电致发光显示器件制造技术

有源矩阵显示器件具有像素，每一个具有用于光反馈功能的光敏器件（８４）。每个像素具有光阻挡结构（１００），其由光敏器件（８４）附近的显示基板的薄膜层形成且基本在光敏器件的输入表面的水平处。该结构防止光（ｇ）从基本横向的方向传播到光敏器件。

【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。基板可用作光导，其增加了这种不希望的串扰效应。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示器件，每个像素包括电流驱动型发光显示元件，其包括夹在电极之间的发光材料区域；和驱动晶体管电路，其用于驱动通过显示元件的电流，该驱动晶体管电路包括形成在基板上的薄膜电路，该薄膜电路用于限定驱动晶体管和用于探测显示元件的亮度的光敏器件，该光敏器件具有输入表面，其中响应于光敏器件输出来控制驱动晶体管，且其中每个像素进一步包括光阻挡结构，其由光敏器件附近的薄膜层形成且基本在输入表面的水平处，用于防止光从基本横向的方向传播到光敏器件。本专利技术的这个方面在光敏器件的输入水平处使用附加结构，并且这提供了阻挡来自下面(即来自基板)的光的有效方式，其另外可遵循至光敏器件的路径，导致串扰。光阻挡结构可例如包括包围光敏器件的环。光阻挡结构可由用于限定光敏器件的一个或多个薄膜层形成。这样就不需要额外的层来限定光敏器件，而且优选地还不需要额外的构图步骤。光阻挡结构可以是基本平面的，并且因而可简单地包括一个或多个薄膜层区域。可替换地，光阻挡结构可包括从输入表面的水平向下延伸的侧壁。这进一步阻挡了来自非常浅角度(即横向上具有非常小的垂直分量)的光。光阻挡结构可包括第一和第二光阻挡元件，第一光阻挡元件设置在输入表面的水平处，第二光阻挡元件设置在输入表面的水平之上。第一光阻挡元件是上面所述的那种，其阻挡了来自下面的光，第二光阻挡元件阻挡了横向地和从上面导向光敏器件的光。第二光阻挡元件可由限定驱动晶体管的源极和漏极的金属层形成。这意味着两个光阻挡元件都可由该结构内现有的层形成。光敏器件优选形成在发光显示元件下面。本专利技术可以用在底部发射型显示器中，其中电极包括顶部反射电极和底部基本透明的电极。本专利技术还可用在顶部发射型显示器中，其中电极包括顶部基本透明的电极和底部电极，其是至少部分反射的。在顶部发射型显示器中，需要提供通过底部电极到达下面的光敏器件的路径。这可以通过孔来实现或底部电极可以为半透明的。在另一个实施方式中，光阻挡结构可包括形成在光敏器件的输入表面顶部上的空气腔层。空气腔层通过将除了具有较窄入射角范围的光之外的所有光反射远离光敏器件来提供光阻挡功能。光阻挡结构可进一步包括形成在光敏器件底部表面之下的空气腔层。基板可以是玻璃基板，或对于顶部发射型结构来说基板可以是金属箔和绝缘电介质层。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示器件，每个像素包括电流驱动型发光显示元件，其包括夹在电极之间的发光材料区域；和驱动晶体管电路，其用于驱动通过显示元件的电流，包括驱动晶体管和用于探测显示元件的亮度的光敏器件，其中响应于光敏器件输出来控制驱动晶体管，其中所述电极包括顶部基本透明的电极和底部电极，其是至少部分反射的，并且其中与薄膜电路相反的基板的一侧被设置用以干扰在基板的下表面处的光反射。本专利技术的这个方面提供了顶部发射型结构，其中底部表面干扰反射，从而防止了在该结构内较长的全内反射的管道传播路径。与薄膜电路相反的基板的该侧可被设置用以吸收光，例如通过使表面变为无光泽黑色的，和/或与薄膜电路相反的基板的该侧可被设置用以散射光。在所有的方面中，光相关器件优选包括光电二极管，例如PIN或NIP二极管叠层或肖特基二极管。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示器件，每个像素包括：电流驱动型发光显示元件（２），其包括夹在电极之间的发光材料区域（７６）；和驱动晶体管电路，其用于驱动通过显示元件的电流，该驱动晶体管电路包括形成在基板上的薄膜电路，该薄膜电路限定驱动晶体管（２２）和用于探测显示元件的亮度的光敏器件（２７；８４），该光敏器件具有输入表面，其中响应于光敏器件输出来控制驱动晶体管（２２），且其中每个像素进一步包括光阻挡结构（１００），其由光敏器件（８４）附近的薄膜层形成且基本在输入表面的水平处，用于防止光从基本横向的方向传播到光敏器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2004-3-24 0406540.51.一种包括显示像素阵列的有源矩阵显示器件，每个像素包括电流驱动型发光显示元件(2)，其包括夹在电极之间的发光材料区域(76)；和驱动晶体管电路，其用于驱动通过显示元件的电流，该驱动晶体管电路包括形成在基板上的薄膜电路，该薄膜电路限定驱动晶体管(22)和用于探测显示元件的亮度的光敏器件(27；84)，该光敏器件具有输入表面，其中响应于光敏器件输出来控制驱动晶体管(22)，且其中每个像素进一步包括光阻挡结构(100)，其由光敏器件(84)附近的薄膜层形成且基本在输入表面的水平处，用于防止光从基本横向的方向传播到光敏器件。2.根据权利要求1所述的器件，其中光阻挡结构(100)包括包围光敏器件的环。3.根据权利要求1或2所述的器件，其中光阻挡结构由限定光敏器件(84)的一个或多个薄膜层形成。4.根据任何前述权利要求所述的器件，其中光阻挡结构是基本平面的。5.根据权利要求1到3中的任一项所述的器件，其中光阻挡结构包括从输入表面的水平向下延伸的侧壁(110)。6.根据任何前述权利要求所述的器件，其中光阻挡结构包括第一(100)和第二(120)光阻挡元件，第一光阻挡元件(100)设置在输入表面的水平处，且第二光阻挡元件(12)设置在输入表面的水平之上。7.根据权利要求6所述的器件，其中第一光阻挡元件(100)由限定光敏器件的一个或多个薄膜层形成，且第二光阻挡元件由限定驱动晶体管(22)的源极和漏极的金属层(70)形成。8.根据任何前述权利要求所述的器件，其中光敏器件(84)形成在发光显示元件下面。9.根据权利要求8所述的器件，其中所述电极包括顶部反射电极(80)和底部基本透明的电极(74)。10.根据权利要求8所述的器件，其中所述电极包括顶部基本透明的电极(80a)和底部电极(74a)，其是至少部分反射的。11.根据权利要求10所述的器件，其中底部电极(74a)基本上是完全反射的并包括孔(150)，以使光通过底部电极传播到光敏器件(84)。12.根据权利要求10所述的器件，其中底部电极是半透明的，以使光通过底部电极传播到光敏器件。13....

【专利技术属性】
技术研发人员：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]