JP7366756B2 - 画素構造、表示装置及び画素構造の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は表示技術に関し、特に、画素構造、表示装置及び画素構造の製造方法に関する。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置は自発光型デバイスであり、バックライトを必要としない。また、従来の液晶表示（ＬＣＤ）装置と比べ、ＯＬＥＤ表示装置は色が一層鮮やかで色域がより広い。さらに、ＯＬＥＤ表示装置は、典型的なＬＣＤより柔軟で、薄く、軽く作製することができる。
１つの方面において、本発明は、ベース基板と、ベース基板上に位置する絶縁アイランドと、絶縁アイランドのベース基板から離れた側に位置する発光素子と、ベース基板上に位置し、絶縁アイランドを囲む絶縁層であって、溝を介して絶縁アイランドと離間している絶縁層と、発光素子の周囲を囲む絶縁層の側面に位置し、発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層とを備える画素構造であって、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さは、ベース基板の主表面に対する絶縁アイランドの高さより大きい、画素構造を提供する。
或いは、発光素子は、第１の電極と、第１の電極上に位置する発光層と、発光層の第１の電極から離れた側に位置する第２の電極とを備え、第１の電極は反射層から切断され、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さは、ベース基板の主表面に対する第１の電極と第２の電極との間に挟まれた領域に位置する発光層の高さより大きくてもよい。
或いは、画素構造は、画素開口を定義する画素定義層をさらに備え、発光層は画素開口内に位置し、画素定義層は、第１の電極の絶縁アイランドから離れた側に位置してもよい。
或いは、画素定義層は、少なくとも部分的に溝内に位置し、絶縁層及び反射層を絶縁アイランドと離間させてもよい。
或いは、画素定義層は、実質的に溝の外側に位置し、第２の電極及び発光層は、溝内に延在してもよい。
或いは、画素定義層は絶縁層と離間していてもよい。
或いは、絶縁アイランドは、ベース基板と反対側の第１の側と、第１の側と対向しベース基板に面する第２の側と、第１の側と第２の側とを接続する第３の側とを有し、絶縁アイランドの第３の側は、絶縁アイランドの第２の側に対して約９０度より大きい傾斜角度を有してもよい。
或いは、絶縁アイランドは、ベース基板と反対側の第１の側と、第１の側と対向しベース基板に面する第２の側と、第１の側と第２の側とを接続する第３の側とを有し、発光層及び第２の電極は、絶縁アイランドの第３の側を少なくとも部分的に覆ってもよい。
或いは、絶縁層は、ベース基板と反対側の第１の側と、第１の側と対向しベース基板に面する第２の側と、第１の側と第２の側とを接続する第３の側とを有し、反射層は絶縁層の第３の側に位置してもよい。
或いは、第３の側は、少なくとも絶縁層の一部に対応する領域において実質的に平坦であり、ベース基板の主表面に対する絶縁層の当該一部の高さは、ベース基板の主表面に対する絶縁アイランドの高さより大きくてもよい。
或いは、絶縁層の第３の側は、絶縁層の第２の側に対して約９０度より小さい傾斜角度を有してもよい。
或いは、反射層は、溝内でベース基板と直接接触してもよい。
或いは、発光素子は、第１の電極と、第１の電極上に位置する有機発光層と、有機発光層の第１の電極から離れた側に位置する第２の電極とを備える有機発光ダイオードであってもよい。
別の方面において、本発明は、本明細書で述べる画素構造又は本明細書で述べる方法により製造された画素構造を備える表示装置を提供する。
別の方面において、本発明は、ベース基板上に絶縁アイランドを形成することと、絶縁アイランドのベース基板から離れた側に発光素子を形成することと、ベース基板上に、絶縁アイランドを囲む絶縁層を形成し、絶縁層は溝を介して絶縁アイランドと離間されていることと、発光素子の周囲を囲む絶縁層の側面に、発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層を形成することとを含み、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さは、ベース基板の主表面に対する絶縁アイランドの高さより大きくなるように形成される、画素構造の製造方法を提供する。
或いは、発光素子を形成することは、第１の電極を形成することと、第１の電極上に発光層を形成することと、発光層の第１の電極から離れた側に第２の電極を形成することとを含み、第１の電極は反射層から切断されるように形成され、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さは、ベース基板の主表面に対する第１の電極と第２の電極との間に挟まれた領域に位置する発光層の高さより大きく、第１の電極を形成した後、画素開口を定義する画素定義層を形成することをさらに含み、発光層は画素開口内に形成され、画素定義層は、第１の電極の絶縁アイランドから離れた側に形成されてもよい。
或いは、反射層及び第１の電極は、同一のパターニングステップで同一の電極材料を用いて形成されてもよい。
