TWI711176B - 有機發光顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

有機發光顯示裝置及其製造方法中，有機發光顯示裝置包含一基板、一保護層、一第一電極、一有機疊層以及一第二電極。基板分為一發光區域與一非發光區域。保護層設置於基板上，且保護層包含位於發光區域的複數個微透鏡。微透鏡各包含一透鏡凸部。第一電極設置於保護層上，且位於整個發光區域中以及一部分的非發光區域中。有機疊層設置於第一電極上。有機疊層包含一有機發光層，且有機疊層在發光區域中的至少一表面為一平坦表面。第二電極設置於有機疊層上且位於非發光區域與整個發光區域。

Description

有機發光顯示裝置及其製造方法
本發明是關於一種有機發光顯示裝置及其製造方法，特別是一種具有增進的光取出效率的有機發光顯示裝置及其製造方法。
一般來說，一種有機發光顯示裝置作為自發光顯示裝置並不需要一分離的光源，使其與液晶顯示裝置不同，且可具有輕與薄的特色。再者，驅動有機發光顯示裝置的電壓較低而有較佳的能源消耗表現以及傑出的色彩表面、反應速度、可視角度範圍以及對比度(CR)。因此，有機發光顯示裝置被作為下一世代的顯示裝置而進行研究。
自有機發光顯示裝置的有機發光層發出的光穿過有機發光顯示裝置的各種組成元件而被發射到有機發光顯示裝置外部。然而，一部分自有機發光層發出的光未被發射到有機發光顯示裝置外部，而是被困在有機發光顯示裝置內部。因此，有機發光顯示裝置的光取出效率是一個問題。
舉個例子來說，全反射或光吸收發生在底部發射結構的有機發光顯示裝置的陽極電極。因此，由有機發光層所發出但被陽極電極困在有機發光顯示裝置內的光線比例接近50%。全反射或光吸收也發生在基板。因此，由有機發光層所發出但被基板困在有機發光顯示裝置內的光線比例接近30%。
如此一來，有機發光層發出的光有接近80%被困於有機發光顯示裝置中，僅有接近20%的光被取出至有機發光顯示裝置外部。因此，有機發光顯示裝置存在有發光效率過低的問題。為了增進有機發光顯示裝置的光取出效率，一種在有機發光顯示裝置的保護層上形成一微透鏡陣列(MLA)的方式被提出。
同時，設置於保護層的微透鏡陣列上的有機發光層，其厚度在微透鏡的傾斜表面上被形成為最小。因此，透過施加強電場於設置在對應微透鏡陣列區域的有機發光層，主要光發射產生於傾斜表面上的有機發光層，因為此處的有機發光層具有小的厚度。
此外，正面方向的光取出效率在對應微透鏡頂部的區域為最高，且光取出效率隨著往微透鏡底部而下降。然而，有機發光層的厚度在光取出效率最高的區域為最厚，因此使得流入對應微透鏡頂部的區域的電流偏低。如此一來，在具有最高光取出效率的區域，光發射效率低落是一個問題。
綜上所述，一種增進有機發光層對應微透鏡頂部的區域的光發射效率的方法是有需要的。
本發明提供一種有機發光顯示裝置及其製造方法，增進有機發光元件在對應有機發光顯示裝置具有高光取出效率的區域的光發射效率。
本發明一實施例提供一種有機發光顯示裝置。有機發光顯示裝置包含一基板、一保護層、一第一電極、一有機疊層以及一第二電極。基板分為一發光區域與一非發光區域。保護層設置於基板上，且保護層包含位於發光區域的複數個微透鏡。微透鏡各包含一透鏡凸部。第一電極設置於保護層上，且位於整個發光區域中以及一部分的非發光區域中。有機疊層設置於第一電極上。有機疊層包含一有機發光層，且有機疊層在發光區域中的至少一表面為一平坦表面。有機疊層分為設置於第一電極上的一下部有機層以及設置於下部有機層上的一上部有機層。上部有機層包含有機發光層。下部有機層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層。上部有機層不 包括任何電洞注入層和任何電洞傳輸層，下部有機層被設置以暴露該些微透鏡的該些透鏡凸部。第二電極設置於有機疊層上且位於非發光區域與整個發光區域。
本發明另一實施例提供一種有機發光顯示裝置。有機發光顯示裝置包含一基板、一保護層、一第一電極、一有機疊層以及一第二電極。基板分為一發光區域與一非發光區域。保護層設置於基板上，且保護層包含位於發光區域的複數個微透鏡。微透鏡各包含一透鏡凸部。第一電極設置於保護層上，且位於整個發光區域中以及一部分的非發光區域中。有機疊層設置於第一電極上。有機疊層包含一有機發光層，且有機疊層具有對應各複數個微透鏡的透鏡凸部的一區域，此區域在有機疊層的一垂直方向的厚度為最小。有機疊層分為設置於第一電極上的一下部有機層以及設置於下部有機層上的一上部有機層。上部有機層包含有機發光層。下部有機層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層。第二電極設置於有機疊層上且位於非發光區域與整個發光區域。上部有機層的上表面具有多個凸部，各凸部對應於該些微透鏡中之各透鏡凸部；以及下部有機層具有面向上部有機層的上表面，並且在整個發光區域中下部有機層的上表面比上部有機層的上表面更平坦。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，微透鏡被分為一第一部分、一第二部分、一第三部分與一第四部分。第一部分對應微透鏡的一透鏡凹部。第二部分對應微透鏡的一第一傾斜表面。第一傾斜表面延伸自透鏡凹部。第三部分對應一第二傾斜表面。第二傾斜表面延伸自第一傾斜表面。第四部分對應微透鏡的透鏡凸部。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，第一傾斜表面的一斜率的絕對值小於第二傾斜表面的一斜率的絕對值。