专利名称：电致发光显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电致发光显示器，尤其涉及一种可以改善使用寿命的电致发光显示器。
背景技术：
近年来在有机材料的成功开发之下，有机发光显示器(organiclight-emitting display，OLED)以简单的架构和极佳的工作温度、高对比度与视角广等优势，逐渐在显示器市场中受到瞩目。
请参考图1，图1为公知在基板上制作有机发光元件的示意图。一般而言，有机发光显示器14将元件制作于至少一基板16上，其表面定义了多个像素区30，而各像素区30至少包含三个子像素区24、26、28，分别产生不同颜色光线，例如红光、绿光及蓝光。各子像素区24、26、28分别包含至少一开关元件，例如薄膜晶体管18，用来控制子像素区24、26、28的操作。此外，各子像素区24、26、28内均设有一有机发光元件20，电连接于薄膜晶体管18，使得子像素区24、26、28在开启状态下，因电子、空穴在有机发光元件20中的发光层22相遇而产生光线。此外，不同颜色的光源需使用不同的有机发光材料来制作。以传统具有红、绿、蓝色三种次像素所构成的有机发光显示器为例，在制作红、绿、蓝光的有机发光元件20时，必须分别在子像素区24、26、28上制作红、绿、蓝光发光层22。例如，分别使用一第一、第二及第三遮光板(shadow mask)来制作红色、绿色及蓝色次像素内的发光层。其中第一、第二及第三遮光板均具有多个开口，分别定义出红色、绿色及蓝色次像素发光区域的位置。如图1所示，可先利用一遮光板10的开口12在基板16上形成绿光发光层22，再使用第二遮光板或第三遮光板，通过其开口而在有机发光显示器14上制作出其它颜色的发光层。
请参考图2，图2为图1所示公知用来制作有机发光元件20的遮光板10的示意图。传统遮光板10包含有多个开口12。由于在制作有机发光元件20时，是利用遮光板10的开口12而在基板16表面形成发光层22，因此开口12的大小与距离决定了各有机发光元件20的距离，进而控制了子像素区24、26、28的大小和密集度。目前遮光板10多以光刻或电铸方式制作而成，在制造工艺技术的限制下，为了使遮光板10具有足够的强度，因此两相邻开口12之间必须具有一最小距离B，使得在提升子像素区24、26、28的发光面积技术上遇到了瓶颈。
此外，由于一般有机发光元件会随着操作电流升高而缩短使用寿命，而红光、绿光及蓝光有机发光元件中，又以蓝光有机发光元件的寿命最短，因此如何调整子像素区的位置配置，以提高像素区密度与改善显示器的使用寿命，仍为业界急待研究的课题之一。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种具有不同面积大小的子像素区的电致发光显示器，以改善公知有机发光显示器有关操作寿命不平均以及无法提升开口率等问题。
根据本发明的目的，提供一种电致发光显示器，其包含具有多个像素区的一基板，其中各像素区包含一第一子像素区、一第二子像素区以及一第三子像素区；以及设于该基板上的多个第一色光发光层(color light-emittinglayer)、多个第二色光发光层以及多个第三色光发光层，且各第一色光发光层设置于一第一子像素区内，各第二色光发光层设置于相邻的两个第二子像素区内，而在单一像素区中，第一子像素区的面积大于第二子像素区的面积。
根据所述的电致发光显示器，其中各所述第三色光发光层设置于相邻的两个所述第三子像素区内，且在单一所述像素区中，所述第一子像素区的面积大于所述第三子像素区的面积。
根据所述的电致发光显示器，其中所述第一子像素区的面积约为所述第三子像素区的面积的两倍。
根据所述的电致发光显示器，其中各所述第三色光发光层设置于一所述第三子像素区内，且在单一所述像素区中，所述第三子像素区的面积大于所述第二子像素区的面积。
根据所述的电致发光显示器，其中所述第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区排列成一矩阵，该矩阵包含多行，所述多行中的各奇数行由一所述第一子像素区与一所述第二子像素区交错排列，而所述多行中的各偶数行由一所述第三子像素区与一所述第一子像素区交错排列。
根据所述的电致发光显示器，其中所述第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区排列成一矩阵，该矩阵包含多列，所述多列中的所述奇数列由多个所述第一子像素区排列而成，而所述多列中的所述偶数列由两个所述第二子像素区与两个所述第三子像素区交错排列。
