專利名稱：具有機(jī)械像素開關(guān)的發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這種類型的顯示裝置，其中多個(gè)發(fā)光元件布置在兩組電極之間，本發(fā)明尤其涉及有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置，該顯示裝置可能是彩色的顯示裝置。
現(xiàn)今使用的聚合發(fā)光二極管和有機(jī)發(fā)光二極管顯示裝置的缺點(diǎn)在于，發(fā)光二極管層具有相當(dāng)大的電容。這是由于以下事實(shí)造成的，即，發(fā)光二極管層非常薄(大約300nm)。對(duì)于大型顯示裝置，電容阻礙或者甚至是抑制了無(wú)源矩陣的操作，這是因?yàn)槲灰齐娏髋c在發(fā)光二極管中用于產(chǎn)生光的電流相比過(guò)大。這導(dǎo)致不準(zhǔn)確地驅(qū)動(dòng)、跡線中的功率耗散、以及在驅(qū)動(dòng)器中大電流。
本發(fā)明的目的在于克服這些問(wèn)題并且提供一種改進(jìn)的發(fā)光二極管顯示裝置。
通過(guò)提供開始段落中所述類型的顯示裝置可實(shí)現(xiàn)該目的和其它目的，該顯示裝置還包括可以以機(jī)電方式操作的箔，其具有至少一個(gè)導(dǎo)電側(cè)面；該箔位于該發(fā)光元件與該第二組電極之間，其中該導(dǎo)電側(cè)面面對(duì)該發(fā)光元件；以及該箔布置成便于使該導(dǎo)電側(cè)面與該發(fā)光元件中的一個(gè)所選擇的發(fā)光元件接觸，由此閉合從該第一組電極經(jīng)由該發(fā)光元件到該導(dǎo)電側(cè)面的電路。
由此，箔用作多個(gè)“開關(guān)”，其將所選擇的發(fā)光元件連接到箔的導(dǎo)電側(cè)面上。該功能可用于以更高程度的準(zhǔn)確度來(lái)控制發(fā)光元件。
由此可獲得大尺寸的發(fā)光二極管顯示裝置，并且沒(méi)有產(chǎn)生傳統(tǒng)上與其相關(guān)的問(wèn)題。另外，在驅(qū)動(dòng)方面，該箔切換只消耗非常小的功率，這使得該顯示裝置更節(jié)省功率。
整個(gè)箔由導(dǎo)電材料制成?；蛘?，該箔具有涂敷有導(dǎo)電層的一個(gè)側(cè)面。
依據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該箔可朝向所述第二組電極中的被電激勵(lì)的電極移動(dòng)，由此使得該導(dǎo)電層離開該發(fā)光元件。該特征可用于使得導(dǎo)電層與發(fā)光元件分開，并且由此中斷在第一電極與導(dǎo)電層之間經(jīng)由發(fā)光元件流動(dòng)的任何電流。
另外，該箔可朝向所述第一組電極中的被電激勵(lì)的電極移動(dòng)，由此使得該導(dǎo)電層壓靠該發(fā)光元件。該特征可使得導(dǎo)電層與發(fā)光元件形成電接觸。
可作為替代或組合的是，該箔布置成便于壓靠該發(fā)光元件，但除了當(dāng)朝向所述第二組電極中的被電激勵(lì)的電極被吸引時(shí)之外。換言之，導(dǎo)電層保持與發(fā)光元件接觸，除了對(duì)應(yīng)于在第二組電極中的被激勵(lì)的電極的區(qū)域之外。因此，不需要主動(dòng)地朝向第一組電極吸引該箔。
依據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一組電極包括多個(gè)第一平行條電極，而所述第二組電極包括多個(gè)第二平行條電極，其與所述多個(gè)第一平行條電極呈正交關(guān)系，以便所述電極組形成相交的電極格柵，并且該發(fā)光元件在該格柵中位于電極的相交位置處。
通過(guò)激勵(lì)兩組正交電極中的所選擇的電極，可激勵(lì)特定的發(fā)光元件。一種方式是吸引該箔朝向所有的條而不是第二組中的一個(gè)條，并且同時(shí)吸引該箔壓靠第二組中的一個(gè)條。這使得導(dǎo)電層的一個(gè)相交點(diǎn)與發(fā)光元件接觸。
以下將參照附圖并且優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的以上的和其它的方面，在附圖中

