CN103886813B - 双面显示器、双面显示器的控制装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种双面显示器，包括OLED基板、位于OLED基板相对侧的封装基板以及夹置于所述OLED基板与所述封装基板之间的胶材，其中，所述封装基板为电泳膜，所述电泳膜的未覆盖OLED基板的部分可实现所述双面显示器的一个面的显示，所述OLED基板实现所述双面显示器的相对另一个面的显示。所述OLED基板和所述电泳膜可分别进行显示，或同时进行显示。根据本申请的双面显示器可有效提高OLED发光面积，提高开口率，有效增加OLED显示装置的显示亮度，并可实现双面显示，以适应不同的使用需求。此外，本申请中可使得OLED显示与电泳膜显示互为补充，从而充分利用发光像素面积，可获得更好的发光效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种可实现双面显示的显示器，双面显示器的控制装置以及该双面显示器的制造方法。
背景技术
OLED显示器是一种由有机分子薄片组成的固态设备，施加电压之后就能发光。OLED显示器多采用三明治结构，即将有机层夹在两侧电极之间。空穴和电子分别从阳极和阴极注入，并在有机层中传输，相遇之后形成激子并辐射发光。为了使光能射出，阳极采用氧化铟锡(ITO)透明电极，阴极多使用低功函数的金属，如Mg，Li等。OLED显示器能让电子设备产生更明亮、更清晰的图像，其耗电量小于传统的LED显示屏。因此，OLED显示器的优点如下：相较于LED或LCD的晶体层，OLED的有机塑料层更薄、更轻而且更富于柔韧性；OLED显示屏为自发光材料，不需用到背光板，同时视角广、画质均匀、反应速度快、较易彩色化、用简单驱动电路即可达到发光、制程简单、可制作成挠曲式面板，符合轻薄短小的原则。
图1为示出了一种现有的OLED显示装置1’的示意性截面图，该OLED显示装置1’为底发射型OLED显示装置，其中，附图标记10’所表示的是OLED基板，该OLED基板10’载有OLED发光器件和有源矩阵薄膜晶体管，该OLED基板10’的材料可以为刚性，也可以为柔性。附图标记20’所表示的是封装基板，该封装基板20’通常可采用刚性基板，如玻璃，也可以采用有机膜和无机膜交叠的柔性薄膜封装。该OLED显示装置1’的OLED基板10’与封装基板20’之间为胶材30’，该胶材30’用于固定连接该OLED基板10’和封装基板20’。图1中箭头所示的方向为该OLED显示装置1’的出光面。
该现有技术的OLED显示装置的像素平面图如图2所示，参照该图，图中示出了3个亚像素，其中21’所示的区域为空白区，22’所示的区域为实际像素发光面积，由该图2可以看出，由于受OLED蒸镀精度的影响，实际上，该现有技术的OLED显示装置的发光面积非常小，因而导致产品亮度比较低。
图3为现有技术的OLED显示装置的像素电路图，图中的T1为开关薄膜晶体管，T2为驱动用薄膜晶体管，其中T1管的漏极接数据线Vdata，其栅极接第一扫描控制线Scan1，其源极接存储电容的一端和第二晶体管T2的栅极，当T1管打开时，数据电压Vdata写入到T2管的栅极并存储于存储电容。之后T1处于关闭状态；T2管的栅极和T1管的源极连接，其漏极和电源线VDD连接，其源极和OLED阳极连接，通过存贮在存贮电容上的电压来控制流过OLED的电流大小，从而控制OLED的发光强度。
由上述可知，现有技术中的OLED显示装置受蒸镀精度的限制，实际的OLED发光面积很小，开口率也很低，大部分的像素面积没有利用。根据该现有技术的OLED显示装置，开口面积最多只能达到20％。因此，上述的OLED显示装置的亮度比较低，在有些情况下并不能满足使用者的要求。
发明内容
要解决的技术问题
本申请所要解决的技术问题在于，避免上述现有技术中存在的问题，提供一种可有效利用显示区域且可实现双面显示的OLED双面显示器，本申请还提供了一种双面显示器的控制装置，以及制造该双面显示器的方法。
