JP2022519393A - 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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Abstract
画素構造は、ベース基板と、ベース基板上に位置する発光素子とを備える。発光素子は、反射電極と、反射電極上に位置する発光層と、発光層の反射電極から離れた側に位置する実質的に透明な電極とを備えている。反射電極は、発光層を横方向に透過し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リッジを有する。反射リッジは、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有する。第１の凹面反射側壁は、第２の凹面反射側壁とは反対側を向いている。
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、ＬＥＤ表示装置は、典型的なＬＣＤより曲げやすく、薄く、軽く作製することができる。
１つの態様において、本発明は、ベース基板と、ベース基板上に位置し、反射電極、反射電極上に位置する発光層、及び発光層の反射電極から離れた側に位置する実質的に透明な電極とを備える発光素子、を備え、反射電極は、発光層を横方向に透過し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リッジを有し、反射リッジは、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有し、第１の凹面反射側壁は、第２の凹面反射側壁とは反対側を向いている、画素構造を提供する。
或いは、画素構造は、反射電極のベース基板に面する側に位置する絶縁リッジをさらに備え、絶縁リッジは、絶縁リッジのピークから絶縁リッジのベースまで延在する第１の凹面絶縁側壁と、絶縁リッジのピークから絶縁リッジのベースまで延在する第２の凹面絶縁側壁とを有し、第１の凹面絶縁側壁は、第２の凹面絶縁側壁とは反対側を向き、反射電極は、第１の凹面絶縁側壁及び第２の凹面絶縁側壁上に位置して、第１の凹面反射側壁と、第２の凹面反射側壁とを形成していてもよい。
或いは、第１の凹面反射側壁及び第２の凹面反射側壁の各々の曲率半径は、約４００ｎｍから約７５０ｎｍの範囲にあってもよい。
或いは、反射リッジのピークの幅は、反射リッジのピークを形成するためのプロセスマージンの５倍未満であってもよい。
或いは、画素構造は、反射リッジと発光層との間に位置する光学層をさらに備え、光学層のベース基板上の正射影は、反射リッジのベース基板上の正射影と少なくとも部分的に重なってもよい。
或いは、光学層は、反射リッジから離れた凸面を有し、凸面の曲率半径は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にあってもよい。
或いは、光学層は、光学層のピークから光学層のベースまで延在する第１の凹面側壁と、光学層のピークから光学層のベースまで延在する第２の凹面側壁とを有し、第１の凹面側壁は、第２の凹面側壁とは反対側を向いていてもよい。
或いは、反射リッジは、連続的に接続されたリッジであってもよい。
或いは、反射リッジは、互いに離間している複数のサブリッジを備えてもよい。
或いは、複数のサブリッジの各々は、ベース基板の主表面に実質的に平行な平面に沿った断面を有し、断面の形状は、矩形、円形、楕円形からなる群から選択されてもよい。
或いは、画素構造は、ベース基板上に位置し、画素開口を定義する画素定義層をさらに備え、発光素子は、光が画素開口を通って画素構造の発光面から出射するように、光を射出するように構成され、反射リッジは、画素開口内に位置してもよい。
或いは、反射リッジは、画素開口を複数のサブ領域に分割してもよい。
別の態様において、本発明は本明細書で述べた画素構造又は本明細書で述べた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。
別の態様において、本発明はベース基板上に発光素子を形成することを含み、発光素子を形成することは、反射電極を形成することと、反射電極上に発光層を形成することと、発光層の反射電極から離れた側に実質的に透明な電極を形成することとを含み、反射電極は、発光層を横方向に透過し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リッジを有するように形成され、反射リッジは、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有するように形成され、第１の凹面反射側壁は、第２の凹面反射側壁とは反対側を向いている、画素構造の製造方法を提供する。
或いは、この方法は、反射電極を形成する前に、絶縁リッジを形成することをさらに含み、絶縁リッジは、絶縁リッジのピークから絶縁リッジのベースまで延在する第１の凹面絶縁側壁と、絶縁リッジのピークから絶縁リッジのベースまで延在する第２の凹面絶縁側壁とを有するように形成され、第１の凹面絶縁側壁は、第２の凹面絶縁側壁とは反対側を向き、反射電極は、第１の凹面絶縁側壁及び第２の凹面絶縁側壁上に形成されて、第１の凹面反射側壁と、第２の凹面反射側壁とを形成していてもよい。
