(57)【要約】  本発明は、マトリックスアレイに配列された複数のピクセルを含む表示基板を提供する。複数のピクセルの各々は、異なる色の光を放出するいくつかのＯＬＥＤデバイスを備える。各ＯＬＥＤデバイスは、少なくとも第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に位置する発光層とを含む。第１電極または発光層のいずれかの部分の少なくとも１つの層は、光学的長さによって特徴付けられるマイクロキャビティを形成する。複数のピクセルの隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放射する任意の２つのＯＬＥＤデバイスは、それぞれ異なる光学的長さを有する２つのマイクロキャビティを有する。複数のピクセルのいずれかの１つのピクセルにおいて任意の色の光を放出する少なくとも１つのＯＬＥＤデバイスは、同一のピクセルにおいて異なる色の光を放出する他のＯＬＥＤデバイスとは異なる光学的長さを有するマイクロキャビティを有する。
2020517041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクセルのマトリクスアレイを備え、前記複数のピクセルの各々は、異なる色の光を放出するいくつかの有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）デバイスを備え、各ＯＬＥＤデバイスは、少なくとも反射面を有する第１電極と、発光層と、半透過反射面を有する第２電極とを含む表示基板であって、
前記各ＯＬＥＤデバイスは、前記反射面と前記半透過反射面との間の物理的距離に基づく光学的長さを有するマイクロキャビティを備え、前記複数のピクセルの同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する少なくとも２つのマイクロキャビティを有する、
表示基板。
【請求項２】
請求項１に記載の表示基板において、
隣接する２つのピクセルにおいて前記同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有し、１つのピクセルにおいて前記ＯＬＥＤデバイスは、同じ光学的長さを有する同じマイクロキャビティを有する、
表示基板。
【請求項３】
請求項１に記載の表示基板において、
隣接する２つのピクセルにおいて前記同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有し、１つのピクセルにおいて前記ＯＬＥＤデバイスの少なくとも１つは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有する、
表示基板。
【請求項４】
請求項１に記載の表示基板において、
隣接する２つのピクセルにおいて前記同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有し、前記各ＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する少なくとも２つのマイクロキャビティを有する、
表示基板。
【請求項５】
請求項１に記載の表示基板において、
前記各ＯＬＥＤデバイスは、第１電極と第２電極との間に、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、および電子注入層の少なくとも１つを含む光学機能層をさらに備え、
前記第１電極は、少なくとも透明電極層を含み、
少なくとも１つの前記透明電極層、少なくとも１つの前記光学機能層、及び前記各ＯＬＥＤデバイスの前記発光層が、異なる厚さで調整されることにより、前記複数のピクセルの隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスに対して異なるマイクロキャビティを提供する、
表示基板。
【請求項６】
請求項５に記載の表示基板において、
前記複数のピクセルの隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスの前記透明電極層は、異なる厚さを有する、
表示基板。
【請求項７】
請求項６に記載の表示基板において、
前記透明電極層の厚さは、１つのピクセルから次の隣接するピクセルまで周期的に変化する、
表示基板。
【請求項８】
請求項６に記載の表示基板において、
前記透明電極層の厚さは、前記複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する、
表示基板。
【請求項９】
請求項８に記載の表示基板において、
前記ラダー分布は、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲のステップサイズを含む、
表示基板。
【請求項１０】
請求項５に記載の表示基板において、
前記第１電極は、前記発光層から遠い側に前記透明電極層と積層された反射電極層をさらに備える、
表示基板。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示基板において、
前記透明電極層は、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、およびインジウムガリウムスズ酸化物から選択される少なくとも１つの材料を含み、
前記反射電極層は、銀、マグネシウム及びアルミニウムから選択される少なくとも１つの材料を含み、
前記第２電極は、銀、マグネシウムおよびアルミニウムから選択される少なくとも１つの材料を含む、
表示基板。
【請求項１２】
請求項５に記載の表示基板において、
任意の隣接する２つのピクセルにおいてそれぞれ同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスの前記光学機能層は、異なる厚さを有する、
表示基板。
【請求項１３】
請求項１２に記載の表示基板において、
前記光学機能層の厚さは、１つのピクセルから次の隣接するピクセルまで周期的に変化する、
表示基板。
【請求項１４】
請求項１２に記載の表示基板において、
前記光学機能層の厚さは、前記複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する、
表示基板。
【請求項１５】
請求項１４に記載の表示基板において、
前記ラダー分布は、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲のステップサイズを含む、
表示基板。
【請求項１６】
請求項５に記載の表示基板において、
隣接する２つのピクセルにおいてそれぞれ同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスの前記発光層は、異なる厚さを有する、
表示基板。
【請求項１７】
請求項１６に記載の表示基板において、
前記発光層の厚さは、１つのピクセルから次の隣接するピクセルまで周期的に変化する、
表示基板。
【請求項１８】
請求項１６に記載の表示基板において、
前記発光層の厚さは、前記複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する、
表示基板。
【請求項１９】
請求項５に記載の表示基板において、
異なる厚さを有する前記透明電極層がお互いに離れ配置される、
表示基板。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の表示基板において、
各ピクセルは、赤色、緑色および青色の光をそれぞれ放出する３つのＯＬＥＤデバイスを備え、
前記赤色、緑色および青色の光をそれぞれ放出する３つのＯＬＥＤデバイスは、行、列またはペンタイル配列で空間的に配置される。
【請求項２１】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の表示基板を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は出願日２０１７年０４月１１日、出願番号２０１７１０２３３１５７．２の中国特許出願の優先権を主張し、その内容は全体として本明細書に引用される。
【０００２】
本発明は、表示技術に関し、特に、表示基板及び表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
