CN101123267B - 影像显示系统及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像显示系统及其制造方法。此系统包含电致发光元件，电致发光元件包含：多个发光单元，形成于基底上，各发光单元沿其发光路径发射不同发光强度的光线；及补偿层，沿着发光路径设置以调整各发光单元的发光强度，由此输出基本均匀的光线。

Description

影像显示系统及其制造方法

技术领域

本发明有关于一种影像显示系统及其制造方法，且特别有关于一种包含电致发光元件的影像显示系统及其制造方法。

背景技术

在目前各种显示元件中，比如像是液晶显示元件和电致发光元件等，已逐渐被广泛应用在诸如移动电话和便携式电脑等电子元件的显示器上，且上述显示元件所增加的数量主要是用在全彩化显示器中。

而在显示器制造领域中，一个重要的评估因素是显示器的效能或发光元件所发出光线的均匀性。然而，发光元件通常无法产生均匀化的光线，因此，如何制造具有均匀光线性能的电致发光元件实为当今的课题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种影像显示系统，包含电致发光元件，电致发光元件包含：基底；多个发光单元，形成于基底上，各发光单元沿其发光路径发射不同发光强度的光线；及补偿层，沿着这些发光路径设置以调整各发光单元的发光强度，由此输出基本均匀的光线。

在本发明的另一实施例中亦提供一种影像显示系统的制造方法，该影像显示系统包含电致发光元件，该方法包含：提供基底；形成多个发光单元于基底上，其中各发光单元沿其发光路径发射不同发光强度的光线；及沿这些发光路径设置感光层；以这些发光单元发射的光线照射感光层，使照光后感光层在不同区域具有不同的光穿透率，并对应具有不同发光强度的光线，藉以输出基本均匀的光线。

附图说明

图1A至1B绘示制造电致发光元件实施例的横剖面图。

图2绘示底部发光型有机电致发光元件实施例的横剖面图。

图3和图4绘示上部发光型有机电致发光元件实施例的横剖面图。

图5绘示具有像素单元的电致发光元件实施例的方块图。

图6绘示影像显示系统实施例的示意图。

【主要元件符号说明】

电致发光元件100；基底10；发光单元EL1～EL3；光线L1～L3；发光路径P1～P3；发光层50；第一电极层40；第二电极层60；绝缘层70；光线输出L0；感光层30；照光后感光层30’；区域30a～30c；底部发光型有机电致发光显示元件120；透明基底12；盖层80；上部发光型有机电致发光显示元件130；基底13；照光后感光层34；上部发光型有机电致发光显示元件140；照光后感光层36；电致发光元件300；补偿单元370；像素单元310；存储器330；显示器控制单元350；行驱动器320；列驱动器340；显示面板400；电子装置600；输入单元500。

具体实施方式

本发明将通过下列优选实施例及附图作进一步地详细说明，然而这些具体实施例仅为举例说明，而非用以限定本发明的范围。此外，为便于说明起见，相似或相同的元件以相同的标号标示。值得注意的是，图中所绘示或描述的元件，可以具有本领域的普通技术人员所知的形式。

以下说明影像显示系统及其制造方法的各种实施例。其中，图1B显示包含电致发光元件100的影像显示系统实施例的横剖面图；而图1A及1B则显示影像显示系统实施例的制造方法。

请参考图1A，首先提供基底10，发光单元EL1～EL3则设置于基底10上以发出具有不同发光强度的光线L1～L3。一般来说，具有不同发光强度的光线L1～L3沿着发光路径P1～P3发射。每个发光单元EL1～EL3则包含发光层50，其夹于第一电极层40和第二电极层60之间，例如分别夹于阳极层和阴极层之间。另外，可选择在第二电极层60上形成绝缘层70，特别是绝缘层70可选择由有机树脂材料制造，且可用以覆盖阳极层40的边缘，由此防止阳极层40和后续形成的阴极层60短路。此外，绝缘层70的材料可以选自下列的群组：氮化硅、氮氧化硅、和氧化硅等材料。

其次，补偿层沿着发光路径P1～P3设置以调整各发光单元L1～L3的发光强度，由此输出基本均匀的光线L0。在本例中，补偿层可以设置在发光单元EL1～EL3之上或在基底10底下。

