラフィ、電極の間の空間、および正孔伝導層のトポグラフィに十分に一致するように、有機発光層１１２は、正孔伝導層１１０を覆って堆積させることができる。有機発光層１１２は、有機エレクトロルミネセンス材料等の発光を促進する材料を含むことができる。
例示的実施形態では、ＯＬＥＤスタック（例えば、閉じ込めウェル内の電極を覆って堆積させられる全ての活性ＯＬＥＤ層）の厚さは、１０ｎｍ〜２５０ｎｍに及ぶことができる。例えば、正孔輸送層は、１０ｎｍ〜４０ｎｍに及ぶ厚さを有することができ、正孔注入層は、６０ｎｍ〜１５０ｎｍに及ぶ厚さを有することができ、有機発光層は、３０ｎｍ〜１５０ｎｍに及ぶ厚さを有することができ、随意に、正孔遮断層、電子輸送層、および電子注入層は、１０ｎｍ〜６０ｎｍに及ぶ、組み合わされた厚さを有することができる。
例示的実施形態では、層１１０、１１２のそれぞれを生成するために、約１０ｐＬ以下の体積を有する液滴が使用され得ることが考慮される。種々の例示的実施形態では、５ｐＬ以下、３ｐＬ以下、または２ｐＬ以下の液滴体積が使用されてもよい。ＯＬＥＤ層１１０、１１２は、上記の体積を有する、１個〜２０個の液滴を使用して形成することができる。
１つの例示的かつ限定的な実施形態では、本開示は、隣接ウェル間の幅が本実施形態では１２μｍであり得る、３２６ｐｐｉの解像度（例えば、ピッチ＝７８ｕｍ）を有するディスプレイについて、赤色、緑色、または青色発光と関連付けられるウェル１２０、１３０、１４０の面積が、６６μｍ×６６μｍであり得るように配列される、閉じ込めウェルを考慮する。そのような配列の赤色または緑色サブピクセル発光と関連付けられる面積は、３１．５μｍ×３１．５μｍであり得、青色サブピクセル発光と関連付けられる面積は、６６μｍ×３０μｍであり得、図１を参照して説明される従来のＲＧＢ並列レイアウトに対する４６％の曲線因子と比較して、６５％の全体的ピクセル曲線因子につながる。別の例示的かつ非限定的実施形態である４４０ｐｐｉの解像度（例えば、ピッチ＝５８μｍ）を有するディスプレイについては、赤色、緑色、または青色発光と関連付けられるウェル１２０、１３０、１４０の面積が４６μｍ×４６μｍであり得、再度、隣接ウェル間の幅が、本実施形態では１２μｍであるように、閉じ込めウェルを配列することが考慮される。そのようなディスプレイ構造の赤色または緑色サブピクセル発光と関連付けられる面積が、２０．３μｍ×２０．３μｍである一方で、青色サブピクセル発光と関連付けられる面積は、７６μｍ×４９．１μｍであり得、それによって、図１を参照して説明される従来のＲＧＢ並列レイアウトに対する３０％の曲線因子と比較して、約４６％の曲線因子を生成する。これらの実施形態では、隣接ウェル間の幅は、１２μｍであり得るが、上記で議論されるように、この幅が異なる値を帯びることができる一方で、（活性電極領域に割り当てられる基板領域のより大きな割合を提供するように）より小さい値が望ましくあり得、ウェル構造の形成への処理制約および回路レイアウト制約が、この寸法に下限を効果的に設定し得る。１２μｍという値は、これらの実施例の代表として選択されるが、当業者であれば、本開示および請求項の範囲から逸脱することなく、他の寸法、例えば、２０μｍのようなより大きい寸法、８μｍ、６μｍ、またはさらに１μｍのようなより小さい寸法を使用できることを理解するであろう。当業者であればさらに、上記の実施例では、赤色、緑色、および青色閉じ込めウェルがそれぞれ、同一の寸法を有するが、他の配列も可能であることを理解することができる。例えば、異なる発光色と関連付けられる２つの閉じ込めウェルは、同一の寸法を有することができ、さらに別の異なる発光色と関連付けられる１つの閉じ込めウェルは、異なる寸法を有することができ、または各発光色と関連付けられる閉じ込めウェルは、異なる寸法を有することができる。
本開示による、これらの例示的な非限定的配列は、４４０ｐｐｉという超高解像度の場合にさえも４５μｍより大きい最小ウェル寸法を有する、閉じ込めウェルを提供し、したがって、例えば、約１０ｐＬの液滴体積が使用されることを可能にすることができ、それによって、既存のインクジェット印刷から利用可能な液滴体積の使用を可能にすることによって、製造を単純化する。加えて、上記の例示的な非限定的配列は、それぞれ、３２６ｐｐｉおよび４４０ｐｐｉの場合について約４３％および８４％だけ、従来のＲＧＢ並列レイアウトと比較してピクセル曲線因子を増加させる。より一般的には、本開示による種々の例示的実施形態は、４０％以上の増進が可能である、超高解像度ディスプレイ等のインクジェットを使用して製造される高解像度ディスプレイの曲線因子の増進を提供する。
当業者に周知であるように、堆積に続いて、有機発光層１１２を覆って共通電極（図示せず）を配置することができる。共通電極が堆積させられた後、共通電極の結果として生じるトポグラフィは、有機発光層１１２のトポグラフィに十分一致することができる。共通電極は、任意の製造技法を使用して、例えば、真空熱蒸発、スパッタリング、化学蒸着、スプレーコーティング、インクジェット印刷、または他の技法によって、堆積させることができる。共通電極は、透明または反射性であり得、金属、混合金属、合金、金属酸化物、混合酸化物、またはそれらの組み合わせ等の伝導性材料で形成することができる。例えば、インジウムスズ酸化物またはマグネシウム銀の薄い層である。共通電極の厚さは、約３０ｎｍ〜５００ｎｍに及ぶことができる。
加えて、共通電極は、任意の形状、配列、または構成を有することができる。例えば、共通電極は、単一のサブピクセルまたは単一のピクセルと関連付けられる離散層として配置することができる。代替として、共通電極は、複数のサブピクセルまたはピクセルを覆って、例えば、ディスプレイ１００のピクセル配列全体を覆って配置することができる。例えば、共通電極は、閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内に、ならびに閉じ込め構造１０４を覆って堆積させられる、ブランケットであり得る。共通電極の堆積の前に、電子輸送層、電子注入層、および／または正孔遮断層等の付加的な活性ＯＬＥＤ層（簡単にするために示されていない）を有機発光層１１２上に堆積させることができる。そのような付加的なＯＬＥＤ層は、インクジェット印刷によって、真空熱蒸発によって、または別の方法によって、堆積させることができる。
例示的実施形態によると、ＯＬＥＤデバイス１００は、上部放射構成または底部放射構成を有することができる。例えば、図３Ａで図示されるように、上部放射構成では、電極１０６、１０８は、反射電極であり得、有機発光層を覆って配置される共通電極は、透明電極であり得る。代替として、底部放射構成では、電極１０６、１０８は、透明であり得、共通電極は、反射性であり得る。
別の例示的実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイ１００は、能動マトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）であり得る。ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、受動マトリクスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）ディスプレイと比較して、ディスプレイ性能を増進することができるが、基板上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む、能動駆動回路に依拠し、そのような回路は、透明ではない。ＰＭＯＬＥＤディスプレイは、透明ではない伝導性バスライン等のいくつかの要素を有するが、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、不透明である実質的により多くの要素を有する。結果として、底部放射ＡＭＯＬＥＤディスプレイについては、不透明回路要素の間で基板の底部を通して光を発することしかできないため、曲線因子がＰＭＯＬＥＤと比較して低減させられ得る。この理由により、ＡＭＯＬＥＤディスプレイのための上部放射構成を使用することにより、ＯＬＥＤデバイスがそのような不透明能動回路要素の上に構築されることを可能にし得るため、そのような構成を有することが望ましくあり得る。したがって、基礎的要素の不透明性の懸念を伴わずに、ＯＬＥＤデバイスの上部を通して光を発することができる。一般に、発光が、基板１０２上に堆積させられる付加的な不透明要素（例えば、ＴＦＴ、駆動回路構成要素等）によって遮断されないため、上部放射構造を使用することにより、ディスプレイ１００の各ピクセル１５０の曲線因子を増加させることができる。
加えて、各ピクセルの非活性領域を、基板１０２上に形成される閉じ込め構造、表面特徴、および／またはピクセル画定層（その実施例は以下でさらに詳細に説明される）に限定することができる。上部放射ＯＬＥＤ構造で使用される透明上部電極が典型的には低い伝導率を有するため生じ得る、ディスプレイ１００にわたる望ましくない電圧降下を防止するように、伝導性グリッドも基板１０２上に配置することができる。共通電極が、閉じ込めウェル１２０、１３０、１４０内に、かつ閉じ込め構造１０４を覆って堆積させられるブランケットであるとき、伝導性グリッドは、基板１０２の非活性部分上に配置し、選択された閉じ込め構造１０４に形成されたビアホールを通して、共通電極に連結することができる。しかしながら、本開示は、上部放射活性マトリクスＯＬＥＤ構成に限定されない。本明細書で議論される技法および配列は、底部放射および／または受動ディスプレイ等の任意の他の種類のディスプレイとともに使用することができ、ならびに当業者であれば、適切な修正を使用して作製する方法を理解するであろう。
例示的実施形態では、図３Ａで図示されるように、各閉じ込めウェルは、それぞれ、Ｗ１およびＷ２に及び、間隙Ｓによって分離され、幅ＣＷを有するウェル内に閉じ込められる、複数の活性サブピクセル領域を含むことができる。寸法Ｗ１、Ｗ２、およびＣＷは、主に、ディスプレイの解像度（例えば、３２６ｐｐｉ、４４０ｐｐｉ）に相関するピクセルピッチに関係付けられる。間隙Ｓの寸法は、加工技法およびプロセス、ならびにレイアウトと関連付けられる制限に関係付けられる。一般に、間隙Ｓと関連付けられる寸法を最小限化することが望ましくあり得る。例えば、３μｍが、最小寸法であってもよいが、当業者であれば、１μｍほどの小ささから１０μｍより大きい寸法も可能であることを理解するであろう。閉じ込め構造１０４の高さＨもまた、特定のディスプレイレイアウトまたは解像度よりもむしろ処理制限に関係付けられる。閉じ込め構造１０４の高さＨの例示的な値は、１．５μｍであってもよいが、高さＨは、種々の例示的実施形態では０．５μｍ〜５μｍに及ぶことができる。図３Ｂを参照すると、ＢＷは、隣接ウェル（例えば、図３Ｂのウェル１２０および１３０）の間の閉じ込め構造１０４の幅である。上記で説明されるように、この寸法を最小限化することが望ましくあり得、例示的な値は、１２μｍである。しかしながら、当業者であれば、この値は、場合によっては任意に大きく（例えば、数百ミクロン）であり得、また、ＢＷのそのような小さい値を可能にし得る、加工技法およびプロセスに応じて、１μｍほども小さくあり得ることも理解するであろう。
ここで図４を参照すると、ディスプレイ２００の閉じ込めウェル２２０の例示的実施形態の断面図が図示されている。図４の配列は、１００の系列とは対照的に２００の系列を使用することを除いて、類似要素を表すために使用される類似番号を用いて、図３Ａを参照して上記で説明されるものに類似する。しかしながら、図示されるように、ＯＬＥＤディスプレイ２００はまた、電極２０６、２０８の間の間隙Ｓの中に配置される、付加的な表面特徴２１６も含む。
表面特徴２１６は、それを覆って配置されたＯＬＥＤ薄膜の中へ電流を直接提供せず、それによって、電極２０６および２０８と関連付けられる活性領域の間のピクセル領域の非活性領域を備える、任意の構造であり得る。例えば、表面特徴２１６はさらに、不透明材料を含むことができる。図４で描写されるように、表面特徴２１６によってトポグラフィで表されるように、そのような回路要素の一部分を覆って正孔伝導層２１０および有機発光層２１２を堆積させることができる。表面特徴２１６が電気的要素を含有する場合において、そのような要素はさらに、表面特徴２１６上に堆積させられたＯＬＥＤ薄膜からこれらの要素を電気的に単離するよう、電気絶縁材料でコーティングされてもよい。
例示的実施形態では、表面特徴２１６は、例えば、相互接続、バスライン、トランジスタ、および当業者に周知である他の回路を含むが、それらに限定されない、駆動回路を含むことができる。いくつかのディスプレイでは、駆動回路は、複雑な相互接続を最小限化するように、および電圧降下を低減させるように、そのような回路によって駆動されるピクセルの活性領域より近位に配置される。場合によっては、閉じ込めウェルは、個別サブピクセルを包囲し、そのような回路は、回路が活性ＯＬＥＤ層でコーティングされないように閉じ込めウェル領域の外側にあり得る。しかしながら、図４の例示的実施形態、ならびに本明細書で説明される他の実施形態では、閉じ込めウェル２２０が、異なるピクセルと関連付けられる複数のサブピクセルを含有することができるため、そのような駆動回路要素を閉じ込めウェル内で提供することができ、これは、駆動電子機器の電気的性能を最適化し、駆動電子機器レイアウトを最適化し、および／または曲線因子を最適化し得る。
正孔伝導層２１０および有機発光層２１２は、（例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照して以前に議論されたように）層２１０、２１２が、基礎的表面特徴トポグラフィに十分に一致し、閉じ込めウェル内で実質的に一様な厚さを有し、非平面的な頂面を有する層２１０および２１２につながるように、閉じ込めウェル構造２０４によって画定される領域の中へ、かつ表面特徴２１６を覆って堆積させることができる。表面特徴２１６が、層２１０および２１２の一方または両方の厚さより大きい距離で電極の頂面の平面の上方に延在する構成では、次いで、これらの層の一方または両方はまた、ウェル２２０内のディスプレイの平面と平行な平面内で非連続的であろう。したがって、一方または両方の層２１０、２１２は、表面特徴２１６と関連付けられる突出により、ディスプレイの平面と平行な平面内で非平面的かつ非連続的であろう。上記のように、これは、例えば、電極２０６、２０８を覆って配置される２１２の表面と同一平面上にある平面Ｐを図示する、鎖線によって図示される。示されるように、層２１２は、閉じ込めウェル全体にわたって平面的ではなく、代わりに、間隙領域Ｓおよび突出２１６により、層２１２が非平面的な頂面を有するように、基礎的トポグラフィに十分に一致する。換言すると、層２１０、２１２の一方または両方は、層２１０、２１２の堆積に先立って、ウェルの既存のトポグラフィに十分に一致するように、閉じ込めウェルにわたって上昇および下降するであろう。
表面特徴２１６は、電極より大きい厚さを有するものとして図４で図示されているが、表面特徴２１６は、代替として、電極以下の厚さを有することができる。また、表面特徴２１６は、基板２０２上に配置されるものとして図４で図示されているが、表面特徴２１６はさらに、電極２０６、２０８の一方または両方を覆って配置することができる。表面特徴２１６は、アレイの中の各閉じ込めウェルについて異なり得、全ての閉じ込めウェルが表面特徴を含む必要があるわけではない。表面特徴２１６はさらに、サブピクセルの複数部分または全体的なピクセル配列を画定するために表面特徴２１６の不透明性を使用することができる、ピクセル画定層として機能することができる。
ここで図５Ａおよび５Ｂを参照すると、本開示によるディスプレイ閉じ込めウェルの別の例示的実施形態の部分断面図が図示されている。図５Ａおよび５Ｂの配列は、１００の系列とは対照的に３００の系列を使用することを除いて、類似要素を表すために使用される類似番号を用いて、図３Ａおよび３Ｂを参照して上記で説明されるものに類似する。しかしながら、図５Ａおよび５Ｂで図示されるように、ＯＬＥＤディスプレイ３００はまた、画定層３１４も含む。画定層３１４は、画定層３１４を覆って閉じ込め構造３０４を配置することができる、基板３０２上に配置することができる。加えて、画定層３１４は、電極３０６、３０８の非活性部分を覆って配置することができる。画定層３１４は、ＯＬＥＤディスプレイ３００の複数部分を画定するために使用される、電気絶縁性を有する任意の物理構造であり得る。実施形態では、画定層３１４は、ピクセルアレイ内のピクセルの輪郭を描くために使用される任意の物理構造であり得る、ピクセル画定層であり得る。画定層３１４はまた、サブピクセルの輪郭を描くこともできる。
図示されるように、例示的実施形態では、画定層３１４は、閉じ込め構造３０４を越えて、電極３０６、３０８の一部分を覆って延在することができる。画定層３１４が電流を防止し、したがって、サブピクセルの縁を通した発光を実質的に防止することによって、不要な視覚アーチファクトを低減させることができるように、画定層３１４は、電気抵抗材料で作製することができる。画定層３１４はまた、ＯＬＥＤ薄膜が画定層の縁を覆ってコーティングする、非一様性の形成を軽減または防止する構造および化学的性質を有するように提供することもできる。このようにして、画定層３１４は、そうでなければピクセル領域の活性領域中に含まれ、次いで、ピクセルの非一様性に寄与するであろう、表面特徴の周囲に形成された薄膜の非一様性を覆い隠すことに役立つことができ、そのような非一様性は、例えば、ＯＬＥＤ薄膜が閉じ込めウェルに接触する、各サブピクセルの外縁で、またはＯＬＥＤ薄膜が基板表面に接触する、各サブピクセルの内縁で、生じ得る。
正孔伝導層３１０および有機発光層３１２はそれぞれ、閉じ込めウェル３２０内に連続層を形成するよう、閉じ込め構造３０４によって画定される領域内で、かつピクセル画定層を覆って堆積させることができる。図３Ａおよび３Ｂに関して上記で説明されるように、層３１０、３１２は、閉じ込めウェルの全体的なトポグラフィに十分に一致することができ、したがって、例えば、図５Ａの平面Ｐによって図示されるように、非平面的な表面を有し、および／またはディスプレイの平面内で非連続的であり得る。図３Ａの例示的実施形態を参照して上記で説明されるように、正孔伝導層３１０および有機発光層３１２の厚さは、上記で説明されるように、実質的に一様であり得る。
例示的実施形態では、図５Ａで図示されるように、各閉じ込めウェルは、間隙Ｓによって分離されるＷ１およびＷ２を含み、幅ＣＷを有する閉じ込めウェル内に含有される、複数の活性サブピクセル領域を含むことができ、Ｗ１、Ｗ２、およびＣＷは、主に、図３Ａを参照して上記で議論されるように、ピクセルピッチに関係付けられる。同様に、間隙Ｓの寸法は、加工および処理技法、ならびにレイアウトに関係付けられ、Ｓは、例示的実施形態では、１μｍ〜１０μｍ以上に及んでもよく、３μｍがＳの例示的な寸法である。閉じ込め構造３０４の高さＨは、図３Ａを参照して上記で説明される通りであってもよい。図５Ｂを参照すると、ＢＷは、上記で説明されるように、隣接ウェルの間の閉じ込め構造３０４の幅であり、図３Ｂを参照して上記で説明されるように選択することができる。
