TWM545366U - 有機發光二極體顯示裝置 - Google Patents

Description

有機發光二極體顯示裝置

本創作是有關於一種有機發光二極體顯示裝置。

有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)顯示裝置為採用發光性之有機化合物的發光元件，具有自發光特性，且其薄型化、顯示品質以及省電特性皆優於液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)。由於有機發光二極體顯示裝置具有廣視角、高反應速度、超薄等特性，使得有機發光二極體顯示裝置應用範圍愈來愈廣泛。

有機發光二極體顯示裝置被視為下一世代的主流技術。在傳統的有機發光二極體顯示裝置中，為了提高出光效率，採用高反射率之材料作為有機發光二極體的下驅動電極，使得向下方發射的光線能夠被下驅動電極反射而向上，從而得到較高的出光效率。進一步的，也有技術是採用微型光學共振腔的有機發光二極體顯示裝置，在此種技術中，除了有機發光二極體的下驅動電極必須使用高反射率的材料之外，上驅動電極也必須具備一定的反射 率，此種類型的顯示裝置能夠提供較佳的色彩飽和度、較高的正視角亮度。

在上述的技術中，雖然可獲得到較佳的出光效率，但是也造成一些問題。例如，因為有機發光二極體顯示裝置為自發光，在室內或低環境光的條件下，將具備有高對比、高色彩飽和度的顯示特性。然而，如果使用者處於高照度的環境光源下，因為有機發光二極體本身的亮度將低於外界環境光，且高反射率的驅動電極會反射從外界入射的光線，因此當使用者處在高亮度的環境光源下(例如，室外的太陽光)，從外界經由顯示裝置反射的光線將嚴重影響到原本顯示裝置的顯示畫面，降低畫面品質，以致使用者無法清楚看見顯示裝置所顯示的畫面。

因應前述之問題，目前習知有機發光二極體顯示裝置通常會在出光面的基板外側外掛設置光學抗反射結構(如偏光片及光學補償膜)。在此架構下，雖然外部光線會被光學抗反射結構完全吸收，避免外部光線影響顯示裝置的畫面品質，但是，在此同時，顯示裝置所發出的內部光線亦會通過光學抗反射結構，因而使顯示裝置的發光效率大幅下降。另外，額外設置光學抗反射結構亦會增加整體裝置的厚度與重量。

此外，如前述內容所述，現有的有機發光二極體顯示裝置為了增加出光效率，故採用具有高反射率之電極材料來做為驅動電極。然而，高反射率之電極往往具有高反應活性，容易受外界水氣及氧氣的影響而降低有機發 光二極體的使用壽命。因此，現有的有機發光二極體顯示裝置也同時需要嚴密的封裝製程來避免外界的水氣及氧氣進入。目前最常使用的是以玻璃基板作為有機發光二極體的上下基板，且利用該玻璃基板來降低水氣及氧氣的穿透率，確保有機發光二極體元件的壽命及品質。然而，如果考慮到整體的重量、厚度，甚至是未來可撓式的應用，就不可避免的需要使用到塑膠基板，但使用塑膠機板將會降低阻絕水氣及氧氣穿透的能力，進而降低有機發光二極體的壽命及品質。

本創作之一技術態樣是在提供一種有機發光二極體顯示裝置，不僅得以提升其明暗對比與整體亮度，更可提高其信賴性，並且進一步更適合用於可撓式的應用。

根據本創作一實施方式，一種有機發光二極體顯示裝置，包含下基板、絕緣層、下電極、有機層、上電極、上基板以及光學阻絕層。絕緣層設置於下基板上。下電極設置於絕緣層上，其中下電極之材質為透明導電材質或半透明導電材質。有機層設置於下電極上。上電極設置於有機層上，其中上電極之材質為透明導電材質或半透明導電材質。上基板設置於上電極上，並且對應下基板來作為一封裝結構。光學阻絕層設置於上電極遠離有機層之一側。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層之材質為非金屬材質。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層之材質為有機材質或無機材質。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層之材質為石墨或碳化合物。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層設置於上電極與上基板之間。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層設置於上基板上。

於本創作之一或多個實施方式中，有機發光二極體顯示裝置更包含彩色濾光層。彩色濾光層設置於下基板與絕緣層之間，其中彩色濾光層之顏色對應於有機層所發射之光線的顏色。

於本創作之一或多個實施方式中，有機層之數量為複數個。有機發光二極體顯示裝置更包含畫素定義層與複數個薄膜電晶體。畫素定義層設置於有機層之間，用以定義各個畫素。複數個薄膜電晶體設置於下基板與畫素定義層之間，其中每個薄膜電晶體分別對應於每個有機層。

