一种电容驱动电致发光显示器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种电容驱动电致发光显示器，包括显示器基板、敷设在所述显示器基板上的行电极和列电极，以及电连接在所述行电极和所述列电极之间的发光像素，所述发光像素具有电致发光器件、驱动电容器和充电开关，其中所述电致发光器件和所述驱动电容器并联后电连接到所述充电开关；所述行电极或所述列电极具有用于安装电致发光器件的出光窗口。同时，本发明专利技术还提供一种电容驱动电致发光显示器的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
一种电容驱动电致发光显示器及其制造方法
本专利技术涉及一种用于电致发光显示器的驱动技术，尤其是涉及一种电容驱动电致发光显示器及其制造方法。
技术介绍
目前，电致发光显示器，例如有机发光二极管(OLED)显示器，常用的驱动方式包括passivematrix(PM)驱动模式与activematrix(AM)驱动模式两种。采用PM驱动模式的OLED显示器(即PMOLED)采用完全外置的驱动电路对显示屏上的像素进行逐行电压扫描：即像素以行为单位被依次交替点亮。在结构上，PMOLED面板由一组横向布置的电极(行电极)和一组纵向布置的电极(列电极)组成；其中，有机发光材料层夹在行电极和列电极之间(见图1A)。在图1A中，PMOLED显示屏(1000)由基板(1001)、列电极(1002)、有机层(1003)、和行电极(1004)组成。在一般情况下，基板1001由透明材料组成。列电极1002通常为正极、由透明的金属氧化物如氧化铟锡(ITO)组成。有机层1003通常含多层功能不同的有机材料，例如空穴注入(HI)层、空穴传导(HT)层、电子阻挡(EB)层、发光(EM)层、空穴阻挡(HB)层、电子传导(ET)层、电子注入(EI)层、等。所用有机材料既可以是聚合物材料也可以是小分子有机材料。在串列式OLED(tandemOLED)中，在相邻器件之间还含有电荷分离层(chargeseparationlayer)。行电极1004通常为电源负极、为同一行像素所共用。像素的亮度由列电极的电压V1，V2，V3……Vm所决定(参见图1A)。行电极1004通常是厚度约为150纳米的铝电极。在本申请中，所用术语“有机发光二极管”或“OLED”的含义包括聚合物OLED、小分子OLED、和“串列式OLED”(tandemOLED)；术语“行电极”特指为同一条电极上所有像素所共用的电极，其中，行电极可以是电源的负极或正极；当涉及列电极电压数值的大小时，其含义应理解为电压绝对值的大小。图1B展示了PMOLED扫描脉冲电压的波形图。在这种驱动模式下，每一行的像素在每一个扫描周期内被点亮一次；点亮时间反比于行电极的总数。由于点亮时间短，因此要求像素在点亮状态下的瞬间亮度极高、以求达到较高的表观亮度。例如，假设显示屏总共有n行、扫描电压脉冲为理想的矩形波、扫描频率为z赫兹的话，那么扫描周期(τ)为τ＝1/z秒；在每一扫描周期内每行像素被点亮的时间Δt0约为Δto＝τ/n＝1/(nz)秒(1)而像素熄灭的时间为:τ(n-1)/n秒。换句话说，像素点亮的时间只有1/n而熄灭的时间为(n-1)/n。假设面板的平均(表观)亮度为B0的话，那么像素在点亮瞬间的亮度(BP)应该为BP＝B0×n。可见,当n较大时像素在点亮瞬间的亮度BP将大大高于面板的表观亮度。由此带来的一系列负面效应包括缩短了器件的寿命、降低了器件的电光转换效率(大部分OLED在高亮度下效率会明显下降)、和由于驱动电流大导致了在电极上的电能损耗也随之增加。再之，由于OLED本身具有一定的电容量，当扫描频率较高时还会导致较大的充放电电流、从而进一步增加了驱动线路的负担和在电极上的能量损耗、降低了电能的利用率。对于PMOLED显示器来说，由于OLED器件本身能达到的最高亮度有限和电极的电阻较高，其大小一般不超过100线。因此，PMOLED一般只能用在低分辨、小尺寸显示器(1英寸左右)。虽然近年由DialogSemiconductor公司专利技术的多行驱动(multi-lineaddressing)技术使PMOLED的性能得到了一定的提升——达到了240线、1/4VGA的水平——目前单个PMOLED的分辨率还很难做到高于四分之一VGA的水平。对于要求更高分辨率(例如1000线以上)的OLED显示器(如高分辨电视，HDTV)，目前还无法直接使用PMOLED(除非把多个PMOLED拼接在一起)。AM驱动模式采用内置的薄膜晶体管(TFT)驱动电路对每一个像素的亮度进行独立的控制，即每一个像素都由一个内置于显示器基板上独立的TFT电路所控制。像素的亮度由TFT控制电路所提供的电流决定(当驱动电流恒定时，由点亮时间决定)。图2A展示了AMOLED的结构示意图：图中，AMOLED显示器(2000)由基板(2001)、阳极(2002)和TFT驱动电路(2003)组成的像素阵列、有机层(2004)、和阴极(2005)组成。其中每个像素的阳极(2002)都电连接到相应的TFT驱动电路的输出端；阴极为公共电极。