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TWI889098B - 有機發光顯示裝置 - Google Patents

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TWI889098B
TWI889098B TW112150646A TW112150646A TWI889098B TW I889098 B TWI889098 B TW I889098B TW 112150646 A TW112150646 A TW 112150646A TW 112150646 A TW112150646 A TW 112150646A TW I889098 B TWI889098 B TW I889098B
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安炳喆
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南韓商延原表股份有限公司
安炳喆
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Abstract

於一實施例中，子畫素可包含輔助電極、具有位於輔助電極上的三維結構的導光體以及位於導光體上的有機發光件。有機發光件位於導光體的表面上，使得有機發光件的發光區域可被擴大。由於輔助電極以及有機發光件各具有反射功能，自有機發光件發出的光可被輔助電極以及有機發光件反射，並被導光體重複反射。因此，光萃取效率可大幅度地被提升，且亮度可被改善。

Description

有機發光顯示裝置
本實施例關於一種有機發光顯示裝置。
於資訊世代，顯示器產業快速地被發展，且顯示器裝置正從液晶顯示器轉移至有機發光顯示器（organic light-emitting display (OLED)）。有機發光顯示器的市場正在擴大，並聚焦於小型顯示器（如可攜帶產品），但朝向中型顯示器市場（例如筆記型電腦以及螢幕）的擴展目前是被延遲的，原因為有許多挑戰需要克服，如亮度以及使用壽命。由於此些產品的表現以及價格競爭力的限制，以有機發光顯示器取代液晶顯示器有較大的技術障礙。
藉由應用致能在線大量生產的技術以及大面積基材（舉例來說，第八代或更高的基材）而不使用精密金屬遮罩（fine metal mask (FMM)），生產力的改善被期待能確保價格競爭力以及確保上述的成本效益比問題的綜合性解決方案。目前，OLED TV是使用白有機發光二極體（white organic light-emitting diodes (WOLED)）的底部發光顯示裝置，且為用於大面積設備中的高生產力產品的最佳化的結構。
然而，由於開口率（光通過畫素的面積的比例）的限制，底部發光方法導致於中型顯示器所需的等級確保高解析度有機發光顯示裝置中的開口率為困難的。為此，有部分限制不能藉由改善基材以及驅動電路上的TFT的表現而被克服。
因此，為了克服此技術的限制，並同時應用WOLED方法，需要某種技術以增加自有機發光件發出的光的量以及最大化光的增加量。若此技術被發展，則轉換至高亮度以及大尺寸產品（例如數位標示牌）是有可能的，且藉由改善產品的亮度及使用壽命而將使用有機發光裝置的顯示裝置發展至高解析度產品領域是有可能的。因此，此種突破性的有機發光顯示裝置的發展是目前急迫需要的。
本實施例的一個目標為解決前述以及其他問題。
本實施例的目標為提供一種能夠藉由增加畫素內的有機發光件的發光面積而增加發出的光的量，而藉此改善產品的亮度以及使用壽命的有機發光顯示裝置及其製造方法。
本實施例的技術問題不限於此處所敘述的，並包含可透過本發明說明書被理解的。
為了達到上述功效，根據本實施例的一方面，有機發光顯示裝置包含：多個畫素，其中各畫素包含多個子畫素，其中各子畫素包含：驅動電路；保護層，位於驅動電路上；有色樹脂層，位於保護層上；平面化層，位於有色樹脂層上；輔助電極，位於平面化層上；導光體，具有三維結構並位於該輔助電極上；有機發光件，位於導光體上；以及封裝層，位於有機發光件上。輔助電極經配置以被連接於驅動電路。驅動電路包含第一開口部。輔助電極包含第二開口部以及反射部。自有機發光件發出的光經配置以於反射部中被反射、被導光體引導以及通過第一開口部、有色樹脂層以及第二開口部以朝下的方向被發出。
根據本實施例的另一方面，一種有機發光顯示裝置包含：多個畫素，其中各畫素包含多個子畫素，其中各子畫素包含；驅動電路；輔助電極，位於驅動電路上；導光體，具有三維結構並位於該輔助電極上；有機發光件，位於導光體上；封裝層，位於有機發光件上；有色樹脂層，位於封裝層上；黑樹脂層，位於封裝層上。輔助電極經配置以被連接於驅動電路。輔助電極經配置以被連接於驅動電路。有機發光件包含：陽極，位於導光體上；有機發光層，位於陽極上；以及陰極，位於有機發光層上。有機發光件包含開口部以及反射部。有色樹脂層位於開口部上。自有機發光件發出的光經配置以於反射部中被反射、被導光體引導以及通過開口部以及有色樹脂層以朝上的方向被發出。
有關底部發光方法，商業化是困難的，其原因為隨著解析度增加而帶來的開口部的限制。然而，假設開口率（即開口面積/畫素面積）約為20%，則一開口的上側的三維導光體的表面積可被配置為大於開口部的面積的三倍。若導光體以及反射件的結構被最佳化，產品的亮度及使用壽命能被改善至現存產品的兩倍以上。此外，藉由增加對於外部光的對比率，可以不使用偏光片，因此材料成本可被減少。
