TWI533448B - 有機發光二極體的畫素結構 - Google Patents

有機發光二極體的畫素結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI533448B
TWI533448B TW103133650A TW103133650A TWI533448B TW I533448 B TWI533448 B TW I533448B TW 103133650 A TW103133650 A TW 103133650A TW 103133650 A TW103133650 A TW 103133650A TW I533448 B TWI533448 B TW I533448B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
control element
disposed
light emitting
electrically coupled
Prior art date
Application number
TW103133650A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201613085A (en
Inventor
李佳樺
Original Assignee
友達光電股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 友達光電股份有限公司 filed Critical 友達光電股份有限公司
Priority to TW103133650A priority Critical patent/TWI533448B/zh
Priority to CN201410753319.1A priority patent/CN104465705B/zh
Priority to US14/619,158 priority patent/US20160093250A1/en
Publication of TW201613085A publication Critical patent/TW201613085A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI533448B publication Critical patent/TWI533448B/zh
Priority to US15/896,261 priority patent/US10354595B2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3275—Details of drivers for data electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes
    • H10K50/81—Anodes
    • H10K50/818—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80—Constructional details
    • H10K59/805—Electrodes
    • H10K59/8051—Anodes
    • H10K59/80518—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/02—Composition of display devices
    • G09G2300/023—Display panel composed of stacked panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

有機發光二極體的畫素結構
本發明係關於透明顯示技術，特別係關於一種有機發光二極體(organic light-emitting diode，簡稱OLED)的畫素結構。
應用有機發光二極體的透明顯示器在設計上通常以畫素為單位被切分成顯示區和穿透區。顯示區是畫素結構之所在，是真正發光的地方，穿透區則空無一物，因而透過透明基板可觀察到顯示器後方。在一個畫素中，穿透區可包圍顯示區、與顯示區並列或夾雜於各單色二極體之間，但主動發光的區域無論如何比在非透明顯示器上小，使得透明顯示器普遍有亮度或與背景對比不足的問題。
鑑於上述，本發明旨在揭露一種有機發光二極體的畫素結構，其中於穿透區亦設有發光層以選擇性地增加亮度或對比。
所揭露的有機發光二極體的畫素結構定義有第一區與第二區且包含基板、第一控制元件、第一電極層、第一發光層、第二控制元件、第二電極層、第二發光層以及對應電極層。第一 與第二控制元件設置於基板之上，分別電性耦接第一與第二電極層。基板橫跨第一區與第二區。第一電極層設置於第一區並包含反射層。第一發光層設置於第一電極層上且電性耦接第一電極層。第二電極層係透明且設置於第二區。第二發光層設置於第二電極層上且電性耦接第二電極層。對應電極層設置於第一與第二發光層上，電性耦接第一與第二發光層。
