CN108735778A - 发光装置 - Google Patents

Abstract

一种发光装置，包含一基板与一发光单元。该发光单元位于该基板上方。该发光单元包含一发光次像素与一电极。该电极沿着一方向而堆迭于该发光次像素上。再者，该电极包含垂直于该方向所量测的一尺寸，并且该尺寸不大于约8微米。

Description

发光装置

技术领域

本公开涉及一种发光装置，特别涉及一种有机发光装置及其制造方法。

背景技术

近年来，平板显示器越来越受欢迎，并且从例如手机这类的口袋尺寸电子装置至壁挂大屏幕电视皆广泛使用平板显示器。如同在IC(集成电路)对于晶体管密度的要求越来越高，显示器的分辨率要求也已提高。在目前的趋势，引入有机发光材料作为平板中的光源，以增进折迭的可能性。对于可挠平板设计者而言，选择有机发光材料的电极是具挑战性的。对于大部分的平板而言，当考量透明性与电阻系数(resistivity)时，通常使用ITO或IZO作为光源的顶部电极。然而，当面板变形时，可挠效能不良成为问题。

发明内容

一种发光装置包含一基板与一发光单元。该发光单元位于该基板上方。该发光单元包含一发光次像素(subpixel)与一电极。该电极沿着一方向而堆迭在该发光次像素上。再者，该电极包含垂直于该方向的经量测的一尺寸，并且该尺寸不大于约8微米。

在一些实施例中，该电极为该发光单元的阴极。该发光装置另包含一光学感测器与该发光单元相邻并且经配置用以检测该发光单元的发光强度。

在一些实施例中，该发光装置另包含一薄膜晶体管(thin film transistors，TFT)的阵列于该发光单元下方，并且该光学感测器电连接至该TFT。该发光装置另包含一止动器(stopper)与该发光单元相邻，其中，沿着该方向，该止动器的一厚度大于该发光单元的一厚度。在一些实施例中，该发光装置另包含一通道(through via)于该止动器中。

在一些实施例中，发光装置包含一基板，以及位于该基板上方的一阵列的发光单元。该阵列的每一个发光单元包含一电极，以及位于该电极与该基板之间的一发光层，其中该电极的俯视面积实质等于该发光层的俯视面积。

在一些实施例中，该发光装置另包含一绝缘材料，填充相邻发光单元之间的空间。该发光装置另包含一传导线，用以连接串联的电极。该发光装置另包含一阵列的光学感测器，其中该等光学感测器各自经分配于对应的发光单元。在一些实施例中，该发光装置另包含一阵列的止动器，其中各个止动器是位于相邻发光单元之间。在一些实施例中，该发光装置另包含一传导线，电连接各个光学感测器至基板中的电路。在一些实施例中，该发光装置另包含一触控感测器于该阵列的发光单元，以及一绝缘层位于该触控感测器与该阵列的发光单元之间。

在一些实施例中，在该发光装置中，自俯视方向看，该触控感测器被多个发光单元环绕。在一些实施例中，在该发光装置中，自俯视方向看，该触控感测器从该多个发光单元横向偏移。在一些实施例中，该发光装置另包含一阵列的光学感测器于该阵列的发光单元上方，其中该阵列的光学感测器经配置用以检测发射至该发光装置中的环境光(ambientlight)。

附图说明

图1说明可挠发光装置。

图2为俯视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图3为俯视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图4为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图5为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图6为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图6A为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图7为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图8A为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图8B为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图9为剖视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

图10为俯视图，例示本公开实施例可挠发光装置的一部分。

附图标记说明：

10 电子装置

12 层

12a 层

14 发光层

16 层

18 层

140 表面

142 传导线

145 发光单元

145a 发光单元

145b 发光单元

145c 发光单元

145-1 电极

145-2 发光次像素

146 电极

147 止动器

148 绝缘层

148a 顶表面

149 薄膜

150 光学感测器

152 第二光学感测器

153 光学感测器

153a 感测器

153b 感测器

156 电路

160 通道

162 传导线

210 结构

210a 结构

210b 结构

210c 结构

210d 结构

210e 结构

210f 结构

具体实施方式

本公开提供一种可制造高密度发光显示器的方法。在本公开中，「高密度」一词是定义为发光像素密度至少等于或大于800ppi。然而，该方法亦用于像素密度低于800ppi的发光显示器。

