TWI697119B - 雙面發光透明有機發光二極體顯示器 - Google Patents

雙面發光透明有機發光二極體顯示器 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器。雙面發光透明有機發光二極體顯示器，包括基板、多個像素區域、發光區域和透光區域。每個像素區域包括透光區域和發光區域。發光區域包括底部發光區域和頂部發光區域。底部發光區域上設置有一底部發光有機發光二極體。頂部發光區域上設置有一頂部發光有機發光二極體。底部驅動元件和頂部驅動元件被設置在頂部發光區域中。底部驅動元件置於頂部發光有機發光二極體下並驅動底部發光有機發光二極體。頂部驅動元件設置在頂部發光有機發光二極體下，並驅動頂部發光有機發光二極體。

Description

雙面發光透明有機發光二極體顯示器
本發明涉及一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器。更具體地，本發明涉及一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器，其包括在一個像素內的透明區域、頂部發光區域和底部發光區域且具有高孔徑比。
近年來，開發了各種比陰極射線管（CRT）體積小且重量輕的平板顯示器。這些平板顯示器例如包括液晶顯示器（LCD）、場發光顯示器（FED）、電漿顯示板（PDP）、電致發光器件（EL）等。
取決於用於發光層的材料，電致發光顯示器大致分為無機電致發光顯示器和有機發光二極體顯示器，它們是自發光元件因而可提供若干優點，例如快速的響應時間、高發光效率、高亮度和寬視角。值得注意的是，對於具有高能效、較少漏電、以及透過電流控制促進灰階呈現的有機發光二極體顯示器的需求快速地增長。
特別地，有機發光二極體顯示器具有各種目的和功能的顯示裝置，如透明顯示器，通過該透明顯示器可以看到圖像訊息和背景。透明顯示器通常用於室外環境，即具有高環境光(例如陽光)的環境。因此，期望透明顯示器具有高亮度以便向用戶傳遞準確的圖像訊息。透明的顯示器，尤其是雙面發光的透明顯示器需要改進結構特性以增加亮度。
本發明致力於克服上述問題，並且本發明的其中一方面是提供一種透明平板顯示器，其在不使用時變得透明以使用戶看到背景、而在使用時提供顯示功能。
本發明的另一方面是提供一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器，通過在頂部發光有機發光二極體下設置頂部發光有機發光二極體的驅動元件和底部發光有機發光二極體的驅動元件以最大化孔徑比。
本發明的又一個目的是提供一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器，通過在頂部發光有機發光二極體的驅動元件和底部發光有機發光二極體的驅動元件之間設置屏蔽層而具有穩定的驅動特性。
本發明的示例性實施例提供了一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器，包括基板、多個像素區域、發光區域和透光區域。每個像素區域包括透光區域和發光區域。發光區域包括底部發光區域和頂部發光區域。底部發光有機發光二極體設置在底部發光區域中。頂部發光有機發光二極體設置在頂部發光區域中。底部驅動元件和頂部驅動元件設置在頂部發光區域中。底部驅動元件設置在該頂部發光有機發光二極體下並驅動底部發光有機發光二極體。頂部驅動元件設置在該頂部發光有機發光二極體下並驅動頂部發光有機發光二極體。
在實施例中，雙面發光透明有機發光二極體顯示器更包含介於該頂部發光有機發光二極體和該些底部驅動元件之間的一屏蔽層。
在實施例中，該屏蔽層覆蓋該些底部驅動元件和該些頂部驅動元件。
在實施例中，該屏蔽層的形狀為橫跨該些像素區域的一帶狀。
在實施例中，該屏蔽層連接到該基板的一側部上的一接地線。
在實施例中，雙面發光透明有機發光二極體顯示器更包含一第一平坦化薄膜，覆蓋該些底部驅動元件和該些頂部驅動元件；一底部發光像素電極，形成於該第一平坦化薄膜上並連接到該些底部驅動元件；一頂部發光像素電極，形成於該第一平坦化薄膜上並連接到該些頂部驅動元件；一屏蔽層，位於該第一平坦化薄膜上，該屏蔽層與該底部發光像素電極和該頂部發光像素電極相隔一給定距離，且至少覆蓋該些底部驅動元件；以及一第二平坦化薄膜，覆蓋該底部發光像素電極、該頂部發光像素電極和該屏蔽層，其中該底部發光有機發光二極體和該頂部發光有機發光二極體形成在該第二平坦化薄膜上。