或いは、絶縁アイランドは、ベース基板と反対側の第１の側と、第１の側と対向しベース基板に面する第２の側と、第１の側と第２の側とを接続する第３の側とを有するように形成され、絶縁アイランドの第３の側は、絶縁アイランドの第２の側に対して約９０度より大きい傾斜角度を有し、反射層と第１の電極とを形成することは、絶縁アイランドと絶縁層との上に電極材料層を積層することを含み、電極材料層は溝において中断されて、反射層を第１の電極から分離してもよい。
或いは、画素定義層は、少なくとも部分的に溝内に形成されて、絶縁層及び反射層を絶縁アイランドと離間させてもよい。
或いは、画素定義層は、実質的に溝の外側に形成され、第２の電極及び発光層は、溝内に延在するように形成されてもよい。
以下の図面は開示する様々な実施形態の例にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
以下では、実施形態を参照しつつ、本開示について具体的に説明する。なお、いくつかの実施形態に関する以下の説明は例示及び説明としてのものにすぎない。開示されるそのままの形態は全てを網羅している訳ではなく、また、本開示はこれらに限定されるものでもない。
図１は、表示基板のサブ画素におけるサブ画素領域とサブ画素間領域との間のインターフェースにおける、関連する画素構造の一部の構造を示す模式図である。図１を参照すると、関連画素構造はインターフェースにおいて、第１の絶縁層２１’と、第１の絶縁層２１’上に位置する第２の絶縁層２２’と、第２の絶縁層２２’の側面に位置する反射層４０’と、第２の絶縁層２２’及び反射層４０’の第１の絶縁層２１’から離れた側に位置する画素定義層３０’とを備える。発光素子の屈折率(例えば、有機発光ダイオードにおける有機機能層の屈折率)は、外部媒体(例えば、空気又はパッシベーション層)の屈折率よりはるかに大きい。その結果、出射光の入射角が一定の範囲内にある場合に限り、発光素子から射出される光を画素構造の発光面から出射させることができる。入射角が一定の範囲外である発光素子から射出された光は、発光素子と外部媒体との間のインターフェースで全反射する。全反射した光は、出射光を導く導波路として機能する発光素子の内部を伝送する。発光素子と画素定義層３０’の屈折率が似ているため、発光素子と画素定義層３０’との間のインターフェースでは、発光素子から画素定義層３０’に光が伝送し続ける。
画素定義層３０’の内部の光ビームは、導波路として機能する画素定義層３０’を透過し続ける。反射層４０’がない場合、光ビームは、横方向(例えば、画素構造の有効な表示に必要とされる発光方向と実質的に垂直)に沿って第２の絶縁層２２’に伝送される。横方向に伝送した光は、最終的に画素構造内で散乱され、光漏れやエネルギーの浪費を招いてしまう。
図１の反射層４０’は、発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるためのものである。しかしながら、第２の絶縁層２２’を形成する際、第２の絶縁層２２’のパターニング後に第２の絶縁層２２’の側面に残留する残留物のために、第２の絶縁層２２’の側面に実質的に平坦な表面を有する鋭いエッジを設けることは一般的にできない。その結果、第２の絶縁層２２’の側面は、一般に、図１に示すような湾曲する表面を有する。
次いで、第２の絶縁層２２’の側面に反射層４０’を形成する。第２の絶縁層２２’の側面は曲面を有するため、反射層４０’も曲面を有する。発光素子から射出される光が画素定義層３０’を横方向に透過すると反射層４０’の曲面によって反射され、光路が実質的に反射層４０’の表面に沿って湾曲する。その結果、発光素子から横方向に射出された光は、反射層４０’によって反射されて画素構造の発光面から出射せずに、画素構造の内部(例えば、図１に示す画素定義層３０’の内部)を横方向に伝送し続けて光漏れが発生する。
そこで、本開示は、特に、関連技術における制限及び欠点に起因する１つ以上の課題を実質的に解消する、画素構造、表示装置及び画素構造の製造方法を提供する。１つの方面において、本開示は新規な画素構造を提供する。いくつかの実施形態において、画素構造は、ベース基板と、ベース基板上に位置する絶縁アイランドと、絶縁アイランドのベース基板から離れた側に位置する発光素子と、ベース基板上に位置し、絶縁アイランドを囲む絶縁層であって、溝を介して絶縁アイランドと離間している絶縁層と、発光素子の周囲を囲む絶縁層の側面に位置し、発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層とを備える。或いは、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さは、ベース基板の主表面に対する絶縁アイランドの高さより大きくてもよい。
