專利名稱：主動式發(fā)光元件與主動式發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，特別是涉及源式發(fā)光元件與主動式發(fā)光顯示裝置。
背景技術(shù)：
主動式發(fā)光元件，例如發(fā)光二極管(LED；light emitting diode)、有機發(fā)光二極管(OLED；organic LED)，近年來已漸漸使用于平面面板顯示器(flat paneldisplay)上，具有低電壓操作(operate at low voltage)、高亮度(high brightness)、輕量薄型(light weight and slim)、廣視野角(wide viewing angle)、以及高對比值(high effective contrast ratio)等優(yōu)點。
因為上述優(yōu)點，使主動式發(fā)光元件，特別是OLED，應用于平面顯示器的產(chǎn)品也逐漸增加。另外，由于電子裝置的形式趨于多樣化，具有豐富信息的雙面顯示器更是新世代電子產(chǎn)品的主要特色之一。以手機為例，雙面顯示器可以同時當作主顯示區(qū)以及次顯示區(qū)使用。因此，應用于上述雙面顯示器的雙面發(fā)光的主動式發(fā)光元件也日漸受到矚目。
請參考圖1，為一剖面圖，顯示揭露于TW595260的雙面發(fā)光的有機發(fā)光二極管的構(gòu)造示意圖。其中，在玻璃基板6上設有一氧化銦錫ITO層7，在ITO層7上設有一有機發(fā)光層1，有機發(fā)光層1上依序鍍設有有機保護層2、電子注入層3、薄金屬膜4、及透明導電膜5，而在有機發(fā)光層1、保護層2、電子注入層3、薄金屬膜4、及透明導電膜5的外圍設有一透明封蓋層8。當有機發(fā)光層1發(fā)光時，光會分別穿透ITO層7、玻璃基板6而到達A側(cè)，穿透有機保護層2、電子注入層3、薄金屬膜4、及透明導電膜5而到達B側(cè)。然而，此類型的發(fā)光元件常會有色偏的問題。也就是說，到達A側(cè)、B側(cè)的光的色度不同；另外，到達A側(cè)、B側(cè)的光的色度也會與發(fā)自有機發(fā)光層1的原始色度不同。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種主動式發(fā)光元件與主動式發(fā)光顯示裝置，可減少現(xiàn)有技術(shù)中，雙面發(fā)光色偏的問題。
為達成本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供一種主動式發(fā)光元件，包括一平坦層設置于上述透明基板上；一透明的下電極設置于上述平坦層上；一發(fā)光層設置于上述下電極上；以及一上電極設置于上述發(fā)光層上；其中，上述發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而上述平坦層的厚度不小于上述光的波長值。
本發(fā)明又提供一種主動式發(fā)光顯示裝置，包括一透明基板，具有一控制區(qū)與一發(fā)光區(qū)；一控制元件設置于上述控制區(qū)中的上述透明基板上；一保護層覆蓋上述控制元件；一平坦層設置于上述透明基板上；一透明的下電極設置于上述平坦層上，并電連接于上述控制元件；一發(fā)光層至少設置位于上述發(fā)光區(qū)中的上述下電極上；以及一上電極設置于上述發(fā)光層上；其中，上述發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而上述平坦層的厚度不小于上述光的波長值。
本發(fā)明又提供一種主動式發(fā)光顯示裝置，包括一透明基板，具有第一控制區(qū)、位于上述第一控制區(qū)旁的向上發(fā)光區(qū)、第二控制區(qū)、與位于上述第二控制區(qū)旁的向下發(fā)光區(qū)；第一、第二控制元件分別位于上述第一、第二控制區(qū)中的上述透明基板上；一保護層覆蓋上述第一控制元件與上述第二控制元件；一反射層設置于上述向上發(fā)光區(qū)中的上述透明基板上；一平坦層設置于上述透明基板上；一透明的下電極設置于上述平坦層上，具有第一下電極與第二下電極，上述第一下電極電連接于上述第一控制元件，上述第二下電極電連接于上述第二控制元件；一發(fā)光層至少位于上述下電極上，包括一第一子發(fā)光層與一第二子發(fā)光層，上述第一子發(fā)光層設置于上述第一下電極上，上述第二子發(fā)光層設置于上述第二下電極上；以及一上電極設置于上述發(fā)光層上，包括一透光電極與一反射式電極，上述透光電極設置于上述第一子發(fā)光層上，上述反射式電極設置于上述第二子發(fā)光層上；其中，上述發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而上述透光電極與上述反射層之間的上述平坦層的厚度不小于上述光的波長值。
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，以下配合附圖以及優(yōu)選實施例，以更詳細地說明本發(fā)明。


圖1為一剖面圖，顯示現(xiàn)有的有機發(fā)光二極管的構(gòu)造示意圖。
圖2A、2B為一系列的剖面圖，顯示本發(fā)明第一實施例的主動式發(fā)光元件。
圖3為一剖面圖，顯示本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置。
圖4為一剖面圖，顯示本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置。
