具有混合结构的全彩色有源矩阵型有机发光显示器制造技术

本发明专利技术涉及具有混合结构的全彩色有源矩阵型有机发光显示器。全彩色AM?OLED包括：透明基板；滤色器，其设置在所述基板的上表面上；以及金属氧化物薄膜晶体管背板，其以重叠的关系设置在滤色器上并且限定像素的阵列。OLED阵列形成在背板上并且被设置成发射向下穿过全彩色显示器中的背板、滤色器和基板的光。由每个OLED发射的光包括第一发射波带和第二发射波带，其中所述第一发射波带具有延伸跨过原色中的两种原色的范围的波长，所述第二发射波带具有延伸跨过剩余原色的范围的波长。针对每个像素，滤色器包括将第一发射带分离成两种单独的原色的两个区以及使第二发射带通过的第三区。

【技术实现步骤摘要】
具有混合结构的全彩色有源矩阵型有机发光显示器
本专利技术总体上涉及具有金属氧化物TFT和滤色器的全彩色有机发光显示器。
技术介绍
因有机发光器件的特性，使有机发光显示器（OLED）备受关注。通常，这些器件具有非常低的电流、低功率和高发射的特性。另外，有机发光器件可以被制造用于发射几乎任何颜色，使得可能实现彩色显示。如本领域的技术人员理解的，彩色显示器要求全彩色像素的阵列，每个像素都包括红色、绿色和蓝色子像素。然而，在彩色像素的阵列中制备有机发光器件是非常困难的。目前，唯一实用方法是通过使用称作“精细荫罩（fineshadowmasking）”的工艺来沉积要求的彩色材料的各种层或者使用荫罩来沉积构图的彩色发射层。主要问题是，这种荫罩非常难以制造并且很昂贵。其次，这种荫罩由于尺寸变形而只能用于某些沉积周期。此外，荫罩工艺具有尺寸上限，所述上限将该工艺限于相对小的显示器。另一方面，用于3G或4G多媒体应用的显示器需要每次显示具有足够的像素计数，荫罩对准精确度和对应的发射颜色串扰设置了对于红色、绿色和蓝色子像素的大小的限制。高信息量彩色阵列使用有源矩阵型像素控制和地址系统。通常，因为控制晶体管是构建在该阵列中，所以使用薄膜晶体管（TFT）。在现有技术中，多晶硅用于有源矩阵OLED显示器（AMOLED）中的开关和控制晶体管。然而，多晶硅加工时需要相对高的温度，并且因此，严重限制了毗邻的电路和衬底。而且，即使是在阵列中的相邻器件之间，多晶硅中形成的晶体管的特性也可能变化，因为晶体大小和位置的变化。为了更好地理解这个问题，在几微米长度的栅极下面的导通区域中，每个不同的晶体管可包括1或2个多晶硅晶粒至数个晶粒，并且该导通区域中的不同数目的晶体将产生不同的特性。对于不同的晶粒，尺寸及其物理特性也是不同的。另外，多晶硅是感光的，即，其I-V特性由于暴露于可见光下而改变。非晶硅也是感光的，使得由这些材料中的任一种材料制备的器件要求光屏蔽件或光屏蔽，这使制造工艺进一步复杂化并且减小了孔径比（发射区域与节距区域之比）。小孔径比继而要求为得到目标显示亮度更难地驱动OLED，并且因此对于OLED操作寿命设置了更高的需求。基本上，有源矩阵型有机发光显示器的像素驱动器包括两个晶体管和存储电容器。一个晶体管用作开关，而另一个晶体管用作OLED的电流调节器。存储电容器连接在电流调节器晶体管的栅极和漏极（或源极）之间，以在开关晶体管截止之后存储数据线上的电压。而且，像素驱动器连接到三条总线、扫描或选择线、数据线和输电线，这些线耦合到外围控制电路。然而，在现有技术中，或者在当前状态的有源矩阵型有机发光显示器中，所描述的像素驱动器不能有效地以足够的性能和/或以低成本实现。低温多晶硅（LTPS）和非晶硅（a-Si）已用于构造有源矩阵型有机发光显示背板的像素驱动电路。在这种背景下，术语“背板”是指通常布置成列和行形式的开关电路的任何阵列以及具有像素电极（对于发射光是透明的或反射性的）的每个像素或像素元件，所述像素电极连接到有机发光二极管。目前，商业市场中的所有有源矩阵型有机发光显示器都是用LTPS背板制备的。虽然LTPS提供了驱动OLED所需的足够的操作寿命，但与用于驱动液晶显示器（LCD）相比，LTPSTFT用于驱动OLED时，由TFT性能的非均一性造成的“无稳（mura）”缺陷更加严重。结果，在像素驱动器中常常使用不止2个晶体管来补偿无稳非均一性。而且，在一些应用中，为了补偿电路，包括不止三条总线（数据、选择和输电）。另外，由于开关晶体管中的“截止”电流相对较高，所以导致LTPS背板要求较大的存储电容器。