TW201838172A

TW201838172A - 畫素結構

Info

Publication number: TW201838172A
Application number: TW106111958A
Authority: TW
Inventors: 吳忻蕙; 林冠亨; 陳重嘉; 李孟庭
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-16
Also published as: CN107302013B; CN107302013A

Abstract

一種畫素結構，包括基板、第一電極層、第二電極層、第一發光層、第二發光層、第三發光層及增厚層。基板包括第一、第二及第三子畫素區域。第一及第二電極層配置在基板上，且位於第一、第二及第三子畫素區域中。第一、第二及第三發光層配置在第一電極層與第二電極層之間，第一發光層位於第一子畫素區域中，第二發光層位於第二子畫素區域中，第三發光層位於第二及第三子畫素區域中，且第三發光層與第二發光層於第二子畫素區域中相重疊。第一及第二發光層配置於增厚層相對於第一電極層之一側，以及增厚層為一單一結構層且僅位於第一及第二子畫素區域中。

Description

畫素結構

本發明是有關於一種畫素結構，且特別是有關於一種用於有機電致發光顯示面板的畫素結構。

由於有機電致發光顯示面板（例如有機發光二極體（organic light-emitting diodes，OLEDs）顯示面板）具有主動發光、高對比、薄厚度與廣視角等優點，可望成為新一代平面顯示面板的主流產品。

OLED顯示面板因為具有共振腔效應，藉由適當的光學設計可展現出其高效率與高色純度。在習知的並列式（side by side，SBS）OLED顯示面板中，發光層一般需要使用精細金屬罩幕（fine metal mask，FMM）針對RGB子畫素分別進行蒸鍍。為了滿足共振腔效應，除了發光層外，其它層別仍需使用到FMM以分別來調整個別RGB子畫素的光色及強度。

然而，FMM技術需要高額成本與精準對位。更明確的說，FMM不僅相鄰開口的間距有其極限，使用上還需與基板精準對位並調校相關的製程參數以得到最佳化的蒸鍍結果，避免混色等問題。這些技術瓶頸都直接地影響了RGB子畫素間的間距及面板解析度的設計。有鑑於此，亟需一種可減少FMM的使用次數從而降低生產成本及製程難度，並可同時保有習知的OLED元件表現的畫素結構。

本發明提供一種畫素結構，可減少使用精細金屬罩幕（fine metal mask，FMM）的次數，從而降低生產成本並減少製程難度。

本發明的畫素結構包括基板、第一電極層、第二電極層、第一發光層、第二發光層、第三發光層及增厚層。基板包括第一子畫素區域、第二子畫素區域以及第三子畫素區域。第一電極層配置在基板上，且位於第一子畫素區域、第二子畫素區域以及第三子畫素區域中。第二電極層配置在第一電極層上，且位於第一子畫素區域、第二子畫素區域以及第三子畫素區域中。第一發光層、第二發光層及第三發光層配置在第一電極層與第二電極層之間，其中第一發光層位於第一子畫素區域中，第二發光層位於第二子畫素區域中，第三發光層位於第二子畫素區域及第三子畫素區域中，且第三發光層與第二發光層於第二子畫素區域中相重疊。第一發光層及第二發光層配置於增厚層相對於第一電極層之一側，以及增厚層為一單一結構層且僅位於第一子畫素區域及第二子畫素區域中。

基於上述，在本發明的畫素結構中，透過第三發光層位於第二子畫素區域及第三子畫素區域中，第三發光層與第二發光層於第二子畫素區域中相重疊，第一發光層及第二發光層配置於增厚層相對於第一電極層之一側，以及增厚層為一單一結構層且增厚層僅位於第一子畫素區域及第二子畫素區域中，藉此使得畫素結構可在維持良好元件表現的情況下減少FMM的使用次數，從而降低生產成本及製程難度並提升應用性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施方式，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本發明的畫素結構例如可應用於有機發光二極體顯示面板中。基於此，雖然為了詳細地說明本發明的畫素結構的設計，以下是以單一畫素結構為例來作說明，但任何所屬技術領域中具有通常知識者應可以瞭解，有機發光二極體顯示面板一般包括由多個相同或相似的畫素結構陣列排列而成的畫素陣列。因此，任何所屬技術領域中具有通常知識者可以根據以下針對單一畫素結構的說明，而瞭解有機發光二極體顯示面板中之畫素陣列的結構或佈局。

