專利名稱：低反射率的自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)；具體而言，本發(fā)明涉及一種低反射率的自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著薄型顯示器需求量的提高，自發(fā)光單元顯示器的技術(shù)開(kāi)發(fā)在近年來(lái)日益重要。包括有機(jī)發(fā)光二極管顯示器在內(nèi)的自發(fā)光單元顯示器，其技術(shù)成熟度也日趨成熟。以有機(jī)發(fā)光二極管顯示器為例，顯示面板的亮度和對(duì)比往往是評(píng)價(jià)整體質(zhì)量的一大考慮。因此目前在此領(lǐng)域中，如何有效地提高自發(fā)光單元發(fā)出光線的利用率，已成為工程師們積極研發(fā)的目標(biāo)。
以顯示面板的對(duì)比而言，當(dāng)對(duì)比高時(shí)，顯示面板整體的顏色和影像表現(xiàn)都較為理想。然而在提高對(duì)比的方式上，除了提高自發(fā)光單元的亮度外，如何阻隔外在環(huán)境光的反射也是一重要課題。由于外在環(huán)境光會(huì)自顯示面進(jìn)入顯示面板內(nèi)，再經(jīng)由顯示面板內(nèi)的電極或晶體管單元反射出顯示面，反射的光線往往影響顯示面板原本發(fā)出的光線表現(xiàn)，造成對(duì)比下降的現(xiàn)象。因此如何降低外在環(huán)境光的反射即成為目前研發(fā)的方向。
如圖1所示，為降低顯示面板的反射率，傳統(tǒng)上是在顯示面板的基板10外表面11上加設(shè)偏光膜30。然而當(dāng)使用低穿透率的偏光膜30時(shí)，雖能降低反射率并提高對(duì)比效果，但由于需彌補(bǔ)亮度上的損失，故需增加自發(fā)光單元50的發(fā)光亮度，以致于減少自發(fā)光單元50的使用壽命。若使用高穿透率的偏光膜30時(shí)，雖在光的利用率上表現(xiàn)較好，但增加對(duì)比的效果卻又不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)，具有較低的外在環(huán)境光反射率。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)，具有較好的對(duì)比表現(xiàn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)，具有較好的發(fā)光利用率。
自發(fā)光單元顯示器的像素結(jié)構(gòu)主要包括第一基板、暗色吸光結(jié)構(gòu)、濾光層、驅(qū)動(dòng)電路單元和自發(fā)光單元。第一基板優(yōu)選作為顯示面的基板，并可分為發(fā)光區(qū)域和非發(fā)光區(qū)域。暗色吸光結(jié)構(gòu)形成在第一基板上，并位于非發(fā)光區(qū)域內(nèi)。通過(guò)暗色吸光結(jié)構(gòu)的設(shè)置，得以減少第一基板非發(fā)光區(qū)域的外在環(huán)境光線進(jìn)入量，從而減少因線路或電子單元反射外在環(huán)境光而造成的反射光。
濾光層設(shè)置在第一基板上，并鄰近暗色吸光結(jié)構(gòu)。通過(guò)濾光層的阻隔，可以減少進(jìn)入第一基板外在環(huán)境光線量，以提高自發(fā)光單元顯示器顯示影像的對(duì)比。驅(qū)動(dòng)電路單元位于暗色吸光結(jié)構(gòu)的上方，并為暗色吸光結(jié)構(gòu)所遮蔽。換言之，侵入第一基板的外在環(huán)境光不易與驅(qū)動(dòng)電路單元接觸，進(jìn)而降低外在環(huán)境光通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路單元或其所含的金屬材料反射的可能性。
自發(fā)光單元位于濾光層上，并大體對(duì)應(yīng)于第一基板的發(fā)光區(qū)域內(nèi)。自發(fā)光單元主要包括透光電極層、發(fā)光層和黑電極層。透光電極層位于濾光層上方，并由具光穿透性的導(dǎo)電材料所構(gòu)成。發(fā)光層和黑電極層則依次形成在透光電極層上。由于黑電極層較一般金屬電極的反射性低，因此當(dāng)環(huán)境光線經(jīng)由第一基板和濾光層而射至黑電極層時(shí)，所產(chǎn)生的反射光線較一般金屬電極為少。當(dāng)反射光線減少時(shí)，自發(fā)光單元本身發(fā)出光線所形成的影像對(duì)比即可提高。此外，通過(guò)暗色吸光結(jié)構(gòu)、濾光層和黑電極層的搭配設(shè)置，還可有效減少因外在環(huán)境光線入射而造成的反射光量，以達(dá)到增加顯示器對(duì)比的效果。