或いは、絶縁リッジを形成することは、ベース基板上に絶縁材料層を積層することと、絶縁材料層上にフォトレジスト層を形成することと、絶縁リッジに対応するパターンを有するマスク板を用いてフォトレジスト層を露光及び現像することと、等方性エッチング法により絶縁材料層をエッチングして、第１の凹面絶縁側壁と第２の凹面絶縁側壁とを形成することとを含んでもよい。
或いは、この方法は、反射電極を形成した後、かつ発光層を形成する前に、光学層を形成することをさらに含み、光学層は、反射リッジと発光層との間に形成され、光学層のベース基板上の正射影は、反射リッジのベース基板上の正射影と少なくとも部分的に重なってもよい。
或いは、光学層は、有機材料を用いて形成され、光学層は、反射リッジから離れた凸面を有するように形成され、凸面の曲率半径は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にあってもよい。
或いは、光学層は、無機材料を用いて形成され、光学層は、光学層のピークから光学層のベースまで延在する第１の凹面側壁と、光学層のピークから光学層のベースまで延在する第２の凹面側壁とを有するように形成され、第１の凹面側壁は、第２の凹面側壁とは反対側を向いていてもよい。
或いは、この方法は、ベース基板上、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、反射リッジは、画素開口内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による例示を目的とした例にすぎず、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。それは、網羅的であること、又は開示された正確な形態に限定されることを意図するものではない。
表示パネルの発光層は、通常、第１の電極と、発光層と、第２の電極とを備える。例えば、有機発光ダイオードは、アノードと、アノード上の有機機能層と、有機機能層上のカソードとを備える。通常、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、発光素子から射出される光は、出射光の入射角が一定の範囲内にある場合に限り、画素構造の発光面から出射することができる。入射角が一定の範囲外である発光素子からの光は、発光素子と外部媒体とのインターフェースで全反射される。全反射された光は、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。しかしながら、有機発光ダイオードにおける有機機能層等の発光素子は完璧な導波路ではない。有機機能層を透過した光は、伝送中に光損失が生じ易く、最終的には有機機能層のエッジで消散する。
図１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１を参照すると、いくつかの実施形態において、画素構造は、ベース基板１０上に、発光層２２から射出され導波路としての発光層２２を横方向に透過する光の光損失を防止するための反射リッジ３０を備える。発光素子２０の反射電極２１を用いて反射リッジ３０を形成することができる。図１は、サブ画素における画素定義層５０によって定義された画素開口を示している。図１に示すように、導波路である発光層２２を横方向に透過した光ビームは反射リッジ３０で反射され、前記光ビームは一定方向に沿って反射されて画素構造の発光面から画素構造を出射する。具体的には、横方向に伝送する光ビームは反射リッジ３０の側壁で反射され、反射された光は発光層２２及び実質的に透明な電極２３を通って上方に伝送し、画素構造の発光面（例えば、実質的に透明な電極２３の外面）から画素構造の外に出射される。画素開口内に反射リッジを設けることにより、導波路である発光層２２内を伝送したことに起因する光損失を低減又は防止することができる。
反射リッジ３０は、画素開口の任意の適切な位置、例えば、画素開口のエッジ周辺に配置することができる。或いは、反射リッジ３０は、画素開口をいくつかのサブ領域に分割してもよい。反射リッジ３０は、絶縁リッジ６０上に反射電極２１を設けることにより形成されてもよい。
画素構造は、反射リッジ３０のベース基板１０から離れた側に位置する光学層４０をさらに備える。反射リッジ３０の側壁で反射された横方向に伝送された光ビームは、光学層４０と、発光層２２と、実質的に透明な電極２３とを通って上方に伝送して、画素構造の外部に達する。図１に示すように、反射リッジ３０（及び光学層４０）を備えると、表示パネルの開口率が損なわれる。具体的には、光学層４０が占める領域において開口率の損失が生じる。
開口率の損失を低減するために、より小さい光学層を製造してもよい。図２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２を参照すると、図２の光学層４０は、図１の光学層４０より薄く形成され、画素構造のより小さい領域を占める。したがって、光学層４０が占める領域がより小さいため、表示パネルにおける開口率の損失が低減される。しかしながら、より薄い光学層には、他の問題が関係する。例えば、発光層２２等の画素構造内の他の層と組み合わせた場合、より薄い光学層は導波路として機能することができる。図２に示すように、導波路である発光層２２を横方向に透過した光ビームは、反射リッジ３０で反射される。反射された光ビームは、光学層４０と発光層２２との組み合わせにより形成される導波路を伝送し続ける。この光ビームは、光学層４０と発光層２２との組み合わせにより形成される導波路内で全反射され、画素構造の発光面から出射することなく、横方向に伝送し続ける。