解决技术问题的技术手段
为此，根据本申请的一个方案提供了一种双面显示器，包括OLED基板、位于OLED基板相对侧的封装基板以及夹置于所述OLED基板与所述封装基板之间的胶材，其中，所述封装基板为电泳膜，在OLED基板上，OLED器件的发光区域实现OLED显示发光，在非OLED元件发光的区域，实现电泳膜显示，其中OLED出光面朝下，电泳膜显示向上。所述的OLED和电泳膜可以分别显示，也可以同时显示。
所述OLED基板载有OLED发光器件和有源矩阵薄膜晶体管。
所述OLED基板的材料可以为刚性也可以为柔性。
所述电泳膜可实现柔性显示。
本发明还公开了一种双面显示器的控制装置，包括第一开关薄膜晶体管(T1)、驱动用薄膜晶体管(T2)，该第一开关薄膜晶体管(T1)的漏极接数据线、该第一开关薄膜晶体管(T1)的栅极接第一扫描控制线、该第一开关薄膜晶体管(T1)的源极接存储电容的一端和所述驱动用薄膜晶体管(T2)的栅极，其中，该控制装置还包括第二开关薄膜晶体管(T3)，该第二开关薄膜晶体管(T3)的漏极和数据线连接、栅极和第二扫描线连接、源极和该电泳膜的电极连接。
该驱动用薄膜晶体管的栅极(T2)和该第一开关薄膜晶体管(T1)的源极连接、该驱动用薄膜晶体管的漏极和电源线连接、该驱动用薄膜晶体管的源极和该OLED基板的阳极连接。
该第一开关薄膜晶体管(T1)打开时，电压通过该第一开关薄膜晶体管(T1)写入到该存储电容上，当该驱动用薄膜晶体管(T2)打开时，电源线输入电流流过该OLED基板，使该OLED基板显示。即，只有OLED显示时，先是T1打开，电压通过该第一开关薄膜晶体管(T1)写入到该存储电容上，然后T1关闭，然后薄膜晶体管T2打开，OLED开始发光。
流过该OLED基板的电流大小通过数据电压的大小来控制。
该第一开关薄膜晶体管(T1)处于关且该第二开关薄膜晶体管(T3)处于打开的状态下，仅该电泳膜显示；该第一开关薄膜晶体管(T1)和该第二开关薄膜晶体管(T3)同时处于打开的状态下，该OLED基板和该电泳膜同时显示。
所述第一开关薄膜晶体管(T1)和所述第二开关薄膜晶体管(T3)共用一根数据线。
本发明还公开了一种如上所述的双面显示器的制造方法，所述方法包括如下步骤：在透明基板上沉积半导体层，并对其进行图案化；在该图案化的半导体层上一次沉积第一绝缘层和第一金属层，并将该第一金属层进行图案化；在该图案化后的金属层上沉积第二绝缘层44，并对其进行图案化；之后沉积第二金属层并将其图案化；在该图案化后的第二金属层的表面上形成一层平坦层，并对其进行图案化；在该平坦层的表面上沉积像素电极层，该像素电极层的第一部分和驱动用薄膜晶体管的漏极相连接，为OLED基板的阳极，该像素电极层的第二部分和电泳膜的像素电极连接；在该OLED基板上方依次蒸镀OLED发光材料和阴极材料，从而形成OLED器件；以及之后用电泳膜封装。
该基板可以为透明的刚性基板，也可以为透明的柔性基板。
该半导体层可以是非晶硅、低温多晶硅、氧化物。
用旋涂的方法形成该平坦层。
该像素电极层的第一部分和该像素电极层的第二部分是相互独立的。
有益技术效果
根据本申请的双面显示器可有效提高OLED发光面积，提高开口率，有效增加OLED显示装置的显示亮度，并实现双面显示，以适应不同的使用需求。此外，本申请中可使得OLED显示与电泳膜显示互为补充，从而充分利用发光像素面积，可获得更好的发光效果。
应理解，本发明的前述大体描述和以下的详细描述都是示意性和说明性的，并旨在提供对所声称的发明的进一步的解释。
附图说明
所包括的附图提供对本发明的进一步的理解，附图被并入并构成本申请的一部分，本发明的示出实施例连同描述一起用于解释本发明的原理。
在图中：
图1为示出了一种现有的OLED显示装置的示意性截面图；
图2为图1所示的现有的OLED显示装置的像素平面图；
图3为现有技术的OLED显示装置的像素电路图；
图4为根据本发明的OLED显示装置的示意性截面图；
