TWI606285B - 光學構件與具有其之有機發光顯示裝置 - Google Patents

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Description

光學構件與具有其之有機發光顯示裝置
本發明有關於一種光學構件與有機發光顯示裝置，特別是一種可加強亮度且降低反射的光學構件與包含其之有機發光顯示裝置。
近年來，訊息顯示逐漸越來越受歡迎，可攜式資訊媒介不斷地在成長，業者不斷在研發更輕更薄的平面顯示器(flat panel displays，FPDs)以取代傳統的陰極射線管(CRTs)。
在平面顯示器領域中，液晶顯示器(liquid crystal displays，LCDs)特別的突出，但液晶顯示器為光接收裝置，較光發射裝置會有亮度、對比度與視角等缺點，新穎的顯示裝置應要能克服上述缺點。
而有機發光顯示裝置為一種新穎的顯示裝置，其可自發光，故其具有優良的觀看視角與對比度。同時，由於有機發光顯示裝置不需要背光，有機發光顯示裝置可更輕更薄且有利於降低能耗。此外，有機發光顯示裝置可在低直流電下驅動，且具有高的響應速度。
有機發光顯示裝置的基本結構與操作特性將詳細描述於以下段落。
請參閱圖1，係為根據傳統的有機發光二極體的發光源理的示意圖。
通常，一有機發光顯示裝置包含一有機發光二極體(Organic Light Emitting Diodes，OLED)。
有機發光二極體包含一陽極18作為畫素電極、一陰極28作為共用電極28及位於陽極18與陰極28之間的有機層30a、30b、30c、30d及30e。
有機層30a為一電洞注入層(hole injection layer，HIL)。有機層30b為一電洞傳輸層(hole transport layer，HTL)。有機層30d為一電子傳輸層(electron transport layer，ETL)。有機層30c為一發光層(emission layer，EML)。發光層30c夾於電洞傳輸層30b與電子傳輸層30d之間，且有機層30e為一電子注入層(electron injection layer，EIL)。
為了增強發光效率，電洞注入層30a夾於陽極18與電洞傳輸層30b之間，且電子注入層30e夾於陰極28與電子傳輸層30d之間。
在具有此結構的有機發光二極體中，當正極(+)與負極(-)分別施加於陽極18與陰極28，電洞通過電洞傳輸層30b且電子通過電子傳輸層30d而至發光層30c形成激子(excitons)，且當激子自激發態(excited state)降至基態(ground state)，即穩定態，即發光。
在有機發光顯示裝置中，每一子畫素包含前述的有機發光二極體結構，畫素排列程陣列形式且選擇性地控制數據電壓與掃描電壓以顯示影像。
有機發光顯示裝置可分為被動陣列有機發光顯示裝置與使用薄膜電晶體(TFT)作為開關(switching device)的主動陣列有機發光顯示裝置。在主動陣列有機發光顯示裝置中，一薄膜電晶體為一主動裝置，可選擇性開啟來選擇一子畫素，且子畫素的發光可以一儲存電容保持於一電壓。
在這有機發光顯示裝置中，一圓偏振片被設置於一面板總成的上表面以用來降低各種金屬材質的線材或電極所造成的反射。
接著，請參閱圖2，繪示了一種傳統的有機發光顯示裝置的結構。
提出一圓偏振片包含一四分之一波片61與一線偏振片62設置於一面板總成2的上表面以用來減少反射。
此外，提出一保護層(passivation layer)63。
在此有機發光顯示裝置中，能見度在戶外時會下降，由於有機發光二極體的反射增加，使得走線與電極圖案會被看到。因此，圓偏振片可用來解決該問題。
四分之一波片61與線偏振片62設置於面板總成2的上部，且四分之一波片61的一光軸(optical axis)與線偏振片62的透射軸(transmission axis)的夾角為45度。接著，外部光(例如，環境光)會在面板總成2內被反射，且反射的外部光離開面板總成2時會正交於線偏振片62的透射軸，進而降低反射。
然而，在圖2的情況中，有機發光顯示裝置的亮度下降至少50%。換句話說，線偏振片62的穿透率可能約為40-50%，且當有機發光二極體發出的光通過線偏振片62時，亮度會降低50%以上。
雖然線偏振片62的穿透率提升可增加亮度，但反射卻會增加，且增加不可靠度及污跡(smudge)。
本發明可用來解決前述的問題。其中一目的是提供一光學構件以提升亮度，光學構件可同時實現低反射與高亮度。此外，本發明還提供了具有該光學構件的有機發光顯示裝置。
本發明的另一個目的是提出一種光學構件以讓面板總成提升亮度與降低反射至低於1%，並提出具有該光學構件的有機發光顯示裝置。
為了實現前述的目的，本發明之第一實施例中用以提升亮度的光學構件包含一藍相膽固醇液晶層(blue cholesteric liquid crystal layer，BCLC)、一四分之一波片(quarter wave plate)位於藍相膽固醇液晶層上以及一線偏振片(linear polarizer)位於四分之一波片上。藍相膽固醇液晶層與四分之一波片位於線偏振片同側。四分之一波片位於藍相膽固醇液晶層與線偏振片之間。
依據本發明之第一實施例的有機發光顯示裝置可更包含多個有機發光二極體與薄膜電晶體陣列位於一基板上。藍相膽固醇液晶層與四分之一波片位於基板與線偏振片之間。
於此，依據本發明之第一實施例之光學構件與具有其之有機發光顯示裝置可讓具有左旋圓偏振光或右旋圓偏振光的光通過藍相膽固醇液晶層，並轉換成右旋圓偏振光或左旋圓偏振光，接著經過四分之一波片轉換成線偏振光。
於此，四分之一波片可具有一光軸與線偏振片的一偏光軸夾45度。
藍相膽固醇液晶層可具有一發射峰值為430-470奈米(nm)。
藍相膽固醇液晶層的發射峰值可包含一藍色發射峰值。
線偏振片可具有一穿透率為43-45%。
進一步的，依據本發明之第二實施例中用於提升亮度的光學構件與具有其之有機發光顯示裝置中，薄膜電晶體陣列中至少其中一走線或電極的一部分或整體可設置有一導體層(conductive layer)與一或多個光阻擋層(light blocking layer)。
於此，對於薄膜電晶體陣列的走線或電極來說，光阻擋層可位於其外界光入射的部分。
光阻擋層可包含一第一阻擋層(blocking layer)與一第二阻擋層。第一阻擋層是由金屬氧化物構成，而第二阻擋層是由金屬構成，可用來吸收光。
基板可劃分成多個子畫素排列成陣列。各子畫素係選自一紅色子畫素、一綠色子畫素、一藍色子畫素及一白色子畫素其中一者。
白色子畫素的色溫(color temperature)可藉由藍相膽固醇液晶層朝向一目標色溫(~10000K)的方向增加。需要聲明的是，依據不同需求，該目標色溫是可較10000K低或高的。
有機發光顯示裝置可更包含一遮屏(black bank)以給子畫素提供邊框(boundary)，且該遮屏是由黑基材(black-based material)所構成。
進一步的，依據本發明第一與第二實施例之光學構件與具有其之有機發光顯示裝置可更包含一封膠層(adhesive layer)設置於基板與藍相膽固醇液晶層之間。
或者，在依據本發明之第一與第二實施例之光學構件與具有其之有機發光顯示裝置中，藍相膽固醇液晶層可包含一硬化型粘著劑(curable adhesive material)直接黏貼在藍相膽固醇液晶層上以黏貼於基板。
如上所述，依據本發明之第一實施例之光學構件與具有其之有機發光顯示裝置可實現低反射與高亮度。特別的是，可相較於先前技術提升裝置效率約30-45%，並同時降低電流消耗約23%，以實現高亮度、低反射與低耗能，進而能滿足產品應用性與客戶的需求。
此外，依據本發明之第二實施例之光學構件與具有其之有機發光顯示裝置可降低整體反射至低於1%。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其 內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
本發明的優點與特徵及實現本發明之方法將於以下藉由附圖而可被清楚描述。然而，本發明之實施例可由不同種態樣實現，並非僅限於以下所提出的實施例。但本發明可藉由這些實施例而更清楚完整，且可充分地讓熟習相關技藝者了解本發明之範疇，並可支持本發明之申請專利範疇。通篇說明書，同樣的標號可以指相同或相似物件。於圖式中，物件的尺寸或形狀可能會有稍微地誇飾以達到清楚與方便述敘的目的。
可理解的是，當元件或層設置於另一元件或層之「上」或「連接於」另一元件或層時，其可能是指元件或層「直接位於」另一元件或層上或「直接連接於」另一元件或層，或者也可以是有其他元件或層夾於之間。
