有機發光二極體像素結構的發光系統的製作方法
2023-05-09 06:36:56
專利名稱：有機發光二極體像素結構的發光系統的製作方法
技術領域：
本發明是有關於一種有機發光二極體(organic light-emitting diodes，OLED)。
背景技術：
有機發光二極體(OLED)顯示器是採用有機化合物作為發光材料而能夠發出光線的平面顯示器，OLED顯示器具有體積小、重量輕、可視範圍廣、高對比、以及高反應速度等優點。
圖1是顯示傳統OLED顯示器的子像素(sub-pixel)11，OLED顯示器包括多個像素，各像素包括多個子像素11。電源線12、數據線13和掃描線14也顯示在圖1中，其中子像素11包含發光區15以及非發光區16。
發光區15包括可將電能轉換成光能的OLED，此OLED是由有機化合薄膜組成。非發光區16具有控制電路(無圖例)，用以控制發光區15的OLED。
控制電路一般包括二極體、電晶體、電容以及其它電子元件，因為非發光區16不會發出任何光線，所以非發光區越小越好。另外，發光區15面積相對於子像素11面積的比例稱做開口率，因此開口率越高代表亮度越高。
圖2A是顯示傳統全色階OLED顯示器的像素結構。在全色階OLED顯示器中，每一像素包括紅子像素區17、綠子像素區18、以及藍子像素區19。在紅子像素區17中，發光區20具有紅有機發光二極體(R-OLED)，而非發光區21具有R-OLED的控制電路。另外綠子像素區18和藍子像素區19也有類似紅子像素區17的結構。
通過子像素區17、18、以及19的控制電路，可以控制OLED的亮度以達到全色階圖像顯示的效果。以目前技術，紅、綠、藍OLED發光效率不同，然而，因為紅、綠、藍發光區域的大小一樣，所以發光效率較差的OLED元件，需要較大的電流才能達到和其它發光效率較好的OLED一樣的亮度。
圖2B是顯示另一傳統全色階OLED顯示器像素的結構，在全色階OLED顯示器中，各像素包括紅子像素區22、綠子像素區23、藍子像素區24和白子像素區25。其中在白子像素區域25中，發光區26具有白色有機發光二極體而非發光區27具有控制白色有機發光二極體的電路。
在圖2A中，如果需要發出白光，必須讓紅、綠、藍三子像素17、18、以及19一起發光。然而，在圖2B中，如果需要發白色光，只需子像素25發光即可，其它紅、綠、藍子像素皆不需發光。因此，當顯示器需要發白光時，圖2B所示的紅綠藍白OLED顯示器的耗電量比圖2A所示的紅綠藍OLED顯示器少。然而，非發光區的控制電路需要使用固定的面積，因此相對於圖2A所示的紅綠藍OLED顯示器，圖2B所示的紅綠藍白OLED顯示器有比較少的發光面積和較低的開口率。
發明內容
本發明提出一種發光系統，根據本發明一實施例所述的系統包括OLED像素結構，此OLED像素結構包括第一子像素區和第二子像素區，第一子像素區具有第一OLED，第二子像素區具有第二OLED和第二控制電路，其中第二控制電路控制第一和第二OLED。
根據本發明另一實施例所述的OLED像素結構包括藍子像素區和白子像素區，藍子像素區具有藍OLED，白子像素區具有白OLED和第二控制電路，其中第二控制電路包括控制藍和白OLED的電子元件，藍子像素區不具有電子元件。
本發明還提出一種發光系統，包括有機發光二極體的像素結構裝置，上述像素結構裝置包括第一子像素區包括第一有機發光二極體；第二子像素區包括第二有機發光二極體和第二控制電路，其中上述第二控制電路包括控制上述第二有機發光二極體的電子元件，以及控制上述第一有機發光二極體、第三有機發光二極體、第四有機發光二極體的任一者或其組合的電子元件；第三子像素區包括上述第三有機發光二極體；以及第四子像素區包括上述第四有機發光二極體。
通過以下圖例說明將可更了解本發明，然其並非用以限定本發明的範圍圖1是顯示傳統有機發光二極體OLED子像素結構的示意圖。
圖2A是顯示傳統全色階有機發光二極體OLED像素的示意圖。