圖1是依照本發明的第一實施方式的畫素結構的剖面示意圖。請參照圖1，畫素結構10包括基板100、第一電極層120、第二電極層190、第一發光層160、第二發光層162、第三發光層164以及增厚層（增厚層舉例為電洞傳輸層（hole transport layer，HTL）150）。另外，在本實施方式中，顯示裝置10更可包括元件層110、電洞注入層（hole injection layer，HIL）130、電洞傳輸層（hole transport layer，HTL）140、電子傳輸層(electron transport layer，ETL)170、電子注入層（electron injection layer，EIL）180。

基板100包括第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c。在本實施方式中，第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c分別用於顯示不同顏色的光。在本實施方式中，基板100可至少包括第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c，或是僅由第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c所構成。在本實施方式中，第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c可以並列（side by side）方式排列，亦即第一子畫素區域100a與第二子畫素區域100b相鄰設置，且第二子畫素區域100b與第三子畫素區域100c相鄰設置，但不以此為限。另外，在本實施方式中，基板100的材質例如是玻璃、石英、有機聚合物或是金屬等等。

元件層110配置於基板100上。在本實施方式中，元件層110可以是任何所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種主動元件層。具體而言，在本實施方式中，元件層110可包括多個薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）、電容器等驅動元件，然本發明不限於此。

第一電極層120配置於基板100上。詳細而言，在本實施方式中，第一電極層120包括彼此分離的電極圖案120a、電極圖案120b及電極圖案120c，其中電極圖案120a位於第一子畫素區域100a中，電極圖案120b位於第二子畫素區域100b中，而電極圖案120c位於第三子畫素區域100c中。也就是說，在本實施方式中，第一電極層120為經圖案化的電極層，且第一電極層120位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c中。

在本實施方式中，第一電極層120可利用任何所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種製造電極層的方法來形成。舉例而言，在一實施方式中，形成第一電極層120的方法包括以下步驟：使用化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）製程或物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）製程於基板100上形成電極材料層，並接著使用微影蝕刻（lithography etching）製程對電極材料層進行圖案化。舉另一例而言，在一實施方式中，形成第一電極層120的方法包括進行印刷噴塗（inject printing）製程。

另外，在本實施方式中，第一電極層120的材質可包括反射材料，其例如是金屬、合金、金屬氧化物等導電材質，或是金屬與透明金屬氧化物導電材料之堆疊層，上述透明金屬氧化物導電材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物或其它合適的氧化物。也就是說，在本實施方式中，第一電極層120為反射電極層，藉此畫素結構10屬於上發光型（top emission type）設計。

電洞注入層130以及電洞傳輸層140依序配置在第一電極層120上。詳細而言，在本實施方式中，電洞注入層130以及電洞傳輸層140皆位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c中。另外，電洞注入層130與電洞傳輸層140的形成方法例如包括進行蒸鍍製程或噴墨製程。電洞注入層130的材質例如包括苯二甲藍銅、星狀芳胺類、聚苯胺、聚乙烯二氧噻吩或其他合適的材料。電洞傳輸層140的材質例如包括三芳香胺類、交叉結構二胺聯苯、二胺聯苯衍生物或其他合適的材料。值得一提的是，在本實施方式中，畫素結構10包括電洞注入層130以及電洞傳輸層140，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，畫素結構10可以僅包括電洞注入層130或電洞傳輸層140，或者畫素結構10亦可不包括電洞注入層130以及電洞傳輸層140。也就是說，電洞注入層130以及電洞傳輸層140的配置是可選的。

電洞傳輸層150配置於第一發光層160及第二發光層162與第一電極層120之間，用以滿足第一發光層160及第二發光層162所發出的光的光學厚度。從另一觀點而言，第一發光層160及第二發光層162是配置於電洞傳輸層150相對於第一電極層120的一側上。詳細而言，在本實施方式中，電洞傳輸層150配置於第一發光層160及第二發光層162與電洞傳輸層140之間。

另外，在本實施方式中，電洞傳輸層150為一連續結構層且僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中。也就是說，電洞傳輸層150連續分佈於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中。從另一觀點而言，在本實施方式中，電洞傳輸層150為在一道製程中形成的一單一結構層。基於此，在本實施方式中，電洞傳輸層150於第一子畫素區域100a中的厚度與電洞傳輸層150於第二子畫素區域100b中的厚度實質相同。電洞傳輸層150例如是利用蒸鍍製程並搭配精細金屬罩幕（fine metal mask，FMM）或噴墨製程來形成。電洞傳輸層150的材質例如包括三芳香胺類、交叉結構二胺聯苯、二胺聯苯衍生物或其他合適的材料，且可與電洞傳輸層140相同或不同。

