JP7220564B2 - トップエミッション型ｏｌｅｄ表示基板、トップエミッション型ｏｌｅｄ表示装置、及びトップエミッション型ｏｌｅｄ表示基板の製造方法 - Google Patents

トップエミッション型ｏｌｅｄ表示基板、トップエミッション型ｏｌｅｄ表示装置、及びトップエミッション型ｏｌｅｄ表示基板の製造方法 Download PDF

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Description

本出願は、表示技術、特にトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置、及びトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の製造方法に関する。
ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ－Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、有機発光ダイオード）表示装置は、自己発光型装置であり、バックライトを必要としないのである。ＯＬＥＤ表示装置は、従来の液晶表示装置（ＬＣＤ）に比べてより鮮やかな色及びより広い色域を実現することができる。さらに、ＯＬＥＤ表示装置は、典型的なＬＣＤよりも柔軟性があり、薄く、軽くすることができる。
ＯＬＥＤ表示装置は、通常として、陽極と、有機発光層を含む有機層と、陰極とを備える。ＯＬＥＤは、ボトムエミッション型ＯＬＥＤまたはトップエミッション型ＯＬＥＤのいずれかであり得る。ボトムエミッション型ＯＬＥＤでは、光は陽極側から取り出される。ボトムエミッション型ＯＬＥＤでは、通常として陽極は透明であり、陰極は反射型である。これに対して、トップエミッション型ＯＬＥＤでは、陰極側から光が取り出される。陰極は光学的に透明であり、陽極は反射型である。
本発明は、複数のサブピクセル領域を有するトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板を提供する。該トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、サブピクセル領域の各々において、基板と、前記基板上に形成され、反射電極であるドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成されたＯＬＥＤとを備え、前記ＯＬＥＤは、前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成され、前記ドレイン電極に電気的に接続される、実質的に透明な電極である第１の電極と、前記第１の電極の前記ドレイン電極から離間する側に形成され、有機発光層を含む有機層と、前記有機層の前記第１の電極から離間する側に形成され、実質的に透明な電極である第２の電極と、を有する。
好ましくは、前記ドレイン電極の前記ベース基板における正投影は、前記有機発光層の発光領域の前記ベース基板における正投影を実質的に覆う。
好ましくは、前記ドレイン電極の前記ベース基板における正投影は、前記有機発光層の発光領域の前記ベース基板における正投影と実質的に重なる。
好ましくは、前記ドレイン電極の前記ベース基板における正投影は、前記第１の電極層の前記ベース基板における正投影を実質的に覆う。
好ましくは、前記ドレイン電極の前記ベース基板における正投影は、前記第１の電極層の前記ベース基板における正投影と実質的に重なる。
好ましくは、ドレイン電極及び第２の電極は、マイクロキャビティ構造を形成する。
好ましくは、前記マイクロキャビティ構造の光学距離は、前記ドレイン電極と前記第２の電極との間の各層の光路長の合計に実質的に等しい。
好ましくは、光学距離はλの非整数倍であり、ここでは、λは前記有機発光層から発せられる光の波長である。
好ましくは、前記トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、更に、前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成された平坦化層、及び前記平坦化層の前記ドレイン電極から離間する側に形成されたパッシベーション層を備える。
好ましくは、前記光学距離は、実質的には前記パッシベーション層、前記平坦化層、前記有機層、および前記第１の電極の光路長の合計に等しい。
好ましくは、ドレイン電極は、低反射率の金属材料からなる。
好ましくは、ドレイン電極はモリブデン又はニッケルからなる。
好ましくは、前記第２の電極は金属材料からなる。
好ましくは、前記第２の電極は、マグネシウム：銀合金からなる。
好ましくは、前記第１の電極の厚さは、約８００Å～２０００Åの範囲である。
好ましくは、前記平坦化層の厚さは、約１００００Å～３００００Åの範囲の厚さである。
好ましくは、前記平坦化層は、複数のサブ層を含む。前記平坦化層の前記複数のサブ層の屈折率は、ベース基板から離れるほど厚さ方向に沿って減少する。
他の様態では、本発明はここに記載のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板またはここに記載の方法によって製造されたトップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置を提供する。
