專利名稱:使用反饋增強型發(fā)光二極管的顯示器件的制作方法
技術領域:
本申請涉及顯示器件,并且特定地,涉及使用反饋增強型發(fā)光二極管的顯示器件。
背景技術:
現(xiàn)今使用的顯示器件典型地使用液晶顯示器(LCD),并且最近使用有機光發(fā)射器件(OLED)。
圖1a和1b簡要地說明了顯示器件的示例和它們的操作,諸如有源和無源矩陣顯示器件。
矩陣顯示器典型地包含小的圖像元素的柵格(像素),其可以被開關以形成字符和顯示圖形及視頻圖像。電極被構圖為一系列的條帶,在一個玻璃片上運行的條帶11(12)與在另一個玻璃片上運行的條帶12(11)垂直。該電極由透明傳導材料制成,通常是氧化銦錫(ITO)。在條帶重疊處形成了開關單元或像素10,如圖1a所示。在液晶顯示器中,像素包括夾在電極之間的液晶材料。在OLED中,一系列的有機半導體材料(在施加電流時該有機半導體材料之一發(fā)射光)夾在電極之間。
無源矩陣顯示器使用簡單的柵格向特定的像素提供電荷。即,當利用適當?shù)娘@示驅(qū)動電壓對特定的列或者行進行偏置時,該行或者列連接到進行控制的集成電路。為了開啟像素,集成電路利用驅(qū)動電壓信號使正確的列和正確的行偏置。該行和列在指定的像素處相交,并且該行和列偏置電壓導致了該像素處的正確電壓。
在有源矩陣顯示器中,使用這樣的驅(qū)動方案,即其在每個像素位置處使用存儲電容器14和晶體管開關13,如圖1b所示。有源矩陣顯示器最經(jīng)常使用的是薄膜晶體管(TFT)。通常尺寸很小的TFT排列在玻璃基片上的矩陣中,并且連接到行和列總線,如圖1b所示。為了為特定的像素尋址,偏置適當?shù)男校沟眠B接到該行的TFT的柵極接通。然后利用適當?shù)尿?qū)動電壓使正確的列偏置。由于與該列相交的所有其他行是切斷的,因此僅有指定像素處的存儲電容器接收電荷。該存儲電容器14能夠存儲電荷,并且能夠在TFT的柵極切斷之后在像素15上保持偏置電壓,直到下一個刷新周期。這意味著不必經(jīng)常刷新信號,并且因此使得較大矩陣陣列成為可能。此外,通過在施加全開關電壓時僅開啟該像素,晶體管防止了串擾。
然而,包括上文所述的矩陣顯示器件的顯示器件具有與之相關的問題,諸如,例如在周圍高亮度環(huán)境中的差的觀察特性,在寬視角中的差的可視性,和/或高的功耗。因此,存在對更高效的顯示器件的需要。
發(fā)明內(nèi)容
提供了使用反饋增強型發(fā)光二極管的顯示器件。在一個方面該顯示器件包括發(fā)光器件,其包括至少一個安置在第一反饋層和第二反饋層之間的光發(fā)射材料層。第一反饋層和第二反饋層中的至少一個可以包括具有至少部分周期性變化的折射率分布的材料。在接近第二反饋層處提供了成像元件,用以允許向一定距離處投影所顯示的圖像。成像元件可以包括投影透鏡、分光屏、散射屏或者某些其它類型的背投屏幕、或者任何其他的圖像形成裝置。
在另一方面,該顯示器件包括發(fā)光器件,其包括至少一個安置在第一反饋層和第二反饋層之間的光發(fā)射材料層。第一反饋層和第二反饋層中的至少一個可以包括具有至少部分周期性和連續(xù)變化的折射率分布的材料。
通過參考附圖,在下文中詳細描述了另外的特征以及多種實施例的結構和操作。在附圖中,相似的參考數(shù)字表相同或者功能相似的元件。
附圖簡述圖1a和1b說明了現(xiàn)有技術的矩陣顯示器件的示例。
圖2說明了在一個實施例中可以用于本公開內(nèi)容的顯示器件的發(fā)射器件。
圖3說明了用于本公開內(nèi)容的顯示器件的一個實施例中的反饋增強型發(fā)光二極管。
圖4說明了一個實施例中的彩色無源矩陣顯示器的示例。
圖5說明了使用反饋增強型OLED的有源矩陣顯示器的示例。
圖6說明了一個實施例中的包括死區(qū)余度的反饋增強型有源矩陣OLED的示例。
圖7和8說明了本公開內(nèi)容的數(shù)個實施例中的有源矩陣驅(qū)動的示例。
圖9說明了一個實施例中包括OLED的投影系統(tǒng)。
圖10說明了有源矩陣器件中的激光投影圖像,其激發(fā)OLED陣列并且立刻進入在背投屏幕的屏幕前表面上產(chǎn)生圖像的屏幕結構。
圖11說明了無源矩陣器件中的激光投影圖像,其激發(fā)OLED陣列并且立刻進入在背投屏幕的屏幕前表面上產(chǎn)生圖像的屏幕結構。
具體實施例方式
公開了使用反饋增強型發(fā)光二極管的顯示器件。顯示器件包括,但不限于,有源和無源矩陣顯示器和投影系統(tǒng)。在2003年5月8日提交的題為“FEEDBACK ENHANCED LIGHT EMITTING DEVICE”的共同未決的美國專利申請Serial No.__中完整地公開了反饋增強型發(fā)光二極管的結構和操作。例如,圖2和3說明了用于本公開內(nèi)容的顯示器件中的一個實施例中的反饋增強型發(fā)光二極管。
圖2說明了一個實施例中的發(fā)射器件。器件1包括發(fā)射層2和反饋元件4。反饋元件4可以是具有至少部分周期性折射率變化的層,其允許某些光透射通過反饋元件4。在另一方面,反饋元件4可以是具有周期性和連續(xù)折射率變化的層。在題為“FEEDBACK ENHANCEDLIGHT EMITTING DEVICE”的共同未決的美國專利申請SerialNo.__中詳細描述了具有周期性和連續(xù)折射率變化的反饋元件層。
還可以包括第二反饋元件6,使得發(fā)射層位于兩個反饋元件4、6之間。第二反饋元件6可以允許某些光透射通過第二反饋元件6,或者基本上反射入射到其上的光。在一個實施例中,可以將具有周期性折射率變化的結構、平面鏡、分布布拉格反射體(DBR)或者另外的反射體用作第二反饋元件6。
在一個方面,該器件還可以包括其他的元件,諸如位于反饋層和發(fā)射層之間的透明緩沖層、擴散體、陽極、陰極或者其他元件。圖3說明了具有額外元件的發(fā)射器件300。例如,諸如陰極102和陽極104的電極對可以分別安置在發(fā)射層2與反饋層4、6之間。
陰極102可以包括與發(fā)射層2相鄰的具有低功函數(shù)表面的透明傳導結構,使得其能夠?qū)㈦娮幼⑷氲桨l(fā)射層2中。在一個方面,為了使陰極102具有所需透明度,提供了雙層陰極。該雙層陰極可以包括非常薄(例如,5納米(nm))的金屬陰極,使得該金屬是基本透明的。然后該金屬可以通過類似氧化銦錫(ITO)的透明導體支撐到例如反饋層側上,用于產(chǎn)生足夠高的傳導率以得到低阻抗器件。陽極104可以包括透明傳導材料,選擇該透明傳導材料使其具有高的功函數(shù),使得其能夠?qū)⒖昭ㄗ⑷氲桨l(fā)射層2中。
