TWI595643B - 雙面顯示器、雙面顯示器的控制裝置及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種可實現雙面顯示的顯示器，雙面顯示器的控制裝置以及該雙面顯示器的製造方法。
OLED顯示器是一種由有機分子薄片組成的固態設備，施加電壓之後就能發光。OLED顯示器多採用三明治結構，即將有機層夾在兩側電極之間。空穴和電子分別從陽極和陰極注入，並在有機層中傳輸，相遇之後形成激子並輻射發光。為了使光能射出，陽極採用氧化銦錫(ITO)透明電極，陰極多使用低功函數的金屬，如Mg，Li等。OLED顯示器能讓電子設備產生更明亮、更清晰的圖像，其耗電量小於傳統的LED顯示螢幕。因此，OLED顯示器的優點如下：相較於LED或LCD的晶體層，OLED的有機塑料層更薄、更輕而且更富於柔韌性；OLED顯示螢幕為自發光材料，不需用到背光板，同時視角廣、畫質均勻、反應速度快、較易彩色化、用簡單驅動電路即可達到發光、制程簡單、可製作成撓曲式面板，符合輕薄短小的原則。
圖1為示出了一種現有的OLED顯示裝置1’的示意性截面圖，該OLED顯示裝置1’為底發射型OLED顯示裝置，其中，附圖標記10’所表示的是OLED基板，該OLED基板10’載有OLED發光器件和主動矩陣薄膜電晶體，該OLED基板10’的材料可以為剛性，也可以為可撓性。附圖標記20’所表示的是封裝基板，該封裝基板20’通常可採用剛性基板，如玻璃，也可以採用有機膜和無機膜交疊的可撓性薄膜封裝。該OLED顯示裝置1’的OLED基板10’與封裝基板20’之間為膠材30’，該膠材30’用於固定連接該OLED基板10’和封裝基板20’。圖1中箭頭所示的方向為該OLED顯示裝置1’的出光面。
該現有技術的OLED顯示裝置的像素平面圖如圖2所示，參照該圖，圖中示出了3個亞像素，其中21’所示的區域為空白區，22’所示的區域為實際像素發光面積，由該圖2可以看出，由於受OLED蒸鍍精度的影響，實際上，該現有技術的OLED顯示裝置的發光面積非常小，因而導致產品亮度比較低。
圖3為現有技術的OLED顯示裝置的像素電路圖，圖中的T1為開關薄膜電晶體，T2為驅動用薄膜電晶體，其中T1管的漏極接數據線Vdata，閘極接第一掃描控制線Scan1，源極接存儲電容的一端和第二電晶體T2的閘極，當T1管打開時，數據電壓Vdata寫入到T2管的閘極並存儲於存儲電容。之後T1處於關閉狀態；T2管的閘極和T1管的源極連接，漏極和電源線VDD連接，源極和OLED陽極連接，通過存貯在存貯電容上的電壓來控制流過OLED的電流大小，從而控制OLED的發光強度。
由上述可知，現有技術中的OLED顯示裝置受蒸鍍精度的限制，實際的OLED發光面積很小，開口率也很低，大部分的像素面積沒有利用。根據該現有技術的OLED顯示裝置，開口面積最多只能達到20%。因此，上述的OLED顯示裝置的亮度比較低，在有些情況下並不能滿足使用者的要求。
要解決的技術問題
本申請所要解決的技術問題在於，避免上述現有技術中存在的問題，提供一種可有效利用顯示區域且可實現雙面顯示的OLED雙面顯示器，本申請還提供了一種雙面顯示器的控制裝置，以及製造該雙面顯示器的方法。
解決技術問題的技術手段
為此，根據本申請的一個方案提供了一種雙面顯示器，包括OLED基板、位於OLED基板相對側的封裝基板以及夾置於所述OLED基板與所述封裝基板之間的膠材，其中，所述封裝基板為電泳膜，在OLED基板上，OLED器件的發光區域實現OLED顯示發光 ，在非OLED元件發光的區域，實現電泳膜顯示，其中OLED出光面朝下，電泳膜顯示向上。所述的OLED和電泳膜可以分別顯示，也可以同時顯示。
所述OLED基板載有OLED發光器件和主動矩陣薄膜電晶體。
所述OLED基板的材料可以為剛性也可以為可撓性。
所述電泳膜可實現可撓性顯示。
