TWI605626B - 電激發光裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種電激發光裝置，特別係關於一種改善出光效率及其應用的有機發光元件(OLED)。
由於有機發光元件(OLED)具有許多如高效率、廣視角、反應速度快、低成本潛力等優點，故從鄧清雲博士與VanSlyke博士於1987年發表第一篇探討有機發光元件的效率與實用性的報導後，OLED技術不僅已成為重要的次世代顯示器技術，由於效率不斷地提升，在照明應用上也逐漸成為現實可行。無論是在顯示器或照明的應用中，OLED的外部量子效率EQE(external quantum efficiency,EQE)都至為關鍵；而此EQE又取決於元件內部載子複合發光之內部量子效率(internal quantum efficiency,IQE)以及元件內部發光真正能萃取到元件外部的元件出光效率(optical out-coupling efficiency)。目前透過適當地組合/選用元件電極、載子傳輸層(carrier transport layers)包括電洞傳輸層(hole-transport layers-HTL)及電子傳輸層(electron-transport layers-ETL)、發光層(emitting layers-EML)等材料之性能/特性、元件各材料膜層之堆疊設計等，目前已有不少例子顯示OLED的內部發光效率已可達接近100%。但一般傳統典型的OLED元件結構中，其元件出光效率會受到限制。
目前有機發光元件的基本結構一般是製作在一基板之上，依
據其發光方向相對於基板方向，可分為下發光型OLED(bottom-emitting OLED)及上發光型OLED(top-emitting OLED)兩種；下發光型OLED是透過(半)透明基板發光(如圖1所示)，而上發光型OLED是往相對於基板方向發光(如圖2所示)。
請參考圖1，在下發光型OLED中，一般是在上方反射電極13與下方(半)透明電極11兩個電極間，堆疊單層或多層有機材料薄膜12而組成。目前透過適當地組合/選用元件電極、載子傳輸層(carrier transport layers)包括電洞傳輸層(hole-transport layers-HTL)及電子傳輸層(electron-transport layers-ETL)、發光層(emitting layers-EML)等材料之性能/特性、元件各材料膜層之堆疊設計等，目前已有不少例子顯示OLED的內部發光效率已可達接近100%。然而在傳統下發光元件結構中，如圖1所示之結構，基板10(例如塑膠，玻璃)/透明電極11(例如透明導電薄膜ITO)/有機層12/反射電極13(例如鋁Al)。因為一般有機層(其光學折射率一般大於或等於1.7)及透明電極(其光學折射率一般大於或等於1.8)之折射率高於基板(如玻璃光學折射率一般~1.4-1.5)，而透明基板(如玻璃光學折射率一般~1.4-1.5)之折射率也高於空氣，因此OLED元件內部產生的各個角度的光，有些較大角度的光會在透明電極與基板之間界面遭遇全反射而被侷限在元件而無法出到基板進而出光到空氣；即使能進到基板的光，又有一些基板內較大角度的光會在基板與空氣之間遭遇全反射而被侷限在元件內部仍無法出光。因此，一般傳統典型的下發光型OLED元件結構中，其元件出光效率會受到限制，一般估計只能達到20-25%。
而在一般上發光元件結構，如圖2所示，基板20(例如塑膠，
玻璃)/下方反射電極21(例如金屬)/有機層22/上方(半)透明電極23(如透明導電薄膜ITO，薄金屬)。有時在上方(半)透明電極23上會再覆蓋一些透明封裝保護層(passivation/capping layer)，因為一般有機層22(光學折射率一般大於或等於1.7)、透明電極23(光學折射率一般大於或等於1.8)、甚至透明封裝保護層(passivation/capping layer)之折射率高於空氣，因此OLED元件內部產生的各個角度的光，有些較大角度的光會在上發光元件的功能層與空氣之間界面遭遇全反射而被侷限在元件而無法出光到空氣。因此，在一般上發光型OLED元件結構中，其元件出光效率也會受到相當程度限制。
因此要達成高效率、節能省碳的OLED顯示或照明技術，元件出光效率必須有效提昇，必須設法將被侷限在OLED元件內部的光耦合出來。因而本發明主要的目的即是提供能有效提高元件出光效率的OLED元件結構/製程。
為了克服上述習知技術的缺點，本發明提供下列各種實施例來解決上述問題。
本發明提供一種電激發光裝置，包括一光學反射之內凹結構及一或多個功能層。光學反射之內凹結構具有一第一表面、一第二表面及一第三表面，第一表面與第二表面具有一夾角，第一表面與第三表面大致平行，且第一表面及第二表面具有光學反射性質。功能層具有一發光層，且設置於光學反射之內凹結構上，其中至少一通電發光區被定義於第一表面上。特別地是，第一表面之最大寬度與位於光學反射之內凹結構中的功能層之厚度具有一第一比例，其第一比例是小於一第一定值，第一定值可
以是200、150、100或50。當第一比例小於50時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率。
在一實施例中，功能層更包括一圖案化絕緣層，圖案化絕緣層位於光學反射之內凹結構及功能層之其他層之間，且通電發光區係由圖案化絕緣層所定義。
在一實施例中，功能層具有一彎折處，形成在第一表面及第二表面之夾角上，當由通電發光區出射之光於功能層中行進，光經由彎折處會被改變方向而出光。
在一實施例中，功能層具有一第一區及一第二區，該第一區位於該第一表面上，該第二區位於該第二表面上，當由該通電發光區出射之光於該功能層中行進，光經由該第一區及該第二區之厚度變化，會被改變方向而出光。
在一實施例中，光學反射之內凹結構的材料係直接由一光學反射材料所形成，光學反射材料選自金屬及高射散反射材料所組成。在另一實施例中，光學反射之內凹結構係由一內凹結構及一光學反射表面所組成，光學反射表面的材料係選自金屬、透明導電材料、透明介電材料、高射散反射材料、由高低折射率材料重複堆疊之分佈式布拉格反射鏡、前述材料堆疊及組合所組成。其中，第一表面之材料與第二表面之材料是相同的，亦可是不同的。
在一實施例中，通電發光區延伸至第二表面及第三表面之交界處。
在一實施例中，光學反射之內凹結構的表面相對於由通電發
光區出射之光的波長範圍，其反射率大於80%。
在一實施例中，功能層相對於由通電發光區出射之光的波長範圍，其透明度大於75%。
本發明提供另一種電激發光裝置，除上述結構外，更包括一折射率匹配層，折射率匹配層位於功能層上，且近乎填滿光學反射之內凹結構，以覆蓋第一表面及第二表面。特別地是，第一表面之最大寬度與位於光學反射之內凹結構中的功能層及折射率匹配層之總厚度具有一第二比例，其第二比例是小於一第二定值，第二定值可以是60或30。當第二比例小於30時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率。
在一實施例中，當由通電發光區出射之光於功能層及折射率匹配層中行進，光被改變方向而出光前，光在功能層及折射率匹配層中的反射之次數及光學損耗係被減少。
