TWI358701B - Display device - Google Patents

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TWI358701B
TWI358701B TW092133233A TW92133233A TWI358701B TW I358701 B TWI358701 B TW I358701B TW 092133233 A TW092133233 A TW 092133233A TW 92133233 A TW92133233 A TW 92133233A TW I358701 B TWI358701 B TW I358701B
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Jun Koyama
Yu Yamazaki
Yoshifumi Tanada
Satoshi Seo
Takeshi Nishi
Yasuo Nakamura
Shunpei Yamazaki
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Semiconductor Energy Lab
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Description

1358701 Π) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發·明是具備發光元件的顯示裝置，特別是有關行動 . 電話、PDA等的攜帶資訊機器。 【先前技術】 近年來’就發光裝置而言’利用以電激發光（EL) - 元件爲代表等發光元件的發光裝置正被進行硏究開發，而 _ 來取代具有利用液晶元件的畫素之液晶顯示器（LcD )。 由於該等發光裝置不必如發光型那樣需要高畫質、廣視野 角及背光，因此具有薄型、輕量等的優點，可期待廣泛作 爲行動電話機的顯示畫面或顯示器裝置用。 ： 又，於擴帶資訊終端機中，隨著其使用目的的多角化 ，會被要求更高附加價値，例如最近在通常的顯示面的背 側設置副顯示面。 又，最近因爲可使用攜帶資訊機器來閱覽網頁，且各 鲁 種應用也夠充實，所以有能夠按照用途將畫面切換成縱、 橫雙方來使用者被提案。 就原本的顯示面以外再追加設置副顯示面的攜帶資訊 ’ 機器而言，除了包含背光等模組所占的容積以外，安裝用 \ 以驅動的控制1C的基板等所占的容積也不能忽視《特別 是最近提供的攜帶資訊機器必須兼顧輕薄短小化與高附加 價値化。例如，想要利用液晶顯示器來製作可兩面顯示的 攜帶資訊機器時，必在兩個畫面間配置背光等’因此非常 -5- (2) (2)1358701 難以使顯示部薄型化。 又，在進行縱 '橫的顯示切換時，通常顯示裝置中會 因爲縱、橫的畫素數不同，所以必須另外設置圖框記憶體 ，例如一度將1圖框份的影像訊號儲存於圖框記億體之後 ，藉由格式變換來變換成配合縱、橫的畫素數之影像訊號 〇 本發明有鑑於上述課題，而提供一種可兩面顯示’且 容積小，以及能夠作爲模組使用之發光裝置。 【發明內容】 爲了解決上述課題，本發明中採取以下所述的手段。 亦即，將EL元件等爲代表的自發光元件利用於畫素 部，而使顯示裝置形成上面與下面雙方可發光的兩面發光 型。將1畫素分割成具有第1發光元件的第1領域與具有 第2發光元件的第2領域，在第1發光元件中，以EL元 件的第1電極作爲透明電極，以第2電極作爲反射電極。 在第2發光兀件中’以EL兀件的第]電極作爲反射電極 ，以第2電極作爲透明電極。亦即，就第1發光元件與第 2發光元件而言’射出方向會形成表背相反的構成。 由於使用者通常無法同時看見兩面，因此可按照用途 來選擇顯示面。例如，其構成可在供給至EL元件的電流 路徑中設置開關元件，在利用第1發光元件的發光時，遮 斷供應電流給第2發光元件，在利用第2發光元件的發光 時，遮斷供應電流給第1發光元件。 -6- (3) (3)1358701 本發明之顯示裝置的特徵是在基板上具有畫素會被配 置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件及第2發光元件； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言’只於垂直的1方向發出光； 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言’只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 〇 又’本發明之顯示裝置的特徵是在基板上具有畫素會 被配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件及第2發光元件； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言’只於垂直的1方向發出光； 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 1 上述第1發光元件及上述第2發光元件具有分別在發 出光的2方向中，只選擇其中的丨方向來發出光的手段， 及於上述2方向皆發出光的手段。 又’本發明之顯示裝置的特徵是在基板上具有畫素會 被配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件及第2發光元件； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直的]方向發出光； (4) (4)1358701 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 ♦ 在上述基板上之形成有上述畫素部的面具有：源極訊 號線驅動電路，第1閘極訊號線驅動電路，及第2閘極訊 號線驅動電路； 上述第1閘極訊號線驅動電路的掃描方向與上述第2 閘極訊號線驅動電路的掃描方向會正交。 又，本發明之顯示裝置的特徵是在基板上具有畫素會 被配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件及第2_發光元件； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直的1方向發出光； 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 » 上述第〗發光元件及上述第2發光元件具有分別在發 出光的2方向中，只選擇其中的]方向來發出光的手段， 及於上述2方向皆發出光的手段； 在上述基板上之形成有上述畫素部的面具有：源極訊 號線驅動電路，第1閘極訊號線驅動電路，及第2閛極訊 號線驅動電路； 上述第1閘極訊號線驅動電路的掃描方向與上述第2 閘極訊號線驅動電路的掃描方向會正交。 (8) (8)1358701 (實施形態2 ) 在本實施形態中，主針對電路構成來進行説明。 圖5(A)是表示本發明之顯示裝置的一構成例。在 基板500上形成有畫素部501，在周邊部設有源極訊號線 驅動電路5 02、第1閘極訊號線驅動電路y503、第2閘極 訊號線驅動電路504。各驅動電路的控制訊號的輸入及往 電流供給線505的電流供給是藉由可撓性印刷基板（FPC )5 06來進行。在圖5(A)中，以510所示的部份爲1 畫素，其詳細爲圖5(B)所示。 在圖5(B)中，以虛線框52 0所示的部份爲1畫素 ，具有源極訊號線521、第1閘極訊號線522、第2閘極 訊號線 5 23 '電流供給線524、第1開關用TFT525、第2 開關用 TFT526、第 1驅動用 TFT52 7、第 2驅動用 TFT528、保持電容529、第1發光元件530'第2發光元 件53]»在各畫素中，取得第I發光元件530的射出光的 領域爲第〗領域，取得第2發光元件53 1的射出光的領域 爲第2領域，皆包含於1畫素。 第1開關用TFT52 5的閘極電極是與第1閘極訊號線 522電性連接，第1電極是與源極訊號線521電性連接， 第2電極是與第2開關用TFT5 26的第1電極電性連接。 第2開關用TFT5 2 6的閘極電極是與第2閘極訊號線523 電性連接，第2電極是分別與第1、第2驅動用TFT5 2 7 、52 8的閘極電極電性連接。第1驅動用TFT52 7的第1 電極是與電流供給線524電性連接，第2電極是與第1發 -12- (9) (9)1358701 光元件530的第1電極電性連接。第2驅動用TFT5 28的 第1電極是與電流供給線524電性連接，第2電極是與第 2發光元件531的第1電極電性連接。第1發光元件530 的第2電極及第2發光元件531的第2電極是分別與對向 電極5 3 2 (和電流供給線5 2 4互相具有電位差）、對向電 極5 3 3 (和電流供給線5 24互相具有電位差）電性連接。 