圖5為一示意圖，顯示本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置中一個次像素的配置圖。
簡單符號說明1～有機發(fā)光層 2～有機保護層3～電子注入層 4～薄金屬膜5～透明導電膜 6～玻璃基板7～ITO層 8～透明封蓋層11～向上發(fā)光區(qū)12～向下發(fā)光區(qū) 21～向上發(fā)光區(qū)22～向下發(fā)光區(qū) 23～控制區(qū)24～發(fā)光區(qū) 31～向上發(fā)光區(qū)32～向下發(fā)光區(qū) 33～第一控制區(qū)34～第二控制區(qū) 40～控制元件41～第一控制元件 42～第二控制元件50～半導體薄膜 51～通道區(qū)52～源/漏極區(qū) 60～柵介電層70～介電層 72～開口80～柵極 95～S/D電極96～S/D電極100～透明基板120～反射層130～平坦層131～開132～開口140～下電極141～第一下電極142～第二下電極150～發(fā)光層151～第一子發(fā)光層 152～第二子發(fā)光層160～上電極161～透光電極
162～反射式電極200～透明基板210～保護層270～頂蓋層271～貫穿孔300～透明基板310～保護層370～頂蓋層371～貫穿孔372～貫穿孔A、B～電路區(qū)A1、A2～向上，下發(fā)光的光線具體實施方式
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，經(jīng)由發(fā)明人詳細研究后發(fā)現(xiàn)，如圖1所示光源為同一發(fā)光層的雙面發(fā)光的主動式發(fā)光元件的色偏問題，是來自“微共腔光學干涉”的影響，導致同一發(fā)光層兩側(cè)的光出現(xiàn)色偏的情形。如圖1所示，到達A側(cè)的光，其出光路徑中包括ITO層7；而到達B側(cè)的光，其出光路徑則包括有機保護層2、電子注入層3、薄金屬膜4、及透明導電膜5。明顯的，不同出光面擁有不同光學共振腔形式。其中ITO層7屬于弱光學共振腔；相對于ITO層7，有機保護層2、電子注入層3、薄金屬膜4、及透明導電膜5則屬于強光學共振腔。因此，雖然是同一有機發(fā)光層1所發(fā)出的光，到達A、B兩側(cè)之后，由于主要出光經(jīng)過光學路徑不同，故所受到的光學干涉情形也有不同，因此到達A、B兩側(cè)的光的色度及效率有明顯不同。
另外，一般而言，有機發(fā)光層1所發(fā)出的光的波長通常為380～780nm，而ITO層7的厚度與有機保護層2、電子注入層3、薄金屬膜4、及透明導電膜5的厚度，通常都小于390nm，甚至為20～30nm。因此，光線在上述光學共振腔傳遞的過程中，會發(fā)生相當程度的干涉，而導致到達A側(cè)、B側(cè)的光的色度也分別與有機發(fā)光層1所發(fā)出的原始光色度不同。
請參考圖2A、2B，顯示本發(fā)明第一實施例的主動式發(fā)光元件的剖面圖，其包括一透明基板100、一平坦層130、一透明的下電極140、一發(fā)光層150、與一上電極160。
在圖2A所示的主動式發(fā)光元件中，在透明基板100上設有一平坦層130。其中透明基板100可為玻璃、塑料、或其它材料的透明基板；而在透明基板100的其它物理性質(zhì)方面，其可為剛性、或是具可撓性的基板。平坦層130可為任何透明的有機或無機材料，較好為一旋涂式材料。如此，于透明基板100上形成其它元件以致表面高低不平時，以旋涂式材料作為平坦層130，可得到較為平整的表面，以利后續(xù)工藝的進行；另外，平坦層130的消光系數(shù)較好為小于0.5，以避免光線在平坦層130中傳遞的過程中，光強度額外的損失。在一實施例中，平坦層130可以例如為Toray公司出品、型號為SL-3100的旋涂式材料。
在平坦層130上，依序設有一透明的下電極140、一發(fā)光層150于下電極140上、與一上電極160于發(fā)光層150上。其中，下電極140的材料可以是氧化銦錫(ITO)或是其它的透明且具導電性的材料。發(fā)光層150可以是現(xiàn)有OLED的發(fā)光結(jié)構(gòu)，具有主發(fā)光層、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等結(jié)構(gòu)、及/或其它結(jié)構(gòu)。上述發(fā)光層結(jié)構(gòu)已為發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，且非本發(fā)明的特征，故未詳述。在一實施例中，發(fā)光層150包括大分子或小分子的有機電致發(fā)光層(organic electroluminescencelayer；OEL)，作為其主發(fā)光層。而上電極160的材料可為鋁、銦、鋅、銀、錳、鉻、鉬、鈦、金、或其它金屬材料，其厚度例如為1～50nm。此時，在下電極140與上電極160之間形成電位差時，就會驅(qū)動本發(fā)明的主動式發(fā)光元件，而使發(fā)光層150發(fā)光。
另外，可通過發(fā)光層150材料的選擇，決定其發(fā)出光的波長、顏色。發(fā)光層150可以發(fā)出一特定波長的光，例如是紅光(red；R)發(fā)光層、綠光發(fā)光層(green；G)、藍光(blue；B)發(fā)光層、黃光(yellow)發(fā)光層、青光(cyan；C)發(fā)光層、洋紅(magenta；M)光發(fā)光層、或其它顏色的發(fā)光層，也可以是發(fā)出多個特定波長的光，例如是發(fā)出白光的發(fā)光層。
