CN101661949B - 有机发光二极管显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机发光二极管(OLED)显示器。OLED显示器包括：基板构件；OLED，包括在基板构件上形成的像素电极、在像素电极上形成的有机发光层和在有机发光层上形成的透反射式共电极；包封薄膜，在透反射式共电极上形成；触摸面板，包括第一触摸导电层、玻璃基板和第二触摸导电层，第一触摸导电层在包封薄膜上形成并且由透反射金属膜形成，玻璃基板在第一触摸导电层上形成，第二触摸导电层在玻璃基板上形成。在一些实施例中，透反射式共电极的反射率低于50％。一些外部光因而被再次反射到第一触摸导电层，并被反射回透反射式共电极等。在这个循环中，发生相消干涉并且循环的光最终消散。因而，抑制了不需要的反射光。

Description

有机发光二极管显示器
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器。更具体地，本发明涉及一种包括触摸面板的OLED显示器。
背景技术
典型的OLED显示器包括具有空穴注入电极的多个有机发光二极管、有机发光层和电子注入电极。随着激子的产生而发射光。随着电子和空穴结合产生激子，并且激子从激发态下降到基态。OLED显示器通过使用这些激子产生的光来显示图像。
因此，OLED显示器具有自发光的特性，并且与液晶显示器(LCD)不同的是，由于不需要单独的光源，因此OLED显示器的厚度和重量可以减小。此外，因为OLED显示器具有低功耗、高亮度和高反应速度，所以OLED显示器在各种应用中(例如移动电子装置中的显示器)被使用。此外，具有触摸面板的OLED显示器已经变得广泛使用。
然而，OLED显示器中的空穴注入电极和电子注入电极以及一些其他的金属布线可以反射来自外部的光。这种反射会使OLED的显示特性(例如黑色的呈现和对比度)劣化。
为了补偿外部光的反射，一些已知的OLED显示器采用偏振板和相位延迟板来抑制反射光。然而，在传统的OLED中，偏振板和相位延迟板的使用可以引起在OLED的有机发光层中产生的光的相当多的损失。此外，在传统的OLED中，偏振板和相位延迟板的使用可能使OLED装置过于厚，并且不适合具有触摸面板时的使用。
在背景技术部分公开的上述信息只为增加对本发明背景的理解，因此它们可能包含在这个国家对本领域的技术人员来说已知的、不构成现有技术的信息。
发明内容
本发明的多个实施例提供了一种通过抑制外部光(例如环境光)的反射而具有改善的可视性的OLED显示器。此外，本发明的多个实施例可以提供具有适合的厚度的OLED显示器，所述显示器用于具有触摸面板时的使用。
本发明的示例性实施例提供了一种OLED显示器，所述OLED显示器包括：基板构件；OLED，包括在基板构件上形成的像素电极、在像素电极上形成的有机发光层和在有机发光层上形成的透反射式共电极；包封薄膜，在透反射式共电极上形成；触摸面板，包括第一触摸导电层、玻璃基板和第二触摸导电层，所述第一触摸导电层在包封薄膜上形成并且由透反射金属膜形成，玻璃基板在第一触摸导电层上形成，第二触摸导电层在玻璃基板上形成。
透反射式共电极的反射率可以低于50％。透反射式共电极可以由包括镁(Mg)和银(Ag)中的至少一种的共沉积材料制成。此外，在OLED显示器中，透反射式共电极可以由镁(Mg)、银(Ag)、钙(Ca)、锂(Li)和铝(Al)中的至少一种的金属膜形成。
包封薄膜的平均折射率可以等于1.6或者大于1.6。包封薄膜的厚度可以在
Figure G2009101652675D00021
的范围内。包封薄膜可以通过交替地堆叠多个有机膜和无机膜形成。
第一触摸导电层的厚度可以在
Figure G2009101652675D00022
的范围内。第一触摸导电层可以包含镁(Mg)、银(Ag)、钙(Ca)、锂(Li)、铬(Cr)和铝(Al)中的任意一种。包封薄膜的表面可以分别与透反射式共电极和第一触摸导电层紧密接触。
附图说明
图1是根据本发明第一示例性实施例的OLED显示器的布局图。
图2是沿图1中的线II-II截取的OLED显示器的剖视图。