此外，可理解的是，本發明並非以底下實施例的數值為限。例如，光學元件的光軸會因製造上的差異而有約1~3度的偏移。
而空間相對的用語，例如「較低的」、「底部」、「較高的」或「上部」可用來表達一個或多個元件於圖式中的關係。空間相對的用語旨在說明環繞裝置的各種方向而非僅是圖式上的方向。舉例來說，若圖式中的裝置被翻轉，一個位於一元件「較低的」一側的一另一元件則依據圖面的視角而變的位於該元件「較高」的一側。類似的，若其中一圖式中的裝置被翻轉，一個位於一元件之「底部」或「下方」的另一元件則會變成位於該元件「上方」。
於此的用語僅是用於描述實施例之用但並不用於限制這些實施例。例如，除非文意清楚的表達，單數形式「一」及「該」也可用於指複數形式。且可理解的是，關於詞「包含」、「包括」是用於陳述特徵、 整數、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但並不排除或額外有一或多個其他的特徵、整數、步驟、操作、元件和/或組件的存在。
圖3係為根據本發明之一有機發光顯示裝置的方塊示意圖。
如圖3，有機發光顯示裝置包含圖像處理單元(image processing unit)115、一資料轉換單元(data conversion unit)114、一時序控制器(timing controller)113、一資料驅動器(data driver)112、一閘極驅動器(gate driver)111及一顯示面板116。
圖像處理單元115可執行多種影像處理，例如依據紅綠藍三原色(簡稱RGB)資料訊號的平均影像級別設定伽瑪電壓(gamma voltage)而獲得最大亮度，並依序輸出RGB資料訊號。圖像處理單元115輸出一個驅動信號包含一或多個垂直同步訊號(vertical synchronization signal，Vsync)、一水平同步訊號(horizontal synchronization signal，Hsync)、一資料致能訊號(data enable signal，DES)及一時序訊號(clock signal，CLK)。
時序控制器113從圖像處理單元115或資料轉換單元114收到包含一或多個(被選擇轉換的)RGB資料訊號、垂直同步訊號、水平同步訊號、資料致能訊號及時序訊號的驅動信號。在驅動信號的基礎下，時序控制器113輸出閘極時序控制訊號(gate timing control signal，GCS)以控制閘極驅動器111的操作時序與資料時序控制訊號(data timing control signal，DCS)以控制資料驅動器112的操作時序。
時序控制器113依據閘極時序控制訊號(CGS)與資料時序控制訊號(DCS)輸出資料訊號(DATA)。
回應時序控制器113提供的資料時序控制訊號(DCS)，資料驅動器112採樣與鎖定時序控制器113提供的資料訊號DATA、轉換該訊號為一伽瑪參考電壓(gamma reference voltage)，並輸出轉換的該伽瑪參考電壓。資料驅動器112經由資料線DL1~DLm輸出資料訊號DATA。資料驅動器112可形成一積體電路(integrated circuit，IC)。
回應於時序控制器113提供的閘極時序控制訊號CGS，當閘極電壓(gate voltage)改變時，閘極驅動器111輸出閘信號(gate signal)。閘極驅動器111經由閘極線GL1~GLn輸出閘信號。閘極驅動器111可形成一積體電路或以GIP(Gate in Panel)的形式設置於顯示面板116。
顯示面板116可具有一畫素具有一紅色子畫素SPr、一綠色子畫素SPg及一藍色子畫素SPb。也就是說，單一個畫素P包含紅綠藍三色的子畫素SPr、SPg及SPb。然而，顯示面板116的配置並非以此為限，其可更包含一白色子畫素。
圖4係為根據本發明之有機發光顯示裝置之子畫素的電路結構示意圖。
如圖4，子畫素具有一二電晶體-一電容(2T-1C)的結構，包含一切換電晶體(switching transistor)、一驅動電晶體(driving transistor)、一電容以及一有機發光二極體。然而，子畫素並非以此為限，可為一增加了一補償電路(compensation circuit)的三電晶體-一電容(3T-1C)、四電晶體-二電容(4T-2C)或五電晶體-二電容(5T-2C)的結構等。
請參閱圖4，在有機發光顯示裝置中，子畫素區是由一沿一第一方向排列的閘極線GL與彼此相間隔且與沿著例如與第一方向垂直相交的一第二方向排列的一資料線DL與一驅動電源線(driving power line)VDDL區分而成。
單一子畫素可包含一切換電晶體(switching transistor，SW)、一驅動電晶體(driving transistor，DR)、一電容(capacitor，Cst)、一補償電路(compensation circuit，CC)與一有機發光二極體(OLED)。
有機發光二極體(OLED)可依據驅動電晶體DR的一驅動電流發光。
回應於閘極線GL的閘信號，切換電晶體SW施行一切換操作(switching operation)使得資料線DL提供的一資料訊號作為一資料電壓 (data voltage)被儲存於電容Cst。
驅動電晶體DR依據儲存於電容Cst中的資料電壓允許驅動電流於驅動電源線VDDL與一接地線(ground line，GND)之間流過。
補償電路CC提供一門檻電壓(threshold voltage)以補償驅動電晶體DR。補償電路CC可包含一或多個電晶體以及一或多個電容。但本發明並非以補償電路的結構為限。
具有前述的子畫素的有機發光顯示裝置可作為一頂部發光型(top emission type)有機發光顯示裝置、一底部發光型(bottom emission type)有機發光顯示裝置或一雙向發光型(dual-emission type)有機發光顯示裝置。然而，本發明並非以有機發光顯示裝置的種類為限。
圖5係為根據本發明之第一實施例之有機發光顯示裝置的剖視結構圖。
更進一步的，圖6係為圖5之有機發光顯示裝置的局部剖視圖，為面板單元的剖切圖。在面板單元中，多個畫素在其上排列成陣列，每一子畫素可選自一紅色子畫素、一綠色子畫素、一藍色子畫素及一白色子畫素其中一者。
於此，圖6繪示了面板單元中的一部分，例如WRGB畫素的一個子畫素，且為了便於解釋，省略了薄膜封裝層。
依據本發明之第一實施例的有機發光顯示裝置可包含一面板總成用以顯示影像與一可撓性電路板連接於該面板總成。
面板總成可包含一面板單元，面板單元區分為一主動區(active region)、一銲墊區(pad region)及一薄膜封裝層(thin-film encapsulation layer)位於面板單元上且覆蓋主動區。
請參閱圖5與6，一面板單元110可設置於基板101的一上表面。
基板101可為一個可撓式基板，是一個具有良好耐熱性與高 耐用性的材質所構成，例如聚對酞酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚芳酯(polyallylate)、聚醚酰亞胺(polyetherimide，PEI)、聚醚碸(polyethersulphone，PES)與聚醯亞胺(polyimide)。然而，本發明並非以此為限，也可以為其他種可撓性的材質。
如本發明第一實施例所述，在一底部發光的方法中，一影像被投射至基板101，且基板101應為可透光式材質所構成，但本揭露並非以此為限。例如在一頂部發光的方法中，一影像被投射至相反於基板101的方向，在此情況下，基板101可不用為可透光材質所構成。
進一步的，主動區可設置有多個子畫素，且可區分為一畫素區(pixel section)AAa用以顯示畫面以及一外圍區(outer peripheral section)AAb位於畫素區AAa外圍以用來傳遞訊號。
於此，薄膜封裝層140可形成於面板單元上且覆蓋部分的畫素區AAa與外圍區AAb。
於此，雖然沒有繪示於圖式中，子畫素為一陣列的形式，且一驅動元件例如掃描驅動器、資料驅動器等用於驅動畫素等其他元件也位於該主動區的外圍。
進一步的，一面板元件102可設置於基板101的畫素區AAa的一上表面。為了便於解釋，該詞“面板元件102“可代指有機發光二極體以及一用以驅動有機發光二極體的薄膜電晶體陣列。
特別的是，請參閱圖6，各子畫素包含一有機發光二極體與一電子裝置電性連接於該有機發光二極體。電子裝置可包含至少二薄膜電晶體、一儲存電容(storage capacitor)等。電子裝置可電性連接於走線以自位於面板單元外的一驅動裝置(driving device)接收電訊號。電子裝置與走線電性連接有機發光二極體的排列可視為一薄膜電晶體陣列。