在實施例中，雙面發光透明有機發光二極體顯示器包含：在該基板上的一第一方向延伸的一數據線和一驅動電流線；以及在該基板上的一第二方向延伸的一第一掃描線和一第二掃描線。該些底部驅動元件包含：一底部開關薄膜電晶體，連接至該數據線和該第一掃描線；以及一底部驅動薄膜電晶體，連接至該驅動電流線、底部開關薄膜電晶體和該底部發光有機發光二極體。該些頂部驅動元件包含：一頂部開關薄膜電晶體，連接至該數據線和該第二掃描線；以及一頂部驅動薄膜電晶體，連接至該驅動電流線、該頂部開關薄膜電晶體和該頂部發光有機發光二極體。
在實施例中，雙面發光透明有機發光二極體顯示器更包含：一第一彩色濾光片，位於該底部發光有機發光二極體下方；以及一第二彩色濾光片，位於該頂部發光有機發光二極體上方。
在實施例中，底部發光有機發光二極體包含：一第一陽極，僅由一透明導電材料所組成；一有機發光層，堆疊在該第一陽極上；以及一陰極，堆疊在該有機發光層上。該頂部發光有機發光二極體包含：一第二陽極，包括該透明導電材料和堆疊在該透明導電材料上的一反射金屬材料；堆疊在該第二陽極上的該有機發光層；以及堆疊在該有機發光層上的該陰極。
根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器在使用時提供顯示功能，並且在不使用時變得透明。而且，當使用時，可以提供增強現實顯示功能，其是背景和顯示功能的組合。而且，根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器提供顯示裝置的正面和背面的顯示功能。通過在頂部發光有機發光二極體下設置所有驅動元件來驅動頂部發光有機發光二極體和底部發光有機發光二極體，可以最大化頂部發光有機發光二極體和底部發光有機發光二極體的孔徑比。
通過參考示例性實施例的以下詳細描述和圖式，可以更容易地理解本發明的各個方面和特徵以及實現它們的方法。然而，本發明可以以許多不同的形式實施，並且不應該被解釋為限於這裡闡述的示例性實施例。相反，提供這些示例性實施例是為了使本發明徹底和完整，並且將本發明的構思完全傳達給本領域技術人員，且本發明由所附申請專利範圍限定。
在圖式中示出的用於描述本發明的示例性實施例的形狀、尺寸、比例、角度、數量等僅僅是示例，並不限於圖中所示的那些。貫穿說明書，相同的圖式標記表示相同的元件。
在描述本發明時，將省略對相關公知技術的詳細描述，以避免不必要地模糊本發明。當使用術語「包括」、「具有」等時，可以添加其他部分，只要不使用術語「僅」。除非明確說明，否則單數形式可以被解釋為複數形式。
即使沒有明確說明，元件也可以被解釋為包括誤差餘量。當使用術語「之上」、「上」、「下」、「旁邊」等描述兩個部分之間的位置關係時，只要不使用術語「立刻」或「直接」，一個或多個部件可以位於兩個部件之間。
應當理解，儘管這裡可以使用術語「第一」、「第二」等來描述各種元件，但是這些元件不受這些術語的限制。這些術語用於區分一個元件與另一個元件。這裡使用的元件的術語和名稱是為了便於描述而選擇的，並且可以與實際產品中使用的部件的名稱不同。
本發明的各種示例性實施例的特徵可以部分地或全部地彼此耦合或組合，並且可以在技術上以各種方式交互或一起工作。示例性實施例可以獨立地或彼此相關地執行。
在下文中，將參考圖式詳細描述本發明的示例性實施例。在下面的示例性實施方案中，電致發光顯示器的描述將集中在包含有機發光材料的有機發光顯示器上。然而，應該注意，本發明的技術構思不限於有機發光顯示器，還可以應用於包含無機發光材料的無機發光顯示器。
在下文中，將參考圖1描述根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器。圖1是根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器的示意結構的平面圖。
根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器包括在基板SUB上以矩陣排列的多個單元像素UP。單一單元像素UP包括三個或四個子像素SP。例如，單一單元像素UP可包括紅色子像素SPR、綠色子像素SPG和藍色子像素SPB。或者，單一單元像素UP可包括紅色子像素SPR、白色子像素SPW、綠色子像素SPG和藍色子像素SPB。圖1示出了以四個子像素SP構成單個單元像素UP。
單一子像素SP包括透光區域TRA和發光區域LEA。透光區域TRA是透明區域，通過該透明區域可看到顯示面板上的背景。發光區域LEA是設置有機發光二極管以提供用於在顯示裝置上顯示圖像的區域。
此外，發光區域LEA包括頂部發光區域TE和底部發光區域BE。頂部發光區域TE是向基板SUB的前方提供圖像訊息的區域。底部發光區域BE是向基板SUB的背面提供圖像訊息的區域。
在頂部發光區域TE中，形成頂部發光有機發光二極體TOLE以向上提供圖像訊息(即向基板SUB的前方提供圖像訊息)。在底部發光區域BE中，形成底部發光有機發光二極體BOLE以向下提供圖像訊息(即向基板SUB的背面提供圖像訊息)。此外，頂部發光區域TE包括用於驅動頂部發光有機發光二極體TOLE的頂部發光有機發光二極體驅動元件TEC、以及用於驅動底部發光有機發光二極體BOLE的底部發光有機發光二極體驅動元件BEC。
