專利名稱：一種全彩有機電致發(fā)光顯示元件及其面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光顯示元件及其面板，特別是涉及一種全彩有機電致發(fā)光顯示元件及其面板。
背景技術(shù)：
有機電致發(fā)光(organic electroluminescence，OEL)顯示器，兼具有液晶顯示器的輕薄、高解析、省電與無機發(fā)光二極管的主動發(fā)光、高應(yīng)答速度等多項特點，被認為是下一世代平面顯示器的新興應(yīng)用技術(shù)。
全彩(full color)有機發(fā)光顯示器主要可分為光色轉(zhuǎn)換與RGB并排(side byside)發(fā)光結(jié)構(gòu)兩大類。光色轉(zhuǎn)換類型包含彩色濾光片結(jié)構(gòu)與色轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，彩色濾光片結(jié)構(gòu)是使用白光有機發(fā)光二極管，再結(jié)合彩色濾光片以達到全彩效果，其優(yōu)點為可以直接應(yīng)用液晶顯示器現(xiàn)有的彩色濾光片技術(shù)，但是元件發(fā)光時必須多經(jīng)過一層彩色濾光片，導致發(fā)光效率偏低，面板耗能較高，且成本較高。色轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)則如美國第5294870與6166489號專利所揭露，利用短波長發(fā)光元件(藍、綠)加上色轉(zhuǎn)換層，使藍光或綠光經(jīng)由色轉(zhuǎn)換薄膜轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色光以形成紅、藍、綠三色，此方法在制作上較為簡單，然而，色轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的成本較高，面板耗能高，色彩飽和度亦較差。
目前有機發(fā)光顯示器全彩化最常使用的方式為RGB并排發(fā)光結(jié)構(gòu)，將紅、藍、綠(RGB)三色的子像素并排組成單一像素，以產(chǎn)生全彩的效果。此技術(shù)優(yōu)點是發(fā)光效率達最佳化，色彩飽和度最佳，缺點是每一顏色的子像素皆需要以精密的金屬屏蔽定位制程來制作，故在制程控制上相當不易。同時，子像素間的間隔也將使像素的開口率降低。因此，中華民國第453132號公開專利(美國第5917280號專利)揭露一種堆棧式有機發(fā)光裝置，于基板上堆棧三色的有機電致發(fā)光元件，并分別以電路控制發(fā)出紅、藍、綠光而產(chǎn)生全彩效果。但是此堆棧結(jié)構(gòu)最上方與次上方的有機發(fā)光元件所發(fā)出的光線需穿透多層電極與多組有機物質(zhì)層，其發(fā)光效率會產(chǎn)生衰減，且造成光色因為微腔效應(yīng)(micro-cavity effect)而產(chǎn)生偏移的現(xiàn)象。
此外，傳統(tǒng)上有機電致發(fā)光顯示元件的底面為金屬膜層，故在實際應(yīng)用時，有機電致發(fā)光顯示面板的對比度會因外界環(huán)境光線的反射而大幅地降低，致使影像辨識率不佳。因此可采用光學吸收配合破壞性干涉的方法來降低元件的反射率，如美國第6,411,019號與第6,545,409號專利所揭露的元件結(jié)構(gòu)是于有機電致發(fā)光顯示元件中加入一干涉層，此干涉層間隔于顯示元件的電極與有機材料層之間，以吸收外界光，并且使電極之間產(chǎn)生反射光的破壞性光學干涉，以利用光學吸收和破壞性干涉來降低元件的反射率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種全彩有機電致發(fā)光顯示元件及其面板，整合三個子像素發(fā)光元件以形成全彩像素元件，并且通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，增加了顯示面板像素的開口率，降低了其反射率。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種全彩有機電致發(fā)光顯示元件及其面板，該顯示元件包含共享電極、第一子像素有機材料層、第一對應(yīng)電極、第二子像素有機材料層、第二對應(yīng)電極、第三子像素有機材料層與第三對應(yīng)電極。第一子像素有機材料層配置于第一對應(yīng)電極與共享電極之間；第二子像素有機材料層與第三像素有機材料層并排配置于共享電極的另一側(cè)表面，第二子像素有機材料層配置于第二對應(yīng)電極與共享電極之間，第三子像素有機材料層配置于第三對應(yīng)電極與共享電極之間。在相同的結(jié)構(gòu)原理下，本發(fā)明的全彩有機電致發(fā)光顯示元件結(jié)構(gòu)亦可做適當?shù)母淖儭?br> 如此一來，在相同像素面積的前提之下，本發(fā)明的全彩有機電致發(fā)光顯示元件相較于先前技術(shù)將三個子像素并排，本發(fā)明并排兩個子像素并堆棧一子像素于其上方。因此，在三個子像素并排方式的先前技術(shù)中，每一個子像素面積各占單一像素的比例約為1/3，然而，本發(fā)明中的第二與第三子像素的面積占單一像素約為1/2，第一子像素面積則與單一像素相近，明顯地具有較高的開口率。另一方面，若以相同開口寬度的金屬屏蔽來制作面板，本發(fā)明的全彩像素寬度將僅為先前RGB并排的現(xiàn)有技術(shù)的2/3，換言之，較RGB并列先前技術(shù)，本發(fā)明將像素尺寸約縮減成原先的2/3，有利于高精細度的顯示面板的制作。
