CN105702706A - 柔性tft驱动底发射oled/pled并列结构与制备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了柔性晶体管（TFT）驱动底发射柔性有机发光器件（OLED）和聚合物发光器件（PLED）显示器的驱动的并列设计结构以及制备，该像素驱动电路包括柔性透明电极，柔性驱动晶体管与柔性有机发光二极管。其中晶体管的栅极接控制线，漏极连接OLED/PLED电极，源极接地或其它元件；本发明中OLED/PLED和TFT并列放置，可以同时或者分开用溶液法进行制备，简化了生产工艺和成本。此外，此柔性OLED/PLED像素是底发射结构，相对顶发射器件工艺更加简单，高效，可有效降低生产成本。

Description

柔性TFT驱动底发射OLED/PLED并列结构与制备

技术领域

本发明涉及有机发光二极管领域，尤其涉及到一种高效制备柔性发光器件驱动的设计和结构。

背景技术

柔性OLED/PLED(Organic/PolymerLightEmittingDiodes，有机发光二极管)由于其自身轻薄、柔软并且自发光等优点，在显示和固态照明领域有着广阔的应用前景。其优秀的特性将影响下一代新设备的概念和新产品的开发，例如可穿戴电子设备和智能显示技术。柔性OLED/PLED要具有驱动和实现显示完整功能，所应用的驱动元件和电路也必须是可弯曲。例如每个显示像素应该由透明基板，OLED/PLED器件，薄膜有机晶体管构成，每个单元都需要具有相近的柔性特征。Sony在2010年推出由TFT驱动的全柔性OLED/PLED显示器，但是由于OLED/PLED器件与TFT器件叠层安置和顶发射，透明导电极生长在有机层上，其工艺复杂，而且容易造成缺陷和漏电，导致像素失效。本专利目标在于每个像素单元是平列放置OLED/PLED和TFT器件，对各器件之间可能的损坏降到最低，极大提高成品效率。同时制备过程和技术大大简化，制备成本得到有效降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有柔性TFT制备和驱动OLED/PLED现有驱动设计的缺陷和不足，提出OLED/PLED显示器的像素驱动电路设计和制备思路，有效解决柔性OLED/PLED与TFT兼容性和制备工艺的简化与低成本化。解决现有柔性OLED/PLED像素驱动，由于多层结构叠加设计造成的工艺复杂化，缺陷率高等问题。

本发明的另一目的在于提供一种溶液法制备柔性TFT驱动底发射OLED/PLED的结构设计。应用溶液法实现柔性TFT的制备方法非常接近OLED/PLED的制备工艺，使得柔性显示屏的制造技术更加容易实现大面积和低成本。

本发明的目的通过下述方案实现：

OLED/PLED显示的像素单元电路，该电路包括，柔性衬底，OLED/PLED器件，柔性晶体管，透明电极，各层导电金属层。如图1简单示意图。

图2给出器件界面示意图，其中所有层都是柔性层。

在柔性衬底上覆盖已经刻蚀和设计好电路结构的柔性薄膜透明电极：TCO是对应OLED/PLED器件，旁边的Al金属层，ZTO层是对应TFT器件。在TCO和Al-ZTO-Al上分别可以涂有机膜。

OLED/PLED器件根据器件结构分别蒸镀HTL，LEL，ETL各功能层；TFT层旋涂和打印TFT有机/无机膜介电层和有机半导体层。最后金属电极覆盖各器件和连接电路，完成最终器件的制作。

图3给出最终器件的俯视图，实际上OLED/PLED器件的面积远大于TFT的面积，TFT可以环绕OLED/PLED器件，并且可以由多个TFT组成复杂驱动电路驱动OLED/PLED。由于使用溶液涂抹或打印技术，很容易实现TFT布局和可控制备。每个OLED/PLED的像素都有一个OLED/PLED器件和一个或者数个TFT构成。其电路可实现单个或者多个驱动单元来控制OLED/PLED像素发光，从而实现显示器的全面显示控制。本发明的优势在于柔性OLED/PLED和TFT是并列放置，并不是叠层放置，避免了结构和制作工艺复杂引起的高成本、低良品率的问题。