画定層の厚さと関連付けられる寸法Ｔは、加工技法および処理条件、ならびに使用される画定層材料の種類に基づいて、可変であり得る。種々の例示的実施形態では、画定層の厚さと関連付けられる寸法Ｔは、２５ｎｍ〜２．５μｍに及ぶことができるが、１００ｎｍ〜５００ｎｍを最も典型的な範囲と見なすことができる。閉じ込めウェル内の閉じ込め構造１０４の縁を越えた画定層の拡張と関連付けられる、図５ＡでＢ１、Ｂ２、および図５ＢでＢ１、Ｂ１’と標識される寸法を、所望に応じて選択することができる。しかしながら、より大きい寸法が、利用可能な活性ピクセル電極領域の量を低減させることによって曲線因子の低減に寄与し得る。したがって、概して、活性電極領域から縁の非一様性を除外することである、所望の機能を果たすであろう、最小寸法を選択することが望ましくあり得る。種々の例示的実施形態では、この寸法は、１μｍ〜２０μｍに及ぶことができ、例えば、２μｍ〜５μｍに及んでもよい。
ここで図６を参照すると、ディスプレイ４００の閉じ込めウェル４２０の例示的実施形態の断面図が図示されている。図６の配列は、３００の系列とは対照的に４００の系列を使用することを除いて、類似要素を表すために使用される類似番号を用いて、図５Ａおよび５Ｂを参照して上記で説明されるものに類似する。しかしながら、示されるように、ＯＬＥＤディスプレイ４００はまた、電極４０６、４０８の間の間隙Ｓの中に配置される、付加的な画定層４１６も含む。図６に示されるように、画定層４１６は、付加的な画定層４１６の一部分が、基板４０２上の間隙Ｓの全体を通して、間隙に隣接する電極４０６、４０８の複数部分を覆って延在するという点で、図４の表面特徴とは若干異なる構造を有する、表面特徴であり得る。付加的な画定層４１６は、任意のトポグラフィを有することができ、図６で図示されるものは、例示的にすぎない。図６で図示されるように、切り込み４１７が、基板１０２から外方を向く付加的な画定層４１６の表面の中に存在し得る。切り込み４１７は、種々の方法を使用して形成することができる。例えば、切り込み４１７は、付加的な画定層４１６の堆積中に、層４１６が、概して、電極４０６、４０８等の閉じ込めウェル内に存在する任意のトポグラフィに一致することができるように、製造プロセスに起因し得、切り込み４１７は、電極４０６、４０８にわたる実質的に一様な厚さと、電極４０６、４０７の頂面と関連付けられない表面を伴う実質的に非一様な厚さとの間の異なる厚さによって形成される。代替として、切り込み４１７は、省略することができ、例えば、基礎的表面トポグラフィが滑らかにされるように、非共形堆積方法を使用して付加的な画定層４１６が堆積させられる場合において、付加的な画定層４１６の頂面は、実質的に平面的なトポグラフィを有することができる。
いずれか一方の構成で、上記で説明されているように、層４１０、４１２が付加的な画定層４１６のトポグラフィに十分に一致し、実質的に一様な厚さを有するように、（例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照して以前に議論されたように）正孔伝導層４１０および／または有機発光層４１２を堆積させることができる。
付加的な画定層４１６の頂面（すなわち、基板から外方を向く表面）と基板４０２との間の距離は、電極４０６、４０８の頂面と基板４０２との間の距離より大きく、または小さくあり得る。代替として、付加的な画定層４１６の頂面と基板４０２との間の距離は、電極４０６、４０８の頂面と基板４０２との間の距離に実質的に等しくあり得る。換言すると、付加的な画定層４１６の厚さは、基板の頂面と周辺閉じ込め構造４０４の頂面との間に位置付けられることから及ぶような、または実質的に閉じ込め構造４０４の頂面と同一の平面内に位置するようなものであり得る。代替として、付加的な画定層４１６は、付加的な画定層４１６が電極４０６、４０８の一部分に重複しないが、むしろそれらの間の間隙Ｓを充填するように、実質的に電極４０６、４０８と同一の高さであり得る。
正孔伝導層４１０および有機発光層４１２は、閉じ込め構造４０４を越えウェル４２０の中へ延在する、画定層４１４の複数部分を覆って配置することができ、層４１０、４１２は、閉じ込め構造４０４によって画定される閉じ込めウェル４２０内の付加的な画定層４１６を覆って延在することができる。付加的な画定層４１６が電流を防止することができ、したがって、サブピクセルの縁を通した発光を防止することによって、望ましくない視覚アーチファクトを低減させ得るように、付加的な画定層４１６は、電気抵抗材料で作製することができる。画定層４１４および付加的な画定層４１６は、同一または異なる材料で作製することができる。
例示的実施形態では、図６で図示されるように、各閉じ込めウェルは、間隙Ｓによって分離されるＷ１およびＷ２を含み、幅ＣＷを有する閉じ込めウェル内に含有される、複数の活性サブピクセル領域を含むことができ、Ｗ１、Ｗ２、ＣＷ、およびＳは、主に、上記で議論されるように、ピクセルピッチに関係付けられる。上記のように、３μｍがＳの最小寸法であってもよいが、当業者であれば、１μｍほどの小ささから１０μｍ以上までさえの寸法も可能であることを理解するであろう。閉じ込め構造４０４の高さＨは、例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照して上記で説明されるような範囲を伴って選択することができる。
画定層の厚さと関連付けられる寸法Ｔ１、および付加的な画定層の厚さと関連付けられる寸法Ｔ２は、加工技法、処理条件、および使用される画定層材料の種類に基づいて、可変であり得る。結果として、画定層の厚さと関連付けられる寸法Ｔ１、および付加的な画定層の厚さと関連付けられる寸法Ｔ２は、５０ｎｍ〜２．５μｍ、例えば、１００ｎｍ〜５００ｎｍに及ぶことができる。閉じ込めウェルの縁の内側の画定層の拡張と関連付けられる寸法ＳＢ１、ＳＢ２、およびＢ２を、所望に応じて選択することができる。しかしながら、より大きい寸法が、利用可能な活性ピクセル電極領域の量を低減させることによって曲線因子の低減に寄与するであろう。したがって、概して、活性電極領域から縁の非一様性を除外することである、所望の機能を果たすであろう、最小寸法を選択することが望ましくあり得る。種々の例示的実施形態では、この寸法は、１μｍ〜２０μｍに及ぶことができ、例えば、２μｍ〜５μｍに及んでもよい。
当業者であれば、本開示に基づいて理解するように、望ましいピクセル画定構成を達成する異なる方法の任意の組み合わせで、開示された画定層構成のうちのいずれかを使用することができる。例えば、画定層４１４および／または付加的な画定層４１６は、任意のピクセルおよび／またはサブピクセル領域、あるいは任意の部分的なピクセルおよび／またはサブピクセル領域を画定するように構成することができ、画定層４１４は、任意の閉じ込め構造４０４の下に堆積させられる画定層と関連付けることができ、付加的な画定層４１６は、閉じ込めウェル４２０の中等の電極間の閉じ込めウェル内に堆積させられる任意の画定層と関連付けることができる。当業者であれば、本開示内で示される断面図が、例証的な断面図にすぎず、したがって、本開示は、図示される特定の断面図に限定されるものではないことを認識するであろう。例えば、図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、線３Ａ−３Ａおよび３Ｂ−３Ｂに沿って図示されているが、例えば、３Ａ−３Ａおよび３Ｂ−３Ｂに直交する方向を含む、異なる線に沿って得られる、異なる断面図が、異なる画定層構成を反映してもよい。例示的実施形態では、図２で図示されるピクセル１５０、１５１、１５２等のピクセルの輪郭を描くために、画定層を組み合わせで使用することができる。代替として、画定層が閉じ込めウェル内のサブピクセル電極を完全または部分的に包囲するように、画定層は、サブピクセルを画定するように構成することができる。
ここで図７を参照すると、さらに別の例示的実施形態の断面図が図示されている。ＯＬＥＤディスプレイ５００は、表面特徴５１６と、画定層５１４とを含むことができる。図７の配列は、２００の系列とは対照的に５００の系列を使用することを除いて、類似要素を表すために使用される類似番号を用いて、図４を参照して上記で説明されるものに類似する。しかしながら、図７で図示されるように、ＯＬＥＤディスプレイ５００はさらに、閉じ込め構造５０４の下に配置される画定層５１４を含む。画定層５１４は、ＯＬＥＤディスプレイ５００の複数部分を画定するために使用される、任意の物理構造であり得る。実施形態では、画定層５１４は、ピクセルアレイ内のピクセルおよび／またはピクセルを伴うサブピクセルの輪郭を描くために使用される任意の物理構造であり得る、画定層であり得る。図示されるように、例示的実施形態では、画定層５１４は、閉じ込め構造５０４を越えて、電極５０６、５０８の一部分を覆って延在することができる。画定層５１４が電流を防止し、したがって、サブピクセルの縁を通した発光を防止することによって、不要な視覚アーチファクトを低減させることができるように、画定層５１４は、電気抵抗材料で作製することができる。このようにして、画定層５１４は、縁乾燥効果により起こり得る、各サブピクセルの縁で形成される薄膜層の非一様性を覆い隠すことに役立つことができる。上記で説明されているように、層５１０、５１２が、基礎的表面特徴トポグラフィに十分に一致し、実質的に一様な厚さを有するように、（例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照して以前に議論されたように）正孔伝導層５１０および有機発光層５１２を堆積させることができる。
当業者であれば、種々の配列および構造、例えば、表面特徴、画定層等が、例示的にすぎず、種々の他の組み合わせおよび配列が想定され、本開示の範囲内に入り得ることを理解するであろう。
ここで図８−１１を参照すると、ＯＬＥＤディスプレイ６００を製造する例示的な方法中の種々の例示的なステップを呈する、基板の部分断面図が図示されている。製造の方法は、ディスプレイ６００を参照して以下で議論されるであろうが、他のＯＬＥＤディスプレイ、例えば、上記で説明されるＯＬＥＤディスプレイ１００、２００、３００、４００、および５００を製造する際に、上記で説明されるステップのうちのいずれかおよび／または全てを使用することができる。図８で図示されるように、基板６０２を覆って電極６０６、６０８および表面特徴６１６を提供することができる。電極６０６、６０８、および表面特徴６１６は、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の任意の製造方法を使用して形成することができ、シャドウマスキング、フォトリソグラフィ（フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積技法に含まれない任意の付加的なパターン形成を達成することができる。電極６０６、６０８は、表面特徴６１６と同時に、あるいは電極または表面特徴のいずれか一方が最初に形成される、連続的に形成することができる。
次いで、図９で図示されるように、表面特徴６１６および電極６０６、６０８を覆って、画定層６１４および付加的な画定層６１８を堆積させることができる。層６１４および６１８は、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の任意の製造方法を使用して形成することができ、シャドウマスキング、フォトリソグラフィ（フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積技法に含まれない任意の必要とされる付加的なパターン形成を達成することができる。画定層６１４は、付加的な画定層６１８と同時に形成することができ、あるいは層６１４、６１８は、層６１４または６１８のいずれか一方が最初に形成される、連続的に形成することができる。
閉じ込め構造６０４が、画定層６１４を覆って提供される。閉じ込め構造６０４は、複数のピクセルに及びながら複数のサブピクセル電極６０６、６０８を包囲する、閉じ込めウェル６２０を画定するように形成することができる。閉じ込め構造６０４は、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の任意の製造方法を使用して形成することができ、シャドウマスキング、フォトリソグラフィ（フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積技法に含まれない任意の付加的なパターン形成を達成することができる。１つの例示的な技法では、図１０で図示されるように、連続層６０４’内の基板６０２を覆って閉じ込め構造材料を堆積させることができ、次いで、サブピクセル電極６０６、６０８を露出するように層６０４’の一部分６０５を除去することができるように、マスク６０７を使用して、層をパターン形成することができる。閉じ込め構造６０４は、複数部分６０５が除去された後に残る層６０４’の材料によって形成される。代替として、堆積した閉じ込め構造６０４が境界を画定することができ、閉じ込めウェルが堆積した閉じ込め構造６０４の境界内に形成されるように、閉じ込め構造のみを形成するように材料を活発に堆積させることによって、閉じ込め構造６０４を形成することができる。
例示的実施形態では、図１０で図示されるように、各閉じ込めウェルは、間隙Ｓによって分離されるＷ１およびＷ２を含む、複数の活性サブピクセル領域を含むことができる。上記のように、寸法Ｗ１、Ｗ２、およびＣＷは、主に、ピクセルピッチに関係付けられる。そして、間隙Ｓの寸法は、加工技法および処理、ならびにレイアウトと関連付けられる制限に関係付けられ、１μｍ〜１０μｍ以上にさえ及んでもよく、３μｍが例示的な最小寸法である。閉じ込めウェルの縁の内側の画定層の拡張と関連付けられる寸法ＳＢ１およびＳＢ２を、所望に応じて選択することができる。しかしながら、より大きい寸法が、利用可能な活性ピクセル電極領域の量を低減させることによって曲線因子の低減に寄与するであろう。したがって、概して、活性電極領域から縁の非一様性を除外することである、所望の機能を果たすであろう、最小寸法を選択することが望ましくあり得る。種々の例示的実施形態では、この寸法は、１μｍ〜２０μｍに及ぶことができ、例えば、２μｍ〜５μｍに及んでもよい。
図１１で図示されるように、次いで、インクジェット印刷を使用して、正孔伝導層６１０を閉じ込めウェル６２０内に堆積させることができる。例えば、インクジェットノズル６５０は、閉じ込めウェル６２０内で画定される標的領域内で正孔伝導材料の液滴６５１を指向することができる。正孔伝導層６１０はさらに、２つの離散層、例えば、正孔注入層および正孔輸送層を備えてもよく、これらの層は、本明細書で説明されるようなインクジェット方法によって、連続的に堆積させることができる。加えて、インクジェット印刷を使用して、正孔伝導層６１０を覆って閉じ込めウェル６２０内に有機発光層６１２を堆積させることができる。インクジェットノズル６５０は、正孔伝導層６１０を覆う標的領域内で有機発光材料の液滴６５１を指向することができる。当業者であれば、単一のノズルが図１１を参照して論議されているが、複数の閉じ込めウェル内に正孔伝導材料または有機発光材料を含有する液滴を提供するように、複数のノズルを実装できることを理解するであろう。当業者に周知であるように、いくつかの実施形態では、有機発光材料の同一または異なる色を複数のインクジェットノズルヘッドから同時に堆積させることができる。加えて、当業者に公知である技術を使用して、標的基板表面上の液滴放出および配置を行うことができる。
例示的実施形態では、赤色、緑色、または青色層等の単一の有機発光層６１２を閉じ込めウェル６２０内に堆積させることができる。代替的な例示的実施形態では、一方が他方を覆って、複数の有機発光層を閉じ込めウェル６２０内に堆積させることができる。そのような配列は、例えば、一方の発光層が発光するように活性化されるときに、他方の発光層が発光しないか、または第１の有機発光層の発光に干渉しないように、発光層が異なる発光波長範囲を有するときに機能することができる。例えば、赤色有機発光層または緑色有機発光層を閉じ込めウェル６２０内に堆積させることができ、次いで、赤色または緑色有機発光層を覆って青色有機発光層を堆積させることができる。このようにして、閉じ込めウェルが、２つの異なる発光層を含むことができる一方で、１つだけの発光層は、閉じ込めウェル内で発光するように構成される。
層６１０および６１２は、上記で説明されているように、画定層６１４、表面構造６１６、付加的な画定層６１８、および電極６０６、６０８のトポグラフィに十分に一致するよう堆積させることができ、かつ上記で説明されるように実質的に一様な厚さを有することができる。
図３Ａ−１１を参照して上記で説明される種々の側面は、本開示による種々のピクセルおよびサブピクセルレイアウトに使用することができ、図２は、１つの例示的かつ非限定的なそのようなレイアウトである。本開示によって考慮される種々の付加的な例示的レイアウトが、図１２−１８で描写されている。種々の例示的なレイアウトは、本明細書で説明される例示的実施形態を実装する多くの方法があることを図示する。多くの場合、任意の特定のレイアウトの選択は、例えば、電気回路の基礎的レイアウト、所望のピクセル形状（図示した実施形態では長方形または六角形として描写されているが、山形、円形、六角形、三角形、および同等物等の他の形状でもあり得る）、およびディスプレイの外観に関係付けられる要因（異なる構成について、およびテキスト、グラフィック、または動画等の異なる種類のディスプレイコンテンツについて観察することができる、視覚アーチファクト等）等の種々の要因によって駆動される。当業者であれば、いくつかの他のレイアウトが本開示の範囲内に入り、修正を通して、かつ本明細書で説明される原理に基づいて、それらを得ることができると理解するであろう。さらに、当業者であれば、簡単にするために、閉じ込めウェルを画定する閉じ込め構造のみが、図１２−１８の説明において以下で説明されるが、本明細書のピクセルレイアウトのうちのいずれかと組み合わせて、図３Ａ−１１を参照して上記で説明される、表面特徴、回路、ピクセル画定層、および他の層を含む、特徴のうちのいずれかを使用できることを理解するであろう。
