JP6567670B2 - 有機発光ダイオード表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は表示技術分野に関し、特に有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）表示装置及びその製造方法に関する。

表示技術の絶えまない発展につれ、ＯＬＥＤ表示装置は軽薄な体積、高対比度、高色域、低電力消耗、フレキシブルディスプレー実現可能などのメリットにより、すでに次世代表示装置の主流の発展動向になった。

ＯＬＥＤ表示装置中のアクティブマトリックス有機発光ダイオード表示装置（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＡＭＯＬＥＤ）は応答速度が速く、かつ各寸法表示装置のニーズが満足できるため、多くの企業の注意を引く。ＡＭＯＬＥＤ表示装置は一般的にアレイ基板及び発光デバイスを含む。そのうち、発光デバイスは主として精細メタルマスクの方式で実現される。当該実現方式はすでに日一日と成熟に向かうため、ＡＭＯＬＥＤの大量生産が実現するようになった。

前記方式でＡＭＯＬＥＤを実現する過程において、蒸着方式でＯＬＥＤ材料を予定工程に従って低温多結晶Ｓｉバックプレーンに蒸着してから、精細メタルマスク上の図形により、構図工程を行い、発光デバイスを形成する。図１に示されるように、ＡＭＯＬＥＤ表示装置の構造は一般的に、アレイ基板１０１、陽極１０２、正孔注入層１０３、正孔輸送層１０４、発光層１０５、電子輸送層１０６、電子注入層１０７及び陰極１０８を含む。

前記発光デバイスがトップエミッティング型であるのを例とすると、発光する時に発光層が発出する光線はそれぞれ上に発射、及び下に発射される。上に発射される光線は電子輸送層、電子注入層及び陰極を経て輸送される必要があり、下に発射される光線は正孔輸送層及び正孔注入層を経て、陽極に輸送されてから、陽極に上に発射されるように反射される必要があり、反射された光線は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層及び陰極を経てしか輸送されない。全発光過程で、光線が前記各膜層に輸送される時、光導波路効果のため、部分的に吸収・散乱され、光線が発光層を経て発光デバイスの外部に輸送される場合、通る必要がある膜層が多い。従って、発光デバイスが発出する光線の損失量が大きく、発光デバイスの外部量子効率が低くなるため、さらにＡＭＯＬＥＤの光抽出効率が低くなる。

本発明はＯＬＥＤ表示装置及びその製造方法を提供することにより、発光デバイスの外部量子効率を向上し、さらにＯＬＥＤ表示装置の光抽出効率を向上する。

前記目的を達成するために、本発明は以下の技術案を用いる。

複数の画素開口領域を含むアレイ基板、前記アレイ基板上に位置し、かつ前記各画素開口領域内に位置する発光デバイスを含む有機発光ダイオード表示装置であって、前記発光デバイスが正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含み、そのうち、前記発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が前記画素開口領域を限定し、前記正孔輸送層及び前記電子輸送層がそれぞれ前記発光層の両側に位置し、または前記正孔輸送層及び前記電子輸送層が前記発光層の同じ側に位置し、前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影及び前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影がともに前記画素開口領域を部分的にカバーし、かつ前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影及び前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影が互いに重なり合わない、有機発光ダイオード表示装置。

好ましくは、前記発光デバイスは、前記正孔輸送層の前記発光層から離れる側に位置する正孔注入層、及び前記電子輸送層の前記発光層から離れる側に位置する電子注入層をさらに含み、前記正孔注入層と前記正孔輸送層は完全に重なり合い、前記電子注入層と前記電子輸送層は完全に重なり合う。

好ましくは、前記発光デバイスは、前記正孔注入層の前記発光層から離れる側に位置する陽極、及び前記電子注入層の前記発光層から離れる側に位置する陰極をさらに含む。

好ましくは、前記正孔輸送層と前記電子輸送層が前記発光層の同じ側に位置する時、前記陽極と前記正孔輸送層は完全に重なり合い、前記陰極と前記電子輸送層は完全に重なり合う。

好ましくは、前記正孔輸送層が前記発光層の前記アレイ基板に向かう側に位置し、かつ前記電子輸送層が前記発光層の前記アレイ基板から離れる側に位置する時、前記陽極と前記発光層又は前記正孔注入層は完全に重なり合い、前記陰極と前記電子注入層は完全に重なり合う。

好ましくは、前記正孔輸送層が前記発光層の前記アレイ基板から離れる側に位置し、かつ前記電子輸送層が前記発光層の前記アレイ基板に向かう側に位置する時、前記陽極と前記正孔注入層は完全に重なり合い、前記陰極と前記電子注入層又は前記発光層は完全に重なり合う。