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，第一電極的一電極表面形貌(morphology)對應於發光區域內的複數個微透鏡的一微透鏡 組表面形貌(morphology)。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，第一電極包含彼此相連接的一電極凸部與一電極連接部。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，平坦表面(flat surface)為下部有機層在發光區域內的一表面。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，複數個微透鏡更各包含連接於透鏡凸部的一透鏡凹部。下部有機層位於複數個微透鏡的複數個透鏡凹部。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，下部有機層覆蓋第一電極的電極凸部。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，上部有機層在發光區域中且遠離第一電極的一表面為一平坦表面。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，第二電極平坦地被形成於發光區域中。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，上部有機層在發光區域中包含至少一凹陷部，至少一凹陷部對應於第一電極的電極連接部。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，第二電極在發光區域中包含彼此相連接的至少一電極凹陷部與至少一電極凸出部。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，更包含一反射層設置於發光區域中，且位於有機發光層與第一電極之間。反射層只位於複數個微透鏡的第一部分至第三部分或是第一部分至第二部分。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，一彩色濾光層更被設置於發光區域中，且位於基板與保護層之間。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置中，有機疊層具有對應複數個微透鏡的各透鏡凸部的一區域，此區域在有機疊層的一垂直方 向的厚度為最小。
在本發明一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法中，包含以下的步驟。形成一保護層於一基板上，基板分為一發光區域與一非發光區域，保護層於發光區域中具有複數個微透鏡。微透鏡各具有一透鏡凸部。形成一第一電極於整個發光區域中以及一部分的非發光區域中的保護層上。使用一液態有機材料形成一有機疊層，有機疊層位於發光區域中的第一電極上，有機疊層包含一有機發光層，且有機疊層在發光區域中的至少一表面為一平坦表面(flat surface)。有機疊層分為設置於第一電極上的一下部有機層以及設置於下部有機層上的一上部有機層。上部有機層包含有機發光層。下部有機層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層。上部有機層不包括任何電洞注入層和任何電洞傳輸層，下部有機層被設置以暴露該些微透鏡的該些透鏡凸部。形成一第二電極設置於有機疊層上且位於非發光區域與整個發光區域。
在本發明另一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法中，包含以下的步驟。形成一保護層於一基板上，基板分為一發光區域與一非發光區域，保護層於發光區域中具有複數個微透鏡。形成一第一電極於整個發光區域中以及一部分的非發光區域中的保護層上。形成一有機疊層於發光區域中的第一電極上，有機疊層包含一有機發光層，有機疊層具有對應各微透鏡的透鏡凸部的一區域，此區域在有機疊層的一垂直方向的厚度為最小。有機疊層分為設置於第一電極上的一下部有機層以及設置於下部有機層上的一上部有機層。上部有機層包含有機發光層。下部有機層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層。形成一第二電極於有機疊層上且位於非發光區域與整個發光區域。上部有機層的上表面具有多個凸部，各凸部對應於該些微透鏡中之各透鏡凸部；以及下部有機層具有面向上部有機層的上表面，並且在整個發光區域中下部有機層的上表面比上部有機層的上表面更平坦。
在本發明再一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法中，下部有機層或上部有機層透過一噴墨印刷(Inkjet printing)法或一噴嘴印刷(Nozzle printing)法形成。
在本發明一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法中，有機疊層具有對應各微透鏡的透鏡凸部的一區域，此區域在有機疊層的一垂直方向的厚度為最小。
在本發明一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法中，使用一液態有機材料形成有機疊層，且有機疊層在發光區域中的至少一表面為一平坦表面。
在本發明數個實施例的有機發光顯示裝置及其製造方法中，在微透鏡的各部分中，第四部分具有最高的光取出效率，且一電場被集中在有機發光層以產生主要光發射。因此，設置有微透鏡的有機發光顯示裝置的光發射效率得到增進。
