專利名稱：光電顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示器和顯示驅動器，更具體地涉及根據(jù)熒光猝熄原理提供顯示的裝置和方法。
背景技術：
已知的光電顯示設備十分廣泛，從白熾燈和光發(fā)射二極管到液晶顯示器和等離子體顯示器和陰極射線管。特別重要的一類顯示器是像素化顯示器，其中對于低功率應用，通常選擇液晶顯示器(LCD)。已知的液晶顯示器(LCD)工作于傳輸模式，例如應用背光，反射模式。例如，用日光照射和傳輸反射模式，其中像素既有反射單元，也有傳輸單元。但是，不論它們如何普及，LCD顯示器仍存在不少問題，這些問題在經(jīng)過多年研究之后，仍未完全解決。例如，通常所述的LCD顯示器比較慢，其開關時間為毫秒級，并且其視角比較小。LCD顯示器還有視覺贗像問題，例如在某些視角顯示例置，與發(fā)射顯示技術相比還有相對單調的表現(xiàn)。此外，因為LCD顯示器是由阻塞傳輸或反射光操作的被動顯示，其效率有一上限，在需要采用彩色濾波器的彩色顯示器中，這一效率就降低了。
發(fā)射顯示技術克服了上述許多問題，并能提供寬視角范圍和明亮，有色彩且很少有贗像的顯示器。已知的發(fā)射顯示技術包括陰極射線管、等離子體顯示屏，或薄膜場致發(fā)光顯示器，和有機光發(fā)射二極管(OLEO)。但是，發(fā)射顯示器的一般問題是功耗比較大，這使它們不適合于多數(shù)應用，特別是許多便攜式應用。
因此，需要對傳統(tǒng)的顯示器進行改進并克服上述問題，特別是功耗和觀察能力問題。
有機光發(fā)射二極管(OLED)比已知的顯示技術有許多優(yōu)點，包括容易制造和設計新顯示材料的靈活性方面。已知有機LED已有約十年的時間，它可以基于共扼的聚合物或更小的分子，一般說來，基于這兩種材料的器件的主要性能是相同的。
典型的有機LED包括一個基底，其上沉積了多層，包括一對電極層作為陰極和陰極，其間是一層場致發(fā)光有機材料。在陽極與場致發(fā)光層之間有一附加的孔穴傳輸層，和/或在場致發(fā)光層與陰極之間有一附加的電子傳輸層。一般用于無機LED的異質結構也適合于有機LED。
在聚合物為基礎的器件中，像PPV(聚對亞苯基亞乙烯基(poly(p-phenylenevinylene)))這種材料可用于場致發(fā)光層，而在更小的分子器件中，場致發(fā)光層可包括像鋁三喹啉這樣的材料。空穴傳輸層可以包括PEDOT(摻雜的聚乙烯二氧噻吩(doped polyethylene dioxythiophene))在聚合物為基礎的器件中，或三烷基胺在更小的分子器件中。電子傳輸層可包括噁二唑在更小的分子器件中；在聚合物器件中，通常沒有電子傳輸層。陽極典型地比陰極有更高的功函數(shù)，且通常是透明的，允許光從電致發(fā)光層放出；ITO(銦錫氧化物)經(jīng)常用作陽極。
有機LED開關比LCD快得多，典型地小于一個微秒。比起無機LED來，有機化學的靈活性也使它能比較容易合成新的活性材料用于有機LED，例如允許協(xié)調有機材料的半導體帶隙。聚合物LED的另一優(yōu)點是它們比較容易制造，因為活性層的沉積可在室溫下進行，例如用旋轉涂覆。有機LED也可做在可塑的基層上，并用一個電極的像素化來簡單布圖。
更多基于有機LED的器件的詳細情況可在下列專利資料中找到W090/13148，W098/59529，W099/48160，W095/06400，GB2,312,326A，和US 5,965,901，并結合于此作為參考。
雖然有機LED提供了比傳統(tǒng)顯示技術許多重要的優(yōu)點，但仍然有要求更低功耗和較長壽命的需要。