好ましくは、前記発光デバイスは、前記正孔輸送層と前記発光層の間に位置する電子障壁層、及び前記電子輸送層と前記発光層の間に位置する正孔障壁層をさらに含む。

好ましくは、前記発光デバイスは、前記発光デバイスにカバーする保護層をさらに含む。

本発明はＯＬＥＤ表示装置の製造方法をさらに提供する。複数の画素開口領域を含むアレイ基板を形成すること、前記アレイ基板上の各画素開口領域内に、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含む発光デバイスを形成することを含む方法であって、前記発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が前記画素開口領域を限定し、前記正孔輸送層及び前記電子輸送層がそれぞれ前記発光層の両側に位置し、または前記正孔輸送層と前記電子輸送層が前記発光層の同じ側に位置し、前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影及び前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影がともに前記画素開口領域を部分的にカバーし、かつ前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影及び前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影が互いに重なり合わない、ＯＬＥＤ表示装置の製造方法。

好ましくは、前記正孔輸送層、前記発光層及び前記電子輸送層は精細メタルマスクを用いて前記アレイ基板上に蒸着して形成される。

本発明が提供するＯＬＥＤ表示装置及びその製造方法によれば、発光デバイスの発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が画素開口領域を限定し、正孔輸送層のアレイ基板上における垂直投影及び電子輸送層のアレイ基板上における垂直投影がともに画素開口領域を部分的にカバーし、かつ前記２つの垂直投影が互いに重なり合わない。発射方向では、発光デバイスの各領域の膜層数が何れも少なくなるため、発光層の複合による光線が発射方向に沿ってデバイス外に射出する過程に経る膜層数が少なくなり、膜層が光線への吸収と散乱作用が低減し、光線の損失が減少し、発光デバイスの外部量子効率が向上し、さらにＯＬＥＤ表示装置の光抽出効率が向上した。

本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明瞭に説明するために、以下は実施例又は従来技術の説明に用いる図面を簡単に紹介する。明らかに、以下の図面は本発明の一部の実施例でしかなく、当業者であれば、進歩性のある労働に付することなく、これらの図面に基づき、その他の図面が得られる。

従来技術のＯＬＥＤ表示装置の構造図である。 本発明実施例２に提供されるＯＬＥＤ表示装置の発光デバイスの構造図である。 本発明実施例２に提供されるＯＬＥＤ表示装置の発光デバイスの他の構造図である。 本発明実施例３に提供されるＯＬＥＤ表示装置の発光デバイスの構造図である。 本発明実施例３に提供されるＯＬＥＤ表示装置の発光デバイスの他の構造図である。

本発明の前記目的、特徴及びメリットをさらに理解しやすくするために、以下では本発明実施例の図面を組み合わせ、本発明実施例の技術案を明瞭、完全に説明する。明らかに、説明した実施例は本発明の実施例の一部だけであり、全部の実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者が進歩性のある労働に付することなく、得られたその他の全ての実施例は何れも本発明の保護範囲に属する。

実施例１
本実施例はＯＬＥＤ表示装置を提供する。この装置は、複数の画素開口領域を含むアレイ基板、アレイ基板上に位置し、かつ各画素開口領域内に位置する発光デバイスを含む。前記発光デバイスが正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を含み、発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が画素開口領域を限定し、正孔輸送層及び電子輸送層がそれぞれ発光層の両側に位置し、または正孔輸送層と電子輸送層が発光層の同じ側に位置し、正孔輸送層のアレイ基板上における垂直投影及び電子輸送層のアレイ基板上における垂直投影がともに画素開口領域を部分的にカバーし、かつ正孔輸送層のアレイ基板上における垂直投影及び電子輸送層のアレイ基板上における垂直投影が互いに重なり合わない。

本発明の文脈において、「画素開口領域」は発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が限定する、前記アレイ基板に平行する平面領域を指す。本発明の各実施例で、「画素開口領域」は、発光層の前記アレイ基板上における垂直投影がカバーするアレイ基板の一部の領域である、と簡略化してもよい。

これに応じ、本実施例はＯＬＥＤ表示装置の製造方法をさらに提供する。前記製造方法は、本実施例が提供するＯＬＥＤ表示装置の製造に用いられ、複数の画素開口領域を含むアレイ基板を形成すること、アレイ基板上の各画素開口領域内に前記発光デバイスを形成することを含む。

本実施例に提供されるＯＬＥＤ表示装置及びその製造方法であって、発光デバイスの発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が画素開口領域を限定し、正孔輸送層のアレイ基板上における垂直投影及び電子輸送層のアレイ基板上における垂直投影がともに画素開口領域を部分的にカバーし、かつ前記２つの垂直投影が互いに重なり合わなく、発射方向では、発光デバイスの各領域の膜層数が何れも少なくなる。正孔輸送層を通して発光層内に入る正孔と電子輸送層を通して発光層内に入る電子は発光層内で複合され、生じる光線が発射方向に沿ってデバイス外に射出する過程に経る膜層数が少なくなり、膜層が光線への吸収と散乱作用を低減し、輸送過程における光線の損失を減少し、発光デバイスの外部量子効率を向上し、さらにＯＬＥＤ表示装置の光抽出効率を向上した。

