TWI596814B - 有機發光電晶體以及有機發光顯示器 - Google Patents

Description

有機發光電晶體以及有機發光顯示器

所述技術一般而言係關於有機發光電晶體以及有機發光顯示器，且更特定言之，係關於有機發光電晶體，其包含一有機發射層與一閘極電極，位於一第一電極與一第二電極之間，以及有機發光顯示器。

顯示器裝置係一顯示影像之裝置。近來，有機發光二極體顯示器正受到注意。

與液晶顯示器不同，有機發光二極體顯示器具有自發光(self-luminous)特性，且因為有機發光二極體顯示器不需要一分離的光源，其可具有相對小的厚度以及重量。此外，有機發光二極體顯示器係呈現高品質特性，例如低功率消耗、高亮度、高應答速度等。

揭露於此先前技術部分之上述資訊僅係用於增進對所述技術之背景技術的了解，且因此，其可能包含對本技術領域具通常知識者而言並不構成先前技術但在此國家中為已知的資訊。

所述技術係致力於提供一有機發光電晶體，其經配 置以改善自一有機發射層所發射之光的均勻性，以及提供一有機發光顯示器。

一第一具體實施態樣係提供一有機發光電晶體，包 含：一第一電極，位於一基材上；一閘極電極，位於該第一電極上，並包括一形成於中心區域之開口；一第一輔助層，位於該開口內；一有機發射層，位於該第一輔助層及該閘極電極上；一第二輔助層，位於該有機發射層上；以及一第二電極，位於該第二輔助層上。

在一平面視圖中，該開口可為一圓形且被該閘極電極所圍繞。

在一平面視圖中，該開口可為一正多邊形且被該閘極電極所圍繞。

該開口可為一正八邊形。

該開口可為一正六邊形。

在一平面視圖中，該開口可為一封閉迴路形狀且被該閘極電極所圍繞，以及該閘極電極可更包括至少一突出物，向該開口的中心點突出。

該第一電極可為一陽極，該第二電極可為一陰極，該第一輔助層可為一通道，電洞通過其而移動，以及該第二輔助層可為一通道，電子通過其而移動。

該有機發光電晶體可更包括一絕緣層，位於該第一 電極及該閘極電極之間。

該第一輔助層可位於該第一電極及該有機發射層之 間，其底部可與該第一電極接觸，其頂部可與該有機發射層接觸，且其側邊可與該閘極電極接觸。

一第二具體實施態樣係提供一包括該有機發光電晶 體之有機發光顯示器。

該有機發光顯示器可進一步包括：一驅動電源供應 線，連接至該第一電極；一共用電源供應線，連接至該第二電極；一開關元件，連接至該閘極電極；一掃描線，連接至該開關元件；一儲存電容器，連接至該開關元件及該閘極電極；以及一資料線，連接至該儲存電容器。