發(fā)射層2可以包括電致發(fā)光材料,其光譜發(fā)射帶與反饋層4和6的反射帶重疊。在一個方面中,發(fā)射層2還可以是熒光或者磷光發(fā)射材料、無機半導體發(fā)射材料(諸如GaAs、AlGaAs或者InGaN)、有機金屬材料、合成有機/無機材料、或者液晶材料。
反饋層4和6可以包括具有周期性變化的折射率的不吸光材料。反饋層4和6可以用作光子晶體,其反射沿標注為“光輸出”110的軸線傳播的給定波長頻帶的光。光子晶體是這樣一種材料,即由于沿一個或者多個軸線周期性地改變的折射率,所以其不能支持特定頻率的光沿這些軸線傳播。這樣,在具有足夠的厚度時,其在沿這些軸線的方向上變成某些光譜反射帶上的完美的反射體,并且被稱為在其不能夠支持的光能量中具有光子帶隙。反饋層4和6示出了一維光子帶隙。
在另一視角是,沿層的垂直軸線進入反饋層材料的光在每當其通過折射率振蕩的一個周期時會經(jīng)歷小的折射。當反饋元件足夠厚時,反饋元件在諧振波長2d處可以用作近似完美的反射體,其中d是折射率空間振蕩的間距。
在一個方面該反饋層可以通過平面波全息圖制造,其具有處于所需發(fā)射波長處的峰值反射率。
在一個方面,圖3中所示的器件300可以倒轉。即,陰極102和陽極104的位置可以互換。
器件300還可以包括基片106,其與諸如反饋層6的反饋層相鄰安置?;?06用作可以使該器件300建構于其上的層。在一個方面,基片106可以由透明材料構成。在一個方面,可以將該材料粘附于該器件300上以用作封蓋108。例如,封蓋108用于密封封裝以抵御周圍的水和氧,或者另外用以保護器件300不受化學作用或者其他降解作用的影響。
該器件300的其他元件可以包括在陽極104和發(fā)射層2之間的空穴輸運層。該空穴輸運層可以用于允許更多的電子/空穴復合出現(xiàn)在發(fā)射層2中。例如,在具有不平衡的電子和空穴遷移率的發(fā)射層中,其通常具有低的空穴遷移率,電子/空穴復合趨向于出現(xiàn)在陽極。相似地,具有直接的陽極/發(fā)射體界面的器件趨向于是低效率的,這是因為許多陷阱,即發(fā)生了發(fā)射體的非輻射去激發(fā)的位置,存在于發(fā)射體/陽極界面處。例如,使用具有高的空穴遷移率的空穴輸運層使出現(xiàn)在陽極處的電子/空穴復合的問題減到最小。還可以選擇空穴輸運層以使得空穴的導帶位于陽極104的導帶和發(fā)射層2的導帶的中間,由此提供了從陽極到發(fā)射體的更加有效的空穴注入。
還可以在陽極104和空穴輸運層之間提供空穴注入層。例如,如果使用了類似于缺乏良好定義的帶結構的氧化銦錫(ITO)的陽極材料(其可能導致對器件的低效率的空穴注入),則可以提供類似銅酞菁的空穴注入層用以通過位于ITO和空穴輸運材料中間的能級較好地定義帶結構。因此提供該額外的空穴注入層可以有助于空穴注入,并且產(chǎn)生了更加有效率的器件。
在另一個實施例中,額外的空穴輸運層可以插入在空穴注入層和發(fā)射體之間,用以進一步消除該帶的能量差別。如果與發(fā)射體相鄰的空穴輸運層具有處于近似與發(fā)射體相同的能級處的電子導帶,則電子可能“超越”該發(fā)射體,且在輸運層中發(fā)生復合而不是在發(fā)射體中。通過在發(fā)射體和輸運層之間插入具有高能量和良好空穴傳導性的電子導帶的電子阻擋層,可以消除該超越。
在另一個實施例中,可以在陰極102和發(fā)射層2之間提供電子輸運層。電子輸運層針對電子執(zhí)行與空穴輸運層針對空穴而執(zhí)行的功能相似的功能。如同空穴輸運層,可以添加另外的電子輸運層以幫助帶能量匹配。
在另一實施例中,可以在陰極102和電子輸運層之間提供電子注入層。理想的是,所需的是使盡可能低的功函數(shù)材料用于陰極,使得能量不會被消耗于將電子注入到器件中。例如,可以使用諸如鈣的具有非常低的功函數(shù)的金屬。但是鈣可能是易起化學反應的并且對濕氣和氧是非常敏感的。還可以使用鋁。盡管鋁具有較高功函數(shù),但已發(fā)現(xiàn)給鋁涂敷非常薄的類似于氟化鋰或者氟化鎂材料的膜提供了“帶偏移”效應,其有助于緩解帶能量失配。
在另一實施例中,可以在發(fā)射體和空穴輸運層之間提供空穴阻擋層以消除“超越”發(fā)射體的空穴。上文所述的載流子輸運層、注入層和阻擋層還典型地用于傳統(tǒng)的OLED器件。因此,此處將不再描述這些元件的進一步的特征。
在一個實施例中,器件300還可以包括緩沖層,例如,置于電極和反饋層之間的純凈電介質(zhì)。當緩沖層安置在陰極102和反饋層4之間時,其可以用作陰極同外部環(huán)境之間的密封勢壘,特別是在隨后的工藝過程中。緩沖層還提供了正確尺寸間隔,使得在該兩個反饋層之間的該間隙中的有害的光干涉不會發(fā)生。為了獲得該功能,緩沖層可以插入到反饋層和電極之間以調(diào)節(jié)器件的光學厚度。緩沖層還可以用于維持該兩個反饋層中的折射率分布之間的適當相位關系。此外,緩沖層可以用于調(diào)節(jié)反饋層之間的間隙厚度,由此調(diào)節(jié)在該間隙中諧振的光模的波長。
圖1和2中所示器件基本上減小或者消除了由于全內(nèi)反射引起的光損耗,該全內(nèi)反射可能出現(xiàn)于邊界處的折射率失配處。通過基本上消除器件內(nèi)部的光吸收損耗,可以使從器件中提取的光近似成倍增加。
在一個方面,回來參考圖2,位于發(fā)射層2兩側的反饋元件4、6形成了諧振腔。反饋元件4、6將光反射回發(fā)射層2的材料中,并且允許在足夠的光反射到發(fā)射層2中時發(fā)生受激發(fā)射。例如,光子和激子之間相互作用態(tài)的數(shù)目調(diào)節(jié)了受激發(fā)射的速率。這樣,通過將光定位于諧振腔中,并且由此在發(fā)射層2中引發(fā)了高密度的光子,可以產(chǎn)生非常迅速的受激發(fā)射轉換。
典型地,在沒有引入受激發(fā)射的情況中,自發(fā)發(fā)射在發(fā)生材料中主導發(fā)光過程,該自發(fā)發(fā)射是相對慢的并且是純粹的統(tǒng)計過程。通過受激發(fā)射使激發(fā)能量迅速轉換光使得自發(fā)發(fā)射過程具有很少的或者不具有激發(fā)態(tài)能量以轉換為光。甚至更慢的過程,即非輻射去激發(fā),將激發(fā)態(tài)能量轉換為熱。這樣,由于熱形成的機制在數(shù)量級上慢于受激發(fā)射,因此受激發(fā)射取代了激發(fā)態(tài)能量到熱的轉換。因此,器件1的激發(fā)態(tài)能量主要被轉換為光,而不是熱。隨之而來的發(fā)熱的減少還可以導致器件中降低的溫度,其允許更長的壽命和器件中更高的效率。
在反饋增強型光發(fā)射顯示器的一個實施例中,一個或者多個器件陰極和一個或者多個陽極在圖形上相互重疊,使得重疊區(qū)域在進行適當?shù)毓╇姇r顯示視頻信息。