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つの態様において、本開示は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発光素子とを備える。発光素子は、反射電極と、反射電極上に位置する発光層と、発光層の反射電極から離れた側に位置する実質的に透明な電極とを備えている。反射電極は、発光層を横方向に透過し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リッジを有する。反射リッジは、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有し、第１の凹面反射側壁は、第２の凹面反射側壁とは反対側を向いている。或いは、発光素子は、表示パネルのサブ画素における有機発光ダイオードであり、反射電極（例えば、反射アノード）と、有機機能層と、実質的に透明な電極（例えば、実質的に透明なカソード等）とを備えてもよい。或いは、有機機能層は、有機発光層と、任意で、正孔輸送層、正孔注入層、電子注入層及び電子輸送層等の他の有機層を備えてもよい。本明細書において「実質的に透明」という用語は、可視波長範囲の光が少なくとも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％）透過することを意味する。
図３は、本開示のいくつかの実施形態における画素構造を示す模式図である。図３を参照すると、いくつかの実施形態において、画素構造は、ベース基板１０と、サブ画素に対応する画素開口を定義する画素定義層５０と、画素開口に位置する発光素子２０とを備える。発光素子２０は、反射電極２１と、反射電極２１上に位置する発光層２２と、発光層２２の反射電極２１から離れた側に位置する実質的に透明な電極２３とを備える。いくつかの実施形態では、反射電極２１は、発光層２２を横方向に透過し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リッジ３０を有する。図３の反射リッジ３０は、図１及び図２の反射リッジ３０の構造と比較して、光を上方に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凹面側壁を有する。図３に示すように、導波路である発光層２２を横方向に透過した光ビームは、反射リッジ３０の凹面側壁で反射される。凹面側壁の凹曲面は、光ビームを連続的に反射し、光ビームの光路は、凹面側壁の表面の曲率に実質的に沿う。そして、反射リッジ３０のベース基板１０から離れた側に位置する光学層４０に光ビームが伝送され、光学層４０と発光層２２との間のインターフェースを透過して、実質的に上方向に沿って画素構造から出射する。反射リッジ３０の構造により、光ビームは、実質的に水平に設けられた光学層４０のピーク付近の領域において光学層４０を透過する。したがって、光学層４０を透過する光ビームは、光学層４０と発光層２２との間のインターフェースに対して実質的に垂直であり、発光層２２と実質的に透明な電極２３との間のインターフェースに対して実質的に垂直な方向に沿っている。反射リッジ３０によって形成される光路は、導波路としての光学層４０内での全反射、又は導波路としての光学層４０と発光層２２との組み合わせ内での全反射を回避する。
また、反射リッジ３０の形状のために、反射リッジ３０の幅を比較的小さく作製することができ、反射リッジ３０の頂部に位置する光学層４０も比較的小さく作製することができる。また、反射リッジ３０によって形成される特定の光路によって、光学層４０における全反射が回避される。反射リッジ３０によって形成される光路のために光学層４０内の光が全反射されないことから、光学層４０の傾斜角度は光の伝送にほとんど影響しないか又は影響しない。したがって、光学層４０は、図１及び図２の光学層より大幅に小さく作製することができる。その結果、図１及び図２の光学層と比較して、光学層４０の占める領域が格段に小さくなるため、開口率の損失が大幅に低減される。
図４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４を参照すると、反射リッジ３０は、反射リッジ３０のピーク３０ｐから反射リッジ３０のベース３０ｂまで延在する第１の凹面反射側壁３０ｗ１と、反射リッジ３０のピーク３０ｐから反射リッジ３０のベース３０ｂまで延在する第２の凹面反射側壁３０ｗ２とを有し、第１の凹面反射側壁３０ｗ１は、第２の凹面反射側壁３０ｗ２とは反対側を向いている。図４において、反射電極２１のベース基板１０に面する側に位置する絶縁リッジ６０上に、反射リッジ３０が形成されている。絶縁リッジ６０は、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐから絶縁リッジ６０のベース６０ｂまで延在する第１の凹面絶縁側壁６０ｗ１と、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐから絶縁リッジ６０のベース６０ｂまで延在する第２の凹面絶縁側壁６０ｗ２とを有し、第１の凹面絶縁側壁６０ｗ１は、第２の凹面絶縁側壁６０ｗ２とは反対側を向いている。反射電極２１は、第１の凹面絶縁側壁６０ｗ１及び第２の凹面絶縁側壁６０ｗ２上に設けられて、第１の凹面反射側壁３０ｗ１と、第２の凹面反射側壁３０ｗ２とを形成している。
