TWI475686B - 有機發光二極體顯示器 - Google Patents

Description

有機發光二極體顯示器

本發明是有關於一種有機發光二極體顯示器，且特別是有關於一種具有省電功能的有機發光二極體顯示器。

資訊通訊產業已成為現今的主流產業，特別是可攜帶式的各種通訊顯示產品更是發展的重點。而由於平面顯示器是人與資訊之間的溝通介面，因此其發展特別顯得重要。目前應用在平面顯示器的技術包括有電漿顯示器(Plasma Display Panel)、液晶顯示器(Liquid Crystal Display)、無機電激發光顯示器(Inorganic Electroluminescent Display)、發光二極體(Light Emitting Diode)、真空螢光顯示器(Vacuum Fluorescence Display)、場致發射顯示器(Field Emission Display)以及電變色顯示器(Electro-Chromic Display)等等。

相較於其他平面顯示器，有機發光顯示器具有自發光、無視角限制、省電、製程簡易、低成本、操作溫度範圍廣、高應答速度以及全彩化等等的優點，使其可望成為下一代平面顯示器之主流。習知的全彩有機發光顯示器包括紅色有機發光二極體圖案、綠色有機發光二極體圖案、以及藍色有機發光二極體圖案。然而，由於藍色有機發光二極體圖案的光電轉換效率極低，而使得習知的全彩有機發光顯示器較為耗電。

有鑑於此，本發明提供一種有機發光二極體顯示器，其具有省電功能。

本發明提供一種有機發光二極體顯示器，包括基板、多個次畫素單元、以及多個白色發光單元。基板具有相對之第一表面與第二表面。次畫素單元配置於第一表面上。每一次畫素單元包括有色有機發光二極體圖案、第一透光電極、以及第二透光電極。有色有機發光二極體圖案配置於第一透光電極與第一表面之間。第二透光電極配置於有色有機發光二極體圖案與第一表面之間。白色發光單元配置於第二表面上且與次畫素單元重疊。每一白色發光單元包括白色有機發光二極體圖案、第三透光電極、以及反射電極。第三透光電極配置於第二表面與白色有機發光二極體圖案之間。白色有機發光二極體圖案配置於第三透光電極與反射電極之間。當有機發光二極體顯示器處於多亮區模式時，一部份之白色發光單元被致能，而與被致能之部分白色發光單元重疊的一部分之次畫素單元不被致能。

在本發明之一實施例中，當上述之有機發光二極體顯示器處於多亮區模式時，另一部份之白色發光單元不被致能，而與不被致能之另一部分白色發光單元重疊的另一部分之次畫素單元用以顯示多個圖樣畫面。

在本發明之一實施例中，當上述之有機發光二極體顯示器處於多暗區模式時，所有之白色發光單元不被致能，而所有之次畫素單元用以顯示多暗區畫面。

在本發明之一實施例中，上述之次畫素單元用以發出多道色光。這些色光朝向遠離反射層之方向傳遞。白色發光單元用以發出多道白光。這些白光穿過基板以及次畫素單元而朝向遠離反射層之方向傳遞。

在本發明之一實施例中，上述之每一次畫素單元更包括第一主動元件。第一主動元件與第二透光電極電性連接。每一白色發光單元不包括第二主動元件。

在本發明之一實施例中，上述之單位面積之白色有機發光二極體圖案的光電轉換效率大於單位面積之有色有機發光二極體圖案的光電轉換效率。

在本發明之一實施例中，上述之次畫素單元劃分為多個紅色次畫素單元、多個綠色次畫素單元以及多個藍色次畫素單元。

在本發明之一實施例中，上述之每一白色發光單元與至少四個子畫素單元重疊。

在本發明之一實施例中，上述之基板透光基板。

在本發明之一實施例中，上述之次畫素單元與第一表面接觸，而白色發光單元與第二表面接觸。

基於上述，在本發明一實施例之有機發光二極體顯示器中，利用白色發光單元取代多個次畫素單元來顯示白色的區塊畫面，而使本發明一實施例之有機發光二極體具有省電的優點。

為讓本發明之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有機發光二極體顯示器的剖面示意圖。請參照圖1，本實施例之有機發光二極體顯示器100包括基板110、多個次畫素單元120、以及多個白色發光單元130。在本實施例中，基板110可為透光基板。基板110之材質可為軟性或硬質材料，其中軟性材料例如為有機聚合物，硬質材料例如為玻璃或石英，但本發明不以此為限。

