TW201407767A - 有機發光二極體顯示器 - Google Patents
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Abstract
一種根據一例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器，其係包含：一基材；一畫素電極，位於該基材上；一有機發射層，位於該畫素電極上；一共同電極，位於該有機發射層上；一覆蓋層，位於該共同電極上；一氧化反應減低層，位於該覆蓋層上；以及一薄膜封裝層，覆蓋該氧化反應減低層，該氧化反應減低層係經配置以減低該共同電極的氧化反應；該氧化反應減低層係與該共同電極分離。該氧化反應減低層可包含一偽共同電極、一紫外光(UV)阻隔層、及一緩衝層的至少一者。
Description
此處描述的技術係一般關於有機發光二極體顯示器，且特別關於具有薄膜封裝層的有機發光二極體顯示器。
有機發光二極體顯示器包括有機發光元件，其係由作為電洞注入電極的陽極、有機發射層、及作為電子注入電極的陰極所組成。個別的有機發光元件係藉由有機發射層中的電子與電洞結合所產生的激子(exciton)自激發態落入基態時所產生的能量而發光，且有機發光二極體顯示器藉由使用此光發射而顯示出預設的影像。
由於有機發光二極體顯示器具有自體發光特性，且不似液晶顯示器其不需額外的光源，故可以減少其厚度和重量。此外，由於有機發光二極體顯示器表現高品質的特性例如低能量消耗、高發光強度、及快的反應速率，有機發光二極體顯示器受到注目為下一世代的顯示裝置。
有機發光顯示元件可能受到外在因素例如外在溼氣、氧氣、或紫外光(UV)而損害。特定言之，由於外在氧氣與溼氣顯著影響有機發光顯示元件的壽命，因此封裝有機發光顯示
元件的包裝技術相當地重要。
此先前技術部分所揭露之資訊僅用於增加對所描述技術背景的瞭解，且因此可包含未構成先前技術(於本國內為本領域具通常知識者所知者)的資訊。
一或多個例示性實施態樣係提供一種有機發光二極體顯示器，其可包含：一基材；一畫素電極，位於該基材上；一有機發射層，位於該畫素電極上；一共同電極，位於該有機發射層上；一覆蓋層，形成於該共同電極上；一偽共同電極(dummy common electrode)，位於該覆蓋層上；以及一薄膜封裝層，覆蓋該偽共同電極，其中，該偽共同電極係可與該共同電極分離。
該偽共同電極的厚度可為50埃(Å)至200埃。
該偽共同電極可包括選自鎂(Mg)、銀(Ag)、鋰(Li)、鈉(Na)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、及其合金的任何一者。
一紫外光(UV)阻隔層可位於該偽共同電極與該薄膜封裝層之間。
一緩衝層可位於該紫外光(UV)阻隔層與該薄膜封裝層之間。
該緩衝層可為選自氟化鋰(LiF)、氟化鈣(CaF2)、氧化矽(SiO)、氧化鈦(TiOx)、氧化鉬(MoOx)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋅錫(ZnSnOx)、及氮氧化鋁(AlOxNy)的任何一者。
該薄膜封裝層可包括交錯層疊的至少一封裝有機層及至少一封裝無機層。
該偽共同電極及該紫外光(UV)阻隔層的至少一者
係可經配置以減低該共同電極的氧化反應。
該偽共同電極可包括一材料，其係經配置以與氧反應以形成一透明氧化物。
一或多個例示性實施態樣係提供一種有機發光二極體顯示器，其可包含：一基材；一畫素電極，位於該基材上；一有機發射層，位於該畫素電極上；一共同電極，位於該有機發射層上；一覆蓋層，位於該共同電極上；一氧化反應減低層，位於該覆蓋層上，該氧化反應減低層係經配置以減低該共同電極的氧化反應；以及一薄膜封裝層，覆蓋該氧化反應減低層，其中，該氧化反應減低層係可與該共同電極分離。