人間の目は、目の瞳孔中心に対して１’の最小角度を有する２つの別個の点を識別する能力が限られていることが知られている。スクリーン上の２つの点が１ｃｍ離れていると仮定すると、目から遠く離れているほど、目の瞳孔中心との角度が小さくなる。通常、２５ｃｍの距離でスマートフォン画面を読む。この距離では、スマートフォン画面における２つの点の最小の識別可能な距離は、０．１ｍｍ以上である。２つの点の輝度が増加するにつれて、最小の識別可能な距離がさらに大きくなる。ＱＨＤディスプレイ解像度（ＦＵＬＬ  ＨＤの１９２０×１０８０の１／４）を備えたスマートフォンの場合、同じ色の２つのカラーブロック間の最短距離は約０．０４ｍｍ（緑色ブロックの場合は０．０２ｍｍ）である。人間の目は、２つの点の違いをほとんど識別できない。隣接する２つのピクセルが同時に発光する場合、人間の目は、あたかも単一の発光点から放射するかのように光だけを見る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様において、本発明は、マトリックスアレイに配列された複数のピクセルを含む表示基板を提供する。各ピクセルは異なる色の光を放出するＯＬＥＤデバイスを備える。前記各ＯＬＥＤデバイスは、少なくとも第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する発光層とを含む。前記各ＯＬＥＤデバイスにおいてマイクロキャビティは、第１電極の反射面と第２電極の半透過反射面との間に形成される。前記マイクロキャビティは、前記反射面と前記半透過反射面との間の物理的距離に基づく光学的長さを有する。特に、前記複数のピクセルの同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する少なくとも２つのマイクロキャビティを有する。なお、ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティの長さは、前記第１電極の前記反射面と前記第２電極の前記半透過反射面との間の全ての層状構造の厚さの和によって定義される。層の光学的長さは、層の厚さに対応する層の屈折率を乗じたものに等しい。
【０００５】
選択肢の一つとして、隣接する２つのピクセルにおいて前記同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有し、１つのピクセルにおいて前記ＯＬＥＤデバイスは、同じ光学的長さを有する同じマイクロキャビティを有する。
【０００６】
選択肢の一つとして、隣接する２つのピクセルにおいて前記同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有し、１つのピクセルにおいて前記ＯＬＥＤデバイスの少なくとも１つは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有する。
【０００７】
選択肢の一つとして、隣接する２つのピクセルにおいて前記同じ色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有し、前記各ＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する少なくとも２つのマイクロキャビティを有する。
【０００８】
選択肢の一つとして、前記各ＯＬＥＤデバイスは、第１電極と第２電極との間に、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、および電子注入層の少なくとも１つを含む光学機能層をさらに備える。前記第１電極は、少なくとも透明電極層を含む。少なくとも１つの前記透明電極層、少なくとも１つの前記光学機能層、及び前記各ＯＬＥＤデバイスの前記発光層が、異なる厚さで調整されることにより、前記複数のピクセルの隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスに対して異なるマイクロキャビティを提供する
【０００９】
選択肢の一つとして、前記複数のピクセルの隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスの前記透明電極層は、異なる厚さを有する。
【００１０】
選択肢の一つとして、前記透明電極層の厚さは、１つのピクセルから次の隣接するピクセルまで周期的に変化する。
【００１１】
選択肢の一つとして、前記透明電極層の厚さは、前記複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する。
【００１２】
選択肢の一つとして、前記ラダー分布は、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲のステップサイズを含む。
【００１３】
選択肢の一つとして、前記第１電極は、前記発光層から遠い側に前記透明電極層と積層された反射電極層をさらに備える。
【００１４】
選択肢の一つとして、前記透明電極層は、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、およびインジウムガリウムスズ酸化物から選択される少なくとも１つの材料を含む。前記反射電極層は、銀、マグネシウム及びアルミニウムから選択される少なくとも１つの材料を含む。前記第２電極は、銀、マグネシウムおよびアルミニウムから選択される少なくとも１つの材料を含む。
【００１５】
選択肢の一つとして、任意の隣接する２つのピクセルにおいてそれぞれ同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスの前記光学機能層は、異なる厚さを有する。
【００１６】
選択肢の一つとして、前記光学機能層の厚さは、１つのピクセルから次の隣接するピクセルまで周期的に変化する。
【００１７】
選択肢の一つとして、前記光学機能層の厚さは、前記複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する。選択肢の一つとして、前記ラダー分布は、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲のステップサイズを含む。
【００１８】
選択肢の一つとして、隣接する２つのピクセルにおいてそれぞれ同じ色の光を放出する２つのＯＬＥＤデバイスの前記発光層は、異なる厚さを有する。
【００１９】
選択肢の一つとして、前記発光層の厚さは、１つのピクセルから次の隣接するピクセルまで周期的に変化する。
【００２０】
選択肢の一つとして、前記発光層の厚さは、前記複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する。
【００２１】
選択肢の一つとして、異なる厚さを有する前記透明電極層がお互いに離れ配置される。
【００２２】
選択肢の一つとして、各ピクセルは、赤色、緑色および青色の光をそれぞれ放出する３つのＯＬＥＤデバイスを備え、前記赤色、緑色および青色の光をそれぞれ放出する３つのＯＬＥＤデバイスは、行、列またはペンタイル配列で空間的に配置される。
【００２３】
別の態様において、本発明は、上記に記載の表示基板を備える表示装置を提供する。選択肢の一つとして、前記表示基板はカラーフィルタ基板
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の表示基板におけるピクセルの構造を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る図２に示した有機発光ダイオード装置のランバート体の輝度を示すプロット図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る図４に示した有機発光ダイオード装置のランバート体の輝度を示すプロット図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係る図７に示した有機発光ダイオード装置のランバート体の輝度を示すプロット図である。
【図９】本発明の代替的な実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面は、開示された様々な実施形態による例示的な目的のための単なる例であり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【００２６】
