TW201937722A

TW201937722A - 畫素陣列基板

Info

Publication number: TW201937722A
Application number: TW107106677A
Authority: TW
Inventors: 林鈺凱; 林子淵; 葉佳元; 劉匡祥; 施立偉; 謝馨儀
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2018-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-09-16
Also published as: CN108417611A; CN108417611B; TWI657577B

Abstract

一種畫素陣列基板包括多個子畫素。多個子畫素包括第一顏色子畫素、第二顏色子畫素及第三顏色子畫素。第一顏色子畫素的畫素開口與第二顏色子畫素的畫素開口在第一方向上交替地排成一列。第三顏色子畫素的畫素開口在與第一方向平行的方向上排成下一列。第一顏色子畫素的畫素開口、第二顏色子畫素的畫素開口及第三顏色子畫素的畫素開口彼此相鄰。第一顏色子畫素之畫素開口的邊緣與第二顏色子畫素之畫素開口的邊緣在第一方向上的距離為L1。第三顏色子畫素之畫素開口在平行於第一方向之方向上的寬度為W3。L1＞W3。

Description

畫素陣列基板

本發明是有關於一種基板，且特別是有關於一種畫素陣列基板。

近來環保意識抬頭，具有低消耗功率、空間利用效率佳、無輻射、高畫質等特性的平面顯示器已成為市場主流。常見的平面顯示器包括液晶顯示器、電漿顯示器、有機電致發光顯示器等。以有機電致發光顯示器為例，其為一種自發光型的顯示器，無須使用背光模組，故可省去背光模組的製造成本及背光模組本身所消耗的能源。此外，由於有機電致發光顯示器無視角問題，且具有全彩化、高應答速度等特性，故有機電致發光顯示器為一種性能及環保兼具的平面顯示器。

有機電致發光顯示器包括畫素陣列基板。一般來說，畫素陣列基板的製程包括將畫素電極（或稱陽極）、畫素定義層、有機電致發光圖案、對向電極（或稱陰極）等膜層製作於基板之上。有機電致發光圖案的製作多採用具有開孔的遮罩搭配蒸鍍的方式進行，其中開孔的尺寸及位置會決定有機電致發光圖案的分佈範圍。然而，遮罩之開孔與具有畫素定義層之基板對位不佳時，部分的有機電致發光圖案容易形成在錯誤之畫素定義層的畫素開口內，進而造成混色問題。

本發明提供一種畫素陣列基板，利用所述畫素陣列基板能形成性能佳的有機電致發光顯示器。

本發明的畫素陣列基板，包括基板以及設置於基板上的多個子畫素。每一子畫素包括主動元件、與主動元件電性連接的畫素電極、設置於畫素電極上的畫素定義層以及有機電致發光圖案。畫素定義層具有與畫素電極重疊的畫素開口。有機電致發光圖案設置於畫素開口。多個子畫素包括多個第一顏色子畫素、多個第二顏色子畫素及多個第三顏色子畫素。多個第一顏色子畫素的多個畫素開口與多個第二顏色子畫素的多個畫素開口在第一方向上交替地排成一列。多個第三顏色子畫素的多個畫素開口在與第一方向平行的一方向上排成下一列。多個第一顏色子畫素的其中之一的畫素開口、多個第二顏色子畫素的其中之一的畫素開口及多個第三顏色子畫素的其中之一的畫素開口彼此相鄰，第一顏色子畫素之畫素開口的邊緣與第二顏色子畫素之畫素開口的邊緣在第一方向上的距離為L1，第三顏色子畫素之畫素開口在與第一方向平行的方向上的寬度為W3，而L1＞W3。

在本發明的一實施例中，兩條參考線分別通過上述之第一顏色子畫素之畫素開口的邊緣與第二顏色子畫素之畫素開口的邊緣，參考線與第一方向垂直，而第三顏色子畫素之畫素開口位於多條參考線之間的區域以內。

在本發明的一實施例中，上述的第三顏色子畫素之畫素開口在第二方向上與第一顏色子畫素之畫素開口不對齊，第三顏色子畫素之畫素開口在第二方向上與第二顏色子畫素之畫素開口不對齊，而第一方向與第二方向垂直。