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。
100:第一基板
101:閘極電極
102:汲極絕緣層
103:主動層
105a:源極電極
105b:汲極電極
106:蝕刻停止層
107、110:保護層
111:透鏡凸部
112:透鏡連接部
115:第一部分
116:第二部分
117:第三部分
118:第四部分
120:第一電極
121a:電極凸部
121b:電極連接部
130、130a、430:有機疊層
131、131a、231:下部有機層
132、432:上部有機層
132a:凹陷部
140、440:第二電極
140a:凹陷部
150:壩圖案
160:封裝層
170:第二基板
225:反射層
300:彩色濾光層
500:噴嘴
A、B、C:厚度
D:區域
EA:發光區域
NEA:非發光區域
EL:有機發光元件
Tr:薄膜電晶體
圖1為本發明複數個實施例所搭配的有機發光顯示裝置的剖視圖。
圖2為本發明第一實施例之有機發光顯示裝置的平面示意圖。
圖3為本發明一實施例之有機發光顯示裝置沿X-Y線的剖視圖。
圖4為圖3中的D區域的放大剖視圖。
圖5為電極凸部各部分在正面方向的光取出效率彼此不同的示意圖。
圖6為說明形成有機疊層在包含設有微透鏡的保護層的基板上的示意圖。
圖7為本發明第二實施例之有機發光顯示裝置包含發光區域的剖視圖。
圖8為本發明第三實施例之有機發光顯示裝置包含發光區域的剖視圖。
圖9為本發明第四實施例之有機發光顯示裝置包含發光區域的剖視圖。
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了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。
以下本發明示例性的實施例將搭配標號與圖式進行說明。以下圖式作為示例被提供使本發明的範疇可被完整傳達給本領域具通常知識者。如同本領域具通常知識者所了解，所述實施例可在不脫離本發明的精神與範疇的情況下，以不同的方式進行修改。此外，在圖式中的設備的尺寸與厚度為了容易進行說明可被放大闡釋。相似的標號在說明書中表示相似的元件。
從下面參照附圖對示例性實施例的描述中，本發明的各種優點和特徵及其實現方法將變得易於理解。然而，本發明不限於以下實施例，而是可以各種不同的形式實現。提供的實施例僅僅是為了公開本發明，並充分地提供予本發明所屬範疇的一般技術人員，且本發明將由所附的權利要求所界定。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的元件。為了描述的清楚起見，附圖中標記的組成元件的尺寸和相對尺寸可能被放大。
當一元件或一層被稱為在另一元件或另一層“上”時，其可以直接在另一元件或另一層上，或者可以存在中間元件或中間層。相反地， 指定元件“直接在...上”或“剛好在...上方”表示其間沒有其他元件或層的情況。
如圖式所示，空間相對術語的“下面”，“下部”，“下部”，“上部”，“上部”等可被用於容易地描述一個元件或組件與其它元件或組件之間的相關性。空間相對術語應當被理解為，除了圖式中所示例之外，包括使用或操作中的元件的不同方向的術語。例如，當翻轉圖中所示的元件時，當一元件被描述為在另一元件“下面”或“之下”可以為在另一元件“之上”。因此，作為示例性術語的“下面”可以包括上方向和下方向。
再者，如「第一」、「第二」、「A」、「B」、「(a)」及「(b)」等用語被用於說明本發明示例性實施例中各種的元件。這些用語僅是用於供區分兩個元件。這些元件的成分、順序、大小或數量不因使用前述的用語而受到限制。
圖1為本發明複數個實施例所搭配的有機發光顯示裝置的剖視圖。參照圖1，本發明複數個實施例所搭配的有機發光顯示裝置包含一薄膜電晶體Tr以及電性連接於薄膜電晶體Tr的一有機發光元件EL。
特別的是，薄膜電晶體Tr的一閘極電極101及一閘極絕緣層102設置於一第一基板100上。重疊於閘極電極101的一主動層103被設置於閘極絕緣層102上。用於保護主動層103的通道區的一蝕刻停止層106被設置於主動層103上。
此外，接觸於主動層103的一源極電極105a以及一汲極電極105b被設置於主動層103上。一保護層107被設置於源極電極105a以及汲極電極105b上。本發明複數個實施例的有機發光顯示裝置並不限於圖1所揭露的結構。本發明其他實施例的有機發光顯示裝置更包含設置於第一基板100與主動層103之間的緩衝層(buffer layer)。
再者，保護層110設置於保護層107上。同時，由一表面電漿子(surface plasmon)元件構成的一光模導(light guide mode)位於金屬 與有機層之間的交界面，且插入兩反射層之間的有機層佔了大約60至70%的光發射。光線未被射出而被困在包含有機發光層的有機疊層130a內的現象發生，且將包含有機發光層的有機疊層130a產生的光取出至顯示裝置外是有需要的。
為了解決這個問題，複數個實施例的有機發光顯示裝置的保護層110包含複數個透鏡凸部111以及連接於相鄰的透鏡凸部111的複數個透鏡連接部112。複數個透鏡凸部111可為半球形或半橢圓形，但不以此為限。
複數個透鏡凸部111與連接於相鄰的透鏡凸部111的複數個透鏡連接部112可被設置於對應各子畫素的一發光區域的位置。於此，發光區域指包含有機發光層的有機疊層130a透過第一電極120與第二電極140發出光的區域。換句話說，發光區域是包含有機發光層的有機疊層130a產生的光發出的區域。
複數個透鏡凸部111與連接於相鄰的透鏡凸部111的複數個透鏡連接部112被安排在對應各子畫素的發光區域的位置，藉此將有機發光元件EL發出的光取出至顯示裝置外部。
