專利名稱：一種全彩有機電致發光顯示元件及其面板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機電致發光顯示元件及其面板，特別是涉及一種全彩有機電致發光顯示元件及其面板。
背景技術：
有機電致發光(organic electroluminescence，OEL)顯示器，兼具有液晶顯示器的輕薄、高解析、省電與無機發光二極管的主動發光、高應答速度等多項特點，被認為是下一世代平面顯示器的新興應用技術。
全彩(full color)有機發光顯示器主要可分為光色轉換與RGB并排(side byside)發光結構兩大類。光色轉換類型包含彩色濾光片結構與色轉換層結構，彩色濾光片結構是使用白光有機發光二極管，再結合彩色濾光片以達到全彩效果，其優點為可以直接應用液晶顯示器現有的彩色濾光片技術，但是元件發光時必須多經過一層彩色濾光片，導致發光效率偏低，面板耗能較高，且成本較高。色轉換結構則如美國第5294870與6166489號專利所揭露，利用短波長發光元件(藍、綠)加上色轉換層，使藍光或綠光經由色轉換薄膜轉變為紅色光以形成紅、藍、綠三色，此方法在制作上較為簡單，然而，色轉換結構的成本較高，面板耗能高，色彩飽和度亦較差。
目前有機發光顯示器全彩化最常使用的方式為RGB并排發光結構，將紅、藍、綠(RGB)三色的子像素并排組成單一像素，以產生全彩的效果。此技術優點是發光效率達最佳化，色彩飽和度最佳，缺點是每一顏色的子像素皆需要以精密的金屬屏蔽定位制程來制作，故在制程控制上相當不易。同時，子像素間的間隔也將使像素的開口率降低。因此，中華民國第453132號公開專利(美國第5917280號專利)揭露一種堆棧式有機發光裝置，于基板上堆棧三色的有機電致發光元件，并分別以電路控制發出紅、藍、綠光而產生全彩效果。但是此堆棧結構最上方與次上方的有機發光元件所發出的光線需穿透多層電極與多組有機物質層，其發光效率會產生衰減，且造成光色因為微腔效應(micro-cavity effect)而產生偏移的現象。
此外，傳統上有機電致發光顯示元件的底面為金屬膜層，故在實際應用時，有機電致發光顯示面板的對比度會因外界環境光線的反射而大幅地降低，致使影像辨識率不佳。因此可采用光學吸收配合破壞性干涉的方法來降低元件的反射率，如美國第6,411,019號與第6,545,409號專利所揭露的元件結構是于有機電致發光顯示元件中加入一干涉層，此干涉層間隔于顯示元件的電極與有機材料層之間，以吸收外界光，并且使電極之間產生反射光的破壞性光學干涉，以利用光學吸收和破壞性干涉來降低元件的反射率。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種全彩有機電致發光顯示元件及其面板，整合三個子像素發光元件以形成全彩像素元件，并且通過結構設計，增加了顯示面板像素的開口率，降低了其反射率。
為了實現上述目的，本發明提供了一種全彩有機電致發光顯示元件及其面板，該顯示元件包含共享電極、第一子像素有機材料層、第一對應電極、第二子像素有機材料層、第二對應電極、第三子像素有機材料層與第三對應電極。第一子像素有機材料層配置于第一對應電極與共享電極之間；第二子像素有機材料層與第三像素有機材料層并排配置于共享電極的另一側表面，第二子像素有機材料層配置于第二對應電極與共享電極之間，第三子像素有機材料層配置于第三對應電極與共享電極之間。在相同的結構原理下，本發明的全彩有機電致發光顯示元件結構亦可做適當的改變。
如此一來，在相同像素面積的前提之下，本發明的全彩有機電致發光顯示元件相較于先前技術將三個子像素并排，本發明并排兩個子像素并堆棧一子像素于其上方。因此，在三個子像素并排方式的先前技術中，每一個子像素面積各占單一像素的比例約為1/3，然而，本發明中的第二與第三子像素的面積占單一像素約為1/2，第一子像素面積則與單一像素相近，明顯地具有較高的開口率。另一方面，若以相同開口寬度的金屬屏蔽來制作面板，本發明的全彩像素寬度將僅為先前RGB并排的現有技術的2/3，換言之，較RGB并列先前技術，本發明將像素尺寸約縮減成原先的2/3，有利于高精細度的顯示面板的制作。
本發明還包含多個全彩有機電致發光顯示元件所形成的全彩有機電致發光顯示面板，全彩有機電致發光元件作為像素，且多個全彩有機電致發光顯示元件排列成矩陣狀以組成顯示面，其中，每一全彩有機電致發光顯示元件與其鄰接的全彩有機電致發光元件，可以不同或相同的子像素有機材料層相鄰，即元件的第二子像素有機材料層與鄰接元件的第三子像素有機材料層相鄰，如圖3與圖4所示，或是元件的第二子像素有機材料層與鄰接元件的第二子像素有機材料層相鄰，如圖5與圖6所示。
此外，本發明結構亦可減少全彩有機電致發光顯示元件對外界光線的反射率，共享電極可使用半反射半吸收層，以吸收及反射部分的外界光線。且根據不同的發光型式，例如以第一對應電極之側作為發光側，第一對應電極為可見光高光穿透層，第二對應電極與第三對應電極則分別為高光反射層。如此，可通過由共享電極的可見光半反射半吸收層與高光反射層作為反射率控制層。將第二對應電極、第三對應電極與共享電極經適當調整，將可產生破壞性的光學干涉，以消除大部分外界光線反射，提高顯示元件影像對比品質。另外，如以第二對應電極與第三對應電極之側作為發光側，則第一對應電極為高光反射層，第二對應電極與第三對應電極則分別為高光穿透層，同樣地，第一對應電極與共享電極經適當調整，亦可產生破壞性的光學干涉，以消除大部分外界光線反射，提高顯示元件影像對比品質。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。


圖1為本發明第一實施例的結構示意圖；圖2為本發明第二實施例的結構示意圖；圖3為本發明第三實施例的面板結構示意圖；圖4為本發明第四實施例的面板結構示意圖；圖5為本發明第五實施例的面板結構示意圖；圖6為本發明第六實施例的面板結構示意圖。
其中，附圖標記100全彩有機電致發光顯示元件
110共享電極111第一子像素有機材料層121第一對應電極112第二子像素有機材料層122第二對應電極113第三子像素有機材料層123第三對應電極200透明基板具體實施方式