圖1是本發(fā)明的發(fā)光二極管顯示單元的分解圖；圖2是圖1所示的顯示單元在不工作狀態(tài)時(shí)的截面圖；圖3是圖1所示的顯示單元在掃描狀態(tài)時(shí)的截面圖；圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施例的顯示單元在不工作狀態(tài)時(shí)的截面圖；圖5是圖4所示的顯示單元在掃描狀態(tài)時(shí)的截面圖；以及圖6是表示用于對(duì)發(fā)光二極管顯示單元尋址的脈沖的圖表。
參照?qǐng)D1，顯示單元10包括前板1，多個(gè)透明的列電極2例如ITO(銦錫氧化物)電極沉積在該前板上。多個(gè)發(fā)光元件3形成在電極上。
發(fā)光元件3可以是有機(jī)電致發(fā)光裝置，例如PolyLED(聚合物發(fā)光二極管)或者有機(jī)發(fā)光二極管，但是原則上也可使用無(wú)機(jī)發(fā)光二極管。即使以下的實(shí)施方式主要參照PolyLED來(lái)描述，這也不能理解為對(duì)所披露的本發(fā)明的限制。
PolyLED3包括上述的ITO(銦錫氧化物)電極層(陽(yáng)極)、由例如PEDOT/PPS(聚乙烯二氧噻吩聚苯乙烯磺酸酯)制成的空穴注入層、由例如PPV(聚亞苯基1，2亞乙烯基)制成的發(fā)光層、由例如Ba或替代材料制成的注入層(陰極)、以及由例如Al或替代材料制成的覆蓋層。注入層和覆蓋層應(yīng)當(dāng)以小片3的形式形成圖案，每一小片相當(dāng)于一個(gè)或多個(gè)像素，并且小片在前板1的表面上形成規(guī)則的行和列。正是這些小片，在所示的示例中也就是除了電極層之外的發(fā)光二極管，在本說(shuō)明書中作為發(fā)光元件3。
此外，顯示單元10包括后板4，其設(shè)置有導(dǎo)電的行電極5，以便對(duì)可以以機(jī)電方式操作的箔6進(jìn)行操作。電極可由絕緣層來(lái)覆蓋?？梢砸詸C(jī)電方式操作的箔6由例如可蒸發(fā)的聚合物制成，例如聚對(duì)二甲苯或聚酰亞胺，該箔6布置在前板和后板之間。箔6的面對(duì)前板1和列電極2的側(cè)面涂敷有導(dǎo)電層7，其由例如Ag、Al、Au等制成。導(dǎo)電層7可以無(wú)圖案的，即覆蓋整個(gè)的箔表面，但是也可以按對(duì)應(yīng)于發(fā)光二極管像素(或像素組)的方式形成圖案。如果行電極由絕緣層覆蓋，則整個(gè)箔6可選地由導(dǎo)電材料制成。
在圖2和3示出的示例中，箔由在箔的每一側(cè)面上的間隔件8、9保持就位，該間隔件分別于前板1和后板4接觸。在前板和后板上的間隔件的尺寸可以是1-5微米的數(shù)量級(jí)。
圖2示出了顯示裝置的不工作的狀態(tài)，即，當(dāng)切斷電源并且所有電極2、5處于零電位的狀態(tài)。圖3示出了同一顯示裝置在工作中的狀態(tài)。在這種情況下，正電壓(或負(fù)電壓，這取決于箔6的特征)施加到行電極5上。其結(jié)果為，朝向電極5吸引箔6，并且迫使該箔朝向電極5，也可以是抵靠電極5。箔6的導(dǎo)電層7(稱為箔電極)接地。隨后，通過(guò)使相應(yīng)的行電極接地而選擇一個(gè)行5a，以便不再迫使該箔6的鄰近該行電極的行部分朝向電極5a。接著，通過(guò)將正電壓(或負(fù)電壓)施加到在前板1上的相應(yīng)的列電極2a上從而選擇一個(gè)列。箔的對(duì)應(yīng)于所選擇的行2a和列5a相交的區(qū)域6a此刻朝向列電極2a被吸引，并且朝向并抵靠位于該位置的發(fā)光二極管3a施壓。當(dāng)接地的箔電極7與發(fā)光二極管3a接觸時(shí)，電流從列電極2a流經(jīng)發(fā)光二極管3a和在箔6上的接地的導(dǎo)電層7。
因?yàn)榱鹘?jīng)發(fā)光二極管3a的電流將消除箔電極7與發(fā)光二極管3a之間的電位差，所以吸引力將消失，以便使箔6與發(fā)光二極管3a分開。一旦這種情況發(fā)生，發(fā)光二極管3a將再次通過(guò)列電極2而帶電荷，并且再次吸引該箔6。為了避免在箔6與列電極2之間的這種可能的振蕩特性，或者因?yàn)槠渌脑?，可?gòu)想出多個(gè)替代實(shí)施例。
依據(jù)一個(gè)這種實(shí)施例，發(fā)光二極管區(qū)域的一部分，例如像素側(cè)由絕緣的小片代替，該絕緣小片差不多與發(fā)光二極管層相同厚。由此，列電極的該區(qū)域不與導(dǎo)電層7電接觸，因此至少在該區(qū)域周圍確保了一定的吸引力。