保持電容529是用以保持第1、第2驅動用TFT 5 27、528 的閘極 源極間電壓而設置者、在圖5(B)中，是設置 於第1、第2驅動用TFT5 27、5 2 8的閘極電極與電流供給 線5 24之間，但連接處並非只限於此。 以下，針對電路動作來加以説明。並且，在本說明書 中，畫素數爲mxn畫素，但有關影像訊號的格式變換方 法不拘。因此，爲了使説明簡單，舉一m = n時爲例來進 行説明。參照圖5 ( A ) 、（ B )及圖6。 在進行第1顯示，亦即畫素部爲橫mx縱η畫素的通 常顯示時，第2閘極訊號線驅動電路504會先使第2開關 用TFT5 2 6於全畫面形成開啓狀態。藉此，畫素會僅藉由 第1開關用TFT525及第1、第2驅動用TFT527、528來 控制。然後，以通常的方法來驅動源極訊號線驅動電路 5 02及第1閘極訊號線驅動電路5 03，藉此來進行影像的 顯示。如圖6 ( A )所示，往畫素之影像訊號的寫入順序 會形成（1，1) (2，1)……（m，l) ， (1*2) (2， 2) ...... (m，2) ........ ( 1 > η ) (2，π) ...... ( m > η -13- (12) (12)1358701 光層60 11及陰極60 12所重疊的部份是相當於第2發光元 件6023。第1驅動用TFT6002是用以控制供給至第1發 光元件6 0 1 3的電流者，直接或經由其他的元件來與第】 發光元件601 3電性連接。又，第2驅動用TFT6 02 1是用 以控制供給至第2發光元件6023的電流者，直接或經由 其他元件來與第2發光元件6 023電性連接。 又，陽極6010最好是利用反射性或光遮斷性高，功 函數大（最好是比4.2eV大）的材料來形成。具體而言， 例如有金（AU)、白金（Pt)、鎳（Ni)、鎢（W)、鉻 (Cr) '鉬（Mo )、鐵（Fe)、鈷（Co)、銅（Cu)、 鈀（Pd )、氮化鈦（TiN )等。或者，亦可形成反射性（ 或光遮斷性）的膜，在該膜上形成功函數大的導電膜，而 來作爲陽極6010。例如，形成A丨之類的金屬膜，以能夠 與該金屬膜積層的方式來形成氧化銦錫（ITO)等。又， 形成於A1膜上的ITO只要是能夠具有作爲EL的陽極機 能的膜厚即可，但爲了防止因干涉而造成來自EL層的射 出光產生偏移，最好是形成較薄。另一方面，陽極60 30 最好是利用光透過性高的材料來形成。例如，使用ITO、 氧化鋅（ZnO )、氧化銦鋅（IZO )、添加鉀的氧化鋅等 。陰極6 0 1 2最好是形成功函數小（最好爲4 · 2 e V以下） ，光透過性高的構造。例如，將Mg : Ag合金之類的金屬 膜形成光可透過的程度（最好爲】〇nm以下），以能夠與 該金屬膜積層的方式來形成ITO等。雖可藉由減少金屬薄 膜的厚度來增加該金屬薄膜的電阻，但只要能夠充分確保 -16- (13) (13)1358701 導電率，並非一定要形成ιτο。又，亦可使用與功函數無 關，僅以ΙΤ0等光透過性高的導電性材料來作爲陰極 6012。此情況，爲了提高電子注入性，最好是在與電場發 光層60]1的陰極60】2連接的領域附近添加鹼金屬或鹼土 金屬等功函數小的金屬，或含該等金屬原子的合金。 電場發光層6 0 1 1具有發光層單層或含發光層的複數 層所積層的構成。 陽極6010及陽極6030是形成於第3層間絶縁膜 6008上。並且，在第3層間絶縁膜6 00 8上形成有作爲隔 壁用的樹脂膜6014。 又，於樹脂膜6014及陰極6012上形成有保護膜 6016。在保護膜6016上形成有反射膜6024，反射來自第 2發光元件6023的射出光，發揮僅使光透過於基板側的 功效。 又，藉由第1發光元件6013而發出的光會在陽極 6〇1〇反射，對基板而言僅透過於向上的方向。 如本實施例所示，顯示裝置爲使用自發光元件，藉此 可實現一種以往需要背光的顯示裝置中無法達成之可兩面 顯示的薄型顯示裝置，亦即面板厚度爲2mm以下（最好 爲1mm以下）的薄型顯示裝置。 〔實施例2〕 如圖7(A)所示，作爲行動電話等電子機器的顯示 部使用時，使以模組701的形式來内藏顯示裝置。在此， -17- (16) (16)1358701 在第2框體1108中內藏有本體驅動用模組1109、操 作按鈕模組1110、麥克風1112、電池1113。第1框體 1 1 01與第2框體1 1 〇8會互相經由活頁1 1 1 1來連接》 此刻，第1顯示裝置Μ 03及第2顯示裝置11 02包含 背光。圖中，第1顯示領域是以1151來表示之，第2顯 示領域是以 Π52來表示之。又，設有顯示裝置的框體， 亦即第1框體1101的厚度是以T1來表示之。 