GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Anzeigen mit organischen Aktivmatrix-Leuchtvorrichtungen (AMOLED) und insbesondere auf eine Pixelstruktur bei derartigen Anzeigen, die einen größeren Aperturanteil aufweist.The present invention generally relates to displays with organic active matrix light emitting devices (AMOLED), and more particularly to a pixel structure in such displays having a larger aperture content.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Derzeit werden Anzeigen mit organischen Aktivmatrix-Leuchtvorrichtungen (AMOLED) eingeführt. Die Vorteile einer solchen Anzeige umfassen einen geringeren Energieverbrauch, Fertigungsflexibilität und eine schnellere Aktualisierungsrate gegenüber herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen gibt es bei einer AMOLED-Anzeige keine Hintergrundbeleuchtung, da jedes Pixel aus verschiedenen farbigen organischen Leuchtdioden (z. B. rot, grün und blau) besteht, die unabhängig Licht emittieren. Die organischen Leuchtdioden (OLED) emittieren Licht auf der Basis eines Stroms der durch einen Ansteuertransistor zugeführt wird. Der Ansteuertransistor ist typischerweise ein Dünnfilmtransistor (TFT), der entweder aus amorphem Silizium oder Polysilizium hergestellt ist. Die Leistung, die in jeder OLED verbraucht wird, weist eine direkte Beziehung mit der Menge des erzeugten Lichts in dieser OLED auf.Currently, organic active matrix (AMOLED) displays are being introduced. The benefits of such a display include lower power consumption, manufacturing flexibility and a faster refresh rate over conventional liquid crystal displays. Unlike conventional liquid crystal displays, there is no backlight for an AMOLED display because each pixel consists of different colored organic light emitting diodes (eg, red, green, and blue) that emit light independently. The organic light emitting diodes (OLEDs) emit light based on a current supplied by a driving transistor. The drive transistor is typically a thin film transistor (TFT) made of either amorphous silicon or polysilicon. The power consumed in each OLED has a direct relationship with the amount of light generated in that OLED.
Der Ansteuerstrom des Ansteuertransistors bestimmt die Leuchtdichte des Pixels und die Oberfläche (Apertur) der eigentlichen OLED-Vorrichtung bestimmt die OLED Lebensdauer des Pixels. AMOLED-Anzeigen werden üblicherweise aus der OLED, dem Ansteuertransistor, jeglichen anderen Unterstützungsschaltungen wie Aktivierungs- oder Auswahltransistoren sowie verschiedenen anderen Ansteuer- und Programmierleitungen gefertigt. Solche anderen Komponenten verringern die Apertur des Pixels, weil sie kein Licht emittieren, aber für den korrekten Betrieb der OLED nötig sind.The drive current of the drive transistor determines the luminance of the pixel and the surface (aperture) of the actual OLED device determines the OLED life of the pixel. AMOLED displays are typically fabricated from the OLED, the drive transistor, any other support circuits such as enable or select transistors, as well as various other drive and program lines. Such other components reduce the aperture of the pixel because they do not emit light, but are necessary for proper operation of the OLED.
Im Allgemeinen weisen Farbanzeigen drei OLED auf, die in einem ”Streifen” für jedes Pixel 10 angeordnet sind, wie in 1A gezeigt. Das Pixel 10 in 1A ist eine OLED vom unteren Emissionstyp, bei dem die OLED auf dem Substrat der integrierten Schaltung gefertigt sind, wo es keine weiteren Komponenten wie Transistoren und Metallleitungen gibt. Das Pixel 10 umfasst OLED 12, 14 und 16 und entsprechende Ansteuertransistoren 22, 24 und 26, die parallel angeordnet sind und eine ”Streifen”-Anordnung schaffen. Parallele Stromleitungen 32, 34 und 36 sind notwendig, um Spannung an die OLED 12, 14 und 16 und Ansteuertransistoren 22, 24 und 26 zu liefern. Die OLED 12, 14 und 16 emittieren rotes, grünes bzw. blaues Licht und verschiedene Leuchtdichtepegel können für die OLED 12, 14 bzw. 16 programmiert sein, um Farben im Spektrum mittels Programmierspannungen, die aus einer Reihe von parallelen Datenleitungen 42, 44 und 46 eingespeist werden, zu erzeugen. Wie in 1A gezeigt muss zusätzliche Fläche für eine Auswahlleitung 50 und die Datenleitungen 42, 44 und 46 sowie die Stromleitungen 32, 34 und 36 für die OLED 12, 14 und 16 und die Ansteuertransistoren 22, 24 und 26 reserviert werden. Bei dieser bekannten Anordnung ist die Apertur der integrierten Schaltung des Pixels 10 aufgrund der Fläche, die für den Ansteuertransistor und die Strom- und Datenleitungen erforderlich ist, wesentlich geringer als die Gesamtfläche der integrierten Schaltung. Beim Herstellen einer Schattenmaske zum Fertigen einer solchen integrierten Schaltung für das Pixel 10 ist beispielsweise der Abstand zwischen zwei benachbarten OLED wie den OLED 12 und 14 und die OLED-Größe erheblich (größer als 20 μm). Als Folge wird der Aperturanteil für eine Anzeige mit hoher Auflösung (z. B. 253 Pixel pro Zoll mit 33,5 μm Teilpixelbreite) sehr niedrig sein.In general, color displays have three OLEDs, each in a "stripe" for each pixel 10 are arranged as in 1A shown. The pixel 10 in 1A is a lower emission type OLED in which the OLEDs are fabricated on the integrated circuit substrate where there are no other components such as transistors and metal lines. The pixel 10 includes OLED 12 . 14 and 16 and corresponding drive transistors 22 . 24 and 26 , which are arranged in parallel and create a "strip" arrangement. Parallel power lines 32 . 34 and 36 are necessary to supply voltage to the OLED 12 . 14 and 16 and drive transistors 22 . 24 and 26 to deliver. The OLED 12 . 14 and 16 emit red, green or blue light and different luminance levels can be used for the OLED 12 . 14 respectively. 16 be programmed to produce colors in the spectrum by means of programming voltages coming from a series of parallel data lines 42 . 44 and 46 be fed. As in 1A shown must have additional area for a select line 50 and the data lines 42 . 44 and 46 as well as the power lines 32 . 34 and 36 for the OLED 12 . 14 and 16 and the drive transistors 22 . 24 and 26 reserved. In this known arrangement, the aperture of the integrated circuit of the pixel 10 due to the area required for the drive transistor and the power and data lines, much less than the total area of the integrated circuit. When creating a shadow mask to fabricate such an integrated circuit for the pixel 10 For example, is the distance between two adjacent OLEDs, such as the OLED 12 and 14 and the OLED size significantly (greater than 20 microns). As a result, the aperture percentage for a high resolution display (e.g., 253 pixels per inch with 33.5 μm subpixel width) will be very low.
1B zeigt ein Schaltbild der elektronischen Komponenten, d. h. der OLED 12, des Ansteuertransistors 22, des Stromeingangs für die Ansteuerspannungsleitung 32 und des Programmierspannungseingangs 42 für jede der farbigen OLED, die das Pixel 10 bilden. Der Programmierspannungseingang 42 liefert eine variable Spannung an den Ansteuertransistor 22, der wiederum die Stromstärke an die OLED 12 regelt, um die Leuchtdichte der OLED 12 zu bestimmen. 1B shows a circuit diagram of the electronic components, ie the OLED 12 , the drive transistor 22 , the current input for the drive voltage line 32 and the programming voltage input 42 for each of the colored OLEDs that make up the pixel 10 form. The programming voltage input 42 provides a variable voltage to the drive transistor 22 which in turn regulates the current to the OLED 12 regulates the luminance of the OLED 12 to determine.
1C zeigt den Querschnitt für die herkömmliche untere Emissionsstruktur wie etwa für das Pixel 10 in 1A. Wie gezeigt ist, wird die OLED 12 neben den anderen Komponenten auf dem Substrat in einem offenen Bereich gefertigt. Somit ist die OLED-Lichtemissionsfläche durch die anderen Komponenten in dem Pixel eingeschränkt. Eine gemeinsame Elektrodenschicht 70 stellt die elektrische Verbindung für die OLED 12 bereit. In diesem Fall ist die Stromdichte aufgrund der begrenzten Fläche für die Lichtemission hoch. Die OLED-Spannung ist aufgrund der höheren Stromdichte ebenfalls hoch. Infolgedessen ist der Stromverbrauch höher und die OLED-Lebensdauer ist verringert. 1C shows the cross section for the conventional lower emission structure such as the pixel 10 in 1A , As shown, the OLED 12 made in an open area next to the other components on the substrate. Thus, the OLED light emitting area is limited by the other components in the pixel. A common electrode layer 70 provides the electrical connection for the OLED 12 ready. In this case, the current density is high because of the limited area for light emission. The OLED voltage is also high due to the higher current density. As a result, the power consumption is higher and the OLED life is reduced.
Eine andere Art von Anordnung der integrierten Schaltung für jede der OLED, die das Pixel bilden, umfasst ein Fertigen der OLED über den Hintergrund-Komponenten (wie beispielsweise Transistoren und Metallbahnen) und wird als obere Emissionsanordnung bezeichnet. Die obere Emissionsanordnung ermöglicht eine größere Oberfläche für die OLED und somit einen höheren Aperturanteil, erfordert aber eine dünnere gemeinsame Elektrode für die OLED, weil eine solche Elektrode transparent sein muss, um zu ermöglichen, dass Licht von den OLED emittiert wird. Die dünne Elektrode führt zu einem höheren Widerstand und bewirkt einen erheblichen Spannungsabfall über diese Elektrode. Dies kann ein Problem für großflächigere Anzeigen sein, die von Natur aus eine gemeinsame Elektrode mit einer größeren Fläche benötigen.Another type of integrated circuit arrangement for each of the OLEDs forming the pixel includes fabricating the OLED over the background components (such as transistors and metal lines) and is referred to as the upper emission array. The top emission assembly allows for a larger surface area for the OLED, and thus a higher aperture fraction, but requires a thinner common electrode for the OLED because such an electrode must be transparent to allow light from the OLED is emitted. The thin electrode results in a higher resistance and causes a significant voltage drop across this electrode. This can be a problem for larger displays that inherently require a common electrode with a larger area.
Daher sind die Aperturen der Pixel für OLED-Anzeigen aufgrund der Notwendigkeit von Ansteuertransistoren und anderen Schaltungen eingeschränkt. Ferner sind die Aperturanteile der OLED in OLED-Anzeigen wegen der Notwendigkeit begrenzt, aufgrund von Gestaltungsregeln eine minimale Menge an Raum zwischen OLED zu lassen. Daher besteht ein Bedarf zum Erhöhen des Aperturanteils von Pixeln mit auf OLED basierenden integrierten Schaltungen für Anzeigen mit höherer Auflösung.Therefore, the apertures of the pixels for OLED displays are limited due to the need for drive transistors and other circuits. Furthermore, the aperture portions of the OLED are limited in OLED displays because of the need to keep a minimal amount of space between OLEDs due to design rules. Therefore, there is a need to increase the aperture fraction of pixels with OLED based integrated circuits for higher resolution displays.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Gemäß einer Ausführungsform umfasst eine Pixelstruktur ein im Wesentlichen transparentes Substrat, einen Ansteuertransistor, der auf dem Substrat ausgebildet ist, eine organische Leuchtvorrichtung, die auf der dem Substrat entgegengesetzten Seite des Ansteuertransistors ausgebildet ist, eine reflektierende Schicht, die zwischen der Leuchtvorrichtung und dem Ansteuertransistor angeordnet ist und eine reflektierende Oberfläche aufweist, die der Leuchtvorrichtung zugewandt ist, wobei die reflektierende Schicht eine Öffnung bildet, die von dem Ansteuertransistor versetzt ist, um Licht, das von der Leuchtvorrichtung emittiert wird, zu dem Substrat durchzulassen. Mindestens ein Abschnitt der reflektierenden Schicht hat vorzugsweise eine konkave Form, um reflektiertes Licht von der Leuchtvorrichtung zurück auf die Leuchtvorrichtung zu leiten.According to one embodiment, a pixel structure comprises a substantially transparent substrate, a drive transistor formed on the substrate, an organic light device formed on the opposite side of the drive transistor to the substrate, a reflective layer disposed between the light device and the drive transistor and having a reflective surface facing the light emitting device, the reflective layer forming an opening offset from the drive transistor to transmit light emitted from the light emitting device to the substrate. At least a portion of the reflective layer preferably has a concave shape to direct reflected light from the light device back onto the light emitting device.
