TWI549330B - 有機發光二極體顯示器 - Google Patents
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Description
本揭露內容是有關於一種有機發光二極體顯示器，且特別是有關於一種具有良好抑制側向漏光的有機發光二極體顯示器。
有機發光二極體(OLED)顯示器具有厚度薄、主動發光而無需背光源、無視角限制等優點。隨著消費者對電子產品高顯示畫質的期待，有機發光二極體顯示器的影像解析度必須朝向高解析度畫素(High PPI；High Pixel per Inch)發展。
然而，在製作有機發光二極體顯示器中的發光元件之過程中，因為製程條件等變異，而使面板顯示顏色不均、不正常、側向漏光，或色偏等現象。因此，研發兼具高解析度及高顯示品質的有機發光二極體顯示器為目前重要的課題之一。
本揭露內容係有關於一種有機發光二極體顯示器。實施例之有機發光二極體顯示器中，第一光吸收層搭配第二光吸收層形成的光吸收複合層，其吸收的光線的波長可以有效涵蓋整個可見光的範圍，因而能夠有效地防止畫素區域之間的側向漏光現象，進而提升顯示器的色彩飽和度及顯示效果。
根據本揭露內容之一實施例，係提出一種有機發光
二極體顯示器。有機發光二極體顯示器具有複數個畫素區域且包括一基板、一第一電極層、一第二電極層、一畫素定義層以及一光吸收複合層。第一電極層形成於基板上，第二電極層形成於第一電極層之上。畫素區域係經由畫素定義層分隔開來。光吸收複合層形成於基板之上，其中光吸收複合層吸收的光線具有波長範圍係約380~780奈米。光吸收複合層包括一第一光吸收層及一第二光吸收層，第二光吸收層形成於第一光吸收層上。第一光吸收層吸收的光線具有較短波長，第二光吸收層吸收的光線具有較長波長不同於第一光吸收層吸收的光線於波長範圍係約380~780奈米間。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下
文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100、200‧‧‧有機發光二極體顯示器
110‧‧‧基板
120‧‧‧第一電極層
130‧‧‧第二電極層
140‧‧‧畫素定義層
140a‧‧‧開口
150‧‧‧光吸收複合層
151‧‧‧第一光吸收層
153‧‧‧第二光吸收層
160‧‧‧發光層
I、II‧‧‧曲線
P‧‧‧畫素區域
第1圖繪示根據本揭露內容一實施例之有機發光二極體顯示器之示意圖。
第2圖繪示根據本揭露內容另一實施例之有機發光二極體顯示器之示意圖。
第3圖繪示根據本揭露內容一實施例之第一光吸收層和第二光吸收層之厚度相對於平均光穿透率的關係。
第4圖繪示根據本揭露內容一實施例之發光波長範圍相對於第一光吸收層之光穿透率的關係。
第5圖繪示根據本揭露內容一實施例之發光波長範圍相對於第二光吸收層之光穿透率的關係。
第6圖繪示根據本揭露內容一實施例之發光波長範圍相對於光吸收複合層之光穿透率的關係。
第7圖繪示根據本揭露內容一實施例之第一光吸收層和第二光吸收層之厚度相對於光吸收率的關係。
根據本揭露內容之實施例，有機發光二極體顯示器
中，第一光吸收層搭配第二光吸收層形成的光吸收複合層，其吸收的光線的波長可以有效涵蓋整個可見光的範圍，因而能夠有效地防止畫素區域之間的漏光現象，進而提升顯示器的色彩飽和度及顯示效果。以下係參照所附圖式詳細敘述本揭露內容之實施例。圖式中相同的標號係用以標示相同或類似之部分。需注意的是，圖式係已簡化以利清楚說明實施例之內容，實施例所提出的細部結構僅為舉例說明之用，並非對本揭露內容欲保護之範圍做限縮。具有通常知識者當可依據實際實施態樣的需要對該些結構加以修飾或變化。
第1圖繪示根據本揭露內容一實施例之有機發光二
極體顯示器100之示意圖。如第1圖所示，有機發光二極體顯示器100具有複數個畫素區域P。有機發光二極體顯示器100包括一基板110、一第一電極層120、一第二電極層130、一畫素定義層140以及一光吸收複合層150。第一電極層120形成於基板110上且對應畫素區域P設置，第二電極層130形成於第一電極層120
之上。各個畫素區域P係經由畫素定義層140分隔開來。光吸收複合層150形成於基板110之上且至少對應畫素定義層140設置。光吸收複合層150吸收的光線涵蓋可見光波長範圍，吸收的光線具有的波長範圍可包含380~780奈米。光吸收複合層150包括至少一第一光吸收層151及一第二光吸收層153，第一光吸收層151吸收包含第一波長範圍的光線，第二光吸收層153位於第一光吸收層151上且吸收包含第二波長範圍的光線。其中，第一波長範圍不同於第二波長範圍，且第一波長範圍與第二波長範圍均至少涵蓋部分可見光波長範圍。前述所指稱的波長範圍不同係指兩者所吸收的光線波長範圍沒有完全一致，因此第一光吸收層與第二光吸收層所吸收的光線波長範圍可以係部分重疊、鄰接或分隔開的。