図１２は、ＯＬＥＤディスプレイ７００のためのピクセルおよびサブピクセルレイアウトの例示的実施形態の部分平面図を描写し、以下で説明されているレイアウトのさらなる側面を伴って、図２のレイアウトに類似する。アレイ構成で複数の閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０を画定するように、閉じ込め構造７０４、例えば、上記で議論されるようなバンク構造を基板上に提供することができる。各閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０は、有機層が、閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０を通って、閉じ込めウェルを包囲する閉じ込め構造７０４まで延在する、例えば、各ウェル７２０、７３０、７４０の中のＯＬＥＤ材料の層の縁が、閉じ込め構造７０４に接触し得るように、ＯＬＥＤ材料の実質的に連続的な層（影付きの領域によって示される）を含むことができる。ＯＬＥＤ層は、例えば、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔遮断材料、および異なる発光波長範囲の放射を提供する有機発光材料のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、閉じ込めウェル７２０は、赤色波長範囲内の発光と関連付けられる有機発光層を含むことができ、Ｒによって示され、閉じ込めウェル７３０は、緑色波長範囲内の発光と関連付けられる有機発光層を含むことができ、Ｇによって示され、閉じ込めウェル７４０は、青色波長範囲内の発光と関連付けられる有機発光層を含むことができ、Ｂによって示される。ウェル７２０、７３０、７４０は、相互に対するものを含む、種々の配列および構成（例えば、レイアウト）を有することができる。例えば、図１２で図示されるように、それぞれ、赤色有機発光層Ｒおよび緑色有機発光層Ｇを含有する、閉じ込めウェル７２０および閉じ込めウェル７３０は、交互配列で行Ｒ１、Ｒ３の中に配列される。行Ｒ１およびＲ３と交互に、青色有機発光層Ｂを含有する閉じ込めウェル７４０の行Ｒ２、Ｒ４がある。閉じ込めウェル７２０、７３０はまた、代替として、行Ｒ１、Ｒ３内に配置することができる。
複数の電極７０６、７０７、７０８、７０９、７３６、７３７、７３８、７３９、および７４２、７４４は、それぞれ、各閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０の中に配置することができ、各電極は、赤色、緑色、または青色発光等の特定の発光色と関連付けられるサブピクセルと関連付けることができる。鎖線によって図１２で識別される、ピクセル７５０、７５１、７５２、７５３は、赤色発光を有する１つのサブピクセル、緑色発光を有する１つのサブピクセル、および青色発光を有する１つのサブピクセルを含むように画定することができる。例えば、各閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０は、それぞれ、図１２に示される電極輪郭に対応する、それらの関連電極活性領域が、相互から離間されるように構成される、複数の電極７０６、７０７、７０８、７０９、７３６、７３７、７３８、７３９、および７４２、７４４を含むことができる。閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０は、閉じ込めウェル内に異なる数および／または配列の電極を有することができる。代替として、３つより多くのサブピクセル色を伴う、色の組み合わせを含む、赤色、緑色、および青色以外の色のセットを伴う配列等の付加的な配列が可能である。単一の色の１つより多くのサブピクセルが、特定のピクセルと関連付けられる、例えば、各ピクセルが、それと関連付けられる、１つの赤色、１つの緑色、および２つの青色サブピクセル、または特定の色のサブピクセルの数の他の組み合わせ、および色の他の組み合わせを有することができる、他の配列も可能である。また、異なる発光材料の複数の層が相互を覆って位置付けられる場合、異なる色のサブピクセルが相互に重複し得ることが考慮される。図１２で図示されるように、サブピクセル電極は、閉じ込めウェルを画定する構造から離間することができる。代替実施形態では、電極と閉じ込め構造との間に間隙が生じないように、サブピクセル電極は、閉じ込めウェル構造に直接隣接するように堆積させることができる。加えて、閉じ込めウェル構造は、サブピクセル電極の一部分を覆って配置することができる。
加えて、隣接する閉じ込めウェルは、異なるサブピクセル配列を有することができる。例えば、図１２で図示されるように、閉じ込めウェル７２０および７３０は、２×２活性電極領域配列を含み、閉じ込めウェル７４０は、１×２活性電極領域配列を含み、２×２配列内の活性電極領域は、同一のサイズの正方形であり、１×２配列内の活性電極領域は、同一のサイズの長方形である。上記のように、異なる閉じ込めウェル内の電極は、活性領域の異なる表面積を有することができる。
１つの例示的な配列では、青色波長範囲Ｂ内の発光のサブピクセルをアドレス指定するために使用される電極と関連付けられる活性領域は、赤色および／または緑色波長範囲Ｒ、Ｇ内の発光をアドレス指定するために使用される電極と関連付けられる活性領域より大きい表面積を有することができる。同一の面積輝度レベルで動作するときに、青色発光と関連付けられるサブピクセルが、多くの場合、赤色または緑色発光を有することと関連付けられるサブピクセルより実質的に短い寿命を有するため、青色波長範囲Ｂ内の発光を有するサブピクセルと関連付けられる電極の活性領域は、赤色または緑色発光と関連付けられるサブピクセル電極と関連付けられる活性領域より大きい表面積を有することが望ましくあり得る。青色発光と関連付けられるサブピクセルの相対活性領域を増加させることにより、同一の全体的ディスプレイ輝度を依然として維持しながら、比較的低い面積輝度で動作を可能にし、それによって、青色発光と関連付けられるサブピクセルの寿命およびディスプレイの全体的寿命を増加させる。赤色および緑色発光と関連付けられるサブピクセルは、青色発光と関連付けられるサブピクセルに関して、対応して低減させられ得ることに留意されたい。これは、赤色および緑色ＯＬＥＤデバイス寿命を短縮し得る、青色発光と関連付けられるサブピクセルに関して、赤色および緑色発光と関連付けられるサブピクセルをより高い輝度レベルで駆動させることができる。しかしながら、赤色および緑色発光と関連付けられるサブピクセルの寿命は、青色サブピクセルと関連付けられるサブピクセルと関連付けられる寿命より十分長くあり得るため、青色発光と関連付けられるサブピクセルは、全体的ディスプレイ寿命に関して限定的なサブピクセルのままである。閉じ込めウェル７４０内の電極の活性領域は、図１２で水平に延在するそれらの伸長方向で配列されるものとして図示されているが、電極は、代替として、それらの伸長方向が図１２で垂直に延在するように配列することができる。
隣接する閉じ込めウェルの間の間隔は、ピクセルレイアウトの全体を通して等しくあり得るか、または変動し得る。例えば、図１２を参照すると、閉じ込めウェル７２０、７３０の間の間隔ｂ’は、閉じ込めウェル７２０または７３０および７４０の間の間隔ｆ’以上であり得る。換言すると、行の中の隣接する閉じ込めウェルの間の水平間隔は、図１２の配向で、隣接する行の中の隣接する閉じ込めウェルの間の垂直間隔とは異なり得る。また、行Ｒ１、Ｒ３の中の水平間隔ｂ’は、Ｒ２、Ｒ４の中の水平間隔ａ’と等しくあり得るか、またはそれとは異なり得る。
異なる閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０のそれぞれの内側の電極の活性領域の間の間隔（間隙）はまた、同一であり得るか、または異なり得、かつ間隔の方向（例えば、水平または垂直）に応じて変動し得る。１つの例示的実施形態では、閉じ込めウェル７２０、７３０、７４０内の電極の活性領域の間の間隙ｄおよびｅは、同一であり得、かつ閉じ込めウェル７４０内の電極の活性領域の間の間隙とは異なり得る。さらに、種々の例示的実施形態では、閉じ込めウェル内の隣接活性電極領域の間の間隙は、同一または異なる行のいずれか一方の中で、隣接する閉じ込めウェルの中の隣接活性電極領域の間の間隙より小さい。例えば、ｃ、ｄ、およびｅは、図１２のａ、ｂ、またはｆのいずれか一方より小さくあり得る。
図１２では、各閉じ込めウェル、例えば、７２０の内縁と、その閉じ込めウェル内で関連付けられる活性電極領域、例えば、７０６、７０７、７０８、７０９のそれぞれの外縁との間の間隙が示されている。しかしながら、図２で図示されるように、種々の例示的実施形態によると、そのような間隙は、存在しなくてもよく、活性電極領域のそれぞれの外縁は、閉じ込めウェルの内縁と同一であり得る。この構成は、例えば、図３Ａで図示されるもののような構造を使用して達成することができ、そのような間隙が存在する、図１２に示される構成は、例えば、図５Ａで図示されるもののような構造を使用して達成することができる。しかしながら、他の構造もまた、図２および１２で図示される同一の構成を達成することが可能であり得る。
ピクセル７５０、７５１、７５２、７５３は、閉じ込めウェル配列および対応するサブピクセルレイアウトに基づいて画定することができる。ピクセル７５０、７５１、７５２、７５３の全体的間隔またはピッチは、ディスプレイの解像度に基づくことができる。例えば、ディスプレイ解像度が高いほど、ピッチが小さい。加えて、隣接ピクセルは、異なるサブピクセル配列を有することができる。例えば、図１２で図示されるように、ピクセル７５０は、左上部分に赤色サブピクセルＲ、右上部分に緑色サブピクセルＧ、およびピクセルの底部分の大部分に及ぶ青色サブピクセルＢを含む。ピクセル７５１のサブピクセルレイアウトは、緑色サブピクセルＧおよび赤色サブピクセルＲの相対位置が切り替えられ、左上部分に緑色サブピクセルＧがあり、右上部分に赤色サブピクセルＲがあることを除いて、ピクセル７５０のレイアウトに類似する。それぞれ、ピクセル７５１、７５０に隣接し、それらの下にあるピクセル７５２および７５３は、それぞれ、ピクセル７５１、７５０の左右対称像である。したがって、ピクセル７５２は、上部分に青色サブピクセルＢ、左下部分に緑色サブピクセルＧ、および右下部分に赤色サブピクセルＲを含む。そして、ピクセル７５３は、上部分に青色サブピクセル、左下部分に緑色サブピクセル、および右下部分に赤色サブピクセルを含む。
図１２による、３２６ピクセルパーインチ（ｐｐｉ）を有する、高解像度ディスプレイの例示的実施形態では、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および青色サブピクセルを含むピクセルは、３２６ｐｐｉを達成するために必要とされるディスプレイの全体的ピッチに対応する、約７８μｍ×７８μｍの全体的寸法を有することができる。本実施形態については、以前に議論されたように、閉じ込め領域の間の最先端の最小間隔を反映する、ａ’＝ｂ’＝ｆ＝１２μｍを仮定し、さらに、閉じ込めウェル縁の内側で３μｍ延在する画定層が利用される場合を反映する、ａ＝ｂ＝ｆ＝１２μｍ＋６μｍ＝１８μｍを仮定し、最終的に、閉じ込めウェル内の電極活性領域の間の典型的な間隙としてｃ＝ｄ＝ｅ＝３μｍを仮定すると、赤色および緑色サブピクセルのそれぞれと関連付けられる面積は、２８．５μｍ×２８．５μｍであり得、青色サブピクセルと関連付けられる面積は、６０μｍ×２７μｍであり得る。青色サブピクセルの表面積は、上記で説明されるように全体的ディスプレイ寿命を増加させるように、赤色および緑色サブピクセルのそれぞれより大きくあり得る。そのようなレイアウトは、６６μｍ×６６μｍの寸法を有する、２×２赤色および緑色サブピクセルのグループ化と関連付けられる閉じ込めウェルと、６６μｍ×６６μｍの寸法を有する、１×２青色サブピクセルのグループ化と関連付けられる閉じ込めウェルとを有することができる。そのような寸法は、５３％等の５０％より大きい、高い曲線因子を伴う高解像度ディスプレイも提供しながら、従来のインクジェットプリントヘッドおよび印刷システムを用いて、活性ＯＬＥＤ材料の簡単な装填を提供する。そのような寸法はまた、閉じ込めウェル壁に直接隣接する薄膜領域を通る電流を遮断することによって、活性電極領域内で増進した薄膜の一様性を提供することができる、画定層を有する構造の中でそのような特徴を提供することができる。
４４０ピクセルパーインチ（ｐｐｉ）を有する、高解像度ディスプレイの対応する例示的実施形態では、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および青色サブピクセルを含む、ピクセルは、約５８μｍ×５８μｍの全体的寸法を有することができ、直前の実施例のように、寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ａ’、ｂ’、およびｆ’の同一の値を仮定すると、赤色および緑色サブピクセルのそれぞれと関連付けられる面積は、１８．５μｍ×１８．５μｍであり得、青色サブピクセルと関連付けられる面積は、４０μｍ×１７μｍであり得る。青色サブピクセルの表面積は、上記で説明されるように、全体的ディスプレイ寿命を増加させるように、赤色および緑色サブピクセルのそれぞれより大きくあり得る。そのようなレイアウトは、４６μｍ×４６μｍの寸法を有する、２×２赤色および緑色サブピクセルのグループ化と関連付けられる閉じ込めウェルと、４６μｍ×４６μｍの寸法を有する、１×２青色サブピクセルのグループ化と関連付けられる閉じ込めウェルとを有することができる。そのような寸法は、４０％の高い曲線因子を伴う高解像度ディスプレイも提供しながら、従来のインクジェットプリントヘッドおよび印刷システムを用いて、活性ＯＬＥＤ材料の比較的簡単な装填を提供する。
上記の例示的実施形態のそれぞれでは、寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ａ’、ｂ’、ｆ’の種々の値を実装することができる。しかしながら、当業者であれば、これらの寸法が変動することを認識するであろう。例えば、以前に議論されたように、大きいｐｐｉについて、１μｍほどの小ささから数百ミクロンほどの大きさまで、閉じ込め壁の間の間隔（ａ’、ｂ’、ｆ’）を変動させることができる。閉じ込めウェル内の活性電極領域の間の間隙（ｃ、ｄ、ｅ）は、上記で議論されるように、１μｍほどの小ささから数十ミクロンほどの大きさまで変動し得る。活性電極領域と閉じ込め壁の縁との間の間隙（それぞれ、効果的に、ａ’とａ、ｂ’とｂ’、およびｆ’とｆとの間の差異の半分）もまた、上記で議論されるように、１μｍほどの小ささから１０μｍほどの大きさまで変動し得る。さらに、これらの寸法が変動させられると、閉じ込めウェル寸法およびその中に含有される活性電極領域に許容される値の範囲を限定する、（ディスプレイの全体的ピッチを判定する）ｐｐｉとともに、制約を適用する。上記の例示的実施形態では、簡単にするために、同一の寸法の正方形の閉じ込めウェルが、３つ全ての色に使用される。しかしながら、閉じ込めウェルは、正方形である必要はなく、かつ全て同一のサイズである必要はない。加えて、図１２で提供される寸法は、種々の共通寸法、例えば、赤色閉じ込めウェルおよび緑色閉じ込めウェル内の活性電極領域の間の間隙を示すが、いくつかの例示的実施形態では、これらの間隙は、共通寸法ではないが、相互とは異なる。
図１３は、ＯＬＥＤディスプレイ８００の別の例示的なピクセル／サブピクセルレイアウトの部分平面図を描写する。以前に議論された例示的実施形態に共通する特徴は説明されない。簡単にするために、差異について議論する。
ディスプレイ８００は、例えば、図１２で図示されるようなディスプレイ７００のサブピクセル電極より、閉じ込めウェル内のサブピクセル電極と関連付けられる活性領域の間で大きい分離を有することができる。それぞれの閉じ込めウェル８２０、８３０、８４０内の電極８０６、８０７、８０８、８０９、８３６、８３７、８３８、８３９、および８４２、８４４と関連付けられる隣接活性領域の間の間隔は、隣接する閉じ込めウェルの中の隣接活性電極領域の間の間隙より大きくあり得る。例えば、電極８３６と関連付けられる活性領域は、所定の距離ｇで相互から離間することができ、電極８３８と関連付けられる活性領域にも同様である。隣接する閉じ込めウェル８２０、８３０の中の隣接活性電極領域の間の間隔ｋは、電極８３６、８３８と関連付けられる活性領域の間の間隔ｇより小さくあり得、電極８４２（および同様に電極８４４）と関連付けられる活性領域の間の間隔ｍは、隣接する閉じ込めウェル８４０および閉じ込めウェル８２０、８３０の中の隣接活性電極領域の間の間隔ｎより大きくあり得る。そのような間隔は、単一の画定されたピクセルと関連付けられるサブピクセル電極のより密接な配列を提供しながら、閉じ込めウェル内に配置され、かつ同一の発光色と関連付けられる、サブピクセル電極の間により大きい間隔を提供することができる。この間隔は、ディスプレイが、密接して配列されたＲＧＢ３色のアレイであると考えられ、密接して配列されたＲＲＲＲ４色、ＧＧＧＧ４色、およびＢＢペアのアレイであると考えられないように、望ましくない視覚アーチファクトを低減させることができる。
本開示によるディスプレイのための別の例示的なピクセル／サブピクセルレイアウトが、図１４で描写されている。閉じ込め構造９０４は、アレイ構成で複数の閉じ込めウェル９２０、９３０、９４０を画定するように基板上に提供することができる。各閉じ込めウェル９２０、９３０、９４０は、有機層の縁が、閉じ込めウェル９２０、９３０、９４０の全体を通して、閉じ込めウェルを包囲する閉じ込め構造９０４まで延在する、例えば、各ウェル９２０、９３０、９４０の中のＯＬＥＤ材料の層の縁が閉じ込め構造９０４に接触し得るように、（影付き領域によって示される）ＯＬＥＤ材料の実質的に連続的な層を含むことができる。活性ＯＬＥＤ層は、例えば、限定ではないが、正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料、正孔遮断材料、および異なる発光波長範囲の発光を提供する有機発光材料のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、閉じ込めウェル９２０は、赤色波長範囲Ｒ内の発光と関連付けられる有機発光層を含むことができ、閉じ込めウェル９３０は、緑色波長範囲Ｇ内の発光と関連付けられる有機発光層を含むことができ、閉じ込めウェル９４０は、青色波長範囲Ｂ内の発光と関連付けられる有機発光層を含むことができる。有機発光層は、任意の配列および／または構成でウェル内に配置することができる。例えば、閉じ込めウェル９２０、９３０、９４０の中に配置される有機発光層は、各行内に交互配列を有して配列される。隣接する行は、同一の配列、または異なる配列を有することができる。加えて、閉じ込めウェル９２０、９３０、９４０の隣接する行が、一様な整合を有するものとして図示される一方で、閉じ込めウェル９２０、９３０、９４０の隣接する行は、代替として、オフセット配列等の非一様な整合を有することができる。また、閉じ込めウェル９２０および９３０を代替的なパターンで逆転させることができる。
各ウェル９２０、９３０、９４０の構成は、各ウェルが垂直方向に細長いように、長方形を有することができる。ウェル９２０、９３０、９４０は、伸長垂直方向に略同一の寸法を有することができる。加えて、ウェル９２０、９３０、９４０は、略同一の幅を有することができる。しかしながら、青色有機発光層と関連付けられるウェル９４０全体は、単一のサブピクセル、したがって、ピクセルに相関することができる一方で、赤色および緑色有機発光層と関連付けられるウェル９２０、９３０は、複数のサブピクセル、したがって、複数のピクセルに相関することができる。例えば、閉じ込めウェル９２０、９３０は、各電極が異なるピクセルの異なるサブピクセルと関連付けられるように、複数の電極を含むことができる。図１４で図示されるように、ウェル９２０は、２つの電極９２６、９２８を含み、２つの異なるピクセル９５０、９５１と関連付けられる。
