具有改进的故障容忍度的OLED设备制造技术

一种具有多个列电极和多行的可单独寻址的ＯＬＥＤ像素的阵列，每行包括共用的电极，该电极包括在每行中的至少一个ＯＬＥＤ像素，该阵列具有限流元件和有机电发光二极管，以及这样的一个ＯＬＥＤ像素被连接在所述共用的电极与多个列电极的一个列电极之间以便在它们之间传导电流；并且其中至少一个有机电发光二极管与限流元件串联连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及故障容忍的OLED设备。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)技术作为一种很适合于范围宽广的应用的显示技术是大有前途的。自发射的OLED显示器比起其它显示技术是更有利的，它提供高亮度、良好质量的彩色、和相对较宽的视角。OLED显示部件很薄并且重量轻，使得它们特别适用于手持式部件，诸如照相机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)和膝上计算装置。基本的底部发射OLED像素10如附图说明图1所示地被构建。有机层12，典型地被制作为多个薄有机层的堆叠，被夹心在建立在玻璃基片18上的阴极14与透明的阳极16之间。有机层12包括电发光层(EL)，它在适当的电压被加到阳极16与阴极14之间时提供照明。像素10被形成在阳极16与阴极14之间的重叠区域。OLED显示器通过以接连的行与列的形式排列成阵列的可单独寻址的OLED像素10的有序空间安排而形成。有两种基本类型的OLED阵列，无源矩阵和有源矩阵。有源矩阵OLED显示器把电流控制电路合并在显示器本身之内并具有分开的控制电路，控制电路专用于基片上的每个独立像素单元，以便以高的刷新速率产生高分辨率彩色图像。另一方面，无源矩阵OLED显示器具有只位于显示器本身的外面的电流控制电路。因此，无源矩阵OLED显示器比起有源矩阵显示器具有更加简单的结构，以及允许更简单的、更低成本的制造技术。无源矩阵OLED阵列20的基本装置用简化的示意图显示在图2a。在阵列20中，每个可单独寻址的OLED像素10具有连接在阳极线26(列)与阴极线24(行)之间的电发光二极管11。每条阳极线26具有电流源22，它被切换成“接通”到阳极线26，以便按照图像数据使每列的像素10发光。阴极线24被一行上的每个电发光二极管11共用。每条阴极线24上的开关30被切换到地，使每个接连的行上的像素10能发光，这是使用扫描行序列，每次一行而实现的。当电发光二极管的电流源22被接通和它的相应的行开关30被切换到地时，电发光二极管11发光。否则，阴极线24典型地被切换到中间电压Vi。其阴极电位为Vi的电发光二极管11不发光。当它的阴极线24处在中间电压Vi就把没有被扫描的任何行的像素10关断，但保持行上的电位。这减小了每一行在被寻址时对它的寄生电容充电所必须的功率的量。通过使用这个直接的安排，无源矩阵OLED阵列20可构建成具有几千个像素10，它们被组织成行和列的矩阵。在显示设备(未示出)中的控制逻辑通过使用在显示部件技术中熟知的控制和定时技术，为每列的电流源22和为每行的开关30提供控制，以使得每个OLED像素10可单独地寻址。必须强调指出，以上的说明和图2a的示意图提供无源矩阵OLED阵列20的控制机制和组成的简化的说明。关于现有技术无源矩阵OLED阵列和阵列驱动器解决方案的更详细的信息例如在授权给Okuda等人的美国专利5,844,368和授权给Everitt的美国专利6,594,606中找到。虽然已成功地制造出对角线为几英寸的较小的OLED显示器，但制作缺陷对于大面积的无源矩阵型的OLED显示器的开发仍然呈现障碍。缺陷例如是由于在制作期间的灰尘或污染、由于电极表面的粗糙度、针眼和有机层的厚度的非均匀性而造成的。显示器工作中特别要考虑的是短路的电发光二极管11引起的缺陷。回过来参照图2a，可以看到，当相应的行被扫描时，像素10的被短路的电发光二极管11实际上把电流源22直接连接到地。当其它的行被扫描时，短路的电发光二极管11实际上将中间电压Vi加到了阳极线26。因为这一点，像素10的整个一列在显示器工作期间是发黑的。虽然某些数目的失效的像素10在观看的图像上可以容忍的，但影响整行的缺陷通常是不能接受的。