图3是图2中的虚线圆的放大剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。本领域的技术人员将认识到，在均不脱离本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施例可以以多种不同的方式进行修改。参照一个或多个实施例来典型地描述具有相同构造的组成元件。于是，其他示例性实施例可以通过参照实施例之间的各种不同之处而被描述。
附图和描述实质上是示例性而非限制性的。相同的标号在整个说明书中始终表示相同的元件。
在附图中，为了清楚起见，可能夸大了层、膜、板及区域等的厚度。此外，在附图中提供各元件的尺寸和厚度以更好地理解和易于描述各个实施例，附图中的各元件的尺寸和厚度并非意图限制本发明。例如，应该理解的是，当元件(例如层、膜、区域或者基板)被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者也可以存在中间元件。当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
在附图中，示出了有机发光二极管(OLED)显示器。为了说明起见，有源矩阵(AM)型OLED显示器被示出，为2Tr-1Cap结构，在该结构中两个薄膜晶体管(TFT)和一个电容器形成在一个像素中。但是，本发明的实施例并不局限于此。符合本发明的其他OLED显示器实施例可以具有不同的结构。例如，三个或三个以上TFT和两个或两个以上的电容器可以设置在OLED显示器的一个像素中，并且还可以在OLED显示器中设置单独的布线。
本领域的技术人员将会认识到，术语“像素”可以指用于显示图像的最小单元。OLED显示器通过使用多个像素来显示图像，并且因此具有多个像素区域。
现在将参照图1至图3来描述本发明的实施例。如图1所示，OLED显示器100可以在一个像素中包括开关TFT 10、驱动TFT 20、有机发光二极管(OLED)70和电容器80。OLED显示器100还包括：栅极线151，沿一个方向设置；数据线171，与栅极线151绝缘并与之交叉；共功率线172。在所示出的示例中，可以通过栅极线151、数据线171和共功率线172来限定一个像素的边界。此外，OLED显示器100还包括包封薄膜800(如图2所示)和触摸面板90(如图2所示)。
通常，开关TFT 10通过施加到栅极线151的栅极电压来操作。开关TFT10将施加到数据线171的数据电压传递到驱动TFT 20。电容器80存储电压，所述电压等于从共功率线172施加到驱动TFT 20的共电压和从开关TFT 10传递的数据电压之间的差。通过驱动TFT 20，电流从电容器80流到OLED 70，这就使得OLED 70发光。现在将对这些组件中的一些做进一步描述。
开关TFT 10包括开关半导体层131、开关栅电极152、开关源电极173和开关漏电极174。开关TFT 10被用作开关以选择像素来发光。开关栅电极152连接到栅极线151。开关源电极173连接到数据线171。开关漏电极174与开关源电极173分开，并且连接到第一维持电极158。
驱动TFT 20将驱动功率施加到像素电极710，并且使OLED 70的有机发光层720在所选的像素内向像素电极710发光。驱动TFT 20包括驱动半导体层132、驱动栅电极155、驱动源电极176和驱动漏电极177。驱动栅电极155连接到第一维持电极158。驱动源电极176和第二维持电极178均连接到共功率线172。驱动漏电极177通过接触孔182连接到OLED 70的像素电极710。
OLED 70包括：像素电极710；有机发光层720，形成在像素电极710上；透反射式共电极730(如图2所示)，形成在有机发光层720上。在这里，像素电极710是正(+)电极，是空穴注入电极。透反射式共电极730是负(-)电极，是电子注入电极。然而，本发明并不局限于此。例如，像素电极710可以是阴极，透反射式共电极730可以是阳极。
空穴和电子分别从像素电极710和透反射式共电极730注入到有机发光层720中。当注入的空穴和电子结合时产生激子，并且激子从激发态下降到基态。于是，当激子产生时而发射光。