根據本發明上述解決方法之數個具體實施態樣之一 者，係提供一有機發光電晶體，其經配置以改善自一有機發射層所發射之光的均勻性，以及提供一有機發光顯示器。

AL1‧‧‧第一輔助層

AL2‧‧‧第二輔助層

C_MIM1‧‧‧第一電容構件

C_MIM2‧‧‧第二電容構件

Cs‧‧‧儲存電容器

D‧‧‧汲極電極

DATA‧‧‧資料線

ED1‧‧‧第一電極

ED2‧‧‧第二電極

EF‧‧‧電場

EML‧‧‧有機發射層

ELVDD‧‧‧驅動電源供應線

ELVSS‧‧‧共用電源供應線

G‧‧‧閘極電極

IL‧‧‧絕緣層

MIM‧‧‧開關元件

MIM1‧‧‧第一MIM元件

MIM2‧‧‧第二MIM元件

OA‧‧‧開口

PM‧‧‧突出物

R_MIM1‧‧‧第一電阻構件

R_MIM2‧‧‧第二電阻構件

OLET、OLET2、OLET3、OLET4‧‧‧有機發光電晶體

S‧‧‧源極電極

SCAN‧‧‧掃描線

SUB‧‧‧基材

第1圖係一顯示根據第一具體實施態樣之一有機發光顯示器的電路圖。

第2圖係一顯示第1圖之有機發光電晶體的剖面圖。

第3圖係一顯示第2圖之有機發光電晶體之閘極電極的頂視圖。

第4圖係一用於說明使用第3圖之有機發光電晶體之 閘極電極所獲得之一發射特性的視圖。

第5圖係一顯示根據第二具體實施態樣之一有機發 光電晶體之一閘極電極的頂視圖。

第6圖係一顯示根據第三具體實施態樣之一有機發 光電晶體之一閘極電極的頂視圖。

第7圖係一顯示根據第四具體實施態樣之一有機發 光電晶體之一閘極電極的頂視圖。

以下將參考所附圖式以更詳細的描述本發明，其中 顯示本發明之特定具體實施態樣。然而，本發明可以更多不同形式體現，並不應被理解為侷限於本文中所提之具體實施態樣。

為了使所揭露的具體實施態樣之描述清楚，與該描 述無關之元件係經省略。再者，在本申請中，相似的參考符號通常意指相似的元件。

將代表性地描述一第一具體實施態樣，針對在各式 具體實施態樣中具有相同配置之元件將使用相同的參考符號，且在其他具體實施態樣中，將僅描述與第一具體實施態樣不同之元件。

此外，圖式中之元件的尺寸及厚度不必然符合比 例，而係以較易理解以及容易描述之方式呈現。本發明並不侷限於此。

在圖式中，層、膜、板、區域等的厚度可能為了清 楚而被誇大。在圖式中，層及區域的厚度可能被誇大以便於描述。 將理解，當一元件如層、膜、區域、或基材被指稱「位於」另一元件「上」時，其可直接位於該其他元件上或亦可能存在有中介元件。

此外，除非有明確相反的說明，用語「包含 (comprises)」及其變形如「包含(comprises)」或「包含(comprising)」，將理解為意指包括所描述之元件，但不排除任何其它元件。此外，在說明書中，「位於…上」係指位於一目標之一部分的上或下方，或者以重力方向而言係位於上側。

以下，參考第1圖至第4圖，將描述一根據第一具體 實施態樣之有機發光顯示器。

第1圖係一顯示根據第一具體實施態樣之有機發光 顯示器的電路圖，如第1圖所示，根據第一具體實施態樣之有機發光顯示器係利用從一有機發光電晶體OLET所發射之光而顯示一影像，並包括一驅動電源供應線ELVDD、一共用電源供應線ELVSS、一開關元件MIM、一掃描線SCAN、一儲存電容器Cs、一資料線DATA、以及一有機發光電晶體OLET。

該驅動電源供應線ELVDD係連接至一第一電極並提 供驅動電源至該第一電極，該第一電極作為該有機發光電晶體OLET之該源極電極S。

該共用電源供應線ELVSS係連接至一第二電極並提 供共用電源給該第二電極，該第二電極作為該有機發光電晶OLET之一汲極電極D。該共用電源供應線ELVSS可形成在一與該第二電極相同或不同之層上。

該開關元件MIM係連接至該有機發光電晶體OLET 之一閘極電極G，並可用一並聯電路置換，該並聯電路係包括於電性上具相同特性之一電阻構件及一電容構件。作為開關元件MIM，可將包括一第一MIM元件MIM1以及一第二MIM元件MIM2的二個MIM元件串聯，且MIM元件的數量不必然受限於此。該第一MIM元件MIM1係包括彼此並聯之一第一電容構件C_MIM1及一第一電阻構件R_MIM1，以及該第二MIM元件MIM2係包括一第二電容構件C_MIM2及一第二電阻構件R_MIM2。該開關元件MIM係連接至該掃描線SCAN以及該有機發光電晶體OLET之閘極電極G，並回應一掃描訊號而打開或關閉該閘極電極G。

該掃描線SCAN係連接至該開關元件MIM，並供應一 掃描訊號至該開關元件MIM。

該儲存電容器Cs係分別連接至該開關元件MIM、該 資料線DATA、以及該有機發光電晶體OLET，並在一訊框(frame)期間儲存一資料訊號輸入至該有機發光電晶體OLET之該閘極電極G。

該資料線DATA係連接至該儲存電容器Cs，並供應一 資料訊號至該儲存電容器Cs。

該有機發光電晶體OLET係一三電極式發光體，具有 一源極電極S、一汲極電極D以及一閘極電極G。該源極電極S作為第一電極，其可為一陽極，係連接至具有高電壓之該驅動電源供應線ELVDD，以及該汲極電極D作為第二電極，其可為一陰極，係連接至具有低電壓發射之該共用電源供應線ELVSS。此形式之有機發光電晶體OLET之發光，係藉由供應至該閘極電極G之訊號而控制。該有機發光電晶體OLET可以複數形式提供，以及該有機發光顯示器可藉由使用複數個有機發光電晶體OLETs而顯示一影像。