もう一つの他の形態では、本発明は複数のサブピクセル領域を有するトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板を製造する方法を提供する。該方法は、前記複数のサブピクセル領域の各々において、前記ベース基板上に、反射性導電材料からなるドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成する工程、及び前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側にＯＬＥＤを形成する工程を有し、前記ＯＬＥＤを形成する工程は、前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に、実質的に透明な導電性物質からなり、前記ドレイン電極に電気的に接続される第１の電極を形成するステップと、前記第１の電極の前記ドレイン電極から離間する側に、有機発光層を含む有機層を形成するステップと、前記有機層の前記第１の電極から離間する側に、実質的に透明な導電性物質からなる第２の電極を形成するステップと、を含む。
好ましくは、第２の電極の形成は、気相堆積によって実行される。
以下の図面は、開示された様々な実施形態を示す単なる例示であり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
本開示の一実施形態におけるトップエミッション型ＯＬＥＤ基板の構造を示す図である。 本開示のいくつかの実施形態における有機層の構造を示す図である。 従来のＯＬＥＤ表示基板と本開示のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板との発光スペクトルを対比したものである。 本開示の幾つかの実施形態におけるトップエミッション型ＯＬＥＤ基板の構造を示す図である。
以下、実施形態を参照して本開示を詳しく説明する。いくつかの実施形態に係わる以下の説明は、例示および説明のみを目的としてここに提示したものであり、本開示の範囲を包括するか、又は限定することは意図していない。
従来のＯＬＥＤ表示装置の開口率を向上させるため、通常としては、トップエミッション型ＯＬＥＤ基板が用いられる。従来のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板では、比較的強いマイクロキャビティ効果が観察されている。従来の表示基板では、陽極及び陰極がマイクロキャビティの２つの反射ミラーを構成する。マイクロキャビティの光学距離は比較的小さく、マイクロキャビティ効果が比較的強い。強いマイクロキャビティ効果のため、従来のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板から発せられる光は、狭いスペクトルを有する。従って、マイクロキャビティ効果により、従来のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板において全スペクトル発光を達成することは非常に困難である。よって、従来のＯＬＥＤ表示装置の性能及び発光品質には限界がある。
以上に鑑み、本発明は、特に、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置、及び従来技術の制限および欠点に起因する１つまたは複数の問題を実質的に回避できるトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の製造方法を提供する。一態様では、本開示は、複数のサブピクセル領域を有するトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板を提供する。幾つかの実施形態では、該トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、前記複数のサブピクセル領域の各々において、ベース基板と、前記ベース基板上に形成され、反射型ドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記反射型ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成されたＯＬＥＤとを備える。好ましくは、該ＯＬＥＤは、ドレイン電極のベース基板から離間する側に形成され、実質的に透明な電極であり、ドレイン電極に電気的に接続される第１の電極と、該第１の電極のドレイン電極から離間する側に形成され、有機発光層を含む有機層と、該有機層の第１の電極から離間する側に形成され、実質的に透明な電極である第２の電極とを備える。該トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、実質的に第１の電極から第２の電極に向かう方向に沿って光を発するように構成される。
ここでは、「サブピクセル領域」という用語は、アレイ基板を有する表示パネルのサブピクセルに対応するアレイ基板内の領域を指す。サブピクセル領域は、サブピクセル領域とサブピクセル間領域とを含む。ここでは「実質的に透明」という用語は、可視波長範囲の光の少なくとも５０％（例えば、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、および少なくとも９５％）が透過可能であることを指す。
図１は、本開示の幾つかの実施形態におけるトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の構造を示す図である。図１に示すように、幾つかの実施形態では、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、ベース基板１、ベース基板１上に形成された薄膜トランジスタ２０、薄膜トランジスタ２０のベース基板１から離間する側に形成されたパッシベーション層９、及びパッシベーション層９の薄膜トランジスタ２０から離間する側に形成されたＯＬＥＤ３０を備える。いくつかの実施形態では、薄膜トランジスタ２０は、特に、ドレイン電極７と、活性層３と、ゲート電極５とを含む。ドレイン電極７は、活性層３のドレイン電極コンタクト領域に電気的に接続されている。好ましくは、ＯＬＥＤ３０は、パッシベーション層９のドレイン電極７から離間する側に位置される。