在實際制作上，本發明的全彩有機電致發光顯示元件承載于透明基板，請參考圖1，其為本發明第一實施例的結構示意圖。全彩有機電致發光顯示元件100包含透明基板200、共享電極110、第一子像素有機材料層111、第一對應電極121、第二子像素有機材料層112、第二對應電極122、第三子像素有機材料層113與第三對應電極123。透明基板承載第二對應電極122與第三對應電極123，第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113并排分別對應配置于第二對應電極122與第三對應電極123上，共享電極110配置于第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113兩者之上；第一子像素有機材料層111配置于共享電極110上，第一對應電極121配置于第一子像素有機材料層111上。
請參考圖2，其為本發明第二實施例的結構示意圖。全彩有機電致發光顯示元件100包含透明基板200、共享電極110、第一子像素有機材料層111、第一對應電極121、第二子像素有機材料層112、第二對應電極122、第三子像素有機材料層113與第三對應電極123。透明基板200承載第一對應電極121，第一子像素有機材料層111配置于第一對應電極121上，共享電極110配置于第一子像素有機材料層111上；第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113并排配置于共享電極110上，第二對應電極122對應共享電極110配置于第二子像素有機材料層112上，第三對應電極123對應共享電極110配置于第三子像素有機材料層113上。
多個全彩有機電致發光顯示元件可組成全彩有機電致發光顯示面板，本發明的全彩有機電致發光顯示元件根據其發光側結合于基板時的不同相對位置配置，其應用為上發光型式與下發光型式，且顯示面板可選擇為主動式驅動或被動式驅動。
請參考圖3，第三實施例為以本發明第一實施例所組成的面板結構示意圖。其為下發光型式的全彩有機電致發光顯示面板包含多個全彩有機電致發光顯示元件100，全彩有機電致發光元件100排列成矩陣狀以組成顯示面，全彩有機電致發光顯示元件100的第二對應電極122與第三對應電極123附著于透明基板200上，第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113并排，分別對應配置于第二對應電極122與第三對應電極123上，共享電極110配置于第二子像素有機材料層112與第三像素有機材料層113兩者之上；第一子像素有機材料層111配置于共享電極110上，第一對應電極121配置于第一子像素有機材料層111上。其中，每一全彩有機電致發光顯示元件100與其鄰接的全彩有機電致發光元件100，以不同的子像素有機材料層連接，并且于第三實施例中，全彩有機電致發光元件100設置第二對應電極122與第三對應電極123之側作為發光側，第一對應電極121為高光反射層，第二對應電極122與第三對應電極123則分別為高光穿透層。故第一對應電極121可為金屬電極，第二對應電極122與第三對應電極123則可為預先鍍于透明基板表面的透明電極，如氧化銦錫(ITO)電極、氧化銦鋅(IZO)電極或薄金屬電極。
相反地，全彩有機電致發光顯示面板如欲采取上發光型式，則可使用一般基板，并使全彩有機電致發光元件設置第一對應電極之側作為發光側，第一對應電極需為高光穿透層，第二對應電極與第三對應電極則分別為高光反射層。故第一對應電極可為透明電極，如氧化銦錫(ITO)電極、氧化銦鋅(IZO)電極或薄金屬電極，第二對應電極與第三對應電極則可為預先鍍于基板表面的金屬電極。
此外，請參考圖4，第四實施例為以本發明第二實施例所組成的面板結構示意圖。
另外，全彩有機電致發光顯示面板中的每一全彩有機電致發光顯示元件與其鄰接的全彩有機電致發光元件，亦可以相同的子像素有機材料層連接。請參考圖5，第五實施例為以本發明第一實施例所組成的另一種面板結構示意圖。其與圖3的第三實施例的差異在于每一全彩有機電致發光顯示元件100與其鄰接的全彩有機電致發光元件100，皆以相同的子像素有機材料層連接，即第二子像素有機材料層112與鄰接元件的第二子像素有機材料層112連接，元件另一側的第三子像素有機材料層113與另一鄰接元件的第三子像素有機材料層113連接。
同理，請參考圖6，第六實施例為以本發明第二實施例所組成的另一種面板結構示意圖。
第四實施例與第六實施例的結構的優點為相較于第三實施例與第五實施例的結構，利用相同開口大小的金屬屏蔽技術，第四實施例與第六實施例的結構可得到兩倍高的面板精密度。
其中，本發明的共享電極為半透明電極，可由金屬、合金或金屬氧化物所組成。第一子像素有機材料層、第二子像素有機材料層與第三子像素有機材料層各包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的適當組合。而第一子像素有機材料層、第二子像素有機材料層與第三子像素有機材料層各發出紅光、綠光與藍光其中的一種不同色的光。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其包含有一共享電極；一第一子像素有機材料層，配置于該共享電極的表面；一第一對應電極，對應該共享電極之間配置該第一子像素有機材料層；一第二子像素有機材料層與一第三像素有機材料層，并排配置于該共享電極的另一側表面；一第二對應電極，對應該共享電極之間配置該第二子像素有機材料層；及一第三對應電極，對應該共享電極之間配置該第三子像素有機材料層。
2.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該共享電極為半透明電極。
3.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該共享電極的材料選自金屬、合金及金屬氧化物。
4.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中還包含一透明基板，承載該第一對應電極。
5.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中還包含一透明基板，承載該第二對應電極與該第三對應電極。
6.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應電極為高光反射層，該第二對應電極與該第三對應電極為高光穿透層。
