TWI646712B - 有機發光顯示裝置、包含其的頭戴式顯示器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示能夠防止陽極電極與陰極電極在結構上斷開或陽極電極與有機發光層的電荷產生層在結構上斷開的有機發光顯示裝置，和包含該陽極電極的頭戴式顯示器，以及包含該陽極電極的頭戴式顯示器的製造方法。同時，其中有機發光顯示裝置可以包含絕緣膜、設置在絕緣膜的第一電極和另一個第一電極，一平坦化薄膜填充於第一電極與另一第一電極之間的空間中，設置在該第一電極上和該另一第一電極上以及該平坦化薄膜上的一有機發光層，以及有機發光層上的一第二電極。

Description

有機發光顯示裝置、包含其的頭戴式顯示器及其製造方法
本發明揭示的實施例涉及一種有機發光顯示裝置，包含其的頭戴式顯示器及其製造方法。
隨著資訊化社會的發展，各種顯示圖像的顯示裝置的需求不斷地增加。因此，各種顯示裝置如液晶顯示裝置（LCD）、電漿顯示面板（PDP）和有機發光顯示裝置（OLED）被廣泛地利用。
OLED裝置是自發光顯示裝置。與LCD裝置相比，OLED裝置具有更寬的視角和更大的對比度。另外，OLED裝置可以製成輕巧且纖薄的尺寸，因為不像LCD裝置，它不需要單獨的光源。此外，OLED裝置在功耗方面具有優勢。此外，OLED裝置可以由低DC電壓驅動，並且OLED裝置的響應速度快速。特別地，OLED裝置具有製造成本低的優點。
OLED裝置可以包含陽極電極、用於分隔陽極電極的堤部、電洞傳輸層、有機發光層和電子傳輸層，以及電極傳輸層上的一陰極電極。在這種情況下，當向陽極電極施加高電位電壓，並且向陰極電極施加低電位電壓時，電洞和電子分別經由電洞傳輸層和電子傳輸層移動到有機發光層，然後在有機發光層中彼此組合，從而發光。
因此，本發明揭示的實施例涉及一種有機發光顯示裝置，其實質上消除了由於先前技術的限制和缺點而引起的問題，以及涉及包含該有機發光顯示裝置的頭戴式顯示器以及該有機發光顯示裝置的製造方法。
本發明的實施例的一個方面涉及提供一有機發光顯示裝置，其能夠防止一陽極電極與一陰極電極或一有機發光層的一電荷產生層在結構上斷開，以及涉及包含該有機發光顯示裝置的頭戴式顯示器及其製造方法。
本發明揭示的實施例的其他優點和特徵將部分地在下面的描述中闡述，並且部分地將在本領域普通技術人員通過實驗以下內容之後變得顯而易見，或者可以從實踐的實施例中獲悉。本發明揭示的實施例的目的和其他優點可以通過在說明書及申請專利範圍以及圖式中特別指出的結構來實現和獲得。
為了實現這些和其它優點，並且根據本發明揭示的實施例的目的，如本文所體現和廣泛描述的，提供了一種有機發光顯示裝置（OLED），可以包含絕緣膜、設置在絕緣膜的第一電極和另一個第一電極，一平坦化薄膜填充於第一電極與另一第一電極之間的一空間中，設置在該第一電極上和該另一第一電極上以及該平坦化薄膜上的一有機發光層，以及有機發光層上的一第二電極。
在本發明揭示的實施例的另一方面，提供了一種頭戴式顯示器，其可以包括有機發光顯示裝置（OLED）、用於將該有機發光顯示裝置收納其中的一顯示器接收盒；以及設置在顯示器接收盒的一側的一透鏡，並提供了OLED裝置的一圖像；其中OLED裝置包含：一絕緣膜；在該絕緣膜上的一第一電極和另一個第一電極；一平坦化薄膜填充於第一電極與另一第一電極之間的一空間中，設置在該第一電極上和該另一第一電極上以及該平坦化薄膜上的一有機發光層，以及有機發光層上的一第二電極。
在本發明揭示的實施例的另一方面，提供了一種用於製造有機發光顯示裝置（OLED）的方法可能包含形成在一絕緣膜上的一第一電極和另一個第一電極；形成一平坦化薄膜填充於第一電極與另一第一電極之間的一空間中；形成一有機發光層在該第一電極上和該另一第一電極上以及該平坦化薄膜上；以及形成一第二電極在有機發光層上。
應當理解，本發明揭示的實施例的前述一般描述和以下詳細描述都是示範例和說明，並且旨在提供對所要求保護的本發明的進一步說明。
現在將詳細參考本發明揭示的示範例實施例，其示範例在圖式中示出。盡可能地，在整個圖式中將使用相同的圖式標記來指代相同或相似的部件。本發明揭示的優點和特徵及其實現方法將通過參照圖式描述的以下實施例來闡明。然而，本發明揭示的內容可以用不同的形式實施，並且不應被解釋為限於本文所闡述的實施例。而是提供這些實施例以促進對本發明揭示的徹底和完整的理解，並將向本領域技術人員充分傳達本發明揭示的範圍。此外，本發明僅由申請專利範圍的範圍限定。
用於描述本發明揭示的實施例的和/或揭示的形狀、尺寸、比例、角度和數量僅僅是示範例，因此本發明揭示的不限於所揭示的細節。相同的圖式標記始終表示相同的元件。在下面的描述中，當確定相關已知功能或配置的詳細描述將不必要地模糊本發明揭示的重要點時，將省略詳細描述。
例如，應當理解，描述中的術語“孔”可以包含溝槽的情況。
在本說明書中描述的“包含”、“具有”的情況下，可以添加另一部分，除非使用“只”。除非相反，單數形式的術語可能包含複數形式。
在解釋元件時，元件被解釋為包含誤差範圍，儘管沒有明確的描述。
在描述位置關係時，例如，當位置順序被描述為“上”、“下”、和“接著”時，除非使用'只是'或'直接'，可能包含不接觸的情況。
在描述時間關係時，例如，當時間順序被描述為“後”，“後續”，“下一個”和“之前”時，除非使用'才'或'直接'，可能包含不連續的情況。
應當理解，儘管這裡可以使用術語“第一”，“第二”等來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元素與另一個元素區分開。例如，第一元件可以被稱為第二元件，並且類似地，第二元件可以被稱為第一元件，而不脫離本發明的範圍。
此外，“X軸方向”、“Y軸方向”和“Z軸方向”不限於垂直幾何構造。也就是說，“X軸方向” 、“Y軸方向”和“Z軸方向”可以包含功能配置的適用範圍。
