显示装置

文档序号:1955122 发布日期:2021-12-10 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 显示装置 (Display device ) 是由 河内玄士朗 于 2021-06-02 设计创作,主要内容包括:本发明涉及显示装置。显示装置包括发光元件、被配置为控制流向发光元件的电流量的驱动薄膜晶体管、以及加热电极。当加热电极发热时,驱动薄膜晶体管的沟道的温度高于发光元件的发光区域的温度。(The present invention relates to a display device. The display device includes a light emitting element, a driving thin film transistor configured to control an amount of current flowing to the light emitting element, and a heating electrode. When the heating electrode generates heat, the temperature of the channel of the driving thin film transistor is higher than the temperature of the light emitting region of the light emitting element.)

显示装置

技术领域

本发明涉及显示装置。

背景技术

有机发光二极管(OLED)元件是电流驱动的自发光元件,因此不需要背光。除此之外,OLED元件还具有实现低电力消耗、宽视角和高对比度的优点;其被期待对于平板显示装置的发展做出贡献。

有源矩阵(AM)OLED显示装置包括用于选择像素的晶体管和用于向像素供应电流的驱动晶体管。OLED显示装置中的晶体管是薄膜晶体管(TFT);具体地,使用低温多晶硅(LTPS)TFT或氧化物半导体TFT。

TFT具有阈值电压和电荷迁移率的变化。由于驱动晶体管决定OLED显示装置的发光强度,因此它们的电特性变化可能引起问题。因此,典型的OLED显示装置包括用于补偿驱动晶体管的阈值电压的变化和偏移的校正电路。

发明内容

在树脂膜(特别是聚酰亚胺膜)上制造的柔性OLED显示装置显示出明显的初始亮度变化,使得在启动后几小时内亮度降低几个百分点。发明人发现,在驱动TFT中发生大的电流漂移,并且该电流漂移引起显著的初始亮度变化。因此,需要减小驱动晶体管中的电流漂移以减小初始亮度变化的技术。

本发明的一个方面是一种显示装置,包括:发光元件;以及驱动薄膜晶体管,其被配置为控制流向发光元件的电流量;以及加热电极。当加热电极发热时,驱动薄膜晶体管的沟道的温度高于发光元件的发光区域的温度。

本发明的另一方面是一种显示装置,包括:发光元件;以及驱动薄膜晶体管,其被配置为控制流向发光元件的电流量;以及加热电极。加热电极的至少一部分隔着绝缘体面对驱动薄膜晶体管的栅极电极,以用作决定栅极电极的电位的存储电容器的一部分。在俯视观察时,驱动薄膜晶体管的沟道的至少一部分与加热电极重叠。

本发明的一方面实现了包括自发光元件的显示装置中的初始亮度变化的减小。

应当理解的是,前面的概述和下面的详细描述都是示例性和说明性的,并且不限制本发明。

附图说明

图1示意性地示出了显示装置的OLED显示装置的结构示例;

图2提供了用于示出在启动之后随时间变化在聚酰亚胺基板上的OLED显示装置的亮度变化的测量结果;

图3提供了用于说明由电流偏置应力(CBS)引起的在聚酰亚胺基板上的TFT的电流变化的测量结果;

图4是示出TFT的温度与电流不稳定性之间的关系的图;

图5示出了TFT基板的配线布局的示例;

图6示出了实施方式中的像素电路的结构示例;

图7是在一帧周期中用于控制图6所示的像素电路的信号的时序图;

图8示出了包括驱动晶体管的像素电路的装置结构的示例的平面图;

图9示意性地示出了沿剖面线IX-IX’剖开的图8中的装置结构的剖视图;

图10示意性地示出了沿剖面线X-X’剖开的图8中的装置结构的剖视图;

图11提供了当加热电极散热时驱动晶体管在层叠方向上的温度分布的模拟结果;

图12提供了当加热电极散热时像素电路在面内方向上的温度分布的模拟结果;

图13提供了加热电极的两端的加热电压与流过加热电极的加热电流之间的关系的仿真结果;

图14提供了驱动晶体管的沟道和有机发光膜的对于图13所示的加热电压的温度响应的仿真结果。

具体实施方式

在下文中,将参考附图具体地描述实施方式。附图中共同的元件由相同的附图标记表示,并且附图中的每个元件在尺寸和/或形状上可能被放大使得可清楚地理解本说明书。

在下文中公开了一种改善利用响应于驱动电流而发光的发光元件的自发光显示装置(如有机发光二极管(OLED)显示装置)中的驱动电流的漂移的技术。该技术减少了自发光显示装置中的亮度变化。

