CN1649455A - 近紫外光色转换的全彩主动式有机发光显示器结构 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种近紫外光色转换的全彩主动式有机发光显示器结构，利用近紫外光作为色转换结构发光源，透过荧光色转换材料产生红光、绿光、蓝光三原色，藉此省略一层滤光层，以提高光转换效率，并且组合主动式基板、荧光色转换层、近紫外光发光层和封装层以形成易于生产的全彩主动式有机发光显示器结构，使其可应用现有制造工艺加以完成，以达到降低生产成本与实用化的目的。

Description

近紫外光色转换的全彩主动式有机发光显示器结构

技术领域

本发明涉及一种全彩主动式有机发光显示器结构，特别是涉及一种近紫外光色转换的全彩主动式有机发光显示器结构。

背景技术

由于有机发光显示器二极管(Organic ElectroluminescentDisplaysLight-Emitting Diode，OLED)具备自发光、视角广、分辨率佳及高亮度等多项优点，被认为是下一世代的平面显示器新兴应用技术，因此目前全球有多家厂商投入研发。

在显示器的应用上，全彩(full color)是市场成功的必要条件，若依彩色化方式区分，有机发光显示器结构主要可分为3色发光层结构、色变换结构(Color Conversion)以及彩色滤光膜结构(Color Filter)等三种方式。3色发光层结构为目前有机发光显示器全彩化最常使用的方式，是将红、蓝、绿三色的发光材料分别涂布于象素中，加入不同的偏压以产生全彩的效果。此技术优点是发光效率达最佳化，缺点是红、蓝、绿三色在需要不同驱动电压量产上制作不易、色彩平衡性较差及精细度有待加强，由于红、蓝、绿分别为三种不同材料，因此在电路驱动设计上较为复杂，且寿命不同，在画质上控制相当不易。并且，红蓝绿三色的发光材料的色纯度以及红、绿、蓝三原色定位对于其全彩显示效果的影响很大。

色转换结构则是利用蓝光为发光源，再将蓝光经由色转换薄膜转变为红、绿两色光以形成红、蓝、绿三色，此方法在制造工艺上较为简单，量产可行性较高。但是蓝光激发红色光或绿色光时会产生混合光色如蓝红、蓝绿等颜色，所以需加上一层滤光层将蓝光滤除，因而降低蓝光转换为红光与绿光的效率，使蓝光色转换结构的全彩化方式受到限制。

彩色滤光膜结构则是使用白光发光二极管材料产生白光，再结合彩色滤光膜以达到全彩效果。此全彩化技术最大的优点是可以直接应用液晶显示器现有的彩色滤光片技术，但是组件发光时必须经过一层彩色滤光膜，导致发光效率较低。并且，白光发光二极管制造困难，而加入滤光膜亦加重产品成本负担，使其实用性受到不利影响，目前由色转换方式制作全彩显示器，因发光材料仍在持续改进中，若发光材料的发光效率与寿命到达一定水准，该方式用于全彩有机发光显示器之量产上就大为可行。

公告编号为382878的台湾专利所揭露的“全彩色有机发光二极管”，是利用紫外光的有机发光材料制成紫外光有机发光二极管，并将将紫外光有机发光二极管制成数组状的多数发光点。再于各发光点之表面上分别涂覆一层红色、绿色及蓝色三种颜色之荧光层，利用紫外光激发各荧光层产生红色、绿色、蓝色光而形成全彩色有机发光二极管数组。紫外光激发荧光层所得到之红光、绿光、蓝光有相当不错的色转换效果，同时不需增加一层滤光层，具有较高的光转换效率，故紫外光可用以作为良好的色转换结构光源，然而，其应用于主动式有机发光显示器的结构及工艺技术仍未成熟。因此，如何结合现有技术与工艺，进而开发出具有实用价值的全彩主动式有机发光显示器结构，也成为显示器跨入下一世代的重要课题。

发明内容

鉴于先前技术的问题，本发明承袭以近紫外光作为色转换结构光源的优点，如高光转换效率，且进一步揭露一种不需额外增加一层滤光层且易于生产的近紫外光色转换的全彩主动式有机发光显示器结构。使其可藉由现有工艺来加以完成，以达到降低生产成本与实用化的目的。

根据本发明所揭露的技术，利用一近紫外光发光层及一荧光色转换层的搭配组合，藉此省略现有所需额外添加之滤光层，以提高光转换效率。其中，近紫外光发光层可发出近紫光外光波长(小于400nm)的能量，激发荧光色转换层以转换为红、绿、蓝光，而得以发光。