本發明還公開了一種雙面顯示器的控制裝置，包括第一開關薄膜電晶體（T1）、驅動用薄膜電晶體（T2），該第一開關薄膜電晶體（T1）的漏極接數據線、閘極接第一掃描控制線、源極接存儲電容的一端和所述驅動用薄膜電晶體（T2）的閘極，其中，該控制裝置還包括第二開關薄膜電晶體（T3），該第二開關薄膜電晶體（T3）的漏極和數據線連接、閘極和第二掃描線連接、源極和該電泳膜的電極連接。
該驅動用薄膜電晶體的閘極（T2）和該第一開關薄膜電晶體（T1）的源極連接、漏極和電源線連接、源極和該OLED基板的陽極連接。
該第一開關薄膜電晶體（T1）打開時，電壓通過該第一開關薄膜電晶體（T1）寫入到該存儲電容上，當該驅動用薄膜電晶體（T2）打開時，電源線輸入電流流過該OLED基板，使該OLED基板顯示。即，只有OLED顯示時，先是T1 打開，電壓通過該第一開關薄膜電晶體（T1）寫入到該存儲電容上，然後T1關閉，然後薄膜電晶體T2打開，OLED開始發光。
流過該OLED基板的電流大小通過數據電壓的大小來控制。
該第一開關薄膜電晶體（T1）處於關且該第二開關薄膜電晶體（T3）處於打開的狀態下，僅該電泳膜顯示；該第一開關薄膜電晶體（T1）和該第二開關薄膜電晶體（T3）同時處於打開的狀態下，該OLED基板和該電泳膜同時顯示。
所述第一開關薄膜電晶體（T1）和所述第二開關薄膜電晶體（T3）共用一根數據線。
本發明還公開了一種如上所述的雙面顯示器的製造方法，所述方法包括如下步驟：在透明基板上沉積半導體層，並對其進行圖案化；在該圖案化的半導體層上一次沉積第一絕緣層和第一金屬層，並將該第一金屬層進行圖案化；在該圖案化後的金屬層上沉積第二絕緣層，並對其進行圖案化；之後沉積第二金屬層並將其圖案化；在該圖案化後的第二金屬層的表面上形成一層平坦層，並對其進行圖案化；在該平坦層的表面上沉積像素電極層，該像素電極層的第一部分和驅動用薄膜電晶體的源極相連接，為OLED基板的陽極，該像素電極層的第二部分和電泳膜的像素電極連接；在該OLED基板上方依次蒸鍍OLED發光材料和陰極材料，從而形成OLED器件；以及之後用電泳膜封裝。
該基板可以為透明的剛性基板，也可以為透明的可撓性基板。
該半導體層可以是非晶矽、低溫多晶矽、氧化物。
用旋塗的方法形成該平坦層。
該像素電極層的第一部分和該像素電極層的第二部分是相互獨立的。
有益技術效果
根據本申請的雙面顯示器可有效提高OLED發光面積，提高開口率，有效增加OLED顯示裝置的顯示亮度，並實現雙面顯示，以適應不同的使用需求。此外，本申請中可使得OLED顯示與電泳膜顯示互為補充，從而充分利用發光像素面積，可獲得更好的發光效果。
應理解，本發明的前述大體描述和以下的詳細描述都是示意性和說明性的，並旨在提供對所聲稱的發明的進一步的解釋。
以下將參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。
圖4為根據本發明的OLED顯示裝置1的示意性截面圖，如圖所示，根據本發明的OLED顯示裝置1包括OLED基板10，該OLED基板10載有OLED發光器件和主動矩陣薄膜電晶體，該OLED基板10的材料可以為剛性也可以為可撓性。該OLED基板10的相對側為封裝基板，根據本發明的該封裝基板可採用電泳膜20。在該OLED基板10與電泳膜20之間為膠材30，該膠材30用於將該OLED基板10與該電泳膜20粘貼在一起。
本發明中的電泳膜20的作用除作為封裝材料對OLED基板10進行封裝之外，還可以實現可撓性顯示，電泳膜20本身可進行圖像顯示，在其兩端施加有電壓的情況下，電泳膜20內部的電泳膜膠囊中的正電荷和負電荷可分別向兩個方向移動，從而實現顯示功能。且電泳膜20的顯著作用在於其具有雙穩態，即在外加電場撤掉的情況下，仍會實現顯示功能。在實際應用中，其中的一種情形例如可以是，如果只顯示動態的彩色畫面時，切換到OLED顯示，而當只顯示黑白畫面時，電泳膜單獨顯示，可以更省電。因此，根據本申請，電泳膜20在位於OLED顯示區域的部分作為封裝材料，而非覆蓋OLED顯示區域的部分在其兩端施加電壓之後可作為電泳膜顯示。如圖4中箭頭所示出的，根據本發明的其中一個實施例，該OLED顯示裝置可以從下方出光，即該OLED顯示裝置的下方為出光面，而且OLED顯示裝置上方的電泳膜20也可進行顯示，從而實現雙面顯示，例如在只顯示文字時，或者如上只顯示黑白畫面時，可利用電泳膜20進行顯示，達到更省電的附加效果。