电容器80包括第一维持电极158和第二维持电极178，并且具有置于两维持电极之间的栅极绝缘层140(如图2所示)。
现在将参照图2来进一步描述OLED显示器100的结构。如图2所示，OLED显示器100包括驱动TFT 20、OLED 70和电容器80，并且还包括包封薄膜800和触摸面板90。在所示实施例中，驱动TFT 20是具有PMOS结构并且使用P-型杂质的TFT。然而，本发明并不局限于此。例如，TFT 20也可以是NMOS结构的TFT或者CMOS结构的TFT。
此外，在图2中示出的驱动TFT 20是包括多晶硅膜的多晶TFT。所述开关TFT 10(图2中未示出)可以是多晶TFT或者具有非晶硅膜的非晶TFT。开关TFT 10和驱动TFT 20之间的其他一些不同之处从附图中会是清楚的。
在驱动TFT 20中，基板构件110用玻璃、石英、陶瓷、塑料等组成的绝缘基板形成。然而，本发明并不局限于此。例如，基板构件110可以由金属基板(如不锈钢)形成。
缓冲层120在基板构件110上形成。缓冲层120可以防止杂质渗透到基板构件110中，并且可以提供平坦化表面(planarization surface)。缓冲层120可以由能够执行这些功能的各种材料制成。例如，缓冲层120可以包含氮化硅(SiNx)膜、氧化硅(SiO2)膜和氮氧化硅(SiOxNy)膜中的任意一种。缓冲层120并非总是必要的，因此，可以根据所使用的基板构件110的类型和工艺条件，在一些实施例中省略120。
驱动TFT 20还包括驱动半导体层132、驱动栅电极155、驱动源电极176和驱动漏电极177。本领域的技术人员将认识到，驱动TFT 20的构造并不局限于所描述的示例，而是可以以不同方式改变为其他构造。
驱动半导体层132在缓冲层120上形成。驱动半导体层132用多晶硅膜形成。此外，驱动半导体层132包括没有掺杂杂质的沟道区域135。可以在沟道区域135的两侧掺杂P+型杂质形成源极区域136和漏极区域137。掺杂的离子材料可以是P-型杂质，如硼(B)材料(例如B2H6)。可以根据所使用的TFT的类型来采用不同的杂质。
由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiO2)制成的栅极绝缘层140在驱动半导体层132上形成。包括驱动栅电极155的栅极布线在栅极绝缘层140上形成。栅极布线还包括栅极线151(如图1所示)、第一维持电极158和其他布线。驱动栅电极155形成为与驱动半导体层132的至少一部分(具体地讲，是沟道区域135)叠置。
用于覆盖驱动栅电极155的层间绝缘层160在栅极绝缘层140上形成。栅极绝缘层140和层间绝缘层160具有通孔，所述通孔用来暴露驱动半导体层132的源极区域136和漏极区域137。如栅极绝缘层140，层间绝缘层160由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiO2)等制成。
数据步线在层间绝缘层160上形成，并且包括驱动源电极176和驱动漏电极177。所述数据布线还包括数据线171(如图1所示)、共功率线172、第二维持电极178和其他导线。驱动源电极176和驱动漏电极177通过通孔分别连接到驱动半导体层132的源极区域136和漏极区域137。
用来覆盖数据布线172、176、177和178的平坦化层180在层间绝缘层160上形成。平坦化层180执行去除台阶和平坦化的功能，以提高将要形成在其上的OLED 70的发光效率。此外，平坦化层180具有用来暴露驱动漏电极177的一部分的接触孔182。
平坦化层180可以由聚丙烯酸酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂和苯并环丁烯(BCB)中的至少一种制成。
OLED 70的像素电极710在平坦化层180上形成。像素电极710通过平坦化层180的接触孔182连接到驱动漏电极177。