於此，為了敘述上的便利，圖6僅繪示一個有機發光二極體 的子畫素及一驅動薄膜電晶體用以驅動有機發光二極體，但本發明並非以此為限，其可更包含多個薄膜電晶體、儲存電容及各種走線。
圖6中的薄膜電晶體為一上閘極型薄膜電晶體(top gate type TFT)，包含一光遮蔽層(light shielding layer)125、一主動層124、一閘極電極(gate electrode)121及源/汲極電極(source/drain electrode)122與123依序排列，但本發明並非以薄膜電晶體的類型為限。
有機發光二極體包含一第一電極118、一有機化合物層(organic compound layer)130及一第二電極128。
於此，雖然沒有繪示於圖式中，有機化合物層130可更包含多個有機層用以有效地在發光層傳輸電子與電洞。
有機層可包含一電洞注入層與一電洞傳輸層位於第一電極118與發光層之間，及一電洞注入層與一電洞傳輸層位於第二電極128與發光層之間。
如上所述，第一電極118為一可透光氧化物形成於薄膜電晶體陣列上，且有機化合物層130與第二電極128可依序位於第一電極118上。
基於以上結構，在有機發光二極體中，電洞自第一電極118注入，而電子自第二電極128注入，以通過傳輸層彼此耦合於發光層，且接著至較低的能階以產生能差而在發光層產生光。
於此，有機發光顯示裝置可分為一RGB獨立發光、白光有機發光二極體(可稱WOLED)並使用RGB彩色濾光片、以及依據實現全彩方法的色彩變換法等。在這些方法中，RGB獨立發光的類型具有高效能與高的色純度的優點，但也有難以在大尺寸顯示卻低解析度的缺點。
相反的，如圖6所示，白光有機發光顯示裝置使用白光OLED與RGB彩色濾光片(color filter，CF)具有高解析度，且可以簡單的程序而實現於大尺寸顯示中。然而，本發明並非以此為限。
進一步的，一薄膜電晶體基本上包含一切換電晶體(switching transistor)與一驅動電晶體(driving transistor)。
雖然沒有繪示於圖式中，切換電晶體連接於一掃描線(scan line)與一資料線(data line)117，且可依據輸入至掃描線的切換電壓(switching voltage)傳輸一資料電壓(data voltage)至資料線117。儲存電容連接於切換電晶體與一電源線(power line)，且儲存一電壓對應來自切換電晶體的電壓與提供給電源線的電壓之間的差值。
驅動電晶體連接於電源線與儲存電容以提供一個與儲存於儲存電容的電壓與有機發光二極體的門檻電壓的差值平方成比例的輸出電流(output current)，且有機發光二極體藉由該輸出電流發光。
驅動電晶體可包含一主動層124、一閘極電極121及源極/汲極122、123，有機發光二極體的第一電極118可連接於驅動電晶體的汲極123。
舉例來說，驅動電晶體可包含一光遮蔽層(light shielding layer)125形成於基板101與一緩衝層(buffer layer)115a形成於光遮蔽層125。
於此，在第一實施例，薄膜電晶體可為以金屬氧化物構成的氧化物薄膜電晶體(oxide TFT)，光遮蔽層125可形成於每一薄膜電晶體的主動層124對應的一區域。那是因為在氧化物薄膜電晶體中，電或者化學特性可因外界光進入主動層124時改變。光遮蔽層125可阻擋外界光到主動層124，且可避免可見度(visibility)與對比度特性(contrast ratio characteristics)因外界光的反射而下降。
進一步的，驅動電晶體可包含該主動層124形成於緩衝層115a上，與一第一絕緣層115b形成於形成有主動層124的基板101上。進一步的，驅動電晶體可包含該閘極電極121形成於第一絕緣層115b上、一第二絕緣層115c形成於形成有閘極電極121的基板101上，及源極/汲 極122、123形成於第二絕緣層115c上且經由一第一連接孔(contact hole)電性連接於主動層124的源極/汲極區。
一第三絕緣層115d可形成於形成有驅動電晶體的基板101上。
此外，一彩色濾光片CF可形成於第三絕緣層115d上。各子畫素的彩色濾光片CF可具有紅色、綠色或藍色。進一步的，在一子畫素用於實現白色的情況，彩色濾光片CF則可移除。紅色、綠色與藍色可有多種排列，且一個以可吸收外界光的材質構成的黑色矩陣(black matrix)可位於彩色濾光片CF之間。
在底部發光式的例子中，彩色濾光片CF可位於第一電極118上較低的部位。
一第四絕緣層115e可形成於形成有彩色濾光片CF的基板101上。
於此，驅動電晶體的汲極123可經由一形成於第三絕緣層115d與第四絕緣層115e上的第二連接孔電性連接第一電極118。
第一電極118可為一陽極電極，且一具有相對高功函數(work function)的透明導電材料所構成，例如一金屬氧化物如氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)、一金屬與如含鋁摻雜之氧化鋅(ZnO：Al)或含銻參雜之二氧化錫(SnO2：Sb)的氧化物的混合物、一導電性高分子(conductive polymer)如聚3-甲基噻吩(poly(3-methylthiophene))、聚3，4-乙烯二氧噻吩(poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene]，PEDT)、聚吡咯(polypyrrole)與聚苯胺(polyaniline)等。進一步的，第一電極118可由奈米碳管(carbon nano tube，CNT)、石墨烯(grapheme)、奈米銀線(silver nano wire)等所構成。
此外，一隔牆(bank)115f可形成於子畫素區間的邊框且位於 第四絕緣層115e的一上部。換句話說，隔牆115f具有整體為一陣列形式的一格子結構(lattice structure)，環繞第一電極118的邊緣且暴露部分的第一電極118。
前述的有機發光二極體的有機化合物層130可形成於整個基板101的上表面。在此情況下，一圖案化程序可省略以簡化流程。然而，本發明並非以此為限，有機化合物層130可形成於第一電極118上與隔牆115f之間。
第二電極128形成於顯示區域的有機化合物層130。第二電極128可為一陰極電極，且以一具有較低功函數的材質所構成。於此，在底部發光式的例子中，第二電極128可由一第一金屬、一第二金屬如銀等金屬所構成，單一層可為鎂等的合金或為一多層結構。
覆蓋層(capping layer)(未繪示)是以一如有機高分子等的有機材料所構成以覆蓋整個畫素區的基板101的表面，如形成於形成有第二電極128的基板101的上部。然而，本發明並非以此為限，且覆蓋層也可不用形成於其上。
覆蓋層可具有一特定的折射指數(specific refractive index)以蒐集光以在頂發光式與底部發光式的設計增強亮度，且在底部發光的設計中扮演有機發光二極體的第二電極128的緩衝。
覆蓋層可為一光學調整層(optical adjustment layer)。覆蓋層可調整折射指數以與外界不同以增加覆蓋層與外界之間的邊框表面的反射。通過反射的增加，覆蓋層可於特定的波長產生微共振腔效應(micro cavity effect)。於此，覆蓋層在各子畫素可具有不同的厚度。
此外，薄膜封裝層140可形成於基板102的一上表面以覆蓋面板元件102(如圖5)。有機發光二極體包含於面板元件102中，可由有機材料所構成，且容易受外界濕氣或氧氣影響而劣化(deteriorated)。因此，面板元件102應密封以保護有機發光二極體。薄膜封裝層140具有一個多 個有機層交互沉積的結構以密封面板元件102。面板元件102可被薄膜封裝層140密封於另一密封基板以讓有機發光顯示裝置纖薄與靈活。然而，本發明並非以此為限。
特別的是，在薄膜封裝層140中，舉例來說，一第一保護層140a、一有機層140b及一第二保護層140c可依序形成為一封裝結構於有面板元件102的基板101上以構成薄膜封裝層140。然而，如前所述，有機層與有機層構成薄膜封裝層140的數量並非用以限制本發明。
第一保護層140a，是一無機絕緣層，且具有一低的堆疊覆蓋(low stack coverage)，因為較低的薄膜電晶體步驟，但有機層140b位於一較高區域以實現平坦化(planarization)，且因而該第二保護層140c因一較低的層而不會受間距(step)影響。進一步的，有機高分子構成的有機層140b的厚度足夠彌補因外界因子而產生的裂縫。
積體電路晶片(未繪示)可設置於具有前述結構的面板總成的銲墊區(pad region)以形成一覆晶玻璃的構裝(chip-on-glass，COG)。
