CN103311449B - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示装置及其制造方法，该显示装置包括多个像素定义单元。每一个像素定义单元包括图案化像素定义区段、第一电极层、发光层及第二电极层。图案化像素定义区段具有第一侧表面及相对第一侧表面的第二侧表面。第一电极层包括相隔一间距的第一子电极及第二子电极，第一及第二子电极分别设于第一及第二侧表面上。发光层设于第一电极层上。第二电极层设于发光层上。通过像素定义单元的第一电极层的特殊结构，以反射发光层中因为光的波导效应而无法出光的全反射光线，再者，并可利用该第一电极层的特殊结构，增加第一电极层及第二电极层的接触面积，进而提升发光效率。

Description

显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其制造方法，且特别是涉及一种具有像素定义单元的显示装置及其制造方法。

背景技术

有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode，OLED)显示器的发光机制为电致发光(electroluminescent，简称EL)。因为OLED显示器具有广视角、反应时间快、高发光效率、低操作电压、面板厚度薄、可制作大尺寸与可挠曲性面板、工艺简单等优势，使其逐渐发展成为市场上主流显示器之一。

OLED显示器具有将有机材料层夹在阴、阳两电极层间的三层结构。当外加电场于两电极层时，电子和空穴从阴、阳两极分别注入有机材料层并于结合时形成激子(exciton)，该过程伴随以光的形式释放能量而发光。

然而，因为有机材料层与其相邻两侧的层之间的折射率不匹配而容易造成波导效应。因此，有机材料层所产生的光，有部分会在有机材料层与其邻侧两层的边界内作全反射而无法出光，使得发光效率低落。

发明内容

本发明有关于一种显示装置，具有像素定义单元的结构。通过像素定义单元的第一电极层的特殊结构，以反射发光层中因为光的波导效应而无法出光的全反射光线，再者，并可利用该第一电极层的特殊结构，增加第一电极层及第二电极层的接触面积，进而提升发光效率。

根据本发明的第一方面，提出一种显示装置，包括第一基板、第二基板与第一基板相对而设、多个发光像素单元及多个像素定义单元设于第一基板及第二基板之间。每一个发光像素单元及每一个像素定义单元为间隔设置。每一个像素定义单元包括图案化像素定义区段、第一电极层、发光层及第二电极层。图案化像素定义区段具有第一侧表面及相对第一侧表面的第二侧表面。第一电极层包括第一子电极及第二子电极，第一子电极设于图案化像素定义区段的第一侧表面上且第二子电极设于第二侧表面上，第一子电极与第二子电极相隔一间距。发光层设于第一电极层上。第二电极层设于发光层上。

根据本发明的第二方面，提出一种显示装置的制造方法。包括以下步骤。提供第一基板。形成多个图案化像素定义区段于第一基板上。形成第一电极层于第一基板上及图案化像素定义区段上，第一电极层包括第一子电极及第二子电极，第一及第二子电极相隔一间距。形成发光层于第一电极层上。形成第二电极层于发光层上。提供第二基板，第二基板相对于第一基板设置。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1A～1H绘示依照本发明实施例的显示装置的制造流程剖面图。

图2A绘示依照本发明实施例的显示装置的示意图。

图2B绘示依照本发明另一实施例的显示装置的示意图。

图3绘示依照本发明又一实施例的显示装置的示意图。

图4绘示依照本发明又一实施例的显示装置的示意图。

图5绘示依照本发明又一实施例的显示装置的示意图。

图6绘示依照本发明又一实施例的显示装置的示意图。

图7绘示依照本发明又一实施例的显示装置的示意图。

图8绘示依照本发明又一实施例的显示装置的示意图。

附图标记说明

1、2A～2B、3～8：显示装置

10、16、20、20’、26、30、36、40、46、50、56、60、66、70、76、80、86：基板

12、22、22’、32、42、52、62、72、82：发光像素单元

14、24、24’、34、44、54、64、74、84：像素定义单元

102：像素定义层

102’、202、202’、302、402、502、602、702、802：图案化像素定义区段

104：导电材料

104’、110、204、210、204’、210’、304、310、404、410、504、510、604、610、704、710、804、810：电极层

104a、104b、204a、204b、204’a、204’b、304a、304b、404a、404b、504a、504b、604a、604b、704a、704b、804a、804b：子电极

