TWM549960U - 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)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具有廣視角、高反應速度、超薄等特性，使得有機發光二極體面板應用範圍愈來愈廣泛。

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，且上、下電極為金屬材質，具有高反射率，於是由有機發光二極體顯示裝置所反射的外界光，將會嚴重影響顯示裝置的畫面品質。

如第1圖所繪示，現有技術的有機發光二極體顯示器包含一上基板30、一下基板40、一薄膜電晶體層50 及有機發光二極體發光結構10。其中，薄膜電晶體層50設置在下基板40上，有機發光二極體發光結構10設置於薄膜電晶體層50上，並且上基板30設置於有機發光二極體發光結構10上。而為了因應前述之問題，有機發光二極體顯示器通常會在有機發光二極體發光結構10的上方額外設置光學抗反射結構20，更具體來講，也就是在上基板30的上表面上設置有光學抗反射結構20，其中，光學抗反射結構20包含線性偏光片21與圓偏光片23(其會產生四分之一波長的相位差)。於是，外部光線LO首先會通過線性偏光片21與圓偏光片23，接著被有機發光二極體發光結構10的上電極11與下電極13反射，然後再通過圓偏光片23，最後外部光線LO將會被線性偏光片21完全吸收，因而避免外部光線LO影響顯示裝置的畫面品質。但是，在此同時，有機發光二極體發光結構10的發光層12所產生的內部光線LI射出後，亦會通過光學抗反射結構20，因為光學抗反射結構20的穿透率約為40%，因此會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20亦會增加整體裝置的厚度與重量。

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，用以提升其明暗對比。

根據本創作一實施方式，一種有機發光二極體顯示裝置，包含基板、下電極、第一有機層、發光層、第二有機層、上電極以及光學阻絕層。下電極設置於基板上。 第一有機層設置於下電極上。發光層設置於第一有機層上。第二有機層設置於發光層上。上電極設置於第二有機層上，其中上電極為透明或半透明。光學阻絕層設置於發光層相對於第二有機層之一側。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層之材質為有機導電材質。

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石墨烯。

於本創作之一或多個實施方式中，上電極之材質為氧化銦錫(ITO)、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、奈米銀絲、奈米銀顆粒或複合透明導電材料。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層設置於下電極與第一有機層之間。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層設置於第一有機層與發光層之間。

於本創作之一或多個實施方式中，光學阻絕層具有傳輸電子/電洞或者控制電子/電洞注入的功能。

於本創作之一或多個實施方式中，第一有機層及第二有機層分別為複合層結構。

於本創作之一或多個實施方式中，第一有機層之材質及第二有機層之材質分別為有機導電材質或有機與無機的混合導電材質。

於本創作之一或多個實施方式中，下電極為透明或不透明。

根據本創作另一實施方式，一種有機發光二極體顯示裝置，包含基板、下電極、第一有機層、發光層、第二有機層以及上電極。下電極設置於基板上，其中該下電極為不透明。第一有機層設置於下電極上。發光層設置於第一有機層上。第二有機層設置於發光層上。上電極設置於第二有機層上，其中上電極為透明或半透明。

於本創作之一或多個實施方式中，下電極之材質為石墨、石墨烯、奈米碳管或有機金屬共蒸鍍的材料。

於本創作之一或多個實施方式中，下電極之材質為氧化銦錫(ITO)、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搭配石墨、石墨烯或黑色染料等光吸收材料的複合材料。

於本創作之一或多個實施方式中，下電極之材質為金屬搭配石墨、石墨烯或黑色染料等光吸收材料的複合材料。

於本創作之一或多個實施方式中，第一有機層及第二有機層分別為複合層結構。

於本創作之一或多個實施方式中，第一有機層之材質及第二有機層之材質分別為有機導電材質或有機與無機的混合導電材質。

本創作藉由使上電極皆為透明或半透明，並且在有機發光二極體顯示裝置的結構內部設計一層具有吸收光線的功能層，用來吸收來自外部環境產生的外部光線。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膜層或膜片，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。

10‧‧‧有機發光二極體發光結構

11‧‧‧上電極

12‧‧‧發光層

13‧‧‧下電極

20‧‧‧光學抗反射結構

21‧‧‧線性偏光片

23‧‧‧圓偏光片

30‧‧‧上基板

40‧‧‧下基板

50‧‧‧主動電極陣列

100‧‧‧有機發光二極體顯示裝置

110‧‧‧下基板

111‧‧‧薄膜電晶體層

120‧‧‧下電極

130‧‧‧第一有機層

140‧‧‧發光層

150‧‧‧第二有機層

160‧‧‧上電極

170‧‧‧光學阻絕層

180‧‧‧上基板

L1、LO‧‧‧外部光線

L2、L3‧‧‧光線

LI‧‧‧內部光線

R、G、B‧‧‧子畫素

第1圖繪示依照先前技術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圖繪示依照本創作一實施方式的單一畫素的上視示意圖。

