TWI863075B

TWI863075B - 顯示設備

Info

Publication number: TWI863075B
Application number: TW111150323A
Authority: TW
Inventors: 金豪鎭; 朴漢善; 金朴凜; 崔東旭
Original assignee: 南韓商樂金顯示科技股份有限公司
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2022-12-28
Publication date: 2024-11-21
Also published as: KR20230102392A; JP2023099337A; DE102022134870A1; TW202326658A; US20230217694A1; GB2615876A; TW202447580A; GB202219234D0; CN116390590A; JP7503619B2; GB2615876B

Abstract

本發明涉及一種具有提升發光效率之高解析度的顯示設備。在一態樣中，一種顯示設備包含基板、於基板上形成且用以透過多個子像素發出不同顏色的光的發光部件以及於用以輸出不同顏色中的至少二種之這些子像素的第一子集合上所形成的部分彩色濾光片層。

Description

顯示設備

本發明係關於一種具有經提升的發光效率之高解析度的顯示設備。

如液晶顯示設備、電漿顯示設備以及有機電致發光顯示裝置等各種類型的平板顯示設備已被商業化。在這些平板顯示設備中，由於有機電致發光顯示裝置具有高響應速度、高亮度以及良好的視角，因此目前有機電致發光顯示裝置被廣泛地使用。

另一方面，隨著近年來虛擬實境與擴增實境吸引很多關注，用於實施虛擬實境與擴增實境的高解析度以及小型化的顯示設備的需求跟著增加。然而，現有技術的有機電致發光顯示裝置難以滿足這種高解析度以及小型化。

因此，本發明涉及一種顯示設備，其基本上排除因相關技術的限制與缺點所導致之一或多個問題。

本發明之優點為提供一種能實施高解析度並提升其發光效率之顯示設備。

在一態樣中，一種顯示設備包含基板、於基板上形成且用以透過多個子像素發出不同的多個顏色的光的發光部件以及於用以輸出不同的這些顏色中的至少二種之這些子像素的第一子集合上所形成的部分形成的彩色濾光片層。

在另一態樣中，顯示設備更包含位於這些子像素之一第二子集合之上的空氣層，且用以輸出不同的這些顏色中的一種的這些子像素之第二子集合之上未形成部分彩色濾光片層。

在另一態樣中，空氣層具有與部分彩色濾光片層之彩色濾光片之折射率不同的折射率。

在另一態樣中，不同的這些顏色包含紅色、綠色以及藍色。每一子像素對應於紅色、綠色以及藍色中的一種。這些子像素之第一子集合包含對應於紅色、綠色以及藍色中的兩種顏色的部分的這些子像素，並且這些子像素之第二子集合包含對應於紅色、綠色以及藍色中的其餘一種顏色的部分的這些子像素。

在另一態樣中，發光部件包含多個第一電極、於基板整體之表面的整個之上形成以覆蓋這些第一電極的發光層以及於發光層之上形成的第二電極，其中每一這些第一電極中對應於這些子像素之一者。

在另一態樣中，顯示設備更包含鈍化層、於鈍化層之上形成的絕緣層、於對應於這些子像素之第二子集合的鈍化層上形成的第一反射電極以及於對應於這些子像素之第一子集合的絕緣層上形成的第二反射電極。

在另一態樣中，第一反射電極與第二電極之間的光程被調整，以在從這些子像素之第二子集合發出的顏色的波長帶內對在第一反射電極與第二電極之間反射的光建設性干涉。

在另一態樣中，在調整光程時會對除了顏色以外的其他顏色之波長帶內的所有光產生破壞性干涉。

在另一態樣中，顯示設備更包含第一絕緣層、於第一絕緣層之上形成的鈍化層、於鈍化層之上形成的第二絕緣層、於對應於這些子像素之第二子集合的第一絕緣層之上形成的第一反射電極以及於對應於這些子像素之第一子集合的第二絕緣層之上形成的第二反射電極。

在另一態樣中，顯示設備更包含用以防止水分滲透至發光部件中的封裝層。

在另一態樣中，顯示設備更包含多個電晶體，其中每一這些電晶體具有位於基板內之主動區。

在一態樣中，一種顯示設備用於顯示呈現虛擬與擴增實境之多媒體。顯示設備包含基板、於基板上形成且用以透過多個子像素發出不同的多個顏色的光以在顯示設備上顯示多媒體的發光部件、位於發光部件之上的彩色濾光片層以及多個反射電極，其中至少一個這些反射電極與彩色濾光片層相距第一距離，且其餘的這些反射電極與彩色濾光片層相距第二距離。

在另一態樣中，顯示設備更包含多個電晶體，其中每一這些電晶體於基板內形成主動區。

在另一態樣中，彩色濾光片層包含對應於這些子像素之第一子集合的第一彩色濾光片與第二彩色濾光片以及對應於這些子像素之第二子集合的空氣層。

在另一態樣中，空氣層具有與第一彩色濾光片以及第二彩色濾光片之折射率不同的折射率。

在另一態樣中，發光部件包含多個第一電極、於基板整體之表面的整個之上形成以覆蓋這些第一電極的發光層以及於發光層之上形成的第二電極，其中每一這些第一電極對應於這些子像素之一者。