依據(jù)如圖4和5所示的再一實(shí)施例，除去了在前板側(cè)上的間隔件8，以便箔6在不工作的狀態(tài)中由剩余的間隔件9保持與發(fā)光二極管3接觸。當(dāng)該顯示裝置工作時(shí)，如圖5所示，箔6吸引到行電極5，這類似于圖3所示的顯示裝置。然而，當(dāng)所選擇的行電極5a接地時(shí)，在這種情況下，箔6的鄰近行電極5a的行部分將被推靠在前板1的列電極2上。列電極2此刻可用于激勵(lì)在該行發(fā)光二極管3中的所選擇的像素。如圖4和5所示，發(fā)光二極管可由面對(duì)間隔件9的絕緣區(qū)域10分開。該絕緣區(qū)域防止導(dǎo)電層7在這些區(qū)域中始終與發(fā)光二極管接觸。
另外，具有不同的工作功能的材料可分別用于箔電極和發(fā)光二極管電極。如果這些材料電連接，則保持“真空能級(jí)感應(yīng)”的電場(chǎng)，這使得可保持吸引力，即使是在發(fā)光二極管經(jīng)導(dǎo)電層7放電的情況下。
圖6示出了驅(qū)動(dòng)方案的示例。在該示例中，信息每一次寫入一行，并且亮度由脈沖寬度調(diào)制來(lái)控制。
供應(yīng)給四個(gè)所示的行電極的電壓由11a-d來(lái)表示。如圖所示地由分區(qū)分成時(shí)間段，每次將一個(gè)行置于零電位。不需要這些信號(hào)的任何調(diào)制，這是因?yàn)樗鼈儍H僅是為了在特定時(shí)間“釋放”特定的行電極。
供應(yīng)給所示的列電極的電壓由12來(lái)表示。如圖所示地由分區(qū)分成時(shí)間段，不同寬度的電壓脈沖12a-d供應(yīng)給該電極。第一脈沖12a與向上部行電極提供零電壓的信號(hào)11a重合，這導(dǎo)致發(fā)光二極管13a被激勵(lì)。第二脈沖12b相似地激勵(lì)發(fā)光二極管13b，等等。
因?yàn)榘l(fā)光二極管的亮度主要由電流來(lái)確定，所以所希望的是使用電流驅(qū)動(dòng)而不是電壓驅(qū)動(dòng)。亮度也可通過(guò)使用固定寬度/電流調(diào)制(“調(diào)幅”)來(lái)控制，以便代替使用固定電流/脈沖寬度調(diào)制。為了獲得更多的灰度級(jí)，可使用脈沖寬度和脈沖高度的組合。用于行和列的開關(guān)電壓的數(shù)量級(jí)可以是10V。箔的開關(guān)時(shí)間的數(shù)量級(jí)可以是1μs，這對(duì)于一次一行的驅(qū)動(dòng)而言是足夠的。
一次一行的驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)在于，經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管的電流峰值相當(dāng)高。這使得效率下降。使用子域?qū)ぶ穪?lái)驅(qū)動(dòng)面板，因此可以構(gòu)想到利用箔的記憶特性。在這種情況下，電流相對(duì)于時(shí)間可以更加分散。然而，先決條件是可使用適當(dāng)?shù)挠洃浌δ?如上所述)，并且發(fā)光二極管可均質(zhì)地操作。在子域?qū)ぶ返那闆r下，在面板中的電流由許多的像素共用。在這種情況下，不均質(zhì)可能導(dǎo)致不均衡的電流分配。此外，驅(qū)動(dòng)器的電容負(fù)荷在副幀尋址過(guò)程中急劇增大，這是因?yàn)樵趯ぶ费h(huán)中，行的部分已經(jīng)與箔接觸。盡管對(duì)于副幀式尋址是可行的，但是直接的一次一行的方案是優(yōu)選的。