＜第一示例性實施例＞
在下文中，將參照圖2和圖3詳細描述根據本發明第一示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構。圖2是根據本發明第一示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的平面圖。圖3是沿圖2中的線I-I'截取的根據本發明第一示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的截面圖。
水平（或在第一方向）延伸的頂部掃描線SLT和底部掃描線SLB設置在基板SUB上。此外，還設置了垂直（或在第二方向）延伸的數據線DL和驅動電流線VDD。單個子像素SP由這些線SLT、SLB、DL和VDD的交叉所定義。例如，數據線DL和驅動電流線VDD之間的區域確定了子像素SP的寬度。頂部掃描線SLT和底部掃描線SLB可以穿過子像素SP的中心。
單個子像素SP包括透光區域TRA和發光區域LEA。發光區域LEA包括頂部發光區域TE和底部發光區域BE。例如，透光區域TRA可以設置在子像素SP的上部，頂部發光區域TE可以設置在子像素SP的中心部分，而底部發光區域BE可以設置在子像素SP的下部。然而，像素結構不限於此，而是可以有各種配置。但是，應該注意的是，頂部發光區域TE和底部發光區域BE優選地為彼此相鄰地設置。
頂部發光有機發光二極體TOLE可以設置於頂部發光區域TE中。此外，頂部發光薄膜電晶體ST1和TT以及底部發光薄膜電晶體ST2和BT可以設置在頂部發光區域TE中以驅動頂部發光有機發光二極體TOLE和底部發光有機發光二極體BOLE。另外，頂部掃描線SLT和底部掃描線SLB位於頂部發光區域TE中。頂部發光薄膜電晶體ST1和TT包括頂部發光開關薄膜電晶體ST1和頂部發光驅動薄膜電晶體TT。底部發光薄膜電晶體ST2和BT包括底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT。
頂部發光開關薄膜電晶體ST1連接到頂部掃描線SLT和數據線DL。例如，頂部發光開關薄膜電晶體ST1包括頂部發光開關閘極電極SG1、頂部發光開關半導體層SA1、頂部發光開關源極電極SS1和頂部發光開關汲極電極SD1。頂部發光開關閘極電極SG1從頂部掃描線SLT分支。頂部發光開關半導體層SA1和頂部發光開關閘極電極SG1彼此重疊，在它們之間具有閘極絕緣膜。頂部發光開關半導體層SA1與頂部發光開關閘極電極SG1重疊的部分被定義為通道區域。
頂部發光開關源極電極SS1從數據線DL分支並與頂部發光開關半導體層SA1的一側接觸。頂部發光開關半導體層SA1的一側是從通道區域的一側延伸，其可以被定義為源極區域。頂部發光開關汲極電極SD1與頂部發光開關半導體層SA1的另一側接觸。頂部發光開關半導體層SA1的另一側是從通道區域的另一側的延伸，其可以被定義為汲極區域。源極區域和汲極區域彼此面對，且它們之間具有通道區域。
頂部發光驅動薄膜電晶體TT連接到頂部發光開關薄膜電晶體ST1和驅動電流線VDD。例如，頂部發光驅動薄膜電晶體TT包括頂部發光驅動閘極電極TG、頂部發光驅動半導體層TA、頂部發光驅動源極電極TS和頂部發光驅動汲極電極TD。頂部發光驅動閘極電極TG連接到頂部發光開關汲極電極SD1。圖2示出了頂部發光驅動閘極電極TG通過延伸頂部發光開關汲極電極SD1而形成。頂部發光驅動半導體層TA和頂部發光驅動閘極電極TG彼此重疊，且在它們之間具有閘極絕緣膜。頂部發光驅動半導體層TA的與頂部發光驅動閘極電極TG重疊的部分被定義為通道區域。
頂部發光驅動源極電極TS從驅動電流線VDD分支並與頂部發光驅動半導體層TA的一側接觸。頂部發光驅動半導體層TA的一側是從通道區域的一側延伸，其可以被定義為源極區域。頂部發光驅動汲極電極TD與頂部發光驅動半導體層TA的另一側接觸。頂部發光驅動半導體層TA的另一側是從通道區域的另一側的延伸，其可以被定義為汲極區域。源極區域和汲極區域之間以通道區域相互面對。
頂部發光有機發光二極體孔包括頂部發光陽極ANOT。頂部發光陽極ANOT連接到頂部發光驅動薄膜電晶體TT的頂部發光驅動汲極TD。
如圖2之平面圖所示，底部發光薄膜電晶體ST2和BT位於頂部發光薄膜電晶體ST1和TT下面。底部發光薄膜電晶體ST2和BT包括底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT。