根据所述的电致发光显示器，其中该矩阵中的所述偶数列由一所述第二色光发光层以及一所述第三色光发光层交错排列。
根据所述的电致发光显示器，其中各所述第一子像素区与一所述第二子像素区、一所述第三子像素区间隔相邻排列成一横行。
根据所述的电致发光显示器，其中所述第一色光发光层包含一蓝光发光层。
根据所述的电致发光显示器，还包含多个薄膜晶体管，分别位于一所述第一子像素区、一所述第二子像素区及一所述第三子像素区。
由于本发明电致发光显示器的子像素区具有不同面积，且单一色光发光层可同时使用于不同子像素区内，因此通过子像素区的面积与配置位置的设计，可以调整有机或无机发光元件的操作电压与使用寿命，同时提高子像素区的密度，进而提高电致发光显示器的整体分辨率。
图1为公知在基板上制作有机发光元件的示意图。
图2为公知用来制作有机发光元件的遮光板的示意图。
图3为本发明一有机发光显示器的示意图。
图4为图3所示次像素电路的电路示意图。
图5为图3所示有机发光显示器第一实施例的子像素区的配置示意图。
图6至图9分别为本发明有机发光显示器的第二至第五实施例的示意图。
其中，附图标记说明如下10遮光板12开口
14有机发光显示器16基板18薄膜晶体管20有机发光元件22发光层24、26、28子像素区30像素区50有机发光显示器52显示面板 53基板54扫描线驱动电路56数据线驱动电路58扫描线60数据线61子像素区 61B第一子像素区61G第二子像素区 61R第三子像素区62次像素电路64、66薄膜晶体管64a、66a栅极64b、66b漏极64c、66c源极68储存电容70有机发光元件 70a阳极70b阴极 72第一色光发光层74第二色光发光层76第三色光发光层78矩阵 80像素区具体实施方式
本发明提供一电致发光显示器，举例而言，为有机发光二极管显示器或无机发光二极管显示器。
请参考图3，图3为本发明第一实施例一有机发光显示器50的示意图。有机发光显示器50包含一显示面板(display panel)52、至少一扫描线驱动电路54以及一数据线驱动电路56。其中，显示面板52上设置有多条扫描线(scanning line)58与多条垂直于扫描线58的数据线(data line)60，定义出多个排列成矩阵的子像素区61，而各子像素区61均包含一次像素电路62，电连接于扫描线58与数据线60。一般而言，扫描线驱动电路54与数据线驱动电路56会分别输入信号至扫描线58与数据线60上，以使各次像素电路62依据影像数据而于子像素区61的显示区域呈现不同的灰阶来组成影像。
请参考图4，图4为图3所示的次像素电路62的电路示意图。以主动式有机发光显示器为例，次像素电路62包含有薄膜晶体管64与66、一储存电容68以及一有机发光元件70。其中，薄膜晶体管64的栅极64a与漏极64b分别电连接于扫描线58与数据线60，薄膜晶体管66的栅极66a电连接于薄膜晶体管64的源极64c与储存电容68的一端，且薄膜晶体管66的源极66c与漏极66b分别电连接到一外部电源Vdd与有机发光元件70的阳极(anode)70a，而有机发光二极管70的阴极(cathode)70b接地。因此，通过位于各子像素区61内的晶体管64可以控制该子像素区61的发光效果。
为了改善公知因不同色光发光材料操作寿命而影响显示器显示效果的问题，本发明提供了具有特殊子像素区61配置的有机发光显示器50结构。请参考图5，图5为图3所示有机发光显示器50第一实施例的子像素区61的配置示意图。有机发光显示面板52包含一基板53，其具有多个像素区80(如虚线所示)。在本实施例中，每一像素区80均由三个子像素区61所组成，分别为第一子像素区61B、第二子像素区61G以及第三子像素区61R，排列成一矩阵78。其中，第一子像素区61B、第二子像素区61G以及第三子像素区61R表示分别产生不同色光的次像素，例如分别产生蓝光B、绿光G以及红光R。矩阵78包含多行(row)W1、W2，其中奇数行W1由一第一子像素区61B与两个第二子像素区61G交错排列，而偶数行W2则由两个第三子像素区61R与第一子像素区61B交错排列。此外，各第一子像素区61B彼此不相邻，而被两个第二子像素区61G或两个第三子像素区61R所隔开。