在使用發(fā)光二極管(例如,有機發(fā)光二極管)的矩陣顯示器中,有機光發(fā)射層通常分為獨立的像素。該像素通常布置為正交的行和列,并且可以通過改變流經(jīng)它們的電流使它們在發(fā)射和非發(fā)射狀態(tài)之間進行切換。通常通過無源或者有源矩陣布置來控制像素。在無源矩陣器件中,電極之一被構圖為行,而另一個電極被構圖為列。通過在行和列電極之間在其交點所處的位置施加適當?shù)碾妷海梢砸鹈總€像素發(fā)光。有源矩陣器件在每個像素位置處使用至少一個電容器和至少一個晶體管。
圖4說明了一個實施例中的彩色無源矩陣顯示器的示例。所示顯示器是使用全息反饋層的有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器。通過在玻璃基片102上粘附約10微米厚的全息記錄材料層101,可以產(chǎn)生全息反饋層。在該示例中,然后通過例如三個分立的光掩膜,使該材料三次暴露于所需的平面波干涉圖形,用以產(chǎn)生具有紅光(660nm)區(qū)域103、綠光(515nm)區(qū)域104和藍光(440nm)區(qū)域105的反饋全息圖。隨后可以固定全息介質(zhì),使得不會發(fā)生另外的光化學修改。下一步,使鋁真空蒸發(fā)到全息介質(zhì)的表面上,并且使其構圖為陽極總線106。在一個實施例中,基準元件106可以是金屬化物質(zhì),其在條帶狀ITO陽極的末端形成了輸出引腳,并且還提供了沿陽極條帶的一個邊緣使每個該陽極條帶縱向延伸的窄的總線,用以提供低阻抗連接。然后,諸如氧化銦錫(ITO)的透明導體層107被真空淀積在全息反饋層上面。該ITO通過光刻構圖為條帶狀陽極,其位于條帶狀紅、綠和藍反饋區(qū)域上面并且與之平行。在一個實施例中,使ITO盡可能的薄,例如,約為500埃(),以便于使激光層疊中的光吸收最小化。使用金屬陽極總線106,用以使經(jīng)過ITO的電壓降最小化。
在該示例中,隨后在陽極結構上面對OLED材料進行構圖。OLED可以由1~5個或者更多的層組成,例如有機半導體層109~115。該OLED材料可以是低分子量的材料、聚合的材料或者其他適當?shù)牟牧?,或者是這些材料的組合。低分子量的材料可以進行真空淀積,并且通過使用遮蔽掩膜或者通過使用構圖的抗蝕劑作為遮蔽掩膜的mushroom工藝來進行構圖。在Society for Information Display InternationalSymposium,May 2000,Seminar Lecture Notes,Volume 1,P.m-3/40中描述了該mushroom工藝。聚合物和某些低分子量的材料可以通過溶劑澆鑄來進行淀積。在該情況中,可以使用噴墨打印對該材料進行構圖。
在該示例中,首先粘附抗蝕劑,隨后對其進行構圖以形成交叉絕緣體108。下一步,非常薄地,例如約50鈾酞菁銅的空穴注入層109通過遮蔽掩膜均勻地淀積在紅、綠和藍陽極上。不移除該掩膜,350的N,N’-聯(lián)二萘-1-基-N,N’-二苯基聯(lián)苯胺(NPB)層的空穴輸運層110淀積在陽極上。下一步對六苯基(PHP)發(fā)射層的200層111通過遮蔽掩膜僅淀積在藍陽極上。通過遮蔽掩膜僅在綠陽極上淀積200的三-(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)層,形成了綠發(fā)射層。通過遮蔽掩膜僅在紅陽極上淀積200的5,10,14,20-四羥基卟吩(TPP)層,形成了紅發(fā)射層。
下一步,450的2-(二聯(lián)苯-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)的電子輸運層114通過遮蔽掩膜真空淀積在紅、綠和藍子像素上。在不移除用于淀積電子輸運層的掩膜的情況下,淀積50的氟化鋰的電子注入層115。下一步,通過遮蔽掩膜淀積約50的鋁層123用以形成陰極??商鎿Q地,可以形成無金屬陰極結構,用以避免即使是非常薄的陰極金屬層的光吸收,其對于器件的光激射行為是有害的。該無金屬陰極層可以包括50的浴銅靈或者某些其他的透明傳導有機材料。在G.Gu等人的Applied Physics 86,p.4067(1999)中可以找到無金屬電極的更加詳細的討論,其整體公開內(nèi)容在此處并入列為參考。
在鋁的上面,通過遮蔽掩膜濺射淀積了500的ITO 116,用以形成陰極電極。鋁蒸發(fā)在完整的器件上,并且然后通過使用三氯化硼等離子體刻蝕的光刻,將其構圖為陰極總線117。為了在進一步的工藝中保護OLED結構,將1000厚的氮化硅層118淀積在完整的基片上。
在該示例中,將器件從真空中移除,并且通過溶劑澆鑄來粘附全息記錄材料,其用于在器件的陰極側上產(chǎn)生10微米厚的反饋層。對于器件相對側上的膜使用相同的方式,對反饋層進行連續(xù)地構圖,使其具有優(yōu)化用于660nm波長光(紅)的區(qū)域119、優(yōu)化用于515nm波長光(綠)的區(qū)域120和優(yōu)化用于440nm波長光(藍)的區(qū)域121。然后使用玻璃蓋板122通過環(huán)氧外圍密封物質(zhì)來封裝該器件。
在本公開內(nèi)容的一個實施例中,發(fā)射體材料是通過光刻方法進行構圖的。在一個實施例中,用于光刻構圖的發(fā)射體包括但不限于,可光學交連的發(fā)射體。
圖5說明了使用反饋增強型電致發(fā)光器件的有源矩陣顯示器的示例。例如,與圖4的器件相似,可以制造反饋增強型有源矩陣器件,其具有包括前面制造的有源矩陣驅(qū)動的開始基片。該有源矩陣的電流開關驅(qū)動可以使用兩個或者四個薄膜晶體管(TFT)結構,或者可以使用其他的有源矩陣OLED驅(qū)動結構。在一個方面,該有源矩陣結構與圖4的無源矩陣結構的區(qū)別之處在于,反饋層/電致發(fā)光器件配置結構包括薄膜晶體管(TFT)源極150和相應的像素陽極151的連接。對陽極反饋層152進行構圖,以便于允許接入到TFT的源極金屬化物質(zhì)。在一個實施例中,在無源尋址顯示器中陽極反饋層和陽極ITO的淀積之后的金屬化(圖4,106)可以用于向TFT源極互連153提供像素陽極。例如,金屬化物質(zhì)106可以沿反饋層材料152的臺面?zhèn)认蛳卵由?。這樣106可以延伸至153中和/或變成153。在一個實施例中,陽極ITO電極151通過向一側添加互連引腳而被構圖為具有像素的形狀,而不是連續(xù)的列或者行電極??梢允褂枚喾N方法完成反饋層的構圖。例如,在一個實施例中,反饋結構可以通過噴墨打印技術進行打印,或者使用可替換的打印技術進行打印。在另一實施例中,該層可以作為連續(xù)的膜進行淀積,并且隨后通過光刻進行構圖。例如,由于記錄材料是可光構圖的,因此這是可行的。在另一實施例中,可以通過光刻構圖的掩膜層對該層進行等離子體刻蝕。