本實施例的進一步的可應用性的範圍根據後續的詳細說明會明顯易懂。然而，由於本實施例的精神與範圍內的各種改變或修改能被本發明所屬技術領域中具有通常知識者清楚地瞭解，應理解詳細說明與特定的實施例（例如最佳實施例）僅被呈現以作為範例。
此後，本說明書中揭露的實施例會搭配附圖詳細地被敘述，但相同或相似的元件被給予相同的參考編號，且其冗贅的敘述會被省略。考量說明書撰寫的方便性，「模組」以及「單元」等用於以下敘述的各元件的後綴詞可互換地被給予或使用，且此等後綴詞本身不具有異於彼此的含義或角色。此外，附圖係用於簡單的了解本說明書中的實施例，且本說明書中所揭露的技術思想不被附圖侷限。此外，當例如一層、一區域或基材等元件被描述為位於另一元件「上」，這意味著該元件可直接位於另一元件上或其間有另一中繼元件。
此後，本實施例將參照圖式被詳細敘述。
根據本實施例的有機發光顯示裝置可包含白有機發光件，但不限於此。舉例來說，白有機發光件可具有串接結構，且於該串接結構中，具有二或更多發出白光的發光層的二或更多垛（stack）垂直地被堆疊。可替代地，根據本實施例的有機發光顯示裝置可包含有機發光件，且該有機發光件包含並排的紅有機發光層、綠有機發光層以及藍有機發光層。
根據發光的方向，有機發光顯示裝置可被分為底部發光（bottom-emission (BE)）結構以及頂部發光（top-emission (TE)）結構。此後，敘述會被侷限於具有底部發光結構的有機發光顯示裝置，但本實施例亦可等同地被應用於具有頂部發光結構的有機發光顯示裝置。
圖1A為習知的有機發光顯示裝置的平面圖。圖1B為根據一實施例的有機發光顯示裝置的平面圖。
如圖1A及圖1B所示，畫素2可具有以紅子畫素3、綠子畫素3及藍子畫素3構成的條狀結構。
不同於習知的裝置（圖1A），根據本實施例的有機發光顯示裝置（圖1B）可被提供導光體310。
如圖1B所示，根據本實施例的有機發光顯示裝置可應用白有機發光件，且畫素2可具有以紅子畫素3、綠子畫素3及藍子畫素3構成的條狀結構。舉例來說，於27吋UHD解析度的情況下，畫素的尺寸為160微米的正方形，且子畫素3可具有短邊為53.3微米以及長邊為160微米的矩形，但不限於此。當底部發光的結構被應用，開口率可為至少20%或更高。開口率可為開口部5的面積/畫素2的面積。
如圖1B所示，根據本實施例的有機發光顯示裝置可包含多個畫素2。各畫素2可包含多個子畫素3。子畫素3可以，舉例來說，沿著X軸方向紅紫畫素、綠子畫素及藍子畫素的順序被配置，但不限於此。各子畫素3可具有沿Y軸方向的條狀結構。舉例來說，各子畫素3可沿著X軸方向發出不同的色光，但可沿著Y方向發出相同的色光。
根據本實施例的有機發光顯示裝置可包含多個開口部5。至少一開口部5可位於子畫素3中。開口部5以外的剩餘區域可為驅動電路部4。
子畫素3可包含驅動電路部4以及開口部5。驅動電路部4可不僅位於子畫素3，還可位於相鄰的子畫素3之間。驅動電路部4可被稱為驅動電路區域，且開口部5可被稱為開口部。舉例來說，對應於開口部5的區域可被定義為第一區，且對應於驅動電路部4的區域可被定義為第二區。驅動電路部4可包含驅動電路（圖4中的7），驅動電路設有各種用於驅動各子畫素3的電路元件，如電晶體、電容器以及布線。除了對應於驅動電路部4的第二區的第一區可成為開口部5。驅動電路7的電晶體可包含基於矽或基於氧化物的半導體材料。
圖2為圖1B的導光體的範例的簡化示意圖。
參照圖1B及圖2，具有三維結構的導光體30可被設置於開口部5以及驅動電路部4上。導光體30可被稱為導光結構、導光圖案、光方向控制件等。導光體30的下表面31的尺寸（或面積）可小於子畫素3的尺寸（或面積）並大於開口部5的尺寸（或面積）。開口部5可位於導光體30的下表面31的中央部，但根據導光體30的三維結構的形狀，以偏離導光體30的下表面31的中央部的方式被設置。根據畫素2內的子畫素3的配置與結構，導光體30的下表面31可具有各種形狀，例如正方形、矩形、八邊形、圓形或卵形等。根據導光體30的下表面31以及上表面32的形狀，導光體30的結構亦可具有各種三維形狀，且圖6至圖11繪示導光體30的結構。如圖6至圖11所示，導光體30可具有下表面31。導光體30可具有上表面32及/或側表面33。於此，上表面32為下表面31的相對表面並可具有直面或圓弧面。圓弧面可不僅被形成於上表面32，且亦被形成於下表面33。側表面33為位於下表面31及上表面32的表面，且可具有相對於下表面31傾斜或圓弧的表面。
舉例來說，導光體30的結構為四邊金字塔（圖6）、四邊金字塔錐台（圖7）、橢圓冠（圖8）、橢圓冠錐台（圖9）、圓錐（圖10）、截頭圓錐（圖11）等。
為了增加光萃取效率，確保開口部5的中央與導光體30的中央重合可為有效的。
圖3為圖1A的有機發光顯示裝置沿A-A’線段的剖面圖。
如圖3所示，光徑36可被形成，且由有機發光件40產生的光經由光徑36且通過有色樹脂層11、基材1等以朝下的方向被發出。
圖4為根據第一實施例的導光體的剖面圖。圖4為圖1B的有機發光顯示裝置沿B-B’線段的剖面圖。
參照圖1B及圖4，根據本實施例的有機發光顯示裝置包含基材1、驅動電路7、保護層10、有色樹脂層11、平面化層12、輔助電極20、導光體30、有機發光件40、封裝層50等。根據一實施例的有機發光顯示裝置可包含較多或較少的部件。
驅動電路部4以及多個開口部5可被定義於基材1上。舉例來說，子畫素3可包含至少一開口部5。子畫素3的除了開口部5的剩餘區域可為驅動電路部4。驅動電路7可被形成於驅動電路部4中且不被形成於開口部5中。驅動電路部4可包含電晶體、電容器、布線等。也就是說，除了開口部5的剩餘區域可為驅動電路部4。
保護層10可被設置於驅動電路7上，有色樹脂層11可被設置於保護層10上，且平面化層12可被設置於有色樹脂層11上。