底部發光開關薄膜電晶體ST2連接到底部掃描線SLB和數據線DL。例如，底部發光開關薄膜電晶體ST2包括底部發光開關閘極電極SG2、底部發光開關半導體層SA2、底部發光開關源極電極SS2和底部發光開關汲極電極SD2。底部發光開關閘極電極SG2從底部掃描線SLB分支。底部發光開關半導體層SA2和底部發光開關閘極電極SG2彼此重疊，且它們之間具有閘極絕緣膜。底部發光開關半導體層SA2與底部發光開關閘極電極SG2重疊的部分被定義為通道區域。
底部發光開關源極電極SS2從數據線DL分支並與底部發光開關半導體層SA2的一側接觸。底部發光開關半導體層SA2的一側是從通道區域的一側的延伸，其可以被定義為源極區域。底部發光開關汲極電極SD2與底部發光開關半導體層SA2的另一側接觸。底部發光開關半導體層SA2的另一側是從通道區域的另一側的延伸，其可以被定義為汲極區域。源極區域和汲極區域之間以通道區域相互面對。
底部發光驅動薄膜電晶體BT連接到底部發光開關薄膜電晶體ST2和驅動電流線VDD。例如，底部發光驅動薄膜電晶體BT包括底部發光驅動閘極電極BG、底部發光驅動半導體層BA、底部發光驅動源極電極BS和底部發光驅動汲極電極BD。底部發光驅動閘極電極BG連接到底部發光開關汲極電極SD2。圖2示出了通過延伸底部發光開關汲極電極SD2而形成底部發光驅動閘極電極BG。底部發光驅動半導體層BA和底部發光驅動閘極電極BG彼此重疊，且在它們之間具有閘極絕緣膜。底部發光驅動半導體層BA的與底部發光驅動閘極電極BG重疊的部分被定義為通道區域。
底部發光驅動源極電極BS從驅動電流線VDD分支並與底部發光驅動半導體層BA的一側接觸。底部發光驅動半導體層BA的一側是從通道區域的一側延伸，其可以被定義為源極區域。底部發光驅動汲極電極BD與底部發光驅動半導體層BA的另一側接觸。底部發光驅動半導體層BA的另一側是從通道區域的另一側的延伸，其可以被定義為汲極區域。源極區域和汲極區域之間以通道區域相互面對。
底部發光有機發光二極體BOLE包括底部發光陽極ANOB。底部發光陽極ANOB連接到底部發光驅動薄膜電晶體BT的底部發光驅動汲極電極BD。
頂部發光有機發光二極體TOLE的頂部發光陽極ANOT可以成形成覆蓋所有頂部發光薄膜電晶體ST1和TT以及底部發光薄膜電晶體ST2和BT的形狀。因為頂部發光有機發光二極體TOLE為基板SUB的頂部提供光線，所以不提供光線的驅動元件被設置在頂部發光有機發光二極體TOLE下面，以最大化頂部發光有機發光二極體TOLE的孔徑面積。
因為底部發光有機發光二極體BOLE為基板SUB的底部提供光，因而理想的是將不提供光線的驅動元件設置在頂部發光有機發光二極體TOLE下方。也就是說，底部發光有機發光二極體BOLE的所有驅動元件都設置在頂部發光有機發光二極體TOLE下面。
底部發光有機發光二極體BOLE的驅動元件堆疊在頂部發光有機發光二極體TOLE的頂部發光陽極ANOT下面。因此，底部發光有機發光二極體BOLE的驅動元件可能會受到來自頂部發光陽極ANOT的電訊號的電衝擊。也就是說，底部發光有機發光二極體BOLE可能無法正常地工作。為了防止這個問題，根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器還包括屏蔽層SHL，其覆蓋底部發光有機發光二極體BOLE的驅動元件。
圖2示出了屏蔽層SHL具有在單個子像素SP中覆蓋底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT的島狀，但不限於此。例如，屏蔽層SHL可以與覆蓋的頂部發光有機發光二極體TOLE的頂部發光陽極ANOT重疊從而累積感應電荷。優選地，這些感應電荷被釋放出來。因此，屏蔽層SHL可以具有水平延伸的帶狀形狀。在這種情況下，屏蔽層SHL可以以線形狀穿過基板SUB，以覆蓋水平串聯排列的所有底部發光開關薄膜電晶體ST2和所有子像素SP的底部發光驅動薄膜電晶體BT。此外，屏蔽層SHL可以連接到基板SUB的左側和/或右側的接地線，並釋放累積的感應電荷。
此外，圖2示出了屏蔽層SHL覆蓋底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT的示例。然而，屏蔽層SHL不受限於該示例，而是也可以覆蓋頂部發光開關薄膜電晶體ST1和頂部發光驅動薄膜電晶體TT。或者，如果有需要，屏蔽層SHL可僅覆蓋底部發光驅動薄膜電晶體BT。在一些情況下，屏蔽層SHL可形成為剛好足以覆蓋底部發光驅動薄膜電晶體BT的一部分，例如，通道區域。
在下文中，進一步參考圖3，將詳細描述根據本發明第一示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器的橫截面結構。提供緩衝層BUF在基板SUB的整個表面上。在緩衝層BUF上形成半導體層。半導體層包括頂部發光開關半導體層SA1、頂部發光驅動半導體層TA、底部發光開關半導體層SA2和底部發光驅動半導體層BA。因為圖3是示出了頂部發光驅動薄膜電晶體TT和底部發光驅動薄膜電晶體BT的截面圖，故未示出頂部發光開關半導體層SA1和底部發光開關半導體層SA2。
