TWI445170B - 有機發光二極體畫素陣列 - Google Patents

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Description

有機發光二極體畫素陣列
本發明是有關於一種有機發光二極體畫素陣列，且特別是有關於一種具有穿透區之有機發光二極體畫素陣列。
由於有機發光(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示器具有多項特性及優點，如自發光、廣視角、反應時間快、低操作電壓、可低溫操作以及高光電轉換效率等，使得其普遍被預期為下一世代顯示器的主流。在各種有機發光(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示器中，又以透明式有機發光顯示器最引人注目。透明式有機發光顯示器可以置放於另一顯示器前方，所以使用者可以透過透明式有機發光顯示器觀看到另一顯示器所顯示的影像，亦稱為外界影像。
一般而言，在習知的透明式有機發光顯示器中，是藉由在每一個子畫素間設置穿透區，以達成一透明式有機發光顯示器。然而，這些穿透區所構成之圖案是由許多小面積的穿透區按照子畫素的排列方式重複排列而成，這些穿透區的空間頻率(spatial frequency)過高。因此，這些穿透區的排列方式使得穿過透明式有機發光顯示器的外界影像成像品質(例如清晰度)不佳。承上述，如何開發出一種透明式有機發光顯示器，以改善穿過透明式有機發光顯示器之外界影像成像品質，實為研發者所面臨的問題之一。
本發明提供一種有機發光二極體畫素陣列，穿過此有機發光二極體畫素陣列的外界影像具有理想的清晰度。
本發明提出一種有機發光二極體畫素陣列，此有機發光二極體畫素陣列配置於基板上。此有機發光二極體畫素陣列包括多條第一訊號線、多條第二訊號線以及多個畫素陣列單元。多條第二訊號線與這些第一訊號線相交，其中這些第一訊號線為多條掃描線以及多條資料線的其中一者，而這些第二訊號線為這些掃描線以及這些資料線的其中另一者。多個畫素陣列單元陣列排列於基板上，且各畫素陣列單元包括多個有機發光二極體畫素。此多個有機發光二極體畫素連接至同一條第一訊號線，並且這些有機發光二極體畫素各自連接這些第二訊號線中的第一部分以及這些第二訊號線中的第二部分，且至少兩個有機發光二極體畫素位於第一部分與第二部份之間。第一部分、第二部分與這些有機發光二極體畫素圍出穿透區，且第一部分與第二部分別位於穿透區的相對兩側。
基於上述，在本發明之有機發光二極體畫素陣列中，藉由將第二訊號線中的第一部分以及第二部分配置於畫素陣列單元的兩側，而使得各穿透區的面積變大，其中各穿透區的寬度至少大於一個畫素的寬度。如此一來，穿透區的空間頻率(spatial frequency)則會變小，進而使得穿過此有機發光二極體畫素陣列的外界影像之清晰度可有效提高。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
 【第一實施例】
圖1為本發明一實施例之有機發光二極體畫素陣列100之示意圖。請參照圖1，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100配置於基板200上，此有機發光二極體畫素陣列100包括多條第一訊號線L1、多條第二訊號線L2以及多個畫素陣列單元U。在本實施例中，基板200主要是用來承載基板200上的元件之用，其材質可為玻璃、石英、有機聚合物或是其它可適用的材料。
多條第一訊號線L1與多條第二訊號線L2相交，其中多條第一訊號線L1可以為多條掃描線SL以及多條資料線DL的其中一者，而多條第二訊號線L2可以為多條掃描線SL以及多條資料線DL的其中另一者。在本實施例中，多條第一訊號線L1為多條掃描線SL，而多條第二訊號線L2為多條資料線DL，其中第一訊號線L1(掃描線SL)與第二訊號線L2(資料線DL)彼此交錯設置。換言之，第一訊號線L1(掃描線SL)的延伸方向與第二訊號線L2(資料線DL)的延伸方向不平行，或是，第一訊號線L1(掃描線SL)的延伸方向與第二訊號線L2(資料線DL)的延伸方向大致上垂直。