圖10所示的行動電話機同樣具有第1框體1131及第 2框體11 08。第2框體Π 08側的構成是與圖11所示的習 知例相同，因此省略其説明。本發明的顯示裝置1 1 3 2是 可發光於兩面的自發光元件會被夾持於兩個基板，藉由唯 —的顯示控制器1 ] 33來進行控制。圖中，第1顯示領域 是以1161來表示之，第2顯示領域是以1162來表示之。 又，設有顯示裝置的框體，亦即第1框體1131的厚度是 以T2來表示之。 若比較兩者之第1框體的厚度，則利用本發明的顯示 裝置較能夠達成薄型化。這是因爲在習知例中是藉由含背 光的兩個獨立顯示裝置來提供主顯示與副顯示，所以T 1 會變厚。相對的，本發明的顯示裝置是使用自發光元件， 因此可在不使用背光下就能夠達成兩面發光，這與習知例 相較下更能夠達成薄型化。 又，若比較兩者知第2顯示領域的大小，則本發明的 顯示裝置較適於大畫面化。 如以上所述，本發明的顯示裝置特別是有助於達成行 -20- (18)1358701 〔符號之說明〕 2 0 1 :源極訊號線 2 0 2 :汲極訊號線 2 0 3 :電流供給線 2 04 :開關用TFT 2 0 5 :第1驅動用 206 :第2驅動用 2 0 7 :第1發光元 20 8 :第2發光元 3 0 1 :源極訊號線 3 0 2 :汲極訊號線 3 0 3 :電流供給線 3 04 :開關用TFT 3 0 5 :第1驅動用 306:第2驅動用 3 07 :第1發光元 3 0 8 :第2發光元 3 1 1、3 1 2 :類比 | 3 1 3 :變換器 413 :變換器 414 :變換器 500 :基板 5 0 1 :畫素部 5 0 2 :源極訊號線 TFT TFT —件·件 TFT TFT件#件3關 驅動電路 -22- (19) (19)1358701 503:第1汲極訊號線驅動電路 5 04 :第2汲極訊號線驅動電路 5 0 5 :電流供給線 5 06 :可撓性印刷基板（FPC ) 5 1 0 : 1畫素 5 2 1 :源極訊號線 5 22 :第1汲極訊號線 5 2 3 :第2汲極訊號線 5 2 4 :電流供給線
5 2 5 :第1開關用TFT
5 26 :第2開關用TFT
527:第1驅動用TFT
5 2 8 :第2驅動用TFT 5 2 9 :保持電容 5 3 0 :第1發光元件 5 3 1 :第2發光元件 5 3 2 :對向電極 5 3 3 :對向電極 7 〇 1 :模組 7 1 1 :電源部 7 1 2 :訊號控制部
713: FPC 7]4 :顯示裝置 8 00 :框體 (20)1358701 8 01 :第1顯示面 802 :操作按鈕 803:第2顯示面 8 04 :操作按鈕 805 :透鏡 1 101 :第1框體 1102:第1顯示裝置（主顯示用）
1103:第2顯示裝置（副顯示用） 1104、1105:顯示控制器 110 6:喇叭 1 1 0 7 :天線 1 1 08 :第2框體 1 1 0 9 :本體驅動用模組 1 1 1 〇 :操作按鈕模組 ]Π 1 :活頁
1 I 1 2 :麥克風 ]1 1 3 :電池 1 1 3 1 :第1框體 1 132 :顯示裝置 1 1 3 3 :顯示控制器 1 151 :第1顯示裝置 1 152 :第2顯示裝置 1 1 6 1 :第1顯示領域 I 1 6 2 :第2顯示領域 -24 · (21)1358701 6000 :基板 6 0 0 1 :下層膜
6002 :第1驅動用TFT 6 0 0 3 :活性層 6004 :汲極絶縁膜 6 0 0 5 ：汲極電極 6006 :第1層間絶縁膜
6007 ：第2層間絶縁膜 600 8 ：第3層間絶縁膜 6010:第1發光元件的陽極 6 0 1 1 :電場發光層 60 1 2 :陰極 6 0 1 3 :第1發光元件 6 0 1 4 :樹脂膜 6016 :保護膜
6021 :第2驅動用TFT 6 0 2 3 :第2發光元件 6030:第2發光元件的陽極 -25-

Claims (1)