圖5為根據本發明的OLED顯示裝置的像素平面圖；根據本發明的OLED顯示裝置，在空白區21增加像素層23，由此與圖2所示出的現有技術的OLED顯示裝置的像素平面圖相比，充分利用了像素層，將OLED顯示中不能用於發光的面積變成電泳膜的像素電極層，因而在不減小OLED發光面面積的前提下，增加了電泳膜顯示功能。
圖6為根據本發明的OLED顯示裝置的像素電路圖，對比圖3所示出的現有技術的OLED顯示裝置的像素電路圖，根據本發明的OLED顯示裝置的像素電路圖中增加了開關薄膜電晶體T3，薄膜電晶體T1的漏極和數據線Vdata連接，閘極和第一掃描線Scan1連接，源極和薄膜電晶體T2的柵線連接；薄膜電晶體T2的閘極和薄膜電晶體T1的源極連接，漏極和電源線VDD連接，源極和OLED 陽極連接；薄膜電晶體T3的漏極和數據線Vdata連接，閘極和第二掃描線Scan2連接，源極和電泳膜的電極連接，當只有OLED顯示時，薄膜電晶體T1打開，數據電壓Vdata通過薄膜電晶體T1寫入到存貯電容上。存貯電容一端和薄膜電晶體T2的閘極連接，另一端和電源線VDD連接；當T2打開時，電源線VDD輸入電流流過OLED使OLED發光，其中流過OLED的電流大小是通過Vdata的大小來控制。即，只有OLED顯示時，先是T1 打開，電壓通過該第一開關薄膜電晶體（T1）寫入到該存儲電容上，然後T1關閉，然後薄膜電晶體T2打開，OLED開始發光；當只有當電泳膜顯示時，薄膜電晶體T1處於關的狀態，T3薄膜電晶體打開；而當需要雙面進行顯示時，T1和T3同時處於開的狀態，實現OLED和電泳膜同時顯示。
圖7為根據本發明的OLED顯示裝置的其中一個實施例的像素斷面圖，根據該實施例，本發明的OLED顯示裝置的形成過程如下：
首先在玻璃基板40上沉積半導體層41，並且對其進行圖案化，為了使得OLED實現向下出光，該基板40也可以採用其他的具有透明性的材質來製成，該半導體層41可以是非晶矽、低溫多晶矽、氧化物等；然後在圖案化的半導體層41上面依次沉積第一絕緣層42和第一金屬層43，並且將第一金屬層43進行圖案化，圖案化後的第一金屬層的第一部分43a對應圖6中的T2的閘極，圖案化後的第一金屬層的第二部分43b對應於圖6中的T1的閘極，圖案化後的第一金屬層的第三部分43c對應於圖6中的T3的閘極。圖案化後的第一金屬層的第一部分43a的閘極和T1薄膜電晶體的源極45c連接在一起。
之後，在圖案化後的金屬層43上沉積第二絕緣層44並對其進行圖案化，這次圖案化的目的是在半導體層41的表面上、第一金屬層43的表面上形成接觸孔，接觸孔的目的是在半導體層41和第二金屬層45、第一金屬層43和第二金屬層45之間實現電學接觸；之後沉積第二金屬層45並將其圖案化，其中圖案化後的第二金屬層的第四部分45d對應圖6中的數據線Vdata，T1和T3共用一根數據線Vdata，圖案化後的第二金屬層的第一部分45a對應圖6中的T2的源極，即OLED的陽極，其和OLED的像素電極47a連接在一起，圖案化後的第二金屬層的第二部分45b對應圖6的電源線VDD，圖案化後的第二金屬層的第三部分45c對應圖6中的薄膜電晶體T1的源極，其中源極45c和薄膜電晶體T2的閘極連接在一起，圖案化後的第二金屬層的第五部分45e對應圖6中的薄膜電晶體T3的源極，即和電泳膜的像素電極47a連接在一起；在圖案化的第二金屬層45的表面用旋塗的方法形成一層平坦層46，並對其進行圖案化，該平坦層例如可以是起平坦化作用的OC層，在平坦層46的表面沉積像素電極層47，其中像素電極層的第一部分47a和薄膜電晶體T2的源極相連接，為OLED的陽極，像素電極層的第二部分47b和電泳膜的像素電極，即和薄膜電晶體T3的源極連接，其中像素電極層的第一部分47a和像素電極層的第二部分47b是相互獨立的；之後在OLED上方依次蒸鍍OLED發光材料和陰極材料，從而形成OLED器件；之後用電泳膜封裝，利用像素電極，即像素電極層的第二部分47b控制電泳膜的顯示。
