高分辨率像素體系結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件(AMOLED)顯示器，并且特別地涉及在這種顯示器中具有較大開口率的像素結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，正在引入有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件(“AM0LED”)顯示器。這種顯示器的優(yōu)點包括與傳統(tǒng)液晶顯示器相比更低功率消耗、制造靈活以及更快的刷新速率。與傳統(tǒng)的液晶顯示器相反，在AMOLED顯示器中沒有背光，因為每個像素由獨立發(fā)光的不同顏色的有機(jī)發(fā)光器件(例如，紅色、綠色和藍(lán)色)組成。有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)基于通過驅(qū)動晶體管供給的電流而發(fā)光。驅(qū)動晶體管典型地是由非晶硅或者多晶硅制造的薄膜晶體管(TFT)。每個OLED中消耗的功率與該OLED中產(chǎn)生的光的大小有直接關(guān)系。
[0003]驅(qū)動晶體管的驅(qū)動電流確定像素的亮度，并且實際OLED器件的表面(孔)確定像素的OLED壽命。AMOLED顯示器典型地由0LED、驅(qū)動晶體管、任何其它支持電路(例如使能或者選擇晶體管)以及各種其它驅(qū)動和編程線構(gòu)造。這種其它組件減小了像素的孔，因為它們不發(fā)光但是為OLED的正確操作所需要。
[0004]一般，彩色顯示器對于每個像素10具有以“條帶”方式布置的三個0LED，如圖1A所示。圖1A中的像素10是底部發(fā)射型0LED，在其中OLED被制造在其中沒有其它組件(例如晶體管和金屬線)的集成電路的襯底上。像素10包括OLED 12、14和16以及對應(yīng)的驅(qū)動晶體管22、24和26，其平行布置以產(chǎn)生“條帶”布置。平行的電源線32、34和36是為向OLED 12、14和16以及驅(qū)動晶體管22、24和26提供電壓所必需的。OLED 12、14和16分別發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光，并且對于每個OLED 12、14和16的不同亮度級可以被編程以便經(jīng)由從一系列平行數(shù)據(jù)線42、44和46輸入的編程電壓沿著光譜產(chǎn)生顏色。如圖1A所示，必須為用于OLED 12、14和16以及驅(qū)動晶體管22、24和26的電源線32、34和36以及選擇線50和數(shù)據(jù)線42、44和46保留額外的區(qū)域。在該已知配置中，像素10的集成電路的孔比集成電路的總面積小得多，因為存在為驅(qū)動晶體管以及電源和數(shù)據(jù)線所需的區(qū)域。例如，在制作用于制造像素10的這種集成電路的遮罩(shadow mask)中，兩個相鄰OLED(例如OLED 12和14)之間的距離以及OLED尺寸是重要的(大于20um)。結(jié)果，對于高分辨率顯示器(例如，具有33.5um子像素寬度的253ppi)，開口率將非常低。
[0005]圖1B示出了電子組件的電路圖，即OLED 12、驅(qū)動晶體管22、對于驅(qū)動電壓線32的電源輸入和對于構(gòu)成像素10的每個顏色OLED的編程電壓輸入42。編程電壓輸入42向驅(qū)動晶體管22提供可變電壓，驅(qū)動晶體管22又調(diào)節(jié)給OLED 12的電流以便確定OLED 12
的亮度。
[0006]圖1C示出了對于傳統(tǒng)的底部發(fā)射結(jié)構(gòu)(例如圖1A中的像素10)的截面。如所示出的，OLED 12被制造在開口區(qū)域中的襯底上的其它組件那一側(cè)。因此，OLED發(fā)光面積被像素中的其它組件限制。公共電極層70提供與OLED 12的電連接。在該情況下，電流密度高，因為用于發(fā)光的區(qū)域有限。由于電流密度較高，因此OLED電壓也高。結(jié)果，功率消耗較高并且OLED壽命減少。