電子元件(未繪示)用以處理驅動信號且可設置於一可撓性電路板以構成一覆晶薄膜的構裝(chip-on-film，COF)，且可用以傳遞外部訊號給可撓性電路板的連接器(未繪示)可設於其上。
可撓性電路板可被折成面板總成相反方向以面向面板總成的下表面。於此，等向性導電膠(isotropic conductive film)(未繪示)可電性連接面板單元的一終端部分面板單元為可撓性電路板的一連接部。
在第一實施例，在底部發光的例子中，一光學構件160位於基板101的一下表面以避免來自外界的光反射。
於此，具有透明且黏著特性的封膠層146位於基板101與光學構件160之間。
光學構件160可壓抑外界光的反射以增強有機發光顯示裝置的可見度且同時降低有機發光二極體到外界的光損。
在第一實施例中，光學構件160包含一第一延遲層161、一第二延遲層162以及一線偏振片163依序位於基板101的下表面。
於此，一保護層164可位於線偏振片163上。
進一步的，一表面處理層147包含一抗反射膜(anti reflection，AR)位於保護層164上。抗反射膜可經由濕塗佈(抗反射塗佈(anti reflection coating))或乾塗佈(抗反射濺鍍(anti-reflection sputter))的處理形成。
於此，第一延遲層161為一藍相膽固醇液晶層。該層例如為一層列型液晶(smectic liquid crystal)的結構，但分子的長軸在一平面上具有一平行排列類似於向列型液晶(nematic liquid crystal)。特別的是，其分子軸的排列方向偏離垂直於該平面的一方向，即，分子的排列方向軌道大致上為一螺旋形。因此，整個液晶具有一螺旋結構。
該藍相膽固醇液晶層可選擇性傳遞或反射圓偏振光或非偏振光。詳細來說，藍相膽固醇液晶層可依據光的旋性(handedness)，反射其中一旋性的圓偏振光，而傳遞相反旋性的圓偏振光(或者說讓相反旋性的圓偏振光通過)。舉例來說，右旋的膽固醇液晶層(right handed CLC)可反射右旋的圓偏振光(right handed circularly polarized light)且讓左旋的圓偏振光(left handed circularly polarized light)通過，但左旋的膽固醇液晶層(left handed CLC)可反射左旋的圓偏振光而讓右旋的圓偏振光通過。
第二延遲層162為一四分之一波片(quarter-wave plate，QWP)用以對通過的光產生1/4波長的相位延遲(phase retardation)。
以下，光學元件的光軸可因製造上的各種變因而可能有1~3度的偏離。
線偏振片163具有一偏光軸(polarization axis)。特別的是，線偏振片163傳遞對應偏光軸的光且吸收不對應偏光軸的光。因此，當光通過線偏振片163，該光在該偏光軸的方向線性偏振。
第二延遲層162可具有一光軸與線偏振片163的偏光軸偏離約45度。
第一延遲層層161與第二延遲層162位於線偏振片163的同側。詳細來說，第一延遲層層161與第二延遲層162位於線偏振片163與基板101之間。
第二延遲層162與線偏振片163可形成一圓偏振片(circular polarizer)。換句話說，第二延遲層162的光軸與線偏振片163的透射軸設置偏離45度。外界光的反射發生於第二延遲層162，且反射光離開有機發光二極體時正交於線偏振片163的透射軸，進而降低反射。
於此，在第一實施例中，第一延遲層161(即藍相膽固醇液晶層)位於第二延遲層162(即四分之一波片)的較低的部位以回收光以增強亮度。詳細來說，自第一延遲層161反射的光會回收以通過第二延遲層162與線偏振片163，進而可增加穿透率。
特別的是，在本實施例中，由於第一延遲層161為藍相膽固醇液晶層，故該藍光裝置(發光二極體)的增強有助於在驅動全彩(WRGB)提高效率，其中反射雖然增加但僅增加在藍色波長。藍光的亮度與可見度低，因此對於反射的視覺感受不會有太大的差異。
在產品方面，在增強效率方面存有許多困難，但於本發明中，僅需要額外一膜層結構即可簡單且快速的增強效率。因此，本發明可實現高亮度、低反射與低能耗。
於此，藍色發射峰值對應的藍相膽固醇液晶的峰值是有助於提升效率。
圖7A係為根據本發明之第一實施例之藍相膽固醇液晶的反射-波長曲線圖。
進一步的，圖7B係為根據本發明之第一實施例之有機發光二極體的亮度-波長曲線圖。於此，圖7B繪示了有機發光二極體的白色發 射光譜。
在參考上，發射光譜是由光致發光(photoluminescence，PL)峰值指出發光層既有顏色以及有機層構成的有機發光二極體的發射率(emittance，EM)峰值所決定。
請參閱圖7A，與白色膽固醇液晶相較之下，可看到藍相膽固醇液晶具有一峰值僅在藍色波長範圍430-470奈米(nm)。
因此，依據本發明之藍相膽固醇液晶的發射峰值可對應藍色發射峰值，例如在圖7B繪示的有機發光二極體白色發射光譜中，為455nm，以增強效率。
以下，在第一實施例中，有機發光顯示裝置在操作時光的穿透與反射的過程已描述於下。
第一，將描述有機發光顯示裝置在光穿透時的操作。
在參考上，僅具有藍色波長的光可被作為第一延遲層的藍相膽固醇液晶回收。
圖8係為光通過根據本發明之第一實施例之有機發光顯示裝置的偏振態變化示意圖。
請參閱圖8，當一電壓施加於有機發光顯示裝置(在此情況下，有機發光二極體發光，且光是在各種混合的一非偏振狀態(non-polarized state))，發光層的光會朝第一延遲層161射去而到第一電極118與彩色濾光片CF。
在本實施例中，第一延遲層161為一左旋性膽固醇液晶層，可反射左旋圓偏振光回第一電極，但可讓右旋圓偏振光通過。
自第一延遲層161通過第二延遲層162的光具有一45度相位延遲而成為線偏振光，且線偏振光(如指示)接著朝外發射而依序通過線偏振片163與保護層164。
另一方面，當右旋圓偏振光射向第一電極或第二電極，會被 轉換成左旋圓偏振光。進一步的，光可被有機發光二極體內的走線與電極反射。左旋圓偏振光依序通過第一延遲層161、第二延遲層162、線偏振片163與保護層164，且接著射到外界。
如上所述，在第一實施例中，自有機發光二極體發出到外界的過程中，由於光藉由第一延遲層161回收，光損的總量非常的少，且因而增加了穿透率。
接著，將介紹光自外界射向光學構件。
圖9係為光通過根據本發明之第一實施例之有機發光顯示裝置的偏振態變化示意圖。
請參閱圖9，外界光(非偏振狀態)通過線偏振片163時，在線偏振片163的偏光軸方向(如指示)線性偏振。線偏振光通過第二延遲層162(即四分之一波片)時將被轉換成圓偏振光。第二延遲層162的光軸與線偏振片163的偏光軸偏離約45度。
由於第二延遲層162的光軸與線偏振片163的偏光軸偏離約45度，當線偏振光通過第二延遲層162時可被轉換成圓偏振光。圓偏振光通過第二延遲層162為左旋圓偏振光，但本揭露並非以此為限。在某些實施例中，圓偏振光通過第二延遲層也可以為右旋圓偏振光。
進一步的，左旋圓偏振光可通過藍相膽固醇液晶層161，但當遇到第一電極或第二電極會被轉換成右旋圓偏振光。接著，右旋圓偏振光會被藍相膽固醇液晶層161反射回第一電極。
接著，右旋圓偏振光回到有機發光二極體102時，當被第一電極或第二電極反射時會被轉換成左旋圓偏振光。左旋圓偏振光可依序通過第一延遲層161、第二延遲層162、線偏振片163與保護層164，且接著可射到外界。在透射的過程中，最終射出到外界的光總量因為經過多次的反射而變的非常小，進而可壓制外界光產生的反射。
以下，在依序本發明之一用於提升亮度的光學構件與具有其 之的有機發光顯示裝置，依據藍相膽固醇液晶的波長的亮度與反射的特性、及依據線偏振片的穿透率的亮度與反射的特性將會於以下詳細描述。
表1係為有機發光顯示裝置的亮度特性比較表，表2係為有機發光顯示裝置的反射特性比較表，而圖10係為表1或表2之有機發光顯示裝置的亮度-波常曲線圖。
於此，表1繪示了一個亮度特性的比較表，包含沒有藍相膽固醇液晶的比較例1與各具有藍相膽固醇液晶的實驗例1-1、1-2、1-3與1-4。進一步的，表2繪示了一個反射特性的比較表，包含比較例1與實驗例1-1、1-2、1-3與1-4。
於此，依據實驗例1-1、1-2、1-3與1-4中藍相膽固醇液晶的發射峰值分別為410奈米、430奈米、455奈米與470奈米。
進一步的，表1中的亮度特性經由RGB色座標顯示，且該RGB色座標中，表示紅、綠與藍座標在xy色彩空間中在紅、綠與藍亮度最大值。
請參閱表1，具有藍相膽固醇液晶的實驗例1-1、1-2、1-3與1-4相較於沒有藍相膽固醇液晶的比較例1具有較高的效率。
舉例來說，可看到其效率相較於比較例1的效率分別增加約 101%、112%、135%及126%。