頂部發光驅動半導體層TA和頂部發光驅動閘極電極TG的中心彼此重疊，且在它們之間具有閘極絕緣膜GI。同樣地，底部發光驅動半導體層BA和底部發光驅動閘極電極BG的中心彼此重疊，且其間具有閘極絕緣膜GI。
層間絕緣膜ILD堆疊在基板SUB上形成頂部發光驅動閘極電極TG和底部發光驅動閘極電極BG的整個表面上。頂部發光驅動源極電極TS、頂部發光驅動汲極電極TD、底部發光驅動源極電極BS和底部發光驅動汲極電極BD形成在層間絕緣膜ILD上。
在基板SUB上形成頂部發光驅動薄膜電晶體TT和底部發光驅動薄膜電晶體BT的整個表面上提供鈍化膜PAS。覆蓋底部發光驅動薄膜電晶體BT的屏蔽層SHL可以形成在鈍化膜PAS上方。而且，下彩色濾光片CF1可被設置在鈍化膜PAS上。理想的是，下彩色濾光片CF1僅選擇性地設置在底部發光區域BE中。
平坦化膜OC堆疊在基板SUB上形成屏蔽層SHL和下彩色濾光片CF1的整個表面上。頂部發光陽極ANOT和底部發光陽極ANOB形成在平坦化膜OC上。頂部發光陽極ANOT僅形成在頂部發光區域TE中並連接到頂部發光驅動薄膜電晶體TT的頂部發光驅動汲極電極TD。底部發光陽極ANOB僅形成在底部發光區域BE中並連接到底部發光驅動薄膜電晶體BT的底部發光驅動汲極電極BD。
頂部發光陽極ANOT由彼此堆疊的透明導電層ITO和反射電極層AG所組成。底部發光陽極ANOB僅由透明導電層所組成。例如，頂部發光陽極ANOT和底部發光陽極ANOB可以通過透明導電材料（例如氧化銦錫或氧化銦鋅）和光反射材料（例如鋁（Al）、銀（Ag）、鉬（Mo）或鈦（Ti））在一行中同時形成，並使用半色調光罩對它們進行圖案化。頂部發光陽極ANOT由堆疊在透明導電層ITO上的反射電極層AG所組成。另一方面，底部發光陽極ANOB僅由透明導電層所組成。
堤BN形成在基板SUB上形成頂部發光陽極ANOT和底部發光陽極ANOB的整個表面上。堤BN定義頂部發光區域TE和底部發光區域BE。例如，堤BN是暴露頂部發光陽極ANOT中心的大部分的開口，且定義了頂部發光區域TE。並且，堤BN是暴露底部發光陽極ANOB中心的大部分的開口，且定義了底部發光區域BE。優選地，堤BN具有開口，該開口也暴露出透光區域TRA中心的大部分。
在形成堤BN的基板SUB的整個表面上提供有機發光層OL。陰極CAT堆疊在有機發光層OL上，橫跨基板SUB的整個表面。結果，通過依次堆疊頂部發光陽極ANOT、有機發光層OL和陰極CAT，在頂部發光區域TE中形成頂部發光有機發光二極體TOLE。另外，通過依次堆疊底部發光陽極ANOB、有機發光層OL和陰極CAT，在底部發光區域BE中形成底部發光有機發光二極體BOLE。同時，透光區域TRA可以保持透明，因為只有有機發光層OL和陰極CAT堆疊在其中。
間隔物SP可以堆疊在堤BN上。間隔物SP可直接堆疊在堤BN的頂部上，或者可形成在堆疊在堤BN上的陰極CAT的頂部上。
封裝基板ENC接合到其中形成顯示元件的基板SUB上，其間具有間隔物SP。在這種情況下，可以在封裝基板ENC和基板SUB之間填充鈍化膜或鈍化材料（未示出）。
黑色矩陣BM和上彩色濾光片CF2可以設置在封裝基板SUB上。黑色矩陣BM可以面向堤BN。優選地，上彩色濾光片CF2僅設置在頂部發光區域TE中。具體地，理想的是將上彩色濾光片CF2設置在圍繞頂部發光區域TE的黑色矩陣BM之間。
＜第二示例性實施例＞
在下文中，將參考圖4描述本發明的第二示例性實施例。圖4是根據本發明第二示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的平面圖。在第二示例性實施例中，將描述在平面上具有不同結構的雙面發光透明有機發光二極體顯示器。
根據本發明第二示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器的基本結構與第一示例性實施例的基本結構相同，不包含頂部發光區域TE和底部發光區域BE之間的位置關係。
水平（或在第一方向中）延伸的頂部掃描線SLT和底部掃描線SLB設置在基板SUB上。此外，設置垂直（或在第二方向）延伸的數據線DL和驅動電流線VDD。單個子像素SP由這些線SLT、SLB、DL和VDD的交叉所定義。例如，數據線DL和驅動電流線VDD之間的區域確定子像素SP的寬度。頂部掃描線SLT和底部掃描線SLB可以穿過子像素SP的下部。也就是說，兩條頂部掃描線SLT之間的區域確定一個子像素SP的長度。
單個子像素SP包括透光區域TRA和發光區域LEA。發光區域LEA包括頂部發光區域TE和底部發光區域BE。例如，透光區域TRA可以設置在子像素SP的上部，底部發光區域BE可以設置在子像素SP的中心部分，而頂部發光區域TE可以設置在子像素SP的下部。