図２Ａから２Ｃは、本開示のいくつかの実施形態における画素構造を示す模式図である。図２Ａから２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態における画素構造は、ベース基板１０と、ベース基板１０上に位置する絶縁アイランド２１と、絶縁アイランド２１のベース基板１０から離れた側に位置する発光素子５０と、ベース基板１０上に位置し、絶縁アイランド２１を囲む絶縁層２２とを備える。本開示の画素構造において、絶縁層２２は、溝Ｇを介して絶縁アイランド２１と離間している。この画素構造は、発光素子５０の周囲を囲む絶縁層２２の側面に位置し、発光素子５０から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層４０をさらに備える。ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁層２２の高さｈ１は、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁アイランド２１の高さｈ２より大きい。或いは、絶縁層２２は、少なくとも溝Ｇ内の反射層４０を介して絶縁アイランド２１と離間されてもよい。或いは、画素構造４０は、例えば、中間構造又は構成要素を介さずに、溝Ｇ内でベース基板１０と直接接触してもよい。
図２Ａから２Ｃを参照すると、絶縁層２２は、ベース基板１０と反対側の第１の側Ｓ１と、第１の側Ｓ１と対向しベース基板１０に面する第２の側Ｓ２と、第１の側Ｓ１と第２の側Ｓ２とを接続する第３の側Ｓ３とを有する。第３の側Ｓ３は、絶縁アイランド２１の周囲及び発光素子５０の周囲に面する側である。発光素子５０の周囲を囲む絶縁層２２の側面は第３の側Ｓ３を指す。或いは、反射層４０は絶縁層２２の第３の側Ｓ３に位置してもよい。或いは、反射層４０は、絶縁層２２の第３の側Ｓ３を完全に覆ってもよい。図２Ａから２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、絶縁層２２の第３の側Ｓ３は、絶縁層２２の第２の側Ｓ２に対して約９０度未満、例えば、８０度未満、７０度未満、６０度未満、５０度未満、４０度未満、３０度未満の傾斜角度を有する。
いくつかの実施形態において、絶縁アイランド２１のベース基板１０上の正射影は、絶縁層２２のベース基板１０上の正射影と実質的に重ならない。本明細書において「実質的に重ならない」という用語は、２つの正射影が少なくとも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％、少なくとも９５％、少なくとも９９％及び１００％）重ならないことをいう。或いは、絶縁アイランド２１のベース基板１０上の正射影は、発光素子５０のベース基板１０上の正射影と少なくとも一部重なってもよい。
いくつかの実施形態において、発光素子は、第１の電極５１と、第１の電極５１上に位置する発光層５２と、発光層５２の第１の電極５１から離れた側に位置する第２の電極５３とを備えている。或いは、第１の電極５１と第２の電極５３との間の短絡を防止するために、第１の電極５１を反射層４０から切断してもよい。或いは、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁層２２の高さｈ１は、ベース基板１０の主表面Ｍに対する第１の電極５１と第２の電極５３との間に挟まれた領域に位置する発光層５２の高さｈ３より大きくてもよい。
いくつかの実施形態において、画素構造は画素開口を定義する画素定義層３０をさらに備え、発光層は画素開口内に位置する。図２Ａから２Ｃを参照すると、一部の実施形態では、画素定義層３０は、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に位置する。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、画素定義層３０は、少なくとも部分的に溝Ｇ内に位置する。或いは、絶縁層２２は、少なくとも溝Ｇ内の画素定義層３０及び反射層４０によって絶縁アイランド２１と離間されてもよい。或いは、溝Ｇ内の画素定義層３０は、絶縁層２２及び反射層４０を絶縁アイランド２１と離間させてもよい。図２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、画素定義層３０は、実質的に溝Ｇの外側にある。或いは、第２の電極５３及び発光層５２は、溝Ｇ内に延在してもよい。画素定義層３０は、例えば、少なくとも溝Ｇ内の反射層４０によって絶縁層２２と離間される。
図３は、本開示のいくつかの実施形態における画素構造の一部の構造を示す模式図である。図３を参照すると、絶縁層２２の側面に形成された反射層４０は、絶縁アイランド２１と離間し絶縁アイランド２１より高い絶縁層２２により、発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるための実質的に平坦な表面を有することになる。図３に示すように、絶縁層２２の第３の側は、第１のサブ側Ｓ３－１及び第２のサブ側Ｓ３－２を含む。第１のサブ側Ｓ３－１は、絶縁層２２の第１の部分２２－１に対応する領域に位置し、ベース基板１０の主表面Ｍに対する当該第１の部分２２－１の高さは、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁アイランド２１の高さｈ２以下である。第２のサブ側Ｓ３－２は、絶縁層２２の第２の部分２２－２に対応する領域に位置し、ベース基板１０の主表面Ｍに対する当該第２の部分２２－２の高さは、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁アイランド２１の高さｈ２より大きい。図３を参照すると、第３の側は、少なくとも絶縁層２２の一部に対応する領域において実質的に平坦であり、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁層２２の当該部分の高さは、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁アイランド２１の高さｈ２より大きい。例えば、少なくとも第２のサブ側Ｓ３－２は実質的に平坦である。
