TW201301599A - 發光結構、包含發光結構之顯示裝置及製造包含該發光結構之顯示裝置之方法 - Google Patents

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Abstract

一種發光結構，其包括第一電洞注入層、第一有機發光層、電荷產生層、第二電洞注入層、第二有機發光層、電子轉移層、以及阻擋構件。發光結構具有第一次像素區域、第二次像素區域、以及第三次像素區域。第一有機發光層可在第一電洞注入層上。電荷產生層可在第一有機發光層上。第二電洞注入層可在電荷產生層上。第二有機發光層可在第二電洞注入層上。電子轉移層可在第二有機發光層上。阻擋構件可在第一次像素區域至第三次像素區域之至少一處上。

Description

發光結構、包含發光結構之顯示裝置及製造包含該發光結構之顯示裝置之方法
相關申請案之交互參照
本申請案係根據35 U.S.C. §119請求在2011年6月29日所提出的韓國專利申請案，申請案號10-2011-0063644之優先權效益，該揭示在此全部併入作為參考。
本發明之範例實施例係關於一種發光結構、包含發光結構之顯示裝置、以及製造包含該發光結構之顯示裝置之方法。
有機發光顯示器(OLED)裝置係使用由其中之有機層所產生的光而顯示如影像及字元之資訊。對於有機發光顯示裝置，光可藉由在陽極與陰極間之有機層處所發生的來自陽極之電洞與來自陰極之電子的組合而產生。在各種顯示裝置中，如液晶顯示器(LCD)裝置、電漿顯示器(PDP)裝置、以及場發射顯示器(FED)裝置，有機發光顯示裝置具有如寬視角、快速之回應時間、厚度薄、以及低耗電的特點，而使有機發光顯示裝置廣泛地用於各種電氣及電子設備，例如電視、監視器、行動通訊裝置、MP3播放器、可攜式顯示裝置等。近來，有機發光顯示裝置已被視為最有前景的次世代顯示裝置之一。
在習知有機發光顯示裝置中，由電極所提供的電子及電洞可在有機層重組而產生激子，故可由該激子的能量產生具有指定波長之光而顯示影像。雖然有機發光顯示裝置可具有單層結構、多層結構或色彩轉換結構，但多層結構係廣泛地應用於有機發光顯示裝置。多層結構可包括各別地發射紅光、綠光及藍光的有機層，如此可將紅、綠及藍光組合而產生白光。然而習知有機發光顯示器會有一些缺點，如相當低之有機層功能安定性、及低光色純度。即使可將濾色片配置在有機層上以改良光色純度，製程仍可能複雜且亦增加該顯示裝置之製造成本。此外，習知有機發光顯示裝置可能因濾色片而具有低輝度效率(luminance efficiency)。
本發明之範例實施例係關於一種具有色純度改良、色再現性增強、且亮度增加之發光結構。
本發明之範例實施例係關於一種可顯示色純度改良且亮度增加的高解析度影像之顯示裝置。
本發明之範例實施例係關於一種製造可顯示色純度改良且亮度增加的高解析度影像之顯示裝置之方法。
依照一範例實施例，一種發光結構係包括第一電洞注入層、第一有機發光層、電荷產生層、第二電洞注入層、第二有機發光層、電子轉移層、以及阻擋構件。發光結構可區分成第一次像素區域、第二次像素區域、以及第三次像素區域。第一有機發光層可在第一電洞注入層上。電荷產生層可在第一有機發光層上。第二電洞注入層可在電荷產生層上。第二有機發光層可在第二電洞注入層上。電子轉移層可在第二有機發光層上。阻擋構件可在第一次像素區域、第二次像素區域、或第三次像素區域之至少一處。
在範例實施例中，第一次像素區域中之第一光學共振距離、第二次像素區域中之第二光學共振距離、以及第三次像素區域中之第三光學共振距離可彼此不同。
在範例實施例中，發光結構可在第一次像素區域、第二次像素區域、或第三次像素區域之至少一處包括光學距離控制絕緣層。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層可在第一電洞注入層下。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層毗鄰第一次像素區域、第二次像素區域、及第三次像素區域可具有不同的厚度。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層可包括與第一電洞注入層之材料相同的材料。
在範例實施例中，第一光學共振距離可調整而產生從第一有機發光層或第二有機發光層所發射的紅光之第一光學共振，第二光學共振距離可調整而產生從第一有機發光層或第二有機發光層所發射的綠光之第二光學共振，且第三光學共振距離可調整而產生從第一有機發光層或第二有機發光層所發射的藍光之第三光學共振。
在範例實施例中，第一有機發光層可包括藍光發射膜，第二有機發光層可包括綠光發射膜與紅光發射膜、或適於發射綠光與紅光之單一發光膜。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的電荷產生層與第一有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋從電荷產生層至第一有機發光層的電子之移動。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的第一電洞注入層與第一有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋在第一有機發光層所產生的激子之移動。
在範例實施例中，第一有機發光層可包括綠光發射膜與紅光發射膜、或適於發射綠光與紅光之單一發光膜，且第二有機發光層可包括藍光發射膜。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的電子轉移層與第二有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋電子移動至第二有機發光層。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的第二電洞注入層與第二有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋由第二有機發光層所產生的激子之移動。
在範例實施例中，阻擋構件可包括電子阻擋層或激子淬息層(exciton quenching layer, EQL)。
在範例實施例中，阻擋構件可包括富勒烯(fullerene)、包括經取代三芳胺(triarylamine)之聚合物、咔唑系聚合物(carbazole based polymer)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)cyclohexane, TAPC)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環戊烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)cyclopentane)、4,4’-(9H-亞茀-9-基)雙[N,N-雙(4-甲基苯基)-苯胺(4,4’-(9H-fluoren-9-ylidene)bis[N,N-bis(4-methylphenyl)- benzenamine)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-苯基環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino) phenyl)-4-phenylcyclohexane)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-甲基環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)-4- methylcyclohexane)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-3-苯基丙烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)-3- phenylpropane)、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl](4- methylpenyl)methane)、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)乙烷(Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl](4-methyl phenyl)ethane)、4-(4-二乙胺基苯基)三苯基甲烷(4-(4-Diethylaminophenyl)triphenylmethane)、4,4’-雙(4-二乙胺基苯基)二苯基甲烷(4,4’-Bis(4-diethylaminophenyl)diphenylmethane)、N,N-雙[2,5-二甲基-4-[(3-甲基苯基)苯基胺基]苯基]-2,5-二甲基-N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基-1,4-苯二胺(N,N-bis[2,5-dimethyl-4-[(3-methylphenyl)phenylamino]phenyl] -2,5-dimethyl-N’-(3-methylphenyl)-N’-phenyl-1,4-benzenediamine)、4-(9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(4-(9H-carbazol-9-yl)-N,N-bis[4-(9H-carbazol-9-yl) phenyl]-benzenamine,TCTA)、4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(4-(3-phenyl-9H-carbazol-9-yl)-N,N-bis[4(3-phenyl-9H -carbazol-9-yl)phenyl]-benzenamine)、9,9’-(2,2’-二甲基[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(9,9’-(2,2’ -dimethyl[1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl)bis-9H-carbazole, CDBP)、9,9’-[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(9,9’-[1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl)bis-9H-carbazole,CBP)、9,9’-(1,3-伸苯基)雙-9H-咔唑(9,9’-(1,3-phenylene)bis-9H-carbazole, mCP)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙-9H-咔唑(9,9’-(1,4-phenylene)bis-9H-carbazole)、9,9’,9”-(1,3,5-次苄基)三-9H-咔唑(9,9’,9”-(1,3,5-benzenetriyl)tris-9H-carbazole)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N,N’,  N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(9,9’-(1,4-phenylene)bis[N,N,N’,N’-tetraphenyl-9H-carbazole-3,6-diamine)、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺(9-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]- N,N-diphenyl-9H-carbazol-3-amine)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺(9,9’-(1,4-phenylene)bis[N,N-diphenyl-9H-carbazol-3- amine)、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(9-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl] -N,N,N’,N’-tetraphenyl-9H-carbazole-3,6-diamine)、9-苯基-9H-咔唑(9-phenyl-9H-carbazol)等。
依照範例實施例，一種顯示裝置包括基板、第一電極、發光結構、以及第二電極。基板可包括第一次像素區域、第二次像素區域、以及第三次像素區域。第一電極可在基板上。發光結構可在第一電極上。發光結構可在第一次像素區域、第二次像素區域、或第三次像素區域之至少一處包括阻擋構件。第二電極可在發光結構上。第一次像素區域之第一電極與第二電極間之第一光學共振距離、第二次像素區域之第一電極與第二電極間之第二光學共振距離、及第三次像素區域之第一電極與第二電極間之第三光學共振距離可彼此不同。