當發(fā)光層150用以發(fā)出一特定波長的光時，平坦層130的厚度不小于該光的波長值。例如，當發(fā)光層150用以發(fā)出紅光時，平坦層130的厚度就不小于620nm；當發(fā)光層150用以發(fā)出綠光時，平坦層130的厚度就不小于520nm；當發(fā)光層150用以發(fā)出藍光時，平坦層130的厚度就不小于460nm。另外，當發(fā)光層150用以發(fā)出多個特定波長的光時，平坦層130的厚度不小于上述特定波長中波長最長的光的波長值。例如，當發(fā)光層150用以發(fā)出白光時，平坦層130的厚度就不小于紅光的波長值，也就是不小于620nm。
通過一控制元件激活本發(fā)明的主動式發(fā)光元件，而使發(fā)光層150發(fā)光時，光線自發(fā)光層150，經(jīng)由下電極140、平坦層130，穿透透明基板100而向下發(fā)光時，此時光的共振腔中包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使該向下發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯，且平坦層130的厚度愈厚，該向下發(fā)光的光線受到的干涉情形就愈趨于不明顯，而能改善該向下發(fā)光的光線的色偏情形。
再請參考圖2A，當本發(fā)明的主動式發(fā)光元件為雙面發(fā)光元件時，此元件可分為一向上發(fā)光區(qū)11與一向下發(fā)光區(qū)12，其中所謂“向上”與“向下”的定義是根據(jù)發(fā)光層150與透明基板100的相對位置。以透明基板100為基準，當該區(qū)所發(fā)出的光線未穿透透明基板100，且最終出光方向指向發(fā)光層150的同一側(cè)，則定義為向上發(fā)光區(qū)11，其發(fā)光方向如方向符號A1所示；當該區(qū)所發(fā)出的光線穿透透明基板100，且最終出光方向指向發(fā)光層150的相反側(cè)，則定義為向下發(fā)光區(qū)12，其發(fā)光方向如方向符號A2所示。
此時，上電極160包括一反射式電極162于向下發(fā)光區(qū)12、與一透光電極161于向上發(fā)光區(qū)11。由于發(fā)光層150發(fā)光時，會朝任意方向發(fā)光，在向下發(fā)光區(qū)12的反射式電極162會將來自發(fā)光層150向上發(fā)光的光線向下反射；而在向上發(fā)光區(qū)11的透光式電極161的厚度較反射式電極162薄，而容許來自發(fā)光層150向上發(fā)光的光線穿透其本身而繼續(xù)向上發(fā)光。透光電極161與反射式電極162的材料可相同或互異，若考慮到工藝的成本與便利性，透光電極161與反射式電極162較好為相同材料。透光電極161的厚度較好為10～30nm，而反射式電極162的厚度較好為100～300nm。透光電極161與反射式電極162可共同連接至同一電源而電連接，此時透光電極161與反射式電極162彼此之間可互連或分離；另一方面，透光電極161與反射式電極162亦可以相互分離并各自連接至不同電源，視使用者需求而定。優(yōu)選情況下，透光電極161與反射式電極162彼此具有等電位。
另外，一反射層120置于向上發(fā)光區(qū)11中的平坦層130與透明基板100之間，用以將來自發(fā)光層150向下發(fā)光的光線向上反射。反射層120的材料可以是鋁、銦、鋅、銀、錳、鉻、鉬、鈦、金、或其它金屬材料，其厚度例如為1～50nm。此時，當發(fā)光層150用以發(fā)出一特定波長的光時，介于反射層120與下電極140之間的平坦層130的厚度不小于該光的波長值；而當發(fā)光層150用以發(fā)出多個特定波長的光時，介于反射層120與下電極140之間的平坦層130的厚度不小于上述特定波長中波長最長的光的波長值。如前所述，方向為A2的向下發(fā)光的光線，其共振腔中包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使上述向下發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯；另外，通過反射層120反射為方向A1的向上發(fā)光的光線，其共振腔中亦包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使上述向上發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯。因此，通過本發(fā)明的主動式發(fā)光元件，可使向上發(fā)光與向下發(fā)光的光線，在元件內(nèi)的傳遞路徑中所受到的干涉情形趨于不明顯，而使兩者的光色趨近于由發(fā)光層150所發(fā)出的原始光色，而改善色偏的情形。
另外，可視需求而將發(fā)光層150分為彼此電性分離的位于向上發(fā)光區(qū)11的第一子發(fā)光層151、與位于向下發(fā)光區(qū)12的第二子發(fā)光層152，如圖2B所示。而如圖2A所示，向上發(fā)光區(qū)11與向下發(fā)光區(qū)12的下電極140為相連的，因此在控制方面，向上發(fā)光區(qū)11與向下發(fā)光區(qū)12必須同時發(fā)光或不發(fā)光。如果考量到要分別控制向上發(fā)光與向下發(fā)光的發(fā)光時間，較好為如圖2B所示，將下電極140分為彼此電性分離的第一下電極141與第二下電極142，其中第一下電極141位于向上發(fā)光區(qū)11、第二下電極142位于向下發(fā)光區(qū)12。
