TWI459587B - 主動式發光元件 - Google Patents

Description

主動式發光元件

本發明是有關於一種發光元件，且特別是有關於一種主動式發光元件。

隨著資訊科技的發達，各式各樣如電腦、行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant,PDA)及數位相機等資訊設備，均不斷地推陳出新。在這些資訊設備中，顯示器始終扮演著舉足輕重之地位，而平面顯示器(Flat Panel Display)由於具有薄型化、輕量化及省電之特性，乃逐漸地受到歡迎。

在各種平面顯示器中，主動矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，簡稱AMOLED)顯示器因具有視角廣、色彩對比效果好、響應速度快及成本低等優點，故十分適用於如電子時鐘、行動電話、個人數位助理及數位相機等小尺寸顯示器之應用。

然而，AMOLED的驅動電路需要由多個電晶體與一個以上的電容器所構成。所以，AMOLED的發光面積往往侷限於這些驅動電路的佈局而無法提升。

本發明提供一種主動式發光元件，具有增加的發光面積。

本發明提出一種主動式發光元件，配置於一基板上。主動式發光元件包括一掃描線、一資料線、一電源線、一電路單元以及一發光單元。電路單元連接至掃描線、資料線以及電源線，且電路單元至少包括一重疊構件。重疊構件至少部分地重疊於電源線。發光單元由電路單元驅動且發光單元與電路單元分別在基板上定義出一發光區以及一電路區。

根據本發明之一實施例，上述之發光單元包括依序堆疊的一第一電極、一發光層以及一第二電極，且第一電極連接至電路單元。第一電極例如為透明電極。發光層可以為有機發光層。

根據本發明之一實施例，上述之電路單元更包括一第一電晶體以及一第二電晶體。重疊構件與電源線共同構成一儲存電容器。第一電晶體連接於掃描線、資料線以及重疊構件，而第二電晶體連接於重疊構件、電源線以及發光單元。

根據本發明之一實施例，上述之重疊構件位於基板與電源線之間。

基於上述，本發明將主動式發光元件的電路單元部分地設置與電源線重疊，藉以縮減電路單元所需配置面積。如此依來，在相同佈局面積的設計下，本發明的主動式發光源見可以具有增加的發光面積而有助於提高主動式發光元件的發光亮度。

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。

圖1繪示為本發明一實施例的主動式發光元件陣列的示意圖。請參照圖1，主動式發光元件陣列100配置於基板10上且包括多條掃描線SL、多條資料線DL、多條電源線PL、多個發光單元U1以及多個電路單元U2，其中每一條掃描線SL的部分區段、每一條資料線DL的部分區段以及每一條電源線PL的部分區段都對應地連接至其中一個電路單元U2，且每一個電路單元U2會連接至對應的其中一個發光單元U1以構成一個主動式發光單元110。因此，主動式發光元件陣列100實質上是由呈現陣列排列的多個主動式發光單元110所構成。換言之，每一個主動式發光單元110都包括一條掃描線SL的部分區段、一條資料線DL的部分區段、一條電源線PL的部分區段、一電路單元U2以及一發光單元U1。

發光單元U1可以是利用有機發光材料所構成的有機發光二極體單元。要驅動發光單元U1，則電路單元U2大致上須由多個電晶體以及至少一個電容器所構成。一般來說，電晶體與電容器的數量越多則電路單元U2需要越大的配置面積，而限制主動式發光元件陣列100的發光面積。因此，在本實施例中，如圖1所示，電路單元U2至少有一部分重疊於電源線PL以縮減電路單元U2的配置面積而在相同的佈局面積中增加發光單元U1的配置面積。

詳言之，圖2繪示為根據本發明一實施例之主動式發光元件的佈局示意圖。請參照圖2，為了實現電路單元重疊於電源線的佈局，配置於基板20上的主動式發光單元200包括有一掃描線SL、一資料線DL、一電源線PL、一電路單元210以及一發光單元220。電路單元210連接至掃描線SL、資料線DL以及電源線PL。發光單元220由電路單元210驅動且發光單元220與電路單元210分別在基板20上定義出一發光區A1以及一電路區A2。

詳言之，電路單元210包括一第一電晶體T1、一第二電晶體T2以及一儲存電容器C。儲存電容器C由一重疊構件212與電源線PL重疊而共同構成。另外，第一電晶體T1連接於掃描線SL、資料線DL以及重疊構件212，而第二電晶體T2連接於重疊構件212、電源線PL以及發光單元220。由此可知，主動式發光單元200中，電源線PL的一部分構成為儲存電容器C的構件因而電源線PL與儲存電容器C在結構佈局上彼此重疊。如此一來，發光區A1的面積在本實施例中相對地增加而電路區A2的面積相對地縮小，這有助於提高主動式發光單元200的發光亮度。

以本實施例而言，主動式發光單元200沿剖線I-I’的剖面如圖3所示。請同時參照圖2與圖3，第一電晶體T1包括閘極G1、通道層C1、源極S1與汲極D1。第二電晶體T2包括閘極G2、通道層C2、源極S2與汲極D2。儲存電容器C則由電源線PL與重疊構件212所構成。

在剖面結構中，閘極G1、重疊構件212以及閘極G2例如為相同膜層而由第一金屬層所構成。並且，連接於閘極G1的掃描線SL亦是由此第一金屬層所構成。在此，重疊構件212以及閘極G2例如是連接在一起的導體圖案，以實現第二電晶體T2連接於儲存電容器C的連接方式。第一金屬層上覆蓋有閘絕緣層GI，且閘絕緣層GI具有暴露出重疊構件212的一接觸開口W1。通道層C1與通道層C2配置於閘絕緣層GI上並分別位於閘極G1與閘極G2上方。