本公开是提供一种电极的新设计，用于可挠面板中所使用的有机发光材料。该电极具有合适的尺寸，以最小化环境光的反射。电极的材料亦具有高可挠性与低电阻系数，因而使得可挠面板可折迭且低功率消耗。经由本公开，平板设计者可具有更大的窗口来分配驱动电路，触控面板线在发光像素阵列内。

图1说明电子装置10的实施例。电子装置10可为坚硬或可挠显示器。显示器10可具有至少四种不同层，沿着厚度方向X实质堆迭。层12可为基板，经配置为平台，用以具有显示层14位于其上。层16为覆盖层经配置于发光层14上，以及层18经配置成为光进入或射出电子装置10的窗口。在一些实施例中，层16为绝缘层。层18可经配置作为使用者的触控界面，因而表面硬度可能高到足以符合设计需求。在一些实施例中，层16与层18整合为一层。

层12可由聚合物基质材料形成。层12具有约3mm的最小弯曲半径。最小弯曲半径测量内部曲率，是可以弯曲层12且不会扭曲、损坏或缩短其寿命的最小半径。在一些实施例中，一些传导线可位于层12中，并且自电路提供电流至发光层14。在一些实施例中，薄膜晶体管(TFT)位于层12上，并且位于层12与发光层14之间。TFT亦可包埋于层12中，并且整合为一体。

图2是根据实施例说明发光层14的俯视图。发光层具有表面140。一阵列的发光单元位于该表面140上，该阵列的发光单元包含发光单元145a、145b与145c。经由传导线142，对于每一发光单元提供电流。在一实施例中，发光单元145a、145b与145c配置于列中，并且通过传导线142而串联连接。该等串联连接的发光单元可另电连接电极146。电极146可位于表面140的周边区域。基板层12可位于发光层14下方。

图3是另一实施例的发光层14的俯视图。除了发光单元，止动器147位于两个相邻发光单元之间。在另一实施例中，光学感测器150与发光单元相邻。在一些实施例中，光学感测器150位于止动器147上(如图左下角所示)。在一些实施例中，经配置用于驱动该阵列的发光单元的电路156是位于表面140上，并且插置在发光单元之间。

图4为沿着图2线AA的剖面图。具有TFT或其他电路的层12a可位于基板12上。层12a的顶表面经配置为发光层的表面140。有两个发光单元145位于表面140上。每一发光单元具有一发光次像素145-2，以及位于该发光次像素145-2上方的电极145-1。

电极145-1提供电流至发光次像素145-2。发光次像素145-2可发光穿过电极145-1，并且亦发光穿过层16与层18，而后到达使用者的眼睛。在一些实施例中，电极145-1为连接至发光次像素145-2的阴极。如图2所示，在一些实施例中，各个电极145-1连接至传导线142，用以提供电流至对应的发光次像素145-2。

电极145-1包含传导材料，并且在一些实施例中，电极145-1包含金属元素，例如Mg、Al、Ag、Au、Cu、W等。在一些实施例中，电极145-1包含Ag与Mg。

电极145-1的厚度d垂直于表面140。厚度d经设计而对于从发光次像素145-2发出来的光具有约80％的穿透率。再者，根据从对应发光次像素发出来的光的波长，可调整厚度d，其中该对应发光次像素是位于电极145-1与基板12之间。在一些实施例中，电极145-1的厚度为约与约之间。在一些实施例中，电极145-1的厚度为约与约之间。在一些实施例中，电极145-1的厚度为约与约之间。

电极145-1可被设计为覆盖发光次像素145-2的整个横面(其与电极145-1交界的表面)，用以提供均匀的电流密度至发光次像素145-2。然而，在一些实施例中，电极145-1的横面的面积可不同于发光次像素145-2的横面。电极145-2的横面具有宽度w，其量测方向垂直于图1中的层12与层14的堆迭方向。在一些实施例中，宽度w不大于8微米。在一些实施例中，宽度w不大于5微米。

在一些实施例中，发光次像素可发出至少三种不同颜色，红、绿与蓝。在一些实施例中，各个发光次像素的横向宽度实质等于电极145-1的宽度w。

相邻的发光单元145以间隔s相隔。依设计，该间隔s的量测可从相邻电极145-1量测，或是可从相邻发光次像素145-2量测。在一些实施例中，间隔s为约2nm与约100um之间。在一些实施例中，间隔s不大于约50um。