接下來請參考圖3，為一剖面圖，顯示本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置。本實施例中，主動式發(fā)光顯示裝置的主要構(gòu)成為本發(fā)明的主動式發(fā)光元件與控制其發(fā)光的控制元件40。本發(fā)明的主動式發(fā)光顯示裝置包括一透明基板200、一控制元件40、一保護層210、一平坦層130、一透明的下電極140、一發(fā)光層150、與一上電極160。
請參考圖3，透明基板200，可為玻璃、塑料、或其它材料的透明基板；而在透明基板200的其它物理性質(zhì)方面，其可為剛性、或是具可撓性的基板。透明基板200具有一控制區(qū)23與一發(fā)光區(qū)24，本發(fā)明的主動式發(fā)光元件置于發(fā)光區(qū)24，而控制元件40置于控制區(qū)23。在本實施例中，控制元件40為薄膜晶體管，而亦可以使用其它足以控制本發(fā)明的主動式發(fā)光元件的裝置作為控制元件40。
控制元件40的形成，以薄膜晶體管為例，可使用任何已知的薄膜晶體管工藝。例如首先形成一圖形化的半導體薄膜50于透明基板200的控制區(qū)23上，半導體薄膜50可為任何已知的多晶或非晶的半導體材料，例如硅。半導體薄膜50可劃分為二側(cè)的源/漏極(source/drain；S/D)區(qū)52與位于二者之間的通道區(qū)51。其中，源/漏極(source/drain；S/D)區(qū)52的形成，可使用已知的離子注入的工藝，將III族或V族的元素離子注入S/D區(qū)52中。然后，視需求可施以一退火的工藝，以使注入S/D區(qū)52中的離子擴散均勻、及/或回復因上述離子注入的過程，對半導體薄膜50的微結(jié)構(gòu)所造成的傷害，或是改變半導體薄膜50的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)。接下來，形成一柵介電層60覆蓋在半導體薄膜50上方。若為了工藝上的方便，柵介電層60可延伸至發(fā)光區(qū)24的透明基板200上。然而可視需求可對柵介電層60的形狀、大小等作其它形式的變化，而不以此為限。接下來，在半導體薄膜50上方的柵介電層60上形成一柵極80，柵極80可以是任何導電材料例如金屬或攙雜離子的多晶硅。接下來，形成一介電層70覆于柵極80上。同樣的，為了工藝上的方便，介電層70可延伸至發(fā)光區(qū)24的透明基板200上，亦可視需求可對介電層70的形狀、大小等作其它形式的變化，而不以此為限。然后，以例如傳統(tǒng)的光刻、蝕刻法，形成穿透介電層70與柵介電層60的開口72，分別曝露出部份S/D區(qū)52。接下來，在介電層70上形成圖形化的S/D電極95、96，并分別經(jīng)由開口72與S/D區(qū)52電連接，而完成控制元件40的制作。最后，形成一保護層210覆蓋控制元件40。同樣的，為了工藝上的方便，保護層210可延伸至發(fā)光區(qū)24的透明基板200上，亦可視需求可對保護層210的形狀、大小等作其它形式的變化，而不以此為限。
本發(fā)明的主動式發(fā)光元件的形成，首先，以旋轉(zhuǎn)涂布法將平坦層130形成于透明基板200上，并注意依照第一實施例的條件控制平坦層130的厚度，平坦層130除了具有如第一實施例所述的效能之外，還可以將形成有控制元件40的透明基板200表面平坦化。接下來，以例如傳統(tǒng)的光刻、蝕刻法，形成穿透平坦層130與保護層210的開口131，而曝露部份S/D電極96。然后，形成透明的下電極140于平坦層130上，下電極140并經(jīng)由開口131與S/D電極96電連接，而可由控制元件40所控制。接下來，形成發(fā)光層150，發(fā)光層150至少位于發(fā)光區(qū)中24的下電極140上方。最后，以蒸鍍、濺射、其它物理性的沉積方法、或金屬-有機化學氣相沉積法，將上電極160形成于發(fā)光層150上。而完成本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置。有關(guān)平坦層130、下電極140、發(fā)光層150、與上電極160的細節(jié)，已詳述于第一實施例中，在此便予以省略。
另外，當本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置為黑白顯示裝置時，發(fā)光層150較好為發(fā)出白光的發(fā)光層；當本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置為彩色顯示裝置時，圖3所示的發(fā)光層150為一個像素中的R、G、B中的其中一個次像素，或是一個像素中的Y、C、M中的其中一個次像素。
在本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置中，通過控制元件40激活本發(fā)明的主動式發(fā)光元件，而使發(fā)光層150發(fā)光時，光線自發(fā)光層150，經(jīng)由下電極140、平坦層130，穿透透明基板200而向下發(fā)光時，此時光的共振腔中包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使該向下發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯，且平坦層130的厚度愈厚，該向下發(fā)光的光線受到的干涉情形就愈趨于不明顯，而能改善該向下發(fā)光的光線的色偏情形。