換句話說，在實驗例1-1、1-2、1-3與1-4中可看到效率分別增加至20.63坎德拉/安培(cd/A)、22.81cd/A、27.70cd/A與25.82cd/A，而比較例1的效率是20.45cd/A。因此，當藍相膽固醇液晶具有一發射峰值430-470奈米，可看到效率是有效的。
進一步的，請參閱表2，可看到沒有藍相膽固醇液晶的比較例1的反射率(reflectance)是0.76%，而具有藍相膽固醇液晶的實驗例1-1、1-2、1-3與1-4的反射率分別為0.80%、0.80%、0.88%與0.91%。換句話說，可看到反射率可維持於低於1%不論是否有藍相膽固醇液晶。
原因是因為反射僅在藍色波長增加，但藍光的可見度與亮度低，故對於反射的視覺感受不會有太大不同。
接著，表3係為線偏振片的亮度特性比較表，而表4係為表3之有機發光顯示裝置的反射特性比較表。
表3繪示了沒有藍相膽固醇液晶的比較例2與具有藍相膽固醇液晶的實驗例2-1、2-2與2-3的亮度特性比較表。進一步的，表4繪示了比較例2與實驗例2-1、2-2與2-3的反射特性比較表。
於此，依據比較例2的線偏振片的穿透率(transmission)是 43%，依據實驗例2-1、2-2與2-3的線偏振片的穿透率分別為43%、45%與48%。
請參閱表3，可看到具有藍相膽固醇液晶的實驗例2-1、2-2與2-3的線偏振片的穿透率相較於沒有藍相膽固醇液晶的比較例2有效增加。
舉例來說，可看到效率在實驗例2-1、2-2與2-3中分別增加至26.73cd/A、29.38cd/A與30.43cd/A，相較於比較例2的效率為20.06cd/A。因此，相較於比較例2，實驗例2-1、2-2與2-3的效率增加分別約為131%、144%與149%。
進一步的，請參閱表4，可看到沒有藍相膽固醇液晶層的比較例2的反射率為0.76%，而有藍相膽固醇液晶層的實驗例2-1、2-2與2-3的反射率分別為0.88%、0.97%與1.87%。
換句話說，即使藍相膽固醇液晶層讓線偏振片的穿透率為43-45%時，可看到反射率還是可維持於低於1%的程度。在參考上，線偏振片的穿透率可依據碘(iodine)的量與一些條件而改變，但需取捨的是，當偏振降低但穿透率上升。
接著，將敘述藍光裝置(blue device)與全白裝置(full white device)之間提高效率的關係。
在一個有WRGB子畫素的有機發光顯示裝置中，白色子畫素可被驅動以實現一全白規格(full-white specification)(亮度/色溫)。
於此，約一半用於全白配置的電流是白光操作(white operation)時所需的電流，且特別的是，藍光裝置的效率低，因而藍光裝置的效率的提高對於白光效率有很大的影響。
舉例來說，在一個沒有藍相膽固醇液晶層的傳統的有機發光顯示裝置(比較例)中，在色溫為10000K的全白亮度時約需要100尼特(nit)，而一白色子畫素與一紅色+藍色子畫素分別約需要94.5尼特與9.4 尼特。另一方面，在第一實施例中具有藍相膽固醇液晶層的有機發光顯示裝置中，一白色子畫素與一紅色+藍色子畫素分別約需要96.7尼特與5.6尼特。
因此，在比較例中，約3安培與2.1安培的電流分別用於一白色子畫素與一紅色+藍色子畫素，因而消耗5.10安培。反之，在本發明之第一實施例中，約2.9安培與1.02安培分別用於一白色子畫素與一紅色+藍色子畫素，因而消耗3.92安培。因此，相較於比較例，電流消耗量大都保持在白色子畫素，但在紅色+藍色子畫素降低51%，因而總電流消耗量下降約23%。
比較例的效率約為20.06尼特/安培，而第一實施例的效率約為26.73尼特/安培。在全白時，第一實施例的效率相較於比較例約增加131%。
在前述中，為了便於解釋，以在全白時驅動白色子畫素(即，W子畫素)與紅色+藍色子畫素(即，RB子畫素)為例，但本發明並非以此為限，本發明還可驅動一W子畫素與一RG子畫素、一W子畫素與一BG子畫素或一W子畫素與一RGB子畫素。
表5係為白相膽固醇液晶(white cholesteric liquid crystal)與藍相膽固醇液晶的效率與色溫特性比較表，而圖11係為表5的溫特性在色彩系統的示意圖。
如表5，比較例2、3與實驗例2各有一具有穿透率43%的線偏振片，且比較例3與實驗例2分別有白色膽固醇液晶與藍相膽固醇液晶。比較例2，如前所述，沒有膽固醇液晶層。
請參閱表5與圖11，基於比較例2，比較例3對一白色、一紅色、一綠色與一藍色子畫素的相對效率(relative efficiency)分別為117%、146%、126%與117%。
進一步的，基於比較例2，實驗例2對一白色、一紅色、一綠色與一藍色子畫素的相對效率分別為131%、101%、100%與114%。因此，可看到本發明中具有藍相膽固醇液晶層的效率高於比較例3中具有白色膽固醇液晶層的效率。
進一步的，可看到比較例2、比較例3與實驗例2的色溫分別是7800K、5400K與8200K。目標溫度是10000K。
於此，當施加白色膽固醇液晶層時，可看到白色子畫素的色溫下將，但當施加藍相膽固醇液晶時，色溫增加，具有藍相膽固醇液晶者的色溫比其他例更接近目標色溫。
於此，相較於沒有膽固醇液晶層的例子，在白色膽固醇液晶層的例子中，藍色子畫素需要進一步被打開以接近目標溫度的座標，因為當全白驅動時色溫會下降，進而增加電流消耗量。因此，降低電流消耗量與提升使用壽命的效果低於具有藍相膽固醇液晶的實施例。
進一步的，依據布拉格繞射(Bragg diffraction)，傾向將基於單一膽固醇液晶層的視角切換至短波長，但本發明提出了藍相膽固醇液晶，故該效果變的相對不重要。
圖12係為膽固醇狀液晶的反射的視覺感受示意圖。請參閱圖12，一保護層142與一具有感壓膠(PSA)的藍相膽固醇液晶層143依序設置於一丙烯酸樹脂(acrylic)為基底的基板141以用來測試膽固醇液晶層的反射視覺感受。
在此情況中，相對於正面，可看到在側面的反射的視覺感受切換至短波長而不論何種類型的膽固醇液晶層。
依據以下的方程式，可看到藍相膽固醇液晶層的實施例的發 射峰值位於短波長而相對沒有視覺感受，相較於在白色膽固醇液晶層、紅色膽固醇液晶層及綠色膽固醇液晶層中光在側面切換至短波長以降低視覺感受。
其中，n為材料的折射指數；P為螺旋扭曲率(helical power)；α為入射角(incident angle)。
另一方面，面板總成的反射隨著膽固醇液晶層的應用的增加而降低，且當面板總成具有約~15%的反射率，具有膽固醇液晶層的產品的反射率可進一步降到低於1%。
圖13係為本發明之第二實施例之有機發光顯示裝置的局部剖視結構圖。
於此，圖13繪示之有機發光顯示裝置基本上類似於前述的第一實施例，但更包含了夾於走線與電極的光阻擋層(light blocking layer)。
圖13繪示了面板單元中的一部分，例如WRGB畫素的一個子畫素，且為了便於解釋，省略了薄膜封裝層。
請參閱圖13，一面板單元可設置於基板201的一上表面。
基板201可為一個可撓式基板。
如本發明之第二實施例所繪示，在底部發光的設計中，一影像被投射至基板201，且基板201應為可透光式材質所構成，但本揭露並非以此為限。例如在一頂部發光的方法中，一影像被投射至相反於基板101的方向，在此情況下，基板201可不用為可透光材質所構成。
於此，雖然沒有繪示於圖式中，薄膜封裝層可形成於面板單元上且覆蓋部分的畫素區與外圍區。
進一步的，一面板元件202可設置於基板201的畫素區的 一表面上。如前所述，該詞“面板元件202“可代指有機發光二極體以及一用以驅動有機發光二極體的TFT陣列。
特別的是，各子畫素包含一有機發光二極體與一電子裝置電性連接於該有機發光二極體。電子裝置可包含至少二薄膜電晶體、一儲存電容等。電子裝置可電性連接於走線以自位於面板單元外的一驅動裝置接收電訊號。電子裝置與走線電性連接有機發光二極體的排列可視為一薄膜電晶體陣列。
於此，為了敘述上的便利，圖13僅繪示一個有機發光二極體的子畫素及一驅動薄膜電晶體用以驅動有機發光二極體，但本發明並非以此為限，其可更包含多個薄膜電晶體、儲存電容及各種走線。
圖13中的薄膜電晶體為一上閘極型薄膜電晶體，包含一光遮蔽層225、一主動層224、一閘極電極221及源/汲極電極222與223依序排列，但本發明並非以薄膜電晶體的類型為限。
有機發光二極體包含一第一電極218、一有機化合物層230及一第二電極228。
有機發光顯示裝置可分為一RGB獨立發光法、白光有機發光二極體(可稱WOLED)並使用RGB彩色濾光片、以及依據實現全彩方法的色彩變換法等。在這些方法中，RGB獨立發光的類型具有高效能與高的色純度的優點，但也有難以在大尺寸顯示卻低解析度的缺點。
反之，如圖13所示，白光有機發光顯示裝置使用白光WOLED與RGB彩色濾光片CF具有高解析度，且可以簡單的程序而實現於大尺寸顯示中。然而，本發明並非以此為限。