在一實施例中，功能層及折射率匹配層之折射率是與發光層之折射率相差在±0.2的範圍內，或是高於發光層之折射率，且功能層及折射率匹配層相對於由通電發光區出射之光的波長範圍，其透明度大於75%。
在一實施例中，折射率匹配層之曝露表面可為平面或非平面。
本發明提供一種顯示器，具有如上述的電激發光裝置，包括一基板；一薄膜電晶體，形成於基板上；以及，一內連線導體，電性接觸薄膜電晶體。特別地是，電激發光裝置透過其中光學反射之內凹結構的第一表面，電性接觸內連線導體。
在一實施例中，內連線導體可作為光學反射之內凹結構的第一表面。
在一實施例中，光學反射之內凹結構之表面是不導電的，且功能層具有一下電極，下電極位於光學反射之內凹結構及功能層之其他層之間，且下電極電性連接該功能層之其他層及內連線導體。
本發明提供一種顯示器，具有如上述的電激發光裝置，包括一基板；一薄膜電晶體，形成於該基板上；以及，一內連線導體，電性接觸該薄膜電晶體。特別地是，電激發光裝置透過其中光學反射之內凹結構的第三表面，電性接觸內連線導體。
在一實施例中，內連線導體可作為光學反射之內凹結構的表面。
1‧‧‧下發光型OLED
10‧‧‧基板
11‧‧‧透明電極
12‧‧‧有機層
13‧‧‧反射電極
2‧‧‧上發光型OLED
20‧‧‧基板
21‧‧‧反射電極
22‧‧‧有機層
23‧‧‧透明電極
100‧‧‧基板
200/200a/200b‧‧‧光學反射之內凹結構
201/201a‧‧‧光學反射之內凹結構上的薄膜
300/310/320‧‧‧光傳導功能層
301‧‧‧圖案化絕緣層
305/305a/305b/305c‧‧‧發光層(通電發光區)
400/400a‧‧‧折射率匹配層
500‧‧‧內連線導體
d‧‧‧厚度
E‧‧‧電極
L‧‧‧光
R‧‧‧光能
P‧‧‧像素定義層
圖1是典型下發光式有機發光元件示意圖。
圖2是典型上發光式有機發光元件示意圖。
圖3是具有單一通電發光區於光學反射之內凹結構內部之結構示意圖。
圖4是具有多個通電發光區於光學反射之內凹結構內部之結構示意圖。
圖5是具有單一通電發光區延伸至光學反射之內凹結構邊坡之結構示意圖。
圖6是具有多個通電發光區於光學反射之內凹結構邊坡之結構示意圖。
圖7是在各功能層內傳播之光受到此彎折處(a)或厚度變化(b)之影響示意圖。
圖8是形成單一通電發光區於光學反射之內凹結構內部，且填入(a)平面之折射率匹配層(b)非平面之折射率匹配層之結構示意圖。
圖9是形成多個通電發光區於光學反射之內凹結構內部，且填入(a)平面之折射率匹配層(b)非平面之折射率匹配層之結構示意圖。
圖10是形成單一通電發光區延伸至光學反射之內凹結構邊坡邊坡，並於內凹區域，且填入(a)平面之折射率匹配層(b)非平面之折射率匹配層之結構示意圖。
圖11是形成多個通電發光區於光學反射之內凹結構邊坡，且填入(a)平面之折射率匹配層(b)非平面之折射率匹配層之結構示意圖。
圖12a/12b/12c是各種光學反射之內凹結構之結構示意圖。
圖13a/13b/13c是一實施例中形成不同的通電發光區之結構示意圖。
圖14是圖13a的一種可能的製程/整合流程。
圖15是使用蝕刻法形成光學反射之內凹結構之示意圖。
圖16是使用感光性高分子曝光顯影成型法形成光學反射之內凹結構之示意圖。
圖17a/17b/17c是一實施例中形成不同的通電發光區且填入平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖18a/18b/18c是一實施例中形成不同的通電發光區且填入非平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖19是目前的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器，其像素局部結構示意圖。
圖20a/20b/20c是各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構。
圖21a/21b/21c是各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構，其填入平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖22a/22b/22c是各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構，其填入非平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖23a/23b/23c是使用OLED下電極作為TFT內連線導體的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構示意圖。
圖24a/24b/24c是使用OLED下電極作為TFT內連線導體的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構，其填入平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖25a/25b/25c是使用OLED下電極作為TFT內連線導體的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構，其填入非平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖26a/26b/26c是使用複合方法來製作各種光學反射之內凹結構之結構示意圖。
圖27a/27b是於圖26a中形成不同的通電發光區之結構示意圖。
圖28a/28b是於圖26a中形成不同的通電發光區且填入平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖29a/29b是於圖26a中形成不同的通電發光區且填入非平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖30a/30b是各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構。
圖31a/31b是各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構，其填入平面的折射率匹配層之結構示意圖。
圖32a/32b是各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構，其填入非平面的折射率匹配層之結構示意圖。
有關本發明前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。然而，除了所揭露的實施例外，本發明的範圍並不受該些實施例的限定，乃以其後的申請專利範圍為準。而為了提供更清楚的描述及使該項技藝的普通人員能理解本發明的發明內容，圖示內各部分並沒有依照其相對的尺寸進行繪圖，某些尺寸或其他相關尺度的比例可能被凸顯出來而顯得誇張，且不相關的細節部分並沒有完全繪出，以求圖示的簡潔。此外，以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是用於參照隨附圖式的方向。因此，該等方向用語僅是用於說明並非是用於限制本發明。
