CN101466178B

CN101466178B - 顶部发光主动式矩阵电激发光装置

Info

Publication number: CN101466178B
Application number: CN2007101608245A
Authority: CN
Inventors: 詹川逸; 彭杜仁; 西川龙司
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: CN101466178A

Abstract

本发明提供一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置包括复数个像素区形成于一基板上的一显示区域中，每一该像素区包含至少一次像素区，每一该次像素区从上至下至少包含一第一导电性电极层、一电激发光层、一第二导电性电极层、一第一反射层区及一第二反射层区。该第一反射层区与该第二反射层区彼此部分重叠。该电激发光层的部分发光分别经由该第一反射区及该第二反射区反射而朝上发光并与该电激发光层的朝上发光互相补偿，以减低微腔效应造成的不同视角的色偏现象。

Description

顶部发光主动式矩阵电激发光装置

技术领域

本发明是关于一种主动式矩阵电激发光装置；特别是有关于一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置。

背景技术

电激发光显示设备为一种主动式发光显示器，其具有优于阴极射线管(CRTs)或液晶显示器的许多优点。例如，电激发光显示设备具有广视角、高亮度对比、快速应答速度、轻薄短小及低耗能。图1A为一传统顶部发光主动式矩阵电激发光装置对应一像素区域的部分结构截面示意图，其从上至下主要包含一透光阴极电极层101、一电激发光层102、一透光阳极电极层103、一金属反射层104、一保护层105、一介电层106、一绝缘层107、一驱动晶体管108及一下基板100。该驱动晶体管108位于该介电层106与该下基板100之间。参照图1B所示，该电激发光层102的部分发光仍会被该透光阴极电极层101、该电激发光层102本身及该透光阳极电极层103反射，而在该透光阴极电极层101与该透光阳极电极层103之间产生微腔效应(micro-cavity effect)。前述微腔效应一方面可提高该电激发光装置的发光强度，但另一方面会造成该电激发光装置在不同视角产生色偏(color shift)现象，而成为该电激发光装置的一严重缺失。

发明内容

本发明提供一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置，于其发光层下方形成复数个不同光径长度的反射区，藉所述的反射区分别反射该发光层的部分发光，使其向上发光，并与该发光层的朝上发光互相补偿，以减低微腔效应(micro-cavity effect)造成的不同视角的色偏(color shift)现象。

据此，本发明提供一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其包括一基板及复数个像素区形成于该基板上的一显示区域中，每一该像素区包含至少一次像素区，每一该次像素区从上至下至少包含一第一导电性电极层、一电激发光层、一第二导电性电极层、一第一反射层区及一第二反射层区。该第一反射层区与该第二反射层区彼此部分重叠。

另一方面，本发明包含一保护层介于该第一反射层区与该第二反射层区之间，藉调整该保护层厚度，以消减本发明电激发光装置微腔效应造成的不同视角的色偏现象。

本发明另提供一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其包括一基板及复数个像素区形成于该基板上的一显示区域中，每一该像素区包含至少一次像素区，每一该次像素区从上至下至少包含一第一导电性电极层、一电激发光层、一第二导电性电极层、一第一反射层区、一第二反射层区及一第三反射层区。该第一反射层区与该第二反射层区彼此部分重叠，该第二反射层区相对该第一反射层区的一边与该第三反射层区彼此部分重叠。

本发明包含一保护层位于该第一反射层区下方并覆盖该第二反射层区及该第三反射层区。该第二反射层区与该第三反射层区之间还包含一绝缘层，以使该第一反射层区、第二反射层区及该第三反射层区具有不同的光径长度，进而可减低本发明电激发光装置微腔效应造成的不同视角的色偏现象。