再請參考圖3，當本發(fā)明的主動式發(fā)光元件為雙面發(fā)光元件時，發(fā)光區(qū)24可分為一向上發(fā)光區(qū)21與一向下發(fā)光區(qū)22，其中所謂“向上”與“向下”的定義，與第一實施例所述者相同，在此便予以省略。而本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，具有可使用同一個像素同時向上、向下發(fā)光、顯示的能力。
此時，上電極160包括一反射式電極162于向下發(fā)光區(qū)22、與一透光電極161于向上發(fā)光區(qū)21。而在透光電極161與反射式電極162的形成方面，可先形成圖形化的反射式電極162后，再全面性地形成較薄的透光電極161；亦可以先全面性地形成較薄的透光電極161后，再形成圖形化的反射式電極162。另外，在形成平坦層130之前，先于向上發(fā)光區(qū)21的透明基板200上，形成一反射層120，而在形成平坦層130后，反射層120位于向上發(fā)光區(qū)21中的平坦層130與透明基板200之間，用以將來自發(fā)光層150向下發(fā)光的光線向上反射。而其它相關(guān)于反射層120、平坦層130、透光電極161、與反射式電極162的細節(jié)，已詳述于第一實施例中，在此便予以省略。
另外，視需求，可于本發(fā)明第二實施例中形成下電極140的步驟后，形成一頂蓋層270覆蓋平坦層130與下電極140，并在頂蓋層270形成一貫穿孔271，再形成發(fā)光層150于此貫穿孔271內(nèi)。此時，上電極160較好為覆蓋頂蓋層270。而頂蓋層270的材料較好為上述的SL-3100。
此時，本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，通過控制元件40同時控制其向上發(fā)光與向下發(fā)光，向上發(fā)光區(qū)21與向下發(fā)光區(qū)22的下電極層140并未分離，而向上發(fā)光區(qū)21與向下發(fā)光區(qū)22的發(fā)光層150則視需求可以分離，另外透光電極161、與反射式電極162亦視需求可以分離。此時，當發(fā)光層150用以發(fā)出一特定波長的光時，介于反射層120與下電極140之間的平坦層130的厚度不小于該光的波長值；而當發(fā)光層150用以發(fā)出多個特定波長的光時，介于反射層120與下電極140之間的平坦層130的厚度不小于上述特定波長中波長最長的光的波長值。如前所述，方向為A2的向下發(fā)光的光線，其共振腔中包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使上述向下發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯；另外，通過反射層120反射為方向A1的向上發(fā)光的光線，其共振腔中亦包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使上述向上發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯。因此，通過本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，可使向上發(fā)光與向下發(fā)光的光線，在裝置內(nèi)的傳遞路徑中所受到的干涉情形趨于不明顯，而使兩者的光色趨近于由發(fā)光層150所發(fā)出的原始光色，而改善色偏的情形。
本發(fā)明第二實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，同時控制控制其向上發(fā)光與向下發(fā)光，并同時顯示相同的顏色與濃淡(灰階)，而欲分別控制顯示裝置的向上發(fā)光與向下發(fā)光時，則請參考圖4所示的第三實施例。
在圖4中，為本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置包括一透明基板300、第一控制元件41、第二控制元件42、一保護層310、一反射層120、第一下電極141、第二下電極142、第一子發(fā)光層151、第二子發(fā)光層152、與一上電極160。
透明基板300，可為玻璃、塑料、或其它材料的透明基板；而在透明基板300的其它物理性質(zhì)方面，其可為剛性、或是具可撓性的基板。透明基板300具有第一控制區(qū)33、位于第一控制區(qū)33旁的向上發(fā)光區(qū)31、第二控制區(qū)34、與位于第二控制區(qū)34旁的向下發(fā)光區(qū)32。
第一、第二控制元件41、42分別位于該第一、第二控制區(qū)33、34中的透明基板300上。關(guān)于第一、第二控制元件41、42中的半導體薄膜50、柵介電層60、柵極80、介電層70、S/D電極95、96的形成方法與細節(jié)，則與第二實施例中的控制元件40大體相同，故在此省略其相關(guān)敘述。
保護層310則覆蓋第一控制元件41與第二控制元件42。同樣的，為了工藝上的方便，保護層310可延伸至向上發(fā)光區(qū)31與向下發(fā)光區(qū)32的透明基板200上，亦可視需求可對保護層310的形狀、大小等作其它形式的變化，而不以此為限。