有機發光元件EL的第一電極120設置於保護層110上，且連接於薄膜電晶體Tr的汲極電極105b。第一電極120可由透明導電材料製成，但以下所說明的實施例不以此為限。
此外，一壩圖案150設置於保護層110上以暴露一部分第一電極120的上表面。包含有機發光層的有機疊層130a設置於暴露於壩圖案150的開口中的第一電極120的上表面上。
於此，包含有機發光層的有機疊層130a可僅設置於暴露於壩圖案150的開口中的第一電極120的上表面上，或僅設置於第一電極120與壩圖案150的頂部上。此外，有機發光元件EL的第二電極140設置於包含有機發光層的有機疊層130a與壩圖案150上。於此，第二電極140 可由反射材料所製成，但以下說明的實施例不以此為限。
再者，用於保護有機發光元件EL不受水氣與氧氣影響的封裝層160設置於第二電極140上。於圖1中，封裝層160舉例了單層結構，但本發明的複數個實施例不以此為限，且封裝層160可被形成為多層結構。一第二基板170可被設置於封裝層160上。
再者，圖1舉例說明了底部發光型的有機發光顯示裝置，但本發明的複數個實施例若有需要一可應用於頂部發光型或是雙發光型的有機發光顯示裝置。
同時，當本發明的複數個實施例應用於底部發光型亞機發光顯示裝置時，一彩色濾光層可被設置於保護層107上。在此種狀況下，彩色濾光層設於複數個子畫素的每一子畫素中或部分的子畫素中。
同時，彩色濾光層可被設置於對應子畫素的發光區域的位置。於此，發光區域指包含有機發光層的有機疊層130a透過第一電極120與第二電極140發出光的區域。形成彩色濾光層在對應發光區域的位置是指彩色濾光層被設置以避免因混合鄰近發光區域發出的光而造成模糊或重影。
為了增進前述有機發光顯示裝置中的光取出效率，形成有由透鏡凸部111與連接相鄰透鏡凸部111的透鏡連接部112構成的微透鏡的保護層110被引入。
於此狀況下，在光入射至微透鏡與有機發光元件的第一電極120交界面時，入射角小於全反射臨界角度的入射光通過第一電極120而自第一基板100被取出。此外，入射角等於或大於全反射臨界角度的入射光未被阻檔於有機發光元件內，但被第二電極140反射而再次導向第一電極120。最後，當被反射的光線的入射角小於全反射臨界角度，光線因此自第一電極120被取出。
同時，實施例的畫素包含一或多個子畫素。舉例來說，一個 畫素可包含二至四個子畫素。
子畫素指一個特定種類的彩色濾光層被形成的單位，或是未形成有彩色濾光層但有機發光元件可發出特定顏色光的單位。子畫素內定義的顏色可包含紅(R)、綠(G)、藍(B)及選擇性地白(W)，但實施例並不以此為限。
再者，被連接至薄膜電晶體以控制一顯示面板的各子畫素區域的光發射的一電極被稱為第一電極。設置於顯示面板的整個表面或包含二或多個畫素區域的一電極被稱為第二電極。當第一電極為陽極電極時，第二電極為陰極電極，相反狀況也是可能的。在下文中，主要以陽極電極例如為第一電極而陰極電極例如為第二電極進行說明，但實施例並不以此為限。
再者，在前述的子畫素中，一單色彩色濾光層可被設置或不被設置。再者，一光散射層可被設置以增進各子畫素區域中的有機發光層的光取出效率。前述光散射層可為微透鏡陣列、奈米圖案、擴散圖案或二氧化矽珠。
在下文中，作為光散射層的一種例示，主要以微透鏡陣列作說明，但實施例並不以此為限，可散射光線的不同結構亦可被裝配。
一種可應用於前述有機發光顯示裝置的根據複數個實施例的有機發光顯示裝置將於下文中被說明。
圖2為本發明第一實施例之有機發光顯示裝置的平面示意圖。在圖2中，一子畫素的一發光區域EA被作為說明的例子。於此，發光區域EA可為發出任何顏色光，如紅(R)、綠(G)、藍(B)或白(W)的一發光區域，但不以此為限。
同時，於本發明第一實施例的有機發光顯示裝置中，一畫素由二或四個子畫素構成。圖2中所述的結構可被應用於構成一畫素的多個子畫素中的至少一個子畫素。
在發光區域EA中，複數個微透鏡被設置。微透鏡可增進外部的光取出效率。複數個微透鏡可由保護層110的彼此相鄰的透鏡凸部111與連接透鏡凸部111的透鏡連接部112所構成。
同時，圖2示例了微透鏡在平面示意圖上具有六角形結構，但在其他實施例中微透鏡的形狀部以此為限而可為圓形或橢圓形。
在具有複數個透鏡的保護層110上，被設置的一有機發光元件包含一第一電極、一有機疊層、一第二電極。有機疊層包含一有機發光層。於此，有機發光元件的第一電極可具有跟隨複數個透鏡形狀變化的表面形貌(morphology)。此外，有機疊層的至少一層被平坦地形成。此結構將參考圖3在下文中被詳細說明。
圖3為本發明一實施例之有機發光顯示裝置沿X-Y線的剖視圖。參照圖3，保護層110被設置於第一基板100上。保護層110包含在一對應發光區域EA的區域內的複數個微透鏡。微透鏡包含複數個透鏡凸部111及透鏡連接部112。
微透鏡的形狀將參考圖4在下文中被詳細說明。圖4為圖3中的D區域的放大剖視圖。參照圖4，微透鏡的透鏡凸部111可被分為一第一部分115、一第二部分116、一第三部分117與一第四部分118。
特別是，透鏡凸部111的第一部分115對應微透鏡的透鏡凹部，第二部分116對應微透鏡的一第一傾斜表面，第三部分117對應延伸自第一傾斜表面的一第二傾斜表面，以及第四部分118對應微透鏡的透鏡凸部。
於此，第一傾斜表面的斜率的絕對值可小於第二傾斜表面的斜率的絕對值。亦即是，透鏡凸部111的傾斜表面的斜率的絕對值可自第一部分115朝向第四部分118增加。
同時，光取出效率可因微透鏡的透鏡凸部111的位置而相異。這將參考圖5在下文中被詳細說明。圖5為電極凸部各部分在正面方 向的光取出效率彼此不同的示意圖。