In einer Implementierung umfasst die Pixelstruktur ein Substrat; eine erste Photolackschicht, die eine ersten Öffnung über dem Substrat aufweist; eine reflektierende Schicht, die eine zweite Öffnung aufweist, wobei die reflektierende Schicht die erste Photolackschicht bedeckt; eine zweite Photolackschicht in der zweiten Öffnung und über der reflektierenden Schicht; und eine organische Leuchtvorrichtung, die über der zweiten Photolackschicht ausgebildet ist. Die zweite Öffnung überlappt mit der ersten Öffnung und mindestens ein Abschnitt der reflektierenden Schicht hat eine konkave Form. Ein Ansteuertransistor ist zwischen dem Substrat und der ersten Photolackschicht angeordnet, um die Leuchtdichte der organischen Leuchtdiode zu steuern. Die organische Leuchtvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Anodenschicht über der zweiten Photolackschicht, eine organische elektrolumineszente Schicht über der Anodenschicht und eine Kathodenschicht über der organischen elektrolumineszenten Schicht. Die reflektierende Schicht weist eine reflektierende Oberfläche auf, die der organischen Leuchtvorrichtung zugewandt ist und Licht von der organischen Leuchtvorrichtung zu der zweiten Öffnung leitet.In one implementation, the pixel structure comprises a substrate; a first photoresist layer having a first opening above the substrate; a reflective layer having a second opening, the reflective layer covering the first photoresist layer; a second photoresist layer in the second opening and over the reflective layer; and an organic light emitting device formed over the second photoresist layer. The second opening overlaps with the first opening and at least a portion of the reflective layer has a concave shape. A drive transistor is disposed between the substrate and the first photoresist layer to control the luminance of the organic light emitting diode. The organic light-emitting device preferably comprises an anode layer over the second photoresist layer, an organic electroluminescent layer over the anode layer, and a cathode layer over the organic electroluminescent layer. The reflective layer has a reflective surface that faces the organic light device and conducts light from the organic light device to the second aperture.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Bilden einer Pixelstruktur Folgendes: Bereitstellen eines Substrats; Bilden einer ersten Photolackschicht, die eine ersten Öffnung über dem Substrat aufweist; Bilden einer reflektierenden Schicht, die eine zweite Öffnung aufweist, wobei die reflektierende Schicht die die erste Photolackschicht bedeckt; Bilden einer zweiten Photolackschicht in der zweiten Öffnung und über der reflektierenden Schicht; und Bilden einer organischen Leuchtvorrichtung über der zweiten Photolackschicht. Die zweite Öffnung überlappt mit der ersten Öffnung und mindestens ein Abschnitt der reflektierenden Schicht hat eine konkave Form. In einer Implementierung umfasst der Schritt des Bildens der ersten Photolackschicht Folgendes: Abscheiden der ersten Photolackschicht auf dem Substrat; Bilden einer ersten Maskenschicht auf der ersten Photolackschicht; Abscheiden einer dritten Photolackschicht auf der ersten Maskenschicht; Bilden einer zweiten Maskenschicht auf der dritten Photolackschicht; Anwenden von ultravioletter Strahlung auf die zweite Maskenschicht, wodurch die dritte Photolackschicht abgetrennt wird; Entfernen der zweiten Maskenschicht; Ätzen der ersten Maskenschicht mit der dritten Photolackschicht, wodurch die erste Maskenschicht abgetrennt wird; Entfernen der dritten Photolackschicht; Ätzen der ersten Photolackschicht mit der ersten Maskenschicht, wodurch die erste Öffnung gebildet wird; und Entfernen der ersten Maskenschicht.According to another embodiment, a method of forming a pixel structure comprises: providing a substrate; Forming a first photoresist layer having a first opening over the substrate; Forming a reflective layer having a second opening, the reflective layer covering the first photoresist layer; Forming a second photoresist layer in the second opening and over the reflective layer; and forming an organic light emitting device over the second photoresist layer. The second opening overlaps with the first opening and at least a portion of the reflective layer has a concave shape. In one implementation, the step of forming the first photoresist layer includes: depositing the first photoresist layer on the substrate; Forming a first mask layer on the first photoresist layer; Depositing a third photoresist layer on the first mask layer; Forming a second mask layer on the third photoresist layer; Applying ultraviolet radiation to the second mask layer, thereby separating the third photoresist layer; Removing the second mask layer; Etching the first mask layer with the third photoresist layer, thereby separating the first mask layer; Removing the third photoresist layer; Etching the first photoresist layer with the first mask layer, thereby forming the first opening; and removing the first mask layer.
Der Schritt des Bildens der reflektierenden Schicht umfasst vorzugsweise Folgendes: Abscheiden der reflektierenden Schicht auf der ersten Photolackschicht und dem Substrat; Abscheiden einer dritten Photolackschicht auf der reflektierenden Schicht; Anwenden von ultravioletter Strahlung auf die dritte Photolackschicht; Entwickeln der dritten Photolackschicht; Ätzen der reflektierenden Schicht mit der dritten Photolackschicht, wodurch die zweite Öffnung gebildet wird; und Entfernen der dritten Photolackschicht.The step of forming the reflective layer preferably comprises: depositing the reflective layer on the first photoresist layer and the substrate; Depositing a third photoresist layer on the reflective layer; Applying ultraviolet radiation to the third photoresist layer; Developing the third photoresist layer; Etching the reflective layer with the third photoresist layer, thereby forming the second opening; and removing the third photoresist layer.
Der Schritt des Bildens einer organischen Leuchtvorrichtung auf der zweiten Photolackschicht umfasst vorzugsweise Folgendes: Bilden einer Anodenschicht über der zweiten Photolackschicht; Bilden einer organischen elektrolumineszenten Schicht über der Anodenschicht; und Bilden einer Kathodenschicht über der organischen elektrolumineszenten Schicht.The step of forming an organic light emitting device on the second photoresist layer preferably comprises: forming an anode layer over the second photoresist layer; Forming an organic electroluminescent layer over the anode layer; and forming a cathode layer over the organic electroluminescent layer.
Der Schritt des Bildens einer organischen elektrolumineszenten Schicht über der Anodenschicht umfasst vorzugsweise Folgendes: Bilden einer Lochinjektionsschicht über der Anodenschicht; Bildung einer Lochtransportschicht über der Lochinjektionsschicht; Bilden einer Emissionsschicht über der Lochtransportschicht; Bilden einer Elektronentransportschicht über der Emissionsschicht; und Bilden einer Elektroneninjektionsschicht über der Elektronentransportschicht.The step of forming an organic electroluminescent layer over the anode layer preferably comprises: forming a hole injection layer over the anode layer; Forming a hole transport layer over the hole injection layer; Forming an emission layer over the hole transport layer; Forming an electron transport layer over the emission layer; and forming an electron injection layer over the electron transport layer.
Ein weiteres Beispiel ist eine integrierte Schaltung für ein Pixel. Die integrierte Schaltung umfasst eine gemeinsame Elektrodenschicht und eine organische Leuchtvorrichtung, die auf der gemeinsamen Elektrodenschicht angeordnet ist. Die organische Leuchtvorrichtung umfasst eine Emissionsoberfläche. Ein Ansteuertransistor ist auf einem Teil der Emissionsfläche angeordnet. Eine Reflektorschicht ist zwischen dem Ansteuertransistor und der organischen Leuchtvorrichtung angeordnet. Die Reflektorschicht umfasst eine Apertur über der Emissionsoberfläche und eine reflektierende Oberfläche, die der Emissionsoberfläche zugewandt ist. Die reflektierende Fläche reflektiert Licht, das von der Lichtemissionsfläche durch die Apertur emittiert wird.Another example is an integrated circuit for a pixel. The integrated circuit includes a common electrode layer and an organic light emitting device disposed on the common electrode layer. The organic light emitting device comprises an emission surface. A drive transistor is disposed on a part of the emission surface. A reflector layer is disposed between the drive transistor and the organic light device. The reflector layer includes an aperture over the emission surface and a reflective surface facing the emission surface. The reflective surface reflects light emitted from the light emitting surface through the aperture.
Die vorstehenden und zusätzliche Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind für Fachleute auf dem Gebiet angesichts der genauen Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen und/oder Aspekte ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gemacht wird, von denen als Nächstes eine kurze Beschreibung gegeben wird.The foregoing and additional aspects and embodiments of the present invention will become apparent to those skilled in the art in light of the detailed description of the various embodiments and / or aspects made with reference to the drawings, of which a brief description will next be given.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die vorstehenden und andere Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden genauen Beschreibung und bei Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich.The foregoing and other advantages of the invention will become apparent upon reading the following detailed description and upon reference to the drawings.
1A ist ein Entwurf einer integrierten Schaltung für ein OLED-Pixel gemäß dem Stand der Technik; 1A Figure 3 is a prior art integrated circuit design for an OLED pixel;
1B ist ein Schaltbild eines der OLED und eines entsprechenden Ansteuertransistors für das OLED-Pixel in 1A; 1B is a circuit diagram of one of the OLED and a corresponding drive transistor for the OLED pixel in 1A ;
1C ist eine Seitenansicht der integrierten Schaltung des OLED-Pixels in 1A; 1C is a side view of the integrated circuit of the OLED pixel in FIG 1A ;
2 ist ein Blockschaltbild einer AMOLED-Anzeige mit Referenzpixeln, um Daten für eine Parameterkompensationssteuerung zu korrigieren; 2 Figure 12 is a block diagram of an AMOLED display with reference pixels for correcting data for parameter compensation control;
3 ist eine Anordnung einer integrierten Schaltung für einen Pixel vom RGB-Typ, das versetzt angeordnete OLED für eine erweiterte Apertur aufweist; 3 Fig. 10 is an RGB type pixel integrated circuit arrangement having offset aperture OLED for an extended aperture;
4 ist eine Anordnung einer integrierten Schaltung für einen Pixel vom RGBW-Typ, das versetzt angeordnete OLED für eine erweiterte Apertur aufweist; 4 Fig. 10 is an arrangement of an RGBW-type pixel integrated circuit having offset aperture OLED for an extended aperture;
5 ist eine Anordnung einer integrierten Schaltung für ein oben emittierendes RGB-OLED-Pixel; 5 is an arrangement of an integrated circuit for a top emitting RGB OLED pixel;
6 ist eine alternative Anordnung für eine integrierte Schaltung für ein oben emittierendes OLED RGB Pixel; 6 Figure 4 is an alternative arrangement for an integrated circuit for a top-emitting OLED RGB pixel;
7 ist eine Querschnittsansicht eines OLED-Pixels mit einem Reflektor, um eine Leuchtleistung des Pixels zu erhöhen; 7 Figure 12 is a cross-sectional view of an OLED pixel with a reflector to increase a luminous power of the pixel;
8A ist ein Graph des Aperturanteils einer bekannten Streifenanordnung von OLED in einem Pixel im Vergleich zu der versetzten Anordnung in 3; 8A FIG. 12 is a graph of the aperture portion of a prior art array of OLEDs in a pixel as compared to the staggered arrangement in FIG 3 ;
8B ist ein Graph des Aperturanteils von bekannten Streifenanordnungen von OLEDs in einem Pixel im Vergleich zu einer nach oben emittierenden versetzten Anordnung wie in 7; und 8B FIG. 12 is a graph of the aperture fraction of prior art stripe arrangements of OLEDs in a pixel compared to an upwardly emitting staggered array as in FIG 7 ; and
9A–9M sind Querschnittsansichten, die die Bildung einer Pixelstruktur, die einen hohen effektiven Aperturanteil hat, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. 9A - 9M FIG. 15 are cross-sectional views illustrating the formation of a pixel structure having a high effective aperture percentage according to an embodiment of the invention. FIG.
