TW201421764A - 有機電致發光裝置 - Google Patents

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Abstract

一種有機電致發光裝置，包含複數個畫素定義層(PDL)，形成於一基材上；第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣，形成於該第二電極上；以及一色彩濾件層，設置相鄰於該第一黑色矩陣並與該第一黑色矩陣間隔開。

Description

有機電致發光裝置
本發明係關於一種有機電致發光裝置，且更特別 地，係關於一種防止色彩混合同時最小化黑色矩陣之有機電致發光裝置。
近來，隨著顯示器領域的快速發展，已開發具有輕重量、薄膜化、和低功率消耗之優異功能之各種類型的平板顯示器裝置，用以取代現有陰極射線管(CRT)。
此類平板顯示器裝置之實例可包括液晶顯示器裝置(LCD)、電漿顯示器面板裝置(PDP)、場發射顯示器裝置(FED)、以及有機電致發光裝置。其中，有機電致發光裝置關注的點在於它是小型的，且不需單獨的光源即可顯示清晰的色彩。
白色有機電致發光裝置係使用色彩濾件(color filter)發射白色光，且在畫素區所發射的光通過相鄰色彩濾件時可能發生色彩混合。為了解決此問題，黑色矩陣係裝置於色彩濾件介面上，但也由於此黑色矩陣而降低開口穿透性。
因此，本發明所欲解決之一目的係提供一種有機電 致發光裝置，其可以防止色彩混合同時最小化黑色矩陣。
本發明之另外的優點、目的及特徵將在下文描述中 闡述一部分，且一部分將依下文的檢視而對本領域中具有通常知識者而言變得顯而易見，或可從本發明之實施而學習。
根據本發明之一方面，提供一種有機電致發光裝 置，包含複數個畫素定義層(PDL)，形成於一基材上；第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣，形成於該第二電極上；以及一色彩濾件層，設置於該第一黑色矩陣上並與該第一黑色矩陣間隔開。
根據本發明之另一方面，提供一種有機電致發光裝 置，包含複數個畫素定義層(PDLs)，形成於一基材上；第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣，形成於該基材之下側部位上；以及一色彩濾件層，設置於該第一黑色矩陣之下側部位上，以與該第一黑色矩陣之下側部位間隔開。
根據本發明之又一方面，提供一種有機電致發光裝 置，包含複數個畫素定義層(PDLs)，形成於一基材上；第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣， 形成於該第二電極上；以及一色彩濾件層，設置於該第一黑色矩陣上，以與該第一黑色矩陣間隔開。該第一黑色矩陣係交叉於二個相鄰的白色發光層之不相鄰的側表面之中心點之間所連接的直線，為對應於在垂直方向上的該第一黑色矩陣所設置的該畫素定義層係配置於該二個相鄰的白色發光層之間，且該色彩濾件之介面的下側點係設置於該第一黑色矩陣在垂直方向上之上側部位上。
根據本發明之具體實施態樣，可達成至少下列的效 果。藉由最小化黑色矩陣，可以防止發生色彩混合同時最大化開口穿透性。根據本發明之效果並不限於如上述所列舉的內容，且進一步的各種效果係包括在該描述中。
110、210、410‧‧‧下側基材
120、220、320、420‧‧‧畫素定義層
130、230、330、430‧‧‧第一電極
140、240、340、440‧‧‧白色發光層
150、250、350、450‧‧‧第二電極
160、260、360、460‧‧‧第一黑色矩陣
161‧‧‧保護層
170‧‧‧填料
180、280、380、480‧‧‧色彩濾件層
181r‧‧‧紅色濾件
181g‧‧‧綠色濾件
181b‧‧‧藍色濾件
182‧‧‧上側基材
183、283‧‧‧第二黑色矩陣
261、390、461‧‧‧密封膜
310‧‧‧基材
481r、481g、481b‧‧‧色彩濾件
透過參考以下詳細說明並結合考量所附圖式(其中類似的參考符號係代表相同或相似的元件)，本發明更完整的了解及其許多伴隨的優點將更為清楚且更為明白。