本發(fā)明源自對有機光發(fā)射二極管作的研究工作，但在光電子顯示方面根據(jù)完全新的原理。特別是，本申請人認識到通常用于有機光發(fā)射二極管的場致發(fā)光材料也常是光致發(fā)光材料，并且為其結合到合適的結構中時，這種光致發(fā)光可借助于把電場作用于光效發(fā)光材料而減少或猝熄。合適的結構包括傳統(tǒng)的OLED結構，需要猝熄光致發(fā)光的電場可簡單地借助于反置OLED器件的偏壓作用于光致(或場致)發(fā)光材料上，雖然在普通環(huán)境下很難觀察到這一光致發(fā)光猝熄現(xiàn)象。本申請人還認識到，用光致發(fā)光猝熄來顯示信息的思想，從原理上不限于有機LED的器件結構和材料，也能用于無機LED器件結構和材料。
W098/41065公開了把激勵電壓的極性用到場致發(fā)光聚合物基的顯示器上用來或者從聚合物的界面激勵出紅光發(fā)射，或者從聚合物體中激勵出綠光發(fā)射。但是，在這兩種情況下，發(fā)光射半導體為正偏壓(器件包含兩個背靠背的二極管)。US 6,201,520描述了像素化OLED顯示器中對非選擇的像素應用反向偏壓以避免交擾現(xiàn)象，后者是由非選擇像素的(電的)半激活狀態(tài)引起。US 5,965,901描述了用脈沖激勵方法于有機光發(fā)射聚合物器件，來改善器件的壽命，其中正脈沖被負脈沖(反向偏置)隔開。U.Lemmer等，在合成金屬，67(1994)169-172中描述了在ITO/PPV/AI結構中場致發(fā)光猝熄的實驗觀察。但是這些現(xiàn)有技術文件都沒有公開基于光致發(fā)光猝熄原理的顯示器，或用光致發(fā)光猝熄提供顯示器。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用光致發(fā)光猝熄顯示信息的方法，光電顯示器件包括在一對電極之間的光致發(fā)光材料；提供用于光致發(fā)光材料使其發(fā)光的照射；和給電極加偏壓使至少部分猝熄光致發(fā)光。
用光致發(fā)光顯示信息結合了發(fā)射顯示技術的長壽命與反射和傳輸LCD顯示的低功耗的優(yōu)點。因為該方法依賴于控制或調制光致發(fā)光，因而是一類最好的發(fā)射技術，且能提供與這類技術有關的優(yōu)點，即鮮亮的飽和色和蘭佰特發(fā)射剖面，后者是一種在角度范圍內基本不變的光輸出強度，它有助于獲得寬視角。但是，因為猝熄光致發(fā)光只要很小的電流，因此，這種顯示信息的方法引起的功耗很低。
盡管需要照射源，但這種照射可由環(huán)境照射提供，例如日光，因而這一方法提供了另一優(yōu)點，即在明亮條件下很好的顯示視覺能力。此外，在與光電顯示有關的光源用于提供照射的情況，這一光源本身可選擇為高效率。對許多材料來說，這兩種情況的光致發(fā)光效率都遠遠高于場致發(fā)光效率，典型地，前者為高于80％，后者為1-5％。用于光致發(fā)光材料的照射可以是可見光，例如蘭光，或不可見光，例如紫外光，但是其波長應小于或等于光致發(fā)光的波長。因而綠光照射適合于黃或紅色顯示。
就有機光致發(fā)光材料而言，至少還有另一優(yōu)點，即增加器件壽命的潛能。在常規(guī)的場致發(fā)光OLED顯示器中，電遷移是有機場致發(fā)光器完全退化的重要因素，相反，在本方法中，當有機光致發(fā)光材料加以偏壓使猝熄光致發(fā)光只流過很少的電流，這種退化機理就變得不重要了。另一結果就是比傳統(tǒng)的電致發(fā)光顯示有更多的材料可用于用光致發(fā)光猝熄來顯示信息，因為在正偏壓情況下相對短壽命的材料，當加偏猝熄光致發(fā)光時，仍然具有可接受的長壽命。
本方法可使用任何光致發(fā)光材料，或者有機(大分子或小分子)，或者有機金屬或無機材料，如砷化鎵或一些III-V或II-VI材料。但是，當使用有機材料時，上述OLED技術關于材料合成和器件制造方面的優(yōu)點也能實現(xiàn)。