附图说明

图1A为一传统顶部发光主动式矩阵电激发光装置部分结构截面示意图；

图1B为显示图1A的该电激发光装置的发光在其内部各层的反射情形；

图2为根据本发明第一具体实施例的顶部发光主动式矩阵电激发光装置部分结构截面示意图；

图3为根据本发明第二具体实施例的顶部发光主动式矩阵电激发光装置部分结构截面示意图；

图4为根据本发明第三具体实施例的顶部发光主动式矩阵电激发光装置部分结构截面示意图；

图5为第二图所示第一具体实施例的一变化例部分结构截面示意图；及

图6为本发明主动式矩阵电激发光装置的一应用例示意图。

附图标号：

20、30、40、100----下基板

101----透光阴极电极层

102----电激发光层

103----透光阳极电极层

104----金属反射层

105----保护层

106----介电层

107----绝缘层

108----驱动晶体管

200、300、400----次像素区

200a、300a、400a----第一反射层区

200b、300b、400b----第二反射层区

201、301、401----第一导电性电极层

202、302、402----电激发光层

203、303、403----第二导电性电极层

204、304、404----保护层

205、305、405----第一绝缘层

206、306、406----驱动晶体管

207、307、407----第二绝缘层

211、311、411----第一反射层

212、312、412---第二反射层

400c----第三反射层区

413----第三反射层

600----影像显示系统

602----显示面板

604----电源供应器

2061、3061、4061----栅极电极层

2062、3062、4062----漏极/源极区

2063、3063、4063----通道区

2064、3064、4064----金属接触

6020----接口驱动电路

具体实施方式

虽然本发明将参阅含有本发明较佳实施例的附图予以充分描述，但在此描述之前应了解熟悉本行技艺之人士可修改本文中所描述的发明，同时获致本发明的功效。因此，需了解以下的描述对熟悉本行技艺的人士而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明。

参照图2所示，为本发明顶部发光主动式矩阵电激发光装置的一第一具体实施例对应一次像素区的部分结构截面示意图。在第一具体实施例中，本发明的顶部发光主动式矩阵电激发光装置至少包括一下基板20，例如玻璃基板，及复数个像素区形成于该下基板20上的一显示区域中。每一该像素区包含至少一次像素区200，而每一该次像素区200从上至下主要包含一第一导电性电极层201、一电激发光层202、一第二导电性电极层203、一第一反射层区200a、一保护层204、一第二反射层区200b、一第一绝缘层205、一驱动晶体管206及一第二绝缘层207。该第一导电性电极层201可以是阴极电极层或阳极电极层，而该第二导电性电极层203的电性与该第一导电性电极层201的电性相反。该电激发光层202夹持于该第一导电性电极层201与该第二导电性电极层203之间，其可以至少包含一有机电激发光层。该第一反射层区200a位于该第二导电性电极层203下方但并未涵盖整个该次像素区200。该第一反射层区200a包含一第一反射层211，其厚度较佳小于0.5微米(μm)。该第一反射层211电性耦接该第二导电性电极层203。该保护层204形成于该第一反射层区200a与该第二反射层区200b之间，而该第二反射层区200b与该第一反射层区200a彼此部分重叠，该第二反射层区200b并未涵盖整个该次像素区200，并且该第二反射层区200b的厚度较佳小于0.5微米。该保护层204可以是一平坦层，以利于调整厚度，其厚度较佳超过1微米。该保护层204位于该第一反射层区200a下方的厚度为d₁。该第一绝缘层205位于该第二反射层区200b下方并涵盖整个该次像素区200。该第二绝缘层207位于该第一绝缘层205与该下基板20之间。该驱动晶体管206位于该第一反射层区200a下方该下基板20上，并且部分的该第二绝缘层207供做该驱动晶体管206的栅极绝缘层。该驱动晶体管206包含一栅极电极层2061、一对漏极/源极区2062、一通道区2063及一栅极绝缘层207。该漏极区或源极区2062顶端形成一金属接触2064通过该第二绝缘层207而与该第一反射层211底部电性耦接，以构成该次像素区200的一数据线通路。该金属接触2064具有钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)或钛/铝/钛(Ti/Al/Ti)复合材料。在一般半导体组件中，例如是本发明电激发光装置，供做半导体组件栅极电极层的一金属层通常称做第一金属层(M1 layer)，而供做前述半导体组件源极或漏极金属接触的另一金属层通常称做第二金属层(M2 layer)。在本发明第一具体实施例中，该第二反射层区200b包含一第二反射层212，其可以与该金属接触2064属于同一金属层，但已除去前述复合材料的顶部金属。换句话说，该第二反射层212可以采用本发明该电激发光装置制程中形成该源极或漏极2064的金属接触2064的第二金属层(M2 layer)，但并不受限于此，其也可以是一独立单一金属层，例如铝金属层。