絶縁層２２を形成する際、絶縁層２２をパターニングした後に、絶縁層２２の側面に残材が残ったとしても、絶縁層２２の第１のサブ側Ｓ３－１に残材が実質的に残るが、絶縁アイランド２１の上に画素定義層３０が設けられているので、発光素子から横方向に射出された光が画素定義層３０を介して残材に照射されることはない。したがって、第１のサブ側Ｓ３－１の反射層４０の曲面は、画素定義層３０を介して発光素子から横方向に射出された光を反射するように構成されない。これに対して、図３を参照すると、発光素子から横方向に射出された光ビームは、画素定義層３０を通って実質的に平坦な第２のサブ側Ｓ３－２に照射され、画素構造の発光面から射出される方向に沿って反射される。本明細書において「実質的に平坦」という用語は、１０度未満、例えば、７．５度未満、５度未満、２．５度未満、１度未満、及びゼロ度に等しい曲率を有する表面をいう。
図４Ａは、本開示のいくつかの実施形態における画素構造の絶縁アイランドを示す模式図である。図４Ａ及び２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、絶縁アイランド２１は、ベース基板１０と反対側の側Ｓ１’と、側Ｓ１’と対向しベース基板１０に面する側Ｓ２’と、側Ｓ１’と側Ｓ２’とを接続する側Ｓ３’とを有する。図４Ａを参照すると、いくつかの実施形態において、絶縁アイランド２１の側Ｓ３’は、絶縁層２１の側Ｓ２’に対して約９０度より大きい、例えば、１００度より大きく、１１０度より大きく、１２０度より大きく、１３０度より大きく、１４０度より大きく、１５０度より大きい傾斜角度αを有する。図２Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、溝Ｇは基板１０に実質的に垂直な平面に沿った断面を有し、当該断面は実質的に平行四辺形の形状を有する。
図４Ｂは、本開示のいくつかの実施形態における画素構造の絶縁アイランドを示す模式図である。図４Ｂ、図２Ａ及び２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、絶縁アイランド２１は、ベース基板１０と反対側の側Ｓ１’と、側Ｓ１’と対向しベース基板１０に面する側Ｓ２’と、側Ｓ１’と側Ｓ２’とを接続する側Ｓ３’とを有する。図４Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、絶縁アイランド２１の側Ｓ３’は、絶縁アイランド２１の側Ｓ２’に対して約９０度未満、例えば、８０度未満、７０度未満、６０度未満、５０度未満、４０度未満及び３０度未満の傾斜角度αを有する。図２Ａ及び図２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、溝Ｇはベース基板１０に実質的に垂直な平面に沿った断面を有し、当該断面は逆台形の形状を有する。図４Ｂ及び図２Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、発光層５２及び第２の電極５３は、絶縁アイランド２１の側Ｓ３’を少なくとも部分的に覆っている。
いくつかの実施形態において、発光素子は、第１の電極（例えば、アノード）と、第１の電極上に位置する有機発光層と、有機発光層の第１の電極から離れた側に位置する第２の電極（例えば、カソード）とを備える有機発光ダイオードである。
別の方面において、本開示は画素構造の製造方法を提供する。いくつかの実施形態において、この方法は、ベース基板上に絶縁アイランドを形成することと、絶縁アイランドのベース基板から離れた側に発光素子を形成することと、ベース基板上に、絶縁アイランドを囲む絶縁層を形成し、絶縁層は溝を介して絶縁アイランドと離間されていることと、発光素子の周囲を囲む絶縁層の側面に、発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層を形成することとを含む。或いは、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さは、ベース基板の主表面に対する絶縁アイランドの高さより大きくなるように形成されてもよい。
いくつかの実施形態において、発光素子を形成するステップは、第１の電極を形成することと、第１の電極上に発光層を形成することと、発光層の第１の電極から離れた側に第２の電極を形成することとを含む。或いは、第１の電極は反射層から切断されるように形成されてもよい。或いは、絶縁アイランド及び絶縁層は、ベース基板の主表面に対する絶縁層の高さが、ベース基板の主表面に対する第１の電極と第２の電極との間に挟まれた領域に位置する発光層の高さより大きくなるように形成されてもよい。
いくつかの実施形態において、この方法は、画素開口を定義する画素定義層を形成することをさらに含む。発光層は画素開口内に形成され、画素定義層は第１の電極の絶縁アイランドから離れた側に形成される。
