专利名称：有源oled照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明装置，尤其涉及有机发光二极管(OLED)照明装置。
背景技术：
近年来，OLED作为一种新兴技术，已经越来越多地应用于照明技术领域和显示技术领域。由于采用OLED的照明装置，具有能耗低、平面化、大型化等诸多优点，已经成为未来照明装置领域人们关注的焦点。
图1为现有的OLED照明装置结构示意图。如图1所示，现有OLED照明装置包括基板I和封装盖2，其中，基板I上沉积有阳极3，阳极3上设有非常薄的多层有机层4，以及位于有机层4上的阴极5。现有的OLED的阳极为整块ITO导电层，这种方式所制备的OLED 照明装置工艺相对简单，然而却由于阳极ITO电阻过大的原因存在如下问题1)发光均匀性差，发光不均匀性高达40%以上；2)亮度高的地方发热量很大，易烧坏从而导致整个光源发光失效；3)整体亮度很难提高；4)0LED装置中只要出现一个缺陷点就会致使整个照明装置发光失效。
而且，现有的OLED照明装置还需要一个专用的直流恒流源，成本也比较昂贵。
另外，近年来还出现了一种有源矩阵OLED显示面板(AMOLED)，其下覆盖有薄膜晶体管(TFT)阵列。AMOLED由于耗电量低、刷新率高，因而主要适用于电脑显示器、大屏幕电视以及电子告示牌或看板等显示领域。图2示出了现有AMOLED制作的显示器的电子线路结构示意图，其中TFT像素单元矩阵6包括I个TFT和两个电容，并通过扫描线G1、G2、. . . Gn 和栅极驱动器7相连，通过数据线D1、D2、. . . Dm和数据驱动器8相连，栅极驱动器7和数据驱动器8和定时控制器9相连。在实际应用中，在由AMOLED制作显示器时，为了使显示效果好,通常在TFT像素单元中还要采用补偿电路，这时每个TFT像素单元会包括几个TFT和几个电容，这使得TFT像素单元的结构复杂，再加上现有的TFT像素单元面积尺寸小(一般为70 μ mX 210 μ m)，因此具有如下问题1)制作工艺比较困难，生产良率低；2)如果使用工艺成熟的底部出射OLED器件，由于像素开口率往往很低(通常不到40% )，导致其发光稳定性较差。这两个问题一定程度上限制了 AMOLED的大规模生产化。
此外，众所周知，TFT在正向偏压下容易造成其阈值电压Vth漂移，导致TFT电流和电压特性恶化，影响其供流能力，最终造成OLED发光失效。为了解决这一个问题，通常需要在TFT上加一个负向偏压来提高TFT信赖性。然而，当整个装置处于工作状态时，该方式无法实施。发明内容
本发明的发明目的是提供一种有源OLED照明装置，其电路简单，且开口率高。
根据本发明的有源有机发光二极管照明装置由外部控制电源供电，包括一个发光像素单元或由两个以上的发光像素单元构成的发光像素单元阵列。其中每个发光像素单元包括一个有机发光二极管、以及相互对置的至少一对TFT组，每个TFT组包括一个或多个TFT,且每个TFT组的栅极经栅极控制线连接到外部控制电源，漏极经漏极控制线连接到外 部控制电源，各个TFT组的源极相互连接并经源极控制线共同连接到所述有机发光二极管 的阳极，所述有机发光二极管的阴极接地。其中，外部控制电源为每个发光像素单元中的所 述至少一对TFT组提供交流电，以使每个发光像素单元中每对TFT组中的两个TFT组交替 为有机发光二极管供电。
本发明的有源OLED照明装置电路简单，发光均匀性好，发光像素单元的发光面积 较大，开口率高，且发光稳定性好。另外，由于对每一个TFT的均一性要求不高，所以制作良 率也很高，成本也比较低廉。
图1示出了现有的OLED照明装置结构示意图2示出了像素单元包含I个TFT和2个电容的AMOLED显示面板电路示意图3示出了根据本发明的一实施例的有源OLED照明装置基本结构示意图4示出了外部控制电源向图3所示的栅极控制线提供的输入脉冲电压信号；
图5示出了作为与图3所示的根据本发明的实施例相对比的实施例的有源OLED 照明装置基本结构示意图6示出了外部控制电源所能提供的余弦波信号。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施方式
进一步详细描述本发明，但本发明并不仅仅限于 此。
本发明提供一种有源有机发光二极管照明装置，其由外部控制电源供电。该有源 有机发光二极管照明装置包括一个发光像素单元或由两个以上的发光像素单元构成的发 光像素单元阵列。每个发光像素单元包括一个有机发光二极管、以及相互对置的至少一对 TFT组。每个TFT组包括一个或多个TFT。当每个TFT组包括两个以上的TFT时，所述两个 以上的TFT可以串联也可以并联。在每个发光像素单元中，每个TFT组的栅极经栅极控制 线连接到外部控制电源，漏极经漏极控制线连接到外部控制电源。各个TFT组的漏极的输 入电压一致，而且，各个TFT组的源极相互连接并经源极控制线共同连接到有机发光二极 管的阳极，所述有机发光二极管的阴极接地。另外，外部控制电源为每个发光像素单元中的 所述至少一对TFT组提供交流电，以使其中的每对TFT组中的两个TFT组交替为有机发光 二极管供电。
“相互对置”的含义是指在几何位置上相对布置。所述在每个发光像素单元中相对 配置的一对TFT组，只要几何位置上相对布置即可，至于每个TFT组中的TFT如何配置，用 户可以根据需要确定。例如，当每个发光像素单元包含一对TFT组时，所述一对TFT组中的 两个TFT组分别设置于发光像素单元上下两侧、左右两侧、或相对的对角的位置；当每个发 光像素单元包含两对TFT组时，所述两对TFT组中的四个TFT组分别设置于发光像素单元 的上、下、左、右四侧、或者位于四个角的位置。