本實施例之基板110具有相對之第一表面110a與第二表面110b。次畫素單元120是配置於第一表面110a上。更進一步地說，在本實施例中，畫素單元120可與第一表面110a接觸。每一次畫素單元120包括有色有機發光二極體圖案122、第一透光電極124、以及第二透光電極126。有色有機發光二極體圖案122配置於第一透光電極124與第一表面110a之間。第二透光電極126配置於有色有機發光二極體圖案122與第一表面110a之間。在本實施例中，第一透光電極124可做為陰極使用，而第二透光電極126可做為陽極使用。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第一透光電極124亦可做為陽極使用，而第二透光電極126亦可做為陰極使用。第一透光電極124與第二透光電極126之材質包括金屬氧化物，例如是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、銦鍺鋅氧化物、或其它合適的氧化物、或者是上述至少二者之堆疊層。

另外，在本實施例中，每一次畫素單元120的第一透 光電極124可連成一整塊之透光電極。換言之，所有次畫素單元120可是共陰極的。但每一次畫素單元120的第二透光電極126是彼此分離且可獨立驅動的。詳言之，每一次畫素單元120進一步包括與第二透光電極126電性連接的主動元件(未繪示)。主動元件例如為薄膜電晶體。透過所述之主動元件，每一次畫素單元120可發出亮暗程度不一的光束，進而使有機發光二極體顯示器100可顯示畫面。

在本實施例中，次畫素單元120是用以發出多道色光L1。這些色光L1可朝向遠離反射電極136的方向傳遞，而這些色光L1可組成彩色畫面。詳言之，本實施例之次畫素單元120可劃分為多個紅色次畫素單元120R、多個綠色次畫素單元120G以及多個藍色次畫素單元120B。紅色次畫素單元120R、綠色次畫素單元120G與藍色次畫素單元120B之間的差異在於：紅色次畫素單元120R、綠色次畫素單元120G與藍色次畫素單元120B之有色有機發光二極體圖案122的材料彼此不同。紅色次畫素單元120R之有色有機發光二極體圖案122為紅色有機發光二極體圖案R，當第一透光電極124與第二透光電極126之間存在電壓差時(即次畫素單元120被致能時)，紅色有機發光二極體圖案R可發出紅光LR。綠色次畫素單元120G之有色有機發光二極體圖案122為綠色有機發光二極體圖案G，當第一透光電極124與第二透光電極126之間存在電壓差時，綠色有機發光二極體圖案G可發出綠光LG。藍色次畫素單元120B之有色有機發光二極體圖案122為藍色有 機發光二極體圖案B，當第一透光電極124與第二透光電極126之間存在電壓差時，藍色有機發光二極體圖案B可發出藍光LB。

本實施例之白色發光單元130配置於第二表面上110b上且與次畫素單元120重疊。每一白色發光單元130包括白色有機發光二極體圖案132、第三透光電極134、以及反射電極136。第三透光電極134配置於第二表面110b與白色有機發光二極體圖案132之間。白色有機發光二極體圖案132配置於第三透光電極134與反射電極136之間。在本實施例中，第三透光電極134可做為陽極使用，而反射電極136可做為陰極使用。然而，本發明不限於此，在其他實施例中，第三透光電極134可做為陰極使用，而反射電極136可做為陽極使用。反射電極136之材質的選用以具高反射率及高導電率為佳，其材質例如為金屬。第三透光電極134可用之材質與第一透光電極124、第二透光電極126類似於此便不再重述。

本實施例之白色發光單元130是用以發出多道白光LW。這些白光LW可穿過基板110以及次畫素單元120，而朝向遠離反射層134的方向傳遞。值得注意的是，由於本實施例之白色發光單元130以被動方式驅動(即每一白色發光單元130不包括任何主動元件，例如不包括薄膜電晶體)，且單位面積之白色有機發光二極體圖案132的光電轉換效率可大於單位面積之有色有機發光二極體圖案122的光電轉換效率。因此，本實施例之白色發光單元130除 了具有輔助顯示的功能外，更具有可使有機發光二極體顯示器100省電的優點。以下將配合圖示說明白色發光單元130可使有機發光二極體顯示器100省電的機制。