举例而言，如图1A所示，首先可提供具有原始光穿透率的感光层30，并使之沿发光路径L1～L3设置，例如可设置在发光单元EL1～EL3之上。其次，如图1B所示，感光层30随之被发光单元EL1～EL3所发出的光线照射，由此形成的照光后感光层30’即可作为补偿层，其中补偿层在不同区域30a～30c因分别吸收了具有不同发光强度的光线，因此改变了原始光穿透率，使各不同区域30a～30c分别具有不同的光穿透率。

在一优选实施例中，来自发光单元EL1的光线L1具有较高的发光强度，其并沿着发光路径P1照射感光层30；而来自发光单元EL2的光线L2则具有较低的发光强度，其并沿着发光路径P2照射感光层30。上述方式改变了照光后的感光层30’的光穿透率，而此种改变通常是使光穿透率降低，且不同光线强度也会产生不同的光穿透率，因此在对应发光单元EL1、EL2的不同区域30a、30b中将具有不同的光穿透率。在本例中，照光后的感光层30’在第一区域30a因受较高发光强度的光线L1照射而具有较低光穿透率，反之，照光后的感光层30’在第二区域30b因受较低发光强度的光线L2照射而可能不改变其穿透率，或形成较第一区域更高的光穿透率。或者，在另一实施例中，照光后的感光层30’在第一区域30a可能不改变其光穿透率，而照光后的感光层30’在第二区域30b则具有较高的光穿透率。因此，由于具有较高发光强度的光线L1通过具有较低光穿透率的第一区域30a，而具有较低发光强度的光线L2通过具有较高光穿透率的第二区域30b，使得发光单元EL1、EL2所输出的光线L1、L2获得不同程度的补偿。

其次，使照光后的感光层30’在不同区域中具有不同光穿透率的特性加以固定，例如，可通过显影及/或定影步骤使照光后的感光层30’的光穿透率特性固定下来。

如上所述，通过具有不同光穿透率的照光后感光层30’作为补偿层，可以对来自发光单元EL1～EL3的具有非均匀强度的光线L1～L3进行调整而产生均匀或基本均匀的输出光线L0。在此，“基本均匀”表示整个显示面板的光线光强度偏差在±10％左右，优选者是光强度偏差在±5％左右，而最佳者是光强度偏差在±2％左右。

在一些实施例中，感光层30可以是任何能受光线照射而改变光穿透率的材料，特别是任何能受不同发光强度的光线照射而改变或降低光穿透率，因而产生不同光穿透率的材料，例如负片、共轭高分子材料、或是卤化银等含银化合物。

此外，在一优选实施例中，发光单元EL1～EL3包含有机电致发光元件，其包含用以产生光线的有机材料。此处，有机一词可以是包含纯有机材料和有机金属材料两者，而发光层50可以是具有高发光效率的单一纯材料层，例如铝络合物Alq3(Tris-(8-hydroxy quinolinol)Aluminum)可以产生极佳的绿电致发光。

在本例中，基底10用于固定发光单元EL1～EL3及连接发光单元至电源的导线。阴极60，或者是阳极40和基底10，可以是透明材料以使电致发光穿透而可见。此处透明一词表示相对于电机发光的穿透率基本上不低于80％。此外，在一种结构实施例中，设置在基底上的是阴极而不是阳极，因此，不论是阳极或是阴极和基底，相对于电致发光而言，都是可透光的。而当阴极和阳极连接到电源时，即可通过发光单元内的电子空穴复合作用产生电致发光。

请再参阅图1B，在本发明的一实施例中，电致发光元件100可以是有源式矩阵OLED显示元件(AMOLED)，其由多个像素组成，因此为达成基本均匀的光线输出，每个发光单元EL1～EL3可以视为像素单元的次像素。