此外，應當理解，術語“至少一個”包含與任何一個項目相關的所有組合。例如，“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一個”可以包含從第一元件、第二元件和第三元件中選擇的兩個或更多個元件，以及第一元件、第二元件和第三元件的每個元件的所有元件組合。此外，如果提到第一元件位於第二元件“上方”或“上方”，則應當理解，第一元件和第二元件可以彼此接觸，或者第三元件可以***在第一元件和第二元件之間。
如本領域技術人員可以充分理解的，本發明揭示的各種實施例的特徵可以部分地或全部地彼此耦合或組合，並且可以彼此不同地相互操作並且在技術上被驅動。本發明揭示的實施例可以彼此獨立地進行，或者可以以共同依賴關係一起進行。
在下文中，將參照圖式詳細描述根據本發明揭示的實施例的有機發光顯示裝置（OLED），包含其的頭戴式顯示器及其製造方法。
頭戴式顯示器（以下稱為「HMD」）是用於虛擬現實（VR）或擴增實境（Augmented Reality）的玻璃式監視器裝置，其被佩戴在頭部或作為使用者的頭盔或眼鏡的一部分，並將焦點放在用戶眼前。將具有高解析度的小尺寸OLED裝置應用於HMD。具有高分辨率的小尺寸OLED裝置可以藉由基於晶圓的半導體製造製程所製造的矽上有機發光二極體（OLEDoS）。在這種情況下，在一絕緣膜上提供一陽極電極，用於覆蓋一晶圓上的電晶體，並且由於陽極電極和絕緣膜之間的高度差，在陽極電極的邊緣處的有機發光層不均勻，藉此陽極電極會與陰極電極或有機發光層的電荷產生層在結構上地斷開。
圖1繪示根據本發明之一實施例的OLED裝置的分解透視圖。在圖1中，根據本發明揭示的一個實施例的OLED裝置100是矽上有機發光二極體（OLEDoS），其在由半導體製程所製造的晶圓基板上提供有機發光裝置，但不限於此類型。
參考圖1，根據本發明揭示的一實施例的OLED裝置100包含一晶圓基板110、第一電極120、一有機發光層130、一第二電極140和一封裝膜160。
晶圓基板110可以是通過半導體製程所製造的矽晶圓基板。晶圓基板110可包含閘極線、數據線和電晶體。閘極線以它們垂直於數據線的方式排列。閘極線與閘極驅動器連接，並提供閘極信號。數據線與數據驅動器連接，並提供數據電壓。
第一電極120、有機發光層130和第二電極140依序地沉積在其上的一區域可以用用於發光的像素來定義。第一電極120以固定的間隔設置在晶圓基板110上，由此該像素可以被第一電極120區隔。像素中可以存在N個電晶體（N是正整數）。如果閘極信號從閘極線提供給N個電晶體，則根據數據線的數據電壓將預定電壓提供給第一電極120。如圖2所示，第一電極120各包含一透明電極121、一反射電極122和一緩衝電極123。
有機發光層130可覆蓋晶圓基板110和第一電極120。有機發光層130可以是在像素上共同設置的共同層。
第二電極140可覆蓋有機發光層130。第二電極140可以是在像素上共同提供的共同層。
封裝膜160可覆蓋第二電極140。封裝膜160可以防止氧和/或水分滲透到有機發光層130和第二電極140中。
在下文中，將參照圖2、圖6、圖8和圖10詳細描述根據本發明揭示的實施例的OLED裝置。
圖2是沿著圖1的I-I'的一個示範例的橫截面圖。
參考圖2，多個電晶體111設置在晶圓基板110上。電晶體111各包含一活性層111a、一閘極電極111b、一源極電極111c和一汲極電極111d。在圖2中，各電晶體111可為閘極電極111b位於活性層111a上的頂閘極型(top gate type)，但不限於此類型。例如，電晶體111可以為閘極電極111b位於活性層111a下方的底閘極型(bottom gate type)，或者為閘極電極111b位於活性層111a上方與下方的雙閘極型(double gate type)。
活性層111a設置在晶圓基板110上。活性層111a可由矽基半導體材料或氧化物基半導體材料構成。然後，在活性層111a上設置閘極絕緣膜112。閘極絕緣膜112可由無機膜形成，例如氧化矽膜（SiOx）、氮化矽膜（SiNx）或包含氧化矽（SiOx）和氮化矽（SiNx）的多層膜。閘極電極111b可設置在閘極絕緣膜112上。
源極電極111c經由第一孔/通孔111e與活性層111a連接，汲極電極111d經由第二孔/通孔111f與活性層111a連接。活性層111a、閘極電極111b、源極電極111c和汲極電極111d通過第一絕緣膜113彼此絕緣。第一絕緣膜113可由無機膜形成，例如，氧化矽膜（SiOx）、氮化氮膜（SiNx）或包含氧化矽（SiOx）和氮化矽（SiNx）的多層膜。
然後，M3金屬層114a和M4金屬層115a設置在第一絕緣膜113上。M3金屬層114a經由第三孔/通孔114b與汲極電極111d連接，且M4金屬層115a經由第四孔/通孔115b與M3金屬層114a連接。M3金屬層114a和M4金屬層115a藉由第二絕緣膜117彼此絕緣。第二絕緣膜117可由無機絕緣膜形成，例如氧化矽膜（SiOx）、氮化矽膜（SiNx）或包含氧化矽（SiOx）和氮化矽（SiNx）的多層膜。於此，可省略在本發明所揭示的M3金屬層114a、M4金屬層115a和第二絕緣膜117。在省略M3金屬層114a、M4金屬層115a和第二絕緣膜117的情況下，關於第二絕緣膜117和其上的結構之間的結構關係的描述，可以用第一絕緣膜113和其上的結構代替。
多個第一電極120設置在第二絕緣膜117上。第一電極120分別經由第五孔/通孔116分別與M4金屬層115a連接。
如圖2所示，各第一電極120可包含透明電極121、反射電極122和緩衝電極123。透明電極121可由能夠透光的透明金屬材料（透明導電材料(transparent conductive material，TCO）所構成，例如氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO）。
根據本發明揭示的實施例的OLED裝置，顯示從有機發光層130發射的光向上前進的頂部發光型的示範例。在這種頂部發光型中，可在每個透明電極121的下方設置反射電極122，以便反射從有機發光層130發射的光。反射電極122可以由具有高反射率的金屬材料形成，例如，銀（Ag）。