輔助電極20可被設置於平面化層12上。輔助電極20可透過平面化層12以及保護層10的穿孔13連接於驅動電路7。舉例來說，輔助電極20可電性連接至驅動電路7的電晶體的汲極（或源極）。
輔助電極20可具有二重或三重結構。舉例來說，輔助電極20可具有包含第一金屬膜21、第二金屬膜22等的二重或三重結構。第一金屬膜21可透過穿孔13連接至驅動電路7的電晶體的汲極。第二金屬膜22可以具有優異的反射特性的金屬製成。光被第二金屬膜22反射並透過導光體30以及開口部5以朝下的方向被發出，藉此改善光萃取效率。
導光體（30、LGB）可被設置於輔助電極20上。有機發光件40可被設置於導光體30上。封裝層50可被設置於有機發光件40上。
包含電晶體、電容器、布線等的驅動電路7可被形成於基材1上。驅動電路7可使用半導體製程而被形成。開口部5可包含開口部5a（於後稱為第一開口部）。第一開口部5a可被驅動電路7定義。也就是說，各子畫素3中的未有驅動電路7形成的區域可被定義為第一開口部5a。第一開口部5a的尺寸可小於或等於開口部5的尺寸。舉例來說，光可透過第一開口部5a行進至基材1。舉例來說，光可被驅動電路7阻擋且無法行進至基材1。驅動電路7可包含電晶體、電容器、布線等。電晶體可包含基於矽或基於氧化物的電晶體。電晶體可包含基於矽的電晶體以及基於氧化物的電晶體。於此實施例中，切換電晶體（舉例來說，掃描電晶體），可包含基於氧化物的電晶體，且驅動電晶體可包含基於矽的電晶體。
保護層10可以無機膜製成。舉例來說，保護層10可以矽氧化物（SiOx）膜、矽氮化物（SiNx）膜或其多層形成。
有色樹脂層11可以於樹脂中包含色素的濾色材料形成。
舉例來說，平面化層12可以丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚醯胺樹脂或聚醯亞胺樹脂構成。平面化層12可具有有機膜及無機膜（如矽氧化物（SiOx）膜、矽氮化物（SiNx）膜等）的多重結構。
輔助電極20可被設置於平面化層12以及導光體30之間。輔助電極20可透過平面化層12以及保護層10的穿孔13連接於驅動電路7。輔助電極20可具有將有機發光件40的陽極41電性連接至驅動電路7的功能以及反射部分自有機發光件40發出的光的功能。舉例來說，輔助電極20可包含第一層（其包含Ti或Mo）以改善與電晶體的汲極的接觸電阻特性，且可包含第一層上的第二層（其包含Ag、Ag合金或Al，此些材料為反射金屬並具有優異的反射表現）。第三層（例如ITO或IZO）可進一步被包含於第二層上以確保整順度以及可靠性。舉例來說，輔助電極20具有ITO / (Ag或Ag合金或Al) / (Ti或Mo)的三重結構或(Ag或Ag合金或Al) / (Ti或Mo)的二重結構。
輔助電極20可包含開口部5b（於後稱為第二開口部）以及反射部5r。反射部5r可圍繞第二開口部5b。
第二開口部5b可為未有輔助電極20形成的區域。反射部5r可為光被反射的區域且可為輔助電極20的第二金屬膜22被形成的區域。第二開口部5b的尺寸（或面積）可小於或等於開口部5的尺寸（或面積）。光可被輔助電極20的反射部5r反射入導光體30。
舉例來說，光可透過第二開口部5b、有色樹脂層11以及第一開口部5a行進至基材1。舉例來說，有色樹脂層11的尺寸（或面積）可大於第一開口部5a或第二開口部5b的尺寸（或面積）。因此，儘管光以斜的方向穿過第一開口部5a或第二開口部5b，光總是能夠穿過有色樹脂層11，使得所想要的顏色的光可以被發出。
同時，第一開口部5a、有色樹脂層11以及第二開口部5b可垂直地重疊。第一開口部5a的中央、有色樹脂層11的中央以及第二開口部5b的中央可彼此重合，但不限於此。
導光體30可被設置於輔助電極20上。導光體30可以有機膜製成。舉例來說，導光體30可以壓克力或聚醯亞胺樹脂形成。舉例來說，導光體30可以濾色材料（例如紅、綠或藍）製成，其中濾色材料中散布有色素。當導光體30以濾色材料製成，有色樹脂層11可被省略，但不限於此。
同時，藉由於導光體30的材料以及輔助電極20的材料之間使用蝕刻選擇性，輔助電極20可藉由將導光體30作為遮罩而被圖案化。因此，輔助電極20可被圖案化以具有與導光體30的下表面31的圖案相同的形狀與尺寸。隨著解析度增加，薄膜之間的對準公差會影響良率。因此，輔助電極20（其作為反射膜）以及導光體30（其在光學上扮演重要的角色）透過自動對準而被對準，使得改善產品（即有機發光顯示裝置）的性能亦為有效的。
輔助電極20的尺寸（或面積）以及導光體30的下表面31的尺寸（或面積）可不同。根據灰化製程是否被添加、蝕刻的類型等，輔助電極20的尺寸可小於或大於導光體30的下表面31的尺寸2 μm以內，且其可被形成以自導光體30的全部四個邊緣以相同的距離水平地凸出或內凹。
有機發光件40可被設置於導光體30上。有機發光件40可包含陽極41、多個有機發光層42、陰極43等。有機發光層42可被形成於陽極41上，且陰極43可被形成於有機發光層42上。陽極41以及有機發光層42可於子畫素3之間被分離。如圖1B所示，有機發光層42可具有條狀結構，此條狀結構是連續的且沿Y軸方向不於子畫素3之間被分離。陰極43可共同地被設置於所有畫素2或子畫素中，但不限於此。
有機發光件40可圍繞導光體30。明確來說，陽極41可覆蓋導光體30的整個表面。陽極41可以能夠導光的透明導體膜（transparent conductive film (TCO)，例如ITO或IZO）形成。
陽極41可於導光體30的邊緣的端部連接至輔助電極20。
陽極41可使用濺鍍方法形成，以具有好的階梯覆蓋特性。