在另一態樣中，這些反射電極包含對應於這些子像素之一第一子集合的至少二第一反射電極以及對應於這些子像素之一第二子集合的第二反射電極。

在另一態樣中，第一反射電極與第二電極之間的光程被調整，以在從這些子像素之第二子集合發出的顏色的波長帶內對在第一反射電極與第二電極之間反射的光產生建設性干涉。

在另一態樣中，彩色濾光片層至少在這些子像素之一子集合之上不包含彩色濾光片。

本發明之額外特徵與優點將於以下的敘述中闡述，且部分將基於敘述而變得顯而易見，或可透過實施本發明而習知。本發明之這些與其他優點將透過書面說明與請求項以及附加圖式中所特別指出的結構來實現與獲得。

為了實現這些與其他優點並根據本發明之目的，如於此所展現與廣泛之敘述。

應理解以上之概略性敘述以及以下之詳細敘述皆為示例性與解釋性的，並且旨在提供對請求項所揭露的內容的進一步解釋。

,

,

:光

100:顯示設備

102:影像處理部

104:時序控制部

106:閘極驅動部

107:資料驅動部

108:電源供應部

109:顯示面板

110:晶圓基板

112:主動區

112a:中央通道區

112b:源極區

112c:汲極區

114:閘極電極

116:源極電極

117:汲極電極

118a:第一反射電極

118b:第二反射電極

122:閘極絕緣層

124:第一內層絕緣層

126:鈍化層

128:第二內層絕緣層

132:第一電極

134:有機發光層

136:第二電極

152:堤層

160:封裝層

162:第一封裝層

164:第二封裝層

166:第三封裝層

180:彩色濾光片層

184:空氣層

190:保護件

192:黏著劑

B:藍色子像素

Cst:儲存電容器

D,E:有機發光部件

DATA:數位資料訊號

DDC:資料時序控制訊號

DL,DL1,DLn:資料線路

EVDD:第一電源線路

EVSS:第二電源線路

G:綠色子像素

GDC:閘極時序控制訊號

GL,GL1,GLm:閘極線路

PL:電源線路

R:紅色子像素

SP:子像素

T:電晶體

t1,t2:厚度

Td:驅動電晶體

Ts:開關電晶體

被包含以提供對本發明之進一步的理解且被併入並構成本說明書之一部分的附加圖式與解釋本發明之原理的敘述一起示出本發明之實施例。在圖式中：

圖1為示出根據本發明一些態樣之有機電致發光顯示設備之方塊示意圖。

圖2為示出根據本發明一些態樣之圖1之子像素之方塊示意圖。

圖3為概念性示出根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備之子像素之電路圖。

圖4為示意性示出根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備之結構之立體圖。

圖5為具體地示出根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備之結構之剖視圖。

圖6為示出根據本發明之一些態樣之包含G濾光片之有機電致發光顯示設備中的有機發光部件所發出的光的輸出路徑之圖式。

圖7為示出根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備中的有機發光部件所發出的光的輸出路徑之圖式。

圖8A為示出根據本發明之一些態樣之在包含G濾光片的情況下與在包含空氣層而無G濾光片的情況下子像素R處之亮度之圖式。

圖8B為示出根據本發明之一些態樣之在包含G濾光片的情況下與在包含空氣層而無G濾光片的情況下子像素B處之亮度之圖式。

圖9A為示出呈現在根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示裝置之子像素G中不調整光程時之光譜之圖表。

圖9B為示出呈現在根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示裝置之子像素G中調整光程時之光譜之圖表。

圖10為根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備之剖視圖。

以下詳細闡述本發明之各種實施例。雖然闡述特定的實施方式，但應理解僅是為了說明的目的。本領域具有通常知識者將了解在不脫離本發明之精神與範圍的情況下可使用其他的元件與構造。因此，以下的敘述與圖式為說明性的而不應被解釋為限制性的。許多具體細節被敘述以提供對本發明透徹的理解。然而，在某些情況下，已知或傳統的細節未被敘述以避免模糊敘述。在本發明中提及之一或一個實施例時，能指同一實施例或任一實施例，並且這樣的提及意味至少一實施例。

為了解釋本發明的實施例而在圖式中揭露的形狀、尺寸、比例、角度以及數量等為說明性的，而本發明不以所繪示的事項為限。相同的圖式標號通篇指相同的元件。再者，在本發明之敘述中，若確定相關習知技術的詳細敘述會不必要地模糊本發明的主旨，則能省略其詳細敘述。當在本發明中使用「包含」、「具有」以及「組成」等時，除非使用「僅」，否則可以增加其他部件。當元件被表示為單數時，除非有具體說明，否則包含有複數的情況。

在解釋元件時，即使未單獨明確的敘述，也被解釋為包含一邊際(margin)範圍。

在敘述位置關係的情況下，例如當兩個部件的位置關係被敘述為「上」、「之上」、「之下」以及「旁邊」等時，除非使用「正」或「直接」，否則一或多個其他部件可位於兩部件之間。

在敘述時間關係的情況下，例如當時間先後順序被敘述為「之後」、「接下來」、「之後」以及「之前」等時，除非使用「直接」或「直接」，否則可以包含不連續的情況。

雖然「第一」以及「第二」等用語用於敘述各種元件，但這些元件不受這些用語的限制。這些用語僅用於區分一元件以及其他元件。因此，在本發明之技術思想中，以下所提及的第一元件可以是第二元件。

本發明之各種實施例之各特徵能部分地或全部地相互連結或結合，在技術上能各種方式互鎖(interlocked)與驅動，且各個實施例可相互獨立實施，也可用與這些實施例相關的關係一起實施。

