TWI324491B - Low-reflection self-illumination unit display pixel structure - Google Patents

Description

1324491 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種自發光元件顯示器之像素元件結構；具 體而。，本發明係關於一種低反射率之自發光元件顯示器 之像 素元件結構。 【先前技術】 隨著薄贿轉需«之提升，自發光元件齡器的技# 開發在近年來日益重要。包含有機發光二極體顯示器在内之自 光元^7F器’其技術成触也日趨成熟。以有機發光二箱 一’病丁：為例’顯不面板之受度及對比往往是評價整體品質^ 大考1。因此目前在此—領域中，如何有效地提升自發光元 件發出光線之_率，已成為工程師們積極研發的目標。 =貝:面板之對比而言，當對比高時，顯示面板整體之顏 表現都較為理想。然而在提升對比之方式上，除了提 要課題Γ件之棘外，如恤隔外麵境光之反射亦是一重 ΐ 1 在魏光會自顯示面進人顯賴板内，再經由 往I變_ 極或f晶體元件反射_示面，反射之光線往 Γ縣發出之錄表現，造成_谓的現象。 y低外在環境光之反射即成為目前研發之方向。 面板之’麵鋪柄叙反群，_上係於顯示 透率之偏光、偏光膜3G。_當使用之低穿 、守，雖能降低反射率並提升對比效果，但由 ^需彌度上之敎，物树 ;偏:==元件5°之使用壽命。若_= 3=2’_㈣暇她好，但增加對比之 【發明内容】 ^明之—目的在於提供—種自發光元件顯示器之像素夭 件、U冓’财她之外在環境歧射率。 ’、 之另-目的在於提供—種自發光元件嶋之像素 70件、、，。構，具有較佳之對比表現。 元m—目的在於提供一種自發光元件顯示器之像素 兀件、'，。構，具有較佳之發光利用率。 自發光元侧μ之像素結構主要包含第—基板、暗色吸 層、_電路元相及自發光元件基板較 么係作為和蚊额，並可分紐絲域 色吸光結構係形成於第—基板上，並位於非發光區域内藉由 暗色吸先結構之設置，得以減対—基轉發光區域之外在環 境光線進人量，從—少轉路或電子元件反射外在環境光而 造成之反射光。 濾光層係„又置於第—基板上，並鄰近暗色吸光結構。藉由 二光層之阻知’可以減少進入第一基板外在環境光線量，以提 Γ7自發光元件|細讀示影像之賊。鱗電路元件位於暗色 吸光結構之上方，並為暗色吸光結構所親。換言之，侵入第 土板之外在環i兄光不易與驅動電路元件接觸，進而降低外在 環境光藉由驅動電路元件或其所含之金麟f反射之可能性。 “自發光7G#係位於濾光層上，並大體對應於苐—基板之發 光區域内。自發光元件主要包含透光電_、發光層及黑電極 層。透光電極層係位於遽光層上方，並由具光穿透性之導電材 質所構成。發光層及黑電極層則依序形成於透光電極層上。由 極雜-般金屬電極之反射性低视當環境光線經由 第一基板及縣層而射至黑電極層時，所產生之反射光線較一 般金屬電極為少。#反射光_対，自發光元件本身發出光 線所形成之影像對比即可提高。此外，藉由暗色吸光結構、濾 ^層^、電極層之設置，更可有效減少附卜树境光線入 射而k成之反射光量，以達到增加顯示輯比之效果。 【實施方式】 上本=⑽、提供-種自發光元件顯示器之像素元件結構。在 ΓΓ ^种，本發明之自發光元件顯示器係為—彩色有機發 示f:然而在不同實施例中，本物 _ 1、TTO/、可包含早色之有機發光二極體顯示器。此外， 在不同魏财’本發明之自發光元侧抑亦可包含高分子 系有機發光二極體⑽D)顯 刀 係可應用於各式面板顯示屏、家二===顯示器 上剞带❹以α 听錢针面電視、個人電腦及膝 电、行動電話及触械 在圖2所示之較佳實施财，自發光元件顯示器之^ 構主要包含第一基板100、暗 驅動電路元件、_元、濾光層_、 施例中，第-基板⑽係作為頻及月側基板250。在此實 第一美柘1nn ’〜、、不面之基板，亦即光線係經由 弟基板100向外射出以顯示影 較佳係由朗妨的人^^ ㈣—基板1GG之材質 外，在此實施例中，第—基板10 π貝狐烕此 發光區域113。 