一種顯示器，包含有多個如前述的畫素結構及驅動單元。多個畫素結構以矩陣方式排列；驅動單元根據第一影像資料控制前述第一控制元件，使第一發光層根據第一影像資料產生不透明的第一影像，並且用以根據第二影像資料控制前述第二控制元件，使第二發光層根據第二影像資料產生透明或者半透明的第二影像。
以上關於本發明內容及以下關於實施方式之說明係用以示範與闡明本發明之精神與原理，並提供對本發明之申請專利範圍更進一步之解釋。
10‧‧‧基板
101‧‧‧第一控制元件
11‧‧‧第一薄膜電晶體
110‧‧‧第一閘極
112‧‧‧第一源極
114‧‧‧第一汲極
113‧‧‧第一通道
102‧‧‧第二控制元件
12‧‧‧第二薄膜電晶體
120‧‧‧第二閘極
122‧‧‧第二源極
124‧‧‧第二汲極
123‧‧‧第二通道
127‧‧‧開關單元
102'‧‧‧第三控制元件
12'‧‧‧第三薄膜電晶體
127'‧‧‧開關單元
103a、103b、103c‧‧‧開關單元
131‧‧‧第一電極層(的導電部)
132‧‧‧第二電極層
132'‧‧‧第三電極層
14‧‧‧反射層
151、151R、151G、151B、801R、801G、801B、803R、803G、803B、805R、805G、805B、807R、807G、807B‧‧‧第一發光層
152、152R、152G、152B、802R、802G、802B、804R、804G、804B、806R、806G、806B、808R、808G、808B‧‧‧第二發光層
152'‧‧‧第三發光層
16、161、162‧‧‧對應電極層
17‧‧‧閘極絕緣層
18‧‧‧隔絕層
19‧‧‧平坦層
801a‧‧‧驅動單元
802a‧‧‧畫素矩陣
C、C'‧‧‧電容
DT、DT'‧‧‧資料訊號
EM、EM'、S1、S2‧‧‧控制/開關訊號
OVDD‧‧‧輸入電位
OVSS‧‧‧輸出電位
SC‧‧‧掃描訊號
第1圖係依據本發明一實施例有機發光二極體的畫素結構的方塊圖。
第2圖係依據本發明一實施例有機發光二極體的畫素結構的剖面圖。
第3圖係依據本發明一實施例有機發光二極體的畫素結構的 俯視圖。
第4A圖至第7圖係本發明不同實施例中有機發光二極體的畫素結構的電路圖。
第8A圖係應用本發明的顯示器的一實施例的示意圖。
第8B圖係應用本發明的顯示器其畫素矩陣在一實施例中排列方式的示意圖。
第9A圖、第9B圖、第9C圖、第10A圖、第10B圖、第10C圖係應用本發明的顯示器顯示畫面示意圖。
以下在實施方式中敘述本發明之詳細特徵，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且依據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下實施例係進一步說明本發明之諸面向，但非以任何面向限制本發明之範疇。
請參見第1圖。第1圖係依據本發明一實施例有機發光二極體的畫素結構(下稱畫素結構)的方塊圖。如第1圖所示，畫素結構在電路方面有兩條主要路徑，第一條包含依序兩兩電性耦接的第一控制元件101、第一電極層131、第一發光層151以及對應電極層161，第二條則包含依序兩兩電性耦接的第二控制元件102、第二電極層132、第二發光層152以及對應電極層162。本實施例中控制元件101與102共用輸入的資料訊號DT以 分別驅動發光層151與152；在其他實施例中，控制元件101與102可接收不一樣的資料，如同在本實施例中兩者受制於分離的開關或控制訊號S1與S2。訊號S1與S2表示電源和/或數位控制手段。具體而言，以訊號S1為例，其可用以使第一控制元件101作動或不作動或間接對第一發光層151供電。第一控制元件101作動時接收資料訊號DT且前述第一條路徑導通，第一發光層151在相對應的電極層131與161間受激發光。在一實施例中，第一電極層131係陽極(anode)而對應電極層161為陰極(cathode)；在另一實施例中兩電極層131與161分屬陰陽。
同樣地，開關或控制訊號S2可用以使第二控制元件102作動或不作動或間接對第二發光層152供電。第二控制元件102作動時透過第一控制元件101或與第一控制元件101並聯接收資料訊號，前述第二條路徑導通，第二發光層152在相對應的電極層132與162間受激發光。本實施例中對應電極層161與162分離；在另一實施例中，發光層151與152共用一對應電極層，亦即電極層161與162相同或電性耦接。
請參見第2圖。第2圖係依據本發明一實施例畫素結構的剖面圖。如第2圖所示，畫素結構尚包含基板10且定義有第一區與第二區，分別對應先前技術的顯示區與穿透區；基板10橫跨該兩區。前述控制元件101與102設置於基板10之上，且在本實施例中分別包含第一薄膜電晶體(thin-film transistor，簡稱TFT)11與第二薄膜電晶體12。第一薄膜電晶體11包含第一閘 極110、第一源/汲極112、114以及第一通道113。第一閘極110設置於基板10上。第一通道113耦接第一源/汲極112與114，用以選擇性地讓電荷流通於該兩極之間；第一通道113可以由半導體材料形成。第一控制元件101於第一源/汲極112與114其中之一(如114)電性耦接設置於第一區的第一電極層131。具體而言，第一電極層131包含反射層14，因此第2圖中的131實為第一電極層的導電部。反射層14的存在使第一區成為不透明、高對比的顯示區。反射層14一般而言係金屬質，例如為金屬質導電體。在一實施例中，導電部131與反射層14沒有分別，兩者係同一層不透明金屬電極。在另一實施例中，導電部131係以如氧化銦錫(indium tin oxide，簡稱ITO)製作的透明電極，電性耦接金屬質的反射層14。除此之外，發光層151與反射層14分別對基板10之投影可以至少部分重疊。本實施例中第一源/汲極114係透過反射層14電性耦接導電部131，但本發明並不以此為限。