本發(fā)明還包含多個全彩有機電致發(fā)光顯示元件所形成的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，全彩有機電致發(fā)光元件作為像素，且多個全彩有機電致發(fā)光顯示元件排列成矩陣狀以組成顯示面，其中，每一全彩有機電致發(fā)光顯示元件與其鄰接的全彩有機電致發(fā)光元件，可以不同或相同的子像素有機材料層相鄰，即元件的第二子像素有機材料層與鄰接元件的第三子像素有機材料層相鄰，如圖3與圖4所示，或是元件的第二子像素有機材料層與鄰接元件的第二子像素有機材料層相鄰，如圖5與圖6所示。
此外，本發(fā)明結(jié)構(gòu)亦可減少全彩有機電致發(fā)光顯示元件對外界光線的反射率，共享電極可使用半反射半吸收層，以吸收及反射部分的外界光線。且根據(jù)不同的發(fā)光型式，例如以第一對應(yīng)電極之側(cè)作為發(fā)光側(cè)，第一對應(yīng)電極為可見光高光穿透層，第二對應(yīng)電極與第三對應(yīng)電極則分別為高光反射層。如此，可通過由共享電極的可見光半反射半吸收層與高光反射層作為反射率控制層。將第二對應(yīng)電極、第三對應(yīng)電極與共享電極經(jīng)適當調(diào)整，將可產(chǎn)生破壞性的光學干涉，以消除大部分外界光線反射，提高顯示元件影像對比品質(zhì)。另外，如以第二對應(yīng)電極與第三對應(yīng)電極之側(cè)作為發(fā)光側(cè)，則第一對應(yīng)電極為高光反射層，第二對應(yīng)電極與第三對應(yīng)電極則分別為高光穿透層，同樣地，第一對應(yīng)電極與共享電極經(jīng)適當調(diào)整，亦可產(chǎn)生破壞性的光學干涉，以消除大部分外界光線反射，提高顯示元件影像對比品質(zhì)。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第三實施例的面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明第四實施例的面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明第五實施例的面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明第六實施例的面板結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，附圖標記100全彩有機電致發(fā)光顯示元件
110共享電極111第一子像素有機材料層121第一對應(yīng)電極112第二子像素有機材料層122第二對應(yīng)電極113第三子像素有機材料層123第三對應(yīng)電極200透明基板具體實施方式
在實際制作上，本發(fā)明的全彩有機電致發(fā)光顯示元件承載于透明基板，請參考圖1，其為本發(fā)明第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。全彩有機電致發(fā)光顯示元件100包含透明基板200、共享電極110、第一子像素有機材料層111、第一對應(yīng)電極121、第二子像素有機材料層112、第二對應(yīng)電極122、第三子像素有機材料層113與第三對應(yīng)電極123。透明基板承載第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123，第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113并排分別對應(yīng)配置于第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123上，共享電極110配置于第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113兩者之上；第一子像素有機材料層111配置于共享電極110上，第一對應(yīng)電極121配置于第一子像素有機材料層111上。
請參考圖2，其為本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。全彩有機電致發(fā)光顯示元件100包含透明基板200、共享電極110、第一子像素有機材料層111、第一對應(yīng)電極121、第二子像素有機材料層112、第二對應(yīng)電極122、第三子像素有機材料層113與第三對應(yīng)電極123。透明基板200承載第一對應(yīng)電極121，第一子像素有機材料層111配置于第一對應(yīng)電極121上，共享電極110配置于第一子像素有機材料層111上；第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113并排配置于共享電極110上，第二對應(yīng)電極122對應(yīng)共享電極110配置于第二子像素有機材料層112上，第三對應(yīng)電極123對應(yīng)共享電極110配置于第三子像素有機材料層113上。
多個全彩有機電致發(fā)光顯示元件可組成全彩有機電致發(fā)光顯示面板，本發(fā)明的全彩有機電致發(fā)光顯示元件根據(jù)其發(fā)光側(cè)結(jié)合于基板時的不同相對位置配置，其應(yīng)用為上發(fā)光型式與下發(fā)光型式，且顯示面板可選擇為主動式驅(qū)動或被動式驅(qū)動。