本発明を以下の実施形態を参照してより詳細に説明する。いくつかの実施形態の以下の説明は、例示および説明のみを目的として提示されていることに留意すべきである。ここで、実施形態についての説明は本発明の範囲を限定するものではない。
【００２７】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）表示装置は、様々な表示技術分野において提供されている。ＯＬＥＤデバイスは、表示基板の各ピクセルのサブピクセルを形成するために使用される。図１は、従来のＯＬＥＤ表示基板の３色のピクセルの概略図である。単一の色の各ピクセルおよび各サブピクセルは、それぞれ破線で示される。一般的に、ＯＬＥＤデバイスにおける有機発光材料の発光スペクトルは広い。ＯＬＥＤデバイスの発光スペクトルを狭くするために、マイクロキャビティ構造がＯＬＥＤデバイスに導入されて、特定の波長に対する表示色度および発光強度を向上させるとともに、ＯＬＥＤデバイスから放出された光の色を変化させる。サブピクセルにおけるＯＬＥＤデバイス内のマイクロキャビティは、第１電極１、第２電極４、発光層２、光学機能層３を含む多層構造である。第１電極１は反射電極層１２と透明電極層１１を含む。光学機能層３は、少なくとも正孔輸送層（ＨＴＬ）３１を含む。各サブピクセル内の特定の色の発光層２は、層２１として示される。
【００２８】
図１の従来の表示基板には、同じピクセルにおいて異なる色の光を放出するＯＬＥＤデバイスは、異なる厚さを持つ異なるＨＴＬｓを有するが、異なるピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスは、同じ厚さのＨＴＬｓを有する。ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティ構造は発光スペクトルを狭めるが、従来のＯＬＥＤディスプレイの異なる視野角にわたる輝度変化および色ずれの問題は改善されていない。したがって、本発明は、関連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少なくとも部分的に解決する特に高解像度の表示装置用の表示基板およびそれを備えた表示装置を提供する。
【００２９】
一態様では、本発明は、改善されたＯＬＥＤ表示基板を提供する。本発明のＯＬＥＤ表示基板において、任意の隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放出する２つのサブピクセル内の２つのＯＬＥＤデバイスが、異なるキャビティ長を有する２つのマイクロキャビティに作られ、同じ色の光を放出する単一点の２つの部分として作用する。あるいは、同じピクセル内に異なる色の光を放出する１つまたは２つのＯＬＥＤデバイスは、異なるキャビティ長を有する少なくとも２つのマイクロキャビティで作製される。このようにして、表示基板の視野特性は、異なる視野角でより良好な発光強度および色均一性を提供するように変更される。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ＯＬＥＤ表示基板は、マトリックスアレイに配列された複数のピクセルを含む。各ピクセルは異なる色の光を放出するＯＬＥＤデバイスを備える。各ＯＬＥＤデバイスは、少なくとも第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間に位置する発光層とを含む。選択肢の一つとして、第１電極はアノードであり、第２電極はカソードである。選択肢の一つとして、アノードとカソードとを入れ替えることができる。第１電極は反射面を含み、第２電極は半透過反射面を含む。マイクロキャビティは、光学的長さによって特徴付けられる反射面と半透過反射面との間に形成される。任意の隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放射するＯＬＥＤデバイスは、ピクセルからピクセルへの特定の分布に応じて変化する異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有する。あるいは、１つのピクセル内の少なくとも１つのＯＬＥＤデバイスは、同じピクセル内の他のＯＬＥＤデバイスのものとは異なる光学的長さを有するマイクロキャビティを有する。なお、マイクロキャビティの異なる光学的長さとは、各ＯＬＥＤデバイスの第１電極の反射面と第２電極の半透過反射面との間の全ての層状構造の異なる総厚み値と指す。または、各ＯＬＥＤデバイスの第１電極と第２電極との間の全ての層状構造のうちの任意の１つの層の厚さを調整することによって、マイクロキャビティの異なる光学的長さを得ることができるが、全ての層状構造体の総厚さは同じである。言い換えれば、各層の厚さを変化させることにより、光学的長さを変化させる（異なる層は異なる屈折率を有する）ことができるが、マイクロキャビティの全ての物理層の総厚は同じであり得る。隣接する２つのピクセル内の同じ色の光の２つの発光点を組み合わせることによって、表示基板内の異なる視野角にわたって変化する輝度および色ずれの問題を、少なくとも部分的に補正することができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、本発明は、特定の波長の発光スペクトルを狭める光学マイクロキャビティを含むＯＬＥＤデバイスのアレイに基づく表示基板を提供する。さらに、ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティ構造は、表示基板の色座標がより安定した異なる視野角でより良い発光強度およびより少ない色ずれを得るように隣接するピクセル内の同じ色の発光点を組み合わせることによって改善される。
【００３２】
ＯＬＥＤによる表示基板は、周期的に配列された複数のピクセルを含む。各ピクセルは、異なる色を放出する複数のサブピクセルを含む。各サブピクセルは、色を発光するＯＬＥＤデバイスを含む。各ＯＬＥＤデバイスは、特定の光学的長さを有するマイクロキャビティで形成されている。
【００３３】
図２は、本発明のいくつかの実施形態に係る表示基板におけるＯＬＥＤデバイスの構造を示す概略図である。図２に示すように、表示基板はマトリクスアレイに配列された複数のピクセルを含む。各ピクセルは、第１電極１と第２電極４との間に形成された発光層２を有するいくつかのＯＬＥＤデバイスを含む。各ＯＬＥＤは、それぞれ異なる色の光を放出する別個の種類の発光層２１を含む。第１電極１は、少なくともＯＬＥＤデバイスに駆動電流を供給するための第１電極の導電性素子である透明電極層１１を含む。この実施形態では、隣接する２つのピクセルにそれぞれ属する同じ色の光を放出する任意の２つのＯＬＥＤデバイスにおける透明電極層１１は、特定の分布で変化する異なる厚さを有する。例えば、分布は、周期的な循環分布であってもよい。隣接する２つのピクセルにおいてそれぞれのマイクロキャビティを有する２つのＯＬＥＤデバイスの２つの発光点の距離が、人間の目によって解像され得る距離よりも小さいという条件下で、周期的な循環分布は、異なるＯＬＥＤデバイスに透明電極層１１の厚さを配置するための製造プロセスにおいて容易に達成可能であろう。透明電極層１１の厚さを変更することによって、異なる光学的長さを持つ異なるマイクロキャビティを有する異なるＯＬＥＤデバイスを形成することができる。隣接するピクセルにおいて同じ色の発光点を組み合わせることにより、異なる視野角での表示基板の輝度および色度特性を実質的に改善することができる。
【００３４】
本実施形態では、ＯＬＥＤデバイスは赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の光をそれぞれ放出する３つのタイプを含む。３つのタイプのＯＬＥＤデバイスの配列は、Ｒ、ＧおよびＢの順で行、列またはペンタイル配列で配置されている。本発明の表示基板は、上述した特定のＯＬＥＤデバイスの配置または他の任意のデバイスの配置に限定されない。任意の隣接するピクセルにおける同じ色の２つのＯＬＥＤデバイスの２つの透明電極層が異なる厚さを有する限り、それらを組み合わせて、異なる視野角での輝度および色度に関して表示品質を改善するための単一の発光点として作用させることができる