該氧化反應減低層可包括一偽共同電極、一紫外光(UV)阻隔層、及一緩衝層的至少一者。
該氧化反應減低層可包括該偽共同電極及該紫外光(UV)阻隔層。該偽共同電極可位於該覆蓋層上，且該紫外光(UV)阻隔層可位於該偽共同電極上。
該氧化反應減低層可包括該偽共同電極及該緩衝層。該偽共同電極可位於該覆蓋層上，且該緩衝層可位於該偽共同電極上。
110‧‧‧基材
121‧‧‧掃描訊號線
171‧‧‧資料線
172‧‧‧驅動電壓線
180‧‧‧保護層
185‧‧‧接觸孔
190‧‧‧畫素電極
270‧‧‧共同電極
280‧‧‧覆蓋層
282‧‧‧紫外光(UV)阻隔層
290‧‧‧偽共同電極
310‧‧‧緩衝層
320‧‧‧有機發射層
350‧‧‧畫素定義層
400‧‧‧薄膜封裝層
401 402 403 404‧‧‧封裝無機層
411 412 413‧‧‧封裝有機層
Cst‧‧‧儲存電容
ILD‧‧‧輸出電流
LD‧‧‧有機發光元件
N1 N2 N3 N4 N5‧‧‧終端
PX‧‧‧畫素
Qs‧‧‧開關電晶體
Qd‧‧‧驅動電晶體
Vss‧‧‧共同電壓
第1圖係根據第一例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的單一畫素的等效電路；第2圖係根據第一例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的截面圖；以及
第3圖係根據第二例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的截面圖。
下文將參照所附圖式更完整描述例示的實施態樣；然而，其可以不同的形式實現，且不應被解釋為僅限於此處所示的實施態樣。相反地，係提供該等實施態樣以使此揭露詳盡且完整，且對本領域技術人士完整地表達所例示的實施。
圖式及說明本質上係視為例示性的而非限制性的。類似的代表符號在說明書中表示相似的元件。
此外，圖式中所示各組件的尺寸及厚度係為了暸解與敘述的方便而任意表示的，但實施態樣並不限於此。
於圖式中，層、膜、板、區域等等的厚度為了明確性而被誇示。於圖式中，某些層與區塊的厚度為了暸解與敘述的方便而被誇示。將可理解，當一元件如層、膜、區域、或基材被描述為在另一元件「上」，其可直接位於該另一元件之上，或也可能存在介於中間的元件。
此外，除非有明確的相反敘述，用語「包含(comprise)」及變化形如「comprises或comprising」係理解為表示包括所述的元件，但並未排除任何其他的元件。另外，於說明書中，用字「上」表示位在物件部分的上方或下方，但並非實質上意指在物件部分基於重力方向的上側。
第1圖係根據第一例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的單一畫素之等效電路。如第1圖所示，該根據例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器係包括複數個訊號線121、
171、及172，以及與其連接的畫素PX。
訊號線包括傳輸閘訊號(或掃描訊號)的掃描訊號線121、傳輸資料訊號的資料線171、傳輸驅動電壓的驅動電壓線172、及相似者。掃描訊號線121以大約朝列(row)的方向延伸且互相平行，而資料線171以大約朝行(column)的方向延伸且幾乎互相平行。已示出大約朝行的方向延伸的驅動電壓線172，但驅動電壓線172可朝列或行的方向延伸，或可形成網狀形式。
單一畫素PX可包括開關電晶體Qs、驅動電晶體Qd、儲存電容Cst、及有機發光元件LD。