進一步的，一薄膜電晶體基本上包含一切換電晶體與一驅動電晶體。
雖然沒有繪示於圖式中，切換電晶體連接於一掃描線與一資料線217，且可依據輸入至掃描線的切換電壓傳輸一資料電壓至資料線 217。儲存電容連接於切換電晶體與一電源線，且儲存一電壓對應來自切換電晶體的電壓與提供給電源線的電壓之間的差值。
驅動電晶體連接於電源線與儲存電容以提供一個與儲存於儲存電容的電壓與有機發光二極體的門檻電壓的差值平方成比例的輸出電流，且有機發光二極體藉由該輸出電流發光。
驅動電晶體可包含一主動層224、一閘極電極221及源極/汲極222、223，有機發光二極體的第一電極218可連接於驅動電晶體的汲極223。
舉例來說，驅動電晶體可包含一光遮蔽層225形成於基板201與一緩衝層215a形成於光遮蔽層225。
進一步的，驅動電晶體可包含該主動層224形成於緩衝層215a上，與一第一絕緣層215b形成於形成有主動層224的基板201上。進一步的，驅動電晶體可包含該閘極電極221形成於第一絕緣層215b上、一第二絕緣層215c形成於形成有閘極電極221的基板201上，及源極/汲極222、223形成於第二絕緣層215c上且經由一第一連接孔電性連接於主動層224的源極/汲極區。
一第三絕緣層215d可形成於形成有驅動電晶體的基板201上。
此外，一彩色濾光片CF可形成於第三絕緣層215d上。各子畫素的彩色濾光片CF可具有紅色、綠色或藍色。進一步的，在一子畫素用於實現白色的情況，彩色濾光片CF則可移除。紅色、綠色與藍色可有多種排列，且一個以可吸收外界光的材質構成的黑色矩陣(black matrix)可位於彩色濾光片CF之間。
在底部發光式的例子中，彩色濾光片CF可位於第一電極218上較低的部位。
一第四絕緣層215e可形成於形成有彩色濾光片CF的基板 201上。
於此，驅動電晶體的汲極223可經由一形成於第三絕緣層215d與第四絕緣層215e上的第二連接孔電性連接第一電極218。
此外，一隔牆(bank)215f可形成於子畫素區間的邊框且位於第四絕緣層215e的一上部。換句話說，隔牆215f具有整體為一陣列形式的一格子結構，環繞第一電極218的邊緣且暴露部分的第一電極218。
隔牆215f可為一個以黑基材料構成或塗布一光吸收劑的遮屏，且構成隔牆215的材料可吸收光，以吸收來自外界的光。
舉例來說，隔牆215f可包含如碳黑的黑色顏料(black pigment)或二個或二個以上的顏料混合的其中一者，黑色染料或二個或二個以上的染料以混合出黑色的樹脂、石墨粉、油墨(gravure ink)、黑色噴霧、黑色瓷釉(enamel)。
隔牆215f可吸收來自外界的光，進而可維持可見度與對比度同時又增強亮度。
前述的有機發光二極體的有機化合物層230可形成於整個基板201的上表面。在此情況下，一圖案化程序可省略以簡化流程。然而，本發明並非以此為限，有機化合物層230可形成於第一電極218上與隔牆215f之間。
第二電極228形成於顯示區域的有機化合物層230。
覆蓋層(未繪示)是以一如有機高分子等的有機材料所構成以覆蓋整個畫素區的基板201的表面，如形成於形成有第二電極228的基板201的上部。然而，本發明並非以此為限，且覆蓋層也可不用形成於其上。
此外，薄膜封裝層可形成於基板201的上表面以覆蓋面板元件202。
依據本發明之第二實施例之有機發光顯示裝置具有類似前 述的結構，在底部發光的設計中，一光學構件260位於基板201的一下表面以避免來自外界的光反射。
於此，具有透明且黏著特性的封膠層246位於基板201與光學構件260之間。然而，本發明並非以封膠層246為限，且當光學構件260具有硬化型黏著劑時，可省略封膠層246。
光學構件260可壓抑外界光的反射以增強有機發光顯示裝置的可見度且同時降低有機發光二極體到外界的光損。
類似於第一實施例的光學構件160，光學構件260包含一第一延遲層261、一第二延遲層262以及一線偏振片263依序位於基板201的下表面。
於此，一保護層264可位於線偏振片263上。
進一步的，一表面處理層247包含一抗反射膜位於保護層264上。
於此，第一延遲層261為一藍相膽固醇液晶層。
第二延遲層262為一四分之一波片用以對通過的光產生1/4波長的相位延遲。
線偏振片263具有一偏光軸。
第一延遲層261與第二延遲層262位於線偏振片263的同側。詳細來說，第一延遲層261與第二延遲層262位於線偏振片263與基板201之間。
第二延遲層262可具有一光軸與線偏振片263的偏光軸偏離約45度。
第二延遲層262與線偏振片263可形成一圓偏振片。換句話說，第二延遲層262的光軸與線偏振片263的透射軸設置偏離45度。外界光的反射發生於第二延遲層262，且反射光離開有機發光二極體時正交於線偏振片263的透射軸，進而降低反射。
於此，類似於第一實施例，第一延遲層261(即藍相膽固醇液晶層)位於第二延遲層262(即四分之一波片)的較低的部位以回收光以增強亮度。換句話說，自藍相膽固醇液晶層反射的光會回收以通過第二延遲層262與線偏振片263，進而可增加穿透率。
特別的是，在本實施例中，由於第一延遲層261為藍相膽固醇液晶，故該藍光裝置(發光二極體)的增強有助於在驅動全彩提高效率，其中反射雖然增加但僅增加在藍色波長。藍光的亮度與可見度低，因此對於反射的視覺感受不會有太大的差異。
更進一步的，在第二實施例中，光阻擋層位於走線與電極之間，同時隔牆215f也可用於降低面板總成的反射，進而可降低整體反射至低於1%。
換句話說，具有低反射技術的隔牆215f與一低反射金屬層可適用於本發明之第二實施例。
舉例來說，資料線217、一閘極電極221、一源極/汲極222、223至少其中一者的全部或部分可具有一形成有一導體層225a、217a、221a、222a、223a的多層結構與一或多個光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b。
於此，光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b可由可吸收外界光的材料所構成或塗布有光吸收劑(light absorber)。
舉例來說，光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b可為氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等金屬氧化物。於此，來自外界的光可被區分為被光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b表面反射的光、通過光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b的光以及被導體層225a、217a、221a、222a、223a表面反射的光。在此設計下，破壞性干涉會在不同表面的反射光上發生，因此外界的光不會再回到外界，可避免因為外界光而造成能見度下降的問題。
進一步的，光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b可為具有黑基(black-based)可吸光的材料所構成。舉例來說，光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b可為鉬(Mo)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鈮(Nb)、錳(Mn)、鉭(Ta)以及其合金任一者。然而，本發明並非以此為限，其也可以為可吸光的其它金屬。藉此可用來避免外界光反射回外界。
為了便於解釋，圖13繪示了光阻擋層225b、217b、221b、222b、223b為例，其是可為多層結構，本發明並非以此為限。
圖14A至14D係為本發明之一實施例之有機發光顯示裝置中的光阻擋層的示意圖。
於此，圖14A至14D中具有光阻擋層的低反射金屬層是用於一光遮蔽層、一掃描線與一資料線、一閘極電極、一源/汲極。
圖14A與14B繪示了低反射金屬層形成有一導體層與一光阻擋層。
請參閱圖14A，該低反射金屬層可由可使光阻擋層220b1吸收光的黑基材料所構成或塗布有黑基材料，進而可吸收來自外界的第一光L1。
請參閱圖14B，低反射金屬層可由一金屬氧化物或金屬與金屬氧化物合金以使得光阻擋層220b2可吸收光的材質所構成，以反射來自外界的第二光L2。特別的是，第二光L2於導體層220a與光阻擋層220b2之間的表面上發生反射，且通過光阻擋層220b2的第二光L2會與該反射的第二光L2發生破壞性干涉，進而阻止了第二光L2跑回外界。
圖14C中例如繪示了導體層220a與二光阻擋層220b3'、220b3"等低反射金屬層。