圖2B是顯示另一種傳統全色階有機發光二極體OLED像素的示意圖。
圖3是顯示本發明第一實施例所述OLED顯示器的像素結構的示意圖。
圖4是顯示本發明第一實施例所述OLED顯示器的控制電路的示意圖。
圖5是顯示本發明第二實施例所述OLED顯示器的像素結構的示意圖。
圖6是顯示本發明第二實施例所述OLED顯示器的控制電路的示意圖。
圖7是顯示本發明第三實施例所述OLED顯示器的像素結構的示意圖。
圖8是顯示本發明實施例所述一顯示裝置。
圖9是顯示本發明實施例所述一電子裝置。
3～像素5、7～像素結構11～子像素12～電源線13～數據線14～掃描線15、20、26～發光區16、21、27～非發光區17、22、71～紅子像素區18、23、72～綠子像素區19、24、73～藍子像素區25、74～白子像素區31～第一子像素32～第二子像素33、53～第一OLED34、54～第二OLED35～控制電路35a～第一控制電路部分35b～第二控制電路部分41、61～第一開關電晶體42、62～第二開關電晶體43、63～第一電容
44、64～第二電容45、65～第一驅動電晶體46、66～第二驅動電晶體51～第一子像素區52～第二子像素區55～第一控制電路56～第二控制電路56a～第一控制電路部分56b～第二控制電路部分80～顯示裝置81～顯示面板82～控制器90～電子裝置91～輸入裝置711～紅OLED712、722、732、742～控制電路721～綠OLED731～藍OLED741～白OLEDVscan1、Vscan2、Vdata1、Vdata2～信號Vdd1、Vdd2、Vss1、Vss2～電源具體實施方式
圖3是顯示本發明第一實施例所揭露一OLED顯示器的像素結構，其中OLED顯示器的像素3包括第一子像素區31和第二子像素區32。第一子像素區31具有第一OLED33但是不具有控制電路，第二子像素區32具有第二OLED34和控制電路35。控制電路35具有第一控制電路部分35a和第二控制電路部分35b。第一控制電路部分35a包括控制第一OLED33的電子元件，第二控制電路部分35b包括控制第二OLED34的電子元件。
在本實施例中，第一OLED33發光效率可以比第二OLED34低，舉例來說，第一OLED33可以是藍OLED，而第二OLED34可以是紅、綠或是白OLED，由於控制第一OLED33的第一控制電路部分35a是設置在第二子像素區32裡，而不是在第一子像素區31裡，所以第一OLED33的發光面積比傳統技術的發光面積大，因此可以增加第一子像素區31的第一OLED33的亮度和壽命。
圖4是顯示根據本發明第一實施例所揭露控制像素3的控制電路35，如之前所述，第一控制電路部分35a和第二控制電路部分35b皆設置於子像素區32，第一控制電路部分35a包括第一開關電晶體41、第一電容43和第一驅動電晶體45，並使用上述元件來控制第一OLED33。第二控制電路部分35b包括第二開關電晶體42、第二電容44和第二驅動電晶體46，並使用上述元件來控制第二OLED34。
當掃描線上的信號Vscan1傳送至第一開關電晶體41的柵極時，在數據線上的信號Vdata1會經由第一開關電晶體41傳送到第一電容43，並儲存在第一電容43中、並且啟動第一驅動電晶體45。第一驅動電晶體45連接具有電壓Vdd1的電源線和第一OLED33，因此第一驅動電晶體45提供驅動電流給第一OLED33。第一OLED33也連接電壓源Vss1並接收上述驅動電流，當第一OLED33接收到上述驅動電流，第一OLED33將電源線上的電能轉換成光能。同理，當掃描線上的信號Vscan2傳送到第二開關電晶體42的柵極時，在數據線上的信號Vdata2會導通第二開關電晶體42、儲存在第二電容44中、並且啟動第二驅動電晶體46，上述第二驅動電晶體46連接電源Vdd2和第二OLED34，因此第二驅動電晶體46提供驅動電流給第二OLED34，另外第二OLED34也分別連接電源Vss2和上述驅動電流，一旦第二OLED34接收到上述驅動電流，第二OLED34就會將電能轉換成光能。上述電晶體可以是非結晶矽薄膜電晶體(amorphous TFTs)、高溫多晶矽(polysilicon)TFTs、低溫多晶矽TFTs和單晶矽TFTs。由於第一開關電晶體41、第一電容43和第一驅動電晶體45皆放置在第二子像素區32，所以第一OLED33的發光面積相對於傳統技術得以增加，因此第一子像素31的第一OLED33的亮度和壽命皆獲得改善。