第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164配置在第一電極層120與第二電極層190之間。詳細而言，在本實施方式中，第一發光層160位於第一子畫素區域100a中，第二發光層162位於第二子畫素區域100b中，第三發光層164位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，且第三發光層164與第二發光層162於第二子畫素區域100b中相重疊。更詳細而言，在本實施方式中，第一發光層160與第二發光層162是以並列方式排列，而第二發光層162與第三發光層164是以重疊方式排列。也就是說，在本實施方式中，第一發光層160僅位於第一子畫素區域100a中，第二發光層162僅位於第二子畫素區域100b中。

另外，在本實施方式中，由於第一發光層160及第二發光層162皆位於電洞傳輸層150上，且如前文所述，電洞傳輸層150為一單一結構層，故第一發光層160及第二發光層162位於同一層面。另一方面，同樣如前文所述，由於電洞傳輸層150於第一子畫素區域100a中的厚度與電洞傳輸層150於第二子畫素區域100b中的厚度實質相同，故設置於電洞傳輸層150上的第一發光層160及第二發光層162位於同一水平面。也就是說，在本實施方式中，第一發光層150與第一電極層120之間的最小間距與第二發光層152與第一電極層120之間的最小間距會實質相同。

另外，在本實施方式中，第三發光層164為一連續結構層，連續分佈於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中。進一步而言，在本實施方式中，為了提升畫素結構10的發光效率，第三發光層164較佳僅分佈於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中。也就是說，第三發光層164僅與第二發光層162相重疊，而不與第一發光層160相重疊。

另外，在本實施方式中，第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164例如是分別使用蒸鍍製程並搭配對應的FMM或噴墨製程來形成。值得一提的是，在本實施方式中，由於第三發光層164連續分佈於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，因此第二子畫素區域100b與第三子畫素區域100c間的間距可縮小，而使得與包括RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構的顯示面板相比，包括畫素結構10的顯示面板可在相同面板尺寸下提升解析度或開口率。

另外，在本實施方式中，第一發光層160為綠色發光層、第二發光層162為紅色發光層及第三發光層164為藍色發光層。也就是說，在本實施方式中，第一發光層160包括綠色發光材料、第二發光層162包括紅色發光材料及第三發光層164包括藍色發光材料。

電子傳輸層170以及電子注入層180依序配置在第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164上。詳細而言，在本實施方式中，電子注入層170以及電子傳輸層180皆位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c中。另外，電子傳輸層170以及電子注入層180的形成方法例如包括進行蒸鍍製程或噴墨製程。電子傳輸層170的材質例如包括噁唑衍生物及其樹狀物、金屬螯合物、唑類化合物、二氮蒽衍生物、含矽雜環化合物或其他合適的材料。電子注入層180的材質例如包括氧化鋰、氧化鋰硼、矽氧化鉀、碳酸銫、醋酸鈉、氟化鋰鹼或其他合適的材料。值得一提的是，在本實施方式中，畫素結構10包括電子傳輸層170以及電子注入層180，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，畫素結構10可以僅包括電子傳輸層170或電子注入層180，或者畫素結構10亦可不包括電子傳輸層170以及電子注入層180。也就是說，電子傳輸層170以及電子注入層180的配置是可選的。

第二電極層190配置在第一電極層120上。詳細而言，在本實施方式中，第二電極層190位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c中。在本實施方式中，第二電極層190的材質例如包括透明金屬氧化物導電材料，其例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物或其它合適的氧化物；金屬；或是上述所列至少二者之堆疊層。也就是說，在本實施方式中，第二電極層190為透明電極層。然而，本發明並不限於此。在其他實施方式中，第二電極層190也可以是半穿透半反射電極。

另外，在本實施方式中，第一電極層120作為陽極，而第二電極層190作為陰極。但必需說明的，就以設計上的需求來說，第一電極層120也可能作為陰極，而第二電極層190則作為陽極。進一步而言，畫素結構10是透過第一電極層120與第二電極層190間產生電壓差來驅動第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164發光。

值得一提的是，在本實施方式中，於第一子畫素區域100a中的第一電極層120與第二電極層190之間、第二子畫素區域100b的第一電極層120與第二電極層190之間、第三子畫素區域100c的第一電極層120與第二電極層190之間分別可形成微共振腔（micro cavity），藉此使得由第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164所分別發出的第一色光IA、第二色光IB及第三色光IC可於對應的微共振腔中產生微共振腔效應，進而分別從第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c射出，以使第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c分別顯示不同顏色的光。也就是說，在本實施方式中，位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中的第三發光層164所發出的第三色光IC僅會從第三子畫素區域100c射出。具體而言，在本實施方式中，第一色光IA為綠光、第二色光IB為紅光及第三色光IC為藍光。