幾つかの実施形態では、ＯＬＥＤ３０は、パッシベーション層９のドレイン電極７から離間する側に形成された第１の電極１０と、第１の電極１０のパッシベーション層から離間する側に形成された有機層１１と、有機層１１の第１の電極１０から離間する側に形成された第２の電極１２とを備える。好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、実質的に第１の電極１０から第２の電極１２の方向に向かって光を発するように構成される。第１の電極１０は、ドレイン電極７に電気的に接続される。好ましくは、第１の電極１０は、実質的に透明な電極である。好ましくは、第１の電極１０はＯＬＥＤ３０の陽極であり、第２の電極１２はＯＬＥＤ３０の陰極である。
幾つかの実施形態では、有機層１１は、有機発光層１１ａを含む。有機発光層１１ａは、図１に示すように、発光領域Ｅを有する。いくつかの実施形態では、ドレイン電極７のベース基板１における正投影は、有機発光層１１ａの発光領域Ｅのベース基板１における正投影を実質的に覆う。好ましくは、ドレイン電極７のベース基板１における正投影は、有機発光層１１ａの発光領域Ｅのベース基板１における正投影と実質的に重なる。好ましくは、ドレイン電極７のベース基板１における正投影は、有機発光層１１ａのベース基板１における正投影を実質的に覆う。より好ましくは、ドレイン電極７のベース基板１における正投影は有機発光層１１ａのベース基板１における正投影と実質的に重なる。好ましくは、ドレイン電極７の幅は、有機発光層１１ａの発光領域Ｅの幅と実質的に等しいかそれよりも大きい。より好ましくは、ドレイン電極７の幅は、有機発光層１１ａの幅と実質的に等しいか又はそれよりも大きい。好ましくは、ドレイン電極７のベース基板１における正投影は、第１の電極層１０のベース基板１における正投影を実質的に覆う。より好ましくは、ドレイン電極７のベース基板１における正投影は、第１の電極層１０のベース基板１における正投影と実質的に重なる。好ましくは、ドレイン電極７の幅は、第１の電極層１０の幅と実質的に等しいかそれよりも大きい。より好ましくは、ドレイン電極７の幅は、第１の電極層１０の幅と実質的に等しい。更に好ましくはドレイン電極７の幅は第２の電極１２の幅と実質的に等しい。
図２は、本開示の幾つかの実施形態における有機層の構造を示す図である。図１、２に示すように、幾つかの実施形態では、有機層１１は、第１の電極１０に形成された第１の正孔注入層１１１と、第１の正孔注入層１１１の第１の電極１０から離間する側に形成された第２の正孔注入層１１２と、第２の正孔注入層１１２の第１の正孔注入層１１１から離間する側に形成された赤色発光層１１３と、赤色発光層１１３の第２の正孔注入層１１２から離間する側に形成された緑色発光層１１４と、緑色発光層１１４の赤色発光層１１３から離間する側に形成された第１の電子輸送層１１５と、第１の電子輸送層１１５の緑色発光層１１４から離間する側に形成された第１の電荷発生層１１６と、第１の電荷発生層１１６の第１の電子輸送層１１５から離間する側に形成された第３の正孔注入層１１７と、第３の正孔注入層１１７の第１の第１の電荷発生層１１６から離間する側に形成された正孔輸送層１１８と、正孔輸送層１１８の第３の正孔注入層１１７から離間する側に形成された青色発光層１１９と、青色発光層１１９の正孔輸送層１１８から離間する側に形成された第２の電極輸送層１２０と、前記第２の電極輸送層１２０の青色発光層１１９から離間する側に形成された第２の電荷発生層１２１と、を含む。
図１に示すように、幾つかの実施形態では、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置基板は、活性層３とベース基板１との間にあるバッファ層２をさらに含む。好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、ゲート電極５と活性層３との間にあるゲート絶縁層４をさらに含む。より好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、ゲート電極５とドレイン電極７との間にある層間誘電体層６をさらに含む。更に好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、ドレイン電極７と同一層にあるソース電極をさらに含む。最も好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、第２の電極１２のベース基板１から離間する側に形成された保護層１３をさらに含む。
幾つかの実施形態では、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、ドレイン電極７のベース基板１から離間する側に形成された平坦化層８をさらに含む。好ましくは、パッシベーション層９は、平坦化層８のドレイン電極７から離間する側に形成される。好ましくは、平坦化層８及びパッシベーション層９は、ドレイン電極７と第１の電極１０との間に形成される。
幾つかの実施形態では、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、層間誘電体層６及びゲート絶縁膜４を貫通する第１のビア（ＶＩＡ）１４をさらに含む。ドレイン電極７は、第１のビア１４を介して活性層３に電気的に接続される。