由图2，该技艺中的技术人士应理解电极仅位于一受限的面积上，其可实质为对应发光次像素的面积。该对应发光次像素被定义为位于电极正下方的发光次像素。换言之，只要电极可供应均匀的电流至发光次像素，则电极的面积握宽度较佳为较小。在一些实施例中，电极的面积经设计刚好足以覆盖对应发光次像素的横面。

上述的电极设计称为图案化的电极设计。代替实质覆盖表面140的覆盖电极，本公开使用图案化的电极，用以将来自周围的光反射最小化，该来自周围的光反射通常经由图1的窗口层18进入装置10。进入的环境光可被图案化的电极反射，然而，由于各个电极的宽度小，一般不大于8微米，因此，人类的眼睛可忽略该反射。

图5为图3沿着现BB的剖面图。图4使用的数字符号代表相同元件，此处不再重述。在一些实施例中，止动器147具有厚度t，其可大于相邻电极145-1与发光次像素145-2的总厚度。如图1所示，在堆迭层16或层18于发光层14上方时，层16或层18可接触止动器147，以防止层16或层18碰触电极145-1。因此，当使用者按压层18或层16时，可避免损坏。在止动器147与电极145-1之间的空间中，可填充绝缘材料。

图6为图3沿着线CC的剖面图。光学感测器150与发光次像素145-2相邻。在本实施例中，光学感测器150位于止动器147上。光学感测器150经配置用以检测自发光次像素145-2发出的光强度。如图3所示，各个光学感测器150经配置用以检测一发光次像素145-2的强度，该发光次像素145-2可最接近该光学感测器150。如图6所示，发光次像素145-2在光学感测器150右侧。

在一些实施例中，关于一阵列的发光次像素，该阵列中的各个发光次像素被分配一光学感测器。各个光学感测器可于实时模式监视对应发光次像素的效能。因此，若对应的光学感测器发现发光次像素效能不足，例如强度较低，则可加入补偿电流至该发光次像素，用以使得效能回复到理想值。光学感测器可进一步电连接至驱动器，其可决定何时及如何供应补偿电流至发光次像素。在一些实施例中，于主动或离线模式下进行该补偿。

光学感测器150可电连接至基板12或TFT层12a。光学感测器152检测的发光次像素的效能可被转换为电子信号，传递至基板12或TFT层12a。如图6A所示，来自光学感测器150的电子信号可经由通道160或传导线162而被传导至TFT层12a。通道160可形成于止动器147中，如图所示。来自光学感测器150的电子信号可经由传导线164而被传导至TFT层12a或其他位置。在一些实施例中，TFT层亦包含电路，以量测发光次像素的效能。

图7说明具有第二光学感测器152的另一实施例。第二光学感测器152位于绝缘层148上，该绝缘层148经配置以环绕电极145-1与发光次像素145-2。绝缘层148可经配置成为填充物，置在发光单元与止动器之间的空间中。在一些实施例中，绝缘层148的顶表面148a被平坦化，以对于位于其上的第二光学感测器152提供实质平坦表面。在一些情况中，顶表面148a经配置而接触层16或层18。

第二光学感测器152经设计用以检测进入装置10的环境光的强度。根据第二光学感测器152检测的强度，可调整进入发光单元的电流。第二光学感测器152可在发光单元正上方或是可偏移。在一些实施例中，装置10中仅有一个第二光学感测器152。在一些实施例中，装置10中仅有一个第二光学感测器152。在一些实施例中，有数个第二光学感测器152，并且各个第二光学感测器152分配对应一发光单元。

在一些实施例中，光学感测器可被设计如图8A所示。光学感测器153为两面感测器，具有一感测器153a于表面上以及一感测器153b于表面上。面对窗口层18的感测器153a经配置用以检测进入的环境光。面对电极145-1与发光次像素145-2的感测器153a经配置用以检测自发光次像素145-2发射的光。两面光学感测器可为具有绝缘层的复合结构，该绝缘层例如配置于两个感测区域之间的氧化物。

图8B描述另一实施例，说明绝缘薄膜149位于绝缘层148上方。绝缘层148在薄膜149配置于其上之前被平坦化。感测器153b位于绝缘层148中，并且面对发光单元145，以检测发光次像素145-2的强度。感测器153a位于薄膜149上方，用以检测环境光的强度。在一些实施例中，薄膜149在感测器153a配置于其上之前被平坦化。