同樣地，第二薄膜電晶體12包含第二閘極120、第二源/汲極122、124以及第二通道123。第二閘極120設置於基板10上。第二通道123耦接第二源/汲極122與124，用以選擇性地讓電荷流通於該兩極之間；第二通道123可以由半導體材料形成。第二控制元件102於第二源/汲極122與124其中之一(如122)電性耦接設置於第二區的第二電極層132。可能不透明的控制元件101與102在本實施例中設置於第一區，就頂發光(top-emitting)的畫素結構而言係藏於反射層14之後；換句話 說，控制元件101與102可位於反射層14對基板10的正投影之內。
在一實施例中，如第2圖所示，畫素結構更包含閘極絕緣層17，其設置於基板10上，除在閘極110與120附近係設置於閘極110與120上。控制元件101與102部份設置於閘極絕緣層17上，例如薄膜電晶體11與12除閘極110與120外係設置於閘極絕緣層17上。
前述第一發光層151設置於第一電極層131上，而第二發光層152設置於第二電極層132上。本實施例中發光層151與152共用對應電極層16，其又設置於發光層151與152上。如前所述，第一電極層131、第一發光層151與對應電極層16依序兩兩電性耦接，第二電極層132、第二發光層152與對應電極層16依序兩兩電性耦接。第二電極層132可以透明材料製作，一般而言第二發光層152、對應電極層16、基板10等亦可以透明或半透明材料製作，從而使第二區成為具可變透明度的穿透區。具體而言，第二控制元件102不作動時基板10下或後方的背景光可由基板10穿透至對應電極層16的上或前方，而第二控制元件102作動時第二發光層152相對低對比地顯示。
請注意第一區與第二區的分界沒有也不需要明確定義。在一實施例中，於基板10之上、發光層151與152之間設置有間隔層18。在第2圖的水平方向上第一區與第二區在間隔層18內事實上可部分重疊，只要前述諸電性耦接關係成立，而譬如第 一電極層131不與第二電極層132或第二發光層152電性耦接，第二電極層132不與第一發光層151電性耦接。
在一實施例中，如第2圖所示，畫素結構更包含至少一平坦層19，至少設置於第一區，尤其是薄膜電晶體11與12上，使第一電極層131得以在平坦的表面上製作。平坦層19的材料可以是但不限於氮化矽(silicon nitride)。
請參見第3圖。第3圖係依據本發明一實施例畫素結構忽略對應電極層16的俯視圖。如第3圖所示，畫素結構於第一區包含第一發光層151R、151G與151B，各自電性耦接分別的第一電極層；畫素結構於第二區包含第二發光層152R、152G與152B，各自電性耦接分別的第二電極層。第一發光層151R、151G與151B以間隔層18與第二發光層152R、152G與152B相隔。事實上，第一發光層151R、151G與151B之間或第二發光層152R、152G與152B之間也可設置有間隔層。發光層151R與152R用以顯示三原色中的紅色，發光層151G與152G用以顯示綠色，而發光層151B與152B用以顯示藍色，從而相加出全彩(full color)。在第3圖中，第一發光層151R、151G與151B著以較密的網點，以示第一區由於反射層14的不透明性；第二發光層152R、152G與152B則著以較疏的網點，表示第二區係透明或半透明。以顯示器整體畫面的角度宏觀之，畫面中的畫素相鄰排列使得第一發光層與第二發光層以週期循環方式交錯排列。
以下描述本發明不同實施例中畫素結構衍生自第1 圖的電路。請參見第4A圖，其中控制元件101與102n-type metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，簡稱nMOSFET)實作。如第4A圖所示，受控於掃描訊號SC的開關單元103a(一顆nMOSFET)和電容C構成控制元件101與102接收資料訊號DT的機制。掃描訊號SC可以開啟或關閉開關單元103a，當開關單元103a開啟時資料訊號DT會提供給第一閘極110，因此第一薄膜電晶體11便可以根據資料訊號DT來產生對應的電給發光層151。具體而言，前述第一閘極110耦接開關單元103a，第一源/汲極112具輸入電位OVDD，而電容C定義第一閘極110與第一源/汲極114間的跨壓。第二控制元件102更包含開關單元127。開關單元127於閘極受控於開關訊號EM，其源或汲極具有輸入電位OVDD。如同第1圖中控制元件101與102分別受控於控制訊號S1與S2，本發明並不限制對第一薄膜電晶體11和開關單元127的輸入電位必須同樣是OVDD。第二薄膜電晶體12於第二源/汲極124電性耦接開關單元127，並於第二源/汲極122電性耦接第二電極層132。本實施例中第二薄膜電晶體12於第二閘極120耦接開關單元103a(以及第一閘極110與電容C)以接收資料訊號DT。另一實施例中，第二閘極120耦接其他的資料來源。在另一實施例中，第一閘極110電性耦接一第一資料線，第二閘極120電性耦接一第二資料線，第一資料線與第二資料線分別用以提供第一閘極110與第二閘極120相異的兩資料訊號。如前所述，電極層131與132分別電性耦接發光層151與152。本 實施例中發光層151與152復電性耦接同樣的對應電極層16，在第4A圖中以輸出電位OVSS表示。