異なる数の電極９２６、９２８、９３６、９３８、９４６を異なる閉じ込めウェル内に配置することができる。例えば、いくつかの閉じ込めウェル９２０、９３０が、同一の閉じ込めウェルの中に配置される電極を選択的にアドレス指定するよう、複数の電極９２６、９２８、および９３６、９３８を含むが、異なるピクセルの中の異なるサブピクセルのための発光を生成することができる一方で、他の閉じ込めウェル９４０は、１つのピクセルと関連付けられる１つの閉じ込めウェルの中に配置される電極をアドレス指定するように、１つだけの電極９４６を含む。代替として、閉じ込めウェル９４０の中に配置される電極の数は、他の閉じ込めウェル９２０、９３０の中に配置される電極の数の半分であり得る。加えて、異なる閉じ込めウェル内の電極は、異なる表面積を有することができる。例えば、青色波長範囲内の発光と関連付けられる電極は、ディスプレイ９００の寿命を向上させて電力消費を低減させるように、赤色および／または緑色波長範囲内の発光と関連付けられる電極より大きい表面積を有することができる。
ピクセル９５０、９５１は、閉じ込めウェル配列および対応するサブピクセルレイアウトに基づいて画定することができる。ピクセル９５０、９５１の全体的な間隔またはピッチは、ディスプレイの解像度に基づくことができる。例えば、ディスプレイ解像度が高いほど、ピッチが小さい。加えて、隣接ピクセルは、異なるピクセル配列を有することができる。例えば、図１４で図示されるように、ピクセル９５０は、左側に緑色サブピクセルＧ、中央に青色サブピクセルＢ、および右側に赤色サブピクセルＲを含むことができる。ピクセル９５１は、左側に赤色サブピクセルＲ、中央に青色サブピクセルＢ、および右側に緑色サブピクセルＧを含むことができる。
図１５は、ＯＬＥＤディスプレイ１０００のためのピクセルおよびサブピクセルレイアウトの例示的実施形態の部分平面図を描写する。上記で議論される実施形態に共通する特徴は説明されない（但し、図１５で１０００の系列を用いて類似標識を見出すことができる）。簡単にするために、差異について議論する。閉じ込め構造１００４は、複数のウェル１０２０、１０３０、１０４０を画定するように構成することができる。赤色発光および緑色発光と関連付けられるウェル（例えば、１０２０、１０３０）が、単一の行内で交互になり、青色発光と関連付けられるウェル（例えば、１０４０）が、単一の行内にある、一様な行の中でウェル１０２０、１０３０、１０４０が整合させられるように、ウェル１０２０、１０３０、１０４０を配列することができる。加えて、ウェル１０２０、１０４０の列がウェル１０３０、１０４０の行と交互になるように、ウェル１０２０、１０３０、１０４０が一様な列内で整合させられるように、ウェル１０２０、１０３０、１０４０を構成することができる。閉じ込めウェル１０２０および１０３０は、代替として、閉じ込めウェル１０３０が交互パターンを開始するように配列することができる。
各閉じ込めウェル１０２０、１０３０、１０４０は、略同一のサイズであり得る。しかしながら、各ウェル１０２０、１０３０、１０４０と関連付けられる電極の数は、異なり得る。例えば、図１５で図示されるように、赤色発光１０２０と関連付けられるウェルは、電極１０２６、１０２７、１０２８、１０２９を含むことができ、緑色発光１０３０と関連付けられるウェルは、電極１０３６、１０３７、１０３８、１０３９を含むことができ、青色発光１０４０と関連付けられるウェルは、電極１０４６、１０４８を含むことができる。閉じ込めウェル１０４０内の電極は、水平に離間して配列されるものとして図示されているが、電極は、代替として、垂直に離間されるよう配列することができる。
電極１０２６、１０２７、１０２８、１０２９、１０３６、１０３７、１０３８、１０３９は、正方形を有するものとして図１５で図示され、電極１０４６、１０４８は、長方形を有するものとして図示されるが、例えば、円形、山形、六角形、非対称、不規則な曲率等の任意の形状を有する電極が、本開示の範囲内として考慮される。電極の複数の異なる形状を単一の閉じ込めウェル内で実装することができる。加えて、異なる閉じ込めウェルが、異なる形状の電極を有することができる。電極のサイズおよび形状は、電極間の距離、したがって、ディスプレイの全体的なレイアウトに影響を及ぼし得る。例えば、形状が相補的であるとき、隣接電極間の電気的単離を依然として維持しながら、電極をともにより近く離間させることができる。加えて、電極の形状および間隔は、生成される視覚アーチファクトの程度に影響を及ぼし得る。望ましくない視覚アーチファクトを低減させ、画像混合を増進して連続画像を生成するように、電極形状を選択することができる。
鎖線に示されるピクセル１０５０、１０５１は、閉じ込めウェル配列および対応するサブピクセルレイアウトに基づいて画定することができる。ピクセル１０５０、１０５１の全体的な間隔またはピッチは、ディスプレイの解像度に基づくことができる。例えば、ディスプレイ解像が高いほど、ピッチが小さい。加えて、ピクセルは、非対称形状を有するものとして画定することができる。例えば、図１５で図示されるように、ピクセル１０５０、１０５１は、「Ｌ」字形を有することができる。
図１６は、ＯＬＥＤディスプレイ１１００のためのピクセルおよびサブピクセルレイアウトの例示的実施形態の部分平面図を描写する。上記で議論される例示的実施形態に共通する特徴は説明しない（但し、図１６で１１００の系列を用いて類似標識を見出すことができる）。閉じ込め構造１１０４は、複数の列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の中の複数の閉じ込めウェル１１２０、１１３０、１１４０を画定するように構成することができる。列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、交互の配列を生成するように配列することができる。例えば、列Ｃ１およびＣ３の中の閉じ込めウェルは、列Ｃ２およびＣ４からオフセットし、一様な列配列を維持しながら、交互の行配列を生成することができる。ピクセル１１５０、１１５１は、閉じ込めウェル配列のピッチに基づいて画定することができる。閉じ込めウェル配列のピッチは、ディスプレイの解像度に基づくことができる。例えば、ピッチが小さいほど、ディスプレイ解像度が高い。加えて、ピクセルは、非対称形状を有するものとして画定することができる。例えば、鎖線によって図１６で図示されるように、ピクセル１１５０、１１５１は、非一様な形状を有することができる。
図１７は、ＯＬＥＤディスプレイ１２００のためのピクセルおよびサブピクセルレイアウトの例示的実施形態の部分平面図を描写する。上記で議論される例示的実施形態に共通する特徴は説明されない（但し、図１７で１２００の系列を用いて類似標識を見出すことができる）。図１７で図示されるように、閉じ込め構造１２０４は、複数の閉じ込めウェル１２２０、１２３０、１２４０を画定するように構成することができる。各閉じ込めウェル１２２０、１２３０、１２４０は、異なる面積を有することができる。例えば、赤色発光Ｒと関連付けられるウェル１２２０は、緑色発光Ｇと関連付けられるウェル１２３０より大きい面積を有することができる。加えて、閉じ込めウェル１２２０、１２３０、１２４０は、異なる数のピクセルと関連付けることができる。例えば、閉じ込めウェル１２２０は、ピクセル１２５１、１２５２、１２５４、１２５６と関連付けることができ、閉じ込めウェル１２３０、１２４０は、ピクセル１２５１、１２５２と関連付けることができる。ウェル１２２０、１２３０、１２４０は、一様な行Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５の中で構成することができる。行Ｒ２、Ｒ３、およびＲ５は、青色発光ウェル１２４０と関連付けることができ、行Ｒ１およびＲ４は、交互の赤色発光ウェル１２２０および緑色発光ウェル１２３０と関連付けることができる。閉じ込め構造１２０４は、種々の寸法Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を有することができる。例えば、Ｄ１は、Ｄ２、Ｄ３、またはＤ４より大きくあり得、Ｄ２は、Ｄ１、Ｄ３、またはＤ４より小さくあり得、Ｄ３は、Ｄ４に略等しくあり得る。
図１８は、ＯＬＥＤディスプレイ１３００のためのピクセルおよびサブピクセルレイアウトの例示的実施形態の部分平面図を描写する。上記、例えば図１７で議論される例示的実施形態に共通する特徴は説明されない（但し、図１８で１３００の系列を用いて類似標識を見出すことができる）。閉じ込め構造１３０４は、複数の閉じ込めウェル１３２０、１３３０、１３４０を画定するように構成することができる。ウェル１３２０、１３３０、１３４０は、赤色発光１３２０および緑色発光１３３０と関連付けられるウェルを、青色発光１３４０と関連付けられるウェルと行内で交互にすることができるように、配列することができる。
種々のピクセルおよびサブピクセルレイアウトが上記で説明されているが、例示的実施形態は、説明されるような複数のピクセルに及ぶ閉じ込めウェルの形状、配列、および／または構成をいかようにも限定しない。代わりに、インクジェット印刷製造方法と組み合わせて本開示と関連付けられる閉じ込めウェルは、可撓性ピクセルレイアウト配列が選択されることを可能にする。
インクジェット印刷を使用して高解像度ＯＬＥＤディスプレイを可能にすることができる、種々のピクセルレイアウトが考慮される。例えば、図１９で図示されるように、閉じ込め構造１４０４は、ピクセル１４５０が、赤色発光Ｒと関連付けられる閉じ込めウェル１４２０、緑色発光Ｇと関連付けられる閉じ込めウェル１４３０、および青色発光Ｂと関連付けられる閉じ込めウェル１４４０を備えることができるように、六角形パターンを作成することができる。ピッチ、閉じ込めウェルの形状、および閉じ込めウェルをともにより近接して詰め込む能力により、インクジェット印刷を使用して、高解像度を有するＯＬＥＤディスプレイを作成することができる。
本開示の例示的実施形態による種々の側面を使用して、いくつかの例示的な寸法およびパラメータは、曲線因子の増加とともに高解像度ＯＬＥＤディスプレイを獲得することにおいて有用であり得る。表１−３は、従来の寸法およびパラメータ、ならびに３２６ｐｐｉの解像度を有するＯＬＥＤディスプレイと関連付けられる本開示の例示的実施形態による、先見的な非限定的実施例を含み、表１は、赤色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表２は、緑色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表３は、青色発光と関連付けられるサブピクセルを説明する。表４−６は、従来の寸法およびパラメータ、ならびに４４０ｐｐｉの解像度を有するディスプレイと関連付けられる本開示の例示的実施形態による、先見的な非限定的実施例を含み、表４は、赤色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表５は、緑色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表６は、青色発光と関連付けられるサブピクセルを説明する。
表８は、従来の寸法およびパラメータ、ならびに４４０ｐｐｉの解像度を有するディスプレイ内のピクセルと関連付けられる本開示の例示的実施形態による、先見的な非限定的実施例を含み、ピクセルは、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および緑色サブピクセルを含む。
上記で議論されているように、種々の因子が、ＯＬＥＤディスプレイのインクジェットベースの製造技法における有機発光層の堆積精度および一様性に影響を及ぼし得る。そのような因子は、例えば、ディスプレイ解像度、液滴径、標的液滴領域、液滴配置誤差、ＯＬＥＤ層材料および１つ以上のキャリア流体の組み合わせから成るＯＬＥＤ層材料（例えば、活性ＯＬＥＤ材料）インクと関連付けられる流体性質（例えば、表面張力、粘度、沸点）、および液滴が堆積させられる速度を含む。
種々の例示的実施形態では、各ピクセルまたはサブピクセルを包囲する閉じ込め構造（例えば、バンク）によって画定される複数の閉じ込めウェルを提供する代わりに、閉じ込め領域を画定するために異なる表面エネルギー（例えば、液体親和性および液体反発領域）のパターン化領域を利用することにより、製造プロセスの単純化を提供することができる。バンク構造の使用は、パターン化バンク層を堆積させるように付加的な処理ステップを含むことができる。加えて、バンク構造を使用するとき、多くの場合、サブピクセルの全てに共通する種々のデバイス層を各サブピクセルの中で堆積させるために、パターン化堆積方法、例えば、インクジェットを使用する必要がある。例えば、種々の実施形態では、ＲＧＢ ＯＬＥＤ構造は、異なる赤色、緑色、および青色ＥＭＬコーティングを、対応する色のサブピクセルの中へ提供する前に、赤色、緑色、および青色サブピクセルのそれぞれに共通ＨＩＬおよび共通ＨＴＬコーティングを有することができる。バンク構造が使用されるとき、これらのＨＩＴおよびＨＴＬコーティングは、インクジェットを使用して、パターン的に各ウェルの中へ堆積させられる。しかしながら、そのような場合において、これらのＨＩＬおよびＨＴＬ層をピクセルの全ての上に堆積させるために、一様なブランケットコーティング技法を使用し、次いで、ＥＭＬにパターン的堆積技法を使用するように、製造プロセスを単純化することができる。バンク構造の存在は、一様なブランケットコーティングの堆積において困難を増加させ得る。上記で議論されるように、種々の構造を覆う、さらに、ピクセル電極の比較的小さいクラスタを備える領域を覆うコーティングは、種々の課題を提起する。閉じ込めウェルを画定するようにバンク構造を排除し、代わりに、ブランケット堆積技法を使用してＨＩＬおよびＨＴＬを提供し、次いで、サブピクセル色層を画定するために使用されるＥＭＬインクを閉じ込めるよう、ＨＴＬの頂面上で液体親和性および液体反発領域を画定する化学閉じ込め機構を利用することによって、製造プロセスが単純化されてもよい。
そのような液体親和性および液体反発領域はまた、バンク構造と同様にＯＬＥＤ発光インク液滴配置誤差を補償することに役立つこともでき、製造プロセスをより堅調にし得る乾燥に先立って、液体親和性および液体反発領域の間の境界上に部分的に落下し得る、任意のインク液滴を自然に液体反発領域から反発し、液体親和性領域に引き付けることができるため、ＯＬＥＤ発光材料の堆積中に許容液滴配置のより大きい限界を可能にする。また、以下でさらに詳細に説明されるように、潜在的な液滴配置の不正確性にさらに適応するために、液体親和性領域限界を採用することができる。上記で議論されるように、従来の印刷技法で使用される高精度インクジェットヘッドは、約１ピコリットル（ｐＬ）〜約５０ピコリットル（ｐＬ）に及ぶ液滴径を生じることができ、約１０ｐＬが高精度インクジェット印刷用途のための比較的一般的なサイズである。従来のインクジェット印刷システムの液滴配置精度は、約±１０μｍである。
種々の例示的実施形態では、発光層閉じ込め領域が、液体親和性領域に対応することができ、液体反発領域が、堆積材料を含有し、その移動を防止する境界として機能するように、正孔伝導層は、液体親和性領域および液体反発領域を生成するように構成することができる。発光層閉じ込め領域は、有機発光材料および他の活性ＯＬＥＤ材料の堆積と関連付けられる乾燥効果を考慮するように画定することができる。例えば、サブピクセルの活性領域内の非一様な縁は、望ましくない視覚アーチファクトを生成し得る。発光層閉じ込め領域は、任意の非一様な縁がサブピクセルの活性領域の外側にあるように画定されるときに、縁乾燥効果を考慮することができる。加えて、発光層閉じ込め領域は、有機発光材料および各材料と関連付けられる乾燥効果に基づいて、個別に構成することができる。また、付加的な材料および製造ステップ（例えば、閉じ込め構造の形成）は、各サブピクセルと関連付けられる閉じ込めウェルを画定するように付加的な閉じ込め構造を提供するために必要とされなくてもよい。ピクセル画定層等の付加的な画定層は、場合によっては、発光層閉じ込め領域および有機発光層の後続の堆積が、サブピクセルおよびピクセルの十分な画定を提供するため、省略されてもよい。しかしながら、当業者であれば、異なる表面エネルギーの領域によって画定される閉じ込め領域を使用する、開示された実施形態と併せて、ピクセル画定層を使用できることを理解するであろう。
本明細書で説明される種々の例示的実施形態によると、ＯＬＥＤ製造プロセスに有意な融通性を導入する、製造技法を実装することができる。例えば、ピクセルレイアウトおよびサブピクセル配列は、液体親和性領域および液体反発領域を画定することにより、これらのレイアウトを画定することにおいて達成される融通性を踏まえて、種々の形状、配列、および構造を含むことができる。概して、ＯＬＥＤディスプレイ内の電気回路は、活性ＯＬＥＤ層から単離され、回路は、閉じ込めウェルの外側にあり、サブピクセル電極を個別にアドレス指定する。しかしながら、本明細書で説明される例示的実施形態によると、活性ＯＬＥＤ層は、駆動電子機器の電気的性能を向上させるとともに、各ピクセルの曲線因子を増加させるように、基板の活性領域内で電気回路を覆って堆積させることができる。
ディスプレイの活性領域内のピクセル／サブピクセルレベルで閉じ込めウェルを画定する閉じ込め構造を排除することができるが、異なる表面エネルギーの表面領域を介して閉じ込め領域を画定する例示的実施形態では、それでもなお、基板の活性領域全体を包囲する単一活性領域ディスプレイウェルを形成するように、閉じ込め構造を基板の非活性部分の上に配置することができる。例えば、閉じ込め構造は、ディスプレイの画像生成部分内のピクセルと関連付けられる電極の全てを包囲するように配置することができる。活性ピクセル領域の外側に閉じ込め構造を位置付けることによって、閉じ込め構造と接触または接近している活性ＯＬＥＤ層の縁で引き起こされる非一様性を活性ディスプレイの外側に閉じ込めることができ、それによって、望ましくない視覚アーチファクトを最小限化し、材料がディスプレイの非活性領域の中へ移動することを防止することによって、製造中に使用される材料を削減する。そのような構成はまた、製造中の精度要求を低減させることもできる。例えば、特定の精密に線引きされた領域上への活性有機材料の堆積の精度は、もはや活性ＯＬＥＤ層の堆積ほど重要ではない。液滴が正孔注入層および／または正孔輸送層等の正孔伝導層を形成するように堆積させられるとき、単一活性領域ディスプレイウェル内に堆積させられる全ての液滴は、実質的に一様な厚さを有する連続層を生成するように融合することができる。