開關電晶體Qs具有控制終端N1、輸入終端N2、及輸出終端N3；控制終端N1與掃描訊號線121連接，輸入終端N2與資料線171連接，且輸出終端N3與驅動電晶體Qd連接。開關電晶體Qs對接收自掃描訊號線121的掃描訊號反應，以將接收自資料線171的資料訊號傳輸至驅動電晶體Qd。
驅動電晶體Qd具有控制終端N3、輸入終端N4、及輸出終端N5；控制終端N3與開關電晶體Qs連接，輸入終端N4與驅動電壓線172連接，且輸出終端N5與有機發光元件LD連接。驅動電晶體Qd容許根據控制終端N3和輸出終端N5之間施加的電壓而改變大小的輸出電流ILD經該處流通。
儲存電容Cst連接在驅動電晶體Qd的控制終端N3與輸入終端N4之間。此電容Cst為施加在驅動電晶體Qd的控制終端N3上的資料訊號充電，且即使在開關電晶體Qs關閉後仍維持該資料訊號。
有機發光元件LD係例如有機發光二極體(OLED)，
且具有與驅動電晶體Qd的輸出終端N5連接的陽極，以及與共同電壓Vss連接的陰極。有機發光元件LD藉由發光而顯示影像，其強度係根據驅動電晶體Qd的輸出電流ILD改變。有機發光元件LD可包括本質上發出任何一種或至少一種原色光(如紅、綠、藍三原色)的有機材料，且該有機發光二極體顯示器藉由色彩的空間重合(spatial sum)顯示所欲的影像。
開關電晶體Qs及驅動電晶體Qd係n-通道場效電晶體(FET)，但該等電晶體的至少一者可為p-通道場效電晶體。此外，電晶體Qs與Qd、電容Cst、及有機發光元件LD之間的連接關係可以改變。
接下來，根據第一例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的結構將參照第2圖與第1圖詳細描述。
第2圖係根據第一例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的截面圖。
如第2圖所示，驅動電晶體Qd形成於絕緣基材110上，該基材可由例如透明玻璃或塑膠製成。此外，複數個訊號線(未示出)、複數個開關電晶體(未示出)、及相似者更可形成於絕緣基材110上。
可由無機或有機材料製成的保護層180形成於驅動電晶體Qd上。在保護層180由有機材料製成的情況下，其表面可為平坦的。接觸孔185形成於保護層180中，通過該孔暴露驅動電晶體Qd的一部分。畫素電極190形成於保護層180上。畫素電極190可包括形成於其上的反射電極及透明電極。該反射電極可由具有高反射率的金屬製成，如銀(Ag)或鋁(Al)、其合金、或
相似者；而該透明電極可由透明的導電氧化物製成，如ITO(銦錫氧化物)或IZO(銦鋅氧化物)。
覆蓋畫素電極190的邊緣周圍的畫素定義層350係形成於保護層180上。
有機發射層320形成於畫素電極190上，且共同電極270形成於有機發射層320與畫素定義層350上，而形成發光二極體LD。共同電極270可由鎂(Mg)與銀(Ag)的合金形成，厚度為150埃(Å)或更薄。當共同電極270的厚度超過150埃時，透射率將折損。
有機發射層320可更包括有機層(未示出)以有效率的將電洞或電子的載子傳輸至該發射層以及實際上發光的發射層(未示出)。該有機層可為一電洞注入層(HIL)及一電洞傳輸層(HTL)，位於畫素電極190與發射層之間，以及一電子注入層(EIL)及一電子傳輸層(ETL)，位於共同電極270與發射層之間。
覆蓋共同電極270以保護共同電極270的覆蓋層280可由共同電極270上的有機層形成。偽共同電極290形成於覆蓋層280上。該偽共同電極290並不與共同電極270連接，而與其分離。
薄膜封裝層400形成於偽共同電極290上。該薄膜封裝層400由外側密封且保護形成於基材110上的有機發光元件LD及驅動電路部分。
該薄膜封裝層400包括封裝無機層401、402、403、及404，以及封裝有機層411、412、及413，逐一交錯層疊。第2圖顯示了四層封裝無機層401、402、403、及404與三層封裝有機