根據本創作另一實施方式，一種有機發光二極體顯示裝置，包含下基板、絕緣層、下電極、有機層、上電極以及光學阻絕層。絕緣層設置於下基板上。下電極設置於絕緣層上，其中下電極之材質為透明導電材質或半透明導電材質。有機層設置於下電極上。上電極設置於有機層上，其中上電極之材質為透明導電材質或半透明導電材 質。光學阻絕層設置於上電極上，並且對應下基板來作為一封裝結構。

本創作上述實施方式藉由使下電極與上電極皆為透明或半透明，於是自外部環境產生的外部光線將會穿過下電極與上電極，之後再被光學阻絕層吸收。另外，自有機層所產生的光線，將會有一半向上行進而穿過上電極，之後再被光學阻絕層吸收，另外一半向下行進而穿過下電極，進而射出有機發光二極體顯示裝置。因此，有機發光二極體顯示裝置可以避免外部光線反射而影響畫面品質，提升有機發光二極體顯示裝置的明暗對比，此外，由於本創作無需任何外掛於有機發光二極體顯示裝置外部的光學抗反射結構，因此不會影響有機發光二極體顯示裝置的自發光效率，並且更可簡化產品厚度及減輕產品重量，降低設計及生產成本。再者，所設計的光學阻絕層也進一步具有阻絕水氧穿透的功能，進而提高有機發光二極體元件的使用壽命及品質。

100‧‧‧有機發光二極體顯示裝置

110‧‧‧下基板

120‧‧‧絕緣層

130‧‧‧下電極

140‧‧‧有機層

141‧‧‧電洞注入層

142‧‧‧電洞傳輸層

143‧‧‧發光層

144‧‧‧電洞阻擋層

145‧‧‧電子傳輸層

150‧‧‧上電極

160‧‧‧上基板

170‧‧‧光學阻絕層

180‧‧‧畫素定義層

190‧‧‧薄膜電晶體

192‧‧‧資料線

194‧‧‧彩色濾光層

L1‧‧‧外部光線

L2、L3‧‧‧光線

第1圖繪示依照本創作一實施方式的有機發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。

第2圖繪示依照本創作另一實施方式的有機發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。

第3圖繪示依照本創作又一實施方式的有機發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。

第4圖繪示依照本創作再一實施方式的有機發光二極體顯示裝置的剖面示意圖。

以下將以圖式揭露本創作之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本創作。也就是說，在本創作部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示依照本創作一實施方式的有機發光二極體顯示裝置100的剖面示意圖。本創作不同實施方式提供一種有機發光二極體顯示裝置100。具體而言，有機發光二極體顯示裝置100為下發光式有機發光二極體顯示裝置。

如第1圖所繪示，有機發光二極體顯示裝置100包含下基板110、絕緣層120、下電極130、有機層140、上電極150、上基板160以及光學阻絕層170。絕緣層120設置於下基板110上。下電極130設置於絕緣層120上，其中下電極130之材質為透明導電材質或半透明導電材質。有機層140設置於下電極130上。上電極150設置於 有機層140上，其中上電極150之材質為透明導電材質或半透明導電材質。上基板160設置於上電極150上，並且對應下基板110來提供一封裝結構。光學阻絕層170設置於上電極150遠離有機層140之一側。具體而言，光學阻絕層170設置於上電極150與上基板160之間。在本實施例中，絕緣層120、下電極130、有機層140、上電極150及光學阻絕層170是封裝於上基板160及下基板110所構成的封裝結構之中。

由於下電極130與上電極150皆為透明或半透明，因此自外部環境產生的外部光線L1將會穿過下電極130與上電極150，之後再被光學阻絕層170吸收。另外，自有機層140所產生的光線，將會有一半向上行進而穿過上電極150，之後再被光學阻絕層170吸收(即光線L3)，另外一半向下行進而穿過下電極130，進而射出有機發光二極體顯示裝置100(即光線L2)。於是，有機發光二極體顯示裝置100不但可以避免外部光線L1反射而影響畫面品質，因而提升有機發光二極體顯示裝置100的明暗對比，有機層140所產生的光線約有一半可以射出有機發光二極體顯示裝置100，因而得以有效提升整體亮度。

另外，相較於其他有機發光二極體顯示裝置，有機發光二極體顯示裝置100並不需要設置其他額外的裝置來避免外部光線L1反射而影響畫面品質，因此有機發光二極體顯示裝置100的厚度可以較薄，重量亦可較輕。

具體而言，光學阻絕層170之材質為非金屬材質。更具體地說，光學阻絕層170之材質可為有機材質或無機材質。若光學阻絕層170之材質為有機材質，光學阻絕層170之材質可為有機小分子材質或有機高分子材質。若光學阻絕層170之材質為無機材質，光學阻絕層170之材質可為石墨或其他碳化合物材質。應了解到，以上所舉之光學阻絕層170之材質僅為例示，並非用以限制本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇光學阻絕層170之材質。