請同時參考第2圖及第4A圖，在一實施例中，電路操作敘述如下：當掃描訊號SC相對開關單元103a的閘極端來說為一高凖位時，掃描訊號SC導通開關單元103a，資料訊號DT經由開關單元103a供電給第一薄膜電晶體11的第一閘極110及電容C。因為開關單元103a的導通，使得電容C得以開始儲存資料訊號DT的電壓位準，並改變第一薄膜電晶體11的閘極與源極之間的電位差，進而控制流經第一薄膜電晶體11的電流。第一發光層151根據輸入電位OVDD與輸出電位OVSS之間的電位差以及電路等效負載所對應產生的電流受激發光。當掃描訊號SC相對開關單元103a的閘極端來說為一低準位時，掃描訊號SC不導通開關單元103a，開關單元103a的不導通阻斷資料訊號DT供電給第一薄膜電晶體11的第一閘極110及電容C。此時第一薄膜電晶體11不導通，第一發光層151不發光。
請再參考4A圖，事實上當掃描訊號SC導通開關單元103a，電容C同時也定義第二薄膜電晶體12的第二閘極120端電位。當開關訊號EM相對開關單元127的閘極來說為一高凖位時，開關訊號EM導通開關單元127。此時，資料訊號DT控制流經第二薄膜電晶體12的電流。第二發光層152根據輸入電位OVDD與輸出電位OVSS之間的電位差以及電路等效負載所對應產生的電流受激發光。當掃描訊號SC相對開關單元103a的閘極 來說為一低準位或開關訊號EM相對開關單元127的閘極來說為一低準位時，開關單元103a或開關單元127不導通。此時，開關單元103a的不導通將阻斷資料訊號DT供電給第二薄膜電晶體12的第二閘極120及電容C；而開關單元127的不導通將阻斷電流流經開關單元127及第二薄膜電晶體12。故當開關單元103a或開關單元127不導通時，第二發光層152不發光。
對應第4A圖，但控制元件101與102以電洞型(p-type)金屬氧化物半導體場效電晶體(簡稱pMOSFET)實作的畫素結構的實施例請參見第4B圖，其中受控於掃描訊號SC的開關單元103b(一顆pMOSFET)和電容C構成控制元件101與102接收資料訊號DT的機制。
請注意薄膜電晶體11與12以及開關單元103a(或103b)與127不一定是同樣規格或尺寸。事實上，藉由例如在製程中調整薄膜電晶體11與12分別的長寬比而形成發光層151與152的最佳亮度組合，可使畫素結構兼顧主動顯示與透明性。
另外，在一實施例中，如第4C圖所示，令第二源極124具輸入電位OVDD，而第二薄膜電晶體12於第二汲極122透過開關單元127耦接第二電極層132，可使第二閘極120與第二源極124間具有穩定且較大的跨壓，進而正面影響通過第二發光層152的電流(以及第二發光層152的亮度)。第4C圖所示實為第4B圖中第二薄膜電晶體12與開關單元127互換位置。第4C圖中控制元件101、102與開關單元103b以pMOSFET實作。開 關單元103b受控於掃描訊號SC。電容C定義第一閘極110與第一源/汲極112間的跨壓。薄膜電晶體11與12於各自的閘極110與120耦接開關單元103a(以及電容C)以接收資料訊號DT。
請參見第5A圖，係依據本發明畫素結構另一實施例的方塊圖。如第5A圖所示，畫素結構在電路方面有兩條主要路徑，第一條包含依序兩兩電性耦接的第一控制元件101、第一電極層131、第一發光層151以及對應電極層161，第二條則包含依序兩兩電性耦接的第二控制元件102、第二電極層132、第二發光層152以及對應電極層162。本實施例中控制元件101使用輸入的資料訊號DT，而控制元件102使用另一輸入的資料訊號DT'以分別驅動發光層151與152。除了資料訊號DT及DT'，控制元件101與102更可接收其他不一樣的資料，如同在本實施例中兩者受制於分離的開關或控制訊號S1與S2。訊號S1與S2表示電源和/或數位控制手段。具體而言，以訊號S1為例，其可用以使第一控制元件101作動或不作動或間接對第一發光層151供電。第一控制元件101作動時接收資料訊號DT且前述第一條路徑導通，第一發光層151在相對應的電極層131與161間受激發光。在一實施例中，第一電極層131係陽極(anode)而對應電極層161為陰極(cathode)；在另一實施例中兩電極層131與161分屬陰陽。