光学感测器可由光学感测材料制成，例如Mn、Zn、Mg、S等。在一些实施例中，光学感测器包含ZnS化合物位于绝缘基板上。该绝缘基板可为氧化、氧化硅等。

除了上述优点，可通过缩小电极145-1与发光次像素145-2的尺寸，在发光单元之间插置一些其他电路，例如驱动器或触控感测器。以下描述的另一范例可便于该技艺中的技术人士理解如何增加设计的余裕度。

图9为剖面图，描述另一实施例的装置10。结构210位于绝缘层148上。结构210可经配置成为触控感测器的一部分。在一些实施例中，结构210为电容器。在一些实施例中，结构210为电阻器。在一些实施例中，结构210为一端与电容器或电阻器连接的传导线。

当结构210配置为触控感测器的一部分时，结构210可包埋在层16或18中。在一些实施例中，相较于电极145-1，结构210对于发光次像素145-2具有较低的光穿透率。在此情况下，由俯视方向看，结构210与发光次像素145-2或电极145-1错开是较佳的选择。

图10为俯视图，根据一实施例说明位于发光单元145上的一些不同形式的结构。沿着厚度方向，至少有三种不同的层迭堆迭。该等发光单元145位于底部，并且结构210a、210b及210e位于该等发光单元145与该等结构210c、210d及210f之间。结构210e为连接结构210a、210b的传导线。结构210f为连接结构210c、210d的传导线。结构210a、210b可为电容器或电阻器。结构210c、210d可为电容器或电阻器。

每一个结构受到该等发光单元145环绕，并且不与发光单元145重叠。因此，从发光单元145发射的光可有效到达窗口18，而不被该等结构阻挡。因此，缩小发光单元的尺寸不仅提供更多机会配置光学感测器以实时监看每一发光单元145的效能，亦提供更多空间配置其他功能性结构而仍符合高密度需求。

前述内容概述一些实施方式的特征，因而本领域技术人员可更加理解本公开的各方面。本领域技术人员应理解可轻易使用本公开作为基础，用于设计或修饰其他制程与结构而实现与本申请案所述的实施例具有相同目的与/或达到相同优点。本领域技术人员亦应理解此均等架构并不脱离本公开公开内容的精神与范围，并且本领域技术人员可进行各种变化、取代与替换，而不脱离本公开的精神与范围。

Claims (16)

1.一种发光装置，包括：

一基板；以及

一发光单元，位于该基板上方，其中该发光单元包含：

一发光次像素；以及

一电极，沿着一方向而堆迭于该发光次像素上，该电极包含垂直于该方向所量测的一尺寸，并且该尺寸不大于8微米。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中该电极为该发光单元的一阴极。

3.如权利要求1所述的发光装置，另包括一光学感测器相邻于该发光单元，并且经配置用以检测该发光单元的发射强度。

4.如权利要求3所述的发光装置，另包括一阵列的薄膜晶体管于该发光单元下方，以及该光学感测器电连接至该TFT。

5.如权利要求1所述的发光装置，另包括一止动器相邻于该发光单元，其中沿着该方向，该止动器具有一厚度大于该发光单元的一厚度。

6.如权利要求5所述的发光装置，另包括一通道于该止动器中。

7.一种发光装置，包括：

一基板；以及

一阵列的发光单元，位于该基板上方，其中该阵列的各个发光单元包含：

一电极；以及

一发光层，位于该电极与该基板之间，其中该电极的一俯视面积实质等于该发光层的一俯视面积。

8.如权利要求7所述的发光装置，另包括一绝缘材料，填充相邻发光单元之间的一空间。

9.如权利要求7所述的发光装置，另包括一传导线，用以串联连接电极。

10.如权利要求7所述的发光装置，另包括一阵列的光学感测器，其中该等光学感测器各自被分配一对应的发光单元。

11.如权利要求10所述的发光装置，另包括一传导线，电连接各个光学感测器至该基板中的一电路。

12.如权利要求7所述的发光装置，另包括一阵列的止动器，其中各个止动器位于两个相邻发光单元之间。

13.如权利要求7所述的发光装置，另包括一触控感测器于该阵列的发光单元上方，以及一绝缘层于该触控感测器与该阵列的发光单元之间。

14.如权利要求13所述的发光装置，其中由一俯视方向看，该触控感测器受到多个发光单元环绕。

15.如权利要求14所述的发光装置，其中由该俯视方向看，该触控感测器自该多个发光单元横向偏移。

16.如权利要求7所述的发光装置，另包括一阵列的光学感测器于该阵列的发光单元上方，其中该阵列的光学感测器经配置用以检测发射至该发光装置中的环境光。