在範例實施例中，發光結構可包括第一電洞注入層、第一有機發光層、電荷產生層、第二電洞注入層、第二有機發光層、以及電子轉移層。第一電洞注入層可在第一電極上。第一有機發光層可在第一電洞注入層上。電荷產生層可在第一有機發光層上。第二電洞注入層可在電荷產生層上。第二有機發光層可在第二電洞注入層上。電子轉移層可在第二有機發光層上。
在範例實施例中，發光結構可更包括光學距離控制絕緣層於第一電極上。光學距離控制絕緣層毗鄰第一次像素區域、第二次像素區域、以及第三次像素區域可具有不同的厚度。
在範例實施例中，第一光學共振距離可調整而產生從第一有機發光層或第二有機發光層所發射的紅光之第一光學共振，第二光學共振距離可調整而產生從第一有機發光層或第二有機發光層所發射的綠光之第二光學共振，而第三光學共振距離可調整而產生從第一有機發光層或第二有機發光層所發射的藍光之第三光學共振。
在範例實施例中，第一有機發光層可包括藍光發射膜。第二有機發光層可包括綠光發射膜與紅光發射膜、或適於發射綠光與紅光之單一發光層。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的電荷產生層與第一有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋從電荷產生層至第一有機發光層的電子之移動。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的第一電洞注入層與第一有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋從第一有機發光層所產生的激子之移動。
在範例實施例中，第一有機發光層可包括綠光發射膜與紅光發射膜、或適於發射綠光與紅光之單一發光層。第二有機發光層可包括藍光發射膜。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的電子轉移層與第二有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋電子移動至第二有機發光層。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一次像素區域的第二電洞注入層與第二有機發光層之間，且阻擋構件可適於在第一次像素區域阻擋由第二有機發光層所產生的激子之移動。
依照範例實施例，其係提供一種製造顯示裝置之方法。在該方法中，第一電極可形成於基板上。基板可具有第一次像素區域、第二次像素區域、以及第三次像素區域。發光結構可形成於第一電極上。發光結構可包括光學距離控制絕緣層及阻擋構件。第二電極可形成於發光結構上。第一次像素區域之第一電極與第二電極間之第一光學共振距離、第二次像素區域處第一電極與第二電極間之第二光學共振距離、及第三次像素區域處第一電極與第二電極間之第三光學共振距離可彼此不同。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層可形成於第一次像素區域、第二次像素區域、或第三次像素區域之至少一處。
在範例實施例中，形成光學距離控制絕緣層之步驟可包括藉由雷射誘導熱成像製程(laser induced thermal imaging process)在第一電極上形成光學距離控制絕緣層。
在範例實施例中，形成光學距離控制絕緣層之步驟可更包括將供體基板層壓在基板上；對供體基板之至少一個區域照射雷射光束，供體基板之至少一個區域係對應第一、第二及第三次像素區域至少其中之一；以及將供體基板從基板移除。
在範例實施例中，形成發光結構之步驟可更包括在光學距離控制絕緣層上形成第一有機發光層；在第一有機發光層上形成電荷產生層；以及在電荷產生層上形成第二有機發光層。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一、第二及第三次像素區域之至少一處的光學距離控制絕緣層與第一有機發光層之間。
在範例實施例中，阻擋構件可藉雷射誘導熱成像製程所形成。
在範例實施例中，形成阻擋構件之步驟可更包括將供體基板層壓在基板上；對供體基板之至少一個區域照射雷射光束，供體基板之至少一個區域係對應第一、第二及第三次像素區域至少其中之一；以及將供體基板從基板移除。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一、第二及第三次像素區域之至少一處的第一有機發光層與電荷產生層之間。
在範例實施例中，阻擋構件可在第一、第二及第三次像素區域至少其中之一中的第二有機發光層與第二電極之間。
依照範例實施例，各次像素區域可具有實質上彼此不同的光學共振距離，因而可從各次像素區域發射波長不同的光。因此可改良顯示裝置之色純度、亮度、以及色域，且可降低顯示裝置之驅動電壓，因而延長顯示裝置之壽命。此外，可將藍光發射層從紅光發射層及/或綠光發射層分離，因而可改良色安定性，且可延長藍光發射層之壽命。該顯示裝置可無需濾色片而顯示色純度高且亮度高的高解析度影像。在該顯示裝置之製造方法中不必形成如濾色片之額外層，因此可降低製造過程的成本，且可將製造過程簡化。此外，其可不用將濾色片配置在發光層上而可防止因濾色片造成亮度降低。
以下參考附圖而更完整地敘述各種範例實施例，其中顯示一些範例實施例。然而本發明可以許多種不同形式具體化，且不應視為限於在此所述的範例實施例。而是這些範例實施例係提供以使本說明徹底且完全，且將發明概念完整地傳達給本領域中熟悉此技藝者。在圖式中，層及區域之大小及相對大小可能為了清楚起見而誇大。
應了解，當一元件或層被稱為在另一元件或層“上(on)”、“連接(connected to)”或“耦接(coupled to)”另一元件或層時，其可直接在其他元件或層上、連接或耦接其他元件或層，或者亦可存在一個或以上之中介元件或層。當一元件被稱為“直接在另一元件或層上(directly on)”、直接連接(directly connected to)”或“直接耦接(directly coupled to)”另一元件或層時，則不存在中介元件或層。全文中相同之參考符號係指相同的元件。在此使用的名詞“及/或”係包括一個或以上之附列項目的任何及全部組合。
應了解，雖然在此可使用名詞第一、第二、第三、第四等說明各種元件、組件、區域、層、及/或部分，但這些元件、組件、區域、層、及/或部分不應受這些名詞限制。這些名詞僅用於將一個元件、組件、區域、層、及/或部分與其他元件、組件、區域、層、及/或部分區別。因此以下所討論的第一元件、組件、區域、層、或部分在不背離本發明之教示下可稱為第二元件、組件、區域、層、或部分。
為了敘述中之方便以說明圖中所描述的一個元件或特徵對其他元件或特點之關係，在此可使用空間相關名詞，如“下方(beneath)”、“之下(below)”、“下(lower)”、“上方(above)”、“之上(upper)”等。應了解，除了圖中所述的方向外，該空間相關名詞係可包含裝置在使用或操作時之不同方向。例如如果將圖式中的裝置反轉，則敘述為在其他元件或特徵之“之下”或“下方”的元件之方向會在其他元件或特徵“上方”。因此，例示名詞“下方”可包含上下之方向。該裝置可另行定向(轉動90度或其他定向)，而本文中使用的此些空間相對描述是據此做對應的解釋。
在此所使用的術語僅為了說明特定範例實施例之目的，且不意圖限制本發明。在此所使用的單數形式“一”(a、an及the)亦可包括複數形式，除非內文另行明確地指示。應進一步了解，名詞“包含”(comprises及/或comprising)在用於本說明書時係指示所述特徵、個體、步驟、操作、元件、及/或組件之存在，但不排除一者或以上之其他特徵、個體、步驟、操作、元件、組件、及/或其群組之存在或添加。
範例實施例在此係參考橫切面圖而敘述，其為理想化範例實施例(及中間結構)之示意圖。因此，預期圖中之形狀因例如製造技術及/或公差(tolerance)的結果而有所變動。因此，範例實施例不應視為限於在此所描述的特定區域形狀，而應包括因例如製造所造成的形狀變化。例如描述成長方形之植入區域一般在其邊緣係具有修圓或弧形特徵及/或在其邊緣的梯度植入濃度，而非從植入至非植入區域之二分變化(binary change)。同樣地，經由植入所形成的埋入區域可能造成埋入區域與經其進行植入的表面間之區域的一些植入。因此，圖中所描述的區域係為本質上地繪示，及其形狀不意圖描述裝置區域之實際形狀，並非限制本發明之範圍。
除非另行定義，否則所有在此使用的名詞(包括技術及科學名詞)均具有本領域中具通常知識者所了解的相同意義。應進一步了解，如常用字典中所定義，該名詞應解讀成具有與其在相關技藝內容中之意義一致的意義，且不應以理想化或過度正式地解讀，除非在此明確地定義。
第1圖為描述具有依照範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖。
參考第1圖，顯示裝置可包括基板100、開關結構、第一電極300、發光結構400、第二電極500等。
在範例實施例中，顯示裝置可包括其中可安置發光結構400之顯示區域、及鄰接顯示區域之非顯示區域。此外，顯示裝置之顯示區域可包括第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、以及第三次像素區域(III)。在此情形，發光結構400亦可具有第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、以及第三次像素區域(III)。
開關結構可配置在基板100與第一電極300之間，且發光結構400可位於第一電極300與第二電極500之間。在此情形，開關結構可在基板100上。
緩衝層110可配置在基板100上。緩衝層110可防止雜質從基板100擴散。緩衝層110可改善基板100之平坦性。此外，緩衝層110可降低在基板100上形成開關結構之製程中所產生的應力。緩衝層110可包括氧化物、氮化物、氮氧化物等。例如緩衝層110可具有包括氧化矽(silicon oxide, SiOx)、氮化矽(silicon nitride, SiNx)及/或氧氮化矽(silicon oxynitride, SiOxNy)之單層結構或多層結構。
在顯示裝置為主動矩陣型(active matrix type)時，開關結構可配置在基板100與第一電極300之間。開關結構可包括開關裝置及一層或以上之絕緣層。在範例實施例中，開關裝置可包括具有例如含矽之半導體層的之薄膜電晶體。在一些範例實施例中，開關裝置可包括具有含半導體氧化物之主動層的氧化物半導體裝置。
當開關結構中的開關裝置包括薄膜電晶體時，開關裝置可包括半導體層210、閘極絕緣層220、閘極電極231、源極電極233、汲極電極235等。
半導體層210可配置在緩衝層110上。閘極絕緣層220可安置在緩衝層110上而覆蓋半導體層210。半導體層210可包括第一雜質區域211、通道區域213、以及第二雜質區域215。在此情形，第一雜質區域211與第二雜質區域215各可作為薄膜電晶體之汲極區域及源極區域。半導體層210可包括多晶矽、摻有雜質之多晶矽、非晶矽、摻有雜質之非晶矽等。其可單獨或以其組合使用。閘極絕緣層220可包括氧化物、有機絕緣材料等。例如閘極絕緣層220可包括氧化矽、氧化鉿(hafnium oxide, HfOx)、氧化鋁(aluminum oxide AlOx)、氧化鋯(zirconium oxide, ZrOx)、氧化鈦(titanium oxide, TiOx)、氧化鉭(tantalum oxide, TaOx)、苯并環丁烯(benzocyclobutene, BCB)系樹脂、丙烯醯酸系樹脂(acryl-based resin)等。閘極絕緣層220可具有包括氧化物膜及/或有機絕緣材料膜之單層結構或多層結構。
閘極電極231可位於毗鄰半導體層210之閘極絕緣層220上。例如閘極電極231可配置在閘極絕緣層220上，其下可安置半導體層210之通道區域213。閘極電極231可包括金屬、金屬氮化物、導電性金屬氧化物、透明導電性材料等。例如閘極電極231可包括鋁(Al)、含鋁合金、氮化鋁(aluminum nitride, AlNx)、銀(Ag)、含銀合金、鎢(W)、氮化鎢(tungsten nitride, WNx)、銅(Cu)、含銅合金、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、含鉬合金、鈦(Ti)、氮化鈦(titanium nitride, TiNx)、鉑(Pt)、鉭(Ta)、釹(Nd)、鈧(Sc)、氮化鉭(tantalum nitride, TaNx)、鍶釕氧化物(strontium ruthenium oxide, SrRuxOy)、氧化鋅(zinc oxide, ZnOx)、氧化銦錫(indium tin oxide, ITO)、氧化錫(tin oxide, SnOx)、氧化銦(indium oxide, InOx)、氧化鎵(gallium oxide, GaOx)、氧化銦鋅(indium zinc oxide, IZO)等。閘極電極231可具有包括金屬膜、金屬氮化物膜、導電性金屬氧化物膜、及/或透明導電性材料膜之單層結構或多層結構。
