[发明专利]多色发光二极管、半导体显示单元及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管，该发光二极管包括阳极电极层、阴极电极层以及发光层，该发光层介于所述电极层之间且与所述电极层接触，发光层包括电致发光半导体材料与铁电材料的混合物，并且其中所述电极层中的至少之一或两者与电致发光半导体材料一起形成可调制注入势垒。本发明还涉及半导体显示单元，制造发光二极管的方法以及这种方法在制造半导体显示装置的方法中的使用。

背景技术

可挠性显示技术的发展对很多应用来说，已变得越来越重要。可挠性显示器最大的卖点(promise)不只是效能特性，而是显著降低成本的能力。可挠性显示器发展中的领先技术是由基于有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)的显示器所形成。

举例而言，在国际专利申请WO 2008/143509与WO2010/062178中说明了在此领域中最新发展的例子。这些文件说明包括发光层的发光二极管，发光层由电致发光半导体材料以及铁电材料的混合物组成。在这些发光二极管中，半导体通道形成在电极层之间且嵌入铁电材料。这些技术依赖于电极层与半导体通道之间的可调制注入势垒，以维持像素开(on)或关(off)状态，而不需要持续通电，因而节能。

然而，尽管进行进一步改善有机发光二极管的设计的持续努力，已认知到当有机发光二极管具有多色能力时，有机发光二极管显示器才会真的有用。为了达到这个目标，可使用彩色滤光片或者直接沉积红、绿与蓝三种颜色。这两种技术都相当地昂贵。

为了调节颜色，另一种方案使用腔效应(cavity effect)；然而，这导致不期望的角度相依性。在另一方案中，有机发光二极管可彼此堆叠，且分开或一起驱动以实现多色发射。这节省了每个像素的面积。然而，层数仍然相同且此解决方案难以和主动矩阵式驱动结合。另一解决方案通过精心堆叠工程，利用施加电压使颜色偏移。然而，此效果相对小且需要复杂的(电压调制)驱动机制。

本发明的目的是提供克服现有技术方法的缺点的多色可挠性显示器技术。

发明内容

本发明可达成上述的目的，本发明提供一种多色发光二极管，该多色发光二极管包括阳极电极层、阴极电极层以及发光层，该发光层介于所述电极层之间且与所述电极层接触。该发光层包括电致发光半导体材料与铁电材料的混合物。所述电极层中的至少之一或两者与该电致发光半导体材料一起形成可调制注入势垒。该阳极电极层或该阴极电极层中的至少一个由两个或多个颜色选择电极组成，并且其中两个或多个颜色选择电极的每个包括不同的导电材料，用于使得在使用时能够发出具有取决于通电的相应电极的颜色的光。

在本发明的发光二极管(LED)中，从该发光二极管获得的发出的光的颜色通过适当选择用作该阳极电极层或该阴极电极层中的任一个或两者的电极材料的导电材料而预先决定。通过提供至少一个电极，使得其由颜色选择电极组成，其中颜色选择电极由不同的精心挑选的电极材料构成，可得到多色发光二极管。如将会理解的，操作任一个颜色选择电极将提供不同颜色的光。通过同时操作多个颜色选择电极可得到其它颜色。如脉宽调制的切换技术或是可能强度控制使得按照可得到很多不同的混色的方式混合颜色。

由于具有电极层之间的发光层的平坦配置，包括颜色选择电极的本发明的配置可以适合地以任意类型的电极配置来实现。举例而言，这些包括：如根据本发明被实现为显示单元的发光二极管布置的被动矩阵(横条)配置以及主动矩阵薄膜晶体管(TFT)配置。如将理解的，发光二极管也可被实现为单个多色发光二极管装置或多个发光二极管的布置。此外，该配置对于实现为有机发光二极管特别地有利，但本发明不限于此。