実施例２
実施例１において提供されるＯＬＥＤ表示装置に基づき、本実施例で提供されるＯＬＥＤ表示装置及びその発光デバイスは、正孔輸送層の発光層から離れる側に位置する正孔注入層、電子輸送層の発光層から離れる側に位置する電子注入層、正孔注入層の発光層から離れる側に位置する陽極、及び電子注入層の発光層から離れる側に位置する陰極をさらに含み、正孔注入層と正孔輸送層が完全に重なり合い、電子注入層と電子輸送層が完全に重なり合う。

つまり、発光デバイスは正孔と電子を複合させるための発光層、発光層に正孔を輸送するための正孔ユニット、及び発光層に電子を輸送するための電子ユニットに分けられてもよい。正孔輸送層、正孔注入層及び陽極は正孔ユニットに該当し、電子輸送層、電子注入層及び陰極は電子ユニットに該当する。本発明の実施例には、正孔ユニットに該当する各膜層は常に発光層の同じ側に位置し、電子ユニットに該当する各膜層も常に発光層の同じ側に位置する。

しかし、本発明の実施例では、正孔ユニットと電子ユニットの発光層に対する位置を限定しない。例えば、正孔ユニットと電子ユニットが共に発光層の同じ側、または発光層の両側に位置してもよい。

具体的に言えば、図２に示されるように、発光デバイスの正孔輸送層２０４を発光層２０６のアレイ基板２０１に向かう側に位置させ、かつ電子輸送層２０８を発光層２０６のアレイ基板２０１から離れる側に位置させてもよい。陽極２０２と発光層２０６は完全に重なり合い、陰極２０１０と電子注入層２０９は完全に重なり合う。つまり、正孔ユニットに該当する正孔輸送層２０４、正孔注入層２０３及び陽極２０２は発光層２０６の下側に位置し、電子ユニットに該当する電子輸送層２０８、電子注入層２０９及び陰極２０１０は発光層２０６の上側に位置する。しかも、陽極２０２のアレイ基板２０１上における垂直投影は画素開口領域をカバーし、陰極２０１０のアレイ基板２０１上における垂直投影は画素開口領域を部分的にカバーする。

さらに具体的に言えば、陽極２０２はアレイ基板２０１の各画素開口領域を完全にカバーする。正孔注入層２０３は画素開口領域の一端に位置し、陽極２０２を部分的にカバーし、即ち、正孔注入層２０３のアレイ基板２０１上における垂直投影は画素開口領域２０６を部分的にカバーする。正孔輸送層２０４は正孔注入層２０３上に位置し、かつ正孔注入層２０３を完全にカバーする。発光層２０６は正孔輸送層２０４及び正孔注入層２０３にカバーされていない陽極２０２をカバーする。電子輸送層２０８は画素開口領域の他端に位置し、発光層２０６を部分的にカバーし、かつ電子輸送層２０８のアレイ基板２０１上における垂直投影と正孔注入層２０３のアレイ基板２０１上における垂直投影は互いに重なり合わない。電子注入層２０９は電子輸送層２０８上に位置し、かつ電子輸送層２０８と完全に重なり合う。陰極２０１０は電子注入層２０９上に位置し、かつ電子注入層２０９と完全に重なり合う。

前記発光デバイスの作業原理は下記の通りである。図２に示されるように、正孔は陽極２０２から注入され、陽極２０２の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ，ＨＯＭＯ）エネルギー準位は一般的に発光層２０６のＨＯＭＯエネルギー準位より高く、正孔が陽極２０２から発光層２０６に直接に注入されるのが難しい。従って、正孔が画素開口領域の一端に積層される正孔注入層２０３及び正孔輸送層２０４を経て発光層２０６に垂直に入る。電子は陰極２０１０から注入され、電子注入層２０９及び電子輸送層２０８を経る。電子注入層２０９及び電子輸送層２０８は正孔注入層２０３及び正孔輸送層２０４の位置に相対する画素開口領域の他端に積層されるのみであるため、電子は正孔の入る一端に相対する他端から発光層２０６に垂直に入る。発光層２０６内に入る電子と正孔は発光層２０６に対向水平運動し、さらに複合され、励起子を形成する。励起子は励起状態から基底状態に戻る過程に周囲に光線を発出する。これで分かるように、本実施例に提供される表示装置は、正孔ユニットと電子ユニットを発光層２０６の両端に配置することにより、電流の流れる向きを元の垂直流動だけである形態から、垂直流動してから水平運動する形態に変更させる。

前記ＯＬＥＤ表示装置がトップエミッティング型であれば、発光層２０６が発出する光線が発射方向に沿って発光デバイス外に輸送される過程で、発光デバイス内では、正孔注入層２０３と電子注入層２０９のアレイ基板２０１上における垂直投影が互いに重なり合わない中間領域で、上に発射される光線は電子輸送層２０８、電子注入層２０９及び陰極２０１０を経ることなく外に輸送されることができ、下に発射される光線は陽極２０２に輸送され、陽極２０２に反射され、反射後の光線が発光層２０６を経て外に輸送され、正孔注入層２０３、正孔輸送層２０４、電子輸送層２０８、電子注入層２０９及び陰極２０１０を経る必要はない。これで分かるように、本実施例中の発光層２０６が発出する光線が発光デバイス外に輸送する時に経る必要な膜層数は従来技術よりずいぶん減少し、これにより、膜層の光線に対する吸収と散乱作用を低減し、輸送過程における光線の損失を低減し、発光デバイスの外部量子効率を向上し、さらにＯＬＥＤ表示装置の光抽出効率を向上した。