進一步，藉由模擬發光實驗發現，本發明的畫素結構10可達到與習知畫素結構相當的元件表現。圖2是圖1的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。詳細而言，模擬實驗中所使用的習知畫素結構為RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構。由圖2可知，與習知畫素結構相比，本發明的畫素結構10能夠發出顏色表現相近的紅光。

另一方面，RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構為了要滿足前述共振腔效應，必須要使用五道FMM，其中除了用來製造RGB發光層的三道FMM，兩道FMM是用來製造分別對應於R發光層及G發光層之厚度不同的電洞傳輸層，以滿足各色光的不同光學厚度。如前文所述，任何領域中具有通常知識者可理解，本發明的畫素結構10透過包括電洞傳輸層150（即增厚層）以及位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中且於第二子畫素區域100b中與第二發光層162相重疊的第三發光層164，可使得第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c同時滿足第一色光IA、第二色光IB及第三色光IC之波長個別的光學厚度。如此一來，如前文所述，本發明的畫素結構10僅須使用四道FMM即可完成製作，其中三道FMM用以製造第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164，而剩餘的一道FMM用以製造電洞傳輸層150。因此，與RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構相比，本發明的畫素結構10可減少使用FMM的次數，從而降低生產成本並減少製程難度。

基於第一實施方式可知，透過第三發光層164位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，第三發光層164與第二發光層162於第二子畫素區域100b中相重疊，電洞傳輸層150（即增厚層）配置於第一發光層160及第二發光層162與第一電極層120之間，電洞傳輸層150（即增厚層）為一單一結構層且電洞傳輸層150（即增厚層）僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中，藉此使得畫素結構10可在維持良好元件表現的情況下減少FMM的使用次數，從而降低生產成本及製程難度並提升應用性。

另外，雖然在第一實施方式中，增厚層是以電洞傳輸層150來實現，但本揭露並不限於此。以下，將參照圖3針對其他的實施型態進行說明。在此必須說明的是，下述實施方式沿用了前述實施方式的元件符號與部分內容，其中採用相同或相似的符號來表示相同或相似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施方式，下述實施方式不再重複贅述。

圖3是依照本發明的第二實施方式的畫素結構的剖面示意圖。請參照圖3及圖1，在畫素結構20中，增厚層是以第三電極層250來實現，而在畫素結構10中，增厚層是以電洞傳輸層150來實現。以下，將針對兩者之間的差異處進行說明。

請參照圖3，第三電極層250配置於第一發光層160及第二發光層162與第一電極層120之間，用以滿足第一發光層160及第二發光層162所發出的光的光學厚度。從另一觀點而言，第一發光層160及第二發光層162是配置於第三電極層250相對於第一電極層120的一側上。

詳細而言，在本實施方式中，第三電極層250包括彼此分離的電極圖案250a及電極圖案250b，其中電極圖案250a位於第一子畫素區域100a中且覆蓋第一電極層120中的電極圖案120a，電極圖案250b位於第二子畫素區域100b中且覆蓋第一電極層120中的電極圖案120b。也就是說，在本實施方式中，第三電極層250為經圖案化的電極層，且僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中。從另一觀點而言，在本實施方式中，第三電極層250為在一道製程中形成的一單一結構層。值得一提的是，在本實施方式中，由於第三電極層250為一單一結構層，因此電極圖案250a與電極圖案250b具有實質相同的厚度。也就是說，第三電極層250於第一子畫素區域100a中的厚度與第三電極層250於第二子畫素區域100b中的厚度實質相同。

在本實施方式中，第三電極層250可利用任何所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種製造電極層的方法來形成。舉例而言，在一實施方式中，形成第三電極層250的方法包括以下步驟：使用化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）製程或物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）製程於基板100上形成電極材料層，並接著使用微影蝕刻（lithography etching）製程對電極材料層進行圖案化。舉另一例而言，在一實施方式中，形成第三電極層250的方法包括進行印刷噴塗（inject printing）製程。另外，在本實施方式中，第三電極層250的材質可包括反射材料，其例如是金屬、合金、金屬氧化物等導電材質，或是金屬與透明金屬氧化物導電材料之堆疊層，上述透明金屬氧化物導電材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物或其它合適的氧化物。