第2圖係一顯示第1圖之有機發光電晶體的剖面圖。

如第2圖所示，有機發光電晶體OLET係包含一第一 電極ED1、一絕緣層IL、一閘極電極G、一第一輔助層AL1、一有機發射層EML、一第二輔助層AL2以及一第二電極ED2。

該第一電極ED1係位於一絕緣性基材SUB上，包括玻 璃、聚合物、或不鏽鋼。該第一電極ED1係一陽極，且可形成為一透光式電極、一半透光式電極、或一光反射式電極。

該絕緣層IL係位於該第一電極ED1與該閘極電極G 之間，且用以預防該第一電極ED1與該閘極電極G之間的短路。該絕緣層IL可包括一無機材料或有機材料。

該閘極電極G係位於該第一電極ED1上，並設置在該 第一電極ED1與該有機發射層EML之間。

第3圖係一顯示第2圖之有機發光電晶體之閘極電極 的頂視圖。

如第3圖所示，該閘極電極G係包括一開口OA形成於 中心區域。該閘極電極G係經形成以圍繞該開口OA，且因此在一平面視圖中，該開口OA被該閘極電極G所圍繞。在一平面視圖中，該開口OA係一圓形且被該閘極電極G所圍繞。

該閘極電極G可形成為一透光式電極、一半透光式電 極、或一光反射式電極。

再次參考第2圖，該第一輔助層AL1係位於該第一電 極ED1上，並經設置於該開口OA內。該第一輔助層AL1係一通道(電洞通過其而移動)，並可包括至少一電洞注入層HIL與至少一電洞傳輸層HTL。該第一輔助層AL1係經設置於該開口OA內，在該第一電極ED1與該有機發射層EML間，其底部係與該第一電極ED1接觸，其頂部係與該有機發射層EML接觸，以及其側邊係與該閘極電極G接觸。通過該第一輔助層AL1的電洞移動係可根據一電場之強度所控制，該電場係由供應至該閘極電極G之一閘極電壓Vg所產生。

該有機發射層EML係一層，在其中分別自該第一電 極ED1與該第二電極ED2所注入之電洞與電子係與彼此結合。該有機發射層EML可包括一紅色發光層用以發射紅光、一綠色發光層用以發射綠光、以及一藍色發光層用以發射藍光。

一附加絕緣層IL可位於該閘極電極G與該有機發射 層EML之間，以控制該有機發射層EML之發射特性。

該第二輔助層AL2位於該有機發射層EML上。該第二 輔助層AL2係一通道，電子通過其而移動，並可包括至少一電子注入層EIL以及至少一電子傳輸層ETL。

該第二電極ED2係一陰極，且可形成為一透光式電 極、一半透光式電極、或一光反射式電極。

電洞和電子係分別自該第一電極ED1與該第二電極 ED2注入至該有機發射層EML內，並且再注入至該有機發射層EML內，以及當由該經注入之電洞與電子結合所形成的激子自一激發態掉落至一基態時，該有機發射層EML便發光。

藉由改變供應至該閘極電極G的電壓，以控制自該第 一電極ED1通過該第一輔助層AL1供應至該有機發射層EML之電洞的量，且因此控制自該有機發射層EML所發射之光的數量。

特定而言，供應至該閘極電極G之閘極電壓Vg係影 響自該第一電極ED1移動至該第二電極ED2之電荷的量。舉例而言，如果閘極電壓Vg施加至閘極電極G使得在第一電極ED1與閘極電極G之間移動之電荷的量增加，則移動通過第一輔助層AL1之電洞的量增加，且因此自該有機發射層EML所發射之光的數量增加；然而，如果閘極電壓Vg施加至閘極電極G使得在第一電極ED1與閘極電極G之間移動之電荷的量減少，則移動通過第一輔助層AL1之電洞的量減少，且因此自有機發射層EML所發射之光的數量減少。意即，當分別自該驅動電源供應線ELVDD與該共用電源供應線ELVSS施加一給定的電壓至該第一電極ED1與該第二電極ED2，可藉由改變供應至該閘極電極G之閘極電壓Vg而控制自有機 發射層EML所發射之光的數量。