优选地，为了简化线路，相邻两个发光像素单元中相邻的两个TFT组的栅极相连 并通过栅极控制线连接到外部控制电源，且该相邻两个TFT组的漏极相连并通过漏极控制线连接到外部控制电源。
当所述发光像素单元阵列为一列多行的阵列时，在每个发光像素单元中的两个 TFT组分别设置于发光像素单元上下两侧的情况下，在相邻两个发光像素单元中的相邻两 个TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接到外部控制电源，漏极连接在一起 然后经漏极控制线连接到外部控制电源；外部控制电源经位于奇数行的栅极控制线与位于 偶数行的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
当所述发光像素单元阵列为一行多列的阵列时，在每个发光像素单元中的两个 TFT组分别设置于发光像素单元左右两侧的情况下，在相邻两个发光像素单元中的相邻两 个TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，漏极连接在一起 然后经漏极控制线连接于外部控制电源，所述外部控制电源经位于奇数列的栅极控制线与 位于偶数列的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
当所述发光像素单元阵列的每行、每列包含两个以上的发光像素单元时，在每个 发光像素单元中的两个TFT组分别设置于发光像素单元上下两侧的情况下，每行的各发光 像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极连接在一起，漏极连接在一起然后经漏极控制线共 同连接于外部控制电源；其中，所述发光像素单元阵列中位于第一行的各发光像素单元中 的上侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，位于最后一 行的各发光像素单元中的下侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外 部控制电源。所述发光像素单元阵列中相邻两行发光像素单元中的相邻TFT组的栅极连接 在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源。外部控制电源经位于奇数行的栅极控 制线与位于偶数行的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
当所述发光像素单元阵列的每行、每列包含两个以上的发光像素单元时，在每个 发光像素单元中的两个TFT组分别设置于发光像素单元左右两侧的情况下，在所述发光像 素单元阵列中，每列的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极连接在一起，漏极连 接在一起然后经漏极控制线共同连接于外部控制电源；其中，所述发光像素单元阵列中位 于第一列的各发光像素单元中的左侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连 接于外部控制电源，位于最后一列的各发光像素单元中的右侧TFT组的栅极连接在一起然 后经栅极控制线共同连接于外部控制电源。所述发光像素单元阵列中相邻两列发光像素单 元中的相邻TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，所述外 部控制电源经位于奇数列的栅极控制线与位于偶数列的栅极控制线输入交流电，经漏极控 制线施加正向偏压。
当所述发光像素单元阵列的每行、每列包含两个以上的发光像素单元时，在发光 像素单元中的两个TFT组设置于发光像素单元相对的对角的位置的情况下，在所述发光像 素单元阵列中，每行或每列的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极连接在一起， 漏极连接在一起然后经漏极控制线共同连接于外部控制电源；其中，所述发光像素单元阵 列中位于第一行或第一列的各发光像素单元中的最外侧的TFT组的栅极连接在一起然后 经栅极控制线共同连接于外部控制电源，位于最后一行或最后一列的各发光像素单元中的 最外侧的TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源。所述发 光像素单元阵列中相邻两行或相邻两列的发光像素单元中的相邻TFT组的栅极连接在一 起然后经栅极控制线共同连接到外部控制电源，所述外部控制电源经位于奇数行或奇数列的栅极控制线与位于偶数行或偶数列的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
以上仅给出几种具体的情况的说明。其实，还有更多可能的实现方式。例如，每个发光像素单元包含两对TFT组时，所述两对TFT组中的四个TFT组分别设置于发光像素单元的上下两侧和左右两侧、或者设置于四个角的位置。
当两对TFT组中的四个TFT组分别设置于发光像素单元的四个侧边时，例如，在每个发光像素单元中，位于上侧和左侧的TFT组的栅极和漏极分别连接在一起，位于下侧和右侧的TFT组的栅极和漏极分别连接在一起。而且，每行、每列中的各个发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极、漏极分别连接在一起。为了进一步简化线路，相邻两个发光像素单元中相邻的两个TFT组的栅极和漏极分别连接在一起。
当两对TFT组中的四个TFT组分别设置于发光像素单元的四个角的位置时，可以将每行的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极、漏极分别连接在一起，也可以将每列的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极、漏极分别连接在一起。