在範例實施例中，連接閘極電極231之閘極線(圖未示)可配置在閘極絕緣層220上。閘極訊號可經由閘極線而施加於閘極電極231。閘極線可包括與閘極電極231實質上相同或實質上類似的材料。例如閘極線可具有包括金屬膜、金屬氮化物膜、導電性金屬氧化物膜、及/或透明導電性材料膜之單層結構或多層結構。
絕緣中間層240可配置在閘極絕緣層220上而覆蓋閘極電極231。絕緣中間層240可包括氧化物、氮化物、氮氧化物、有機絕緣材料等。例如絕緣中間層240可包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、丙烯醯酸系樹脂、聚亞醯胺系樹脂(polyimide-based resin)、矽氧烷系樹脂(siloxane-based resin)等。其可單獨或以其組合使用。絕緣中間層240可沿閘極電極231之輪廓具有均勻厚度。在一些範例實施例中，絕緣中間層240可覆蓋閘極電極231，且亦可具有實質上水平之上表面。
源極電極233及汲極電極235可通過絕緣中間層240及閘極絕緣層220。源極電極233及汲極電極235各可接觸第二雜質區域215及第一雜質區域211。源極電極233及汲極電極235各可包括金屬、金屬氮化物、導電性金屬氧化物、透明導電性材料等。例如源極電極及汲極電極233及235可包括鋁、含鋁合金、氮化鋁、銀、含銀合金、鎢、氮化鎢、銅、含銅合金、鎳、鉻、鉬、含鉬合金、鈦、氮化鈦、鉑、鉭、釹、鈧、氮化鉭、鍶釕氧化物、氧化鋅、氧化銦錫、氧化錫、氧化銦、氧化鎵、氧化銦鋅等。其可單獨或以其組合使用。源極233電極及汲極235電極各可具有包括金屬膜、金屬氮化物膜、導電性金屬氧化物膜、及/或透明導電性材料膜之單層結構或多層結構。
在範例實施例中，連接源極電極233之資料線(圖未示)可配置在絕緣中間層240上，且資料訊號可經由資料線施加於源極電極233。資料線可包括與源極電極233實質上相同或實質上類似的材料。此外，資料線可具有包括金屬膜、金屬氮化物膜、導電性金屬氧化物膜、及/或透明導電性材料膜之單層結構或多層結構。閘極線及資料線可實質上彼此垂直，使得顯示裝置之顯示區域可由閘極線及資料線界定。
開關結構之絕緣層250可位於絕緣中間層240上而覆蓋源極電極233及汲極電極235。孔可穿過絕緣層250形成而部分地暴露汲極電極235。絕緣層250可包括透明絕緣材料，如透明塑膠、透明樹脂等。例如絕緣層250可包括苯并丁烯系樹脂、烯烴系樹脂(olefin-based resin)、聚亞醯胺系樹脂、丙烯醯酸系樹脂、聚乙烯系樹脂(polyvinyl-based resin)、矽氧烷系樹脂等。其可單獨或以其組合使用。在範例實施例中，絕緣層250可具有藉平坦化製程而獲得的實質上平坦之上表面。例如絕緣層250之上部可藉化學機械拋光(chemical mechanical polishing, CMP)製程、回蝕刻製程(etch-back process)等而平坦化。在一些範例實施例中，絕緣層250可包括具有不需要平坦化程序之自我平坦化性質的材料。
在參考第1圖所述的顯示裝置中，包括薄膜電晶體之開關裝置可具有其中閘極電極231可配置在半導體層210上之頂部閘極結構，但是開關裝置之構造可不受其限制。例如開關裝置可具有其中閘極電極231可配置在半導體層210下之底部閘極結構，或者可包括具有含半導體氧化物之主動層的氧化物半導體裝置。
現在參考第1圖，第一電極300可配置在絕緣層250上。在範例實施例中，第一電極300可部分地或完全地填充穿透絕緣層250所形成之孔，因此第一電極300可電性接觸開關裝置。例如第一電極300可接觸由孔所暴露的汲極電極235。在一些範例實施例中，接點(圖未示)、插頭(圖未示)、或墊(圖未示)可另外地配置在汲極電極235上而填充絕緣層250之孔。在此情形，第一電極300可經由墊、插頭或接點而電性連接汲極電極235。
在顯示裝置為頂部發射型時，第一電極300可作為具有合適反射率之反射電極。在此情形下，第二電極500可作為具有合適穿透率之透明電極、或半透明之半透射電極(transflective electrode)。第一及第二電極300及500中的材料可依照顯示裝置之發射型式而改變。例如在顯示裝置為底部發射型之情形下，第一電極300可作為透明電極或半透射電極，而第二電極500可作為反射電極。名詞“反射”在此可表示相對入射光反射率為約70%至約100%之物體，及名詞“半透射”可表示相對入射光反射率為約30%至約70%之物體。此外，名詞“透明”可表示相對入射光反射率為約0%至約30%之物體。
在範例實施例中，當第一電極300係作為反射電極時，第一電極300可包括金屬及/或反射率相對高之合金。例如第一電極300可包括銀(Ag)、鋁(Al)、鉑(Pt)、金(Au)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鈀(Pd)、其合金等。其可單獨或以其組合使用。第一電極300之合金的範例可包括銀-銅-金(Ag-Cu-Au)合金、銀-鈀-銅(Ag-Pd-Cu)合金等。在範例實施例中，第一電極300可具有包括金屬膜及/或合金膜之單層結構或多層結構。
當第二電極500係作為半透射電極時，第二電極500可包括單一金屬膜。在此情形下，第二電極500可具有設定或預定反射率及設定或預定穿透率。當第二電極500係具有相對大的厚度時，顯示裝置可能具有相對低之輝度效率(luminance efficiency)，故第二電極500應具有相對薄的厚度。例如第二電極500可具有低於約30奈米(nm)之厚度。第二電極500可包括金屬及/或合金，如銀(Ag)、鋁(Al)、鉑(Pt)、金(Au)、鉻(Cr)、鎢(W)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鈀(Pd)、這些金屬之合金等。其可單獨或以其組合使用。
在一些範例實施例中，第二電極500可包括透明導電性材料，因此第二電極500可作為透明電極。例如第二電極500可包括氧化銦鋅、氧化銦錫、氧化鎵錫(gallium-tin oxide)、氧化鋅、氧化鎵、氧化錫、氧化銦等。其可單獨或以其組合使用。第二電極500可具有包括複數個透明膜或反射率不同的複數個半透射膜之多層結構。
在範例實施例中，第一電極300可作為陽極而提供電洞至發光結構400之第一電洞注入層410中。第二電極500在此可作為陰極而供應電子至電子轉移層490中。然而第一及第二電極300至500的功能不受其限制，且第一電極300及第二電極500之角色可依照顯示裝置之發射型式而修改。在發光結構400中具有電洞轉移層、有機發光層、以及電子轉移層之堆疊構造(組態)可依照第一及第二電極300至500的功能而改變。
在範例實施例中，顯示裝置之顯示區域可具有第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、及第三次像素區域(III)，如第1圖所描述。
光學距離控制絕緣層350可配置在顯示區域中的第一電極300上，且保護層280可位於毗鄰顯示區域之非顯示區域中的絕緣層250上。在範例實施例中，保護層280可延伸而部分地覆蓋電性連接汲極電極235之第一電極300。保護層280可包括氧化物、氮化物、氮氧化物、有機絕緣材料等。例如保護層可包括氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、苯并丁烯系樹脂、烯烴系樹脂、聚亞醯胺系樹脂、丙烯醯酸系樹脂、聚乙烯系樹脂、矽氧烷系樹脂等。其可單獨或以其組合使用。在一些範例實施例中，顯示裝置可不包括保護層280，如此顯示裝置可具有較簡單的構造。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可安置在第一次像素區域(I)及第二次像素區域(II)中的第一電極300上。在一些範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可位於第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、以及第三次像素區域(III)中的第一電極300上。在其他範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可配置在位於第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、或第三次像素區域(III)至少之一中的第一電極300上。
光學距離控制絕緣層350可調整或者可確保用以產生從發光結構400發射之光的光學共振之光學共振距離。在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中具有實質上不同的各種厚度。例如在第一次像素區域(I)中之光學距離控制絕緣層350的第一部分可具有實質上大於在第二次像素區域(II)中之光學距離控制絕緣層350的第二部分之厚度。第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中第一電極300與第二電極500間的距離可依照光學距離控制絕緣層350在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中的厚度差而改變。
光學距離控制絕緣層350可為實質地透明。例如光學距離控制絕緣層350可具有相對入射光為約70%至約100%之穿透率。在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可包括與第一電洞注入層410實質上相同或實質上類似的材料。在一些範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可包括透明絕緣材料。例如光學距離控制絕緣層350可包括苯并丁烯系樹脂、烯烴系樹脂、聚亞醯胺系樹脂、丙烯醯酸系樹脂、聚乙烯系樹脂、矽氧烷系樹脂等。其可單獨或以其組合使用。
一般來說，名詞“光學共振(optical resonance)”或“微腔效應(microcavity effect)”係表示，當兩個反射或半透射面之間的光學距離滿足具有設定或預定波長之光的建設性干涉之條件時，具有設定或預定波長之光的亮度及/或強度之增加。名詞“反射”可表示相對入射光為約70%至約100%之反射率，而名詞“半透射”可表示相對入射光為約30%至約70%之反射率。當光通過一層或一電極時，光學距離在此可實質上等於將該層及/或電極的折射率(n)乘以該層或電極的厚度(d)而獲得之值。在光係通過折射率不同的複數層或電極之情形，該複數層或電極之全光學距離可實質上等於各層或電極之各別地光學距離(n·d)之和(Σn·d)。
當將複數層或電極配置在兩個反射或半透射面之間時，兩個反射或半透射面間之光的光學共振可由以下方程式(1)表示：
…………(1)
在以上方程式(1)中，nj表示在具有設定或預定波長(λ)之光通過第j層或電極時，插設於兩個反射或半透射面之間的複數層或電極中第j層或電極之折射率。另外，dj表示第j層或電極之厚度，及m表示任意整數。此外，θj表示當光通過第j層或電極，或光從反射落半透射面反射時，光的相變化。在將以上方程式(1)相對光學距離而修改之情形下，可由以上方程式(1)獲得以下方程式(2)：
…………(2)
對於以上方程式(2)，L表示用於產生具有設定或預定波長(λ)之光的光學共振之光學距離。以下可將適合具有設定或預定波長(λ)之光的光學共振之光學距離稱為「光學共振距離(L)」。此外，ψ表示在光學共振距離(L)內所產生的光之相變化和。相變化和ψ可為-π徑至π徑之範圍。名詞“峰波長(peak wavelength)”指在指定光學共振距離(L)內產生光學共振之光的波長。
依照以上方程式(2)，用以產生具有設定或預定波長(λ)之光的光學共振之光學共振距離(L)可依照整數(m)而改變。在光學共振距離(L)相對大之情形下，在一個光學共振距離(L)內可獲得各對應不同峰波長之不同整數(m)(即以上方程式(2)之值)。
為了簡化，假設在光學共振距離(L)內所產生的光之相變化和為零，假設紅光之峰波長為約660奈米，且假設藍光之峰波長為約440奈米。產生紅光光學共振之光學共振距離(L)可具有約330奈米(m=1)、約660奈米(m=2)、約990奈米(m=3)、約1,320奈米(m=4)等數個值。產生藍光光學共振之光學共振距離(L)可具有約220奈米(m=1)、約440奈米(m=2)、約660奈米(m=3)、約880奈米(m=4)等數個值。即相對於一個峰波長可獲得複數個光學共振距離(L)。然而光學共振距離可受顯示裝置之尺寸限制。
現在參考第1圖，顯示裝置之第一次像素區域(I)可為主要發射紅光之區域，顯示裝置之第二次像素區域(II)可為主要發射綠光之區域，而顯示裝置之第三次像素區域(III)可為主要發射藍光之區域。因此第一次像素區域(I)中的第一光學共振距離可調整而產生紅光之光學共振，第二次像素區域(II)中的第二光學共振距離可調整而產生綠光之光學共振，及第三次像素區域(III)中的第一光學共振距離可調整而產生藍光之光學共振。
在範例實施例中，第一、第二及第三光學共振距離可藉由控制光學距離控制絕緣層350之厚度及/或光學距離控制絕緣層350之折射率而調整。在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中的發光結構400之厚度固定的情形下，第一、第二及第三光學共振距離可藉由控制光學距離控制絕緣層350之厚度及/或折射率而調整。