其中T1和T3共用一根數據線45d，當薄膜電晶體T3的閘極43c上加開啟電壓時，薄膜電晶體T3導通，溝道中就有電流流過，像素電極47b上寫入數據線電壓Vdata，從而在電泳膜50兩側產生電壓差，在電壓差的影響下，電泳膜50中的正負粒子膠囊向相反的兩側移動，實現電泳膜顯示。薄膜電晶體T1的源極45c和薄膜電晶體T2的閘極43a連接在一起（圖中未示出），T1管導通時，數據線45d的電壓寫入薄膜電晶體T2的閘極並存貯在圖4所示的閘極43a和電源線VDD（圖7中45b）之間的電容中（圖中未示），存貯在電容中的電壓大小控制薄膜電晶體T2的開啟狀態，當薄膜電晶體T2開啟時，電流通道是從電源線VDD 45b流向源極45a，再流過OLED 器件，從而實現OLED顯示。其中流過的電流大小和存貯在電容上的電壓有關，而OLED材料48的發光亮度和流過OLED器件電流的大小有關。當薄膜電晶體T1和T3同時開啟時，電泳膜和OLED同時顯示。
上述附圖7的實施例所示出的雙面顯示器的工作過程如下：僅OLED顯示時，先打開該第一開關薄膜電晶體T1，電壓通過該T1寫入到該存儲電容上，然後T1關閉，然後薄膜電晶體T2打開，OLED的發光通過下側的透明基板顯示出來；而當只有當電泳膜顯示時，薄膜電晶體T1處於關的狀態，T3薄膜電晶體打開，位於上側的電泳膜實現顯示；而當需要雙面進行顯示時，T1和T3同時處於開的狀態，這樣實現OLED和電泳膜同時顯示。
根據本發明的OLED顯示裝置，由於採用電泳膜作為封裝基板，因此不但可以實現雙面顯示，而且，由於電泳膜有效增加了像素層，提高了開口面積，增加了OLED的顯示亮度。
對於本領域的技術人員明顯的是，對本發明進行的各種更改和變型不背離本發明的精神或範圍。因此，本發明旨在覆蓋本發明的更改和變型，只要所述更改和變型落入所附的申請專利範圍及其等同替換的範圍內即可。
1’‧‧‧OLED顯示裝置
10’‧‧‧OLED基板
20’‧‧‧封裝基板
30’‧‧‧膠材
21’‧‧‧空白區
22’‧‧‧實際像素發光面積
44‧‧‧第二絕緣層
1‧‧‧OLED顯示裝置
10‧‧‧OLED基板
20‧‧‧電泳膜
30‧‧‧膠材
21‧‧‧空白區
23‧‧‧像素層
40‧‧‧玻璃基板
41‧‧‧半導體層
42‧‧‧第一絕緣層
43‧‧‧第一金屬層
43a‧‧‧第一部分
43b‧‧‧第二部分
43c‧‧‧第三部分
45c‧‧‧漏極
44‧‧‧第二絕緣層
45‧‧‧第二金屬層
45d‧‧‧第四部分
45a‧‧‧第一部分
47a‧‧‧像素電極
45b‧‧‧第二部分
45e‧‧‧第五部分
46‧‧‧平坦層
47‧‧‧像素電極層
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50‧‧‧電泳膜
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45c‧‧‧源極
所包括的附圖提供對本發明的進一步的理解，附圖被併入並構成本申請的一部分，本發明的示出實施例連同描述一起用於解釋本發明的原理。
在圖中： 圖1為示出了一種現有的OLED顯示裝置的示意性截面圖； 圖2為圖1所示的現有的OLED顯示裝置的像素平面圖； 圖3為現有技術的OLED顯示裝置的像素電路圖； 圖4為根據本發明的OLED顯示裝置的示意性截面圖； 圖5為根據本發明的OLED顯示裝置的像素平面圖； 圖6為根據本發明的OLED顯示裝置的像素電路圖；以及 圖7為根據本發明的OLED顯示裝置的像素斷面圖。