請參閱圖14C，光阻擋層220b3'、220b3"可形成有一第一光阻擋層220b3'與一第二光阻擋層220b3"。
於此，第一光阻擋層220b3'可包含一金屬氧化物，第二光 阻擋層220b3"可包含可吸收光的材料或塗佈有光吸收劑。特別的是，第一光阻擋層220b3'可包含氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)與氧化銦錫鋅(ITZO)至少其中一者，且第二光阻擋層220b3"可包含Mo、Cr、Ti、Ta、Mn與Nb至少其中一者。
外界光L3'與外界光L3'''可經由破壞性干涉(destructive interference)而被消除，而外界光L3"可被第二光阻擋層220b3"的吸收金屬吸收或消除。
包含有雙層結構光阻擋層220b3'、220b3"的有機發光顯示裝置可顯著地降低外界光產生的反射。
請參閱圖14D，低反射金屬層可包含一三層結構220b4'、220b4"、220b4'''。
換句話說，光阻擋層220b4'、220b4"、220b4'''可包含一第一光阻擋層220b4'、一第二光阻擋層220b4"與一第三光阻擋層220b4'''。
第一光阻擋層220b4'、第二光阻擋層220b4"與第三光阻擋層220b4'''可分別包含一金屬氧化物或光吸收材料或塗布一光吸收劑。
此外，本發明之有機發光顯示裝置並非以前述結構為限，且可包含不同形式與排列的低反射金屬層。
另一方面，如前所述，本發明也可適用於一頂發光設計及底發光設計，且將由如下本發明之第三實施例來進行說明。
圖15係為本發明之第三實施例之有機發光顯示裝置的剖視結構圖。
進一步的，圖16係為圖15之有機發光顯示裝置的局部剖視圖，為面板單元的剖切圖。在面板單元中，多個畫素在其上排列成陣列，每一子畫素可選自一紅色子畫素、一綠色子畫素、一藍色子畫素及一白色子畫素其中一者。
於此，圖16繪示了面板單元中的一部分，例如WRGB畫素 的一個子畫素。
類似於前述本發明之第一與第二實施例，依據本發明之第三實施例的有機發光顯示裝置可包含一面板總成用以顯示影像與一可撓性電路板連接於該面板總成。
面板總成可包含一面板單元，面板單元區分為一主動區、一銲墊區及一薄膜封裝層位於面板單元上且覆蓋主動區。
請參閱圖15與16，一面板單元310可設置於基板301的一上表面。
基板301可為一個可撓式基板。
於此，如本發明第三實施例所述，在一頂部發光的方法中，一影像被投射至相反於基板301的方向，在此情況下，基板301可不用為可透光材質所構成。
進一步的，主動區可設置有多個子畫素，且可區分為一畫素區AAa用以顯示畫面以及一外圍區AAb位於畫素區AAa外圍以用來傳遞訊號。
於此，薄膜封裝層340可形成於面板單元上且覆蓋部分的畫素區AAa與外圍區AAb。
於此，雖然沒有繪示於圖式中，子畫素為一陣列的形式，且一驅動元件例如掃描驅動器、資料驅動器等用於驅動畫素等其他元件也位於該主動區的外圍。
進一步的，一面板元件302可設置於基板301的畫素區AAa的一上表面。為了便於解釋，該詞“面板元件302“可代指有機發光二極體以及一用以驅動有機發光二極體的薄膜電晶體陣列。
特別的是，請參閱圖16，各子畫素包含一有機發光二極體與一電子裝置電性連接於該有機發光二極體。電子裝置可包含至少二薄膜電晶體、一儲存電容等。電子裝置可電性連接於走線以自位於面板單元外 的一驅動裝置接收電訊號。電子裝置與走線電性連接有機發光二極體的排列可視為一薄膜電晶體陣列。
於此，為了敘述上的便利，圖16僅繪示一個有機發光二極體的子畫素及一驅動薄膜電晶體用以驅動有機發光二極體，但本發明並非以此為限，其可更包含多個薄膜電晶體、儲存電容及各種走線。
圖16中的薄膜電晶體為一上閘極薄膜電晶體，且包含一光遮蔽層325、一主動層324、一閘極電極321與源極/汲極322、323依序排列，但本發明並非以薄膜電晶體的類型為限。
有機發光二極體包含一第一電極318、一有機化合物層330與一第二電極328。
如前所述，第一電極318可形成於薄膜電晶體陣列上，且有機化合物層330與第二電極328可依序位於第一電極318。
於此，一薄膜電晶體基本上包含一切換電晶體與一驅動電晶體。
雖然沒有繪示於圖式中，切換電晶體連接於一掃描線與一資料線317，且可依據輸入至掃描線的切換電壓傳輸一資料電壓至資料線317。儲存電容連接於切換電晶體與一電源線，且儲存一電壓對應來自切換電晶體的電壓與提供給電源線的電壓之間的差值。
驅動電晶體連接於電源線與儲存電容以提供一個與儲存於儲存電容的電壓與有機發光二極體的門檻電壓的差值平方成比例的輸出電流，且有機發光二極體藉由該輸出電流發光。
驅動電晶體可包含一主動層324、一閘極電極321及源極/汲極322、323，有機發光二極體的第一電極318可連接於驅動電晶體的汲極323。
舉例來說，驅動電晶體可包含一光遮蔽層325形成於基板301與一緩衝層315a形成於光遮蔽層325。
進一步的，驅動電晶體可包含該主動層324形成於緩衝層315a上，與一第一絕緣層315b形成於形成有主動層324的基板301上。進一步的，驅動電晶體可包含該閘極電極321形成於第一絕緣層315b上、一第二絕緣層315c形成於形成有閘極電極321的基板301上，及源極/汲極322、323形成於第二絕緣層315c上且經由一第一連接孔電性連接於主動層324的源極/汲極區。
第三絕緣層315d可形成於形成有驅動電晶體的基板301上。
於此，驅動電晶體的汲極323可經由一形成於第三絕緣層315d與第四絕緣層315e上的第二連接孔電性連接第一電極318。
第一電極318可由例如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等其他透明導電材料或鋁、銀或其合金等反光導電材料所構成。
此外，一隔牆315f可形成於子畫素區間的邊框且位於第三絕緣層315e的一上部。換句話說，隔牆315f具有整體為一陣列形式的一格子結構，環繞第一電極318的邊緣且暴露部分的第一電極318。
前述的有機發光二極體的有機化合物層330可形成於整個基板301的上表面。在此情況下，一圖案化程序可省略以簡化流程。然而，本發明並非以此為限，有機化合物層330可形成於第一電極318上與隔牆315f之間。
第二電極328形成於顯示區域的有機化合物層330。第二電極328可接收一共用電壓(common voltage)，且是由例如鈣(Ca)、鋇(Ba)、鎂(Mg)、鋁(Al)、銀(Ag)等其他反光導電材料或例如等氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)等其他透明導電材料所構成。
覆蓋層(未繪示)是以一如有機高分子等的有機材料所構成以覆蓋整個畫素區的基板301的表面，如形成於形成有第二電極328的基板301的上部。然而，本發明並非以此為限，且覆蓋層也可不用形成於其 上。
覆蓋層可具有一特定的折射指數以蒐集光以在頂發光式的設計增強亮度。
覆蓋層可為一光學調整層。覆蓋層可調整折射指數以與外界不同以增加覆蓋層與外界之間的邊框表面的反射。通過反射的增加，覆蓋層可於特定的波長產生微共振腔效應。於此，覆蓋層在各子畫素可具有不同的厚度。
此外，薄膜封裝層340可形成於基板302的一上表面以覆蓋面板元件302。
特別的是於薄膜封裝層340，舉例來說，一第一保護層340a、一有機層340b與一第二保護層340c可依序形成於基板301上而形成一封裝裝置，且與面板元件302組成該薄膜封裝層340。然而，如前所述，本發明並非以有機層的數量與構成的該薄膜封裝層340的有機層為限。
積體電路晶片(未繪示)可設置於具有前述結構的面板總成的銲墊區(pad region)以形成一覆晶玻璃的構裝(COG)。
電子元件(未繪示)用以處理驅動信號且可設置於一可撓性電路板以構成一覆晶薄膜的構裝(COF)，且可用以傳遞外部訊號給可撓性電路板的連接器(未繪示)可設於其上。
可撓性電路板可被折成面板總成相反方向以面向面板總成的下表面。於此，等向性導電膠(未繪示)可電性連接面板單元的一終端部分面板單元為可撓性電路板的一連接部。
依據第三實施例的一有機發光顯示裝置具有如前述的結構，一光學構件360可位於薄膜封裝層340上以避免外界光進入產生反射。
於此，具有透明且黏著特性的封膠層346位於基板301與光學構件360之間。
光學構件360可壓抑外界光的反射以增強有機發光顯示裝 置的可見度且同時降低有機發光二極體到外界的光損。
在第三實施例中，光學構件360可包含一第一延遲層361、一第二延遲層362與一線偏振片363依序位於薄膜封裝層340上。
於此，一保護層364可位於線偏振片363上。
進一步的，一表面處理層347包含一抗反射膜(AR)位於保護層364上。