反射層120則置于向上發(fā)光區(qū)31中的透明基板300上；平坦層130則覆蓋第一、第二控制元件41、42、反射層120，以及透明基板300。關(guān)于反射層120與平坦層130的形成與其它細節(jié)，則與第一、二實施例所述大體相同，故在此省略其相關(guān)敘述。
一透明的下電極則置于平坦層130上，其具有彼此電性分離的第一下電極141與第二下電極142；第一下電極141位于向上發(fā)光區(qū)31，通過穿透平坦層130與保護層310的開口131，電連接于第一控制元件41；第二下電極142則位于向下發(fā)光區(qū)32，通過穿透平坦層130與保護層310的開口132，電連接于第二控制元件42。第一下電極141與第二下電極142的形成，可先形成單一的透明的下電極后，再使用傳統(tǒng)的光刻、蝕刻法，分成彼此電性分離的第一下電極141與第二下電極142。
一發(fā)光層至少位于上述下電極上，包括第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152，第一子發(fā)光層151位于向上發(fā)光區(qū)31的第一下電極141上方，第二子發(fā)光層152則位于向下發(fā)光區(qū)32的第二下電極142上方；上述發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光。第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152可以具相同或不同的構(gòu)造、材料，而較好為第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152具有相同的構(gòu)造與材料。
上電極160位于上述發(fā)光層上，包括一透光電極161與一反射式電極162，透光電極161位于向上發(fā)光區(qū)31的第一子發(fā)光層151上方；反射式電極162則位于向下發(fā)光區(qū)32的第二子發(fā)光層152上方。
關(guān)于第一下電極141、第二下電極142、第一子發(fā)光層151、第二子發(fā)光層152、透光電極161、與反射式電極162的形成與其它細節(jié)，則與第一、二實施例所述大體相同，故在此省略其相關(guān)敘述。
另外，視需求，可于本發(fā)明第三實施例中形成下第一、第二電極141、142的步驟后，形成一頂蓋層370覆蓋平坦層130與下電極140，并在頂蓋層370形成貫穿孔371、372，再分別形成第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152于貫穿孔371、372內(nèi)。此時，上電極160較好為覆蓋頂蓋層370。而頂蓋層370的材料較好為上述的SL-3100。
可通過第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152材料的選擇，決定其發(fā)出光的波長、顏色。第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152可以發(fā)出一特定波長的光，例如是紅光(red；R)發(fā)光層、綠光發(fā)光層(green；G)、藍光(blue；B)發(fā)光層、黃光(yellow)發(fā)光層、青光(cyan；C)發(fā)光層、洋紅(magenta；M)光發(fā)光層、或其它顏色的發(fā)光層，也可以是發(fā)出多個特定波長的光，例如是發(fā)出白光的發(fā)光層。
當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出一特定波長的光時，透光電極161與反射層120之間的平坦層130的厚度不小于該光的波長值。例如，當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出紅光時，透光電極161與反射層120之間的平坦層130的厚度就不小于620nm；當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出綠光時，透光電極161與反射層120之間的平坦層130的厚度就不小于520nm；當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出藍光時，透光電極161與反射層120之間的平坦層130的厚度就不小于460nm。另外，當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出多個特定波長的光時，透光電極161與反射層120之間的平坦層130的厚度不小于上述特定波長中波長最長的光的波長值。例如，當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出白光時，透光電極161與反射層120之間的平坦層130的厚度就不小于紅光的波長值，也就是不小于620nm。