另外，第一訊號線L1(掃描線SL)與第二訊號線L2(資料線DL)屬於不同的膜層。基於導電性的考量，第一訊號線L1(掃描線SL)與第二訊號線L2(資料線DL)一般是使用金屬材料。然，本發明不限於此，第一訊號線L1(掃描線SL)與第二訊號線L2(資料線DL)也可以使用金屬以外的其他導電材料，例如：合金、金屬材料的氮化物、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮氧化物、或是金屬材料與其它導電材料的堆疊層。
具體來說，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100可進一步地包括多條電源線PL，這些電源線PL例如是平行於第一訊號線L1，並電性連接至畫素陣列單元U以提供所需的電源。在本實施例中，這些電源線PL可是彼此電性連接的，且這些電源線PL可與第一訊號線L1屬於同一膜層。然，本發明不限於此，在其他實施例中，這些電源線PL亦可不平行於第一訊號線L1，例如是平行於第二訊號線L2，且這些電源線PL可選擇性地與第二訊號線L2屬於同一膜層。
多個畫素陣列單元U陣列排列於基板200上，且各畫素陣列單元U包括電性連接至電源線PL的多個有機發光二極體畫素110。各畫素陣列單元U中的多個有機發光二極體畫素110連接至同一條第一訊號線L1，並且這些有機發光二極體畫素110各自連接多條第二訊號線L2中的第一部分L2-a以及多條第二訊號線L2中的第二部分L2-b。也就是說，第一部份L2-a與第二部份L2-b分別由至少一條第二訊號線L2所組成並連接對應的有機發光二極體畫素110。此外，各畫素陣列單元U更可包括多條連接線CL，以將這些有機發光二極體畫素110對應地連接至第一部分L2-a與第二部分L2-b。
值得一提的是，第一部分L2-a、第二部分L2-b與畫素陣列單元U圍出穿透區R，且第一部分L2-a與第二部L2-b分別位於穿透區R的相對兩側。換言之，各畫素陣列單元U間並非完全緊密排列。相鄰兩個畫素陣列單元U在第二訊號線L2(資料線DL)的延伸方向上有一間隔H以構成穿透區R。在本實施例之有機發光二極體畫素陣列100中，間隔H之大小不需為定值，不同列的畫素陣列單元U之間所設置的間隔H可依照實際的需求作適當的調整。
在一實施方式中，至少兩個有機發光二極體畫素110位於第一部分L2-a與第二部L2-b之間。因此，穿透區R在第一訊號線L1(掃描線SL)之延伸方向上的寬度W至少大於一個有機發光二極體畫素110在相同方向上的寬度。如此一來，整個有機發光二極體畫素陣列100中，穿透區R的空間頻率(spatial frequency)則可大幅減小。因此，有機發光二極體畫素陣列100所構成的透明式有機發光顯示器置放於另一顯示器前方時，穿過有機發光二極體畫素陣列100之外界影像可具有理想的成像品質。
值得一提的是，若各穿透區R間在第一訊號線L1(掃描線SL)的延伸方向之間距P1與在第二訊號線L2(資料線DL)的延伸方向之間距(pitch)P2過大，則包括此有機發光二極體畫素陣列100之有機發光顯示器的顯示品質會有下降之虞，例如顯示影像不連續。因此，間距P1與間距P2應隨實際需求而調整。各穿透區R的間距P1(pitch)與間距P2(pitch)可以是約300微米(um)左右，當然間距P1與間距P2可相同或不相同。另外，第二訊號線L2之第一部分L2-a與第二部分L2-b所佔之寬度D1、D2亦可隨實際需求而調整。舉例而言，寬度D1、D2的總和可以是約100微米(um)左右，當然本發明不此為限。
在本實施例中，各畫素陣列單元U例如有6個有機發光二極體畫素110，且6個有機發光二極體畫素110連接至同一條第一訊號線L1(掃描線SL)。此外，第一部分L2-a與第二部份L2-b分別由三條第二訊號線L2所組成。3個有機發光二極體畫素110分別連接至第一部分L2-a的三條第二訊號線L2(資料線DL)，而另外的3個有機發光二極體畫素110則分別連接至第二部分L2-b的三條第二訊號線L2(資料線DL)。
6個有機發光二極體畫素110大致上可以畫分成兩組，其中每一組以三個有機發光二極體畫素110為例。兩組有機發光二極體畫素110分別連接於位在相對兩側的第一部份L2-a與第二部份L2-b，而實質上可以參考線RL為依據構成鏡面對稱的排列方式。不過，在其他實施例中，兩組有機發光二極體畫素110的數量可以分別是2個與4個，或是1個與5個，或是4個與2個，或是5個與1個。