所述外部控制电源提供的交流电可以是脉冲电压信号或余弦波信号，从而使每个发光像素单元中两个TFT组交替为OLED供电。在本发明的上述有源有机发光二极管照明装置中，所述TFT可以为非晶硅TFT或多晶硅TFT，所述多晶硅例如可以为低温多晶硅LTPS。 另外，每个发光像素单元面积尺寸可以为ΙΟΟμηιΧΙΟΟμηι到2cmX2cm。
另外，本发明的有源有机发光二极管的各个发光像素单元中的有机发光二极管可以根据需要选择发白光的有机发光二极管、也可以选择红色或绿色或其它颜色的有机发光二极管。
本发明由于采用TFT，所以可以单独控制每一个发光像素单元，发光均匀性问题能得到很好解决，至少能达到80%以上。而且，当某一个发光像素单元出现缺陷时，不会影响其他发光像素单元，更不会导致整个照明装置发光失效。
此外，本发明的照明装置与有源OLED显示器相比，由于不象显示器那样需要控制每一个显示像素灰阶变化而必须采用电容器，仅需要TFT即可，从而电路简单，因此本发明具有如下优势
1、由于电路简单且发光像素单元的发光面积较大，开口率可以高达65%以上，提高了发光稳定性；
2、本发明的照明装置对每一个TFT的均一性要求不像显示器那么高，因此制作良率就会很高,成本也会低廉。
3、在工作过程当中，本发明对TFT采用了负向偏压补偿，有效提高了 TFT可靠性， 从而进一步提高了本发明照明装置的工作寿命。
还有，由于生产有源OLED照明与有源OLED显示器的生产设备可以共用，所以一套生产设备可以根据市场情况切换是生产有源OLED照明还是生产AMOLED显示器，从而在制造以及设备成本上可以较好地控制。
另外，本发明如果采用非晶硅TFT制作，则生产设备和工艺成熟、简单，生产良率闻，且容易大面积化。
本发明将有源方式适用于OLED照明，使得利用本发明更容易制作大面积照明光源。
下面给出根据本发明所制作的有源有机发光二极管的照明装置的几个具体实施例。
实施例(一)
图3示出了根据本发明的一种有源OLED照明装置等效电路图。图4示出了外部控制电源提供到栅极控制线的输入电压信号，即脉冲电压信号。
如图3所示，本发明的有源OLED照明装置由外部控制电源供电，包括由6个发光像素单元11、12、21、22、31、和32组成的三行两列阵列。每个发光像素单元包括设置于上下两侧的一对TFT组、和一个有机发光二极管，该一对TFT组中的两个TFT组分别与有机发光二极管连接。
本实施例以发光像素单元的面积为O. 5mmXO. 5mm, TFT类型为非晶硅为例对本发明进行说明。假设TFT的电子迁移率Ueff S0.5cm2/Vs，单位面积栅氧化层电容Cm 为2. 44X10_4F/m2，栅极源极电压与阈值电压之差Vgs-Vth为6V，TFT沟道宽长比W/L为 25 μ m/6 μ m,则根据如下公式I可以得到，TFT
权利要求
1.一种有源有机发光二极管照明装置，其由外部控制电源供电，其特征在于，该有源有机发光二极管照明装置包括一个发光像素单元或由两个以上的发光像素单元构成的发光像素单元阵列，每个发光像素单元包括一个有机发光二极管、以及相互对置的至少一对TFT组，每个TFT组包含一个或多个TFT，且每个TFT组的栅极经栅极控制线连接到外部控制电源，漏极经漏极控制线连接到外部控制电源，各个TFT组的源极相互连接并经源极控制线共同连接到所述有机发光二极管的阳极，所述有机发光二极管的阴极接地，其中，外部控制电源为每个发光像素单元中的所述至少一对TFT组提供交流电，以使每个发光像素单元中每对TFT组中的两个TFT组交替为有机发光二极管供电。
2.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当每个发光像素单元包含一对TFT组时，所述一对TFT组中的两个TFT组分别设置于发光像素单元上下两侧、左右两侧、或相对的对角的位置；当每个发光像素单元包含两对TFT组时，所述两对TFT组中的四个TFT组分别设置于发光像素单元的上下两侧和左右两侧、或者位于四个角的位置。
3.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，相邻两个发光像素单元中相邻的两个TFT组的栅极相连并通过栅极控制线连接到外部控制电源，且该相邻两个TFT组的漏极相连并通过漏极控制线连接到外部控制电源。
4.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当所述发光像素单元阵列为一行多列的阵列且每个发光像素单元包含左右对置的一对TFT组的情况下，在相邻两个发光像素单元中的相邻的两个TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，漏极连接在一起然后经漏极控制线连接于外部控制电源；外部控制电源经位于奇数列的栅极控制线与位于偶数列的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
5.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当所述发光像素单元阵列为一列多行的阵列且每个发光像素单元包含上下对置的一对TFT组的情况下，在相邻两个发光像素单元中的相邻两个TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，漏极连接在一起然后经漏极控制线连接于外部控制电源；所述外部控制电源经位于奇数行的栅极控制线与位于偶数行的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