本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，通過控制元件41、42分別控制其向上發(fā)光與向下發(fā)光。而分別位于向上發(fā)光區(qū)21與向下發(fā)光區(qū)22的第一下電極141、第二下電極142彼此電性分離。此時，當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出一特定波長的光時，介于反射層120與第一下電極141之間的平坦層130的厚度不小于該光的波長值；而當?shù)谝蛔影l(fā)光層151與第二子發(fā)光層152用以發(fā)出多個特定波長的光時，介于反射層120與第一下電極141之間的平坦層130的厚度不小于上述特定波長中波長最長的光的波長值。如前所述，方向為A2的向下發(fā)光的光線，其共振腔中包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使上述向下發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯；另外，通過反射層120反射為方向A1的向上發(fā)光的光線，其共振腔中亦包括厚度不小于該光波長值的平坦層130，而使上述向上發(fā)光的光線受到的干涉情形趨于不明顯。因此，通過本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，可使向上發(fā)光與向下發(fā)光的光線，在裝置內(nèi)的傳遞路徑中所受到的干涉情形趨于不明顯，而使兩者的光色趨近于由第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152所發(fā)出的原始光色，而改善色偏的情形。
另外，當本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置為黑白顯示裝置時，第一子發(fā)光層151與第二子發(fā)光層152較好為發(fā)出白光的發(fā)光層；當本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置為彩色顯示裝置時，圖4所示的發(fā)光層150為一個像素中的R、G、B中的其中一個次像素，或是一個像素中的Y、C、M中的其中一個次像素。
接下來請參考圖5，為一示意圖，顯示本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置的次像素的配置。圖中的元件符號“31”、“32”分別為向上發(fā)光區(qū)與向下發(fā)光區(qū)，屬于一個像素中的R、G、B中的其中一個次像素，或是一個像素中的Y、C、M中的其中一個次像素，而兩側(cè)的控制元件41、42則各別控制向上發(fā)光區(qū)31、向下發(fā)光區(qū)32的發(fā)光與否或光色的濃淡(灰階)。本發(fā)明第三實施例的主動式發(fā)光顯示裝置，具有可使用同一個像素同時或分別向上、向下發(fā)光、顯示的能力，并可在向上、向下顯示相同顏色時，顯示相同或不同濃淡(灰階)的能力。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以后附的權(quán)利要求所界定者為準。
權(quán)利要求
1.一種主動式發(fā)光元件，包括一平坦層，設置于該透明基板上；一透明的下電極，設置于該平坦層上；一發(fā)光層，設置于該下電極上；以及一上電極，設置于該發(fā)光層上；其中，該發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而該平坦層的厚度不小于該光的波長值。
2.如權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)光元件，其中該發(fā)光層用以發(fā)出多個特定波長的光，而該平坦層的厚度不小于該些特定波長中波長最長的光的波長值。
3.如權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)光元件，其中該發(fā)光層包括大分子或小分子的有機電致發(fā)光層。
4.如權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)光元件，還包括一向上發(fā)光區(qū)與一向下發(fā)光區(qū)，該上電極還包括一反射式電極于該向下發(fā)光區(qū)與一透光電極于該向上發(fā)光區(qū)；以及一反射層，其在該向上發(fā)光區(qū)中的該平坦層與該透明基板之間，且該透光電極與該反射層之間的該平坦層的厚度不小于該發(fā)光層所發(fā)出的一特定波長的光的波長值。
5.如權(quán)利要求4所述的主動式發(fā)光元件，其中該透光電極與該反射式電極電連接，且該發(fā)光層還包括一第一子發(fā)光層與一第二子發(fā)光層，其中該下電極包括彼此電性分離的一第一下電極與一第二下電極。
6.如權(quán)利要求4所述的主動式發(fā)光元件，其中該發(fā)光層用以發(fā)出多個特定波長的光，而該透光電極與該反射層之間的該平坦層的厚度至少大體上等于該多個特定波長中波長最長的光的波長值。
7.如權(quán)利要求1所述的主動式發(fā)光元件，其中該平坦層的消光系數(shù)不大于0.5。
8.一種主動式發(fā)光顯示裝置，包括一透明基板，具有一控制區(qū)與一發(fā)光區(qū)；一控制元件，設置于該控制區(qū)中的該透明基板上；一保護層，覆蓋該控制元件；一平坦層，設置于該透明基板上；一透明的下電極，設置于該平坦層上，并電連接于該控制元件；一發(fā)光層，至少設置位于該發(fā)光區(qū)中的該下電極上；以及一上電極，設置于該發(fā)光層上；其中，該發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而該平坦層的厚度不小于該光的波長值。
9.如權(quán)利要求8所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該發(fā)光層用以發(fā)出多個特定波長的光，而該平坦層的厚度不小于該些特定波長中波長最長的光的波長值。