頂部發光有機發光二極體TOLE可以置於頂部發光區域TE中。此外，頂部發光薄膜電晶體ST1和TT以及底部發光薄膜電晶體ST2和BT可以設置在頂部發光區域TE中以驅動頂部發光有機發光二極體TOLE。另外，頂部掃描線SLT和底部掃描線SLB位於頂部發光區域TE中。頂部發光薄膜電晶體ST1和TT包括頂部發光開關薄膜電晶體ST1和頂部發光驅動薄膜電晶體TT。底部發光薄膜電晶體ST2和BT包括底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT。
頂部發光開關薄膜電晶體ST1連接到頂部掃描線SLT和數據線DL。例如，頂部發光開關薄膜電晶體ST1包括頂部發光開關閘極電極SG1、頂部發光開關半導體層SA1、頂部發光開關源極電極SS1和頂部發光開關汲極電極SD1。
頂部發光驅動薄膜電晶體TT連接到頂部發光開關薄膜電晶體ST1和驅動電流線VDD。例如，頂部發光驅動薄膜電晶體TT包括頂部發光驅動閘極電極TG、頂部發光驅動半導體層TA、頂部發光驅動源極電極TS和頂部發光驅動汲極電極TD。頂部發光驅動閘極電極TG連接到頂部發光開關汲極電極SD1。
頂部發光有機發光二極體TOLE包括頂部發光陽極ANOT。頂部發光陽極ANOT連接到頂部發光驅動薄膜電晶體TT的頂部發光驅動汲極TD。
底部發光薄膜電晶體包括底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT。
底部發光開關薄膜電晶體ST2連接到底部掃描線SLB和數據線DL。例如，底部發光開關薄膜電晶體ST2包括底部發光開關閘極電極SG2、底部發光開關半導體層SA2、底部發光開關源極電極SS2和底部發光開關汲極電極SD2。
底部發光驅動薄膜電晶體BT連接到底部發光開關薄膜電晶體ST2和驅動電流線VDD。例如，底部發光驅動薄膜電晶體BT包括底部發光驅動閘極電極BG、底部發光驅動半導體層BA、底部發光驅動源極電極BS和底部發光驅動汲極電極BD。底部發光驅動閘極電極BG連接到底部發光開關汲極電極SD2。
底部發光有機發光二極體BOLE包括底部發光陽極ANOB。底部發光陽極ANOB連接到底部發光驅動薄膜電晶體BT的底部發光驅動汲極電極BD。
頂部發光有機發光二極體TOLE的頂部發光陽極ANOT可以成形成覆蓋所有頂部發光薄膜電晶體ST1和TT以及底部發光薄膜電晶體ST2和BT的形狀。因為頂部發光有機發光二極體TOLE為基板SUB的頂部提供光線，所以不提供光線的驅動元件被設置在頂部發光有機發光二極體TOLE下面，以最大化頂部發光有機發光二極體TOLE的孔徑面積。
因為底部發光有機發光二極體BOLE為基板SUB的底部提供光，故理想的是將不提供光線的驅動元件設置在頂部發光有機發光二極體TOLE下方。也就是說，底部發光有機發光二極體BOLE的所有驅動元件都設置在頂部發光有機發光二極體TOLE下面。
底部發光有機發光二極體BOLE的驅動元件堆疊在頂部發光有機發光二極體TOLE的頂部發光陽極ANOT下面。因此，底部發光有機發光二極體BOLE的驅動元件可能會受到來自頂部發光陽極ANOT的電訊號的電衝擊。也就是說，底部發光有機發光二極體BOLE可能無法正常工作。為了防止這個問題，根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器還包括屏蔽層SHL，其覆蓋底部發光有機發光二極體BOLE的驅動元件。
圖4示出了屏蔽層SHL具有水平延伸的帶狀形狀。屏蔽層SHL穿過基板SUB，以線的形狀覆蓋所有底部發光開關薄膜電晶體ST2和所有子像素SP的底部發光驅動薄膜電晶體BT。而且，圖4示出了屏蔽層SHL覆蓋底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT的示例。然而，屏蔽層SHL不限於該示例，而是也可以覆蓋頂部發光開關薄膜電晶體ST1和頂部發光驅動薄膜電晶體TT。或者，如果需要，屏蔽層SHL可以僅覆蓋底部發光驅動薄膜電晶體BT。在一些情況下，屏蔽層SHL可以形成為剛好足以覆蓋底部發光驅動薄膜電晶體BT的一部分，例如，通道區域。
屏蔽層SHL可以與位於其上的頂部發光陽極ANOT頂部發光陽極ANOT重疊從而累積感應電荷。優選地，這些感應電荷被釋放出來。因此，屏蔽層SHL可以連接到基板SUB的左側和/或右側的接地線，並釋放累積的感應電荷。
＜第三示例性實施例＞
在下文中，將參考圖5描述本發明的第三示例性實施例。圖5是根據本發明第三示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的截面圖。在第三示例性實施例中，將描述在橫截面上具有不同結構的雙面發光透明有機發光二極體顯示器。