在树脂膜(特别是聚酰亚胺膜)上制造的柔性OLED显示装置显示出显著的初始亮度变化,使得在启动后几小时内亮度降低几个百分比。对柔性基板上的薄膜晶体管(TFT)和玻璃基板上的TFT的比较评估表明,与玻璃基板上的TFT相比,在柔性基板上的保持接收电流偏置的TFT中发生大的电流漂移。发明人发现,驱动TFT中的这种电流漂移引起对OLED显示装置的初始亮度变化。

本说明书中的实施方式通过利用在显示区域内设置的加热电极加热驱动TFT来减小驱动TFT的电流漂移。本说明书中的实施方式的特征可应用于除OLED显示装置之外的其他类型的自发光显示装置。

显示装置的结构

图1示意性地示出了显示装置的OLED显示装置10的结构示例。OLED显示装置10包括:在其上设置有OLED元件(发光元件)的薄膜晶体管(TFT)基板100;用于封装OLED元件的封装基板200;以及粘接剂(玻璃料密封剂)300,用于将TFT基板100和封装基板200粘接。TFT基板100与封装基板200之间的空间填充有例如干燥氮气的不活泼气体,并且用粘接剂300密封。

在TFT基板100的显示区域(也称为有源区域)125之外的阴极电极区域114的外周,设有扫描电路131、发光控制电路132、驱动器IC134和解复用器136。驱动器IC 134经由柔性印刷电路(FPC)135连接到外部装置。扫描电路131驱动TFT基板100上的选择线。发光控制电路132驱动发光控制线。

驱动器IC 134例如安装有各向异性导电膜(ACF)。驱动器IC 134将电力和时序信号(控制信号)提供给扫描电路131和发光控制电路132,并且进一步将数据信号提供给解复用器136。

解复用器136将驱动器IC 134的一个引脚的输出依次输出到d条数据线(d是大于1的整数)。解复用器136在每个扫描时段将来自驱动器IC 134的数据信号的输出数据线改变d次,以对驱动器IC 134的输出引脚的d倍的数据线进行驱动。

显示区域125包括多个OLED元件(像素)和用于控制多个像素的发光的多个像素电路。在彩色OLED显示装置的示例中,每个OLED元件发射红色、蓝色和绿色光中的一种光。多个像素电路构成像素电路阵列。

如稍后将描述的,每个像素电路包括驱动TFT(驱动晶体管)和用于存储信号电压以确定驱动TFT的驱动电流的存储电容器。由数据线传输的数据信号被校正并存储到存储电容器。存储电容器的电压确定驱动TFT的栅极电压(Vgs)。校正后的数据信号以模拟方式改变驱动TFT的电导,以将与发光电平相对应的正向偏置电流提供给OLED元件。该实施方式的特征可应用于具有不包括校正电路的像素电路的显示装置。

TFT中的电流不稳定性

本说明书的实施方式中的OLED显示装置10加热驱动TFT以减小它们启动后的亮度变化(初始亮度变化)。图2提供了示出在启动之后在聚酰亚胺基板上的OLED显示装置的亮度随时间的变化的测量结果。具体地,图2提供了当环境温度为50℃时相对亮度的时间变化和当环境温度为室温时相对亮度的时间变化。X轴代表相对亮度,Y轴代表从启动以后经过的时间。

如被图2中的虚线205所包围,OLED显示装置10的亮度在启动后的几个小时内下降。当环境温度为50℃时,初始亮度下降很小;但是,当环境温度为室温时,下降较大。启动后两个小时后的亮度比紧接启动后的亮度低大约3%。当聚酰亚胺基板上的TFT持续接收电流偏置时,发生电流漂移。该电流漂移引起OLED显示装置的初始亮度的下降。

图3提供了说明由电流偏置应力(CBS)引起的在聚酰亚胺基板上的TFT的电流变化的测量结果。具体地,图3提供了设置在玻璃基板上的聚酰亚胺膜上的TFT的电流变化207和在没有聚酰亚胺膜的玻璃基板上制造的TFT的电流变化209。X轴表示从开始提供电流以后经过的时间,Y轴表示漏极-源极电流Ids。环境温度为27℃,漏极-源极电压Vds为-10.1V。开始提供电流时的漏极-源极电流Ids约为29nA。