反1GG射分騎光區域⑴及非 紐mG _树—紐町，並位於非發 =實施例中，暗色吸光結構咖係完全覆 二^域113，然而在不同實施例中，暗色吸光結構咖 亦可僅部分覆蓋非發光區域113。藉由暗色吸光結_之設 置二付以減少第-基板⑽非發光區域113之外在環境光線進 入量，從喊少因線路或電子元敍射外在職絲造成之反 射光。在較佳實施例中，暗色吸光結構係包含黑色矩陣 (Black Matrix)。其構成形式係包含單層之有機膜、單層之無 機膜、複合之有顧、複合之無機賊其恤合方式。在較佳 貝施例中’黑色矩料包含金屬鉻黑色矩n而在不同實施 例中，黑色矩陣亦可包含樹脂黑色矩陣、石墨黑色矩陣或其他 具類似性質之結構。 在圖3所示之實施例中，濾光層5〇〇係設置於第一基板1〇〇 上，並鄰近暗色吸光結構。在此較佳實施例中，濾光層5〇〇係 位於發光區域111中，且其侧邊係與暗色吸光結構3〇()連接。 濾光層500較佳係完全覆蓋發光區域m ;然而在不同實施例 :卢本思光層500亦可僅部分覆蓋發光區域111。在此實施例中， 二成層！°Q較佳係為彩色濾光片；然而濾光層關亦可為直接 為於第—基板100上之軌光阻(Color Filter on Army)。 1線二光層，之阻隔，可以減少進人第—基板⑽外在環境 飧里以提问自發光元件顯示器顯示影像之對比。此外，藉 ‘光層5GG與暗色吸光結構·之搭配 因外在環境光線入射而造成之反射光量，一 比之效果。 f 3所不’驅動電路元件彻係位於暗色吸光結構細 ^目對於自第—基板⑽人射之外在環境光而言，暗色 係!'遮蔽驅動電路元件期。因聽動電路元件 路元件7nnt在環境光接觸，進而避免外在環境光藉由驅動電 或其所含之金屬材質而反射出第一基板⑽外。在 I件700 知例中’暗色吸光結構300係遮蔽驅動電路 旲。^ —基板⑽上之垂直投影，從而得到較佳之遮蔽 咖“：^路70* 7°〇較佳係包含薄膜電晶體 i ；： ^—TranS1Stor，。細在不同實施例中，驅動 禮兀件·柯為其他具有_舰之 MIM-TFD電路。形成萑腹帝曰駚々士』± A例讲 ①成雜i阳體之方式較佳係包含非晶石夕製移 酿細SslllGQn;a_Sl)、低溫多⑼ 价slllcon;LTPS)及其他可提供類似功效之 棘。此外’母-像素元件巾之轉電路元件脈 含之閉極710與相鄰之驅動電路元件產生訊號^:闕 卜在圖3獅之實施财，自發光元件綱雜於濾光層_ =大體對應於第一紐100之發光區域m内。換言之， $笛光元件簡所發出之光源，得以經由發光區域111而射出 基板⑽外。在較佳實施例中，如圖4所示，自發光元 〇〇於第-基板100上之垂直投影係落於内表面ιι〇之發光 内。自發光元件900主要包含透光電極層910、發光 ^ 0及黑電極層950。透光電極層91〇係位於濾光層5〇〇上 麻’且較佳作為自發光元件議中之陽極電極。在圖3所示之 =施例中’透光電極層91G係、直接形成於遽光層5⑽之上，並 /、驅動電路元件電連接。透光電極層_較佳係包含姻錫 氧化物_umTin0xide，IT〇)所形成之導電層^而在不同實 知例中，透光電極層91G亦可為其他透光之導電材料。 '如圖3所示，發光層93〇係形成於透光電極層91〇上。發 光層_之形成方式包含塗佈、物理性或化學性沈積、黃光: 、d等衣私。發光層93〇較佳係包含有機發光二極體(⑽的； 然而在不同實施例中，發光層_亦可包含高分子系有機發光 -極體(PLED)或其他自發光性材質。此外，在此實施例中，發 光層_較佳係包含白光發光材料，藉由與適當_光層· 而域不同11色的有色光；然而在不同實施财，發光層_ 亦可發出白色光外之其他有色光。 _黑電極層950係形成於發光層.930上，且較佳作為自發光 凡件900之陰極電極。黑電極層95〇之形成方式包含塗佈、物 1324491 理性或化學性沈積、黃光、侧等製程。在較佳實施例中，黑 電極層950係包含鈦金屬電極；然而在不同實施例中，黑電極 層950亦可包含鈦金屬合金電極、路金屬電極、絡金屬合金電 極、石墨電極或其他反射性較弱之金屬、合金、非金屬或混合 物電極。