TWI861555B

TWI861555B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI861555B
Application number: TW111134321A
Authority: TW
Inventors: 蔡東璋; 王致欽
Original assignee: 群創光電股份有限公司
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-09-12
Publication date: 2024-11-11
Also published as: CN117460344A; TW202404070A; US20240021761A1; TW202505984A

Abstract

本公開提供一種電子裝置，包含：一基板；一驅動元件，設置在該基板上，其中，該驅動元件包含一第一電極和一光學調整單元，該光學調整單元設置於該第一電極上，且該光學調整單元具有一開口以暴露出該第一電極的一表面；以及一電子元件，設置於該驅動元件上，其中，該電子元件包含一第二電極，該第二電極透過該光學調整單元的該開口與該驅動元件的該第一電極電性連接。

Description

電子裝置

本公開係關於一種電子裝置，尤指一種具有光學調整單元的電子裝置。

隨著科技不斷進步且為因應使用者的使用習慣，現今仍需持續對顯示裝置進行改善。目前，在顯示裝置中，仍存在金屬層容易產生反射光，導致顯示裝置出現眩光對視覺造成干擾或對比度下降等問題，進而影響顯示品質。

因此，目前亟需發展一種電子裝置，以期改善習知缺陷。

1:電子裝置

10:基板

111:第一絕緣層

112:緩衝層

113:半導體層

114:閘極絕緣層

115:閘極層

116:第二絕緣層

117:源-汲極層

1171:表面

1172:第一側壁

118:鈍化層

12:第一光學調整單元

12’:第二光學調整單元

121:絕緣層

1211:表面

1212:第二側壁

122:金屬層

13:畫素定義層

20(R)、20(G)、20(B):電子元件

211:第二電極

212:發光層

213:第四電極

E1:第一電極

E2:第三電極

H1:第一開口

H2:第二開口

D:驅動元件

R:發光區

圖1A為本公開之一實施例之部分電子裝置之上視圖。

圖1B為圖1A之線段I-I’之剖面圖。

圖2為本公開之另一實施例之電子裝置之剖面圖。

圖3為本公開之一實施例之第一電極和光學調整單元的組合構造之反射率分析結果。

以下將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

本公開通篇說明書與所附的申請專利範圍中會使用某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應理解，電子裝置製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的組件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的組件。在下文說明書與申請專利範圍中，「含有」與「包含」等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為「含有但不限定為...」之意。

本文中所提到的方向用語，例如：“上”、“下”、“前”、“後”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本公開。在附圖中，各圖式繪示的是特定實施例中所使用的方法、結構及/或材料的通常性特徵。然而，這些圖式不應被解釋為界定或限制由這些實施例所涵蓋的範圍或性質。舉例來說，為了清楚起見，各膜層、區域及/或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。

本公開中所叙述之一結構(或層別、組件、基材)位於另一結構(或層別、組件、基材)之上/上方，可以指二結構相鄰且直接連接，或是可以指二結構相鄰而非直接連接。非直接連接是指二結構之間具有至少一中介結構(或中介層別、中介組件、中介基材、中介間隔)，一結構的下側表面相鄰或直接連接於中介結構的上側表面，另一結構的上側表面相鄰或直接連接於中介結構的下側表面。而中介結構可以是單層或多層的實體結構或非實體結構所組成，並無限制。在本公開中，當某結構設置在其它結構「上」時，有可能是指某結構「直接」在其它結構上，或指某結構「間接」在其它結構上，即某結構和其它結構間還夾設有至少一結構。

術語「大約」、「等於」、「相等」或「相同」、「實質上」或「大致上」一般解釋為在所給定的值或範圍的20%以內，或解釋為在所給定的值或範圍的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%以內。

說明書與申請專利範圍中所使用的序數例如「第一」、「第二」等之用詞用以修飾元件，其本身並不意含及代表該(或該些)元件有任何之前的序數，也不代表某一元件與另一元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚區分。申請專利範圍與說明書中可不使用相同用詞，據此，說明書中的第一構件在申請專利範圍中可能為第二構件。