參照圖5，可見到對應微透鏡第一部分115的一區域，其在正面方向(0°視角)的光取出效率是最低的。對應第四部分118的一區域，其在正面方向(0°視角)的光取出效率是最高的。特別地，在正面方向的光取出效率可隨第一部分115、第二部分116、第三部分117與第四部分118的順序增加。再者，透過圖4，可見到第四部分118在正面方向的光取出效率是突出的。
同時，在圖3中，有機發光元件EL的第一電極120設置於保護層110上。於此，第一電極120的表面形貌可跟隨發光區域EA中的保護層110的表面形貌。亦即是，第一電極120在發光區域EA中可包含複數個電極凸部121a與複數個電極連接部121b。
再者，在第一電極120的上表面上設置了壩圖案150，壩圖案150界定了有機發光顯示裝置的發光區域EA與非發光區域NEA。此外，在發光區域EA中，包含有機發光層的有機疊層130設置於第一電極120上。
在圖3中，有機疊層130只被設置在發光區域EA中的結構被作為例示，但實施例並不以此為限。在部分實施例中，有機疊層130可被設置於壩圖案150上。然而，於以下說明的實施例中，有機疊層130被設置在發光區域EA上的結構將被說明。
有機發光元件EL的有機疊層130可由多層所組成。於本實施例中，有機疊層130的至少一層被平坦地形成。亦即是，有機疊層130的至少一層的表面形貌可能不會跟隨保護層110與第一電極120的表面形貌(morphology)。
舉例來說，如圖3中所示，設置於第一電極120上的下部有機層131被平坦地形成。在此實施例中，下部有機層131可為一電洞注入層。上部有機層131的上表面具有多個凸部，各凸部對應於微透鏡中之各 透鏡凸部111，下部有機層131具有面向上部有機層132的上表面，並且在整個發光區域中下部有機層131的上表面比上部有機層132的上表面更平坦。
然而，實施例並不以此為限，一有機層被設置於有機疊層130的有機發光層之下已足夠。舉例來說，下部有機層131可為一電洞傳輸層。於本實施例中，設置於電洞傳輸層之下的電洞注入層可跟隨第一電極120的表面形貌。
下部有機層131可透過圖6所示的方法被形成。圖6為說明形成有機疊層在包含設有微透鏡的保護層的基板上的示意圖。
根據圖6所示，顯示裝置可包含如同第一實施例的組成元件的組成元件。與第一實施例的顯示裝置重複的敘述被省略。再者，相似的組成元件具有相似的標號。
參照圖6，有機發光元件EL的第一電極120被形成在具有微透鏡的保護層110上並跟隨保護層110的表面形貌(morphology)。此外，下部有機層131a可被形成於第一電極120上。
於本實施例中，下部有機層131a可由液態有機材料所形成。於此，液態有機材料透過一噴嘴500被噴灑或滴落在第一電極120上，使用的方法例如為噴墨印刷(Inkjet printing)或噴嘴印刷(Nozzle printing)。接著，液態有機材料被硬化而最終平坦地形成一下部有機層於第一電極120上。當液態有機材料被噴灑或滴落在第一電極120上時，液態有機材料於第一電極上流動並被聚積在第一電極120的複數個電極連接部121b，且位在電極連接部121b的液態有機材料呈現一平坦表面(flat surface)。於硬化步驟之後，液態有機材料被固化為下部有機層，且平坦表面(flat surface)被保留。因此，無需對下部有機層進行平坦化製程，而可有機發光顯示裝置的製造成本。
同時，於圖3中，被包含於有機疊層130中的下部有機層 131可被設置以暴露一部份的第一電極120的電極凸部121a，且電極凸部121a跟隨保護層110而形成。此外，一上部有機層132設置於有機疊層130的下部有機層131上。於此，上部有機層132可包含一有機發光層、一電子傳輸層與一電子注入層。
同時，上部有機層132可包含至少一凹陷部132a。於本實施例，上部有機層132的凹陷部132a被提供於對應保護層110的透鏡連接部112的區域。於此，下部有機層131被設置以暴露一部分第一電極120的電極凸部121a，藉此，上部有機層132包含至少一凹陷部132a。
再次重申，下部有機層131被設置以暴露一部分第一電極的電極凸部121a，藉此，一階差(step)被產生於第一電極120與下部有機層131之間。據此，由於第一電極120與下部有機層131之間的階差，設置於下部有機層131上的上部有機層132可包含至少一凹陷部132a。
此外，設置於有機疊層130上的第二電極140可跟隨上部有機層132的表面形貌(morphology)。亦即是，第二電極140可包含至少一凹陷部140a。
同時，於圖3中，有機疊層130的各區域自第一電極120起在垂直方向上的厚度可不相同。於此，有機疊層130的各區域自第一電極120起在垂直方向上的厚度成為決定光取出效率的一參數。特別地，有機疊層130的一區域自第一電極120起在垂直方向上的厚度小於其他區域自第一電極120起在垂直方向上的厚度時，一電場被集中於有機疊層厚度小的區域以產生主要光發射。
於第一實施例的有機發光顯示裝置中，有機疊層130對應保護層110的透鏡連接部112的區域沿垂直透鏡連接部112方向的厚度A可大於在保護層110的傾斜表面上的有機疊層130沿垂直傾斜表面方向的厚度B。此外，在保護層110的傾斜表面上的有機疊層130沿垂直傾斜表面方向的厚度B可大於有機疊層130對應保護層110的透鏡凸部111的區域 沿垂直透鏡凸部111方向的厚度C。
由於下部有機層131被平坦地形成，有機疊層130在對應微透鏡的透鏡凸部111的區域的厚度可為最小。亦即是，在對應微透鏡的透鏡凸部111中具有最高的光取出效率的第四部分(見圖4)的區域，有機疊層130的厚度可被形成為最小的。