對於以上方程式(2)，在m固定時，光學共振距離可對峰波長成比例地增加。因此第一次像素區域(I)中發射紅光之第一光學共振距離可實質上大於第二次像素區域(II)中發射綠光之第二光學共振距離。此外，第二次像素區域(II)中的第二光學共振距離可實質上大於第三次像素區域(III)中發射藍光之第三光學共振距離。因此第一次像素區域(I)中的光學距離控制絕緣層350可具有實質上大於第二次像素區域(II)或第三次像素區域(III)中的光學距離控制絕緣層350之厚度。
在依照範例實施例之顯示裝置中，第一至第三次像素區域(I、II及III)可具有實質上不同的光學共振距離，故各可從第一至第三次像素區域(I、II及III)發射波長不同的不同顏色之光。因此顯示裝置可具有改良之光色純度、強化之亮度、及增加之光色域，且顯示裝置可具有降低的驅動電壓而延長顯示裝置之壽命。
如第1圖所描述，包括光學距離控制絕緣層350之發光結構400可配置在第一電極300上。在範例實施例中，發光結構400可包括第一電洞注入層410、電洞轉移層420、第一有機發光層430、阻擋構件440、電荷產生層450、第二電洞注入層460、第二有機發光層480、電子轉移層490等。
在範例實施例中，第一電洞注入層410可配置在第一電極300上而覆蓋光學距離控制絕緣層350。第一電洞注入層410可促進從第一電極300至第一有機發光層430中的電洞注入。例如第一電洞注入層410可包括銅酞花青(copper phthalocyanine, CuPc)、聚(3,4)-伸乙二氧基噻吩(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene, PEDOT)、聚苯胺(polyaniline, PANI)、N,N-二萘基-N,N’-二苯基聯苯胺(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine, NPD)等。
電洞轉移層420可位於第一電洞注入層410上。電洞轉移層420可改良電洞從第一電洞注入層410之移動。在此，在電洞轉移層420之最高佔據分子能量(highest occupied molecular energy, HOMO)實質上低於第一電極300之功函數，且實質上高於第一有機發光層430之最高佔據分子能量時，可將電洞移動效率最適化或改良。例如電洞轉移層420可包括N,N-二萘基-N,N’-二苯基聯苯胺(NPD)、N,N’-雙-(3-甲基苯基)-N,N’-雙-(苯基)-聯苯胺N,N’-bis-(3-methylphenyl)-N,N’-bis-(phenyl)-benzidine, TPD)、s-(4-氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶) (s-TAD)、4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基胺基)-三苯胺(4,4’,4”-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine), MTDATA)等。然而電洞轉移層420中的材料可不受其限制。
第一有機發光層430可配置在電洞轉移層420上。第一有機發光層430可包括分散於主體中的藍色螢光摻雜劑或藍色磷光摻雜劑。在範例實施例中，第一有機發光層430可實質上發射藍光，因此可改良其色安定性，且可延長第一有機發光層430之壽命。
電荷產生層450可配置在第一有機發光層430上。電荷產生層450可作為第一有機發光層430之陽極，亦可作為第二有機發光層480之陰極。
電荷產生層450可具有單層結構或多層結構。在範例實施例中，電荷產生層450可具有包括含氧化釩(vanadium oxide, VOx)、氧化鎢(tungsten oxide, WOx)等之金屬氧化物膜的單層結構。在一些範例實施例中，電荷產生層450可具有包括金屬氧化物膜與金屬膜之雙層結構。在此情形，金屬氧化物膜可包括氧化釩(VOx)、氧化鎢(WOx)等。此外，金屬膜可包括鋁、銀等。
在施加電壓於第一電極300及/或第二電極500時，則可在電荷產生層450中產生電荷(例如電子或電洞)，且可將所產生的電荷(電子或電洞)從電荷產生層450供應至相鄰第一有機發光層430及/或相鄰第二有機發光層480。因此第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中的電荷分布可為實質上均勻，而可實質上均勻地發射紅、綠及藍光。此外，包括複數個有機發光層之顯示裝置係具有大於包括單一有機發光層之顯示裝置的強化輝度效率。
在一些範例實施例中，為了降低驅動電壓及增加輝度效率，額外之電子轉移層(圖未示)及/或電子注入層(圖未示)可配置在第一有機發光層430與電荷產生層450之間。
第二電洞注入層460可配置在電荷產生層450上。第二電洞注入層460可與第一電洞注入層410於角色及材料上實質上相同或實質上類似。
第二有機發光層480可配置在第二電洞注入層460上。第二有機發光層480可具有單層結構或多層結構。在範例實施例中，第二有機發光層480可具有包括綠光發射膜及紅光發射膜之雙層結構。綠光發射膜可包括分散於主體中的綠色摻雜劑，且紅光發射膜可包括分散於主體中的紅色摻雜劑。在一些範例實施例中，第二有機發光層480可具有包括分散於主體中的綠色摻雜劑與紅色摻雜劑之單層結構。
電子轉移層490可配置在第二有機發光層480上。電子轉移層490可強化電子移動至第二有機發光層480。例如電子轉移層490可包括三(8-羥基喹啉基)鋁(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum, Alq3)、聚丁二烯(Polybutadiene, PBD)、3-(4-三級丁基苯基)-4-苯基-5-(4-聯苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、螺旋-2-(4-聯苯)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(spiro-PBD)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-(4-苯基酚根基)鋁(BAlq)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-三苯基矽氧化鋁(SAlq)等。然而電子轉移層490中的材料可不受其限制。
在一些具體實施例中，為了降低驅動電壓及增加輝度效率，額外之電洞轉移層(圖未示)可位於第二電洞注入層460與第二有機發光層480之間。此外，額外之電子注入層(圖未示)可配置在電子轉移層490與第二電極500之間。
如第1圖所描述，阻擋構件440可配置在第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430上。在範例實施例中，阻擋構件440可防止或減少電子移動。在此情形下，阻擋構件440可包括富勒烯(fullerene)、包括經取代三芳胺(triarylamine)之聚合物、咔唑系聚合物(carbazole based polymer)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)cyclohexane, TAPC)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環戊烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)cyclopentane)、4,4’-(9H-亞茀-9-基)雙[N,N-雙(4-甲基苯基)-苯胺(4,4’-(9H-fluoren-9-ylidene)bis[N,N-bis(4-methylphenyl)- benzenamine)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-苯基環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino) phenyl)-4-phenylcyclohexane)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-甲基環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)-4- methylcyclohexane)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-3-苯基丙烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)-3- phenylpropane)、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl](4- methylpenyl)methane)、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)乙烷(Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl](4-methyl phenyl)ethane)、4-(4-二乙胺基苯基)三苯基甲烷(4-(4-Diethylaminophenyl)triphenylmethane)、4,4’-雙(4-二乙胺基苯基)二苯基甲烷(4,4’-Bis(4-diethylaminophenyl)diphenylmethane)、N,N-雙[2,5-二甲基-4-[(3-甲基苯基)苯基胺基]苯基]-2,5-二甲基-N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基-1,4-苯二胺(N,N-bis[2,5-dimethyl-4-[(3-methylphenyl) phenylamino]phenyl]-2,5-dimethyl-N’-(3-methylphenyl)-N’-phenyl-1,4-benzenediamine)、4-(9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(4-(9H-carbazol-9-yl)-N,N-bis[4-(9H-carbazol-9-yl) phenyl]-benzenamine, TCTA)、4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(4-(3-phenyl-9H-carbazol-9-yl)-N,N-bis[4(3-phenyl-9H -carbazol-9-yl)phenyl]-benzenamine)、9,9’-(2,2’-二甲基[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(9,9’-(2,2’ -dimethyl[1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl)bis-9H-carbazole, CDBP)、9,9’-[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(9,9’-[1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl)bis-9H-carbazole, CBP)、9,9’-(1,3-伸苯基)雙-9H-咔唑(9,9’-(1,3-phenylene)bis-9H-carbazole, mCP)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙-9H-咔唑(9,9’-(1,4-phenylene)bis-9H-carbazole)、9,9’,9”-(1,3,5-次苄基)三-9H-咔唑(9,9’,9”-(1,3,5-benzenetriyl)tris-9H-carbazole)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(9,9’-(1,4-phenylene)bis[N,N,N’,N’-tetraphenyl-9H-carbazole-3,6-diamine)、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺(9-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]- N,N-diphenyl-9H-carbazol-3-amine)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺(9,9’-(1,4-phenylene)bis[N,N-diphenyl-9H-carbazol-3- amine)、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(9-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl] -N,N,N’,N’-tetraphenyl-9H-carbazole-3,6-diamine)、9-苯基-9H-咔唑(9-phenyl-9H-carbazol)等。此外，阻擋構件440可具有約30奈米或以上之厚度以有效地防止或減少電子移動。例如阻擋構件440可具有約30奈米至約150奈米間之厚度。在一些範例實施例中，阻擋構件440可包括最高佔據分子能量相對大且可為透明的之材料。