106、106’、206、306、406、606、706：绝缘层

108、208、208’、308、408、508、608、708、808：发光层

S1、S2：侧表面

h₁₁、h₁₂、h₂₁、h₂₂、h₃₁、h₃₂、h₄₁、h₄₂、h₆₁、h₆₂、h₇₁、h₇₂、h₈₁、h₈₂：高度

w₁₁、w₁₂、w₂₁、w₂₂、w_21’、w_22’、w₃₁、w₃₂、w₄₁、w₄₂、w₅₁、w₅₂、w₆₁、w₆₂、w₇₁、w₇₂、w₈₁、w₈₂：宽度

θ₁、θ₂、θ₃、θ₄、θ₅、θ₆：角度

L：光线

具体实施方式

请参考图1A～1H，其绘示依照本发明实施例的显示装置1的制造流程图。如图1A所示，提供第一基板10，形成像素定义层102于第一基板10上。如图1B所示，图案化像素定义层102(绘示于图1B)，以形成图案化像素定义区段102’。于该实施例中，图案化像素定义区段102’为半圆柱体或半椭圆柱体，且图案化像素定义区段102’的剖面为圆弧形。

如图1C所示，形成导电材料104于第一基板10及图案化像素定义区段102’上。如图1D所示，在图案化像素定义区段102’上图案化导电材料104(绘示于图1C)，以形成第一电极层104’，第一电极层104’包括距离一间距w₁₁的第一子电极104a及第二子电极104b。图案化像素定义区段102’具有第一侧表面S1及第二侧表面S2，第一子电极104a设于第一侧表面S1上，第二子电极104b设于第二侧表面S2上。间距w₁₁小于图案化像素定义区段102’的最大宽度w₁₂。

如图1E所示，形成绝缘材料106以覆盖位于间距W₁₁所露出的图案化像素定义区段102’及第一电极层104’。如图1F所示，图案化绝缘材料106(绘示于图1F)以形成绝缘层106’。如图1G所示，形成发光层108于绝缘层106’上，并形成第二电极层110于发光层108上。如图1H所示，提供第二基板16，第二基板16与第一基板10相对而设。

在该实施例中，显示装置1包括发光像素单元12及像素定义单元14。于该实施例中，显示装置1例如为有机发光二极管显示装置，发光像素单元12例如为有机发光二极管像素单元，像素定义单元14例如为有机发光二极管像素定义单元。像素定义单元14包括图案化像素定义区段102’、第一电极层104’、绝缘层106’、发光层108及第二电极层110。第一电极层104’例如为反射式电极层，第二电极层例如为透明电极层。绝缘层106’覆盖位于间距W₁₁所露出的图案化像素定义区段102’及部分的该第一电极层104’，用以电性绝缘第一电极层104’及第二电极层110。值得注意的是，只要可以达到第一电极层104’及第二电极层110电性绝缘的效果即可，绝缘层106’的形状并不作限制。此外，优选地，绝缘层106’的高度h₁₁可以大于或等于第一电极层104’的高度h₁₂。

于该实施例中，通过第一电极层104’设置于图案化像素定义区段102’的相对侧的表面上，可以改善发光层108与相邻的电极层的折射率不匹配所造成光全反射的情况，进而将原本在发光层108中传递的光线L导出以提升发光效率。再者，当绝缘层106’覆盖越少部分的第一电极层104’时，图案化像素定义区段102’上的第一电极层104’与发光层108的接触面积则越大，因此，即可增加显示装置1的发光面积。

在该实施例中，第一基板10可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板16上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图2A绘示依照本发明另一实施例的显示装置2A的示意图。如图2A所示，显示装置2A包括第一基板20、第二基板26、以及交错排列地设置于第一基板20、第二基板26之间的发光像素单元22与像素定义单元24。图2A的像素定义单元24与图1H的像素定义单元14的结构及制造流程相似，包括图案化像素定义区段202、第一电极层204、绝缘层206、发光层208及第二电极层210，其中，第一电极层204包括第一子电极204a及第二子电极204b。第一子电极204a及第二子电极204b的最小距离为间距w₂₁，且间距w₂₁小于图案化像素定义区段202的最大宽度w₂₂。

值得注意的是，在该实施例中绝缘层206的设置，仅需覆盖位于间距W₂₁所露出的图案化像素定义区段202即可。此外，优选地，绝缘层206的高度h₂₁大于或等于第一电极层204的高度h₂₂。

通过第一电极层204设置于图案化像素定义区段202的相对侧的表面上，可以改善发光层208与相邻的电极层的折射率不匹配所造成光全反射的情况，进而将原本在发光层208中传递的光线L导出以提升发光效率。再者，由于绝缘层206仅覆盖位于间距w₂₁所露出的图案化像素定义区段202，则图案化像素定义区段202上的第一电极层204与发光层208尚有一接触面积，因此，即可增加显示装置2A的发光面积。