在本發明的一實施例中，上述的第一顏色子畫素之畫素開口在第一方向上的寬度為W1，第二顏色子畫素之畫素開口在第一方向上的寬度為W2，L1＞W1，且L1＞W2。

在本發明的一實施例中，上述的第一顏色子畫素之畫素開口在第一方向上的寬度為W1，第二顏色子畫素之畫素開口在第一方向上的寬度為W2，W3＞W1，且W3＞W2。

在本發明的一實施例中，上述的第一顏色子畫素之畫素開口在第一方向上的寬度為W1，第二顏色子畫素之畫素開口在第一方向上的寬度為W2，而W2＞W1。

在本發明的一實施例中，上述的第一顏色子畫素、第二顏色子畫素及第三顏色子畫素分別用以發出第一色光、第二色光及第三色光，而第一色光、第二色光及第三色光包括紅光、綠光及藍光。

在本發明的一實施例中，上述的畫素定義層具有靠近基板的底面、遠離基板的頂面以及側壁，其中側壁連接於底面與頂面之間。

在本發明的一實施例中，上述的畫素開口的邊緣係指畫素定義層的側壁與畫素定義層的底面的交界。

基於上述，本發明一實施例之畫素陣列基板具有L1＞W3的佈局（layout）。在L1＞W3情況下，利用蒸鍍遮罩將用以發出一特定色光之有機電致發光材料形成於畫素陣列基板的畫素定義層時，有機電致發光圖案不易形成在錯誤的畫素開口，進而能改善混色問題。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1為本發明一實施例之畫素陣列基板的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之畫素陣列基板的上視示意圖。圖1對應於圖2的剖線A-A’及剖線B-B’。為清楚地說明起見，圖2省略圖1之對向電極160與隔離結構170的繪示，且圖1及圖2繪有xyz直角座標系，其中方向x、y、z相垂直。

請參照圖1及圖2，畫素陣列基板100包括基板110以及設置於基板110上的多個子畫素SP。基板110主要是用來承載畫素陣列基板100的構件。舉例而言，在本實施例中，基板110的材質可以是玻璃、石英、有機聚合物、或是不透光/反射材料（例如：導電材料、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料）、或是其它可適用的材料。

每一子畫素SP包括主動元件T、畫素電極130、畫素定義層140以及有機電致發光圖案150。畫素電極130與主動元件T電性連接。畫素定義層140設置於畫素電極130上且具有與畫素電極130重疊的畫素開口142。有機電致發光圖案150設置於畫素開口142。在本實施例中，畫素陣列基板100可選擇性地包括絕緣層120，絕緣層120覆蓋主動元件T及基板110，絕緣層120具有與部分之主動元件T重疊的接觸窗122，而畫素電極130可透過絕緣層120的接觸窗122與主動元件T電性連接。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，畫素電極130也可利用其它方式與主動元件T電性連接。此外，在本實施例中，畫素陣列基板100還可選擇性地包括隔離結構170，隔離結構170設置於畫素定義層140上，以隔離相鄰的有機電致發光圖案150。

畫素定義層140也可稱中間介電層。畫素定義層140的材質為絕緣材料。舉例而言，在本實施例中，畫素定義層140的材質可為無機材料（例如：氧化矽、氮化矽、氮氧化矽、或上述至少二種材料的堆疊層）、有機材料或上述之組合。

在本實施例中，每一子畫素SP可進一步包括對向電極160，有機電致發光圖案150設置於對向電極160與畫素電極130之間，對向電極160、有機電致發光圖案150與畫素電極130可形成一有機發光二極體OLED。舉例而言，在本實施例中，用以驅動有機發光二極體OLED的主動元件T可包括驅動電晶體（未繪示）、選擇電晶體（未繪示）及電容（未繪示），其中驅動電晶體的第一端耦接至具有高電壓準位的電源線（未繪示），驅動電晶體之第二端耦接至有機發光二極體OLED之輸入端（例如：畫素電極130），有機發光二極體OLED的輸出端（例如：對向電極160）耦接至接地端，選擇電晶體之第二端耦接至驅動電晶體之控制端，選擇電晶體之第一端耦接至具有畫素訊號的資料線（未繪示），選擇電晶體之控制端耦接至具有掃描訊號的掃描線（未繪示），電容的第一端耦接至驅動電晶體之控制端及選擇電晶體之第二端，電容之第二端耦接至接地端。簡言之，在本實施例中，可以使用兩個電晶體以及一個電容（2T1C）的電路架構來驅動有機發光二極體OLED。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，也可使用1T1C 、3T1C、3T2C、4T1C、4T2C、5T1C、5T2C、6T1C、6T2C、7T2C或其它適當的電路架構來驅動有機發光二極體OLED。

