TWI497709B - 有機發光顯示裝置 - Google Patents

Description

有機發光顯示裝置

本發明是有關於一種發光裝置，特別是指一種可減低鏡像反射的有機發光顯示裝置。

目前用於發展全彩有機發光顯示器(以下簡稱OLED)大致可分成三種方式：(1)利用可分別發出紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)三種色光的發光源而得到全彩OLED，(2)利用藍色發光源與一色轉換單元配合而得到全彩OLED，(3)利用白光光源與含有R、G、B彩色濾光層的濾光單元配合而得到全彩OLED。而其中，利用白光光源與濾光單元配合而得到全彩OLED的方式與分別發出R、G、B三種色光的方式比較，其OLED蒸鍍製程較為容易，生產良率比較高，且可得到較高效率的白光，因此是發展全彩OLED最簡單的方式。

參閱圖1，為一種底部發光(bottom emitting)，並利用白光光源與一含有紅色、綠色、藍色濾光層的彩色濾光單元配合而得到的有機發光顯示器的結構示意圖(圖1中僅顯示其中一個畫素)，該有機發光顯示器包含一透明基板11、一形成於該基板11表面的濾光單元12、一形成於該濾光單元12上的透明陽極13、一形成於該透明陽極13上且可發出白光的發光單元14，及一形成於該發光單元14上，由金屬構成的陰極15，該濾光單元12具有多個以陣列方式排列的紅色濾光層121、綠色濾光層122、藍色濾光層123，及不具有濾光層的透光區124；當自該兩個電極(陰極15與陽極13)施加偏壓時，電子與電洞分別自該陰極15與陽極13注入該發光單元14而於該發光單元14結合並向外發出白光，而向外發出的白光通過該濾光單元12的紅色濾光層121、綠色濾光層122、藍色濾光層123，及透光區124後即可分別向外發出紅光、綠光、藍光，及白光，該每一個可發出白光的區域定義為白色次畫素(以下簡稱W次畫素)，該每一個可發出紅光、綠光，及藍光的區域則分別定義為紅色次畫素(以下簡稱R次畫素)、綠色次畫素(以下簡稱G次畫素)，及藍色次畫素(以下簡稱B次畫素)，而一個W次畫素與各一個R、G、B次畫素則共同定義出該有機發光顯示器的其中一個畫素。

然而，由於該OLED的陰極15是由容易反光的金屬構成，因此，當使用者於使用該顯示器，而自外界入射的入射光100由該透明的玻璃基板11入射至該OLED時，因為對應該些白色次畫素的位置不具有濾光層，不會對該陰極15有任何遮擋的效果，所以入射光100會直接穿過該些透光區124並直接被該陰極15反射，而會造成使用者在使用該OLED的過程中，會因為對應白色次畫素區域之陰極15對入射光100的反射(即所謂鏡像反射)而於該顯示器的螢幕形成倒影而影響使用者觀看，一般如圖1所示之有機發光顯示器而言，其擴散反射約為0.62%，而其鏡像反射則約為24.5%，顯示鏡像反射的問題嚴重。

參閱圖2，為了解決前述之OLED於該些白色次畫素區域的鏡像反射問題，有業者利用在該些透光區124位置以可透光的樹脂形成一樹脂層125，利用該樹脂層125減低對入射之入射光100的反射強度，以改善該些白色次畫素區域的鏡像反射問題；或是如圖3所示，直接在該玻璃基板11遠離該濾光單元12的表面直接貼上一層光擴散膜16，藉由該光擴散膜16將自外界入射的光線先行擴散，減低入射光100進入該些白色次畫素區域的機率以改善鏡像反射問題。而由前述結構改良後的OLED鏡像反射的結果可知，其鏡像反射已可由24.5%(圖1)分別降至11.9%(圖2)及4.61%(圖3)。

然而，前述以透光樹脂形成之該樹脂層125，雖然可以降低反射強度，但是由於該入射光100仍可直接被該陰極15金屬反射發出，因此對鏡像反射問題改善有限；而藉由該光擴散膜16減低鏡像反射的方法，雖然可有效降低鏡面反射的問題，但是擴散反射卻會由0.62%(圖1)增加到1.47%(圖3)，這是因為該光擴散膜16是全面貼附在該玻璃基板11表面，因此，不僅會將對應入射至該些透光區124位置的光進行擴散，也同時會將對應入射至該些紅色、綠色、藍色濾光層121、122、123的光線擴散，反而會進一步導致R、G、B次畫素區域的擴散反射增加，而造成在環境光源下面板對比降低的問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種可用以降低鏡面反射且不影響彩色次畫素之擴散反射的有機發光顯示裝置。