在该实施例中，第一基板20可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板26上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图2B绘示依照本发明又一实施例的显示装置2B的示意图。如图2B所示，显示装置2B包括第一基板20’、第二基板26’、以及交错排列地设置于第一基板20’、第二基板26’之间的发光像素单元22’与像素定义单元24’。

图2B的像素定义单元24’包括图案化像素定义区段202’、第一电极层204’、发光层208’及第二电极层210’。像素定义单元24’与图1H的像素定义单元14的结构及制造流程相似，差异仅在于在该实施例中省略绝缘层的设置，如此可以节省制造绝缘层的流程。

在该实施例中，第一基板20’可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板26’上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图3绘示依照本发明又一实施例的显示装置3的示意图。如图3所示，显示装置3包括第一基板30、第二基板36、以及交错排列地设置于第一基板30、第二基板36之间的发光像素单元32与像素定义单元34。图3的像素定义单元34包括图案化像素定义区段302、第一电极层304、绝缘层306、发光层308及第二电极层310。像素定义单元34与图1H的像素定义单元14的结构及制造流程相似，在此仅说明其不同之处。

如图3所示，图案化像素定义区段302的剖面为梯形并具有底角θ₁。底角θ₁介于1度至89度。优选地，底角θ₁介于30度至45度。第一电极层304包括第一子电极304a及第二子电极304b。第一子电极304a及第二子电极304b的最小距离为间距w₃₁。间距w₃₁小于图案化像素定义区段302的最大宽度w₃₂。绝缘层306覆盖位于间距w₃₁所露出的图案化像素定义区段302，以提供第一电极层304及第二电极层310之间优选的电性绝缘，绝缘层306于间距w₃₁中具有高度h₃₁。优选地，绝缘层306的高度h₃₁大于或等于第一电极层304的高度h₃₂。

通过第一电极层304设置于图案化像素定义区段302的相对侧的表面上，可以改善发光层308与相邻的电极层的折射率不匹配所造成光全反射的情况，进而将原本在发光层308中传递的光线L导出以提升发光效率。再者，由于绝缘层306仅覆盖位于间距w₃₁所露出的图案化像素定义区段302，则图案化像素定义区段302上的第一电极层304与发光层308尚有一接触面积，因此，即可增加显示装置3的发光面积。

在该实施例中，第一基板30可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板36上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图4绘示依照本发明又一实施例的显示装置4的示意图。如图4所示，显示装置4包括第一基板40、第二基板46、以及交错排列地设置于第一基板40、第二基板46之间的发光像素单元42与像素定义单元44。

图4的像素定义单元44包括图案化像素定义区段402、第一电极层404、绝缘层406、发光层408及第二电极层410。像素定义单元44与图3的像素定义单元34的结构及制造流程相似，差异仅在于在该实施例中绝缘层406除覆盖位于间距w₄₁所露出的图案化像素定义区段402，还覆盖到部分的第一电极层404，如此可以提高第一电极层404与第二电极层410之间的电性绝缘。

在该实施例中，第一电极层404包括第一子电极404a及第二子电极404b，第一子电极404a及第二子电极404b的最小距离为间距w₄₁，间距w₄₁小于图案化像素定义区段402的最大宽度w₄₂。绝缘层406于间距w₄₁中具有高度h₄₁。优选地，绝缘层406的高度h₄₁大于或等于第一电极层404的高度h₄₂。图案化像素定义区段402的剖面为梯形并具有底角θ₂。底角θ₂的角度范围与图3的底角θ₁相同。

在该实施例中，通过第一电极层404设置于图案化像素定义区段402的相对侧的表面上，可以改善发光层408与相邻的电极层的折射率不匹配所造成光全反射的情况，进而将原本在发光层408中传递的光线L导出以提升发光效率。再者，当绝缘层406覆盖越少部分的第一电极层404时，图案化像素定义区段402上的第一电极层404与发光层408的接触面积则越大，因此，即可增加显示装置4的发光面积。

在该实施例中，第一基板40可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板46上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图5绘示依照本发明又一实施例的显示装置5的示意图。如图5所示，显示装置5包括第一基板50、第二基板56、以及交错排列地设置于第一基板50、第二基板56之间的发光像素单元52与像素定义单元54。

图5的像素定义单元54包括图案化像素定义区段502、第一电极层504、绝缘层506、发光层508及第二电极层510。像素定义单元54与图3的像素定义单元34的结构及制造流程相似，差异仅在于在该实施例中不需要绝缘层的设置，如此可以节省制造绝缘层的流程。