[0007]對于構(gòu)成像素的每個OLED的另一種類型的集成電路配置包括在背板組件(例如晶體管和金屬跡線)之上制造0LED，并且被稱為頂部發(fā)射配置。頂部發(fā)射配置允許OLED的更大的表面面積，并且因此更高的開口率，但是要求到OLED的公共電極更薄，因為這種電極必須是透明的以便允許光從OLED發(fā)射。薄的電極導(dǎo)致較高的電阻并且引起該電極兩端的顯著的電壓降。這對于實際上需要較大面積公共電極的較大面積顯示器可能是個問題。
[0008]因此，當(dāng)前，由于驅(qū)動晶體管和其它電路的必要性，OLED顯示器的像素的孔是受限的。此外，OLED顯示器中的OLED的開口率也是受限的，因為歸因于設(shè)計規(guī)則要求而必須具有OLED之間的空間的最小量。因此，存在對增大用于較高分辨率顯示器的基于OLED的集成電路像素的開口率的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]根據(jù)一個實施例，像素結(jié)構(gòu)包括:大致透明襯底、形成在該襯底上的驅(qū)動晶體管、形成該襯底的與該驅(qū)動晶體管相對一側(cè)上的有機(jī)發(fā)光器件、設(shè)置在該發(fā)光器件與該驅(qū)動晶體管之間并且具有面向該發(fā)光器件的反射表面的反射層，該反射層形成相對于該驅(qū)動晶體管偏移的開孔，以使得由該發(fā)光器件發(fā)射的光穿過直至該襯底。該反射層的至少一部分在形狀上優(yōu)選為凹狀，以將來自該發(fā)光器件的反射光反向引導(dǎo)至該發(fā)光器件上。
[0010]在一個實現(xiàn)中，該像素結(jié)構(gòu)包括:襯底；處于該襯底上的具有第一開孔的第一光致抗蝕劑層；具有第二開孔的反射層，該反射層覆蓋該第一光致抗蝕劑層；處于該第二開孔中并且處于該反射層上的第二光致抗蝕劑層；以及形成在該第二光致抗蝕劑層上的有機(jī)發(fā)光器件，該第二開孔交疊該第一開孔，并且該反射層的至少一部分在形狀上為凹狀。將一驅(qū)動晶體管設(shè)置在該襯底與該第一光致抗蝕劑層之間，以控制該有機(jī)發(fā)光器件的亮度。該有機(jī)發(fā)光器件優(yōu)選地包括:處于該第二光致抗蝕劑層上的陽極層、處于該陽極層上的有機(jī)電致發(fā)光層、以及處于該有機(jī)電致發(fā)光層上的陰極層。該反射層具有面向該有機(jī)發(fā)光器件的反射表面，并且將來自該有機(jī)發(fā)光器件的光引導(dǎo)至該第二開孔。
[0011]根據(jù)另一實施例，一種形成像素結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括以下步驟:設(shè)置襯底；形成處于該襯底上的具有第一開孔的第一光致抗蝕劑層；形成具有第二開孔的反射層，該反射層覆蓋該第一光致抗蝕劑層；形成處于該第二開孔中并且處于該反射層上的第二光致抗蝕劑層；以及在該第二光致抗蝕劑層上形成有機(jī)發(fā)光器件。該第二開孔交疊該第一開孔，并且該反射層的至少一部分在形狀上為凹狀。在一個實現(xiàn)中，該形成第一光致抗蝕劑層的步驟包括以下步驟:在該襯底上淀積第一光致抗蝕劑層；在該第一光致抗蝕劑層上形成第一掩模層；在該第一掩模層上淀積第三光致抗蝕劑層；在該第三光致抗蝕劑層上形成第二掩模層；向該第二掩模層施加紫外線輻射，由此分開該第三光致抗蝕劑層；去除該第二掩模層；利用該第三光致抗蝕劑層蝕刻第一掩模層，由此分開該第一掩模層；去除第三光致抗蝕劑層；利用第一掩模層蝕刻第一光致抗蝕劑層，由此形成第一開孔；以及去除該第一掩模層。
[0012]該形成反射層的步驟優(yōu)選地包括以下步驟:在該第一光致抗蝕劑層和襯底上淀積反射層；在該反射層上淀積第三光致抗蝕劑層；向該第三光致抗蝕劑層施加紫外線輻射；使第三光致抗蝕劑層顯影；利用該第三光致抗蝕劑層蝕刻反射層，由此形成第二開孔；以及去除第三光致抗蝕劑層。
[0013]該在第二光致抗蝕劑層上形成有機(jī)發(fā)光器件的步驟優(yōu)選地包括以下步驟:在第二光致抗蝕劑層上形成陽極層；在該陽極層上形成有機(jī)電致發(fā)光層；以及在該有機(jī)電致發(fā)光層上形成陰極層。