此外，有机发光显示面板52上还包含多个面积约略相同的第一色光发光层72、第二色光发光层74以及第三色光发光层76，以前述蓝光、绿光以及红光为例，则第一色光发光层72、第二色光发光层74以及第三色光发光层76分别为蓝光发光层、绿光发光层以及红光发光层。第一色光发光层72、第二色光发光层74以及第三色光发光层76可分别由如图2所示的遮光板10所形成，因此具有相同的面积。由图5可知，每一第一色光发光层72设置于单一第一子像素区61B内，而每一第二色光发光层74设置于两个相邻的第二子像素区61G内，每一第三色光发光层76设置于两个相邻的第三子像素区61B内。由于一第二色光发光层74或一第三色光发光层76设于两个子像素区61(两个第一子像素区61G或两个第二子像素区61R)内。因此，在同一像素区80内，单一第一子像素区61B的面积大于单一第二子像素区61G或单一第三次像素61C的面积。在本实施例中，单一第一子像素区61B的面积可约为9×10-4至2.25×10-2平方毫米，为单一第二子像素区61G或单一第三次像素61C的面积的两倍。然而，在其它实施例中，单一第一子像素区61B的面积可为单一第二子像素区61G或第三次像素61C的面积的1.3倍至6倍。
由于在本发明中单一色光发光层(例如第二、第三色光发光层74、76)可同时应用于两个子像素区(例如第二、第三子像素区61G、61R)内，因此在使用与公知技术具有相同开口大小的遮光板来制作色光发光层时，单一色光发光层的面积可供两个子像素区设置，提高了像素设置的密度，进而提升了整个有机发光显示器的分辨率。此外，为了克服公知蓝光发光层使用寿命较短的问题，在图5所示的第一实施例中，用来产生蓝光的第一子像素区61B面积为第二、第三子像素区61G、61R面积的两倍，使得第一子像素区61B的操作电压可以小于第二、第三子像素区61G、61R的操作电压，以延长第一子像素区61B的使用寿命，使得有机发光显示器50的蓝、绿、红光有机发光元件68具有均衡的操作寿命。
图6至图9分别为本发明有机发光显示器的第二至第五实施例的示意图。为便于说明，图6至图9中所有元件均沿用图5的元件符号。请参考图6，根据本发明第二实施例，基板53上设置多个像素区80，而每一像素区80均包含一第一子像素区61B、一第二子像素区61G以及一第三子像素区61R，排列成一矩阵78。矩阵78包含多行W1、W2与多列(column)N1、N2，其中奇数行W1由一第一子像素区61B与两个第二子像素区61G交错排列，而偶数行W2则由一第一子像素区61B与两个第三子像素区61R交错排列。与第一实施例不同的是，本实施例相邻行W1、W2中的第一子像素区61B彼此相邻，排列成奇数列N1，而第二子像素区61G与第三子像素区61R相邻排列成偶数列N2。
请参考图7，在本发明的第三实施例中，第一子像素区61B的面积为约两倍的第二子像素区61G或第三子像素区61R的面积。矩阵78奇数行W1由一第一子像素区61B与两个第二子像素区61G交错排列而成，而偶数行W2则由一第一子像素区61B与两个第三子像素区61R交错排列。此外，偶数行W1较奇数行W2沿着一水平方向H位移半个第一色光发光层72的宽度w而设置。因此，相邻行W1、W2中的第一子像素区61B便以相差半个第一色光发光层72宽度w的距离上下相邻排列成多条弯曲的奇数列N1，而第二与第三子像素区61G、61R也以相差半个第二或第三色光发光层74、76宽度w的距离上下相邻排列成多条弯曲的偶数列N2。
请参考图8，本发明有机发光显示器50的第四实施例包含多个像素区80设于一基板53上，且各像素区80均包含三个子像素区，分别为第一、第二与第三子像素区61B、61G、61R，排列成矩阵78，其中第一子像素区61B的面积大于第二与第三子像素区61G、61R的面积，例如为第二与第三子像素区61G、61R的面积的1.3至6倍。第一子像素区61B上下相邻排列成奇数列N1，而第二子像素区61G与第三子像素区61R分别两两上下相邻，且交错排列成偶数列N2。此外，各第一色光发光层72仅设于单一第一子像素区61B内，而每一第二色光发光层74同时设于两个第二子像素区61G内，且每一第三色光发光层76也同时设于两个第三子像素区61R内。因此偶数列N2由一第二色光发光层74与一第三色光发光层76交错排列。此外，矩阵78也包含多行W1、W2，均由一第二、一第三子像素区61G、61R同时与一第一子像素区61B交错排列而成。
图9为本发明第五实施例的有机发光显示器50子像素区61的配置示意图。与前述实施例不同的是，本实施例中各第三色光发光层76仅设于单一第三子像素区61R内，而各第二色光发光层74仍然设置于两个第二子像素区61G内，因此第一子像素区61B与第三子像素区61R的面积约略相等，大于第二子像素区61G的面积，例如为第二子像素区61G的面积的1.3至6倍，优选为2倍。在操作本发明有机发光显示器50时，第一子像素区61B与第三子像素区61R的操作电压可低于第二子像素区61G的操作电压，以延长第一色光发光层72与第三色光发光层76的使用寿命。在本发明的其它实施例中，第一、第二以及第三子像素区61B、61G、61R的配置方式也可根据产品的设计需要而有不同的相对关系或面积大小。此外，第一、第二以及第三子像素区61B、61G、61R也可分别代表产生蓝光、绿光及红光以外的子像素区，例如第二子像素区61G可包含蓝绿光发光层、靛光发光层或黄光发光层，以产生蓝绿光、靛光或黄光。在上述实施例中，各色光发光层的材料举例可包含有机发光材料(例如为小分子材料或高分子材料)或无机发光材料。因此，虽然前述实施例均以有机发光显示器作为说明，但其色光发光层的配置方式均可应用于所有电致发光显示器中。