在第一具体实施例中，该电激发光层202的部分发光分别投射至该第一反射层区200a及该第二反射层区200b，再经由该第一反射层区200a及该第二反射层区200b反射回到该第一导电性电极层201与该第二导性电极层203之间，再从该电激发光装置200顶部出光或者在该第一导电性电极层201与该第二导性电极层203之间产生微腔效应(micro-cavity effect)后，再从该电激发光装置200顶部出光。参照图2所示，经由该第一反射层区200a反射的光所走的光径长度与经由该二反射层区200b反射的光所走的光径长度不一样。如此一来，该第一反射层区200a与该二反射层区200b分别反射的光回到该第一导电性电极层201与该第二导性电极层203之间时造成微腔效应的光波长会不一样。这些反射光经过微腔效应后从该电激发光装置顶部出光即可以互相补偿，以减低微腔效应造成的不同视角的色偏(color shift)现象，进而提升微腔效应。

诚如上述，本发明可以通过调整该保护层204的厚度，以使色偏现象消减至最低。再者，该第一反射层211可以是单一金属层或一复合金属层。该第一反射层区200a及该第二反射层区200b的反射率以超过30％为佳，例如它们的反射率可以是50％～100％。

图3为本发明顶部发光主动式矩阵电激发光装置的一第二具体实施例对应一次像素区的部分结构截面示意图。在第二具体实施例中，本发明的顶部发光主动式矩阵电激发光装置至少包括一下基板30，例如玻璃基板，及复数个像素区形成于该下基板30上的一显示区域中。每一该像素区包含至少一次像素区300，而每一该次像素区300从上至下主要包含一第一导电性电极层301、一电激发光层302、一第二导电性电极层303、一第一反射层区300a、一保护层304、一第一绝缘层305、一第二反射层区300b、一驱动晶体管306及一第二绝缘层307。该第一导电性电极层301可以是阴极电极层或阳极电极层，而该第二导电性电极层303的电性与该第一导电性电极层301的电性相反。该电激发光层302夹持于该第一导电性电极层301与该第二导电性电极层303之间，其可以至少包含一有机电激发光层。该第一反射层区300a位于该第二导电性电极层303下方但并未涵盖整个该次像素区300。该第一反射层区300a包含一第一反射层311，其厚度较佳小于0.5微米(μm)。该第一反射层311电性耦接该第二导电性电极层303。该保护层304形成于该第一反射层区300a与该第一绝缘层305之间。该第二反射层区300b位于该第一绝缘层305下方并且与该第一反射层区300a部分重叠。该第二反射层区300b并未涵盖整个该次像素区300，并且该第二反射层区300b的厚度较佳小于0.5微米。该保护层304可以是一平坦层，以利于调整厚度，其厚度较佳超过1微米。该第二绝缘层307位于该第二反射层区300b下方该下基板30上并涵盖整个该次像素区300。该驱动晶体管306位于该第一反射层区300a下方该下基板20上，并且部分的该第二绝缘层307供做该驱动晶体管306的栅极绝缘层。该驱动晶体管306包含一栅极电极层3061、一对漏极/源极区3062、一通道区3063及一栅极绝缘层307。该漏极区或源极区3062顶端形成一金属接触3064通过该第二绝缘层307而与该第一反射层311底部电性耦接，以构成该次像素区300的一数据线通路。该金属接触3064具有钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)或钛/铝/钛(Ti/Al/Ti)复合材料。在第二具体实施例中，该第二反射层区300b包含一第二反射层312，其可以与该驱动晶体管306的该栅极电极层3061属于同一金属层。换句话说，该第二反射层312可以采用本发明该电激发光装置制程中形成该栅极电极层3061的第一金属层(M1 layer)，但并不受限于此，其也可以是一独立单一金属层或一复合材料层。