在一個實施例中,光發(fā)射器件層155~165被構圖為條帶狀層,其覆蓋了像素元件的整個列,如同圖4的無源顯示器中的情況。陰極ITO條帶164和鋁陰極總線165如圖4中的情況形成,除了陰極ITO條帶164和鋁陰極總線165是與行相對的列電極和總線。此外,顯示器可以涂敷有平化層166和/或氮化硅保護層167,用以確保反饋層具有均勻的厚度。在粘附和曝光具有紅168、綠169和藍(未示出)優(yōu)化區(qū)域的陰極反饋層之前,粘附平化層166和氮化硅保護層167。
在約10微米厚的全息記錄材料152臺面的側面上,可以制造圖5的有源矩陣、反饋增強型OLED顯示器的互連153。如果該臺面的側面具有很大的垂直臺階,則在某些互連中可能存在開口。在該情況中,可以包括TFT和陽極電極之間的死區(qū)余度,以便于允許該臺面邊緣上的緩和的斜度。
圖6說明了一個實施例中的包括用于死區(qū)的余度的反饋增強型有源矩陣OLED的示例。在該實施例中,在凸起的肋部180上制造了TFT182、顯示器行和列總線,該凸起的肋部180是在顯示器玻璃基片上進行構圖的。然后可以將陽極反饋層181構圖為粗略的矩形蜂巢狀凹陷,其散布于肋部180的x-y柵格之間。如果陽極反饋層的全息記錄材料是噴墨打印的,由于該肋部可以防止記錄材料溶液的沉積的液滴擴散,所以該配置是有利的。如果使肋部180延伸得更高一點,肋部180還可以用于容納來自噴墨打印的光發(fā)射器件層部件183的溶液液滴。
通過使用耐高溫聚合物或者溶膠-凝膠玻璃,肋部180可以通過光刻構圖在玻璃基片上。通過使用涂敷有絕緣材料(例如,用以避免短路)的厚金屬化物質(zhì)層來對肋部180進行構圖也是可行的。在該結構中,金屬肋部核心可以用于具有強熱負載的顯示器中的散熱,例如,在投影顯示器中。
在另一實施例中,通過諸如結合撓性聚合物基片,使用超低溫多晶硅TFT工藝,在已淀積和曝光的全息反饋層上建立TFT矩陣,可以改善顯示器的分辨率。在C.S.McCormick,C.E.Weber,J.R.Abelson和S.M.Gates的“An amorphous silicon thin film transistor fabricated at125 degree Celsius by dc reactive magnetron sputtering,”Appl.Phys.Lett.,Vol.70,no.2,pp.26-7和P.M.Smith,P.G.Garey和T.W.Sigmon的“Excimer laser crystallization and doping of silicon films on plasticsubstrates,”Appl.Phys.Lett.,Vol.70,no.3,pp.342-344,1997中可以找到該超低溫工藝的示例。
在產(chǎn)生反饋增強型OLED的該方法中,反饋增強產(chǎn)生的受激發(fā)射不強烈依賴于OLED顯示器件的半傳導層或者傳導層的厚度的均勻性、它們的平行性或者它們的表面光潔度,這是因為光激射行為是由反饋層的相位關系定義的。在全息反饋層的情況中,通過在題為“FEEDBACK ENHANCED LIGHT EMITTING DEVICE”的共同未決申請中描述的相鎖定方法,可以確保維持兩個反饋層之間的正確的相位關系。這確保了曝光裝置在空間中產(chǎn)生的干涉條紋集合與一個反饋層對準,同時記錄另一個反饋層。
在一個實施例中,通過傳統(tǒng)的Poly-SI TFT可以形成圖5中的有源矩陣薄膜晶體管170。在另一個實施例中,通過其它類型的三端開關元件可以形成該有源矩陣元件。在另一個實施例中,用于形成TFT或者其他開關元件的材料可以具有無定形晶體結構或者單晶結構,并且可以通過硅以外的材料形成。
圖7和8說明了本公開內(nèi)容的數(shù)個實施例中的有源矩陣驅(qū)動的示例。本公開內(nèi)容的多行FE-OLED顯示器中的每個像素元件可以通過驅(qū)動信號連續(xù)地尋址。如圖7所示,在一個實施例中,有源矩陣驅(qū)動在每個像素位置包括兩個薄膜晶體管(TFT)704、706、存儲電容器702和FE-OLED器件712。TFT 704的源電極連接到數(shù)據(jù)線710,而TFT 704的漏電極連接到TFT 706的柵電極。TFT 706的柵電極連接到存儲電容器702。FE-OLED器件712連接到TFT 706的漏電極。掃描線708允許獨立顯示器行中的像素每次被尋址一行。當TFT 704的柵極啟動時,數(shù)據(jù)線710在TFT 706上建立柵極偏置電壓。該偏置還計量從源極到漏極流過TFT 2 706的電流,由此在光發(fā)射器件或者OLED像素中建立電流水平,并且基于器件的亮度相對電流的特性,控制像素輸出光的水平。TFT 704 706為例如FE-OLED的器件712提供電流,并且用作有源驅(qū)動器件。電容器702存儲驅(qū)動信號電荷。
圖7示出了用于將所需的灰度級電流水平鎖存進OLED有源矩陣像素中的簡單的兩個晶體管的配置方案。在另一實施例中,可以使用圖8所示的四個晶體管的自動調(diào)零像素驅(qū)動配置。例如,對于晶體管上的相同的柵極偏置,在多晶硅有源驅(qū)動矩陣中的TFT相對于TFT的變化可以導致電流電平中的像素相對于像素的變化的情況中可以使用該配置。(參見R.Dawson等人的“Design of an Improved Pixel for aPolysilicon Active-Matrix Organic LED Display”,SID InternationalSymposium Proceedings,1998,p.11;R.Dawson等人的“The Impact of theTransient response of Organic Light Emitting Diodes on the Design ofactive Matrix OLED Displays”,IEEE International Electron DeviceMeeting,1998,p.875;R.Dawson等人的“A Poly-Si Active-Matrix OLEDDisplay with Integrated Drivers”,SID International SymposiumProceedings,1999,p.438;R.Dawson和M.Kane的“Pursuit of ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode Displays”,SID InternationalSymposium Proceedings,2001,p.372)這里,附加的自動調(diào)零端(AZ)824和自動調(diào)零線(AZB)以及晶體管TFT3 814和TFT 4 826允許在啟動TFT 1 804的柵極用以允許數(shù)據(jù)電壓偏置TFT 2 806的柵極之前對TFT 2 806的閾值中的變化進行測量。