據此，微透鏡的透鏡凸部111中的第四部分具有最高的光取出效率，且電場集中於有機疊層對應第四部分的區域以產生一主要光發射。因此，透過設置微透鏡可能可增進有機發光顯示裝置的發光效率。
接下來，本發明第二實施例的有機發光顯示裝置將參照圖7被介紹。圖7為本發明第二實施例之有機發光顯示裝置包含發光區域的剖視圖。
第二實施例的顯示裝置可包含如同第一實施例的組成元件的組成元件。與第一實施例的顯示裝置重複的敘述被省略。再者，相似的組成元件具有相似的標號。
參照圖7，第二實施例的有機發光顯示裝置的有機疊層430包含設置於第一電極120上的下部有機層231，以及設置於下部有機層231上的上部有機層432。於此，下部有機層231與上部有機層432在包含具微透鏡的保護層110的發光區域中可具有平坦的表面形貌(morphology)。
特別地，下部有機層231是透過噴灑或滴落，接著硬化一材料的方式形成於根據微透鏡表面形貌形成的第一電極120上，此方式例如為透過噴嘴進行噴墨印刷(Inkjet printing)或噴嘴印刷(Nozzle printing)於第一電極120上的方式。藉此，下部有機層231被平坦地形成於第一電極120上。
於本實施例，下部有機層231可被設置於第一電極120的電極凸部121a上。亦即是，下部有機層231可被設置於第一電極120的電極凸部121a與電極連接部121b上。
包含一有機發光層的上部有機層432被設置於下部有機層231上。於此，上部有機層432被形成於平坦地形成的下部有機層231上，藉此，上部有機層432亦可被平坦地形成。亦即是，有機疊層430在包含微透鏡的發光區域EA中可具有平坦的表面形貌(morphology)。
第二電極440被設置於上部有機層432上。於此，第二電極440亦可具有平坦的表面形貌(morphology)。亦即是，於第二實施例的有機發光元件EL中，在發光區域EA內，可僅有第一電極120根據保護層110的表面形貌(morphology)被形成，且有機疊層430與第二電極440可被平坦地形成。
同時，下部有機層231與上部有機層432被平坦地形成，藉此，在對應保護層110上的微透鏡的透鏡凸部111的區域中的有機疊層430可被形成為具有最小的厚度。亦即是，在對應微透鏡的透鏡凸部111中具有最高光取出效率的第四部分(見圖4)的區域中，有機疊層430的厚度可被形成為最小。
據此，在微透鏡的透鏡凸部111中具有最高光取出效率的第四部分中，電場被集中於有機疊層中以產生主要光發射。因此，透過設置微透鏡以增進有機發光顯示裝置的光發射效率是可能地。
接下來，本發明第三實施例的有機發光顯示裝置將參照圖8被介紹。圖8為本發明第三實施例之有機發光顯示裝置包含發光區域的剖視圖。
第三實施例的顯示裝置可包含如同前述實施例的組成元件的組成元件。與前述實施例的顯示裝置重複的敘述可被省略。再者，相似的組成元件具有相似的標號。
參照圖8，相較於第二實施例的有機發光顯示裝置，第三實施例的有機發光顯示裝置更包含位於第一電極120與有機疊層430之間的反射層225。特別地，反射層225可被設置於第一電極120與下部有機層 231之間。
於此，反射層225可僅被設置於第一電極120上對應微透鏡的透鏡凸部111的第一部分至第三部分(見圖4)的區域。亦即是，反射層225可未被設置於第一電極120上對應微透鏡的透鏡凸部111的第四部分(見圖4)的區域。
然而，本發明第三實施例的反射層225不以此為限，反射層225可僅被設置於第一電極120上對應微透鏡的透鏡凸部111的第一部分與第二部分(見圖4)的區域。亦即是，反射層225可未被設置於第一電極120上對應微透鏡的透鏡凸部111的第三部分與第四部分(見圖4)的區域。
如前所述，反射層225未被設置於具有高光取出效率的微透鏡的透鏡凸部111的第三部分與第四部分或第四部分(見圖4)中，藉此，在第三部分與第四部分或第四部分(見圖4)中，大多數有機發光元件EL在正面方向發出的光可被取出至第一基板100外。
特別地，一部分由有機發光元件EL發出且前進方向朝向第二電極440的光被第二電極440反射，其前進方向被偏移向第一基板100，而剩餘的光被發射向第一電極120。於本實施例中，被第二電極440反射的光與被射向第一電極120方向的部分的光，透過穿過第一電極120與保護層110對應微透鏡的透鏡凸部111的第三部分及第四部分或第四部分(見圖4)的區域，被射至顯示裝置外部。
再者，被第二電極440反射的光與剩餘的被射向第一電極120的光被設置於對應微透鏡的透鏡凸部111的第一部分至第三部分或第一部分至第二部分(見圖4)的區域的反射層225所反射，藉此，朝向第二電極的光前進方向再次被偏移。前進方向朝向第二電極440而被偏移的光再次被第二電極440反射，以藉由穿過第一電極120與保護層110對應微透鏡的透鏡凸部111的第三部分與第四部分或第四部分(見圖4)的區域被發射至顯示裝置外部。
據此，透過微透鏡被發射至顯示裝置外部的光量可透過反射鏡225而被增加，且未被發射至顯示裝置外部而被困於顯示裝置內的光量可被減少。
接下來，本發明第四實施例的有機發光顯示裝置將參照圖9被介紹。圖9為本發明第四實施例之有機發光顯示裝置包含發光區域的剖視圖。
第二實施例的顯示裝置可包含如同前述實施例的組成元件的組成元件。與前述實施例的顯示裝置重複的敘述被省略。再者，相似的組成元件具有相似的標號。
參照圖9，本發明第四實施例的有機發光顯示裝置可包含位於第一基板100與保護層110之間的一彩色濾光層300。於本實施例中，彩色濾光層300可被設置於對應發光區域EA的區域中。於此，本發明第四實施例的有機發光顯示裝置可為一底部發射型有機發光顯示裝置.