反射リッジ３０に光が到達したときに光が回折するのを避けるために、第１の凹面反射側壁３０ｗ１及び第２の凹面反射側壁３０ｗ２の各々は、可視光の波長範囲内の曲率半径または可視光の波長より大きい曲率半径を有するように作製してもよい。或いは、第１の凹面反射側壁３０ｗ１及び第２の凹面反射側壁３０ｗ２の各々の曲率半径は、約４００ｎｍ～約７５０ｎｍの範囲、例えば、約４００ｎｍ～約５００ｎｍの範囲、約５００ｎｍ～約６００ｎｍの範囲、及び約６００ｎｍ～約７５０ｎｍの範囲にあってもよい。
開口率の損失をさらに低減するために、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗをできる限り小さく、例えば０に近づくように作製することができる。或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗは、プロセス誤差によるピーク３０ｐの破損を回避するに十分な範囲内にあってもよい。したがって、或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの完全性を維持するために、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗをプロセスマージンが許す限り小さくしてもよい。或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗは、反射リッジ３０のピーク３０ｐを形成するためのプロセスマージンの５倍未満（例えば、４倍未満、３倍未満、２倍未満）であってもよい。或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗは、反射リッジ３０のピーク３０ｐを形成するためのプロセスマージンとほぼ等しくてもよい。或いは、プロセスマージンは、エッチングプロセス（例えば、ウェットエッチングプロセス）におけるプロセスマージンであってもよい。或いは、プロセスマージンは、約５ｎｍから約１０ｎｍの範囲にあり、例えば、約５ｎｍであってもよい。
光学層４０は、反射リッジ３０と発光層２２との間に設けられる。光学層４０のベース基板１０上の正射影は、反射リッジ３０のベース基板１０上の正射影と少なくとも部分的に重なる。或いは、光学層４０のベース基板１０上の正射影は、反射リッジ３０のベース基板１０上の正射影を覆ってもよい。或いは、光学層４０のベース基板１０上の正射影は、絶縁リッジ６０のベース基板１０上の正射影と少なくとも部分的に重なってもよい。或いは、光学層４０のベース基板１０上の正射影は、絶縁リッジ６０のベース基板１０上の正射影を覆ってもよい。
いくつかの実施形態において、図４を参照すると、光学層４０は、反射リッジ３０から離れた凸面４０ｓを有している。或いは、凸面４０ｓの曲率半径は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にあり、例えば、約１０００ｎｍであってもよい。
図５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５を参照すると、光学層４０は、光学層のピーク４０ｐから光学層４０のベース４０ｂまで延在する第１の凹面側壁４０ｗ１と、光学層４０のピーク４０ｐから光学層４０のベース４０ｂまで延在する第２の凹面側壁４０ｗ２とを有し、第１の凹面側壁４０ｗ１は、第２の凹面側壁４０ｗ２とは反対側を向いている。或いは、第１の凹面側壁４０ｗ１は、第１の凹面反射側壁３０ｗ１を覆い、第２の凹面側壁４０ｗ２は、第２の凹面反射側壁３０ｗ２を覆ってもよい。このような構造とすることにより、光学層４０をより小さく作製することができ、占める領域がさらに小さくなり、開口率損失をより低減することができる。
反射リッジ３０は、サブ画素の画素開口に任意の適切なパターンにより形成することができる。或いは、反射リッジ３０は、グリッドであるか、又は画素開口を複数のサブ領域に分けるパターンを有してもよい。図６Ａ～６Ｆは、本開示のいくつかの実施形態における反射リッジを示す模式図である。図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、いくつかの実施形態において、反射リッジ３０は、連続的に接続されたリッジである。図６Ｃ～６Ｆを参照すると、いくつかの実施形態において、反射リッジ３０は、互いに離間している複数のサブリッジを備えている。複数のサブリッジの各々は、ベース基板の主表面（図４におけるベース基板の主表面の符号Ｍを参照）に実質的に平行な平面に沿った断面を有する。断面は、任意の適切な形状を有してよい。或いは、図６Ａから６Ｆに示すように、断面の形状は、矩形、円形、楕円形からなる群から選択されてもよい。
反射リッジ３０を有する領域では、発光層２２上に実質的に透明な電極２３を薄く積層することができるため、これらの領域における実質的に透明な電極２３の導電性が損なわれる場合がある。あらゆる潜在する導電性の問題を回避するために、不連続なパターンを有する反射リッジ３０により、反射リッジ３０のパターンによって形成される複数のサブ領域における実質的に透明な電極２３の部分が互いに良好に接続されることが確保されて、実質的に透明な電極２３の異なる部分において均一で安定した電圧レベルを維持することができる。