图5为根据本发明的OLED显示装置的像素平面图；
图6为根据本发明的OLED显示装置的像素电路图；以及
图7为根据本发明的OLED显示装置的像素断面图。
具体实施方式
以下将参照附图详细地说明本发明的实施方式。
图4为根据本发明的OLED显示装置1的示意性截面图，如图所示，根据本发明的OLED显示装置1包括OLED基板10，该OLED基板10载有OLED发光器件和有源矩阵薄膜晶体管，该OLED基板10的材料可以为刚性也可以为柔性。该OLED基板10的相对侧为封装基板，根据本发明的该封装基板可采用电泳膜20。在该OLED基板10与电泳膜20之间为胶材30，该胶材30用于将该OLED基板10与该电泳膜20粘贴在一起。
本发明中的电泳膜20的作用除作为封装材料对OLED基板10进行封装之外，还可以实现柔性显示，电泳膜20本身可进行图像显示，在其两端施加有电压的情况下，电泳膜20内部的电泳膜胶囊中的正电荷和负电荷可分别向两个方向移动，从而实现显示功能。且电泳膜20的显著作用在于其具有双稳态，即在外加电场撤掉的情况下，仍会实现显示功能。在实际应用中，其中的一种情形例如可以是，如果只显示动态的彩色画面时，切换到OLED显示，而当只显示黑白画面时，电泳膜单独显示，可以更省电。因此，根据本申请，电泳膜20在位于OLED显示区域的部分作为封装材料，而非覆盖OLED显示区域的部分在其两端施加电压之后可作为电泳膜显示。如图4中箭头所示出的，根据本发明的其中一个实施例，该OLED显示装置可以从下方出光，即该OLED显示装置的下方为出光面，而且OLED显示装置上方的电泳膜20也可进行显示，从而实现双面显示，例如在只显示文字时，或者如上只显示黑白画面时，可利用电泳膜20进行显示，达到更省电的附加效果。
图5为根据本发明的OLED显示装置的像素平面图；根据本发明的OLED显示装置，在空白区21增加像素层23，由此与图2所示出的现有技术的OLED显示装置的像素平面图相比，本发明的OLED显示装置充分利用了像素层，将OLED显示中不能用于发光的面积变成电泳膜的像素电极层，因而在不减小OLED发光面面积的前提下，增加了电泳膜显示功能。
图6为根据本发明的OLED显示装置的像素电路图，对比图3所示出的现有技术的OLED显示装置的像素电路图，根据本发明的OLED显示装置的像素电路图中增加了开关薄膜晶体管T3，薄膜晶体管T1的漏极和数据线Vdata连接，该薄膜晶体管T1的栅极和第一扫描线Scan1连接，该薄膜晶体管T1的源极和薄膜晶体管的T2的栅线连接；薄膜晶体管T2的栅极和薄膜晶体管T1的源极连接，薄膜晶体管T2的漏极和电源线VDD连接，薄膜晶体管T2的源极和OLED阳极连接；薄膜晶体管T3的漏极和数据线Vdata连接，薄膜晶体管T3的栅极和第二扫描线Scan2连接，薄膜晶体管T3的源极和电泳膜的电极连接，当只有OLED显示时，薄膜晶体管T1打开，数据电压Vdata通过薄膜晶体管T1写入到存贮电容上。存贮电容一端和薄膜晶体管T2的栅极连接，另一端和电源线VDD连接；当T2打开时，电源线VDD输入电流流过OLED使OLED发光，其中流过OLED的电流大小是通过Vdata的大小来控制。即，只有OLED显示时，先是T1打开，电压通过该第一开关薄膜晶体管(T1)写入到该存储电容上，然后T1关闭，然后薄膜晶体管T2打开，OLED开始发光；当只有当电泳膜显示时，薄膜晶体管T1处于关的状态，T3薄膜晶体管打开；而当需要双面进行显示时，T1和T3同时处于开的状态，实现OLED和电泳膜同时显示。
图7为根据本发明的OLED显示装置的其中一个实施例的像素断面图，根据该实施例，本发明的OLED显示装置的形成过程如下：