層411、412、及413逐一交錯層疊形成薄膜封裝層400的情況，但實施態樣並不限於此。
如同前述，由於偽共同電極290最先由例如形成薄膜封裝層400時產生的氧(O2)或水(H2O)等副產物的擴散而氧化，藉由在共同電極270與薄膜封裝層400之間形成偽共同電極290，副產物未傳輸至共同電極270。因此，由於共同電極270未被氧化，共同電極將正常作為電極運作。
相對的，慣常在使用薄膜封裝(TFE)技術以封裝有機發光元件時，用以形成薄膜封裝層的濺鍍製程會產生如氧(O2)或水(H2O)的副產物，其會擴散至下方的陰極而氧化該陰極，因此產生漸進式深色點缺陷(progressive dark spot defects)。然而，根據該例示性實施態樣，由於藉由於共同電極與薄膜封裝層之間提供分離的偽共同電極，使偽共同電極與形成薄膜封裝層時產生的副產物鍵結，例如被氧化，因此可最小化副產物對於共同電極的影響。因此，可減少或避免由形成薄膜封裝層所產生的副產物造成的共同電極的氧化反應。
偽共同電極290的厚度可為50埃至200埃。當偽共同電極290的厚度低於50埃，將難以防止形成薄膜封裝層400期間所產生的副產物擴散進入共同電極270。當偽共同電極290的厚度高於200埃，透射率會降低。
偽共同電極290可包括任何產生透明氧化物的材料，例如選自鎂(Mg)、銀(Ag)、鋰(Li)、鈉(Na)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、及其合金的一者，使得副產物造成氧化反應期間形成透明的氧化物。
在第一例示性實施態樣中，僅偽共同電極290形成於共同電極270與薄膜封裝層400之間。而在第二例示性實施態樣中，如以下討論，一阻隔紫外光(UV)的紫外光(UV)阻隔層及/或一對高能粒子碰撞有高耐受性的緩衝層可更形成於薄膜封裝層400與偽共同電極290之間。
第3圖係根據第二例示性實施態樣的有機發光二極體顯示器的截面圖。第3圖所示的第二例示性實施態樣實質上與第2圖所示的第一例示性實施態樣相同，更包含離子耐受或緩衝層310及紫外光(UV)阻隔層282；因此，不再重複其細節說明。如第3圖所示，紫外光(UV)阻隔層282及緩衝層310依序層疊於偽共同電極290與薄膜封裝層400之間。
紫外光(UV)阻隔層282可由覆蓋層280的相同材料形成。紫外光(UV)阻隔層282防止或減少在形成封裝無機層時使用的電漿所產生如氧(O2)或水(H2O)的副產物直接影響，例如氧化，偽共同電極290。
緩衝層310可為對離子碰撞有高耐受性的材料，例如選自無機氟化物如氟化鋰(LiF)及氟化鈣(CaF2)、及無機氧化物如氧化矽(SiO)、氧化鈦(TiOx)、氧化鉬(MoOx)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋅錫(ZnSnOx)、及氮氧化鋁(AlOxNy)的任何一者。緩衝層310可由熱沉積製程形成，且用於避免在形成封裝無機層時的電漿所產生的高能粒子衝擊下方的共同電極270。
在該例示性實施態樣中，同時顯示紫外光(UV)阻隔層282及緩衝層310，但可僅提供紫外光(UV)阻隔層282及緩衝層310的其中一者。此外，可藉由形成複數個氧化反應減低
層，例如偽共同電極290及紫外光(UV)阻隔層282以更完整地避免共同電極270的氧化反應。
根據實施態樣，藉由在偽共同電極與薄膜封裝層之間形成紫外光(UV)阻隔層及/或緩衝層，可更(例如完整地)抑制共同電極的氧化反應，且可以減少或避免具高能量電漿對共同電極的物理性傷害。
透過統合與回顧，藉由在共同電極與薄膜封裝層之間提供一或多層與共同電極分離的氧化反應減低層，可減少或避免在形成薄膜封裝層期間可能對共同電極的傷害。