緩衝電極123可設置在每個反射電極122的下方。緩衝電極123可以形成為例如鈦（Ti）和氮化鈦（TiN）的雙層結構。於此，可以省略緩衝電極123。
透明電極121、反射電極122和緩衝電極123可以以垂直結構設置。在垂直結構的情況下，第二絕緣膜117（或省略M3金屬層114a、M4金屬層115a和第二絕緣膜117的情況下的第一絕緣膜113）和透明電極121、反射電極122和緩衝電極123的側面之間的內角（θ1）為90°或實質上為90°。
為了平坦化由透明電極121、反射電極122和緩衝電極123引起的高度差，平坦化薄膜150可以設置在第一電極120之間。此外，第六孔（T）可以在平坦化薄膜150中製備。在圖2中，第六孔（T）穿過平坦化薄膜150，使得第二絕緣膜117的一部分是中空的，但不限於此。例如，其他情況也是可能的，包含在本發明所揭示的內容中，如平坦化薄膜150的一部分的可以經由第六孔（T）中空，第六孔（T）可穿透平坦化薄膜150和第二絕緣膜117，第一絕緣膜113的一部分可以經由第六孔（T）而中空，或者第六孔（T）可以穿透平坦化薄膜150、第二絕緣膜117和第一絕緣膜113。
有機發光層130設置在透明電極121和平坦化薄膜150上。有機發光層130可包含電洞傳輸層、發光層和電子傳輸層。在這種情況下，如果向透明電極121和第二電極140施加電壓，則電洞和電子經由電洞傳輸層和電子傳輸層分別移動到發光層，然後在發光層中彼此結合，從而發光。
有機發光層130可以是用於發射白光的白色發光層。在這種情況下，有機發光層130可以是共同設置在像素（P）上的共同層。
如果有機發光層130是白色發光層，則它可以具有兩個堆疊或多於兩個堆疊的串聯結構。每個堆疊可以包含電洞傳輸層，至少一發光層和電子傳輸層。
在每個堆疊之間，可以存在電荷產生層。電荷產生層可包含位於下層堆疊附近的n型電荷產生層，以及在n型電荷產生層上且與上層堆疊相鄰的p型電荷產生層。n型電荷產生層將電子注入下層堆疊，p型電荷產生層將電洞注入上層堆疊。n型電荷產生層可由摻雜有例如鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）或銫（Cs）的鹼金屬或如鎂（Mg）、鍶（Sr）、鋇（Ba）或鐳（Ra）的鹼土金屬的有機層所構成。P型電荷產生層可由摻雜有電洞傳輸能力的有機層所構成。
有機發光層130可通過沉積製程或溶液製程而製成。在沉積製程的情況下，有機發光層130可通過蒸鍍製程來製造，但是它具有差的階梯覆蓋(step coverage)。如果在第一電極120之間未設置平坦化薄膜150，則有機發光層130在第二絕緣膜117（或在省略M3金屬層114a、M4金屬層115a和第二絕緣膜117的情況下的第一絕緣膜113）和第一電極120之間的階梯差區域（不同高度的區域）相對較薄。因此，在第二絕緣膜117和第一電極120之間的階梯差區域中，第一電極120可以與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層中的一個或多個在結構上斷開（例如間隔開），從而影響電洞的傳輸。階梯覆蓋表示，即使在階梯差區域中，通過沉積製程製備的膜也不會在結構上斷開。應當理解，第一電極120和第二電極140不應該被電性連接。在本說明書中的術語「在結構上斷開」或「結構上地斷開」是指第一電極120在結構上與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層間隔開的情況，因此來自第一電極120的電洞和/或來自第二電極140的電子無法被適當地傳送到有機發光層130的電荷產生層中彼此結合以產生光。
在本發明的實施例中，平坦化薄膜150被設置成通過填充於第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）和第一電極120之間的階梯差區域來實現一平坦表面，使得可以防止在第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）和第一電極120之間的階梯差區域中，第一電極120與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層中產生結構上地斷開。特別地，為了使第二絕緣膜117和透明電極121之間的高度差最小化，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H1）相同或小於第一電極120的高度。這是示範例的實施例之一，並不限制本發明揭示的範圍。平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H1）可高於第一電極120的高度。例如，如圖3A所示，平坦化薄膜150邊緣中的高度（H1）可以位於第一電極120的垂直平面上的任何點。如圖3B所示，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H2）可以低於反射電極122的高度，且可以位於反射電極122的垂直平面上的任何點處。
如上所述，有機發光層130具有差的階梯覆蓋。因此，在平坦化薄膜150中製備的第六孔（T）的側壁處的有機發光層130的厚度（D2）可以小於第六孔（T）底部的有機發光層130的厚度（D1）。
也就是說，如果在平坦化薄膜150中提供具有中空部的第六孔（T），則在相鄰像素（P）之間的區域中通過有機發光層130的漏電流路徑的長度，相對於在平坦化薄膜150中不設置第六孔（T）的情況較長。此外，到第六孔（T）的側壁處的有機發光層130的厚度（D2）小於第六孔（T）底部的有機發光層130的厚度（D1），可以增加有機發光層130的電阻，由此可以藉由有機發光層130的漏電流來使相鄰像素的影響最小化。