また、活性領域ディスプレイウェルを画定するようにＯＬＥＤディスプレイ基板の非活性部分の中で単一の閉じ込め構造を実装することにより、ＯＬＥＤディスプレイを製造する容易性を向上させることができる。例えば、インクジェットノズルは、高解像度ディスプレイの中で活性ＯＬＥＤ層を堆積させるために使用することができ、閉じ込め領域内で単一の連続正孔伝導薄膜を形成するように、液滴をともに混合することから生じる平均化により、いかなる液滴体積変動も、全体的なディスプレイ品質体積に大きな影響を及ぼさないであろう。例えば、正孔注入層および正孔輸送層のうちの少なくとも１つ等の正孔伝導層は、基板の活性領域中の活性領域ディスプレイウェル内の電極の全てを覆って堆積させることができる。液体の全ての液滴が融合すると、液滴堆積の任意の変動がわずかであり、結果として生じる層に影響を及ぼさないため、堆積が促進され、一様性が増加させられてもよい。加えて、ディスプレイの非活性部分から活性ＯＬＥＤ層を除去する付加的な製造ステップがなく、それによって、全体的な製造プロセスを短縮する。
上記で説明される例示的実施形態によると、異なる表面エネルギーの領域によって画定される閉じ込め領域を使用する実施形態はまた、活性領域の面積を増大させるピクセル配列を組み込むこともできる。例えば、ピクセル／サブピクセルレベルで閉じ込めウェルを画定する閉じ込め構造を用いた上記のように、各ピクセルの非活性部分が縮小されるように、発光層閉じ込め領域（異なる表面エネルギーの表面領域によって画定される）は、異なるピクセルと関連付けられる複数のサブピクセルに及ぶ領域を含むように画定することができる。例えば、発光層閉じ込め領域は、複数の個別にアドレス指定されたサブピクセル電極を覆って画定することができ、各サブピクセル電極は、異なるピクセルと関連付けることができる。画定された発光層閉じ込め領域の面積を増大させることによって、全ピクセル領域に対する活性領域の比が増加させられるため、曲線因子を最大限化することができる。曲線因子のそのような増加を達成することにより、より小さいサイズのディスプレイにおいて高解像度を可能にするとともに、ディスプレイの寿命を向上させることができる。
さらに、図２および１２−１９を参照して説明される種々のピクセル配列に関して上記で説明されるように、そのようなピクセルレイアウト配列と組み合わせて発光層閉じ込め領域を使用する実施形態は、デバイスの寿命を延長させることができる。例えば、サブピクセル電極サイズは、対応する有機発光層波長放射に基づくことができる。例えば、青色発光と関連付けられるサブピクセル電極は、赤色または緑色発光と関連付けられるサブピクセル電極より大きくあり得る。ＯＬＥＤデバイスの中の青色発光と関連付けられる有機層は、赤色または緑色発光と関連付けられる有機層に対して、短縮した寿命を有することができる。加えて、より低い輝度レベルを達成するようにＯＬＥＤデバイスを操作することにより、デバイスの寿命を増加させる。赤色および緑色サブピクセルに対して青色サブピクセルの放射領域を増大させるとともに、青色サブピクセルより高い輝度を達成するように赤色および緑色サブピクセルを駆動しながら、相対輝度を達成するように青色サブピクセルを駆動することによって、ディスプレイの適正な全体的カラーバランスを依然として提供しながら、異なる色のサブピクセルの寿命の平衡をより良好に保つ働きをすることができる。この寿命の向上した平衡は、青色サブピクセルの寿命を延長させることによって、ディスプレイの全体的寿命の向上を可能にする。
当業者であれば、青色のほかに異なるサブピクセル色の寿命を延長させるために、代替的な構成が可能であることも理解するであろう。例えば、赤色サブピクセルは、赤色サブピクセルの寿命を延長させるよう、他のサブピクセルより広い面積を有することができる。代替として、緑色サブピクセルは、緑色サブピクセルの寿命を延長させるよう、他のサブピクセルより広い面積を有することができる。そのような構成はまた、閉じ込めウェルを画定する閉じ込め構造を備えるＯＬＥＤディスプレイ、ならびに閉じ込め領域を画定するために液体親和性および液体反発領域を使用するＯＬＥＤディスプレイに適用することもできる。
ここで図２２−３９を参照すると、ＯＬＥＤディスプレイ、およびＯＬＥＤディスプレイ１９００を製造するための例示的なステップが図示されている。ディスプレイ１９００を参照して製造する方法を議論するが、他のＯＬＥＤディスプレイ、例えば、図２０および２１を参照して説明されるＯＬＥＤディスプレイ１５００、１６００を製造する際に、本明細書で説明されるステップのうちのいずれかおよび／または全てを使用することができる。ＯＬＥＤディスプレイ１９００は、図２２の平面図、および図２３で描写される図２２の線２３−２３に沿った断面図で図示されるように、基板１９０２と、閉じ込め構造１９０４と、複数の電極１９０６とを含む。
基板１９０２は、電極１９０６を包含する領域によって画定される活性領域１９０８（境界が図２２、２３の鎖線によって示される）と、非活性領域１９１０とを含むことができる。基板１９０２は、任意の剛性または可撓性かつ略平面的構造であり得、１つ以上の材料の１つ以上の層を含むことができる。基板１９０２は、例えば、ガラス、ポリマー、金属、セラミック、またはそれらの組み合わせで作製することができる。
閉じ込め構造１９０４が単一の活性領域ディスプレイウェルＷを画定するように、閉じ込め構造１９０４（例えば、バンク）を基板１９０２上に配置することができる。閉じ込め構造１９０４は、例えば、写真品質画像のポリマーまたは感光シリコーン誘電体等のフォトレジスト材料等の種々の材料で形成することができる。閉じ込め構造１９０４は、処理後に、ＯＬＥＤインクの腐食作用に対して実質的に不活性であり、低いガス放出を有し、活性領域ディスプレイウェル縁に浅い（例えば、＜２５度）側壁傾斜を有し、および／または活性領域ディスプレイウェルの中へ堆積させられるＯＬＥＤインクのうちの１つ以上に向かった高疎性を有し、所望の用途に基づいて選択され得る、１つ以上の有機成分を含むことができる。好適な材料の実施例は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＭＧＩ（ポリメチルグルタルイミド）、ＤＮＱ−Ｎｏｖｏｌａｃｓ（異なるフェノールホルムアルデヒド樹脂との化学ジアゾナフトキノンの組み合わせ）、ＳＵ−８レジスト（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍ Ｃｏｒｐ．製の一連の広く使用されている専売エポキシ系レジスト）、従来のフォトレジストおよび／または本明細書で記載される前述の材料のうちのいずれかのフッ素化変形例、および有機シリコーンレジストを含むが、それらに限定されず、それのそれぞれは、閉じ込め構造１９０４の所望の特性をさらに調節するように、相互または１つ以上の添加剤とさらに組み合わせることができる。
加えて、閉じ込め構造１９０４は、閉じ込め構造１９０４によって境界されるウェルＷの領域内で連続的かつ一様な層を形成するように、適切な幾何学形状および表面化学を通して、活性ＯＬＥＤ材料の装填および乾燥プロセスに役立つことができる。閉じ込め構造１９０４は、単一の構造であり得るか、または閉じ込め構造１９０４を形成する複数の別個の構造から成ることができる。閉じ込め構造１９０４は、任意の断面形状を有することができる。加えて、閉じ込め構造１９０４は、基板１９０２と垂直な側縁を有するものとして図２２で図示されているが、閉じ込め構造１９０４は、代替として、基板１９０２の表面に対して角度を成す、および／または丸みを帯びた縁を有することができる。
閉じ込め構造１９０４は、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の任意の製造方法を使用して、形成することができる。シャドウマスキング、フォトリソグラフィ（フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積技法に含まれない任意の付加的なパターン形成を達成することができる。
活性領域ディスプレイウェルＷを画定する閉じ込め構造１９０４は、基板１９０２上で堆積させられる活性ＯＬＥＤ材料を閉じ込めることができる。例えば、閉じ込め構造１９０４は、基板１９０２の非活性部分１９１０上に配置し、活性領域１９０８を包囲することができる。図２２−２３に示されるような種々の例示的実施形態では、例えば、閉じ込め構造１９０４は、距離Ｄだけ活性領域の外側に位置付けることができる。Ｄは、縁乾燥効果に基づいて判定することができ、基板１９０２の活性領域１９０８内の望ましくない視覚アーチファクトを最小限化するように選択することができる。例えば、閉じ込め構造１９０４は、任意の縁乾燥非一様性が、ピクセルからの観察された発光に寄与すること、および製造プロセス中にウェル内に活性ＯＬＥＤ材料を堆積させるために必要とされる装填精度を低減させることを防止するように、電極１９０６のいずれかから十分離れて位置付けることができる。同時に、ディスプレイ領域の外側、およびディスプレイへの外部電気接続を行うために提供される領域内の非活性領域の幅を最小限化することも望ましい。非活性領域の幅を最小限化することにより、単一の基板シート上の複数のディスプレイの密接な充詰を提供し、それによって、製造効率を増加させる。これはまた、無駄な空間があまりない、より小型の完成ディスプレイ製品を作製するために望ましい、ディスプレイの外側の斜面の幅を縮小することも提供する。
例示的実施形態では、Ｄは、約１０μｍ〜約５００μｍに及ぶことができ、例えば、Ｄは、約５０μｍであってもよい。閉じ込め構造１９０４は、約１０μｍ〜約５ｍｍに及ぶ幅Ｂを有することができ、Ｂは、約２０μｍであり得る。加えて、閉じ込め構造１９０４は、約０．３μｍ〜約１０μｍに及ぶ高さＴを有することができ、高さは、約１．５μｍであり得る。
電極１９０６が選択的に駆動されるときに、ユーザに表示される画像を生成するよう光を発することができるように、複数の電極１９０６を活性領域１９０８内の基板１９０２上に提供することができる。各電極１９０６が、例えば、赤色発光と関連付けられるサブピクセル、緑色発光と関連付けられるサブピクセル、青色発光と関連付けられるサブピクセル等の異なるサブピクセルと関連付けられるように、電極１９０６は、ピクセルアレイを画定するように配置することができる。代替として、各電極１９０６は、代わりに、赤色サブピクセル、緑色サブピクセル、および青色サブピクセルを含む、ピクセルと関連付けることができる。電極１９０６は、任意の形状、配列、および／または構成を有することができる。例えば、図２２で図示されるように、電極１９０６は、正方形を有することができる。代替として、電極１９０６は、長方形、円形、山形、六角形、非対称、不規則な湾曲形状、またはそれらの組み合わせを有することができる。電極１９０６は、頂面が実質的に平面的であり、かつ基板の主要表面と平行である一方で、電極の側縁が基板１９０２の表面と実質的に垂直であり得るか、またはそれに対して角度を成し、および／または丸みを帯び得るような外形を有することができる。
電極１９０６は、透明または反射性であり得、金属、混合金属、合金、金属酸化物、混合酸化物、またはそれらの組み合わせ等の伝導性材料で形成することができる。例えば、種々の例示的実施形態では、電極は、インジウムスズ酸化物、マグネシウム銀、またはアルミニウムで作製することができる。
電極１９０６は、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の任意の製造方法を使用して形成することができる。シャドウマスキング、フォトリソグラフィ（フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積技法に含まれない任意の付加的なパターン形成を達成することができる。
電極１９０６のピッチに基づいて、ピクセルを画定することができる。電極のピッチは、ディスプレイの解像度に基づくことができる。例えば、ピッチが小さいほど、ディスプレイ解像度が高い。ピクセルは、対称または非対称等の任意の種類の配列を有し、望ましくない視覚アーチファクトを低減させ、画像混合を増進して連続画像を生成するように選択することができる。
例証を明確かつ容易にするために省略されているが、さらなる付加的な電気的構成要素、回路、および／または伝導性部材を基板１９０２上に配置することができる。電気的構成要素、回路、および／または伝導性部材は、例えば、相互接続、バスライン、トランジスタ、および当業者に周知である他の回路を含むが、それらに限定されない、駆動回路を含むことができる。電気的構成要素、回路、および／または伝導性部材は、他の電極から独立して各電極を選択的にアドレス指定することができるように、各電極１９０６に連結することができる。例えば、閉じ込め構造１９０４および／または電極１９０６等の他の構造のうちのいずれかを堆積させる前および／または後に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（図示せず）を基板１９０２上に形成することができる。以下で議論されるように、基板１９０２の活性領域１９０８中に配置される任意の電気的構成要素、回路、および／または伝導性部材を覆って、活性ＯＬＥＤ層を堆積させることができる。
図２４で図示されるように、例えば、ＴＦＴを含む、電極１９０６および他の回路（図示せず）が堆積させられた後に、閉じ込め構造１９０４によって画定される活性領域ディスプレイウェルＷ内に第１の正孔伝導材料１９１１を堆積させることができる。第１の正孔伝導材料１９１１は、有機発光層の中への正孔の注入を促進する材料の１つ以上の層として堆積させることができる。例えば、第１の正孔伝導材料１９１１は、正孔注入材料等の単一の正孔伝導材料の層として堆積させることができる。代替として、正孔伝導材料１９１１は、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン：ポリ（スチレンスルホン）（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）等の少なくとも１つの正孔注入材料を用いて、複数の異なる正孔伝導材料として堆積させることができる。
第１の正孔伝導材料１９１１は、インクジェット印刷を使用して堆積させることができる。例えば、インクジェットノズル１９１４は、活性領域ディスプレイウェルＷ内で正孔伝導材料を含む流体組成物の複数の液滴１９１６を指向することができる。当業者であれば、単一のノズルが図２４で図示されているが、活性領域ディスプレイウェルＷ内で正孔伝導材料の複数の液滴を同時に堆積させるように、複数のノズルを実装できることを理解するであろう。
第１の正孔伝導材料１９１１は、活性領域ディスプレイウェルＷ内で確実かつ一様な装填を提供するように調合されるインクジェット組成物を形成するように、キャリア流体と混合することができる。第１の正孔伝導材料１９１１を装填するための液滴は、インクジェットヘッドノズルから高速で基板に送達することができる。第１の正孔伝導層を形成する液滴１９１６は、図２４に示されるように、融合して実質的に一様な厚さを有する連続層を生成するよう、全てのそれぞれのインクジェットノズルからウェルＷ内に堆積させることができる。第１の正孔伝導材料１９１１は、乾燥および／または焼き付けに先立って、材料の高さが閉じ込め構造１９０４の高さより大きくあり得るように堆積させることができるが、閉じ込め構造１９０４以下の高さもまた、使用されてもよい。
図２５で図示されるように、正孔伝導材料が活性領域ディスプレイウェルＷの中に装填された後に、第１の正孔伝導層１９１２を形成するようにディスプレイ１９００を処理することができる。例えば、ディスプレイ１９００は、乾燥プロセスを介して等、任意のキャリア流体が第１の正孔伝導材料１９１１から蒸発することを可能にするように処理することができる。本プロセスは、ある期間にわたって基板１９０２を熱、真空、および／または周囲条件に暴露することを含むことができる。乾燥に続いて、基板１９０２は、例えば、堆積した薄膜の品質または全体的なプロセスのために有益である、化学反応または変化を薄膜形態において誘発するように、堆積した薄膜材料を処理するよう、高温で焼き付けられてもよい。
第１の正孔伝導層１９１２は、層１９１２が活性領域ディスプレイウェルＷ内の全ての表面特徴（例えば、電極１９０６、回路（図示せず）等）を覆って配置され、層１９１２の縁が活性領域ディスプレイウェルＷを包囲する閉じ込め構造１９０４に接触するように、活性領域ディスプレイウェルＷ全体内で実質的に連続的であり得る。層１９１２は、非平面的な頂面を有するものとして図示されるが、正孔伝導層１９１２は、代替として、電極１９０６および任意の回路（図示せず）等の基礎的表面特徴のトポグラフィに従うことができ、それによって、例えば、堆積層が表面トポグラフィに従う、図３−１１の例示的実施形態に関して上記で説明されるものと同様に、基礎的表面特徴と関連付けられる非平面的な頂面を生成する。
図２６で図示されるように、閉じ込め構造１９０４によって画定される活性領域ディスプレイウェルＷ内で第１の正孔伝導層１９１２を覆って、第２の正孔伝導材料１９１７を堆積させることができる。第２の正孔伝導材料１９１７は、例えば、Ｎ，Ｎ′−Ｄｉ−（（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）等の正孔輸送材料を含むことができる。
第１の正孔伝導材料１９１１と同様に、第２の正孔伝導材料１９１７は、インクジェット印刷を使用して堆積させることができる。例えば、インクジェットノズル１９１４は、活性領域ディスプレイウェルＷ内で正孔伝導材料を含む流体組成物の複数の液滴１９２０を指向することができる。当業者であれば、単一のノズルが図２６で図示されているが、活性領域ディスプレイウェルＷ内で正孔伝導材料１９２０の複数の液滴を同時に堆積させるように、複数のノズルを実装できることを理解するであろう。加えて、インクジェットノズル１９１４は、第１の正孔伝導材料１９１１を堆積させるために使用される同一のインクジェットノズルであるものとして図示されているが、第２の正孔伝導材料１９１７を堆積させるために使用されるインクジェットノズルは、異なり得る。したがって、第２の正孔伝導材料１９１７と関連付けられる液滴１９２０の液滴体積は、第１の正孔伝導材料１９１６の液滴体積と同一であり得るか、または異なり得る。
第２の正孔伝導材料１９１７は、活性領域ディスプレイウェルＷ内で確実かつ一様な装填を提供するように調合されるインクジェット組成物を形成するように、キャリア流体と混合することができる。第２の正孔伝導材料１９１７を装填するための液滴は、インクジェットヘッドノズル１９１４から高速で基板に送達することができる。第２の正孔伝導材料１９１７の液滴１９２０は、図２６に示されるように、融合して実質的に一様な厚さを有する連続層を生成するよう、全てのそれぞれのインクジェットノズルからウェルＷ内に堆積させることができる。第２の正孔伝導材料１９１７は、乾燥および／または焼き付けに先立って、材料の高さが閉じ込め構造１９０４の高さより大きくあり得るように堆積させることができるが、閉じ込め構造１９０４以下の高さもまた、使用されてもよい。