第1A圖係根據本發明之一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第1B圖係說明其製造的流程圖；第2A圖係第1A圖之有機電致發光裝置之一個經修改的實例的示意性剖視圖，及第2B圖係說明其製造的流程圖；第3A圖係根據本發明之另一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第3B圖係說明其製造的流程圖；第4A圖係第3A圖之有機電致發光裝置之一個經修 改的實例的示意性剖視圖，及第4B圖係說明其製造的流程圖；第5A圖係根據本發明之又一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第5B圖係說明其製造的流程圖；以及第6A圖係根據本發明之再又一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第6B圖係說明其製造的流程圖。
參考將詳細描述的具體實施態樣與參考伴隨的圖式，本發明之方面和特徵以及用於完成該方面和特徵之方法將變得顯著。然而，本發明係不被限制於在此所揭露之具體實施態樣，且可以不同的形式來體現。說明中定義的事項如詳細的結構和元件皆不過是具體細節，提供以幫助本領域中具有通常知識者全面了解本發明，而本發明係僅由後附申請專利範圍的範疇所定義。
術語「上」係用於指定一元件於另一元件上或位於一不同層上，或者一層包括二種情況，其中一情況為一元件係直接位於另一元件或一層上，另一情況為一元件係透過另一層或又另一元件位於另一元件上。在本發明之整個描述中，相同的圖式參考數字係用於所有各圖中的相同元件。
雖然術語「第一、第二...」等係用於描述不同的構成元件，但是該等構成元件係不受該等術語所限制。該等術語係僅用於區分一構成元件與另一構成元件。因此，在下文描述中，一第一構成元件可為一第二構成元件。
下文，將參考第1A圖描述根據本發明之一具體實施態樣的有機電致發光裝置，其係根據本發明之一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第1B圖係說明其製造的流程圖。
如第1A圖所示，有機電致發光裝置包括一下側基材110；畫素定義層(PDL)120，形成於下側基材110上；第一電極130，形成於一由下側基材110與畫素定義層120所定義之空間中；白色發光層140，形成於第一電極130上於一由第一電極130與畫素定義層120所定義之空間中；一第二電極150，形成於白色發光層140上；第一黑色矩陣160，形成於第二電極150上；保護層161，設置於第一黑色矩陣160之間；以及一色彩濾件層180，設置該第一黑色矩陣160上以與第一黑色矩陣160間隔開。
較佳地，為了第一電極130之間的絕緣，下側基材110可以是一絕緣基材。此外，下側基材110可由一透明材料製成，或可由一反射材料製成，以反射在色彩濾件層180之方向上的光。
定義畫素區之畫素定義層120係形成在下側基材110上(第1B圖，步驟1000)。畫素定義層120可由，例如，光不能穿透之材料製成，或可具有多層材料，包括由此一材料製成之層。
第一電極130係在由畫素定義層120所區分的個別畫素區中形成於下側基材110上(第1B圖，步驟1001)。具有導電性且可用作電極的任何材料係可用作第一電極130，並無限制。根據情況，第一電極130可以是透明電極，且已經通過第一電極130的光可被下側基材110反射，然後在色彩濾件層180之方向上發射。 此外，第一電極130可以是反射電極，從白光發射層140所發射的光可被第一電極反射，然後可在色彩濾件層180之方向上發射。用作透明電極的材料可以是，例如，ITO或IZO。至於一實例，第一電極130可以是陽極。
白色發光層140係在由畫素定義層120所區分的個別畫素區中形成於第一電極130與第二電極150之間(第1B圖，步驟1002)。白色發光層140係包括一堆疊體(未示出)，其包括一電洞轉移層、一電洞傳輸層、一發光層、一電子傳輸層、和一電子注入層。白色發光層140可包括一個或多個堆疊體。堆疊體可包括一層或多層配置在其中的發光層。配置在堆疊體中的發光層可發射白色光本身，或可發射除了白色光以外的色彩光。在發射除了白色以外的色彩光之情況中，發光層可以由經混合以形成白色光的色彩光之組合所組成。
第二電極150係形成於白色發光層140上(第1B圖，步驟1003)。第二電極150通常可形成於，例如，畫素區和PDL上。在與第一電極130相同的方式中，具有導電性且可用作電極的任何材料係可用作第二電極150，並無限制。然而，由於第二電極150係位於一路徑，從白色發光層140所發射的光通過該路徑，因此較佳地，第二電極150係由透明電極組成。用作透明電極的材料可以是，例如，ITO或IZO。至於一實例，第二電極150可以是陰極。