以下參閱圖式解釋本發明。

圖1為示出根據本發明一些態樣之有機電致發光顯示設備之方塊示意圖。圖2為示出根據本發明一些態樣之圖1之子像素之方塊示意圖。

參閱圖1。有機電致發光顯示設備100可以包含影像處理部102、時序控制部104、閘極驅動部106、資料驅動部107、電源供應部108以及顯示面板109。

影像處理部102可輸出用於驅動各種裝置之驅動訊號以及外部供應之影像資料。舉例來說，影像處理部102輸出的驅動訊號可包含資料致能訊號、垂直同步訊號、水平同步訊號以及時脈訊號等。

時序控制部104可從影像處理部102接收驅動訊號等以及影像資料。時序控制部104可基於從影像處理部102輸入之驅動訊號，而產生並輸出用於控制閘極驅動部106之運作時序的閘極時序控制訊號GDC以及用於控制資料驅動部107之運作時序的資料時序控制訊號DDC。

閘極驅動部106可響應從時序控制部104供應來的閘極時序控制訊號GDC而將掃描訊號輸出至顯示面板109。閘極驅動部106可透過多個閘極線路GL1至GLm輸出掃描訊號。在這種情況下，閘極驅動部106可透過積體電路(integrated circuit，IC)的形式形成，但不以此為限。

資料驅動部107可響應從時序控制部104輸入的資料時序控制訊號DDC而將資料電壓輸出至顯示面板109。資料驅動部107可取樣與鎖存從時序控制部104供應之數位資料訊號DATA，以基於伽馬電壓(gamma voltage)將數位資料訊號DATA轉換成類比資料電壓。資料驅動部107可透過多個資料線路DL1至DLn輸出資料電壓。在這種情況下，資料驅動部107可透過積體電路的形式形成，但不以此為限。

電源供應部108可輸出高電位電壓VDD以及低電位電壓VSS等，並將高電位電壓VDD以及低電位電壓VSS供應給顯示面板109。高電位電壓VDD可透過第一電源線路EVDD被供應給顯示面板109，且低電位電壓VSS可透過第二電源線路EVSS被供應給顯示面板109。在這種情況下，從電源供應部108輸出之電壓可被輸出至閘極驅動部106或資料驅動部107以用於驅動閘極驅動部106與資料驅動部107。

顯示面板109可顯示對應於資料驅動部107與閘極驅動部107所供應之資料電壓與掃描訊號以及電源供應部108所供應之電源的影像。

顯示面板109可構造有多個子像素SP以顯示實際影像。子像素SP可包含紅色子像素(子像素R)、綠色子像素(子像素G)、藍色子像素(子像素B)，或可包含白色子像素(W子像素)、紅色子像素(子像素R)、綠色子像素(子像素G)、藍色子像素(子像素B)。在這種情況下，W子像素、子像素R、子像素G以及子像素B可全部具有相同的面積，但也可具有不同的面積。

參閱圖2，一個子像素SP可連接至閘極線路GL1、資料線路DL1、第一電源線路EVDD以及第二電源線路EVSS。子像素SP之電晶體與電容器的數量以及子像素SP的驅動方式可根據其像素電路的構造來決定。

參閱圖3，本發明之有機電致發光顯示設備可包含彼此交叉並界定出子像素SP的閘極線路GL、資料線路DL以及電源線路PL。開關電晶體Ts、驅動電晶體Td、儲存電容器Cst以及有機發光部件D可設置於子像素SP中。

開關電晶體Ts可連接至閘極線路GL以及資料線路DL，驅動電晶體Td與儲存電容器Cst可連接於開關電晶體Ts與電源線路PL之間，且有機發光部件D可連接至驅動電晶體Td。

在具有這種結構之有機電致發光顯示設備中，當開關電晶體Ts根據施加至閘極線路GL之閘極訊號而開啟時，被施加至資料線路DL之資料訊號會透過開關電晶體Ts被施加至驅動電晶體Td之閘極電極以及儲存電容器Cst之一個電極。

由於驅動電晶體Td根據被施加至閘極電極之資料訊號而開啟，因此與資料訊號成比例之電流會透過驅動電晶體Td從電源線路PL流至有機發光部件D。有機發光部件D發出亮度與流經驅動電晶體Td之電流成比例的光。

此時，儲存電容器Cst被充有與資料訊號成比例的電壓，使得驅動電晶體Td之閘極電極之電壓維持為恆定的一幀。

雖然在圖式中僅提供二電晶體Td、Ts以及一電容器Cst，但本發明不以此為限，而可提供三或更多的電晶體以及二或更多的電容器。

根據本發明之有機電致發光顯示設備100能被應用於各種結構。以下，可解釋所謂使用半導體製程而在矽晶圓基板上形成有機發光部件之矽上有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode on Silicon，OLEDoS)結構。然而，本發明不以具有這種結構之有機電致發光顯示設備100為限。

參閱圖4，有機電致發光顯示設備100可包含晶圓基板110、第一電極132、有機發光層134、第二電極136、封裝層160以及彩色濾光片層180。

晶圓基板110可為使用半導體製程所形成之矽晶圓基板。主動層可於晶圓基板110內形成，且閘極線路、資料線路以及電晶體可設置於晶圓基板110之頂面上。

第一電極132、有機發光層134以及第二電極136可依序地形成以形成有機發光部件E。多個子像素R、子像素G以及子像素B之第一電極132可被布置在晶圓基板110上，而以預設間距彼此隔開。

有機發光層134可整個地形成於晶圓基板110之上以覆蓋晶圓基板110以及第一電極132。有機發光層134可在所有子像素R、子像素G以及子像素B之上以共同的方式形成以從這些子像素發出白光。