図２７で図示されるように、第２の正孔伝導材料１９１７が活性領域ディスプレイウェルＷの中に装填された後に、第２の乾燥した正孔伝導層１９１８を形成するようにディスプレイ１９００を処理することができる。例えば、ディスプレイ１９００は、乾燥プロセスを介して等、任意のキャリア流体が第２の正孔伝導材料１９１７から蒸発することを可能にするように処理することができる。本プロセスは、ある期間にわたって基板１９０２を熱、真空、および／または周囲条件に暴露することを含むことができる。乾燥に続いて、基板１９０２は、例えば、堆積した薄膜の品質または全体的なプロセスのために有益である、化学反応または変化を薄膜形態において誘発するように、堆積した薄膜材料１９１７を処理するよう、高温で焼き付けられてもよい。
第２の正孔伝導層１９１８は、層１９１８が活性領域ディスプレイウェルＷ内の全ての表面特徴（例えば、電極２０６、回路（図示せず）、第１の正孔伝導層１９１２等）を覆って配置され、層１９１８の縁が活性領域ディスプレイウェルＷを包囲する閉じ込め構造１９０４に接触するように、活性領域ディスプレイウェルＷ全体内で実質的に連続的であり得る。
図２８で図示されるように、第２の正孔伝導層１９１８は、第２の正孔伝導層１９１８の複数部分の表面エネルギーまたは親和性を修正して発光層閉じ込め領域を画定するよう、処理することができる。例えば、反応表面活性材料を層１９１８の表面に適用することができる。例示的実施形態では、マスク１９２２を通して、反応表面活性材料を放射源１９２３からの放射に暴露することができ、層１９１８内で異なる表面エネルギー（例えば、液体親和性領域および液体反発領域）の領域を画定し、それによって、発光層閉じ込め領域をもたらすために、マスク内の開口部（図示せず）を使用することができる。代替実施形態では、層１９１８はさらに、放射源１９２３を使用して第２の正孔伝導層１９１８を暴露することによって、発光層閉じ込め領域を画定することができるように、反応表面活性材料を含むことができる。例示的実施形態では、各電極１９０６の幅および長さに基づいてマスク１９２２内の各開口部が整合させられるように、電極１９０６に対してマスク１９２２を位置付けることができる。
反応表面活性（ＲＳＡ）材料は、少なくとも１つの放射線感受性材料の組成物を含むことができる。ＲＳＡ材料が放射に暴露されるとき、放射に暴露された関連層の表面エネルギーまたは親和性を修正することができる。例えば、放射に暴露される層１９１８の複数部分が、放射に暴露されない層１９１８の複数部分の表面エネルギーまたは親和性とは異なる表面エネルギーまたは親和性を有するように、放射に暴露されるＲＳＡ材料と関連付けられる層１９１８の複数部分は、ＲＳＡ材料と関連付けられない、および／または光源１９２３からの放射に暴露されない、層１９１８の複数部分からの少なくとも１つの物理的、化学的、および／または電気的性質の変化を有し得る。
放射源１９２３は、ＲＳＡ材料と組み合わせて、少なくとも１つの物理的、化学的、および／または電気的性質を修正するために使用することができる、任意の放射源を備えることができる。例えば、放射源１９２３は、赤外線放射源、可視波長放射源、紫外線放射源、それらの組み合わせ等を備えることができる。
使用される放射の種類は、ＲＳＡの感受性に依存し得る。暴露は、ブランケット、全体的暴露であり得、または暴露は、パターン的であり得る。本明細書で使用されるように、「パターン的」という用語は、材料または層の選択された部分のみが暴露されることを示す。パターン的暴露は、任意の既知の撮像技法を使用して達成することができる。一実施形態では、パターンは、マスクを通して暴露することによって達成される。一実施形態では、パターンは、レーザで選択された部分のみを暴露することによって達成される。暴露の時間は、使用されるＲＳＡの特異的化学に応じて、数秒〜数分に及ぶことができる。レーザが使用されるとき、レーザの出力に応じて、はるかに短い暴露時間が各個別領域に使用される。暴露ステップは、材料の感受性に応じて、空中で、または不活性雰囲気中で実行することができる。
一実施形態では、放射は、同時および連続処理を含む、紫外線放射（１０ｎｍ〜３９０ｎｍ）、可視光放射（３９０ｎｍ〜７７０ｎｍ）、赤外線放射（７７０ｎｍ〜１０６ｎｍ）、およびそれらの組み合わせから選択することができる。別の実施形態では、放射は、加熱によって実行されるような熱放射であり得る。加熱ステップのための温度および持続時間は、いかなる基礎的な層も損傷することなく、ＲＳＡの少なくとも１つの物理的性質が変化させられるようなものである。例示的実施形態では、加熱温度は、１５０℃未満等の２５０℃未満であり得る。
例示的実施形態では、放射は、放射をパターン的に印加することができ、ＲＳＡの暴露領域およびＲＳＡの非暴露領域をもたらす、紫外線または可視光放射であり得る。放射へのパターン的暴露後に、ＲＳＡの暴露または非暴露領域のいずれか一方を除去するように、第１の層を処理することができる。
別の例示的実施形態では、放射へのＲＳＡの暴露は、溶剤中のＲＳＡの可溶性または分散性の変化をもたらし得る。例えば、暴露がパターン的に実行されるとき、湿式現像処理が暴露ステップの後に続くことができる。処理は、一種類の領域を溶解させ、分散させ、または持ち上げる、溶剤で洗浄することを含むことができる。放射へのパターン的暴露は、ＲＳＡの暴露領域の不溶化をもたらし得、溶剤を用いた処理は、ＲＳＡの非暴露領域の除去をもたらす。
別の例示的実施形態では、可視光または紫外線放射へのＲＳＡの暴露は、暴露領域中のＲＳＡの揮発度を減少させる反応をもたらし得る。暴露がパターン的に実行されるとき、この後には熱現像処理が続くことができる。処理は、非暴露材料の揮発または昇華温度を上回り、材料が熱的に反応性である温度を下回る温度まで加熱することを伴うことができる。例えば、重合可能単量体については、昇華温度を上回り、熱重合温度を下回る温度で材料を加熱することができる。しかしながら、揮発温度に近い、またはそれを下回る、熱反応性の温度を有するＲＳＡ材料は、このようにして現像できない場合があることに留意されたい。
別の例示的実施形態では、放射へのＲＳＡの暴露は、材料が融解、軟化、または流動する、温度の変化をもたらし得る。暴露がパターン的に実行されるとき、この後には乾燥現像処理が続くことができる。乾燥現像処理は、より軟質の部分を吸収するか、または吸い取る吸収表面と要素の最外表面を接触させることを含むことができる。この乾燥現像は、最初に暴露されていない領域の性質にさらに影響を及ぼさない限り、高温で実行することができる。
ＲＳＡ材料が放射に暴露された後、暴露部分が非暴露部分からの表面エネルギーの増加または減少を有することができるように、層１９１８の物理的性質を修正することができる。例えば、暴露部分は、層１９１８の複数部分を、液体材料中で多かれ少なかれ可溶性または分散性、多かれ少なかれ粘着性、多かれ少なかれ軟質、多かれ少なかれ流動性、多かれ少なかれ上昇可能、多かれ少なかれ吸収性、特定の溶剤またはインクに対して接触角度が大きいまたは小さい、特定の溶剤またはインクに対して多かれ少なかれ液体親和性等にさせることができる。層１９１８の任意の物理的性質に影響を及ぼすことができる。
ＲＳＡ材料は、１つ以上の放射線感受性材料を含むことができる。例えば、ＲＳＡ材料は、オレフィン、アクリレート、メタクリル酸、ビニルエーテル、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸、ポリケトン、ポリスルホン、それらの共重合体、およびそれらの混合物等の放射線重合可能基を有する、材料を含むことができる。ＲＳＡ材料はさらに、２つ以上の重合可能基を含むことができる。ＲＳＡ材料が２つ以上の重合可能基を含むとき、架橋結合が結果として生じ得る。
例示的実施形態では、ＲＳＡ材料は、少なくとも１つの反応材料と、少なくとも１つの放射線感受性材料とを含むことができ、放射線感受性材料は、放射に暴露されたときに反応材料の反応を開始する、活性種を生成することができる。放射線感受性材料の実施例は、フリーラジカル、酸、またはそれらの組み合わせを生成するものを含むことができるが、それらに限定されない。一実施形態では、反応材料は、重合可能または架橋結合可能であり得る。材料重合または架橋結合反応は、活性種によって開始または触媒される。放射線感受性材料は、概して、ＲＳＡ材料の全重量に基づいて、０．００１％〜１０．０％の量で存在する。
例示的実施形態では、ＲＳＡ材料の反応材料は、エチレン性不飽和化合物であり得、ＲＳＡ材料の放射線感受性材料は、放射に暴露されたときにフリーラジカルを生成することができる。エチレン性不飽和化合物は、アクリレート、メタクリル酸、ビニル化合物、およびそれらの組み合わせを含むことができるが、それらに限定されない。フリーラジカルを生成する、既知の部類の放射線感受性材料のうちのいずれかを使用することができる。例えば、キノン、ベンゾフェノン、ベンゾインエーテル、アリルケトン、過酸化物、ビイミダゾール、ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシルアルキルフェニルアセトフェノン、ジアルコキシアセトフェノン、トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド誘導体、アミノケトン、ベンゾイルシクロヘキサノール、メチルチオフェニルモルホリノケトン、ホルモリノフェニルアミノケトン、アルファハロゲノアセトフェノン、オキシスルホニルケトン、スルホニルケトン、オキシスルホニルケトン、スルホニルケトン、ベンゾイルオキシムエステル、チオキサントン、カンファキノン、ケトクマリン、およびミヒラーのケトンである。代替として、放射線感受性材料は、化合物の混合物であってもよく、そのうちの１つは、放射によって活性化される感作物質によってそのようにさせられるときに、フリーラジカルを提供する。一実施形態では、放射線感受性材料は、可視光または紫外線放射に対して感受性であり得る。
例示的実施形態では、反応材料は、酸によって開始される重合を受けることができ、放射線感受性材料を放射に暴露することにより、酸を生成する。そのような反応材料の実施例は、エポキシを含むが、それらに限定されない。酸を生成する放射線感受性材料の実施例は、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファート等のスルホニウムおよびヨードニウム塩を含むが、それらに限定されない。代替実施形態では、反応材料は、フェノール樹脂を含むことができ、放射線感受性材料は、ジアゾナフトキノンであり得る。
ＲＳＡ材料はさらに、フッ素化材料を含むことができる。例えば、ＲＳＡ材料は、フッ素化アクリレート、フッ素化エステル、またはフッ素化オレフィン単量体等の１つ以上のフルオロアルキル基を有する、不飽和材料を含むことができる。例示的実施形態では、フルオロアルキル基は、２個〜２０個の炭素原子を有する。
図２９は、放射源１９２３がマスク１９２２を通してＲＳＡで処理された第２の正孔伝導層１９１８を照射した後に形成される、液体親和性領域１９２４および液体反発領域１９２６を図示する。図３０は、図２９で図示される拡大部分Ｍの例示的な断面図であり、図３１は、図２９で図示される拡大部分Ｍの例示的な平面図である。液体親和性領域１９２４および液体反発領域１９２６は、第２の正孔伝導層１９１８の厚さ全体内で画定されるものとして図２９で図示されていることに留意されたい。しかしながら、当業者であれば、層１９１８の一部分のみに、例えば、層１９１８の頂面上に、領域１９２４および／または１９２６を形成できることを理解するであろう。
例示的実施形態では、液体反発領域１９２６の間に液体親和性領域１９２４を画定することができる。液体反発領域は、約３μｍ〜１００μｍ以上に及ぶ液体親和性領域の間の幅を有することができる。液体親和性領域１９２４が、各電極１９０６の表面積よりわずかに大きい表面積を有し、電極１９０６の活性領域の外側に画定される液体親和性領域１９２４の複数部分が、液体親和性領域限界１９３０を提供するように、液体親和性領域１９２４を画定することができる。例えば、図３０および３１で図示されるように、液体親和性領域１９２４が有機発光材料を液体親和性領域１９２４内に閉じ込めることができるように、液体親和性領域１９２４は、有機発光材料の堆積と関連付けられる乾燥効果を考慮するように画定することができる。各液体親和性領域１９２４は、電極１９０６の活性領域と関連付けられる（図３０の影付き部分によって示される）領域１９２８と、電極１９０６の活性領域の外側に配置される液体親和性領域限界１９３０（存在する場合）とを備えることができる。有機発光材料が第２の正孔伝導層１９１８上に堆積させられるとき、有機発光材料は、各液体親和性領域１９２４の領域１９２８および液体親和性領域限界１９３０内に実質的に閉じ込めることができる。例えば、有機発光材料が処理される（例えば、乾燥させられる）とき、非一様性が液体親和性領域限界１９３０内に含有されるように、各有機発光層の縁に非一様性を生成することができる。換言すると、有機発光材料が処理されるとき、液体親和性領域１９２４の領域１９２８内の材料の一部分は、一様な頂面を有し、それによって、知覚された視覚アーチファクトを低減させる。液体親和性領域１９２４は、任意の非一様な縁が電極１９０６の活性領域の外側にある距離が、縁乾燥効果に基づいて変動し得るように、画定されるときに縁乾燥効果を考慮することができる。そのような縁乾燥効果はまた、液体親和性領域の形状を画定するときに考慮することもできる。例えば、種々の実施形態（図示せず）では、有機発光材料は、より一様な乾燥薄膜を提供するよう、図で概略的に図示される鋭い角よりもむしろ、丸みを帯びた縁をもたらし得る。加えて、液体親和性領域１９２４は、有機発光材料および各材料と関連付けられる乾燥効果に基づいて、柔軟に構成することができる。種々の例示的実施形態では、約２０μｍ以下、または約１０μｍ以下、または約５μｍ以下、または約３μｍ以下の（発光領域に及ぼす縁乾燥効果の影響が最小限化されるように提供される）液体親和性領域限界１９３０が実装されてもよい。発光領域に対して液体親和性領域のサイズを増大させることはまた、パターン的放射暴露プロセスの整合誤差を補償することに役立ち得る。例えば、１つの例示的実施形態では、パターン的放射暴露プロセスは、約２μｍの整合精度を有することができる。したがって、液体親和性領域の増大したサイズは、下層の発光領域に対して約プラスまたはマイナス２μｍの起こり得る不整合に対処することができる。
上記で議論されるように、電極１９０６は、異なる形状、配列、および／または構成を有することができる。例えば、ＯＬＥＤデバイスの中の青色発光と関連付けられる有機発光層が、典型的には、赤色および緑色発光と関連付けられる有機発光層に対して短縮した寿命を有するため、青色発光と関連付けられる電極は、赤色または緑色発光と関連付けられる電極より大きくあり得る。加えて、低減した輝度レベルを達成するようにＯＬＥＤデバイスを操作することにより、デバイスの寿命を増加させる。赤色および緑色発光と関連付けられる電極に対して青色発光と関連付けられる電極の放射領域を増大させることによって、赤色および緑色発光と関連付けられる電極の輝度より小さい輝度を達成するように、青色発光と関連付けられる電極を駆動することができ、それによって、異なる有機発光材料の寿命のより良好な平衡を生成するとともに、ディスプレイの適正な全体的カラーバランスを提供する。この寿命の向上した平衡は、青色発光と関連付けられる有機発光材料の寿命を延長させることができるため、ディスプレイの全体的寿命をさらに向上させる。加えて、液体親和性領域は、電極１９０６の異なる形状、配列、および／または構成に対応することができる。例えば、図３１に類似する図を示す、別の例示的実施形態では、図３２は、液体親和性領域１９２４ｒが、赤色発光を達成するために使用される電極と関連付けられ、液体親和性領域１９２４ｇが、緑色発光を達成するために使用される電極と関連付けられ、液体親和性領域１９２４ｂが、青色発光を達成するために使用される電極と関連付けられるように、液体親和性領域１９２４ｒ、１９２４ｇ、１９２４ｂを、異なる形状のそれぞれの電極と関連付けることができることを図示する。
図２９で図示される拡大部分Ｍの例示的実施形態でもある、図３３で図示される代替実施形態では、電極１９０６が基板１９０２上に配置された後にピクセル画定層１９３８を堆積させることができる。ピクセル画定層１９３８は、電極１９０６の一部分を覆って堆積させることができ、液体親和性領域１９２４は、液体親和性領域限界１９３０がピクセル画定層１９３８の少なくとも一部分を重ね合わせることができるように画定することができる。ピクセル画定層１９３８は、ディスプレイ１９００の活性領域１９０８のピクセルアレイ内でピクセルを線引きするために使用される、任意の物理的構造であり得る。ピクセル画定層１９３８は、画定層１９３８が電流を防止し、したがって、電極１９０６の縁を通る発光を実質的に防止することによって不要な視覚アーチファクトを低減させることができるように、電気抵抗材料で作製することができる。例示的実施形態では、ピクセル画定層１９３８は、約５０ｎｍ〜約１５００ｎｍの範囲内の厚さを有することができる。
図３４で図示されるように、閉じ込め構造１９０４によって画定される活性領域ディスプレイウェルＷ内に有機発光材料１９３２を堆積させることができる。例えば、有機発光材料１９３２は、インクジェット印刷を使用して、第２の正孔伝導層１９１８内でパターン形成される発光層閉じ込め領域を覆って堆積させることができる。インクジェットノズル１９１４は、例えば、ノズル１９１４および／または基板１９０２の相対走査運動を介して、液体親和性領域１９２４を覆って、有機発光材料を含有するインクの液滴１９３４を指向することができる。有機発光材料の液滴１９３４は、材料が（例えば、液体親和性領域限界１９３０内の）液体親和性領域１９２４の縁で固定するように、液体親和性領域１９２４内で均等に拡散することができる。当業者であれば、単一のノズルが図３４を参照して議論され、示されているが、有機発光材料を含有するインクを提供するように、複数のノズルを実装できることを理解するであろう。異なる発光色と関連付けられる、同一または異なる有機発光材料を含有するインクは、同時または連続的に複数のインクジェットノズルヘッドから堆積させることができる。
堆積した有機発光材料１９３２は、赤色、緑色、および／または青色発光と関連付けられる有機エレクトロルミネセンス材料等の発光を促進する材料を含むことができる。しかしながら、黄色および／または白色発光と関連付けられる有機エレクトロルミネセンス材料等の他の発光色と関連付けられる有機エレクトロルミネセンス材料も使用することができる。
有機エレクトロルミネセンス材料は、液体親和性領域１９２４内で確実かつ一様な装填を提供するように調合されるインクジェットインクを形成するように、キャリア流体と混合することができる。有機発光材料１９３２を生成するように堆積させられるインクは、インクジェットヘッドノズル１９１４から高速で液体親和性領域１９２４上に送達することができる。
有機発光材料１９３２は、概して、液体親和性領域１９２４によって画定される表面積内で保持することができる。例えば、有機発光材料１９３２は、液体親和性領域１９２４内にインクの液滴１９３４を堆積させることによって、基板１９０２上に装填することができる。液体親和性領域１９２４の表面エネルギー特性により、有機発光材料１９３２の液滴は、液体親和性領域１９２４内で均等に拡散し、液体親和性領域限界１９３０内の縁で固定することができる。