幾つかの実施形態では、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、更に平坦化層８およびパッシベーション層９を貫通する第２のビア１５をさらに含む。第１電極１０は、第２のビア１５を介してドレイン電極７に電気的に接続される。
ドレイン電極７を形成するには、種々の好適な反射性導電材料を用いることができる。好適な反射性導電材料は、例えば、比較的低い反射率を有する反射性導電性材料等が挙げられる。好ましくは、ドレイン電極７は、モリブデンやニッケルなどの低反射率金属からなる。反射率の低い反射性導電材料からなるドレイン電極７を用いることにより、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板におけるマイクロキャビティ効果がさらに低減される。好ましくは、ドレイン電極７は、互いに積層された複数のサブ層を含む。一実施例では、ドレイン電極７は、チタン／アルミニウム／チタンの３層構造を含む。ここでは、「低反射率」という用語は、可視波長範囲の光を約８０％以下（例えば、約７０％以下、約６０％以下、約５０％以下、約４０％以下、約３０％以下）反射する材料又は層を指す。
第１の電極１０を形成するため、種々の好適な導電性材料を用いることができる。好適な導電性材料は、例えば、金属酸化物などの実質的に透明な導電性材料が挙げられる。好ましくは、第１の電極１０は、インジウムスズ酸化物からなる。実質的に透明な導電性材料からなる第１の電極１０を用いることにより、第１の電極１０の反射率が大幅に低減され、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板におけるマイクロキャビティ効果がさらに低減される。
平坦化層８を形成するには、種々の好適な絶縁材料を用いることができる。好適な絶縁材料は、比較的低い屈折率を有する絶縁材料、例えば、比較的低い屈折率を有する絶縁性重合体材料が挙げられる。好ましくは、平坦化層８はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）からなる。平坦化層８を比較的屈折率の低い絶縁材料で形成することにより、ドレイン電極７による光反射をより低減し、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板におけるマイクロキャビティ効果を最小限に抑えることができる。
パッシベーション層９を形成するには、種々の好適な絶縁材料を用いることができる。好適な絶縁材料は、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を含む。
第２の電極１２を形成するには、種々の好適な導電性材料を用いることができる。好適な導電性材料は、例えば実質的に透明な金属材料が挙げられる。好ましくは、第２の電極１２は、マグネシウム：銀合金（Ｍｇ：Ａｇ）からなる。より好ましくは、第２の電極１２はナノ銀からなる。実質的に透明な金属製の第２の電極１２を用いることにより、表示基板の製造プロセスには、第２の電極１２の形成に用いる実質的に透明な金属酸化物材料に対してスパッタリングを施す必要がなく、スパッタリングプロセスに起因する有機層への潜在的な損傷を完全に回避することができ、よって製造プロセスが簡略化され、製品の品質および使用寿命が向上される。好ましくは、第２の電極１２は、気相堆積、例えば、プラズマ化学気相堆積によって形成される。
好ましくは、バッファ層２の厚さは、約２０００Å～約５０００Åの範囲である。より好ましくは、バッファ層２の厚さは約４０００Åである。
好ましくは、活性層３の厚さは、約３００Å～約８００Åの範囲である。より好ましくは、活性層３の厚さは約４５０Åである。
好ましくは、ゲート絶縁層４の厚さは、約８００Å～約１２００Åの範囲である。より好ましくは、ゲート絶縁層４の厚さは、約１０００Åである。
好ましくは、ゲート電極５の厚さは、約２０００Å～約３０００Åの範囲である。より好ましくは、ゲート電極５の厚さは約２５００Åである。
好ましくは、層間誘電体層６の厚さは、約３０００Å～約６０００Åの範囲である。より好ましくは、層間誘電体層６の厚さは約５０００Åである。
好ましくは、ドレイン電極７の厚さは、約１５００Å～約３０００Åの範囲である。より好ましくは、ドレイン電極７の厚さは約２０００Åである。
好ましくは、平坦化層８の厚さは、約１５０００Å～約２５０００Åの範囲である。より好ましくは、平坦化層８の厚さは、約２００００Åである。
好ましくは、パッシベーション層９の厚さは、約５００Å～約１５００Åの範囲である。より好ましくは、パッシベーション層９の厚さは約１０００Åである。
好ましくは、第１の電極１０の厚さは、約１０００Å～約２０００Åの範囲である。より好ましくは、第１の電極１０の厚さは約１５００Åである。
好ましくは、第１の正孔注入層１１１の厚さは約５０Å、第２の正孔注入層１１２の厚さは約３３０Å、赤色発光層１１３の厚さは約１００Å、緑色発光層１１４の厚さは約３００Å、第１の電子輸送層１１５の厚さは約１００Å、第１の電荷発生層１１６の厚さは約２００Å、第３の正孔注入層１１７の厚さは約１１００Å、正孔輸送層１１８の厚さは約１００Å、青色発光層１１９の厚さは約２５０Å、第２の電子輸送層１２０の厚さは約４００Å、第２の電荷発生層１２１の厚さは約１０００Åである。
好ましくは、平坦化層８の屈折率は約１．５である。より好ましくは、パッシベーション層９の屈折率は約２．０である。好ましくは、第１の電極１０の屈折率は、約１．８である。好ましくは、有機層１１の各サブ層（例えば、有機発光層１１ａ、第１の正孔注入層１１１、緑色発光層１１４など）の屈折率は、約１．８である。
