Oled显示的像素点的器件结构及其驱动和制备方法
【专利说明】OLED显示的像素点的器件结构及其驱动和制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种OLED显示的像素点的器件结构及其驱动和制备方法。
【背景技术】
[0003]现在OLED面板的显示通常有下面三种:红绿蓝(RGB)像素独立发光，光色转换和彩色滤光膜。
[0004]RGB象素独立发光:利用FMM (精密的金属掩膜版)与CCD象素精密对位技术，首先制备红、绿、蓝三基色发光中心，然后调节三种颜色组合的混色比，产生彩色，使三色OLED元件独立发光构成一个像素。该项技术的关键在于提高发光材料的色纯度和发光效率，同时金属荫罩刻蚀技术也至关重要。随着OLED显示器的彩色化、高分辨率和大面积化，金属荫罩刻蚀技术直接影响着显示板画面的质量，所以对金属荫罩图形尺寸精度及定位精度提出了更加苛刻的要求。
[0005]光色转换:以蓝光OLED结合光色转换膜阵列，首先制备发蓝光OLED的器件，然后利用其蓝光激发光色转换材料得到红光和绿光，从而获得全彩色。该项技术的关键在于提高光色转换材料的色纯度及效率。这种技术不同于FMM对位技术，只需蒸镀蓝光OLED元件。但它的缺点是光色转换材料容易吸收环境中的蓝光，造成图像对比度下降，同时光导也会造成画面质量降低的问题。
[0006]彩色滤光膜:利用白光OLED结合彩色滤光膜，类似液晶显示器IXD的彩色滤光膜制作技术，首先制备发白光OLED的器件，然后通过彩色滤光膜得到三基色，再组合三基色实现彩色显示。该项技术的关键在于获得高效率和高纯度的白光。它的制作过程不同于FMM对位技术，但采用此技术使透过彩色滤光膜所造成光损失高达三分之二。
[0007]以上OLED面板的显示类型是红、蓝、绿三基色像素点在面板同一面并列分布，通过驱动电路的控制来实现画面的显示，这类显示模式决定像素分辨率不会很高、且现在通用的红、蓝、绿三基色象素独立发光制备过程用FMM (精密掩膜版)及CXD高精密对位带来的工艺复杂良品率低、制备成本较高等问题。
【发明内容】
[0008]发明目的:针对现在OLED显示模式所面临的问题:像素分辨率不高、制备过程用FMM (精密掩膜版)时良品率低、制备成本较高等问题。本发明提供一种OLED显示的像素点的器件结构及其驱动和制备方法。
[0009]本发明设计原理:
OLED是一个基于有机材料的发光二极管，依据二极管的特性:加正向驱动电压、电流:OLED器件是通路并处于发光的状态。如加反向电压、电流OLED是一个断路状态。OLED器件结构为:阳极/空穴注入层(HIL)/空穴传输层(HTL)/发光层(EML)/电子传输层(ETL)/电子注入层(EIL)阴极，因为OLED是各层材料叠加的结构，那么OLED在加反向电压、电流时相当于一个电容。依据电容的特性:通交流、阻直流。
[0010]技术方案:一种OLED显示的像素点的器件结构，包括第一正向OLED、反转OLED(或者称反向0LED)、电荷产生层和第二正向OLED ;所述第一正向OLED依次连接反转0LED、电荷产生层和第二正向0LED。
[0011]正向OLED结构加一个电荷产生层加反转OLED结构对器件加正向高频脉冲电压、电流信号，电荷产生层(CGL)为半导体材料处在电场中会发生电荷分布(电荷产生层(CGL)靠近正向OLED结构侧感应电子，另一侧感应空穴)，反向结构的OLED在正向高频脉冲电压、电流信号中为电容处于导通状态，那么正向OLED结构部分会处于正常OLED发出光的状态，发出该发光层颜色的光；同样在负向高频脉冲电压、电流信号驱动下，反向结构的OLED处于正常发出光的状态，正向OLED结构此时为电容处于导通状态，电荷产生层为电荷分布(电荷产生层靠近反向OLED结构侧感应电子，另一侧感应空穴)，那么处在正负向高频脉冲电压、电流信号不同振幅幅值驱动下，器件就会发出正反OLED结构颜色的复合光，进而实现在这样的器件结构下，随着驱动模式的变化，器件的颜色亮度可调，应用于面板显示可实现单像素点颜色、亮度可调。