在本實施例中，對向電極160與畫素電極130的至少一者為透光電極。舉例而言，若採用畫素陣列基板100的有機電致發光顯示器為向上發光型，則對向電極160可為透光電極，而畫素電極130可為反射電極；若採用畫素陣列基板100的有機電致發光顯示器為向下發光型，則對向電極160可為反射電極，而畫素電極130可為透光電極；若採用畫素陣列基板100的有機電致發光顯示器為雙面下發光型，則對向電極160與畫素電極130可皆為透光電極。舉例而言，透光電極的材質包括金屬氧化物，例如：銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層；反射電極的材質可為金屬或其它適當材料，但本發明不以此為限。

多個子畫素SP包括多個第一顏色子畫素SP1、多個第二顏色子畫素SP2及多個第三顏色子畫素SP3。每一第一顏色子畫素SP1包括主動元件T、畫素電極130、畫素定義層140及有機電致發光圖案150R，其中畫素電極130與主動元件T電性連接，畫素定義層140設置於畫素電極130上且具有與畫素電極130重疊之畫素開口142R，有機電致發光圖案150R設置於畫素開口142R。每一第二顏色子畫素SP2包括主動元件T、畫素電極130、畫素定義層140及有機電致發光圖案150G，其中畫素電極130與主動元件T電性連接，畫素定義層140設置於畫素電極130上且具有與畫素電極130重疊之畫素開口142G，有機電致發光圖案150G設置於畫素開口142G。每一第三顏色子畫素SP3包括主動元件T、畫素電極130、畫素定義層140及有機電致發光圖案150B，其中畫素電極130與主動元件T電性連接，畫素定義層140設置於畫素電極130上且具有與畫素電極130重疊之畫素開口142B，有機電致發光圖案150B設置於畫素開口142B。

第一顏色子畫素SP1的有機電致發光圖案150R、第二顏色子畫素SP2的有機電致發光圖案150G及第三顏色子畫素SP3的有機電致發光圖案150B分別用以發出不同的第一色光、第二色光及第三色光。舉例而言，在本實施例中，第一色光、第二色光及第三色光可分別為紅光、綠光及藍光，但本發明不以此為限。

多個第一顏色子畫素SP1的多個畫素開口142R與多個第二顏色子畫素SP2的多個畫素開口142G在方向x上交替地排成一列R_N 。多個第三顏色子畫素SP3的多個畫素開口142B在與方向x平行的一方向上排成下一列R_N+1 。舉例而言，在本實施例中，多個第一顏色子畫素SP1的多個畫素開口142R、多個第二顏色子畫素SP2的多個畫素開口142G及多個第三顏色子畫素SP3的多個畫素開口142B排成多列R_N 、R_N+1 、R_N+2 、R_N+3 ，其中每一偶數列R_N 、R_N+2 （或奇數列R_N+1 、R_N+3 ）包括在方向x上交替地排列的多個畫素開口142R及多個畫素開口142G，而每一奇數列R_N+1 、R_N+3 （或偶數列R_N 、R_N+2 ）包括在方向x上排列的多個畫素開口142B。

在本實施例中，彼此相鄰的一個第一顏色子畫素SP1、一個第二顏色子畫素SP2及一個第三顏色子畫素SP3形成一個畫素P，第一顏色子畫素SP1的畫素開口142R、第二顏色子畫素SP2的畫素開口142G及第三顏色子畫素SP3的畫素開口142B彼此相鄰，第一顏色子畫素SP1之畫素開口142R的邊緣142Rs（標示於圖2）與第二顏色子畫素SP2之畫素開口142G的邊緣142Gs（標示於圖2）在方向x上的距離為L1，第三顏色子畫素SP3之畫素開口142B在與方向x平行之方向上的寬度為W3，而L1＞W3。

畫素定義層140具有靠近基板110的底面140a、遠離基板110的頂面140b以及定義畫素開口142的側壁140c，其中側壁140c連接於底面140a與頂面140b之間。在本實施例中，畫素開口142R之邊緣142Rs係指定義畫素開口142R之側壁140c與畫素定義層140之底面140a的交界，畫素開口142G之邊緣142Gs係指定義畫素開口142G之側壁140c與畫素定義層140之底面140a的交界，而距離L1係指邊緣142Rs與邊緣142Gs在方向x上的最短距離。另一方面，在本實施例中，寬度W3係指畫素開口142B的底部（即，定義畫素開口142B之側壁140c與畫素定義層140之底面140a的交界）在平行方向x之方向上的最小寬度。

在圖2的實施例中，畫素開口142R、畫素開口142G及畫素開口142B的形狀係以矩形為示例。然而，本發明不限於此，在其它實施例中，畫素開口142R、畫素開口142G及畫素開口142B也可設計為其它適當形狀。