いくつかの実施形態において、反射層及び第１の電極は、同一のパターニングステップで同一の電極材料を用いて形成される。
いくつかの実施形態において、絶縁アイランドは、ベース基板と反対側の第１の側と、第１の側と対向しベース基板に面する第２の側と、第１の側と第２の側とを接続する第３の側とを有するように形成される。或いは、絶縁アイランドの第３の側は、絶縁アイランドの第２の側に対して約９０度より大きい傾斜角度を有する。或いは、反射層と第１の電極とを形成することは、絶縁アイランドと絶縁層との上に電極材料層を積層することを含み、電極材料層は溝において中断されて、反射層を第１の電極から分離してもよい。
いくつかの実施形態において、画素定義層を少なくとも部分的に溝内に形成して、絶縁層及び反射層を絶縁アイランドと離間させる。
いくつかの実施形態において、画素定義層は実質的に溝の外側に形成され、第２の電極及び発光層は溝内に延びるように形成される。
図５Ａから５Ｄは、本開示のいくつかの実施形態における画素構造の製造方法を示したものである。図５Ａを参照すると、ベース基板１０上に絶縁アイランド２１が形成されている。或いは、絶縁アイランド２１は、ベース基板１０上に絶縁材料層を塗布し、次いで、露光、現像を含むリソグラフィ処理により、絶縁材料層をパターニングして形成してもよい。図５Ｂを参照すると、絶縁アイランド２１を形成した後、ベース基板１０上に絶縁層２２を形成している。絶縁層２２は、絶縁アイランド２１を囲むように形成され、絶縁層２２は、溝Ｇを介して絶縁アイランド２１と離間している。ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁層２２の高さｈ１は、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁アイランド２１の高さｈ２より大きくなるように形成されている。図５Ｃを参照すると、反射層４０及び第１の電極５１は、同一の材料及び同一のマスク板を用いて単一のパターニングステップで形成される。反射層４０は、絶縁アイランド２１の周囲を囲む絶縁層２２の側面に形成されている。第１の電極５１は絶縁アイランド２１上に形成され、絶縁アイランド２１のベース基板１０上の正射影は、第１の電極５１のベース基板１０上の正射影を実質的に覆う。第１の電極５１は反射層４０から切断されるように形成される。
様々な適切な反射導電材料及び様々な適切な製造方法により金属電極セグメントを作製してよい。例えば、プラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）処理によって反射導電材料を基板上に積層してもよい。適切な反射導電材料の例としては、銅、アルミニウム、銀、モリブデン、クロム、ネオジム、ニッケル、マンガン、チタン、タンタル及びタングステン等の金属材料が挙げられるが、これらに限定されない。
様々な適切な絶縁材及び様々な適切な製造方法により絶縁アイランド及び絶縁層を作製してよい。例えば、プラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）処理によって絶縁材を基板上に積層してもよい。適切な絶縁材の例としては、ポリイミド、酸化ケイ素（ＳｉＯｙ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｙ、例えばＳｉ３Ｎ４）及び酸窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ）が挙げられるが、これらに限定されない。
図５Ｃを参照すると、第１の電極５１を形成した後、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に、画素開口を定義するための画素定義層３０を形成している。この例では、画素定義層３０は溝Ｇ内に延在するように形成されるが、画素定義層３０は絶縁層２２と直接接触しない。むしろ、画素定義層３０は、溝Ｇ内の反射層４０によって絶縁層２２と離間するように形成される。
様々な適切な絶縁材及び様々な適切な製造方法により画素定義層を作製してよい。例えば、プラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）処理によって絶縁材を基板上に積層してもよい。適切な絶縁材の例としては、ポリイミド、酸化ケイ素（ＳｉＯｙ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｙ、例えばＳｉ３Ｎ４）及び酸窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ）が挙げられるが、これらに限定されない。
図５Ｄを参照すると、画素定義層３０を形成した後、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に発光層５２を形成し、発光層５２の第１の電極５１から離れた側に第２の電極５３を形成している。或いは、第２の電極５３は、画素構造の発光面を実質的に覆うように形成されてもよい。