没有聚酰亚胺膜的玻璃基板上的TFT未示出漏极-源极电流Ids的显著变化(不稳定性)(曲线209)。然而,聚酰亚胺层上的TFT示出漏极-源极电流Ids的显著增加。

从这些测量结果可以看出,当在TFT下方未设置聚酰亚胺层时,未观察到漏极-源极电流的不稳定性(Ids的增加)。因此,可以理解的是,聚酰亚胺层引起TFT中电流的不稳定性(Ids的增加)。推测这是因为施加到已吸收水分的聚酰亚胺层的电场在聚酰亚胺膜中引发负电荷而使TFT的阈值电压Vth偏移。

像素电路中的校正电路(Vth校正电路)确定与视频信号相对应的驱动TFT的栅极-源极电压,使得驱动TFT的Vth的变化将被补偿。校正电路考虑Ids电流的增加对偏移的Vth进行校正;因此,与视频信号相对应的驱动TFT的栅极-源极电压降低,并且供应给OLED元件的电流减小。其结果,OLED显示装置10的亮度下降。实际上,包括校正电路的像素电路的仿真结果表明,驱动TFT的漏极-源极电流增加20%导致OLED元件的驱动电流减少大约2%。

发明人的研究表明,可以通过将TFT加热至高温来暂时消除电流不稳定性。具体而言,通过将TFT的沟道加热到大于或等于80℃的温度,可以基本上暂时消除电流的不稳定性。同时,当加热电极MCH散热时,通过将OLED元件的发光区域保持在小于或等于70℃的温度,能够防止来自加热电极MCH的热量对OLED元件的发光的不利影响。

图4是示出TFT的温度与电流不稳定性之间的关系的图。曲线图211表示在TFT被加热之前的初始状态下的TFT的漏极-源极电流的时间变化。曲线图213表示在将TFT加热至120℃之后TFT的漏极-源极电流的时间变化。曲线图215表示在加热TFT后放置145小时的TFT的漏极-源极电流的时间变化。

从曲线图213可以理解,可以通过加热TFT来消除电流不稳定性。然而,如曲线图215所示,当在加热TFT之后放置一段时间后,电流不稳定性再次出现。因此,在制造OLED显示装置10时热老化不是对于TFT的电流不稳定性的充分的对策。重要的是,将加热驱动TFT的功能结合到OLED显示装置10中。

OLED面板的配线布局

图5示出了TFT基板100的配线布局的示例。显示区域125设置在聚酰亚胺基板SUB上。本实施方式中的加热机理不仅可应用于包括聚酰亚胺层作为柔性基板的显示装置,而且还可应用于在玻璃基板和驱动晶体管之间包括聚酰亚胺层的显示装置。

显示区域125包括布置成矩阵的多个像素PX。两个移位寄存器VSR1和VSR2设置在显示区域125的外侧、图5中的左侧。这些移位寄存器VSR1和VSR2被包括在扫描电路131中。移位寄存器VSR1依次选择沿X轴延伸并且沿Y轴上下设置的选择线S1,以供应选择信号。移位寄存器VSR2依次选择沿X轴延伸并且沿Y轴上下设置的选择线S2,以提供选择信号。

发光控制电路132中包括移位寄存器VSRE。移位寄存器VSRE依次选择沿着X轴延伸并且沿着Y轴上下设置的发光控制线EMI,以提供发光控制信号。

用于向像素电路提供电源电压的电源线PVD的图案包括围绕显示区域125的一条线和沿Y轴延伸并且沿X轴并排设置在显示区域125内的多条线。电源线PVD向每个像素电路供应恒定的电源电位。恒定的电源电位经由连接焊盘PD1和PD2从驱动器IC 134供应给电源线PVD。

加热电位供应总线VH1在显示区域125的左侧沿Y轴延伸。加热电位供应总线VH2在显示区域125的右侧沿Y轴延伸。第一加热电位经由连接焊盘PD3从外部电路被供应给加热电位供应总线VH1。与第一加热电位不同的第二加热电位从连接焊盘PD4被供应给加热电位供应总线VH2。

加热电极MCH沿着X轴延伸并且沿着Y轴上下设置在显示区域125内、在加热电位供应总线VH1和VH2之间。每个加热电极MCH与加热电位供应总线VH1和VH2连接,并且被供应由加热电位供应总线VH1和VH2的电位之间的电压决定的加热电力(加热电流)。当供应加热电力时,每个加热电极MCH散热以加热与其相关联的像素电路中的驱动TFT。