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光二極管顯示面板的剖面圖；圖2為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自發(fā)光單元顯示器的單元分解圖；圖3為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自發(fā)光單元顯示器像素單元結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4為自發(fā)光單元顯示器像素單元實(shí)施例中投影位置的示意圖；圖5為黑電極層的另一實(shí)施例示意圖；圖6為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的自發(fā)光單元顯示器的剖面圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明100 第一基板 200 第二基板250 背側(cè)基板 111 發(fā)光區(qū)域113 非發(fā)光區(qū)域300 暗色吸光結(jié)構(gòu)500 濾光層700 驅(qū)動(dòng)電路單元710 柵極 900 自發(fā)光單元910 透光電極層930 發(fā)光層950 黑電極層 951 下金屬電極層953 夾層電極層955 上金屬電極層具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)。在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的自發(fā)光單元顯示器為彩色有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器。然而在不同實(shí)施例中，本發(fā)明的自發(fā)光單元顯示器也可包括單色的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。此外，在不同實(shí)施例中，本發(fā)明的自發(fā)光單元顯示器也可包括高分子有機(jī)發(fā)光二極管(PLED)顯示器。本發(fā)明的自發(fā)光單元顯示器可應(yīng)用于各式面板顯示屏、家用的平面電視、個(gè)人計(jì)算機(jī)及膝上型計(jì)算機(jī)的平板型監(jiān)視器、移動(dòng)電話及數(shù)字相機(jī)的顯示屏等。
在圖2所示的優(yōu)選實(shí)施例中，自發(fā)光單元顯示器的像素結(jié)構(gòu)主要包括第一基板100、暗色吸光結(jié)構(gòu)300、濾光層500、驅(qū)動(dòng)電路單元700、自發(fā)光單元900及背側(cè)基板250。在此實(shí)施例中，第一基板100作為顯示面的基板，即光線經(jīng)由第一基板100向外射出以顯示影像。此時(shí)第一基板100的材料優(yōu)選由玻璃或包括聚合物的有機(jī)材料等透明材料所制成。此外，在此實(shí)施例中，第一基板100可分為發(fā)光區(qū)域111和非發(fā)光區(qū)域113。
暗色吸光結(jié)構(gòu)300形成在第一基板100上，并位于非發(fā)光區(qū)域113內(nèi)。在優(yōu)選實(shí)施例中，暗色吸光結(jié)構(gòu)300完全覆蓋非發(fā)光區(qū)域113；然而在不同實(shí)施例中，暗色吸光結(jié)構(gòu)300也可僅部分覆蓋非發(fā)光區(qū)域113。通過(guò)暗色吸光結(jié)構(gòu)300的設(shè)置，得以減少第一基板100非發(fā)光區(qū)域113的外在環(huán)境光線進(jìn)入量，從而減少因線路或電子單元反射外在環(huán)境光而造成的反射光。在優(yōu)選實(shí)施例中，暗色吸光結(jié)構(gòu)300包括黑色矩陣(Black Matrix)。其構(gòu)成形式包括單層的有機(jī)膜、單層的無(wú)機(jī)膜、復(fù)合的有機(jī)膜、復(fù)合的無(wú)機(jī)膜或其它組合方式。在優(yōu)選實(shí)施例中，黑色矩陣包括金屬鉻黑色矩陣；然而在不同實(shí)施例中，黑色矩陣也可包括樹(shù)脂黑色矩陣、石墨黑色矩陣或其它具類(lèi)似性質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
在圖3所示的實(shí)施例中，濾光層500設(shè)置在第一基板100上，并鄰近暗色吸光結(jié)構(gòu)。在此優(yōu)選實(shí)施例中，濾光層500位于發(fā)光區(qū)域111中，且其側(cè)邊與暗色吸光結(jié)構(gòu)300連接。濾光層500優(yōu)選完全覆蓋發(fā)光區(qū)域111；然而在不同實(shí)施例中，濾光層500也可僅部分覆蓋發(fā)光區(qū)域111。在此實(shí)施例中，濾光層500優(yōu)選為彩色濾光片；然而濾光層500也可為直接形成在第一基板100上的濾光光阻(Color Filter on Array)。通過(guò)濾光層500的阻隔，可以減少進(jìn)入第一基板100外在環(huán)境光線量，以提高自發(fā)光單元顯示器顯示影像的對(duì)比。此外，通過(guò)濾光層500與暗色吸光結(jié)構(gòu)300的搭配設(shè)置，還可有效減少因外在環(huán)境光線入射而造成的反射光量，以達(dá)到增加顯示器對(duì)比的效果。