様々な適切な反射導電材料及び様々な適切な製造方法により第２の電極を作製してよい。例えば、プラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）処理によって透明導電材料を基板上に積層してもよい。適切な透明導電材料の例としては、様々な透明金属電極材料、透明金属酸化物電極材料及び透明カーボンナノチューブが挙げられるが、これらに限定されない。透明金属電極材料の例としては、銀及びマグネシウム/銀の合金又は積層体が挙げられる。透明金属酸化物電極材料の例としては、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムガリウム酸化物及びインジウムガリウム亜鉛酸化物が挙げられるが、これらに限定されない。
或いは、発光層５２は有機発光層であってもよい。図５Ｄに示すように、発光素子５０から横方向に射出された光は、反射層４０によって画素構造の発光面から射出する方向に沿って反射される(光ビームは矢印で示した)。
図５Ａから５Ｄにおいて、絶縁アイランド２１及び絶縁層２２は、ポジ型のフォトレジスト材料を用いて形成してもよく、絶縁アイランド２１及び絶縁層２２は、オーバーカットプロフィールを有するように形成され、例えば、絶縁アイランド２１及び絶縁層２２は、ベース基板１０に実質的に垂直な平面に沿った断面を有し、当該断面は台形の形状を有するように形成される。
図６Ａ～６Ｄは、本開示のいくつかの実施形態における画素構造の製造方法を示したものである。図６Ａを参照すると、ベース基板１０上に絶縁アイランド２１が形成されている。本実施形態において、絶縁アイランド２１はアンダーカットプロフィールを有するように形成されている。例えば、絶縁アイランド２１は、ベース基板１０上にネガ型のフォトレジスト材料を塗布することにより形成してもよい。次に、露光及び現像を含むネガ型のフォトレジスト材料層をパターニングするためのリソグラフィ処理により、ネガ型のフォトレジスト材料層をパターニングして、アンダーカットプロフィールを有する絶縁アイランド２１を形成し、例えば、絶縁アイランド２１は、ベース基板１０に実質的に垂直な平面に沿った断面を有し、当該断面は逆台形の形状を有するように形成される。
図６Ｂを参照すると、絶縁アイランド２１が形成された後、ベース基板１０上に絶縁層２２が形成されている。絶縁層２２は、ベース基板１０上にポジ型のフォトレジスト材料層を塗布することにより、ポジ型のフォトレジスト材料を用いて形成してもよい。絶縁層２２は、オーバーカットプロフィールを有するように形成されており、例えば、絶縁層２２は、ベース基板１０に実質的に垂直な平面に沿った断面を有し、当該断面は台形の形状を有するように形成される。絶縁層２２は、絶縁アイランド２１を囲むように形成され、絶縁層２２は、溝Ｇを介して絶縁アイランド２１と離間している。図６Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、溝Ｇは、ベース基板１０に実質的に垂直な平面に沿った断面を有し、当該断面は実質的に平行四辺形の形状を有する。ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁層２２の高さｈ１は、ベース基板１０の主表面Ｍに対する絶縁アイランド２１の高さｈ２より大きくなるように形成されている。
図６Ｃを参照すると、反射層４０及び第１の電極５１は、同一の材料及び同一のマスク板を用いて単一のパターニングステップで形成されている。反射層４０は、絶縁アイランド２１の周囲を囲む絶縁層２２の側面に形成されている。第１の電極５１は絶縁アイランド２１上に形成され、絶縁アイランド２１のベース基板１０上の正射影は、第１の電極５１のベース基板１０上の正射影を実質的に覆う。第１の電極５１は反射層４０から切断されるように形成されている。本実施形態では、溝Ｇが実質的に平行四辺形状の断面を有し、絶縁アイランド２１がアンダーカットプロフィールを有するため、基板上に積層される際に、反射層４０及び第１の電極５１を形成するための導電性材料が溝Ｇで自ずと途切れ、反射層４０が第１の電極５１から分離される。
図６Ｃを参照すると、第１の電極５１を形成した後、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に、画素開口を定義するための画素定義層３０を形成している。この例では、画素定義層３０は溝Ｇ内に延在するように形成されるが、画素定義層３０は絶縁層２２と直接接触しない。むしろ、画素定義層３０は、溝Ｇ内の反射層４０によって絶縁層２２と離間するように形成される。
図６Ｄを参照すると、画素定義層３０を形成した後、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に発光層５２を形成し、発光層５２の第１の電極５１から離れた側に第２の電極５３を形成している。或いは、第２の電極５３は、画素構造の発光面を実質的に覆うように形成されてもよい。図６Ｄに示すように、発光素子５０から横方向に射出された光は、反射層４０によって画素構造の発光面から射出する方向に沿って反射される(光ビームは矢印で示した)。