第4圖繪示依照第3圖中沿AA’剖面線的剖面示意圖。

第5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6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。

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2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為上發光式有機發光二極體顯示裝置。

如第2圖所繪示，一種有機發光二極體顯示裝置100包含下基板110、薄膜電晶體層111、下電極120、第一有機層130、發光層140、第二有機層150、上電極160、光學阻絕層170及上基板180。薄膜電晶體層111設置於下基板110上，並且下電極120設置於薄膜電晶體層111上。第一有機層130設置於下電極120上。發光層140設置於第一有機層130上。第二有機層150設置於發光層140上。上電極160設置於第二有機層150上，並與下電極120相對設置，其中上電極160之材質為透明導電材質或半透明導電材質。光學阻絕層170設置於發光層140相對於第二有機層150之一側。具體而言，本實施例的光學阻絕層170是設置於下電極120與第一有機層130之間。

由於上電極160為透明或半透明，因此自外部環境產生的外部光線L1將會穿過上基板180、上電極160、第二有機層150、發光層140及第一有機層130，之後再被光學阻絕層170吸收。另外，自發光層140所產生的光線，將會有一部分光線向下行進而被光學阻絕層170吸收(即光線L2)，另外一部分光線向上行進而穿過上電極160，進而從上基板180射出有機發光二極體顯示裝置100(即光線L3)。於是，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，因而提升有機發光二極體顯示裝置100的明暗對比。

對此，相較於其他有機發光二極體顯示裝置，本實施方式的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(舉例來說，第1圖中包含設置於上基板30上之線性偏光片21與圓偏光片23的光學抗反射結構20)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。

此外，由於光學阻絕層170設置於發光層140相對於第二有機層150之一側，因此光學阻絕層170亦可作為設置於下基板110上且位於下基板110與下電極120之間的薄膜電晶體層111的遮光層，以避免薄膜電晶體層111照光後，使薄膜電晶體產生光電流的相關缺陷。為更明確說明，請一併參考第3圖及第4圖，分別為本創作一實施方式的單一畫素的上視示意圖及該上視示意圖中沿AA’剖面線的剖面示意圖，其中網點區域為光學阻絕層170，虛線 所圍成的範圍為子畫素範圍。由第3圖及第4圖可以了解，由於本實施例的光學阻絕層170是設計為完整平面的不透光層，因此以上視角度來看，位於光學阻絕層170下方的薄膜電晶體層111可完全被遮擋而不可視，而位於光學阻絕層170上方的發光層140(例如包含三個子畫素R、G、B)則為可視，並運作來呈現色彩。本單一畫素的實施例是為說明光學阻絕層170作為薄膜電晶體層111的遮光層之作用，因此僅繪示出發光層140、光學阻絕層170及薄膜電晶體層111之間的疊層結構關係，有機發光二極體顯示裝置的其他功能層(如下電極120、第一有機層130等)則省略未繪示。

進一步的，第一有機層130、第二有機層150與光學阻絕層170具有電子或電洞的傳輸或注入能力，用以傳輸下電極120與上電極160中的電子與電洞而使電子與電洞在發光層140中結合。換言之，在一些實施例中，第一有機層130以及第二有機層150可以分別採複合層結構的設計，而不限於只有實體一層的結構。舉例而言，第一有機層130可例如設計為包含電洞注入層、電洞傳輸層等多層結構的有機層；而第二有機層150可例如設計為包含電子注入層、電子傳輸層等多層結構的有機層。再者，第一有機層130及第二有機層150在設計上可分別選擇有機導電材質或者有機與無機混合導電材質來設計，在此並無加以限制。

承上，因為光學阻絕層170同時具有吸收光線與傳輸電子/電洞或者控制電子/電洞注入的功能，因此光 學阻絕層170將可取代第一有機層130中具有類似功能的有機功能層，例如電子傳輸層、電子注入層、電洞傳輸層或電洞注入層，具體依據發光二極體顯示裝置100的設計態樣而定，在此並無加以限制。因而可以簡化製程。

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之材質可為有機導電材質或無機導電材質。若光學阻絕層170之材質為有機導電材質，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之材質為無機導電材質，光學阻絕層170之材質可為石墨或石墨烯。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之材質。

具體而言，上電極160與下電極120之材質可為氧化銦錫(ITO)。但並不限於此，在其他實施方式中，上電極160與下電極120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、奈米銀絲、奈米銀顆粒或是複合透明導電材料，如混和導電高分子以及奈米銀絲的透明導電材料。另外，下電極120之材質亦可為金屬例如銅，並且本實施例的下電極120可選擇採用透明導電材質或不透明導電材質的設計。