Obwohl die Erfindung für verschiedene Abwandlungen und alternative Formen empfänglich ist, sind spezifische Ausführungsformen beispielhaft in den Zeichnungen gezeigt worden und werden hier im Einzelnen beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Formen beschränkt ist. Vielmehr soll die Erfindung alle Abwandlungen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in den Gedanken und den Umfang der Erfindung fallen, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert sind.Although the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments have been shown by way of example in the drawings and will be described in detail herein. It is to be understood, however, that the invention is not limited to the specific forms disclosed. Rather, the invention is intended to cover all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
GENAUE BESCHREIBUNGPRECISE DESCRIPTION
2 ist ein elektronisches Anzeigesystem 200 mit einem Aktivmatrixfeld bzw. einem Pixelfeld 202, in dem ein Feld von aktiven Pixeln 204a–d in einer Zeilen- und Spaltenkonfiguration angeordnet ist. Jedes der aktiven Pixel 204 enthält eine rote, eine grüne und eine blaue organische Leuchtdiode (OLED), um unterschiedliche Farbkomponenten zu emittieren, die kombiniert werden, um unterschiedliche Farben für die Emission aus dem Pixel zu erzeugen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur zwei Zeilen und Spalten der Pixel gezeigt. Außerhalb des Aktivmatrixbereichs 202 ist ein Randbereich 206, in dem eine Peripherieschaltung zum Ansteuern und Steuern der Pixelfelder 202 angeordnet ist. Die Peripherieschaltung umfasst eine Gate- oder Adressansteuerschaltung 208, eine Source- oder ein Datenansteuerschaltung 210, einen Controller 212 und eine optionale Ansteuerung für eine Versorgungsspannung (beispielsweise Vdd) 214. Der Controller 212 steuert die Gate-, Source- und Versorgungsspannungsansteuerungen 208, 210, 214. Die Gate-Ansteuerschaltung 208, die von dem Controller 212 gesteuert wird, arbeitet mit Adressen- oder Auswahlleitungen SEL[i], SEL[i + 1], und so weiter, eine für jede Zeile von Pixeln 204 in dem Pixelfeld 202. In Konfigurationen mit gemeinsamer Pixelverwendung, die unten beschrieben sind, kann die Gate- oder Adressenansteuerschaltung 208 optional globale Auswahlleitungen GSEL[j] und optional /GSEL[j] bedienen, die mehrere Zeilen von Pixeln 204a–d in dem Pixelfeld 202 bedienen, wie beispielsweise alle zwei Pixelzeilen 204. Die Source-Ansteuerschaltung 210, die von dem Controller 212 gesteuert wird, bedient Spannungsdatenleitungen Vdata[k], Vdata[k + 1] und so weiter, eine für jede Spalte von Pixeln 204 in dem Pixelfeld 202. Die Spannungsdatenleitungen tragen Spannungsprogrammierinformationen zu jedem Pixel 204, die eine Helligkeit jeder der Farbkomponenten der Leuchtvorrichtungen in dem Pixel 204 angeben. Ein Speicherelement wie etwa ein Kondensator speichert die Spannungsprogrammierinformationen in jeder der Leuchtvorrichtungen der Pixel 204, bis ein Emissions- oder Ansteuerzyklus jede der Leuchtvorrichtungen einschaltet. Die optionale Versorgungsspannungsansteuerung 214, die von dem Controller 212 gesteuert wird, steuert eine Versorgungsspannungsleitung (VDD-Leitung), eine für jede Zeile von Pixeln 204 in dem Pixelfeld 202. 2 is an electronic display system 200 with an active matrix field or a pixel field 202 in which a field of active pixels 204a -D is arranged in a row and column configuration. Each of the active pixels 204 includes a red, a green and a blue organic light emitting diode (OLED) to emit different color components that are combined to produce different colors for emission from the pixel. To simplify the illustration, only two rows and columns of pixels are shown. Outside the active matrix area 202 is a border area 206 in which a peripheral circuit for driving and controlling the pixel fields 202 is arranged. The Peripheral circuitry includes a gate or address drive circuit 208 , a source or a data drive circuit 210 , a controller 212 and an optional drive for a supply voltage (for example Vdd) 214 , The controller 212 controls the gate, source and supply voltage drives 208 . 210 . 214 , The gate drive circuit 208 that from the controller 212 is controlled, works with address or select lines SEL [i], SEL [i + 1], and so on, one for each row of pixels 204 in the pixel field 202 , In pixel sharing configurations described below, the gate or address drive circuitry may be used 208 optional global selector lines GSEL [j] and optional / GSEL [j] operate using multiple lines of pixels 204a -D in the pixel field 202 operate, such as every two pixel lines 204 , The source drive circuit 210 that from the controller 212 is controlled, serves voltage data lines Vdata [k], Vdata [k + 1], and so on, one for each column of pixels 204 in the pixel field 202 , The voltage data lines carry voltage programming information to each pixel 204 which is a brightness of each of the color components of the light emitting devices in the pixel 204 specify. A storage element such as a capacitor stores the voltage programming information in each of the light emitting devices of the pixels 204 until an emission or drive cycle turns on each of the light devices. The optional supply voltage control 214 that from the controller 212 controls a supply voltage line (VDD line), one for each row of pixels 204 in the pixel field 202 ,
Das Anzeigesystem 200 kann auch eine Stromquellenschaltung umfassen, die einen festen Strom auf Vorstromleitungen liefert. In einigen Konfigurationen kann der Stromquellenschaltung ein Referenzstrom zugeführt werden. In solchen Konfigurationen steuert eine Stromquellenschaltung die Zeitvorgabe des Anlegens eines Vorstroms an den Vorstromleitungen. In Konfigurationen, in denen der Stromquellenschaltung der Referenzstrom nicht zugeführt wird, steuert eine Stromquellen-Adressansteuerung steuert die Zeitvorgabe des Anlegens eines Vorstroms an die Vorstromleitungen.The display system 200 may also include a current source circuit that provides a fixed current on bias lines. In some configurations, a reference current may be supplied to the current source circuit. In such configurations, a current source circuit controls the timing of the application of a bias current to the bias lines. In configurations in which the reference current is not supplied to the current source circuit, a current source address driver controls the timing of the application of a bias current to the bias current lines.
Wie bekannt ist muss jedes Pixel 204 in dem Anzeigesystem 200 mit Daten programmiert werden, die die Helligkeit von jeder der Leuchtvorrichtungen in dem Pixel 204 angeben, um die gewünschte Farbe zu erzeugen, die aus dem Pixel 204 emittiert werden soll. Ein Rahmen definiert den Zeitraum, der einen Programmzyklus oder eine Programmphase umfasst, während der jedes einzelne Pixel 204 in dem Anzeigesystem 200 mit Programmierspannungen programmiert wird, die eine Helligkeit und einen Ansteuer- oder Emissionszyklus oder eine Phase, in der jede Leuchtvorrichtung in jedem Pixel eingeschaltet wird, um Licht mit einer Helligkeit im Einklang mit der in einem Speicherelement gespeicherten Programmierspannung zu emittieren. Ein Rahmen ist somit eines von vielen Standbildern, die ein komplettes Bewegtbild, das auf dem Anzeigesystem 200 angezeigt wird, bilden. Es gibt mindestens zwei Schemata für die Programmierung und Ansteuerung der Pixel: Zeile-für-Zeile oder Rahmen-für-Rahmen. Bei einer Zeile-für-Zeile-Programmierung wird eine Zeile von Pixeln programmiert und dann angesteuert, bevor die nächste Zeile von Pixeln programmiert und angesteuert wird. Bei einer Rahmen-für-Rahmen-Programmierung werden alle Zeilen von Pixeln in dem Anzeigesystem 200 zuerst programmiert und alle Pixel werden Zeile für Zeile angesteuert. Beide Schemata können eine kurze vertikale Austastzeit zu Beginn oder am Ende jedes Rahmens einsetzen, in der die Pixel weder programmiert noch angesteuert werden.As is known, every pixel needs 204 in the display system 200 are programmed with data representing the brightness of each of the light emitting devices in the pixel 204 specify to produce the desired color from the pixel 204 should be emitted. A frame defines the period of time, which includes a program cycle or a program phase, during which each individual pixel 204 in the display system 200 is programmed with programming voltages that emit a brightness and a drive or emission cycle, or a phase in which each light device in each pixel is turned on to emit light having a brightness in accordance with the programming voltage stored in a memory element. A frame is thus one of many still images that make up a complete moving image on the display system 200 is displayed. There are at least two schemes for programming and driving the pixels: line-by-line or frame-by-frame. In line-by-line programming, one line of pixels is programmed and then driven before the next line of pixels is programmed and driven. In frame-by-frame programming, all lines of pixels in the display system become 200 programmed first and all pixels are driven line by line. Both schemes can use a short vertical blanking time at the beginning or end of each frame in which the pixels are neither programmed nor driven.
Die Komponenten des Pixelfeldes 202, die außerhalb davon angeordnet sind, können in einem Randbereich 206 um das Pixelfeld 202 auf dem gleichen physischen Substrat angeordnet sein, auf dem das Pixelfeld 202 angeordnet ist. Diese Komponenten umfassen die Gate-Ansteuerung 208, die Source-Ansteuerung 210 und die optionalen Versorgungsspannungssteuerung 214. Alternativ können einige der Komponenten in dem Randbereich auf dem gleichen Substrat wie das Pixelfeld 202 angeordnet sind, während andere Komponenten auf einem anderen Substrat angeordnet sind oder alle Komponenten in dem Randbereich können auf einem anderen Substrat als auf dem Substrat angeordnet sein, auf dem das Pixelfeld 202 angeordnet ist. Zusammen bilden die Gate-Ansteuerung 208, die Source-Ansteuerung 210 und die Versorgungsspannungsteuerung 214 eine Anzeigeansteuerschaltung. Die Anzeigeansteuerschaltung kann in einigen Konfigurationen die Gate-Ansteuerung 208 und die Source-Ansteuerung 210, aber nicht die Versorgungsspannungssteuerung 214 umfassen.The components of the pixel field 202 that are arranged outside of it, can be in a border area 206 around the pixel field 202 be arranged on the same physical substrate on which the pixel field 202 is arranged. These components include the gate driver 208 , the source driver 210 and the optional supply voltage control 214 , Alternatively, some of the components in the edge region may be on the same substrate as the pixel array 202 may be arranged while other components are disposed on another substrate or all components in the edge region may be disposed on a different substrate than on the substrate on which the pixel array 202 is arranged. Together they form the gate driver 208 , the source driver 210 and the supply voltage control 214 a display drive circuit. The display drive circuit may, in some configurations, be the gate driver 208 and the source driver 210 but not the supply voltage control 214 include.
Das Anzeigesystem 200 weist ferner eine Stromversorgungs- und Ausleseschaltung 220 auf, die Ausgangsdaten aus Datenausgangsleitungen VD[k], VD[k + 1] und so weiter, eine für jede Spalte von Pixeln 204a, 204c in dem Pixelfeld 202 ausliest. Die Ansteuertransistoren für die OLED in den Pixeln 204 sind in diesem Beispiel Dünnfilmtransistoren, die aus amorphem Silizium hergestellt sind. Alternativ können die Ansteuertransistoren aus Polysilicium hergestellt sein.The display system 200 further includes a power supply and readout circuit 220 on, the output data from data output lines VD [k], VD [k + 1] and so on, one for each column of pixels 204a . 204c in the pixel field 202 reads. The drive transistors for the OLED in the pixels 204 are in this example thin film transistors made of amorphous silicon. Alternatively, the drive transistors may be made of polysilicon.