第4圖係一用於說明使用第3圖之有機發光電晶體之 閘極電極所獲得之一發射特性的視圖。

如第4圖所示，在一平面視圖中，在前述之有機發光 顯示器之有機發光電晶體OLET中，該閘極電極G之該開口OA係一圓形。因此，由該閘極電極G所產生之電場EF係均勻地施加至位於該開口OA內之該第一輔助層AL1，且因此該電場EF係由該開口OA之外部均勻地施加至內部，該開口OA係作為一發光表面。因此，自該有機發射層EML通過作為一實質發光區域之該開口OA所發射之光的均勻性係經改善。此作為用於降低供應至該閘極電極之閘極電壓之一因子，且作為用於增進該有機發光電晶體OLET之關閉特性之一因子。從而，改善包括該有機發光電晶體OLET之該有機發光顯示器之總發光效率。

以下將參考第5圖而描述一根據第二具體實施態樣 之有機發光電晶體。

下文中，僅描述不同於該第一具體實施態樣的特性 部分，以及其描述被省略的部分係依照第一具體實施態樣之描述。在第二具體實施態樣中，為較易理解以及容易描述，相同或對應於第一具體實施態樣之構成元件係以相同的參考符號表示。

第5圖係一顯示根據第二具體實施態樣之一有機發 光電晶體之一閘極電極的頂視圖。

如第5圖所示，根據第二具體實施態樣之有機發光電 晶體OLET2之閘極電極G係包括一開口OA形成於中心區域。該閘極電極G係經形成以圍繞該開口OA，且因此在一平面視圖中，該開口OA被該閘極電極G所圍繞。在一平面視圖中，該開口OA係一正多邊形且被該閘極電極G所圍繞。特定而言，在一些具體實施態樣中，該開口OA係具有正八邊形之形狀。

在前述根據第二具體實施態樣之有機發光電晶體 OLET2中，在一平面視圖中，該閘極電極G之該開口OA係一正八邊形。因此，由該閘極電極G所產生之電場EF係均勻地施加至位於該開口OA內之該第一輔助層AL1，且因此該電場EF係由該開口OA之外部均勻地施加至內部，該開口OA作為一發光表面。因此，自該有機發射層EML通過作為一實質發光區域之該開口OA所發射之光的均勻性係經改善。此作為用於降低供應至該閘極電極之閘極電壓之一因子，且作為用於增進該有機發光電晶體OLET之關閉特性之一因子。從而，改善包括該有機發光電晶體OLET之該有機發光顯示器之總發光效率。

以下將參考第6圖以描述一根據第三具體實施態樣 之有機發光電晶體。

下文中，僅描述不同於該第一具體實施態樣的特性 部分，以及其描述被省略的部分係依照該第一具體實施態樣之描述。在第三具體實施態樣中，為較易理解以及容易描述，相同或對應於第一具體實施態樣之構成元件係以相同的參考符號表示。

第6圖係一顯示根據第三具體實施態樣之一有機發 光電晶體之一閘極電極的頂視圖。

如第6圖所示，根據該第三具體實施態樣之有機發光 電晶體OLET3之閘極電極G係包括一開口OA形成於中心區域。該閘極電極G係經形成以圍繞該開口OA，且因此在一平面視圖中，該開口OA被該閘極電極G所圍繞。在一平面視圖中，該開口OA係一封閉迴路形狀且被該閘極電極G所圍繞。該閘極電極G包括四個突出物PM，向該開口OA的中心點突出。該等突出物PM係呈三角形，且該突出物PM之數量可為1、2、3、5、或更多。

在前述根據該第三具體實施態樣之有機發光電晶體 OLET3中，在一平面視圖中，該閘極電極G之該開口OA係一封閉迴路形狀，且至少一突出物PM係向該開口OA的中心點突出。因此，越過相同的距離而施加一電場EF至該開口OA之一邊緣部分，以及至該開口OA之一中心部分，藉此降低施加至該閘極電極G之閘極電壓Vg。

以下將參考第7圖以描述一根據第四具體實施態樣 之有機發光電晶體。

下文中，僅描述不同於該第一具體實施態樣的特性 部分，以及其描述被省略之部分係依照該第一具體實施態樣之描述。在該第四具體實施態樣中，為較易理解以及容易描述，相同或對應於該第一具體實施態樣之構成元件係以相同的參考符號表示。