源極S1、汲極D1、源極S2以及汲極D2也為相同膜層而由第二金屬層所構成。並且，連接於源極S1的資料線DL以及連接於源極S2的電源線PL亦是由此第二金屬層所構成。汲極D1可以透過接觸開口W1連接至儲存電容器C的重疊構件212，以實現第一電晶體T1連接於儲存電容器C的連接方式。由圖3可知，在本實施例中，重疊構件212位於電源線PL與基板20之間，不過，隨膜層堆疊順序的改變，這些構件的疊置順序將會有所改變。所以，本實施例僅是舉例說明之用，並非用以限定本發明的範圍。當然，以上述兩金屬層構成電路單元210的設計僅是舉例說明之用，本發明不排除以第三金屬層或是以其他的導電層來構成電路單元210的各個構件。

另外，第二金屬層上覆蓋有保護絕緣層PI，且保護絕緣層PI具有暴露出汲極D2的一接觸開口W2。發光單元220配置於保護絕緣層PI上並且包括有第一電極222、發光層224以及第二電極226。第一電極222、發光層224以及第二電極226依序地堆疊於保護絕緣層PI上，而第一電極222透過接觸開口W2連接於汲極D2。在本實施例中，發光層224可以是有機發光層而第一電極222與發光層224之間以及發光層224與第二電極226之間可選擇性地配置有載子傳輸層、載子注入層、載子阻擋層等膜層以實現所需的元件特性。

值得一提的是，電路單元210由兩個電晶體以及一個儲存電容器來構成係為舉例說明之用。在其他實施例中，電路單元210中電晶體的數量可以是兩個以上，而儲存電容器也可以是多個。另外，本實施例將儲存電容器C重疊於電源線PL亦是舉例說明之用，於其他的實施方式中，電路單元210中的電晶體也可以選擇性地重疊於電源線PL以有助於提高發光區A1的面積。

舉例而言，圖4繪示為本發明另一實施例的主動式發光元件的示意圖。請參照圖4，主動式發光元件300相似於前述主動式發光元件200，其中兩實施例中相同的構件將以相同的元件符號標示。主動式發光元件300包括有一掃描線SL、一資料線DL、一電源線PL、一電路單元310以及一發光單元320。電路單元310連接至掃描線SL、資料線DL以及電源線PL。發光單元320由電路單元310驅動。

具體而言，電路單元310包括一第一電晶體T1、一第二電晶體T3以及一儲存電容器C。儲存電容器C由一重疊構件312與電源線PL重疊而共同構成。另外，第一電晶體T1連接於掃描線SL、資料線DL以及重疊構件312，而第二電晶體T3連接於重疊構件312、電源線PL以及發光單元320。在此，電源線PL的一部分構成為第二電晶體T3的一端，因而第二電晶體T3可與電源線PL重疊在一起而縮減電路單元310的配置面積。如此一來，發光單元320的配置面積可以較圖2的佈局方式中發光單元220的配置面積更為增加。

綜上所述，本發明將主動式發光元件的電路單元與電源線部分地重疊在一起。因此，本發明的主動式發光元件中，發光單元的配置面積可增加而提供較大的發光亮度。當主動式發光元件應用於顯示器時可以提高顯示開口率。

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。

10、20．．．基板

100．．．主動式發光元件陣列

110、200、300．．．主動式發光元件

210、310、U2．．．電路單元

212、312．．．重疊構件

220、320、U1．．．發光單元

222．．．第一電極

224．．．發光層

226．．．第二電極

A1．．．發光區

A2．．．電路區

C．．．儲存電容器

C1、C2．．．通道層

D1、D2．．．汲極

DL．．．資料線

G1、G2．．．閘極

GI．．．閘絕緣層

I-I’．．．剖線

PI．．．保護絕緣層

PL．．．電源線

S1、S2．．．源極

SL．．．掃描線

T1．．．第一電晶體

T2、T3．．．第二電晶體

U1．．．發光單元

U2．．．電路單元

W1、W2．．．接觸開口

圖1繪示為本發明一實施例的主動式發光元件陣列的示意圖。

圖2繪示為根據本發明一實施例之主動式發光元件的佈局示意圖。

圖3繪示為圖2的主動式發光單元200沿剖線I-I’的剖面示意圖。

圖4繪示為本發明另一實施例的主動式發光元件的示意圖。

20．．．基板

200．．．主動式發光元件

210．．．電路單元

212．．．重疊構件

220．．．發光單元

A1．．．發光區

A2．．．電路區

C．．．儲存電容器

DL．．．資料線

I-I’．．．剖線

PL．．．電源線

SL．．．掃描線

T1．．．第一電晶體

T2．．．第二電晶體

W1、W2．．．接觸開口

Claims (6)

1. 一種主動式發光元件，配置於一基板上，該主動式發光元件包括：一掃描線；一資料線；一電源線；一電路單元，連接至該掃描線、該資料線以及該電源線，且該電路單元至少包括一重疊構件，該重疊構件至少部分地重疊於該電源線以共同構成一儲存電容器；以及一發光單元，由該電路單元驅動且該發光單元與該電路單元分別在該基板上定義出一發光區以及一電路區。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主動式發光元件，其中該發光單元包括依序堆疊的一第一電極、一發光層以及一第二電極，且該第一電極連接至該電路單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之主動式發光元件，其中該第一電極為透明電極。
4. 如申請專利範圍第2項所述之主動式發光元件，其中該發光層為有機發光層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主動式發光元件，其中該電路單元更包括一第一電晶體以及一第二電晶體，該第一電晶體連接於該掃描線、該資料線以及該重疊構件，而該第二電晶體連接於該重疊構件、該電源線以及該發光單元。
6. 如申請專利範圍第1項所述之主動式發光元件，其中該重疊構件位於該基板與該電源線之間。