如前所提及，第二控制元件102事實上可以和第一控制元件101耦接相異的資料來源，以使畫素結構的穿透區除增 加對比或亮度外，尚能使同一畫素內的第一發光層和第二發光層分別接受不同的資料驅動，可以在同一顯示器畫面內構成並顯示兩重合的不同影像。藉由調整分別通過發光層151與152的電流，顯示區和穿透區的影像可以任意比例混成，或者穿透區的多個畫素可以用來組成與顯示區(非穿透區)不同的影像。請參見第5B圖。如第5B圖所示，開關單元103c受控於掃描訊號SC(因此與103b同步)，並和電容C'構成第二控制元件102接收另一資料訊號DT'的機制。第二薄膜電晶體12於第二閘極120電性耦接開關單元103c，於第二源/汲極122透過開關單元127電性耦接第二電極層132(以及第二發光層152)。第二源/汲極124具輸入電位OVDD，電容C'則定義/儲存其與第二閘極120間的跨壓。第5B圖的輸入電位OVDD、掃描訊號SC及開關訊號EM可對應到第5A圖中電源極控制手段S1、S2。發光層151與152復電性耦接對應電極層161、162，在第5B圖中以輸出電位OVSS表示。在一實施例中，對應電極層161、162實質上屬於前述完整對應電極層16。在另一實施例中，對應電極層161、162彼此分開，在物理結構上來說為獨立的兩電極。有關第5B圖對應實施例的電路操作方式，請參考第4A圖並以此類推，不再於此贅述。
上述亮度組合亦可動態調整。具體而言，基板10可更橫跨定義於畫素結構中的第三區，而畫素結構更包含設置於基板10之上(如第一區)的第三控制元件102'。請參見第6與7圖，其中第三控制元件102'包含串聯的第三薄膜電晶體12'與第 三開關單元127'。本實施例中第三薄膜電晶體12'於其閘極耦接開關單元103b，因而受控於掃描訊號SC。在一實施例中，如第6圖所示，第三控制元件102'並聯於類似第4A圖中第二薄膜電晶體12串聯開關單元127所形成的第二控制元件102。第三開關單元127'耦接第二電極層132，薄膜電晶體12與12'可能有相異的長寬比，因此控制元件102與102'分別或一起作動時第二發光層152可程度不一地受激，改變畫素結構整體呈現的飽和度。
在另一實施例中，如第7圖所示，第三控制元件102'電性耦接設置於第三區的第三電極層132'，第三發光層152'設置於第三電極層132'上，對應電極層16(以輸出電位OVSS表示)更設置於第三發光層152'上。第三薄膜電晶體12'、第三電極層132'以及第三發光層152'在畫素結構中的設置可分別由第2圖中的第二薄膜電晶體12、第二電極層132以及第二發光層152類推。舉例來說，請參照第2圖並以之類推，在一實施例中，第三薄膜電晶體12'包含第三閘極、第三源極、第三汲極、以及第三通道。第三閘極設置於基板10上。第三通道耦接第三源極與汲極，用以選擇性地讓電荷流通於該兩極之間；第三通道可以由半導體材料形成。第三控制元件102'於第三源極、第三汲極與其中之一(如第三源極)電性耦接設置於第三區的第三電極層132'。可能不透明的控制元件101、102與102'在本實施例中設置於第一區，就頂發光(top-emitting)的畫素結構而言係藏於反射層14之後；換句話說，控制元件101、102與102'可位於反射層14對 基板10的正投影之內。
第三電極層132'、第三發光層152'以及對應電極層16依序兩兩電性耦接。第7圖中由於第三薄膜電晶體12'、第三開關單元127'和第三發光層152'在規格上皆可自由變化，畫素結構較於第6圖中有更多的彈性。請參見第8A圖，本圖為一應用本發明的畫素結構的顯示器的示意圖。此顯示器包含驅動單元801a及畫素矩陣802a。驅動單元801a耦接畫素矩陣802a，其用以輸出掃描訊號SC以及資料訊號DT至畫素矩陣802a，以驅動畫素矩陣802a使畫素發光以構成顯示影像。畫素矩陣802a由具有本發明的畫素結構的畫素所組成，如前述本發明的畫素結構包含第一區和第二區(其餘則如前述而不再贅述)。請參見8B圖，本圖係依據本發明一實施例畫素矩陣忽略每一畫素結構的對應電極層16的俯視圖。在一實施例中，畫素相鄰排列如第8B圖所示，使得同一行的不同畫素的第一區(第二區)串聯成行，且此些成行的第一區及第二區，一行一行地間隔著隔絕層以週期方式交錯排列。例如同樣位於第一區的第一發光層801R、801G、801B與805R、805G、805B與其間間隔的其他畫素的第一區串聯成行。又例如同樣位於第二區的第二發光層802R、802G、802B與806R、806G、806B與其間間隔的其他畫素的第二區串聯成行。以上敘述為基於第8B圖中所繪的縱向成行排列方式描述畫素排列，但實際上排列方式不以此為限。實際上畫素亦可旋轉90度角橫向成列，或與水平線夾一任意角度。
如前述畫素結構更包含第一發光層151位於第一區、第二發光層152位於第二區，以及第一控制元件101受控於掃描訊號SC以及資料訊號DT，並控制第一發光層151發光；第二控制元件102受控於掃描訊號SC以及資料訊號DT，並控制第二發光層152發光。請參考第9A、9B、9C圖，此三圖第一發光層151構成的第一影像、第二發光層152構成的第二影像及顯示器顯示畫面的示意圖。在第9A、9B、9C圖中以帶有網格的斜直線分別舉例表示第一、第二影像及顯示器畫面以力求精簡，實際上各影像不限於斜直線且更可為動態影像。各斜直線使用不同的網格用以表示兩影像的透明度可以但不一定相同。