また、発光デバイスの正孔注入層２０３が位置する一端の領域で、発光層２０６が発出する光線が発射方向に沿って発光デバイス外に輸送される時に電子ユニットの各層を通る必要はない。電子注入層２０９が位置する他端の領域に、発光層２０６が発出する光線が発射方向に沿って発光デバイス外に輸送される時に正孔ユニットの各層を通る必要はない。従って、両端領域の光線が経る必要な膜層数は何れも減少し、発光デバイスの外部量子効率の向上に一定の役割を果たす。

図２に示されるように、前記ＯＬＥＤ表示装置の発光デバイスは、好ましくは、正孔輸送層２０４と発光層２０６の間に位置する電子障壁層２０５、及び電子輸送層２０８と発光層２０６の間に位置する正孔障壁層２０７をさらに含んでもよい。そのうち、電子障壁層２０５は電子が発光層２０６から正孔輸送層２０４及び陽極２０２への輸送をバリアすることに用い、正孔障壁層２０７は正孔が発光層２０６から電子輸送層２０８への輸送をバリアすることに用いる。これにより、発光層２０６内の電子及び正孔の注入のバランスが取れるようになり、電子及び正孔の複合チャンスが大きくなり、発光デバイスの内部量子効率を向上し、さらにＯＬＥＤ表示装置の光抽出効率を向上する。

説明すべきところは、構造が異なる発光デバイスは、正孔障壁層及び電子障壁層の構造が異なる。例えば、図２に示されるように、正孔ユニットが発光層２０６の下側に位置し、電子ユニットが発光層２０６の上側に位置し、陽極２０２のアレイ基板２０１上における垂直投影は発光層２０６のアレイ基板２０１上における垂直投影を完全にカバーする場合、電子障壁層２０５のアレイ基板２０１上における垂直投影は発光層２０６のアレイ基板２０１上における垂直投影を完全にカバーする必要がある。これにより、電子が発光層２０６から正孔ユニットに入ることを完全に防止する。正孔障壁層２０７のアレイ基板２０１上における垂直投影は発光層２０６のアレイ基板２０１上における垂直投影を部分的にカバーするだけで（具体的には、正孔障壁層２０７のアレイ基板２０１上における垂直投影は電子輸送層２０８のアレイ基板２０１上における垂直投影とは完全に重なり合う）、正孔が発光層２０６から電子ユニットに入ることが完全に防止できる。正孔ユニットが発光層の上側に位置し、電子ユニットが発光層の下側に位置し、陰極のアレイ基板上における垂直投影が発光層のアレイ基板上における垂直投影を完全にカバーする場合、正孔障壁層のアレイ基板上における垂直投影は発光層のアレイ基板上における垂直投影を完全にカバーする必要がある。これにより、正孔が発光層から電子ユニットに入ることを完全に防止する。電子障壁層のアレイ基板上における垂直投影は発光層のアレイ基板上における垂直投影を部分的にカバーするだけで（具体的には、電子障壁層のアレイ基板上における垂直投影は正孔輸送層のアレイ基板上における垂直投影とは完全に重なり合う）、電子が発光層から正孔ユニットに入ることが完全に防止できる。

また、図２に示されるように、本実施例に提供されるＯＬＥＤ表示装置は、好ましくは発光デバイスにカバーする保護層２０１１をさらに含んでもよい。これにより、発光デバイスが腐食・酸化されないように保護する。

本実施例に提供されるＯＬＥＤ表示装置に応じ、本実施例は当該装置の製造方法をさらに提供する。そのうち、発光デバイスの正孔輸送層２０４、発光層２０６及び電子輸送層２０８は、好ましくは精細メタルマスクを用いてアレイ基板２０１上に蒸着して形成される。

図２に示されるＯＬＥＤ表示装置を例とし、その製造方法は具体的に以下の通りである。

ステップＳ１：アレイ基板２０１を製造し、ＯＬＥＤ表示装置の制御パネルとする。

本ステップで製造されるアレイ基板２０１は、好ましくは低温多結晶Ｓｉバックプレーンであってよく、製造されるアレイ基板２０１は、好ましくは順次に形成される緩衝層、多結晶Ｓｉ層、ゲート層、ゲート絶縁層、層間媒体層及びソース・ドレイン電極層を含んでもよい。アレイ基板２０１は複数の画素（即ち、複数の画素開口領域）を含む。各画素の構造は、好ましくは６つの薄膜トランジスタおよび２つのメモリキャパシタ（即ち、６Ｔ２Ｃ構造）を含んでもよい。本発明の他の実施例では、１つの画素がその他の画素構造を用いてもよい。例えば、２Ｔ１Ｃ、５Ｔ１Ｃ、７Ｔ２Ｃなどが挙げられる。