簡言之，各畫素陣列單元U可包括n個有機發光二極體畫素110，其中n為大於等於2的整數。各畫素陣列單元U中n個有機發光二極體畫素110連接至同一條第一訊號線L1(也就是本實施例中的掃描線SL)。同時，此n個有機發光二極體畫素110中的x個有機發光二極體畫素110連接至第一部分L2-a的數條第二訊號線L2(資料線DL)，而另外的(n-x)個有機發光二極體畫素110連接至第二部分L2-b的數條第二訊號線L2(資料線DL)，其中x為大於等於1且小於n的整數。
本實施例之有機發光二極體畫素110可包括開關元件TS、驅動元件TD以及發光二極體單元LD，開關元件TS電性連接於驅動元件TD、對應的第一訊號線L1以及對應的第二訊號線L2，而驅動元件TD連接於電源線PL及發光二極體單元LD。詳言之，開關元件TS可包括源極S、汲極D、閘極G，驅動元件TD亦可包括源極S’、汲極D’、閘極G’，其中開關元件TS之汲極D電性連接於驅動元件TD之閘極G’，開關元件TS之源極S電性連接於對應的第二訊號線L2(資料線DL)、開關元件TS之閘極G電性連接於對應的第一訊號線L1(掃描線SL)，而驅動元件TD之源極S’電性連接於對應之電源線PL，驅動元件TD之汲極D’電性連接於對應之發光二極體單元LD。在此，開關元件TS之源極S例如是透過連接線CL電性連接於對應的第二訊號線L2(資料線DL)。
此外，構成這些發光二極體單元LD所需的膜層不同於構成第一訊號線L1與第二訊號線L2所需的膜層。當各有機發光二極體畫素110的發光二極體單元LD為頂部發光型發光二極體單元時，第一訊號線L1與第二訊號線L2可以設置於發光二極體單元LD下方而部分地被發光二極體單元LD所遮蔽。第二訊號線L2的第一部分L2-a與第二部份L2-b是分別與各畫素陣列單元U中的有機發光二極體畫素110重疊的。因此，第一部分L2-a與第二部份L2-b的配置位置仍是可以進行顯示的區域，而穿透區R的寬度W可以小於畫素陣列單元U的整體寬度。不過，當第一部分L2-a與第二部份L2-b的配置位置不重疊於發光二極體單元LD時，穿透區R的寬度W可以大於畫素陣列單元U的整體寬度。整體而言，設計者可以依照所需的穿透區R寬度W以及所需的顯示效果來決定發光二極體單元LD的配置方式是否須重疊於第一訊號線L1以及第二訊號線L2。
【第二實施例】
圖2為本實施例之有機發光二極體畫素陣列100A之示意圖。請參照圖2，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100A與圖1之第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100類似，因此與圖1相同的元件以相同的符號表示。以下就兩者相異之處做說明，相同之處就不再重述。
本實施例之有機發光二極體畫素陣列100A中，多個有機發光二極體畫素110位於第二訊號線L2的第一部分L2-a與第二部份L2-b之間，其中第一部分L2-a、第二部分L2-b與這些有機發光二極體畫素110圍出穿透區R，且第一部分L2-a與第二部分L2-b分別位於穿透區R的相對兩側。具體來說，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100A與第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100不同之處在於：其第二訊號線L2的第一部分L2-a與第二部份L2-b是分別位於各畫素陣列單元U的相對兩旁。換句話說，在本實施例中，第二訊號線L2的第一部分L2-a與第二部份L2-b是未與各畫素陣列單元U中的有機發光二極體畫素110重疊的。
這樣一來，在本實施例中，各畫素陣列單元U所圍出的穿透區R在第一訊號線L1之延伸方向上的寬度W至少會等於兩個有機發光二極體畫素110在第一訊號線L1之延伸方向上的寬度K之總和。舉例而言，本實施例之各畫素陣列單元U包括6個有機發光二極體畫素110，各畫素陣列單元U所圍出的穿透區R在第一訊號線L1(掃描線SL)之延伸方向上的寬度W至少會等於6個有機發光二極體畫素110在第一訊號線L1(掃描線SL)之延伸方向上的寬度K之總和。
【第三實施例】
