TW201312819A - 有機發光顯示裝置 - Google Patents

Abstract

提供ㄧ種可擴大綠色子像素之擺動範圍之有機發光顯示裝置。在有機發光顯示裝置中，紅色子像素、綠色子像素、以及藍色子像素中，形成綠色子像素之薄膜電晶體、升壓電容及/或儲存電容的材料層之重疊區域係大於形成紅色子像素及藍色子像素之薄膜電晶體、升壓電容及/或儲存電容的相同材料層之重疊區域。因此，由於具有相對高發光效率之綠色子像素之擺動範圍擴大，而可顯示更準確的色階，可實現可靠的產品，可降低有機發光顯示裝置之亮度變化，並且可降低較差的影像品質之風險。

Description

有機發光顯示裝置

相關申請案之交互參照

本申請案依35 U.S.C §119之規定參照、併入並主張稍早於2011年9月8日向韓國智慧財產局提出之申請案之所有優先權效益，該申請案號為10-2011-0091323。

本發明係有關於一種有機發光顯示裝置，更特別地是，一種包含構成一單位像素之三個子像素的有機發光顯示裝置。

一般來說，有機發光顯示裝置之單一像素包含紅色子像素、綠色子像素、以及藍色子像素，且藉由結合三個子像素之顏色而達到預期的顏色。

三個子像素各包含薄膜電晶體、電容、以及連接薄膜電晶體與電容之發光單元。發光單元接收來自薄膜電晶體與電容之適當的驅動訊號而發射光線並顯示預期的影像。

在紅色子像素、綠色子像素、以及藍色子像素中，綠色子像素具有最高的發光效率。因此，當三個子像素係以傳統方法形成以具有相同尺寸時，則較少的電流流經綠色子像素。亦即，由於較其他子像素具有較高效率之子像素在低於其他子像素的電流下可具有相同的亮度，因此較低的電流流經綠色子像素以使三個子像素具有相同的亮度。然而在此情況下，由於在綠色子像素中用於顯示色階的擺動範圍係狹窄的，因此需要更精準的控制。舉例而言，當顯示具有256位元之色階時，由於綠色子像素以相對小的電流顯示256位元，在綠色子像素中用以顯示所有色階之電壓控制範圍相較於其他子像素係較窄的，且在單一色階之電壓差異係降低的，因此難以控制。據此，一旦擺動範圍狹窄，即使以些微的偏差下色階仍無法精確地顯示，並從而增加亮度的變化。因此有解決此問題之方法的需求。

本發明提供一種有機發光顯示裝置，其可避免綠色子像素由於具有不同顏色之子像素之間的發光效率差異而造成擺動範圍的狹窄。

根據本發明之一態樣，其係提供一種有機發光顯示裝置，其包含發射具不同顏色之光線之子像素，且各子像素包含薄膜電晶體與電容，其中發射第一顏色之光線之子像素之薄膜電晶體的尺寸係大於發射第二顏色之光線之子像素之各薄膜電晶體的尺寸。

根據本發明之另一態樣，其係提供一種有機發光顯示裝置，其包含發射具不同顏色之光線之紅色子像素、綠色子像素、以及藍色子像素，且各子像素包含薄膜電晶體與電容，其中綠色子像素之薄膜電晶體的尺寸係大於紅色子像素與藍色子像素之各薄膜電晶體的尺寸。

薄膜電晶體可包含主動層與閘極電極，其中綠色子像素之主動層與閘極電極之間的重疊區域之寬度係小於各紅色子像素與藍色子像素之主動層與閘極電極之間的重疊區域之寬度。

綠色子像素之主動層與閘極電極之間的重疊區域之長度可大於各紅色子像素與藍色子像素之主動層與閘極電極之間的重疊區域之長度。

各紅色子像素與藍色子像素之寬長比可介於4：20至5：20之範圍，而綠色子像素之寬長比可介於3：30至4：30之範圍。

在重疊區域中，閘極電極可呈長方形狀，而主動層可呈T形狀。

電容可包含儲存電容與升壓電容。

綠色子像素之儲存電容與升壓電容的區域可大於各紅色子像素與藍色子像素之儲存電容與升壓電容的區域。

儲存電容可包含與主動層形成於同一層之第一儲存電極、以及與閘極電極形成於同一層之第二儲存電極，其中綠色子像素之第一儲存電極與第二儲存電極之間的重疊區域係大於各紅色子像素與藍色子像素之第一儲存電極與第二儲存電極之間的重疊區域。