如此一來，由有機發光元件EL發出的光線被轉換為對應各子畫素的色光而被發射至顯示裝置外部。然而，圖9示例一發光區域，但本發明第四實施例的有機發光顯示裝置並不以此為限，複數個子畫素可選擇性的包含一彩色濾光層300。上部有機層132不包括任何電洞注入層和任何電洞傳輸層，下部有機層131被設置以暴露該些微透鏡的該些透鏡凸部111。上部有機層132的上表面具有多個凸部，各凸部對應於該些微透鏡中之各透鏡凸部111。下部有機層131具有面向上部有機層132的上表面，並且在整個發光區域中下部有機層131的上表面比上部有機層132的上表面更平坦。
如前所述，實施例所述的具有複數個微透鏡的有機發光顯示裝置包含至少一層被平坦地形成於發光區域中的一有機疊層，藉此，電場被集中於有機疊層具有高光取出效率的區域以產生主要光發射。如此一來，可增加光取出效率。
在前述示例性實施例中描述的特徵，結構，效果等包括在本發明的至少一個示例性實施例中，並且不特別限定於單一個示例性實施例。此外，每個示例性實施例中例示的特徵，結構，效果等被結合或修改，使得示例性實施例所屬領域的技術人員在其他示例性實施例也可以執行。因此，與組合和修改相關的內容應被包括在本發明的範圍內。
再者，在前述說明中，本發明以根據示例性實施例被說明，但示例性實施例是用於舉例說明而非對本發明加以限制，本發明所屬領域的技術人員在不脫離本示例性實施例的本質特徵的範圍的情況下，可以進行在上述描述中未示例的各種修改和應用。例如，可以修改和執行示例性實施例中詳細描述的每個組件。
100‧‧‧第一基板
110‧‧‧保護層
111‧‧‧透鏡凸部
112‧‧‧透鏡連接部
120‧‧‧第一電極
121a‧‧‧電極凸部
121b‧‧‧電極連接部
130‧‧‧有機疊層
131‧‧‧下部有機層
132‧‧‧上部有機層
132a‧‧‧凹陷部
140‧‧‧第二電極
140a‧‧‧凹陷部
150‧‧‧壩圖案
A、B、C‧‧‧厚度
D‧‧‧區域
EA‧‧‧發光區域
NEA‧‧‧非發光區域
EL‧‧‧有機發光元件

Claims (20)

  1. 一種有機發光顯示裝置，包含：一基板，分為一發光區域與一非發光區域；一保護層設置於該基板上，該保護層包含位於該發光區域的複數個微透鏡，該些微透鏡各包含一透鏡凸部；一第一電極設置於該保護層上，且位於整個該發光區域中以及一部分的該非發光區域中；一有機疊層設置於該第一電極上，該有機疊層包含一有機發光層，且該有機疊層在該發光區域中的至少一表面為一平坦表面；以及一第二電極設置於該有機疊層上且位於該非發光區域與整個該發光區域；其中，該有機疊層分為設置於該第一電極上的一下部有機層以及直接設置於該下部有機層上的一上部有機層，該上部有機層包含該有機發光層，該下部有機層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層，該上部有機層不包括任何電洞注入層和任何電洞傳輸層，該下部有機層被設置以暴露該些微透鏡的該些透鏡凸部，該下部有機層具有面向該上部有機層的一上表面，並且在整個該發光區域中該下部有機層的該上表面比該上部有機層的一上表面更平坦。
  2. 一種有機發光顯示裝置，包含：一基板，分為一發光區域與一非發光區域；一保護層設置於該基板上，該保護層包含位於該發光區域的複數個微透鏡，該些微透鏡各包含一透鏡凸部； 一第一電極設置於該保護層上，且位於整個該發光區域中以及一部分的該非發光區域中；一有機疊層設置於該第一電極上，該有機疊層包含一有機發光層；以及一第二電極設置於該有機疊層上且位於該非發光區域與整個該發光區域；其中，該有機疊層包含設置於該第一電極上的一下部有機層以及設置於該下部有機層上的一上部有機層，該上部有機層的一上表面具有多個凸部，各該些凸部對應於該些微透鏡中之各該透鏡凸部；以及該下部有機層具有面向該上部有機層的一上表面，並且在整個該發光區域中該下部有機層的該上表面比該上部有機層的一上表面更平坦。
  3. 如請求項1或請求項2所述之有機發光顯示裝置，其中該些微透鏡各被分為一第一部分、一第二部分、一第三部分與一第四部分，該第一部分對應該微透鏡的一透鏡凹部，該第二部分對應該微透鏡的一第一傾斜表面，該第一傾斜表面延伸自該透鏡凹部，該第三部分對應一第二傾斜表面，該第二傾斜表面延伸自該第一傾斜表面，以及該第四部分對應該微透鏡的該透鏡凸部。
  4. 如請求項3所述之有機發光顯示裝置，其中該第一傾斜表面的一斜率的絕對值小於該第二傾斜表面的一斜率的絕對值。