然后,電容器C1 816中對該閾值電壓的存儲允許TFT 2 806的柵極偏置偏移,用以允許閾值電壓發(fā)生變化。上文所述的使用TFT的有源矩陣尋址配置典型地用于傳統(tǒng)的有源矩陣OLED器件中。(參見,例如Fish等人的“A Comparison ofPixel Circuits for Active Matrix Plymer/Organic LED Displays”,SIDInternational Symposium Proceedings,2002,p.968;和S.Tam等人的“Poly-Si Driving Circuits for Organic EL Displays”,Paper 4925-20,Conference 4925A,Electronic Imaging 2001)因此,此處不再描述這些元件的進一步的細節(jié)。
在一個實施例中,本公開內(nèi)容的OLED顯示器件中矩陣尋址方案允許在所選像素元件上維持恒定的電流??梢栽谙袼厣暇S持多種恒定電流水平,用以支持灰度級操作。通過由多晶硅或者單晶硅材料制造的有源矩陣可以執(zhí)行該灰度級操作。在圖形信息的每個尋址時間幀中在獨立像素處,通過組合模擬電流調(diào)節(jié)和/或驅(qū)動電流的時間調(diào)制,可以完成灰度級調(diào)制。
在另一實施例中,本公開內(nèi)容中的顯示器件可以包括投影系統(tǒng),其使用了反饋增強型光發(fā)射器件。該投影系統(tǒng)可以包括但不限于,顯示監(jiān)視器和電視機。圖9說明了根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實施例的包括FE-OLED微激光器陣列202的投影系統(tǒng)200的示例,例如,其具有投影透鏡204,用以將圖像投影在屏幕206上。通過使用作為示例的FE-OLED器件說明了圖9。圖9中所示器件還可以使用其他的反饋增強型光發(fā)射器件,并且不限于使用有機材料的光發(fā)射器件。由于產(chǎn)生了基本準直的成成像光,因此包括微激光器陣列202的投影系統(tǒng)簡化了該投影的投影光學裝置。這可以消除對昂貴的準直光學裝置的需要并且消除了與之相關的所有問題,而且還減少了投影系統(tǒng)200中的部件數(shù)目。減少的部件數(shù)目基本上減小了投影系統(tǒng)200的成本、復雜度和尺寸。而且,該實施例的投影系統(tǒng)不需要額外的用于投影系統(tǒng)的分色裝置,例如,膠片、色輪等等。投影透鏡204可以由諸如復合透鏡或者透鏡系統(tǒng)的更加精密的投影光學裝置所取代,用以消除投影圖像中的色差和其他的所不期望的效果。而且,例如鏡子的額外的光學裝置可以引入到投影透鏡和屏幕之間,用以折疊投影路徑,使得整個系統(tǒng)可以容納在小尺寸的外殼中。
圖10和11說明了使用FE-OLED的直視平板顯示器,其中激光投影圖像激發(fā)了OLED陣列,并且立刻進入在背投屏幕的屏幕前表面上產(chǎn)生圖像的屏幕結構。如同圖9,圖10和11說明了使用FE-OLED的示例。圖10和11中的器件還可以使用其他的反饋增強型光發(fā)射器件,并且不限于使用有機材料的光發(fā)射器件。圖10說明了有源矩陣器件,而圖11說明了無源矩陣器件。背投屏幕可以是根據(jù)美國專利No.5,563,738和5,481,385構建的背投屏幕。在一個實施例中,該背投屏幕可以被安置在離開發(fā)射器件的小距離處。對于在顯示器安裝中提供機械設計的靈活性,這是有利的。投影屏幕可以具有散射類型、折射類型或衍射類型,或者具有它們的任何組合。
在圖10所示的直視有源矩陣FE-OLED顯示器1000的示例中,例如通過參考圖8描述的基于TFT的像素驅(qū)動電路1002通過陽極總線1004向置于兩個反饋層(即后反饋層1008和前反饋層1010)之間的OLED結構1006提供驅(qū)動電流。兩個反饋層(1008和1010)形成了例如FE-OLED的反饋增強型光發(fā)射器件的一部分。來自OLED結構1006的光通過前封蓋玻璃1014發(fā)射出前反饋層的前表面1012。在圖中,藍光1016、紅光1018和綠光1020從三個不同的相鄰的FE-OLED結構發(fā)射,這三個FE-OLED結構被分別配置用于發(fā)射紅光、綠光和藍光。這樣,可以建立彩色矩陣顯示器。例如,光1018入射到背投屏幕1022的后表面上。
該屏幕包括錐形微光導陣列1024,其由光學透明材料構成。光導之間的空隙區(qū)域填充有黑色填充樹脂1026,例如,填充有碳黑,其具有比微光導材料更低的折射率。作為結果,光1018通過該光導被多次反射出,并且通過光導的尖端1028反射出。反射的幾何設置,以及例如選擇性地使光導的尖端變粗糙,導致了存在于屏幕上的光1030的寬的散射角。屏幕1022可以通過粘合劑1040接合到FE-OLED陣列或者通過空氣間隙與之隔開。
該直視有源矩陣FE-OLED顯示器可以在高的環(huán)境亮度的條件下使用,這是因為照射到顯示器組件前表面上的環(huán)境光非??赡茉诤谏珮渲?026中吸收,該樹脂1026組成了90%的屏幕前表面1034。通過光導尖端1028進入的小量的環(huán)境光的大部分通過表面1012進入FE-OLED結構。反饋層1008和1010可以被設計為具有窄的光譜反射帶。因此,照射到表面1012上的光的一半以下直接反射回朝向屏幕1022和顯示器觀看者。該光的剩余部分通過FE-OLED并且刺射到填充FE-OLED和后基片1038之間的空間的填充材料1036。該填充材料1036可以填充有黑色填充物,使得刺射到其上的剩余的環(huán)境光幾乎被全部吸收。通過淀積在填充材料1036和FE-OLED結構之間的光吸收材料的薄層,也可以實現(xiàn)填充材料1036的光吸收功能。黑色矩陣材料也可以淀積在有源矩陣像素驅(qū)動電路1002上面,用以進一步地增強環(huán)境光的吸收。
通過圖10中的顯示器結構的高效環(huán)境光吸收的結果意味著該顯示器具有所謂的“黑洞表面”,其幾乎不反射周圍的光。這也意味著即使將顯示器驅(qū)動電流向下調(diào)節(jié)至低的水平,在非常高的環(huán)境亮度水平下,該顯示器也是容易地可讀的,這導致了長的服務壽命。