在本公開中，厚度的量測方式可以是採用光學顯微鏡量測而得，且厚度可以由電子顯微鏡中的剖面影像量測而得，但不以此為限。此外，用語 “給定範圍為第一數值至第二數值”、“給定範圍落在第一數值至第二數值的範圍內”表示所述給定範圍包括第一數值、第二數值以及它們之間的其它數值。

須知悉的是，以下所舉實施例可以在不脫離本公開的精神下，可將數個不同實施例中的特徵進行替換、重組、混合以完成其他實施例。各實施例間特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包含技術及科學用語)具有與本公開所屬技術領域的技術人員通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語例如在通常使用的字典中定義用語，應被解讀成具有與相關技術及本公開的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本公開實施例有特別定義。

在本揭露中，電子裝置可包括顯示裝置、背光裝置、天線裝置、感測裝置或拼接裝置，但不以此為限。電子裝置可為可彎折或可撓式電子裝置。顯示裝置可為非自發光型顯示裝置或自發光型顯示裝置。天線裝置可為液晶型態的天線裝置或非液晶型態的天線裝置，感測裝置可為感測電容、光線、熱能或超聲波的感測裝置，但不以此為限。在本揭露中，電子裝置可包括電子元件，電子元件可包括被動元件與主動元件，例如電容、電阻、電感、二極體、電晶體等。二極體可包括發光二極體或光電二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED)，但不以此為限。拼接裝置可例如是顯示器拼接裝置或天線拼接裝置，但不以此為限。需注意的是，電子裝置可為前述之任意排列組合，但不以此為限。下文將以顯示裝置做為電子裝置以說明本揭露內容，但本揭露不以此為限。

圖1A為本公開之一實施例之部分電子裝置之上視圖。圖1B為圖1A之線段I-I’之剖面圖。

如圖1A及圖1B所示，本實施例之電子裝置1可包含：一基板10；一驅動元件D，設置在基板10上；以及一電子元件20(G)，設置於驅動元件D上，其中，電子元件20(G)與驅動元件D電性連接。

更詳細地，如圖1B所示，本實施例之電子裝置1可包含：一基板10；一第一絕緣層111，設置於基板10上；一緩衝層112，設置於第一絕緣層111上；一半導體層113，設置於緩衝層112上；一閘極絕緣層114，設置於半導體層113上；一閘極層115，設置於閘極絕緣層114上；一第二絕緣層116，設置於閘極層115上；一源-汲極層117，設置於第二絕緣層116上且電性連接半導體層113，其中，源-汲極層117包含一第一電極E1和一第三電極E2；一第一光學調整單元12及一第二光學調整單元12’，分別設置於源-汲極層117上，其中，第一光學調整單元12具有一第一開口H1以暴露出第一電極E1的部分表面1171；一鈍化層118，設置於第一光學調整單元12及第二光學調整單元12’上。依據一些實施例，第一電極E1可為汲極，第三電極E2可為源極。於本實施例中，驅動元件D包含：第一電極E1和第一光學調整單元12，第一光學調整單元12設置於第一電極E1上，且第一光學調整單元12具有一開口H1以暴露出第一電極E1的一表面。詳細而言，驅動元件D包含半導體層113、閘極層115、源-汲極層117、第一光學調整單元12和第二光學調整單元12’，但本公開之驅動元件D的結構並不限於圖1B所示，例如，於本實施例中，驅動元件D可為一薄膜電晶體，例如為一頂閘極電晶體；但於本公開之另一實施例中，驅動元件D可為一底閘極電晶體或一雙閘極(double gate or dual gate)電晶體，但本公開並不限於此。