第一黑色矩陣160係形成於在垂直方向上對應於PDL 120的位置中於第二電極150上(第1B圖，步驟1004)。第一黑色矩陣160係經形成以防止從一個畫素區所發射的光被發射到相 鄰畫素區的色彩濾件。如果第一黑色矩陣160係形成於畫素區上，則一光子發射區域係物理性降低，因此，較佳地，第一黑色矩陣160係形成於在垂直方向上對應於PDLs120的位置中。
根據在相關技術中的有機電致發光裝置中，黑色矩陣層係形成於色彩濾件層之個別色彩濾件之介面上。在此種情況中，為了防止從一個畫素區所發射的光被發射到相鄰畫素區的色彩濾件，其必須提供具有一寬區域的黑色矩陣。隨著黑色矩陣的區域增加，光子發射區域，亦即，開口的穿透性會降低，並使有機發光電致裝置的亮度劣化。
保護層161(其保護第二電極150)可形成於第一黑色矩陣160之間的空間中(第1B圖，步驟1005)。保護層161可經裝配以覆蓋第一黑色矩陣160之間的空間中的第二電極的表面，或可經裝配以覆蓋第二電極150和第一黑色矩陣160兩者。雖然對保護層161的材料沒有特別限制，但由於保護層161係設置於從白色發光層140所發射的光通過的路徑中，保護層161較佳係由一透明材料製成。
色彩濾件層180係形成於第一黑色矩陣160上，以與第一黑色矩陣160間隔開(第1B圖，步驟1006)。色彩濾件層180與第一黑色矩陣160之間的空間可填有空氣或填料170。色彩濾件層180係包括選自紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)濾件之一者，位於在垂直方向上對應於各畫素區的位置中，且具有不同色彩的色彩濾件係彼此相鄰。較佳地，色彩濾件層可包括紅色(181r)、綠色(181g)和藍色(181b)濾件，其係依序排列。色彩濾件181r、 181g和181b之介面係形成於在垂直方向上對應於PDL 120及第一黑色矩陣160的位置中。色彩濾件層180可包括一上側基材182配置於色彩濾件181r、181g和181b上。
例如，在對應於綠色濾件181g的畫素區係發射光以僅顯示綠色且該發射的光係穿透相鄰的紅色(181r)或藍色(181b)濾件的情況中，發生色彩混合而造成紅色、綠色和藍色混合的色彩呈現在顯示器上。
根據本發明，解決此問題係透過一結構，其可屏蔽發射到相鄰的色彩濾件的光同時最小化第一黑色矩陣的區域。
第2A圖係第1A圖之有機電致發光裝置之一個經修改的實例的示意性剖視圖，及第2B圖係說明其製造的流程圖。第2A圖之有機電致發光裝置係經裝配以額外地包括第二黑色矩陣183，配置於第2A圖之色彩濾件層180(對應於第1A圖之色彩濾件層180)上。因此，第2B圖之流程圖的步驟2000至2006係相同於第1B圖之流程圖的步驟1000至1006相同，但增加額外的步驟2007，關於配置第二黑色矩陣183在色彩濾件層180上。
第二黑色矩陣183係用以屏蔽光，該光係未被第一黑色矩陣160屏蔽且被發射到相鄰的色彩濾件。對此，第二黑色矩陣183可形成於色彩濾件181r、181g和181b之間的介面上。
第二黑色矩陣183之寬度係小於第一黑色矩陣160之寬度。隨著第二黑色矩陣183之寬度變大，色彩濾件181r、181g和181b的穿透區會變小，因而降低開口穿透性。因此，較佳地，第 二黑色矩陣之寬度係經最小化。
第3A圖係根據本發明之另一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第3B圖係說明其製造的流程圖。
如第3A圖所示，有機電致發光裝置係包括一下側基材210、PDL 220形成於下側基材210上(第3B圖，步驟3000)、第一電極230形成於一由下側基材210與PDL 220所定義之空間中(第3B圖，步驟3001)、白色發光層240形成於一由第一電極230與PDL 220所定義之空間中的第一電極230上(第3B圖，步驟3002)、一第二電極250形成於白色發光層240上(第3B圖，步驟3003)、一密封膜261形成於第二電極250上(第3B圖，步驟3004)、第一黑色矩陣260形成於該密封膜261上(第3B圖，步驟3005)、以及一色彩濾件層280設置於第一黑色矩陣260和密封膜261上，以與第一黑色矩陣160與密封膜261間隔開(第3B圖，步驟3006)。