In den Konfigurationen für die OLED, die unten beschrieben sind, wird der Aperturanteil durch Minimieren des versperrten Bereichs der OLED-Emissionsfläche durch Ändern der Anordnung der Ansteuertransistoren und der OLED verbessert. Eine weitere Konfiguration für eine obere Emission ermöglicht, das Licht von dem Bereich, der von dem Ansteuertransistor und metallischen Schichten wie Leistungs- und Programmierleitungen versperrt ist, zu einem Fenster über der Emissionsfläche der OLED geführt wird. Als Ergebnis ist der Aperturanteil viel größer als die tatsächliche Öffnung.In the configurations for the OLED described below, the aperture ratio is improved by minimizing the occluded area of the OLED emission area by changing the arrangement of the drive transistors and the OLED. Another configuration for an upper emission allows the light from the area covered by the Control transistor and metallic layers such as power and programming lines is blocked, is led to a window on the emission surface of the OLED. As a result, the aperture percentage is much larger than the actual aperture.
Die Anordnung der OLED und Ansteuertransistoren, die unten beschrieben ist, macht die Pixelöffnung von Herstellungsgestaltungsregeln unabhängiger, die bestimmte Abstände zwischen OLED und bestimmte Breiten der Spannungsversorgungs- und Datenleitungen erfordern. Diese Technik ermöglicht die Herstellung von Anzeigen mit hoher Auflösung, während sie zu einem vernünftigen Aperturanteil führt, ohne einen Hochauflösungs-Herstellungsprozess zu benötigen. Folglich wird die Verwendung von Schattenmasken zum Unterteilen des Pixels für hohe Pixeldichten möglich oder sogar einfacher.The arrangement of the OLED and drive transistors, described below, makes the pixel opening more independent of manufacturing design rules that require certain distances between OLEDs and certain widths of the power and data lines. This technique enables the production of high resolution displays while providing a reasonable aperture fraction without the need for a high resolution manufacturing process. Consequently, the use of shadow masks to subdivide the pixel for high pixel densities becomes possible or even easier.
3 zeigt eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltungsanordnung für ein Pixel 300, die eine versetzte Architektur für ein unten emittierendes RGB-Pixel ist. Die integrierte Schaltungsanordnung des Pixels 300 weist eine obere Teilzeile 302 und eine untere Teilzeile 304 auf, die jeweils eine Reihe von OLED umfassen. Jede der OLED bildet ein Teilpixel in den einzelnen Pixeln wie dem Pixel 300. Die Teilpixel (z. B. grün, rot und blau) wechseln sich zwischen den Teilzeilen ab. In diesem Beispiel umfasst die obere Teilzeile 302 eine grüne OLED 310, einen Ansteuertransistor 312, eine rote OLED 314 und einen Ansteuertransistor 316. Die untere Teilzeile 304 umfasst einen Ansteuertransistor 320, eine blaue OLED 322, einen Ansteuertransistor 324 und eine grüne OLED 326. Eine Auswahlleitung 330 ist auf der Oberseite der oberen Teilzeile 302 gefertigt und eine Auswahlleitung 332 ist auf der Unterseite der unteren Teilzeile 304 gefertigt. Der Ansteuertransistor 316 und die grüne OLED 326 gehören zu einem nächsten Pixel 350 in dem Feld und teilen sich die Auswahlleitungen 330 und 332 mit dem Pixel 300. Die OLED 310, 314 und 322 in dem Pixel 300 sind daher in einer versetzten Anordnung, so dass sie Seite an Seite näher zueinander angeordnet sein können. Es ist selbstverständlich, dass der Begriff Teilzeile einfach der Einfachheit halber verwendet wird. Aus einer anderen Perspektive können die verschiedenen OLED in benachbarten Spalten versetzt sein. Die verschiedenen OLED sind so angeordnet, dass gewisse OLED nebeneinander liegen und andere OLED oberhalb bzw. unterhalb der OLED, die nebeneinander liegen, sind, um die Zunahme der Breite der OLED zu ermöglichen. 3 shows a plan view of an integrated circuit for a pixel 300 , which is a staggered architecture for a bottom-emitting RGB pixel. The integrated circuitry of the pixel 300 has an upper part line 302 and a lower subline 304 each comprising a series of OLEDs. Each of the OLEDs forms a subpixel in each pixel, such as the pixel 300 , The sub-pixels (eg green, red and blue) alternate between the sub-lines. In this example, the upper subline comprises 302 a green OLED 310 , a drive transistor 312 , a red OLED 314 and a drive transistor 316 , The lower subline 304 includes a drive transistor 320 , a blue OLED 322 , a drive transistor 324 and a green OLED 326 , A selection line 330 is on the top of the upper subline 302 manufactured and a selection line 332 is on the bottom of the lower subline 304 manufactured. The drive transistor 316 and the green OLED 326 belong to a next pixel 350 in the field and share the selection lines 330 and 332 with the pixel 300 , The OLED 310 . 314 and 322 in the pixel 300 are therefore in a staggered arrangement, so that they may be arranged closer to each other side by side. It is understood that the term sub-line is simply used for simplicity. From another perspective, the different OLEDs may be offset in adjacent columns. The various OLEDs are arranged so that certain OLEDs are juxtaposed and other OLEDs above or below the OLEDs that are adjacent to each other are to allow the increase in the width of the OLED.
Eine Stromleitung 340 grenzt sowohl an die grüne OLED 310 als auch an den Ansteuertransistor 320 an. Eine Datenleitung 342 ist zwischen der grünen OLED 310 und dem Ansteuertransistor 312 der oberen Teilzeile 302 gefertigt und setzt sich zwischen dem Ansteuertransistor 320 und der blauen OLED 322 der unteren Teilzeile 304 fort. Eine Stromleitung 344 ist zwischen dem Ansteuertransistor 312 und der roten OLED 314 der oberen Teilzeile 302 gefertigt und setzt sich zwischen der blauen OLED 322 und dem Ansteuertransistor 324 der unteren Teilzeile 304 fort. Die Struktur des Pixels 300 umfasst auch eine Datenleitung 346, die zwischen der roten OLED 314 und dem Ansteuertransistor 314 der oberen Teilzeile 302 gefertigt ist und sich zwischen dem Transistor 324 und der grünen OLED 326 der unteren Teilzeile 304 fortsetzt. Eine weitere Stromleitung 348 grenzt an den Ansteuertransistor 316 der oberen Teilzeile 302 und die grüne OLED 326 des unteren Teilzeile 304. Der Ansteuertransistor 316 und die grüne OLED 326 sind Teil des nächsten Pixels 350 neben dem Pixel 300, teilen sich aber die Datenleitung 346.A power line 340 adjoins both the green OLED 310 as well as to the drive transistor 320 at. A data line 342 is between the green OLED 310 and the drive transistor 312 the upper part line 302 made and sits between the drive transistor 320 and the blue OLED 322 the lower part line 304 continued. A power line 344 is between the drive transistor 312 and the red OLED 314 the upper part line 302 made and sits between the blue OLED 322 and the drive transistor 324 the lower part line 304 continued. The structure of the pixel 300 also includes a data line 346 between the red OLED 314 and the drive transistor 314 the upper part line 302 is made and located between the transistor 324 and the green OLED 326 the lower part line 304 continues. Another power line 348 Adjacent to the drive transistor 316 the upper part line 302 and the green OLED 326 of the lower subline 304 , The drive transistor 316 and the green OLED 326 are part of the next pixel 350 next to the pixel 300 but share the data line 346 ,
In 3 wird die Anzeigeschaltung des Pixels 300 in die zwei Teilzeilen 302 und 304 unterteilt. Die OLED 310, 322 und 314 werden alternativ an der oberen und der unteren Seite des Pixelbereichs angeordnet. Als Ergebnis wird der Abstand zwischen zwei benachbarten OLED größer als der minimal erforderliche Abstand sein. Ebenso können die Datenleitungen wie beispielsweise die Datenleitungen 342 und 346 zwischen zwei benachbarten Pixeln wie dem Pixel 300 und dem benachbarten Pixel 350 geteilt werden. Dies führt zu einem großen Aperturanteil, da der Abstand zwischen den OLED wie etwa der OLED 310 und der OLED 322 aufgrund der versetzten Konfiguration, die zu größeren Emissionsflächen der OLED führt, reduziert werden kann. Da sich die OLED in dem Pixel 300 Stromleitungen teilen, ist die Oberfläche, die für solche Leitungen erforderlich ist, reduziert, was es ermöglicht, dass die Fläche für die Emissionsflächen der OLED offen ist, was daher den Aperturanteil weiter erhöht.In 3 becomes the display circuit of the pixel 300 into the two sublines 302 and 304 divided. The OLED 310 . 322 and 314 are alternatively arranged at the top and bottom of the pixel area. As a result, the distance between two adjacent OLEDs will be greater than the minimum distance required. Likewise, the data lines such as the data lines 342 and 346 between two neighboring pixels like the pixel 300 and the neighboring pixel 350 to be shared. This results in a large aperture fraction, as the distance between the OLEDs such as the OLED 310 and the OLED 322 due to the staggered configuration, which leads to larger emission areas of the OLED can be reduced. Because the OLED is in the pixel 300 Sharing power lines reduces the surface area required for such lines, allowing the area to be open to the emitting surfaces of the OLED, thus further increasing the aperture fraction.
4 zeigt eine beispielhafte versetzte Architektur für eine unten emittierende RGBW-Anzeigepixelschaltung 400. Die integrierte Schaltungsanordnung für das Pixel 400 umfasst eine obere Teilzeile 402 und eine untere Teilzeile 404. In diesem Beispiel umfasst die obere Teilzeile 402 eine grüne OLED 410, einen Ansteuertransistor 412, eine rote OLED 414 und einen Ansteuertransistor 416. Die untere Teilzeile 404 umfasst einen Ansteuertransistor 420, eine blaue OLED 422, einen Ansteuertransistor 424 und eine weiße OLED 426. 4 zeigt das gesamte Pixel, das die vier OLED 410, 414, 422 und 426 umfasst. 4 shows an exemplary offset architecture for a bottom emitting RGBW display pixel circuit 400 , The integrated circuitry for the pixel 400 includes an upper subline 402 and a lower subline 404 , In this example, the upper subline comprises 402 a green OLED 410 , a drive transistor 412 , a red OLED 414 and a drive transistor 416 , The lower subline 404 includes a drive transistor 420 , a blue OLED 422 , a drive transistor 424 and a white OLED 426 , 4 shows the entire pixel that the four OLEDs 410 . 414 . 422 and 426 includes.