於本公開中，基板10可為硬質基板或軟性基板。基板10的材料可包括一石英、一玻璃、一矽晶圓、一藍寶石、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、或其他塑膠或高分子材料，或前述之組合，但本公開並不限於此。在此，半導體層113的材料可為非晶矽、多晶矽(例如低溫多晶矽(LTPS))、或氧化物半導體(例如氧化銦鎵鋅(IGZO；indium gallium zinc oxide))，但本公開並不限於此。此外，第一絕緣層111、緩衝層112、閘極絕緣層114、第二絕緣層116的材料可分別包含氧化矽(silicon oxide)、氮化矽(silicon nitride)、氮氧化矽(silicon oxynitride)、或其組合，但本公開並不限於此。於本公開中，閘極層115和源-汲極層117的材料可為金屬，例如，金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、或其合金、或其組合，或其他電極材料，但本公開並不限於此。此外，閘極層115和源-汲極層117可分別由單層或多層金屬材料所構成，例如於本實施例中，源-汲極層117可由Mo/Al/Mo或Ti/Al/Ti多層金屬材料所構成。再者，鈍化層118的材料可包含氧化矽、氮氧化矽、氮化矽、氧化鋁、樹脂、聚合物、光阻材料、或其組合，但本公開並不限於此。

於本實施例中，如圖1A所示，電子裝置1可包含多個電子元件。依據一實施例，電子元件可包括不同顏色的電子元件，例如，包括電子元件20(G)、20(R)、20(B)，但本發明不以此為限。例如，電子元件20(G)可發出綠光，電子元件20(R)可發出紅光，電子元件20(B)可發出藍光，但本公開並不限於此。依據一些實施例，如圖1B所示，電子元件20(G)設置於鈍化層118上且可包含：一第二電極211，第二電極211透過第一光學調整單元12的開口H1與驅動元件D的第一電極E1電性連接。詳細而言，電子元件20(G)還包含一發光層212和一第四電極213，其中，第二電極211之間的虛線表示第二電極211於另一剖面圖(未顯示)中連接。發光層212可設置在第二電極211和第四電極213之間。為方便說明，圖1A中未顯示第四電極213。第二電極211可透過第一光學調整單元12的第一開口H1與驅動元件D的第一電極E1電性連接。第二電極211可為陽極，第四電極213可為陰極。依據其他實施例，第二電極211可為陰極，第四電極213可為陽極。一畫素定義層13設置於鈍化層118和第二電極211上且具有一第二開口H2，以顯露部分第二電極211。發光層212設置於開口H2中且設置於第二電極211上。第四電極213設置於發光層212上。畫素定義層13的第二開口H2定義電子元件20(G)的一發光區R。雖然圖未詳細繪示，電子元件20(R)、20(B)也可具有與電子元件20(G)相似的結構，在此不再贅述。依據一些實施例，發光層212可為有機發光層，如此，電子裝置1可構成一有機發光顯示裝置，但本發明並不以此為限。本揭露主要以電子元件20(G)為例作說明。其他電子元件，例如電子元件20(R)、20(B)，也可具有和電子元件20(G)類似的構造，也可和其他驅動元件(未顯示，和驅動元件D類似)有類似的電性連接關係。舉例而言，依據一些實施例，電子裝置可包括複數個驅動元件和複數個電子元件，複數個驅動元件可設置在基板10上，複數個電子元件可設置在複數個驅動元件上。複數個驅動元件可包括另一驅動元件，複數個電子元件可包括另一電子元件。和圖1B中電子元件20(G)的連接方式類似地，雖然圖未顯示，另一電子元件(例如20(R)可對應設置在另一驅動元件D上，另一驅動元件D可包括第一電極E1和第一光學調整單元12，另一電子元件20(R)可包括第二電極211。第一光學調整單元12可設置在第一電極E1上，且具有一開口H1以曝露出第一電極E1的表面，另一電子元件20(R)的第二電極211可透過第一光學調整單元12的開口H1與另一驅動元件D的第一電極E1電性連接。

依據一些實施例，電子元件可作為子畫素，且不同顏色的複數個電子元件(子畫素)可組合而構成一畫素單元。例如，如圖1A所示，三個不同顏色的電子元件20(R)、20(B)、20(G)可構成一畫素單元。依據一些實施例，如圖1B所示，第四電極213的面積可比第二電極211的面積大。第四電極213可設置在至少一個子畫素(如20(G)上)。依據一些實施例，雖然圖未顯示，第四電極213可設置在複數個子畫素上，例如設置在子畫素20(R)、20(B)、和20(G)上。依據一些實施例，雖然圖未顯示，第四電極213可設置在複數個畫素單元上。