ステップＳ２：アレイ基板２０１上に発光デバイスの陽極２０２を形成する。

本ステップはアレイ基板２０１上に陽極材料を沈積し、アレイ基板２０１上の各画素開口領域を完全にカバーする陽極２０２を形成することを具体的に含んでもよい。

形成しようとする発光デバイスがトップエミッティング型であれば、陽極２０２の構造は好ましくは酸化インジウムスズ層、銀層、及び酸化インジウムスズ層が順次に積層して形成される薄膜であってよい。銀層の厚さは好ましくは１０ｎｍであってよく、銀層の両側の酸化インジウムスズ層の厚さは好ましくは５０ｎｍであってよい。そのうち、銀層は陽極に輸送される光線を高効率に反射することに用いられる。

底光抽出又は側光抽出などのタイプのＯＬＥＤ表示装置であれば、光抽出タイプに応じて陽極の構造を設けることができる。例えば、底発射型のＯＬＥＤ表示装置は陽極が銀層を含まなくてもよく、同時に発光デバイスのトップに反射層を設ける必要があり、これにより、上に輸送される光線をアレイ基板に向かって反射させる。

ステップＳ３：陽極２０２に正孔注入層２０３を形成する。

本ステップは基板を高真空蒸着筐体に置き、正孔注入層２０３デザインを有する精細メタルマスクを用いて陽極２０２に正孔注入層材料を蒸着し、正孔注入層２０３の図形を形成し、前記正孔注入層２０３が陽極２０２を部分的にカバーすることを具体的に含んでもよい。

そのうち、正孔が高効率に注入できることを確保するために、正孔注入層材料として、好ましくは銅フタロシアニン、ＰＥＤＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリ（スチレンスルホナート））、ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸ナトリウム）及びＴＮＡＮＡ等であってよい。

ステップＳ４：正孔注入層２０３に正孔輸送層２０４を形成する。

具体的には、基板を高真空蒸着筐体に置き、正孔輸送層２０４デザインを有する精細メタルマスクを用いて正孔注入層２０３に正孔輸送層材料を蒸着し、前記正孔輸送層２０４が正孔注入層２０３を完全にカバーする。

正孔が順調に輸送できることを確保するために、前記正孔輸送層の材料として、好ましくはＮＰＢ（Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（１−ナフチル）−１）及びビフェニルジアミン誘導体等であってよい。

ステップＳ５：正孔輸送層２０４及びカバーされていない陽極２０２に電子障壁層２０５を形成する。

本ステップは基板を高真空蒸着筐体に置き、電子障壁層２０５デザインを有する精細メタルマスクを用いて正孔輸送層２０４及びカバーされていない陽極２０２に電子障壁層材料を蒸着し、前記電子障壁層２０５のアレイ基板２０１上における垂直投影と発光層２０６のアレイ基板２０１上における垂直投影が完全に重なり合うことにより、電子障壁層２０５が電子の発光層２０６から正孔輸送層２０４及び陽極２０２への輸送をバリアでき、正孔の輸送にバリアの役割を果たさないことを確保することを具体的に含んでもよい。

ステップＳ６：電子障壁層２０５に発光層２０６を形成する。

具体的には、基板を高真空蒸着筐体に置き、発光層２０６デザインを有する精細メタルマスクを用いて電子障壁層２０５に発光層材料を蒸着し、前記発光層２０６が電子障壁層２０５を完全にカバーする。

発光層２０６の発光色はサブピクセルの色とは同じである。好ましくは、発光層は赤色発光層、緑色発光層または青色発光層であってよい。発光層２０６は蛍光発光層及びリン光発光層を含んでよい。赤色発光層としては、蛍光発光層材料は、好ましくは類ＤＣＪＴＢ誘導体、星状ＤＣＢ誘導体、複数環芳香族炭化水素化合物及びＤ−Ａ構造含有非ドープ型赤色蛍光材料などであってよい。緑色発光層としては、蛍光材料は、好ましくはキナクリドン誘導体、クマリン誘導体及び複数環芳香族炭化水素化合物などであってよい。青色発光層としては、蛍光材料は、好ましくはジアリールアントラセン誘導体、スチルベン芳香族誘導体、ピレン誘導体、スピロビフルオレン誘導体、ＴＢＰ（Ｎ−Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ−Ｎ′−ジフェニル−１−１′−ジフェニル−４−４′−ジアミン）、ＤＳＡ−Ｐｈ和ＩＤＥ−１０２などであってよい。赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層のリン光発光層のリン光発光主体材料は、好ましくはカルバゾール基含有、電子輸送性を有する主発光体材料などであってよく、リン光ドープ材料は、好ましくは白金錯体、イリジウム錯体、ユウロピウム錯体、オスミウム錯体及びＦＩｒｐｉｃなどであってよい。