值得一提的是，在L1＞W3的情況下，利用蒸鍍遮罩將用以發出一特定色光之有機電致發光材料形成於畫素定義層140時，有機電致發光圖案不易形成在錯誤的畫素開口，進而能改善混色問題。舉例而言，蒸鍍遮罩（未繪示）具有對應有機電致發光圖案150R的開孔，在L1＞W3的情況下，利用蒸鍍遮罩將用以發出第一色光之第一有機電致發光材料形成於畫素定義層140時，第一有機電致發光材料會形成在正確的畫素開口142R，第一有機電致發光材料不易因蒸鍍遮罩與畫素定義層140的對位不佳而形成在錯誤的畫素開口142G及/或畫素開口142B內，藉此，能避免在子畫素SP1之畫素電極130與對向電極160之間傳遞的電流通過兩種以上的有機電致發光圖案，進而改善混色問題；蒸鍍遮罩具有對應有機電致發光圖案150G的開孔，在L1＞W3的情況下，利用蒸鍍遮罩將用以發出第二色光之第二有機電致發光材料形成於畫素定義層140時，第二有機電致發光材料會形成在正確的畫素開口142G，第二有機電致發光材料不易因蒸鍍遮罩與畫素定義層140的對位不佳而形成在錯誤的畫素開口142R及/或畫素開口142B內，藉此，能避免在子畫素SP2之畫素電極130與對向電極160之間傳遞的電流通過兩種以上的有機電致發光圖案，進而改善混色問題；蒸鍍遮罩（未繪示）具有對應有機電致發光圖案150B的開孔，在L1＞W3的情況下，利用蒸鍍遮罩將用以發出第三色光之第三有機電致發光材料形成於畫素定義層140時，第三有機電致發光材料會形成在正確的畫素開口142B，第三有機電致發光材料不易因蒸鍍遮罩與畫素定義層140的對位不佳而形成在錯誤的畫素開口142R及/或畫素開口142G，藉此，能避免在子畫素SP3之畫素電極130與對向電極160之間傳遞的電流通過兩種以上的有機電致發光圖案，進而改善混色問題。

請參照圖2，在本實施例中，虛擬的多條參考線RL與方向x垂直，意即，每一虛擬的多條參考線RL在方向y上延伸。第一顏色子素SP1的畫素開口142R具有靠近畫素開口142G的邊緣142Rs，第二顏色子畫素SP2之畫素開口142G具有靠近畫素開口142R的邊緣142Gs，多條參考線RL分別通過邊緣142Rs及邊緣142Gs。在垂直投影方向z上，第三顏色子畫素SP3之畫素開口142B位於多條參考線RL之間的區域以內。第三顏色子畫素SP3之畫素開口142B在方向y上與第一顏色子畫素SP1之畫素開口142R不對齊。第三顏色子畫素SP3之畫素開口142B在方向y上與第二顏色子畫素SP2之畫素開口142G不對齊。簡言之，在本實施例中，第一顏色子素SP1之畫素開口142R、第二顏色子畫素SP2之畫素開口142G及第三顏色子畫素SP3之畫素開口142B分別位於不同行（或者說，不同欄）。

第一顏色子畫素SP1之畫素開口142R在方向x上的寬度為W1，第二顏色子畫素SP2之畫素開口142G在方向x上的寬度為W2，第三顏色子畫素SP3之畫素開口142B在與方向x平行之方向上的寬度為W3，第一顏色子畫素SP1之畫素開口142R的邊緣142Rs（標示於圖2）與第二顏色子畫素SP2之畫素開口142G的邊緣142Gs（標示於圖2）在方向x上的距離為L1。在本實施例中，L1＞W1，L1＞W2，W3＞W2＞W1，但本發明不以此為限。

綜上所述，本發明一實施例的畫素陣列基板包括多個子畫素。每一第一顏色子畫素包括主動元件、畫素電極、畫素定義層及有機電致發光圖案，其中畫素電極與主動元件電性連接，畫素定義層設置於畫素電極上且具有與畫素電極重疊之畫素開口，有機電致發光圖案設置於畫素開口。多個子畫素包括多個第一顏色子畫素、多個第二顏色子畫素及多個第三顏色子畫素。同一畫素之第一顏色子畫素的畫素開口、第二顏色子畫素的畫素開口及第三顏色子畫素的畫素開口彼此相鄰，第一顏色子畫素之畫素開口的邊緣與第二顏色子畫素之畫素開口的邊緣在一方向上的距離為L1，第三顏色子畫素之畫素開口在與所述方向平行之一方向上的寬度為W3，而L1＞W3。藉此，利用蒸鍍遮罩將用以發出一特定色光之有機電致發光材料形成於畫素陣列基板的畫素定義層時，有機電致發光材料不易形成在錯誤的畫素開口，進而能改善混色問題。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧畫素陣列基板