数据线VDATA沿着Y轴延伸并且沿着X轴并排设置。驱动器IC 134向每个数据线VDATA供应指定了所选择的OLED元件(像素或子像素)的亮度的数据信号。复位线VRST沿着X轴延伸并且沿着Y轴上下设置。恒定的复位电位从驱动器IC 134经由连接焊盘PD5和显示区域125的左侧和右侧上的线被供应给复位线VRST。

像素电路

图6示出了实施方式中的像素电路的结构示例500。像素电路500包括用于加热驱动晶体管的加热电极。利用从加热电极散发的热来加热驱动晶体管M3,以减小在OLED显示装置10启动之后的亮度的初始下降。加热机理可应用于与该示例不同的像素电路,其中包括不具有阈值电压校正功能的像素电路。

像素电路500校正从驱动器IC 134供应的数据信号,并利用该校正的数据信号控制OLED元件的发光。像素电路500包括七个晶体管(TFT)M1至M7,每个晶体管具有栅极、源极和漏极。在本示例中,晶体管M1至M7是p型TFT。本实施方式中的加热机理可应用于包括n型半导体晶体管或氧化物半导体晶体管的像素电路。

晶体管M3是用于控制流向OLED元件E1的电流量的驱动晶体管。驱动晶体管M3根据存储在存储电容器Cst中的电压来控制从电源线PVD供应给OLED元件E1的电流量。OLED元件E1的阴极与阴极电源线VEE连接。存储电容器Cst存储驱动晶体管M3的栅极-源极电压(也简称为栅极电压)。

晶体管M1和M6控制是否使OLED元件E1发光。晶体管M1的源极与电源线PVD连接,以接通/断开向与晶体管M1的漏极连接的驱动晶体管M3的电流供应。晶体管M6的源极与驱动晶体管M3的漏极连接,以接通/断开向与晶体管M6的漏极连接的OLED元件E1的电流供应。晶体管M1和M6通过从发光控制线EMI输入到其栅极的发光控制信号控制。

晶体管M7进行操作以将复位电位供应给OLED元件E1的阳极。当通过来自选择线S1的选择信号使晶体管M7导通时,晶体管M7将来自复位线VRST的复位电位供应给OLED元件E1的阳极。

晶体管M5控制是否将复位电位供应给驱动晶体管M3的栅极。当通过从选择线S1输入到栅极的选择信号使晶体管M5导通时,晶体管M5将来自复位线VRST的复位电位供应给驱动晶体管M3的栅极。OLED元件E1的阳极的复位电位可以与驱动晶体管M3的栅极的复位电位不同。

晶体管M2是用于选择要被供应数据信号的像素电路500的选择晶体管。晶体管M2的栅极电位通过从选择线S2供应的选择信号控制。当选择晶体管M2导通时,选择晶体管M2将通过数据线VDATA供应的数据信号供应给驱动晶体管M3的栅极(存储电容器Cst)。

在本示例中,选择晶体管M2(其源极和漏极)被连接在数据线VDATA与驱动晶体管M3的源极之间。此外,晶体管M4被连接在驱动晶体管M3的漏极与栅极之间。

晶体管M4进行操作以校正驱动晶体管M3的阈值电压。当晶体管M4导通时,驱动晶体管M3用作二极管连接的晶体管。来自数据线VDATA的数据信号经由导通的选择晶体管M2、驱动晶体管M3和晶体管M4的沟道(源极和漏极)被供应给存储电容器Cst。

存储电容器Cst存储根据驱动晶体管M3的阈值电压Vth被校正的数据信号(栅极-源极电压)。在图6的示例中,存储电容器Cst的电极中的一个电极与驱动晶体管M3的栅极连接,另一个电极被包括在加热电极MCH中。利用存储电容器Cst的电极中的一个作为加热电极,使得能够将用于加热驱动晶体管的机理有效地结合到像素电路中。

图7是在一帧时段中控制图6中的像素电路500的信号的时序图。图7是在一帧时段中选择第N行并将数据信号写入像素电路500的时序图。在下文中,为了简化说明,通过与用于发送信号的线相同的附图标记来标识信号。具体地,图7示出了在一帧时段的期间发光控制线EMI上的信号(发光控制信号EMI)、选择线S1上的信号(选择信号S1)、选择线S2上的信号(选择信号S2)、以及图6所示的节点N1处的电位的变化。节点N1处的电位等于驱动晶体管M3的栅极电位。