ステップＳ７：発光層２０６に正孔障壁層２０７を形成する。

本ステップは基板を高真空蒸着筐体に置き、正孔障壁層２０７デザインを有する精細メタルマスクを用いて発光層２０６に正孔障壁層材料を蒸着し、前記正孔障壁層２０７が発光層２０６を部分的にカバーし、かつ形成される正孔障壁層２０７のアレイ基板２０１上における垂直投影と正孔注入層２０３のアレイ基板２０１上における垂直投影が互いに重なり合わないことを具体的に含んでもよい。

そのうち、正孔障壁層２０７は正孔の発光層２０６から電子輸送層２０８への輸送をバリアでき、電子の輸送にバリアの役割を果たさないことを確保するために、正孔障壁層の材料として、好ましくはＢＣＰ（ブロック共重合体）等であってよい。

ステップＳ８：正孔障壁層２０７に電子輸送層２０８を形成する。

本ステップは基板を高真空蒸着筐体に置き、電子輸送層２０８デザインを有する精細メタルマスクを用いて正孔障壁層２０７に電子輸送層材料を蒸着し、前記電子輸送層２０８が正孔障壁層２０７を完全にカバーすることを具体的に含んでもよい。

電子が順調に輸送できることを確保するために、前記電子輸送層の材料として、好ましくはキノリン誘導体、フェナジン誘導体、珪素含有複数環化合物、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、または全フッ素化オリゴマー等であってよい。

ステップＳ９：電子輸送層２０８に電子注入層２０９を形成する。

本ステップは基板を高真空蒸着筐体に置き、電子注入層２０９デザインを有する精細メタルマスクを用いて電子輸送層２０８に電子注入層材料を蒸着し、前記電子注入層２０９が電子輸送層２０８を完全にカバーすることを具体的に含んでもよい。

電子が高効率に注入できることを確保するために、電子注入層材料として、好ましくは酸化リチウム、メタホウ酸リチウム、ケイ酸カリウム及び炭酸セシウムなどのアルカリ金属酸化物、アルカリ金属酢酸塩またはアルカリ金属フッ化物等であってよい。

ステップＳ１０：電子注入層２０９に陰極２０１０を形成する。

具体的には、基板を高真空蒸着筐体に置き、陰極２０１０デザインを有する精細メタルマスクを用いて電子注入層２０９に陰極材料を蒸着し、前記陰極２０１０が電子注入層２０９を完全にカバーする。

そのうち、陰極材料として、好ましくはアルミニウムリチウム合金またはマグネシウム銀合金であってよい。

ステップＳ１１：ステップＳ１０で形成される発光デバイスに保護層２０１１をカバーする。

本ステップにおいて、全発光デバイスが外界に腐食・酸化されないように保護するために、マスクプレートを開放して保護層２０１１を形成することを用いてもよく、前記保護層２０１１のアレイ基板２０１上における垂直投影と発光層２０６のアレイ基板２０１上における垂直投影が完全に重なり合う。

説明すべきところは、前記提供したＯＬＥＤ表示装置及び製造方法はともに図２に示される装置を例として説明するものである。本実施例に提供した表示装置の構造及び製造方法に基づき、当業者は変型によって正孔輸送層が発光層のアレイ基板に向かう側に位置し、かつ電子輸送層が発光層のアレイ基板から離れる側に位置し、陽極と正孔輸送層が完全に重なり合い、陰極と電子輸送層が完全に重なり合う構造を有するＯＬＥＤ表示装置が得ることができる。即ち、前記ＯＬＥＤ表示装置は陽極及び陰極のアレイ基板上における垂直投影がともに画素開口領域を部分的にカバーし、かつそれぞれ正孔輸送層及び電子輸送層のアレイ基板上における垂直投影と完全に重なり合う。この場合、発光デバイスがトップエミッティング型であれば、アレイ基板と発光デバイスの間に各画素開口領域をカバーする反射層を形成し、発光層が下に発射する光線を反射することに用いる。反射層材料として、好ましくはアルミニウムまたは銀などであってよい。その他の構造はＯＬＥＤのタイプに応じて設置できる。これにより、一部の陽極材料及び一部の電子障壁層材料が節約できる。

また、本発明の他の実施例では、ＯＬＥＤ表示装置の構造は以下のようであってよい。図３に示されるように、正孔輸送層３０４は発光層３０６のアレイ基板３０１から離れる側に位置し、かつ電子輸送層３０８は発光層３０６のアレイ基板３０１に向かう側に位置し、陽極３０２と正孔輸送層３０４は完全に重なり合い、陰極３０１０は発光層３０６のアレイ基板３０１上における垂直投影とは完全に重なり合う。即ち、正孔輸送層３０４、正孔注入層３０３及び陽極３０２を含む正孔ユニットは発光層３０６の上側に位置し、電子輸送層３０８、電子注入層３０９及び陰極３０１０を含む電子ユニットは発光層３０６の下側に位置し、かつ陽極３０２のアレイ基板２０１上における垂直投影が画素開口領域を部分的にカバーし、陰極３０１０の発光層３０６上における垂直投影が画素開口領域を部分的にカバーする。これは図２に示される構造中の電子ユニットと正孔ユニットの位置を交換することに相当する。この場合、発光層３０６と正孔輸送層３０４の間に位置する電子障壁層３０５の発光層３０６上における垂直投影は発光層３０６が部分的にカバーでき、かつ電子障壁層３０５と正孔輸送層３０４は完全に重なり合う。電子輸送層３０８と発光層３０６の間に位置する正孔障壁層３０７のアレイ基板３０１上における垂直投影は発光層３０６のアレイ基板３０１上における垂直投影が完全にカバーでき、かつ正孔障壁層３０７と発光層３０６は完全に重なり合う。保護層３０１１は発光デバイスを完全にカバーする。正孔ユニット及び電子ユニットの発光層３０６上における垂直投影が互いに重なり合わないため、前記ＯＬＥＤ表示装置は図２に示される装置と同じ有益な効果が達成できる。