陽極41可連接至輔助電極20的凸出的部分的上表面。如圖4所示，當輔助電極20的端部水平地自導光體30的端部凸出，陽極410可連接至輔助電極20的端部的側表面以及上表面。舉例來說，陽極41可連接至自導光體30凸出的第二金屬膜22的上表面及側表面。舉例來說，當輔助電極20不垂直地凸出，陽極41可連接至輔助電極20的側表面。
同時，自有機發光件40（明確來說是有機發光層42）發出的光可於輔助電極20的反射區5r中被反射，且多次反射可由導光體30與陽極41之間的介面、陽極41與有機發光層42之間的介面、有機發光層42與陰極43之間的介面等所導致。也就是說，光可被導光體30的下側的輔助電極20以及導光體30的上側的有機發光件40反射至導光體30，且光徑36可被導光體30形成，其中較大量的光經由光徑36且通過第二開口部5b、第一開口部5a、第一基材1等以朝下的方向被發出。因此，較大量的光以朝下的方向被發出，光萃取效率能被大幅度地增加，且亮度能被改善。
封裝層50可被設置於有機發光件40上。封裝層50可用以預防水分或氧氣侵入有機發光層42。為此，封裝層50可包含至少一無機膜以及至少一有機膜。舉例來說，其可具有以第一無機膜、樹脂膜以及第二無機膜組成的三重結構。於此，第一無機膜、樹脂膜以及第二無機膜可分別被稱為第一封裝膜、第二封裝膜及第三封裝膜。
同時，如圖4所示，有機發光顯示裝置可不包含畫素定義層（34，圖12至圖14中的PDL）。
有一個問題是，若陽極41是厚的，由於陽極41的邊緣的蝕刻的階梯差，電流會於長時運作的情況下被集中，且垂直漏電流（vertical leakage current (VCL)）所導致的短路會透過陽極41以及陰極43之間的有機發光層42發生，從而造成點缺陷。為了解決此問題，畫素定義層43可被形成以圍繞相鄰的子畫素3之間的陽極41的邊緣區域。
同時，於此實施例中，儘管PDL 34未被提供，為了預防點缺陷，陽極41的厚度可被設定為50奈米或更薄，且陽極41可僅連接至輔助電極20的經蝕刻的端部表面（即側表面），使得陽極41中形成的階梯差可被移除。
圖5詳細繪示圖4的底切結構。
如圖4及圖5所示，平面化層12可以多個膜構成。舉例來說，平面化層12可具有樹脂膜12a及無機膜12b的二重結構。底切結構60可使用平面化層12而形成。舉例來說，藉由使用蝕刻率大於樹脂層12a的蝕刻率的無機膜12b，無機膜12b可被蝕刻以形成底切結構60。於薄膜形成階段，底切結構60可於陽極41中連接至輔助電極20，但可沿著導光體30的邊緣的下側的周長（即輔助電極20的下側的周長）被形成。
底切結構60被形成後，若PDL 34未被添加，陽極41可不沿著底切結構60的底切內壁61（即由於底切結構60沿著平面化層12的無機膜12b的側表面）被形成，使得陽極41可被分離。底切結構60被形成後，若PDL 34未被添加，由有機發光材料中的低電阻材料製成的一層（舉例來說，電荷產生層）亦可於形成有機發光件40的步驟中被分離。因此，子畫素之間的側向漏電流（lateral current leakage (LCL)）可被減少。
圖12至圖14為根據第一實施例的導光體的修改的其他範例的剖面圖。舉例來說，如圖12至圖14所示，有機發光顯示裝置可包含PDL 34。
參照圖12至圖14，於此實施例中，若PDL 34符合產品的設計目標且對於製程來說是必需的，PDL 34可被添加。如圖12所示，在陽極41被形成於各子畫素中後，PDL 34可被形成於子畫素之間。藉由如圖13及圖14所示地於PDL 34中形成溝槽35，側向漏電流可被減少。溝槽35可被稱為貫孔（via）或穿孔（through hole）。一或更多溝槽35可被提供，且其寬度可為200奈米至300奈米，即第一有機發光垛以及第一電荷產生層的厚度的和，且其深度可大於其寬度的二倍。
如圖14所示，溝槽35可藉由穿過PDL 34被形成。於此範例中，有機發光層42可透過溝槽35接觸平面化層12的上表面。
同時，如圖4及圖12至圖14所示，有機發光層42以及陰極層143可被設置於陽極41上，使得有機發光件40可被建構。有機發光層42可包含一或更多電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層。於此情況下，當電壓被施用於陽極41以及陰極43，電洞與電子分別透過電洞傳輸層以及電子傳輸層移動至發光層，使得電洞與電子能夠與於發光層彼此結合以發光。
有機發光層42可為發出白光的白發光層。於此情況下，有機發光層42可具有包含二或更多垂直堆疊的有機發光垛的串接結構。各有機發光垛可包含電洞傳輸層、至少一發光層、電子傳輸層等。此外，電荷產生層可於有機發光垛之間被形成。電荷產生層可以鄰近於下有機發光垛的n型電荷產生層（nCGL）以及位於n型電荷產生層（nCGL）以及上有機發光垛之間的p型電荷產生層（pCGL）構成。n型電荷產生層將電子注入下有機發光垛，且p型電荷產生層將電動注入上有機發光垛。n型電荷產生層包含摻雜有鹼金屬（如Li、Yb、Na、K、Cs等）或鹼土金屬（如Mg、Sr、Ba、Ra等）的有機膜。p型電荷產生層可藉由以一摻雜物摻雜電洞轉移層（HTL）形成。
陰極43可被設置於有機發光層42上。陰極43可為一共用層並共同地於各子畫素中形成。陰極43可包含能夠反射光的鋁Al、鋁合金、銀Ag、銀Ag的合金等。陰極43可被形成而較100奈米更厚以確保底部發光的期間的確實的全反射並同時預防陰極43的電阻導致的電源供應器的電壓降。隨著陰極43的厚度增加，底切結構（圖4中的60）的加工裕度亦增加，使得有機發光顯示裝置可簡單地被製造。