在“下出光”型AMOLED中，阳极通常为ITO而阴极常用铝或银。在“上出光”型AMOLED中，2002为高功函金属，而阴极2005为透明电极。图2B展示了一个用于AMOLED显示器的TFT驱动电路的具体例子。在这个例子中，每个像素由四个TFT(T1，T2，T3，和T4)组成的电路所控制。其中，VDD为电源正极，GND为接地端(电源负极)，Addressline为驱动线，Dataline为数据线。AMOLED的优点是像素不需在很高亮度下工作、因而寿命和效率都较PMOLED的高、为目前大部分OLED显示器所采用。理论上AMOLED可用于高分辨、大屏幕显示器。可是在实际应用中由于所需的TFT数量庞大、TFT背板的生产过程过于复杂、成品率低和受材料的限制，目前能量产的AMOLED只有小屏(小于10英寸)。大、中尺寸(如电脑屏、电视等)的AMOLED因为TFT背板的成品率太低、成本太高、目前尚未见有量产成功的先例。其次，目前TFT驱动电路本身的功耗比较高。结果不仅降低了电能的利用率，当长时间使用时TFT电路产生的热量还会导致器件的温度升高从而影响了器件的使用寿命。更多关于PMOLED和AMOLED显示器的构造以及驱动技术的细节可参阅美国专利US20060091794,US20070114522,US20070152923，US20100085280，US5952789，US7847763，US20130257845，US20130235023，和欧洲专利EP2461311。为了克服PMOLED不能驱动大屏和AMOLED生产成本过高的问题，第US2007/0001936A1号美国专利采用了与传统PM、AM驱动模式不同的电容驱动技术方案。然而，在第US2007/0001936A1号美国专利中，其所用电极和传统的PMOLED显示器中所用的电极基本上是一样的。因此，第US2007/0001936A1号美国专利虽然能够在一定程度上改善了现有PMOLED显示器的效率和性能，但是其仍然存在电极的导电能力差，从而无法在工业中实际应用。也就是说，第US2007/0001936A1号美国专利仍然存在由于电极的导电能力有限，从而不能从根本上解决PMOLED不能用于高分辨率的显示器和无法使的显示器的尺寸大型化等问题。同时，采用第US2007/0001936A1号美国专利所公开的电容驱动技术，还存在电路过于复杂、生产工艺复杂并成本过高等问题，以及还存在OLED显示器的面板厚度过厚的问题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中所存在的技术问题，本专利技术提供一种电容驱动电致发光显示器，包括显示器基板、敷设在所述显示器基板上的行电极和列电极，以及电连接在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容驱动电致发光显示器，包括显示器基板、敷设在所述显示器基板上的行电极和列电极，以及电连接在所述行电极和所述列电极之间的发光像素，其特征在于： 所述发光像素具有电致发光器件、驱动电容器和充电开关，其中所述电致发光器件和所述驱动电容器并联后电连接到所述充电开关； 所述行电极或所述列电极具有用于安装电致发光器件的出光窗口。

【技术特征摘要】
1.一种电容驱动电致发光显示器，包括显示器基板、敷设在所述显示器基板上的行电极和列电极，以及电连接在所述行电极和所述列电极之间的发光像素，其特征在于：所述显示器基板是透明的，所述发光像素具有电致发光器件、驱动电容器和充电开关，其中所述电致发光器件和所述驱动电容器并联后电连接到所述充电开关；所述行电极或所述列电极具有用于安装电致发光器件的出光窗口，所述电致发光器件通过所述出光窗口被设置在所述显示器基板上，所述电致发光器件具有透明电极和有机层，其中至少所述透明电极位于所述出光窗口中，并与所述行电极或所述列电极电连接。2.根据权利要求1所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述发光像素还具有中置电极，其中所述电致发光器件和所述驱动电容器并列地电连接到所述中置电极一侧，所述中置电极的另一侧电连接到所述充电开关。3.根据权利要求1所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述行电极或所述列电极被镶嵌入所述显示器基板中。4.根据权利要求2所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述发光像素还具有第一绝缘层和第二绝缘层，其中所述第一绝缘层将相邻的所述充电开关绝缘隔开，所述第二绝缘层分别将相邻的所述电致发光器件、所述驱动电容器、以及所述中置中极绝缘隔开。5.根据权利要求2所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述发光像素还具有第一绝缘层和第二绝缘层，其中所述第一绝缘层分别将相邻的所述行电极或所述列电极、以及所述驱动电容器绝缘隔开，所述第二绝缘层将相邻的所述充电开关、以及所述中置电极绝缘隔开。