[0014]該在陽極層上形成有機(jī)電致發(fā)光層的步驟優(yōu)選地包括以下步驟:在該陽極層上形成空穴注入層；在該空穴注入層上形成空穴傳輸層；在該空穴傳輸層上形成發(fā)射層；在發(fā)射層上形成電子傳輸層；以及在電子傳輸層上形成電子注入層。
[0015]另一個示例是用于像素的集成電路。所述集成電路包括公共電極層、位于公共電極層上的有機(jī)發(fā)光器件。所述有機(jī)發(fā)光器件包括發(fā)射表面。驅(qū)動晶體管布置在所述發(fā)射表面的部分上。反射器層布置在驅(qū)動晶體管和有機(jī)發(fā)光器件之間。所述反射器層包括在所述發(fā)射表面之上的孔以及面向所述發(fā)射表面的反射表面。所述反射表面將從發(fā)光表面發(fā)射的光反射通過所述孔。
[0016]鑒于參考附圖進(jìn)行的各種實施例和/或方面的詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言本發(fā)明的上述和另外的方面和實施例將是明白的，接下來提供附圖的簡短描述。
【附圖說明】
[0017]在閱讀以下詳細(xì)描述時和在參考附圖時本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點將變得清晰。
[0018]圖1A是用于OLED像素的現(xiàn)有技術(shù)集成電路的布局；
[0019]圖1B是用于圖1A中的OLED像素的OLED之一和對應(yīng)驅(qū)動晶體管的電路圖；
[0020]圖1C是圖1A中的OLED像素的集成電路的側(cè)視圖；
[0021]圖2是具有用于校正用于參數(shù)補(bǔ)償控制的數(shù)據(jù)的參考像素的AMOLED顯示器的框圖；
[0022]圖3是用于具有用于增大孔的交錯的OLED的RGB型像素的集成電路的配置；
[0023]圖4是用于具有用于增大孔的交錯的OLED的RGBW型像素的集成電路的配置；
[0024]圖5是用于RGB OLED像素的頂部發(fā)射布置的集成電路的配置；
[0025]圖6是用于頂部發(fā)射RGB OLED像素的集成電路的可替代的配置；
[0026]圖7是具有用于增大從像素輸出的亮度的反射器的OLED像素的截面圖；
[0027]圖8A是與圖3中的交錯布置相比的、已知的像素中的OLED的條帶布置的開口率的圖表；
[0028]圖8B是與交錯的頂部發(fā)射布置(例如圖7中的布置)相比的、已知的像素中的OLED的條帶布置的開口率的圖表；以及
[0029]圖9A-9M是例示根據(jù)本發(fā)明一實施例的、形成具有高有效開口率的像素結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0030]雖然本發(fā)明易受到各種修改和可替代的形式，但是特定實施例已經(jīng)在附圖中通過示例的方式而示出并且將在本申請中詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明并不意圖限于所公開的特殊形式。相反地，本發(fā)明覆蓋落入如由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和替代方案。
【具體實施方式】
[0031]圖2是具有有源矩陣區(qū)域或像素陣列202的電子顯示系統(tǒng)200，在該像素陣列202中有源像素204a-d的陣列以行和列的配置布置。每個有源像素204包括用于發(fā)射不同的顏色成分的紅色、綠色和藍(lán)色有機(jī)發(fā)光器件(OLED)，其被結(jié)合來產(chǎn)生用于從像素發(fā)射的不同顏色。為了方便圖示，僅僅示出了兩行和兩列的像素。在有源矩陣區(qū)域202的外部是外圍區(qū)域206，其中設(shè)置有用于驅(qū)動和控制像素陣列202的外圍電路。外圍電路包括柵極或地址驅(qū)動器電路208、源極或數(shù)據(jù)驅(qū)動器電路210、控制器212和可選的電源