Eine Auswahlleitung 430 ist auf der Oberseite des oberen Teilzeile 402 gefertigt und eine Auswahlleitung 432 ist auf der Unterseite der unteren Teilzeile 404 gefertigt. Eine Stromleitung 440 grenzt an die grüne OLED 410 und den Ansteuertransistor 420. Eine Datenleitung 442 ist zwischen der grünen OLED 410 und dem Ansteuertransistor 412 der oberen Teilzeile 402 gefertigt und setzt sich zwischen dem Ansteuertransistor 420 und der blauen OLED 422 der unteren Teilzeile 404 fort. Eine Stromleitung 444 ist zwischen dem Ansteuertransistor 412 und der roten OLED 414 der oberen Teilzeile 402 gefertigt und setzt sich zwischen der blauen OLED 422 und dem Ansteuertransistor 424 der unteren Teilzeile 404 fort. Die Schaltung 400 umfasst zudem eine Datenleitung 446, die zwischen der roten OLED 414 und dem Ansteuertransistor 416 der oberen Teilzeile 402 gefertigt ist und sich zwischen dem Ansteuertransistor 424 und der weißen OLED 426 der unteren Teilzeile 404 fortsetzt. Eine weitere Stromleitung 448 grenzt an den Ansteuertransistor 416 der oberen Teilzeile 402 und die weiße OLED 426 der unteren Teilzeile 404. Die Stromleitungen 440 und 448 werden von benachbarten Pixeln geteilt (nicht gezeigt).A selection line 430 is on top of the upper subline 402 manufactured and a selection line 432 is on the bottom of the lower subline 404 manufactured. A power line 440 is adjacent to the green OLED 410 and the drive transistor 420 , A data line 442 is between the green OLED 410 and the drive transistor 412 the upper part line 402 made and sits between the drive transistor 420 and the blue OLED 422 of the lower subline 404 continued. A power line 444 is between the drive transistor 412 and the red OLED 414 the upper part line 402 made and sits between the blue OLED 422 and the drive transistor 424 the lower part line 404 continued. The circuit 400 also includes a data line 446 between the red OLED 414 and the drive transistor 416 the upper part line 402 is made and located between the drive transistor 424 and the white OLED 426 the lower part line 404 continues. Another power line 448 Adjacent to the drive transistor 416 the upper part line 402 and the white OLED 426 the lower part line 404 , The power lines 440 and 448 are shared by neighboring pixels (not shown).
Wie bei der Konfiguration in 3 weist die Pixelschaltung 400 in 4 eine erhöhte Apertur auf, da der Abstand zwischen parallelen OLED aufgrund der versetzten Beziehung zwischen den OLED 410, 414, 422 und 426 verringert werden kann. Die weiße OLED 426 ist hinzugefügt, da der Großteil der Anzeige, die die Pixelschaltung 400 verwendet, typischerweise weiße Farbe emittiert und die weiße OLED 426 kontinuierliche Emissionen von der blauen OLED 422 verringert, die hauptsächlich verwendet wird, um weiße Farbe in Pixeln vom RGB-Typ wie beispielsweise dem Pixel 300 in 3 zu emittieren. Wie bei der Konfiguration in 3 können die Abstände zwischen den OLED verringert sein, was zu einer größeren Freilegung der Emissionsflächen führt. Ferner verringert auch die gemeinsame Nutzung von Daten- und Stromversorgungsleitungen die für solche Leitungen notwendige Fläche, was dazu führt, dass zusätzliche Oberflächenemissionsfläche für die OLED freigelegt wird.As with the configuration in 3 indicates the pixel circuit 400 in 4 an increased aperture because of the distance between parallel OLEDs due to the staggered relationship between the OLEDs 410 . 414 . 422 and 426 can be reduced. The white OLED 426 is added as the bulk of the ad, which is the pixel circuit 400 used, typically emitted white color and the white OLED 426 continuous emissions from the blue OLED 422 which is mainly used to white color in RGB type pixels such as the pixel 300 in 3 to emit. As with the configuration in 3 For example, the gaps between the OLEDs can be reduced, which leads to a greater exposure of the emission surfaces. Further, the sharing of data and power supply lines also reduces the area required for such leads, resulting in exposing additional surface emission area for the OLED.
Der gleiche versetzte Anordnung wie in 3 und 4 kann für die oben emittierende integrierte OLED-Schaltung verwendet werden. 5 zeigt ein versetztes Farbmuster für eine oben emittierende RGB-Anzeigestruktur 500. Die Struktur 500 umfasst eine obere Teilzeile 502 und eine untere Teilzeile 504. Die obere Teilzeile 502 umfasst eine grüne OLED 512 und eine rote OLED 514. Die Ansteuertransistoren zum Ansteuern der OLED 512 und 514 sind auf einer unteren Schaltungsschicht 516 unter den OLED 512 und 514 montiert. Die untere Teilzeile 504 umfasst eine blaue OLED 522 und eine grüne OLED 524. Die Ansteuertransistoren, die die OLEDs 522 und 524 ansteuern, sind auf einer Schaltungsschicht 526 unter den OLED 522 und 524 gefertigt. In der Anzeigestruktur 500 bilden die OLED 512, 514 und 522 ein Pixel, während die grüne OLED 524 Teil eines anderen Pixels ist. Somit führt die Struktur 500 zu einer Anzeige mit verzahnten Pixeln, die sich verschiedene Datenleitungen teilen. Solche Pixel erfordern irgendeine Interpolation von Bilddaten, da die Datenleitungen unter den OLED der Pixel geteilt werden.The same staggered arrangement as in 3 and 4 can be used for the above-emitting integrated OLED circuit. 5 shows a staggered color pattern for a top-emitting RGB display structure 500 , The structure 500 includes an upper subline 502 and a lower subline 504 , The upper part line 502 includes a green OLED 512 and a red OLED 514 , The drive transistors for driving the OLED 512 and 514 are on a lower circuit layer 516 under the OLED 512 and 514 assembled. The lower subline 504 includes a blue OLED 522 and a green OLED 524 , The drive transistors that the OLEDs 522 and 524 are on a circuit layer 526 under the OLED 522 and 524 manufactured. In the display structure 500 form the OLED 512 . 514 and 522 a pixel while the green OLED 524 Is part of another pixel. Thus, the structure leads 500 to a display with interleaved pixels sharing different data lines. Such pixels require any interpolation of image data because the data lines are shared among the OLEDs of the pixels.
Eine Auswahlleitung 530 ist auf der Oberseite der oberen Teilzeile 502 gefertigt und eine Auswahlleitung 532 ist auf der Unterseite der unteren Teilzeile 504 gefertigt. Eine Stromleitung 540 grenzt sowohl an die grüne OLED 510 als auch an die blaue OLED 520. Eine Datenleitung 542 ist unter der grünen OLED 510 der oberen Teilzeile 502 gefertigt und setzt sich unter der blauen OLED 522 der unteren Teilzeile 504 fort. Die Datenleitung 542 wird verwendet, um die grüne OLED 512 und die blaue OLED 522 zu programmieren. Eine Stromleitung 544 ist zwischen der grünen OLED 512 und der roten OLED 514 der oberen Teilzeile 502 gefertigt und setzt sich zwischen der blauen OLED 522 und der grünen OLED 524 der unteren Teilzeile 504 fort. Eine Datenleitung 546 ist über der roten OLED 514 der oberen Teilzeile 502 gefertigt und setzt sich über der grünen OLED 524 der unteren Teilzeile 404 fort. Die Datenleitung 546 wird verwendet, um die rote OLED 514 und die grüne OLED 524 zu programmieren. Eine weitere Stromleitung 548 grenzt an die rote OLED 514 der oberen Teilzeile 502 und die grüne OLED 524 der unteren Teilzeile 504. Die Stromleitungen 540 und 548 werden von den Transistoren und OLED benachbarter Pixel geteilt.A selection line 530 is on the top of the upper subline 502 manufactured and a selection line 532 is on the bottom of the lower subline 504 manufactured. A power line 540 adjoins both the green OLED 510 as well as the blue OLED 520 , A data line 542 is under the green OLED 510 the upper part line 502 made and sits under the blue OLED 522 the lower part line 504 continued. The data line 542 is used to green the OLED 512 and the blue OLED 522 to program. A power line 544 is between the green OLED 512 and the red OLED 514 the upper part line 502 made and sits between the blue OLED 522 and the green OLED 524 the lower part line 504 continued. A data line 546 is over the red OLED 514 the upper part line 502 made and sits above the green OLED 524 the lower part line 404 continued. The data line 546 is used to red OLED 514 and the green OLED 524 to program. Another power line 548 adjoins the red OLED 514 the upper part line 502 and the green OLED 524 the lower part line 504 , The power lines 540 and 548 are shared by the transistors and OLEDs of adjacent pixels.
In diesem Fall führt die gemeinsame Nutzung der Datenprogrammierleitungen 542 und 546 (VDATA) in der oben emittierenden Struktur 500 zu mehr Fläche für die Ansteuertransistoren unter den OLED. Als Ergebnis können die Ansteuertransistoren in der Emissionsstruktur 500 größere Source-, Drain- und Gate-Bereiche aufweisen und die Alterung der Ansteuertransistoren wird langsamer sein wird, das geringere Stromdichten für die Transistoren erforderlich sind.In this case, the sharing of data programming leads 542 and 546 (VDATA) in the above-emitting structure 500 to more area for the drive transistors under the OLED. As a result, the drive transistors in the emission structure 500 have larger source, drain and gate regions, and the aging of the drive transistors will be slower, requiring lower current densities for the transistors.
Die Emissionsstruktur 500 ermöglicht eine Verringerung des Abstands zwischen den OLED 512 und 522 aufgrund der versetzten Anordnung. Die OLED 512, 514, 522 und 524 können breiter gemacht werden als eine bekannte OLED, aber mit einer im Vergleich kürzeren Länge. Die breitere OLED-Oberfläche führt zu einem erhöhten Aperturanteil. Die Emissionsstruktur 500 erfordert ein aus einem rohen RGB-Signal verarbeitetes Bilddatensignal, weil die OLED zu OLED aus den benachbarten Pixeln versetzt sind. Die transparente gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt) über den OLED 512, 514, 522 und 524 weist wegen der breiteren Fläche der OLED 512, 514, 522 und 524 einen im Vergleich geringeren Widerstand auf.The emission structure 500 allows a reduction in the distance between the OLEDs 512 and 522 due to the staggered arrangement. The OLED 512 . 514 . 522 and 524 can be made wider than a known OLED, but with a shorter length compared to. The wider OLED surface leads to an increased aperture percentage. The emission structure 500 requires an image data signal processed from a raw RGB signal because the OLEDs to OLEDs are offset from the neighboring pixels. The transparent common electrode (not shown) over the OLED 512 . 514 . 522 and 524 indicates because of the wider area of the OLED 512 . 514 . 522 and 524 a comparatively lower resistance.
6 zeigt eine alternative Pixelanordnung 600 für eine oben emittierende Struktur. Die Pixelanordnung 600 verbessert den Aperturanteil und lockert die OLED-Herstellungsanforderungen. Die Pixelanordnung 600 umfasst verschiedene Pixel 602, 604, 606 und 608. Jedes der Pixel umfasst drei OLED wie etwa OLED 610, 612 und 614, die auf einer Schaltungsschicht 616 angeordnet sind, die die Ansteuertransistoren zum Ansteuern jede der OLED 610, 612 und 614 umfasst. In diesem Fall emittiert die OLED 610 grünes Licht und ist in einer Zeile mit der OLED 612, die rotes Licht emittiert. Die OLED 614 emittiert blaues Licht und besitzt eine größere Emissionsfläche als die OLED 610 und 612. Auswahlleitungen wie etwa Auswahlleitungen 620, 622 und 624 verlaufen auf der Oberseite und der Unterseite der Pixel 602, 604, 606 und 608. Stromversorgungsleitungen 630, 632 und 634 verlaufen entlang der Seiten der Pixel 602, 604, 606 und 608, um Spannungen für die OLED 610, 612 und 614 und ihre jeweiligen Ansteuertransistoren zu liefern. Datenleitungen 640, 642, 644 und 646 verlaufen unter den OLED der Pixel 602, 604, 606 und 608. Zum Beispiel wird die Datenleitung 640 verwendet, um die OLED 610 zu programmieren, wird die Datenleitung 642 verwendet, um die OLED 612 zu programmieren und entweder die Datenleitung 640 oder 644 wird verwendet, um die OLED 614 in dem Pixel 602 zu programmieren. 6 shows an alternative pixel arrangement 600 for a top-emitting structure. The pixel arrangement 600 improves the aperture percentage and relaxes the OLED manufacturing requirements. The pixel arrangement 600 includes different pixels 602 . 604 . 606 and 608 , Each of the pixels includes three OLEDs, such as OLEDs 610 . 612 and 614 on one circuit layer 616 which are the driving transistors for driving each of the OLEDs 610 . 612 and 614 includes. In this case, the OLED emits 610 green light and is in a row with the OLED 612 that emits red light. The OLED 614 emits blue light and has a larger emission area than the OLED 610 and 612 , Selection lines such as selection lines 620 . 622 and 624 run on the top and bottom of the pixels 602 . 604 . 606 and 608 , Power lines 630 . 632 and 634 run along the sides of the pixels 602 . 604 . 606 and 608 to voltages for the OLED 610 . 612 and 614 and to provide their respective drive transistors. data lines 640 . 642 . 644 and 646 run under the OLED of the pixels 602 . 604 . 606 and 608 , For example, the data line becomes 640 used to the OLED 610 to program, becomes the data line 642 used to the OLED 612 to program and either the data line 640 or 644 is used to the OLED 614 in the pixel 602 to program.
