电致发光显示器件制造技术

有源矩阵显示器件包括设置在公共基板（６０）上方的显示像素阵列。每个像素具有包括下电极（７４）和上基本透明的电极（８０ａ）的向上发射电流驱动型发光显示元件（２）。用于感测显示元件（２）光输出的光敏器件（２７）位于基板（６０）和显示元件（２）之间，并且响应于光敏器件（２７）输出来控制驱动晶体管（２２）。显示元件的下电极（７４）是部分透射的，以透射入射到下电极上的光的至多２０％，被透射的光的至少一部分被引导到下面的光敏器件（２７）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电致发光显示器件，尤其涉及具有像素阵列的有源矩阵显示器件，其包含发光电致发光显示元件和薄膜晶体管。更特别地，但不专门地，本专利技术涉及一种有源矩阵电致发光显示器件，其像素包括响应于显示元件发射的光并在显示元件通电的控制中使用的光敏元件。使用电致发光的发光显示元件的矩阵显示器件是公知的。显示元件通常包括有机薄膜电致发光元件，(OLED)，其包含聚合物材料(PLED)、或发光二极管(LED)。下面使用的术语LED意在覆盖所有这些可能性。这些材料一般包括夹在一对电极之间的一层或多层半导体的共轭聚合物，所述一对电极中的一个是透明的，另一个是适于将空穴或电子注入聚合物层的材料。这种显示器件中的显示元件是电流驱动的，并且常规的模拟驱动方案包括给该显示元件供给可控的电流。电流源晶体管一般被提供作为像素结构的一部分，并且给用于限定通过电致发光(EL)显示元件的电流的电流源晶体管供给栅电压。在寻址阶段以后存储电容器保持栅电压。EP-A-0717446中描述了这种像素电路的一个实例。每个像素由此包括EL显示元件和相关的驱动电路。驱动电路具有寻址晶体管，该寻址晶体管借助行导体上的行寻址脉冲导通。当寻址晶体管导通时，列导体上的数据电压可以传送到像素的其余部分。特别地，寻址晶体管供给列导体电压给电流源，包括驱动晶体管和与驱动晶体管的栅极连接的存储电容器。给驱动晶体管的栅极提供列数据电压，且即使在行寻址脉冲结束之后栅极也通过存储电容器保持在该电压。该电路中的驱动晶体管被实现为p沟道TFT(薄膜晶体管)，以便存储电容器保持栅-源电压固定。这导致固定的源极-漏极电流通过晶体管，因而其提供了像素的期望的电流源操作。EL显示元件的亮度大约与通过它的电流成比例。在上面基本的像素电路中，对于给定的驱动电流导致像素亮度级别降低的LED材料的差别老化(differential ageing)或退化能够引起跨越显示器的图像质量的变化。经常使用的显示元件将比很少使用的显示元件更加暗淡。另外，由于驱动晶体管的特性、尤其是阈值电压电平的变化，还出现了显示不均匀性问题。已经提出了改善的电压寻址像素电路，其可以补偿LED材料的老化和晶体管特性的变化。这些包括光敏元件，其响应显示元件的光输出并用于响应于光输出将存储电容器上的存储电荷泄漏，从而在像素的最初寻址之后的驱动周期过程中控制显示元件的集成光输出。WO01/20591和EP 1 096 466中详细描述了这种类型的像素结构的实例。在实施实施例中，像素中的光电二极管将存储电容器上存储的栅电压放掉，并且当驱动晶体管上的栅电压达到阈值电压时EL显示元件停止发射，此时存储电容器停止放电。电荷从光电二极管泄漏的速率是显示元件输出的函数，从而光电二极管用作光敏反馈器件。光反馈配置能补偿TFT与显示元件之间最初的不均匀性以及这些不均匀性随着时间的变化。从显示元件输出的光与EL显示元件效率无关，并且由此提供老化补偿。这种技术已经显示出在获得高质量显示方面是有效的，其在时间周期范围内经历了较少的非均匀性。然而，该方法需要高瞬时峰值亮度级别来在帧时间中从像素获得充分的平均亮度，并且当作为结果LED材料可能更快速老化时，这对于显示器的操作没有益处。在可替换的方法中，光反馈系统用于改变显示元件操作的占空因数。该显示元件被驱动到固定的亮度，并且光反馈用于触发快速关断驱动晶体管的晶体管开关。这不需要高瞬时亮度级别，但给像素引入了额外的复杂性。光反馈系统的使用被认为是克服LED显示元件的差别老化的有效方法。必须在LED显示元件与光敏器件之间设置光路。出现的一个问题是没有被光敏器件吸收的任何散射光都被不同像素的光敏器件俘获。此外，应当避免环境光到达光敏器件的通路。在底部(向下)发射型结构中，光输出从EL层传播，通过限定有源矩阵像素电路的下面的薄膜层，并通过基板下面。然后，光敏器件可以由薄膜层形成，并且光敏器件的一侧面向用于光捕获的EL层，而相反侧面向显示输出表面。这使得对于光敏器件提供屏蔽环境光成为可能。在顶部(向上)发射型结构中，光输出从显示器之外的EL层传播，通过叠加的透明阴极电极。利用由EL层下面的薄膜层形成的光敏器件，光敏器件的相同侧面向EL层和环境光，以便环境光的屏蔽成为一个问题。此外，EL层下面的阳极理想上应当是不透明的以提供显示对比度，并且光传播到光敏器件变成一个问题。本专利技术涉及这些顶部发射型结构。