在该实施例中，图案化像素定义区段502的剖面为梯形并具有底角θ₃。底角θ₃的角度范围与图3的底角θ₁相同。第一电极层504包括第一子电极504a及第二子电极504b。第一子电极504a及第二子电极504b的最小距离为间距w₅₁。间距w₅₁小于图案化像素定义区段502的最大宽度w₅₂。

在该实施例中，第一基板50可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板56上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图6绘示依照本发明又一实施例的显示装置6的示意图。如图6所示，显示装置6包括第一基板60、第二基板66、以及交错排列地设置于第一基板60、第二基板66之间的发光像素单元62与像素定义单元64。图6的像素定义单元64包括图案化像素定义区段602、第一电极层604、绝缘层606、发光层608及第二电极层610。像素定义单元64与图1H的像素定义单元14的结构及制造流程相似，在此仅说明其不同之处。

如图6所示，图案化像素定义区段602的剖面为三角形并具有底角θ₄。底角θ₄介于1度至89度。优选地，底角θ₄介于30度至45度。第一电极层604包括第一子电极604a及第二子电极604b，第一子电极604a及第二子电极604b的最小距离为间距w₆₁，间距w₆₁小于图案化像素定义区段602的最大宽度w₆₂。绝缘层606覆盖位于间距w₆₁所露出的图案化像素定义区段602，以提供第一电极层604及第二电极层610之间优选的电性绝缘。此外，优选地，第一子电极604a或第二子电极604b位于图案化像素定义区段602侧表面的垂直高度h₆₁大于第一电极层604的高度h₆₂。

通过第一电极层604设置于图案化像素定义区段602的相对侧的表面上，可以改善发光层608与相邻的电极层的折射率不匹配所造成光全反射的情况，进而将原本在发光层608中传递的光线L导出以提升发光效率。再者，由于绝缘层606仅覆盖位于间距w₆₁所露出的图案化像素定义区段602，则图案化像素定义区段602上的第一电极层604与发光层608尚有一接触面积，因此，即可增加显示装置6的发光面积。

在该实施例中，第一基板60可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板66上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图7绘示依照本发明又一实施例的显示装置7的示意图。如图7所示，显示装置7包括第一基板70、第二基板76、以及交错排列地设置于第一基板70、第二基板76之间的发光像素单元72与像素定义单元74。

图7的像素定义单元74包括图案化像素定义区段702、第一电极层704、绝缘层706、发光层708及第二电极层710。像素定义单元74与图6的像素定义单元64的结构及制造流程相似，差异仅在于在该实施例中绝缘层706除覆盖位于间距w₇₁所露出的图案化像素定义区段702，还覆盖到部分的第一电极层704，如此可以提高第一电极层704与第二电极层710之间的电性绝缘。

在该实施例中，三角形的图案化像素定义区段702具有底角θ₅。底角θ₅的角度范围与图6的底角θ₄相同。第一电极层704包括第一子电极704a及第二子电极704b，第一子电极704a及第二子电极704b的最小距离为间距w₇₁，间距w₇₁小于图案化像素定义区段702的最大宽度w₇₂。此外，优选地，第一子电极704a或第二子电极704b位于图案化像素定义区段702侧表面的垂直高度h₇₁大于第一电极层704的高度h₇₂。

在该实施例中，通过第一电极层704设置于图案化像素定义区段702的相对侧的表面上，可以改善发光层708与相邻的电极层的折射率不匹配所造成光全反射的情况，进而将原本在发光层708中传递的光线L导出以提升发光效率。再者，当绝缘层706覆盖越少部分的第一电极层704时，图案化像素定义区段702上的第一电极层704与发光层708的接触面积则越大，因此，即可增加显示装置7的发光面积。

在该实施例中，第一基板70可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板76上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

图8绘示依照本发明又一实施例的显示装置8的示意图。如图8所示，显示装置8包括第一基板80、第二基板86、以及交错排列地设置于第一基板80、第二基板86之间的发光像素单元82与像素定义单元84。

图8的像素定义单元84包括图案化像素定义区段802、第一电极层804、发光层808及第二电极层810。像素定义单元84与图6的像素定义单元64的结构及制造流程相似，差异仅在于在该实施例中不需要绝缘层的设置，如此可以节省制造绝缘层的流程。