由於黑電極層95〇較—般金屬電極之反射性低，因此 當環境光線經由第-基板100及濾光層5〇〇而射至黑電極層 950日守’所產生之反射光線較一般金屬電極為少。當反射光線 減対’自發光元件900本身發出光線所形成之影像對比即可 提问此外，藉由與濾、光層5〇〇及暗色吸光結構之搭配設 置’更可有效減少因外在環境光線入射而造成之反射光量，以 達到增加顯示器對比之效果。 圖5所示為黑電極層95〇之另一實施例。在此實施例中， 黑電極層咖進一步包含下金屬t極層95卜夾層電極層953 以及上金屬電極層955。下金屬電極層951較佳係直接形成於 發光層930上。下金屬電極層951之厚度較薄，約介於㈣咖， 口此光線可穿透。下金屬電極層951較佳係由紹金屬或銘合金 輯成；然而在不同實施例中，下金屬層951亦可包含銅 ^其他具導電性之金屬及合金。夾層電極請係具有光穿透 展★直接也成於下金屬電極々951上。在較佳實施例中，夾 層/Μ之材質係包含鋼錫氧化物(IT〇);然而在不同實 :列泰層電極層953亦可由其他具透光性之導電材料所構 紐t屬電極層955較佳係直接形成於夾層電極層953上； “材貝較佳係由銘金屬或銘合金所構成。此外，上金屬電極層 11 1324491 955較佳係採用與下金屬電極層951相同之材質所形成；然而 在不同實施例中，上金屬電極層955亦可包含銅或其他具導電 性之金1屬及合金，且不必要與下金屬電極層‘ 951採用相同之材

在此實施例中，下金屬電極層951、夾層電極層953以及上 金屬電極層955共同形成-光學腔體。由於下金屬電極層951 可被光線穿透，因此射人第—基板⑽之親可穿透下金屬電 極層951並進入上粒光學腔體。光學腔體内部之光學作用使 得射入光_體内之光線無法輕易經由下金屬電極層咖射 出’進而達到降低反射之效果。 ’

在圖3及圖5所示之實施例巾，自發光元件_發出之光 線係經由透光電極層91〇卿成级極，並穿過_電路元件 700間之空隙向外射出。然而在圖6所示之另一實施例中，自 毛光元件_發出之光線係經由透光電極層⑽所形成之陰極 向外射出’且並未穿過驅動電路元件雇間之空隙。如圖^ 光7"件齡11之像素結構進—步包含相對於第-基板 =0,又置之第二基板·;換言之，相對於作為顯示面之第一 言，第二基板2GG較佳係供作背板之用。第二基板 之材讀、可包含销、高強錢合材料或其他非透光性材 如圖6所示，驅動電路元件 形成於笛-甘 -a 口我庀兀仵即〇係依序 接开4 Γ土板200上。暗色吸光結構300與濾光層500則直 >成於第-基板⑽上。當第-基板⑽與第二基板2〇〇租 12 1324491 合時，暗色吸光結構300係對應並遮蔽驅動電路元件7〇〇，而 自發光元件_則對應滤光層咖。此時黑電極層咖係供作 為陽極’並與轉電路元件電連接。藉由暗色吸光結構 300、濾光層500及黑電極層955之搭配設置，可有效減少因 外在環境规人射而造紅反射光量，以_增域示器對比 之效果。 本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅 為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限 制本發明之範ϋ。相反地，包含於申請專利翻之精神及範圍 之修改及均等設置均包含於本發明之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為έ知技術中發光二極體顯示面板之剖面圖； =2為依據本發明—實施例的自發光元賴衫之元件拆解 =3為依據本發明—實施例的自發光元件顯 構之剖面ϋ ; ，骑結 ^ 4為自發光轉顯示!I像素元件實補巾投影位置之示音 f5為黑電極層之另—實施例示意圖； 圖6為依據本發料—實施例的自發光元個示H之剖面圖。 13 1324491 【主要元件符號說明】 100第一基板 200第二基板 250背側基板 111發光區域 113非發光區域 300暗色吸光結構 500濾光層 700驅動電路元件 710閘極 900自發光元件 910透光電極層 930發光層 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

