影像顯示系統及其制造方法

專利名稱：影像顯示系統及其制造方法
技術領域：
本發明有關于一種影像顯示系統及其制造方法，且特別有關于一種包含 電致發光元件的影像顯示系統及其制造方法。
背景技術：
在目前各種顯示元件中，比如像是液晶顯示元件和電致發光元件等，已 逐漸被廣泛應用在諸如移動電話和侵_攜式電腦等電子元件的顯示器上，且上 述顯示元件所增加的數量主要是用在全彩化顯示器中。而在顯示器制造領域中， 一個重要的評估因素是顯示器的效能或發光元 件所發出光線的均勻性。然而，發光元件通常無法產生均勻化的光線，因此， 如何制造具有均勻光線性能的電致發光元件實為當今的課題。發明內容為解決上述問題，本發明提供一種影像顯示系統，包含電致發光元件，電致發光元件包含基底；多個發光單元，形成于基底上，各發光單元沿其 發光路徑發射不同發光強度的光線；及補償層，沿著這些發光路徑設置以調 整各發光單元的發光強度，由此輸出基本均勻的光線。在本發明的另 一實施例中亦提供一種影像顯示系統的制造方法，該影像 顯示系統包含電致發光元件，該方法包含提供基底；形成多個發光單元于 基底上，其中各發光單元沿其發光路徑發射不同發光強度的光線；及沿這些 發光路徑設置感光層；以這些發光單元發射的光線照射感光層，使照光后感 光層在不同區域具有不同的光穿透率，并對應具有不同發光強度的光線，藉 以輸出基本均勻的光線。


圖1A至1B繪示制造電致發光元件實施例的橫剖面圖。 圖2繪示底部發光型有機電致發光元件實施例的橫剖面圖。
圖3和圖4繪示上部發光型有機電致發光元件實施例的橫剖面圖。 圖5繪示具有像素單元的電致發光元件實施例的方塊圖。 圖6繪示影像顯示系統實施例的示意圖。主要元件符號說明電致發光元件100;基底10;發光單元EL1 EL3;光線L1 L3;發光路 徑P1 P3;發光層50;第一電極層40;第二電極層60;絕緣層70;光線輸 出LO;感光層30;照光后感光層30，；區域30a 30c;底部發光型有機電致 發光顯示元件120;透明基底12;蓋層80;上部發光型有機電致發光顯示元 件130;基底13;照光后感光層34;上部發光型有機電致發光顯示元件140; 照光后感光層36;電致發光元件300;補償單元370;像素單元310;存儲 器330;顯示器控制單元350;行驅動器320;列驅動器340;顯示面板400; 電子裝置600;輸入單元500。
具體實施方式
本發明將通過下列優選實施例及附圖作進一步地詳細說明，然而這些具 體實施例僅為舉例說明，而非用以限定本發明的范圍。此外，為便于說明起 見，相似或相同的元件以相同的標號標示。值得注意的是，圖中所繪示或描 述的元件，可以具有本領域的普通技術人員所知的形式。以下說明影像顯示系統及其制造方法的各種實施例。其中，圖1B顯示 包含電致發光元件100的影像顯示系統實施例的橫剖面圖；而圖1A及1B 則顯示影像顯示系統實施例的制造方法。請參考圖1A,首先提供基底10，發光單元EL1 EL3則設置于基底10 上以發出具有不同發光強度的光線L1 L3。 一般來說，具有不同發光強度的 光線L1 L3沿著發光路徑P1 P3發射。每個發光單元EL1 EL3則包含發光 層50,其夾于第一電極層40和第二電極層60之間，例如分別夾于陽極層和 陰極層之間。另外，可選擇在第二電極層60上形成絕緣層70，特別是絕緣 層70可選擇由有機樹脂材料制造，且可用以覆蓋陽極層40的邊緣，由此防 止陽極層40和后續形成的陰極層60短路。此外，絕緣層70的材料可以選 自下列的群組氮化硅、氮氧化硅、和氧化硅等材料。其次，補償層沿著發光路徑P1 P3設置以調整各發光單元L1 L3的發