在该实施例中，三角形的图案化像素定义区段802具有底角θ₆。底角θ₆的角度范围与图6的底角θ₄相同。第一电极层804包括第一子电极804a及第二子电极804b。第一子电极804a及第二子电极804b的最小距离为间距w₈₁，间距w₈₁小于图案化像素定义区段802的最大宽度W₈₂。此外，优选地，第一子电极804a或第二子电极804b位于图案化像素定义区段802侧表面的垂直高度h₈₁大于第一电极层804的高度h₈₂。

在该实施例中，第一基板80可以为玻璃基板或柔性基板，亦可为透明或不透明基板。第二基板86上可以包含有彩色滤光片，彩色滤光片例如是RGB或RGBW彩色滤光片。

综上所述，依照本发明上述实施例所制成的显示装置，以简单的工艺，将像素定义单元的第一电极层设置于图案化像素定义区段的相对侧表面上，可以破坏发光层与其相邻边界层的折射率不匹配所造成的波导效应。将原本在发光层中因波导效应造成全反射而无法出光的全反射光线导出，进而提升约20％的发光效率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。

Claims (17)

1.一种显示装置，包括：

多个像素定义单元，每个该像素定义单元包括：

图案化像素定义区段，具有第一侧表面及相对该第一侧表面的第二侧表面；

第一电极层，包括第一子电极及第二子电极，该第一子电极设于该第一侧表面上且该第二子电极设于该第二侧表面上，且该第一子电极与该第二子电极相隔一间距；

发光层，设于该第一电极层上；

绝缘层，设置于该图案化像素定义区段及该发光层之间，且该绝缘层的宽度小于该图案化像素定义区段的宽度；及

第二电极层，设于该发光层上。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中该第一电极层为反射式电极层。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中该间距小于该图案化像素定义区段的剖面的最大宽度。

4.如权利要求1所述的显示装置，该绝缘层设置于该第一子电极及该第二子电极之间。

5.如权利要求1所述的显示装置，其中该绝缘层覆盖位于该间距所露出的图案化像素定义区段，且该绝缘层的厚度大于该第一电极层的厚度。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中该绝缘层覆盖位于该间距所露出的图案化像素定义区段及部分的该第一电极层。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中该图案化像素定义区段为半圆柱体或半椭圆柱体，该第一侧表面及该第二侧表面为柱状曲面。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中该图案化像素定义区段的剖面为梯形，该梯形具有底角，该底角为30度至45度。

9.如权利要求1所述的显示装置，其中该图案化像素定义区段的剖面为三角形，该三角形具有另一底角，该另一底角为30度至45度。

10.如权利要求1所述的显示装置，还包括：

第一基板；

第二基板，与该第一基板相对而设；以及

多个发光像素单元，设于该第一基板及该第二基板之间，

其中，该多个像素定义单元，亦设于该第一基板及该第二基板之间，每个该发光像素单元及每个该像素定义单元为间隔设置。

11.如权利要求10所述的显示装置，还包括彩色滤光片，设置于该第二基板上。

12.如权利要求10所述的显示装置，其中该多个发光像素单元为有机发光二极管像素单元，该多个像素定义单元为有机发光二极管像素定义单元。

13.一种显示装置的制造方法，包括：

提供第一基板；

形成多个图案化像素定义区段于该第一基板上；

形成第一电极层于该第一基板上及该图案化像素定义区段上，该第一电极层包括第一子电极及第二子电极，且该第一子电极与该第二子电极相隔一间距；

形成绝缘层以覆盖位于该间距所露出的图案化像素定义区段，且该绝缘层的宽度小于该图案化像素定义区段的宽度；

形成发光层于该第一电极层上；

形成第二电极层于该发光层上；以及

提供第二基板，第二基板相对于第一基板设置。

14.如权利要求13所述的显示装置的制造方法，该绝缘层的厚度大于该第一电极层的厚度。

15.如权利要求13所述的显示装置的制造方法，该绝缘层覆盖部分的该第一电极层。

16.如权利要求13所述的显示装置的制造方法，其中形成该多个图案化像素定义区段的步骤包括：

形成像素定义层于该第一基板上；以及

图案化该像素定义层，以形成该多个图案化像素定义区段，且每个该图案化像素定义区段的剖面为圆弧形、梯形及三角形其中之一。

17.如权利要求13所述的显示装置的制造方法，其中每个该图案化像素定义区段具有第一侧表面及与相对该第一侧表面的第二侧表面，该第一电极层的形成步骤包括：

形成导电材料于该第一基板及该多个图案化像素定义区段之上；以及

于每个该图案化像素定义区段之上图案化该导电材料，以形成距离该间距的该第一子电极及该第二子电极，该第一子电极设于该第一侧表面上且该第二子电极设于该第二侧表面上。