如圖3所示，驅(qū)動(dòng)電路單元700位于暗色吸光結(jié)構(gòu)300的上方。相對(duì)于自第一基板100入射的外在環(huán)境光而言，暗色吸光結(jié)構(gòu)300可遮蔽驅(qū)動(dòng)電路單元700。因此驅(qū)動(dòng)電路單元700不至與外在環(huán)境光接觸，進(jìn)而避免外在環(huán)境光通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路單元700或其所含的金屬材料而反射出第一基板100外。在圖4所示的優(yōu)選實(shí)施例中，暗色吸光結(jié)構(gòu)300遮蔽驅(qū)動(dòng)電路單元700在第一基板100上的垂直投影，從而得到較好的遮蔽效果。驅(qū)動(dòng)電路單元700優(yōu)選包括薄膜晶體管(Thin-Film-Transistor，TFT)。然而在不同實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電路單元700也可為其它具有類(lèi)似功能的電路型式，例如MIM-TFD電路。形成薄膜晶體管的方式優(yōu)選包括非晶硅工藝(amorphous silicon；a-Si)、低溫多晶硅工藝(Low Temperature poly-silicon；LTPS)及其它可提供類(lèi)似功效的工藝。此外，每一像素單元中的驅(qū)動(dòng)電路單元700通過(guò)其內(nèi)含的柵極710與相鄰的驅(qū)動(dòng)電路單元700產(chǎn)生信號(hào)連結(jié)的關(guān)系。
在圖3所示的實(shí)施例中，自發(fā)光單元900位于濾光層500上，并大體對(duì)應(yīng)于第一基板100的發(fā)光區(qū)域111內(nèi)。換言之，自發(fā)光單元900所發(fā)出的光源，得以經(jīng)由發(fā)光區(qū)域111而射出至第一基板100外。在優(yōu)選實(shí)施例中，如圖4所示，自發(fā)光單元900在第一基板100上的垂直投影落于內(nèi)表面110的發(fā)光區(qū)域111內(nèi)。自發(fā)光單元900主要包括透光電極層910、發(fā)光層930及黑電極層950。透光電極層910位于濾光層500上方，且優(yōu)選作為自發(fā)光單元900中的陽(yáng)極電極。在圖3所示的實(shí)施例中，透光電極層910直接形成在濾光層500之上，并與驅(qū)動(dòng)電路單元700電連接。透光電極層910優(yōu)選包括銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)所形成的導(dǎo)電層；然而在不同實(shí)施例中，透光電極層910也可為其它透光的導(dǎo)電材料。
如圖3所示，發(fā)光層930形成在透光電極層910上。發(fā)光層930的形成方式包括涂布、物理性或化學(xué)性沉積、黃光、蝕刻等工藝。發(fā)光層930優(yōu)選包括有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)；然而在不同實(shí)施例中，發(fā)光層930也可包括高分子有機(jī)發(fā)光二極管(PLED)或其它自發(fā)光性材料。此外，在此實(shí)施例中，發(fā)光層930優(yōu)選包括白光發(fā)光材料，通過(guò)與適當(dāng)?shù)臑V光層搭配而形成不同顏色的有色光；然而在不同實(shí)施例中，發(fā)光層930也可發(fā)出白色光外的其它有色光。
黑電極層950形成在發(fā)光層930上，且優(yōu)選作為自發(fā)光單元900的陰極電極。黑電極層950的形成方式包括涂布、物理性或化學(xué)性沉積、黃光、蝕刻等工藝。在優(yōu)選實(shí)施例中，黑電極層950包括鈦金屬電極；然而在不同實(shí)施例中，黑電極層950也可包括鈦金屬合金電極、鉻金屬電極、鉻金屬合金電極、石墨電極或其它反射性較弱的金屬、合金、非金屬或混合物電極。由于黑電極層950較一般金屬電極的反射性低，因此當(dāng)環(huán)境光線經(jīng)由第一基板100和濾光層500而射至黑電極層950時(shí)，所產(chǎn)生的反射光線較一般金屬電極為少。當(dāng)反射光線減少時(shí)，自發(fā)光單元900本身發(fā)出光線所形成的影像對(duì)比即可提高。此外，通過(guò)與濾光層500和暗色吸光結(jié)構(gòu)300的搭配設(shè)置，還可有效減少因外在環(huán)境光線入射而造成的反射光量，以達(dá)到增加顯示器對(duì)比的效果。