好ましくは、平坦化層８は、複数のサブ層を含む。好ましくは、平坦化層８の前記複数のサブ層の各々は、異なる屈折率を有する。より好ましくは、平坦化層８の前記複数のサブ層の屈折率は、平坦化層８の深さ方向に沿って階段状にまたは直線状に変化する。更に好ましくは、平坦化層８の前記複数のサブ層の屈折率は、ベース基板１から離間する厚さ方向に沿って（例えば、階段状または直線状に）減少する。同様に、幾つかの実施形態では、本表示基板の他の層のいずれかは、複数のサブ層を含んでもよく、前記複数のサブ層の屈折率は、特定の層の深さ方向に沿って、段階状または直線状に変化してもよい。好ましくは、前記複数のサブ層の屈折率は、ベース基板１から離間する厚さ方向に沿って減少する（例えば、段階状又は直線状）。
図１に示すように、幾つかの実施形態では、ドレイン電極７および第２の電極１２は、マイクロキャビティ構造Ｍを構成する。ここでは、「マイクロキャビティ」という用語は、固体発光デバイスにおける光共振キャビティを指す。例えば、本開示の文脈によると、ドレイン電極７および第２の電極１２は、マイクロキャビティ構造Ｍ内の２つの反射ミラーを構成する。好ましくは、マイクロキャビティ構造Ｍは、ドレイン電極７と第２の電極１２との間の各層の光路長の合計に実質的に等しい光学距離を有する。ここでは、「光路長」は、測定光が移動する媒質の屈折率ｎと測定光が屈折率ｎの媒質を通過する距離との積である、すなわち、光路長は、測定光が屈折率ｎを有する媒質を通過するのにかかる時間の間に、測定光が真空中を移動する距離に等しい。
幾つかの実施形態では、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離はλの非整数倍であり、λは有機発光層から発せられる光の波長である。マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離をλの非整数倍にすることにより、マイクロキャビティ構造Ｍのマイクロキャビティ効果を効果的に低減することができる。
幾つかの実施形態では、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離は、パッシベーション層９、平坦化層８、有機層１１、および第１の電極１０の光路長の合計に実質的に等しい。好ましくは、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離は、ＤＰＬＮ８×ＮＰＬＮ８＋ＤＰＶＸ９×ＮＰＶＸ９＋ＤＩＴ０１０×ＮＩＴＯ１０＋ＤＨＩＬ１１１×ＮＨＩＬ１１１＋ＤＨＩＬ１１２×ＮＨＩＬ１１２＋ＤＲＥＭＬ１１３×ＮＲＥＭＬ１１３＋ＤＧＥＭＬ１１４×ＮＧＥＭＬ１１４＋ＤＥＴＬ１１５×ＮＥＴＬ１１５＋ＤＣＧＬ１１６×ＮＣＧＬ１１６＋ＤＨＩＬ１１７×ＮＨＩＬ１１７＋ＤＨＴＬ１１８×ＮＨＴＬ１１８＋ＤＢＥＭＬ１１９×ＮＢＥＭＬ１１９＋ＤＥＴＬ１２０×ＮＥＴＬ１２０＋ＤＣＧＬ１２１×ＮＣＧＬ１２１と実質的に等しい。好ましくは、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離は、２００００Å×１．５＋１０００Å×２．０＋１５００Å×１．８＋５０Å×１．８＋３３０Å×１．８＋１００Å×１．８＋３００Å×１．８＋１００Å×１．８＋２００Å×１．８＋１１００Å×１．８＋１００Å×１．８＋２５０Å×１．８＋４００Å×１．８＋１００Å×１．８＝４１７７４Åと実質的に等しく、しかもｋ×λと実質的に等しくない。上式では、ＤＰＬＮ８は平坦化層８の厚さ、ＮＰＬＮ８は平坦化層８の屈折率、ＤＰＶＸ９はパッシベーション層９の厚さ、ＮＰＶＸ９はパッシベーション層９の屈折率、ＤＩＴ０１０は第１の電極１０の厚さ、ＮＩＴＯ１０は第１の電極１０の屈折率、ＤＨＩＬ１１１は第１の正孔注入層１１１の厚さ、ＮＨＩＬ１１１は第１の正孔注入層１１１の屈折率、ＤＨＩＬ１１２は第２の正孔注入層１１２の厚さ、ＮＨＩＬ１１２は第２の正孔注入層１１２の屈折率、ＤＲＥＭＬ１１３は赤色発光層１１３の厚さ、ＮＲＥＭＬ１１３は赤色発光層１１３の屈折率、ＤＧＥＭＬ１１４は緑色発光層１１４の厚さ、ＮＧＥＭＬ１１４は緑色発光層１１４の屈折率、ＤＥＴＬ１１５は第１の電子輸送層１１５の厚さ、ＮＥＴＬ１１５は第１の電子輸送層１１５の屈折率、ＤＣＧＬ１１６は第１の電荷発生層１１６の厚さ、ＮＣＧＬ１１６は第１の電荷発生層１１６の屈折率、ＤＨＩＬ１１７は第３正孔注入層１１７の厚さ、ＮＨＩＬ１１７は第３の正孔注入層１１７の屈折率、ＤＨＴＬ１１８は正孔輸送層１１８の厚さ、ＮＨＴＬ１１８は正孔輸送層１１８の屈折率、ＤＢＥＭＬ１１９は青色発光層１１９の厚さ、ＮＢＥＭＬ１１９は青色発光層１１９の屈折率、ＤＥＴＬ１２０は第２の電極輸送層１２０の厚さ、ＮＥＴＬ１２０は第２の電極輸送層１２０の屈折率、ＤＣＧＬ１２１は第２の電荷発生層１２１の厚さ、ＮＣＧＬ１２１は第２電荷発生層１２１の屈折率であり、ｋは正の整数、λは有機発光層から発せられる光の波長である。
好ましくは、平坦化層８は、複数のサブ層を含む。平坦化層８の光路長は、平坦化層８の前記複数のサブ層の光路長の合計に実質的に等しい。同様に、いくつかの実施形態では、本表示基板の他の層のいずれかは、複数のサブ層を含んでもよく、かつ特定の層の光路長は、該特定の層の前記複数のサブ層の光路長の合計と実質的に等しい。
本表示基板では、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離はλの非整数倍に設計され、λは有機発光層から発せられる光の波長である。例えば、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離は、ドレイン電極７と第２の電極１２との間の各層の厚さ及び屈折率を選択することによって設定することができる。かかる設計により、マイクロキャビティ構造Ｍのマイクロキャビティ効果は、効果的に削減される。