【００３５】
本実施形態では、異なる色の光を放出する同一ピクセルの各サブピクセルにおけるＯＬＥＤデバイスの透明電極層１１は同じ厚さを有し、透明電極層１１を作製するための製造プロセスを簡略化することができる。
【００３６】
選択肢の一つとして、表示基板の各ＯＬＥＤデバイスにおいて、第１電極１は、発光層２から遠い側に透明電極層１１と積層された反射電極層１２をさらに備える。反射電極層１２は、放出された光を完全的に反射するように構成されている。本実施形態では、第２電極４は、放出された光に対して半透過反射面、すなわち半反射面および半透過面を有するように構成されている。各ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティは、第１電極１の反射電極層１２と第２電極４の半透過反射面との間の層状構造によって光学キャビティとして形成される。反射電極層１２および半透過反射面は、光を前後に反射することによってマイクロキャビティ内の光の共鳴を形成する、向上したマイクロキャビティ効果を提供する。本質的に、光の共鳴は、光強度の増加、スペクトルのピーク位置の選択および発光スペクトルの狭小化、非正面（パースペクティブ角度）方向で観察されるスペクトルおよび強度の変化の３つの主要な効果を誘発するマルチビーム強化干渉に起因する。
【００３７】
本実施形態では、表示基板の隣接する２つのピクセルにおける同じ色の２つのサブピクセルの２つのＯＬＥＤデバイスは、２つの発光スペクトルおよび２つの強度に対応する、図２に例示されるような２つのマイクロキャビティａおよびｂを含む。お互いの距離が非常に近く、人間の目には識別できないため、２つのピクセルにおける２つのマイクロキャビティのスペクトルおよび強度は、（ａ＋ｂ）／２によって表されるスペクトルおよび強度を有する１つのピクセルにおける同じ色の１つのサブピクセルと同様の効果を有するように重ね合わせることができる。２つのマイクロキャビティの光学的長さが異なるので、視野角でのマイクロキャビティａおよびマイクロキャビティｂのスペクトルの変化も異なって（すなわち、異なる色ずれに対応する）かつ比較的大きい。しかし、マイクロキャビティａとマイクロキャビティｂが組み合わされてスーパーインポーズされたスペクトルが形成されると、視野角で色ずれを小さくするための補償効果が達成される。マイクロキャビティを有するＯＬＥＤデバイスの場合、正面の輝度が高いと、その視野角の色ずれが顕著に低下する。本発明のディスプレイ基板は、有利には、正面の輝度が高いマイクロキャビティａと、正面の輝度が小さいが視野強度が高いマイクロキャビティｂとを組み合わせる。正面の輝度と斜視の輝度との間のバランスは、マイクロキャビティａとマイクロキャビティｂとを重ね合わせることによって見出すことができ、同じ色の光を放出する異なるＯＬＥＤデバイスの異なるマイクロキャビティの異なる光学的長さを使用して、ディスプレイの輝度および色ずれを調整することができる
【００３８】
本実施形態の具体的な実施例において、任意の隣接する２つのピクセルにおいて同じ色の光を放出するすべてのＯＬＥＤデバイスの透明電極層は、複数のピクセルのうちの１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布に応じて変化する異なる厚さを有する。言い換えれば、ラダー分布では、ステップ数は２以上である。現在のピクセルに基づいて、すべての隣接するピクセルにおいて、透明電極層の厚さは、現在のピクセル内の透明電極層の厚さの１倍、２倍、または他の倍数とすることができる。この実施形態は、単一の発光点を形成するために組み合わせることができる合理的な光学的長さの変化範囲内のマイクロキャビティを有する同じ色の任意の２つのＯＬＥＤデバイスに適用可能である
【００３９】
本実施形態の別の具体的な実施例において、透明電極層の横パターンは、製造プロセスが容易であり、表示効果が良好である限り、正方形、リング形状、または他の形状であってもよい。
【００４０】
具体的な厚さの値は限定されない。マイクロキャビティの色感度に基づいて、異なる色の異なるサブピクセルのラダー分布は異なってもよい。例えば、青色光は、マイクロキャビティの長さ変化に対して最も敏感であるので、そのラダー分布の範囲は小さく設定される。赤色光は、マイクロキャビティの長さ変化に対して最も敏感ではないので、そのラダー分布の範囲が大きく設定される。選択肢の一つとして、隣接するピクセルにおける透明電極層のラダー分布は、１ｎｍ〜８ｎｍの範囲のステップサイズで構成されている。異なる色について、透明電極層のラダー分布のステップサイズを上記の範囲内に設定して、発光点の組み合わせを容易にすることが好ましい
【００４１】
選択肢の一つとして、透明電極層１１は、インジウムガリウム酸化物、インジウム亜鉛酸化物、インジウムスズ酸化物、およびインジウムガリウムスズ酸化物から選択される少なくとも１つの材料で作られている。反射電極層１２は、銀、マグネシウム及びアルミニウムから選択される少なくとも１つの材料で作られている。第２電極４は、銀、マグネシウムおよびアルミニウムから選択される少なくとも１つの材料で作られている。一般的に、第１電極１は、インジウムスズ酸化物・銀・インジウムスズ酸化物を含む多層構造である。実施形態１において、第１電極１は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の透明電極層１１と銀（Ａｇ）の反射電極層１２を含む。透明電極層１１、反射電極層１２および第２電極４を構成する材料を容易に取得する。製造プロセスは十分に成熟し、良好な反射および表示効果を達成する。
【００４２】
選択肢の一つとして、図２に示すＯＬＥＤデバイスでは、反射電極層１２は厚さ約１００ｎｍの銀（Ａｇ）で形成され、透明電極層１１（第１電極１における主要な導電層）と第２電極４はマグネシウム（Ｍｇ）により厚さ１０〜２０ｎｍの半透明膜を形成する。選択肢の一つとして、厚さは１４ｎｍである。
【００４３】
図２を参照し、下から上に隣接する２つのピクセルのＯＬＥＤデバイスでは、第１電極１（反射電極１２および透明電極層１１）、発光層２（複数のサブピクセルに対応する発光層２１の総称）と、第２電極４として積層構造が設けられている。反射電極層１２は基板の上に配置される。隣接するピクセルにおける同じ色の反射電極層１１の厚みは異なる。第１電極１の反射電極層１２と第２電極４との間にはマイクロキャビティが形成されている。いくつかの実施形態において、透明電極層１１の厚さを調整することにより、隣接するピクセルにおける同じ色のＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティの光学的長さを調整する。
【００４４】
選択肢の一つとして、ＯＬＥＤデバイスの各上部層は、各下部層の上面をそれぞれに覆うような材料特性に基づいて堆積プロセスによって形成される。実際には、マイクロキャビティの光学的長さは、その中のすべての層の合計厚さおよび各層の屈折率の影響を受ける。
【００４５】
従来の表示基板では、同じピクセルにおける異なる色の異なるＯＬＥＤデバイスの発光層は、同じ厚さの各透明電極層および同じ厚さの各透明電極層に対応する２つの異なるピクセルにおける同じ色の異なるＯＬＥＤデバイスの発光層に対応して、異なる厚さを持つ異なる材料で作られている。本発明の表示基板では、その製造プロセスにおいて、第１電極１の反射電極層１２（Ａｇ）上に、異なる厚さのＩＴＯ材料がリソグラフィプロセスを使用して隣接するピクセルにおいて同じ色を有する異なる領域で透明電極層１１として形成されている。その後、発光層２（ＥＬ）を形成するように、異なる色の異なる発光層を各領域に堆積する。次に、第２電極４を形成する。一実施形態では、スパッタリングはＩＴＯ材料を堆積させるために使用され、隣接するピクセルにおける同じ色の異なるサブピクセルの対応する異なるＯＬＥＤデバイスで形成される異なる厚さの形成を確実にし、ひいてはＯＬＥＤデバイスの透視特性を改善することができる。選択肢の一つとして、透明電極層１１を四角形状やリング状などの異なるパターンにするために、ＩＴＯ材料のエッチング法を用いる。
【００４６】