第5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5圖所繪示，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100與前述第2圖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設置於第一有機層130與發光層140之間。

第6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6圖所繪示，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100與前述第2圖及第5圖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的下電極120之材質是例如採用可吸收光線的不透明導電材質來設計，如此一來，本實施方式的下電極120即具有吸收光線的效果，而可兼作為光學阻絕層。

具體而言，下電極120之材質可為石墨、石墨烯、奈米碳管或有機金屬共蒸鍍的材料(例如25%CuPC：25%DCJTB：50%Al)。或者，下電極120之材質可為石墨、石墨烯、奈米碳管等黑色導電材質搭配鎂銀合 金薄膜的混合結構。或者，下電極120之材質可為氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁鋅、氧化鋁銦、氧化銦、氧化鎵、奈米碳管或奈米銀顆粒等透明導電材質搭配石墨、石墨烯、黑色染色材料或碳材質之光吸收材料的複合材料。或者，下電極120之材質可為金屬搭配石墨、石墨烯、黑色染色材料或碳材質之光吸收材料的複合材料。

承上所述，由於本實施方式的上電極160為透明或半透明，於是自外部環境產生的外部光線L1將會穿過上基板180、上電極160、第二有機層150、發光層140及第一有機層130，之後再被兼具光學阻絕效果的下電極120吸收。另外，自發光層140所產生的光線，將會有一部分光線向下行進而被兼具光學阻絕效果的下電極120吸收(即光線L2)，另外一部分光線向上行進而穿過上電極160，進而從上基板180射出有機發光二極體顯示裝置100(即光線L3)。因此，本實施方式的有機發光二極體顯示裝置100在將下電極120設計為兼具有光學阻絕效果的情況下，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。

綜上所述，本創作在有機發光二極體顯示裝置的結構內部設計一層具有吸收光線的功能層，藉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，由於無需設計任何外掛於有機發光二極體顯示裝置外部的光學抗反射膜層或膜片，因此不會影響有機發光二極體顯示裝置的自發光效率，並且更重要 的是可簡化產品厚度及減輕產品重量，降低設計及生產成本。

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

111‧‧‧薄膜電晶體層

120‧‧‧下電極

130‧‧‧第一有機層

140‧‧‧發光層

150‧‧‧第二有機層

160‧‧‧上電極

170‧‧‧光學阻絕層

180‧‧‧上基板

L1‧‧‧外部光線

L2、L3‧‧‧光線

Claims (16)

1. 一種有機發光二極體顯示裝置，包含：一基板；一下電極，設置於該基板上；一第一有機層，設置於該下電極上；一發光層，設置於該第一有機層上；一第二有機層，設置於該發光層上；一上電極，設置於該第二有機層上，其中該上電極為透明或半透明；以及一光學阻絕層，設置於該發光層相對於該第二有機層之一側。
2. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該光學阻絕層之材質為有機導電材質。
3. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該光學阻絕層之材質為石墨或石墨烯。
4. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該上電極之材質為氧化銦錫(ITO)、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、奈米銀絲、奈米銀顆粒或複合透明導電材料。
5. 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下電極與該第一有機層之間。
6. 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第一有機層與該發光層之間。
7. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中光學阻絕層具有傳輸電子/電洞或者控制電子/電洞注入的功能。
8. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該第一有機層及該第二有機層分別為複合層結構。
9. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該第一有機層之材質及該第二有機層之材質分別為有機導電材質或有機與無機的混合導電材質。
10. 如請求項1所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該下電極為透明或不透明。
11. 一種有機發光二極體顯示裝置，包含：一基板；一下電極，設置於該基板上，其中該下電極為不透明；一第一有機層，設置於該下電極上； 一發光層，設置於該第一有機層上；一第二有機層，設置於該發光層上；以及一上電極，設置於該第二有機層上，其中該上電極為透明或半透明。
12. 如請求項11所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該下電極之材質為石墨、石墨烯、奈米碳管或有機金屬共蒸鍍的材料。
13. 如請求項11所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該下電極之材質為氧化銦錫、氧化銦鋅、氧化鋁鋅、氧化鋁銦、氧化銦、氧化鎵、奈米碳管或奈米銀顆粒搭配石墨、石墨烯或黑色染料之光吸收材料的複合材料。
14. 如請求項11所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該下電極之材質為金屬搭配石墨、石墨烯或黑色染料之光吸收材料的複合材料。
15. 如請求項11所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該第一有機層及該第二有機層分別為複合層結構。
16. 如請求項11所述之有機發光二極體顯示裝置，其中該第一有機層之材質及該第二有機層之材質分別為有機導電材質或有機與無機的混合導電材質。