虽然LTPS背板中较高的迁移率允许晶体管具有较短的宽度/长度（W/L）比，但开关晶体管中较高的截止电流要求多个栅极设计（例如，在源电极和漏电极之间具有梳状图案的2或3个栅电极的TFT），并且因此要求源电极和漏电极之间存在较大的间隔。因此，与整个节距区域相比，每个像素驱动器所需的有效面积是可观的。因此，OLED发射器必须被布置或堆叠成具有像素驱动器，以从顶部发光。LTPS的小能量间隙还要求为LTPSFTF屏蔽所发射的光以及环境光。现已在使用a-SiTFT来制备有源矩阵型有机发光显示器背板方面做出了非常大的努力。然而，a-SiTFT中的I-V（电流-电压）性能在DC操作时不稳定（由于缺陷密度增大而引起Vth移位和迁移率减小），使得难以将a-SiTFT用于背板中的驱动器或电流调节器晶体管。已提议使用具有多个晶体管、电容器和总线的像素控制电路来稳定晶体管性能，但是它们都没有被证实商业应用所需的稳定性。低载流子迁移率（~0.1至0.7cm2/Vsec）还要求驱动器或电流调节器晶体管具有较大的W/L比（以及因此具有较大的TFT大小）。结果，对于底部发射型，OLED发射焊盘的空间不足，使得不得不使用顶部发射型配置。在顶部发射型有源矩阵有机发光显示设计中，需要用平面化层将TFT与OLED发射器的底部电极分离，以消除这两个部分之间的光串扰和电串扰。需要用两个或三个光处理来形成穿过平面化层的通孔并且将OLED的顶部电极构图。常常存在另外的1至2个光处理步骤，用于构造全彩色OLED处理的堤坡结构（bankstructure）（诸如，用于当使用喷墨打印将全彩色发射层构图时限制有机发射墨水的井槽）。因为透明顶部电极（通常由氧化铟锡或氧化铝锌制成）的体导电率不足以使公共电极将电流从像素传递至外围驱动芯片，所以常常需要用另一个通孔，并且因此需要在背板上用另一条金属总线。这种设计将顶部发射型有源矩阵有机发光显示产品的孔径比严格地限制于~50%的范围。这里“孔径比”意指发射区与子像素节距大小之比。此外，通常通过溅射工艺在OLED层上沉积透明的金属氧化物，保持顶部电极处理过程中的OLED性能（功率效率和操作寿命）是遗留的一大挑战。因此，在底部发射型有源矩阵有机发光显示架构中备受关注的是OLED焊盘足够的孔径比以及与其它显示技术（诸如，有源矩阵型液晶显示器）相比至少具有竞争性的低成本工艺。因此，将会高度有利的是，补救现有技术中固有的前述和其它缺陷。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种制造相对简单并且制造成本低并且导致较高的成品率的新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用具有相对均匀特性的像素控制电路的新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种可以利用相对大的区域构造的新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种可以利用高像素密度构造的新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用底部发射以及相对高孔径比的新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种要求相对于其它显示技术至少具有竞争性的低成本工艺的新型、和改进的全彩色、有源矩阵型有机发光显示器。本专利技术的另一个目的在于提供一种具有较高开关速率和超过60Hz的较高帧频（MO-TFT中的较高载流子迁移率使帧频能够达到120Hz或更高）的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全彩色有源矩阵型有机发光显示器，包括：透明基板；滤色器，所述滤色器设置在所述基板的上表面上；金属氧化物薄膜晶体管背板，所述金属氧化物薄膜晶体管背板以重叠的关系设置在所述滤色器上并且限定了像素的阵列；有机发光器件的阵列，所述有机发光器件的阵列形成在所述背板上并且被设置成发射向下穿过全彩色显示器中的所述背板、所述滤色器和所述基板的光，由每个有机发光器件发射的光都包括三种原色的波长范围，并且每个有机发光器件都包括第一发射波带和第二发射波带，所述第一发射波带具有基本延伸跨过三种原色中的两种原色的范围的波长，所述第二发射波带具有基本延伸跨过所述三种原色中的剩余原色的范围的波长；以及所述滤色器包括至少三个原色区，所述至少三个原色区与像素阵列中的每个像素的有机发光器件的阵列的所述三种原色相对应，所述至少三个原色区中的两个区将所述第一发射带分成所述三种原色中的两种分开的原色、并且所述至少三个原色区中的第三区使所述第二发射带通过作为所述三种原色的第三种原色。

