[发明专利]高分辨率像素体系结构

说明书

技术领域

本发明一般涉及有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器，并且特别地涉及在这种显示器中具有较大开口率的像素结构。

背景技术

当前，正在引入有源矩阵有机发光器件(“AMOLED”)显示器。这种显示器的优点包括与传统液晶显示器相比更低功率消耗、制造灵活以及更快的刷新速率。与传统的液晶显示器相反，在AMOLED显示器中没有背光，因为每个像素由独立发光的不同颜色的有机发光器件(例如，红色、绿色和蓝色)组成。有机发光二极管(OLED)基于通过驱动晶体管供给的电流而发光。驱动晶体管典型地是由非晶硅或者多晶硅制造的薄膜晶体管(TFT)。每个OLED中消耗的功率与该OLED中产生的光的大小有直接关系。

驱动晶体管的驱动电流确定像素的亮度，并且实际OLED器件的表面(孔)确定像素的OLED寿命。AMOLED显示器典型地由OLED、驱动晶体管、任何其它支持电路(例如使能或者选择晶体管)以及各种其它驱动和编程线构造。这种其它组件减小了像素的孔，因为它们不发光但是为OLED的正确操作所需要。

一般，彩色显示器对于每个像素10具有以“条带”方式布置的三个OLED，如图1A所示。图1A中的像素10是底部发射型OLED，在其中OLED被制造在其中没有其它组件(例如晶体管和金属线)的集成电路的衬底上。像素10包括OLED 12、14和16以及对应的驱动晶体管22、24和26，其平行布置以产生“条带”布置。平行的电源线32、34和36是为向OLED 12、14和16以及驱动晶体管22、24和26提供电压所必需的。OLED 12、14和16分别发射红光、绿光和蓝光，并且对于每个OLED 12、14和16的不同亮度级可以被编程以便经由从一系列平行数据线42、44和46输入的编程电压沿着光谱产生颜色。如图1A所示，必须为用于OLED 12、14和16以及驱动晶体管22、24和26的电源线32、34和36以及选择线50和数据线42、44和46保留额外的区域。在该已知配置中，像素10的集成电路的孔比集成电路的总面积小得多，因为存在为驱动晶体管以及电源和数据线所需的区域。例如，在制作用于制造像素10的这种集成电路的遮罩(shadow mask)中，两个相邻OLED(例如OLED 12和14)之间的距离以及OLED尺寸是重要的(大于20um)。结果，对于高分辨率显示器(例如，具有33.5um子像素宽度的253ppi)，开口率将非常低。

图1B示出了电子组件的电路图，即OLED 12、驱动晶体管22、对于驱动电压线32的电源输入和对于构成像素10的每个颜色OLED的编程电压输入42。编程电压输入42向驱动晶体管22提供可变电压，驱动晶体管22又调节给OLED 12的电流以便确定OLED 12的亮度。

图1C示出了对于传统的底部发射结构(例如图1A中的像素10)的截面。如所示出的，OLED 12被制造在开口区域中的衬底上的其它组件那一侧。因此，OLED发光面积被像素中的其它组件限制。公共电极层70提供与OLED 12的电连接。在该情况下，电流密度高，因为用于发光的区域有限。由于电流密度较高，因此OLED电压也高。结果，功率消耗较高并且OLED寿命减少。

对于构成像素的每个OLED的另一种类型的集成电路配置包括在背板组件(例如晶体管和金属迹线)之上制造OLED，并且被称为顶部发射配置。顶部发射配置允许OLED的更大的表面面积，并且因此更高的开口率，但是要求到OLED的公共电极更薄，因为这种电极必须是透明的以便允许光从OLED发射。薄的电极导致较高的电阻并且引起该电极两端的显著的电压降。这对于实际上需要较大面积公共电极的较大面积显示器可能是个问题。

因此，当前，由于驱动晶体管和其它电路的必要性，OLED显示器的像素的孔是受限的。此外，OLED显示器中的OLED的开口率也是受限的，因为归因于设计规则要求而必须具有OLED之间的空间的最小量。因此，存在对增大用于较高分辨率显示器的基于OLED的集成电路像素的开口率的需求。

发明内容

根据一个实施例，像素结构包括：大致透明衬底、形成在该衬底上的驱动晶体管、形成该衬底的与该驱动晶体管相对一侧上的有机发光器件、设置在该发光器件与该驱动晶体管之间并且具有面向该发光器件的反射表面的反射层，该反射层形成相对于该驱动晶体管偏移的开孔，以使得由该发光器件发射的光穿过直至该衬底。该反射层的至少一部分在形状上优选为凹状，以将来自该发光器件的反射光反向引导至该发光器件上。