因此，实际上，在OLED阵列20的整个区域上对于短路的像素缺陷是不能容忍的。图2b，2c，2d和2e显示OLED阵列20各种不同的配置在响应于短路的二极管条件下不同的行为。图2b，2c和2d显示在开关28被打开或闭合(到地)而没有连接到中间电压Vi时的OLED阵列20。首先参照图2b，图上显示在行44a和44b与列42a和42b的安排中，分别在可单独地寻址的像素10a，10b，10c和10d处具有电发光二极管11a，11b，11c，11d的OLED阵列20的一小部分。在图2b的例子中，电发光二极管11d被短路，如短路46所示。在行扫描期间，行44a被启动，而相邻的行44b被禁止，如在各个开关28处所示。列42a的电流源22被接通以使列42a与行44a的交叉点处的像素10a发光(通过提供电流到电发光二极管11a)。然而，短路46是在列42b上对于下一行44b的像素10d的位置处。因此短路46提供通过电发光二极管11c而到列42b的不想要的电流路径。取决于流过短路46的电流量，电发光二极管11c可以发光，由此在扫描阵列20的所有的行44时永久地接通。电发光二极管11c的即使是暗淡但恒定的发光也是不希望的。如图2c所示，当两个电流源22都接通时，像素10c将具有想要的状态。如图2d所示，当行44b被扫描和电发光二极管11c被接通时，短路46将被有效地旁路。参照图2e，图上显示OLED阵列20安排，其中在一行被扫描之前开关28处在中间电压Vi。对于在所显示的位置处的短路46，当用于行44b的开关28连接到闲置电压Vi时和当行44a被扫描或除了行44b以外的任何其它行被扫描时，列42b保持在Vi。因为这一点，列42b实际上被禁止。有利的是要看到，电流源22被设计成每次只给单个电发光二极管11提供电流；同时中间的电压Vi被提供给整个行44a，44b。为了补偿由短路46造成的状态，确定每个列42a，42b中电流源的大小将是不切实际的。当显示器面积增加时制造缺陷的或然率大大地增加。假设对于阵列20的总的缺陷密度呈现泊松(Poisson)分布特性，则阵列20具有零缺陷的概率是成品率Y，它可以以公式(1)表示Y＝e-DA(1)其中D是单位面积的短路缺陷密度，以及对于短路的二极管11，A是阵列20的全部面积。缺陷密度D和面积A的指数型定标的影响是特别明显的。例如，对于每厘米0.01的合理的缺陷密度D和0.5平方米的面积A，成品率为如下Y＝2×10-22.换句话说，对于非常大的无源矩阵OLED显示器的良好的显示器成品率的机会实际上是零。只有剧烈地减小在公式(1)的指数中的因子D和A才能允许OLED阵列的合理的成品率。有源矩阵OLED设计对这个与缺陷有关的性能问题提供一个解决方案。在有源矩阵OLED阵列中，每个单独的OLED像素10可以利用薄膜晶体管(TFT)和贮存电容器的安排而被独立地寻址。有源矩阵显示器电路例如是在授权给Gleason的美国专利6,392,617和授权给Tai等等的美国专利6,433,485中公开的。对于有源矩阵配置，在任何一个OLED像素10处短路的二极管缺陷不影响其它OLED像素10。然而，正如以上指出的，有源矩阵OLED阵列设计复杂得多，对于每个OLED像素10需要许多附加支持部件。授权给Swallow的美国专利6,605,903作为替换的无源矩阵方法，公开了具有可有选择地驱动或关断的部分的阵列以补偿OLED像素10缺陷。在美国专利6,605,903的OLED阵列中，每列具有两个分开的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多个列电极和多个行的可单独寻址的ＯＬＥＤ像素的阵列，每行包括共用的电极，包括：ａ）其中在每行中的至少一个ＯＬＥＤ像素具有限流元件和有机电发光二极管，以及该至少一个ＯＬＥＤ像素被连接在所述共用的电极与该多个列电极中的一个列电极 之间以便在它们之间传导电流；以及ｂ）其中有机电发光二极管与限流元件串联连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA阿戈斯蒂内利，MW科沃兹，FH克洛斯达尔，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]