由於從下側基材210至第二電極250的內含件係與第1A圖所示之彼等相同，將省略其說明。
密封膜261係形成於第二電極250上以覆蓋該第二電極250。密封膜261之材料並無特別限制，且密封膜261可形成為一密封基材，而不是呈一膜形狀。由於密封膜261係設置於從白色發光層140所發射的光通過的路徑中，較佳地，密封膜261係由一透明材料製成。
為了屏蔽相鄰的色彩濾件之光的發射同時最大化維持開口穿透性，第一黑色矩陣260係形成於密封膜261上，位於在 垂直方向上對應於PDL 220的位置中。
由於色彩濾件層280係與第1圖所示者相同，將省略其說明。
第4A圖係第3A圖之有機電致發光裝置之一個經修改的實例的示意性剖視圖，及第4B圖係說明其製造的流程圖。第4A圖之有機電致發光裝置係經裝配以額外地包括第二黑色矩陣283，配置於第3A圖之有機電致發光裝置之結構的色彩濾件層280上。
由於第二黑色矩陣283的裝配和解釋係與第2A圖中所示之彼等相同，將省略其說明。此外，第4B圖之流程圖的步驟4000至4003係相同於第2B圖的步驟2000至2003，但第4B圖的步驟4004至4007已取代第2B圖的步驟2004至2007。
第5A圖係根據本發明之又一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第5B圖係說明其製造的流程圖。
如第5A圖所示，有機電致發光裝置包括一基材310；PDL 320形成於基材310上；第一電極330形成於一由基材310與PDL 320所定義之空間中；白色發光層340形成於第一電極330上，位於由第一電極330與PDL 320所定義之空間中；一第二電極350形成於白色發光層340上；一密封膜390形成於第二電極350上、第一黑色矩陣360形成於基材310之下側表面上；以及一色彩濾件層380設置於第一黑色矩陣360和基材310下方，以與第一黑色矩陣360與基材310相隔開。
上述之裝配係等同於第1A圖中所示之裝配，惟第一黑色矩陣360係位於基材310之下側表面上，且色彩濾件層380係經形成以與第一黑色矩陣360與基材310相隔開。因此，第5B圖之步驟5000至5003係相同於第1B圖之步驟1000至1003，但第5B圖之步驟5004至5006已取代第1B圖之步驟1004至1006。
根據上述結構，第一電極330係設置於從白色發光層340所發射的光通過的路徑中，因此，較佳地，第一電極330係由透明電極組成。相反地，第二電極350可以由透明電極或反射電極組成，且在第二電極350係透明電極之情況中，已通過第二電極350的光可能會被密封膜反射，並可能在色彩濾件層380的方向上被發射。在此種情況中，密封膜係由反射材料形成。
第6A圖係根據本發明之再又一具體實施態樣之有機電致發光裝置的示意性剖視圖，及第6B圖係說明其製造的流程圖。
如第6A圖所示，有機電致發光裝置包括一下側基材410；PDL 420形成於下側基材410上(第6B圖之步驟6000)；第一電極430形成於一由下側基材410與PDL 420所定義之空間中(第6B圖之步驟6001)；白色發光層440形成於第一電極430上，位於由第一電極430與PDL 420所定義之空間中(第6B圖之步驟6002)；一第二電極450形成於白色發光層440上(第6B圖之步驟6003)；一密封膜461形成於第二電極450上(第6B圖之步驟6004)；第一黑色矩陣460形成於密封膜461上(第6B圖之步驟6005)；以及一色彩濾件層480設置於第一黑色矩陣460和密封膜461上，以與第一黑色矩陣460與密封膜461相隔開(第6B圖之步驟6006)。
第一黑色矩陣460係交叉於二個相鄰的白色發光層440之不相鄰的側表面之中心點之間所連接的直線(參見第6A圖中虛線三角形)，為對應於在垂直方向上的第一黑色矩陣460所設置的PDL 420係配置於二個相鄰的白色發光層440之間，且色彩濾件481r、481g和481b之介面的下側點係設置於該第一黑色矩陣在垂直方向上之上側部位上。
雖然未示出，在第一黑色矩陣460未交叉於該直線的情況中，第二黑色矩陣可額外地包括於色彩濾件層480中，以防止色彩混合。
雖然為說明目的已描述本發明之較佳具體實施態樣，但本領域中具有通常知識者將明瞭，在不偏離如後附申請專利範圍所揭露之本發明之精神與範圍的情況下，可進行各種修改、添加及置換。
110‧‧‧下側基材
120‧‧‧畫素定義層
130‧‧‧第一電極
140‧‧‧白色發光層
150‧‧‧第二電極