複數個孔洞可形成於第一儲存電極中。

升壓電容可包含與主動層形成於同一層之第一升壓電極、以及與閘極電極形成於同一層之第二升壓電極，其中綠色子像素之第一升壓電極與第二升壓電極之間的重疊區域係大於各紅色子像素與藍色子像素之第一升壓電極與第二升壓電極之間的重疊區域。

薄膜電晶體可為驅動電晶體。

本發明現將參閱其中顯示本發明例示性實施例之附圖以更充分地描述。

在圖式中，相同的參考符號表示相同的元件。在本發明之描述中，當相關技藝可能會不必要的混淆本發明之本質時，其部份詳細的解釋將省略。

在圖式中，層或區域之厚度可能為求清晰而誇大。同時，其將理解的是當例如層、薄膜、區域、或平板等元件被稱為在另一元件“上”、“連接至”或“耦接至”另一元件時，其可直接地位於另一元件上、連接至或耦接至另一元件，或可存在中介元件。

第1圖係根據本發明實施例之包含於有機發光顯示裝置中之單位像素之平面圖。第2A圖與第2B圖係其上形成有第1圖之單位像素之元件之不同層的平面圖。單位像素包含三個子像素，其係為紅色子像素R、綠色子像素G、以及藍色子像素(圖未示)。由於藍色子像素與紅色子像素R在本實施例中具有相同結構，因此僅顯示紅色子像素R以易於與綠色子像素G比較。在有機發光顯示裝置中，各包含三個子像素之複數個單位像素係重複的排列於行列中。

參閱第1圖，在有機發光顯示裝置中，三個子像素，亦即，紅色子像素R、綠色子像素G、以及藍色子像素(圖未示)構成如上所述之各單位像素。藍色子像素具有與紅色子像素R相同之結構，且下列紅色子像素R之結構的描述係適用於藍色子像素。

首先，紅色子像素R與綠色子像素G分別地包含發光單元400R與400G、薄膜電晶體100R與100G、儲存電容300R與300G、以及升壓電容200R與200G。因此，當電流流經薄膜電晶體100R與100G、儲存電容300R與300G、以及升壓電容200R與200G時，連接至薄膜電晶體100R與100G、儲存電容300R與300G、以及升壓電容200R與200G之發光單元400R與400G發光且因此產生影像。薄膜電晶體100R與100G係為分別用以驅動發光單元400R與400G之驅動電晶體。

由於綠色子像素G如上所述具有相對較高的發光效率，當綠色子像素G係形成以具有與紅色子像素R與藍色子像素相同結構時，用以發光之電流降低以及擺動範圍降低，因而造成其難以準確地顯示色階。

據此，為了避免此問題，在本實施例中，連接至發光單元400R與400G之薄膜電晶體100R與100G、儲存電容300R與300G、以及升壓電容200R與200G係形成以具有不同尺寸。

詳細來說，紅色子像素R之結構將參閱下列第4圖而解釋。第4圖係為截取第1圖之A-A線段之截面圖。藍色子像素(圖未示)具有與如上所述紅色子像素R之相同結構，而雖然綠色子像素G與紅色子像素R之間具有尺寸之差異，綠色子像素G具有與紅色子像素R實質上相同之結構。參閱第4圖，連接至發光單元400R之薄膜電晶體100R、儲存電容300R、以及升壓電容200R係形成於發光單元400R下。主動層101R與閘極電極102R、第一儲存電極301R與第二儲存電極302R、以及第一升壓電極201R與第二升壓電極202R係具有絕緣層10於其間而彼此面對。

主動層101R、第一儲存電極301R、以及第一升壓電極201R係由相同材料層所形成，而閘極電極102R、第二儲存電極302R、以及第二升壓電極202R係由相同材料層所形成，如第2A圖與第2B圖所示。