圖2繪示圖1之有機發光二極體顯示器處於多亮區模式的情形。特別是，圖1是對應圖2之線段A-A’與B-B’所繪的剖面圖。圖3繪示圖2之有機發光二極體顯示器中次畫素單元與白色發光單元之間的相對位置。如圖2所示，當有機發光二極體顯示器100處於多亮區模式時，有機發光二極體顯示器100所顯示的畫面具有多個顯示為白色的區塊RW及多個顯示圖樣的區塊RC。在習知技術中，利用包括有色有機發光圖案之多個次畫素單元來顯示白色的區塊RW中的白色畫面。但由於有色有機發光圖案的光電轉換效率不佳，而使得習知的有機發光二極體顯示器較為耗電。然而，在本實施例中，利用包括白色有機發光圖案132之白色發光單元130來顯示白色的區塊RW中的白色畫面。由於白色有機發光圖案132的光電轉換效率較有色有機發光圖案122佳，而使得本實施例之有機發光二極體顯示器100較為省電。

具體而言，請先參照圖3，本實施例之多個白色發光單元130陣列排列於有機發光二極體顯示器100的顯示區中，且每一白色發光單元130與至少四個子畫素單元120重疊。在圖3中，每一白色發光單元130與十二個次畫素單元120(即三個畫素單元)重疊，然而，本發明並不限定每一白色發光單元130覆蓋之子畫素單元120的數量。每一 白色發光單元130覆蓋之子畫素單元120的數量可視實際的設計需求而定。如圖1、圖2及圖3所示，當本實施例之有機發光二極體顯示器100處於多亮區模式時，位於顯示白色的區塊RW中的部份之白色發光單元130E(繪於圖1及圖3)被致能，而與被致能之部分的白色發光單元130E重疊的次畫素單元120U(繪於圖1及圖3)則不被致能。此外，位於顯示圖樣的區塊RC中的部份之白色發光單元130U不被致能，而與不被致能之白色發光單元130U重疊的次畫素單元120E可選擇性地被致能，以顯示多個圖樣畫面。

換言之，此時，白色區塊RW所顯示之白色區塊畫面是由光電轉換效率高之白色發光單元130E來顯示的，而非用光電轉換效率低之次畫素單元120U來顯示的。另一方面，需呈現彩色之圖樣畫面(即顯示圖樣區塊RC所顯示的畫面)仍由次畫素單元120E來顯示，且位於圖樣區塊RC中的白色發光單元130U並不會消耗額外之能量。因此，本實施例之有機發光二極體顯示器100在顯示多亮區畫面時可較為省電。

另外，值得一提的是，如圖1所示，當本實施例之有機發光二極體顯示器100處於多亮區模式時，白色區塊RW中的反射電極136可反射外界環境光L2。藉由被反射電極136反射之外界環境光L2，白色發光單元130E可操作在較低之操作電流下卻仍可使顯示白色的區塊RW達到預定的亮度值。換言之，透過反射電極136，本實施例之有機 發光二極體顯示器100可更加地省電。

圖4繪示本發明一實施例之有機發光二極體顯示器處於多暗區模式的情形。圖5是對應圖4之線段C-C’與D-D’所繪的剖面圖。如圖4及圖5所示，當有機發光二極體顯示器100處於多暗區模式時，有機發光二極體顯示器100所顯示的畫面具有多個顯示為黑色的區塊RB及多個顯示圖樣的區塊RC。當有機發光二極體顯示器100處於多暗區模式時，所有之白色發光單元130不被致能，而所有之次畫素單元120用以顯示一多暗區畫面。換言之，當有機發光二極體顯示器100顯示多暗區畫面時，白色發光單元130可不被驅動，而白色發光單元130之存在並不會使操作在多暗區模式之機發光二極體顯示器100的消耗功率增加。

綜上所述，在本發明一實施例之有機發光二極體顯示器中，利用白色發光單元取代多個次畫素單元來顯示白色的區塊畫面，而使本發明一實施例之有機發光二極體顯示器可較為省電。此外，由於用以節能之白色發光單元與用以顯示之次畫素單元是分別設置在基板相對二表面，因此本發明一實施例之有機發光二極體顯示器更具有薄型化之優勢。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧有機發光二極體顯示器