在範例實施例中，阻擋構件440可在第一次像素區域(I)中防止或減少電子從電荷產生層450移動至第一有機發光層430。因此電子可因阻擋構件440而不被供應至第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430，使得第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430可實質上不發光。
在參考第1圖所述的顯示裝置中，光學距離控制絕緣層350可在第一次像素區域(I)及第二次像素區域(II)中具有實質上不同的厚度。然而光學距離控制絕緣層350可不受其限制。例如光學距離控制絕緣層350可在第一次像素區域(I)及第二次像素區域(II)中具有實質上均勻的厚度。在此情形下，第一及第二次像素區域(I及II)中的第一及第二光學共振距離可藉由控制阻擋構件440之厚度而調整。
第2圖為顯示紅光與藍光依照電子阻擋層厚度之光學共振的峰波長示意圖。
參考第2圖，對於不包括阻擋構件(如電子阻擋層)之顯示裝置(IV)，在調整光學共振距離而產生紅光之光學共振時，其並行地(例如同時地)發生藍光之光學共振。如上所述，產生紅光之光學共振的光學共振距離(m=2)可具有約660奈米之值，其實質上類似藍光(m=3)，使得在顯示裝置(IV)中並行地(例如同時地)產生紅光及藍光之光學共振，因而降低顯示裝置(IV)之光色純度。對於包括厚約30奈米之電子阻擋層的顯示裝置(V)、包括厚約50奈米之電子阻擋層的顯示裝置(VI)、及包括厚約100奈米之電子阻擋層的顯示裝置(VII)，其產生紅光之光學共振但不造成藍光之光學共振。因此顯示裝置中之光色純度可藉由應用阻擋構件(如電子阻擋層)而改良。
參考第1圖及第2圖，阻擋構件440係配置在第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430與電荷產生層450之間，阻擋構件440可阻擋電子從電荷產生層450移動至第一有機發光層430。亦即在第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430可因阻擋構件440而不產生激子，因而可藉阻擋構件440防止或減少藍光發射。因此第一次像素區域(I)中的光學共振實質上僅可發射紅光，在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中可發射色純度高之光，且顯示裝置可無需濾色片而確保高光色純度及高亮度。結果可將顯示裝置之組成簡化，可降低其製造成本，且可將製造方法簡化。此外，其不在有機發光層上使用濾色片而可防止因濾色片造成的亮度降低。
第3圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖。第3圖所描述的顯示裝置可具有與參考第1圖所述的顯示裝置實質上相同或實質上類似的構造，除了發光結構。
參考第3圖，顯示裝置可包括基板100、開關結構、第一電極300、發光結構402、第二電極500等。顯示裝置之顯示區域可分成第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)，因此發光結構402可分成第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)。
包括開關裝置及至少一層或以上之絕緣層的開關結構可配置在具有緩衝層110之基板100上。開關結構可包括半導體層210、閘極絕緣層220、閘極電極231、絕緣中間層240、源極電極233、汲極電極235、絕緣層250等。在此情形下，半導體層210可包括第一雜質區域211、通道區域213、以及第二雜質區域215。該開關結構之構造可與參考第1圖所述的開關結構實質上相同或實質上類似。
第一電極300可配置在顯示區域中的絕緣層250上，及保護層280可配置在毗鄰顯示區域之非顯示區域中的絕緣層250上。第二電極500可位於第一電極300上方，且第一及第二電極300及500係在發光結構402之相反側。光學距離控制絕緣層350及發光結構402可配置在第一電極300與第二電極500之間。
光學距離控制絕緣層350可配置在顯示區域中的第一電極300上。在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可僅配置在第一次像素區域(I)及第二次像素區域(II)中。在一些範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可配置在第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、以及第三次像素區域(III)中。光學距離控制絕緣層350可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中具有實質上不同的厚度，因此第一電極300與第二電極500間之間隙(或距離)在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中可實質上不同，因而對波長不同的不同顏色光產生光學共振。
發光結構402之第一電洞注入層410可配置在第一電極300上而覆蓋光學距離控制絕緣層350。第一電洞注入層410可改良將電洞從第一電極300注入至第一有機發光層430。第一有機發光層430可配置在第一電洞注入層410上。第一有機發光層430可具有單層結構或雙層結構。在範例實施例中，第二有機發光層480可具有包括綠光發射膜及紅光發射膜之雙層結構。綠光發射膜可包括分散於主體中的綠色摻雜劑，且紅光發射膜可包括分散於主體中的紅色摻雜劑。在一些範例實施例中，第二有機發光層480可具有包括分散於主體中的綠色摻雜劑與紅色摻雜劑之單層結構。
電荷產生層450可配置在第一有機發光層430上。電荷產生層450可作為第一有機發光層430之陽極，且可作為第二有機發光層480之陰極。電荷產生層450可具有單層結構或多層結構。第二電洞注入層460及電洞轉移層470可位於電荷產生層450上而強化電洞從電荷產生層450移動至第二有機發光層480。
第二有機發光層480可配置在電洞轉移層470上。例如第二有機發光層480可包括包含分散於主體中的藍色摻雜劑之藍光發射膜。電子轉移層490可配置在第二有機發光層480上而改良電子的移動。
在範例實施例中，阻擋構件440可包括電子阻擋層。在此情形下，電子阻擋層可配置在第一次像素區域(I)中的第二有機發光層480與電子轉移層490之間。包括電子阻擋層之阻擋構件440可防止或減少電子從電子轉移層490移動至第二有機發光層480。因此電子可因阻擋構件440而不被供應至第一次像素區域(I)中的第二有機發光層480，使得第一次像素區域(I)中的第二有機發光層480可不發光。
相較於第1圖所述的顯示裝置，參考第3圖之顯示裝置可包括發光結構402，其中藍光發射膜可與紅光及綠光發射膜改變位置，亦可改變阻擋構件440及電洞轉移層470的位置。即使位置改變，其仍可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中各產生光學共振，且在第一次像素區域(I)中可藉阻擋構件440防止或減少藍光發射，使得顯示裝置無需濾色片而可確保高光色純度、改良之光色域、及高亮度。
第4圖為描述具有依照一些具體實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖。第4圖所描述的顯示裝置可具有與參考第1圖所述的顯示裝置實質上相同或實質上類似的構造，除了發光結構。
參考第4圖，顯示裝置可包括基板100、開關結構、第一電極300、發光結構404、第二電極500等。顯示裝置可包括非顯示區域、及分成第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)之顯示區域，因此顯示區域中的發光結構404可分成第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)。
緩衝層110可配置在基板100上，及開關結構可配置在緩衝層110上。開關結構可包括半導體層210(包括第一雜質區域211、通道區域213、以及第二雜質區域215)、閘極絕緣層220、閘極電極231、絕緣中間層240、源極電極233、汲極電極235、絕緣層250等。該開關結構之構造已參考第1圖而詳述，故省略任何進一步說明。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可配置在第一電極300上。在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可僅安置在第一次像素區域(I)及第二次像素區域(II)中。在一些範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可配置在第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、以及第三次像素區域(III)中。光學距離控制絕緣層350可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中具有實質上不同的厚度，因此第一電極300與第二電極500間之間隙在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中可實質上不同，因而對波長不同的不同顏色光產生光學共振。
顯示區域中的發光結構404可包括第一電洞注入層410、電洞轉移層420、第一有機發光層430、額外之電子轉移層435、阻擋構件440、電荷產生層450、第二電洞注入層460、第二有機發光層480、電子轉移層490等。發光結構404可具有與參考第1圖所述的發光結構400實質上相同或實質上類似的構造。
在範例實施例中，額外之電子轉移層435可配置在第一有機發光層430與電荷產生層450之間。額外之電子轉移層435可強化電子從電荷產生層450移動至第一有機發光層430，因此可改良發光結構404之輝度效率。阻擋構件440可包括電子阻擋層。在此情形下，電子阻擋層可配置在第一次像素區域(I)中的額外之電子轉移層435上。阻擋構件440可在第一次像素區域(I)中阻擋電子從電荷產生層450移動至第一有機發光層430。因此電子可因阻擋構件440而不被供應至第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430，使得第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430可不發光。在一些範例實施例中，可將電洞阻擋層(圖未示)而非額外之電子轉移層435配置在第一有機發光層430與電荷產生層450之間。電洞阻擋層可阻擋電洞從第一有機發光層430移動至電荷產生層450，因而改良發光結構404之輝度效率。
相較於第1圖所述的顯示裝置，參考第4圖之顯示裝置係包括發光結構404，其中阻擋構件440可從包括藍光發射膜之第一有機發光層430分離。即使其位置改變，電子移動至藍光發射膜仍可藉阻擋構件440而阻擋或減少，故在第一次像素區域(I)中實質上僅可發射紅光。因此顯示裝置無需濾色片而可確保高光色純度、改良之光色域、及高亮度。
第5圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖。第5圖所描述的顯示裝置可具有與參考第1圖所述的顯示裝置實質上相同或實質上類似的構造，除了發光結構。
參考第5圖，顯示裝置可包括基板100、開關結構、第一電極300、發光結構406、第二電極500等。顯示裝置及發光結構406可包括第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)。
開關結構可包括一層或以上之絕緣層及開關裝置。例如開關結構可包括半導體層210(具有通道區域213、第一雜質區域211、以及第二雜質區域215)、閘極絕緣層220、閘極電極231、源極電極233、汲極電極235等。此外，該一層或以上之絕緣層可包括絕緣中間層240、絕緣層250等。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可配置在顯示裝置之顯示區域中的第一電極300上。光學距離控制絕緣層350可配置在第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、及/或第三次像素區域(III)中。在此情形下，光學距離控制絕緣層350可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中具有實質上不同的厚度。因此可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中的第一電極300與第二電極500之間各提供第一、第二及第三光學共振距離。