亦即，紅色子像素R與綠色子像素G之主動層101R與101G、第一儲存電極301R與301G、以及第一升壓電極201R與201G係如第2A圖所示由相同材料層所形成，且閘極電極102R與102G、第二儲存電極302R與302G、以及第二升壓電極202R與202G係如第2B圖所示由相同材料層所形成。

第2A圖與第2B圖之結構係具有絕緣層10 (見第4圖)堆疊於其間以形成重疊區域。薄膜電晶體100R與100G、儲存電容300R與300G、以及升壓電容200R與200G係形成於重疊區域中。

紅色子像素R與綠色子像素G之元件將相互比較。

第3A圖係第1圖之紅色子像素R與綠色子像素G之薄膜電晶體100R與100G之放大圖。第3B圖係第1圖之紅色子像素R與綠色子像素G之升壓電容200R與200G之放大圖。第3C圖係第1圖之紅色子像素R與綠色子像素G之儲存電容300R與300G之放大圖。

參閱第3A圖，薄膜電晶體100R與100G係分別地形成於主動層101R及101G與閘極電極102R及102G之間的重疊區域中。當此些重疊區域相互比較時，綠色子像素G之重疊區域的寬度WG係小於紅色子像素R之重疊區域的寬度WR (WG<WR)，且綠色子像素G之重疊區域的長度LG係大於紅色子像素R之重疊區域的長度LR (LG>LR)。綠色子像素G之重疊區域的總面積係大於紅色子像素R之重疊區域的總面積。詳細來說，當紅色子像素R之重疊區域的寬(WR)長(LR)比介於4：20至5：20之範圍，則綠色子像素G之重疊區域的寬(WG)長(LG)比可介於3：30至4：30之範圍。

第6圖係為第3A圖之修改範例平面圖。綠色子像素G之閘極電極102’G可形成以與主動層101G之T形狀部分重疊。在此情況下，薄膜電晶體100’G之長度係大於紅色子像素R之薄膜電晶體100R的長度。

當薄膜電晶體100’G之寬度減少且薄膜電晶體100’G之長度增加時，供應以發射預期亮度之光線的電流量係增加。因此，用以顯示所有色階之擺動範圍增加且對應單一色階之電壓範圍係擴大，從而易於準確的顯示色階。根據實驗，在寬長比為5：20時，擺動範圍為1.5 V，而在寬長比為4：30時，擺動範圍為較1.5 V高約0.2 V之1.7 V。據此，當顯示具有256位元之色階時，單一色階之電壓差異係自5.86 mV增加至6.64 mV，因而易於控制。

同時，在本實施例中，由於儲存電容300R與300G以及升壓電容200R與200G影響發光單元400R與400G的色階顯示，因此綠色子像素G之儲存電容300G(第3C圖)與升壓電容200G(第3B圖)在尺寸上可大於紅色子像素R之儲存電容300R與升壓電容200R。

亦即，參閱第3B圖，升壓電容200R與200G係形成於第一升壓電極201R與以及201G與第二升壓電極202R及202G之間之重疊區域中，且綠色子像素G之重疊區域的面積係大於紅色子像素R之重疊區域的面積。據此，供應以使發光單元400G發射具預期亮度之光線的電流量增加，且用以顯示所有色階之擺動範圍增加，因而易於精確的顯示色階。

相同地，參閱第3C圖，儲存電容300R與300G係形成於第一儲存電極301R及301G與第二儲存電極302R及302G之間的重疊區域中。綠色子像素G之重疊區域的面積係大於紅色子像素R之重疊區域的面積。據此，供應以使發光單元400G發射具預期亮度之光線的電流量增加，且用以顯示所有色階之擺動範圍增加，因而易於精確的顯示色階。

由於包含如上所述單位像素之有機發光顯示裝置藉由使具有相對高發光效率之綠色子像素G之薄膜電晶體100G、儲存電容300G、或升壓電容200G在尺寸上大於紅色子像素R或藍色子像素(圖未示)以達到廣擺動範圍，因此可輕易地控制精確色階顯示，且因此可實現具有更精準色階顯示的高可靠度產品。同時，由於有機發光顯示裝置的亮度變化降低，因此可降低較差的影像品質之風險。