封裝層50可被設置於有機發光件40上。封裝層50用以預防水分或氧氣侵入有機發光層42。為此，封裝層50可包含至少一無機層以及至少一有機層。舉例來說，其可具有以第一無機層、樹脂層以及第二無機層組成的三重結構。
一部分自沿著導光體30的上表面32及側表面33設置的有機發光件40發出的光能夠通過第二開口部5b。另一部分自有機發光件40發出的光能可入射至輔助電極20的第二金屬膜22並再次被第二金屬膜22反射。被反射的光可透過導光體3入射至有機發光件40的陰極43並接著再次被反射。此過程重複地被進行，使得光能夠連續地透過開口部5被發出。因此，光萃取效率可大幅地被提升，且亮度可被改善。
圖15為說明根據第一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法的流程圖。圖16至圖27為根據第一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法的剖面圖。
圖15的製造方法的各步驟將參照圖16至圖27的剖面結構被詳細描述。
[圖15中的S101]如圖16所示，包含電晶體、電容器、布線等的驅動電路7可被形成於基材1上。基材1可以玻璃等製成。電晶體可以例如基於矽的半導體材料、基於氧化物的半導體材料等形成。
第一開口部5a可於未有驅動電路7形成的區域被形成。因此，底部發光的光徑可被形成，且光於此光徑中透過第一開口部5a被發出至第一基材1。
[圖15中的S102]如圖17所示，保護層10可被形成於驅動電路7上。保護層10可透過第一開口部5a接觸基材1的上表面。保護層10可以無機膜構成，或者保護層10可以無機膜或有機膜的多層構成。無機膜可包含，舉例來說，矽氧化物（SiOx）膜、矽氮化物（SiNx）膜等。
[圖15中的S103]如圖18所示，有色樹脂膜可被施用於保護層1並接著被圖案化以形成有色樹脂層11。舉例來說，紅色樹脂層可被形成於紅子畫素中，綠色樹脂層可被形成於綠子畫素中，且藍色樹脂層可被形成於藍子畫素中，但不限於此。當一畫素由RGBW子畫素構成，以透明樹脂膜製成的透明樹脂層可被形成於白子畫素中。
有色樹脂層11可具有至少覆蓋第一開口部5a的尺寸。舉例來說，有色樹脂層11的尺寸（或面積）可大於第一開口部5a的尺寸（或面積）。也就是說，有色樹脂層11的邊緣區域可與驅動電路7垂直地重疊。
[圖15中的S104]如圖4、圖5及圖19所示，平面化層12可被形成於有色樹脂層11上並接著被圖案化以形成穿孔13。穿孔13可被形成於有色樹脂層11以及保護層10中。穿孔13可被形成於有色樹脂層11的側部並鄰接於有色樹脂層11。輔助電極可透過穿孔13連接至驅動電路的電晶體的汲極。為了應用底切結構60，平面化層12可包含樹脂層12a、無機膜12b等。無機膜12b可以具有較樹脂層12a及/或輔助電極優異的蝕刻選擇性的材料製成。舉例來說，無機膜12b的蝕刻率可大於樹脂層12a及/或輔助電極的蝕刻率。舉例來說，無機層12b可以矽氧化物膜、矽氮化物膜等製成。
[圖15中的S105]如圖5及圖20所示，輔助電極20可被形成於平面化層12上並接著被圖案化以形成第二開口部5b。輔助電極20被移除的區域可被形成為第二開口部5b。舉例來說，第二開口部5b可位於有色樹脂層11上。舉例來說，第二開口部5b可被形成以對應於第一開口部5a。舉例來說，第二開口部5b的面積可等於第一開口部5a的面積，但不限於此。
輔助電極20可透過穿孔13連接至驅動電路的電晶體的汲極。
有色樹脂層11可具有至少覆蓋第二開口部5b的尺寸。舉例來說，有色樹脂層11的面積可大於第二開口部5b的面積。也就是說，有色樹脂層11的邊緣區域可與輔助電極20垂直地重疊。
舉例來說，第一金屬膜21（如Ti或Mo）可使用濺鍍設備而被施用至20奈米或更厚的厚度，且第二金屬膜22（如具有良好的反射表現的Ag、Ag合金或Al）可於第一金屬膜21的上側被施用至80奈米或更後的厚度，使得輔助電極20可被形成。為了得到整順度以及可靠性，透明導體膜（例如ITO或IZO）可於第二金屬膜22的上側被施用至50至100奈米的厚度，但不限於此。第一金屬膜可為接觸金屬膜，且第二金屬膜可為反射金屬膜。
[圖15中的S106]如圖21所示，導光體30可被形成於輔助電極20上。導光體30可以透明壓克力或聚醯亞胺樹脂製成。當形成厚的導光體30，導光體30可以乾膜樹脂（dry film resin (DFR)）製成。可替代地，根據解析度，導光體30可使用印刷方法以形成。
導光體30的下表面31可接觸輔助電極20的上表面。導光體30的下表面31可透過第二開口部5b接觸平面化層12的上表面。
導光體30可位於有色樹脂層11上。導光體30可覆蓋有色樹脂層11的整個面積。舉例來說，導光體30的尺寸（或面積）可大於有色樹脂層11的尺寸（或面積）。導光體30的中央以及有色樹脂層11的中央可重合，但不限於此。
此外，其可具有各種型態，如圖2及圖6至圖11所示。舉例來說，相對於導光體30的下表面31的表面（即上表面31及/或側表面33）可具有圓弧面或具有角度的表面，且該圓弧面於朝上的方向凸起。
[圖15中的S107]如圖22所示，輔助電極20以導光體30的圖案作為遮罩而被圖案化。因此，輔助電極20可被圖案化以具有與導光體30的下表面相同的形狀與尺寸。此外，透過輔助電極20的圖案化，輔助電極20可於子畫素間被分隔。
根據輔助電極20的類型以及結構，濕蝕刻、乾蝕刻或其組合可被使用，且灰化製程可被添加。
一製程可被添加於S107以形成底切結構（圖4中的60）。舉例來說，導光體30可進一步被圖案化，使得輔助電極20的端部能夠水平地自導光體30凸出，如圖22所示。於此情況下，輔助電極20的尺寸（或面積）可大於導光體30的下表面31的尺寸（或面積）。同時，如圖5所示，底切結構60可藉由選擇性地蝕刻平面化層12的樹脂層12a、無機層12b等而被形成。