實施例中，第一光吸收層151於第一波長範圍下的光穿透率例如是20~80%，第二光吸收層153於第二波長範圍下的光穿透率例如是20~80%。
實施例中，第一光吸收層151更可吸收具有第二波長範圍的光線，且第一光吸收層151於第一波長範圍下的光穿透率例如是小於第二波長範圍下的光穿透率。
實施例中，第二光吸收層153更可吸收具有第一波長範圍的光線，且第二光吸收層153於第一波長範圍下的光穿透率例如是大於第二波長範圍下的光穿透率。
實施例中，第一光吸收層151之厚度與第二光吸收層153之厚度可以分別位在500~4000埃之間。
實施例中，有機發光二極體顯示器100例如是白光
有機發光二極體顯示器，各個畫素區域P的光線對應至彩色濾光片的特定顏色區塊，各個對應不同顏色區塊的畫素區域P彼此之間經由畫素定義層140分隔開來。由於光吸收複合層150吸收的光線具有的波長範圍約為380~780奈米，也就是涵蓋可見光的範圍，因此光吸收複合層150可以吸收畫素區域P發射至其鄰近畫素區域P範圍的光線，有效防止多個畫素區域P之間的側向漏光現象。
相較於直接製作單層的畫素定義層或圖案化遮罩
層，通常必須採用曝光顯影製程搭配紫外光固化製程，以製作出畫素定義層或圖案化遮罩層的圖案。但為了令畫素定義層或圖案化遮罩層可以經由紫外光而固化，則畫素定義層或圖案化遮罩層的材料必須能夠讓藍紫色系的光線穿透其中以固化成所想要的圖案。因此，如此製作出來的畫素定義層或圖案化遮罩層不可能是純黑色的，也因此不可能吸收涵蓋整個可見光波長範圍的光線。也就是說，此種單層畫素定義層或圖案化遮罩層沒辦法吸收或阻擋整個可見光波長範圍(380~780奈米)的光線，至少藍紫色系的光線還是有機會穿透出去，因此畫素區域間的光線依然無法完全被隔絕，也就無法有效地防止畫素區域之間的漏光現象。
實施例中，如第1圖所示，第一光吸收層151疊設
於第二光吸收層153上且直接接觸第二光吸收層153。實施例中，第一光吸收層151吸收包含較短波長的第一波長範圍的光線，例如380~480奈米的光線，也就是藍紫色系的光線的波長範圍。換言之，本實施例中，第二光吸收層153吸收包含第二波長範圍的光線所具有的波長範圍至少會涵蓋480~780奈米的範圍。也就是
說，經由第一光吸收層151搭配第二光吸收層153，光吸收複合層150吸收的光線的波長可以有效涵蓋整個可見光的範圍，因此光吸收複合層150可以具有純黑色的特性，可以吸收所有的可見光，而能夠有效地防止多個畫素區域之間的側向漏光現象。如此一來，各個畫素區域P的單一顏色的純度可以提高，顯示器的色彩飽和度也可以提升，進而提高顯示效果。
再者，以第一光吸收層151和第二光吸收層153形
成光吸收複合層150，則兩個堆疊的膜層之光吸收度具有加成作用，相較於單層結構而具有更高的光吸收度，因而更加有助於隔絕畫素區域之間的漏光現象。
實施例中，第一光吸收層151和第二光吸收層153
之至少其中之一可包括一有機材料，例如是常用於電洞傳輸層、發光層和/或電子傳輸層的材料。相較於採用高分子作為第一光吸收層151和第二光吸收層153的材料，製作時需要採用旋塗製程(spin coating process)，此屬濕式製程，則製程中會存在溶劑或污染物。相對地，根據本揭露內容之一實施例，採用小分子或少數可蒸鍍之高分子有機材料作為第一光吸收層151和第二光吸收層153的材料，則可以經由蒸鍍製程製作，此屬乾式製程(dry process)，因此不會有溶劑或污染物的問題，也比較沒有水氣的問題，因此可以提高第一光吸收層151和第二光吸收層153的純度和品質。此外，採用有機材料並經由蒸鍍製程製作的第一光吸收層151和第二光吸收層153可以具有較小的厚度，例如是500~4000埃。實施例中，光吸收複合層150的厚度例如是4000埃。習知第一光吸收層151和第二光吸收層153用來做為電洞傳
輸層、發光層和/或電子傳輸層的材料時，往往厚度需要製作的很薄以避免其吸收光線的效應，來避免有機發光元件出光效率不佳，因此往往厚度會在100埃以下，而本實施例則係利用其吸收特性來做為光吸收複合層150的材質，因此需要其具有一定厚度。
實施例中，第一光吸收層151和第二光吸收層153之至少其中之一可包括以下的化合物之一或任兩者以上之結
合：(CuPc；吸收光波長範圍：600~800奈米)、
(ZnPc；吸收光波長範圍：600~700奈米)、