相比于公知技术，本发明在使用相同开口大小的遮光板制作发光层时，可设计使单一发光层同时使用于不同子像素区内，以提高分辨率。此外，本发明电致发光显示器的结构是依据不同色光发光层的使用寿命，来设计各色光子像素区具有不同大小的面积，以于子像素区提供不同的操作电压和发光亮度，进而改善传统上使用寿命较短的色光发光层的操作条件，以延长电致发光显示器的整体使用寿命。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡是根据本发明的保护范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种电致发光显示器，包含一基板，具有多个像素区，各所述像素区包含一第一子像素区、一第二子像素区以及一第三子像素区；以及设于该基板上的多个第一色光发光层、多个第二色光发光层以及多个第三色光发光层，且各所述第一色光发光层设置于一所述第一子像素区内，各所述第二色光发光层设置于相邻的两个所述第二子像素区内，而在单一所述像素区中，所述第一子像素区的面积大于所述第二子像素区的面积。
2.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中各所述第三色光发光层设置于相邻的两个所述第三子像素区内，且在单一所述像素区中，所述第一子像素区的面积大于所述第三子像素区的面积。
3.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中所述第一子像素区的面积约为所述第三子像素区的面积的两倍。
4.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中各所述第三色光发光层设置于一所述第三子像素区内，且在单一所述像素区中，所述第三子像素区的面积大于所述第二子像素区的面积。
5.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中所述第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区排列成一矩阵，该矩阵包含多行，所述多行中的各奇数行由一所述第一子像素区与一所述第二子像素区交错排列，而所述多行中的各偶数行由一所述第三子像素区与一所述第一子像素区交错排列。
6.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中所述第一子像素区、第二子像素区以及第三子像素区排列成一矩阵，该矩阵包含多列，所述多列中的所述奇数列由多个所述第一子像素区排列而成，而所述多列中的所述偶数列由两个所述第二子像素区与两个所述第三子像素区交错排列。
7.如权利要求6所述的电致发光显示器，其中该矩阵中的所述偶数列由一所述第二色光发光层以及一所述第三色光发光层交错排列。
8.如权利要求6所述的电致发光显示器，其中各所述第一子像素区与一所述第二子像素区、一所述第三子像素区间隔相邻排列成一横行。
9.如权利要求1所述的电致发光显示器，其中所述第一色光发光层包含一蓝光发光层。
10.如权利要求1所述的电致发光显示器，还包含多个薄膜晶体管，分别位于一所述第一子像素区、一所述第二子像素区及一所述第三子像素区。
全文摘要
本发明提供一种电致发光显示器，包含具有多个像素区的一基板，各像素区包含一第一子像素区、一第二子像素区以及一第三子像素区。电致发光显示器还包含设于基板上的多个第一色光发光层、第二色光发光层以及第三色光发光层，且各第一色光发光层设置于一第一子像素区内，各第二色光发光层设置于相邻的两个第二子像素区内，而在单一像素区中，第一子像素区的面积大于第二子像素区的面积。本发明的电致发光显示器可以调整有机或无机发光元件的操作电压与使用寿命，同时提高子像素区的密度，进而提高电致发光显示器的整体分辨率。
文档编号H05B33/14GK101026185SQ200710092099
公开日2007年8月29日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者李重君 申请人:友达光电股份有限公司