如第9A、9B、9C圖所示，在一實施例中，驅動單元801a以資料訊號DT驅動第一發光層151與第二發光層152，第一發光層151與第二發光層152發光協同構成顯示器的顯示影像。更精確來說，第一發光層151發光構成不透明的第一影像，例如第9A圖所示；而第二發光層152發光構成透明或半透明的第二影像，例如第9B圖所示。兩影像在顯示器畫面中形成一重合影像，例如第9C圖所示。由於在此實施例中，第一發光層151及第二發光層152同樣受資料訊號DT驅動，故第一影像151及第二影像152實質上以不同的亮度、對比但同樣表達資料訊號DT內含的影像訊息。驅動單元801a調整通過第一發光層151與第二發光層152的電流大小，以控制第一發光層151與第二發光層152的發光，等同於控制第一影像及第二影像的對比及亮度，進而控 制第一影像與第二影像的混合比例，協調顯示器顯示影像的亮度或對比。
請參見第10A、10B、10C圖，此三圖的表達原則與第9A、9B、9C圖相同，請參見前段，不再於此贅述。在另一實施例中，驅動單元以資料訊號DT驅動第一發光層151，但以另一資料訊號DT'驅動第二發光層152。本實施例與第9A、9B、9C圖所揭示的實施例不同處在於：在本實施例中，顯示器利用不同的訊號源分別驅動第一發光層151和第二發光層152，故第一影像與第二影像除了亮度、對比不同，影像內容也不相同。但顯示器還是在同一個顯示畫面中同時顯示第一影像151及第二影像152。驅動單元調整通過第一發光層與第二發光層電流大小，以控制第一發光層151與第二發光層152的發光，等同於控制第一影像及第二影像的對比及亮度，進而控制第一影像與第二影像的混合比例。
在更一實施例中，畫素結構更包含第三發光層152'位於第三區(請一併參考第2圖、第6圖及前述內容，以之類推)，驅動單元以資料訊號DT驅動第一發光層151，並以另一資料訊號DT'驅動第二發光層152及第三發光層152'。更藉由第二發光層152及第三發光層152'微調第二影像的亮度、對比。
綜上所述，本發明旨在於透明顯示器的穿透區(第二區)設置第二發光層，並配以不同的控制元件。第二控制元件不作動時，畫素結構可顯示最高的透明度；第二控制元件作動時， 畫素結構可有高對比的表現。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
101‧‧‧第一控制元件
102‧‧‧第二控制元件
131‧‧‧第一電極層
132‧‧‧第二電極層
151‧‧‧第一發光層
152‧‧‧第二發光層
161、162‧‧‧對應電極層
DT‧‧‧資料訊號
S1、S2‧‧‧控制/開關訊號

Claims (13)

  1. 一種有機發光二極體的畫素結構，定義有一第一區與一第二區且包含：一基板，橫跨該第一區與該第二區；一第一控制元件，設置於該基板之上；一第一電極層，設置於該第一區，電性耦接該第一控制元件，並包含一反射層；一第一發光層，設置於該第一電極層上，電性耦接該第一電極層；一第二控制元件，設置於該基板之上；一第二電極層，透明且設置於該第二區，電性耦接該第二控制元件；一第二發光層，設置於該第二電極層上，電性耦接該第二電極層；以及一對應電極層，設置於該第一發光層與該第二發光層上，電性耦接該第一發光層與該第二發光層。
  2. 如請求項1所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第一控制元件與該第二控制元件設置於該第一區。
  3. 如請求項1所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第一控制元件包含一第一薄膜電晶體，該第一薄膜電晶體包含一第一閘極、一第一源極、一第一汲極以及一第一通道，該第一控制元件於該第一源極或該第一汲極電性耦接該第一電極 層，該第一閘極設置於該基板上，該第一通道電性耦接該第一源極與該第一汲極；該第二控制元件包含一第二薄膜電晶體，該第二薄膜電晶體包含一第二閘極、一第二源極、一第二汲極以及一第二通道，該第二控制元件於該第二源極與該第二汲極其中之一電性耦接該第二電極層，該第二閘極設置於該基板上，該第二通道電性耦接該第二源極與該第二汲極。
  4. 如請求項3所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第二控制元件更包含一開關單元，該開關單元用以受控於一開關訊號，該第二源極與該第二汲極其中之另一電性耦接該開關單元。
  5. 如請求項3所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第二控制元件更包含一開關單元，該開關單元受控於一開關訊號且電性耦接於該第二電極層與該第二薄膜電晶體之間。
  6. 如請求項3至5任一項所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第二閘極電性耦接該第一閘極。
  7. 如請求項3至5任一項所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第一閘極電性耦接一第一資料線，該第二閘極電性耦接一第二資料線，該第一資料線與該第二資料線分別用以提供該第一閘極與該第二閘極相異的兩資料訊號。
  8. 如請求項3至5任一項所述的有機發光二極體的畫素結構，更包含一閘極絕緣層，該閘極絕緣層部分設置於該基板上，該第一控制元件與該第二控制元件部份設置於該閘極絕緣層 上。
  9. 如請求項1所述的有機發光二極體的畫素結構，更包含一隔絕層，該隔絕層設置於該基板之上並設置於該第一發光層與該第二發光層之間。