10.如權(quán)利要求8所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該發(fā)光層包括大分子或小分子的有機電致發(fā)光層。
11.如權(quán)利要求8所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該發(fā)光區(qū)還包括一向上發(fā)光區(qū)與一向下發(fā)光區(qū)，該上電極還包括一反射式電極于該向下發(fā)光區(qū)與一透光電極于該向上發(fā)光區(qū)；以及一反射層，其在該向上發(fā)光區(qū)中的該平坦層與該透明基板之間，且該透光電極與該反射層之間的該平坦層的厚度不小于該發(fā)光層所發(fā)出的一特定波長的光的波長值。
12.如權(quán)利要求11所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該發(fā)光層用以發(fā)出多個特定波長的光，而該透光電極與該反射層之間的該平坦層的厚度至少大體上等于該多個特定波長中波長最長的光的波長值。
13.如權(quán)利要求8所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該平坦層的消光系數(shù)不大于0.5。
14.如權(quán)利要求8所述的主動式發(fā)光顯示裝置，還包括一頂蓋層覆蓋該平坦層與該下電極，該頂蓋層具有一貫穿孔，容納該發(fā)光層。
15.如權(quán)利要求14所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該上電極覆蓋該頂蓋層。
16.一種主動式發(fā)光顯示裝置，包括一透明基板，具有第一控制區(qū)、位于該第一控制區(qū)旁的向上發(fā)光區(qū)、第二控制區(qū)、與位于該第二控制區(qū)旁的向下發(fā)光區(qū)；第一、第二控制元件，分別位于該第一、第二控制區(qū)中的該透明基板上；一保護層，覆蓋該第一控制元件與該第二控制元件；一反射層，設置于該向上發(fā)光區(qū)中的該透明基板上；一平坦層，設置于該透明基板上；一透明的下電極，設置于該平坦層上，具有第一下電極與第二下電極，該第一下電極電連接于該第一控制元件，該第二下電極電連接于該第二控制元件；一發(fā)光層，至少位于該下電極上，包括一第一子發(fā)光層與一第二子發(fā)光層，該第一子發(fā)光層設置于該第一下電極上，該第二子發(fā)光層設置于該第二下電極上；以及一上電極，設置于該發(fā)光層上，包括一透光電極與一反射式電極，該透光電極設置于該第一子發(fā)光層上，該反射式電極設置于該第二子發(fā)光層上；其中，該發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而該透光電極與該反射層之間的該平坦層的厚度不小于該光的波長值。
17.如權(quán)利要求16所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該發(fā)光層用以發(fā)出多個特定波長的光，而該平坦層的厚度不小于該些特定波長中波長最長的光的波長值。
18.如權(quán)利要求16所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該發(fā)光層包括大分子或小分子的有機電致發(fā)光層。
19.如權(quán)利要求16所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該平坦層的消光系數(shù)不大于0.5。
20.如權(quán)利要求16所述的主動式發(fā)光顯示裝置，還包括一頂蓋層覆蓋該平坦層與該下電極，該頂蓋層具有第一貫穿孔與第二貫穿孔，該第一貫穿孔容納該第一子發(fā)光層，該第二貫穿孔容納該第二子發(fā)光層。
21.如權(quán)利要求20所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該上電極覆蓋該頂蓋層。
22.如權(quán)利要求16所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該第一子發(fā)光層與該第二子發(fā)光層具有相同的結(jié)構(gòu)與材料。
23.如權(quán)利要求16所述的主動式發(fā)光顯示裝置，其中該第一下電極與該第二下電極彼此電性分離。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種主動式發(fā)光元件與主動式發(fā)光顯示裝置，特別是揭示一種雙面主動式發(fā)光元件與雙面主動式發(fā)光顯示裝置。上述主動式發(fā)光元件包括一透明基板；一平坦層于上述透明基板上；一透明的下電極于上述平坦層上；一發(fā)光層于上述下電極上，該發(fā)光層用以發(fā)出至少一特定波長的光，而上述平坦層的厚度不小于上述光的波長值；以及一上電極于上述發(fā)光層上。上述主動式發(fā)光顯示裝置包括上述主動式發(fā)光元件與控制其動作的控制元件。
文檔編號H05B33/14GK1816228SQ200510126990
公開日2006年8月9日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者李世昊 申請人:友達光電股份有限公司