図７Ａ～７Ｄは、本開示のいくつかの実施形態における画素構造の製造方法を示したものである。図７Ａ及び図７Ｂに示す処理は、それぞれ図５Ａ及び５Ｂのそれと非常に似ている。図７Ｃを参照すると、第１の電極５１を形成した後、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に、画素開口を定義するための画素定義層３０を形成している。この例では、画素定義層３０は実質的に溝Ｇの外側に形成される。したがって、画素定義層３０は、反射層４０を覆うことなく、絶縁アイランド２１上の第１の電極５１の周辺を覆う領域に限定されて形成される。画素定義層３０は、溝Ｇ内の反射層４０によって絶縁層２２と離間するように形成される。
図７Ｄを参照すると、画素定義層３０を形成した後、第１の電極５１の絶縁アイランド２１から離れた側に発光層５２を形成し、発光層５２の第１の電極５１から離れた側に第２の電極５３を形成している。この例では、発光層５２及び第２の電極５３は溝Ｇ内に延在するように形成される。或いは、第２の電極５３は、画素構造の発光面を実質的に覆うように形成されてもよい。図７Ｄに示すように、発光素子５０から横方向に射出された光は、反射層４０によって画素構造の発光面から射出する方向に沿って反射される(光ビームは矢印で示した)。
別の方面において、本開示は本明細書で述べる画素構造又は本明細書で述べる方法により製造された画素構造を有する表示基板を提供する。別の方面において、本開示は本明細書で述べる画素構造又は本明細書で述べる方法により製造された画素構造を有する表示パネルを提供する。別の方面において、本開示は本明細書で述べる画素構造又は本明細書で述べる方法により製造された画素構造を有する表示装置を提供する。或いは、表示装置は有機発光ダイオード表示装置であってもよい。適切な表示装置の例としては、電子ペーパー、携帯電話、タブレットコンピュータ、テレビ、モニタ、ノートブックコンピュータ、デジタルアルバム、ＧＰＳなど等が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の実施形態に関する以上の記述は、例示及び説明を目的とする。開示されるそのままの形態或いは開示した例示的な実施形態は全てを網羅している訳ではなく、また、本発明はこれらに限定されるものでもない。それ故、上記記載は限定ではなく例示を目的としていると見なすべきであり、多くの変更や変形は当業者にとって明らかであろう。本発明の原理とそれが実際に適用される最良の形態を説明するために実施形態を選択しそれについて記載することで、特定の用途又は想定される適用に適した本発明の様々な実施形態及び様々な変更を当業者に理解させることを目的としている。本発明の範囲は、本開示に付した請求項及びその均等物により定義することが意図され、別途示唆しない限り、すべての用語は合理的な範囲内で最も広く解釈される。したがって、「本発明」、「本開示」又はこれに類する用語は請求項を必ずしも特定の実施形態に限定せず、本発明の例示的実施形態に対する参照は本発明への限定を示唆するものではなく、かかる限定を推論すべきではない。本発明は添付する請求項の精神と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後に名詞又は要素を伴って「第１の」、「第２の」等の表現を用いる場合がある。特定の数量が示されない限り、このような用語は専用語であると理解すべきであり、修飾された要素の数量が上記専用語により限定されると解釈してはならない。記載した効果や利点はいずれも本発明のすべての実施形態にあてはまるとは限らない。当業者であれば、以下の請求項により定義される本発明の範囲から逸脱せずに、記載した実施形態を変形できることが理解されよう。さらに、以下の請求項に明記されているか否かを問わず、本開示の要素及び構成要素のいずれも公衆に捧げる意図はない。
１０ ベース基板
２１ 絶縁アイランド
２１’ 第１の絶縁層
２２ 絶縁層
２２’ 第２の絶縁層
２２－１ 第１の部分
２２－２ 第２の部分
３０ 画素定義層
３０’ 画素定義層
４０ 反射層
４０’ 反射層
５０ 発光素子
５１ 第１の電極
５２ 発光層
５３ 第２の電極
２１ 絶縁アイランド
２１’ 第１の絶縁層
２２ 絶縁層
２２’ 第２の絶縁層
２２－１ 第１の部分
２２－２ 第２の部分
３０ 画素定義層
３０’ 画素定義層
４０ 反射層
４０’ 反射層
５０ 発光素子
５１ 第１の電極
５２ 発光層
５３ 第２の電極
Claims (16)
- ベース基板と、
前記ベース基板上に位置する絶縁アイランドと、
前記絶縁アイランドの前記ベース基板から離れた側に位置する発光素子と、
前記ベース基板上に位置し、前記絶縁アイランドを囲む絶縁層であって、溝を介して前記絶縁アイランドと離間している絶縁層と、
前記発光素子の周囲を囲む前記絶縁層の側面に位置し、前記発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層とを備える画素構造であって、
前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁層の高さは、前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁アイランドの高さより大きく、
前記発光素子は、前記絶縁アイランド上の第１の電極と、前記第１の電極の前記絶縁アイランドから離れた側に位置する発光層と、前記発光層の前記第１の電極から離れた側に位置する第２の電極とを備え、
前記第１の電極は前記反射層から切断され、