第二電極136可於有機發光層134上形成。第二電極136可於整個子像素之上形成以同時對所有子像素施加訊號。

封裝層160可於第二電極136上形成以防止氧氣或水分滲透至有機發光部件E中。封裝層160可構造有使用無機層與有機層之多層結構。

彩色濾光片層180可於封裝層160上形成。

彩色濾光片層180(或部分彩色濾光片層)可由具有兩種顏色之彩色濾光片層形成。舉例來說，彩色濾光片層180可包含紅色濾光層(R濾光層)與綠色濾光層(G濾光層)、可包含G濾光層與藍色濾光層(B濾光層)或可包含R濾光層與B濾光層。也就是說，在根據本發明之有機電致發光顯示設備100中，彩色濾光片層180並非被提供於所有的子像素R、子像素G以及子像素B中，而是僅被提供於子像素R、子像素G以及子像素B中的兩者(或第一子集合)與空的空間(即存在於其餘子像素(或第二子集合)中非彩色濾光片層180之空氣層)中。

在矽上有機發光二極體結構之有機電致發光顯示設備100中，由於主動層於晶圓基板110上形成以形成電晶體，故能形成電子遷移率優良之單晶電晶體。因此，子像素的尺寸能被顯著地減小，進而製造出高解析度之顯示設備。

此外，在矽上有機發光二極體結構之有機電致發光顯示設備100中，不僅是子像素中的電晶體，閘極驅動部以及資料驅動部的電晶體也能由單晶電晶體形成，因此可獲得快速的響應速度。

此外，在根據本發明之有機電致發光顯示設備100中，僅於子像素R、子像素G以及子像素B中的兩者中形成彩色濾光片層180，且會於其餘子像素中形成空氣層，因此能大幅提升對應於彩色濾光片層180的波長帶之發光效率。此於後面詳細敘述。

這種矽上有機發光二極體結構之有機電致發光顯示設備100可應用於各種領域。舉例來說，矽上有機發光二極體結構之有機電致發光顯示設備100可應用於代表基於近來備受關注之虛擬實境(virtual reality，VR)與擴增實境(augmented reality，AR)的虛擬世界之元宇宙裝置。

在有機電致發光顯示設備100中，僅於子像素R、子像素G以及子像素B中的兩者中形成彩色濾光片層180，且於其餘子像素中形成空氣層。以下，以在子像素R與子像素B中形成彩色濾光片層180且在子像素G中未形成彩色濾光片層180的結構為例進行敘述。

然而，本發明不以這種結構為限，而可應用於在子像素G與子像素B中形成彩色濾光片層180且在子像素R中未形成彩色濾光片層180的結構，與/或在子像素R與子像素G中形成彩色濾光片層180且在子像素B中未形成彩色濾光片層180的結構。

此外，由於子像素B的結構與子像素R的結構相同，因此為了方便敘述，以下僅對彼此相鄰的子像素R與子像素G敘述。

參閱圖5，在有機電致發光顯示設備100中，電晶體T可設置於子像素R、子像素G以及子像素B每一者之晶圓基板110上。

電晶體T可包含設置於晶圓基板110內之主動區112、於晶圓基板110之頂面上形成之閘極絕緣層122、設置於閘極絕緣層122上之閘極電極114、於設置有閘極電極114之閘極絕緣層122上形成之第一內層絕緣層124以及設置於第一內層絕緣層124上之源極電極116與汲極電極117。

晶圓基板110可為透過單晶矽(Si)生長而形成之單晶矽晶圓，但不以此為限，晶圓基板110可為由各種半導體材料製成之晶圓。

主動區112可於晶圓基板110中形成。晶圓基板110之主動區112的部分可於晶圓基板110內摻雜有雜質，因此主動區112可構造有未摻雜雜質之中央通道區112a以及位於通道區112a之兩側的摻雜有雜質之源極區112b與汲極區112c。

閘極絕緣層122可由如矽氧化合物(SiOx)或矽氮化合物(SiNx)的單層結構或使用這些材料的多結構層形成，但不以此為限。

閘極電極114可由如鉻(Cr)、鉬(Mo)、鉭(Ta)、銅(Cu)、鈦(Ti)、鋁(Al)或鋁合金的金屬所製成的單層結構或使用這些金屬的多層結構形成，但不以此為限。

第一內層絕緣層124可由如矽氮化合物或矽氧化合物之無機材料製成的單層結構或使用這些材料的多層結構形成，或可由如光丙烯酸(photoacrylic)的有機材料形成。此外，第一內層絕緣層124可構造有有機材料層與無機材料層之多個層體。

源極電極116與汲極電極117可由如鉻、鉬、鉭、銅、鈦、鋁或鋁合金的金屬所製成的單層結構或使用這些金屬的多層結構形成，但不以這些金屬為限。

源極電極116與汲極電極117可透過於閘極絕緣層122與第一內層絕緣層124中形成之接觸孔，而分別與主動區112之源極區112b與汲極區112c歐姆接觸(ohmic contact)。

鈍化層126與第二內層絕緣層128可於設置有電晶體T之晶圓基板110上形成。鈍化層126可由如光丙烯酸的有機材料形成或由有機材料形成之有機層與無機材料形成之無機層的多層結構形成，但不以此為限。