6.根据权利要求4或5所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述第二绝缘层的材料与所述驱动电容器的材料相同。7.根据权利要求6所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述透明电极通过遮蔽掩模沉积在所述有机层的表面和所述出光窗口处的所述行电极或所述列电极上。8.根据权利要求1或5所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述电致发光器件具有透明电极和有机层，其中所述透明电极和所述有机层的一部分位于所述出光窗口中，并与所述行电极或所述列电极电连接。9.根据权利要求8所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述透明电极通过沉积被镀在所述出光窗口处的所述显示器基板。10.根据权利要求1～4任意一项所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述充电开关直接在所述行电极或所述列电极上生成。11.根据权利要求10所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述充电开关为二极管。12.根据权利要求2或4所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述中置电极是通过在所述充电开关上进行金属镀膜得到。13.一种电容驱动电致发光显示器，包括显示器基板、敷设在所述显示器基板上的行电极和列电极，以及电连接在所述行电极和所述列电极之间的发光像素，其特征在于：所述发光像素具有电致发光器件、驱动电容器、充电开关、中置电极和附加电极，其中所述驱动电容器的一端电连接到所述中置电极一侧，另一端电连接所述行电极或所述列电极一侧，所述电致发光器件的一端电连接所述行电极或所述列电极的另一侧，另一端通过所述附加电极电连接到所述中置电极上，以及所述中置电极的另一侧电连接到所述充电开关。14.根据权利要求13所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述行电极或所述列电极被镶入所述显示器基板中。15.根据权利要求14所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述发光像素还具有第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层，其中所述第一绝缘层将相邻的所述充电开关绝缘隔开，所述第二绝缘层分别将相邻的所述驱动电容器以及所述中置电极绝缘隔开，所述第三绝缘层分别将相邻的所述行电极或所述列电极、以及所述电致发光器件绝缘隔开。16.根据权利要求15所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述第二绝缘层的材料与所述驱动电容器的材料相同。17.根据权利要求13～16任意一项所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述电致发光器件具有透明电极和有机层，其中所述透明电极电连接所述附加电极。18.根据权利要求17所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述透明电极通过遮蔽掩模沉积在所述有机层的表面和所述附加电极的相应部分。19.根据权利要求13～16任意一项所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述充电开关直接在所述行电极或所述列电极上生成。20.根据权利要求19所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述充电开关为二极管。21.根据权利要求13～16任意一项所述的电容驱动电致发光显示器，其特征在于：所述中置电极是通过在所述充电开关上进行金属镀膜获得。22.一种电容驱动电致发光显示器的制造方法，包括：在透明的显示器基板上敷设电致发光器件的透明电极；在所述透明电极上敷设列电极，并在所述列电极上对应于所述透明电极的位置刻蚀出光窗口；在刻蚀出所述出光窗口的透明的显示器基板上敷设第一绝缘层，使得所述第一绝缘层覆盖所述列电极及其之间的空隙以及所述出光窗口；在所述第一绝缘层上对应于所述列电极的位置围绕上述出光窗口的位置刻蚀容纳所述驱动电容器的介电层的第一凹槽；在所述第一凹槽中填入所述驱动电容器的介电材料，使得所述驱动电容器的介电材料位于所述第一凹槽并与所述列电极接触；通过除去残留在所述出光窗口位置上的所述第一绝缘层，刻蚀出容纳有机层的第二凹槽；在所述第二凹槽内沉积有机层，使得所述有机层沉积在所述透明电极上；在所述驱动电容器的介电层和所述有机层敷设中置电极；在所述中置电极上敷设充电开关；在敷设所述充电开关后的所述透明的显示器基板上敷设第二绝缘层，在各像素的所述中置电极之间和各像素的所述充电开关之间均设置有所述第二绝缘层；对应于所述充电开关所形成的阵列中的行，在所述充电开关上敷设行电极。