[圖15中的S108]如圖5及圖23所示，陽極41可被形成於導光體30以及底切結構60（圖5）上並接著被圖案化。因此，陽極41可透過陽極41可的圖案化而於子畫素間被分隔。
陽極41可以能夠導光的透明導體材料（例如ITO或IZO）形成。
光阻圖案可被形成於陽極41上。為了移除位於子畫素之間的陽極41，導光體的下表面31可被光阻圖案覆蓋，聚焦於導光體30。未被覆蓋的陽極41可透過濕蝕刻被移除以形成陽極41，如圖23所示。接著，光阻圖案可被移除。
[圖15中的S109]如圖24所示，PDL 34可被形成於陽極41上並接著被圖案化，使得PDL 34可被形成於相鄰的陽極41之間。
為了說明的方便性，圖24至圖27繪示PDL 34被施用以及未被施用的剖面圖。
於此實施例中，PDL 34可被施用或不被施用。此實施例亦可為混合型態，其中PDL 34部分地被施用，且PDL 34部分地未被施用。
[圖15中的S110]如圖25所示，有機發光層42可被形成於陽極41上。有機發光層42可為發出白光的白發光層。因此，有機發光層42可具有包含二或更多有機發光垛的串接結構。電荷產生層可於有機發光垛之間被形成。電荷產生層142b可包含n型電荷產生層以及p型電荷產生層。由於有機發光層42係以蒸鍍形成，階梯覆蓋特性不良，有機發光層42不能以穿入圖5所示的底切結構60的底切內壁61的方式形成。因此，第一有機發光垛42a與第一電荷產生層42b可被形成而於底切結構60的入口具有分離部。藉由不僅分離陽極41，且亦分離第一電荷產生層42b（其為有機發光層42的低阻值材料），鄰近的子畫素流入有機發光層42的漏電流的影響可為最小。
[圖15中的S111]如圖26所示，陰極43可被形成於有機發光層42上。因此，有機發光件40可以陽極41、有機發光層42以及陰極43構成。
陰極43可以真空沉積方法沉積鋁Al、Al合金或銀Ag而被形成。由於陰極43為各畫素共用的共用電極，且相同的電壓必須無論位置被施用，因此形成於所有畫素中的陰極43可電性連接。為了得到穩定的電源供應，陰極43可被形成而足夠厚。為了預防陰極43被圖4所示的底切結構60分離，陰極43越厚越有優勢。舉例來說，陰極43可被形成為100至300 nm，但不限於此。確保底切結構60的高度62不超過特定高度可為所想要的。舉離來說，陰極43可不超過400 nm長。
本實施例可為具有底部發光結構的有機發光顯示裝置，且陰極43可被形成而具有足夠的厚度，至約100nm。因此，相較具有頂部發光結構的有機發光顯示裝置（其陰極43具有20 nm或更薄的厚度），於設計具有底部發光結構的有機發光顯示裝置中的底切結構60時，足夠的加工裕度可被確保。確保底切高度（圖5中的62）至少為200 nm（即陽極41的厚度（50 nm或更薄）即第一有機發光垛的厚度（150 nm或更薄）的和）是足夠的。舉例來說，若底切高度62為400 nm或更薄，陽極41可被形成而被底切結構60分隔，但陰極43可被形成而不被分隔。
[圖15中的S112]如圖27所示，封裝層50可被形成於陰極43上。封裝層50用以預防氧氣或水分侵入有機發光層42以及陰極43。為此，封裝層50可包含至少一無機膜以及至少一有機膜。舉例來說，以PECVD方法形成的矽氧化物膜或矽氮化物膜可做為無機層。舉例來說，以使用原子層沉積（Atomic Layer Deposition (ALD)）或PECVD形成的膜或氧化鋁（Al 2O 3）膜可作為無機膜。環氧樹脂、丙烯酸樹脂等可做為有機膜。另一無機膜可額外地被形成於有機膜的頂部。
圖28為根據第二實施例的有機發光顯示裝置的剖面圖。
參照圖28，根據第二實施例的有機發光顯示裝置可使用頂部發光方法發光。
根據第二實施例的有機發光顯示裝置可包含多個畫素。畫素可包含紅（R）、綠（G）、藍（B）及白（W）子畫素。具有三維結構的導光體30可被設置於各子畫素中，且有機發光件40、封裝層50等可被設置於導光體30上。有色樹脂層11及/或黑樹脂層53可被設置於封裝層50上。
輔助電極20、平面化層12、保護層10、驅動電路7、基材1等可被設置於導光體30下。平面化層12及保護層10可一體或分開被設置。
導光體30可以透明樹脂或透明樹脂上的無機膜構成。無機膜可用以預防由透明樹脂的殘留的有機成分的擴散導致的有機發光件40的壽命的下降。無機膜可於陰極43於開口部5c中的移除製程中作為蝕刻停止件。導光體30的下表面31可具有各種形狀，例如正方形、矩形、八邊形、圓形、卵形等。導光體30的側表面33可具有直面或圓弧面，其中該直面相對於下表面31為傾斜的。導光體30可具有例如四邊金字塔錐台、橢圓冠錐台、截頭圓錐等的結構。
輔助電極20可透過平面化層12以及保護層10的穿孔13連接於驅動電路7的電晶體的汲極。輔助電極20可具有以接觸驅動電路7的第一金屬膜（例如鈦Ti或鉬Mo）、具有好的反射表現的第二金屬膜（例如鋁Al、銀Ag或銀合金）以及與陽極41接觸並具有透明性的第三金屬膜（如ITO或IZO）構成的三重結構。輔助電極20可具有以第一金屬膜上的第二金屬膜或第三金屬膜上的第二金屬膜組成的二重結構。輔助電極20可具有第二金屬膜的單層。
陽極41、有機發光層42、以及陰極43可以此順序被設置於導光體30上，使得有機發光件40可被建構。陽極41可包含透明導體膜（例如ITO或IZO）。