在时刻T1,发光控制信号EMI从低变为高。响应于该改变,在时刻T1晶体管M1和M6断开。在时刻T1的选择信号S1和S2为高。根据这些信号,晶体管M2、M4、M5和M7断开。这些晶体管的状态保持到时刻T1之后的时刻T2。节点N1处的电位是前一帧的信号电位。

在时刻T2,选择信号S1从高变为低。时刻T2处的发光控制信号EMI和选择信号S2为高。响应于选择信号S1的改变,晶体管M5和M7导通。晶体管M1、M2、M4和M6断开。

响应于晶体管M5导通,节点N1处的电位从复位线VRST变为复位电位。从时刻T2到时刻T3,复位电位被供应给节点N1。在每一帧中节点N1处的电位变为复位电位,使得在每一帧中驱动晶体管的栅极电位变为相同电位。响应于晶体管M7导通,复位电位从复位线VRST被供应给OLED元件E1的阳极。

在时刻T3,选择信号S1从低变为高。在时刻T3处的发光控制信号EMI和选择信号S2为高。响应于选择信号S1的改变,晶体管M5和M7断开。从时刻T3到时刻T4,晶体管M1、M2以及M4至M7断开。

在时刻T4,选择信号S2从高变为低。在时刻T4处的发光控制信号EMI和选择信号S1为高。响应于选择信号S2的改变,晶体管M2和M4导通。晶体管M1、M5、M6和M7断开。

由于晶体管M4导通,因此驱动晶体管M3被进行二极管连接。由于晶体管M2导通,因此来自数据线VDATA的数据信号经由晶体管M2、M3和M4被写入到存储电容器Cst。

将被写入到存储电容器Cst的电压是加入数据信号中的对驱动晶体管M3的阈值电压Vth的校正之后的电压。在从时刻T4到时刻T5的时段中,执行数据信号向像素电路500的写入和Vth校正。

在时刻T5,选择信号S2从低变为高。在时刻T5处的发光控制信号EMI和选择信号S1为高。响应于选择信号S2的改变,晶体管M2和M4断开。晶体管M1、M2以及M4至M7断开。从时刻T5到时刻T6保持这些控制信号和晶体管的这些状态。

在时刻T6,发光控制信号EMI从高变为低,使得晶体管M1和M6导通。选择信号S1和S2为高,因此晶体管M2、M4、M5和M7保持断开。驱动晶体管M3基于存储在存储电容器Cst中的校正后的数据信号控制要供应给OLED元件E1的驱动电流。这意味着OLED元件E1发光。

装置结构

在下文中,描述了包括用于驱动晶体管的加热机理的像素电路的装置结构的示例。图8示出了包括驱动晶体管M3的像素电路的装置结构的示例的平面图。与驱动晶体管M3相对的多晶硅膜p-Si的一部分对应于驱动晶体管M3的沟道。栅极电极GM通过触点CONT2和金属膜MT2与晶体管M5的源极/漏极连接。存储电容器Cst被配置在驱动晶体管M3的栅极电极GM与加热电极MCH之间。

图8包括两个OLED元件的有机发光膜OEL。图8中的下部有机发光膜OEL是OLED元件的有机发光膜,以从驱动晶体管M3接收驱动电流。该OLED元件的阳极电极通过触点CONT4与金属膜连接,并且该金属膜与晶体管M6的漏极连接。

图8包括沿着Y轴延伸的两条数据线VDATA和一条电源线PVD。右侧的数据线VDATA传输用于驱动晶体管M3的数据信号。右侧的数据线VDATA通过触点CONT1与晶体管M2的源极/漏极连接。电源线PVD将驱动电流经由驱动晶体管M3供应给OLED元件。

图8包括沿着X轴延伸的选择线S1和S2、复位线VRST和发光控制线EMI。选择线S1包括晶体管M5和M7的栅极,并且将选择信号S1传输给这些晶体管。选择线S2包括晶体管M2和M4的栅极,并且将选择信号S2传输给这些晶体管。复位线VRST通过触点CONT3与晶体管M5的源极/漏极连接。