いくつかの実施形態では、表示基板のＯＬＥＤデバイス内において、第１電極１は反射電極層１２の透明電極層１１から遠い側に配置された保護電極層を備える。保護電極層は、通常、透明電極層の腐食を防止するための透明層（例えば、ＩＴＯ材料）である。また、保護電極層は、第１電極１中の銀材料が薄膜トランジスタの性能特性に影響を与えるピクセル駆動装置として下に薄膜トランジスタが形成されている領域に拡散するのを防ぐことができる。
【００４７】
図３は、本発明の実施形態に係る図２に示したＯＬＥＤデバイスのランバート体の輝度を示すプロット図である。ランバート体の輝度プロットは、極座標系における異なる角度での輝度値のプロットである。透明電極層１１の特定の厚さに対して、輝度の曲線が得られる。図面において、ＣＩＥｘおよびＣＩＥｙは、ＣＩＥ１９３１色度座標マップに対応する色座標である。変換により、ＣＩＥ１９７６に対応する色座標ｕおよびｖが得られる。パラメータΔｕ’Δｖ’は、対応する色ずれを表すように計算される。図３に示すように、厚さ６ｎｍまたは１４ｎｍまたは２０ｎｍのＩＴＯ材料の透明電極層１１について、シミュレーション結果は、６ｎｍまたは１４ｎｍの正面角度（例えば視野角０度）での発光強度が２０ｎｍの場合よりも大きいことを示す。しかし、６ｎｍまたは１４ｎｍの大きい視野角での発光強度は２０ｎｍの場合よりも小さい。隣接する２つのピクセルからの６ｎｍの透明電極層を有し、２０ｎｍの透明電極層を有する２つの混合サブピクセルの組み合わせた発光点を用いると、視野角での発光強度を向上させることができる。隣接する２つのピクセル内の２つのＯＬＥＤデバイスにおける２つの透明電極層１１に対し２つの異なる厚さを採用することによって、組み合わせた発光点の強度値は、異なる厚さの透明電極層を有する２つのＯＬＥＤデバイスの強度の合計の１／２として扱うことができ、人間の目はそれらが２つの別々のピクセルであることを識別できず、それらを単一の発光点として見なす。この原理に基づいて、本発明に開示された表示基板は、正面視で輝度が相対的に高い、大きな視野角での輝度が低い第１厚さの透明電極層を有するＯＬＥＤを選んで、正面の輝度が相対的に低い、大きな視野角での輝度が高い第２厚さの透明電極層を有する（同じ色の光を放出する隣接するピクセル内の）別のＯＬＥＤと組み合わせることにより、相互補償を達成する。したがって、組み合わせた発光点は、様々な視野角での発光強度および色ずれの一般的な最適化された効果をもたらす、視野角、輝度および色ずれを含むすべての態様において新しいバランスを達成することができる。
【００４８】
なお、発光スペクトルに関して、異なる光学的長さのマイクロキャビティを有する異なるＯＬＥＤデバイスについて、異なる角度での色ずれの結果が得られる。表１に結果を示す。異なるＯＬＥＤデバイスにおけるマイクロキャビティの異なる光学的長さについて、発光スペクトルのピーク位置は、わずかにシフトされる。対応する色座標は、対応する発光スペクトルに基づいて計算される。表１のデータに基づいて、以下の結論が得られる。即ち、１つの組み合わせた発光点のスペクトルが２つの別個の透明電極層１１にそれぞれ関連する２つのスペクトルの重ね合わせによって形成され、２つのスペクトルが視野角の変化と共に規則的に変化するので、２つのスペクトルが相互にオフセットまたは補償され、スペクトルと共に色座標の変化をより小さくするように、組み合わせたスペクトルを調整することができる。異なる透明電極層を有する２つの異なるＯＬＥＤデバイスに対応する組み合わせた発光点の正面角から大きな視野角へのスペクトル（または色ずれ）の変化は、それ自身の透明電極層を有する各ＯＬＥＤデバイスにそれぞれ対応する各発光点のそれよりも相対的に小さくなる。
【表１】
2020517041.tif 000003
【００４９】
いくつかの実施形態に開示された表示基板は、隣接するピクセルにおける同じ色の異なるＯＬＥＤデバイスの透明電極層の厚さを調整することによって、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを形成し、同じ色の光を放出する隣接する２つのピクセルを異なる光学的長さの２つの発光点にするように構成されている。２つの発光点を組み合わせるので、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度まで向上する。これは、表示基板の視野角特性に全体的な改善をもたらし、特に高解像度表示製品の場合、組み合わせた発光点を２つの別個の発光点から識別する人間の目の能力が限られている問題を解決した。
【００５０】
上述した実施形態の表示基板は、トップエミッション型ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティ構造を改善するために提供されている。これに代えて、本実施形態は、白色光の色ずれを低減するように、任意のピクセル内の任意のサブピクセルにおける単色のＯＬＥＤデバイスの色ずれを個別に調整するために適用することもでき、かつ同じ表示基板を有する表示装置の色域を調整するために適用することもできる。
【００５１】
いくつかの他の実施形態において、ＯＬＥＤデバイスのアレイに基づく表示基板が、特定の波長の発光スペクトルを狭めるための光学マイクロキャビティ構造を含む各ＯＬＥＤデバイスと共に提供される。なお、ＯＬＥＤデバイスの光学マイクロキャビティ構造は、表示基板のより安定した色座標で、より良好な発光強度および異なる視野角でのより少ない色ずれを得るように、隣接するＯＬＥＤデバイスに同じ色の発光点を組み合わせることによって改善される。
【００５２】
本発明のＯＬＥＤ表示基板は、周期的に配列された複数のピクセルを含む。各ピクセルは、複数の異なる色の発光サブピクセルを含む。任意の色の光を放出する各サブピクセルは、特定のマイクロキャビティを有するＯＬＥＤデバイスを構成する。選択肢の一つとして、すべての発光サブピクセルは、最先端のＯＬＥＤディスプレイのように表示基板の上に配置される。
【００５３】
図４は、本発明の他の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。図４に示すように、表示基板はマトリクスアレイに配列された複数のピクセルを含む。各ピクセルは、異なる色の光を放出するＯＬＥＤデバイスをそれぞれ含む。特に、ＯＬＥＤデバイスは、第１電極１と第２電極４との間に位置する光学機能層３をさらに含む。光学機能層３は、少なくとも各ＯＬＥＤデバイスに対応する正孔輸送層３１（ＨＴＬ）を含む。本実施形態では、隣接するピクセル内の任意の同じ色の２つのサブピクセルのＯＬＥＤデバイスにおけるＨＴＬｓ３１は、異なる厚さを有する。ＨＴＬｓ３１の厚さを変更することにより、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを備える異なるＯＬＥＤデバイスを形成することができる。隣接するピクセルにおいて異なるサブピクセルの発光点を同じ色で組み合わせることにより、異なる視野角での表示基板の輝度および色度特性を実質的に改善することができる。
【００５４】
選択肢の一つとして、機能層はまた正孔注入層、電子注入層、および電子輸送層を含むがこれに限定されない他の機能層を含む。各タイプの光学機能層のそれぞれの厚さを調整することにより、ＨＴＬｓの調整と同様に、マイクロキャビティの光学的長さを調整することによる同様の効果を達成することができる。ここで、各ＯＬＥＤデバイスの異なるマイクロキャビティの調整を達成するために、光学機能層を調整する一例としてＨＴＬｓの調整に対する説明のみが使用されている。
【００５５】
一般的に、ＨＴＬｓの厚さは、異なる色の異なるサブピクセルの異なるＯＬＥＤデバイスにおいて異なり、対応するマイクロキャビティの光学的長さも異なる。例えば、緑色のサブピクセル内のＯＬＥＤデバイスのＨＴＬは、約１５０ｎｍの厚さを有する。選択肢の一つとして、隣接するピクセル内のＯＬＥＤデバイスのＨＴＬｓは、周期的な循環分布において厚さ変化を有する。選択肢の一つとして、隣接するピクセル内の異なる色の異なるサブピクセルのＯＬＥＤデバイスのＨＴＬｓは、１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布において厚さ変化を有する。異なる色のサブピクセルに関連するラダー分布は、異なるステップサイズを有するように構成されている。青色光はマイクロキャビティの長さ変化に対して最も敏感な色であるため、青色のサブピクセルのＨＴＬラダー分布のステップサイズは比較的小さく設定される。赤色光はマイクロキャビティの長さ変化に対して最も感度ではない色であるため、赤色のサブピクセルのＨＴＬラダー分布のステップサイズは比較的大きく設定される。隣接する画素内の同じ色の２つのサブピクセルにおいて異なるＨＴＬ厚さを有する２つのＯＬＥＤデバイスに基づく組み合わせた発光点の形成を容易にするために、すべての色のステップサイズは１ｎｍから８ｎｍの範囲内にある。選択肢の一つとして、各サブピクセルに対する各ＨＴＬの横パターンを正方形、リング形状または他の形状にすることができ、その結果、良好な表示効果をもたらす簡素化されたプロセスによってＨＴＬｓの製造が容易になる。