7.根據權利要求6所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應電極為金屬電極，該第二對應電極與該第三對應電極為透明電極。
8.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應電極為高光穿透層，該第二對應電極與該第三對應電極為高光反射層。
9.根據權利要求8所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第一對應電極為透明電極，該第二對應電極與該第三對應電極為金屬電極。
10.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
11.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第二子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
12.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第三子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
13.根據權利要求1所述的全彩有機電致發光顯示元件，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層、該第二子像素有機材料層與該第三子像素有機材料層各發出紅光、綠光與藍光其中的一種不同色的光。
14.一種全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，包含有多個全彩有機電致發光顯示元件，作為多個像素，且多個該像素以矩陣狀排列組成一顯示面，每一元件包含有一共享電極；一第一子像素有機材料層，配置于該共享電極的表面；一第一對應電極，對應該共享電極之間配置該第一子像素有機材料層；一第二子像素有機材料層與一第三像素有機材料層，并排配置于該共享電極的另一側表面；一第二對應電極，對應該共享電極之間配置該第二子像素有機材料層；及一第三對應電極，對應該共享電極之間配置該第三子像素有機材料層。
15.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中每一該全彩有機電致發光顯示元件的該第二子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發光元件的該第二子像素有機材料層，每一該全彩有機電致發光顯示元件的該第三子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發光元件的該第三子像素有機材料層。
16.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中每一該全彩有機電致發光顯示元件的該第二子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發光元件的該第三子像素有機材料層，每一該全彩有機電致發光顯示元件的該第三子像素有機材料層連接于其鄰接的該全彩有機電致發光元件的該第二子像素有機材料層。
17.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該共享電極為半透明電極。
18.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該共享電極的材料選自金屬、合金及金屬氧化物。
19.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應電極為高光反射層，該第二對應電極與該第三對應電極為高光穿透層。
20.根據權利要求19所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應電極為金屬電極，該第二對應電極與該第三對應電極為透明電極。
21.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應電極為高光穿透層，該第二對應電極與該第三對應電極為高光反射層。
22.根據權利要求21所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第一對應電極為透明電極，該第二對應電極與該第三對應電極為金屬電極。
23.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
24.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第二子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
25.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第三子像素有機材料層包含電洞注入層、電洞傳遞層、發光層、電子傳遞層、電子注入層的組合。
26.根據權利要求14所述的全彩有機電致發光顯示面板，其特征在于，其中該第一子像素有機材料層、該第二子像素有機材料層與該第三子像素有機材料層各發出紅光、綠光與藍光其中的一種不同色的光。
全文摘要
本發明公開了一種全彩有機電致發光顯示元件及組合多個全彩有機電致發光顯示元件所形成的面板，全彩有機電致發光顯示元件整合紅綠藍三個子像素元件，其包含共享電極、第一子像素有機材料層、第一對應電極、第二子像素有機材料層、第二對應電極、第三子像素有機材料層與第三對應電極，第一對應電極與共享電極之間配置第一子像素有機材料層，第二子像素有機材料層與第三像素有機材料層并排配置于共享電極的另一側表面，第二對應電極與共享電極之間配置第二子像素有機材料層，第三對應電極與共享電極之間配置第三子像素有機材料層。
文檔編號H05B33/20GK1741695SQ20041005696
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月23日 優先權日2004年8月23日
發明者趙清煙, 顏嘉國, 盧俊德, 張恩崇 申請人:財團法人工業技術研究院, 世鐳光電股份有限公司