附图说明

图1本发明的柔性TFT驱动OLED/PLED像素的驱动电路原理图。

图2本发明实施中柔性TFT驱动OLED/PLED像素的实例示意图。

图3本发明实施中柔性TFT驱动OLED/PLED像素的实例示意俯视图。

其中，1为金属导电薄膜，2为OLED器件，3为ITO透明电极，4为柔性衬底，5为柔性TFT器件，6为FTO。

图4采用本发明制备的柔性OLED/PLED器件电流密度-电压-亮度特性曲线。

图5采用本发明制备的TFT器件转移曲线。

具体实施方式

如图1所示，本发明OLED/PLED的像素单元驱动电路包括，柔性衬底，OLED/PLED器件，柔性晶体管，透明电极，各层导电金属层。具体制作步骤如下：

第一步，在柔性衬底上沉积需要的TCO和ZTO的电极，或者利用刻蚀形成所需要的电极线路图。

第二步，将裁切和刻蚀后的ITO和ZTO柔性基片首先用洗涤剂清洗，除去表面的杂质和油污，然后依次经过清洗剂超声清洗，超纯水超声清洗，乙醇超声清洗三步超声清洗处理后置于烘箱烘干。

第三步，将上述步骤中烘干的ITO和ZTO柔性基片在紫外臭氧处理腔中进行紫外臭氧处理15分钟。

第四步，在TFT区域在真空腔里沉积两个50-100纳米金属铝电极作为TFT器件的漏极和源极。

第五步，在TFT区域喷涂TFT材料溶液，并加热成膜。

第六步，将TFT薄膜刻蚀保留有效区域。

第七步，在OLED/PLED器件区域分别蒸镀和打印多层有机OLED/PLED器的空穴传输层（NPB），发光层(Alq:C545T)，电子传输层（Alq/LiF）。

第八步，最终器件传进真空腔体，最后蒸镀最后一层100纳米金属铝层覆盖柔性OLED/PLED器件，TFT器件，以及连接电路。

第九步，镀膜结束后，保持该真空状态下待电极冷却至室温，然后向腔室充入手套箱中的氮气至常压，传器件到氮气手套箱。最终得到制备好的器件。

图2给出了本发明所提供柔性OLED/PLED器件的电流密度-电压-亮度特性曲线。可以看出，器件的启亮电压为4.5V，最大电流密度接近1200mAcm^-2，最大亮度能够达到90000cdm^-2。器件面积0.02cm²。

图3给出了TFT器件的转移曲线。其中，迁移率达到1.29cm²/Vs，阈值电压-2.43V。在驱动测试中，OLED/PLED器件在TFT给出驱动电流0.3mA情况下，达到1000cdm^-2亮度。

Claims (10)

1.一种由柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，包括：柔性OLED/PLED器件，柔性驱动TFT晶体管器件，柔性透明电极衬底和金属电极。

2.根据权利要求1所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述驱动TFT晶体管的功能层是可以弯曲的有机/无机半导体薄膜。

3.根据权利要求2所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述有机/无机半导体薄膜可以通过旋涂，涂抹，喷涂，打印，卷对卷等溶液制膜方法制备。

4.根据权利要求1所述的柔性TFT驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述OLED/PLED器件可以通过热蒸法，旋涂，涂抹，打印，卷对卷等方法制备。

5.根据权利要求1所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述柔性透明电极衬底，选自透明导电氧化物（TCO）材料，锌铝，氧化铟氧化锌，氧化锡，氧化镓铟锡（GITO），柔性电极基板（ZITO），氧化镓铟（GIO），使用ZnInO（ZIO），AZO，FTO以及适合用于在有机/无机薄膜的其他TCO层。

6.根据权利要求1或5所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述柔性透明电极是可以弯曲及可刻蚀的TCO薄膜。

7.根据权利要求1所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述OLED/PLED和TFT晶体管器件并列放置，晶体管漏极与OLED/PLED电极连通。

8.根据权利要求1或7所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述TFT晶体管由栅极可连接外部数据线，TFT晶体管源极接地或其它元件，OLED/PLED另一电极接驱动电源或接地。

9.根据权利要求7所述的柔性TFT晶体管驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述柔性TFT晶体管为n型，采用铝，钙/银作为漏极和源极；柔性晶体管为p型，采用高功函数材料作为漏极和源极，再覆盖金属导电层，例如，金，铂。

10.根据权利要求1或7所述的柔性晶体管TFT驱动底发射OLED/PLED结构，其特征在于，所述OLED/PLED可以与多个并列放置的TFT晶体管和其他柔性电子元件连接。