同様に、絶縁リッジ６０も、反射リッジ３０のパターンに対応するパターンを有している。或いは、いくつかの実施形態において、絶縁リッジ６０は、連続的に接続されたリッジであってもよい。或いは、いくつかの実施形態において、絶縁リッジ６０は、互いに離間している複数のサブリッジを備えてもよい。複数のサブリッジの各々は、ベース基板の主表面に実質的に平行な平面に沿った断面を有する。断面は、任意の適切な形状を有してよい。或いは、この断面の形状は、矩形、円形、楕円形からなる群から選択されてもよい。
同様に、光学層４０も、反射リッジ３０のパターンに対応するパターンを有している。或いは、いくつかの実施形態において、光学層４０は、連続的に接続されたリッジであってもよい。或いは、いくつかの実施形態において、光学層４０は、互いに離間している複数のサブリッジを備えてもよい。複数のサブリッジの各々は、ベース基板の主表面に実質的に平行な平面に沿った断面を有する。断面は、任意の適切な形状を有してよい。或いは、この断面の形状は、矩形、円形、楕円形からなる群から選択されてもよい。
いくつかの実施形態において、発光素子は、反射電極（例えば、反射アノード）と、反射電極上に位置する有機発光層と、有機発光層の反射電極から離れた側に位置する実質的に透明な電極（例えば、実質的に透明なカソード）とを備える有機発光ダイオードである。
別の態様において、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、ベース基板上に発光素子を形成することを含む。発光素子を形成するステップは、反射電極を形成することと、反射電極上に発光層を形成することと、発光層の反射電極から離れた側に実質的に透明な電極を形成することとを含む。或いは、反射電極は、発光層を横方向に透過し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リッジを有するように形成されてもよい。或いは、反射リッジは、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、反射リッジのピークから反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有するように形成され、第１の凹面反射側壁は、第２の凹面反射側壁とは反対側を向いていてもよい。
いくつかの実施形態において、この方法は、反射電極を形成する前に、絶縁リッジを形成することをさらに含む。絶縁リッジは、絶縁リッジのピークから絶縁リッジのベースまで延在する第１の凹面絶縁側壁と、絶縁リッジのピークから絶縁リッジのベースまで延在する第２の凹面絶縁側壁とを有するように形成され、第１の凹面絶縁側壁は、第２の凹面絶縁側壁とは反対側を向いている。反射電極は、第１の凹面絶縁側壁及び第２の凹面絶縁側壁上に形成されて、第１の凹面反射側壁と、第２の凹面反射側壁とを形成している。
いくつかの実施形態において、絶縁リッジを形成するステップは、ベース基板上に絶縁材料層を積層することと、絶縁材料層上にフォトレジスト層を形成することと、絶縁リッジに対応するパターンを有するマスク板を用いてフォトレジスト層を露光及び現像することと、等方性エッチング法により絶縁材料層をエッチングして、第１の凹面絶縁側壁と第２の凹面絶縁側壁とを形成することとを含む。
いくつかの実施形態において、この方法は、反射電極を形成した後、かつ発光層を形成する前に、光学層を形成することをさらに含む。或いは、光学層は、反射リッジと発光層との間に形成されてもよい。或いは、光学層のベース基板上の正射影は、反射リッジのベース基板上の正射影と少なくとも部分的に重なってもよい。
いくつかの実施形態において、光学層は有機材料を用いて形成される。或いは、光学層は、反射リッジから離れた凸面を有するように形成されてもよい。或いは、凸面の曲率半径は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にあってもよい。
いくつかの実施形態において、光学層は無機材料を用いて形成される。或いは、光学層は、光学層のピークから光学層のベースまで延在する第１の凹面側壁と、光学層のピークから光学層のベースまで延在する第２の凹面側壁とを有するように形成され、第１の凹面側壁は、第２の凹面側壁とは反対側を向いていてもよい。
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。或いは、反射リッジは画素開口内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反射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リッジを作製してよい。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。
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。
様々な適切な絶縁材及び様々な適切な製造方法により光学層を作製してよい。例えば、プラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）処理によって有機又は無機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。