請參考圖3，第三實施例為以本發(fā)明第一實施例所組成的面板結(jié)構(gòu)示意圖。其為下發(fā)光型式的全彩有機電致發(fā)光顯示面板包含多個全彩有機電致發(fā)光顯示元件100，全彩有機電致發(fā)光元件100排列成矩陣狀以組成顯示面，全彩有機電致發(fā)光顯示元件100的第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123附著于透明基板200上，第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113并排，分別對應(yīng)配置于第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123上，共享電極110配置于第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113兩者之上；第一子像素有機材料層111配置于共享電極110上，第一對應(yīng)電極121配置于第一子像素有機材料層111上。其中，每一全彩有機電致發(fā)光顯示元件100與其鄰接的全彩有機電致發(fā)光元件100，以不同的子像素有機材料層連接，并且于第三實施例中，全彩有機電致發(fā)光元件100設(shè)置第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123之側(cè)作為發(fā)光側(cè)，第一對應(yīng)電極121為高光反射層，第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123則分別為高光穿透層。故第一對應(yīng)電極121可為金屬電極，第二對應(yīng)電極122與第三對應(yīng)電極123則可為預先鍍于透明基板表面的透明電極，如氧化銦錫(ITO)電極、氧化銦鋅(IZO)電極或薄金屬電極。
相反地，全彩有機電致發(fā)光顯示面板如欲采取上發(fā)光型式，則可使用一般基板，并使全彩有機電致發(fā)光元件設(shè)置第一對應(yīng)電極之側(cè)作為發(fā)光側(cè)，第一對應(yīng)電極需為高光穿透層，第二對應(yīng)電極與第三對應(yīng)電極則分別為高光反射層。故第一對應(yīng)電極可為透明電極，如氧化銦錫(ITO)電極、氧化銦鋅(IZO)電極或薄金屬電極，第二對應(yīng)電極與第三對應(yīng)電極則可為預先鍍于基板表面的金屬電極。
此外，請參考圖4，第四實施例為以本發(fā)明第二實施例所組成的面板結(jié)構(gòu)示意圖。
另外，全彩有機電致發(fā)光顯示面板中的每一全彩有機電致發(fā)光顯示元件與其鄰接的全彩有機電致發(fā)光元件，亦可以相同的子像素有機材料層連接。請參考圖5，第五實施例為以本發(fā)明第一實施例所組成的另一種面板結(jié)構(gòu)示意圖。其與圖3的第三實施例的差異在于每一全彩有機電致發(fā)光顯示元件100與其鄰接的全彩有機電致發(fā)光元件100，皆以相同的子像素有機材料層連接，即第二子像素有機材料層112與鄰接元件的第二子像素有機材料層112連接，元件另一側(cè)的第三子像素有機材料層113與另一鄰接元件的第三子像素有機材料層113連接。
同理，請參考圖6，第六實施例為以本發(fā)明第二實施例所組成的另一種面板結(jié)構(gòu)示意圖。
第四實施例與第六實施例的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點為相較于第三實施例與第五實施例的結(jié)構(gòu)，利用相同開口大小的金屬屏蔽技術(shù)，第四實施例與第六實施例的結(jié)構(gòu)可得到兩倍高的面板精密度。
其中，本發(fā)明的共享電極為半透明電極，可由金屬、合金或金屬氧化物所組成。第一子像素有機材料層、第二子像素有機材料層與第三子像素有機材料層各包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的適當組合。而第一子像素有機材料層、第二子像素有機材料層與第三子像素有機材料層各發(fā)出紅光、綠光與藍光其中的一種不同色的光。
當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其包含有一共享電極；一第一子像素有機材料層，配置于該共享電極的表面；一第一對應(yīng)電極，對應(yīng)該共享電極之間配置該第一子像素有機材料層；一第二子像素有機材料層與一第三像素有機材料層，并排配置于該共享電極的另一側(cè)表面；一第二對應(yīng)電極，對應(yīng)該共享電極之間配置該第二子像素有機材料層；及一第三對應(yīng)電極，對應(yīng)該共享電極之間配置該第三子像素有機材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該共享電極為半透明電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該共享電極的材料選自金屬、合金及金屬氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中還包含一透明基板，承載該第一對應(yīng)電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中還包含一透明基板，承載該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為高光反射層，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為高光穿透層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為金屬電極，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為透明電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為高光穿透層，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為高光反射層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為透明電極，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為金屬電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第二子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第三子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全彩有機電致發(fā)光顯示元件，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層、該第二子像素有機材料層與該第三子像素有機材料層各發(fā)出紅光、綠光與藍光其中的一種不同色的光。