  10. 如請求項1所述的有機發光二極體的畫素結構，更定義有一第三區且更包含：一第三控制元件，設置於該基板之上；一第三電極層，透明且設置於該第三區，電性耦接該第三控制元件；以及一第三發光層，設置於該第三電極層上，電性耦接該第三電極層；其中該基板更橫跨該第三區。
  11. 如請求項1所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第二區係透明或半透明。
  12. 如請求項1所述的有機發光二極體的畫素結構，其中該第一發光層與該第二發光層用以發出相同顏色的光。
  13. 一種顯示器，包含：多個如請求項1所述的畫素結構，以矩陣方式排列；以及一驅動單元，用以根據一第一影像資料控制該些第一控制元件，使該些第一發光層根據該第一影像資料產生一不透明的第一影像，並且用以根據一第二影像資料控制該些第二 控制元件，使該些第二發光層根據該第二影像資料產生一透明或者半透明的第二影像。
TW103133650A 2014-09-26 2014-09-26 有機發光二極體的畫素結構 TWI533448B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103133650A TWI533448B (zh) 2014-09-26 2014-09-26 有機發光二極體的畫素結構
CN201410753319.1A CN104465705B (zh) 2014-09-26 2014-12-10 有机发光二极管的像素结构
US14/619,158 US20160093250A1 (en) 2014-09-26 2015-02-11 Organic light-emitting diode pixel structure
US15/896,261 US10354595B2 (en) 2014-09-26 2018-02-14 Organic light-emitting diode pixel structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103133650A TWI533448B (zh) 2014-09-26 2014-09-26 有機發光二極體的畫素結構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201613085A TW201613085A (en) 2016-04-01
TWI533448B true TWI533448B (zh) 2016-05-11

Family

ID=52911481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103133650A TWI533448B (zh) 2014-09-26 2014-09-26 有機發光二極體的畫素結構

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20160093250A1 (zh)
CN (1) CN104465705B (zh)
TW (1) TWI533448B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104795434B (zh) * 2015-05-12 2019-01-29 京东方科技集团股份有限公司 Oled像素单元、透明显示装置及制作方法、显示设备
CN104900682A (zh) * 2015-06-10 2015-09-09 昆山国显光电有限公司 透明显示器及其显示结构和像素单元结构
CN107065206B (zh) * 2017-03-21 2019-11-26 深圳市华星光电技术有限公司 一种裸眼三维显示装置
KR102501705B1 (ko) 2017-03-24 2023-02-21 삼성디스플레이 주식회사 투명 표시 패널 및 이를 포함하는 표시 장치
CN108899348A (zh) * 2018-07-09 2018-11-27 京东方科技集团股份有限公司 透明显示基板及其驱动方法和透明显示装置
CN111987120A (zh) 2019-05-24 2020-11-24 北京小米移动软件有限公司 像素显示组件、屏幕显示组件、显示屏及终端
JP7316655B2 (ja) * 2019-10-28 2023-07-28 株式会社Joled 画素回路、及び、表示装置
CN111312158B (zh) * 2020-03-04 2021-11-30 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路及其驱动方法、显示装置
CN116507161A (zh) * 2020-05-13 2023-07-28 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板，其驱动方法、制备方法及显示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986401A (en) 1997-03-20 1999-11-16 The Trustee Of Princeton University High contrast transparent organic light emitting device display