In der Struktur 600 ist jeder einzelne Strom innerhalb einer Teilzeile. Als Ergebnis erscheinen die Leitungen in einer Anzeige, die aus Pixeln besteht, die die Anordnung 600 verwenden, gerader, und liefern somit eine bessere Qualität für eine Textanwendung. Die OLED 614, die blaues Licht emittiert, ist größer als die OLED 610 und 612 und bedeckt im Wesentlichen die gesamte Breite des Pixels 602, weil die erhöhte Oberfläche für die blaufarbige OLED 614 eine Alterung verzögert, was ein Ergebnis der schnelleren Alterung ist, die blaufarbigen OLED zu eigen ist. Die vergrößerte Oberfläche erfordert eine geringere Stromdichte, um die gleiche Leistung wie eine OLED mit kleinerer Fläche zu produzieren und altert somit langsamer. Die Struktur 600 in 6 weist ein verbessertes Erscheinungsbild im Vergleich zu der Struktur 500 in 5 auf, weil die roten, grünen und blauen OLED-Elemente in einer geraden Linie sind und nicht zwischen den Pixeln versetzt sind. Wie bei der Struktur 500 in 5 weist die transparente gemeinsame Elektrode (nicht gezeigt) über den OLED 610, 612 und 614 aufgrund der breiteren Flächen der OLED 610, 612 und 614 einen im Vergleich geringeren Widerstand auf, wie in 9E gezeigt ist.In the structure 600 is every single stream within a subline. As a result, the lines appear in a display consisting of pixels representing the arrangement 600 use, straighter, and thus provide better quality for a text application. The OLED 614 that emits blue light is larger than the OLED 610 and 612 and covers substantially the entire width of the pixel 602 because of the increased surface area for the blue-colored OLED 614 aging is delayed, which is a result of the faster aging inherent in the blue-colored OLED. The increased surface area requires less current density to produce the same performance as a smaller area OLED, thus aging more slowly. The structure 600 in 6 has an improved appearance compared to the structure 500 in 5 because the red, green and blue OLED elements are in a straight line and are not offset between the pixels. As with the structure 500 in 5 has the transparent common electrode (not shown) over the OLED 610 . 612 and 614 due to the wider areas of the OLED 610 . 612 and 614 a comparatively lower resistance, as in 9E is shown.
7 zeigt den Querschnitt einer Pixelstruktur 700, die ein abgewandeltes unten emittierendes Pixel ist, das den Aperturanteil erhöht, indem es einen Reflektor aufweist, der Licht, das aus den Bereichen der Emissionsfläche einer OLED 702, die von anderen Schaltungskomponenten bedeckt sind, emittiert wird, fokussiert. Die OLED 702 umfasst eine Kathodenschicht 704 und eine Anodenschicht 706. Eine gemeinsame Elektrodenschicht 708 liefert eine elektrische Vorspannung an die andere Seite der OLED 702. Die gemeinsame Elektrode 708 kann als konkaver Spiegel geformt sein, um mehr Licht zu der reflektierenden Oberfläche 740 zu reflektieren. Ein Ansteuertransistor 710 ist über einem Teil der Emissionsfläche der OLED 702 gefertigt. Der Ansteuertransistor 710 umfasst ein Gate 712, einen Drain-Bereich 714 und einen Source-Bereich 716. Der Ansteuertransistor 710 ist auf einer durchsichtigen Substratschicht 720 gefertigt, die die OLED 702 überlagert. Eine Metallisierungsschicht 730 überlagert das durchsichtige Substrat 720, um Elektroden 732 und 734 auszubilden, die jeweils den Drain-Bereich 714 und den Source-Bereich 716 des Ansteuertransistors 710 kontaktieren und elektrische Verbindungen zu den anderen Komponenten der Schaltung wie Daten- und Spannungsversorgungsleitungen bereitstellen. Eine Elektrode (nicht gezeigt) ist auch zu dem Gate des Transistors 710 geformt. Die Metallisierungsschicht 730 weist eine Öffnung 736 auf, durch die Licht aus der OLED 702 durch das durchsichtige Substrat 720 emittiert werden kann. 7 shows the cross section of a pixel structure 700 , which is a modified down-emissive pixel that increases the aperture fraction by having a reflector, the light that emanates from the areas of the emitting surface of an OLED 702 that are covered by other circuit components emitted, focused. The OLED 702 includes a cathode layer 704 and an anode layer 706 , A common electrode layer 708 provides an electrical bias to the other side of the OLED 702 , The common electrode 708 can be shaped as a concave mirror to bring more light to the reflective surface 740 to reflect. A drive transistor 710 is over part of the emission area of the OLED 702 manufactured. The drive transistor 710 includes a gate 712 , a drain area 714 and a source area 716 , The drive transistor 710 is on a transparent substrate layer 720 made the OLED 702 superimposed. A metallization layer 730 overlays the transparent substrate 720 to electrodes 732 and 734 form each of the drain area 714 and the source area 716 of the drive transistor 710 and provide electrical connections to the other components of the circuit, such as data and power supply lines. An electrode (not shown) is also to the gate of the transistor 710 shaped. The metallization layer 730 has an opening 736 up, through the light from the OLED 702 through the transparent substrate 720 can be emitted.
Die Pixelstruktur umfasst einen Reflektor 740, der zwischen der OLED 702 und dem Ansteuertransistor 710 angeordnet ist. Der Reflektor 740 weist eine reflektierende Oberfläche 742 auf, die der Emissionsfläche der OLED 702 zugewandt ist und Licht, das von der OLED 702 emittiert wird und normalerweise durch den Ansteuertransistor 710 blockiert würde, reflektiert. Das reflektierte Licht (mit Pfeilen in 7 gezeigt) wird aus einem Fenster 744 in dem Reflektor 740 emittiert, um somit das tatsächlich von der OLED 702 emittierte Licht zu erhöhen.The pixel structure includes a reflector 740 that is between the OLED 702 and the drive transistor 710 is arranged. The reflector 740 has a reflective surface 742 on that of the emitting surface of the OLED 702 is facing and light coming from the OLED 702 is emitted and normally by the drive transistor 710 would be blocked, reflected. The reflected light (with arrows in 7 shown) turns off a window 744 in the reflector 740 emitted so as to be actually from the OLED 702 increase emitted light.
So ist die OLED-Emissionsfläche nicht auf die Fensteröffnung beschränkt, die durch den Ansteuertransistor und die unterstützenden Komponenten auf dem OLED 702 definiert ist. Als Ergebnis ist die OLED Stromdichte für eine gegebene Leuchtdichte niedriger als für eine herkömmliche unten emittierende Anordnung. Diese Anordnung, die den Reflektor 740 umfasst, erfordert eine niedrigere OLED-Spannung und damit einen geringeren Stromverbrauch, um die gleiche Helligkeit wie eine herkömmliche OLED ohne den Reflektor zu erreichen. Darüber hinaus wird die Lebensdauer der OLED 702 aufgrund der geringeren Stromdichte länger sein. Diese Struktur 700 kann auch mit anderen Techniken verwendet werden, um den Aperturanteil weiter zu verbessern.Thus, the OLED emission area is not limited to the window opening provided by the drive transistor and the supporting components on the OLED 702 is defined. As a result, the OLED current density is lower for a given luminance than for a conventional bottom emitting array. This arrangement, which is the reflector 740 includes, requires a lower OLED voltage and thus a lower power consumption to achieve the same brightness as a conventional OLED without the reflector. In addition, the life of the OLED 702 be longer due to the lower current density. This structure 700 can also be used with other techniques to further improve the aperture content.
Der Aperturanteil für verschiedene Anzeigeauflösungen wird in einem Diagramm 800 in 8A demonstriert. Der Graph 800 vergleicht die Aperturanteile der verschiedenen Konfigurationen, um Auflösungen anzuzeigen. Ein Satz von Datenpunkten 802 zeigt die Aperturanteile einer standardmäßigen Rot-Grün-Blau-Pixelstreifenstruktur aus amorphem Silicium, wie in 1A gezeigt. Ein zweiter Satz von Datenpunkten 804 zeigt die Aperturanteile einer standardmäßigen Rot-Grün-Blau-Pixelstreifenstruktur aus Polysilizium. Wie in 8A gezeigt weist das auf Polysilizium basierte Pixel etwas bessere Aperturanteile als das auf der amorphem Silicium basierende Pixel auf. Ein dritter Satz von Datenpunkten 806 zeigt die Aperturanteile einer versetzt angeordneten unten emittierenden Struktur wie der Struktur des in 3 gezeigten Pixels 300. Wie in den Datenpunkte 802 in 8A gezeigt ist, während der Aperturanteil für eine höhere Auflösung (beispielsweise 250 Pixel pro Zoll) unter Verwendung einer Standard-RGB-Streifenkonfiguration null ist, der Aperturanteil der versetzten Pixelarchitektur in 3 in Datenpunkten 806 höher als 20% bei bis zu 260 PIXEL PRO ZOLL.The aperture percentage for different display resolutions is shown in a diagram 800 in 8A demonstrated. The graph 800 compares the aperture portions of the different configurations to display resolutions. A set of data points 802 FIG. 12 shows the aperture portions of a standard amorphous silicon red-green-blue pixel stripe structure as in FIG 1A shown. A second set of data points 804 Figure 12 shows the aperture portions of a standard polysilicon red-green-blue pixel stripe structure. As in 8A As shown, the polysilicon-based pixel has somewhat better aperture ratios than that on the amorphous Silicon based pixels on. A third set of data points 806 shows the aperture portions of a staggered down-emitting structure such as the structure of FIG 3 shown pixels 300 , As in the data points 802 in 8A While the aperture percentage for a higher resolution (eg, 250 pixels per inch) using a standard RGB stripe configuration is zero, the aperture percentage of the offset pixel architecture is shown in FIG 3 in data points 806 higher than 20% at up to 260 PIXEL PER ZOLL.
8B ist ein Graph 850, der das Verhalten der Aperturanteile bei unterschiedlichen Anzeigeauflösungen für verschiedene OLED-Pixelstrukturen zeigt. Ein Satz von Datenpunkten 852 zeigt die Aperturanteile einer standardmäßigen Rot-Grün-Blau-Pixelstreifenstruktur aus amorphem Silizium, wie in 1A gezeigt, die mit einer Schattenmaske gefertigt ist. Ein zweiter Satz von Datenpunkten 854 zeigt die Aperturanteile einer versetzt angeordneten, unten emittierenden Struktur aus amorphem Silizium wie die Struktur des in 3 gezeigten Pixels 300, die mit einer Schattenmaske gefertigt ist. Ein weiterer Satz von Datenpunkten 856 zeigt die Aperturanteile einer oben emittierenden Struktur in einer Rot-Grün-Blau-Pixelstreifenstruktur, die durch laserinduzierte thermische Abbildung (LITI) gefertigt ist. Eine letzte Gruppe von Datenpunkten 858 zeigt die Aperturanteile einer oben emittierenden Struktur, die die in 7 gezeigte versetzte Anordnung verwendet und durch LITI gefertigt ist. 8B is a graph 850 showing the behavior of the aperture portions at different display resolutions for different OLED pixel structures. A set of data points 852 FIG. 12 shows the aperture portions of a standard amorphous silicon red-green-blue pixel stripe structure as in FIG 1A shown, which is made with a shadow mask. A second set of data points 854 shows the aperture portions of a staggered downwardly emitting structure of amorphous silicon such as the structure of FIG 3 shown pixels 300 which is made with a shadow mask. Another set of data points 856 Figure 12 shows the aperture portions of a top-emitting structure in a red-green-blue pixel stripe structure fabricated by laser-induced thermal imaging (LITI). A last group of data points 858 shows the aperture portions of a top emitting structure corresponding to those in FIG 7 shown staggered arrangement used and manufactured by LITI.