此外，像素限定层190在平坦化层180上形成，所述像素限定层190具有用来暴露像素电极710的开口。像素限定层190可以由树脂(例如聚丙烯酸酯树脂和聚酰亚胺树脂)制成，或者由硅基无机材料制成。像素电极710被设置成对应于像素限定层190的开口。因此，形成有像素限定层190的部分基本上等价于除形成有像素电极710的部分之外的剩余部分。
OLED 70可以由像素电极710、有机发光层720和透反射式共电极730形成。有机发光层720在像素电极710上形成。透反射式共电极730在有机发光层720上形成。
有机发光层720由低分子有机材料或者高分子有机材料制成。有机发光层720可以包括多层。例如，有机发光层720可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。HIL设置在作为阳极的像素电极710上。之后，HTL、发射层、ETL和EIL可以顺序地堆叠在HIL上。
OLED显示器100可以是前部发光类型。因此，像素电极710可以由例如锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂/钙(LiF/Ca)、氟化锂/铝(LiF/Al)、铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)或金(Au)的反射导电材料制成。然而，像素电极710可以包括其他类型的层，所述层包括透明导电层、反射层或透反射材料。
在一个实施例中，透反射式共电极730的反射率可以低于50％。任何具有低于50％的反射率并且透反射光的材料都可以用作透反射式共电极730。
包封薄膜800在透反射式共电极730上形成。包封薄膜800起到保护件的作用，并且从外部将TFT 20和OLED 70覆盖并密封起来。包封薄膜800的平均折射率等于或者高于1.6并且包封薄膜800的厚度在
Figure G2009101652675D00061
的范围内。此外，如图3所示，包封薄膜800可以包括被交替地堆叠的多个有机膜820和无机膜810。
现在将参照图3，图3是图2中的虚线圈的放大剖视图。如图3所示，有机膜820可以由聚合物制成，并且无机膜可以由氧化铝(Al2O3)制成。通过这种构造，包封薄膜800可以稳定地覆盖OLED 70，同时具有相对薄的厚度t1。
第一触摸导电层930、触摸玻璃基板910和第二触摸导电层920顺序地在包封薄膜800上形成。在此，第一触摸导电层930、触摸玻璃基板910和第二触摸导电层920形成触摸面板90。
在一些实施例中，触摸面板90使用电容方法。触摸面板90是这样形成的，即通过将透明的特殊导电金属涂覆在触摸玻璃基板910的两个表面上，并且形成第一触摸导电层930和第二触摸导电层920。如果电压施加到触摸面板90的四个角，则高频率分布在触摸面板90的表面上。当触摸面板90被触摸时，控制器分析变化了的高频率波形并且识别触摸点的位置。
第一触摸导电层930包含镁(Mg)、银(Ag)、钙(Ca)、锂(Li)、铬(Cr)和铝(Al)中的任意一种。此外，第一触摸导电层930的厚度t2可以在
Figure G2009101652675D00071
的范围内。
在这样的构造中，包封薄膜800的两个表面分别与透反射式共电极730和第一触摸导电层930极其接近。这种界面的接近可能是足够得紧以致于在包封薄膜800、透反射式共电极730和第一触摸导电层930之间基本上不存在空气。因此，透反射式共电极730、包封薄膜800和第一触摸导电层930还可以用于抑制外部光的反射。
现在将进一步描述这些组件可以何种方式抑制外部光的反射。首先，当外部光穿过触摸面板90时，一些光从第一触摸导电层930被反射回装置的外部。然而，一些光可能经由包封薄膜800而朝着透反射式共电极730前进。
如上所述，因为透反射式共电极730的反射率低于50％，所以一些注入的光被再次反射到第一触摸导电层930。一些光在穿过第一触摸导电层930后被发射回外部。剩余的部分再次被反射，并且朝着透反射式共电极730前进。因此，这样利用其间设置有包封薄膜800的透反射式共电极730和第一触摸导电层930之间的反射引起外部光的循环。
在此循环中，发生相消干涉并且最终使光消散。因此，在一些实施例中，包封薄膜800的平均折射率大于或者等于1.6并且包封薄膜800的厚度t1在