在本方法的實施例中，光電顯示器是有源矩陣顯示器，例如薄膜晶體管(TFT)激勵的顯示器，或直流激勵的顯示器。用TFT激勵的顯示器簡化了界面，并且因為光致發(fā)光猝熄打開非?？欤m合獲得很好的顯示對比度。
光致發(fā)光材料包括有機光致發(fā)光材料，如小分子或半導體共扼有機聚合物。氟基的有機材料特別好，因為它的光致發(fā)光效率高。
在實施例中，電極對包括陰極和陽極，陰極的功函數(shù)低于陽極。陽極可用ITO或像銀或銀之類的金屬制成，陽極可用像鋁，鈣或鋰這樣的金屬制成。器件優(yōu)先加反向偏壓，使陽極比陰極處于更負的電位。當這樣加反向偏壓時，功耗幾乎與傳導光激勵的空穴和電子來猝熄光致發(fā)光所需的功耗一樣。在改型的實施例中，光電顯示也包括空穴傳輸材料，它在光致發(fā)光材料和陽極之間，以增加光致發(fā)光猝熄的效率。
至少一個電極是至少部分透明的，以簡化設備的結構，并能提供相對大的顯示表面。但是，側面發(fā)射的實例也是可能的。在至少一個電極是至少部分透明的情況下，這一電極也可用來照射光致發(fā)光材料，盡管該材料也可被直接照射。電極并不需要覆蓋整個光致發(fā)光材料的表面，一個電極可局限于器件的一個點或區(qū)域，但光致發(fā)光猝熄將只發(fā)生在陽極和陰極重疊的地方。
在本方法的一個實施例中，環(huán)境或背景光，例如日光或室內光，可提供作照射用。另外，照射也可用專用光源提供，如背面或更好為正面光。在本方法的其它實施例中，這兩種照射方法都可使用，和/或根據(jù)環(huán)境或背景照射的電平采用專用光源。在采用背面或正面光的情況下，更希望兩個電極至少都是部分透明，但在采用側面照射的情況下這不需要。在采用人工照射的情況下，這可作為高效率和/或在激勵光致發(fā)光的波長的高輸出選擇。在某些實施例中，光吸收材料可結合在光電顯示器中，以至少部分吸收照射，因而增加光致發(fā)光與任何背景或該照射的散射光之間的反差。
在光電顯示器延續(xù)的區(qū)域，照射通?？刹贾贸纱怪庇陲@示面，例如從(到)照射器件或從器件的正面或背面的一側照射器件。但是，在本發(fā)明的一個特殊實施例中，包括用通過安裝器件的基底的導波光照射光致發(fā)光材料。例如在光致發(fā)光層夾在基本透明并反射的電極之間的情況下，照射光可在反射電極與基底正面(向著觀察者)之間波導照射，器件安裝在該基底的背面?；卓捎貌ＡЩ蛩芰现瞥桑丈涔饪蓮钠骷囊粋€或多個側面導入。
用波導照射具有能把照射基本上限制在波導區(qū)內的優(yōu)點，使觀察者看到光致發(fā)光而沒有任何來自該照射的很多可見的背景光。這有助于增加顯示中的對比度。照射優(yōu)先采用波長小于或等于光致發(fā)光波長的光，例如波長短于500納米，或短于450納米，或短于400納米，或短于350納米的光。
可以理解，在使用任何形式的專用光或人工光照射光致發(fā)光材料的地方，可用采色光或人眼比較不敏感的波長的光照射來改善對比度。因此，例如人眼的敏感性在低于450納米時急劇下降，用這一區(qū)域內的波長或峰值波長照射，任何背景或散射光對光致發(fā)光顯示的影響都可減少。
本方法的一個實施例中，使用了在光致發(fā)光被猝熄時變成基本無彩色的光致發(fā)光材料。實際上，盡管光致發(fā)光可以不完全猝熄，使用光致發(fā)光被猝熄或不存在時變成無彩色或基本無彩色的材料，任何光致發(fā)光材料的本征彩色對顯示的影響可減少。這樣，例如在光致發(fā)光材料有很強彩色的情況下，當光致發(fā)光減少或斷開時，在環(huán)境光或照射光下，這種影響可很明顯，這就可能引起在光致發(fā)光的“接通”狀態(tài)與減少光致發(fā)光的“斷開”狀態(tài)之間顯示色彩的明顯改變，這對某些應用可能是不希望的，因此，通常寧可采用至少對人眼來說基本上無本征彩色的光致發(fā)光材料。