第7圖係一顯示第四具體實施態樣之一有機發光電 晶體之一閘極電極的頂視圖。

如第7圖所示，根據第四具體實施態樣之有機發光電 晶體OLET4係以複數形式提供，且各該複數個有機發光電晶體OLET4之閘極電極G係包括一開口OA形成於中心區域。該閘極電極G係經形成以圍繞該開口OA，且因此在一平面視圖中，該開口OA被該閘極電極G所圍繞。在一平面視圖中，該開口OA係一正多邊形且被該閘極電極G所圍繞。特定而言，在一些具體實施態樣中，該開口OA係具有一正六邊形之形狀。

在前述根據該第四具體實施態樣之有機發光電晶體 OLET4中，在一平面視圖中，該閘極電極G之該開口OA係一正六邊形。這可最小化孔徑比(aperture ratio)以及減少製程分散。傳統上，在一高解析度顯示器的製造中，當畫素尺寸變得更小以及開關元件與具有發射特性之儲存電容器變得更小時，係產生製程中(in-process)的問題。然而，根據第四具體實施態樣之該有機發光電晶體OLET4，係可視閘極電壓施加時間與閘極電壓差異而控制發射特性，且因為開口OA係一正六邊形，而可改善孔徑比及減少畫素尺寸。此外，可應用本發明以減少製程分散的總負擔且應付高解析度畫素，藉由在使用一沉積或施用製程之有機發射層之形成中，形成對應於複數個開口OA之複數個有機發射層而達成。

雖然本揭露已透過特定具體實施態樣而進行描述， 本發明應被理解為不受限於所揭露之具體實施態樣，相反地，係 欲涵蓋在所附申請專利範圍的精神及範疇下的各種調整和均等排列組合。

AL1‧‧‧第一輔助層

AL2‧‧‧第二輔助層

ED1‧‧‧第一電極

ED2‧‧‧第二電極

EML‧‧‧有機放射層

G‧‧‧閘極電極

IL‧‧‧絕緣層

OA‧‧‧開口

OLET‧‧‧有機發光電晶體

SUB‧‧‧基材

Claims (11)

1. 一種有機發光電晶體，包含：一第一電極，位於一基材上；一閘極電極，位於該第一電極上，並且包括一形成於中心區域之開口；一第一輔助層，位於該開口內；一有機發射層，位於該第一輔助層及該閘極電極上，其中該閘極電極之頂部係與該有機發光層接觸；一第二輔助層，位於該有機發射層上；以及一第二電極，位於該第二輔助層上。
2. 如請求項1所述之有機發光電晶體，其中在一平面視圖中，該開口係一圓形且被該閘極電極所圍繞。
3. 如請求項1所述之有機發光電晶體，其中在一平面視圖中，該開口係一正多邊形且被該閘極電極所圍繞。
4. 如請求項3所述之有機發光電晶體，其中該開口係一正八邊形。
5. 如請求項3所述之有機發光電晶體，其中該開口係一正六邊形。
6. 如請求項1所述之有機發光電晶體，其中在一平面視圖中，該開口係一封閉迴路形狀且被該閘極電極所圍繞，以及該閘極電極更包含至少一突出物，向該開口的中心點突 出。
7. 如請求項1所述之有機發光電晶體，其中該第一電極係一陽極，該第二電極係一陰極，該第一輔助層係一通道，電洞通過其而移動，以及該第二輔助層係一通道，電子通過其而移動。
8. 如請求項1所述之有機發光電晶體，更包含一絕緣層，位於該第一電極及該閘極電極之間。
9. 如請求項1所述之有機發光電晶體，其中該第一輔助層係位於該第一電極及該有機發射層之間，該第一輔助層之底部係與該第一電極接觸，該第一輔助層之頂部係與該有機發射層接觸，以及該第一輔助層之側邊係與該閘極電極接觸。
10. 一種有機發光顯示器，包含如請求項1所述之有機發光電晶體。
11. 如請求項10所述之有機發光顯示器，更包含：一驅動電源供應線，連接至該第一電極；一共用電源供應線，連接至該第二電極；一開關元件，連接至該閘極電極；一掃描線，連接至該開關元件；一儲存電容器，連接至該開關元件及該閘極電極；以及一資料線，連接至該儲存電容器。