緩衝層BUF提供在基板SUB的整個表面上。在緩衝層BUF上形成半導體層。半導體層包括頂部發光開關半導體層SA1、頂部發光驅動半導體層TA、底部發光開關半導體層SA2和底部發光驅動半導體層BA。因為圖5示出了頂部發光驅動薄膜電晶體TT和底部發光驅動薄膜電晶體BT的截面圖，故未示出頂部發光開關半導體層SA1和底部發光開關半導體層SA2。
頂部發光驅動半導體層TA和頂部發光驅動閘極電極TG的中心彼此重疊，且在它們之間具有閘極絕緣膜GI。同樣地，底部發光驅動半導體層BA和底部發光驅動閘極電極BG的中心彼此重疊，其間具有閘極絕緣膜GI。
層間絕緣膜ILD堆疊在基板SUB上形成頂部發光驅動閘極電極TG和底部發光驅動閘極電極BG的整個表面上。頂部發光驅動源極電極TS、頂部發光驅動汲極電極TD、底部發光驅動源極電極BS和底部發光驅動汲極電極BD形成在層間絕緣膜ILD上。
在基板SUB上形成頂部發光驅動薄膜電晶體TT和底部發光驅動薄膜電晶體BT的整個表面上提供鈍化膜PAS。下彩色濾光片CF1可以設置在鈍化膜PAS上。理想的是僅將下彩色濾光片CF1選擇性地設置在底部發光區域BE中。
第一平坦化薄膜OC1堆疊在形成下彩色濾光片CF1的基板SUB的整個表面上。在第一平坦化薄膜OC1上形成頂部發光像素電極PT、底部發光像素電極PB和屏蔽層SHL。
頂部發光像素電極PT經由通過第一平坦化薄膜OC1形成的接觸孔連接到頂部發光驅動汲極電極TD。底部發光像素電極PB通過穿過第一平坦化薄膜OC1形成的接觸孔連接到底部發光驅動汲極電極BD。屏蔽層SHL優選地成形為覆蓋底部發光開關薄膜電晶體ST2和底部發光驅動薄膜電晶體BT。此外，屏蔽層SHL優選地與頂部發光像素電極PT和底部發光像素電極PB分離。
頂部發光像素電極PT和底部發光像素電極PB堆疊在第一平坦化薄膜OC1上，且第二平坦化薄膜OC2堆疊在基板SUB上形成屏蔽層SHL的整個表面上。頂部發光陽極ANOT和底部發光陽極ANOB形成在第二平坦化薄膜OC2上。頂部發光陽極ANOT僅形成在頂部發光區域TE中並連接到頂部發光驅動薄膜電晶體TT的頂部發光驅動汲極電極TD。底部發光陽極ANOB僅形成在底部發光區域BE中並連接到底部發光驅動薄膜電晶體BT的底部發光驅動汲極電極BD。
頂部發光陽極ANOT由彼此堆疊的透明導電層ITO和反射電極層AG所組成。底部發光陽極ANOB僅由透明導電層組成。例如，透明導電層ITO包括透明導電材料，例如氧化銦錫或氧化銦鋅。反射電極AG包括光反射材料，例如鋁（Al）、銀（Ag）、鉬（Mo）或鈦（Ti）。
在基板SUB上形成頂部發光陽極ANOT和底部發光陽極ANOB的整個表面上形成堤BN。堤BN定義了頂部發光區域TE和底部發光區域BE。例如，堤BN是暴露頂部發光陽極ANOT中心的大部分的開口，並定義頂部發光區域TE。並且，堤BN是暴露底部發光陽極ANOB中心的大部分的開口，且定義了底部發光區域BE。優選地，堤BN具有開口，該開口也暴露出透光區域TRA中心的大部分。
在基板SUB上形成堤BN的整個表面上提供有機發光層OL。陰極CAT堆疊在有機發光層OL上，橫跨基板SUB的整個表面。結果，通過依次堆疊頂部發光陽極ANOT、有機發光層OL和陰極CAT，在頂部發光區域TE中形成頂部發光有機發光二極體。另外，通過依次堆疊底部發光陽極ANOB、有機發光層OL和陰極CAT，在底部發光區域BE中形成底部發光有機發光二極體BOLE。同時，透光區域TRA可以保持透明，因為只有有機發光層OL和陰極CAT堆疊在其中。
間隔物SP可堆疊在堤BN上。間隔物SP可直接堆疊在堤BN的頂部上，或者可以形成在堆疊在堤BN上的陰極CAT的頂部上。
封裝基板ENC接合到形成有顯示元件的基板SUB上，其間具有間隔物SP。在這種情況下，可以在封裝基板ENC和基板SUB之間填充鈍化膜或鈍化材料（未示出）。
黑色矩陣BM和上彩色濾光片CF2可以設置在封裝基板SUB上。黑色矩陣BM可以面向堤BN。優選地，上彩色濾光片CF2僅設置在頂部發光區域TE中。具體地，理想的是，上彩色濾光片CF2設置在圍繞頂部發光區域TE的黑色矩陣BM之間。
如上所述，雙面發光透明有機發光二極體顯示器包括透光區域TRA，通過該透光區域TRA可以看到顯示面板上的背景，在使用時提供顯示功能，而在不使用時變為透明。並且，在使用時可增強背景和顯示功能的組合的現實顯示功能。
具體地，根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器提供顯示裝置的正面和背面的顯示功能。因此，顯示設備可以向用戶提供正面和背面的圖像訊息。雙面發光透明有機發光二極體顯示器通過在頂部發光有機發光二極體下設置頂部發光有機發光二極體的驅動元件和底部發光有機發光二極體的驅動元件，利用這種雙面發光結構，可以使孔徑比最大化。