図３は、本開示の幾つかの実施形態におけるＯＬＥＤ表示基板の発光スペクトルと従来のＯＬＥＤ表示基板の発光スペクトルとの比較図である。図３において、従来のＯＬＥＤ表示基板の発光スペクトルはＡ、本開示の発光スペクトルはＢと表記された。従来のＯＬＥＤ表示基板と比べて、本開示のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、マイクロキャビティ効果が低減されている。図３に示すように、本開示のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、従来のＯＬＥＤ表示基板に比べて発光スペクトルが広い。こうして、本開示のトップエミッション型のＯＬＥＤ表示基板は、全スペクトル発光を達成することができる。
図４は、本開示の幾つかの実施形態におけるトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の構造を示す図である。図４に示すように、幾つかの実施形態では、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、パッシベーション層を含まない（図１のものと比較して）。平坦化層８は、第１の電極１０とドレイン電極７との間に形成されている。具体的には、平坦化層８は、ドレイン電極７のベース基板１から離間する側に形成され、且つ第１の電極１０は平坦化層８のドレイン電極７から離間する側に形成される。第２のビア１５は平坦化層８を貫通して伸びており、第１の電極１０は第２のビア１５を介してドレイン電極７に電気的に接続されている。
好ましくは、マイクロキャビティ構造Ｍの光学距離は、平坦化層８、有機層１１、および第１の電極１０の光路長の合計に実質的に等しい。
幾つかの実施形態では、本表示基板は、第１の電極１０と第２の電極１２との間ではなく、ドレイン電極７と第２の電極１０との間にマイクロキャビティが形成されている。第１の電極１０は、ドレイン電極７に対応する位置に配置されている。ドレイン電極７の幅は、第１電極１０の幅に等しいかそれより大きい。本表示基板のマイクロキャビティ構造は、従来の表示基板に比べて、光学距離がはるかに大きく、マイクロキャビティ効果が大幅に低減される。本表示基板は、光の全スペクトル発光と、発光特性の向上とを達成した。第１の電極１０は、例えば金属酸化物などの実質的に透明な導電性材料からなり、第１の電極１０の反射率およびマイクロキャビティ効果を低減させた。第２の電極１２は、金属材料で形成されており、第２の電極１２を形成するための電極材料を堆積するためのスパッタリング工程が不要となり、スパッタリング工程に伴う有機層１１の損傷を回避することができる。製造プロセスの簡略化、および製品品質や使用寿命の向上を達成することができる。ドレイン電極７と第２の電極１２との間の各層の厚さと屈折率を選択することにより、光学距離はλの非整数倍に設定することができ、本表示基板におけるマイクロキャビティ効果をさらに低減することができる。


また、他の態様によると、本開示はここに記載のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板を用いるトップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置を提供する。好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は白色発光表示基板である。より好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置は、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置の発光面に対向するカラーフィルタ基板をさらに含む。更に好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示装置は、前記トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の光出射側に封止層を有し、カラーフィルタ基板は、封止層の前記トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板から離間する側に形成される。
別の態様では、本開示は、複数のサブピクセル領域を有するトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板を製造する方法を提供する。幾つかの実施形態では、該方法は、前記複数のサブピクセル領域の各々において、前記ベース基板上に反射性導電物質からなるドレイン電極を含む薄膜トランジスタが形成する工程と、前記ドレイン電極のベース基板から離間する側にＯＬＥＤを形成する工程を有する。好ましくは、前記ＯＬＥＤを形成する工程は、前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に、実質的に透明な導電材料からなり、前記ドレイン電極に電気的に接続される第１の電極を形成するステップと、前記第１の電極の前記ドレイン電極から離間する側に、有機発光層を含む有機層を形成するステップと、前記有機層の前記第１の電極から離間する側に第２の電極を形成するステップとを含む。好ましくは、トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、実質的に第１の電極から第２の電極への方向に向かって光を発するように形成される。