應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可實(shí)現(xiàn)上述的優(yōu)選實(shí)施例的許多變型。例如，對(duì)于箔或電極可使用其它適當(dāng)?shù)牟牧?。另外，箔可以按不同的方式布置在電極之間，只要可實(shí)現(xiàn)所需的功能即可。原則上，本發(fā)明可應(yīng)用于基于電流在兩組電極之間流動(dòng)的任何類型的顯示裝置，其中所希望的是實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的像素尋址。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其包括第一組電極和第二組電極(2、5)；以及多個(gè)發(fā)光元件(3)，其布置在所述電極組之間，并且與該第一組電極(2)電接觸，其特征在于，可以以機(jī)電方式操作的箔(6)具有至少一個(gè)導(dǎo)電側(cè)面(7)；該箔(6)位于該發(fā)光元件(3)與該第二組電極之間，其中該導(dǎo)電側(cè)面面對(duì)該發(fā)光元件(3)；以及該箔(6)布置成便于使該導(dǎo)電側(cè)面(7)與該發(fā)光元件(3)中的一個(gè)所選擇的發(fā)光元件接觸，由此閉合從該第一組電極(2)經(jīng)由該發(fā)光元件(3)到該導(dǎo)電側(cè)面(7)的電路。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于該箔(6)由導(dǎo)電材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于該箔(6)具有涂敷有導(dǎo)電層(7)的一個(gè)側(cè)面。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于該箔(6)可朝向所述第二組電極(5)中的被電激勵(lì)的電極移動(dòng)，由此使得該導(dǎo)電層(7)離開該發(fā)光元件(3)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于該箔(6)可朝向所述第一組電極(2)中的被電激勵(lì)的電極移動(dòng)，由此使得該導(dǎo)電層(7)壓靠該發(fā)光元件(3)。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于該箔(6)布置成便于壓靠該發(fā)光元件，但除了當(dāng)朝向所述第二組電極(5)中的被電激勵(lì)的電極被吸引時(shí)之外。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于所述第一組電極(2)包括多個(gè)第一平行條電極；以及所述第二組電極(5)包括多個(gè)第二平行條電極，其與所述多個(gè)第一平行條電極呈正交關(guān)系，以便所述電極組形成相交的電極格柵，和其中，該發(fā)光元件(3)位于電極的相交位置處。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于該導(dǎo)電層(7)接地。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示裝置，其特征在于該發(fā)光元件(3)是有機(jī)電致發(fā)光裝置，例如有機(jī)發(fā)光二極管或聚合物發(fā)光二極管。
10.如上述權(quán)利要求中1-8所述的顯示裝置，其特征在于該發(fā)光元件(3)是無(wú)機(jī)發(fā)光二極管。
全文摘要
一種顯示裝置，其包括第一組電極和第二組電極(2、5)；以及多個(gè)發(fā)光元件(3)，其布置在所述電極組之間，并且與該第一組電極(2)電接觸。該顯示裝置還包括可以以機(jī)電方式操作的箔(6)具有至少一個(gè)導(dǎo)電側(cè)面(7)；該箔(6)位于該發(fā)光元件(3)與該第二組電極之間，其中該導(dǎo)電側(cè)面面對(duì)該發(fā)光元件(3)；以及該箔(6)布置成便于使該導(dǎo)電側(cè)面(7)與該發(fā)光元件(3)中的一個(gè)所選擇的發(fā)光元件接觸，由此閉合從該第一組電極(2)經(jīng)由該發(fā)光元件(3)到該導(dǎo)電側(cè)面(7)的電路。由此，箔用作多個(gè)“開關(guān)”，其將所選擇的發(fā)光元件連接到箔的導(dǎo)電側(cè)面上。該功能可用于以更高程度的準(zhǔn)確度來(lái)控制發(fā)光元件。
文檔編號(hào)H01L27/32GK1633711SQ02827151
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者S·T·德茨瓦特, R·范迪克, R·P·范戈坎, P·A·杜因 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司