於本公開中，電子元件20(G)、20(R)、20(B)可包括有機發光二極體(organic light-emitting diode，OLED)、量子點發光二極體(quantum dot light-emitting diode，QDLED/QLED)、螢光(fluorescence)、磷光(phosphor)、發光二極體(light-emitting diode，LED)、微發光二極體(micro light-emitting diode，micro LED)、次毫米發光二極體(mini light-emitting diode，mini LED)，但本公開並不限於此。因此，本公開之電子裝置1可應用於任何需要一顯示屏幕的電子裝置，例如為顯示器、行動電話、筆記型電腦、攝像機、靜態攝像機、音樂播放器、移動導航儀、電視機套組及其他顯示圖像的電子裝置。此外，當電子裝置為拼接顯示系統時，電子裝置可應用於任何需要顯示大型圖像的電子裝置，例如為影片牆或廣告牌，但本公開並不限於此。

於本公開中，第二電極211和第四電極213的材料可分別為金屬、金屬氧化物、或其組合。合適的金屬材料包含金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎳(Ni)、或其合金、或其組合，但本公開並不限於此。合適的金屬氧化物材料包含氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)、氧化鋁鋅(aluminum zinc oxide,AZO)、氧化銦鎵鋅(indium gallium zinc oxide,IGZO)、氧化錫銻 (antimony tin oxide,ATO)、氟摻雜氧化錫(fluorine-doped tin oxide,FTO)、或其組合，但本公開並不限於此。此外，第二電極211和第四電極213可分別由單層或多層材料所構成，例如於本實施例中，第二電極211可由ITO/Ag/ITO多層材料所構成。再者，於本公開的一實施例中，第二電極211可為一反射電極，例如包含金屬材料的反射電極；而第四電極213可為一透明電極，例如包含透明金屬氧化物的透明電極。

於本公開中，如圖1B所示，第一光學調整單元12可包含一絕緣層121和一金屬層122，絕緣層121設置於第一電極E1與金屬層122之間。類似地，第二光學調整單元12’可包含一絕緣層121和一金屬層122。其中，絕緣層121設置於源-汲極層117與金屬層122之間，更具體地，絕緣層121設置於第一電極E1或第三電極E2與金屬層122之間。本揭露電子裝置1中，第一光學調整單元12設置在驅動元件D的第一電極E1上，電子元件20(G)的第二電極211透過第一光學調整單元12的開口H1而與驅動元件D的第一電極E1電性連接。依據一些實施例，可降低驅動元件D的第一電極E1所造成的反射，降低電子裝置1產生眩光之情形，進而提升顯示品味。透過第一光學調整單元12及第二光學調整單元12’的設置，可降低電子裝置1產生眩光之情形，進而提升顯示品味。更具體地，當光進入不同折射率的材料後，其反射光之間所產生的破壞性干涉會使反射率降低，從而減少電子裝置1產生眩光，提升顯示品質。因此，於本公開中，絕緣層121的折射率可介於第一電極E1的折射率與金屬層122的折射率之間。於本公開之一實施例中，第一光學調整單元12或/及第二光學調整單元12’可與源-汲極層117直接接觸，更具體地，第一光學調整單元12或/及第二光學調整單元12’的絕緣層121可與源-汲極層117的第一電極E1或/及第三電極E2直接接觸。此外，第一光學調整單元12或/及第二光學調整單元12’的金屬層122與絕緣層121也可直接接觸。