第二內層絕緣層128可由如矽氮化合物或矽氧化合物之無機材料製成的單層結構或使用這些材料的多層結構而形成，但不以此為限並可使用各種材料。

第一反射電極118a可於例如對應於這些子像素之第二子集合之子像素G的鈍化層126上形成。第一反射電極118a可由具有良好反射率的金屬形成，例如銀(Ag)或鋁(Al)，但不以此為限。此時，第一反射電極118a可被浮接而不會有訊號施加至第一反射電極118a上。

第二反射電極118b可於例如對應於這些子像素之第一子集合之子像素R(以及子像素B)的第二內層絕緣層128上形成。第二反射電極118b可由具有良好反射率的金屬形成，例如銀或鋁，但不以此為限。

堤層152可於第二內層絕緣層128上之每一子像素的邊界形成。堤層152可為一種界定出子像素的屏障。堤層152可分隔每一子像素以防止從相鄰子像素輸出之特定顏色的光被混合與輸出。

有機發光部件E可於第二內層絕緣層128上形成，並可透過形成於第二內層絕緣層128與鈍化層126中的接觸孔連接至電晶體T之汲極電極117。

有機發光部件E可包含於多個堤層152之間形成且透過接觸孔連接至電晶體T之汲極電極117之第一電極132、於第一電極132與堤層152上形成之有機發光層134以及於有機發光層134上形成之第二電極136。

第一電極132可由如氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)之透明導電材料或可見光能通過之薄金屬製成，但不以此為限。第一電極132可連接至電晶體T之汲極電極117，並可被施加來自外部之影像訊號。

可為每一子像素形成第一電極132，且子像素之第一電極132可被施加對應之影像訊號。

有機發光層134可於第一電極132與堤層152上形成。有機發光層134可包含電洞傳輸層、電洞注入層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層中的至少一者。

有機發光層134可為發出白光並於整個顯示設備100之上形成之白色有機發光層。有機發光層134可用串聯結構的二或更多個疊層形成。每一疊層可包含電洞傳輸層、發光層以及電子傳輸層。

發光層可具有堆疊成串聯結構的多個發光層。舉例來說，在發光層中，紅色發光層(R發光層)、綠色發光層(G發光層)以及藍色發光層(B發光層)堆疊成串聯結構，且從這些發光層輸出之紅光、綠光以及藍光被混合以輸出白光。在這種情況下，電洞傳輸層、電子傳輸層以及電荷產生層可設置於多個發光層之間。

此外，發光層可包含堆疊成串聯結構的黃綠發光層以及B發光層，使得從發光層發出的黃綠光與藍光被混合以輸出白光。

在有機電致發光顯示設備100中，輸出白光之發光層的結構不以上述之結構為限，而可使用各種結構。有機發光層134可透過沉積製程或溶液製程於整個晶圓基板110之上形成。

第二電極136可由如鈣(Ca)、鋇(Ba)、鎂(Mg)、鋁、銀或上述之合金的金屬所製成的單層結構或使用這些金屬的多層結構形成，但不以此為限。

在具有這種結構的有機發光部件E中，當電壓被施加至第一電極132與第二電極136時，電洞與電子分別透過電洞傳輸層與電子傳輸層移動至發光層，並於發光層相互耦接而發光。

封裝層160可於第二電極136上形成。封裝層160可包含由無機材料製成之第一封裝層162、由有機材料製成之第二封裝層164以及由無機材料製成之第三封裝層166。在這種情況下，無機材料可包含矽氮化物與矽氧化合物，但不以此為限。此外，有機材料可包含聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醯亞胺(polyimide)、聚乙烯磺酸鹽(polyethylene sulfonate)、聚甲醛(polyoxymethylene)、聚芳酯(polyarylate)或上述之混合物，但不以此為限。

彩色濾光片層180可於封裝層160上形成。彩色濾光片層180可包含分別於子像素R與子像素B中形成之紅色濾光片(R濾光片)與藍色濾光片(B濾光片)。在這種情況下，在子像素G中，未形成彩色濾光片層180，而是形成空的空間。嚴格來說，彩色濾光片層可意指R濾光片與B濾光片，但子像素G充滿空氣之空的空間(即空氣層184)也可被視為彩色濾光片層180的一部分。在有機電致發光顯示設備100中，可包含多個反射電極，其中至少一反射電極可與彩色濾光片層相距第一距離，且其餘的反射電極可與彩色濾光片層相距第二距離。這些反射電極可包含至少二對應於這些子像素之第一子集合的第一反射電極以及對應於這些子像素之第二子集合的第二反射電極。彩色濾光片層可未包含位於這些子像素之至少一子集合之上的彩色濾光片。

R濾光片吸收除了紅光以外的波長帶的光，同時從有機發光部件E發出並輸入至R濾光片的白光會通過R濾光片，進而僅輸出紅光。B濾光片吸收除了藍光以外的波長帶的光，同時從有機發光部件E發出並輸入至B濾光片的白光會通過R濾光片，進而僅輸出藍光。

黏著劑192可設置於彩色濾光片層180上，且保護件190可設置於黏著劑192上，因此保護件190可透過黏著劑192附著。

保護件190可保護並封裝有機電致發光顯示設備100，且可由玻璃或透明膜形成。作為這種膜，可使用如聚苯乙烯(polystyrene，PS)膜、聚乙烯(polyethylene，PE)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)膜或聚醯亞胺(polyimide，PI)膜之透明保護膜。