圖5是顯示本發明第二實施例所揭露一OLED顯示器的像素結構，像素結構5包括第一子像素區51和第二子像素區52。第一子像素區51包括第一OLED53和具有多個電子元件以控制第一OLED53的第一控制電路55，第二子像素區52包括第二OLED54和第二控制電路56。第二控制電路56包括至少一電子元件以控制第一OLED53和至少一電子元件以控制第二OLED54。舉例來說，第二控制電路56設置在子像素區52，上述第二控制電路56包括控制第一OLED53的第一控制電路部分56a和控制第二OLED54的第二控制電路部分56b。在第二實施例中，第一OLED53的發光效率可比第二OLED54低。舉例來說，第一OLED53可以是藍OLED，第二OLED54可以是紅、綠或是白OLED，其中至少有一控制第一OLED53的電子元件設置在子像素區52裡，因此第一OLED53的面積比傳統OLED發光面積大，所以第一OLED53的亮度和壽命皆獲得改善。
圖6是更詳細顯示本發明第二實施例所揭露OLED顯示器的像素結構5的控制電路，第一控制電路55包括第一開關電晶體61，第二控制電路56包括第一控制電路部分56a和第二控制電路部分56b。第一控制電路部分56a包括第一電容63、第一驅動電晶體65，第二控制電路部分56b包括第二開關電晶體62、第二電容64和第二驅動電晶體66。第一控制電路55和第一控制電路部分56a控制第一OLED53，第二控制電路部分56b控制第二OLED54。
圖7是顯示本發明第三實施例所揭露OLED屏幕的像素結構，OLED屏幕的像素結構7包括紅子像素區71、綠子像素區72、藍子像素區73和白子像素區74。紅子像素區71包括紅OLED711和控制電路712，綠子像素區72包括綠OLED721和控制電路722。藍子像素區73包括藍LED731和控制電路732。白子像素區74包括白OLED741和控制電路742。
根據上述實施例，控制電路712包括所有控制紅OLED711的電子元件，包括開關電晶體、驅動電晶體和電容。控制電路722包括所有控制綠OLED721的電子元件，包括開關電晶體、驅動電晶體和電容。然而，控制電路732隻包括控制藍OLED731的一部分電子元件，另外一部分控制藍OLED731的電子元件則設置在白子像素區74。舉例來說，如圖7，只有一個控制藍OLED731的電晶體設置在藍子像素區73裡，另外一控制藍OLED731的電晶體和一電容設置在白子像素區74裡。因此白子像素區74包括控制藍OLED731和白OLED741的控制電路742。
上述四色像素區當中，藍子像素區73裡的控制電路732面積為最小，白子像素區74的控制電路742面積為最大。一般上述四色OLED材料當中，白OLED的發光效率最高，藍OLED的發光效率最低。因此通過重新設置控制藍OLED的電子元件。例如設置控制藍OLED電子元件於白子像素區，使藍OLED的發光面積增加，白OLED的發光面積減少，如此一來整個藍子像素區的藍OLED發光效率和整個白子像素區的白OLED發光效率可作最佳化調整。
圖8是顯示本發明實施例所揭露一顯示裝置80，顯示裝置包括顯示面板81和控制器82。顯示面板81是由像素結構組成的，例如圖7的像素結構7，顯示面板81可耦接至控制器82。控制器82可包括源和柵驅動電路(無圖例)以控制顯示面板81使顯示裝置80正常運作。