具體而言，下基板110與上基板160為透明。更具體地說，下基板110與上基板160之材質可為玻璃或塑膠。塑膠可包括聚醯亞胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)等。應了解到，以上所舉之下基板110與上基板160之材質僅為例示，並非用以限制本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇下基板110與上基板160之材質。

具體而言，上電極150與下電極130是採用低活性且同時兼具光學低反射率及高穿透率的材料，例如氧化銦錫(ITO)。但並不限於此，在其他實施方式中，上電極150與下電極130之材質可為氧化銦鋅(IZO)、氧化鋁鋅 (AZO)、氧化鋁銦(AIO)、氧化銦(InO)、氧化鎵(Gallium Oxide，GaO)、奈米碳管或奈米銀顆粒。

具體而言，絕緣層120為透明或半透明。應了解到，以上所舉之絕緣層120的具體實施方式僅為例示，並非用以限制本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，應視實際需要，彈性選擇絕緣層120的具體實施方式。

具體而言，有機層140包含電洞注入層141、電洞傳輸層142、發光層143、電洞阻擋層144以及電子傳輸層145。電洞注入層141設置於下電極130上。電洞傳輸層142設置於電洞注入層141上。發光層143設置於電洞傳輸層142上。電洞阻擋層144設置於發光層143上。電子傳輸層145設置於電洞阻擋層144上。

具體而言，電洞注入層141為將電洞注入於電洞傳輸層142中，接著電洞傳輸層142再將電洞傳輸於發光層143，同時因為電洞阻擋層144的阻擋，電洞會侷限在發光層143中。電子傳輸層145將上電極150中的電子傳輸於電洞阻擋層144，之後電子再移動至發光層143，於是電子與電洞將在發光層143結合，因此發光層143產生光線L2、L3。

需說明的是，本實施例在有機層140的內部疊層結構的設計上僅為一舉例說明，具體結構可依實際設計需求而調整或改變，在此並非本創作所限制。

具體而言，有機層140之數量為複數個，且每個有機層140可以發出不同顏色的光線，舉例來說，紅色、藍色或綠色。有機發光二極體顯示裝置100更包含畫素定義層180、複數個薄膜電晶體190與複數個資料線192。畫素定義層180設置於有機層140之間，用以定義各個畫素。複數個薄膜電晶體190設置於下基板110與畫素定義層180之間，其中每個薄膜電晶體190分別對應於每個有機層140。各個資料線192分別對應於設置於同一排的有機層140。更具體地說，薄膜電晶體190分別電性連接有機層140與資料線192。

補充說明的是，在本創作的一個或多個的實施方式中，捨棄使用高活性電極的思維，採用低活性且同時兼具光學低反射率及高穿透率的材料作為上電極150及下電極130，並且設置光學阻絕層170來避免使用外掛式的光學抗反射結構，讓整體發光效率相較於傳統採用外掛式的光學抗反射結構的顯示器能夠提高約25%。此外，光學阻絕層170更可提供阻絕水氧穿透的功能，當考量發光二極體顯示裝置100整體的重量、厚度，甚至是未來可撓式的應用時，光學阻絕層170可以彌補因使用塑膠基板所導致的密封效果較差的問題，以提升阻絕水氧穿透的能力，進而提高發光二極體顯示裝置100的壽命。

在本創作的其他實施例中，光學阻絕層170進一步可以是單層緻密的有機材質或無機材質結構，或是複合有機材質及無機材質交錯的多層結構。具體效果可以是 將水氣及氧氣隔絕於外部，或是將水氣及氧氣吸附，也可同時兼具隔絕及吸附水氧的功能，以達到阻絕水氣及氧氣穿透至發光二極體顯示裝置100內部的作用。

承上所述，本實施方式所提供的發光二極體顯示裝置100無須使用外掛式的光學抗反射結構，因此不會影響有機發光二極體顯示裝置100的自發光效率，並且更可簡化產品厚度及減輕產品重量，降低設計及生產成本。再者，所設計的光學阻絕層170也進一步具有阻絕水氧穿透的功能，進而提高有機發光二極體顯示裝置100內部元件的使用壽命及品質。

第2圖繪示依照本創作另一實施方式的有機發光二極體顯示裝置100的剖面示意圖。如第2圖所繪示，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100與前述實施方式的有機發光二極體顯示裝置100大致相同，主要差異在於，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100的光學阻絕層170設置於上基板160上。

第3圖繪示依照本創作又一實施方式的有機發光二極體顯示裝置100的剖面示意圖。如第3圖所繪示，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100與前述實施方式的有機發光二極體顯示裝置100大致相同，主要差異在於，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100沒有上基板，且光學阻絕層170設置於上電極150上。換句話說，光學阻絕層170亦作為上基板，並對應下基板110來作為一封裝結構。對此，在本實施例中，絕緣層120、下電極130、 有機層140及上電極150是封裝於光學阻絕層170及下基板110所構成的封裝結構之中。