如上所述,在栅电极GM与加热电极MCH之间设置存储电容器Cst。在面对驱动晶体管M3的沟道和栅极的部分中,加热电极MCH较宽(沿Y轴较长)。加热电极MCH具有面对像素电路中的驱动晶体管M3的宽部分和在宽部分之间的窄部分(沿Y轴较短)。成为存储电容器Cst的一部分的加热电极MCH简化了像素电路的装置结构。

当俯视观察时,加热电极MCH面对驱动晶体管M3的栅极电极GM和沟道。当俯视观察时,驱动晶体管M3的栅极电极GM的至少一部分和驱动晶体管M3的沟道的至少一部分与加热电极MCH重叠。在图8的示例中,当俯视观察时,栅极电极GM和沟道的整个区域被包括在(面对)加热电极MCH的区域。加热电极MCH与沟道之间的这种位置关系使得能够有效地加热驱动晶体管M3的沟道。

另一方面,当俯视观察时,加热电极MCH与OLED元件的发光区域不重叠(面对)而是分离。在图8的结构示例中,当俯视观察时,加热电极MCH与有机发光膜OEL分离。发光区域是有机发光膜OEL的与阳极电极接触的部分。

当俯视观察时加热电极MCH在OLED元件的发光区域的外部的上述配置,阻止了由于加热电极MCH的热量引起的发光区域的温度升高,减小了对OLED元件的发光的影响。

加热电极MCH的独特形状和独特配置使得当加热电极MCH散热时,驱动晶体管M3的沟道的温度高于OLED元件的发光区域的温度。选择性地加热驱动晶体管M3的沟道的加热电极MCH防止了由驱动晶体管的阈值电压的变化引起的OLED显示装置的亮度下降,同时防止了热量影响OLED元件的亮度。

在其他示例中,加热电极MCH可以是与存储电容器Cst分离的部件,而不被存储电容器Cst的一个电极共用。当俯视观察时,加热电极MCH可以与沟道区域分离而没有任何重叠。当俯视观察时,加热电极MCH可以与OLED元件的发光区域重叠(部分地面对)。

图9示意性地示出了图8中的装置结构的沿剖面线IX-IX’的剖视图。在聚酰亚胺基板SUB上设置底涂膜UC。多晶硅膜p-Si被置于底涂膜UC上。此外,栅极绝缘膜GI设置为覆盖多晶硅膜p-Si。底涂膜UC和栅极绝缘膜GI可以是无机膜,例如,氮化硅膜,氧化硅膜或这些膜的层叠体。

栅极电极GM被置于栅极绝缘膜GI的上方。该示例中的驱动晶体管M3具有顶部栅极结构。然而,本说明书中的加热机理可应用于包括具有底部栅极结构的晶体管的像素电路。

栅极电极GM是由选自由Mo、W、Nb、MoW、MoNb、Al、Nd、Ti、Cu、Cu合金、Al合金、Ag和Ag合金组成的组中的一种物质制成的单层,或这些物质中的不同物质的层叠体。金属间介电膜IMD设置为覆盖栅极电极GM。金属间介电膜IMD可以是无机膜,例如氮化硅膜、氧化硅膜或这些膜的层叠体。

加热电极MCH被置于金属间介电膜IMD的上方。加热电极MCH的一部分隔着金属间介电膜IMD面对栅极电极GM,以构成存储电容器Cst。加热电极MCH可以由与栅极电极GM相同的材料制成。加热电极MCH可以由具有比栅极电极GM的材料更高的电阻的材料例如ITO制成,以提高加热效率。

钝化膜PAS设置为覆盖加热电极MCH。钝化膜PAS是无机膜,例如氮化硅膜、氧化硅膜或这些膜的层叠体。接触孔穿过钝化膜PAS、加热电极MCH和金属间介电膜IMD设置,使得金属膜MT2与栅极电极GM接触。金属膜MT2的接触孔内的部分对应于触点CONT2。金属膜MT2例如具有Ti/Al/Ti的结构。

上方的平坦化膜PLN被设置为覆盖图9所示的整个元件。平坦化膜PLN可以是有机膜。

图10示意性地示出了图8中的装置结构的沿剖面线X-X’的剖视图。包括栅极电极GM的金属层还包括选择线S2和发光控制线EMI。当俯视观察时(当在图10中的垂直方向上观看时),加热电极MCH远离有机发光膜OEL和OLED元件的阳极电极AN。