本發明目的在提供一種可提高出光率的電激發光裝置結構，以下實施例以有機發光元件(OLED)為例來說明，但本發明並不限定於此元件。有機發光元件(OLED)之原理、結構及特徵以下面圖3-圖7來說明。
(1)首先，此結構包含在一基板100上形成一光學反射之內凹(concave)結構200。其中，光學反射之內凹結構200具有一第一表面、一第二表面及一第三表面，第一表面與第二表面具有一夾角，第一表面與第三表面大致平行，且第一表面及第二表面具有光學反射性質。
(2)其次，將OLED具有較高光學折射率之各功能層300，功能層300例如發光層305、電荷傳輸層、電極層、定義通電發光區域之圖案化絕緣層、封裝保護層(passivation/capping layer)等等，形成在此一光學反射之內凹結構上，適當形成一個或多個OLED通電發光區(OLED emission zone)305/305a於內凹結構之內部，如圖3及圖4所示；甚或形成一個或多個OLED通電發光區305b/305c延伸至內凹結構的上緣，如圖5及圖6所示，並可直接出光至空氣介質中或折射率與空氣相當之介質中。
(3)在此結構下，原本因反射或材料/空氣界面之全反射(total internally reflection)而無法直接出光之光能R，在各功能層內傳播時受到此內凹結構之彎折處(如圖7a所示)或薄膜厚度變化(如圖7b所示)之影響，不再能侷限在膜層內、改變其方向而變成可以出光。其中功能層300具有一彎折處，形成在第一表面及第二表面之夾角上，且功能層具有一第一區及一第二區，第一區位於第一表面上，其厚度為d，第二區位於第二表面上，其厚度是<d。
(4)為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程
中之光學損耗(optical loss)，此光學反射之內凹結構其相對於發光波長或波段範圍應有相對高之反射率(例如>80%)。
(5)為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，在此光學反射之內凹結構上之各功能層之材料相對於發光之波長或波段範圍應相對透明(例如透明度>75%)。
(6)為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，此光學反射之內凹結構的第一表面區域之最大寬度與此此光學反射之內凹結構上之各功能層的總厚度比例不宜過大，例如使內凹結構中的最大寬度/厚度之比例<200、150、100或50，以減少反射或全反射光在結構中反射之次數及損耗。當上述比例小於50時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率。
本發明目的在提供另一種可提高出光率的電激發光裝置結構，以下實施例以有機發光元件(OLED)為例來說明，但本發明並不限定於此元件。有機發光元件(OLED)之原理、結構、及特徵可以下面圖8-圖11來說明。
(1)首先，此結構包含在一基板100上形成一光學反射之內凹結構200。其中，光學反射之內凹結構200具有一第一表面、一第二表面及一第三表面，第一表面與第二表面具有一夾角，第一表面與第三表面大致平行，且第一表面及第二表面具有光學反射性質。
(2)其次，在此光學反射之內凹結構200中，將OLED具有較高光學折射率之各功能層300，例如發光層305、電荷傳輸層、電極層、定義通電發光區域之絕緣層、封裝保護層(passivation/capping layer)等等，形成
在此光學反射之內凹結構表面之上，於內凹區域(也就是光學反射之內凹結構之第一表面)上適當形成一個或多個OLED通電發光區305/305a於內凹區域內之內部，如圖8a、8b及圖9a、9b所示；甚或形成一個或多個OLED通電發光區延伸至內凹區域的上緣(或是第二表面及第三表面之交界處)，並可直接出光至空氣介質中或折射率與空氣相當之介質中，如圖10a、10b及圖11a、11b所示。
(3)再其次，於光學反射之內凹結構內、OLED各功能層之上填入折射率與OLED發光層/通電發光區(emission zone)相當之透明材料(稱為折射率匹配層)400/400a，使光學反射之內凹結構填滿或幾乎填滿，以覆蓋第一表面及第二表面。此折射率匹配層400/400a之上表面可為平面或非平面，如圖8-11所示。填入此層折射率匹配層400/400a可使光學反射之內凹結構內之各功能層的總厚度增加，使得因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直接出光之光能在受到此光學反射之內凹結構之反射改變其方向而變成可以出光之前，可以減少在結構中反射之次數及光學損耗。
(4)在此結構中，使光學反射之內凹結構內之各功能層及折射率匹配層之光學折射率大致是均質相似的，例如其光學折射率n值都跟通電發光區/發光層相差在±0.2的範圍以內，或是比通電發光區/發光層折射率高，使各功能層及折射率匹配層之折射率差距或結構安排尚不足以引起內部的全反射或光波導效應(waveguide mode)。
(5)在此結構下，原本因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直接出光之光能，可受到此光學反射之內凹結構之一次或多次反射，改變其方向而變成可以出光。
(6)在此結構下，為使原本因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直接出光之光能有效改變其方向而變成可以出光，此光學反射之內凹結構之高度變化不宜過於陡峭，例如接近垂直90度，或過於和緩，例如接近水平0度。
(7)為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗(optical loss)，此光學反射之內凹結構其相對於發光波長或波段範圍應有相對高之反射率(例如>80%)。
(8)為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，在此光學反射之內凹結構上之各功能層之材料相對於發光之波長或波段範圍應相對透明(例如透明度>75%)。
(9)為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，此光學反射之內凹結構的第一表面區域之最大寬度與其深度之比例不宜過大，例如使內凹結構中的最大寬度/深度之比例<60或30，以減少反射或全反射光在結構中反射之次數及損耗，當上述比例小於30時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率；同時填入此光學反射之內凹結構之各功能層及折射率匹配層的總厚度宜與內凹(concave)反射結構區域之深度相當，使得此光學反射之內凹結構的第一表面區域之最大寬度與填入此光學反射之內凹結構上之各功能層及折射率匹配層的總厚度比例亦不宜過大，例如使內凹結構中的最大寬度/總厚度之比例<60或30，以減少反射或全反射光在結構中反射之次數及損耗，當上述比例小於30時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率。