在第二具体实施例中，该电激发光层302的部分发光分别投射至该第一反射层区300a及该第二反射层区300b，再经由该第一反射层区300a及该第二反射层区300b反射回到该第一导电性电极层301与该第二导电性电极层303之间，再从该电激发光装置300顶部出光或者在该第一导电性电极层301与该第二导电性电极层303之间产生微腔效应(micro-cavity effect)后，再从该电激发光装置300顶部出光。参照图3所示，经由该第一反射层区300a反射的光所走的光径长度与经由该二反射层区300b反射的光所走的光径长度不一样。如此一来，该第一反射层区300a与该二反射层区300b分别反射的光回到该第一导电性电极层301与该第二导性电极层303之间时造成微腔效应的光波长会不一样。这些反射光经过微腔效应后从该电激发光装置顶部出光即可以互相补偿，以减低微腔效应造成的不同视角的色偏(color shift)现象，进而提升微腔效应。

诚如上述，本发明可以通过调整该保护层304的厚度，以使色偏现象消减至最低。再者，该第一反射层311可以是单一金属层或一复合金属层。该第一反射层区300a及该第二反射层区300b的反射率以超过30％为佳，例如它们的反射率可以是50％～100％。

图4为本发明顶部发光主动式矩阵电激发光装置的一第三具体实施例对应一次像素区的部分结构截面示意图。在第三具体实施例中，本发明的顶部发光主动式矩阵电激发光装置至少包括一下基板40，例如玻璃基板，及复数个像素区形成于该下基板40上的一显示区域中。每一该像素区包含至少一次个像素区400，而每一该次像素区400从上至下主要包含一第一导电性电极层401、一电激发光层402、一第二导电性电极层403、一第一反射层区400a、一保护层404、一第二反射层区400b、一第一绝缘层405、一第三反射层区400c、一驱动晶体管406及一第二绝缘层407。该第一导电性电极层401可以是阴极电极层或阳极电极层，而该第二导电性电极层403的电性与该第一导电性电极层401的电性相反。该电激发光层402夹持于该第一导电性电极层401与该第二导电性电极层403之间，其可以至少包含一有机电激发光层。该第一反射层区400a位于该第二导电性电极层403下方但并未涵盖整个该次像素区400。该第一反射层区400a包含一第一反射层411，其厚度较佳小于0.5微米(μm)。该第一反射层411电性耦接该第二导电性电极层403。该保护层404形成于该第一反射层区400a与该第二反射层区400b之间，而该第二反射层区400b与该第一反射层区400a彼此部分重叠，该第二反射层区400b并未涵盖整个该次像素区400，并且该第二反射层区400b的厚度较佳小于0.5微米。该保护层404可以是一平坦层，以利于调整厚度，其厚度较佳超过1微米。该第一绝缘层405位于该第二反射层区400b下方并涵盖整个该次像素区400。该第三反射层区400c位于该第一绝缘层405与该第二绝缘层407之间。该第三反射层区400c与该第二反射层区400b相对该第一反射层区400a的一边重叠。该第三反射层区400c的厚度较佳小于0.5微米。该第二绝缘层407位于该第一绝缘层405与该下基板40之间。该驱动晶体管406位于该第一反射层区400a下方该下基板40上，并且部分的该第二绝缘层407供做该驱动晶体管406的栅极绝缘层。该驱动晶体管406包含一栅极电极层4061、一对漏极/源极区4062、一通道区4063及一栅极绝缘层407。该漏极区或源极区4062顶端形成一金属接触4064通过该第二绝缘层407与该第一反射层411底部电性耦接，以构成该次像素区400的一数据线通路。该金属接触4064具有钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)或钛/铝/钛(Ti/Al/Ti)复合材料。在第三具体实施例中，该第二反射层区400b包含一第二反射层412，其可以与该金属接触4064属于同一金属层，但已除去前述复合材料的顶部金属。换句话说，该第二反射层412可以采用本发明该电激发光装置制程中形成的第二金属层(M2 layer)，但并不受限于此，其也可以是一独立单一金属层，例如铝金属层。该第三反射层区400c包含一第三反射层413，其可以与该驱动晶体管406的该栅极电极层4061属于同一金属层。换句话说，该第三反射层413可以采用本发明该电激发光装置制程中形成的第一金属层(M1 layer)，但并不受限于此，其也可以是一独立单一金属层或一复合材料层。