首先在玻璃基板40上沉积半导体层41，并且对其进行图案化，为了使得OLED实现向下出光，该基板40也可以采用其他的具有透明性的材质来制成，该半导体层41可以是非晶硅、低温多晶硅、氧化物等；然后在图案化的半导体层41上面依次沉积第一绝缘层42和第一金属层43，并且将第一金属层43进行图案化，图案化后的第一金属层的第一部分43a对应图6中的T2的栅极，图案化后的第一金属层的第二部分43b对应于图6中的T1的栅极，图案化后的第一金属层的第三部分43c对应于图6中的T3的栅极。图案化后的第一金属层的第一部分部分43a和T1薄膜晶体管的漏极45c连接在一起。
之后，在图案化后的金属层43上沉积第二绝缘层44并对其进行图案化，这次图案化的目的是在半导体层41的表面上、第一金属层43的表面上形成接触孔，接触孔的目的是在半导体层41和第二金属层45、第一金属层43和第二金属层45之间实现电学接触；之后沉积第二金属层45并将其图案化，其中图案化后的第二金属层的第四部分45d对应图6中的数据线Vdata，T1和T3共用一根数据线Vdata，图案化后的第二金属层的第一部分45a对应图6中的T2的漏极，即OLED的阳极，其和OLED的像素电极47a连接在一起，图案化后的第二金属层的第二部分45b对应图3的电源线VDD，图案化后的第二金属层的第三部分45c对应图6中的薄膜晶体管T1的漏极，其中漏极45c和薄膜晶体管T2的栅极连接在一起，图案化后的第二金属层的第五部分45e对应图6中的薄膜晶体管T3的漏极，即和电泳膜的像素电极47a连接在一起；在图案化的第二金属层45的表面用旋涂的方法形成一层平坦层46，并对其进行图案化，该平坦层例如可以是起平坦化作用的OC层，在平坦层46的表面沉积像素电极层47，其中像素电极层的第一部分47a和薄膜晶体管T2的漏极相连接，为OLED的阳极，像素电极层的第二部分47b和电泳膜的像素电极，即和薄膜晶体管T3的漏极连接，其中像素电极层的第一部分47a和像素电极层的第二部分47b是相互独立的；之后在OLED上方依次蒸镀OLED发光材料和阴极材料，从而形成OLED器件；之后用电泳膜封装，利用像素电极，即像素电极层的第二部分47b控制电泳膜的显示。
其中T1和T3共用一根数据线45d，当薄膜晶体管T3的栅极43c上加开启电压时，薄膜晶体管T3导通，沟道中就有电流流过，像素电极47b上写入数据线电压Vdata，从而在电泳膜50两侧产生电压差，在电压差的影响下，电泳膜50中的正负粒子胶囊向相反的两侧移动，实现电泳膜显示。薄膜晶体管T1的源极45c和薄膜晶体管T2的栅极43a连接在一起(图中未示出)，T1管导通时，数据线45d的电压写入薄膜晶体管T2的栅极并存贮在图4所示的栅极43a和电源线VDD(图7中45b)之间的电容中(图中未示)，存贮在电容中的电压大小控制薄膜晶体管T2的开启状态，当薄膜晶体管T2开启时，电流通道是从电源线VDD(图7中45b)流向源极45a，再流过OLED器件，从而实现OLED显示。其中流过的电流大小和存贮在电容上的电压有关，而OLED材料48的发光亮度和流过OLED器件电流的大小有关。当薄膜晶体管T1和T3同时开启时，电泳膜和OLED同时显示。
上述附图7的实施例所示出的双面显示器的工作过程如下：仅OLED显示时，先打开该第一开关薄膜晶体管T1，电压通过该T1写入到该存储电容上，然后T1关闭，然后薄膜晶体管T2打开，OLED的发光通过下侧的透明基板显示出来；而当只有当电泳膜显示时，薄膜晶体管T1处于关的状态，T3薄膜晶体管打开，位于上侧的电泳膜实现显示；而当需要双面进行显示时，T1和T3同时处于开的状态，这样实现OLED和电泳膜同时显示。
根据本发明的OLED显示装置，由于采用电泳膜作为封装基板，因此不但可以实现双面显示，而且，由于电泳膜有效增加了像素层，提高了开口面积，增加了OLED的显示亮度。
对于本领域的技术人员明显的是，对本发明进行的各种更改和变型不背离本发明的精神或范围。因此，本发明旨在覆盖本发明的更改和变型，只要所述更改和变型落入所附的权利要求及其等同替换的范围内即可。
Claims (15)
1.一种双面显示器，包括OLED基板、位于OLED基板相对侧的封装基板以及夹置于所述OLED基板与所述封装基板之间的胶材，其特征在于，所述封装基板为电泳膜，所述电泳膜的未覆盖OLED基板的部分实现所述双面显示器的一个面的显示，所述OLED基板实现所述双面显示器的相对另一个面的显示。