【００５６】
図４を参照し、隣接する２つのピクセルについてＯＬＥＤデバイスの層状構造が示されている。層状構造は、下から上に向かって、第１電極１（少なくともＡｇ材料の１００ｎｍの厚さを有する反射電極層１２とＩＴＯ材料の透明電極層１１とを含む）と、正孔輸送層３１と、発光層２１（ＥＬ）、第２電極４（Ｍｇ：Ａｇ合金材料、１０〜２０ｎｍの厚さを有する半透明膜）とを含む。ＯＬＥＤデバイスは、反射電極層１２と第２電極４との間にマイクロキャビティを形成する。マイクロキャビティの光学的長さは、各ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティにおけるＨＴＬ３１の厚さを調整することによって調整されることができる。
【００５７】
図５は、本発明の実施形態に係る図４に示したＯＬＥＤデバイスのランバート体の輝度を示すプロット図である。ランバート体の輝度プロットは、極座標系における異なる角度での強度値のプロットです。ＨＴＬの特定の厚さについて、強度の曲線を図５にプロットする。隣接するピクセル内の２つのＯＬＥＤデバイスが、異なる厚さの２つのＨＴＬを採用し、２つのＯＬＥＤデバイスに関連する２つの発光点を組み合わせるので、組み合わせた発光点の強度は、単一の厚さのＨＴＬを有する２つのＯＬＥＤデバイスの発光強度の合計の半分である。この実施形態では、表示基板は、正面視で輝度が相対的に高い、大きな視野角での輝度が低いＨＴＬ厚さを有するＯＬＥＤデバイスを選んで、正面の輝度が相対的に低い、大きな視野角での輝度が高いＨＴＬ厚さを有する隣接するピクセル内の別のＯＬＥＤと組み合わせることにより、形成されている。
【００５８】
なお、発光スペクトルに関して、異なる光学的長さのマイクロキャビティを有する異なるＯＬＥＤデバイスについて、異なる角度での色ずれの結果が得られる。表２はＨＴＬｓの異なる厚さに関する結果を示す。異なるＯＬＥＤデバイスにおけるマイクロキャビティの異なる光学的長さについて、発光スペクトルのピーク位置は、わずかにシフトされる。対応する色座標は、対応する発光スペクトルに基づいて計算される。表１のデータに基づいて、以下の結論が得られる。即ち、１つの組み合わせた発光点のスペクトルが、単一の厚さを有する２つのＨＴＬにそれぞれ関連する２つのスペクトルの重ね合わせによって形成されるので、異なるＨＴＬを有する２つの異なるＯＬＥＤデバイスに対応する組み合わせた発光点の正面角度から大きな視野角へのスペクトル（または色ずれ）の変化は、それ自身の単一の厚さのＨＴＬを有する各ＯＬＥＤデバイスに対応する各発光点のそれよりも相対的に小さくなる。表２に示すように、組み合わせた発光点の色ずれは、単一のＨＴＬ厚さに関連する元の発光点の色ずれよりも小さい。
【表２】
2020517041.tif 000004
例えば、１４５ｎｍのＨＴＬ＋１５５ｎｍのＨＴＬを有する混合ピクセルからの組み合わせた発光点の色ずれは、１５５ｎｍのＨＴＬを有する各ピクセルよりも小さい。隣接するピクセルに１４５ｎｍのＨＴＬを採用することにより、組み合わせた発光点を形成し、この結果、表示基板の色ずれ特性が改善される。
【００５９】
従来の表示基板では、同じピクセル内の異なる色のＯＬＥＤデバイスは、異なる厚さを有するＨＴＬｓを有し、異なるピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスは、同じ厚さを有するＨＴＬｓを有する。本発明の表示基板では、製造プロセス中に、第１電極１の上に、ファインメタルマスク法を用いて、隣接するピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスを蒸着することにより、異なる厚さを有する異なるＨＴＬｓ３１を作製する。発光層２および第２電極４は、隣接するピクセルの同じ色のサブピクセル内の異なるＯＬＥＤデバイスのＨＴＬｓ３１に異なる厚さの形成を確実にするために、その後に堆積される。ＯＬＥＤデバイスの視野特性を改善するために、これらの異なる厚さを有するＨＴＬｓ３１は異なる光学的長さを有するマイクロキャビティとして作用する。例えば、組み合わせた発光点を形成するために１４５ｎｍのＨＴＬと１５５ｎｍのＨＴＬを有する混合ピクセルを使用するか、または１５０ｎｍのＨＴＬと１５５ｎｍのＨＴＬを有する混合ピクセルを使用することにより、大きな視野角での表示基板の輝度および色ずれ特性を改善することができる。
【００６０】
特定の例では、緑色光を放出するＯＬＥＤデバイスのシミュレーション結果は図５のランバート体マップに示され、かつ表２の試験データとして示されている。１４５ｎｍまたは１５０ｎｍのＨＴＬの場合、シミュレーション結果は、正面視野角での発光強度が１５５ｎｍのＨＴＬの場合より強いが、大きな視野角での強度が１５５ｎｍのＨＴＬの場合より弱いことが示した。組み合わせた発光点が使用されると、視野角での強度が向上する。表２のデータから分かるように、組み合わせた発光点が使用されると、色ずれの問題も改善される。
【００６１】
上記実施形態に開示された表示基板は、異なる光学的長さの異なるマイクロキャビティを形成するように、隣接するピクセルにおける同じ色の異なるＯＬＥＤデバイスの正孔輸送層のような光学機能層の一方の厚さを調整することにより、同じ色の光を発する隣接する２つのピクセルを異なる光学的長さを有する２つの発光点とする。２つの発光点を組み合わせることにより、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度向上する。２つの発光点を組み合わせるので、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度まで向上する。これは、表示基板の視野角特性に全体的な改善をもたらし、特に高解像度表示製品の場合、組み合わせた発光点を２つの別個の発光点から識別する人間の目の能力が限られている問題を解決した。
【００６２】
上述した実施形態の表示基板は、トップエミッション型ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティ構造を改善するために提供されている。これに代えて、本実施形態は、白色光の色ずれを低減するように、任意のピクセル内の任意のサブピクセルにおける単色のＯＬＥＤデバイスの色ずれを個別に調整するために適用することもでき、かつ同じ表示基板を有する表示装置の色域を調整するために適用することもできる。
【００６３】
図６は、本発明の他の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。図６を参照し、ＯＬＥＤディスプレイ基板では、隣接する２つのピクセルにおける異なるサブピクセルのＯＬＥＤデバイスの発光層２が異なる厚さを有する。発光層２の厚さを変更することにより、ＯＬＥＤデバイスにおける異なるマイクロキャビティを異なる光学的長さで形成することができる。隣接するピクセルにおいて異なるサブピクセルの発光点を同じ色で組み合わせることにより、異なる視野角での表示基板の輝度および色度特性を実質的に改善することができる。
【００６４】
本実施形態の表示基板では、隣接するピクセル内の異なるＯＬＥＤデバイスの発光層は、周期的な循環分布において厚さ変化を有する。選択肢の一つとして、隣接するピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスの発光層の厚さは１対以上の隣接するピクセル上のラダー分布において変化する。
【００６５】