在一個實施例中使用的光致發(fā)光材料包括有不同熒光顏色的混合材料，這就使顯示的“彩色”并不相應于純單一波長的發(fā)射。于是在一個實施例中，使用基本上為白“彩色”的混合材料。這適合于黑白顯示，有利于字處理。
在一個實施例中，本方法使用了一組光致發(fā)光顯示單元，每一單元具有一對有關的電極，電極之間放置光致發(fā)光材料。因而，例如可采用x-y的電極矩陣或對每一顯示單元采用同一個公共陽極對各個陰極。這種布置允許象素化顯示，并且在采用有不同顏色熒光的兩種或更多種光致發(fā)光材料時，可提供多種顏色顯示。例如，可照射象素化OLED型顯示器件結構并反向偏置以提供彩色熒光猝熄型顯示。在可選擇性上，寧愿每一象素有一個或多個相關的晶體管和/或一個或多個電容器，以使在其它象素被訪問時，該象素能保持光致發(fā)光的猝熄狀態(tài)。
在本方法的另一實施例中，其中光致發(fā)光材料也是場致發(fā)光材料，光電顯示可工作于雙模式，即當顯示處于“接通”狀態(tài)時，光致/電致發(fā)光材料加正偏壓時。以增強從顯示器發(fā)射的光。但在這種情況下，寧愿使用有有效長電致發(fā)光壽命的光致發(fā)光材料。
在一個實施例中，本方法進一步包括以光學結構提供光電顯示，該結構用來收集并向光致發(fā)光材料提供光照。在照射包括環(huán)境光照射的情況下，這特別有用。光學結構優(yōu)先包括像微透鏡陣之類的微結構，在這種選擇時微結構中，透鏡或零件的尺寸通常小于1毫米，且經(jīng)常小于0.1毫米，小于10微米或基至小于1微米。
本發(fā)明的另一目的在于提供光電顯示的應用，包括在一對電極之間有一層光致發(fā)光材料來顯示信息，這種應用包括照射光致發(fā)光材料來激勵光致發(fā)光和把電壓作用于電極來猝熄光致發(fā)光以顯示信息。
這種顯示器包括二極管且給二級管加反向偏壓。沒有附加的專門照射，可采用只是環(huán)境光或者采用專門照射來激勵光致發(fā)光，或根據(jù)環(huán)境光電平選擇這兩種照射方法的一種。
在相關方面，本發(fā)明提供顯示器驅動器的應用，來激勵光發(fā)射顯示以顯示信息，光發(fā)射顯示包括在一對電極間的光致發(fā)光材料，顯示器驅動器以第一極性作用電壓于電極，以減少來自材料的光致發(fā)光，斷開光發(fā)射，并減少第一極性的電壓，或實質上以零電壓作用于電極，接通光發(fā)射。該電壓可用來減少或基本猝熄光致發(fā)光。可以理解，根據(jù)應用，光發(fā)射的“斷開”只是與強發(fā)射的“接通”狀態(tài)相比，且斷開顯示光發(fā)射并不需要意味著把光致發(fā)光發(fā)射減至零。
這種應用進一步包括調制或改變作用電壓的脈沖寬度或占空比，來控制光致發(fā)光。這樣，作用的反向偏壓可以是脈寬調制以調節(jié)光致發(fā)光猝熄電平。在這種布置中，作用電壓在第一電平與第二電平之間開關以提供可調節(jié)標記空間比的脈沖串。第一電壓電平可對應于基本上為零的作用電壓，第二電壓電平為反向偏壓，例如用來減少或基本猝熄光致發(fā)光。
電壓在這兩個電平之間以這樣的速率開關，即對人眼來說，開關并不明顯，代替的效應是依照脈沖串的標記空間比改變光致發(fā)光的明顯程度。開關頻率為25赫芝或更高，優(yōu)先60或100赫芝或更高就足夠了。這里“空間”對應于基本猝熄光致發(fā)光?！皹擞洝睂诨境浞诛@示，標記空號比(mark space ratio)為50％提供半接通顯示，且顯示可在完全接通和完全斷開之間改變，其相應的標記空號比為100％和0％。以這樣的方法可獲得灰度電平的顯示。