(10)填入此內凹結構之功能層可有部分延伸至此內凹結構
之外的非內凹部分(如其第三表面)，此外延部分之厚度應遠小於此內凹結構之深度以及填入此內凹結構內之OLED功能層總厚度，以盡量減少結構中行進/反射光從此外延部分洩漏出去，使無法受內凹結構作用而出光的比例降至最低。
本發明另一目的在提供一種利用前述各種高出光率OLED結構之上發光主動矩陣有機發光(top-emitting active matrix OLED；top-emitting AMOLED)顯示器，以提升top-emitting AMOLED顯示器之發光效率及降低耗電。將前述各種高出光率OLED結構以陣列方式製作在具有薄膜電晶體(thin-film transistors；TFT)驅動電路陣列的基板之上，並使薄膜電晶體(TFT)驅動電路與其上之高出光率OLED結構具有適當之電性連結(interconnection)，允許薄膜電晶體(TFT)驅動電路推動及控制其上之高出光率OLED陣列，達成上發光主動矩陣有機發光顯示器。
針對OLED元件出光效率，先前已有不少的研究人員提出不同的方法與結構，例如微透鏡(microlens)、表面纹理結構(surface textures)、散射(scattering)、內埋低折射率網格(embedded low-index grids)、內埋光柵/粗化(embedded grating/corrugation)、內埋光子晶體(embedded photonic crystals)、高折射率基板(high-index substrates)等，這些不同的方式均可提供大小不等的OLED元件出光效率增進效果，這其中有些方法也確可應用於OLED照明，但是卻都還難以落實應用於OLED顯示器中來增進其中有機發光像素(OLED pixel)的元件出光效率，所碰到的困難與瓶頸主要在於以下種種不同的原因：(1)其結構與製程與AMOLED結構與製程不相容，或者其結構與製程太複雜、太精細(如需要奈米製程)、太昂貴，與AMOLED結構與
製程整合有其困難；或者(2)其用以達到元件出光效率增進的光學原理/結構會造成OLED pixel發光的擴散，造成像素模糊(pixel blurring)的效應，降低或破壞了OLED顯示影像的解析度(resolution)，嚴重影響顯示影像品質，而無法落實應用於OLED顯示器中；或者(3)其用以達到元件出光效率增進的光學原理/結構會造成環境光的散射、擴散反射、繞射反射，造成影像對比度(contrast)降低的效應，嚴重影響顯示影像品質，而無法落實應用於OLED顯示器中。
採用本發明實施例中改善出光效率及其應用的有機發光元件(OLED)，相對於此前所提出之種種OLED出光結構與技術具有以下潛在優勢與好處：
(1)本發明實施例能有效將光波導或是大角度全反射之光取出，可大幅提高OLED元件出光效率(out-coupling efficiency)。
(2)其出光之基本原理與波長無關，不具波長選擇性與敏感性，因而將可廣泛適用/通用於紅(R)、綠(G)、藍(B)、白(W)等各光色之OLED，對OLED照射及顯示器均適用。
(3)採用此OLED出光結構及原理，可將OLED內部不同角度的發光重新混合/分佈(re-mix/re-distribution)，有助於改善OLED發光之角度關係(angular dependence)，例如微共振腔(microcavity)所造成之光線照射的視角關係(viewing angle dependent emission)，有助於改善OLED顯示或照明之視角特性(viewing angle performance)及色彩表現。
(4)採用此一OLED出光結構及原理，可將OLED之發光主要侷限在單一內凹(convex)反射結構範圍內，若將此結構使用於OLED顯示
器的一畫素元件(pixel element)，可減少一畫素元件(pixel element)之發光擴散到鄰近之像素位置才出光，因而不致於像其他的OLED出光技術或結構應用於OLED顯示器時會有像素影像模糊/混和(pixel image blurring/mixing)問題，可確保顯示器影像之解析度。
(5)若將此結構使用於OLED顯示器的一畫素元件(pixel element)，相對於傳統的OLED像素結構而言，此出光結構對於環境入射光(ambient light)並沒有引起太大或主要的光學效應改變，因而將不致因引起環境光的散射、擴散反射、繞射反射而造成影像對比度(contrast)降低的效應，可確保顯示器影像之高對比度(high contrast)。
(6)其中具有非平面發光區域(non-planar emission zone)之結構，若應用於OLED顯示器的一畫素元件(pixel element)，尚可具有增加OLED像素發光區域/填充因子(filling factor)/整體開口率(aperture ratio)之效應，在OLED顯示器之解析度要求越來越高、OLED發光區域寸土必爭的趨勢與情況下，此種具有非平面發光區域(non-planar emission zone)之結構具有好處。
(7)製作具有光學反射之內凹結構之AMOLED僅須在原有之AMOLED製程中加1~2道光罩(photo-mask)，並且不需要高解析度之微米或奈米結構製程(high-resolution micro-scale or nano-scale fabrication)，與現有AMOLED結構及製程有很高相容性與可行性(compatibility & feasibility)。
圖12a、12b、12c例示以下幾種實施例可作為光學反射之內凹結構200/200a/200b的類型。光學反射之內凹結構可直接由一光學反射材料所形成，且光學反射材料係選自金屬及高射散反射材料所組成。另外，
光學反射之內凹結構亦可由一內凹結構及一光學反射表面所組成，光學反射表面的材料係選自金屬、透明導電材料、透明介電材料、高射散反射材料、由高低折射率材料重複堆疊之分佈式布拉格反射鏡、前述材料堆疊或組合所組成。
如圖12a所示，第一種是直接在具有內凹結構200之表面上沉積(及圖案化)高反射性導電薄膜201，例如鋁(Al)、銀(Ag)、鋁銀合金(Al：Ag)，或是在鋁(Al)、銀(Ag)、鋁銀合金(Al：Ag)之上再沉積透明導電薄膜(ITO、IZO、AZO、GZO等)雙層結構等，此薄膜可同時做為OLED之下電極。
如圖12b所示，第二種是在具有內凹結構200a之表面上沉積適當組合之高反射性介電薄膜201a，例如使用高低折射率材料(如ITO/SiO2,TiO2/SiO2,Ta2O5/SiO2等)重複堆疊的方式形成分佈式布拉格反射鏡(distributed Bragg reflector)。
如圖12c所示，第三種是選擇具有高散射反射性質的材料來形成具有內凹(concave)區域之結構層200b，散射材料同時分佈於內凹區域的邊坡與底部。
下列將以圖12a的光學反射之內凹結構200為例，提出兩種具有光學反射之內凹結構200之有機發光元件(OLED)的實施例1-2與四種上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器的實施例3-6。而若選擇圖12b或圖12c之光學反射之內凹結構200a/200b的類型，可將這些實施例之製程/整合流程方式略做修改即可。