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実質的に透明な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）処理によって実質的に透明な導電材料を基板上に積層してもよい。適切な実質的に透明な導電材料の例としては、様々な実質的に透明な金属電極材料、実質的に透明な金属酸化物電極材料、実質的に透明なカーボンナノチューブ等が挙げられるが、これらに限定されない。実質的に透明な金属電極材料としては、銀及びマグネシウム／銀の合金又は積層体が挙げられる。実質的に透明な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。
図７Ａ～７Ｆ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を参照すると、ベース基板１０上に絶縁材料層６０’が積層されている。図７Ｂを参照すると、絶縁材料層６０’上に、絶縁リッジのパターンに対応するパターンを有するように形成されたフォトレジスト層７０が形成されている。図７Ｂ及び図７Ｃを参照すると、等方性エッチング法により絶縁材料層６０’がエッチングされている。エッチングは実質的に等方的であるため、レジストパターンが存在しない領域だけでなく、レジストパターンの下方の領域においても絶縁材料層６０’がエッチングされて、絶縁リッジ６０が形成される。図７Ｃに示すように、絶縁リッジ６０は、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐから絶縁リッジ６０のベース６０ｂまで延在する第１の凹面絶縁側壁６０ｗ１と、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐから絶縁リッジ６０のベース６０ｂまで延在する第２の凹面絶縁側壁６０ｗ２とを有するように形成され、第１の凹面絶縁側壁６０ｗ１は、第２の凹面絶縁側壁６０ｗ２とは反対側を向いている。
絶縁材料層６０’をエッチングする際、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐの幅ｗ’はできる限り小さく、例えば、０に近づくように作製される。或いは、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐの幅ｗ’は、プロセス誤差によるピーク６０ｐの破損を回避するに十分な範囲内に作製されてもよい。したがって、或いは、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐの完全性を維持するために、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐの幅ｗ’をプロセスマージンが許す限り小さく作製してもよい。或いは、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐの幅ｗは、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐを形成するためのプロセスマージンの５倍未満（例えば、４倍未満、３倍未満、２倍未満）であってもよい。或いは、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐの幅ｗは、絶縁リッジ６０のピーク６０ｐを形成するためのプロセスマージンとほぼ等しくてもよい。或いは、プロセスマージンは、例えば、ウェットエッチングプロセス等のエッチングプロセスにおけるプロセスマージンであってもよい。或いは、プロセスマージンは、約５ｎｍから約１０ｎｍの範囲にあり、例えば、約５ｎｍであってもよい。
図７Ｄを参照すると、画素開口を定義するように画素定義層５０が形成されている。画素開口内に、絶縁リッジ６０を覆うように形成された反射電極２１が積層されている。具体的には、反射電極２１は、第１の凹面絶縁側壁６０ｗ１及び第２の凹面絶縁側壁６０ｗ２上に形成されて、第１の凹面反射側壁３０ｗ１と、第２の凹面反射側壁３０ｗ２とを有する反射リッジ３０を形成している。第１の凹面反射側壁３０ｗ１は、反射リッジ３０のピーク３０ｐから反射リッジ３０のベース３０ｂまで延在し、第２の凹面反射側壁３０ｗ２は、反射リッジ３０のピーク３０ｐから反射リッジ３０のベース３０ｂまで延在し、第１の凹面反射側壁３０ｗ１は、第２の凹面反射側壁３０ｗ２とは反対側を向いている。
或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗをできる限り小さく、例えば０に近づくように作製することができる。或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗは、反射リッジ３０のピーク３０ｐを形成するためのプロセスマージンの５倍未満（例えば、４倍未満、３倍未満、２倍未満）であってもよい。或いは、反射リッジ３０のピーク３０ｐの幅ｗは、反射リッジ３０のピーク３０ｐを形成するためのプロセスマージンとほぼ等しくてもよい。或いは、プロセスマージンは、約５ｎｍから約１０ｎｍの範囲にあり、例えば、約５ｎｍであってもよい。
図７Ｅを参照すると、光学層４０は、反射リッジ３０のベース基板１０から離れた側に形成されている。光学層４０は、光学層４０のベース基板１０上の正射影が、反射リッジ３０のベース基板１０上の正射影と少なくとも部分的に重なる（例えば、覆う）ように形成されている。或いは、光学層４０は有機材料を用いて形成されてもよい。或いは、光学層４０は、反射リッジ３０から離れた凸面４０ｓを有するように形成されてもよい。或いは、凸面は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にある曲率半径を有するように形成されてもよい。