在本實施方式中，電洞注入層130以及電洞傳輸層140依序配置在第三電極層250上。在本實施方式中，第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164位於電洞傳輸層140上。如此一來，在本實施方式中，如前文所述，由於第三電極層250為一單一結構層且僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中，故分別位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中的第一發光層160及第二發光層162位於同一層面。另一方面，同樣如前文所述，由於第三電極層250於第一子畫素區域100a中的厚度與第三電極層250於第二子畫素區域100b中的厚度實質相同，故位於第三電極層250上方的第一發光層160及第二發光層162位於同一水平面。也就是說，在本實施方式中，第一發光層150與第一電極層120之間的最小間距與第二發光層152與第一電極層120之間的最小間距會實質相同。

基於第一實施方式可知，在本實施方式中，畫素結構20是透過第一電極層120與第二電極層190間產生電壓差來驅動第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164發光。值得一提的是，在本實施方式中，於第一子畫素區域100a中的第一電極層120與第二電極層190之間、第二子畫素區域100b的第一電極層120與第二電極層190之間、第三子畫素區域100c的第一電極層120與第二電極層190之間分別可形成微共振腔，藉此使得由第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164所分別發出的第一色光IA、第二色光IB及第三色光IC可於對應的微共振腔中產生微共振腔效應，進而分別從第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c射出，以使第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c分別顯示不同顏色的光。也就是說，在本實施方式中，位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中的第三發光層164所發出的第三色光IC僅會從第三子畫素區域100c射出。具體而言，在本實施方式中，第一色光IA為綠光、第二色光IB為紅光及第三色光IC為藍光。

進一步，藉由模擬發光實驗發現，本發明的畫素結構20可達到與習知畫素結構相當的元件表現。圖4是圖3的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。詳細而言，模擬實驗中所使用的習知畫素結構為RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構。由圖4可知，與習知畫素結構相比，本發明的畫素結構20能夠發出顏色表現相近的紅光。

另一方面，如前文所述，任何領域中具有通常知識者可理解，本發明的畫素結構20透過包括第三電極層250（即增厚層）以及位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中且於第二子畫素區域100b中與第二發光層162相重疊的第三發光層164，可使得第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c同時滿足第一色光IA、第二色光IB及第三色光IC之波長個別的光學厚度。如此一來，如前文所述，本發明的畫素結構20僅須使用到用以製造第一發光層160、第二發光層162及第三發光層164的三道FMM即可完成製作，因此與RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構相比，本發明的畫素結構20可減少使用FMM的次數，從而降低生產成本並減少製程難度。

基於第二實施方式及第一實施方式可知，透過第三發光層164位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，第三發光層164與第二發光層162於第二子畫素區域100b中相重疊，第三電極層250（即增厚層）配置於第一發光層160及第二發光層162與第一電極層120之間，第三電極層250（即增厚層）為一單一結構層且第三電極層250（即增厚層）僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中，藉此使得畫素結構20可在維持良好元件表現的情況下減少FMM的使用次數，從而降低生產成本及製程難度並提升應用性。

另外，雖然在第一實施方式及第二實施方式中，第一發光層160與第二發光層162是以並列方式排列，且第二發光層162與第三發光層164是以重疊方式排列，但本揭露並不限於此。以下，將參照圖5及圖7針對其他的實施型態進行說明。在此必須說明的是，下述實施方式沿用了前述實施方式的元件符號與部分內容，其中採用相同或相似的符號來表示相同或相似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施方式，下述實施方式不再重複贅述。

圖5是依照本發明的第三實施方式的畫素結構的剖面示意圖。請參照圖5及圖1，本實施方式的畫素結構30與圖1的畫素結構10相似，差異主要在於發光層的佈置方式，因此以下將針對兩者之間的差異處進行說明。

請參照圖5，第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364配置在第一電極層120與第二電極層190之間。詳細而言，在本實施方式中，第一發光層360位於第一子畫素區域100a中，第二發光層362位於第二子畫素區域100b中，第三發光層364位於第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，且第三發光層364與第二發光層362於第二子畫素區域100b中相重疊。更詳細而言，在本實施方式中，第二發光層362更位於第一子畫素區域100a中，且第二發光層362與第一發光層360於第一子畫素區域100a中相重疊；以及第三發光層364更位於第一子畫素區域100a中，且第三發光層364與第二發光層362更於第一子畫素區域100a中相重疊，以及第三發光層364與第一發光層360於第一子畫素區域100a中相重疊。也就是說，在本實施方式中，第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364彼此之間皆以重疊方式排列。

在本實施方式中，第二發光層362為一連續結構層，連續分佈於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中。進一步而言，在本實施方式中，為了提升畫素結構30的發光效率及滿足第一發光層360的光學厚度，第二發光層362較佳僅分佈於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中。