實施例1：具有光學反射之內凹結構之有機發光元件(OLED)
圖13a、13b、13c例示如圖一種具有光學反射之內凹結構
200/201之OLED樣態可能的幾種實施方式。所示之例子包含形成OLED通電發光區(OLED emission zone)305於內凹(concave)區域之內部；或OLED通電發光區(OLED emission zone)305b於內凹(concave)區域延伸至內凹(concave)區域上緣之情形。這些結構均包含在一基板100上形成一光學反射之內凹結構200。其次，在此光學反射之內凹結構200中，將OLED具有較高光學折射率之各功能層300，例如發光層305/305b、電荷傳輸層、電極層、發光區域定義之圖案化絕緣層301、封裝保護層(passivation/capping layer)310等，形成在此一具有內凹(concave)形式之高反射結構200表面之上，於內凹(concave)區域200內適當形成OLED通電發光區(OLED emission zone)305於內凹(concave)區域200之內部，如圖13a所示；甚或形成OLED通電發光區305b(OLED emission zone)延伸至內凹(concave)區域之上緣，並可直接出光至空氣介質中或折射率與空氣相當之介質中，如圖13b或13c所示。在沉積OLED之各功能層300時，如包含不只一層發光層，於功能層結構內可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
以下以圖13a為例，說明其一種可能的製程/整合流程方式如圖14所示。而欲製作圖13b或圖13c之結構，僅需將圖14之製程/整合流程方式略做修改即可。
(a)在基板100上沉積/塗佈欲形成光學反射之內凹結構200之材料層。
(b)使用光罩及光學微影術，透過蝕刻法或是感光性高分子曝光顯影成型法在此材料層形成內凹結構200，包括單一內凹結構或是內凹結構陣列。
(c)在此具有內凹結構200之表面上沉積(及圖案化)高反射性薄膜結構201，例如鋁(Al)、銀(Ag)、鋁銀合金(Al：Ag)，或是鋁(Al)/透明導電薄膜(ITO、IZO、AZO、GZO等)、銀(Ag)/透明導電薄膜(ITO、IZO、AZO、GZO等)、鋁銀合金(Al：Ag)/透明導電薄膜(ITO、IZO、AZO、GZO等)雙層結構等，此薄膜可同時做為OLED之下電極。
(d)沉積及圖案化絕緣層301(interlayer)來定義通電發光區域(emission zone)，例如以電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)或濺鍍(sputter)法沉積之SiO2、SiNx等。
(e)依序沉積OLED之各功能層300，例如載子注入層/載子傳輸層/發光層等。OLED之各功能層可為全面沉積或是僅局部沉積於內凹(concave)區域範圍內，例如透過光罩(shadow mask)圖案真空鍍膜或是以注入(ink-jet)方式區域選擇性沉積。
(f)沉積其他功能層310如OLED之透明或半透明上電極，如透明導電薄膜(ITO,IZO,AZO,GZO)，或薄金屬如厚度<=25nm之鋁(Al)、銀(Ag)、鋁銀合金(Al：Ag)、Al/Ag雙層結構、鎂銀合金(Mg：Ag)等，完成OLED元件電性結構。
(g)如有需要可於OLED之透明或半透明上電極再沉積其他功能層薄膜320，如封裝保護層(passivation/capping layer)。
形成光學反射之內凹結構之方法，包括：(1)蝕刻法，或(2)感光性高分子曝光顯影成型法。
如圖15所示，在蝕刻法中：(1)首先在基板100上沉積/塗佈欲形成內凹(concave)結構之材料層200，例如利用PECVD或是濺鍍在基板上
成長/沉積SiO2,SiNx材料層等；(2)然後於其上透過光阻塗佈/曝光/顯影形成光阻圖案；(3)而後利用等向性蝕刻(isotropic etching)化學配方，透過光阻圖案開口對內凹反射結構層材料進行蝕刻，由於等向性蝕刻特性，不僅開口出材料會被蝕刻掉，在光阻下方之材料因等向性蝕刻所致之側向蝕刻，也會部分被侵蝕而在光阻圖案邊緣下方形成斜坡結構(taper)；(4)將光阻清洗移除後即可留下具有內凹(concave)形式之結構層。在此法中所用之等向性蝕刻(isotropic etching)可以採用濕式蝕刻或是如isotropic RIE之乾式蝕刻技術，文獻中都有相當多的方法與配方可供參考。
而在感光性高分子曝光顯影成型法中，如圖16所示：(1)首先在基板上塗佈/沉積感光性高分子材料層，例如一負型之透明光阻/高分子材料；(2)然後於其上透過光罩圖案對其進行圖案化UV光之曝光，在曝光過程中，由於光罩圖案邊緣之光繞射/擴散效應，光罩遮蔽圖案之下方仍會有部分感光效應；(3)曝光完後利用顯影液對負型之透明光阻/高分子材料進行顯影，在此過程中未受到UV光曝光部分會被顯影液洗除，而受UV光曝光部分會因曝光產生化學交聯反應(photo-induced cross-linking)而留下來，由於光罩遮蔽圖案下方之部分感光效應，因此經顯影後可形成具有邊坡結構之內凹反射結構層。
在這些結構下，原本因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直接出光之光能，在各功能層內傳播時受到此內凹(concave)結構之彎折或薄膜厚度變化之影響，不再能侷限在膜層內、改變其方向而變成可以出光，如圖7所示。
為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之
光學損耗(optical loss)，此光學反射之內凹結構其相對於發光波長或波段範圍應有相對高之反射率(例如>80%)。
為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，在此光學反射之內凹結構上之各功能層之材料相對於發光之波長或波段範圍應相對透明(例如透明度>75%)。
為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，此光學反射之內凹結構的第一表面區域之最大寬度與此此光學反射之內凹結構上之各功能層的總厚度比例不宜過大，例如使內凹结构中的最大宽度/厚度之比例<200、150、100或50，以减少反射或全反射光在结构中反射之次數及损耗。当上述比例小于50时，本发明的电激发光装置具有较好的组件出光效率。
實施例2：具有光學反射之內凹結構之有機發光元件(OLED)
圖17a、17b、17c例示另一種具有光學反射之內凹結構200/201之OLED樣態可能的幾種實施方式。所示之例子包含形成OLED通電發光區(OLED emission zone)305於內凹(concave)區域之內部；或OLED通電發光區(OLED emission zone)305b於內凹(concave)區域延伸至內凹(concave)區域上緣之情形。其可能之製作與圖13a、13b、13c之結構及圖14之流程類似，但在完成如圖13a、13b、13c之結構後，進一步再於光學反射之內凹結構200/201內、OLED各功能層301/300/310之上填入折射率與發光層/通電發光區305/305b相當之透明材料(稱為折射率匹配層)400，使內凹結構200/201區域填滿或幾乎填滿。填入此層折射率匹配層400可使內凹結構200/201內之各功能層300的總厚度增加，使得因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直