有機發光層42可具有多個有機發光垛結構。舉例來說，有機發光層42可具有二有機發光垛的結構、三有機發光垛的結構、四有機發光垛的結構等。二有機發光垛的結構可以第一有機發光垛、第一電荷產生層以及第二有機發光垛構成。三有機發光垛的結構可以第一有機發光垛、第一電荷產生層、第二有機發光垛、第二電荷產生層以及第三有機發光垛構成。第一有機發光垛、第二有機發光垛以及第三有機發光垛各可包含電動注入層、電動傳輸層、電子傳輸層以及電子注入層。
陰極43可具有單層的金屬，例如鋁Al或Mg:Ag合金，或者可具有於多個有機發光垛中最上層的有機發光垛上結合單層的雙層結構。陰極43可以具有反射功能的金屬膜製成，且陽極可以透明導體膜製成。
有機發光件40可包含開口部5c以及反射部。開口部5c可為未有陰極43形成的區域。於此情況下，封裝層50的下表面可於開口部5c中接觸有機發光層42的上表面。
開口部5c可為未有陰極43以及未有有機發光層42形成的區域。於此情況下，封裝層50的下表面可於開口部5c中接觸陽極41的上表面。
開口部5c可為未有陰極43、未有有機發光層42以及未有陽極41形成的區域。於此情況下，封裝層50的下表面可於開口部5c中接觸導光體30的上表面。
有色樹脂層11的尺寸（或面積）可大於開口部5c的尺寸（或面積）。因此，儘管光以傾斜的方向通過開口部5c，光總是能夠通過有色樹脂層11，使得所想要的色光可被發出。
不同於第一實施例（圖4），於第二實施例（圖28）中，開口部可不被形成於驅動電路7或輔助電極20中。這是因為於頂部出光方法中，光自有機發光件40或導光體30以朝上的方向發出，且不需要有開口部而使光能夠以朝下的方向被發出。
因此，自有機發光件40發出的光能夠被輔助電極20反射至朝上的方向，且可於有機發光件40的多層之間的介面被多次反射。被反射的光可連續地被導光體30引導至開口部5c，使得光徑37可被形成以發光至基材1的相對側，即通過有色樹脂層11。
圖29為說明根據第二實施例的有機發光顯示裝置的製造方法的流程圖。
第一實施例的製造方法（圖15）中上述S101至S111的製造方法的敘述被省略，且僅有增添至根據第二實施例的有機發光顯示裝置的步驟將被敘述。
[圖29中的S121、S122及S123]無機膜被於有機發光件40上形成為第一封裝膜51且有機膜於無機膜上連續地被形成後，形成於開口區5c中的有機膜可被移除。接著，由於其是於開口部5c中使用乾蝕刻形成的，第二封裝膜52可於無機膜以及陰極43被移除之後被形成於第一封裝膜51上。第一封裝膜51可包含至少一無機膜上的有機膜。舉例來說，以PECVD方法形成的矽氧化物膜或矽氮化物膜可作為無機膜。舉例來說，以ALD（原子層沉積）或PECVD沉積的膜、或氧化鋁（Al 2O 3）膜可作為無機膜。環氧樹脂、丙烯酸樹脂等可作為有機膜。無機膜於有機膜的上方被形成為第二封裝膜52。因此，封裝層50可以第一封裝膜51以及第二封裝膜52形成。
[圖29中的S124]有色樹脂層11以及黑樹脂層53可被施用於封裝層50的上側並接著被圖案化。
黑樹脂層53可被施用於封裝層50的上側並接著被圖案化。因此，形成於開口部5c上的黑樹脂層53可被移除。
有色樹脂層11可被施用於黑樹脂層53上。因此，有色樹脂層11不僅可被施用於黑樹脂層53上，且亦可被施用於黑樹脂層53被移除的開口部5c上。有色樹脂層11可被圖案化，使得被施用於黑樹脂層53上的有色樹脂層11可被移除。因此，有色樹脂層11可被形成於黑樹脂層53之間的開口部5c上。黑樹脂層53可圍繞有色樹脂層53。
有色樹脂層11可為了用於各子畫素而被形成為紅、綠及藍樹脂或紅、藍、綠及透明樹脂。
於上述內容中，有色樹脂層11可於黑樹脂層53被施用以及圖案化之後被施用並圖案化已被說明，但此順序可以被改變，
上述實施例為範例，且於本案精神範圍內的自由修改是可能的。因此，本實施例包含所附請求項及其均等的範圍內的實施例修改。
本實施例可於顯示影像或資訊的顯示領域中被採用。本實施例可於使用有機發光件顯示影像或資訊的顯示領域中被採用。
舉例來說，本實施例可用於HMD類型顯示器。此外，本實施例可包含TV、標示牌、行動終端（如行動電話或智慧型電話）、用於電腦（如筆記型電腦及桌上型電腦）的顯示器、用於汽車的抬頭顯示器（head-up display (HUD)）、顯示器的背光單元、用於延展實境（extend reality (XR)，如AR、VR、混合實境（mixed reality (MR)）等）的顯示器、光源等。
1:基材 2:畫素 3:子畫素 4:驅動電路部 5:開口部 5a:第一開口部 5b:第二開口部 5c:開口部 5r:反射部 7:驅動電路 10:保護層 11:有色樹脂層 12:平面化層 12a:樹脂膜 12b:無機膜 13:穿孔 20:輔助電極 21:第一金屬膜 22:第二金屬膜 30:導光體 31:下表面 32:上表面 33:側表面 34:畫素定義層 35:溝槽 36、37:光徑 40:有機發光件 41:陽極 42:有機發光層 42a:第一有機發光垛 42b:第一電荷產生層 43:陰極 50:封裝層 51:第一封裝膜 52:第二封裝膜 53:黑樹脂層 60:底切結構 61:底切內壁 S101、S102、S103、S104、S105、S106、S107、S108、S109、S110、S111、S121、S122、S123、S124:步驟
[圖1A]為習知的有機發光顯示裝置的平面圖。 [圖1B]為根據一實施例的有機發光顯示裝置的平面圖。 [圖2]為圖1B的導光體的範例的簡化示意圖。 [圖3]為圖1A的有機發光顯示裝置沿A-A’線段的剖面圖。 [圖4]為根據第一實施例的導光體的剖面圖。 [圖5]詳細繪示圖4的底切結構。 [圖6]至[圖11]為導光體的各種三維結構的範例。 [圖12]至[圖14]為根據第一實施例的導光體的修改的其他範例的剖面圖。 [圖15]為說明根據第一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法的流程圖。 [圖16]至[圖27]為根據第一實施例的有機發光顯示裝置的製造方法的剖面圖。 [圖28]為根據第二實施例的有機發光顯示裝置的剖面圖。 [圖29]為說明根據第二實施例的有機發光顯示裝置的製造方法的流程圖。