1‧‧‧OLED顯示裝置
10‧‧‧OLED基板
20‧‧‧電泳膜
30‧‧‧膠材
Claims (14)
- 一種雙面顯示器，包括OLED基板、位於OLED基板相對側的封裝基板以及夾置於所述OLED基板與所述封裝基板之間的膠材，其特徵在於，所述封裝基板為電泳膜，所述電泳膜的位於所述OLED基板的顯示區域的部份做為封裝材料，而所述電泳膜的未覆蓋OLED基板的顯示區域的其他部分可實現所述雙面顯示器的第一顯示面的顯示，所述OLED基板的顯示區域實現所述雙面顯示器的第二顯示面的顯示，所述第一顯示面和所述第二顯示面相互不疊置，且所述第一顯示面和所述第二顯示面可同時顯示或分別顯示。
- 根據申請專利範圍第1項所述的雙面顯示器，其中，所述OLED基板載有OLED發光器件和主動矩陣薄膜電晶體。
- 根據申請專利範圍第1項所述的雙面顯示器，其中，所述OLED基板的材料可以為剛性也可以為可撓性。
- 根據申請專利範圍第1項所述的雙面顯示器，其中，所述電泳膜可實現可撓性顯示。
- 一種如申請專利範圍第1項所述的雙面顯示器的控制裝置，包括第一開關薄膜電晶體(T1)、驅動用薄膜電晶體(T2)，該第一開關薄膜電晶體(T1)的漏極接數據線、閘極接第一掃描控制線、源極接存儲電容的一端和所述驅動用薄膜電晶體(T2)的閘極，其特徵在於，該控制裝置還包括第二開關薄膜電晶體(T3)，該第二開關薄膜電晶體(T3)的漏極和數據線連接、閘極和第二掃描線連接、源極和該電泳膜的電極連接，該驅動用薄膜電晶體(T2)的閘極和該第一開關薄膜電晶體(T1)的源極連接、漏極和電源線連接、源極和該OLED基板的陽極連接。
- 如申請專利範圍第5項所述的控制裝置，其中，該第一開關薄膜電晶體(T1)先打開時，電壓通過該第一開關薄膜電晶體(T1)寫入到該存儲電容上，然後該第一開關薄膜電晶體(T1)關閉，該驅動用薄膜電晶體(T2)打開，電源線輸入電流流過該OLED基板，使該OLED基板顯示。
- 如申請專利範圍第6項所述的控制裝置，其中，流過該OLED基板的電流大小通過數據電壓的大小來控制。
- 如申請專利範圍第6項所述的控制裝置，其中，該第一開關薄膜電晶體(T1)處於關且該第二開關薄膜電晶體(T3)處於打開的狀態下，僅該電泳膜顯示；該第一開關薄膜電晶體(T1)和該第二開關薄膜電晶體(T3)同時處於打開的狀態下，該OLED基板和該電泳膜同時顯示。
- 如申請專利範圍第5項所述的控制裝置，其中，所述第一開關薄膜電晶體(T1)和所述第二開關薄膜電晶體(T3)共用一根數據線。
- 一種如申請專利範圍第1項所述的雙面顯示器的製造方法，其特徵在於，所述方法包括如下步驟：在透明基板上沉積半導體層，並對其進行圖案化；在該圖案化的半導體層上依次沉積第一絕緣層和第一金屬層，並將該第一金屬層進行圖案化；在該圖案化後的第一金屬層上沉積第二絕緣層，並對其進行圖案化；之後沉積第二金屬層並將其圖案化；在該圖案化後的第二金屬層的表面上形成一層平坦層，並對其進行圖案化； 在該平坦層的表面上沉積像素電極層，該像素電極層的第一部分形成所述OLED基板的陽極，該像素電極層的第二部分和所述電泳膜的像素電極連接，以控制所述電泳膜的顯示；在該OLED基板上方依次蒸鍍OLED發光材料和陰極材料，從而形成OLED器件；以及之後用所述電泳膜封裝。
- 根據申請專利範圍第10項所述的雙面顯示器的製造方法，其中，所述透明基板為玻璃基板。
- 根據申請專利範圍第10項所述的雙面顯示器的製造方法，其中，該半導體層可以是非晶矽、低溫多晶矽、氧化物。
- 根據申請專利範圍第10項所述的雙面顯示器的製造方法，其中，用旋塗的方法形成該平坦層。
- 根據申請專利範圍第10項所述的雙面顯示器的製造方法，其中，該像素電極層的第一部分和該像素電極層的第二部分是相互獨立的。
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