第二電極140設置在有機發光層130上。第二電極140可以是共同設置在像素（P）上的共同層。第二電極140可由能夠透光的透明金屬材料（透明導電材料(transparent conductive material，TCO)）所構成，例如氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO），或者可由半透光性金屬材料（半透射導電材料(semi-transmissive conductive material)），例如鎂（Mg）、銀（Ag）或鎂（Mg）和銀（Ag）的合金所構成。如果第二電極140由半透射導電材料所構成，則可以獲得微共振腔效應。
第二電極140可通過如濺鍍製程的物理氣相沉積方法製成。如果通過如濺鍍製程物理氣相沉積法形成膜，則其具有良好的階梯覆蓋。因此，即使存在第六孔（T），第二電極140具有比有機發光層130更均勻的沉積厚度。
封裝膜160設置在第二電極140上。封裝膜160防止氧氣或水分滲透到有機發光層130和第二電極140中。為此，封裝膜160可包含至少一無機膜和至少一有機膜。
然後，濾色器171和濾色器172設置在封裝膜160上。為每個像素（P）設置各濾色器171和各濾色器172。例如，紅色濾色器可以設置在紅色像素中，綠色濾色器可以設置在綠色像素中，且藍色濾色器可以設置在藍色像素中。
可以提供一外塗層，以平坦化由濾色器171和濾色器172引起的階梯差。然後，可將封裝膜160貼附到濾色器171和濾色器172上。
圖4繪示根據本發明之一實施例的用於製造OLED裝置的方法的流程圖。圖5A至圖5H繪示根據本發明之一實施例的用於製造OLED裝置的方法的橫截面圖。
第一步驟，如圖5A所示，形成電晶體111在晶圓基板110上（S101）。
詳細地，各電晶體111的活性層111a設置在晶圓基板110上。活性層111a可由矽基半導體材料或氧化物半導體材料所構成。
然後，在活性層111a上設置閘極絕緣膜112。閘極絕緣膜112可以由無機膜所構成，例如氧化矽膜（SiOx）、氮化氮膜（SiNx）或包含氧化矽（SiOx）和氮化矽（SiNx）的多層膜，但不限於此。
而後，在閘極絕緣膜112上設置閘極電極111b。
第一絕緣膜113設置在活性層111a和閘極電極111b上。第一絕緣膜113可由無機膜形成，例如氧化矽膜（SiOx）、氮化氮膜（SiNx）或包含氧化矽（SiOx）和氮化矽（SiNx）的多層膜，但不限於此。
然後，穿過第一絕緣膜113的第一孔/通孔111e和第二孔/通孔111f與活性層111a連接。源極電極111c和汲極電極111d設置在第一絕緣膜113上，其中源極電極111c經由第一孔/通孔111e與活性層111a連接，汲極電極111d經由第二孔/通孔111f與活性層111a連接。
接著，在源極電極111c和汲極電極111d上額外地設置第一絕緣膜113，穿過額外設置的第一絕緣膜113的第三孔/通孔114b與汲極電極111d連接。此外，通過第三孔/通孔114b與汲極電極111d連接的M3金屬層114a設置在額外設置的第一絕緣膜113上。
而後，第二絕緣膜117設置在M3金屬層114a上。第二絕緣膜117可以由無機膜形成，例如氧化矽膜（SiOx）、氮化氮膜（SiNx）或包含氧化矽（SiOx）和氮化矽（SiNx）的多層膜。
然後，第二絕緣膜117的第四孔/通孔115b與M3金屬層114a連接。通過第四孔/通孔115b與M3金屬層114a連接的M4金屬層115a設置在第二絕緣膜117上。
此後，第二絕緣膜117額外地設置在M4金屬層115a上。穿過額外設置的第二絕緣膜117的第五孔/通孔116與M4金屬層115a連接（圖4的S101）。
第二步驟，在第二絕緣膜117上形成多個第一電極120（S102）。
詳細地，如圖5B所示，緩衝金屬膜123a、反射金屬膜122a和一透明電極膜121a設置在第二絕緣膜117上。緩衝金屬膜123a可形成為鈦（Ti）和氮化鈦（TiN）的雙層結構。反射金屬膜122a可由具有高反射率的金屬材料形成，例如銀（Ag）所構成。透明電極膜121a可由能夠透光的透明金屬材料（透明導電材料，TCO）所構成，例如氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO）。
然後，在透明電極膜121a、反射金屬膜122a和緩衝金屬膜123a上提供光阻圖案。光阻圖案可以位於像素（P）的區域中。如圖5C所示，未被光阻圖覆蓋的透明電極膜121a、反射金屬膜122a和緩衝金屬膜123a被乾蝕刻，從而形成透明電極121、反射電極122和緩衝電極123，並去除光阻圖案（圖4的S102）。
第三步驟，形成平坦化薄膜150填充在多個第一電極120之間的空間中（S103）。
詳細地，如圖5D所示，填充材料150a設置在第二絕緣膜117和第一電極120上。填充材料150a可以是有機材料，例如丙烯酸樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚醯胺樹脂或聚醯亞胺樹脂。
然後，通過乾蝕刻製程形成平坦化薄膜150，如圖5E所示。乾蝕刻材料最好選自能夠蝕刻填充材料150a但不能蝕刻第一電極120的材料。
如果通過乾蝕刻製程形成平坦化薄膜150，則平坦化薄膜150可填充透明電極121之間的空間。特別地，填充在透明電極121之間的空間中的平坦化薄膜150可以藉由乾蝕刻製程提供中空部分。也就是說，填充在多個第一電極120之間的空間中的平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度可以與各透明電極121的高度相同或更低。例如，如圖3A所示，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H1）可以位於透明電極121的垂直平面上的任何點處。如圖3B所示，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H2）可以低於反射電極122的高度，並且可以位於反射電極122的垂直平面上的任何點處。