再者，以上本发明实施例所述的原理亦可应用于上部发光型有机电致发光显示元件或底部发光型有机电致发光显示元件。

举例而言，图2显示底部发光型有机电致发光显示元件120的剖面图，类似图1B所示的有机发光二极管EL1～EL3结构则设置于透明基底12上，且被盖层80所覆盖，在本例中，如图1B所示的作为阳极的下电极40由透明导电材料构成，同时，作为阴极的上电极60则由遮光导电材料构成。因此从有机发光二极管EL1～EL3发出的光线会从底部方向射出。

本例的一重要特征在于以例如贴合的方式于基底12上形成照光后的感光层32，此感光层在不同区域具有不同的光穿透率以调整发光单元EL1～EL3所发出非均匀光线的发光强度，由此可以产生基本均匀的光线输出L0。

图3显示上部发光型有机电致发光显示元件130的剖面图，有机发光二极管EL1～EL3设置于基底13上，在本例中，如图1B所示的作为阳极的下电极40由遮光导电材料构成，同时，作为阴极的上电极60则由透明导电材料构成。因此从有机发光二极管EL1～EL3发出的光线会从上部方向射出。

本例的一重要特征在于以例如沉积的方式于有机发光二极管EL1～EL3上形成照光后的感光层34，此感光层在不同区域具有不同的光穿透率以调整发光单元EL1～EL3所发出非均匀光线的发光强度，由此可以产生基本均匀的光线输出L0。另在本例中，所形成的盖层80用以覆盖照光后的感光层34和有机发光二极管EL1～EL3。

本实施例亦可进行局部修改，例如图4所示的上部发光型有机电致发光显示元件140的剖面图。本例中，可以先形成盖层80以覆盖有机发光二极管EL1～EL3，然后再形成具有不同光穿透率的照光后感光层36于盖层80上。

亦即在各种实施例中，照光后感光层可以设置在任何适当的位置而无须具体限制，有某些例子中，照光后感光层可以设置在发光单元EL1～EL3和盖层80之间，在另一些例子中，照光后感光层则可以设置在基底下方或盖层上方。

如上所述，透明导电材料可以选择金属氧化物，例如基于透光性、良好导电性及较高功函数的特性，可以考虑被广泛使用作为透明电极的铟锡氧化物，此外，遮光导电材料则可以是具有低功函数的金属材料，例如铝或银。

上述实施例的另一个重要特征则显示于图2至图4中。在这些例子中，照光后感光层32、34和36可以从所贴合的表面取下，然后放置于显影液槽中进行显影及/或定影以固定其透光率，之后，此具有固定透光率的照光后感光层32、34和36可以重新贴回。另一种可能的情形是如图2或图4所示，当照光后感光层32或36是固着在盖层80或基底12的外表面时，整个有机电致发光显示元件可以连同此照光后感光层一起置入显影液槽中进行显影。

因此使用上述实施例的具有不同固定透光率的照光后感光层，可以让有机电致发光显示元件的光线输出基本均匀化。

本发明的另一个替代实施例如图5所示，其显示包含电致发光元件300的影像显示系统剖面图。本例中，如图1B的具有不同透光率的照光后感光层30’已经被移除，取而代之者，上述输出的基本均匀的光线L0和各发光单元EL1～EL3所发出光线L1～L3的差异，已被转换为对应的数字补偿值，此数字补偿值可以储存在补偿单元370中。举例而言，可先计算上述输出的基本均匀的光线L0和各发光单元EL1～EL3所发出光线L1～L3的发光强度差值，再转换这些发光强度差值为对应的数字补偿值。

请再参阅图5，电致发光元件300包含多个以阵列形式排列的像素单元310，本例中，每个像素单元310包含次像素EL1～EL3。然而须注意者，像素或次像素一词所指为显示面板中最小的寻址单元，对于单色显示器而言，像素或次像素并没有区别，次像素一词主要是用在彩色显示面板上，一般定义为像素的一部分，其可独立寻址并发出特定色光，而在全彩显示器中，一个像素包含了3个主色次像素，亦即蓝、绿和红色次像素。