実施例３
正孔輸送層及び電子輸送層は好ましくは発光層の同じ側に位置する場合（即ち、正孔ユニットに該当する正孔輸送層、正孔注入層及び陽極は電子ユニットに該当する電子輸送層、電子注入層及び陰極とは発光層の同じ側に位置できる）、陽極が正孔輸送層と完全に重なり合わされ、陰極が電子輸送層と完全に重なり合わされる（即ち、陽極と陰極の発光層上における垂直投影がともに画素開口領域を部分的にカバーし、かつそれぞれ正孔輸送層及び電子輸送層の発光層上における垂直投影と完全に重なり合う）。

図４に示されるように、正孔ユニット及び電子ユニットがともに発光層４０６の下側に位置する時のＯＬＥＤ表示装置を例とし、具体的には、正孔ユニット及び電子ユニットはそれぞれ発光層４０６の両端に位置し、かつ両者の発光層４０６上における垂直投影がともに発光層４０６を部分的にカバーし、即ち、両者は互いに重なり合わない。正孔ユニットにおける陽極４０２、正孔注入層４０３、正孔輸送層４０４及び電子障壁層４０５は完全に重なり合い、電子ユニットにおける陰極４０１０、電子注入層４０９、電子輸送層４０８及び正孔障壁層４０７も完全に重なり合う。発光層４０６は正孔ユニット、電子ユニット及び両者にカバーされていないアレイ基板４０１の表面をカバーし、保護層４０１１は発光デバイス上をカバーする。

前記ＯＬＥＤ表示装置について、ＯＬＥＤ表示装置の光抽出タイプに応じ、反射光線用反射層の構造及び位置が設計できる。例えば、トップエミッティング型の表示装置は、アレイ基板の形成及び正孔ユニット、電子ユニットの形成の間に各画素開口領域をカバーする反射層を形成する。従来技術に比べ、本実施例に提供されるＯＬＥＤ表示装置の発光層４０６が生じる光線は発射方向に沿ってデバイス外に射出する過程に経る必要な膜層数が少なくなり、輸送過程における光線の損失が減少し、さらに光抽出効率が向上した。

図５に示されるように、本実施例は、正孔輸送層５０４、正孔注入層５０３、陽極５０２を含む正孔ユニット、及び電子輸送層５０８、電子注入層５０９、陰極５０１０を含む電子ユニットがともに発光層５０６の上側に位置するＯＬＥＤ表示装置も提供する。正孔ユニットの各層が完全に重なり合い、電子ユニットの各層も完全に重なり合う。この場合、発光層５０６は各画素開口領域をカバーする。電子障壁層５０５は発光層５０６と正孔輸送層５０４の間に位置し、正孔輸送層５０４と完全に重なり合い、かつ発光層５０６上における垂直投影が発光層５０６のアレイ基板５０１上における垂直投影を部分的にカバーする。正孔障壁層５０７は電子輸送層５０８と発光層５０６の間に位置し、電子輸送層５０８と完全に重なり合い、かつアレイ基板５０１上における垂直投影が発光層５０６のアレイ基板５０１上における垂直投影を部分的にカバーする。保護層５０１１は発光デバイス上にカバーする。従来技術に比べ、前記表示装置の発光層５０６が生じる光線は発射方向に沿ってデバイス外に射出する過程に経る必要な膜層数が少なくなり、輸送過程における光線の損失が減少し、さらに光抽出効率が向上した。

以上は本発明の発明を実施するための最良の形態だけであり、本発明の保護範囲はこれに限らない。何れの本技術分野に熟知する技術者が本発明の開示の技術範囲内に容易に想到可能な変化または代替は、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。従って、本発明の保護範囲は記載の請求項の保護範囲を規準とする。