23.根据权利要求22所述的制造方法，其特征在于：对由热塑性材料制成或表面含有一层热塑性材料的所述显示器基板进行加热处理，然后将所述列电极或行电极压入所述显示器基板的受热软化的表面。24.根据权利要求22所述的制造方法，其特征在于：所述中置电极是通过在所述充电开关上进行金属镀膜获得。25.一种电容驱动电致发光显示器的制造方法，包括：在显示器基板上敷设列电极；在显示器基板上敷设行电极；在所述行电极或所述列电极上设置充电开关；在所述充电开关上设置中置电极；在所述中置电极上设置驱动电容器；在所述中置电极上设置电致发光器件；在所述中置电极上设置附加电极；其中，所述电致发光器件和所述驱动电容器位于所述列电极或所述行电极的两侧，并且所述驱动电容器位于所述中置电极和所述列电极或所述行电极之间，所述附加电极电连接所述电致发光器件和所述中置电极，使得所述电致发光器件和所述驱动电容器并联地电连接。26.根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：在显示器基板上敷设列电极或行电极；在所述列电极或行电极上的相应位置设置充电开关；对已经设置了所述充电开关的所述显示器基板用第一绝缘材料进行平整化处理；在所述充电开关上设置中置电极；在设置了所述中置电极的所述显示器基板上敷设第二绝缘材料；在所述第二绝缘材料上与所述中置电极对应的位置刻蚀出容纳驱动电容器的第一凹槽；向所述第一凹槽中装入形成所述驱动电容器的材料；与所述中置电极相对应地敷设行电极或列电极；在所述行电极或列电极上敷设第三绝缘材料；在所述第三绝缘材料上与所述中置电极对应的位置刻蚀出容纳电致发光器件的第二凹槽和让附加电极通往所述中置电极的通道；通过所述通道敷设所述附加电极；在所述第二凹槽中设置分别与所述附加电极和所述行电极或列电极电连接的所述电致发光器件。27.根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：在显示器基板上敷设列电极或行电极；在已经敷设了所述列电极或行电极的所述显示器基板上敷设第一绝缘材料；在所述第一绝缘材料上与所述列电极或行电极相对应的位置刻蚀出用于容纳所述充电开关的第四凹槽的阵列；在所述第四凹槽中设置所述充电开关；在所述充电开关上设置所述中置电极；在设置了所述中置电极的所述显示器基板上敷设第二绝缘材料；在所述第二绝缘材料上与所述中置电极对应的位置刻蚀出容纳驱动电容器的第一凹槽；向所述第一凹槽中装入形成所述驱动电容器的材料；与所述中置电极相对应地敷设行电极或列电极；在所述行电极或列电极上敷设第三绝缘材料；在所述第三绝缘材料上与所述中置电极对应的位置刻蚀出容纳电致发光器件的第二凹槽和让附加电极通往所述中置电极的通道；通过所述通道敷设所述附加电极；在所述第二凹槽中设置分别与所述附加电极和所述行电极或列电极电连接的所述电致发光器件。28.根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：在显示器基板上敷设列电极或行电极；在已经敷设了所述列电极或行电极的所述显示器基板上敷设第一绝缘材料；在所述第一绝缘材料上与所述列电极或行电极相对应的位置刻蚀出用于容纳所述充电开关的第四凹槽的阵列；在所述第四凹槽中设置所述充电开关；在所述充电开关上设置所述中置电极；在设置了所述中置电极的所述显示器基板上敷设用于形成驱动电容器的材料；在所述用于形成驱动电容器的材料上与所述中置电极相对应地敷设行电极或列电极；在所述行电极或列电极上敷设第三绝缘材料；在所述第三绝缘材料上与所述中置电极对应的位置刻蚀出容纳电致发光器件的第二凹槽和让附加电极通往所述中置电极的通道；通过所述通道敷设所述附加电极；在所述第二凹槽中设置分别与所述附加电极和所述行电极或列电极电连接的所述电致发光器件。29.根据权利要求25所述的制造方法，其特征在于：在显示器基板上敷设列电极或行电极；在已经敷设了所述列电极或行电极的所述显示器基板上敷设第一绝缘材料；在所述第一绝缘材料上与所述列电极或行电极相对应的位置刻蚀出用于容纳所述充电开关的第四凹槽的阵列；在所述第四凹槽中设置所述充电开关；在所述充电开关上设置所述中置电极；在设置了所述中置电极的所述显示器基板上敷设用于形成驱动电容器的材料，并刻蚀出所述驱动电容器的阵列；对已经刻蚀出所述驱动电容器的阵列的显示器基板用第二绝缘材料进行平整化处理；在经所述第二绝缘材料平整化处理后的所述显示器基板上与所述中置电极相对应地敷设行电极或列电极；在所述行电极或列电极上敷设第三绝缘材料；在所述第三绝缘材料上与所述中置电极对应的位置刻蚀出容纳电致发光器件的第二凹槽和让附加电极通往所述中置电极的通道；通过所述通道敷设所述附加电极；在所述第二凹槽中设置分别与所述附加电极和所述行电极或列电极电连接的所述电致发...

【专利技术属性】
技术研发人员：石益坚，石嘉琨，
申请(专利权)人：石益坚，
类型：发明
国别省市：美国;US