13 587¾ 2............ !年月泊修(吏)正替捷頁 U____ - _; 第092133233號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年9月 22 日修正 拾、申請專利範園 I. 一種顯示裝置，其特徵是在基板上具有畫素會被 配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件、第2發光元件及第1電 晶體、第2電晶體； 上述第1發光元件係於第1電極與第2電.極之間具有 電場發光層； 上述第2發光元件係於上述第丨電極與第3電極之間 具有上述電場發光層； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言’只於垂直的1方向發出光； 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言’只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 » 上述第1電極係覆蓋上述電場發光層； 上述第1電晶體係與上述第i發光元件電性連接，上 述第2電晶體係與上述第2發光元件電性連接。 2· —種顯示裝置，其特徵是在基板上具有畫素會被 配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件、第2發光元件及第1電 晶體、第2電晶體； 上述第1發光元件係於第1電極與第2電極之間具有 1358701 電場發光層； 上述第2發光元件係於上述第1電極與第3電極之間 具有上述電場發光層； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直的1方向發出光； 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 上述第1電極係覆蓋上述電場發光層； 上述第1電晶體係與上述第1發光元件電性連接，上 述第2電晶體係與上述第2發光元件電性連接： 上述第1發光元件及上述第2發光元件具有分別在發 出光的2方向中’只選擇其中的丨方向來發出光的手段， 及於上述2方向皆發出光的手段。 3.—種顯示裝置，其特徵是在基板上具有畫素會被 配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件、第2發光元件及第1電 晶體、第2電晶體； 上述第1發光元件係於第1電極與第2電極之間具有 電場發光層； 上述第2發光元件係於上述第1電極與第3電極之間 具有上述電場發光層； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直的1方向發出光； S -2- ……·：;——. i年月曰.釈更)正替換頁， S____! « . 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言’只於垂直且與上述丨方向呈相反的1方向發出光 t 上述第1電極係覆蓋上述電場發光層； 上述第1電晶體係與上述第1發光元件電性連接，上 述第2電晶體係與上述第2發光元件電性連接； 在上述基板上之形成有上述畫素部的面具有··源極訊 號線驅動電路，第1閘極訊號線驅動電路，及第2閘極訊 號線驅動電路； 上述第1閘極訊號線驅動電路的掃描方向與上述第2 聞極訊5¾線驅動電路的掃描方向會正交。 4· 一種顯示裝置，其特徵是在基板上具有畫素會被 配置成矩陣狀的畫素部； 上述畫素具有第1發光元件、第2發光元件及第1電 晶體、第2電晶體； 上述第1發光元件係於第1電極與第2電極之間具有 電場發光層； 上述第2發光元件係於上述第1電極與第3電極之間 具有上述電場發光層； 上述第1發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直的1方向發出光； 上述第2發光元件對上述基板之形成有上述畫素部的 面而言，只於垂直且與上述1方向呈相反的1方向發出光 -3- M S. 22 1358701
w吻史)正替換頁丨 上述第1電極係覆蓋上述電場發光層； 上述第1電晶體係與上述第1發光元件電性連接，上 述第2電晶體係與上述第2發光元件電性連接； 上述第1發光元件及上述第2發光元件具有分別在發 出光的2方向中，只選擇其中的1方向來發出光的手段， 及於上述2方向皆發出光的手段； 在上述基板上之形成有上述畫素部的面具有：源極訊 號線驅動電路，第1閘極訊號線驅動電路，及第2閘極訊 號線驅動電路； 上述第1閘極訊號線驅動電路的掃描方向與上述第2 閘極訊號線驅動電路的掃描方向會正交。 5.如申請專利範圍第1〜4項的其中任一項所記載的 顯示裝置，其中具有： 選擇上述第1發光元件的發光狀態或非發光狀態的手 段；及 選擇上述第2發光元件的發光狀態或非發光狀態的手
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