专利名称：图像显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种像素单元，特别是涉及一种双面发光的像素单元。
背景技术：
有机发光二极管(organic light-emitting diodes， OLEDs)显示器是采用有 机化合物作为发光材料而能够发出光线的平面显示器，有机发光二极管显示 器具有体积小、重量轻、可视范围广、高对比、以及高反应速度等优点。
有源矩阵式有机发光二极管(Active Matrix OLED, AMOLED)显示器 为新一代平面显示器，与有源矩阵式液晶显示器相比较，有源矩阵式有机发 光二极管显示器具有许多优点，例如较高的对比、较宽的视角、不需背光 而有较薄的模组厚度、较低的功耗以及较低的成本，有源矩阵式液晶显示器 系由电压驱动，而有源矩阵式有机发光二极管显示器需要由电流源来驱动电 致发光元件，电致发光元件的亮度正比于所通过的电流，流经电致发光元件 的电流量的变异对于有源矩阵式有机发光二极管显示器的亮度均匀度有负 面的影响。近年来，电子产品发展日新月异，电子产品，例如手机，具有双 屏幕比例越来越高，如何使手机屏幕能两面发光则是本发明所探讨的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种像素单元，像素单元包括储存电容、第一晶 体管、第二晶体管、第一开关元件、第二开关元件、第一显示元件和第二显 示元件，储存电容耦接电源；第一晶体管接收数据线信号和扫描线信号以及 耦接储存电容，并根据扫描线信号导通以传送数据线信号；第二晶体管耦接 电源、第一晶体管和储存电容并接收来自第一晶体管的数据线信号；第一开 关元件根据控制信号在第一发光期间时导通以输出第一电流；第二开关元件 根据控制信号在第二发光期间时导通以输出第二电流；第 一显示元件接收第 一电流发光；第二显示元件接收第二电流发光。
图1显示根据本发明一实施例的像素单元；
图2显示根据本发明另 一实施例的像素单元的线路布局图； 图3显示根据本发明另一实施例的像素单元的剖面图；。 图4显示根据本发明另一实施例的像素单元的剖面图；以及 图5显示根据本发明的另一实施例的图像显示系统。 主要元件符号说明
100:像素单元 121、 122:晶体管
400 500 BM
显示面板
电源供应器
黑矩阵
110:储存电容 131、 132:开关元件 301、 401:阵列基板 600:电子装置
Ca3oi、 Ca302、 Ca401、 Ca4。2: 阴才及层 Cover 1、 Cover2:玻璃保护层CF1、 CF2:滤色器 Ctr:控制信号 Data:数据线信号
ELt、 EEb: 显示元j牛 EL301、 EL302、 EL401、 EL402:发光层
I、I2:电流 ITO30、ITO302、 ITO術、ITO術阳极层
Power:电源 PLN:平坦层
RE:反射层 Scan:扫描线信号
具体实施例方式
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下
图1显示根据本发明一实施例的像素单元100,像素单元包括储存电容 110、晶体管121和122、开关元件131和132以及显'示元件ELt和ELb。储 存电容110耦接电源Power以及晶体管121和122。晶体管121 #4居扫描线 信号Scan导通以传送数据线信号Data至晶体管122的栅极，也将数据线信 号Data存放在储存电容110中。晶体管122耦接电源Power、晶体管121和 储存电容110。开关元件131根据控制信号Ctr在第一发光时期导通以输出 电流I,至显示元件ELt使显示元件ELt发光，开关元件132根据控制信号Ctr 在第二发光时期导通以输出电流12至显示元件EU使显示元件EU发光。
根据本发明一实施例，开关元件131为N型金属氧化物半导体(NMOS ), 开关元件132为P型金属氧化物半导体(PMOS)，而控制信号Ctr在第一发 光时期为高电位信号，控制信号Ctr在第二发光时期为低电位信号，因此显
示元件ELt和ELb不会同时发光，显示元件ELt和EU会在一帧(one frame) 期间内分别在第 一发光期间和第二发光期间发光。
根据本发明另一实施例，开关元件131为P型金属氧化物半导体 (PMOS)(图中未显示)，开关元件132为N型金属氧化物半导体(NMOS) (图中未显示)，而控制信号Ctr在第一发光时期为低电位信号，以及控制信 号Ctr在第二发光时期为高电位信号，因此显示元件ELt和EU不会同时发 光，显示元件ELt和EU会在一帧(one frame)期间内分别在第一发光期间和 第二发光期间发光。
显示元件ELt和ELb所放射出的光线大致上彼此方向相反。譬如说，显 示元件ELt的放射光线是大致是朝向像素单元所在的面板的上方，而显示元 件ELb的放射光线是大致是朝向像素单元所在的面板的下方。