US8026531B2 (en) * 2005-03-22 2011-09-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
KR100624126B1 (ko) * 2005-04-27 2006-09-19 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그의 제조방법
KR101954981B1 (ko) * 2010-09-24 2019-03-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101275810B1 (ko) * 2012-01-20 2013-06-18 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
US9173272B2 (en) 2012-09-18 2015-10-27 Lg Display Co., Ltd. Organic electroluminescent display device and method for driving the same
KR101994816B1 (ko) * 2012-11-14 2019-07-01 엘지디스플레이 주식회사 투명 유기발광소자
CN103715230B (zh) * 2013-12-31 2018-12-07 北京维信诺科技有限公司 一种透明oled器件及其显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10354595B2 (en) 2019-07-16
CN104465705B (zh) 2018-02-09
CN104465705A (zh) 2015-03-25
US20180174524A1 (en) 2018-06-21
US20160093250A1 (en) 2016-03-31
TW201613085A (en) 2016-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI533448B (zh) 有機發光二極體的畫素結構
US9880442B2 (en) Display panel, display method thereof and display device
US9703519B2 (en) LED display modules for large-format LED displays
CN108598121B (zh) 一种双面显示基板及其制作方法、驱动电路及其驱动方法
US8976438B2 (en) Display and electronic unit
US10176742B2 (en) Organic light emitting display device, driving method thereof and display apparatus
WO2016188302A1 (zh) 一种显示基板、显示装置及其驱动方法
WO2016050015A1 (zh) 有机电致发光显示器件、其驱动方法及显示装置
WO2016192278A1 (zh) 场序显示面板、场序显示装置及驱动方法
TW201246160A (en) Display device and electronics apparatus
JP6738041B2 (ja) 表示装置及び表示方法
TW201239852A (en) Electroluminescent display and method of driving same
US11239216B2 (en) Transparent display panel and transparent display
US10621912B2 (en) Display device to display images on rear and front surfaces independently of each other
TWI322977B (en) Display, array substrate and method of driving display
US20170309858A1 (en) Display device
KR101873723B1 (ko) 유기전계발광표시장치
JP2011060483A (ja) 有機ｅｌ表示装置
TWI415075B (zh) 可切換有機電激發光顯示面板及可切換有機電激發光顯示電路
US20060290632A1 (en) Display and array substrate
JP2007010872A (ja) 表示装置及びアレイ基板
KR20080076545A (ko) 유기전계발광장치
KR100583135B1 (ko) 전계 발광 표시장치
CN116416941A (zh) 有机发光显示装置和单位像素
JP2016131071A (ja) 表示装置