１０１ アレイ基板
１０２ 陽極
１０３ 正孔注入層
１０４ 正孔輸送層
１０５ 発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 電子注入層
１０８ 陰極
２０１ アレイ基板
２０２ 陽極
２０３ 正孔注入層
２０４ 正孔輸送層
２０５ 電子障壁層
２０６ 発光層
２０７ 正孔障壁層
２０８ 電子輸送層
２０９ 電子注入層
２０１０ 陰極
２０１１ 保護層
３０１ アレイ基板
３０２ 陽極
３０３ 正孔注入層
３０４ 正孔輸送層
３０５ 電子障壁層
３０６ 発光層
３０７ 正孔障壁層
３０８ 電子輸送層
３０９ 電子注入層
３０１０ 陰極
３０１１ 保護層
４０１ アレイ基板
４０２ 陽極
４０３ 正孔注入層
４０４ 正孔輸送層
４０５ 電子障壁層
４０６ 発光層
４０７ 正孔障壁層
４０８ 電子輸送層
４０９ 電子注入層
４０１０ 陰極
４０１１ 保護層
５０１ アレイ基板
５０２ 陽極
５０３ 正孔注入層
５０４ 正孔輸送層
５０５ 電子障壁層
５０６ 発光層
５０７ 正孔障壁層
５０８ 電子輸送層
５０９ 電子注入層
５０１０ 陰極
５０１１ 保護層

Claims (11)

1. 複数の画素開口領域を含むアレイ基板、
   前記アレイ基板上に位置し、かつ前記各画素開口領域内に位置する発光デバイスを含む有機発光ダイオード表示装置であって、
   前記発光デバイスが正孔輸送層、発光層、電子輸送層、前記正孔輸送層の前記発光層から離れる側に位置する陽極、及び前記電子輸送層の前記発光層から離れる側に位置する陰極を含み、そのうち、
   前記陽極と前記陰極の一方と前記発光層が完全に重なり合い、
   前記発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が前記画素開口領域を限定し、
   前記正孔輸送層及び前記電子輸送層がそれぞれ前記発光層の垂直方向での両側に位置し、
   前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影と前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影がともに前記画素開口領域を部分的にカバーし、かつ前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影と前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影が互いに重なり合わない、有機発光ダイオード表示装置。
2. 前記発光デバイスが前記正孔輸送層と前記陽極との間に位置する正孔注入層、及び前記電子輸送層と前記陰極との間に位置する電子注入層をさらに含み、前記正孔注入層と前記正孔輸送層が完全に重なり合い、前記電子注入層と前記電子輸送層が完全に重なり合う、請求項１に記載の有機発光ダイオード表示装置。
3. 前記正孔輸送層が前記発光層の前記アレイ基板に向かう側に位置し、かつ前記電子輸送層が前記発光層の前記アレイ基板から離れる側に位置する時、前記陽極と前記発光層が完全に重なり合い、前記陰極と前記電子注入層が完全に重なり合う、請求項２に記載の有機発光ダイオード表示装置。
4. 前記正孔輸送層が前記発光層の前記アレイ基板から離れる側に位置し、かつ前記電子輸送層が前記発光層の前記アレイ基板に向かう側に位置する時、前記陽極と前記正孔注入層が完全に重なり合い、前記陰極と前記発光層が完全に重なり合う、請求項２に記載の有機発光ダイオード表示装置。
5. 前記発光デバイスは、前記正孔輸送層と前記発光層の間に位置する電子障壁層、及び前記電子輸送層と前記発光層の間に位置する正孔障壁層をさらに含む、請求項１に記載の有機発光ダイオード表示装置。
6. 前記発光デバイスは、前記正孔輸送層と前記発光層の間に位置する電子障壁層、及び前記電子輸送層と前記発光層の間に位置する正孔障壁層をさらに含む、請求項２に記載の有機発光ダイオード表示装置。
7. 前記発光デバイスは、前記正孔輸送層と前記発光層の間に位置する電子障壁層、及び前記電子輸送層と前記発光層の間に位置する正孔障壁層をさらに含む、請求項３に記載の有機発光ダイオード表示装置。
8. 前記発光デバイスは、前記正孔輸送層と前記発光層の間に位置する電子障壁層、及び前記電子輸送層と前記発光層の間に位置する正孔障壁層をさらに含む、請求項４に記載の有機発光ダイオード表示装置。
9. 前記発光デバイスにカバーする保護層をさらに含む、請求項５に記載の有機発光ダイオード表示装置。
10. 複数の画素開口領域を含むアレイ基板を形成すること、
    前記アレイ基板上の各画素開口領域内に発光デバイスを形成することを含む有機発光ダイオード表示装置の製造方法であって、
    前記形成される発光デバイスが正孔輸送層、発光層、電子輸送層、前記正孔輸送層の前記発光層から離れる側に位置する陽極、及び前記電子輸送層の前記発光層から離れる側に位置する陰極を含み、そのうち、
    前記陽極と前記陰極の一方と前記発光層が完全に重なり合い、
    前記発光層の前記アレイ基板上における垂直投影が前記画素開口領域を限定し、
    前記正孔輸送層及び前記電子輸送層がそれぞれ前記発光層の垂直方向での両側に位置し、
    前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影と前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影がともに前記画素開口領域を部分的にカバーし、かつ前記正孔輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影と前記電子輸送層の前記アレイ基板上における垂直投影が互いに重なり合わない、有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
11. 前記正孔輸送層、前記発光層及び前記電子輸送層が精細メタルマスクを用いて前記アレイ基板上に蒸着して形成される、請求項１０に記載の製造方法。

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