圖3為本實施例之有機發光二極體畫素陣列100B之示意圖。請參照圖3，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100B與圖1之第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100類似，因此與圖1相同的元件以相同的符號表示。以下就兩者相異之處做說明，相同之處就不再重述。
本實施例之有機發光二極體畫素陣列100A與第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100不同之處僅在於：第一訊號線L1為資料線DL，而第二訊號線L2為掃描線SL。其它部份皆與第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100類似，於此便不再贅述。也就是說，各有機發光二極體畫素110中，開關元件TS之閘極G需透過連接線CL電性連接於對應的第二訊號線L2(資料掃描線SL)。另外，同一畫素陣列單元U連接至同一條第一訊號線L1(資料線DL)。
【第四實施例】
圖4為本實施例之有機發光二極體畫素陣列100C之示意圖。請參照圖4，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100C與圖1之第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100類似，因此與圖1相同的元件以相同的符號表示。以下就兩者相異之處做說明，相同之處就不再重述。
本實施例之有機發光二極體畫素陣列100C與第一實施例之有機發光二極體畫素陣列100不同之處在於：在本實施例中，相鄰的畫素陣列單元U所圍出的穿透區R彼此連接。換言之，由於相鄰的畫素陣列單元U所圍出的穿透區R是彼此連接的，因此整體的穿透區R’的面積較第一實施例之穿透區R來的大。因此，有機發光二極體畫素陣列100C所構成的透明式有機發光顯示器置放於另一顯示器前方時，穿過有機發光二極體畫素陣列100C之外界影像所呈現的成像品質更為理想。
此外，在本實施例中，電源線PL平行於第二訊號線L2(資料線DL)。換言之，位於電源線PL兩側的相鄰兩畫素陣列單元U是分別以對應之電源線PL為依據呈現鏡面對稱的設計。當然，在本實施例中，整體的穿透區R’所具有面積不限定為第一實施例之穿透區R所具有面積的兩倍。設計者可以隨透光度需求以及顯示品質需求來調整穿透區R’的面積大小，而不需特別地限制。
【第五實施例】
圖5為本實施例之有機發光二極體畫素陣列100D之示意圖。請參照圖5，本實施例之有機發光二極體畫素陣列100D與圖4之第四實施例之有機發光二極體畫素陣列100C類似，因此與圖4相同的元件將以相同的符號表示。以下就兩者相異之處做說明，相同之處就不再重述。
本實施例之有機發光二極體畫素陣列100D與第四實施例之有機發光二極體畫素陣列100C不同之處僅在於：在本實施例中，第一訊號線L1為資料線DL，而第二訊號線L2為掃描線SL。也就是說，各有機發光二極體畫素110中，開關元件TS之閘極G需透過連接線CL電性連接於對應的第二訊號線L2(掃描線SL)。另外，同一畫素陣列單元U連接至同一條第一訊號線L1(資料線DL)。此外，相鄰的畫素陣列單元U所圍出的穿透區R亦是彼此連接的。兩相鄰畫素陣列單元U例如連接至同一條電源線PL並位在對應的電源線PL相對兩側。
綜上所述，本發明之有機發光二極體畫素陣列以至少兩個機發光二極體畫素構成畫素陣列單元，並將第二訊號線之第一部分與第二部分配置在畫素陣列單元的相對兩側。同時，本發明使畫素陣列單元連同第二訊號線之第一部份與第二部份圍出一穿透區。穿透區在第一訊號線(或第二訊號線)之延伸方向上的寬度可隨不同需求而變大。如此一來，多個面積較大之穿透區的空間頻率(spatial frequency)可大幅減小。有機發光二極體畫素陣列所構成的透明式有機發光顯示器置放於另一顯示器前方時，穿過有機發光二極體畫素陣列之外界影像所呈現的成像品質可更為理想。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、100A、100B、100C、100D．．．有機發光二極體畫素陣列
200．．．基板
L1．．．第一訊號線
L2．．．第二訊號線
U．．．畫素陣列單元
SL．．．掃描線
DL．．．資料線
110．．．有機發光二極體畫素