本揭露已描述目前被認為是實際應用的例示性實施態樣，應理解本發明並非限制於揭露的實施態樣，相對的，是為了涵蓋於後附申請專利範圍中的精神與範圍內的各種改變與相等的設置。
110‧‧‧基材
180‧‧‧保護層
185‧‧‧接觸孔
190‧‧‧畫素電極
270‧‧‧共同電極
280‧‧‧覆蓋層
290‧‧‧偽共同電極
320‧‧‧有機發射層
350‧‧‧畫素定義層
400‧‧‧薄膜封裝層
401 402 403 404‧‧‧封裝無機層
411 412 413‧‧‧封裝有機層
LD‧‧‧有機發光元件
Qd‧‧‧驅動電晶體
Claims (15)
- 一種有機發光二極體顯示器，其係包含：一基材；一畫素電極，位於該基材上；一有機發射層，位於該畫素電極上；一共同電極，位於該有機發射層上；一覆蓋層，位於該共同電極上；一偽共同電極(dummy common electrode)，位於該覆蓋層上；以及一薄膜封裝層，覆蓋該偽共同電極，其中，該偽共同電極係與該共同電極分離。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器，其中該偽共同電極的厚度為50埃(Å)至200埃。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器，其中該偽共同電極包括鎂(Mg)、銀(Ag)、鋰(Li)、鈉(Na)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、及其合金的至少一者。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器，其更包含一紫外光(UV)阻隔層，位於該偽共同電極與該薄膜封裝層之間。
- 如請求項4所述之有機發光二極體顯示器，其更包含一緩衝層，位於該紫外光(UV)阻隔層與該薄膜封裝層之間。
- 如請求項5所述之有機發光二極體顯示器，其中該緩衝層包括氟化鋰(LiF)、氟化鈣(CaF2)、氧化矽(SiO)、氧化 鈦(TiOx)、氧化鉬(MoOx)、氧化鋅(ZnO)、氧化鋅錫(ZnSnOx)、及氮氧化鋁(AlOxNy)的至少一者。
- 如請求項5所述之有機發光二極體顯示器，其中該偽共同電極及該紫外光(UV)阻隔層的至少一者係經配置以減低該共同電極的氧化反應。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器，其中該薄膜封裝層包括交錯層疊的至少一封裝有機層及至少一封裝無機層。
- 如請求項1所述之有機發光二極體顯示器，其中該偽共同電極包括一材料，其係經配置以與氧反應以形成一透明氧化物。
- 一種有機發光二極體顯示器，其係包含：一基材；一畫素電極，位於該基材上；一有機發射層，位於該畫素電極上；一共同電極，位於該有機發射層上；一覆蓋層，位於該共同電極上；一氧化反應減低層，位於該覆蓋層上，該氧化反應減低層係經配置以減低該共同電極的氧化反應；以及一薄膜封裝層，覆蓋該氧化反應減低層，其中，該氧化反應減低層係與該共同電極分離。
- 如請求項10所述之有機發光二極體顯示器，其中該氧化反應減低層包括一偽共同電極、一紫外光(UV)阻隔層、及一緩衝層的至少一者。
- 如請求項11所述之有機發光二極體顯示器，其中該氧化反應減低層包括該偽共同電極及該紫外光(UV)阻隔層。
- 如請求項12所述之有機發光二極體顯示器，其中該偽共同電極係位於該覆蓋層上，且該紫外光(UV)阻隔層係位於該偽共同電極上。
- 如請求項11所述之有機發光二極體顯示器，其中該氧化反應減低層包括該偽共同電極及該緩衝層。
- 如請求項14所述之有機發光二極體顯示器，其中該偽共同電極係位於該覆蓋層上，且該緩衝層係位於該偽共同電極上。
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