圖11中所示的直視無源矩陣FE-OLED顯示器1100包括與通過參考圖10所描述的部件功能相似的部件。在圖11中,陽極總線1102和陰極總線1104的矩陣可以用于替換圖10所示的TFT像素驅(qū)動電路。OLED 1006、反饋層1006和1008、基片1014和1038和背投屏幕1022中的多種部件的功能與通過參考圖10所描述的相似。顯示器1100與進入的環(huán)境光1032的相互作用也是相似的。
上文所述的實施例是說明性的示例,并且不應被解釋為本發(fā)明限于這些特定的實施例。在不偏離附屬權利要求中限定的本發(fā)明的精神或者范圍的前提下,本領域的技術人員可以進行多種變化和修改。
權利要求
1.一種顯示器件,包括第一反饋層,其適于接收和反射光;一個或者多個第一電極條帶,其形成在第一反饋層上;一個或者多個半傳導層,其形成于第一電極條帶上,所述一個或者多個半傳導層中的至少一個至少包括發(fā)光材料;一個或者多個第二電極條帶,其形成在該發(fā)光材料上,該第二電極條帶形成為使得它們與第一電極條帶中的一個或者多個重疊,其中第一電極條帶和第二電極條帶重疊的區(qū)域包括能夠通過第一電極條帶和第二電極條帶驅(qū)動的分段;第二反饋層,其適于接收和反射光,其置于一個或者多個第二電極條帶上;以及成像元件,其置于與接近第一反饋層和第二反饋層中的一個接近。
2.權利要求1的器件,其中第一電極條帶和第二電極條帶的重疊區(qū)域包括至少顯示像素的直線矩陣。
3.權利要求1的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個具有沿垂直于或者基本垂直于各自反饋層平面的軸線方向至少部分周期性變化的折射率分布。
4.權利要求3的器件,其中具有基本周期性變化的折射率分布的第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個具有至少部分連續(xù)變化的折射率分布。
5.權利要求1的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括至少具有光子晶體結構的層。
6.權利要求1的器件,其中第一反饋層和第二反饋層之間的距離是使得反饋層之間的空間組成腔,其中具有一個或者多個所需波長的光發(fā)生相長干涉。
7.權利要求1的器件,其中由第一反饋層和第二反饋層反射中的一個或者兩個所反射的光激發(fā)從所述一個或者多個發(fā)光材料層的光發(fā)射。
8.權利要求7的器件,其中光的受激發(fā)射導致由器件發(fā)射的光的基本準直。
9.權利要求7的器件,其中光的受激發(fā)射導致光激射行為。
10.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括有機發(fā)光材料。
11.權利要求10的器件,其中有機發(fā)光材料包括聚合物材料。
12.權利要求10的器件,其中有機發(fā)光材料包括寡聚物材料。
13.權利要求10的器件,其中有機發(fā)光材料是光學交連的。
14.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括有機金屬材料。
15.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括無機材料。
16.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括無機和有機合成材料。
17.權利要求3的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括至少全息記錄材料的層。
18.權利要求3的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括至少置于基片上的全息記錄材料的層。
19.權利要求5的器件,其中光子晶體結構中的一個或者兩個包括一維、二維或者三維光子晶體結構或者它們的組合。
20.權利要求3的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括至少具有記錄的平面波干涉圖形的全息記錄材料的層。
21.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括純凈的材料、固體溶液、合金、異質(zhì)混合物或者它們的組合。
22.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料被構圖為與分段區(qū)域空間配準的區(qū)域。
23.權利要求22的器件,其中構圖區(qū)域是離散的構圖區(qū)域。
24.權利要求23的器件,其中離散的構圖區(qū)域包括兩個或者更多發(fā)光材料組分,該每個離散的構圖區(qū)域包括該兩個或者更多的發(fā)光材料組分中的一個,并且該兩個或者更多的發(fā)光材料組分中的每一個發(fā)射不同譜帶的可見光。
25.權利要求3的器件,其中該反饋層中的一個或者兩個的光譜反射帶與發(fā)光材料的一個或多個光譜發(fā)射帶基本重疊。
26.權利要求25的器件,其中反饋層中的一個或者兩個被構圖為區(qū)域,使得每個區(qū)域具有兩個或者更多對應于表示不同反射光色彩的不同光譜反射帶的折射率交替變化周期之一。
27.權利要求26的器件,其中所述區(qū)域是離散的區(qū)域。
28.權利要求26的器件,其中兩個反饋層均具有基本周期性的折射率分布。
29.權利要求28的器件,其中一個反饋層中的對應區(qū)域具有與另一反饋層中對應區(qū)域的基本相同的形狀和尺寸,并且在空間上與它們配準。
30.權利要求28的器件,其中兩個反饋層中的對應區(qū)域具有基本上相互重疊的光譜反射帶。
31.權利要求28的器件,其中發(fā)光材料的構圖區(qū)域包括兩個或者更多的發(fā)光材料,每個構圖區(qū)域包括該兩個或者更多的發(fā)光材料中的一個,該每個發(fā)光材料發(fā)射不同光譜帶的可見光。
32.權利要求31的器件,其中發(fā)光材料的構圖區(qū)域是離散的構圖區(qū)域。
33.權利要求31的器件,其中發(fā)光材料的構圖區(qū)域?qū)诜答亴又械囊粋€或者兩個的構圖區(qū)域。
34.權利要求33的器件,其中發(fā)光材料的構圖區(qū)域具有與反饋層中的對應構圖區(qū)域基本相同的形狀和尺寸,或者反饋層中的具有一個或者多個對應構圖區(qū)域的組合。
35.權利要求34的器件,其中發(fā)光材料中的構圖區(qū)域的光譜發(fā)射帶至少部分地與反饋層中的一個或者兩個中的對應構圖區(qū)域的光譜反射帶重疊。