種々の例示的実施形態では、有機発光材料１９３２を堆積させる際に、約１０ｐＬ以下の体積を有する複数のインク液滴１９３４が使用され得ることが考慮される。種々の例示的実施形態では、約５ｐＬ以下、約３ｐＬ以下、または約２ｐＬ以下のインク液滴体積が使用されてもよい。本開示による、パターン形成された液体親和性領域１９２４および液体反発領域１９２６を使用することによって、既存のインクジェットノズル技術と一致する、比較的大きい液滴体積サイズを利用することができる。加えて、液体親和性領域限界１９３０により生成される、液滴配置制度の付加的な限界がある。
インク１９３４が液体親和性領域１９２４上に装填された後、任意のキャリア流体が図３５で図示されるように蒸発して有機発光層１９３３を生成することを可能にするように、ディスプレイ１９００を処理することができる。乾燥プロセスは、所定の期間にわたって、ディスプレイを熱、真空、および／または周囲条件に暴露することを含むことができる。乾燥に続いて、ディスプレイ１９００はさらに、例えば、堆積した薄膜の品質または全体的なプロセスのために有益である、化学反応または変化を薄膜形態において誘発するように、堆積した薄膜材料を処理するよう、高温で焼き付けることができる。乾燥および／または焼き付けプロセス中の有機発光層１９３３内の任意の縁変形は、図３０および３１で図示され、それらに関して議論されるように、液体親和性領域限界１９３０内に含有することができる。
図３６で図示されるように、次に、乾燥した有機発光層１９３３を覆って、閉じ込め構造１９０４によって画定される活性領域ディスプレイウェルＷの中に第２の電極層１９３６を堆積させることができる。代替実施形態では、第２の電極層１９３６はさらに、閉じ込め構造１９０４を越えて延在することができる。例えば、第２の電極層１９３６は、第２の電極層１９３６によって搬送される電流を供給または排出するように、基板１９０２上に配置される外部伝導性経路（図示せず）と接触することができる。第２の電極層１９３６は、透明または反射性であり得、金属、混合金属、合金、金属酸化物、混合酸化物、またはそれらの組み合わせ等の伝導性材料で形成することができる。例えば、第２の電極層１９３６は、インジウムスズ酸化物またはマグネシウム銀であり得る。図３６では単一の層として図示されているが、第２の電極層１９３６は、複数の伝導性層を含む、任意の形状、配列、および／または構成を有することができる。１つの例示的実施形態では、第２の電極層１９３６は、電極１９３６がディスプレイ１９００の活性領域１９０８全体を覆う単一の電極をもたらすように、ブランケット技法を使用して形成することができる（図２２および２３参照）。代替実施形態では、第２の電極層１９３６は、それぞれ、１つの第２の電極が各電極１９０６と関連付けられる（例えば、重ね合わせる）、複数の電極を含むことができる。加えて、第２の電極層１９３６は、図３６で平面的な頂面を有するものとして図示されているが、第２の電極層１９３６は、層１９３６が基礎的トポグラフィを反映し、非平面的な頂面をもたらすように、堆積させることができる。
第２の電極層１９３６は、インクジェット印刷、ノズル印刷、スリットコーティング、スピンコーティング、真空熱蒸発、スパッタリング（または他の物理蒸着方法）、化学蒸着等の任意の製造方法を使用して形成することができる。堆積後に、シャドウマスキング、フォトリソグラフィ（フォトレジストコーティング、露出、現像、および剥離）、ウェットエッチング、ドライエッチング、リフトオフ等を使用することによって、そうでなければ堆積中に行われない任意の付加的なパターン形成を達成することができる。
第２の電極層１９３６が活性領域ディスプレイウェルＷに及ぶ連続層であるとき、層１９３６は、以前に配置された層によって形成されるトポグラフィを覆うことができる。例えば、第２の電極層１９３６は、液体反発領域１９２６内の第２の正孔伝導層１９１８、および第２の正孔伝導層１９１８の液体親和性領域１９２４を覆って形成される有機発光層１９３３に接触することができる。
第２の電極層１９３６を提供する前に、有機発光層１９３３を覆って、付加的なＯＬＥＤ層を堆積させることができ、例えば、付加的なＯＬＥＤ層は、電子輸送層、電子注入層、正孔遮断層、湿気防止層、および／または保護層を含んでもよい。そのような付加的なＯＬＥＤ層は、例えば、インクジェット印刷等の当業者に公知である種々の技法によって、真空熱蒸発によって、または別の方法によって、堆積させることができる。
代替的な例示的実施形態では、ディスプレイ１９００は、例えば、図２８で図示されるような第１の正孔伝導層１９１２および第２の正孔伝導層１９１８よりもむしろ、図３７で図示されるような単一の正孔伝導層１９１３を備えることができる。液体親和性領域１９２４は、液体親和性領域限界１９３０が、電極１９０６の活性領域の外側の単一の正孔伝導層１９１３の複数部分内で画定されるように、単一の正孔伝導層１９１３の中で画定することができる。正孔伝導層１９１３は、１つ以上の正孔伝導材料を含むことができる。例えば、正孔伝導層１９１３は、正孔注入材料および／または正孔輸送層を含むことができる。
概して、図３７で図示されるように、正孔伝導層１９１３および第２の電極層１９３６は、正孔伝導層１９１３および／または第２の電極層１９３６の頂面が非平面的であるように、基礎的トポグラフィに一致することができる。例えば、堆積したＯＬＥＤ層は、基板と平行であり、かつ活性領域ディスプレイウェルＷ全体にわたる単一の平面内に位置しない、表面トポグラフィをもたらし得る。例えば、層１９１３、１９３６の一方または両方は、基板１９０２上に配置される電極を含む、任意の表面特徴と関連付けられる相対的くぼみまたは突出により、ディスプレイの単一の平面内で非平面的かつ非連続的であり得る（ディスプレイの平面は、基板１９０２と平行な平面として意図される）。示されるように、層１９１３、１９３６は、ＯＬＥＤ層の頂面が、基礎的表面特徴のトポグラフィに従う、結果として生じるトポグラフィを有することができるように、基礎的表面特徴トポグラフィに十分に一致することができる。換言すると、各堆積したＯＬＥＤ層は、基板１９０２上に配置される全ての基礎的な層および／または表面特徴が、堆積させられた後にＯＬＥＤ層の結果として生じる非平面的な頂面トポグラフィに寄与するように、これらの基礎的な層に十分に一致する。このようにして、ディスプレイの平面と平行である活性領域ディスプレイウェルにわたる平面内で、層が平面に対して上昇および／または下降すると、層１９１３または１９３６、あるいは両方における非連続性が生じ得、既存の表面特徴が活性領域ディスプレイウェル内の電極、回路、ピクセル画定層等から提供される。層１９１３および／または１９３６は、基礎的表面トポグラフィに完全には一致する必要がない（例えば、上記で説明されるように、縁領域および同等物の周囲で厚さの局所的な非一様性があり得る）が、材料の有意な蓄積または消耗がない、十分に共形のコーティングが、さらに均一で一様かつ再現可能なコーティングを助長することができる。当業者であれば、正孔注入層および正孔輸送層の一方または両方が基礎的表面特徴に十分に一致し、いずれか一方の層の頂面が、基礎的表面特徴のトポグラフィに従う、結果として生じるトポグラフィを有することができるように、そのような層の両方を備える正孔伝導層に、上記で説明される同一の考慮事項を適用できることを理解するであろう。
種々の実施形態では、閉じ込め構造１９０４を省略することができ、代わりに、ディスプレイの非活性領域内に堆積させられる任意の流体に反発することを促進するよう、ディスプレイ活性領域の外側の領域中で液体反発領域を形成するように、インク調合および印刷プロセスを設計することができる。例えば、図３８および３９で図示されるように、第１の正孔伝導層１９１２および第２の正孔伝導層１９１８は、ディスプレイ１９００の非活性領域１９１０中にある電極１９０６および基板１９０２の複数部分を覆って堆積させることができる。例示的実施形態では、層１９１２および１９１８は、基板全体を覆ってブランケットコーティングすることができる。第２の正孔伝導層１９１８は、第２の正孔伝導層１９１８の複数部分の表面エネルギーまたは親和性を修正して発光層閉じ込め領域を画定するよう、処理することができる。加えて、ディスプレイの非活性領域１９１０内の液体反発部分１９２５は、閉じ込め領域ＣＡを画定することができ、液体反発部分１９２５は、活性領域１９０８を包囲することができる。上記のように、放射源１９２６は、マスク１９２２を通して、ＲＳＡ材料で処理された第２の正孔伝導層１９１８の表面に影響を与える放射を提供することができる。放射源１９２６からの放射は、液体親和性領域１９２４を形成するように、ＲＳＡ材料の少なくとも１つの性質を修正することができる。液体反発部分１９２５は、これらの部分の中で液体反発領域をもたらす、表面エネルギーを有することができる。本実施形態では、ディスプレイの活性領域を含み、かつその直接周囲にある領域に、全ての印刷層を閉じ込める構造がないように、ディスプレイの活性領域全体の周囲に閉じ込め構造がない（例えば、活性領域ディスプレイウェルがない）。これは、同時に、非活性ディスプレイ領域から材料の少なくとも一部分を除去するために、付加的な後続処理ステップを潜在的に必要としながら、ある処理の単純化を提供することができる。有機発光材料１９３２を液体親和性領域１９２４内に堆積させることができる。また、有機発光材料１９３２は、液体反発部分１９２５により、実質的にディスプレイ１９００の活性領域１９０８内に閉じ込めることができる。
図４０は、図３９で図示される拡大部分の断面図であり、電極１９０６の活性領域および液体親和性限界領域１９３０と関連付けられる一部分１９２８を備える、液体親和性領域１９２４を図示する。第２の正孔伝導層の液体反発部分１９２５は、非活性領域１９１０に隣接する活性領域１９０８中の各電極１９０６と関連付けられる、液体親和性限界領域１９３０から離間させることができる。液体反発部分１９２５は、任意の有機発光材料がディスプレイ１９００の非活性部分１９１０の中へ移動することを防止することができる。
例示的実施形態によると、図２２−４０のＯＬＥＤデバイスは、上部放射構成または底部放射構成を有することができる。例えば、上部放射構成では、図２２−４０で図示される複数の電極１９０６は、反射電極であり得、図３６および３７で図示される第２の電極層１９３６は、透明電極であり得る。代替として、底部放射構成では、複数の電極１９０６は、透明であり得、第２の電極層１９３６は、反射性であり得る。
別の例示的実施形態では、図２２−４０のＯＬＥＤディスプレイは、能動マトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）であり得る。ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、受動マトリクスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）ディスプレイと比較して、ディスプレイ性能を向上させることができるが、基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む能動駆動回路を必要とし、そのような回路は、透明ではない。ＰＭＯＬＥＤディスプレイは、透明ではない伝導性バスライン等のいくつかの要素を有するが、ＡＭＯＬＥＤディスプレイは、不透明である実質的により多くの要素を有する。結果として、底部放射ＡＭＯＬＥＤディスプレイについては、不透明回路要素の間で基板の底部を通して発光することしかできないため、曲線因子がＰＭＯＬＥＤと比較して低減させられ得る。この理由により、ＯＬＥＤデバイスをそのような能動回路要素の上に構築することができ、基礎的要素の不透明性の懸念を伴わずに、ＯＬＥＤデバイスの上部を通して発光することができるため、ＡＭＯＬＥＤディスプレイのための上部放射構成を使用することが望ましくあり得る。一般に、発光が、基板１９０２上に堆積させられる付加的な不透明要素（例えば、ＴＦＴ、駆動回路構成要素等）によって遮断されないため、上部放射構造が、ディスプレイ１９００内で画定される各ピクセルの曲線因子を増加させることができる。しかしながら、本開示は、上部放射活性マトリクスＯＬＥＤ構成に限定されない。本明細書で議論される技法および配列は、底部放射および／または受動ディスプレイ等の任意の他の種類のディスプレイ、ならびに当業者であれば適切な修正を使用して作製する方法を理解するであろうものとともに使用することができる。
図２２−４０を参照して上記で説明される種々の側面は、本開示による種々のピクセルおよびサブピクセルレイアウトに使用することができる。本開示によって考慮される１つの例示的なレイアウトが、図４１で描写されている。
例示的実施形態では、ピクセルの非活性部分が縮小されるように、発光層閉じ込め領域は、複数のサブピクセルに及ぶ領域を含むように画定することができる。例えば、図４１で図示されるように、発光層閉じ込め領域は、複数の個別にアドレス指定されたサブピクセル電極を覆って画定することができ、各サブピクセル電極は、異なるピクセルと関連付けることができる。発光層閉じ込め構造の面積を増大させることによって、全ピクセル領域に対する活性領域の比が増加させられるため、曲線因子を最大限化することができる。曲線因子のそのような増加を達成することにより、より小さいサイズのディスプレイにおいて高解像度を可能にするとともに、ディスプレイの寿命を向上させることができる。
図４１は、選択的に駆動されたときに、ユーザに表示される画像を生成することができる光を発する、例えば、点線境界２０５０、２０５１、２０５２によって画定されるような複数のピクセルを含む、ディスプレイ２０００の部分平面図を図示する。フルカラーディスプレイでは、ピクセル２０５０、２０５１、２０５２は、異なる色の複数のサブピクセルを含むことができる。例えば、ピクセル２０５０は、赤色サブピクセルＲ、緑色サブピクセルＧ、および青色サブピクセルＢを含むことができる。発光層閉じ込め領域２０３４、２０３６、２０３８は、第２の正孔伝導層２０２６内に閉じ込めることができ、発光層閉じ込め領域２０３４は、赤色波長範囲内の放射を有する有機発光材料と関連付けることができ、発光層閉じ込め領域２０３６は、緑色波長範囲内の放射を有する有機発光材料と関連付けることができ、発光層閉じ込め領域２０３６は、青色波長範囲内の放射を有する有機発光材料と関連付けることができる。各発光層閉じ込め領域２０３４、２０３６、２０３８は、複数の電極２００６、２００７、２００８、２００９、２０１６、２０１７、２０１８、２０１９、２０２２、２０２４と関連付けることができる。複数の電極と関連付けられるように発光層閉じ込め領域２０３４、２０３６、２０３８を構成することによって、例えば、高解像度ディスプレイ等において、ディスプレイ２０００の全体的曲線因子を向上させることができる。
図４１の例示的なレイアウトは、限定的であることを目的としておらず、むしろ本開示を実装する多数の方法がある。多くの場合、特定のレイアウトの具体的選択は、電気回路の基礎的レイアウトへの制約、長方形、山形、円形、六角形、三角形、および同等物等の所望のピクセル形状、およびディスプレイの外観に関係付けられる要因（異なる構成について、およびテキスト、グラフィック、または動画等の異なる種類のディスプレイコンテンツについて観察することができる、視覚アーチファクト等）によって駆動され得る。当業者であれば、いくつかの他のレイアウトが本開示の範囲内に入り、修正を通して、かつ本明細書で説明される原理に基づいて、それらを得ることができると理解するであろう。さらに、当業者であれば、簡単にするために、発光層閉じ込め領域のみが、図４１の例示的レイアウトの説明において説明されるが、本明細書のピクセルレイアウトのうちのいずれかと組み合わせて、図２２−４０を参照して上記で説明される、電極、表面特徴、回路、ピクセル画定層、および他の層を含む、特徴のうちのいずれかを使用できることを理解するであろう。
本開示の例示的実施形態による種々の側面を使用して、いくつかの例示的な寸法およびパラメータは、曲線因子の増加とともに高解像度ＯＬＥＤディスプレイを獲得することにおいて有用であり得る。表９−１１は、３２６ｐｐｉの解像度を有するＯＬＥＤディスプレイと関連付けられる本開示の例示的実施形態による、先見的な非限定的実施例を含み、表９は、赤色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表１０は、緑色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表１１は、青色発光と関連付けられるサブピクセルを説明する。表１２−１４は、従来の寸法およびパラメータ、ならびに４４０ｐｐｉの解像度を有するディスプレイと関連付けられる本開示の例示的実施形態による、先見的な非限定的実施例を含み、表１２は、赤色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表１３は、緑色発光と関連付けられるサブピクセルを説明し、表１４は、青色発光と関連付けられるサブピクセルを説明する。
図２０は、本開示によるＯＬＥＤディスプレイのうちのいずれかを組み込む、テレビのモニタおよび／またはデスクトップパーソナルコンピュータのモニタを図示する。モニタ１５００は、フレーム１５０２、支持材１５０４、およびディスプレイ部分１５０６を含むことができる。本明細書で開示されるＯＬＥＤディスプレイの実施形態は、ディスプレイ部分１５０６として使用することができる。モニタ１５００は、任意のサイズのディスプレイ、例えば、最大５５インチ以上であり得る。
図２１は、本開示によるＯＬＥＤディスプレイのうちのいずれかを組み込む、モバイルデバイス１６００（携帯電話、タブレット、携帯情報端末等）の例示的実施形態を図示する。モバイルデバイス１６００は、本体１０６２と、ディスプレイ部分１６０４と、動作スイッチ１６０６とを含むことができる。本明細書で開示されるＯＬＥＤディスプレイの実施形態は、ディスプレイ部分１６０４として使用することができる。
当業者であれば、図１−４３は概略図であり、代表的にすぎないと見なされるものであることを認識するであろう。例えば、種々の閉じ込め構造１９０４および他の構造は、基板と垂直に配置される平行壁を有し、かつ鋭い縁を有するものとして図示され得るが、これらの構造は、丸みを帯びた縁および／または角度を成す壁を含む、任意の形状を有することができる。加えて、層、ウェル、および／または閉じ込め領域のうちのいずれかは、丸みを帯びた、角度を成す等の非一様な縁を有することができる。