本发明揭露一种有机发光显示器结构，由主动式基板(可为主动式)、荧光色转换层、近紫外光发光层和封装层所组成。其中基板具有多个矩阵组件与多个导电接点所形成的数组，其导电接点导通至基板的上表面并与矩阵组件形成电性连接。荧光色转换层包括有红、绿、蓝之荧光色转换材料所形成的多个荧光色转换图案，荧光色转换层可设于基板之下方或直接制作于基板结构内。近紫外光发光层则含有近紫外光电致发光材料与用以激发该近紫外光电致发光材料的多个电极，此近紫外光发光层则形成于基板的上表面，使电极透过导电接点与主动矩阵组件形成电性连接；最后，再以封装层覆盖于近紫外光发光层的表面。此结构中，近紫外光发光层所发出的光线穿透基板并通过荧光色转换层以转换为红、绿、蓝光，再经由基板的下表面出射，以形成下发光全彩主动式有机发光显示器结构。

此外，本发明还包括上发光全彩主动式有机发光显示器结构，将上述荧光色转换层设于近紫外光发光层的上方，且封装层需使用能使光线通过的透明封装层。再于近紫外光发光层结构中加入多个反射电极与透明电极，反射电极透过导电接点与主动矩阵组件电性连接。近紫外光发光层所发出之光线需藉由反射电极反射出近紫外光发光层的上表面，然后通过荧光色转换层以转换为红、绿、蓝光，再经过透明封装层出射以形成上发光形式。

为使对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图做详细说明。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的结构示意图；及

图3为本发明第三实施例的结构示意图。

附图符号说明

100主动式基板

110薄膜晶体管

120导电接点

200荧光色转换层

210荧光色转换图案

220黑色介质

300近紫外光发光层

310电极

320透明电极

330近紫外光电致发光材料

340反射电极

350透明电极

400封装层

500透明保护层

600透明封装层

具体实施方式

本发明所揭露的近紫外光色转换的全彩主动式有机发光显示器结构，是结合近紫外光发光层、荧光色转换结构与主动式基板以形成全彩有机发光显示器结构(可为主动式)。其中主动式基板可为一主动式基板且其材质可为选择玻璃基板、硅基板或塑料其中之一或其组合物基板，且具有多个矩阵组件(可为薄膜晶体管)。近紫外光发光层包括有一近紫外光电致发光材料，其发光波长在380～400nm之间以下，且其可由小分子、低聚物(Oligomer)或高分子(Polymer)有机材料。其中若使用小分子有机材料，可利用热蒸镀方式直接成膜于基板，若使用低聚物(Oligomer)或高分子(Polymer)有机材料，则可利用旋转涂布(Spin coating)或喷墨(Ink Jet Printing)方式形成近紫外光发光层。

为更详细说明本发明结构，请参考图1，其为本发明第一实施例的结构示意图。其主要结构是由主动式基板100(可为主动式基板)、荧光色转换层200、近紫外光发光层300、封装层400和透明保护层500所组成。如图1所示，主动式基板100包括有多个薄膜晶体管110与对应的多个导电接点120所形成的数组，其导电接点120导通至主动式基100板的上表面并与薄膜晶体管110形成电性连接。荧光色转换层200形成设于主动式基板100之的底下表面，其包括有红、绿、蓝之荧光色转换材料所形成的多个荧光色转换图案210以及与填充于荧光色转换图案210之间隙的黑色介质220，且于荧光色转换层200的底表面形成有覆盖有透明保护层500。近紫外光发光层300则包括有近紫外光电致发光材料330、多个电极310与透明电极320，其中电极310与透明电极320分别形成设于近紫外光发光层300的顶端和底面以激发近紫外光电致发光材料330。同时，此近紫外光发光层300形成于主动式基板100的顶上表面，使近紫外光发光层300底面的透明电极320可以透过导电接点120与薄膜晶体管120形成电性连接。最后，再以封装层400封装近紫外光发光层300之顶的上表面以形成下发光型形式(Bottom EmissionType)的全彩主动式有机发光显示器结构。