好ましくは、ドレイン電極および有機発光層は、ドレイン電極のベース基板における正投影が有機発光層の発光領域のベース基板における正投影を実質的に覆うように形成される。より好ましくは、ドレイン電極および有機発光層は、ドレイン電極のベース基板における正投影が有機発光層の発光領域のベース基板における正投影と実質的に重なるように形成される。好ましくは、ドレイン電極および第１の電極層は、ドレイン電極のベース基板における正投影が第１の電極層のベース基板における正投影を実質的に覆うように形成される。より好ましくは、ドレイン電極および第１の電極層は、ドレイン電極のベース基板における正投影が第１の電極層のベース基板における正投影と実質的に重なるように形成される。
好ましくは、該方法は、ドレイン電極のベース基板から離間する側に平坦化層を形成するステップをさらに有する。更に好ましくは、該方法は、平坦化層のドレイン電極から離間する側にパッシベーション層を形成するステップをさらに有する。
本発明の実施形態に関する前述の説明は、例示および説明のために提示されたものである。本開示を包括することを意図するものでもなく、本発明を開示された正確な形態または例示的な実施形態に限定することも意図していない。したがって、前述の説明は、限定的ではなく例示的なものとみなされるべきである。当業者にとって、多くの変形および変更があることは明らかである。以上の実施形態は、本発明の原理および最良形態の実用的な適用を説明するために選択され、それにより、意図された特定の使用または実施に適した様々な変更および様々な実施形態について当業者に本発明を理解させることを可能にする。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって定義されることが意図されており、その中で、すべての用語は、特に明記しない限り最も広い合理的な意味である。したがって、「発明」、「本発明」などの用語は、特許請求の範囲を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の例示的な実施形態への言及は本発明の限定を意味するものではなく、そのような制限に推測されるべきではない。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲によってのみ限定される。さらに、これらの請求項では、名詞または要素の前に「第１」、「第２」などを使用することがある。そのような用語は、命名法として理解されるべきであり、特定の数が与えられていない限り、そのような命名法によって変更される要素の数に制限を与えるものと解釈されるべきではない。記載された利点および長所は、本発明のすべての実施形態に適用されるわけではない。請求項によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって記載された実施形態に変更を加えることができることを理解されたい。さらに、本開示における要素および構成要素は、その要素または構成要素が請求項において明示的に列挙されているかどうかにかかわらず、一般に公開することを意図していない。
本出願は、２０１６年１１月２９日に出願された中国特許出願２０１６１１０９０１７９．Ｘ号を基礎出願とするものであり、基礎出願の開示内容は参照によって本出願に組み込まれている。

Claims (14)

  1. 白色光を発光する白色発光表示基板であり、複数のサブピクセル領域を有するトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板と、
    前記トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の発光面に対向するカラーフィルタ基板と、を備えたＯＬＥＤ表示装置であって、
    前記複数のサブピクセル領域の各々において、前記トップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板は、
    ベース基板と、
    前記ベース基板に形成され、反射電極であるドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成された平坦化層であって、前記平坦化層は、複数のサブ層を含み、前記平坦化層の前記複数のサブ層の屈折率は、前記平坦化層が前記ベース基板から離れるほど厚さ方向に沿って段階状に減少する、平坦化層と、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成されたＯＬＥＤと、を備え、
    前記ＯＬＥＤは、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に形成され、実質的に透明な電極であり、前記ドレイン電極に電気的に接続される第１の電極と、
    前記第１の電極の前記ドレイン電極から離間する側に形成され、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層が積層された有機層と、
    前記有機層の前記第１の電極から離間する側に形成され、実質的に透明な電極である第２の電極と、を有し、
    前記ドレイン電極及び前記第２の電極は、マイクロキャビティ構造を形成し、
    前記マイクロキャビティ構造の光学距離は、前記ドレイン電極と前記第２の電極との間の各層の光路長の合計と等しく、前記光路長は、光が通過する前記各層の屈折率と光が通過する前記各層の厚さとの積であり、
    前記光学距離は前記赤色発光層から発光される赤色光の波長、前記緑色発光層から発光される緑色光の波長、前記青色発光層から発光される青色光の波長の非整数倍であり、前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光の波長が３００ｎｍ－９００ｎｍの範囲にあり、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板における正射影は、前記有機層の発光領域の前記ベース基板における正射影を覆うことを特徴とするＯＬＥＤ表示装置。