Der Aperturanteil wird für zwei Typen von OLED-Strukturierung (Schattenmaske mit einem 20-μm-Spalt und LITI mit einem 10-μm-Spalt), wie in den Datenpunkten 852 und 856 gezeigt, für eine streifenförmige Anordnung, wie in 1A gezeigt, extrahiert. Im Fall der Schattenmaskenherstellung ist der Aperturanteil für einen RGB-Streifen von OLED-Gestaltungsregeln eingeschränkt, während ein RGB-Streifen unter Verwendung von LITI-Fertigung durch die TFT-Gestaltungsregeln eingeschränkt ist. Doch sowohl für die Schattenmaske als auch die LITI-Fertigung kann ein versetztes Farbmuster eine hohe Auflösung (z. B. 300 Pixel pro Zoll) mit großem Aperturanteil bieten, wie durch die Datenpunkte 854 und 858 dargestellt. Diese Auflösung wird geliefert, ohne verglichen mit herkömmlichen OLED Layouts strengere Gestaltungsregeln vorzusehen.The aperture fraction is used for two types of OLED patterning (shadow mask with a 20 μm gap and LITI with a 10 μm gap), as in the data points 852 and 856 shown for a strip-like arrangement, as in 1A shown, extracted. In the case of shadowmask fabrication, the aperture fraction for an RGB stripe is constrained by OLED design rules, while an RGB stripe using LITI fabrication is constrained by the TFT design rules. However, for both shadow masking and LITI manufacturing, a staggered color pattern can provide a high resolution (eg, 300 pixels per inch) with a large aperture fraction, such as through the data points 854 and 858 shown. This resolution is delivered without providing stricter design rules compared to conventional OLED layouts.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Fertigen der oben beschriebenen Pixelstruktur umfasst: (1) Bilden einer ersten Photolackschicht mit der ersten Öffnung 736 auf dem Substrat 720, Bilden der reflektierenden Schicht 740 mit der zweiten Öffnung 744 über der ersten Photolackschicht, Bilden einer zweite Photolackschicht in der Öffnung 744 und über der reflektierenden Schicht; und Bilden der organischen Leuchtvorrichtung 702 über der zweiten Photolackschicht. Die zweite Öffnung 744 überlappt mit der ersten Öffnung 736 und mindestens ein Abschnitt der reflektierenden Schicht 740 hat eine konkave Form. Die Transistorelemente 710, 712, 714, 716, 732 und 734 sind auf der Oberfläche des Substrats 720 unterhalb der reflektierenden Schicht versetzt zu den Öffnungen 736 und 744 ausgebildet.A preferred method of fabricating the pixel structure described above comprises: (1) forming a first photoresist layer having the first opening 736 on the substrate 720 , Forming the reflective layer 740 with the second opening 744 over the first photoresist layer, forming a second photoresist layer in the opening 744 and over the reflective layer; and forming the organic light emitting device 702 over the second photoresist layer. The second opening 744 overlaps with the first opening 736 and at least a portion of the reflective layer 740 has a concave shape. The transistor elements 710 . 712 . 714 . 716 . 732 and 734 are on the surface of the substrate 720 below the reflective layer offset to the openings 736 and 744 educated.
9A bis 9M sind Querschnittsansichten, die aufeinanderfolgende Schritte eines beispielhaften Herstellungsverfahrens für eine Pixelstruktur, die einen hohen effektiven Aperturanteil aufweist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen. Diese Schritte können verwendet werden, um eine Pixelstruktur wie gezeigt herzustellen. Die Pixelstruktur ist ein abgewandeltes oben emittierendes Pixel, das den effektiven Aperturanteil erhöht, so dass der effektive Aperturanteil größer als der tatsächliche Aperturanteil der Vorrichtung ist. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die Transistorschaltungen, die die Pixelstruktur unterstützen, weggelassen. Es wird jedoch erwogen, dass die Pixelstruktur von 9A–9M eine oder mehrere unterstützende Transistoren (z. B. TFT) wie etwa Ansteuertransistor 710 und seine zugehörigen Komponenten umfassen kann, die wie in 7 gezeigt positioniert sind. 9A to 9M 12 are cross-sectional views showing sequential steps of an exemplary pixel structure manufacturing method having a high effective aperture ratio according to an embodiment of the invention. These steps can be used to create a pixel structure as shown. The pixel structure is a modified up-emitting pixel that increases the effective aperture portion such that the effective aperture fraction is greater than the actual aperture portion of the device. For ease of description, the transistor circuits that support the pixel structure are omitted. However, it is contemplated that the pixel structure of 9A - 9M one or more supporting transistors (eg TFT), such as drive transistor 710 and its associated components may include, as in 7 are shown positioned.
Ein Substrat 910 wird bereitgestellt. Das Substrat 910 kann beispielsweise ein Glaswafer sein. Das Substrat 910 wird mit einer RCA-Lösung gereinigt; insbesondere mit einer 1:1:5-Lösung von NH4OH (Ammoniumhydroxid), H2O2 (Wasserstoffperoxid) und H2O (Wasser). Das Substrat 910 wird mit der Lösung bei 80°C für 20 Minuten gereinigt.A substrate 910 will be provided. The substrate 910 may be, for example, a glass wafer. The substrate 910 is cleaned with an RCA solution; especially with a 1: 1: 5 solution of NH 4 OH (ammonium hydroxide), H 2 O 2 (hydrogen peroxide) and H 2 O (water). The substrate 910 is cleaned with the solution at 80 ° C for 20 minutes.
Eine erste Photolackschicht 915 wird mit einer Dicke von 11,6 μm auf dem Substrat 910 gebildet, wie in 9A gezeigt. In dieser Ausführungsform wird die erste Photolackschicht 915 auf dem Substrat 910 bei 800 U/min für 10 Sekunden und dann bei 4000 U/min für 60 Sekunden durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Die erste Photolackschicht 915 kann aus jedem geeigneten transparenten Photolackmaterial, wie beispielsweise SU-8-Photolack, bestehen. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die erste Photolackschicht 915 ein schwarzes oder dunkles Polymer. Die erste Photolackschicht 915 wird dann bei 95°C für 3 Minuten weich gebacken, 16 Sekunden lang belichtet und bei 95°C für 4 Minuten hart gebacken.A first photoresist layer 915 is 11.6 μm thick on the substrate 910 formed as in 9A shown. In this embodiment, the first photoresist layer 915 on the substrate 910 applied by spin coating at 800 rpm for 10 seconds and then at 4000 rpm for 60 seconds. The first photoresist layer 915 may be any suitable transparent photoresist material, such as SU-8 photoresist. In a further embodiment, the first photoresist layer comprises 915 a black or dark polymer. The first photoresist layer 915 is then soft baked at 95 ° C for 3 minutes, exposed for 16 seconds and baked hard at 95 ° C for 4 minutes.
Als nächstes wird wie in 9B gezeigt eine Maskenschicht 920 mit einer Dicke von 100 μm auf der ersten Photolackschicht 915 ausgebildet. Die Maskenebene 920 wird als eine Hartmaske für die spätere Ätzung der ersten Photolackschicht 915 verwendet und kann zum Beispiel eine Aluminiumfolie sein. In dieser Ausführungsform wird die Maskenschicht 920 unter Verwendung von WLOS-Sputtern mit 50 sccm Ar, 9 mTorr Druck, 300 W Gleichstromleistung und 700 Sekunden Abscheidezeit abgeschieden.Next, as in 9B shown a mask layer 920 with a thickness of 100 μm on the first photoresist layer 915 educated. The mask layer 920 is used as a hard mask for the subsequent etching of the first photoresist layer 915 used and may be, for example, an aluminum foil. In this embodiment, the mask layer becomes 920 using WLOS sputtering with 50 sccm Ar, 9 mTorr pressure, 300 W DC power and deposited for 700 seconds deposition time.
Eine zweite Photolackschicht 925 wird auf der Maskenschicht 920 für die Photolithographie gebildet, wie in 9C gezeigt. In dieser Ausführungsform wird die zweite Photolackschicht 925 auf der Maskenschicht 920 durch Rotationsbeschichtung mit 500 U/min für 10 Sekunden und dann bei 4000 U/min für 60 Sekunden aufgetragen. Die zweite Photolackschicht 925 kann jedes geeignete Photolackmaterial wie beispielsweise AZ3312-Photolack umfassen. Die zweite Photolackschicht 925 wird dann bei 90°C für 1 Minute weich gebacken.A second photoresist layer 925 gets on the mask layer 920 formed for photolithography, as in 9C shown. In this embodiment, the second photoresist layer becomes 925 on the mask layer 920 by spin-coating at 500 rpm for 10 seconds and then at 4000 rpm for 60 seconds. The second photoresist layer 925 may include any suitable photoresist material such as AZ3312 photoresist. The second photoresist layer 925 is then soft baked at 90 ° C for 1 minute.
Eine Photomaske 930a–c wird dann auf die zweite Photolackschicht 925 aufgetragen und eine ultraviolette (UV) Belichtung wird von oben (d. h. auf der Seite der Photomaske 930a–c) wie in 9D gezeigt angewendet. In dieser Ausführungsform wird die UV-Belichtung für 4 Sekunden mit einer Intensität von 10 mW/cm2 aufrechterhalten. Ein AZ-300-MIF-Entwickler wird dann aufgebracht und 16 Sekunden lang entwickelt und die Probe wird nach der Belichtung bei 120°C für 60 Sekunden gebacken, was zu separaten zweiten Photolackschichten 925a und 925b führt.A photomask 930a -C is then applied to the second photoresist layer 925 An ultraviolet (UV) exposure is applied from the top (ie on the side of the photomask 930a -C) as in 9D shown applied. In this embodiment, the UV exposure is maintained for 4 seconds with an intensity of 10 mW / cm 2. An AZ-300 MIF developer is then applied and developed for 16 seconds, and the sample is baked after exposure at 120 ° C for 60 seconds resulting in separate second photoresist layers 925a and 925b leads.
Wie in 9F gezeigt wird die Maskenschicht 920 in separate Maskenschichten 920a und 920b geätzt. In dieser Ausführungsform wird die Maskenschicht 920 unter Verwendung einer Polyacrylnitril-Lösung (PAN-Lösung) geätzt; insbesondere wird ein 16:2:1:1-Lösung jeweils von H3PO4 (Phosphorsäure), H2O (entionisiertem Wasser), HAc (Essigsäure) und HNO3 (Salpetersäure) verwendet. Die Maskenschicht 920 wird bei 40°C für 3–4 Minuten geätzt. Dann werden die zweiten Photolackschichten 925a und 925b entfernt. In dieser Ausführungsform werden die zweiten Photolackschichten 925a und 925b unter Verwendung von Aceton oder AZ-300-Entferner entfernt.As in 9F the mask layer is shown 920 in separate mask layers 920a and 920b etched. In this embodiment, the mask layer becomes 920 etched using a polyacrylonitrile solution (PAN solution); In particular, a 16: 2: 1: 1 solution of each of H 3 PO 4 (phosphoric acid), H 2 O (deionized water), HAc (acetic acid) and HNO 3 (nitric acid) is used. The mask layer 920 is etched at 40 ° C for 3-4 minutes. Then the second photoresist layers become 925a and 925b away. In this embodiment, the second photoresist layers become 925a and 925b removed using acetone or AZ-300 remover.