黏著劑192可使用透明光學膠(optical adhesive，OCA)。光學膠可由雙面膠帶的形式形成，離型膜(release film)可附著於光學膠之兩側，且當離型膜於接合過程中被剝離時，可透過將接合物附著於光學膠之兩側以將接合物接合。由於光學膠以半固態之狀態設置於彩色濾光片層180與保護件190之間，因此黏著材料不會流入空氣層184中，且彩色濾光片層180之空氣層184能維持在與R濾光片與B濾光片之形狀相同之形狀。

然而，在有機電致發光顯示設備100中，黏著劑192不以光學膠為限，而可使用各種黏著劑。

如上所述，在有機電致發光顯示設備100中，由於電晶體T於由單晶半導體而非玻璃或塑膠膜製成之晶圓基板110上形成，因此即使當子像素的面積顯著減少時，仍能傳達所期望之高品質影像，進而能實現高解析度之顯示設備100。

再者，在有機電致發光顯示設備100中，由於在子像素R與子像素G之間未形成用於防止漏光的黑色矩陣，因此能形成更精緻的子像素，進而能實現超高解析度之顯示設備100。

在有機電致發光顯示設備100中，透過僅將R濾光片與B濾光片作為彩色濾光片層180形成並移除G濾光片以形成空氣層184，能提升子像素R、子像素G以及子像素B之發光效率。以下，對此進行詳細敘述。

參閱圖6，當彩色濾光片層180包含R濾光片、G濾光片以及B濾光片時，從子像素R、子像素G以及子像素B發出之白光會透過彩色濾光片層180輸出。此時，通過R濾光片之白光在其他波長帶中被吸收而僅輸出紅光，通過G濾光片之白光在其他波長帶中被吸收而僅輸出綠光，通過B濾光片之白光在其他波長帶中被吸收而僅輸出藍光。

然而，在這種結構之有機電致發光顯示設備的情況下，由於黑色矩陣未設置於R濾光片、G濾光片以及B濾光片之間，因此通過特定子像素之光可透過其他相鄰子像素區域被輸出。

舉例來說，垂直通過R濾光片與G濾光片的光

與

如它們一樣被輸出至子像素R與子像素G。

彩色濾光片層180包含具有相似折射率之R濾光片、G濾光片以及B濾光片，且由於R濾光片、G濾光片以及B濾光片在子像素的介面相互接觸，故子像素的介面具有實質上相似的折射率。因此，以預設角度入射至特定子像素並入射至對相鄰子像素的介面上的光會透過相鄰子像素如其一樣輸出而沒有產生折射。

舉例來說，於特定角度輸入至R濾光片的光

會入射至子像素R與子像素G之間的介面上，且入射光未產生折射或反射而直接輸入至子像素G。因此，子像素R輸出的光並非全部從子像素R輸出，而有一些光從相鄰的子像素G輸出。因此，在子像素G中會產生紅光與綠光的不同顏色的混合，而會因漏光而在螢幕上產生斑點(spot)。

圖7為示出根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備中的有機發光部件所發出的光的輸出路徑之圖式(即有機電致發光顯示設備不包含G濾光片)。

參閱圖7，在有機電致發光顯示設備100中，彩色濾光片層180於子像素R以及子像素B中形成，但彩色濾光片層180未在子像素G中形成。在對應於子像素G之彩色濾光片層的區域中，彩色濾光片層180會被移除且反而會形成空氣層184。

此外，第二內層絕緣層128可於有機發光部件E的下方形成，且第一反射電極118a可設置於子像素G之第二內層絕緣層128的下方。第二反射電極118b可設置於子像素R與子像素B之有機發光部件E的下方。

在這種結構之有機電致發光顯示設備100中，從子像素R以及子像素B之有機發光部件E發出之白光會透過其上的彩色濾光片層180傳輸並輸出。舉例來說，從子像素R之有機發光部件E發出之白光會在其他波長帶中被吸收，同時通過R濾光片，使得僅紅光被輸出，且從子像素B之有機發光部件E發出之白光會在其他波長帶中被吸收，同時通過B濾光片，使得僅藍光被輸出。

此時，從有機發光部件E向下發出的光被有機發光部件E下方之第二反射電極118b反射，接著再次通過彩色濾光片層180並接著被輸出。

從子像素R與子像素B之有機發光部件E發出並垂直向上輸出的光

是透過對應的彩色濾光片輸出。

從子像素R與子像素B之有機發光部件E發出並以預設角度向上輸出的光

會入射至對子像素G的介面上。然而，由於彩色濾光片層未於子像素G中形成且存在有空氣層184，且因由有機材料製成彩色濾光片層180與空氣層184之間的折射率差異，因此入射至對子像素G之介面的光不會輸入至子像素G，而會於介面反射。也就是說，入射至對子像素G之介面的光會藉由反射透過它們對應的子像素R與子像素B輸出。

因此，在有機電致發光顯示設備100中，由於從子像素R以及子像素B之有機發光部件E發出的光不會穿透至相鄰的子像素中，而會全部透過對應的濾光片輸出，因此子像素的亮度會被大幅增加。

圖8A為示出根據本發明之一些態樣之在包含G濾光片的情況下與在包含空氣層而無G濾光片的情況下子像素R處之亮度之圖式。圖8B為示出根據本發明之一些態樣之在包含G濾光片的情況下與在包含空氣層而無G濾光片的情況下子像素B處之亮度之圖式。在這種情況下，實線(參考例)為包含G濾光片之情況下的亮度，且虛線(空氣間隙)為根據本發明之第一實施例之有機電致發光顯示設備的亮度。