(SubPc；吸收光波長範圍：450~600奈米)、
(SubNc；吸收光波長範圍：500~750奈米)、
(Perylene)、(PTCDA；吸收光波長範圍：
400~600奈米)、(PTCDI；吸收光波長範圍：400~600
奈米)、(P3HT；吸收光波長範圍：400~650奈米)、
(PCBM；吸收光波長範圍：300~600奈米)、
(DCJTB；吸收光波長範圍：400~650奈米)、Fe2O3(吸收
光波長範圍：300~600奈米)。
由於各個材料具有不同的吸收光波長範圍，因此採用第一光吸收層151搭配第二光吸收層153製作光吸收複合層150，則可以適當調配選用的材料類型，而調整出最適當的吸收光波長範圍，進而製作出具有純黑色特性的光吸收複合層150。
實施例中，第一光吸收層151和第二光吸收層153
之至少其中之一可包括P型摻雜材料(P-type dopant)，例如是F4-TCNQ。
實施例中，第一電極層120例如是陽極(anode)，第
二電極層130例如是陰極(cathode)。其中，第一電極層120例如是反射電極層。
實施例中，有機發光二極體顯示器100更可包括一
發光層160，發光層160形成於基板110上且覆蓋畫素定義層140與第一電極層120設置，而第二電極層130則位於基板110上且覆蓋發光層160，亦即發光層160係位於第一電極層120與第二電極層130之間。
如第1圖所示，光吸收複合層150形成於基板110
和第一電極層120、畫素定義層140兩者之間。亦即光吸收複合層150對應複數個畫素區域P與畫素定義層140設置。實施例中，有機發光二極體顯示器100的光吸收複合層150是一整片的膜層，整片的光吸收複合層150形成於第一電極層120之下。由於光吸收複合層150形成於底部，除了可以吸收由發光層160所發出經由畫素定義層向底部射入的光線，來避免光線於底部反射出去到鄰近畫素造成側向漏光的問題，也使得由外部觀看畫素定義層140的區域時會看到黑色，這可以降低第一電極層120反射之光線的影響、增加在室外觀看的對比度、以及增加可讀性。
此外，光吸收複合層150是一整面的膜層，不具有
對應畫素區域P的圖案，因此不需要採用精密的光罩蝕刻製程製作，而不易發生因為對位精準度不佳衍生的問題。
第2圖繪示根據本揭露內容另一實施例之有機發光
二極體顯示器200之示意圖。本實施例中與前述實施例相同之元件係沿用同樣的元件標號，且相同元件之相關說明請參考前述，在此不再贅述。
如第2圖所示，本實施例中，光吸收複合層150位
於畫素定義層140上。詳細地說，光吸收複合層150只形成於畫素定義層140上，畫素區域P暴露於光吸收複合層150之外。本實施例中，光吸收複合層150形成於發光層160和畫素定義層140之間。也就是說，有機發光二極體顯示器200的光吸收複合層150具有對應於畫素區域P的圖案之斷層開口140a，因此可以更加有效地隔離畫素區域P之間的漏光現象。
又一實施例中，有機發光二極體顯示器之光吸收複
合層150更可包括一第三光吸收層(未繪示)。第三光吸收層形成於第二光吸收層153上，第三光吸收層吸收的光線具有不同於第一光吸收層151吸收的光線之波長範圍及第二光吸收層153吸收的光線之波長範圍。
以下係就實施例作進一步說明。以下實施例中，以
第一光吸收層151包括P型摻雜材料、第二光吸收層153包括CuPc為例，第3圖繪示根據本揭露內容一實施例之第一光吸收層151和第二光吸收層153之厚度相對於平均光穿透率的關係；第4圖繪示根據本揭露內容一實施例之發光波長範圍相對於第一光吸收層151之光穿透率的關係；第5圖繪示根據本揭露內容一實施例之發光波長範圍相對於第二光吸收層153之光穿透率的關係；第6圖繪示根據本揭露內容一實施例之發光波長範圍相對於光吸
收複合層150之光穿透率的關係；第7圖繪示根據本揭露內容一實施例之第一光吸收層151和第二光吸收層153之厚度相對於光吸收率的關係。然而以下之實施例為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。需注意的是，光穿透率與光吸收率具有互補的性質，當第一光吸收層151和/或第二光吸收層153對於一光線具有高光穿透率，則對於此光線具有低光吸收率。
第3圖係量測發光在波長範圍550~750奈米的平均
光穿透率。如第3圖所示，平均光穿透率和膜層的厚度具有一大約反比的關係。其中曲線I表示P型摻雜材料之第一光吸收層151，曲線II表示CuPc之第二光吸收層153。當第一光吸收層151與第二光吸收層153疊置而成光吸收複合層150後，總體的平均光穿透率可以因加成作用而更低。