第5圖係為根據本發明另一實施例之包含於有機發光顯示裝置中之單位像素之平面圖。參閱第5圖，複數個孔洞H係形成於綠色子像素G之儲存電容300G-1的第一儲存電極或第二儲存電極之其中之一。亦即，當複數個孔洞H形成於例如綠色子像素G之儲存電容300G-1所示之第二儲存電極中時，則儲存電容300G-1與升壓電容200G之間面積的差異降低。據此，即使在導致難以準確地圖樣化儲存電容300G-1與升壓電容200G的偏斜(skew)發生時，儲存電容300G-1與升壓電容200G之間的面積差異的增加程度可能降低。因此，用以達成各種其他效果的額外修改可在本發明之範疇下進行。

如上所述，根據本發明之有機發光顯示裝置，由於具有相對高發光效率之子像素的薄膜電晶體與電容的尺寸係大於其他各子像素之薄膜電晶體與電容之尺寸以縮小擺動範圍，而可輕易地控制色階顯示，可降低有機發光顯示裝置的亮度變化，並且可降低較差的影像品質之風險。

雖然本發明已特定的參閱其例示性實施例而顯示與描述，本領域具有通常知識者將理解的是，在未脫離本發明由後附之申請專利範圍所定義之精神與範疇下，可對其形式及細節進行各種變化。

10．．．絕緣層

100G、100R、100’G．．．薄膜電晶體

101G、101R．．．主動層

102G、102R、102’G．．．閘極電極

200G、200R．．．升壓電容

201G、201R．．．第一升壓電極

202G、202R．．．第二升壓電極

300G、300G-1、300R．．．儲存電容

301G、301R．．．第一儲存電極

302G、302R．．．第二儲存電極

400G、400R．．．發光單元

R．．．紅色子像素

G．．．綠素子像素

WR、WG．．．寬度

LR、LG．．．長度

H．．．孔洞

藉由參閱下列詳細說明連同考量其附圖，將使本發明更完整的價值及其許多附加優點更顯而易見並同時變得更好了解，其中相同的參考符號表示相同或相似的構件，其中：
第1圖係為根據本發明實施例之包含於有機發光顯示裝置中之單位像素之平面圖；
第2A圖與第2B圖係為其上形成有第1圖之單位像素之元件之不同層的平面圖；
第3A圖係第1圖之紅色子像素及綠色子像素之薄膜電晶體之放大圖；
第3B圖係第1圖之紅色子像素及綠色子像素之升壓電容之放大圖；
第3C圖係第1圖之紅色子像素及綠色子像素之儲存電容之放大圖；
第4圖係為截取第1圖之A-A線段之截面圖；
第5圖係為根據本發明另一實施例之包含於有機發光顯示裝置中之單位像素之平面圖；以及
第6圖係為第3A圖之薄膜電晶體之修改範例平面圖。

100G、100R．．．薄膜電晶體

200G、200R．．．升壓電容

300G、300R．．．儲存電容

400G、400R．．．發光單元

R．．．紅色子像素

G．．．綠素子像素

Claims (20)