在本實施方式中，第一發光層360及第二發光層362例如是分別使用蒸鍍製程並搭配對應的FMM或噴墨製程來形成。另外，在本實施方式中，第三發光層364為一連續結構層，連續分佈於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，因此第三發光層364不需使用FMM加以形成。詳細而言，在本實施方式中，第三發光層364例如是使用蒸鍍製程並搭配一般金屬遮罩或噴墨製程來形成。

值得一提的是，在本實施方式中，由於第二發光層362連續分佈於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中，以及第三發光層364連續分佈於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中，因此第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b與第三子畫素區域100c彼此間的間距可縮小，而使得與包括RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構的顯示面板相比，包括畫素結構30的顯示面板可在相同面板尺寸下提升解析度或開口率。

另外，在本實施方式中，第一發光層360為紅色發光層、第二發光層362為綠色發光層及第三發光層364為藍色發光層。也就是說，在本實施方式中，第一發光層360包括紅色發光材料、第二發光層362包括綠色發光材料及第三發光層364包括藍色發光材料。從另一觀點而言，在本實施方式中，第三發光層364為藍光共通層（blue common layer，BCL）。

另外，在本實施方式中，電洞傳輸層150配置於第一發光層360及第二發光層362與第一電極層120之間，用以滿足第一發光層360及第二發光層362所發出的光的光學厚度。詳細而言，在本實施方式中，電洞傳輸層150配置於第一發光層360及第二發光層362與電洞傳輸層140之間。

基於第一實施方式可知，在本實施方式中，畫素結構30是透過第一電極層120與第二電極層190間產生電壓差來驅動第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364發光。值得一提的是，在本實施方式中，於第一子畫素區域100a中的第一電極層120與第二電極層190之間、第二子畫素區域100b的第一電極層120與第二電極層190之間、第三子畫素區域100c的第一電極層120與第二電極層190之間分別可形成微共振腔，藉此使得由第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364所分別發出的第一色光ID、第二色光IE及第三色光IF可於對應的微共振腔中產生微共振腔效應，進而分別從第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c射出，以使第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c分別顯示不同顏色的光。也就是說，在本實施方式中，位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中的第二發光層362所發出的第二色光IE僅會從第二子畫素區域100b射出，以及位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中的第三發光層364所發出的第三色光IF僅會從第三子畫素區域100c射出。具體而言，在本實施方式中，第一色光ID為紅光、第二色光IE為綠光及第三色光IF為藍光。

進一步，藉由模擬發光實驗發現，本發明的畫素結構30可達到與習知畫素結構相當的元件表現。圖6是圖5的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。詳細而言，模擬實驗中所使用的習知畫素結構為RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構。由圖6可知，與習知畫素結構相比，本發明的畫素結構30能夠發出顏色表現相近的綠光及紅光。

另一方面，如前文所述，任何領域中具有通常知識者可理解，本發明的畫素結構30透過包括電洞傳輸層150（即增厚層）、位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中且於第一子畫素區域100a中與第一發光層360相重疊的第二發光層362、以及位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中且覆蓋第一發光層360及第二發光層362的第三發光層364，可使得第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c同時滿足第一色光ID、第二色光IE及第三色光IF之波長個別的光學厚度。如此一來，如前文所述，本發明的畫素結構30僅須使用三道FMM即可完成製作，其中兩道FMM用以製造第一發光層360及第二發光層362，而剩餘的一道FMM用以製造電洞傳輸層150。因此，與RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構相比，本發明的畫素結構30可減少使用FMM的次數，從而降低生產成本並減少製程難度。

基於第三實施方式及第一實施方式可知，透過第三發光層364位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中且覆蓋第一發光層360及第二發光層362，第二發光層362位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中且覆蓋第一發光層360，電洞傳輸層150（即增厚層）配置於第一發光層360及第二發光層162與第一電極層230之間，電洞傳輸層150（即增厚層）為一單一結構層且電洞傳輸層150（即增厚層）僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中，藉此使得畫素結構30可在維持良好元件表現的情況下減少FMM的使用次數，從而降低生產成本及製程難度並提升應用性。

另外，雖然在第三實施方式中，增厚層是以電洞傳輸層150來實現，但本揭露並不限於此。以下，將參照圖7針對其他的實施型態進行說明。在此必須說明的是，下述實施方式沿用了前述實施方式的元件符號與部分內容，其中採用相同或相似的符號來表示相同或相似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參照前述實施方式，下述實施方式不再重複贅述。