圖5所示為黑電極層950的另一實(shí)施例。在此實(shí)施例中，黑電極層950還包括下金屬電極層951、夾層電極層953和上金屬電極層955。下金屬電極層951優(yōu)選直接形成在發(fā)光層930上。下金屬電極層951的厚度較薄，約介于1～25nm，因此光線可穿透。下金屬電極層951優(yōu)選由鋁金屬或鋁合金所構(gòu)成；然而在不同實(shí)施例中，下金屬電極層951也可包括銅或其它具導(dǎo)電性的金屬及合金。夾層電極層953具有光穿透性，且直接形成在下金屬電極層951上。在優(yōu)選實(shí)施例中，夾層電極層953的材料包括銦錫氧化物(ITO)；然而在不同實(shí)施例中，夾層電極層953也可由其它具透光性的導(dǎo)電材料所構(gòu)成。上金屬電極層955優(yōu)選直接形成在夾層電極層953上；其材料優(yōu)選由鋁金屬或鋁合金所構(gòu)成。此外，上金屬電極層955優(yōu)選采用與下金屬電極層951相同的材料所形成；然而在不同實(shí)施例中，上金屬電極層955也可包括銅或其它具導(dǎo)電性的金屬及合金，且不必要與下金屬電極層951采用相同的材料。
在此實(shí)施例中，下金屬電極層951、夾層電極層953和上金屬電極層955共同形成光學(xué)腔體。由于下金屬電極層951可被光線穿透，因此射入第一基板100的光線可穿透下金屬電極層951并進(jìn)入上述的光學(xué)腔體。光學(xué)腔體內(nèi)部的光學(xué)作用使得射入光學(xué)腔體內(nèi)的光線無(wú)法輕易地經(jīng)由下金屬電極層951射出，進(jìn)而達(dá)到降低反射的效果。
在圖3和圖5所示的實(shí)施例中，自發(fā)光單元900發(fā)出的光線經(jīng)由透光電極層910所形成的陽(yáng)極，并穿過(guò)驅(qū)動(dòng)電路單元700之間的空隙向外射出。然而在圖6所示的另一實(shí)施例中，自發(fā)光單元900發(fā)出的光線經(jīng)由透光電極層910所形成的陰極向外射出，且并未穿過(guò)驅(qū)動(dòng)電路單元700之間的空隙。如圖6所示，自發(fā)光單元顯示器的像素結(jié)構(gòu)還包括相對(duì)于第一基板100設(shè)置的第二基板200；換言之，相對(duì)于作為顯示面的第一基板100而言，第二基板200優(yōu)選供作背板用。第二基板200的材料可包括金屬、高強(qiáng)度聚合材料或其它非透光性材料。
如圖6所示，驅(qū)動(dòng)電路單元700和自發(fā)光單元900依次形成在第二基板200上。暗色吸光結(jié)構(gòu)300與濾光層500則直接形成在第一基板100上。當(dāng)?shù)谝换?00與第二基板200組合時(shí)，暗色吸光結(jié)構(gòu)300對(duì)應(yīng)并遮蔽驅(qū)動(dòng)電路單元700，而自發(fā)光單元900則對(duì)應(yīng)濾光層500。此時(shí)黑電極層950供作為陽(yáng)極，并與驅(qū)動(dòng)電路單元700電連接。通過(guò)暗色吸光結(jié)構(gòu)300、濾光層500及黑電極層955的搭配設(shè)置，可有效減少因外在環(huán)境光線入射而造成的反射光量，以達(dá)到增加顯示器對(duì)比的效果。
本發(fā)明已由上述相關(guān)實(shí)施例加以描述，然而上述實(shí)施例僅為實(shí)施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭示的實(shí)施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，包括在權(quán)利要求的精神和范圍的修改及等同特征均包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自發(fā)光單元顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)，包括第一基板；暗色吸光結(jié)構(gòu)，形成在該第一基板上；濾光層，設(shè)置在該第一基板上，并鄰近該暗色吸光結(jié)構(gòu)；驅(qū)動(dòng)電路單元，位于該暗色吸光結(jié)構(gòu)的上方，該暗色吸光結(jié)構(gòu)遮蔽該薄膜晶體管在該第一基板上的垂直投影；和自發(fā)光單元，包括透光電極層，位于該濾光層上方，其中該透光電極層具光穿透性；發(fā)光層，形成在該透光電極層上；和黑電極層，形成在該發(fā)光層上，其中該黑電極層具有光吸收性。
2.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該暗色吸光結(jié)構(gòu)包括黑色矩陣。