在範例實施例中，發光結構406可包括第一電洞注入層410、電洞轉移層420、阻擋構件425、第一有機發光層430、電荷產生層450、第二電洞注入層460、第二有機發光層480、電子轉移層490等。包括激子淬息層(exciton quenching layer, EQL)之阻擋構件425可配置在發光結構406之第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430與電洞轉移層420之間。在此情形下，阻擋構件425之激子淬息層可包括富勒烯、包括經取代三芳胺之聚合物、咔唑系聚合物、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環己烷(TAPC)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環戊烷、4,4’-(9H-亞茀-9-基)雙[N,N-雙(4-甲基苯基)-苯胺、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-苯基環己烷、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-甲基環己烷、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-3-苯基丙烷、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)乙烷、4-(4-二乙胺基苯基)三苯基甲烷、4,4’-雙(4-二乙胺基苯基)二苯基甲烷、N,N-雙[2,5-二甲基-4-[(3-甲基苯基)苯基胺基]苯基]-2,5-二甲基-N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基-1,4-苯二胺、4-(9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(TCTA)、4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺、9,9’-(2,2’-二甲基[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(CDBP)、9,9’-[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(CBP)、9,9’-(1,3-伸苯基)雙-9H-咔唑(mCP)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙-9H-咔唑、9,9’,9”-(1,3,5-次苄基)參三-9H-咔唑、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺、9-苯基-9H-咔唑等。在操作顯示裝置時，電子與電洞可在第一有機發光層430與電洞轉移層420之間彼此碰撞而產生激子。包括激子淬息層之阻擋構件425可將靠近激子淬息層的高能量電子或激子轉變成低能量電子或激子。因此可參與發光程序之電子或激子可能不存在，故第一有機發光層430可不發光。
相較於第1圖所述的顯示裝置，參考第5圖之顯示裝置在第一次像素區域中可包括具有激子淬息層之阻擋構件425而非電子阻擋層。即使其位置改變，其仍在第一次像素區域(II)中實質上僅可發射紅光，且可防止或減少藍光發射。
第6圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖。第6圖所描述的顯示裝置可具有與參考第1圖所述的顯示裝置實質上相同或實質上類似的構造，除了第一電極300、第二電極500、以及顯示裝置之發射型式。
參考第6圖，顯示裝置可包括基板100、開關結構、第一電極300、發光結構408、第二電極500等。
開關結構可配置在具有緩衝層110之基板100上。開關結構可包括開關裝置及一層或以上之絕緣層。開關結構可包括半導體層210、閘極絕緣層220、閘極電極231、源極電極233、汲極電極235等。該一層或以上之絕緣層可包括絕緣中間層240、絕緣層250等。
在範例實施例中，當顯示裝置為底部發射型時，第一電極300可作為相對入射光反射率為約30%至約70%之半透射電極，及第二電極500可作為相對入射光反射率為約70%至約100%之反射電極。
當第一電極300為半透射電極時，第一電極300可包括金屬、合金、導電性金屬氧化物、摻有雜質之透明無機材料等。例如第一電極300可具有包括折射率不同的複數個透明膜或複數個半透射膜之多層結構。在範例實施例中，第一電極300可具有包括第一電極膜、第二電極膜、以及第三電極膜之三層結構。在此情形下，第一電極膜及第三電極膜可包括含氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋅等之金屬氧化物。第二電極膜可包括鎂-銀合金、銀、銀-鈀-銅合金等。即使第二電極膜可包括反射率相對高之金屬，第二電極膜仍可具有相對薄之厚度，因而作為半透射電極。
在第二電極500為反射電極時，第二電極500可包括鋁、鉑、銀、金、鉻、鎢、鉬、鈦、鈀、以及這些金屬之合金(例如銀-銅-金合金或銀-鈀-銅合金)等。這些材料可單獨或以其組合使用。在第二電極500為半透射電極時，在發光結構408中所產生的光可穿過第一電極300及基板100，故顯示裝置為底部發射型。在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可配置在第一次像素區域(I)、第二次像素區域(II)、及/或第三次像素區域(III)中之第一電極300上。在此情形下，光學距離控制絕緣層350可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中具有實質上不同的厚度。因此可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中的第一電極300與第二電極500之間各提供第一、第二及第三光學共振距離。
顯示裝置之發光結構408可包括第一電洞注入層410、電洞轉移層420、第一有機發光層430、阻擋構件440、電荷產生層450、第二電洞注入層460、第二有機發光層480、電子轉移層490等。發光結構408可具有與參考第1圖所述的發光結構400實質上相同或實質上類似的組成。
在範例實施例中，阻擋構件440可包括電子阻擋層。電子阻擋層可配置在第一次像素區域(I)中的電荷產生層450與第一有機發光層430之間。阻擋構件440可在第一次像素區域(I)中阻擋電子從電荷產生層450移動至第一有機發光層430。電子可因阻擋構件440而不被供應至第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430，使得第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430可不發光。
相較於第1圖所述的顯示裝置，參考第6圖之顯示裝置可依第一電極300及第二電極500之材料變化而變成底部發射型。即使第一電極300及第二電極500之位置改變，其仍可在第一、第二及第三次像素區域(I、II及III)中產生光學共振，且在第一次像素區域中可藉阻擋構件440防止或減少藍光發射，使得顯示裝置無需濾色片而可確保高光色純度、改良之光色域、及高亮度。
第7圖至第14圖為描述製造具有依照具體實施例之發光結構的顯示裝置之方法之橫切面圖。由第7圖至第14圖所描述的方法所獲得的顯示裝置可具有與參考第1圖所述的顯示裝置實質上相同或實質上類似的構造。然而本領域具有通常知識者應了解，依照範例實施例之方法可適當地及容易地修改而製造參考第3圖至第6圖所述的液晶顯示裝置其中之一。
參考第7圖，緩衝層110可形成於基板100上。基板100可使用透明絕緣材料形成。緩衝層110可使用氧化物、氮化物、氮氧化物、有機絕緣材料等形成。其可單獨或以其組合使用。緩衝層110可藉化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)法、電漿強化化學氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)法、高密度電漿-化學氣相沉積(high density plasma-chemical vapor deposition, HDP-CVD)法、旋鍍法(spin coating process)、熱氧化法(thermal oxidation process)、印刷法等形成於基板100上。
開關結構可形成於緩衝層110上。在範例實施例中，在緩衝層110上形成半導體層210之後，閘極絕緣層220可形成於緩衝層110上而覆蓋半導體層210。半導體層210可藉化學氣相沉積法、電漿強化化學氣相沉積法、高密度電漿化學氣相沉積法、旋鍍法、熱氧化法、印刷法等，使用矽而形成。閘極絕緣層220可使用氧化物、有機絕緣材料等形成。在此情形下，閘極絕緣層220可沿半導體層210的輪廓相符地形成。閘極絕緣層220可藉濺鍍法(sputtering process)、化學氣相沉積法、原子層沉積法(atomic layer deposition process, ALD)、高密度電漿-化學氣相沉積法、旋鍍法、熱氧化法、印刷法等形成。
閘極電極231可形成於閘極絕緣層220上，其下可安置半導體層210。閘極電極231可使用金屬、金屬氮化物、導電性金屬氧化物、透明導電性材料等形成。此外，閘極電極231可藉濺鍍法、化學氣相沉積法、原子層沉積法、旋鍍法、真空蒸發法(vacuum evaporation process)、脈衝雷射沉積(pulsed laser deposition, PLD)法、印刷法等形成。雜質可使用閘極絕緣層220作為植入遮罩而摻入半導體層210中，故第一雜質區域211及第二雜質區域215各可形成於半導體層210之橫向部分。因此可將半導體層210之中央部分界定為通道區域213。例如第一及第二雜質區域211及215可藉離子植入法形成。在範例實施例中，在形成閘極電極231時，閘極線(圖未示)可同時形成於閘極絕緣層220上。閘極線可在閘極絕緣層220上延伸而接觸閘極電極231。
絕緣中間層240可形成於閘極絕緣層220上而覆蓋閘極電極231。絕緣中間層240可使用氧化物、氮化物、氮氧化物、有機絕緣材料等形成。絕緣中間層240可藉濺鍍法、化學氣相沉積法、電漿強化化學氣相沉積法、原子層沉積法、旋鍍法、氣相沉積法、脈衝雷射沉積法、印刷法等形成。源極電極233及汲極電極235各可連接第一雜質區域211及第二雜質區域215。在範例實施例中，資料線(圖未示)可形成於絕緣中間層240上。資料線可與源極電極233及汲極電極235一起形成。資料線可在絕緣中間層240上延伸而接觸源極電極233。
在第7圖所描述的開關裝置中，開關裝置可具有其中閘極電極231係配置在半導體層210上之頂部閘極結構，然而本發明具體實施例之範圍不限於此結構。例如開關裝置可具有包括位於半導體層下方之閘極電極的底部閘極結構、或包括半導體氧化物層作為主動層的氧化物半導體裝置。
現在參考第7圖，絕緣層250可形成於基板100上而覆蓋開關裝置，使得包括該開關裝置及絕緣層250之開關結構可形成於基板100上。絕緣層250可使用如透明塑膠、透明樹脂等透明絕緣材料形成。此外，絕緣層250可藉旋鍍法、印刷法、真空蒸發法等形成。在範例實施例中，絕緣層250之上部可藉如化學機械拋光法(chemical mechanical polishing process)及/或回蝕法(etch-back process)之平坦化製程而部分地移除。在一些範例實施例中，絕緣層250可使用具有自我平坦化性質的材料形成，因此絕緣層250可具有實質上平坦的頂面或表面。
參考第8圖，絕緣層250可被部分地移除而形成可部分地暴露汲極電極235之孔(圖未示)。例如穿過絕緣層250之孔可藉光微影法(photolithography process)獲得。在範例實施例中，在絕緣層250上形成填充絕緣層250之孔的第一導電層(圖未示)之後，可將第一導電層圖樣化而形成第一電極300。因此第一電極300可直接連接藉由該孔而暴露的汲極電極235。第一導電層可藉濺鍍法、印刷法、噴灑法、化學氣相沉積法、原子層沉積法、真空蒸發法、脈衝雷射沉積法等形成於絕緣層250上。此外，第一電極300可使用金屬、合金、透明導電性材料等形成。在範例實施例中，第一電極300可依材料而作為反射電極、透明電極、半透射電極。在一些範例實施例中，在汲極電極235上形成接點(圖未示)、墊(圖未示)、或插頭(圖未示)而填充絕緣層250中之孔之後，第一電極300可形成於絕緣層250上及該接點、墊或插頭上。在此情形下，第一電極300可經由該接點、墊或插頭而電性連接汲極電極235。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可藉雷射誘導成像法形成於第一電極上(參見第11圖至第12圖)。在此情形下，光學距離控制絕緣層350(參見第13圖)可形成於第二次像素區域(II)中。