Figure G2009101652675D00072
的范围。然而，利用其他构造可以发生光的相消干涉。
等式1可以有助于解释在多个实施例中采用的反射光的相消干涉的原理。具体地将，等式1可以表示为：
d＝λ/4Ndcosθ
其中，“d”是两个反射表面之间的距离，即包封薄膜的厚度；
“N”是包封薄膜的折射率；
“θ”是光的入射角；以及
“λ”是反射光的波长。
例如，假设是绿色可见光的波长和30°至45°的入射角，等式1的应用表明，在范围内的包封薄膜的厚度t1可以是促进光的相消干
涉的有效厚度。
此外，第一触摸导电层930的厚度t2被设置成有效地透反射光。例如，通过将透反射式共电极730、包封薄膜800和第一触摸导电层930紧密地设置，可以基本上抑制外部光的反射。因此，OLED显示器100可以具有改善的可视性。
此外，包封薄膜800可以以相对薄的厚度t1来形成，并且可以避免使用传统用来抑制外部光反射的偏振板和相位延迟板。因此，由于可以省略这些组件，所以即使OLED显示器100包括触摸面板90，也可以减小OLED显示器100的厚度。
在一些实施例中，透反射式共电极730由共沉积材料制成，所述共沉积材料包括镁(Mg)和银(Ag)中的至少一种。所以使用这些材料以增加对反射的外部光的抑制。
在其他一些实施例中，由镁(Mg)、银(Ag)、钙(Ca)、锂(Li)和铝(Al)中的至少一种的金属膜形成透反射式共电极730。即，透反射式共电极730可以由一种金属膜形成，并且可以以具有多种金属膜的堆叠的结构形成。可以使用这种构造以增加对反射的外部光的抑制。
尽管已经结合目前被认为是实用的示例性实施例描述了本发明，但是应该清楚，本发明并不局限于公开的实施例，而是与此相反，本发明意图覆盖所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (10)

1.一种有机发光二极管显示器，包括：
基板构件；
有机发光二极管，所述有机发光二极管包括在基板构件上形成的像素电极、在像素电极上形成的有机发光层和在有机发光层上形成的透反射式共电极，透反射式共电极的反射率低于50％；
包封薄膜，在透反射式共电极上形成；
触摸面板，所述触摸面板包括第一触摸导电层、玻璃基板和第二触摸导电层，所述第一触摸导电层在包封薄膜上形成并且由透反射金属膜形成，玻璃基板在第一触摸导电层上形成，第二触摸导电层在玻璃基板上形成。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，包封薄膜的平均折射率等于1.6或者大于1.6。
3.如权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中，包封薄膜的厚度在
Figure FSB00000376934100011
的范围内。
4.如权利要求3所述的有机发光二极管显示器，其中，包封薄膜通过交替地堆叠多个有机膜和无机膜形成。
5.如权利要求3所述的有机发光二极管显示器，其中，第一触摸导电层的厚度在
Figure FSB00000376934100012
的范围内。
6.如权利要求5所述的有机发光二极管显示器，其中，第一触摸导电层包含镁、银、钙、锂、铬和铝中的任意一种。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，包封薄膜的两个表面分别与透反射式共电极和第一触摸导电层紧密接触。
8.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，触摸面板以电容方法形成。
9.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，透反射式共电极由包括镁和银中的至少一种的共沉积材料制成。
10.如权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中，透反射式共电极由镁、银、钙、锂和铝中的至少一种的金属膜形成。
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