110‧‧‧基板

110a‧‧‧第一表面

110b‧‧‧第二表面

120、120E、120U‧‧‧次畫素單元

120R‧‧‧紅色次畫素單元

120G‧‧‧綠色次畫素單元

120B‧‧‧藍色次畫素單元

122‧‧‧有色有機發光二極體圖案

124‧‧‧第一透光電極

126‧‧‧第二透光電極

130、130E、130U‧‧‧白色發光單元

132‧‧‧白色有機發光二極體圖案

134‧‧‧第三透光電極

136‧‧‧反射電極

L1‧‧‧色光

L2‧‧‧外界環境光

LW‧‧‧白光

LR‧‧‧紅光

LG‧‧‧綠光

LB‧‧‧藍光

R‧‧‧紅色有機發光二極體圖案

G‧‧‧綠色有機發光二極體圖案

B‧‧‧藍色有機發光二極體圖案

RC‧‧‧顯示圖樣的區塊

RW‧‧‧顯示為白色的區塊

RB‧‧‧顯示為黑色的區塊

圖1為本發明一實施例之有機發光二極體顯示器的剖面示意圖。

圖2繪示圖1之有機發光二極體顯示器處於多亮區模式的情形。

圖3繪示圖2之有機發光二極體顯示器中次畫素單元與白色發光單元之間的相對位置。

圖4繪示本發明一實施例之有機發光二極體顯示器處於多暗區模式的情形。

圖5是對應圖4之線段C-C’與D-D’所繪的剖面圖。

100‧‧‧有機發光二極體顯示器

110‧‧‧基板

110a‧‧‧第一表面

110b‧‧‧第二表面

120、120E、120U‧‧‧次畫素單元

120R‧‧‧紅色次畫素單元

120G‧‧‧綠色次畫素單元

120B‧‧‧藍色次畫素單元

122‧‧‧有色有機發光二極體圖案

124‧‧‧第一透光電極

126‧‧‧第二透光電極

130、130E、130U‧‧‧白色發光單元

132‧‧‧白色有機發光二極體圖案

134‧‧‧第三透光電極

136‧‧‧反射電極

L1‧‧‧色光

L2‧‧‧外界環境光

LW‧‧‧白光

LR‧‧‧紅光

LG‧‧‧綠光

LB‧‧‧藍光

R‧‧‧紅色有機發光二極體圖案

G‧‧‧綠色有機發光二極體圖案

B‧‧‧藍色有機發光二極體圖案

RC‧‧‧顯示圖樣的區塊

RW‧‧‧顯示為白色的區塊

Claims (10)

1. 一種有機發光二極體顯示器，包括：一透光基板，具有相對之一第一表面與一第二表面；多個次畫素單元，配置於該第一表面上，每一次畫素單元包括：一有色有機發光二極體圖案；一第一透光電極，該有色有機發光二極體圖案配置於該第一透光電極與該第一表面之間；以及一第二透光電極，配置於該有色有機發光二極體圖案與該第一表面之間；以及多個白色發光單元，配置於該第二表面上且與該些次畫素單元重疊，每一該白色發光單元包括：一白色有機發光二極體圖案；一第三透光電極，配置於該第二表面與該白色有機發光二極體圖案之間；以及一反射電極，該白色有機發光二極體圖案配置於該第三透光電極與該反射電極之間，其中當該有機發光二極體顯示器處於一多亮區模式時，一部份之該些白色發光單元被致能，而與被致能之該部分的該些白色發光單元重疊的一部分之該些次畫素單元不被致能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中當該有機發光二極體顯示器處於該多亮區模式時，另一部份之該些白色發光單元不被致能，而與不被致能之該另一部分該些白色發光單元重疊的另一部分之該些 次畫素單元用以顯示多個圖樣畫面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中當該有機發光二極體顯示器處於一多暗區模式時，所有之該些白色發光單元不被致能，而所有之該些次畫素單元用以顯示一多暗區畫面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該些次畫素單元用以發出多道色光，該些色光朝向遠離該反射層之一方向傳遞，該些白色發光單元用以發出多道白光，該些白光穿過該基板以及該些次畫素單元而朝向遠離該反射層之該方向傳遞。
5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中每一該次畫素單元更包括一主動元件，該主動元件與該第二透光電極電性連接，而每一該白色發光單元不包括任何主動元件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中單位面積之該白色有機發光二極體圖案的光電轉換效率大於單位面積之該有色有機發光二極體圖案的光電轉換效率。
7. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中每一該白色發光單元與至少四個子畫素單元重疊。
8. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該些次畫素單元劃分為多個紅色次畫素單元、多個綠色次畫素單元、以及多個藍色次畫素單元。
9. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中該些次畫素單元與該第一表面接觸，而該些白色發光單元與該第二表面接觸。
10. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體顯示器，其中每一該次畫素單元更包括：一薄膜電晶體，該薄膜電晶體與該第二透光電極電性連接，而每一該白色發光單元不包括任何薄膜電晶體。