1. 一種有機發光顯示裝置，其包含發射不同顏色之光線之多個子像素，各該子像素包含ㄧ薄膜電晶體與ㄧ電容，且發射ㄧ第一顏色之光線之該子像素之該薄膜電晶體的尺寸係大於發射ㄧ第二顏色之光線之該子像素之該薄膜電晶體之尺寸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一顏色為綠色。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中各該薄膜電晶體包含具有一主動層與ㄧ閘極電極之ㄧ重疊區域，且發射該第一顏色之光線之該子像素之該薄膜電晶體的該重疊區域之寬度係小於發射該第二顏色之光線之該子像素之該薄膜電晶體的該重疊區域之寬度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，其中發射該第一顏色之光線之該子像素之該薄膜電晶體的該重疊區域之長度係大於發射該第二顏色之光線之該子像素之該薄膜電晶體的該重疊區域之長度。
5. 如申請專利範圍第4項所述之有機發光顯示裝置，其中發射該第二顏色之光線之該子像素的ㄧ寬長比係介於4：20至5：20之範圍，且發射該第一顏色之光線之該子像素的ㄧ寬長比係介於3：30至4：30之範圍。
6. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，其中在發射該第一顏色之光線之該子像素的該薄膜電晶體之該重疊區域中，該閘極電極呈ㄧ長方形狀，且該主動層呈ㄧT形狀。
7. 如申請專利範圍第3項所述之有機發光顯示裝置，其中該電容包含ㄧ儲存電容與ㄧ升壓電容(boost capacitor)。
8. 如申請專利範圍第7項所述之有機發光顯示裝置，其中形成發射該第一顏色之光線之該子像素的該儲存電容與該升壓電容之材料層的ㄧ重疊區域係大於形成發射該第二顏色之光線之該子像素的該儲存電容與該升壓電容之材料層之一重疊區域。
9. 如申請專利範圍第8項所述之有機發光顯示裝置，其中形成該儲存電容之材料層之該重疊區域包含ㄧ第一儲存電極與ㄧ第二儲存電極，而形成該升壓電容之材料層之該重疊區域包含ㄧ第一升壓電極與ㄧ第二升壓電極，
   其中該主動層、該第一儲存電極、以及該第一升壓電極係同時地藉由一第一材料層所形成，而該閘極電極、該第二儲存電極、以及該第二升壓電極係同時地由一第二材料層所形成。
10. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，更包含複數個孔洞，係形成於發射該第一顏色之光線之該子像素的該儲存電容之該第一儲存電極或該第二儲存電極之其中之一。
11. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，更包含形成於該第一材料層與該第二材料層之間之一絕緣層。
12. 如申請專利範圍第9項所述之有機發光顯示裝置，其中該第一顏色係為綠色。
13. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光顯示裝置，其中該薄膜電晶體係為一驅動電晶體。
14. 一種有機發光顯示裝置，其包含一紅色子像素與ㄧ綠色子像素，各該紅色子像素與該綠色子像素包含一薄膜電晶體與ㄧ電容，該綠色子像素之該薄膜電晶體之尺寸係大於該紅色子像素之該薄膜電晶體之尺寸。
15. 如申請專利範圍第14項所述之有機發光顯示裝置，其中各該薄膜電晶體包含具有一主動層與ㄧ閘極電極之一重疊區域，該綠色子像素之該薄膜電晶體之該重疊區域的寬度係小於該紅色子像素之該薄膜電晶體之該重疊區域的寬度。
16. 如申請專利範圍第15項所述之有機發光顯示裝置，其中該綠色子像素之該薄膜電晶體之該重疊區域之長度係大於該紅色子像素之該薄膜電晶體之該重疊區域之長度。
17. 如申請專利範圍第16項所述之有機發光顯示裝置，其中該紅色子像素之一寬長比係介於4：20至5：20之範圍，而該綠色子像素之一寬長比係介於3：30至4：30之範圍。
18. 如申請專利範圍第15項所述之有機發光顯示裝置，其中該電容包含ㄧ儲存電容與ㄧ升壓電容，且形成該綠色子像素之該儲存電容與該升壓電容之材料層的一重疊區域係大於形成該紅色子像素之該儲存電容與該升壓電容之材料層的一重疊區域。
19. 如申請專利範圍第18項所述之有機發光顯示裝置，其中形成該儲存電容之材料層之該重疊區域包含一第一儲存電極與ㄧ第二儲存電極，且形成該升壓電容之材料層之該重疊區域包含一第一升壓電極與ㄧ第二升壓電極，
    其中該主動層、該第一儲存電極、以及該第一升壓電極係同時地由一第一材料層所形成，且該閘極電極、該第二儲存電極、以及該第二升壓電極係同時地由一第二材料層所形成。
20. 如申請專利範圍第19項所述之有機發光顯示裝置，更包含複數個孔洞，係形成於該綠色子像素之該儲存電容之該第一儲存電極或該第二儲存電極之其中之一。