於是，本發明一種有機發光顯示裝置包含多個以陣列方式排列的畫素，該每一個畫素包含一個白色次畫素及多個彩色次畫素，其中，該每一個白色次畫素具有一擴散單元，該擴散單元具有一絕緣且透光的本體，及多個設置在該本體的微結構。

本發明之功效在於：利用對應該白色次畫素位置設置一擴散單元，不僅可藉由該擴散單元的微結構干擾光路徑，提升光擴散效果而可有效減低該些白色次畫素的鏡像反射問題，且不影響光線於該些彩色次畫素區域的行進路線，而可提升在環境光源下的可視性。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖4，本發明有機發光顯示裝置的一較佳實施例，本實施例是一底部發光(bottom emitted)的OLED的結構為例說明，該有機發光顯示裝置包含：一第一基板2、一濾光單元3、一發光單元4，及一第二電極5。

該第一基板2具有一片透光基材21、一形成於該透光基材21表面的絕緣層22，多個用以提供電訊號之控制元件23，及一設置於該絕緣層22上方，並與該些控制元件23電連接的第一電極24。

詳細的說，該透光基板21可選自玻璃或石英等透光材料，該絕緣層22選自氧化矽、氮化矽，或氮氧化矽等透明絕緣材料，該些控制元件23可為薄膜電晶體，該第一電極24即為陽極，可選自ITO、ZnO、AZO等透明導電材料所構成，由於該第一基板2的各項材料選擇為本技術領域所周知且非為本發明之重點因此不再多加敘述。

該濾光單元3夾設於該絕緣層22與該第一電極24之間並定義出多個畫素，且該每一個畫素具有一可發出白光的白色次畫素及多個彩色次畫素，於本實施例中該些彩色次畫素即為可分別發出紅光、綠光、藍光的R、G、B次畫素。

具體的說，該濾光單元3具有多個以陣列方式排列的白光透光層31、紅色濾光層32、綠色濾光層33，及藍色濾光層34，該發光單元4發出之光通過該些白光透光層31、紅色濾光層32、綠色濾光層33、藍色濾光層34後可分別向外發出白光、紅光、綠光，及藍光，該每一個可發出白光的區域定義為W次畫素，該每一個可發出紅光、綠光，及藍光的區域則分別定義為R次畫素，G次畫素，及B次畫素，該每一個畫素則是由一個W次畫素與各一個R、G、B次畫素共同定義出。

前述該些紅色、綠色，及藍色濾光層32、33、34的製備是先將一感光性樹脂分別與紅色、綠色，及藍色顏料製得具有不同顏色之感光性樹脂組成後再經由微影製程而得，由於該紅色、綠色，及藍色濾光層32、33、34的成分組成及相關製程方式為本技術領域所周知因此不再多加贅述。

特別的是，本發明定義出該W次畫素的白光透光層31為具有一個可用以干擾光路徑或吸收光線的擴散單元，該擴散單元具有一絕緣且透光的本體311，及多個設置於該本體311的微結構312。

該本體311選自丙烯酸、聚醯亞胺，或聚醯胺樹脂等透光絕緣材料構成，且較佳地，該本體311的光穿透率可達於50%以上；該些微結構312可以是分散於該本體311的微粒，或是經由雷射微雕方式形成於該本體311中的微細結構。藉由該些微結構312對自外界入射之入射光100進行折射或反射，破壞入射光的光路徑，提升入射光100於該白光透光層31的擴散效果，而可有效減低該入射光100於該些W次畫素區域的鏡像反射。

具體的說，當該些微結構312是由分散於該本體311的微粒構成時，該些微粒可選自粒徑介於0.1~1μm的透光或不透光材料構成，較佳地，為了不影響該白光透光層31整體的透光性並同時具有較佳的擴散效果，該些微粒可選自壓克力、聚矽氧，或前述其中一組合等透光材料構成的微粒。此外，當該些微結構312是藉由雷射微雕方式形成於該本體311時，則可利用雷射能量的控制令該本體311的部分轉變成不同的結構態樣，例如角錐體、半圓弧狀，或是具有不規則表面等結構形態，或是利用雷射的能量控制令該本體311構成材料的部分結晶型態改變，而得到分散該本體311中的微結構312。於本較佳實施例中該些微結構312是由壓克力構成，且選自粒徑介於0.1~1μm的微粒。

此外，值得一提的是，當該些微結構312是由微粒構成時，該白光透光層31則可利用與該紅、綠、藍濾光層32、33、34相同之製程方式，先將該些微粒與一感光性樹脂組成混合後再配合微影製程即可製得。