而且，平坦化薄膜150通過不使用光罩的乾蝕刻製程而製成，可降低製造成本（圖4的S103）。
第四步驟，如圖5F所示，第六孔（T）形成在平坦化薄膜150中(S104)。
詳細地，在除了第六孔（T）的區域之外的剩餘區域中提供光阻圖案。第六孔（T）通過蝕刻沒有被光阻圖覆蓋的平坦化薄膜而形成，然後去除光阻圖（圖4的S104）。
第五步驟，如圖5G所示，依序形成有機發光層130、第二電極140和封裝膜160(S105)。
詳細地，有機發光層130設置在透明電極121和平坦化薄膜150上。有機發光層130可以通過沉積製程或溶液製程而製成。在沉積製程的情況下，有機發光層130可由蒸鍍製程而製成。
有機發光層130可以是用於發射白光的白色發光層。在這種情況下，有機發光層130可以是共同設置在像素（P）上的共同層。
如果有機發光層130是白色發光層，則它可以具有兩個堆疊或多於兩個堆疊的串聯結構。每個堆疊可包含一電洞傳輸層，至少一發光層和一電子傳輸層。
在每個堆疊之間，可以存在電荷產生層。電荷產生層可包含位於下層堆疊附近的一n型電荷產生層，以及設置在n型電荷產生層上且與上層堆疊相鄰的一p型電荷產生層。n型電荷產生層將電子注入下層堆疊，p型電荷產生層將電洞注入上層堆疊。n型電荷產生層可以由摻雜有例如鋰（Li）、鈉（Na）、鉀（K）或銫（Cs）的鹼金屬或如鎂（Mg）、鍶（Sr）、鋇（Ba）或鐳（Ra）的鹼土金屬的有機層所構成。P型電荷產生層可由摻雜有電洞傳輸能力的有機層所構成。
有機發光層130可透過蒸鍍製程來製造，但是它具有差的階梯覆蓋。因此，第六孔（T）的側壁處的有機發光層130的厚度（D2）可小於第六孔（T）的底部的有機發光層130的厚度（D1）。
第二電極140設置在有機發光層130上。第二電極140可以是共同提供在發光區域（EA）上的共同層。第二電極140可由能夠透光的透明金屬材料（透明導電材料，TCO），例如氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO），或者可以由半透光性金屬材料（半透射導電材料），例如鎂（Mg）、銀（Ag）或鎂（Mg）和銀（Ag）的合金所構成。如果第二電極140由半透射導電材料所構成，則可以獲得微共振腔效應。
第二電極140可通過如濺鍍製程的物理氣相沉積方法而製成。如果通過如濺鍍製程物理氣相沉積法形成膜，則其具有良好的階梯覆蓋。因此，即使存在第六孔（T），第二電極140具有比有機發光層130更均勻的沉積厚度。
封裝膜160設置在第二電極140上。封裝膜160防止氧氣或水分滲透到有機發光層130和第二電極140中。為此，封裝膜160可包含至少一無機膜和至少一有機膜(圖4的S105)。
第六步驟，參照圖5H，形成濾色器171和濾色器172在封裝膜160上（S106）。各像素（P）上設置各濾色器171和各濾色器172。例如，紅色濾色器可以設置在紅色像素中，綠色濾色器可以設置在綠色像素中，並且藍色濾色器可以設置在藍色像素中。像素的其他顏色圖案也是可能的。然後，可以設置一外塗層180，以平坦化由濾色器171和濾色器172引起的階梯差（圖4的S106）。
圖6是沿著圖1的I-I'的另一示範例的橫截面圖。
除了透明電極121、反射電極122和緩衝電極123形成為前錐形結構(forward-tapered structure)之外，圖6的示範例OLED裝置與圖2的示範例OLED裝置相同或非常相似，因此將省略圖6的OLED裝置的詳細描述。在前錐形結構的情況下，第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）與各透明電極121、各反射電極122和各緩衝電極123的側表面之間的一內角（θ2）在0°和90°之間。包含透明電極121、反射電極122和緩衝電極123的第一電極120的前錐形結構有助於改善像素區域的邊緣效應(edge effect)。
在多個透明電極121之間的空間中，設置平坦化薄膜150以填充第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）和第一電極120之間的階梯差區域，使得可以防止第一電極120在第二絕緣膜117和透明電極121之間的階梯差區域中，與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層在結構上斷開。特別地，為了最小化第二絕緣膜117和透明電極121之間的高度差，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H3）可位於透明電極121的垂直平面上的任何點(如圖7A所示)，或者平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H4）可低於反射電極122的高度並且位於反射電極122的垂直平面上的任何點處(如圖7B所示)。
除了前錐形結構中的透明電極121、反射電極122和緩衝電極123的步驟S102之外，圖6顯示的OLED裝置的製造方法與圖4顯示的OLED裝置的製造方法相同。因此，將省略圖6顯示的OLED裝置的製造方法的詳細說明。
同時，例如，高頻電感耦合電漿裝置可藉由氣體供應裝置將氣體噴射到腔室內，以將第一RF功率施加到位於上側的電源，並且可以提供位於基板的下部的電源的第二RF功率，由此透明電極121、反射電極122和緩衝電極123通過離子衝擊進行非等向性蝕刻。也就是說，高頻電感耦合電漿裝置可以分別調整施加到透明電極121、反射電極122和緩衝電極123的離子能量。因此，藉由使用高頻感應耦合電漿裝置的非等向性蝕刻製程，可以實現透明電極121、反射電極122和緩衝電極123的垂直結構或前錐形結構。
圖8是沿圖1的I-I'的另一示範例的橫截面圖。