14.一種全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，包含有多個全彩有機電致發(fā)光顯示元件，作為多個像素，且多個該像素以矩陣狀排列組成一顯示面，每一元件包含有一共享電極；一第一子像素有機材料層，配置于該共享電極的表面；一第一對應(yīng)電極，對應(yīng)該共享電極之間配置該第一子像素有機材料層；一第二子像素有機材料層與一第三像素有機材料層，并排配置于該共享電極的另一側(cè)表面；一第二對應(yīng)電極，對應(yīng)該共享電極之間配置該第二子像素有機材料層；及一第三對應(yīng)電極，對應(yīng)該共享電極之間配置該第三子像素有機材料層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中每一該全彩有機電致發(fā)光顯示元件的該第二子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發(fā)光元件的該第二子像素有機材料層，每一該全彩有機電致發(fā)光顯示元件的該第三子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發(fā)光元件的該第三子像素有機材料層。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中每一該全彩有機電致發(fā)光顯示元件的該第二子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發(fā)光元件的該第三子像素有機材料層，每一該全彩有機電致發(fā)光顯示元件的該第三子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發(fā)光元件的該第二子像素有機材料層。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該共享電極為半透明電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該共享電極的材料選自金屬、合金及金屬氧化物。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為高光反射層，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為高光穿透層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為金屬電極，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為透明電極。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為高光穿透層，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為高光反射層。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應(yīng)電極為透明電極，該第二對應(yīng)電極與該第三對應(yīng)電極為金屬電極。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第二子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第三子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發(fā)光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全彩有機電致發(fā)光顯示面板，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層、該第二子像素有機材料層與該第三子像素有機材料層各發(fā)出紅光、綠光與藍光其中的一種不同色的光。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全彩有機電致發(fā)光顯示元件及組合多個全彩有機電致發(fā)光顯示元件所形成的面板，全彩有機電致發(fā)光顯示元件整合紅綠藍三個子像素元件，其包含共享電極、第一子像素有機材料層、第一對應(yīng)電極、第二子像素有機材料層、第二對應(yīng)電極、第三子像素有機材料層與第三對應(yīng)電極，第一對應(yīng)電極與共享電極之間配置第一子像素有機材料層，第二子像素有機材料層與第三像素有機材料層并排配置于共享電極的另一側(cè)表面，第二對應(yīng)電極與共享電極之間配置第二子像素有機材料層，第三對應(yīng)電極與共享電極之間配置第三子像素有機材料層。
文檔編號H05B33/20GK1741695SQ20041005696
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者趙清煙, 顏嘉國, 盧俊德, 張恩崇 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院, 世鐳光電股份有限公司