光強度，由此輸出基本均勻的光線L0。在本例中，補償層可以設置在發光 單元EL1 EL3之上或在基底10底下。舉例而言，如圖1A所示，首先可提供具有原始光穿透率的感光層30， 并使之沿發光路徑L1 L3設置，例如可設置在發光單元EL1 EL3之上。其 次，如圖1B所示，感光層30隨之被發光單元EL1 EL3所發出的光線照射， 由此形成的照光后感光層30，即可作為補償層，其中補償層在不同區域 30a 30c因分別吸收了具有不同發光強度的光線，因此改變了原始光穿透率， 使各不同區域30a 30c分別具有不同的光穿透率。在一優選實施例中，來自發光單元EL1的光線L1具有較高的發光強度， 其并沿著發光路徑Pl照射感光層30;而來自發光單元EL2的光線L2則具 有較低的發光強度，其并沿著發光路徑P2照射感光層30。上述方式改變了 照光后的感光層30'的光穿透率，而此種改變通常是^f吏光穿透率降4氐，且不 同光線強度也會產生不同的光穿透率，因此在對應發光單元EL1、 EL2的不 同區域30a、 30b中將具有不同的光穿透率。在本例中，照光后的感光層30' 在第一區域30a因受較高發光強度的光線Ll照射而具有較低光穿透率，反 之，照光后的感光層30，在第二區域30b因受較低發光強度的光線L2照射 而可能不改變其穿透率，或形成較第一區域更高的光穿透率。或者，在另一 實施例中，照光后的感光層30'在第一區域30a可能不改變其光穿透率，而 照光后的感光層30'在第二區域30b則具有較高的光穿透率。因此，由于具 有較高發光強度的光線Ll通過具有較低光穿透率的第一區域30a，而具有 較低發光強度的光線L2通過具有較高光穿透率的第二區域30b，使得發光 單元EL1、 EL2所輸出的光線L1、 L2獲得不同程度的補償。其次，使照光后的感光層30'在不同區域中具有不同光穿透率的特性加 以固定，例如，可通過顯影及/或定影步驟-使照光后的感光層30，的光穿透 率特性固定下來。如上所述，通過具有不同光穿透率的照光后感光層30，作為補償層，可 以對來自發光單元EL1 EL3的具有非均勻強度的光線L1 L3進行調整而產 生均勻或基本均勻的輸出光線LO。在此，"基本均勻"表示整個顯示面板的 光線光強度偏差在±10%左右，優選者是光強度偏差在±5%左右，而最佳者 是光強度偏差在±2%左右。在一些實施例中，感光層30可以是任何能受光線照射而改變光穿透率
的材料，特別是任何能受不同發光強度的光線照射而改變或降低光穿透率， 因而產生不同光穿透率的材料，例如負片、共軛高分子材料、或是卣化銀等 含銀化合物。此外，在一優選實施例中，發光單元EL1 EL3包含有機電致發光元件， 其包含用以產生光線的有機材料。此處，有機一詞可以是包含純有機材料和 有機金屬材料兩者，而發光層50可以是具有高發光效率的單一純材料層， 例如鋁絡合物Alq3 (Tris-(8-hydroxy quinolinol) Aluminum)可以產生極佳的綠 電致發光。在本例中，基底10用于固定發光單元EL1 EL3及連接發光單元至電源 的導線。陰極60,或者是陽極40和基底10,可以是透明材料以使電致發光 穿透而可見。此處透明一詞表示相對于電才幾發光的穿透率基本上不低于 80%。此外，在一種結構實施例中，設置在基底上的是陰極而不是陽極，因 此，不論是陽極或是陰極和基底，相對于電致發光而言，都是可透光的。而 當陰極和陽極連接到電源時，即可通過發光單元內的電子空穴復合作用產生 電致發光。請再參閱圖1B，在本發明的一實施例中，電致發光元件100可以是有 源式矩陣OLED顯示元件(AMOLED)，其由多個像素組成，因此為達成基本 均勻的光線輸出，每個發光單元EL1 EL3可以視為像素單元的次像素。光顯示元件或底部發光型有機電致發光顯示元件。舉例而言，圖2顯示底部發光型有機電致發光顯示元件120的剖面圖， 類似圖1B所示的有機發光二極管EL1 EL3結構則設置于透明基底12上， 且被蓋層80所覆蓋，在本例中，如圖1B所示的作為陽極的下電極40由透 明導電材料構成，同時，作為陰極的上電極60則由遮光導電材料構成。因 此從有機發光二極管EL1 EL3發出的光線會乂人底部方向射出。本例的一重要特征在于以例如貼合的方式于基底12上形成照光后的感 光層32,此感光層在不同區域具有不同的光穿透率以調整發光單元EL1 EL3 所發出非均勻光線的發光強度，由此可以產生基本均勻的光線輸出LO。圖3顯示上部發光型有機電致發光顯示元件130的剖面圖，有機發光二 極管EL1 EL3設置于基底13上，在本例中，如圖1B所示的作為陽極的下 電極40由遮光導電材料構成，同時，作為陰極的上電極60則由透明導電材