根据本专利技术，提供有源矩阵显示器件，包括设置在公共基板上方的显示像素阵列，每个像素包括设置在基板上方的驱动晶体管电路；和向上发射电流驱动型发光显示元件，其设置在驱动晶体管电路上方，并包括下电极和上基本透明的电极；以及光敏器件，用于感测显示元件光输出并位于基板和显示元件之间，其中响应于光敏器件输出来控制驱动晶体管电路的驱动晶体管，并且其中显示元件的下电极是部分透射的，以透射入射到下电极上的光的至多20％，被透射的光的至少一部分被引导到下面的光敏器件。在该说明书和权利要求中，术语“向上发射”意味着对用户的显示输出是沿从光敏器件远离(不通过)基板的方向的。显示元件本身可以沿所有方向发射光，但是对用户的显示输出是从基板向上的。下电极，其可以是阳极，是部分透射的，以便一些显示输出可以到达光敏器件。由于光敏器件在显示元件的下面，其尺寸不影响像素孔，因此它可以被制作得足够大以对被允许到达光敏器件的该小部分显示输出敏感。下电极可以例如包括具有1％到10％的透射率的金属层，并且可以包括10nm到60nm的金属膜。导电透明层可以叠加在金属膜层上面以改善电特性。在替换配置中，下电极包括基本不透明层，其在光敏器件附近设有开口。这允许几乎全部电极是完全反射的(或吸收的)，其改善显示对比率。基本透明导电材料可以设置在开口中，以便保持显示元件的电驱动。该透明导电材料可以形成叠加在不透明层上的层，因此驱动特性跨越显示元件更均匀。光敏器件可以设置在开口的一侧的下面并横向于该开口的一侧，并且这降低了光敏器件上的环境光的入射。光敏器件可以是光电晶体管或光电二极管。该器件可进一步包括设置在上电极顶部上并叠加在像素的光敏器件上面的光阻挡元件。这些可以降低到达光敏器件的环境光。光阻挡元件可以由金属层形成，其还限定了上电极的电阻降低分路(shunt)部分。现在将参照附图详细描述本专利技术的实例，其中附图说明图1是有源矩阵EL显示器件的实施例的简化示意图；图2图解说明了像素电路的已知形式；图3示出了第一个已知的光反馈像素设计；图4示出了第二个已知的光反馈像素设计；图5示出了已知的底部发射型显示像素结构；图6示出了已知的顶部发射型显示像素结构；图7示出了根据本专利技术给顶发射型显示器中的光敏元件提供光路的第一种方式；图8示出了根据本专利技术给顶发射型显示器中的光敏元件提供光路的第二种方式；图9更清楚地示出了用于图8的器件中的光阻挡元件；图10示出了图8的器件的第一种修改；图11示出了图8的器件的第二种修改；图12示出了图8的器件的第三种修改；图13更详细地示出了图10的器件的一种可能结构；以及图14更详细地示出了图7的器件的一种可能结构。相同的参考数字在整个附图中都表示相同或相似的部分。图1示出了已知的有源矩阵电致发光显示器件。该显示器件包括面板，该面板具有由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括设置在公共基板（６０）上方的显示像素阵列的有源矩阵显示器件，每个像素包括：设置在基板（６０）上方的驱动晶体管电路；和向上发射电流驱动型发光显示元件（２），设置在驱动晶体管电路上方，并包括下电极（７４）和上基本透明的电 极（８０ａ）；和光敏器件（２７），用于感测显示元件（２）光输出并位于基板（６０）和显示元件（２）之间，其中响应于光敏器件（２７）输出来控制驱动晶体管电路的驱动晶体管（２２），并且其中显示元件的下电极（７４）是部分透射 的，以透射入射到下电极上的光的至多２０％，被透射的光的至少一部分被引导到下面的光敏器件（２７）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2004-3-24 0406540.5;GB 2004-11-19 0425505.51.一种包括设置在公共基板(60)上方的显示像素阵列的有源矩阵显示器件，每个像素包括设置在基板(60)上方的驱动晶体管电路；和向上发射电流驱动型发光显示元件(2)，设置在驱动晶体管电路上方，并包括下电极(74)和上基本透明的电极(80a)；和光敏器件(27)，用于感测显示元件(2)光输出并位于基板(60)和显示元件(2)之间，其中响应于光敏器件(27)输出来控制驱动晶体管电路的驱动晶体管(22)，并且其中显示元件的下电极(74)是部分透射的，以透射入射到下电极上的光的至多20％，被透射的光的至少一部分被引导到下面的光敏器件(27)。2.根据权利要求1所述的器件，其中下电极包括具有1％到10％的透射率的金属层(74c)。3.根据权利要求2所述的器件，其中下电极包括10nm到60nm的金属膜。4.根据权利要求2或3所述的器件，其中下电极包括叠加在金属膜层(74c)上的导电透明层(74e)。5.根据权利要求1所述的器件，其中下电极包括在光敏器件(27)附近设有开口(150)的基本不透明层(74c)。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：MWG庞杰，W奥普特斯，JJWM罗辛克，HH贝奇特尔，ND杨，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]