在第三具体实施例中，该电激发光层402的部分发光分别投射至该第一反射层区400a、该第二反射层区400b及该第三反射层区400c，再经由该第一反射层区400a、该第二反射层区400b及该第三反射层区400c反射回到该第一导电性电极层401与该第二导性电极层403之间，再从该电激发光装置400顶部出光或者在该第一导电性电极层401与该第二导性电极层403之间产生微腔效应(micro-cavity effect)后，再从该电激发光装置400顶部出光。参照图4所示，该第一反射层区400a反射的光所走的光径长度与该二反射层区400b反射的光所走的光径长度及与该三反射层区400c反射的光所走的光径长度三者不一样。如此一来，该第一反射层区400a、该二反射层区400b与该第三反射层区400c分别反射的光回到该第一导电性电极层401与该第二导性电极层403之间时造成微腔效应的光波长会不一样。这些反射光经过微腔效应后从该电激发光装置顶部出光即可以互相补偿，以减低微腔效应造成的不同视角的色偏(color shift)现象，进而提升微腔效应。

诚如上述，本发明可以通过调整该保护层404的厚度，以使色偏现象消减至最低。再者，该第一反射层411可以是单一金属层或一复合金属层。该第一反射层区400a、该第二反射层区400b及该第三反射层区400c的反射率以超过30％为佳，例如它们的反射率可以是50％～100％。

图5为本发明前述第一具体实施例(参照图2)的一变化例，其与该第一具体实施例不同处仅在于该第一反射层区200a对应的该保护层204厚度d₁大于该第二反射层区200b对应的该保护层204的厚度d₂。

本发明的顶部发光主动式矩阵电激发光装置可应用至一影像显示系统600，如图6所示。该影像显示系统600可包括一显示面板602及一电源供应器604。该显示面板602可以是一电子装置的一部分，并包括该接口驱动电路6020。该电源供应器604耦接至显示面板602以提供电能至显示面板602。该影像显示系统600可以是但不限于手机、数字相机、个人数字助理、笔记本电脑、桌面计算机、电视、全球定位系统(GPS)、车用显示器、航空用显示器、数字相框(Digital Photo Frame)或可携式DVD放影机。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述权利要求与精神下可进行各种变化与改变，且本发明也不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims

1.一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，该电激发光装置包括：

一基板；及

复数个像素区形成于所述的基板上的一显示区域中，每一所述的像素区包含至少一次像素区，每一所述的次像素区从上至下至少包含一第一导电性电极层、一电激发光层、一第二导电性电极层、一第一反射层区及一第二反射层区，其中所述的第一反射层区与所述的第二反射层区彼此部分重叠。

2.如权利要求1所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，该电激发光装置还包含一保护层介于所述的第一反射层区与所述的第二反射层区之间。

3.如权利要求1所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，所述的第一反射层区包含一第一反射层电性耦接所述的第二导电性电极层。

4.如权利要求1所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，所述的第一反射层区及所述的第二反射层区的厚度小于0.5微米。

5.如权利要求2所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，所述的保护层的厚度超过1微米。

6.一种顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，该电激发光装置包括：

一基板；及

复数个像素区形成于所述的基板上的一显示区域中，每一所述的像素区包含至少一次像素区，每一所述的次像素区从上至下至少包含一第一导电性电极层、一电激发光层、一第二导电性电极层、一第一反射层区、一第二反射层区及一第三反射层区，其中所述的第一反射层区与所述的第二反射层区彼此部分重叠，所述的第二反射层区相对所述的第一反射层区的一边与所述的第三反射层区彼此部分重叠。

7.如权利要求6所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，该电激发光装置还包含一保护层位于所述的第一反射层区下方并覆盖所述的第二反射层区与所述的第三反射层区。

8.如权利要求7所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，该电激发光装置还包含一绝缘层介于所述的第二反射层区与所述的第三反射层区之间。

9.如权利要求6所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，所述的第一反射层区、所述的第二反射层区及所述的第三反射层区的厚度小于0.5微米。

10.如权利要求7所述的顶部发光主动式矩阵电激发光装置，其特征在于，所述的保护层的厚度超过1微米。