圖式中繪示的各元件的尺寸、形狀、維度等可與實際不同。此外，儘管相同的元件於不同圖式之間以不同的尺寸、形狀、維度等被繪示，此差異僅為圖式中的範例，且相同的元件於各圖式之間具有相同的尺寸、形狀、維度等。
1:基材
3:子畫素
4:驅動電路部
5:開口部
5a:第一開口部
5b:第二開口部
5r:反射部
7:驅動電路
10:保護層
11:有色樹脂層
12:平面化層
13:穿孔
20:輔助電極
21:第一金屬膜
22:第二金屬膜
30:導光體
31:下表面
32:上表面
33:側表面
36:光徑
40:有機發光件
41:陽極
42:有機發光層
43:陰極
50:封裝層
60:底切結構

Claims (10)

  1. 一種有機發光顯示裝置，包含： 多個畫素， 其中各該畫素包含多個子畫素， 其中各該子畫素包含： 一驅動電路； 一保護層，位於該驅動電路上； 一有色樹脂層，位於該保護層上； 一平面化層，位於該有色樹脂層上； 一輔助電極，位於該平面化層上並包含一反射金屬； 一導光體，具有一三維結構，其中該三維結構位於該輔助電極上； 一有機發光件，位於該導光體上；以及 一封裝層，位於該有機發光件上， 其中該有機發光件包含： 一陽極； 一有機發光層，位於該陽極上；以及 一陰極，位於該有機發光層上， 其中該陽極係以一透明導體膜製成， 其中該陰極係以一反射金屬膜製成， 其中該輔助電極經配置以將該陽極連接於該驅動電路， 其中一第一開口部藉由未形成該驅動電路的一區域而形成， 其中一第二開口部藉由該輔助電極的一反射部圍繞而形成， 其中該有色樹脂層的一尺寸大於該第一開口部或該第二開口部的一尺寸，以及 其中自該有機發光件發出的光的一部份經配置以通過該導光體以傳導至該第二開口部，且該光的不通過該第二開口部的一部份經配置以於該輔助電極以及該陰極之間被反射至少一次以通過該第二開口部並透過該有色樹脂層以及該第一開口部以一朝下的方向被發出。
  2. 如請求項1所述的有機發光顯示裝置，其中該第一開口部、該有色樹脂層以及該第二開口部垂直地重疊。
  3. 如請求項1所述的有機發光顯示裝置，其中該導光體的一下表面位於該第二開口部以及該反射部中，以及 其中相對於該導光體的該下表面的一表面具有一圓弧面或一具有角度的表面，且該圓弧面於一朝上的方向凸起。
  4. 如請求項1所述的有機發光顯示裝置，包含： 一底切結構，沿著該輔助電極的一下側的一圓周被形成， 其中該陽極經配置以接觸該輔助電極的一側表面，且被設置以沿著該底切結構的一內壁被該底切結構自該平面化層隔開。
  5. 如請求項4所述的有機發光顯示裝置，包含： 一畫素定義層，位於相鄰的該陽極之間， 其中該畫素定義層被設置以圍繞該陽極的一端，以及 其中該畫素定義層包含至少一溝槽。
  6. 如請求項1所述的有機發光顯示裝置，其中該導光體由一透明樹脂或該透明樹脂上的一無機膜所構成， 其中該導光體的一下表面具有正方形、矩形、八邊形、圓形或卵形的形狀， 其中該導光體的一側表面具有一直面或一圓弧面，其中該直面相對於該導光體的該下表面為傾斜的， 其中該導光體具有一四邊金字塔、一四邊金字塔錐台、一橢圓冠、一橢圓冠錐台、一圓錐或一截頭圓錐的一結構，以及 其中該導光體的該下表面經配置以接觸該輔助電極的一上表面。
  7. 一種有機發光顯示裝置，包含： 多個畫素， 其中各該畫素包含多個子畫素，以及 其中各該子畫素包含： 一驅動電路； 一輔助電極，位於該驅動電路上； 一導光體，具有一三維結構，其中該三維結構位於該輔助電極上； 一開口部，位於該導光體的一中央部； 一有機發光件，圍繞該開口部； 一封裝層，位於該有機發光件以及該開口部上；以及 一有色樹脂層或一黑樹脂層，位於該封裝層上； 其中該有色樹脂層形成於該開口部上， 其中該輔助電極經配置以被連接於該驅動電路， 其中該有機發光件包含： 一陽極，位於該導光體上； 一有機發光層，位於該陽極上；以及 一陰極，位於該有機發光層上， 其中自該有機發光件發出的光的一部份經配置以通過該導光體、以該輔助電極反射、再次通過該導光體以傳導至該開口部，且該光的不通過該開口部的一部份經配置以於該陰極以及該輔助電極之間被反射至少一次以通過該開口部並透過該有色樹脂層以一朝上的方向被發出。
  8. 如請求項7所述的有機發光顯示裝置，其中該封裝層經配置以與該開口部中的該有機發光層的一上表面、該陽極的一上表面或該導光體的一上表面接觸。
  9. 如請求項7所述的有機發光顯示裝置，其中該導光體的一下表面經配置以接處該輔助電極，以及 其中相對於該導光體的該下表面的一表面具有一圓弧面或一具有角度的表面，且該圓弧面於一朝上的方向凸起。
  10. 如請求項7所述的有機發光顯示裝置，其中該導光體由一透明樹脂或該透明樹脂上的一無機膜所構成， 其中該導光體的一下表面具有正方形、矩形、八邊形、圓形或卵形的形狀， 其中該導光體的一側表面具有一直面或一圓弧面，其中該直面相對於該導光體的該下表面為傾斜的， 其中該導光體具有一四邊金字塔、一四邊金字塔錐台、一橢圓冠、一橢圓冠錐台、一圓錐或一截頭圓錐的一結構，以及 其中該導光體的該下表面經配置以接觸該輔助電極的一上表面。
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