L2-a．．．第二訊號線之第一部分
L2-b．．．第二訊號線之第二部分
CL．．．連接線
PL．．．電源線
TS．．．開關元件
TD．．．驅動元件
LD．．．發光二極體單元
G、G’．．．閘極
S、S’．．．源極
D、D’．．．汲極
U．．．畫素單元
H‧‧‧間隔
R、R’‧‧‧穿透區
W‧‧‧穿透區寬度
K‧‧‧寬度
P1、P2‧‧‧穿透區間之間距
D1、D2‧‧‧第一部分或第二部分所佔之寬度
RL‧‧‧參考線
圖1是本發明第一實施例之有機發光二極體畫素陣列示意圖。
圖2是本發明第二實施例之有機發光二極體畫素陣列示意圖。
圖3是本發明第三實施例之有機發光二極體畫素陣列示意圖。
圖4是本發明第四實施例之有機發光二極體畫素陣列示意圖。
圖5是本發明第五實施例之有機發光二極體畫素陣列示意圖。
100．．．有機發光二極體畫素陣列
200．．．基板
L1．．．第一訊號線
L2．．．第二訊號線
U．．．畫素陣列單元
SL．．．掃描線
DL．．．資料線
110．．．有機發光二極體畫素
L2-a．．．第二訊號線之第一部分
L2-b．．．第二訊號線之第二部分
CL．．．連接線
PL．．．電源線
TS．．．開關元件
TD．．．驅動元件
LD．．．發光二極體單元
G、G’．．．閘極
S、S’．．．源極
D、D’．．．汲極
H．．．間隔
R．．．穿透區
W．．．穿透區寬度
K．．．寬度
P1、P2．．．穿透區間之間距
D1、D2．．．第一部分或第二部分所佔之寬度
RL．．．參考線

Claims (9)

  1. 一種有機發光二極體畫素陣列，配置於一基板上，該有機發光二極體畫素陣列包括：多條第一訊號線；多條第二訊號線，與該些第一訊號線相交，其中該些第一訊號線為多條掃描線以及多條資料線的其中一者而該些第二訊號線為該些掃描線以及該些資料線的其中另一者；以及多個畫素陣列單元，陣列排列於該基板上，且各該畫素陣列單元包括：多個有機發光二極體畫素，連接同一條第一訊號線，並且該些有機發光二極體畫素各自連接該些第二訊號線中的一第一部分或該些第二訊號線中的一第二部分，且該些有機發光二極體畫素中的至少兩個有機發光二極體畫素位於該第一部分與該第二部份之間，其中該第一部分、該第二部分與該些有機發光二極體畫素圍出一穿透區，且該第一部分與該第二部分別位於該穿透區的相對兩側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中各畫素陣列單元所圍出的該穿透區在該些第一訊號線之一延伸方向上的寬度至少大於一個有機發光二極體畫素在該延伸方向上的寬度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中相鄰的畫素陣列單元所圍出的該些穿透區彼此連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中該些第一訊號線與該些第二訊號線位於該些有機發光二極體畫素與該基板之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中各該畫素陣列單元更包括多條連接線，以將該些有機發光二極體畫素對應地連接至該些第二訊號線中的該第一部分與該第二部分。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光二極體畫素陣列，更包括多條電源線，平行於該些第一訊號線或該些第二訊號線，並電性連接至該些有機發光二極體畫素。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中該些電源線彼此電性連接。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中各該有機發光二極體畫素包括一開關元件、一驅動元件以及一發光二極體單元，該開關元件電性連接於該驅動元件、對應的第一訊號線以及對應的第二訊號線，而該驅動元件連接於該電源線及該發光二極體單元。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之有機發光二極體畫素陣列，其中各該有機發光二極體畫素的該發光二極體單元為一頂部發光型發光二極體單元。
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