料構成。因此從有機發光二極管EL1 EL3發出的光線會從上部方向射出。
本例的一重要特征在于以例如沉積的方式于有機發光二極管EL1 EL3 上形成照光后的感光層34,此感光層在不同區域具有不同的光穿透率以調整 發光單元EL1 EL3所發出非均勻光線的發光強度，由此可以產生基本均勻 的光線輸出L0。另在本例中，所形成的蓋層80用以覆蓋照光后的感光層34 和有才幾發光二極管EL1 EL3。
本實施例亦可進行局部修改，例如圖4所示的上部發光型有機電致發光 顯示元件140的剖面圖。本例中，可以先形成蓋層80以覆蓋有機發光二極管 EL1 EL3，然后再形成具有不同光穿透率的照光后感光層36于蓋層80上。
亦即在各種實施例中，照光后感光層可以設置在任何適當的位置而無須 具體限制，有某些例子中，照光后感光層可以i殳置在發光單元EL1 EL3和 蓋層80之間，在另一些例子中，照光后感光層則可以設置在基底下方或蓋 層上方。
如上所述，透明導電材料可以選擇金屬氧化物，例如基于透光性、良好 導電性及較高功函數的特性，可以考慮被廣泛使用作為透明電極的銦錫氧化 物，此外，遮光導電材料則可以是具有低功函數的金屬材料，例如鋁或銀。
上述實施例的另一個重要特征則顯示于圖2至圖4中。在這些例子中， 照光后感光層32、 34和36可以從所貼合的表面取下，然后放置于顯影液槽 中進行顯影及/或定影以固定其透光率，之后，此具有固定透光率的照光后感 光層32、 34和36可以重新貼回。另一種可能的情形是如圖2或圖4所示， 當照光后感光層32或36是固著在蓋層80或基底12的外表面時，整個有機 電致發光顯示元件可以連同此照光后感光層一起置入顯影液槽中進行顯影。
因此使用上述實施例的具有不同固定透光率的照光后感光層，可以讓有 機電致發光顯示元件的光線輸出基本均勻化。
本發明的另一個替代實施例如圖5所示，其顯示包含電致發光元件300 的影像顯示系統剖面圖。本例中，如圖1B的具有不同透光率的照光后感光 層30，已經被移除，取而代之者，上述輸出的基本均勻的光線LO和各發光 單元EL1 EL3所發出光線L1 L3的差異，已被轉換為對應的數字補償值， 此數字補償值可以儲存在補償單元370中。舉例而言，可先計算上述輸出的 基本均勻的光線LO和各發光單元EL1 EL3所發出光線L1 L3的發光強度 差值，再轉換這些發光強度差值為對應的數字補償值。
請再參閱圖5,電致發光元件300包含多個以陣列形式排列的像素單元 310，本例中，每個像素單元310包含次像素EL1 EL3。然而須注意者，像 素或次像素一詞所指為顯示面板中最小的尋址單元，對于單色顯示器而言， 像素或次像素并沒有區別，次像素一詞主要是用在彩色顯示面板上， 一般定 義為像素的一部分，其可獨立尋址并發出特定色光，而在全彩顯示器中，一 個像素包含了 3個主色次像素，亦即藍、綠和紅色次像素。舉例而言，補償單元370包含可用來儲存數字補償值的存儲器330，及 耦接此存儲器330的顯示器控制單元350。次像素EL1 EL3由行驅動器320 和列驅動器340所尋址，行驅動器320和列驅動器340則是由補償單元370 的顯示器控制單元350所控制。因此，顯示器控制單元350可基于存儲器330 所儲存對應的數字補償值，控制行驅動器320調整發光強度并輸出信號給次 像素EL1 EL3顯示影像。至于圖5的電致發光元件300的制造方式，除了 將照光后感光層30'移除并改為補償單元370外，其余則類似于圖1A至1B 的電致發光元件100。如上所述，通過使用數字補償值，補償單元370可控制行驅動器320以 調整如圖1B所示的每個次像素的發光強度，具體而言，儲存在存儲器330 的數字補償值被用于減少具較高發光強度的光線或增加具較低發光強度的 光線。因此，電致發光元件300整體的光線輸出LO可以被調整為均勻或基 本均勻。圖6顯示影像顯示系統的另一實施例，其可加工作為顯示面板400或電 子裝置600。由圖1B至圖5所示的電致發光元件100， 200或300可以并入 顯示面板中，例如OLED面板。