於本公開中，絕緣層121的材料可包含氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或其組合，但本公開並不限於此。金屬層122的材料可包含鈦、鎳、鉬、銅、其合金、或其組合，但本公開並不限於此。此外，絕緣層121對金屬層122的厚度比可介於2至100之間(2≦厚度比≦100)，例如可介於3至90之間(3≦厚度比≦90)、3至70之間(3≦厚度比≦70)、或3至50之間(3≦厚度比≦50)，但本公開並不限於此。在此，絕緣層121的厚度可介於10奈米(nm)至500奈米(nm)之間(10nm≦絕緣層厚度≦500nm)，例如可介於10奈米至400奈米之間(10nm≦絕緣層厚度≦300nm)、10奈米至300奈米之間(10nm≦絕緣層厚度≦300nm)、30奈米至150奈米(30nm≦絕緣層厚度≦150nm)、或60奈米至100奈米(60nm≦絕緣層厚度≦100nm)之間，但本公開並不限於此。此外，金屬層122的厚度可介於1奈米(nm)至100奈米(nm)之間(1nm≦金屬層厚度≦100nm)，例如可介於1奈米至80奈米之間(1nm≦金屬層厚度≦80nm)、1奈米至50奈米之間(1nm≦金屬層厚度≦50nm)、3奈米至35奈米(3nm≦金屬層厚度≦35nm)、或7奈米至18奈米(7nm≦金屬層厚度≦18nm)之間，但本公開並不限於此。透過調整絕緣層121或/及金屬層122的厚度可進一步降低電子裝置1產生眩光之情形。

圖2為本公開之另一實施例之電子裝置之剖面圖。其中，圖2之電子裝置與圖1B相似，除了以下差異。

如圖2所示，於本實施例中，第一電極E1可包含一第一側壁1172，第一側壁1172與第一電極E1的表面1171連接，其中，絕緣層121可覆蓋第一電極E1的第一側壁1172。此外，絕緣層121可包含一第二側壁1212，第二側壁1212與絕緣層121的表面1211連接。依據一些實施例，金屬層122可覆蓋絕緣層121的第二側壁1212。相似地，第三電極E2也可具有與第一電極E1相似的設計，在此不再贅述。由於光線進入電子裝置1後，光線也可能透過源-汲極層117的側壁產生反射光，因此，當設計絕緣層121覆蓋第一電極E1的第一側壁1172或/及金屬層122覆蓋絕緣層121的第二側壁1212時，可進一步減少反射光的產生，從而降低電子裝置1產生眩光之情形。

圖3為依據本公開之一實施例之第一電極E1和第一光學調整單元12的組合構造之反射率分析結果。

使用如圖1B所示之第一電極E1和第一光學調整單元12的組合構造進行反射率之模擬分析，分析結果如圖3所示。其中，第一電極E1的材料為鉬/鋁/鉬(Mo/Al/Mo)；第一光學調整單元12包括絕緣層121和金屬層122，絕緣層121的材料為二氧化矽；金屬層122的材料為鈦(Ti)；模擬光波長為650nm。

如圖3所示，橫座標表示絕緣層121(鈦)的厚度，縱座標表示金屬層122(二氧化矽)的厚度，當絕緣層121與金屬層122的厚度在特定範圍內時，可將反射率下降至小於或等於0.2%。此特定範圍例如絕緣層121的厚度可介於50奈米至140奈米之間(50nm≦絕緣層厚度≦140nm)，金屬層122的厚度可介於3奈米至33奈米之間(3nm≦金屬層厚度≦33nm)。此外，當進一步限制絕緣層121與金屬層122的厚度範圍時，反射率可進一步下降至小於或等於0.1%。例如絕緣層121的厚度可介於60奈米至130奈米之間(60nm≦絕緣層厚度≦130nm)，金屬層122的厚度可介於7奈米至18奈米之間(7nm≦金屬層厚度≦18nm)。

綜上所述，於本揭露電子裝置中，光學調整單元設置在驅動元件的第一電極上，電子元件的第二電極透過光學調整單元的開口而與驅動元件的第一電極電性連接。依據一些實施例，可降低驅動元件的第一電極所造成的反射，降低電子裝置產生眩光之情形，進而提升顯示品味。

以上的具體實施例應被解釋為僅僅是說明性的，而不以任何方式限制本公開的其餘部分。