包括金属膜MT2的金属层还包括金属膜MT3,该金属膜MT3包括用于连接晶体管M6的漏极(多晶硅膜p-Si的一部分)和阳极电极AN的触点。金属膜MT3与触点CONT4接触,触点CONT4被包括在与阳极电极AN同一层中并且延续到阳极电极AN。触点CONT4设置在形成在平坦化膜PLN中的接触孔中。

有机发光膜OEL在设置在像素限定层PDL中的孔内与阳极电极AN接触。像素限定层PDL具有限定OLED元件的发光区域(像素或子像素)的孔。像素限定层PDL可以是有机树脂膜。阳极电极AN包括三层:由ITO、IZO、ZnO、In2O3等制成的透明导电层;由诸如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir或Cr的金属或包含这种金属的合金制成的反射层;以及如上所述的另一透明导电层。有机发光膜OEL从底部开始依次由例如空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层组成。根据设计确定有机发光膜OEL的层叠结构。

阴极电极CA设置在有机发光膜OEL上方。阴极电极CA具有完全覆盖显示区域125的形状。在顶部发射像素结构中,阳极电极AN具有光反射率,并且阴极电极CA具有光透射率。阴极电极CA例如可以由诸如Al或Mg的金属或其合金制成。

薄膜封装TFE设置在阴极电极CA上方并与阴极电极CA接触。薄膜封装TFE从底部开始包括无机绝缘体(例如,SiNx或AlOx)层、有机平坦化膜和另一无机绝缘体(例如,SiNx或AlOx)层。无机绝缘体层是用于提高可靠性的钝化层。可以在薄膜封装TFE上设置λ/4板和偏振板以防止外部光的反射。

图11和图12提供当加热电极MCH散热时驱动晶体管和有机发光膜的温度的仿真结果。图11提供了在层叠方向上的驱动晶体管的温度分布。在图11的图中,X轴表示从像素电路中的特定高度处的点到基板SUB的距离,Y轴表示温度。在图11中,与加热电极、栅极电极和沟道相对应的范围分别由附图标记MCH、GM和p-Si表示。图11中的仿真结果表示加热电极、栅极电极和沟道的温度基本上均匀。

图12提供了面内方向上的像素电路的温度分布。X轴表示从驱动晶体管的中间到有机发光膜OEL的距离,Y轴表示温度。图12中的仿真结果表示有机发光膜OEL的端部处的温度相对于薄膜晶体管的温度足够低。在该实施方式中的加热电极有效地加热驱动晶体管的沟道,同时防止发光区域的温度升高。

加热控制

在下文中,描述了加热控制方法。在示例中,驱动器IC 134在显示装置从电源关闭状态的非显示状态或待机状态启动之后,将预定电位供应给加热电位供应总线VH1和VH2,并保持将恒定电压施加于加热电极MCH。这种简单的控制使得驱动晶体管的沟道能够保持在高温下。

在另一示例中,驱动器IC 134在除了OLED元件的发光时段之外的时段(非发光时段)中向加热电极MCH供电,以使加热电极MCH散热并在OLED元件的发光时段期间停止向加热电极MCH供电。该控制减小了从加热电极MCH散发的热量对所显示的图像的影响。

例如,驱动器IC 134在自OLED显示装置10被启动直到OLED显示装置10开始显示图像的时段内向所有的加热电极MCH供电。在停止供电之后,直到下一次启动为止不向加热电极MCH供电。在另一示例中,驱动器IC 134在与像素行的两个连续帧相对应的发光时段之间的消隐时段中向与像素行相关联的加热电极MCH供电。当像素发光时,停止向相关联的加热电极供电。

图13提供了加热电极MCH的两端的电压(加热电压)(总线VH1和VH2之间的电位差)与流过加热电极MCH的电流(加热电流)之间的关系的仿真结果。加热电流响应于加热电压的变化而立即改变。图14提供了驱动晶体管的沟道和有机发光膜OEL的对于图13所示的加热电压的温度响应的仿真结果。如图14所示,沟道的温度与加热电压的变化基本上同时变化。从仿真结果可以看出,即使在短的消隐时段中,加热电极MCH也可以有效地加热驱动晶体管的沟道。

如上所述,已经描述了本发明的实施方式。然而,本发明不限于前述实施方式。在本发明的范围内,本领域技术人员可以容易地修改、添加或转换前述实施方式中的每个要素。一个实施方式的结构的一部分可以用另一实施方式的结构代替,或者一个实施方式的结构可以并入另一实施方式的结构中。

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