举例而言，补偿单元370包含可用来储存数字补偿值的存储器330，及耦接此存储器330的显示器控制单元350。次像素EL1～EL3由行驱动器320和列驱动器340所寻址，行驱动器320和列驱动器340则是由补偿单元370的显示器控制单元350所控制。因此，显示器控制单元350可基于存储器330所储存对应的数字补偿值，控制行驱动器320调整发光强度并输出信号给次像素EL1～EL3显示影像。至于图5的电致发光元件300的制造方式，除了将照光后感光层30’移除并改为补偿单元370外，其余则类似于图1A至1B的电致发光元件100。

如上所述，通过使用数字补偿值，补偿单元370可控制行驱动器320以调整如图1B所示的每个次像素的发光强度，具体而言，储存在存储器330的数字补偿值被用于减少具较高发光强度的光线或增加具较低发光强度的光线。因此，电致发光元件300整体的光线输出L0可以被调整为均匀或基本均匀。

图6显示影像显示系统的另一实施例，其可加工作为显示面板400或电子装置600。由图1B至图5所示的电致发光元件100，200或300可以并入显示面板中，例如OLED面板。请参阅图6，显示面板400包含图5的电致发光元件300，例如有源式有机电致发光元件。此显示面板400可以做为各种型态的电子元件(例如电子元件600)的一部分。一般来说，电子元件600包含显示面板400和输入单元500，更甚者，输入单元500耦接到面板400，且提供输入信号(例如影像信号)予显示面板400产生影像。而此电子元件600可以为个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、笔记型电脑、桌上型电脑、手机、车用电视(car TV)或是数码相机等。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (9)

1.一种影像显示系统，包含电致发光元件，该电致发光元件包含：

基底；

多个发光单元，形成于该基底上，各发光单元沿其发光路径发射不同发光强度的光线；及

补偿层，沿着这些发光路径设置以调整各发光单元的发光强度，由此输出基本均匀的光线，其中该补偿层为照光后的感光层。

2.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该补偿层包含具有第一光穿透率的第一光透射区及具有第二光穿透率的第二光透射区，其中第一光穿透率低于第二光穿透率，而通过该第一光透射区的光线的强度高于通过该第二光透射区的光线的强度，由此输出基本均匀的光线。

3.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该照光后的感光层在不同区域中具有不同光穿透率的固定特性。

4.如权利要求1所述的影像显示系统，其还包含：

显示面板，其中该电致发光元件为该显示面板的一部分；

电子元件，包含该显示面板，及输入单元，耦接于该显示面板，用以提供输入至该显示面板，以使该显示面板显示影像；

其中该电子元件为移动电话、数码相机、个人数据助理、笔记型电脑、桌上型电脑、电视、车用显示器、或便携式DVD播放机。

5.一种影像显示系统的制造方法，该影像显示系统包含电致发光元件，该方法包含：

提供基底；

形成多个发光单元于该基底上，其中各发光单元沿其发光路径发射不同发光强度的光线；及

沿这些发光路径设置感光层；

以这些发光单元发射的光线照射该感光层，使该照光后的感光层在不同区域具有不同的光穿透率，且对应具有不同发光强度的光线，以输出基本均匀的光线。

6.如权利要求5所述的影像显示系统的制造方法，其中该照光后的感光层包含第一区域及第二区域，且该方法还包含：

以第一发光强度的光线照射该第一区域，形成第一光穿透率区；及

以第二发光强度的光线照射该第二区域，该第一发光强度高于第二发光强度，使该第二区域的光穿透率高于该第一区域。

7.如权利要求5所述的影像显示系统的制造方法，还包含：

使该照光后的感光层在不同区域中具有不同光穿透率的特性加以固定；

移除该照光后的感光层；

转换上述输出的基本均匀的光线和各发光单元所发出光线的差异为对应的数字补偿值；

储存这些数字补偿值；及

依据这些对应的数字补偿值，提供多个信号予各发光单元调整发光强度，以显示影像。

8.如权利要求7所述的影像显示系统的制造方法，该转换步骤还包含：

计算上述输出的基本均匀的光线和各发光单元所发出光线的发光强度差异；及

转换这些发光强度差异为对应的数字补偿值。

9.如权利要求5所述的影像显示系统的制造方法，还包含：

取下该照光后的感光层；

使该照光后的感光层在不同区域中具有不同光穿透率的特性加以固定；及

重新贴回该照光后的感光层。

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