【技术特征摘要】
2011.06.28 US 13/170,3821.一种全彩色有源矩阵型有机发光显示器，包括：透明基板；滤色器，所述滤色器设置在所述基板的上表面上；金属氧化物薄膜晶体管背板，所述金属氧化物薄膜晶体管背板以重叠的关系设置在所述滤色器上并且限定了像素的阵列；有机发光器件的阵列，所述有机发光器件的阵列形成在所述背板上并且被设置成发射向下穿过全彩色显示器中的所述背板、所述滤色器和所述基板的光，由每个有机发光器件发射的光都包括三种原色的波长范围，并且每个有机发光器件都包括第一发射波带和第二发射波带，所述第一发射波带具有延伸跨过三种原色中的两种原色的范围的波长，所述第二发射波带具有延伸跨过所述三种原色中的剩余原色的范围的波长；以及所述滤色器包括至少三个原色区，所述至少三个原色区与像素阵列中的每个像素的有机发光器件的阵列的所述三种原色相对应，所述至少三个原色区中的两个区将所述第一发射波带分成所述三种原色中的两种分开的原色、并且所述至少三个原色区中的第三区使所述第二发射波带通过作为所述三种原色的第三种原色。2.根据权利要求1所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述第一发射波带和所述第二发射波带中的一个由有机材料的未构图的第一发射层限定，并且所述第一发射波带和所述第二发射波带中的另一个由在所述未构图的第一发射层上的构图的第二发射层限定。3.根据权利要求2所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述第一发射层未被构图并且被构造成发射蓝-绿光，并且所述第二发射层在所述第一发射层上被构图并且被构造成发射红光。4.根据权利要求2所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述第一发射层未被构图并且被构造成发射蓝光，并且所述第二发射层在所述第一发射层上被构图并且被构造成发射500nm至700nm的范围内的光。5.根据权利要求1所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述至少三个原色区中的所述两个区包括长波长带通滤色器和短波长带通滤色器的组。6.根据权利要求1所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，由每个有机发光器件发射的所述光都包括三种原色加上第四颜色的波长范围，并且所述滤色器的每个像素都包括所述三个原色区加上第四颜色区，所述第四颜色区对应于由每个有机发光器件发射的所述第四颜色。7.根据权利要求6所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述滤色器的每个像素的所述第四颜色区被构造成使所述第四颜色直接通过。8.根据权利要求1所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述滤色器包括环绕所述至少三个原色区中的每个的黑矩阵。9.根据权利要求1所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所述有机发光器件的阵列中的每个有机发光器件都包括第一发射层和第二发射层，所述第一发射层被设计成发射所述第一发射波带，所述第二发射层在所述第一发射层上被构图并且被设计成发射所述第二发射波带。10.根据权利要求9所述的全彩色有源矩阵型有机发光显示器，其中，所构图的第二发射层包括通过喷墨印刷、溶液调配、转印、胶版印刷和接触印刷中的一种形成的印刷或涂布层。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞钢，谢泉隆，
申请(专利权)人：希百特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：