參閱圖8A，當G濾光片被提供時，透過子像素R輸出之紅光的亮度大約為0.11，但當空氣層184被提供時，透過子像素R輸出之紅光的亮度大約增加至0.14。

參閱圖8B，當G濾光片被提供時，透過子像素B輸出之藍光的亮度大約為0.20，但當空氣層184被提供時，透過子像素B輸出之藍光的亮度大約增加至0.30。

如上所述，在有機電致發光顯示設備100中，由於從子像素R與子像素B之有機發光部件E發出並入射至對子像素G之介面的光產生全反射且透過子像素R與子像素B再次被輸出，因此子像素R與子像素B之亮度被大幅提升。

另一方面，一些從子像素G之有機發光部件E發出的白光為直接向上輸出並通過空氣層184，且其餘的光被第一反射電極118a反射並接著被向上輸出以通過空氣層184。也就是說，從有機發光部件E發出並直接通過空氣層184的光以及被第一反射電極118a反射並通過空氣層184的光是透過子像素G被輸出。

在有機電致發光顯示設備100中，從有機發光部件E直接輸出的光與從第一反射電極118a反射後輸出的光會相互產生建設性干涉。特別是透過在綠色波長帶中從有機發光部件E直接輸出的光與從第一反射電極118a反射後輸出的光之間產生建設性干涉，僅會有綠光透過子像素G被輸出而沒有使用G濾光片。此時，其他波長帶的光會發生完全破壞性干涉或一定程度的破壞性干涉，因此其他波長帶的光會被移除或強度大幅降低，使得透過子像素G輸出的光實質上變成綠光。

有機發光部件E直接輸出之光與從第一反射電極118a被反射後輸出的光之間的建設性干涉係根據以下的等式1進行。

[等式1]2nd=mλ；λ=2nd/m.

在等式1中，n為整數，d為光程，λ為波長，m為階數。

光程d為從第一反射電極118a之頂面至第二電極136之底面的距離。因此，光程d為有機發光組件E之第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面的距離t2的總和。此時，假設第一反射電極118a之厚度為固定的，由於距離t2為第二內層絕緣層128之厚度減去第一反射電極118a之厚度所得到的值，因此能透過調整第二內層絕緣層128之厚度來調整距離t2。此外，假設第二內層絕緣層128之厚度為固定的，則能透過調整第一反射電極118a之厚度來調整距離t2。此外，能透過調整第二內層絕緣層128的厚度與第一反射電極118a之厚度來調整距離t2。

在有機電致發光顯示設備100中，建設性干涉如約528奈米(波長λ=528奈米(nanometer，nm))之綠光的波長帶中發生，且綠光透過子像素G被輸出。被輸出的綠光可為具有一階、二階、三階以及更高階的建設性干涉所產生的光。為了對波長約為528nm的光進行一階建設性干涉，光程d必須被最小化，但由於製程限制，第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及對應於光程d之第二內層絕緣層128之厚度(與/或第一反射電極118a)不能形成為小於所設定之厚度，而不可能實質上輸出因一階建設性干涉所產生的光。此外，由於四階或更高階的建設性干涉產生的綠光之強度非常小，因此實際上不可能透過子像素G輸出綠光。

在有機電致發光顯示設備100中，第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及第二內層絕緣層128(與/或第一反射電極118a)之厚度被調整，而使得光在綠光的波長帶，(例如528nm的波長帶)，受到二階與三階建設性干涉，因此透過子像素G輸出所期望之強度的綠光。

表1示出在二階與三階建設性干涉中，第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2之示例。然而，本發明之第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2不以這些示例值為限。此外，由於根據本發明之第一實施例之有機電致發光顯示設備100在於透過子像素G輸出綠光而不使用彩色濾光片層180，因此二階與三階建設性干涉可發生在對應於綠光的各種波長帶，且根據用於建設性干涉的波長帶，可用各種方式設定第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2。

參閱表1，當光程d為2640nm時，在波長帶528nm發生二階建設性干涉。此時，第一電極132與有機發光層134之厚度t1可為2000nm，且從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2可為640nm。或者，第一電極132與有機發光層134之厚度t1可為2200nm，且從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2可為440nm。或者，第一電極132與有機發光層134之厚度t1可為2400nm，且從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2可為240nm。

當光程(d)為3960nm時，在波長帶528nm發生三階建設性干涉。此時，第一電極132與有機發光層134之厚度t1可為3300nm，且從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2可為660nm。或者，第一電極132與有機發光層134之厚度t1可為3500nm，且從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2可為460nm。或者，第一電極132與有機發光層134之厚度t1可為3700nm，且從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2可為260nm。

然而，在有機電致發光顯示設備100中，第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2不以上述數值為限。可根據受到建設性干涉的波長帶而改變光程d，且因此也可改變第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及從第一反射電極118a之頂面至第二內層絕緣層128之頂面之距離t2。

此外，若製程上可能，第一電極132與有機發光層134之厚度t1以及第二內層絕緣層128(與/或第一反射電極118a)之厚度可以各種組合形成以滿足光程d。

圖9A為示出呈現在根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示裝置之子像素G中不調整(即無建設性干涉)光程時之光譜之圖表。圖9B為示出呈現在根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示裝置之子像素G中調整(即有建設性干涉)光程時之光譜之圖表。

參閱圖9A，當光程d未被調整時，從子像素G輸出的光為約在460nm與570nm具有低峰值的光，即整體上接近白光的光。另一方面，參閱圖9B，當光程d被調整時，從子像素G輸出的光為約在528nm具有峰值的綠光。