図７Ｆを参照すると、光学層４０及び反射電極２１上に発光層２２が形成され、発光層２２のベース基板１０から離れた側に実質的に透明な電極２３が形成されている。
図８Ａ～８Ｆ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８Ａ～８Ｄに示す処理は、図７Ａ～７Ｄに示す処理と実質的に同じである。図８Ｅを参照すると、この方法は、反射電極２１を形成した後、かつ発光層２２を形成する前に、光学層４０を形成することをさらに含む。或いは、光学層４０は、反射リッジ３０と発光層との間に形成されてもよい。或いは、光学層４０は無機材料を用いて形成されてもよい。具体的には、反射電極２１上に無機絶縁材料を積層して光学層４０を形成してもよい。絶縁材料層は、比較的薄く作製することができ、反射リッジ３０に対応する輪郭にパターニングすることができる。
図８Ｅを参照すると、光学層４０は、光学層４０のピーク４０ｐから光学層４０のベース４０ｂまで延在する第１の凹面側壁４０ｗ１と、光学層４０のピーク４０ｐから光学層４０のベース４０ｂまで延在する第２の凹面側壁４０ｗ２とを有するように形成され、第１の凹面側壁４０ｗ１は、第２の凹面側壁４０ｗ２とは反対側を向いている。或いは、第１の凹面側壁４０ｗ１は、第１の凹面反射側壁３０ｗ１を覆い、第２の凹面側壁４０ｗ２は、第２の凹面反射側壁３０ｗ２を覆ってもよい。このような構造とすることにより、光学層４０をより小さく作製することができ、占める領域が小さくなり、開口率損失をより低減することができる。
図８Ｆを参照すると、光学層４０及び反射電極２１上に発光層２２が形成され、発光層２２のベース基板１０から離れた側に実質的に透明な電極２３が形成されている。
別の態様において、本開示は、本明細書で述べた画素構造又は本明細書で述べた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。別の態様において、本開示は、本明細書で述べた画素構造又は本明細書で述べた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。別の態様において、本開示は、本明細書で述べた画素構造又は本明細書で述べた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。以上の説明は、網羅的であること、又は開示された正確な形態或いは例示的な実施形態に本発明を限定することを意図しない。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。これらの実施形態は、本発明の原理及びその最良の態様の実際の適用を説明するために選択及び記載されたものであり、それによって、本発明が特定の用途又は想定される実施形態の様々な実施形態及び様々な変形例に適用可能であることを当業者に理解させるためのものである。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、後に付す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、本開示の要素及び構成要素は、以下の請求項に明記されているか否かを問わず、いずれも公衆に捧げる意図はない。
１０ ベース基板
２０ 発光素子
２１ 反射電極
２２ 発光層
２３ 電極
３０ 反射リッジ
３０ｂ ベース
３０ｐ ピーク
３０ｗ１ 第１の凹面反射側壁
３０ｗ２ 第２の凹面反射側壁
４０ 光学層
４０ｂ ベース
４０ｐ ピーク
４０ｓ 凸面
４０ｗ１ 第１の凹面側壁
４０ｗ２ 第２の凹面側壁
５０ 画素定義層
６０ 絶縁材料層
６０ 絶縁リッジ
６０’ 絶縁材料層
６０ｂ ベース
６０ｐ ピーク
６０ｗ１ 第１の凹面絶縁側壁
６０ｗ２ 第２の凹面絶縁側壁
７０ フォトレジスト層
２０ 発光素子
２１ 反射電極
２２ 発光層
２３ 電極
３０ 反射リッジ
３０ｂ ベース
３０ｐ ピーク
３０ｗ１ 第１の凹面反射側壁
３０ｗ２ 第２の凹面反射側壁
４０ 光学層
４０ｂ ベース
４０ｐ ピーク
４０ｓ 凸面
４０ｗ１ 第１の凹面側壁
４０ｗ２ 第２の凹面側壁
５０ 画素定義層
６０ 絶縁材料層
６０ 絶縁リッジ
６０’ 絶縁材料層
６０ｂ ベース
６０ｐ ピーク
６０ｗ１ 第１の凹面絶縁側壁
６０ｗ２ 第２の凹面絶縁側壁
７０ フォトレジスト層
Claims (20)
- ベース基板と、
前記ベース基板上に位置し、反射電極、前記反射電極上に位置する発光層、及び前記発光層の前記反射電極から離れた側に位置する実質的に透明な電極を備える発光素子と、を備え、
前記反射電極は、前記発光層を横方向に透過し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リッジを有し、
前記反射リッジは、前記反射リッジのピークから前記反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、前記反射リッジのピークから前記反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有し、前記第１の凹面反射側壁は、前記第２の凹面反射側壁とは反対側を向いている、画素構造。 - 前記反射電極の前記ベース基板に面する側に位置する絶縁リッジをさらに備え、