前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁層の高さは、前記ベース基板の主表面に対する前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれた領域に位置する前記発光層の高さより大きく、
前記絶縁アイランドは、前記ベース基板と反対側の第１の側と、前記第１の側と対向し前記ベース基板に面する第２の側と、前記第１の側と前記第２の側とを接続する第３の側とを有し、
前記溝内における前記発光層及び前記第２の電極は、前記溝内の発光層の前記ベース基板上の正射影が、前記溝内の反射層の前記ベース基板上の正射影と直接接触するが重ならないように、前記絶縁アイランドの前記第３の側を少なくとも部分的に覆う、画素構造。 - 画素開口を定義する画素定義層をさらに備え、
前記発光層は前記画素開口内に位置し、
前記画素定義層は、前記第１の電極の前記絶縁アイランドから離れた側に位置する、請求項１に記載の画素構造。 - 前記画素定義層は、前記溝の外側に位置している、請求項２に記載の画素構造。
- 前記画素定義層は前記絶縁層と離間している、請求項２に記載の画素構造。
- 前記絶縁アイランドの第３の側は、前記絶縁アイランドの第２の側に対して約９０度より小さい傾斜角度を有する、請求項１に記載の画素構造。
- 前記絶縁層は、前記ベース基板と反対側の第１の側と、前記第１の側と対向し前記ベース基板に面する第２の側と、前記第１の側と前記第２の側とを接続する第３の側とを有し、前記反射層は前記絶縁層の前記第３の側に位置する、請求項１に記載の画素構造。
- 前記絶縁層の前記第３の側は、少なくとも前記絶縁層の一部に対応する領域において実質的に平坦であり、前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁層の当該一部の高さは、前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁アイランドの高さより大きい、請求項６に記載の画素構造。
- 前記絶縁層の前記第３の側は、前記絶縁層の前記第２の側に対して約９０度より小さい傾斜角度を有する、請求項６に記載の画素構造。
- 前記反射層は、前記溝内で前記ベース基板と直接接触する、請求項１に記載の画素構造。
- 前記発光素子は、第１の電極と、前記第１の電極上に位置する有機発光層と、前記有機発光層の前記第１の電極から離れた側に位置する第２の電極とを備える有機発光ダイオードである、請求項１から９のいずれか１項に記載の画素構造。
- 請求項１から１０のいずれか１項に記載の画素構造を備える、表示装置。
- ベース基板上に絶縁アイランドを形成することと、
前記絶縁アイランドの前記ベース基板から離れた側に発光素子を形成することと、
前記ベース基板上に、前記絶縁アイランドを囲む絶縁層を形成し、前記絶縁層は溝を介して前記絶縁アイランドと離間されていることと、
前記発光素子の周囲を囲む前記絶縁層の側面に、前記発光素子から横方向に射出された光を反射して画素構造の発光面から出射させるように構成された反射層を形成することとを含み、
前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁層の高さは、前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁アイランドの高さより大きくなるように形成され、
前記発光素子を形成することは、前記絶縁アイランド上に第１の電極を形成することと、前記第１の電極の前記絶縁アイランドから離れた側に発光層を形成することと、前記発光層の前記第１の電極から離れた側に第２の電極を形成することとを含み、
前記第１の電極は前記反射層から切断されるように形成され、
前記ベース基板の主表面に対する前記絶縁層の高さは、前記ベース基板の主表面に対する前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれた領域に位置する前記発光層の高さより大きく、
前記絶縁アイランドは、前記ベース基板と反対側の第１の側と、前記第１の側と対向し前記ベース基板に面する第２の側と、前記第１の側と前記第２の側とを接続する第３の側とを有するように形成され、
前記発光層および前記第２の電極は、前記溝内の発光層の前記ベース基板上の正射影が、前記溝内の反射層の前記ベース基板上の正射影と直接接触するが重ならないように、前記溝内で、前記絶縁アイランドの前記第３の側を少なくとも部分的に覆うように形成される、画素構造の製造方法。 - 前記第１の電極を形成した後、当該製造方法は、画素開口を定義する画素定義層を形成することをさらに含み、
前記発光層は前記画素開口内に形成され、
前記画素定義層は、前記第１の電極の前記絶縁アイランドから離れた側に形成される、請求項１２に記載の製造方法。 - 前記反射層及び前記第１の電極は、同一のパターニングステップで同一の電極材料を用いて形成される、請求項１３に記載の製造方法。
- 前記絶縁アイランドの前記第３の側は、前記絶縁アイランドの前記第２の側に対して約９０度より小さい傾斜角度を有する、請求項１４に記載の製造方法。
- 前記画素定義層は、前記溝の外側に形成される、請求項１３に記載の製造方法。
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