图2是显示图1的像素单元100之一作为例子的线路布局图(layout)。从 图2得知，储存电容IIO、晶体管121和122、开关元件131和132皆设置 于显示元件ELt所在的发光区域的背面，并不会挡到显示元件ELt向上发光， 因此可以使显示元件ELt具有较大的向上发光区域。显示元件EU所在的发 光区域并无储存电容110、晶体管121和122、开关元件131和132。并且显 示元件ELt和第二显示元件EU共用晶体管121和122以及储存电容110以 减少像素单元的线路布局面积，使显示面板可以容纳更多像素单元。
图3是显示图2的像素单元IOO之一作为例子的剖面图，显示元件ELt 包括阴极层Ca则、发光层EL3(u、阳极层1丁0301、反射电极(ReflectElectrode) RE、平坦层PLN和阵列基板301。阴极层Ca则可为半透明或透明的导电层， 适合的材料例如ITO、 IZO、 ZnO、薄A1-Ag合金、薄铝层、薄银层等等。 发光层EL则接收电流L而发光，位于阴极层Ca3C)1以及阳极层IT03()1之间。 反射电极RE设置于阳极层IT03cn下方，其中反射电极RE为不透明的金属 层，其材料为钼或铝，用以反射发光层EL3Q1向下发射的光线，使得显示元 件ELt的放射光线大致上都朝向上方，如同图3的箭头所显示。显示元件ELt 设置于玻璃保护层Coverl和Cover2之间。显示元件ELt向上发光，并且反 射电极RE会反射发光层EL3cn所发的光。类似显示元件ELt，显示元件EU 包括黑矩阵BM、阴极层Ca3Q2、发光层EL3Q2、阳极层IT03()2、平坦层PLN 和阵列基板301。显示元件ELt与显示元件ELb中，相同的一层是以相同的 工艺以及材料所制作出来。譬如说，阴极层Ca301以及阴极层Ca旭会经相同
的工艺以及以相同的材料所制作；发光层EL301以及发光层EL旭会经相同的 工艺以及以相同的材料所制作；以此类推。黑矩阵BM设于发光层EL3(32的 上方，可以以金属铬、掺有染料的树脂等材料来制作，用以吸收或是反射发 光层EL302所发射的光线中朝上的部分，以使得显示元件ELb所发射的光线，
大致上都朝下。发光层EL302位于阳极层ITO302以及阴极层Ca302之间。显示
元件ELb同样也设置于玻璃保护层Coverl和Cover2之间。其中阳-欧层ITO301 和阳极层IT03。2为透明层。阳极层可以是铟锡氧化物(IndiumTinOxide)。
另外，如同图2所示，储存电容110、晶体管121和122、开关元件131 和132皆设置于显示元件ELt的背面的阵列基板301内，并不会挡到显示元 件ELt向上发光，因此显示元件ELt向上发光比较有效率。显示元件EU发 光区域的正面有黑矩阵BM,而背面的阵列基板301内比较会挡到光线只有 接触孔(Contact Hole)(如图2所示)，所以使显示元件ELb向下发光比较有效 率。玻璃保护层Cover2在阵列基板301下，如图3所示。根据本发明一实 施例，发光层EL3(u和EL302可发出相同颜色的光，例如都是红光、绿光或蓝 光，以供显示面板使用，而不同像素单元可以发出不同颜色的光线，譬如说， 图1中的像素单元IOO发出红光，而另一个未显示的像素单元则发出蓝光。
图4是显示图2的像素单元100的另一作为例子的剖面图。显示元件 ELt包括滤色器(Color Filter) CF1 、阴极层Ca401 、发光层EL柳、阳极层ITO401 、 反射电极RE、平坦层PLN和阵列基板401。阴极层Ca4cn可为半透明或透明 的导电层，适合的材料为ITO、 IZO、 ZnO、薄Al-Ag合金、薄铝层、薄银 层等等。发光层EL柳位于阴极层Ca柳以及阳极层ITO柳之间，用以接收电 流I发光。跟图3类似的，反射电极RE设置于阳极层IT04(n下方，反射电 极RE为不透明的金属层，其材料为钼或铝，用以反射发光层EL则向下发 射的光线，使得显示元件ELt的^:射光线大致上都朝向上方，如同图4的箭 头所显示。显示元件ELt设置于玻璃保护层Coverl和Cover2之间。显示元 件ELt向上发光，并且反射电极RE会反射发光层EL4(n所发的光。显示元件 ELb包括黑矩阵(Black Matrix) BM、阴极层Ca啦、发光层EL402、阳极层IT〇402、 平坦层PLN和阵列基板401,发光层EL啦设置于阴极层Ca4Q2下方并接收电 流12发光，阳极层IT04Q2设置于发光层EL4。2下方。显示元件ELb也设置于 玻璃保护层Coverl和Cover2之间。根据本发明一实施例，储存电容110、 晶体管121和122、开关元件131和132皆设置于显示元件ELt发光区域的
背面的阵列基板401内，并不会挡到显示元件ELt向上发光，因此可以使显
示元件ELt向上发光比较有效率。显示元件EU的正面有黑矩阵BM,而背 面的阵列基板401内比较会挡到光线只有接触孔(ContactHole)(如图2所示)， 且背面具有滤色器CF2，所以使显示元件ELb向下发光比较有效率。玻璃保 护层Cover2在阵列基板401下，如图4所示。其中阳极层ITO401和阳极层 ITO402为透明层。根据本发明另一实施例，发光层EL柳和EL舰可发出单一 颜色的光，例如白光，并利用滤色器CF2来产生不同颜色的光，例如红 光、绿光或蓝光，以供显示面板使用。