第4圖繪示依照本創作再一實施方式的有機發光二極體顯示裝置100的剖面示意圖。本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100與第1圖的有機發光二極體顯示裝置100大致相同，以下主要描述其差異處。

如第4圖所繪示，有機發光二極體顯示裝置100更包含彩色濾光層194。彩色濾光層194設置於下基板110與絕緣層120之間，其中彩色濾光層194之顏色對應於有機層140(具體而言，發光層143)所發射之光線的顏色。

舉例來說，有機層140所發射之光線的顏色為紅色，彩色濾光層194之顏色為紅色，於是有機層140所發射之光線L2可以不受影響地通過彩色濾光層194。然而，對於自外部環境產生的外部光線L1，在通過彩色濾光層194時，僅有其紅色部份可以通過彩色濾光層194，其他部份則被彩色濾光層194吸收，之後其紅色部份再被光學阻絕層170吸收。因為外部光線L1分別被彩色濾光層194與光學阻絕層170吸收，因此將能更進一步降低外部光線L1被反射而影響畫面品質的機率。

本創作上述實施方式藉由使下電極130與上電極150皆為透明或半透明，於是自外部環境產生的外部光線L1將會穿過下電極130與上電極150，之後再被光學阻絕層170吸收。另外，自有機層140所產生的光線，將會有一半向上行進而穿過上電極150，之後再被光學阻絕 層170吸收(即光線L3)，另外一半向下行進而穿過下電極130，進而射出有機發光二極體顯示裝置100(即光線L2)。因此，有機發光二極體顯示裝置100可以避免外部光線L1反射而影響畫面品質，提升有機發光二極體顯示裝置100的明暗對比。此外，由於本創作無需任何外掛於有機發光二極體顯示裝置外部的光學抗反射結構，因此不會影響有機發光二極體顯示裝置的自發光效率，並且更可簡化產品厚度及減輕產品重量，降低設計及生產成本。再者，所設計的光學阻絕層也進一步具有阻絕水氧穿透的功能，進而提高有機發光二極體元件的使用壽命及品質。

雖然本創作已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧有機發光二極體顯示裝置

110‧‧‧下基板

120‧‧‧絕緣層

130‧‧‧下電極

140‧‧‧有機層

141‧‧‧電洞注入層

142‧‧‧電洞傳輸層

143‧‧‧發光層

144‧‧‧電洞阻擋層

145‧‧‧電子傳輸層

150‧‧‧上電極

160‧‧‧上基板

170‧‧‧光學阻絕層

180‧‧‧畫素定義層

190‧‧‧薄膜電晶體

192‧‧‧資料線

L1‧‧‧外部光線

L2、L3‧‧‧光線

Claims (8)

1. 一種有機發光二極體顯示裝置，包含：一下基板；一絕緣層，設置於該下基板上；一下電極，設置於該絕緣層上，其中該下電極之材質為透明導電材質或半透明導電材質；一有機層，設置於該下電極上；一上電極，設置於該有機層上，其中該上電極為透明或半透明；一上基板，設置於該上電極上，並且對應該下基板來作為一封裝結構；以及一光學阻絕層，設置於該上電極遠離該有機層之一側。
2. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該光學阻絕層設置於該上電極與該上基板之間。
3. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該光學阻絕層設置於該上基板上。
4. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，更包含：一彩色濾光層，設置於該下基板與該絕緣層之間，其中該彩色濾光層之顏色對應於該有機層所發射之光線的顏色。
5. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該些有機層之數量為複數個；以及更包含：一畫素定義層，設置於該些有機層之間，用以定義各個畫素；以及複數個薄膜電晶體，設置於該下基板與該畫素定義層之間，其中每個該些薄膜電晶體分別對應於每個該些有機層。
6. 一種有機發光二極體顯示裝置，包含：一下基板；一絕緣層，設置於該下基板上；一下電極，設置於該絕緣層上，其中該下電極為透明或半透明；一有機層，設置於該下電極上；一上電極，設置於該有機層上，其中該上電極之材質為透明導電材質或半透明導電材質；以及一光學阻絕層，設置於該上電極上，並且對應該下基板來作為一封裝結構。
7. 如請求項6所述之有機發光二極體顯示裝置，更包含：一彩色濾光層，設置於該下基板與該絕緣層之間，其中該彩色濾光層之顏色對應於該有機層所發射之光線的顏色。
8. 如請求項6所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該些有機層之數量為複數個；以及更包含：一畫素定義層，設置於該些有機層之間，用以定義各個畫素；以及複數個薄膜電晶體，設置於該下基板與該畫素定義層之間，其中每個該些薄膜電晶體分別對應於每個該些有機層。