  2. 前記ドレイン電極の前記ベース基板における正射影は、前記有機層の発光領域の前記ベース基板における正射影と重なることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  3. 前記ドレイン電極の前記ベース基板における正投影は、前記第１の電極の前記ベース基板における正投影を覆うことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  4. 前記ドレイン電極の前記ベース基板における正射影は、前記第１の電極の前記ベース基板における正投影と重なることを特徴とする請求項３に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  5. 前記平坦化層の前記ドレイン電極から離間する側に形成されたパッシベーション層と、を更に備える、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  6. 前記マイクロキャビティ構造の光学距離は、前記パッシベーション層、前記平坦化層、前記有機層及び前記第１の電極の光路長の合計と等しいことを特徴とする請求項５に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  7. 前記ドレイン電極は、低反射率の金属材料からなり、前記低反射率の金属材料は、可視光波長範囲の光の反射が８０％以下となる金属材料であることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  8. 前記ドレイン電極は、モリブデンまたはニッケルからなることを特徴とする請求項７に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  9. 前記第２の電極は、金属材料からなることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  10. 前記第２の電極は、マグネシウム：銀合金からなることを特徴とする請求項９に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  11. 前記第１の電極の厚さは、８００Å～２０００Åの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  12. 前記平坦化層の厚さは、１００００Å～３００００Åの範囲であることを特徴とする請求項５に記載のＯＬＥＤ表示装置。
  13. 対向するカラーフィルタ基板に向けて白色光を発光する白色発光表示基板であり、複数のサブピクセル領域を有するトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の製造方法であって、
    前記複数のサブピクセル領域の各々において、ベース基板上に反射性導電物質からなるドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成する工程、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に平坦化層を形成する工程であって、前記平坦化層は、複数のサブ層を含み、前記平坦化層の前記複数のサブ層の屈折率は、前記平坦化層が前記ベース基板から離れるほど厚さ方向に沿って段階状に減少する、工程、及び、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側にＯＬＥＤを形成する工程を有し、
    前記ＯＬＥＤを形成する工程は、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板から離間する側に、実質的に透明な導電性材料からなり、前記ドレイン電極に電気的に接続される第１の電極を形成するステップ、
    前記第１の電極の前記ドレイン電極から離間する側に、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層が積層された有機層を形成するステップ、及び
    前記有機層の前記第１の電極から離間する側に、実質的に透明な導電性材料からなる第２の電極を形成するステップを含み、
    前記ドレイン電極及び前記第２の電極は、マイクロキャビティ構造を形成し、
    前記マイクロキャビティ構造の光学距離は、前記ドレイン電極と前記第２の電極との間の各層の光路長の合計と等しく、前記光路長は、光が通過する前記各層の屈折率と光が通過する前記各層の厚さとの積であり、
    前記光学距離は前記赤色発光層から発光される赤色光の波長、前記緑色発光層から発光される緑色光の波長、前記青色発光層から発光される青色光の波長の非整数倍であり、前記赤色光、前記青色光、及び前記緑色光の波長が３００ｎｍ－９００ｎｍの範囲にあり、
    前記ドレイン電極の前記ベース基板における正射影は、前記有機層の発光領域の前記ベース基板における正射影を覆うことを特徴とするトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の製造方法。
  14. 前記第２の電極の形成は、気相堆積工程によって実行されることを特徴とする請求項１３に記載のトップエミッション型ＯＬＥＤ表示基板の製造方法。
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