另一方面，本發(fā)明提供操作光致發(fā)光器件的方法，該器件包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，第一電接觸層緊貼半導體層的第一表面，第二電接觸層緊貼半導體層的第二表面，該方法包括照射器件并通過半導體層作用電場于第一和第二接觸層之間，使第二接觸層相對于第一接觸層為負壓，以把由照射光激勵產(chǎn)生的被激子分成它們構成的空穴和電子，并把空穴和電子導出光致發(fā)光薄膜，以抑制薄膜光致發(fā)光。
借助于把光激勵的激子導出光致發(fā)光材料薄膜，避免了空穴和電子的復合。于是光致發(fā)光被衰減。在有機光致發(fā)光材料為共扼聚合物的情況下，典型的半導體帶隙在1電子伏特至3.5電子伏特范圍內。
如上所述，本方法可進一步包括用第一和第二接觸層之間引導的光照射器件。優(yōu)先從側面照射器件，它近似垂直顯示表面，特別優(yōu)先的是光在基底內引導，該基底在照射和光致發(fā)光波長是透射的。照射的波長必須比所要的光致發(fā)光波長短，因此，優(yōu)先選用光譜的蘭光端，以適合產(chǎn)生光致發(fā)光彩色的范圍。紫外照射也可采用，其優(yōu)點是這種照射是不可見的，盡管紫外照射源在價格、效率和安全性方面存在缺點。通常照射源可根據(jù)價格、功耗和所要的光致發(fā)光發(fā)射的波長來選擇。
第一接觸層比第二接觸層的功函數(shù)低，這樣，相對來說，第一接觸層為更好的電子注入材料，第二接觸層為更好的空穴注入材料(在正向偏壓下)。當器件加負偏壓來減少或猝熄光致發(fā)光時，這就適合把電荷載流子從光致發(fā)光層移走。
在實施例中，有機材料膜包括薄、密的聚合物膜，即聚合物膜并不是小纖維且基本上無空隙。這種薄膜也不應有作為非輻射復合中心的缺陷，因為這些缺陷會傾向于減少整個光致發(fā)光的效率。一個或兩個接觸層可包括附加的空穴或電子傳導層，優(yōu)先為有機材料。聚合物可包括單一的共扼聚合物或單一的共聚物，它包含多個共扼聚合物部分或共扼聚合物的混合或與其它合適的聚合物共聚合物。
有機材料的其它優(yōu)點是物理和化學穩(wěn)定性和可處理性。
因為第一和第二接觸層的目的是給器件加電場，因而并不需要在這些層和有機光致發(fā)光材料本身之間直接電連接。只要由光激勵的激勵子產(chǎn)生的空穴和電子能避免復合而消失，這就足夠提供光致發(fā)光減少或猝熄。因此，例如，空穴和電子各自漏掉或流掉，以避免輻射復合。但直接的電接觸從優(yōu)，以減少所需的激勵電壓。
另一方面，本發(fā)明提供光電顯示設備，包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；和照射光致發(fā)光材料的光源，以激勵材料的光致發(fā)光。
本發(fā)明也提供光電顯示器，包括顯示通狀態(tài)的光致發(fā)光顯示器件，其中顯示器在無電壓作用于器件的情況下由光照射熒光，和顯示開狀態(tài)的光致發(fā)光顯示器件，其中光致發(fā)光至少部分被猝熄；和器件激勵電路，它有接收顯示信號的輸入和激勵顯示器件的輸出，顯示信號具有通狀態(tài)，指示接通，和開狀態(tài)，指示顯示器斷開；光致發(fā)光顯示設備包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；和其中的器件激勵電路構成半導體層兩面的第一和第二接觸層之間的電場，以使第二電接觸層保持對第一電接觸層的負壓，來分開由照射光激勵產(chǎn)生的激勵子為各自的空穴和電子，并把空穴和電子導出光致發(fā)光薄膜，抑制來自薄膜相應于顯示信號為斷面狀態(tài)的光致發(fā)光；顯示器件和器件激勵器的結合主要用來操作由光致發(fā)光猝熄顯示的信息。
在一個實施例中，器件的激勵器電路進一步構成減少，但不是反轉，相應于“通”狀態(tài)顯示信號的電場。光致發(fā)光猝熄并不需要完全，因為在某些情況下，只有部分光致發(fā)光猝熄導致對比度顯示的減少是可接受的。光致發(fā)光猝熄的程度既可由改變電場改變，即對顯示器件提供可變的負偏壓，亦可由改變作用電壓的波形來改變。器件激勵器電路既可提供單一值也可提供不同的輸出，用來激勵光致發(fā)光顯示。
