[發明專利]具有混合結構的全彩色有源矩陣型有機發光顯示器

有效

• 申請號: 201210224317.4
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102938411A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 俞鋼;謝泉隆
• 申請（專利權）人: 希百特股份有限公司
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 關兆輝;謝麗娜

技術領域

本發明總體上涉及具有金屬氧化物TFT和濾色器的全彩色有機發光顯示器。

背景技術

因有機發光器件的特性，使有機發光顯示器（OLED）備受關注。通常，這些器件具有非常低的電流、低功率和高發射的特性。另外，有機發光器件可以被制造用于發射幾乎任何顏色，使得可能實現彩色顯示。如本領域的技術人員理解的，彩色顯示器要求全彩色像素的陣列，每個像素都包括紅色、綠色和藍色子像素。然而，在彩色像素的陣列中制備有機發光器件是非常困難的。目前，唯一實用方法是通過使用稱作“精細蔭罩（fine?shadow?masking）”的工藝來沉積要求的彩色材料的各種層或者使用蔭罩來沉積構圖的彩色發射層。主要問題是，這種蔭罩非常難以制造并且很昂貴。其次，這種蔭罩由于尺寸變形而只能用于某些沉積周期。此外，蔭罩工藝具有尺寸上限，所述上限將該工藝限于相對小的顯示器。另一方面，用于3G或4G多媒體應用的顯示器需要每次顯示具有足夠的像素計數，蔭罩對準精確度和對應的發射顏色串擾設置了對于紅色、綠色和藍色子像素的大小的限制。

高信息量彩色陣列使用有源矩陣型像素控制和地址系統。通常，因為控制晶體管是構建在該陣列中，所以使用薄膜晶體管（TFT）。在現有技術中，多晶硅用于有源矩陣OLED顯示器（AMOLED）中的開關和控制晶體管。然而，多晶硅加工時需要相對高的溫度，并且因此，嚴重限制了毗鄰的電路和襯底。而且，即使是在陣列中的相鄰器件之間，多晶硅中形成的晶體管的特性也可能變化，因為晶體大小和位置的變化。為了更好地理解這個問題，在幾微米長度的柵極下面的導通區域中，每個不同的晶體管可包括1或2個多晶硅晶粒至數個晶粒，并且該導通區域中的不同數目的晶體將產生不同的特性。對于不同的晶粒，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特性由于暴露于可見光下而改變。非晶硅也是感光的，使得由這些材料中的任一種材料制備的器件要求光屏蔽件或光屏蔽，這使制造工藝進一步復雜化并且減小了孔徑比（發射區域與節距區域之比）。小孔徑比繼而要求為得到目標顯示亮度更難地驅動OLED，并且因此對于OLED操作壽命設置了更高的需求。

基本上，有源矩陣型有機發光顯示器的像素驅動器包括兩個晶體管和存儲電容器。一個晶體管用作開關，而另一個晶體管用作OLED的電流調節器。存儲電容器連接在電流調節器晶體管的柵極和漏極（或源極）之間，以在開關晶體管截止之后存儲數據線上的電壓。而且，像素驅動器連接到三條總線、掃描或選擇線、數據線和輸電線，這些線耦合到外圍控制電路。然而，在現有技術中，或者在當前狀態的有源矩陣型有機發光顯示器中，所描述的像素驅動器不能有效地以足夠的性能和/或以低成本實現。

低溫多晶硅（LTPS）和非晶硅（a-Si）已用于構造有源矩陣型有機發光顯示背板的像素驅動電路。在這種背景下，術語“背板”是指通常布置成列和行形式的開關電路的任何陣列以及具有像素電極（對于發射光是透明的或反射性的）的每個像素或像素元件，所述像素電極連接到有機發光二極管。目前，商業市場中的所有有源矩陣型有機發光顯示器都是用LTPS背板制備的。雖然LTPS提供了驅動OLED所需的足夠的操作壽命，但與用于驅動液晶顯示器（LCD）相比，LTPS?TFT用于驅動OLED時，由TFT性能的非均一性造成的“無穩（mura）”缺陷更加嚴重。結果，在像素驅動器中常常使用不止2個晶體管來補償無穩非均一性。而且，在一些應用中，為了補償電路，包括不止三條總線（數據、選擇和輸電）。另外，由于開關晶體管中的“截止”電流相對較高，所以導致LTPS背板要求較大的存儲電容器。雖然LTPS背板中較高的遷移率允許晶體管具有較短的寬度/長度（W/L）比，但開關晶體管中較高的截止電流要求多個柵極設計（例如，在源電極和漏電極之間具有梳狀圖案的2或3個柵電極的TFT），并且因此要求源電極和漏電極之間存在較大的間隔。因此，與整個節距區域相比，每個像素驅動器所需的有效面積是可觀的。因此，OLED發射器必須被布置或堆疊成具有像素驅動器，以從頂部發光。LTPS的小能量間隙還要求為LTPS?FTF屏蔽所發射的光以及環境光。