除了透明電極121、反射電極122和緩衝電極123形成倒錐形結構(reverse-tapered structure)之外，圖8的示範例OLED裝置與圖2的示範例OLED裝置相同，因此將省略圖8的OLED裝置的詳細描述。在倒錐形結構的情況下，第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）與各透明電極121、各反射電極122和各緩衝電極123的側表面之間的內角（θ3）在90°和180°之間。
在第一電極120之間的空間中，設置平坦化薄膜150以填充第二絕緣膜117和第一電極120之間的階梯差區域，使得可以防止第一電極120在第二絕緣膜117和透明電極121之間的階梯差區域中，與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層在結構上斷開。
透明電極121、反射電極122和緩衝電極123形成為倒錐形結構。如果平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H5）小於透明電極121的高度，由於它的不良階梯覆蓋，則有機發光層130的厚度在透明電極121和反射電極122的側面可以相對較薄。在這種情況下，透明電極121或反射電極122可以在結構上與有機發光層130的電荷產生層或第二電極140分離。因此，為了使第二絕緣膜117和透明電極121之間的高度差最小化，如圖9所示，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H5）可以位於透明電極121的垂直面上的任何點處。更優選地，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H5）可實質上與透明電極121的高度相同。
除了藉由濕式蝕刻方法形成倒錐形結構中的透明電極121、反射電極122和緩衝電極123的步驟S102之外，圖8中所示的OLED裝置的製造方法與圖4所示的OLED裝置的製造方法相同。於此，濕蝕刻方法使用液體蝕刻劑，使得可以在倒錐形結構中蝕刻透明電極121、反射電極122和緩衝電極123。為了簡單起見，將省略圖8所示的用於製造OLED裝置的方法的進一步描述。
圖10是沿著圖1的I-I'的另一示範例的橫截面圖。
除了透明電極121形成為垂直結構或前錐形結構之外，反射電極122和緩衝電極123形成為倒錐形結構，圖10的OLED裝置與圖2的OLED裝置相同，因此省略圖10的OLED裝置的詳細描述。倒錐形結構表示第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）與各反射電極122和各緩衝電極123側表面之間的內角（θ4）在90°和180°之間。垂直結構表示反射電極122與透明電極121的側面之間的內角（θ5）為90°或大致上為90°。前錐形結構表示反射電極122和透明電極121的側面之間的內角（θ6）（如圖11）在0°和90°之間。
在多個第一電極120之間的空間中，提供平坦化薄膜150以填充第二絕緣膜117和第一電極120之間的階梯差區域，使得可以防止第一電極120在第二絕緣膜117和第一電極120之間的階梯差區域中，與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層在結構上斷開。
反射電極122和緩衝電極123形成倒錐形結構。如果平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H6）小於透明電極121的高度，由於差的階梯覆蓋，則有機發光層130的厚度在反射電極122的側面可能相對較薄。在這種情況下，反射電極122可與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層在結構上斷開。因此，如圖10所示，為了最小化第二絕緣膜117和第一電極120之間的高度差，平坦化薄膜150邊緣的平坦化薄膜150高度（H6）可以位於透明電極121的垂直平面的任意點上。
除了步驟S102，圖10所示的OLED裝置的製造方法與圖4所示的OLED裝置的製造方法相同或非常相似。因此，省略圖10所示的OLED裝置的製造方法中的步驟S101、S103至S106的詳細說明。
圖12A至圖12C繪示根據本發明之另一實施例的用於製造OLED裝置的方法的橫截面圖。以下，參照圖12A至圖12C詳細說明圖10所示的OLED裝置的製造方法。
第一步驟，依序提供緩衝金屬膜123a、反射金屬膜122a和透明電極膜121a。緩衝金屬膜123a可形成為鈦（Ti）和氮化鈦（TiN）的雙層結構。反射金屬膜122a可由具有高反射率的金屬材料所構成，例如銀（Ag）。透明電極膜121a可由能夠透光的透明金屬材料（透明導電材料，TCO）所構成，例如氧化銦錫（ITO）或氧化銦鋅（IZO）。
然後，在透明電極膜121a 上提供一光阻圖案(PR)，如圖12A所示。光阻圖案（PR）可以位於像素（P）的區域中。
而後，如圖12B所示，乾蝕刻沒有被光阻圖案（PR）覆蓋的透明電極膜121a，從而在垂直結構或前錐形結構中形成透明電極121，(如圖12B所示為垂直結構）。
如圖12C所示，反射金屬膜122a和緩衝金屬膜123a被濕式蝕刻，從而形成倒錐形結構的反射電極122和緩衝電極123，並去除光阻圖案（PR）。濕蝕刻製程使用液體蝕刻劑，使得蝕刻劑可以滲透到光阻圖案（PR）下方的區域中，並且透明電極121和反射電極122以及緩衝電極123可以被蝕刻劑蝕刻。因此，如圖12C所示，可以在倒錐形結構中蝕刻反射電極122和緩衝電極123。
應當理解，如圖2、6、8和10所揭示的透明電極121、反射電極122和/或緩衝電極123的示例結構都是示範例，本發明不限於此。各透明電極121、各反射電極122和/或各緩衝電極123可以形成為垂直結構、前錐形結構或倒錐形結構其中之一（可相同或不同），以及透明電極121、反射電極122和/或緩衝電極123之間的結構的各種組合都是可能的，這些都包含在本發明揭示的內容中。例如，透明電極121可以形成為垂直結構，而反射電極122和/或緩衝電極123形成為前錐形結構。