160‧‧‧第一黑色矩陣
161‧‧‧保護層
170‧‧‧填料
180‧‧‧色彩濾件層
181r‧‧‧紅色濾件
181g‧‧‧綠色濾件
181b‧‧‧藍色濾件
182‧‧‧上側基材

Claims (22)

  1. 一種有機電致發光裝置，包含：複數個畫素定義層(PDLs)，形成於一基材上；第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣，形成於該第二電極上；以及一色彩濾件層，設置於該第一黑色矩陣上並與該第一黑色矩陣間隔開。
  2. 如請求項1所述之有機電致發光裝置，其中該第一黑色矩陣係形成於在垂直方向上對應於該複數個畫素定義層的位置中。
  3. 如請求項1所述之有機電致發光裝置，更包含密封膜及密封基材之一者，該密封膜及該密封基材之一者係形成於該第二電極與該第一黑色矩陣之間。
  4. 如請求項1所述之有機電致發光裝置，其中該色彩濾件層與該第一黑色矩陣之間的空間係填有空氣及填料之一者。
  5. 如請求項1所述之有機電致發光裝置，其中該色彩濾件層係包括選自紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)濾件之一者，位於在垂直方向上對應於該白色發光層的位置中。
  6. 如請求項5所述之有機電致發光裝置，其中該紅色、綠色、及藍色濾件係依序排列於該色彩濾件層中。
  7. 如請求項6所述之有機電致發光裝置，其中該紅色、綠色、及藍色濾件之介面係形成於在垂直方向上對應於該複數個畫素定義層及該第一黑色矩陣的位置中。
  8. 如請求項5所述之有機電致發光裝置，其中該色彩濾件層更包含第二黑色矩陣。
  9. 如請求項8所述之有機電致發光裝置，其中該第二黑色矩陣係形成於該紅色、綠色、及藍色濾件之介面上。
  10. 如請求項8所述之有機電致發光裝置，其中該第二黑色矩陣之寬度係小於該第一黑色矩陣之寬度。
  11. 一種有機電致發光裝置，包含：複數個畫素定義層(PDLs)，形成於一基材上；第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣，形成於該基材之下側部位上；以及一色彩濾件層，設置於該第一黑色矩陣之下側部位上，並與該第一黑色矩陣之下側部位間隔開。
  12. 如請求項11所述之有機電致發光裝置，其中該第一黑色矩陣係 形成於在垂直方向上對應於該複數個畫素定義層的位置中。
  13. 如請求項11所述之有機電致發光裝置，其中該色彩濾件層與該第一黑色矩陣之間的空間係填有空氣及填料之一者。
  14. 如請求項11所述之有機電致發光裝置，其中該色彩濾件層係包括選自紅色(R)、綠色(G)、及藍色(B)濾件之一者，位於在垂直方向上對應於該白色發光層的位置中。
  15. 如請求項14所述之有機電致發光裝置，其中該紅色、綠色、及藍色濾件係依序排列於該色彩濾件層。
  16. 如請求項15所述之有機電致發光裝置，其中該紅色、綠色、及藍色濾件之介面係形成於在垂直方向上對應於該複數個畫素定義層及該第一黑色矩陣的位置中。
  17. 如請求項11所述之有機電致發光裝置，其中該基材係一透明基材。
  18. 如請求項14所述之有機電致發光裝置，其中該色彩濾件層更包含第二黑色矩陣。
  19. 如請求項18所述之有機電致發光裝置，其中該第二黑色矩陣係形成於該紅色、綠色、及藍色濾件之介面上。
  20. 如請求項18所述之有機電致發光裝置，其中該第二黑色矩陣之寬度係小於該第一黑色矩陣之寬度。
  21. 一種有機電致發光裝置，包含：複數個畫素定義層(PDLs)，形成於一基材上； 第一電極，形成於一由該基材與該複數個畫素定義層所定義之空間中；白色發光層，形成於一由該第一電極與該複數個畫素定義層所定義之空間中；一第二電極，形成於該白色發光層上；第一黑色矩陣，形成於該第二電極上；以及一色彩濾件層，設置於該第一黑色矩陣上，並與該第一黑色矩陣間隔開；該第一黑色矩陣係交叉於二個相鄰的白色發光層之不相鄰的側表面之中心點之間所連接的直線，為對應於在垂直方向上的該第一黑色矩陣所設置的一畫素定義層係配置於該二個相鄰的白色發光層之間，且該色彩濾件之介面的下側點係設置於該第一黑色矩陣在垂直方向上之上側部位上。
  22. 如請求項21所述之有機電致發光裝置，其中該第一黑色矩陣之外表面係與該直線接觸。
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