-清參閱圖6，顯示面板400包含圖5的電致 發光元件300,例如有源式有機電致發光元件。此顯示面板400可以做為各 種型態的電子元件(例如電子元件600)的一部分。 一般來說，電子元件600 包含顯示面板400和輸入單元500,更甚者，輸入單元500耦接到面板400, 且提供輸入信號(例如影像信號)予顯示面板400產生影像。而此電子元件600 可以為個人數字助理(personal digital assistant,簡稱PDA)、筆記型電腦、桌 上型電腦、手機、車用電視(carTV)或是數碼相機等。雖然本發明已以優選實施例披露如上，然其并非用以限定本發明，任何 本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更 動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視權利要求所界定者為準。
權利要求
1. 一種影像顯示系統，包含電致發光元件，該電致發光元件包含 基底；多個發光單元，形成于該基底上，各發光單元沿其發光路徑發射不同發 光強度的光線；及補償層，沿著這些發光路徑設置以調整各發光單元的發光強度，由此輸 出基本均勻的光線。
2. 如權利要求1所述的影像顯示系統，其中該補償層包含具有低光穿透 率的第一光透射區及具有高光穿透率的第二光透射區，而通過該第一光透射 區的光線具有較高的發光強度，且通過該第二光透射區的光線具有較低的發 光強度，由此輸出基本均勻的光線。
3. 如權利要求l所述的影像顯示系統，其中該補償層為照光后的感光層。
4. 如權利要求3所述的影像顯示系統，其中該照光后的感光層在不同區域中具有不同光穿透率的固定特性。
5. 如權利要求1所述的影像顯示系統，其還包含 顯示面板，其中該電致發光元件為該顯示面板的一部分；電子元件，包含該顯示面板，及輸入單元，耦接于該顯示面板，用以提 供輸入至該顯示面板，以使該顯示面板顯示影像；其中該電子元件為移動電話、數碼相機、個人數據助理、筆記型電腦、 桌上型電腦、電視、車用顯示器、或便攜式DVD播放機。
6. —種影像顯示系統的制造方法，該影像顯示系統包含電致發光元件， 該方法包含提供基底；形成多個發光單元于該基底上，其中各發光單元沿其發光路徑發射不同 發光強度的光線；及沿這些發光路徑設置感光層；以這些發光單元發射的光線照射該感光層，使該照光后的感光層在不同 區域具有不同的光穿透率，且對應具有不同發光強度的光線，以輸出基本均 勻的光線。
7. 如權利要求6所述的影像顯示系統的制造方法，其中該照光后的感光層包含第一區域及第二區域，且該方法還包含以較高發光強度的光線照射該第一區域，形成低光穿透率區；及以較低發光強度的光線照射該第二區域，使該第二區域的光穿透率高于 該第一區域。
8. 如權利要求6所述的影像顯示系統的制造方法，還包含使該照光后的感光層在不同區域中具有不同光穿透率的特性加以固定； 移除該照光后的感光層；轉換上述輸出的基本均勻的光線和各發光單元所發出光線的差異為對 應的數字補償值；儲存這些數字補償值；及依據這些對應的數字補償值，提供多個信號予各發光單元調整發光強 度，以顯示影像。
9. 如權利要求8所述的影像顯示系統的制造方法，該轉換步驟還包含 計算上述輸出的基本均勻的光線和各發光單元所發出光線的發光強度差異；及轉換這些發光強度差異為對應的數字補償值。
10. 如權利要求6所述的影像顯示系統的制造方法，還包含 取下該照光后的感光層；使該照光后的感光層在不同區域中具有不同光穿透率的特性加以固定；及重新貼回該照光后的感光層。.
全文摘要
本發明提供一種影像顯示系統及其制造方法。此系統包含電致發光元件，電致發光元件包含多個發光單元，形成于基底上，各發光單元沿其發光路徑發射不同發光強度的光線；及補償層，沿著發光路徑設置以調整各發光單元的發光強度，由此輸出基本均勻的光線。
文檔編號H01L27/15GK101123267SQ20071012318
公開日2008年2月13日 申請日期2007年7月2日 優先權日2006年8月9日
發明者張世昌, 彭杜仁, 曾章和 申請人:統寶光電股份有限公司