圖13A和圖13B繪示包含根據本發明之實施例的OLED裝置的頭戴式顯示器。
參考圖13A和圖13B，包含根據本發明揭示的實施例的OLED裝置的頭戴式顯示器可以包括一顯示器接收盒10，左眼鏡頭20a和右眼鏡頭20b，以及一頭戴式安裝元件，例如一頭戴式安裝帶30。
顯示器接收盒10在其中接收顯示裝置，並將顯示裝置的圖像提供給左眼鏡頭20a和右眼鏡頭20b。顯示裝置可以是根據本發明揭示的實施例的OLED裝置。參考圖1至圖12，已經詳細描述了根據本發明揭示的實施例的OLED裝置。
顯示器接收盒10可以被設計成向左眼鏡頭20a和右眼鏡頭20b提供相同的圖像。在另一方面，顯示器接收盒10可以設計成在左眼鏡頭20a上顯示左眼圖像，而在右眼鏡頭20b上顯示不同的右眼圖像。
如圖14所示，設置在左眼鏡頭20a前方的左側OLED裝置11和設置在右眼鏡頭20b前方的右側OLED裝置12可以被收納在顯示器接收盒10中。圖14的結構可以應用於虛擬現實裝置和/或擴增實境裝置。
圖14顯示從上方觀察的顯示器接收盒10的概念剖視圖。左側OLED裝置11可以顯示左眼圖像，右側OLED裝置12可以顯示右眼圖像。因此，左側OLED裝置11顯示的左眼圖像可以藉由使用者的左眼（LE）通過左眼鏡頭20a看到，在右側OLED裝置12上顯示的右眼圖像可以藉由使用者的右眼（RE）通過右眼鏡頭20b看到。
在圖14中，可以在左眼鏡頭20a和左側OLED裝置11之間以及右眼鏡頭20b和右側OLED裝置12之間另外提供一放大鏡。在這種情況下，顯示在左側OLED裝置11上的圖像和右側OLED裝置12上顯示的圖像可以通過使用放大鏡被放大然後被使用者的眼睛看到。
如圖15所示，設置在左眼鏡頭20a以及右眼鏡頭20b前面的半反射鏡13和設置在半反射鏡13上的有機發光顯示裝置14可以包含在顯示器接收盒10中。圖15的結構可以應用於擴增實境裝置和/或虛擬現實裝置。
圖15是從側面看的顯示器接收盒10的概念剖視圖。有機發光顯示裝置14在半反射鏡13的方向上顯示圖像，半反射鏡13全部（或部分地）將有機發光顯示裝置14的圖像反射到左眼鏡頭20a和右眼鏡頭20b。有機發光顯示裝置14上顯示的圖像可以提供到左眼鏡頭20a和右眼鏡頭20b上。為了便於說明，圖15僅示出了左眼鏡頭20a和使用者的左眼（LE）。如果使用半反射鏡13，如圖15所示，顯示器接收盒10形成得較薄。如本文所述，半反射鏡13可以是用於實現增強現實目的之光束分割的半反射鏡。
在圖15中，可以在左眼鏡頭20a和半反射鏡13之間以及右眼鏡頭20b和半反射鏡13之間附加設置一放大鏡。在這種情況下，顯示在左側OLED裝置 11的圖像以及顯示在右側OLED裝置12上的圖像可以通過使用放大鏡被放大然後被使用者的眼睛看到。
頭戴式安裝帶30固定於顯示器接收盒10。例如，頭戴式安裝帶30圍繞頭部的頂部和側部，但不限於此類型。頭戴式安裝帶30被設置成將頭戴式顯示器固定到使用者的頭部。也就是說，頭戴式安裝帶30可以形成為眼鏡或頭盔的形式。
根據本發明揭示的內容，提供平坦化薄膜150以填充第二絕緣膜117（或第一絕緣膜113）和第一電極120之間的階梯差區域，使得可以 防止第一電極120在第二絕緣膜117和第一電極120之間的階梯差區域中，與第二電極140或有機發光層130的電荷產生層在結構上斷開。
根據本發明揭示的內容，由於在平坦化薄膜150中提供有具有中空部的第六孔（T），所以在相鄰像素（P）之間的區域中通過有機發光層130的漏電流路徑的長度，與在平坦化薄膜150中不設置第六孔（T）的漏電流路徑的長度相對較長。另外，根據本發明揭示的內容，第六孔（T）的側壁的有機發光層130的厚度（D2）小於第六孔（T）的底部的有機發光層130的厚度（D1），可以增加有機發光層130的電阻，藉由通過有機發光層130的漏電流，可以使相鄰像素的影響最小化。
在不脫離本發明的技術思想和範圍的情況，以及對於本領域普通技術人員為顯而易見的情形下，可能對本發明進行各種修改和改變。因此，本發明揭示的內容涵蓋本發明所揭示的修改和變化，只要是落入申請專利範圍以及本發明的範圍內的均等物。
可以組合上述各種實施例以提供其他實施例。本說明書中提及的和/或在申請數據表中列出的所有美國專利、美國公開專利、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案和非專利申請的全部內容通過引用併入本文。如果需要使用各種專利、應用和出版物的概念以提供另外的實施例，則可以修改實施例的各方面。
根據上述詳細描述，可以對實施例進行這些和其它改變。通常，在申請專利範圍中，所使用的術語不應被解釋為將申請專利範圍限制於說明書和申請專利範圍中公開的具體實施例，而應被解釋為包括所有可能的實施例以及這些申請專利範圍所賦予的等同物的全部範圍。因此，申請專利範圍不受本發明所揭示內容的限制。
10‧‧‧顯示器接收盒
11‧‧‧左側OLED裝置
12‧‧‧右側OLED裝置
13‧‧‧半反射鏡
14‧‧‧有機發光顯示裝置
20a‧‧‧左眼鏡頭
20b‧‧‧右眼鏡頭
30‧‧‧頭戴式安裝帶
100‧‧‧OLED裝置
110‧‧‧晶圓基板
111‧‧‧電晶體
111a‧‧‧活性層
111b‧‧‧閘極電極
111c‧‧‧源極電極
111d‧‧‧汲極電極
111e‧‧‧第一孔/通孔
111f‧‧‧第二孔/通孔
112‧‧‧閘極絕緣膜
113‧‧‧第一絕緣膜
114a‧‧‧M3金屬層
115a‧‧‧M4金屬層
114b‧‧‧第三孔/通孔
115b‧‧‧第四孔/通孔
116‧‧‧第五孔/通孔
117‧‧‧第二絕緣膜
120‧‧‧第一電極
121‧‧‧透明電極
121a‧‧‧透明電極膜
122‧‧‧反射電極
122a‧‧‧反射金屬膜
123‧‧‧緩衝電極
123a‧‧‧緩衝金屬膜
130‧‧‧有機發光層
140‧‧‧第二電極
150‧‧‧平坦化薄膜
150a‧‧‧填充材料
160‧‧‧封裝膜