请参考图2，其为本发明第二实施例的结构示意图。其荧光色转换图案210直接整合制作于主动式基板100结构内，为简化制造流程，可于主动式基板110的制造工艺同时完成荧光色转换层200的图案化，以形成多个荧光色转换图案210，此方式类似滤色器在阵列上的方式(COA，Color Filter onArray)，在此特称为色转换媒介在阵列上(CCMOA，Color Changing Mediumon Array)，黑色介质220则填充于近紫外光发光层300的多个透明电极320之间隙。其中，封装层400可为透明或不透明之金属、玻璃或薄膜等封装材料。

本发明还揭露另一种上发光型形式(Top Emission Type)的全彩主动式有机发光显示器结构，请参考图3，其为本发明第三实施例的结构示意图。将上述荧光色转换层200设于近紫外光发光层300的上方，且需使用能使光线通过之透明封装层600。如图3所示，系于近紫外光发光层300的顶表面先形成透明保护层500，再于透明保护层500的顶表面形成设置荧光色转换层200，并在近紫外光发光层300结构中加入多个反射电极340与透明电极350，透明电极350设于近紫外光发光层300之顶端，反射电极340设于近紫外光发光层300的底面，近紫外光发光层300之底面系连接于基板100的顶上表面，使反射电极350可以透过导电接点120与薄膜晶体管110形成电性连接。根据上述结构，近紫外光发光层300所发出的光线需藉由反射电极350反射出近紫外光发光层300的顶上表面，然后通过荧光色转换层200以转换为红、绿、蓝光，再经过透明封装层600出射出以形成上发光型形式。其中前述透明封装层600系作为保护层与封装层，可藉由厚膜或薄膜制造工艺来制作，材质可使用类钻碳膜(DLC)、无机材料或高分子材料。

上述实施例中，黑色介质的材质可选用择黑色油墨或感旋光性聚乙酰胺。荧光色转换层可为无机或有机荧光材料，但以无机荧光材料色转换效果优选。荧光色转换层可利用网印(Screen Printing)、喷涂(Spraying)、喷墨(Ink JetPrinting)或光刻制造工艺等方式制作形成于基板表面，或在基板制造工艺中直接制作于主动式基板结构内。

上面已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但是上面的描述是说明性的而非限定性的。本领域的技术人员可以结合上述说明做出各种更动与修改，本发明旨在包括以上各种实施方式和不背离本发明精神的各种等同实施方式。

Claims (10)

1.一种有机发光显示器结构，至少包括：

一基板；

一荧光色转换层，具有多个荧光色转换图案；及

一近紫外光发光层，形成于该基板上方，可发出近紫外光波长的能量并通过该荧光色转换层以转换为红、绿、蓝光，再经由该基板的下表面出射。

2.如权利要求1所述的有机发光显示器结构，其中该荧光色转换层形成于该基板的下方。

3.如权利要求1所述的有机发光显示器结构，其中该荧光色转换层可直接制作于该基板之内。

4.如权利要求1所述的有机发光显示器结构，其中该显示器结构还包括有一封装层，覆盖于该近紫外光发光层的表面，且该荧光色转换层还包括有一黑色介质，填充于该荧光色转换图案的间隙。

5.如权利要求1所述的有机发光显示器结构，其中该近紫外光发光层包括有一近紫外光电致发光材料，其激发光波长为380纳米至400纳米以下。

6.如权利要求5所述的有机发光显示器结构，其中该近紫外光电致发光材料系选自小分子材料、低聚物和高分子有机材料所组成的族群其中之一或其组合物。

7.一种有机发光显示器结构，其藉由近紫外光色转换结构将近紫外光转换为红、绿、蓝可见光，再于显示器结构内经过反射之后由上表面出射，以形成上发光全彩主动式有机发光显示器，至少包括有：

一基板；

一近紫外光发光层，形成于该基板的上方；及

一荧光色转换层，形成于该近紫外光发光层的上方，且包括多个荧光色转换图案，

其中该近紫外光发光层可发出近紫外光波长的能量并通过该荧光色转换层以转换为红、绿、蓝光，从而向上发光。

8.如权利要求7所述的有机发光显示器结构，其中该显示器还包括有：

一透明封装层，覆盖于该荧光色转换层的表面；及

一黑色介质，填充于该荧光色转换图案的间隙。

9.如权利要求7所述的有机发光显示器结构，其中该近紫外光发光层包括有一近紫外光电致发光材料，其激发光波长为380纳米至400纳米。

10.如权利要求9所述的有机发光显示器结构，其中该近紫外光电致发光材料选自小分子材料、低聚物和高分子有机材料其中之一或其组合物。