前記絶縁リッジは、前記絶縁リッジのピークから前記絶縁リッジのベースまで延在する第１の凹面絶縁側壁と、前記絶縁リッジのピークから前記絶縁リッジのベースまで延在する第２の凹面絶縁側壁とを有し、前記第１の凹面絶縁側壁は、前記第２の凹面絶縁側壁とは反対側を向き、
前記反射電極は、前記第１の凹面絶縁側壁及び前記第２の凹面絶縁側壁上に位置して、前記第１の凹面反射側壁と、前記第２の凹面反射側壁とを形成している、請求項１に記載の画素構造。 - 前記第１の凹面反射側壁及び前記第２の凹面反射側壁の各々の曲率半径は、約４００ｎｍから約７５０ｎｍの範囲にある、請求項１に記載の画素構造。
- 前記反射リッジのピークの幅は、前記反射リッジのピークを形成するためのプロセスマージンの５倍未満である、請求項１に記載の画素構造。
- 前記反射リッジと前記発光層との間に位置する光学層をさらに備え、
前記光学層の前記ベース基板上の正射影は、前記反射リッジの前記ベース基板上の正射影と少なくとも部分的に重なる、請求項１に記載の画素構造。 - 前記光学層は、前記反射リッジから離れた凸面を有し、
前記凸面の曲率半径は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にある、請求項５に記載の画素構造。 - 前記光学層は、前記光学層のピークから前記光学層のベースまで延在する第１の凹面側壁と、前記光学層のピークから前記光学層のベースまで延在する第２の凹面側壁とを有し、前記第１の凹面側壁は、前記第２の凹面側壁とは反対側を向いている、請求項５に記載の画素構造。
- 前記反射リッジは、連続的に接続されたリッジである、請求項１に記載の画素構造。
- 前記反射リッジは、互いに離間している複数のサブリッジを備える、請求項１に記載の画素構造。
- 前記複数のサブリッジの各々は、前記ベース基板の主表面に実質的に平行な平面に沿った断面を有し、前記断面の形状は、矩形、円形、楕円形からなる群から選択される、請求項９に記載の画素構造。
- 前記ベース基板上に位置し、画素開口を定義する画素定義層をさらに備え、
前記発光素子は、光が前記画素開口を通って前記画素構造の発光面から出射するように、光を射出するように構成され、
前記反射リッジは、前記画素開口内に位置する、請求項１に記載の画素構造。 - 前記反射リッジは、前記画素開口を複数のサブ領域に分割する、請求項１１に記載の画素構造。
- 請求項１から１２のいずれか一項に記載の画素構造を備える、表示装置。
- ベース基板上に発光素子を形成することを含み、
前記発光素子を形成することは、反射電極を形成することと、前記反射電極上に発光層を形成することと、前記発光層の前記反射電極から離れた側に実質的に透明な電極を形成することとを含み、
前記反射電極は、前記発光層を横方向に透過し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リッジを有するように形成され、
前記反射リッジは、前記反射リッジのピークから前記反射リッジのベースまで延在する第１の凹面反射側壁と、前記反射リッジのピークから前記反射リッジのベースまで延在する第２の凹面反射側壁とを有するように形成され、前記第１の凹面反射側壁は、前記第２の凹面反射側壁とは反対側を向いている、画素構造の製造方法。 - 前記反射電極を形成する前に、絶縁リッジを形成することをさらに含み、
前記絶縁リッジは、前記絶縁リッジのピークから前記絶縁リッジのベースまで延在する第１の凹面絶縁側壁と、前記絶縁リッジのピークから前記絶縁リッジのベースまで延在する第２の凹面絶縁側壁とを有するように形成され、前記第１の凹面絶縁側壁は、前記第２の凹面絶縁側壁とは反対側を向き、
前記反射電極は、前記第１の凹面絶縁側壁及び前記第２の凹面絶縁側壁上に形成されて、前記第１の凹面反射側壁と、前記第２の凹面反射側壁とを形成している、請求項１４に記載の方法。 - 前記絶縁リッジを形成することは、
前記ベース基板上に絶縁材料層を積層することと、
前記絶縁材料層上にフォトレジスト層を形成することと、
前記絶縁リッジに対応するパターンを有するマスク板を用いて前記フォトレジスト層を露光及び現像することと、
等方性エッチング法により前記絶縁材料層をエッチングして、前記第１の凹面絶縁側壁と前記第２の凹面絶縁側壁とを形成することとを含む、請求項１５に記載の方法。 - 前記反射電極を形成した後、かつ前記発光層を形成する前に、光学層を形成することをさらに含み、
前記光学層は、前記反射リッジと前記発光層との間に形成され、
前記光学層の前記ベース基板上の正射影は、前記反射リッジの前記ベース基板上の正射影と少なくとも部分的に重なる、請求項１４に記載の方法。 - 前記光学層は、有機材料を用いて形成され、
前記光学層は、前記反射リッジから離れた凸面を有するように形成され、
前記凸面の曲率半径は、約５００ｎｍから約１５００ｎｍの範囲にある、請求項１７に記載の方法。 - 前記光学層は、無機材料を用いて形成され、
前記光学層は、前記光学層のピークから前記光学層のベースまで延在する第１の凹面側壁と、前記光学層のピークから前記光学層のベースまで延在する第２の凹面側壁とを有するように形成され、前記第１の凹面側壁は、前記第２の凹面側壁とは反対側を向いている、請求項１７に記載の方法。 - 前記ベース基板上に、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、
前記反射リッジは、前記画素開口内に形成されている、請求項１４に記載の方法。
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