如第9圖所描述，供體基板600可配置在具有第一電極300的基板100之上。在此情形下，具有第一電極300的基板100係使用支撐構件(圖未示)而固定，供體基板600可針對基板100而對齊。供體基板600可包括配置在基本基板610上之複數層。在範例實施例中，供體基板600可包括配置在基本基板610上之光熱轉化(light-to-heat conversion, LTHC)層620、以及位於光熱轉化層620上之轉移層630。供體基板600之轉移層630在此可用於形成光學距離控制絕緣層350。例如轉移層630可使用苯并環丁烯系樹脂、烯烴系樹脂、聚亞醯胺系樹脂、丙烯醯酸系樹脂、聚乙烯系樹脂、矽氧烷系樹脂等形成。其可單獨或以其組合使用。
參考第10圖，轉移層630可藉由使供體基板600接觸基板100，且使用加壓構件640將供體基板600加壓，而層壓在第一電極300及絕緣層250上。例如加壓構件640可包括輥(roller)、冠形輥壓機(crown press)等。在一些範例實施例中，供體基板600可使用氣體加壓而無需額外之加壓構件，故轉移層630可層壓在第一電極300及絕緣層250上。
參考第11圖，雷射照射設備係對第二次像素區域(II)中的供體基板600照射雷射光束(使用箭頭表示)。在此情形下，光熱轉化層620係將雷射光束之能量轉化成熱能量。因此在第二次像素區域(II)中，轉移層630與第一電極300之間的黏著強度可因該熱能量而實質上大於轉移層630與光熱轉化層620之間之黏著強度。在依照具體實施例之雷射誘導熱成像法中，其可以相較於使用遮罩之習知薄膜形成法為相對低的成本獲得高解析度圖案。
參考第12圖，在第二次像素區域(II)中將供體基板600從基板100移除而形成光學距離控制絕緣層350。在範例實施例中，供體基板600可藉由設置毗鄰供體基板600之吹氣設備(圖未示)，及對供體基板600的邊緣部分吹氣而移除。
在範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可藉雷射誘導熱成像法，其與參考第10圖至第12圖所述的雷射誘導熱成像法實質上相同或實質上類似，而形成於第一次像素區域(I)中的第一電極300上(參見第13圖)。在此情形下，光學距離控制絕緣層350之厚度可依供體基板600之轉移層630的厚度而改變。因此光學距離控制絕緣層350可在第一次像素區域(I)及第二次像素區域(II)中具有實質上不同的厚度。在一些範例實施例中，光學距離控制絕緣層350可藉雷射誘導熱成像法，其與參考第10圖至第12圖所述的雷射誘導熱成像法實質上相同或實質上類似，而形成於第三次像素區域(III)中的第一電極上(參見第13圖)。
參考第13圖，保護層280可形成於顯示裝置之非顯示區域中的絕緣層250上。保護層280在此可在顯示裝置之顯示區域中的一部分第一電極300上延伸。保護層280可使用氧化物、氮化物、氮氧化物、有機絕緣材料等形成。此外，保護層280可藉化學氣相沉積法、旋鍍法、電漿強化化學氣相沉積法、真空蒸發法、印刷法等形成。
發光結構400可形成於具有光學距離控制絕緣層350及保護層280之基板100上。在範例實施例中，發光結構400可藉由在光學距離控制絕緣層350、第一電極300、以及保護層280上依序地形成第一電洞注入層410、電洞轉移層420、第一有機發光層430、阻擋構件440、電荷產生層450、第二電洞注入層460、第二有機發光層480、以及電子轉移層490而形成。在範例實施例中，第一有機發光層430及第二有機發光層480可僅形成於顯示區域中，且阻擋構件440可形成於第一次像素區域(I)中的第一有機發光層430。包括有機材料之第一電洞注入層410、電洞轉移層420、第一有機發光層430、第二電洞注入層460、第二有機發光層480、以及電子轉移層490可藉真空蒸發法、印刷法、旋鍍法、雷射誘導成像法等形成。包括金屬及/或金屬氧化物之電荷產生層450可藉濺鍍法、印刷法、噴灑法、化學氣相沉積法等形成。包括電子阻擋層或激子淬息層之阻擋構件440可藉雷射誘導成像法，其與參考第10圖至第12圖所述的雷射誘導熱成像法實質上相同或實質上類似，而形成於第一有機發光層430上。
參考第14圖，第二電極500可形成於電子轉移層490上。第二電極500可藉濺鍍法、印刷法、噴灑法、化學氣相沉積法、真空蒸發法、原子層沉積法等，使用金屬、合金、及/或透明導電性材料形成。
依照範例實施例，一種具有發光結構之顯示裝置可無需濾色片而確保改良之光色純度，可降低顯示裝置之製造成本，且可將顯示裝置之製造方法簡化。具有各種發射型式，例如底部發射型、頂部發射型、或雙重發射型之顯示裝置可用於各種電子及電氣設備，如電視、行動通訊設備、監視器、MP3播放器、可攜式顯示設備等。
以上為本發明範例實施例之闡述，且不視為其限制。雖然已敘述一些範例實施例，但本領域具通常知識者將輕易了解的是，在範例實施例中許多種修改為可行的而實際上不背離範例實施例之新穎教示。因而意圖將所有此種修改包括於申請專利範圍所定義之範例實施例與其等效物之範圍內。在申請專利範圍中，手段功能性字句係意圖涵蓋在此所述的實行所列功能之結構，且不僅包含結構等效物，亦包含等效結構。
100．．．基板
110．．．緩衝層
210．．．半導體層
211．．．第一雜質區域
213．．．通道區域
215．．．第二雜質區域
220．．．閘極絕緣層
231．．．閘極電極
233．．．源極電迪
235．．．汲極電極
240．．．絕緣中間層
250．．．絕緣層
280．．．保護層
300．．．第一電極
350．．．光學距離控制絕緣層
400、402、404、406、408．．．發光結構
410．．．第一電洞注入層
420．．．電洞轉移層
425、440．．．阻擋構件
430．．．第一有機發光層
435、490．．．電子轉移層
450．．．電荷產生層
460．．．第二電洞注入層
470．．．電洞轉移層
480．．．第二有機發光層
500．．．第二電極
600．．．供體基板
610．．．基本基板
620．．．光熱轉化層
630．．．轉移層
640．．．加壓構件
I．．．第一次像素區域
II．．．第二次像素區域
III．．．第三次像素區域
由以上說明結合附圖可更詳細地了解範例實施例，其中：
第1圖為描述具有依照範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖；
第2圖為顯示紅光與藍光依照電子阻擋層厚度之光學共振的峰波長示意圖；
第3圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖；
第4圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖；
第5圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖；
第6圖為描述具有依照一些範例實施例之發光結構的顯示裝置之橫切面圖；及
第7圖至第14圖為描述製造具有依照範例實施例之發光結構的顯示裝置之方法之橫切面圖。
100．．．基板
110．．．緩衝層
210．．．半導體層
211．．．第一雜質區域
213．．．通道區域
215．．．第二雜質區域
220．．．閘極絕緣層
231．．．閘極電極
233．．．源極電極
235．．．汲極電極
240．．．絕緣中間層
250．．．絕緣層
280．．．保護層
300．．．第一電極
350．．．光學距離控制絕緣層
400．．．發光結構
410．．．第一電洞注入層
420．．．電洞轉移層
430．．．第一有機發光層
440．．．阻擋構件
450．．．電荷產生層
460．．．第二電洞注入層
480．．．第二有機發光層
490．．．電子轉移層
500．．．第二電極
I．．．第一次像素區域
II．．．第二次像素區域
III．．．第三次像素區域

Claims (35)

  1. 一種發光結構，其具有一第一次像素區域、一第二次像素區域、以及一第三次像素區域，其係包含：
    一第一電洞注入層；
    一第一有機發光層，其係在該第一電洞注入層上；
    一電荷產生層，其係在該第一有機發光層上；
    一第二電洞注入層，其係在該電荷產生層上；
    一第二有機發光層，其係在該第二電洞注入層上；
    一電子轉移層，其係在該第二有機發光層上；以及
    一阻擋構件，其係在該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域之至少其中之一上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中該第一次像素區域中之一第一光學共振距離、該第二次像素區域中之一第二光學共振距離、以及該第三次像素區域中之一第三光學共振距離係彼此不同。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光結構，更包含一光學距離控制絕緣層，其係於該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域之至少其中之一上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光結構，其中該光學距離控制絕緣層係在該第一電洞注入層下。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之發光結構，其中該光學距離控制絕緣層毗鄰該第一次像素區域、該第二次像素區域、以及該第三次像素區域係具有不同的厚度。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之發光結構，其中該光學距離控制絕緣層包含與該第一電洞注入層之材料相同的材料。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之發光結構，其中該第一光學共振距離係調整以產生從該第一有機發光層或該第二有機發光層所發射的一紅光之一第一光學共振，該第二光學共振距離係調整以產生從該第一有機發光層或該第二有機發光層所發射的一綠光之一第二光學共振，且該第三光學共振距離係調整以產生從該第一有機發光層或該第二有機發光層所發射的一藍光之一第三光學共振。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光結構，其中該第一有機發光層包含一藍光發射膜，該第二有機發光層包含一綠光發射膜與一紅光發射膜、或適於發射該綠光與該紅光之一單一發光膜。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光結構，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該電荷產生層與該第一有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋從該電荷產生層至該第一有機發光層之電子的移動。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之發光結構，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該第一電洞注入層與該第一有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋從該第一有機發光層所產生的激子之移動。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之發光結構，其中該第一有機發光層包含一綠光發射膜與一紅光發射膜、或適於發射該綠光與該紅光之一單一發光膜，而該第二有機發光層係包含一藍光發射膜。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之發光結構，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該電子轉移層與該第二有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋電子移動至該第二有機發光層。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之發光結構，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該第二電洞注入層與該第二有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋由該第二有機發光層所產生的激子之移動。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之發光結構，其中該阻擋構件包含一電子阻擋層或一激子淬息層(exciton quenching layer)。