如图4所示，储存电容110、晶体管121和122和开关元件131和132 皆设置于显示元件ELt发光区域的下方，设置于显示元件ELt的背面区域， 以避免挡到显示元件ELb的光穿透路径，显示元件ELb的光穿透路径上只设 置滤色器CF2。
图5显示根据本发明的另一实施例的图像显示系统。在本实施例中，图 像显示系统可包括显示面板400或电子装置600,如图5所示显示面板400 包括多个图1的像素单元100。显示面板400可以是电子装置的一部分(例 如电子装置600), —般电子装置600包括显示面板400和电源供应器500, 甚者，电源供应器500耦接至显示面板400以提供电能至显示面板400。电 子装置可以是手机、数位相机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、桌上 型电脑、电视、车用显示器、航空用显示器、全球定位系统(GPS)或可携式 DVD放影机。
总的，本发明的像素单元100的显示元件ELt和EU可以在一个帧(one frame)期间内分别向上和向下发光，各开关元件131和132则分别控制显示 元件ELt和EU发光，因此像素单元IOO可以独立显示两种不同图像于两边 (上方和下方)，而像素单元100包括两个次像素单元(sub-pixel),各个次像 素单元包括开关元件和显示元件。另外，薄膜晶体管皆设置于显示元件ELt 下方，并无薄膜晶体管设置于显示元件ELb下方，因此可以使显示元件ELt 大致上向上发光，而显示元件ELb大致上向下发光。而像素单元100可以采 用传统工艺，因此并不增加工艺上的复杂度。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，本 领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰， 因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种图像显示系统，包括像素单元，包括第一开关元件，根据控制信号在第一发光期间时导通以输出第一电流；第二开关元件，根据上述控制信号在第二发光期间时导通以输出第二电流；第一显示元件，接收上述第一电流发光；以及第二显示元件，接收上述第二电流发光；其中，上述第一与第二发光期间不相重叠。
2. 如权利要求1所述的图像显示系统，还包括第一晶体管，接收数据线信号和扫描线信号，并根据上述扫描线信号导通以传送上述数据线信号；储存电容，耦接上述第一晶体管，用以储存上述数据线信号；以及 第二晶体管，耦接电源、上述第一晶体管、上述第一开关元件、上述第二开关元件和上述储存电容，并接收来自上述第一晶体管的上述数据线信
3. 如权利要求1所述的图像显示系统，其中上述第一显示元件具有反射 层使得上述第一显示元件大致上朝第一方向发光。
4. 如权利要求1所述的图像显示系统，其中上述第二显示元件具有黑矩 阵使得上述第二显示元件大致上朝第二方向发光。
5. 如权利要求1所述的图像显示系统，其中上述第一显示元件，包括 第一发光层，接收上述第一电流发光；以及阵列基板，用以设置上述第一以及第二开关元件； 反射层，设置于上述第一发光层以及上述阵列基板之间。
6. 如权利要求5所述的图像显示系统，其中上述第二显示元件，包括 第二发光层，接收上述第二电流发光；阵列基板，用以设置上述第一以及第二开关元件；以及黑矩阵，用以反射或吸收上述第二发光层的发射光，设于上述第二发光 层以及上述阵列基板之上。
7. 如权利要求6所述的图像显示系统，其中，上述第一与第二发光层设第一 第二第一 第二 置于第一平坦层上方。
8. 如权利要求6所述的图像显示系统，其中，上述第一与第二发光层上 各具有阳极层，且上述阳极层为透明层。
9. 如权利要求2所述的图像显示系统，其中上述储存电容、上述第一晶体管、上述第二晶体管、上述第一开关元件和上述第二开关元件设置于上述 第一显示元件的背面区域。
10. 如权利要求1所述的图像显示系统，其中，上述第一发光期间和上述第二发光期间均位于一帧期间。
全文摘要
本发明公开了一种图像显示系统。像素单元包括储存电容、第一和第二晶体管、第一和第二开关元件、第一显示元件和第二显示元件，储存电容耦接电源；第一晶体管接收数据线信号和扫描线信号以及耦接储存电容，并根据扫描线信号导通以传送数据线信号；第二晶体管耦接电源、第一晶体管和储存电容并接收来自第一晶体管的数据线信号；第一开关元件根据控制信号在第一发光期间时导通以输出第一电流；第二开关元件根据控制信号在第二发光期间时导通以输出第二电流；第一显示元件接收第一电流发光；第二显示元件接收第二电流发光。
文档编号H05B33/02GK101373576SQ20071014617
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月24日 优先权日2007年8月24日
发明者彭杜仁 申请人:统宝光电股份有限公司