於此，第一延遲層361為一藍相膽固醇液晶層。
第二延遲層362為一四分之一波片以對通過的光產生1/4波長的相位延遲。
線偏振片363具有一偏光軸。
第一延遲層361與第二延遲層362位於線偏振片363的相同側。詳細來說，第一延遲層361與第二延遲層362位於線偏振片363與基板301之間。
第二延遲層362可具有一光軸與線偏振片363的偏光軸偏離約45度。
第二延遲層362與線偏振片363可形成一圓偏振片。換句話說，第二延遲層362的光軸與線偏振片363的透射軸設置偏離45度。外界光的反射發生於第二延遲層362，且反射光離開有機發光二極體時正交於線偏振片363的透射軸，進而降低反射。
於此，在第三實施例中，第一延遲層361(即藍相膽固醇液晶層)位於第二延遲層362(即四分之一波片)的較低的部位以回收光以增強亮度。詳細來說，自藍相膽固醇液晶層反射的光會回收以通過第二延遲層362與線偏振片363，進而可增加穿透率。
特別的是，在本實施例中，由於第一延遲層361為藍相膽固醇液晶，故該藍光裝置(發光二極體)的增強有助於在驅動全彩(WRGB)提高效率，其中反射雖然增加但僅增加在藍色波長。藍光的亮度與可見度低， 因此對於反射的視覺感受不會有太大的差異。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
2‧‧‧面板總成
18‧‧‧陽極
28‧‧‧陰極
30a、30b、30c、30d、30e‧‧‧有機層
61‧‧‧四分之一波片
62‧‧‧線偏振片
63‧‧‧保護層
101、201、301‧‧‧基板
102、202、302‧‧‧面板元件
111‧‧‧閘極驅動器
113‧‧‧時序控制器
114‧‧‧資料轉換單元
115‧‧‧圖像處理單元
116‧‧‧顯示面板
115a、215a、315a‧‧‧緩衝層
115b、215b、315b‧‧‧第一絕緣層
115c、215c、315c‧‧‧第二絕緣層
115d、215d、315d‧‧‧第三絕緣層
115e、215e、315e‧‧‧第四絕緣層
115f、215f、315f‧‧‧隔牆
117、217、317‧‧‧資料線
118、218、318‧‧‧第一電極
141‧‧‧基板
142‧‧‧保護層
143‧‧‧藍相膽固醇液晶層
121、221、321‧‧‧閘極電極
122、222、322‧‧‧源極電極
123、223、323‧‧‧汲極電極
124、224、324‧‧‧主動層
125、225、325‧‧‧光遮蔽層
128、228、328‧‧‧第二電極
130、230、330‧‧‧有機化合物層
140‧‧‧薄膜封裝層
140a‧‧‧第一保護層
140b‧‧‧有機層
140c‧‧‧第二保護層
146、246、346‧‧‧封膠層
147、247、347‧‧‧表面處理層
161、261、361‧‧‧第一延遲層
162、262、362‧‧‧第二延遲層
163、263、363‧‧‧線偏振片
164、264、364‧‧‧保護層
160、260、360‧‧‧光學構件
220a‧‧‧導體層
221a、222a、223a、225a、217a‧‧‧導體層
220b1、220b2、220b3、220b3"‧‧‧光阻擋層
220b4'‧‧‧第一光阻擋層
220b4"‧‧‧第二光阻擋層
220b4'''‧‧‧第三光阻擋層
225b、217b、221b、222b、223b‧‧‧光阻擋層
340‧‧‧薄膜封裝層
340a‧‧‧第一保護層
340c‧‧‧第二保護層
340b‧‧‧有機層
AAa‧‧‧畫素區
AAb‧‧‧外圍區
CC‧‧‧補償電路
CF‧‧‧彩色濾光片
CLK‧‧‧時序訊號
CLC‧‧‧膽固醇液晶層
Cst‧‧‧電容
DES‧‧‧資料致能訊號
DL‧‧‧資料線
DL1~DL3‧‧‧資料線
DR‧‧‧驅動電晶體
GCS‧‧‧閘極時序控制訊號
GL‧‧‧閘極線
GL1~GLn‧‧‧閘極線
OLED‧‧‧有機發光二極體
L1‧‧‧第一光
L2‧‧‧第二光
L3'、L3"、L3'''‧‧‧外界光
P‧‧‧畫素
QWP‧‧‧四分之一波片
RGB‧‧‧三原色紅綠藍
SW‧‧‧切換電晶體
SPb‧‧‧藍色子畫素
SPg‧‧‧綠色子畫素
SPr‧‧‧紅色子畫素
GND‧‧‧接地線
VDDL‧‧‧驅動電源線
圖1係為根據傳統的有機發光二極體的發光源理的示意圖。 圖2係為根據傳統的有機發光二極體的結構圖。 圖3係為根據本發明之一有機發光顯示裝置的方塊示意圖。
圖4係為根據本發明之有機發光顯示裝置之子畫素的電路結構示意圖。
圖5係為根據本發明之第一實施例之有機發光顯示裝置的剖視結構圖。
圖6係為圖5之有機發光顯示裝置的局部剖視圖。
圖7A係為根據本發明之第一實施例之藍相膽固醇液晶的反射-波長曲線圖。
圖7B係為根據本發明之第一實施例之有機發光二極體的亮度-波長曲線圖。
圖8係為光通過根據本發明之第一實施例之有機發光顯示裝置的偏振態變化示意圖。
圖9係為光通過根據本發明之第一實施例之有機發光顯示裝置的偏振態變化示意圖。
圖10係為表1或表2之有機發光顯示裝置的亮度-波常曲線圖。
圖11係為表5的色溫特性在色彩系統的示意圖。
圖12係為膽固醇狀液晶的反射的視覺感受示意圖。
圖13係為本發明之第二實施例之有機發光顯示裝置的局部剖視結構圖。
圖14A至14D係為本發明之一實施例之有機發光顯示裝置中的光阻擋層的示意圖。
圖15係為本發明之第三實施例之有機發光顯示裝置的剖視結構圖。
圖16係為圖15之有機發光顯示裝置的局部剖視圖。
101‧‧‧基板
115a‧‧‧緩衝層
115b‧‧‧第一絕緣層
115c‧‧‧第二絕緣層
115d‧‧‧第三絕緣層
115e‧‧‧第四絕緣層
115f‧‧‧隔牆
117‧‧‧資料線
118‧‧‧第一電極
121‧‧‧閘極電極
122‧‧‧源極電極
123‧‧‧汲極電極
124‧‧‧主動層
125‧‧‧光遮蔽層
128‧‧‧第二電極
130‧‧‧有機化合物層
146‧‧‧封膠層
147‧‧‧表面處理層
161‧‧‧第一延遲層
162‧‧‧第二延遲層
163‧‧‧線偏振片
164‧‧‧保護層
CF‧‧‧彩色濾光片

Claims (16)

  1. 一種光學構件，用以增強亮度與降低反射，該光學構件包含：一藍相膽固醇液晶層，用以傳遞左旋圓偏振光或右旋圓偏振光；一四分之一波片，用於將通過的且具有左旋圓偏振光或右旋圓偏振光的光轉換成線偏振光；以及一線偏振片，其中該四分之一波片位於該藍相膽固醇液晶層與該線偏振片之間。
  2. 如請求項1所述之光學構件，其中該四分之一波片直接位於該藍相膽固醇液晶層上。
  3. 如請求項1所述之光學構件，其中該四分之一波片具有一光軸與該線偏振片的一偏光軸夾45度。
  4. 如請求項1所述之光學構件，其中該藍相膽固醇液晶層具有一發射峰值為430nm(奈米)-470nm。
  5. 如請求項1所述之光學構件，其中該線偏振片具有一穿透率為43-45%。
  6. 一種具有如請求項1~4任一者所述之光學構件的有機發光顯示裝置，其中該光學構件位於具有複數個有機發光二極體與薄膜電晶體陣列的一基板的一上表面或一下表面。
  7. 如請求項6所述之有機發光顯示裝置，其中該藍相膽固醇液晶層與該四分之一波片位於該基板與該線偏振片之間。
  8. 如請求項6所述之有機發光顯示裝置，其中該藍相膽固醇液晶層的一發射峰值包含一藍色發射峰值。
  9. 如請求項6所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜電晶體陣列中複數個走線或電極的全部或至少其中一者設置有一導體層與一或多個光阻擋層。
  10. 如請求項9所述之有機發光顯示裝置，其中在該薄膜電晶體陣列的該些走線或該些電極中，一或多個該光阻擋層位於該薄膜電晶體陣列上入射的部分。
  11. 如請求項9所述之有機發光顯示裝置，其中該光阻擋層包含：一第一阻擋層，以一金屬氧化物構成；以及一第二阻擋層，以一可吸收光的金屬構成。
  12. 如請求項6所述之有機發光顯示裝置，更包含：一封膠層連接於該基板與該藍相膽固醇液晶層之間。
  13. 如請求項6所述之有機發光顯示裝置，其中該藍相膽固醇液晶層包含一硬化型粘著劑將藍相膽固醇液晶層直接黏於該基板。
  14. 如請求項6所述之有機發光顯示裝置，其中該基板區隔成複數個子畫素，該些子畫素排列成一陣列，且各子畫素係選自一紅色子畫素、一綠色子畫素、一藍色子畫素與一白色子畫素其中一者。
  15. 如請求項14所述之有機發光顯示裝置，其中該白色子畫素的該色溫藉由該藍相膽固醇液晶層而提高。
  16. 如請求項14所述之有機發光顯示裝置，更包含一遮屏位於該子畫素的一邊框，且由一黑基材料所構成。
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