如第4圖所示，P型摻雜材料之第一光吸收層151
在發光波長範圍約380~500奈米具有良好的吸收度，其穿透率至多為20%。如第5圖所示，CuPc之第二光吸收層153在發光波長範圍約550~730奈米具有良好的吸收度，其穿透率至多為20%。
承上，可知P型摻雜材料之第一光吸收層151與CuPc之第二光吸收層153的主要吸收波長範圍不同。於第4圖與第5圖中，可定義P型摻雜材料之第一光吸收層151的第一波長範圍為380~500奈米、第二波長範圍為500~780奈米，CuPc之第二光吸收層153的第一波長範圍為400~550奈米、第二波長範圍為550~730奈米。其中，第一光吸收層151的第一波長範圍(380~500奈米)不同於第二光吸收層153的第二波長範圍(550~730奈米)，且第一光吸收層151的第一波長範圍(380~500奈米)的光穿透
率小於第二波長範圍(500~780奈米)的光穿透率，第二光吸收層153的第一波長範圍(400~550奈米)的光穿透率大於第二波長範圍(550~730奈米)的光穿透率。如第6圖所示，當第一光吸收層151和第二光吸收層153疊設而成光吸收複合層150後，則在380~730奈米的波長範圍都具有低於20%的光穿透率，表示光吸收複合層150可有效地吸收可見光，而可以達到有效隔離畫素區域之間的漏光。
如第7圖所示，當P型摻雜材料之第一光吸收層151
和CuPc之第二光吸收層153的厚度均大於約110奈米時，此二者光吸收層151和153均可具有約大於50%的光吸收率。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧有機發光二極體顯示器
110‧‧‧基板
120‧‧‧第一電極層
130‧‧‧第二電極層
140‧‧‧畫素定義層
140a‧‧‧開口
150‧‧‧光吸收複合層
151‧‧‧第一光吸收層
153‧‧‧第二光吸收層
160‧‧‧發光層
Claims (10)
- 一種有機發光二極體顯示器，具有複數個畫素區域，該有機發光二極體顯示器包括：一基板；一畫素定義層，該些畫素區域係經由該畫素定義層分隔開來；以及一光吸收複合層，位於該基板之上且對應該畫素定義層設置，該光吸收複合層包括：一第一光吸收層，該第一光吸收層吸收具有一第一波長範圍的光線；以及一第二光吸收層，位於該第一光吸收層上，該第二光吸收層吸收具有一第二波長範圍的光線，其中，該第一波長範圍不同於該第二波長範圍，該第一波長範圍係為380~480奈米，該第二波長範圍係為480~780奈米。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一光吸收層於該第一波長範圍下的光穿透率為20~80%，該第二光吸收層於該第二波長範圍下的光穿透率為20~80%。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一光吸收層更吸收具有該第二波長範圍的光線，且該第一光吸收層於該第一波長範圍下的光穿透率小於該第二波長範 圍下的光穿透率。
- 如申請專利範圍第3項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第二光吸收層更吸收具有該第一波長範圍的光線，且該第二光吸收層於該第一波長範圍下的光穿透率大於該第二波長範圍下的光穿透率。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一光吸收層之厚度與該第二光吸收層之厚度係分別在500~4000埃之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該第一光吸收層和該第二光吸收層之至少其中之一包括一有機材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該光吸收複合層形成於該基板和該畫素定義層之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該光吸收複合層位於該畫素定義層上。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，更包括： 一第一電極層，位於該基板上且對應該些畫素區域設置；一發光層，位於該基板上且覆蓋該畫素定義層與該第一電極層；以及一第二電極層，位於該基板上且覆蓋該發光層。
- 如申請專利範圍第9項所述之有機發光二極體顯示器，其中該光吸收複合層形成於該發光層和該畫素定義層之間。
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