圖9是顯示本發明實施例所揭露一電子裝置90，此電子裝置90包括顯示裝置，例如圖8中的顯示裝置80。輸入裝置91耦接顯示裝置80的控制器82。上述輸入裝置91可包括處理器或是類似裝置，以將圖像數據輸入控制器82，而得到圖像。上述電子裝置90可以是可攜式裝置，例如PDA、筆記本型計算機、平板式計算機、手機、和顯示屏幕裝置，或是不可攜式的裝置，例如桌上型計算機。
總而言之，本發明實施例所揭露是將控制藍OLED的電子元件放置於白子像素區，因此藍OLED(有較低的發光效率)的發光面積增加，所以可使整個藍子像素區的藍OLED發光效率得以提高。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求範圍所界定者為準。
權利要求
1.一種發光系統，包括有機發光二極體的像素結構，上述像素結構包括第一子像素區，包括第一有機發光二極體；以及第二子像素區，包括第二有機發光二極體和第二控制電路，其中上述第二控制電路包括控制上述第一有機發光二極體和第二有機發光二極體的電子元件。
2.根據權利要求1所述的發光系統，其中上述第一子像素區不包括控制上述第一有機發光二極體的電子元件。
3.根據權利要求1所述的發光系統，還包括顯示裝置，而上述像素結構是上述顯示裝置的一部分。
4.根據權利要求3所述的發光系統，還包括電子裝置，而上述電子裝置包括上述顯示裝置。
5.根據權利要求3所述的發光系統，還包括控制器，耦接至上述顯示裝置，並將圖像顯示在上述顯示裝置。
6.根據權利要求3所述的發光系統，還包括將圖像顯示在顯示裝置的方法。
7.一種發光系統，包括有機發光二極體的像素結構裝置，上述像素結構裝置包括第一子像素區包括第一有機發光二極體；第二子像素區包括第二有機發光二極體和第二控制電路，其中上述第二控制電路包括控制上述第二有機發光二極體的電子元件，以及控制上述第一有機發光二極體、第三有機發光二極體、第四有機發光二極體的任一者或其組合的電子元件；第三子像素區包括上述第三有機發光二極體；以及第四子像素區包括上述第四有機發光二極體。
8.根據權利要求7所述的發光系統，其中上述第一子像素區是紅子像素區、綠子像素區和藍子像素區中任一者，而上述第二子像素區是白子像素區。
9.根據權利要求7所述的發光系統，其中上述第一子像素區不包括電子元件。
10.根據權利要求7所述的發光系統，其中上述第二控制電路包括控制上述第一和第二有機發光二極體的電子元件。
11.根據權利要求7所述的發光系統，其中上述第二控制電路包括控制上述第一、第二、第三和第四有機發光二極體的電子元件。
12.根據權利要求7所述的發光系統，其中上述第一子像素區還包括控制上述第一有機發光二極體的控制電路。
13.根據權利要求12所述的發光系統，其中上述第一控制電路包括控制上述第一有機發光二極體的開關電晶體，並且其中第二控制電路包括控制上述第一有機發光二極體的電容和驅動電晶體。
14.根據權利要求13所述的發光系統，其中上述第一子像素區是紅子像素區、綠子像素區和藍子像素區中任一者，而上述第二子像素區是白子像素區。
15.根據權利要求14所述的發光系統，其中上述第一子像素區是藍子像素區。
16.根據權利要求7所述的發光系統，其中該第一子像素區還包括控制第一有機發光二極體的第一控制電路；該第三子像素區還包括控制第三有機發光二極體的第三控制電路；以及該第四子像素區還包括控制第四有機發光二極體的第四控制電路。
全文摘要
一種有機發光二極體像素結構的發光系統，包括第一子像素區和第二子像素區。第一子像素區包括第一有機發光二極體，第二子像素區包括第二有機發光二極體和第二控制電路，其中第二控制電路包括控制第一和第二有機發光二極體的電子元件。
文檔編號H05B33/08GK1937869SQ20061011174
公開日2007年3月28日 申請日期2006年8月25日 優先權日2005年9月20日
發明者彭杜仁 申請人:統寶光電股份有限公司