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光結構，其中該阻擋構件係包含選自由富勒烯(fullerene)、包括經取代三芳胺(triarylamine)之聚合物、咔唑系聚合物(carbazole based polymer)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)cyclohexane, TAPC)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)環戊烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)cyclopentane)、4,4’-(9H-亞茀-9-基)雙[N,N-雙(4-甲基苯基)-苯胺(4,4’-(9H-fluoren-9-ylidene)bis[N,N-bis(4-methylphenyl) -benzenamine)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-苯基環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino) phenyl)-4-phenylcyclohexane)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-4-甲基環己烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)-4- methylcyclohexane)、1,1-雙(4-(N,N-二-p-甲苯基胺基)苯基)-3-苯基丙烷(1,1-Bis(4-(N,N-di-p-tolylamino)phenyl)-3-phenyl propane)、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl] (4-methylpenyl)methane)、雙[4-(N,N-二乙胺基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)乙烷(Bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl](4 -methylphenyl)ethane)、4-(4-二乙胺基苯基)三苯基甲烷(4-(4-Diethylaminophenyl)triphenylmethane)、4,4’-雙(4-二乙胺基苯基)二苯基甲烷(4,4’-Bis(4-diethylaminophenyl)diphenylmethane)、N,N-雙[2,5-二甲基-4-[(3-甲基苯基)苯基胺基]苯基]-2,5-二甲基-N’-(3-甲基苯基)-N’-苯基-1,4-苯二胺(N,N-bis[2,5-dimethyl-4-[(3-methylphenyl)phenylamino] phenyl]-2,5-dimethyl-N’-(3-methylphenyl)-N’-phenyl-1,4-benzenediamine)、4-(9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(4-(9H-carbazol-9-yl)-N,N-bis[4-(9H-carbazol-9-yl) phenyl]-benzenamine, TCTA)、4-(3-苯基-9H-咔唑-9-基)-N,N-雙[4(3-苯基-9H-咔唑-9-基)苯基]-苯胺(4-(3-phenyl-9H-carbazol-9-yl)-N,N-bis[4(3-phenyl -9H-carbazol-9-yl)phenyl]-benzenamine)、9,9’-(2,2’-二甲基[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(9,9’-(2,2’ -dimethyl[1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl)bis-9H-carbazole, CDBP)、9,9’-[1,1’-聯苯基]-4,4’-二基)雙-9H-咔唑(9,9’-[1,1’-biphenyl]-4,4’-diyl)bis-9H-carbazole, CBP)、9,9’-(1,3-伸苯基)雙-9H-咔唑(9,9’-(1,3-phenylene)bis-9H-carbazole, mCP)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙-9H-咔唑(9,9’-(1,4-phenylene)bis-9H-carbazole)、9,9’,9”-(1,3,5-次苄基)三-9H-咔唑(9,9’,9”-(1,3,5-benzenetriyl)tris-9H-carbazole)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(9,9’-(1,4-phenylene)bis[N,N,N’,N’-tetraphenyl-9H-carbazole-3,6-diamine)、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺(9-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl]- N,N-diphenyl-9H-carbazol-3-amine)、9,9’-(1,4-伸苯基)雙[N,N-二苯基-9H-咔唑-3-胺(9,9’-(1,4-phenylene)bis[N,N-diphenyl-9H-carbazol-3-amine)、9-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N,N’,N’-四苯基-9H-咔唑-3,6-二胺(9-[4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl] -N,N,N’,N’-tetraphenyl-9H-carbazole-3,6-diamine)、以及9-苯基-9H-咔唑(9-phenyl-9H-carbazol)所組成之群組中至少其一。
  16. 一種顯示裝置，其包含：
    一基板，其具有一第一次像素區域、一第二次像素區域、以及一第三次像素區域；
    一第一電極，其係在該基板上；
    一發光結構，其係在該第一電極上，該發光結構在該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域之至少一處包含一阻擋構件；以及
    一第二電極，其係在該發光結構上，
    其中該第一次像素區域之該第一電極與該第二電極間之一第一光學共振距離、該第二次像素區域之該第一電極與該第二電極間之一第二光學共振距離、以及該第三次像素區域之該第一電極與該第二電極間之一第三光學共振距離係彼此不同。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之顯示裝置，其中該發光結構包含：
    一第一電洞注入層，其係在該第一電極上；
    一第一有機發光層，其係在該第一電洞注入層上；
    一電荷產生層，其係在該第一有機發光層上；
    一第二電洞注入層，其係在該電荷產生層上；
    一第二有機發光層，其係在該第二電洞注入層上；以及
    一電子轉移層，其係在該第二有機發光層上。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該發光結構更包含一光學距離控制絕緣層於該第一電極上，該光學距離控制絕緣層毗鄰該第一次像素區域、該第二次像素區域、以及該第三次像素區域係具有不同的厚度。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之顯示裝置，其中該第一光學共振距離係調整而產生從該第一有機發光層或該第二有機發光層所發射的一紅光之一第一光學共振，該第二光學共振距離係調整而產生從該第一有機發光層或該第二有機發光層所發射的一綠光之一第二光學共振，以及該第三光學共振距離係調整而產生從該第一有機發光層或該第二有機發光層所發射的一藍光之一第三光學共振。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之顯示裝置，其中該第一有機發光層包含一藍光發射膜，且該第二有機發光層包含一綠光發射膜與一紅光發射膜、或適於發射該綠光與該紅光之一單一發光膜。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該電荷產生層與該第一有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋從該電荷產生層至該第一有機發光層的電子之移動。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之顯示裝置，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該第一電洞注入層與該第一有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋從該第一有機發光層所產生的激子之移動。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之顯示裝置，其中該第一有機發光層包含一綠光發射膜與一紅光發射膜、或適於發射該綠光與該紅光之一單一發光膜，且該第二有機發光層包含一藍光發射膜。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之顯示裝置，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該電子轉移層與該第二有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋電子移動至該第二有機發光層。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之顯示裝置，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域的該第二電洞注入層與該第二有機發光層之間，該阻擋構件係適於在該第一次像素區域阻擋由該第二有機發光層所產生的激子之移動。
  26. 一種製造顯示裝置之方法，其包含下列步驟：
    在一基板上形成一第一電極，該基板具有一第一次像素區域、一第二次像素區域、以及一第三次像素區域；
    在該第一電極上形成一發光結構，該發光結構包含一光學距離控制絕緣層及一阻擋構件；以及
    在該發光結構上形成一第二電極，
    其中該第一次像素區域之該第一電極與該第二電極間之一第一光學共振距離、該第二次像素區域之該第一電極與該第二電極間之一第二光學共振距離、及該第三次像素區域之該第一電極與該第二電極間之一第三光學共振距離係彼此不同。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中該光學距離控制絕緣層係形成於該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域之至少一處。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中形成該光學距離控制絕緣層之步驟包含藉由一雷射誘導熱成像法(laser induced thermal imaging process)在該第一電極上形成該光學距離控制絕緣層。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之方法，其中形成該光學距離控制絕緣層之步驟更包含下列步驟：
    將一供體基板層壓在該基板上；
    對該供體基板之至少一區域照射一雷射光束，該供體基板之至少一區域係對應該第一次像素區域、該第二次像素區域、以及該第三次像素區域至少其中之一；以及
    將該供體基板從該基板移除。
  30. 如申請專利範圍第27項所述之方法，其中形成該發光結構之步驟更包含下列步驟：
    在該光學距離控制絕緣層上形成一第一有機發光層；
    在該第一有機發光層上形成一電荷產生層；以及
    在該電荷產生層上形成一第二有機發光層。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域之至少一處的該光學距離控制絕緣層與該第一有機發光層之間。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之方法，其中該阻擋構件係藉由一雷射誘導熱成像法形成。
  33. 如申請專利範圍第32項所述之方法，其中形成該阻擋構件之步驟更包含下列步驟：
    將一供體基板層壓在該基板上；
    對該供體基板之至少一區域照射一雷射光束，該供體基板之至少一區域係對應該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域至少其中之一；以及
    將該供體基板從該基板移除。
  34. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域之至少一處的該第一有機發光層與該電荷產生層之間。
  35. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該阻擋構件係在該第一次像素區域、該第二次像素區域、或該第三次像素區域至少其一中的該第二有機發光層與該第二電極之間。
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