[0012]所述第一正向OLED与反转OLED共享阴极，反转OLED和第二正向OLED的阳极和空穴注入层由电荷产生层替换；0LED显示的像素点的器件结构从阳极到阴极依次为:阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/透明阴极/电子注入层/电子传输层/发光层/空穴传输层/电荷产生层/空穴传输层/红色发光层/电子传输层/电子注入层/阴极。
[0013]所述第一正向OLED为正向绿光OLED或正向蓝光OLED或正向红光OLED，所述反转OLED为反转蓝光OLED或反转绿光OLED或反转红光0LED，所述第二正向OLED为正向红光OLED或正向绿光OLED或正向蓝光OLED。
[0014]所述第一正向OLED为正向绿光0LED，所述反转OLED为反转红光0LED，所述第二正向OLED为正向蓝光OLED。
[0015]通过调整器件结构中三基色OLED的位置及驱动模式来实现显示器的顶发光、底发光、双面发光等发光模式。发光模式驱动模式不变，改变的是顶电极、底电极的材料选取，如选底电极为反射型材料，顶电极选透光型材料就能实现顶发光，底电极为透光型材料，顶电极选反射型材料就能实现底发光，底电极和顶电极都选透光型材料就能实现双面发光。
[0016]—种OLED显示的像素点的器件的驱动方法，包括独立三基色光发光模式的驱动和三基色复合光发光模式的驱动:
独立三基色光发光模式的驱动
在OLED像素点器件结构中，给第一正向OLED内层结构的两个电极加上直流电流来驱动让器件发出光。
[0017]针对反转OLED内层结构加一电荷产生层和第二正向OLED内层结构需要设计电路满足输出交变脉冲信号，频率可调60~100KHz，脉冲正负振幅幅值可调；依据器件工作原理，对器件施加不同的驱动模式可以得到从器件内发出不同基色光及其两基色的复合色光具体如:
给OLED像素点器件施加一个频率的正向脉冲电压、电流信号，器件结构中的第二正向OLED结构的发光层层处于正常发光状态，反转OLED结构等效为一个电容，电荷产生层(CGL)处在电场中会重新正负电荷分布。
[0018]给OLED像素点器件施加一个频率的负向脉冲电压、电流信号，器件结构中的反转OLED结构的发光层处于正常发光状态，第二正向OLED结构等效为一个电容，电荷产生层(CGL)处在电场中会重新正负电荷分布。
[0019]三基色复合光发光模式的驱动
给OLED像素点器件施加一个频率的正负向脉冲电压、电流信号，器件第二正向OLED结构和反转OLED结构的发光层在一个周期内均处于正常发光状态，发复合光。通过调节正负脉冲电压、电流幅值的比例，得到所要的基色的复合光。
[0020]给OLED像素点器件施加一个频率的正向脉冲电压、电流信号和一个直流电流，器件第二正向OLED结构的发光层在该频率的正向脉冲电压、电流信号下处于发红基色光状态，第一正向OLED结构在直流电流的驱动下处于基色状态。通过调节正向脉冲电压、电流幅值与直流电流的电流值，得到所要的第二正向OLED和第一正向OLED的发光层组合发出的复合光。
[0021]给OLED像素点器件施加一个频率的负向脉冲电压、电流信号和一个直流电流，器件反转OLED结构的发光层在该频率的负向脉冲电压、电流信号下处于发基色光状态，第一正向OLED结构在直流电流的驱动下处于基色状态。通过调节负向脉冲电压、电流幅值与直流电流的电流值，得到所要的反转OLED与第一正向OLED发光层组合发出的复合光。
[0022]每层材料的选取:
OLED器件的光电特性受器件结构和结构中各层材料特性的影响，尤其是有机材料的特性。对于阳极材料，考虑于空穴输运层(HTL)材料的能带搭配，需要其具高功函数，(4.5-5.3eV)且性质稳定，有些器件结构底发光还要考虑其透光性，所以ITO透明导电膜被广泛应用于阳