Eine erste Photolackschicht 915 wird dann in die separaten ersten Photolackschichten 915a, 915b geätzt, wie in 9G gezeigt, und bildet eine konkave Form. In dieser Ausführungsform wird die erste Photolackschicht mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP) isotrop trockengeätzt. Das ICP-Trockenätzrezept lautet: 20 O2, 2 CF4, 180 ICP-Leistung, 50 Druck und 700 Sekunden Ätzzeit. Wie in 9H gezeigt werden die separaten Maskenschichten 920a und 920b entfernt. Bei dieser Ausführungsform werden die separaten Maskenschichten 920a und 920b mit einer Polyacrylnitril-Lösung (PAN-Lösung) entfernt.A first photoresist layer 915 is then placed in the separate first photoresist layers 915a . 915b etched, as in 9G shown, and forms a concave shape. In this embodiment, the first inductively coupled plasma (ICP) photoresist layer is dry etched isotropically. The ICP dry etching recipe is 20 O 2 , 2 CF 4 , 180 ICP power, 50 pressure, and 700 seconds etch time. As in 9H the separate mask layers are shown 920a and 920b away. In this embodiment, the separate mask layers become 920a and 920b with a polyacrylonitrile solution (PAN solution).
Die reflektierende Schicht 940 wird dann abgeschieden, wie in 9I gezeigt. In dieser Ausführungsform wird die reflektierende Schicht 940 unter Verwendung von WLOS-Sputtern mit 50 sccm Ar, 9 mTorr Druck, 300 W Gleichstromleistung und 700 Sekunden Abscheidezeit abgeschieden. Wie in 9J gezeigt werden die Emissionsfenster dann mittels Photolithographie geöffnet. Eine dritte Photolackschicht (nicht dargestellt) wird durch Rotationsbeschichtung mit 3000 U/min für 30 Sekunden aufgetragen, bei 100°C für 6 Minuten weich gebacken und dann 30 Minuten lang rehydratisiert. Die dritte Photolackschicht kann eine beliebige geeignete Photolackschicht umfassen und umfasst in dieser Ausführungsform einen AZ-P4330-Photolack. Die dritte Photolackschicht wird dann mit UV-Strahlung bei 365 nm für 35 Sekunden belichtet und dann in einer 1:4-Lösung jeweils von AZ400K Entwickler und entionisiertem Wasser für 6 Minuten entwickelt. Der Abschnitt einer Spiegelschicht 940 auf dem Substrat 910 wird dann mit Polyacrylnitril für 4 Minuten geätzt, was separate Spiegelschichten 940a und 940b ergibt, und der Rest der dritten Photolackschicht wird mit Entferner entfernt.The reflective layer 940 is then deposited, as in 9I shown. In this embodiment, the reflective layer becomes 940 using WLOS sputtering with 50 sccm Ar, 9 mTorr pressure, 300 W DC power, and 700 seconds deposition time. As in 9J The emission windows are then shown opened by means of photolithography. A third photoresist layer (not shown) is spin-coated at 3000 rpm for 30 seconds, soft baked at 100 ° C for 6 minutes, and then rehydrated for 30 minutes. The third photoresist layer may comprise any suitable photoresist layer and in this embodiment comprises an AZ-P4330 photoresist. The third photoresist layer is then exposed to UV radiation at 365 nm for 35 seconds and then developed in a 1: 4 solution of each AZ400K developer and deionized water for 6 minutes. The section of a mirror layer 940 on the substrate 910 is then etched with polyacrylonitrile for 4 minutes, resulting in separate mirror layers 940a and 940b results, and the remainder of the third photoresist layer is removed with remover.
Wie in 9K gezeigt wird eine vierte Photolackschicht 945 in der Öffnung des Spiegelschichten 940a und 940b und über den reflektierenden Schichten 940a und 940b aufgebracht. In dieser Ausführungsform wird die vierte Photolackschicht 945 durch Rotatio0nsbeschichtung bei 800 U/min für 10 Sekunden und dann bei 4000 U/min für 60 Sekunden aufgetragen. Die vierte Photolackschicht 945 kann aus jedem geeigneten transparenten Photolackmaterial wie beispielsweise SU-8-Photolack bestehen. Die vierte Photolackschicht 945 wird dann bei 95°C für 3 Minuten weich gebacken, 16 Sekunden lang belichtet und bei 95°C für 4 Minuten hart gebacken.As in 9K a fourth photoresist layer is shown 945 in the opening of the mirror layers 940a and 940b and over the reflective layers 940a and 940b applied. In this embodiment, the fourth photoresist layer becomes 945 applied by rotating at 800 rpm for 10 seconds and then at 4000 rpm for 60 seconds. The fourth photoresist layer 945 may be any suitable transparent photoresist material such as SU-8 photoresist. The fourth photoresist layer 945 is then soft baked at 95 ° C for 3 minutes, exposed for 16 seconds and baked hard at 95 ° C for 4 minutes.
Eine Anode 950 wird dann über der vierten Photolackschicht 945 aufgebracht, wie in 9L gezeigt. In dieser Ausführungsform ist die Anode 950 ein Indiumzinnoxidfilm (ITO-Film). Die Anode 950 wird unter Verwendung eines AJA-Sputtersystems mit einem Verhältnis von Ar:O2 von 16: 0,5, einer Temperatur von 150°C, einer HF-Leistung von 100 W und einer Abscheidungszeit von 50 Minuten abgeschieden. Nachglühen wird dann bei 150°C für 30 Minuten durchgeführt. Die Anode 950 kann dann mit einem anderen Photolithographieverfahren strukturiert werden.An anode 950 is then over the fourth photoresist layer 945 applied, as in 9L shown. In this embodiment, the anode 950 an indium tin oxide film (ITO film). The anode 950 is deposited using an AJA sputtering system having a ratio of Ar: O 2 of 16: 0.5, a temperature of 150 ° C, an RF power of 100 W and a deposition time of 50 minutes. Afterglow is then carried out at 150 ° C for 30 minutes. The anode 950 can then be patterned using a different photolithography process.
Dann werden OLED auf der Oberseite der strukturierten Anode 950 abgeschieden, wie in 9M gezeigt. In dieser Ausführungsform werden die OLED mit einem thermischen Verdampfungssystem InteVoc bei einem Druck unter 5 × 10–6 Torr abgeschieden. Die OLED umfassen die Anode 950, eine organische elektrolumineszente Schicht 955 und eine Kathode 960. Eine gemeinsame Elektrodenschicht (nicht dargestellt) kann aber der Kathode 960 ausgebildet werden.Then, OLEDs are on top of the patterned anode 950 isolated, as in 9M shown. In this embodiment, the OLEDs are deposited with a InteVoc thermal evaporation system at a pressure below 5 × 10 -6 Torr. The OLEDs comprise the anode 950 , an organic electroluminescent layer 955 and a cathode 960 , However, a common electrode layer (not shown) may be the cathode 960 be formed.
Wie für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich, kann die organische elektrolumineszente Schicht 955 mehrere Schichten umfassen, einschließlich (von der Anode 950 zu der Kathode 960) einer Lochinjektionsschicht, einer Lochtransportschicht, einer Emissionsschicht, einer Elektronentransportschicht und einer Elektroneninjektionsschicht. In einer Ausführungsform umfasst die Lochinjektionsschicht MoO3; die Lochtransportschicht umfasst NPB; die Elektronentransportschicht umfasst Alq3; die Elektroneninjektionsschicht umfasst LiF; und die Kathode 960 umfasst Al.As will be apparent to those skilled in the art, the organic electroluminescent layer 955 include multiple layers, including (from the anode 950 to the cathode 960 ) a hole injection layer, a hole transport layer, an emission layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. In one embodiment, the hole injection layer comprises MoO 3 ; the hole transport layer comprises NPB; the electron transport layer comprises Alq 3 ; the electron injection layer comprises LiF; and the cathode 960 includes Al.
Die Pixelstruktur weist reflektierende Schichten 940a, 940b auf, die zwischen der OLED (die die Anode 950, die organische elektrolumineszente Schicht 955 und die Kathode 960 umfasst) und dem einen oder den mehreren Ansteuertransistoren angeordnet sind (nicht gezeigt, aber zwischen dem Substrat und den ersten Photolackschichten 915a und 915b angeordnet). Die reflektierenden Schichten 940a, 940b umfassen eine reflektierende Oberfläche, die der Emissionsfläche der OLED zugewandt ist und Licht reflektiert, das von der OLED emittiert wird und das normalerweise durch den einen oder die mehreren Ansteuertransistoren blockiert werden würde. Das reflektierte Licht wird aus einer Öffnung zwischen den Spiegelschichten 940a und 940b emittiert, um somit das Licht, das tatsächlich von der OLED emittiert wird, zu erhöhen. Aufgrund der konkaven Form der reflektierenden Schichten 940a und 940b wird das reflektierte Licht (wie auch Umgebungslicht) in Richtung der Öffnung zwischen den reflektierenden Schichten 940a und 940b geführt.The pixel structure has reflective layers 940a . 940b on that between the OLED (which is the anode 950 , the organic electroluminescent layer 955 and the cathode 960 and the one or more drive transistors (not shown but between the substrate and the first photoresist layers) 915a and 915b arranged). The reflective layers 940a . 940b include a reflective surface that faces the emission surface of the OLED and reflects light emitted from the OLED that would normally be blocked by the one or more drive transistors. The reflected light becomes an opening between the mirror layers 940a and 940b emitted so as to increase the light that is actually emitted by the OLED. Due to the concave shape of the reflective layers 940a and 940b the reflected light (as well as ambient light) is directed towards the opening between the reflective layers 940a and 940b guided.
Somit ist die OLED-Emissionsfläche nicht auf die Fensteröffnung beschränkt, die durch den Ansteuertransistor und die unterstützenden Komponenten auf dem OLED definiert ist. Als Ergebnis ist die OLED-Stromdichte für eine gegebene Leuchtdichte geringer als die einer herkömmlichen unten emittierenden Anordnung. Diese Anordnung, die die reflektierenden Schichten 940a, 940b umfasst, erfordert eine geringere OLED-Spannung und damit einen geringeren Stromverbrauch, um die gleiche Leuchtdichte wie eine herkömmliche OLED ohne die Spiegelschichten zu erreichen. Darüber hinaus wird die Lebensdauer der OLED aufgrund der geringeren Stromdichte verlängert. Diese Struktur kann auch mit anderen Techniken verwendet werden, um den effektiven Aperturanteil weiter zu verbessern.Thus, the OLED emission area is not limited to the window opening defined by the drive transistor and the supporting components on the OLED. As a result, the OLED current density for a given luminance is lower than that of a conventional bottom emitting device. This arrangement containing the reflective layers 940a . 940b requires a lower OLED voltage and thus a lower power consumption to achieve the same luminance as a conventional OLED without the mirror layers. In addition, the lifetime of the OLED is extended due to the lower current density. This structure can also be used with other techniques to further enhance the effective aperture fraction.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die exakte Konstruktion und exakten Zusammensetzungen, die hier offenbart sind, beschränkt ist und dass verschiedene Abwandlungen, Änderungen und Variationen aus den vorstehenden Beschreibungen ersichtlich sein können, ohne vom Gedanken und dem Umfang der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.Although certain embodiments and applications of the present invention have been illustrated and described, it is to be understood that the invention is not limited to the exact construction and exact compositions disclosed herein and that various modifications, changes, and variations will be apparent from the foregoing descriptions without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.