2.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，所述OLED基板和所述电泳膜的显示分别进行或同时进行。
3.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，所述OLED基板载有OLED发光器件和有源矩阵薄膜晶体管。
4.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，所述OLED基板的材料为刚性或柔性。
5.根据权利要求1所述的双面显示器，其特征在于，所述电泳膜实现柔性显示。
6.一种如权利要求1所述的双面显示器的控制装置，包括第一开关薄膜晶体管(T1)、驱动用薄膜晶体管(T2)，该第一开关薄膜晶体管(T1)的漏极接数据线、栅极接第一扫描控制线、源极接存储电容的一端和所述驱动用薄膜晶体管(T2)的栅极，其特征在于，该控制装置还包括第二开关薄膜晶体管(T3)，该第二开关薄膜晶体管(T3)的漏极和数据线连接、栅极和第二扫描控制线连接、源极和该电泳膜的电极连接，该驱动用薄膜晶体管(T2)的栅极和该第一开关薄膜晶体管(T1)的源极连接、漏极和电源线连接、源极和该OLED基板的阳极连接。
7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，该第一开关薄膜晶体管(T1)先打开时，电压通过该第一开关薄膜晶体管(T1)写入到该存储电容上，然后该第一开关薄膜晶体管(T1)关闭，该驱动用薄膜晶体管(T2)打开，电源线输入电流流过该OLED基板，使该OLED基板显示。
8.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，流过该OLED基板的电流大小通过数据电压的大小来控制。
9.如权利要求7所述的控制装置，其特征在于，该第一开关薄膜晶体管(T1)处于关且该第二开关薄膜晶体管(T3)处于打开的状态下，仅该电泳膜显示；该第一开关薄膜晶体管(T1)和该第二开关薄膜晶体管(T3)同时处于打开的状态下，该OLED基板和该电泳膜同时显示。
10.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第一开关薄膜晶体管(T1)和所述第二开关薄膜晶体管(T3)共用一根数据线。
11.一种如权利要求1所述的双面显示器的制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
在透明基板上沉积半导体层，并对其进行图案化；
在该图案化的半导体层上依次沉积第一绝缘层和第一金属层，并将该第一金属层进行图案化；
在该图案化后的第一金属层上沉积第二绝缘层，并对其进行图案化；
之后沉积第二金属层并将其图案化；
在该图案化后的第二金属层的表面上形成一层平坦层，并对其进行图案化；
在该平坦层的表面上沉积像素电极层，该像素电极层的第一部分和驱动用薄膜晶体管的漏极相连接，为OLED基板的阳极，该像素电极层的第二部分和电泳膜的像素电极连接，以控制所述电泳膜的显示；
在该OLED基板上方依次蒸镀OLED发光材料和阴极材料，从而形成OLED器件；以及
之后用电泳膜封装。
12.根据权利要求11所述的双面显示器的制造方法，其特征在于，所述透明基板为玻璃基板。
13.根据权利要求11所述的双面显示器的制造方法，其特征在于，该半导体层是非晶硅、低温多晶硅、或氧化物。
14.根据权利要求11所述的双面显示器的制造方法，其特征在于，用旋涂的方法形成该平坦层。
15.根据权利要求11所述的双面显示器的制造方法，其特征在于，该像素电极层的第一部分和该像素电极层的第二部分是相互独立的。
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