圖7是依照本發明的第四實施方式的畫素結構的剖面示意圖。請參照圖7及圖5，在畫素結構40中，增厚層是以第三電極層450來實現，而在畫素結構30中，增厚層是以電洞傳輸層150來實現。以下，將針對兩者之間的差異處進行說明。

請參照圖7，第三電極層450配置於第一發光層360及第二發光層362與第一電極層120之間，用以滿足第一發光層360及第二發光層362所發出的光的光學厚度。從另一觀點而言，第一發光層360及第二發光層362是配置於第三電極層450相對於第一電極層120的一側上。

詳細而言，在本實施方式中，第三電極層450包括彼此分離的電極圖案450a及電極圖案450b，其中電極圖案450a位於第一子畫素區域100a中且覆蓋第一電極層120中的電極圖案120a，電極圖案450b位於第二子畫素區域100b中且覆蓋第一電極層120中的電極圖案120b。也就是說，在本實施方式中，第三電極層450為經圖案化的電極層，且僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中。從另一觀點而言，在本實施方式中，第三電極層450為在一道製程中形成的一單一結構層。值得一提的是，在本實施方式中，由於第三電極層450為一單一結構層，因此電極圖案450a與電極圖案450b具有實質相同的厚度。也就是說，第三電極層450於第一子畫素區域100a中的厚度與第三電極層450於第二子畫素區域100b中的厚度實質相同。

在本實施方式中，第三電極層450可利用任何所屬領域中具有通常知識者所周知的任一種製造電極層的方法來形成。舉例而言，在一實施方式中，形成第三電極層450的方法包括以下步驟：使用化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）製程或物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）製程於基板100上形成電極材料層，並接著使用微影蝕刻（lithography etching）製程對電極材料層進行圖案化。舉另一例而言，在一實施方式中，形成第三電極層450的方法包括進行印刷噴塗（inject printing）製程。另外，在本實施方式中，第三電極層450的材質可包括反射材料，其例如是金屬、合金、金屬氧化物等導電材質，或是金屬與透明金屬氧化物導電材料之堆疊層，上述透明金屬氧化物導電材料例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物或其它合適的氧化物。

在本實施方式中，電洞注入層130以及電洞傳輸層140依序配置在第三電極層450上。另外，在本實施方式中，第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364位於電洞傳輸層140上。

基於第一實施方式可知，在本實施方式中，畫素結構40是透過第一電極層120與第二電極層190間產生電壓差來驅動第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364發光。值得一提的是，在本實施方式中，於第一子畫素區域100a中的第一電極層120與第二電極層190之間、第二子畫素區域100b的第一電極層120與第二電極層190之間、第三子畫素區域100c的第一電極層120與第二電極層190之間分別可形成微共振腔，藉此使得由第一發光層360、第二發光層362及第三發光層364所分別發出的第一色光ID、第二色光IE及第三色光IF可於對應的微共振腔中產生微共振腔效應，進而分別從第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c射出，以使第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c分別顯示不同顏色的光。也就是說，在本實施方式中，位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中的第二發光層362所發出的第二色光IE僅會從第二子畫素區域100b射出，以及位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中的第三發光層364所發出的第三色光IF僅會從第三子畫素區域100c射出。具體而言，在本實施方式中，第一色光ID為紅光、第二色光IE為綠光及第三色光IF為藍光。

進一步，藉由模擬發光實驗發現，本發明的畫素結構40可達到與習知畫素結構相當的元件表現。圖8是圖7的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。詳細而言，模擬實驗中所使用的習知畫素結構為RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構。由圖8可知，與習知畫素結構相比，本發明的畫素結構40能夠發出顏色表現相近的綠光及紅光。

另一方面，如前文所述，任何領域中具有通常知識者可理解，本發明的畫素結構40透過包括第三電極層450（即增厚層）、位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中且於第一子畫素區域100a中與第一發光層360相重疊的第二發光層362、以及位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中且覆蓋第一發光層360及第二發光層362的第三發光層364，可使得第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b以及第三子畫素區域100c同時滿足第一色光ID、第二色光IE及第三色光IF之波長個別的光學厚度。如此一來，如前文所述，本發明的畫素結構40僅須使用到用以製造第一發光層360及第二發光層362的兩道FMM即可完成製作。因此，與RGB發光層皆以並列方式排列的習知畫素結構相比，本發明的畫素結構40可減少使用FMM的次數，從而降低生產成本並減少製程難度。