該發光單元4為對應設置該些第一電極24上，可在接受電壓後向外發出白光。

該第二電極5即為陰極，形成於該發光單元4表面，由鎂、鋰、鈣等低功函數金屬構成，可與該些第一電極24配合施加電壓至該發光單元4。

當自該第一、二電極24、5施加偏壓令電子與電洞分別自該第二電極5(陰極)與第一電極24(陽極)注入該發光單元4，電子與電洞於該發光單元4結合後即可向外發出白光，而向外發出的白光則可配合通過該濾光單元3的白光透光層31、紅色濾光層32、綠色濾光層33，及藍色濾光層34調整向外發出的光色，進而產生全彩OLED。

而藉由該些對應設置在該每一個W次畫素區域的擴散單元，可直接對自外界入射的入射光100進行吸收、折射或反射，破壞入射光100的光路徑而可有效減低該入射光100於該些W次畫素區域的鏡像反射問題，且因為該些微結構312僅對應設置在該些W次畫素區域，因此不會像習知貼附光擴散膜16，而有增加該R、G、B次畫素區域擴散反射的缺點，不僅可達到減低W次畫素的鏡像反射且同時可避免R、G、B次畫素擴散反射增加的問題。

此外，要說明的是，當該OLED為頂部發光型(Top emitted)之OLED結構時，則該濾光單元3為設置在該第二電極5上方，該第二電極5則為選自透明導電材料，而該第一電極23則改為選自具有高反射性之材料，該發光單元4發出之光則可通過該第二電極5，及該濾光單元3向外發出，也可同時藉由該些對應設置在該每一個W次畫素區域的擴散單元，減低該些W次畫素區域的鏡像反射問題，由於該頂部發光型(Top emitted)之OLED結構為本技術領域周知，因此不再多加敘述。

綜上所述，本發明藉由在該些W次畫素對應設置可以吸收光線並干擾光路徑的擴散單元，利用該擴散單元的微結構312，直接對外界入射的入射光100進行折射或反射，破壞入射光的光路徑，不僅可有效減低該入射光100於該W次畫素的鏡像反射問題，且因為該些微結構312僅對應設置在該些W次畫素，因此不會像習知貼附光擴散膜16，有增加該R、G、B次畫素擴散反射的缺點，不僅可達到減低鏡像反射的問題且同時可避免擴散反射增加的缺點，故確實可達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳具體例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．第一基板

21．．．透光基材

22．．．絕緣層

23．．．控制元件

24．．．第一電極

3．．．濾光單元

31．．．白光透光層

311．．．本體

312．．．微結構

32．．．紅色濾光層

33．．．綠色濾光層

34．．．藍色濾光層

4．．．發光單元

5．．．第二電極

100．．．入射光

圖1是一示意圖，說明習知具有白光光源與彩色濾光單元的OLED結構；

圖2是一示意圖，說明圖1之OLED結構還具有一樹脂層；

圖3是一示意圖，說明圖1之OLED結構還具有一光擴散膜；及

圖4是一示意圖，說明本發明有機發光顯示器之較佳實施例。

2．．．第一基板

21．．．透光基材

22．．．絕緣層

23．．．控制元件

24．．．第一電極

3．．．濾光單元

31．．．白光透光層

311．．．本體

312．．．微結構

32．．．紅色濾光層

33．．．綠色濾光層

34．．．藍色濾光層

4．．．發光單元

5．．．第二電極

100．．．入射光

Claims (10)

1. 一種有機發光顯示裝置，包含多個以陣列方式排列的畫素，該每一個畫素包含一個白色次畫素及多個彩色次畫素，其中，該等彩色次畫素包括多個彩色濾光層，該每一個白色次畫素具有一擴散單元，該擴散單元具有一絕緣且透光的本體，及多個設置在該本體的微結構，且該擴散單元與該等彩色濾光層為同層結構。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中，該些微結構是分散於形成於該本體中，選自粒徑介於0.1~1μm的微粒構成。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之有機發光顯示裝置，其中，該些微粒由透光材料構成。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，其中，該些微粒的構成材料選自壓克力、聚矽氧，或前述其中一組合。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中，該些微結構是利用雷射微雕方式形成於該本體。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中，該些微結構呈角錐體，或是具有不規則表面。
7. 依據申請專利範圍第5項所述之有機發光顯示裝置，其中，該微結構是利用雷射微雕方式形成於該本體，與該本體構成材料相同但具有不同結晶型態。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中，該本體的構成材料選自丙烯酸、聚醯亞胺，或聚醯 胺樹脂。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中，該本體的光穿透率可達50%以上。
10. 依據申請專利範圍第2項所述之有機發光顯示裝置，其中，該些微粒由不透光材料構成。