如上所述，在有機電致發光顯示設備100中，透過調整光程d，高純度之綠光能透過子像素G被輸出而未使用G濾光片。

如上所述，在有機電致發光顯示設備100中，由於電晶體於晶圓上形成，且黑色矩陣未於彩色濾光片之間形成，因此能實現具有高解析度之高性能顯示設備。

此外，在有機電致發光顯示設備100中，透過移除G濾光片並在移除G濾光片的位置形成低折射率的空氣層，使得入射至對子像素G之介面上的光被全反射。因此，可防止不同顏色的光混入子像素G所造成的染色。

此外，在有機電致發光顯示設備100中，從子像素R與子像素B入射至對子像素G之介面上的光被全反射，且被輸出回子像素R與子像素B。因此，透過增加輸出至子像素R與子像素B的光的強度，能顯著提升發光效率。

同時，在有機電致發光顯示設備100中，係以彩色濾光片層於子像素R與子像素B中形成以及彩色濾光片層未於子像素G中形成之結構為例進行敘述。然而，本發明不以這種結構為限，而可應用於彩色濾光片層於子像素G與子像素B中形成以及彩色濾光片層未於子像素R中形成之結構，以及彩色濾光片層於子像素R與子像素G中形成以及彩色濾光片層未於子像素B中形成之結構。

圖10為根據本發明之一些態樣之有機電致發光顯示設備之剖視圖。此時，可以省略或簡化與圖5所示之第一實施例之構造相同的構造，且可僅詳細敘述其他構造。

參閱圖10，在有機電致發光顯示設備200中，電晶體T與有機發光部件E可於由如單晶矽之單晶半導體製成之晶圓基板210上形成。

第一反射電極218a可於電晶體T上在第一內層絕緣層224上形成。在這種情況下，第一反射電極218a與電晶體T之源極電極216以及汲極電極217可由相同的金屬與相同的製程形成，但不以此為限。或者，第一反射電極218a與源極電極216以及汲極電極217可由不同的金屬與不同的製程中形成。

第一反射電極218a可由具有良好反射率的金屬形成，例如鋁或銀，但不以此為限。

有機發光部件E可包含於多個堤層252之間形成並透過接觸孔連接至電晶體T之汲極電極217之第一電極232、於第一電極232及堤層252上形成之有機發光層234，以及於有機發光層234上形成之第二電極236。

第二反射電極218b可於第一電極232的下方形成。源極電極216與汲極電極217可透過設置有閘極電極214之閘極絕緣層222與第一內層絕緣層224中形成之接觸孔，分別與主動區212之通道區212a兩側的源極區212b與汲極區212c歐姆接觸。於第二電極236上形成之封裝層260可包含由無機材料製成之第一封裝層262、由有機材料製成之第二封裝層264以及由無機材料製成之第三封裝層266。保護件290可透過黏著劑292附接於彩色濾光片層280。

在圖10中的示例構造中，由於彩色濾光片層280未於子像素G中形成，而是空氣層284於子像素G中形成，故從子像素R與子像素B入射至對子像素G之介面上的光會被全反射且再次輸出至子像素R與子像素B。因此，可顯著提升輸出至子像素R與子像素B的光的效率。

此外，透過調整從第一反射電極218a之頂面至第二電極236之底面之光程，在綠光波長帶產生的建設性干涉之光程會被調整，因此綠光會透過不存在彩色濾光片層的子像素G被輸出。在這種情況下，可透過調整第一電極232與有機發光層234之厚度以及從第一反射電極218a之頂面至第二內層絕緣層228 之頂面的距離(即第二內層絕緣層228之厚度與鈍化層226之厚度)，來調整光程。因此，對二階與三階建設性干涉來說，鈍化層226優選為由如矽氧化合物或矽氮化合物之無機材料形成，且具有數百奈米之厚度。

此外，透過調整第一電極232與有機發光層234的厚度以及第二內層絕緣層228與鈍化層226的厚度，在綠光波長帶產生之建設性干涉的光程能被達成，且可透過子像素G輸出綠光而沒有使用彩色濾光片層。

在根據本發明之有機電致發光顯示設備中，由於在彩色濾光片之間未形成黑色矩陣，因此能實施具有高解析度之微型顯示設備。

此外，在根據本發明之有機電致發光顯示設備中，移除子像素之彩色濾光片且在移除的位置形成低折射率的空氣層，以使入射至對相鄰子像素之介面的光全反射，進而可防止不同顏色的光混入所述之子像素而造成染色。

此外，在根據本發明之有機電致發光顯示設備中，由於從相鄰子像素入射至對移除彩色濾光片的相鄰子像素之介面的光被全反射並被輸出回相鄰子像素，因此輸出至相鄰子像素之光的強度會增加，進而顯著提升發光效率。

本發明之上述示例中所述之特徵、結構以及功效等被包含在本發明之至少一示例中，但不必僅以一個示例為限。再者，本發明之所屬技術領域中具有通常知識者可相對其他示例結合或修改本發明之至少一示例中所示之特徵、結構以及效果等。因此，與這種結合以及修改相關的內容應被解釋為被包含在本發明的範圍內。

上述之本發明不以上述之實施例與附加圖式為限，並且對於本發明之所屬技術領域中具有通常知識者而言顯而易見的是，可在不脫離本發明之技術事項範圍內進行各種替換、修改與變更。因此，本發明的範圍由以下的請求項所指定，且所有從請求項的含意與範圍以及請求項的均等概念衍生的變更或修改均應解釋為包含在本發明的範圍內。