接出光之光能在受到此內凹(concave)形式反射結構之反射改變其方向而變成可以出光之前，可以減少在結構中反射之次數及光學損耗。在沉積OLED之各功能層時，如包含不只一層發光層於功能層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
在這些結構中，使光學反射之內凹結構內之各功能層及折射率匹配層之光學折射率大致是均質相似的，例如其光學折射率n值都跟通電發光區/發光層相差在±0.2的範圍以內，或是比通電發光區/發光層折射率高，使各功能層及折射率匹配層之折射率差距或結構安排尚不足以引起內部的全反射或光波導效應(waveguide mode)。
在這些結構下，原本因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直接出光之光能，可受到此光學反射之內凹結構之一次或多次反射，改變其方向而變成可以出光。
在這些結構下，為使原本因反射或材料/空氣界面之全反射而無法直接出光之光能有效改變其方向而變成可以出光，此光學反射之內凹結構之高度變化不宜過於陡峭，例如接近垂直90度，或過於和緩，例如接近水平0度。
為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗(optical loss)，此光學反射之內凹結構其相對於發光波長或波段範圍應有相對高之反射率(例如>80%)。
為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，在此光學反射之內凹結構上之各功能層之材料相對於發光之波長或波段範圍應相對透明(例如透明度>75%)。
為減少原本因反射或全反射光在結構中反射/行進過程中之光學損耗，此光學反射之內凹結構的底部寬度與深度比例不宜過大，例如使內凹結構中的最大寬度/深度之比例<60或30，以減少反射或全反射光在結構中反射之次數及損耗，當上述比例小於30時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率；同時填入此光學反射之內凹結構之各功能層及折射率匹配層的總厚度宜與內凹(concave)反射結構區域之深度相當，使得此光學反射之內凹結構的底部最大寬度與填入此光學反射之內凹結構上之各功能層及折射率匹配層的總厚度比例亦不宜過大，例如使內凹結構中的最大寬度/總厚度之比例<60或30，以減少反射或全反射光在結構中反射之次數及損耗，當上述比例小於30時，本發明的電激發光裝置具有較好的元件出光效率。
填入此內凹結構之功能層可有部分延伸至此內凹結構之外的非內凹部分(如最上緣處)，此外延部分之厚度應遠小於此內凹結構之深度以及填入此內凹結構內之OLED功能層總厚度，以盡量減少結構中行進/反射光從此外延部分洩漏出去，使無法受內凹結構作用而出光的比例降至最低。
在圖17a、17b、17c所示結構中之折射率匹配層400(index-matched filling material)可以考慮以下幾種可能的做法：
(1)以蒸鍍方式鍍上適當厚度、適當光學係數(refractive index,n)的折射率匹配層(capping layer)來減少光學反射之內凹結構上的凹陷。而蒸鍍之折射率匹配層的材料或可以使用光罩(shadow mask)來定義其範圍/圖案/區域。
(2)使用液態或膠態的折射匹配材料，包括折射匹配液體/油(index-matched fluid/oil)、折射匹配黏著劑(index-matched adhesive)、折射匹配凝膠(index-matched gel)、折射匹配樹脂(index-matched resin)、折射匹配封裝材料(index-matched encapsulation material)等等，填入光學反射之內凹結構上的凹陷，必要的話也可以進行後續的硬化(curing)動作來讓這些折射匹配填入材料(index-matched filling material)固化或定形。而這些液態或膠態的折射匹配填入材料(index-matched filling material)或可使用如噴墨印刷(ink-jet printing)之技術來控制定義其範圍/圖案/區域以及填入量/填入厚度。
如果填入凹陷區域之折射匹配填入材料(index-matched filling material)為液態或膠態材料，甚至可進一步利用其液滴表面張力之特性讓折射匹配層400a之表面形成類似透鏡(lens)的非平面之特性，如圖18a、18b、18c所示，這將有助於光學反射之內凹結構(reflection cup)內OLED中之發光直接出光，或減少出光前所需之平均反射次數，減少多次反射所造成之光學損耗(optical loss)而更提高元件出光效率(out-coupling efficiency)。
實施例3：具有光學反射之內凹結構200之上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器
目前的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器，其OLED像素(pixel)結構大致如圖19所示，一般均具有一有相當厚度且具有傾斜角(tapered)的像素定義層P(pixel definition layer-PDL)，或是平坦化內連層(planarization & interlayer)之結構來定義OLED像素的範圍，並可平緩其下的薄膜電晶體(TFT)/電極E/內連線導體500(interconnection)結構等所造成之高度落差效應。
藉由目前AMOLED像素結構均具有內凹結構，利用此種AMOLED像素結構原本即具有之下內凹結構，圖20a、20b、20c所示，在其內凹結構表面沉積形成圖案化之反射電極200/201，並使其與其下之TFT/內連線導體500(interconnection)具電性接觸，可以形成具有內凹反射結構的OLED像素結構。
在原本的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件製程中多加一兩道光罩(photo-mask)之製程，即可形成如圖20a、20b、20c所示之各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構。
在結構圖20a中，其OLED發光區域侷限在內凹結構200底部平坦區域而形成平面之OLED通電發光區域(planar OLED emission zone)，而圖20b及圖20c之結構其OLED發光區域延伸至內凹結構200邊坡而形成非平面之OLED通電發光區域(non-planar OLED emission zone)。在沉積OLED之各功能層時，如包含不只一層發光層於功能層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