6.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当所述发光像素单元阵列的每行、每列包含两个以上的发光像素单元时，在每个发光像素单元包含上下对置的一对TFT组的情况下，在所述发光像素单元阵列中，每行的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极连接在一起，漏极连接在一起然后经漏极控制线共同连接于外部控制电源；其中，所述发光像素单元阵列中位于第一行的各发光像素单元中的上侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，位于最后一行的各发光像素单元中的下侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，所述发光像素单元阵列中相邻两行发光像素单元中的相邻TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，外部控制电源经位于奇数行的栅极控制线与位于偶数行的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
7.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当所述发光像素单元阵列的每行、每列包含两个以上的发光像素单元时，在每个发光像素单元包含左右对置的一对TFT组的情况下，在所述发光像素单元阵列中，每列的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极连接在一起，漏极连接在一起然后经漏极控制线共同连接于外部控制电源；其中，所述发光像素单元阵列中位于第一列的各发光像素单元中的左侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，位于最后一列的各发光像素单元中的右侧TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，相邻两列发光像素单元中的相邻TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，外部控制电源经位于奇数列的栅极控制线与位于偶数列的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
8.根据权利要求1所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当所述发光像素单元阵列的每行、每列包含两个以上的发光像素单元时，每个发光像素单元包含设置在相对的对角的一对TFT组的情况下，在所述发光像素单元阵列中，每行或每列的各发光像素单元中位于同一侧的TFT组的栅极连接在一起，漏极连接在一起然后经漏极控制线共同连接于外部控制电源；其中，所述发光像素单元阵列中位于第一行或第一列的各发光像素单元中的最外侧的TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源，位于最后一行或最后一列的各发光像素单元中的最外侧的TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接于外部控制电源；相邻两行或相邻两列的发光像素单元中的相邻TFT组的栅极连接在一起然后经栅极控制线共同连接到外部控制电源，外部控制电源经位于奇数行或奇数列的栅极控制线与位于偶数行或偶数列的栅极控制线输入交流电，经漏极控制线施加正向偏压。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，当每个TFT组包括两个以上的TFT时，所述两个以上的TFT并联或者串联。
10.根据权利要求1-8中任何一项所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，所述TFT为非晶硅或多晶硅TFT。
11.根据权利要求1-8中任何一项所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，在每个发光像素单元中，所述至少一对TFT组中各个TFT组的漏极电位相同。
12.根据权利要求1-8中任何一项所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，由所述外部控制电源所输入的交流电为脉冲电压信号或余弦波信号。
13.根据权利要求1-8中任何一项所述的有源有机发光二极管照明装置，其特征在于，每个发光像素单元面积尺寸范围为100 μ mX 100 μ m到2cmX2cm。
全文摘要
本发明提供一种有源有机发光二极管照明装置，其由外部控制电源供电，包括一个发光像素单元或由两个以上的发光像素单元构成的发光像素单元阵列。每个发光像素单元包括一个有机发光二极管、以及相互对置的至少一对TFT组，每个TFT组包括一个或多个TFT，且每个TFT组的栅极经栅极控制线连接到外部控制电源，漏极经漏极控制线连接到外部控制电源，各个TFT组的源极相互连接并经源极控制线共同连接到有机发光二极管的阳极，有机发光二极管的阴极接地。外部控制电源为每个发光像素单元中的两个TFT组提供交流电，以使每个发光像素单元中两个TFT组交替为有机发光二极管供电。本发明的照明装置，电路简单，开口率高，使用寿命长。
文档编号G09G3/32GK103021325SQ20111029535
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者邱勇, 吴空物 申请人:昆山维信诺显示技术有限公司, 清华大学, 北京维信诺科技有限公司