本実施形態に開示された表示基板は、異なる光学的長さの異なるマイクロキャビティを形成するように、隣接するピクセルにおける同じ色の異なるＯＬＥＤデバイスの発光層の厚さを調整することにより、同じ色の光を発する隣接する２つのピクセルを異なる光学的長さを有する２つの発光点とする。２つの発光点を組み合わせることにより、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度向上する。２つの発光点を組み合わせるので、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度まで向上する。これは、表示基板の視野角特性に全体的な改善をもたらし、特に高解像度表示製品の場合、組み合わせた発光点を２つの別個の発光点から識別する人間の目の能力が限られている問題を解決した。
【００６６】
上述した実施形態の表示基板は、トップエミッション型ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティ構造を改善するために提供されている。これに代えて、本実施形態は、白色光の色ずれを低減するように、任意のピクセル内の任意のサブピクセルにおける単色のＯＬＥＤデバイスの色ずれを個別に調整するために適用することもでき、かつ同じ表示基板を有する表示装置の色域を調整するために適用することもできる。
【００６７】
図７は、本発明の他の実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。図７を参照し、隣接するピクセルにおける同じ色のＯＬＥＤデバイスの（第１電極１の）透明電極層１１が異なる厚さを有し、同じピクセルにおける異なるＯＬＥＤデバイスの透明電極層も異なる厚さを有する。第１電極１の透明電極層１１の厚さを変更することにより、ＯＬＥＤデバイスにおける異なるマイクロキャビティを異なる光学的長さで形成することができる。隣接するピクセルにおいて異なるサブピクセルの発光点を同じ色で組み合わせることにより、異なる視野角での表示基板の輝度および色度特性を実質的に改善することができる。
【００６８】
図７に示すように、選択肢の一つとして、透明電極層１１は複数の互いに分離されたブロックを含む。各透明電極ブロックは、互いにギャップ距離を有するＩＴＯ材料で作られる。同じピクセルでは、異なる色の異なるサブピクセルのＯＬＥＤデバイスに関連する透明電極ブロックは接触してはならない。隣接する透明電極ブロック間のギャップ距離は、特定のピクセル開口率を確保するように、最先端のプロセスの下で制御可能な最小値に設定される。異なる厚さの異なる透明電極ブロック間に接触が存在しないので、チップ放電効果を回避して、ＯＬＥＤデバイスの安定した性能を保証することができる。
【００６９】
本実施形態の表示基板において、第１電極１は、反射電極層１２の透明電極層１１から遠い側に配置された保護電極層も含む。一般的に、この保護電極層は透明電極層１２を腐食から保護するために使用される透明材料で作られる。また、保護電極層は、（透明電極層１２の）Ａｇ材料がＴＦＴの性能特性に影響を与えないピクセル駆動装置として下に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている領域に拡散するのを防ぐことができる。
【００７０】
本実施形態に開示された表示基板は、異なる光学的長さの異なるマイクロキャビティを形成するように、隣接するピクセルにおける同じ色の異なるＯＬＥＤデバイスの透明電極層の厚さを調整することにより、同じ色の光を発する隣接する２つのピクセルを異なる光学的長さを有する２つの発光点とする。２つの発光点を組み合わせることにより、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度向上する。２つの発光点を組み合わせるので、正面視野角での発光強度を低下させることなく発光スペクトルの色ずれが大幅に低減され、大きな視野角での発光強度もある程度まで向上する。これは、表示基板の視野角特性に全体的な改善をもたらし、特に高解像度表示製品の場合、組み合わせた発光点を２つの別個の発光点から識別する人間の目の能力が限られている問題を解決した。
【００７１】
本実施形態の表示基板は、周期的に配列された複数のピクセルを含む。各ピクセルは、異なる色の異なる発光サブピクセルを含む。特定の色の各サブピクセルは、異なるマイクロキャビティ構造で構成されたＯＬＥＤデバイスを含む。図７に示すように、同じピクセルの異なるサブピクセルのＯＬＥＤ素子において、反射電極層１２の上には、異なる厚さを有する透明電極層１１、発光層２１、第２電極４が配置されている。第２電極４は、キャッピング層（ＣＰＬ）とも呼ばれ、第２電極の金属材料の光透過率を向上させてその光損失を低減するために第２電極の表面を覆う保護電極層を含む。
【００７２】
従来の表示基板では、同じピクセル内の異なる色のＯＬＥＤデバイスは、異なる厚さを有する異なる透明電極層を有し、異なるピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスは、同じ厚さを有する透明電極層を有する。本発明の表示基板では、製造プロセス中に、第１電極１の反射電極層（Ａｇ材料）の上に、リソグラフィ法を用いて、隣接するピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスを蒸着することにより、異なる厚さを有する異なる透明電極層（ＩＴＯ材料）を作製する。発光層２および第２電極４は、隣接するピクセルの同じ色のサブピクセル内の異なるＯＬＥＤデバイスの透明電極層に異なる厚さの形成を確実にするために、その後に堆積される。ＯＬＥＤデバイスの視野特性を改善するために、これらの異なる厚さを有する透明電極層は異なる光学的長さを有するマイクロキャビティとして作用する。方形やリングなどの様々な形状を形成するためのＩＴＯ材料のエッチングプロセスを変更することができ、本明細書に限定されない。
【００７３】
図８は、本発明のさらに別の実施形態に係る図７に示した有機発光ダイオード装置のランバート体の輝度を示すプロット図である。図８および表３を参照し、実施形態の表示基板に基づくシミュレーション結果は、異なる視野角にわたる輝度色ずれを示す。図８に示すように、測定データは、６ｎｍのＩＴＯ（透明電極層として）または１４ｎｍのＩＴＯについての正面発光強度のシミュレーション結果が２０ｎｍのＩＴＯについてのものより大きいことを示している。しかし、６ｎｍまたは１４ｎｍのＩＴＯについての大きな視野角での発光強度は、２０ｎｍのＩＴＯについてのものよりも小さい。例えば、組み合わせた発光点を形成するために６ｎｍのＩＴＯと２０ｎｍのＩＴＯを有する混合ピクセルを使用するか、または１４ｎｍのＩＴＯと２０ｎｍのＩＴＯを有する混合ピクセルを使用することにより、単一の厚さのＩＴＯのピクセルを使用するよりも大きな視野角での表示基板の輝度および色ずれ特性を改善することができる。
【表３】
2020517041.tif 000005
表３に示すデータから分かるように、混合ピクセルの色ずれが低減され、隣接するピクセルのＯＬＥＤデバイスにおける異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有する混合ピクセルを使用すると、ディスプレイ基板の様々な視野角での輝度及び色ずれ特性を改善することができる。
【００７４】
選択肢の一つとして、本明細書に記載の実施形態の１つに従って、隣接するピクセルにおける同じ色のＯＬＥＤデバイスの異なるマイクロキャビティの光学的長さの調整を実行することによって、他の層の厚さを変えずにマイクロキャビティ内の１つのタイプの層のみの厚さを調整することができる。選択肢の一つとして、マイクロキャビティ内の２つのタイプの層に対して２つの調整を組み合わせることによって、ＯＬＥＤデバイス内の異なるマイクロキャビティの光学的長さの調整を実行することもできるが、他のタイプの層を調整しない。選択肢の一つとして、選択肢の一つとして、マイクロキャビティ内の３つのタイプの層に対して３つの調整を組み合わせることによって、ＯＬＥＤデバイス内の異なるマイクロキャビティの光学的長さの調整を実行することもできるが、他の層の厚さを保持する。
【００７５】