171‧‧‧濾色器
172‧‧‧濾色器
180‧‧‧外塗層
D2、D1‧‧‧厚度
PR‧‧‧光阻圖案
H1~H6‧‧‧高度
P‧‧‧像素
T‧‧‧第六孔
圖1繪示根據本發明之一實施例的OLED裝置的分解透視圖。 圖2是沿著圖1的I-I'的一個示範例的橫截面圖。 圖3A和圖3B繪示圖2之「A」部的放大圖。 圖4繪示根據本發明之一實施例的用於製造OLED裝置的方法的流程圖。 圖5A至圖5H繪示根據本發明之一實施例的用於製造OLED裝置的方法的橫截面圖。 圖6是沿著圖1的I-I'的另一示範例的橫截面圖。 圖7A和圖7B繪示圖6之「B」部的放大圖。 圖8是沿圖1的I-I'的另一示範例的橫截面圖。 圖9繪示圖8之「C」部的放大圖。 圖10是沿著圖1的I-I'的另一示範例的橫截面圖。 圖11繪示圖10之「D」部的放大圖。 圖12A至圖12C繪示根據本發明之另一實施例的用於製造OLED裝置的方法的橫截面圖。 圖13A和圖13B繪示包含根據本發明之實施例的OLED裝置的頭戴式顯示器。 圖14繪示圖13A和圖13B的顯示器接收盒的一個示範例。 圖15繪示圖13A和圖13B的顯示器接收盒的另一示範例。

Claims (18)

  1. 一種有機發光顯示裝置，包含：一絕緣膜；一第一像素區域和一第二像素區域在該絕緣膜上，該第一像素區域和該第二像素區域各包含一第一電極；一薄膜填充於該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極之間的一空間中；一有機發光層在該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極以及該薄膜上；一第二電極在該有機發光層上；以及一溝槽在該薄膜中並在該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極之間。
  2. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜邊緣的薄膜高度實質上等於或低於該些第一電極至少其中一者的高度。
  3. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜邊緣的薄膜高度高於該些第一電極至少其中一者的高度。
  4. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該些第一電極各包含一反射電極和在該反射電極上的一透明電極。
  5. 如請求項4所述之有機發光顯示裝置，其中該些透明電極和該些反射電極各形成為一垂直結構、一倒錐形結構或一前錐形結構其中一者。
  6. 如請求項4所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜邊緣的薄膜高度低於該些透明電極的高度，且高於該些反射電極的高度。
  7. 如請求項5所述之有機發光顯示裝置，其中該些透明電極和該些反射電極各形成為一倒錐形結構。
  8. 如請求項5所述之有機發光顯示裝置，其中該些透明電極和該些反射電極各形成為一前錐形結構。
  9. 如請求項5所述之有機發光顯示裝置，其中各該反射電極形成為一倒錐形結構，以及各該透明電極形成為一垂直結構或一前錐形結構其中一者。
  10. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該有機發光層設置在該溝槽上，該溝槽的一側壁處的該有機發光層的一厚度小於該溝槽的一底部的該有機發光層的一厚度。
  11. 如請求項4所述之有機發光顯示裝置，其中各該第一電極更包含在該反射電極下方的一緩衝電極。
  12. 如請求項3所述之有機發光顯示裝置，其中該些透明電極和該些反射電極都形成為一垂直結構。
  13. 如請求項1所述之有機發光顯示裝置，其中該溝槽至少部分延伸到該絕緣膜中。
  14. 一種頭戴式顯示器，包含：一有機發光顯示裝置，該有機發光顯示裝置包含：一絕緣膜； 一第一像素區域和一第二像素區域在該絕緣膜上，該第一像素區域和該第二像素區域各包含一第一電極；一薄膜填充於該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極之間的一空間中；一有機發光層在該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極以及該薄膜上；一溝槽在該薄膜中並在該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極之間；以及一第二電極在該有機發光層上；一顯示器接收盒，將該有機發光顯示裝置收納其中；以及一透鏡，設置在該顯示器接收盒的一側，並用以被該有機發光顯示裝置提供一圖像。
  15. 如請求項14所述之頭戴式顯示器，其中該薄膜邊緣的薄膜高度實質上等於或低於該些第一電極至少其中一者的高度。
  16. 一種有機發光顯示裝置的製造方法，包含：在一絕緣膜上的一第一像素區域形成一第一電極以及在該絕緣膜上的一第二像素區域形成另一第一電極；形成一薄膜填充於該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極之間的一空間；其中有一溝槽在該薄膜中並在該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極之間；形成一有機發光層在該第一像素區域的該第一電極和該第二像素區域的該第一電極以及該薄膜上； 以及形成一第二電極在該有機發光層上。
  17. 如請求項16所述之製造方法，其中形成該薄膜的步驟包含：該薄膜覆蓋該第一電極以及另一該第一電極；以及不使用一光罩來乾蝕刻該薄膜。
  18. 如請求項16所述之製造方法，其中該薄膜邊緣的薄膜高度實質上等於或低於該些第一電極至少其中一者的高度。
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