儘管已經參考圖式詳細描述了本發明的實施例，本領域技術人員將理解，本發明可以以其他特定形式實現，而不會改變本發明的技術精神或本質特徵。因此，應該注意，前述實施例在所有方面僅僅是說明性的，不應被解釋為限制本發明。本發明的範圍由所附申請專利範圍限定，而不是由本發明的詳細描述限定。在申請專利範圍的含義和範圍內進行的所有改變或修改或其等同物應被解釋為落入本發明的範圍內。
無
圖1是根據本發明的雙面發光透明有機發光二極體顯示器的示意性結構的平面圖。 圖2是根據本發明第一示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的平面圖。 圖3是根據本發明的第一示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構沿著圖2之線I-I'截取的截面圖。 圖4是根據本發明第二示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的平面圖。 圖5是根據本發明第三示例性實施例的雙面發光透明有機發光二極體顯示器中的單個像素的結構的截面圖。

Claims (8)

  1. 一種雙面發光透明有機發光二極體顯示器，包括多個像素區域，各該像素區域包括一基板上的一透光區域和一發光區域，該發光區域包括：一底部發光區域，其上設置有一底部發光有機發光二極體；一頂部發光區域，其上設置有一頂部發光有機發光二極體，其中該頂部發光區域包括：多個底部驅動元件，設置在該頂部發光有機發光二極體下並驅動該底部發光有機發光二極體；以及多個頂部驅動元件，設置在該頂部發光有機發光二極體下並驅動該頂部發光有機發光二極體；以及一屏蔽層，介於該頂部發光有機發光二極體和該些底部驅動元件之間，該屏蔽層與該頂部發光有機發光二極體相間隔，且該屏蔽層與該頂部發光有機發光二極體電性絕緣。
  2. 如請求項1所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，其中該屏蔽層覆蓋該些底部驅動元件和該些頂部驅動元件。
  3. 如請求項1所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，其中該屏蔽層的形狀為橫跨該些像素區域的一帶狀。
  4. 如請求項3所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，其中該屏蔽層連接到該基板的一側部上的一接地線。
  5. 如請求項1所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，更包含：一第一平坦化薄膜，覆蓋該些底部驅動元件和該些頂部驅動元件； 一底部發光像素電極，形成於該第一平坦化薄膜上並連接到該些底部驅動元件；一頂部發光像素電極，形成於該第一平坦化薄膜上並連接到該些頂部驅動元件；以及一第二平坦化薄膜，覆蓋該底部發光像素電極、該頂部發光像素電極和該屏蔽層，其中該底部發光有機發光二極體和該頂部發光有機發光二極體形成在該第二平坦化薄膜上，該屏蔽層位於該第一平坦化薄膜上，該屏蔽層與該底部發光像素電極和該頂部發光像素電極相隔一給定距離，且至少覆蓋該些底部驅動元件。
  6. 如請求項1所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，包含：在該基板上的一第一方向延伸的一數據線和一驅動電流線；以及在該基板上的一第二方向延伸的一第一掃描線和一第二掃描線；其中該些底部驅動元件包含：一底部開關薄膜電晶體，連接至該數據線和該第一掃描線；以及一底部驅動薄膜電晶體，連接至該驅動電流線、該底部開關薄膜電晶體和該底部發光有機發光二極體；其中該些頂部驅動元件包含：一頂部開關薄膜電晶體，連接至該數據線和該第二掃描線；以及一頂部驅動薄膜電晶體，連接至該驅動電流線、該頂部開關薄膜電晶體和該頂部發光有機發光二極體。
  7. 如請求項1所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，更包含：一第一彩色濾光片，位於該底部發光有機發光二極體下方；以及 一第二彩色濾光片，位於該頂部發光有機發光二極體上方。
  8. 如請求項1所述之雙面發光透明有機發光二極體顯示器，其中該底部發光有機發光二極體包含：一第一陽極，僅由一透明導電材料所組成；一有機發光層，堆疊在該第一陽極上；以及一陰極，堆疊在該有機發光層上；其中該頂部發光有機發光二極體包含：一第二陽極，包括該透明導電材料和堆疊在該透明導電材料上的一反射金屬材料；堆疊在該第二陽極上的該有機發光層；以及堆疊在該有機發光層上的該陰極。
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