本実施形態の表示基板は、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを備える同じ色の２つのＯＬＥＤデバイスによって特定の色のサブピクセルを組み合わせるように構成されている。これは、対応する透明電極層の厚さを変化させてマイクロキャビティ構造の異なる光学的長さを得ることによって達成される。表示基板の高解像度を保証するために、透明電極層を形成するためのリソグラフィ技術が使用される。本実施形態の表示基板は、画像表示のための高解像度を維持した状態における視野特性が大幅に向上している。
【００７６】
上述の実施形態を参照すると、隣接するピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さ有する異なるマイクロキャビティを備える。図７に示す実施形態を参照すると、さらに、同じピクセル内の異なる色のＯＬＥＤデバイスは、異なる厚さを有する異なる透明電極層で形成されることができる。これらの開示に基づいて、本実施形態の表示基板は、１つのピクセル内の任意の色の少なくとも１つのＯＬＥＤデバイスが、異なる光学的長さを有する２つ以上のマイクロキャビティを含むことができるように構成される。また、本実施形態の表示基板は、様々な視野角での輝度及び色ずれ特性を改善することができる。
【００７７】
ピクセル内の任意の色のＯＬＥＤデバイスにおいて、ＯＬＥＤデバイスの第１電極は透明電極層および光学機能層（例えば、正孔輸送層）も含む。透明電極層、発光層及び光学機能層（正孔輸送層）の少なくとも一方は、異なる厚さに設定されている。言い換えれば、特定のピクセルの特定の色のＯＬＥＤデバイスにおいて、透明電極層、発光層、及び光学機能層（正孔輸送層）のいずれか１つ又は２つ又は３つの全てをピクセルの範囲内で異なる厚さに設定することができる。したがって、赤色、緑色または青色のいずれかの色の単一ＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さ（例えば、２つの異なる厚さ）を有する異なるマイクロキャビティを備えることにより、様々な斜視角での発光強度および色ずれ特性の調整および改善が容易になる。
【００７８】
選択肢の一つとして、本実施形態では、異なるピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスは、同じマイクロキャビティを有するように構成される。したがって、複数の異なるピクセルにおける同じ色の複数のＯＬＥＤデバイスは、同じマイクロキャビティを有することにより、製造プロセスを単純化することができる。
【００７９】
図９は、本発明の代替的な実施形態に係る表示基板における有機発光ダイオード装置の構造を示す概略図である。これは、ピクセル内の単一色のＯＬＥＤデバイスの透明電極層が、異なる厚さを有する少なくとも２つのマイクロキャビティを有することを示す例である。図９を参照すると、各単一色のＯＬＥＤデバイスの透明電極層１１は２つの異なる厚さを有する。言い換えれば、このＯＬＥＤデバイスにおいて、異なる光学的長さを有する２つのマイクロキャビティが形成される。選択肢の一つとして、透明電極層１１は異なる厚さを有すると、異なる厚さを有する透明電極層１１の異なる部分がＯＬＥＤデバイス内に別々に配置されている。異なる厚さを有する透明電極層１１は互いに接触しないので、チップ放電効果を回避して、ＯＬＥＤデバイスの安定した性能を保証することができる。
【００８０】
本発明のＯＬＥＤデバイスを形成するために、１つのピクセル内の任意の色の少なくとも１つのＯＬＥＤデバイスが、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを備えることができるので、異なる厚さの透明電極層、発光層および正孔輸送層は、隣接するピクセル内の同じ色の異なるＯＬＥＤデバイスに繰り返しユニットとして形成されてもよい。このアプローチは、製造プロセスを単純化することができる。
【００８１】
また、図９に示す実施形態の表示基板では、隣接するピクセル内の同じ色のＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有するように構成することができ、同時に、ピクセルにおける任意の色の少なくとも１つのＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有するように構成することができる。表示基板の複数のピクセルの全てのうち、ピクセル領域の一部において、隣接するピクセルにおける同じ色のＯＬＥＤデバイスは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを備えるように構成することができる。ピクセル領域の他の部分において、同じピクセル内の任意の単一色のＯＬＥＤデバイスのうちの少なくとも１つは、異なる光学的長さを有する異なるマイクロキャビティを有するように構成することができる。ピクセル領域のこれらの異なる部分の配置は、実際の画像表示のための特定のアプリケーションに基づいて提供されることができる。
【００８２】
選択肢の一つとして、本発明に記載の全ての実施形態によるＯＬＥＤデバイスにおいて、より良い表示効果を確保するために、キャッピング層（ＣＰＬ）をＯＬＥＤの出口側に配置することができる。
【００８３】
本実施形態の表示基板は、トップエミッション型ＯＬＥＤデバイスのマイクロキャビティ構造を改善するために提供されている。これに代えて、本実施形態は、白色光の色ずれを低減するように、任意のピクセル内の任意のサブピクセルにおける単色のＯＬＥＤデバイスの色ずれを個別に調整するために適用することもでき、かつ同じ表示基板を有する表示装置の色域を調整するために適用することもできる。
【００８４】
別の態様では、本発明は、上記に記載の実施形態のいずれか１つによって構成された表示基板を含む表示装置を提供する。表示装置は、電子ペーパー、スマートフォン、タブレットコンピュータ、テレビジョン、ディスプレーヤー、ノートブックコンピュータ、デジタル画像フレーム、ナビゲータ、または表示機能を有する任意の製品やコンポーネントのいずれかとすることができる。
【００８５】
本発明において提供される表示装置は、従来の表示装置に比べて、本明細書に記載の改良された表示基板に関連する様々な視野角での発光強度および色ずれ特性には多くの利点を有する。
【００８６】
本発明の実施例についての記述は本発明および例示を説明するためのものである。以上の内容は本発明を例示や開示された実施例に限定するものではない。従って、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明を説明するためのものと見なされるべきである。多くの修正および変更は当業者にとって明らかである。実施例を選びまたは説明するのは本発明の原理や最適の応用を説明するためであり、これにより、当業者は、本発明の様々な実施例や特定の使用または実行に適している種々の変形を理解すべきである。本発明の範囲は請求の範囲またはそれと等価物により限定され、特に明記しない限り、すべての用語は最も広い合理的な意味を持つ。したがって、「当該発明」、「本発明」などの用語は、必ず請求の範囲を特定の実施例に制限せず、また、本発明の例示的な実施例を参照することは、本発明に対する制限を意味しない。このような制限を推測できない。本発明は、請求の範囲の主旨および範囲によって限定されている。さらに、これらの請求項において、「第１」、「第２」などは名詞または要素とともに使われている。このような用語は命名するためのものであることが理解すべき、具体的な番号が与えられていない限り、このような命名によって修飾された要素の番号に制限を与えることを解釈してはならない。記載された長所と利点は、本発明のすべての実施例に適用されるわけではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、変更、改良され得ることはいうまでもない。なお、以下の請求の範囲において要素や構成が明確に記載されているかどうかにかかわらず、本発明の要素と構成は、一般に公開されることを意図しない。
【符号の説明】
【００８７】
１  第１電極
２  発光層
３  光学機能層
４  第２電極
１１  透明電極層
１２  反射電極層
２１  層
３１  正孔輸送層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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