36.權利要求2的器件,其中發(fā)光材料被構圖為區(qū)域,該構圖區(qū)域與像素矩陣在空間上配準。
37.權利要求36的器件,其中構圖區(qū)域包括離散的構圖區(qū)域。
38.權利要求36的器件,其中發(fā)光材料是可光學交連的并且通過構圖曝光進行構圖。
39.權利要求36的器件,其中發(fā)光材料的構圖區(qū)域包括兩個或者更多的發(fā)光材料,每個構圖區(qū)域包括該兩個或者更多的發(fā)光材料中的一個,該兩個或者更多的發(fā)光材料中的每一個發(fā)射不同光譜帶的可見光。
40.權利要求3的器件,其中反饋層中的一個或者兩個的光譜反射帶與發(fā)光材料的一個或多個光譜發(fā)射帶基本重疊,并且其中第一和第二電極條帶的重疊區(qū)域包括顯示像素的直線矩陣。
41.權利要求40的器件,其中該兩個反饋層均具有基本周期性的折射率分布,并且均被構圖為區(qū)域,每個區(qū)域具有兩個或者更多對應于不同光譜反射帶的折射率交替變化周期之一,該兩個反饋層中的對應區(qū)域具有基本相同的形狀和尺寸,并且被映射到發(fā)光材料中的像素直線陣列上,反饋層中的對應區(qū)域具有基本上相互重疊的光譜反射帶。
42.權利要求40的器件,其中直線像素矩陣中的材料像素區(qū)域包括兩個或者更多的發(fā)光材料,每個像素區(qū)域包括該兩個或者更多的發(fā)光材料中的一個,該兩個或者更多的發(fā)光材料中的每一個發(fā)射不同光譜帶的可見光,發(fā)光材料中的像素區(qū)域?qū)诜答亴又幸粋€或者兩個中的構圖區(qū)域,發(fā)光材料中的像素區(qū)域具有與反饋層中的對應區(qū)域基本相同的形狀和尺寸,或者具有反饋層中的一個或者多個對應區(qū)域的組合,該材料中構圖區(qū)域的光譜發(fā)射帶至少部分地與反饋層中對應區(qū)域的光譜反射帶重疊。
43.權利要求40的器件,其中具有基本周期性的折射率分布的反饋層中的一個或者兩個被構圖為離散的像素區(qū)域,使得每個像素區(qū)域具有和對應于紅、綠和藍反射光之一的光譜反射帶相對應的折射率交替變化周期,并且該紅、綠和藍光發(fā)射像素區(qū)域交替變化形成能夠顯示全彩色圖形的點陣圖像源。
44.權利要求42的器件,其中在反饋層和發(fā)光材料這兩者中的構圖的像素區(qū)域被配置為發(fā)射紅、綠和藍光中的一個,該紅、綠和藍光發(fā)射像素交替換地布置并且形成能夠顯示全彩色圖形的點陣圖像源。
45.權利要求43的器件,其中該交替的紅、綠和藍像素區(qū)域組合以形成跨越所述器件的紅、綠和藍垂直條帶。
46.權利要求43的器件,其中該交替的紅、綠和藍像素區(qū)域是成群的,用以形成跨越所述器件的三色組。
47.權利要求44的器件,其中,其光譜發(fā)射帶被優(yōu)化用于藍波長光的發(fā)光材料包括對六苯基。
48.權利要求43的器件,其中,其光譜發(fā)射帶被優(yōu)化用于綠波長光的發(fā)光材料包括三-(8-羥基喹啉)鋁。
49.權利要求43的器件,其中,其光譜發(fā)射帶被優(yōu)化用于紅波長光的發(fā)光材料包括5,10,14,20-四羥基卟吩。
50.權利要求1的器件,其中第一電極條帶包括透明的高功函數(shù)的材料,其用作將空穴注入到相鄰半傳導層中的陽極。
51.權利要求50的器件,其中該透明的高功函數(shù)的材料包括氧化銦錫。
52.權利要求1的器件,其中第二電極條帶包括低功函數(shù)的材料,其用作將電子注入到相鄰半傳導層中的陰極。
53.權利要求1的器件,其中第二電極條帶包括具有高反射的金屬并且用作第二反饋層。
54.權利要求1的器件,其中第二電極條帶包括透明材料。
55.權利要求1的器件,其中第二電極條帶包括與該半傳導層相鄰的第一非常薄的金屬層和包括透明傳導材料的第二較厚的層。
56.權利要求55的器件,其中該透明傳導材料包括氧化銦錫。
57.權利要求1的器件,其中器件發(fā)射的光占用兩個或者更多個光傳播模。
58.權利要求1的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括疊加了多個周期性空間頻率變化的折射率分布。
59.權利要求1的器件,其中第一反饋層和第二反饋層在它們的光譜反射帶的峰值波長處均不透射光,并且光發(fā)射材料使光輻射成為帶邊激光模。
60.權利要求1的器件,進一步包括透明封蓋,其置于第二電極條帶和第二反饋層之間。
61.權利要求1的器件,進一步包括基片,在其上安置了第一反饋層。
62.權利要求61的器件,其中基片包括玻璃基片。
63.權利要求61的器件,其中基片包括下列項中的一個或者多個撓性塑料基片、金屬基片、半導體基片。
64.權利要求1的器件,進一步包括空穴輸運層,其置于發(fā)光材料和第一電極條帶之間。
65.權利要求64的器件,進一步包括空穴注入層,其置于空穴輸運層和第一電極條帶之間。
66.權利要求1的器件,進一步包括電子輸運層,其置于發(fā)光材料和第二電極條帶之間。
67.權利要求66的器件,進一步包括電子注入層,其置于電子輸運層和第二電極條帶之間。
68.權利要求57的器件,進一步包括空穴輸運層,其置于發(fā)光材料和第二電極條帶之間。
69.權利要求68的器件,進一步包括空穴注入層,其置于空穴輸運層和第二電極條帶之間。
70.權利要求57的器件,進一步包括電子輸運層,其置于發(fā)光材料和第一電極條帶之間。
71.權利要求57的器件,進一步包括電子注入層,其置于電子輸運層和第一電極條帶之間。
72.權利要求2的器件,其中直線矩陣中的每個像素具有與之相關的驅(qū)動電路。
73.權利要求72的器件,其中每個像素驅(qū)動電路尋址單一的像素,每個像素具有電極條帶,其用作其與所有其他像素陽極電氣絕緣陽極,所有用作陰極的像素電極條帶共同連接在一起。
74.權利要求72的器件,其中每個像素驅(qū)動電路包括兩個或者更多的薄膜晶體管。
75.權利要求74的器件,其中第一薄膜晶體管的漏極電氣連接到用作陽極的單個像素的第一電極條帶和第二電極條帶中的一個,并且其源極電氣連接到電流源總線。
76.權利要求75的器件,其中第二薄膜晶體管的漏極電氣連接到第一薄膜晶體管的柵極,其源極連接到數(shù)據(jù)總線,并且其柵極連接到行選擇線。
77.權利要求72的器件,其中將用于像素的第一反饋層成形為為臺面,其覆蓋了至少部分像素驅(qū)動電路和至少部分基片。
78.權利要求77的器件,其中在該臺面的側面上形成像素陽極與薄膜晶體管的互連。
79.權利要求77的器件,其中在形成于基片上的凸起的肋部上形成像素驅(qū)動電路。