  5. 如請求項1或請求項2所述之有機發光顯示裝置，其中該第一電極的一電極表面形貌對應於該發光區域內的該些微透鏡的一微透鏡組表面形貌。
  6. 如請求項5所述之有機發光顯示裝置，其中該第一電極包含彼此相連接的一電極凸部與一電極連接部。
  7. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該平坦表面為該下部有機層在該發光區域內的一表面。
  8. 如請求項1或請求項2所述之有機發光顯示裝置，其中該些微透鏡更各包含連接於該透鏡凸部的一透鏡凹部，該下部有機層位於該些微透鏡的該些透鏡凹部。
  9. 如請求項8所述之有機發光顯示裝置，其中該第一電極的一電極表面形貌對應於該發光區域內的該些微透鏡的一微透鏡組表面形貌。
  10. 如請求項9所述之有機發光顯示裝置，其中該第一電極包含彼此相連接的一電極凸部與一電極連接部。
  11. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該上部有機層在該發光區域中且靠近該第一電極的一表面為一平坦表面。
  12. 如請求項10所述之有機發光顯示裝置，其中該上部有機層在該發光區域中包含至少一凹陷部，該至少一凹陷部對應於該第一電極的該電極連接部。
  13. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該第二電極在該發光區域中包含彼此相連接的至少一電極凹陷部與至少一電極凸出部。
  14. 如請求項1或請求項2所述之有機發光顯示裝置，其中一彩色濾光層更被設置於該發光區域中，且位於該基板與該保護層之間。
  15. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該有機疊層具有對應該些微透鏡的各該透鏡凸部的一區域，該區域在該有機疊層的一垂直方向的厚度為最小。
  16. 一種有機發光顯示裝置的製造方法，包含：形成一保護層於一基板上，該基板分為一發光區域與一非發光區域，該保護層於該發光區域中具有複數個微透鏡，該些微透鏡各具有一透鏡凸部；形成一第一電極於整個該發光區域中以及一部分的該非發光區域中的該保護層上；使用一液態有機材料形成一有機疊層，該有機疊層位於該發光區域中的該第一電極上，該有機疊層包含一有機發光層，且該有機疊層在該發光區域中的至少一表面為一平坦表面；以及形成一第二電極於該有機疊層上且位於該非發光區域與整個該發光區域；其中，該有機疊層分為設置於該第一電極上的一下部有機層以及直接設置於該下部有機層上的一上部有機層，該上部有機層包含該有機發光層，該下部有機層包含一電洞注入層或一電洞傳輸層，該上部有機層不包括任何電洞注入層和任何電洞傳輸層，該下部有機層被設置以暴露該些微透鏡的該些透鏡凸部，該下部有機層具有面向該上部有機層的一 上表面，並且在整個該發光區域中該下部有機層的該上表面比該上部有機層的一上表面更平坦。
  17. 一種有機發光顯示裝置的製造方法，包含：形成一保護層於一基板上，該基板分為一發光區域與一非發光區域，該保護層於該發光區域中具有複數個微透鏡，該些微透鏡各具有一透鏡凸部；形成一第一電極於整個該發光區域中以及一部分的該非發光區域中的該保護層上；形成一有機疊層於該發光區域中的該第一電極上，該有機疊層包含一有機發光層；以及形成一第二電極於該有機疊層上且位於該非發光區域與整個該發光區域；其中，該有機疊層包含設置於該第一電極上的一下部有機層以及設置於該下部有機層上的一上部有機層，該上部有機層的一上表面具有多個凸部，各該些凸部對應於該些微透鏡中之各該透鏡凸部；以及該下部有機層具有面向該上部有機層的一上表面，並且在整個該發光區域中該下部有機層的該上表面比該上部有機層的一上表面更平坦。
  18. 如請求項17或請求項18所述之有機發光顯示裝置的製造方法，其中該下部有機層或該上部有機層透過一噴墨印刷(Inkjet printing)法或一噴嘴印刷(Nozzle printing)法形成。
  19. 如請求項17或18所述之有機發光顯示裝置的製造方法，其中該有機疊層具有對應各該些微透鏡的該透鏡凸部的一區域，該區域在該有機疊層的一垂直方向的厚度為最小。
  20. 如請求項18所述之有機發光顯示裝置的製造方法，其中使用一液態有機材料形成該有機疊層，且該有機疊層在該發光區域中的至少一表面為一平坦表面。
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