基於第四實施方式、第三實施方式及第一實施方式可知，透過第三發光層364位於第一子畫素區域100a、第二子畫素區域100b及第三子畫素區域100c中且覆蓋第一發光層360及第二發光層362，第二發光層362位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中且覆蓋第一發光層360，第三電極層450（即增厚層）配置於第一發光層360及第二發光層362與第一電極層230之間，第三電極層450（即增厚層）為一單一結構層且第三電極層450（即增厚層）僅位於第一子畫素區域100a及第二子畫素區域100b中，藉此使得畫素結構40可在維持良好元件表現的情況下減少FMM的使用次數，從而降低生產成本及製程難度並提升應用性。

綜上所述，在本發明的畫素結構中，透過第三發光層位於第二子畫素區域及第三子畫素區域中，第三發光層與第二發光層於第二子畫素區域中相重疊，第一發光層及第二發光層配置於增厚層相對於第一電極層之一側，增厚層為一單一結構層且增厚層僅位於第一子畫素區域及第二子畫素區域中，藉此使得畫素結構可在維持良好元件表現的情況下減少FMM的使用次數，從而降低生產成本及製程難度並提升應用性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、20、30、40‧‧‧畫素結構

100‧‧‧基板

100a‧‧‧第一子畫素區域

100b‧‧‧第二子畫素區域

100c‧‧‧第三子畫素區域

110‧‧‧元件層

120‧‧‧第一電極層

120a、120b、120c、250a、250b、450a、450b‧‧‧電極圖案

130‧‧‧電洞注入層

140、150‧‧‧電洞傳輸層

160、360‧‧‧第一發光層

162、362‧‧‧第二發光層

164、364‧‧‧第三發光層

170‧‧‧電子傳輸層

180‧‧‧電子注入層

190‧‧‧第二電極層

250、450‧‧‧第三電極層

IA、ID‧‧‧第一色光

IB、IE‧‧‧第二色光

IC、IF‧‧‧第三色光

圖1是依照本發明的第一實施方式的畫素結構的剖面示意圖。圖2是圖1的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。圖3是依照本發明的第二實施方式的畫素結構的剖面示意圖。圖4是圖3的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。圖5是依照本發明的第三實施方式的畫素結構的剖面示意圖。圖6是圖5的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。圖7是依照本發明的第四實施方式的畫素結構的剖面示意圖。圖8是圖7的畫素結構與習知畫素結構所發出的紅光及綠光的波長與強度的關係圖。

Claims

一種畫素結構，包括：基板，包括第一子畫素區域、第二子畫素區域以及第三子畫素區域；第一電極層，配置在該基板上，且位於該第一子畫素區域、該第二子畫素區域以及該第三子畫素區域中；第二電極層，配置在該第一電極層上，且位於該第一子畫素區域、該第二子畫素區域以及該第三子畫素區域中；第一發光層、第二發光層及第三發光層，配置在該第一電極層與該第二電極層之間，其中該第一發光層位於該第一子畫素區域中，該第二發光層位於該第二子畫素區域中，該第三發光層位於該第二子畫素區域及該第三子畫素區域中，且該第三發光層與該第二發光層於該第二子畫素區域中相重疊；以及增厚層，其中該第一發光層及該第二發光層配置於該增厚層相對於該第一電極層之一側，以及該增厚層為一單一結構層且僅位於該第一子畫素區域及該第二子畫素區域中。
如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該增厚層於該第一子畫素區域中的厚度與該增厚層於該第二子畫素區域中的厚度實質相同。
如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該增厚層為電洞傳輸層或第三電極層。
如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中該第一發光層及該第二發光層位於同一層面。
如申請專利範圍第4項所述的畫素結構，其中該第一發光層與該第一電極層之間的最小間距與該第二發光層與該第一電極層之間的最小間距實質相同。
如申請專利範圍第4項所述的畫素結構，其中該第三發光層僅位於該第二子畫素區域及該第三子畫素區域中。
如申請專利範圍第4項所述的畫素結構，其中該第一發光層為綠色發光層、該第二發光層為紅色發光層及該第三發光層為藍色發光層。
如申請專利範圍第1項所述的畫素結構，其中：該第二發光層更位於該第一子畫素區域中，且該第二發光層與該第一發光層於該第一子畫素區域中相重疊；以及該第三發光層更位於該第一子畫素區域中，且該第三發光層與該第二發光層更於該第一子畫素區域中相重疊，該第三發光層與該第一發光層於該第一子畫素區域中相重疊。
如申請專利範圍第8項所述的畫素結構，其中該第一發光層為紅色發光層、該第二發光層為綠色發光層及該第三發光層為藍色發光層。