110‧‧‧基板

120‧‧‧絕緣層

122‧‧‧接觸窗

130‧‧‧畫素電極

140‧‧‧畫素定義層

140a‧‧‧底面

140b‧‧‧頂面

140c‧‧‧側壁

142、142R、142G、142B‧‧‧畫素開口

142Rs、142Gs‧‧‧邊緣

150、150R、150G、150B‧‧‧有機電致發光圖案

160‧‧‧對向電極

170‧‧‧隔離結構

A-A’、B-B’‧‧‧剖線

P‧‧‧畫素

OLED‧‧‧有機發光二極體

L1‧‧‧距離

R_N、R_N+1、R_N+2、R_N+3‧‧‧列

RL‧‧‧參考線

SP、SP1、SP2、SP3‧‧‧子畫素

T‧‧‧主動元件

W1、W2、W3‧‧‧寬度

x、y、z‧‧‧方向

圖1為本發明一實施例之畫素陣列基板的剖面示意圖。圖2為本發明一實施例之畫素陣列基板的上視示意圖。

Claims

一種畫素陣列基板，包括：一基板；以及多個子畫素，設置於該基板上，每一該子畫素包括：一主動元件；一畫素電極，與該主動元件電性連接；一畫素定義層，設置於該畫素電極上，且具有與該畫素電極重疊的一畫素開口；以及一有機電致發光圖案，設置於該畫素開口；其中，該些子畫素包括多個第一顏色子畫素、多個第二顏色子畫素及多個第三顏色子畫素；該些第一顏色子畫素的該些畫素開口與該些第二顏色子畫素的該些畫素開口在一第一方向上交替地排成一列；該些第三顏色子畫素的該些畫素開口在與該第一方向平行的一方向上排成下一列；該些第一顏色子畫素的其中之一的該畫素開口、該些第二顏色子畫素的其中之一的該畫素開口以及該些第三顏色子畫素的其中之一的該畫素開口彼此相鄰，該第一顏色子畫素之該畫素開口的一邊緣與該第二顏色子畫素之該畫素開口的一邊緣在該第一方向上的距離為L1，該第三顏色子畫素之該畫素開口在與該第一方向平行的該方向上的寬度為W3，而L1＞W3。
如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中兩條參考線分別通過該第一顏色子畫素之該畫素開口的該邊緣與該第二顏色子畫素之該畫素開口的該邊緣，該些參考線與該第一方向垂直，而該第三顏色子畫素之該畫素開口位於該兩條參考線之間的區域以內。
如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該第三顏色子畫素之該畫素開口在一第二方向上與該第一顏色子畫素之該畫素開口不對齊，該第三顏色子畫素之該畫素開口在該第二方向上與該第二顏色子畫素之該畫素開口不對齊，而該第一方向與該第二方向垂直。
如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該第一顏色子畫素之該畫素開口在該第一方向上的寬度為W1，該第二顏色子畫素之該畫素開口在該第一方向上的寬度為W2，L1＞W1，且L1＞W2。
如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該第一顏色子畫素之該畫素開口在該第一方向上的寬度為W1，該第二顏色子畫素之該畫素開口在該第一方向上的寬度為W2，W3＞W1，且W3＞W2。
如申請專利範圍第5項所述的畫素陣列基板，其中W2＞W1。
如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該第一顏色子畫素、該第二顏色子畫素及該第三顏色子畫素分別用以發出一第一色光、一第二色光及一第三色光，而該第一色光、該第二色光及該第三色光包括一紅光、一綠光及一藍光。
如申請專利範圍第1項所述的畫素陣列基板，其中該畫素定義層具有靠近該基板的一底面、遠離該基板的一頂面以及一側壁，其中該側壁連接於該底面與該頂面之間。
如申請專利範圍第8項所述的畫素陣列基板，其中該畫素開口之該邊緣係指該側壁與該畫素定義層的該底面的交界。
如申請專利範圍第9項所述的畫素陣列基板，其中該第一顏色子畫素之該畫素開口在該第一方向上的寬度為W1，該第二顏色子畫素之該畫素開口在該第一方向上的寬度為W2，L1＞W1，且L1＞W2。