上記で説明され、本開示に関連する種々の例示的実施形態は、その中にＯＬＥＤ材料液滴が装填される、閉じ込めウェル／閉じ込め領域のサイズを増大させることによって、比較的高いピクセル密度および増加した曲線因子を有する、ＯＬＥＤディスプレイのインクジェット印刷を可能にし、それによって、本開示による、達成可能な液滴径および達成可能なインクジェットシステム液滴配置精度の使用を可能にすることができる。より大きい閉じ込めウェルおよび領域により、インクジェット機器設計および印刷技法において極めて困難な課題を提起し得る、過度に小さい液滴体積または過剰に高い液滴配置精度を利用する必要なく、十分に大きいインクジェット液滴体積および達成可能な液滴配置精度を使用して、高解像度ＯＬＥＤディスプレイを製造することができる。本開示の種々の実施形態による、複数のサブピクセルに及ぶ閉じ込めウェルまたは閉じ込め領域を実装することなく、閉じ込め構造を利用するとき、液滴が過度に大きい体積を有し、各サブピクセル閉じ込めウェルまたは領域を過充填し、従来の液滴配置精度が、標的閉じ込めウェルまたは領域の完全または部分的に外側のいずれか一方で液滴の誤配置につながり、その両方が、薄膜堆積の望ましくない誤差、および最終ディスプレイ外観において対応する視覚欠陥につながるであろうため、液滴径およびシステム液滴配置誤差が、既存のインクジェットヘッドを使用して製造される任意の高解像度ディスプレイにおいて問題を有意に増加させ得る。既存の液滴体積および液滴配置精度を用いて高いピクセル密度を達成する能力は、本明細書で説明される種々の例示的な技法が、例えば、スマートフォンおよび／またはタブレットで見出されるような小型サイズディスプレイから、例えば、超高解像度テレビ等の大型サイズディスプレイまで、多くの用途のための比較的高い解像度のディスプレイの製造で利用されることを可能にする。
また、例示的実施形態による、基礎的トポグラフィに十分に一致する実質的に一様な厚さのＯＬＥＤ材料層を達成することにより、全体的なＯＬＥＤディスプレイの性能および品質を助長することができ、具体的には、望ましい性能および品質が高解像度ＯＬＥＤディスプレイにおいて達成されることを可能にすることができる。
上記の実施形態のうちの１つ以上はまた、増加した曲線因子を達成することもできる。従来のピクセル配列では、３００ｐｐｉ〜４４０ｐｐｉの範囲内の解像度を有するディスプレイの曲線因子は、４０％未満、頻繁には３０％未満の曲線因子を有する。対照的に、本開示の例示的実施形態は、３００ｐｐｉ〜４４０ｐｐｉの範囲内の解像度を有するディスプレイについて、４０％より大きい、場合によっては、６０％ほども高い曲線因子を達成してもよい。例示的実施形態は、高解像度ディスプレイ内のピクセル配列を含む、任意のピクセルサイズおよび配列に使用することができる。
例示的実施形態は、任意のサイズのディスプレイとともに、より具体的には、高解像度を有する小型ディスプレイとともに使用することができる。例えば、本開示の例示的実施形態は、３インチ〜７０インチの範囲内の対角サイズを有し、かつ１００ｐｐｉより大きい、例えば、３００ｐｐｉより大きい解像度を有する、ディスプレイとともに使用することができる。
説明される種々の例示的実施形態は、インクジェット印刷技法を利用することを考慮するが、本明細書で説明される種々のピクセルおよびサブピクセルレイアウト、ならびにＯＬＥＤディスプレイのためのこれらのレイアウトを生成する方法はまた、熱蒸発、有機気相堆積、および有機蒸気ジェット印刷等の他の製造技法を使用して、製造することもできる。例示的実施形態では、代替的な有機層パターン形成も行うことができる。例えば、パターン形成方法は、（熱蒸発と併せた）シャドウマスキングおよび有機蒸気ジェット印刷を含むことができる。具体的には、同一の色の複数のサブピクセルがともにグループ化され、および／または堆積したＯＬＥＤ薄膜層がグループ化サブピクセル領域内の大幅なトポグラフィに及ぶ、本明細書で説明されるピクセルレイアウトが、インクジェット印刷用途のために着想されているが、そのようなレイアウトはまた、パターン形成ステップがシャドウマスキングを使用して達成される、ＯＬＥＤ薄膜層堆積のための真空熱蒸発技法への有益な代替的適用を有することもできる。本明細書で説明されるようなレイアウトは、より大きいシャドウマスク穴、およびそのような穴の間の増大した距離を提供し、それによって、そのようなシャドウマスクの全体的な機械的安定性および一般実用性を潜在的に向上させる。シャドウマスクを用いた真空熱蒸発技法は、インクジェット技法より高価ではない場合があるが、本開示によるピクセルレイアウトの使用、および同一の色と関連付けられるグループ化サブピクセル内の大幅なトポグラフィに及ぶＯＬＥＤ薄膜層コーティングの使用もまた、本明細書で説明される本開示の潜在的に重要な用途を表す。
上記で説明され、本開示に準じる種々の例示的実施形態は、本開示に従って、従来のインク液滴径および従来のインクジェットシステム液滴配置精度の使用を可能にすることによって、有機発光材料のインクジェット液滴を閉じ込めるように、発光層閉じ込め領域を使用してピクセルの非活性領域を減少させることによって、比較的高いピクセル密度および増加した曲線因子を有する、ＯＬＥＤディスプレイのインクジェット印刷を可能にすることができる。画定された発光層閉じ込め領域により、インクジェット機器設計および印刷技法において極めて困難な課題を提起し得る、小さすぎる液滴体積または過度に高い液滴配置精度を利用する必要なく、十分に大きいインクジェット液滴体積および従来の液滴配置精度を使用して、高解像度ＯＬＥＤディスプレイを製造することができる。液滴径およびシステム液滴配置誤差への要件は、従来のインクジェットヘッドを使用して製造される任意の高解像度ディスプレイにおいて有意に増加し得る。従来の液滴体積および従来の液滴配置精度とともに高ピクセル密度を達成する能力は、例えば、スマートフォンおよび／またはタブレットで見出されるような小型サイズディスプレイから、例えば、超高解像度テレビ等の大型サイズディスプレイまで、多くの用途のための比較的高い解像度のディスプレイの製造で、本明細書で説明される技法が利用されることを可能にする。上記の実施形態のうちの１つ以上は、従来のピクセル配列を利用するときに低減した曲線因子を達成することができる。従来のピクセル配列では、３００ｐｐｉ〜４４０ｐｐｉの範囲内の解像度を有するディスプレイの曲線因子は、非活性ピクセル領域への閉じ込めウェル構造の寄与により、４０％未満、頻繁には、３０％未満の曲線因子を有する。対照的に、本開示の例示的実施形態は、３００ｐｐｉ〜４４０ｐｐｉの範囲内の解像度を有するディスプレイについては、４０％より大きい、場合によっては６０％ほども高い曲線因子を有することができる。例示的実施形態は、任意のピクセルサイズおよび配列に、より具体的には、高解像度ディスプレイ内のピクセル配列に使用することができる。
例示的実施形態は、任意のサイズのディスプレイとともに、より具体的には、高解像度を有する小型ディスプレイとともに使用することができる。例えば、本開示の例示的実施形態は、１００ｐｐｉより大きい、より具体的には、３００ｐｐｉより大きい解像度を有する、３〜７０インチの範囲内のディスプレイとともに使用することができる。
いくつかの例示的実施形態のみが上記で詳細に説明されているが、当業者であれば、本開示から物質的に逸脱することなく、多くの修正が例示的実施形態で可能であることを理解するであろう。したがって、全てのそのような修正は、以下の請求項で定義されるような本開示の範囲内に含まれることを目的としている。
さらなる側面が、以下の節で開示される。
第１の側面は、有機発光ディスプレイを製造する方法に関する。第１の側面は、基板上に複数の電極を提供するステップを含むことができる。インクジェット印刷を介して、基板上の複数の電極を覆って、第１の正孔伝導層を堆積させることができる。発光層閉じ込め領域を画定するように、第１の正孔伝導層の選択された表面部分の液体親和性質を変化させることができる。各発光層閉じ込め領域は、それぞれ、基板上に提供される複数の電極の各々に対応する、一部分を有することができる。インクジェット印刷を介して、各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることができる。
第１の側面による第２の側面では、本方法はさらに、インクジェット印刷を介して、複数の電極と第１の正孔伝導層との間に第２の正孔伝導層を堆積させるステップを含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第３の側面では、本方法はさらに、複数の電極を包囲する、基板上に提供される閉じ込め構造を含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第４の側面では、本方法はさらに、ディスプレイの活性領域内に配置される複数の電極を含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第５の側面では、本方法はさらに、各有機発光層を覆って堆積させられる第２の電極を含むことができ、複数の電極は、複数の第１の電極である。
先行側面のうちのいずれか１つによる第６の側面では、本方法はさらに、複数の電極の各々の一部分を覆って堆積させられるピクセル画定層を含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第７の側面では、本方法はさらに、５０ｎｍ〜１５００ｎｍに及ぶ厚さを有する、ピクセル画定層を含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第８の側面では、本方法はさらに、マスクの開口部を通して第１の正孔伝導層の選択表面部分を放射することによって、表面の液体親和性質を変化させるステップを含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第９の側面では、本方法はさらに、赤外線放射、可視波長放射、および紫外線放射のうち少なくとも１つを含む、放射を含むことができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第１０の側面では、本方法はさらに、材料の実質的に連続的な層を形成するように複数の電極を覆って堆積させられる、第１の正孔伝導層ブランケットを含むことができ、基板から外方を向く第１の正孔伝導層の表面は、非平面的なトポグラフィを有することができる。
先行側面のうちのいずれか１つによる第１１の側面では、本方法はさらに、材料の実質的に連続的な層を形成するように第２の正孔伝導層を覆って堆積させられる、第１の正孔伝導層ブランケットを含むことができ、第２の正孔伝導層から外方を向く第１の正孔伝導層の表面は、非平面的なトポグラフィを有することができる。
第１２の側面は、有機発光ディスプレイに関する。第１２の側面は、基板上に配置される複数の電極を含むことができる。複数の電極は、アレイ構成で配列することができる。閉じ込め構造を基板上に配置することができる。閉じ込め構造は、複数の電極を包囲することができる。閉じ込め構造内で複数の電極を覆って、第１の正孔伝導層を配置することができる。第１の正孔伝導層の表面部分の液体親和性質は、第１の正孔伝導層内で発光層閉じ込め領域を画定するように変化させることができる。有機発光層を各発光層閉じ込め領域内に配置することができる。
第１２の側面による第１３の側面では、ディスプレイはさらに、複数の電極と第１の正孔伝導層との間に配置される、第２の正孔伝導層を含むことができる。
第１２または１３の側面による第１４の側面では、ディスプレイはさらに、液体反発領域によって包囲することができる、各発光層閉じ込め領域を含むことができる。
第１２〜第１４の側面による第１５の側面では、ディスプレイはさらに、閉じ込め構造によって個別に包囲することができない、各発光層閉じ込め領域を含むことができる。
第１２〜第１５の側面による第１６の側面では、ディスプレイはさらに、ディスプレイの活性領域内に配置される複数の電極を含むことができる。
第１７の側面は、プロセスによって作製される有機発光ディスプレイに関する。第１７の側面は、基板上に配置される複数の電極を備える、基板を提供するステップを含むことができる。インクジェット印刷を介して、基板上の複数の電極を覆って、少なくとも１つの正孔伝導層を堆積させることができる。少なくとも１つの正孔伝導層の表面上で発光層閉じ込め領域を画定するように、少なくとも１つの正孔伝導層の選択表面部分の液体親和性質を変化させることができる。インクジェット印刷を介して、少なくとも１つの正孔伝導層内で画定される各発光層閉じ込め領域内に有機発光層を堆積させることができる。
第１７の側面による第１８の側面では、本プロセスによって作製されるディスプレイは、基板上に提供される閉じ込め構造を含むことができ、閉じ込め構造は、複数の電極を包囲するウェルを画定する。
第１７の側面または第１８の側面による第１９の側面では、本プロセスによって作製されるディスプレイは、インクジェット印刷を介して、基板上の複数の電極を覆って堆積させられる、第１の正孔伝導層を含むことができ、発光層閉じ込め領域は、第１の正孔伝導層の表面上で画定することができる。
第１７〜第１９の側面による第２０の側面では、本プロセスによって作製されるディスプレイは、インクジェット印刷を介して、基板上の複数の電極を覆って堆積させられる、第１の正孔伝導層と、第１の正孔伝導層を覆う第２の正孔伝導層とを含むことができ、発光層閉じ込め領域は、第２の正孔伝導層の表面上で画定することができる。
第１７〜第２０の側面による第２１の側面では、本プロセスによって作製されるディスプレイは、ディスプレイの活性領域内に配置される、複数の電極を含むことができる。
本明細書で示され、説明される種々の実施形態は、例示的と解釈されるものであることを理解されたい。本明細書の説明の利益を有した後に、全て当業者に明白となるように、要素および材料、ならびにこれらの要素および材料の配列は、本明細書で図示および説明されるものと置換されてもよく、かつ複数部分が逆転されてもよい。それらの均等物を含む、本開示および以下の請求項の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書で説明される要素に変更が行われ得る。
当業者であれば、本教示の範囲から逸脱することなく、本明細書で開示される例示的実施形態の構成および方法に種々の修正が行われ得ることを認識するであろう。
当業者であれば、また、たとえ適切な修正を伴う他の例示的実施形態との組み合わせが本明細書で明示的に開示されていなくても、本明細書の１つの例示的実施形態に関して開示される種々の特徴が、そのような組み合わせで使用され得ることも理解するであろう。
本開示および添付の請求項の範囲から逸脱することなく、本開示のデバイス、方法、およびシステムに種々の修正および変更を行うことができることが、当業者に明白となるであろう。本開示の他の実施形態が、本明細書で開示される本開示の明細書および実践の考慮から、当業者に明白となるであろう。本明細書および実施例は、例示的のみと考慮されることが意図される。
Claims (15)
- 有機発光ディスプレイを製造する方法であって、前記方法は、
基板上に複数の電極を提供することと、
前記基板上の前記複数の電極を覆って第１の正孔伝導層を形成するように第１の正孔伝導材料を堆積させることと、
閉じ込め領域を画定するように、前記第１の正孔伝導層の選択された表面部分の液体親和性質を変化させることであって、各閉じ込め領域は、前記複数の電極のうちの１つ以上の電極と関連付けられており、各閉じ込め領域は、前記１つ以上の電極の各々の活性領域よりも大きい領域に及ぶ、ことと、
インクジェット印刷を介して、各閉じ込め領域内に有機発光層を形成するように前記第１の正孔伝導層を覆って有機発光材料を堆積させることであって、各閉じ込め領域の液体親和性質が、前記閉じ込め領域内に前記有機発光層を閉じ込める、ことと
を含む、方法。 - 前記第１の正孔伝導材料を堆積させる前に、第２の正孔伝導層を形成するように第２の正孔伝導材料を堆積させることをさらに含み、前記第２の正孔伝導層は、前記複数の電極と前記第１の正孔伝導層との間に配置される、請求項１に記載の方法。
- 前記複数の電極を包囲する閉じ込め構造を前記基板上に提供することをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
- 前記複数の電極は、前記ディスプレイの活性領域内に配置される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
- 各閉じ込め領域内に前記有機発光層を覆って第２の電極を堆積させることをさらに含み、前記複数の電極は、複数の第１の電極である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第２の電極は、ブランケットコーティングを介して堆積させられる、請求項５に記載の方法。
- 前記複数の電極の各々の一部分を覆ってピクセル画定層を堆積させることをさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
- 前記ピクセル画定層は、５０ｎｍ〜１５００ｎｍに及ぶ厚さを有する、請求項７に記載の方法。
- 前記選択された表面部分の液体親和性質を変化させることは、マスクの開口部を通して前記第１の正孔伝導層の前記選択された表面部分を放射することを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
- 前記放射は、赤外線放射、可視波長放射、および紫外線放射のうち少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
- 前記第１の正孔伝導材料は、材料の実質的に連続的な層を形成するように、前記複数の電極を覆ってブランケットコーティングを介して堆積させられ、前記基板から外方を向く前記第１の正孔伝導層の表面は、非平面的なトポグラフィを有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
- 前記第１の正孔伝導材料を堆積させる前に、第２の正孔伝導層を形成するように第２の正孔伝導材料を堆積させることをさらに含み、
前記第１の正孔伝導層は、材料の実質的に連続的な層を形成するように、前記第２の正孔伝導層を覆ってブランケットコーティングを介して堆積させられ、前記第２の正孔伝導層から外方を向く前記第１の正孔伝導層の表面は、非平面的なトポグラフィを有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。 - 前記閉じ込め領域の液体親和性質は、第１の液体親和性質であり、
前記第１の正孔伝導層の選択された部分の液体親和性質を変化させることは、前記第１の液体親和性質を有する前記閉じ込め領域と、前記第１の液体親和性質とは異なる第２の液体親和性質を有する境界領域とを画定し、
前記第１の液体親和性質は、前記有機発光材料を前記閉じ込め領域に引き付けるのに十分であり、前記第２の液体親和性質は、前記有機発光材料を前記境界領域から反発させるのに十分である、請求項１に記載の方法。 - 前記第１の正孔伝導材料を堆積させることは、インクジェット印刷を介して前記第１の正孔伝導材料を堆積させることを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記第２の正孔伝導材料を堆積させることは、インクジェット印刷を介して前記第２の正孔伝導材料を堆積させることを含む、請求項２に記載の方法。
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