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1. -種自發光元件顯示器之像素元件結構，包含： 一第一基板； —暗色吸光結構，係形成於該第-基板上； 一濾光層，係設置於哕笛一苴 、， 、该弟基板上，亚鄰近該暗色吸光結

   一驅動電路元件 光結構係遮蔽該薄膜 及 ’位於該暗色吸光結構之上方，該暗色吸 电曰曰體於該第一基板上之一垂直投影；以 一自發光元件，包含·· 上方，其中該透光電極 一透光電極層，係位於該濾光層 層具光穿透性； 一發光層，係形成於該透光電極層上丨以及 黑電極層，係形成於該發光層上，其中該黑電極層具 有光吸收性。 • 2·如申請專利範圍第1項所述之像素元件結構，其中該暗色吸光 結構係包含一黑色矩陣。 3.如申請專利範圍第丨項所述之像μ件結構，其中該濾光層係 包含一濾光光阻。 4·如申請專利範圍第！項所述之像素元件結構，其中該濾光層係 包含一彩色濾光片。 如申明專利補第1項所述之像素元件結構，其中該透光電择 層係包含銦錫氧化物(Indium Tin Oxide，ITCO。 6.如申請專利範圍第！項所述之像素元件結構，其中該黑電極層 15 丄jzh·外y丄 係包含一鈦金屬電極。' 7.如申請專利範圍第丨項所述之像素轉結構，其中該黑電 係包令"一鉻金屬電極。 · € 專利範财1項所述之像素元件結構，其中該黑電極層 一下金屬電極層； 層’御成㈣下金極層上，其中該失屌 龟極層具有光穿透性；以及 S -上金屬電極層，係形成於該絲電極層上。 9· 纖邮8項所述之像素元件結t其中該夾層電極 層係由銦錫氧化卿涵umTin0 10.如申請專利範圍第i項 J厅祕 #，素兀件結構，其中該透光電極 盾係與該驅動電路元件電性連接。 u.如申請專利範圍 係為-陰極層。所不之像素讀結構，其中該黑電極層 I2.如申請專利範圍第 包含白色發光斜Γ。 件結構，其中該發光層係 素，，進-步包含-第 於光元#& 、/ 土板0又置，其中該驅動電路元件及該自 分卿成_第二基板上。 .如申5青專利範圍 電路元件，〜、所权像素70件結構，更包含另一驅動 电連接至上述驅動電路元件之閘極。 16 :顯 示器之像素元件結構，包含 15·—種有機發光二極； —弟一基板，· -暗色吸光結構，伽彡成於該基板上； 構；一縣層，係設置於該第一基板上，並鄰近該暗色吸光結 ―，二基板，相姆於該第一基板設置； 聽心0體，伽餅料二基板上 係^該薄膜電晶體於該第-基板上之一垂直投景^又及。構 機發光_極體’相對於_、光層設置，包含： 層具：:’係形成於該第二基板之上’射該黑電極 發光層，係形成於該黑電極層上；以及 層具—光透穿層’係形成於該發光層上，其中該透光電極 如申請專利範圍第15項所述之像 光轉係包含—黑色矩陣。 午、、。構其中該暗色吸 ===15項所述之像素元件結構， 係包含色:二項所述之像素元件結構’其中該遽光層 19.如申請專利範圍第15項所述之像 極層係包含銦锡氧化物。，、、，·。構，其中該透光電 20·如申請專利範圍第15項所述之 ， π件結構，其中該黑電麵 17 1324491 層係包含一鈦金屬電極， 21. 如申睛專利範圍第μ項所述之像素元件結構，其中該黑電極 層係包含一鉻金屬電極。 ’ 22. 如申請專利範圍第15項所述之像素元件結構，其中該黑電極 層係包含： 一下金屬電極層； -夾層電極層’係形成於該下金屬電極層上，其中該爽層 龟極層具有光穿透性；以及 一上金屬電極層，係形成於該夾層電極層上。 2=^專利範圍第22項所述之像素元件結構，其中該央層電 才。層係由銦錫氧化物(IndiumTin〇xide，lT〇)所形成。 从如申請專利範圍第ls項所示之像素元 係包含白色發狀料。 胃，、七級先層 'Μ請專利範圍第15項所述之像素元件結構，其中該里雨 層係與该薄膜電晶體電性連接。 八’、'、％極 範圍第25項所示之像素元件結構，其中該^ 層係為一陽極層。 黑電杻 27.:::ΓΓ第15項所述之像素元件結構，更包含另 膜㈣體，電性連接至上述薄膜電晶體之閉極。3另、薄