3.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該濾光層包括彩色濾光片。
4.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該透光電極層包括銦錫氧化物。
5.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該黑電極層包括鈦金屬電極或鉻金屬電極。
6.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該黑電極層包括下金屬電極層；夾層電極層，形成在該下金屬電極層上，其中該夾層電極層具有光穿透性；和上金屬電極層，形成在該夾層電極層上。
7.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該透光電極層，與該驅(qū)動(dòng)電路單元電連接。
8.如權(quán)利要求1所示的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該發(fā)光層包括白色發(fā)光材料。
9.如權(quán)利要求1所述的像素單元結(jié)構(gòu)，還包括另一驅(qū)動(dòng)電路單元，電連接到上述驅(qū)動(dòng)電路單元的柵極上。
10.一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的像素單元結(jié)構(gòu)，包括第一基板；暗色吸光結(jié)構(gòu)，形成在該第一基板上；濾光層，設(shè)置在該第一基板上，并鄰近該暗色吸光結(jié)構(gòu)；第二基板，相對(duì)于該第一基板設(shè)置；薄膜晶體管，形成在該第二基板上，該暗色吸光結(jié)構(gòu)遮蔽該薄膜晶體管在該第一基板上的垂直投影；和有機(jī)發(fā)光二極管，相對(duì)于該濾光層設(shè)置，包括黑電極層，形成在該第二基板之上，其中該黑電極層具有光吸收性；發(fā)光層，形成在該黑電極層上；和透光電極層，形成在該發(fā)光層上，其中該透光電極層具光穿透性。
11.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該暗色吸光結(jié)構(gòu)包括黑色矩陣。
12.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該濾光層包括彩色濾光片。
13.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該透光電極層包括銦錫氧化物。
14.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該黑電極層包括鈦金屬電極或鉻金屬電極。
15.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該黑電極層包括下金屬電極層；夾層電極層，形成在該下金屬電極層上，其中該夾層電極層具有光穿透性；和上金屬電極層，形成在該夾層電極層上。
16.如權(quán)利要求10所示的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該發(fā)光層包括白色發(fā)光材料。
17.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，其中該黑電極層與該薄膜晶體管電連接。
18.如權(quán)利要求10所述的像素單元結(jié)構(gòu)，還包括另一薄膜晶體管，電連接到上述薄膜晶體管的柵極上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自發(fā)光單元顯示器的像素結(jié)構(gòu)，主要包括第一基板、暗色吸光結(jié)構(gòu)、濾光層、驅(qū)動(dòng)電路單元和自發(fā)光單元。暗色吸光結(jié)構(gòu)與濾光層形成在第一基板上，并彼此相鄰。驅(qū)動(dòng)電路單元位于暗色吸光結(jié)構(gòu)的上方，并為暗色吸光結(jié)構(gòu)所遮蔽。自發(fā)光單元位于濾光層上，主要包括透光電極層、發(fā)光層和黑電極層。透光電極層位于濾光層上方，發(fā)光層和黑電極層則依次形成在透光電極層上。通過(guò)暗色吸光結(jié)構(gòu)、濾光層和黑電極層的搭配設(shè)置，還可有效減少因外在環(huán)境光線入射而造成的反射光量，以達(dá)到增加對(duì)比的效果。
文檔編號(hào)H05B33/12GK1921141SQ20061015153
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者李重君 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司