80.一種用于制造顯示器件的方法,包括在基片上形成像素驅(qū)動電路;在基片上通過像素驅(qū)動電路形成第一反饋層,其具有連續(xù)變化的折射率分布;在第一反饋層上形成第一傳導層;使第一傳導層構圖為第一電極;形成從像素驅(qū)動電路到第一電極的互連;在第一反饋層和第一電極上形成包括至少一個發(fā)射層的發(fā)光二極管結構;在該發(fā)光二極管結構上形成第二傳導層;使第二傳導層構圖為第二電極;和在該發(fā)光二極管結構上形成第二反饋層。
81.權利要求80的方法,其中每個像素驅(qū)動電路包括兩個或者更多的薄膜晶體管。
82.權利要求80的方法,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個具有沿垂直于各自反饋層平面的軸線方向的基本周期性變化的折射率分布。
83.權利要求80的方法,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括全息記錄材料。
84.權利要求83的方法,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括含有平面波干涉圖形的全息記錄材料。
85.權利要求80的方法,其中第一反饋層包括被構圖為具有反射紅、綠和藍波長頻帶光的區(qū)域的全息材料層。
86.權利要求80的方法,其中至少一個發(fā)射層包括有機光發(fā)射材料。
87.權利要求80的方法,其中在形成于基片上的肋部上形成像素驅(qū)動電路。
88.一種用于制造顯示器件的方法,包括形成基片;在該基片上形成具有連續(xù)變化的折射率分布的第一反饋層;在該第一反饋層上形成一個或者多個第一電極條帶;在該第一電極條帶上形成包括至少一個發(fā)射材料層的OLED器件;在與第一電極條帶重疊的OLED器件上形成一個或者多個第二電極條帶,其中第一電極條帶和第二電極條帶重疊的區(qū)域形成了能夠通過第一電極條帶和第二電極條帶驅(qū)動的像素區(qū)域;和在該一個或者多個第二電極條帶上形成第二反饋層。
89.權利要求88的方法,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括至少全息記錄材料層。
90.權利要求88的方法,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括至少含有平面波干涉圖形的全息記錄材料層。
91.一種顯示器件,包括第一反饋層;第二反饋層;發(fā)光器件,其包括至少一個置于該第一反饋層和該第二反饋層之間的半導體材料層,該至少一個半傳導材料層包括發(fā)光材料;投影透鏡,其置于接近于第二反饋層的光發(fā)射部分。
92.權利要求91的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括全息記錄材料。
93.權利要求91的器件,其中第一反饋層和第二反饋層中的一個或者兩個包括被構圖具有紅、綠和藍波長干涉圖形的全息記錄材料。
94.一種顯示器件,包括第一反饋層;第二反饋層;發(fā)光器件,其包括至少一個置于該第一反饋層和該第二反饋層之間的半導體材料層;該至少一個半傳導材料層包括至少發(fā)光材料;背投屏幕,其置于接近于第一反饋層的發(fā)射表面。
95.權利要求94的器件,其中該發(fā)光器件用作圖像源,其具有通過一致的放大倍率投影在背投屏幕上的圖像。
96.權利要求94的器件,其中背投屏幕直接接合到第一反饋層的外表面。
97.權利要求94的器件,其中背投屏幕包括錐形微光導陣列。
98.權利要求94的器件,其中該錐形微光導之間的空隙區(qū)域填充有具有比微光導材料低的折射率的黑色光吸收材料。
99.權利要求94的器件,其中背投屏幕包括至少部分透明的微粒。
100.權利要求99的器件,其中該微粒之間的空隙區(qū)域填充有具有比該微粒材料低的折射率的黑色光吸收材料。
101.權利要求94的器件,其中背投屏幕包括光擴散材料。
102.權利要求94的器件,其中背投屏幕包括微透鏡組。
1 03.權利要求94的器件,其中發(fā)光材料包括發(fā)光材料化合物。
104.權利要求91的器件,其中發(fā)光材料包括發(fā)光材料化合物。
105.權利要求35的器件,其中一個或者多個發(fā)光材料具有寬的光譜發(fā)射帶,其可以用于發(fā)光材料的域或區(qū)域中,該發(fā)光材料位于對應于具有對應于不同波長光的平面波干涉圖形的、第一反饋層或者第二反饋層或者第一反饋層和第二反饋層這兩者中的域或區(qū)域。
106.權利要求42的器件,其中一個或者多個發(fā)光材料具有寬的光譜發(fā)射帶,其可以用于發(fā)光材料的區(qū)域中,該發(fā)光材料位于對應于具有對應于不同波長光的平面波干涉圖形的、第一反饋層或者第二反饋層或者第一反饋層和第二反饋層這兩者中的區(qū)域。
107.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括液晶材料。
108.權利要求1的器件,其中發(fā)光材料包括交連材料。
109.權利要求1的器件,其中包括電極、半導體和光發(fā)射層的結構形成于連續(xù)光子晶體的缺陷中,該光子晶體由第一反饋層和第二反饋層形成。
110.權利要求109的器件,其中所述缺陷包括在具有小于一個波長的光子晶體的空間相位中的相滑移。
111.權利要求109的器件,其中從光發(fā)射材料層發(fā)射的光發(fā)出為缺陷模。
112.權利要求109的器件,其中光子晶體結構包括一維、二維或者三維光子晶體結構或者它們的組合。
113.權利要求1的器件,其中成像元件包括投影透鏡。
114.權利要求1的器件,其中成像元件包括背投屏幕。
115.權利要求113的器件,其中投影透鏡包括復合透鏡。
116.權利要求1的器件,其中器件發(fā)射的所有光占用單一的光傳播模。
117.權利要求116的器件,其中第一反饋層和第二反饋層之間的間距等效于排除了由于反射而引起的相移的λ/2,其中λ是光在單一的光傳播模中的波長。
全文摘要
公開了使用反饋增強型發(fā)光二極管的顯示器件(圖3)。該顯示器件包括但不限于,有源和無源矩陣顯示器和投影顯示器。置于反饋層之間的光發(fā)射元件用作該顯示器件中的光發(fā)射元件。光發(fā)射元件(104)可以包括有機或者無機材料。耦合到發(fā)射元件的反饋元件允許發(fā)射元件發(fā)射通過受激發(fā)射來發(fā)射準直的光。在一個方面,提供該功能的反饋元件包括但不限于,具有連續(xù)變化折射率的全息反射體。
文檔編號H01L27/15GK1666576SQ03815536
公開日2005年9月7日 申請日期2003年5月8日 優(yōu)先權日2002年5月8日
發(fā)明者約翰·N·馬尼奧, 吉恩·C·科赫 申請人:澤奧勒克斯公司