實施例4：具有光學反射之內凹結構200之上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器
以圖20a、20b、20c之結構為基礎，針對下凹之反射結構200區域填入與OLED功能層300之光學係數(refractive index,n)匹配之折射率匹配層400/400a，填入下凹反射結構200區域之凹陷區域，而實現如圖21a、21b、21c或圖22a、22b、22c之結構。在沉積OLED之各功能層300時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED
emission zone)於內凹(concave)區域內。
實施例5：具有光學反射之內凹結構200之上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器
以圖20a、20b、20c之結構為基礎，透過梯形平台的圖案化設計，可將OLED下電極直接作為TFT的內連線導體(interconnection)500a，即可形成如圖23所示之各種可能之具有下凹反射結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構。在結構圖23a中，其OLED發光區域侷限在內凹結構200底部平坦區域而形成平面之OLED通電發光區域(planar OLED emission zone)，而圖23b及圖23c之結構其OLED發光區域延伸至內凹結構200邊坡而形成非平面之OLED通電發光區域(non-planar OLED emission zone)。在沉積OLED之各功能層時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
實施例6：具有光學反射之內凹結構200之上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器
以圖23a、23b、23c之結構為基礎，針對下凹之反射結構200區域填入與OLED功能層300之光學係數(refractive index,n)匹配之折射率匹配層400/400a，填入下凹反射結構200區域之凹陷區域，而實現如圖24a、24b、24c或圖25a、25b、25c之結構。在沉積OLED之各功能層300時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
除了圖12a、12b、12c例示的幾種作為光學反射之內凹結構
的類型之外，亦可如圖26a、26b、26c例示複合方法來製作光學反射之內凹結構。
如圖26a所示，第一種是先在基板100上沉積一層高反射性導電薄膜包括金屬/金屬+ITO，或不導電的介電材料如布拉格反射鏡，接著在薄膜上使用具有高散射反射材料形成具有內凹區域之結構層。
如圖26b所示，第二種是先在基板100上沉積一層高反射性導電薄膜包括金屬/金屬+ITO，或不導電的高散射反射材料，接著在薄膜上方形成具有內凹區域之結構層200，最後再沉積高反射性介電薄膜例如布拉格反射鏡鍍膜，於內凹結構層之上。
如圖26c所示，第三種是先在基板100上沉積一層高反射性介電薄膜如布拉格反射鏡，或高散射反射材料，接著在薄膜上方形成具有內凹區域之結構層200，最後再沉積高反射性導電薄膜例如金屬/金屬+ITO，於內凹結構層之上。
下列將以圖26a的反射結構類型為例，提出兩種具有光學反射之內凹結構200之有機發光元件(OLED)的實施例7-8與兩種上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器的實施例9-10。而欲選擇圖26b或圖26c之光學反射之內凹結構的類型，僅需將四種實施例之製程/整合流程方式略做修改即可。
實施例7：具有光學反射之內凹結構之有機發光元件(OLED)
圖27a及27b例示一種具有如圖26a之光學反射之內凹結構之OLED樣態可能的實施方式。所示之例子包含形成OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域之內部，或OLED通電發光區(OLED
emission zone)於內凹(concave)區域延伸至內凹(concave)區域上緣之情形。這些結構均包含在一基板100上形成一光學反射之內凹結構。其次，在此光學反射之內凹結構中，將OLED具有較高光學折射率之各功能層300/310，例如發光層、電荷傳輸層、電極層、封裝保護層(passivation/capping layer)等等，形成在此一具有內凹(concave)形式之高反射結構表面201之上。於內凹(concave)區域內適當形成OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域之內部，如圖27a所示，甚或形成OLED通電發光區(OLED emission zone)延伸至內凹(concave)區域之上緣，並可直接出光至空氣介質中或折射率與空氣相當之介質中，如圖27b所示。在沉積OLED之各功能層300時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
實施例8：具有光學反射之內凹結構之有機發光元件(OLED)
圖28a及28b例示另一種具有如圖26a之光學反射之內凹結構之OLED樣態可能的實施方式。所示之例子包含形成OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域之內部，或OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域延伸至內凹(concave)區域上緣之情形。其可能之製作與圖27a及27b之結構及圖14之流程類似，但在完成如圖27a及27b之結構後，進一步再於內凹(concave)反射結構區域內、OLED各功能層300之上填入折射率與OLED發光層/發光區域(emission zone)相當之透明材料(稱為折射率匹配層)400，使內凹(concave)反射結構區域填滿或幾乎填滿。填入此層折射率匹配層400可使內凹(concave)反射結構區域內之各功能層總厚度增加，使得因反射或材料/空氣界面之全反射(total internally
reflection)而無法直接出光之光能在受到此內凹(concave)形式反射結構之反射改變其方向而變成可以出光之前，可以減少在結構中反射之次數及光學損耗。在沉積OLED之各功能層300時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
如果填入凹陷區域之折射率匹配層400為液態或膠態材料，甚至可進一步利用其液滴表面張力之特性讓折射率匹配層400a之表面形成類似透鏡(lens)非平面之特性，如圖29a及29b所示，這將有助於本發明中具有光學反射之內凹結構(reflection cup)的OLED中之發光直接出光或減少出光前所需之平均反射次數，減少多次反射所造成之光學損耗(optical loss)而更提高元件出光效率(out-coupling efficiency)。
實施例9：具有光學反射之內凹結構之上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)顯示器
以圖27a之結構為基礎，形成如圖30所示之各種可能之具有光學反射之內凹結構的上發光主動矩陣有機發光(top-emitting AMOLED)元件架構。在結構圖30a中，其OLED發光區域侷限在內凹結構200底部平坦區域而形成平面之OLED通電發光區域(planar OLED emission zone)，而圖30b及圖23c之結構其OLED發光區域延伸至內凹結構200邊坡而形成非平面之OLED通電發光區域(non-planar OLED emission zone)。在沉積OLED之各功能層時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
實施例10：具有光學反射之內凹結構之上發光主動矩陣有機
發光(top-emitting AMOLED)顯示器
以圖30a及30b之結構為基礎，下凹之反射結構200區域填入與OLED功能層300之光學係數(refractive index,n)匹配之折射率匹配層400/400a，填入下凹反射結構200區域之凹陷區域，而實現如圖31a及31b或圖32a及32b之結構。在沉積OLED之各功能層時，如包含不只一層發光層於膜層結構內，可形成多個OLED通電發光區(OLED emission zone)於內凹(concave)區域內。
100‧‧‧基板
200‧‧‧光學反射之內凹結構
300‧‧‧功能層
305‧‧‧發光層
L‧‧‧光
Claims (20)
- 一種電激發光裝置，包括：一連續內凹結構，具有一第一光反射表面、一第二光反射表面及一第三光反射表面，該第一光反射表面與該第二光反射表面具有一夾角，該第一光反射表面與該第三光反射表面大致平行；一具導電性之光傳導功能層，設置於該連續內凹結構上，該光傳導功能層具有一第一光傳導區及一第二光傳導區，該第一光傳導區大致平行於該第一光反射表面，該第二光傳導區大致平行於該第二光反射表面，其中一通電發光區被定義設置於該第一光反射表面及該第一光傳導區之間；以及，一折射率匹配層，設置於該光傳導功能層上，其中該折射率匹配層具有一高於該通電發光區之折射率減掉0.2之折射率；其中，該第一光反射表面之最大寬度與位於該連續內凹結構中的該光傳導功能層之厚度具有一第一比例，該第一比例係小於200。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，更包括一圖案化絕緣層，該圖案化絕緣層位於該連續內凹結構及該光傳導功能層之間，且該通電發光區係由該圖案化絕緣層所定義。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該光傳導功能層具有一彎折處，位於該第一光反射表面及該第二光反射表面之該夾角上，當由該通電發光區出射之光於該光傳導功能層中行進，光經由該彎折處會被改變方向而出光。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該第一光傳導區具有一第一厚度，該第二光傳導區具有一第二厚度且該第二厚度小於該第一厚度，當由該通電發光區出射之光於該光傳導功能層中行進，光經由該第一光傳導區至該第二光傳導區之厚度遞減變化，會被改變方向而耦合出光。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該折射率匹配層近乎填滿該連續內凹結構，以覆蓋該第一光反射表面及該第二光反射表面。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該第一光反射表面之寬度與位於該連續內凹結構中的該光傳導功能層及該折射率匹配層之總厚度具有一第二比例，該第二比例係小於60。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中當由該通電發光區出射之光於該光傳導功能層及該折射率匹配層中行進，光被改變方向而出光前，光在該光傳導功能層及該折射率匹配層中的反射之次數及光學損耗係被減少。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，該光傳導功能層及該折射率匹配層相對於由該通電發光區出射之光的波長範圍，其透明度大於75%。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該折射率匹配層之曝露表面可為平面或非平面。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該連續內凹結構係直接由一光學反射材料所形成，該光學反射材料係選自金屬及高射散反射材料所組成。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該第一光反射表面及該第二光反射表面的材料係選自金屬、透明導電材料、透明介電材料、高射散反射材料、由高低折射率材料重複堆疊之分佈式布拉格反射鏡、前述材料堆疊及組合所組成。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該第一光反射表面之材料與該第二光反射表面之材料是相同的。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該第一光反射表面之材料與該第二光反射表面之材料是不同的。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該通電發光區延伸至該第二光反射表面及該第三光反射表面之交界處。
- 如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，其中該第一、第二及第三光反射表面相對於由該通電發光區出射之光的波長範圍，其反射率大於80%。
- 一種顯示器，具有如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，包括：一基板；一薄膜電晶體，形成於該基板上；以及，一內連線導體，電性接觸該薄膜電晶體，其中，該電激發光裝置透過其中該連續內凹結構的該第一光反射表面，電性接觸該內連線導體。
- 如申請專利範圍第16項的顯示器，其中該內連線導體可作為該第一光反射表面。
- 如申請專利範圍第16項的顯示器，其中該第一光反射表面及該第二光反射表面是不導電的，且該光傳導功能層具有一下電極，該下電極電性連接該內連線導體。
- 一種顯示器，具有如申請專利範圍第1項的電激發光裝置，包括：一基板；一薄膜電晶體，形成於該基板上；以及，一內連線導體，電性接觸該薄膜電晶體，其中，該電激發光裝置透過其中該第三光反射表面，電性接觸該內連線導體。
- 如申請專利範圍第19項的顯示器，其中該內連線導體可作為該第一光反射表面或/及該第二光反射表面。
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