器件激勵電路也可結合用脈沖調制信號激勵一個或多個顯示像素的手段來提供可調節(jié)的光致發(fā)光猝熄電平。這樣，器件激勵電路可結合接收規(guī)定光致發(fā)光所需電平的輸入信號的手段和響應輸入信號以標記空號比的脈沖串激勵顯示器像素的手段。
再一方面，本發(fā)明提供光電顯示器，包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；和從用內部反射的光源至通導照射的區(qū)域。來照射光致發(fā)光材料。
照射用總的內部反射分成通道，或者用步階，或者用分級指引的波導。顯示也可結合像圓柱透鏡這樣的裝置，把光耦合到波導區(qū)。
另一方面，本發(fā)明提供光電顯示器，包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層，裝載半導體層和第一及第二電接觸層的基底；和收集光并把光從光致發(fā)光材料傳到顯示觀察者的光學結構。
該光學結構包括一組微透鏡。這有助于收集環(huán)境光并把光致發(fā)光發(fā)射的光導向顯示器的觀察者。
另一方面，本發(fā)明提供像素化光電顯示，包括一組光致發(fā)光顯示器件，每一個與顯示的像素相關并有一對電極，用來訪問該器件，器件的激勵器電路用來激勵電極，控制顯示，顯示的像素有電極需偏壓下正常接通的光致發(fā)光發(fā)射狀態(tài)，顯示器驅動器電路構成能應用偏壓來抑制從選擇的顯示像素的光致發(fā)光發(fā)射，從而顯示信息。
本發(fā)明也提供如上描述的光電器件激勵器電路。
再一方面，本發(fā)明提供基于猝熄光致發(fā)光原理工作的光電顯示器，該顯示器包括第一電極，第二電極；和位于第一和第二電極之間的可見顯示單元，該顯示單元包括光致發(fā)光材料，器件被布置成根據(jù)第一和第二電極之間電壓的應用，至少部分猝熄來自光致發(fā)光材料的光致發(fā)光，從而從光致發(fā)光發(fā)射狀態(tài)明顯地改變到減少發(fā)射狀態(tài)，以提供視覺顯示。
本發(fā)明進一步提供光電顯示器件與器件所用的指令的結合，顯示設備包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層，指令包括把電場加到半導體層兩面的第一和第二接觸層間，以使第二接觸層保持相對于第一接觸層的負電位，抑制來自光致發(fā)光膜的光致發(fā)光。


本發(fā)明的各個方面將結合實施例和附圖作進一步說明，其中圖1a和1b表示光致發(fā)光猝熄器件的結構；圖2a和2b表示光致發(fā)光材料的光譜，說明光致發(fā)光猝熄。
圖3a和3b分別表示來自反射和透明的陰極器件的光致發(fā)光的說明；圖4a和4b表示用于光致發(fā)光猝熄的照射布置，圖4c表示用于光致發(fā)光猝熄器件的微光結構；圖5a和5b分別表示用于光致發(fā)光器件波導照射的照明裝置橫截面圖和平面圖，和在光致發(fā)光層內的波導細節(jié)；圖6a和6b分別表示像素化光致發(fā)光猝熄顯示，像素化彩色光致發(fā)光猝熄顯示和顯示器驅動器，用于光致發(fā)光猝熄顯示的脈沖調制波形，和有源矩陣像素激勵器電路；圖7表示用來說明光致發(fā)光猝熄的實驗裝置；圖8a和8b表示用于兩種用圖7裝置測量的器件的光致發(fā)光猝熄信號；圖9表示光致發(fā)光強度作為圖8a器件的照射波長的函數(shù)；和圖10表示光致發(fā)光猝熄可能的理論機理。
具體實施例方式
首先參考圖1a，它表示適用于光致發(fā)光猝熄顯示器的基本器件100總結構的截面。該結構與已知的有機光發(fā)射二極管相同，后者描述在本申請背景技術部分提到的現(xiàn)有技術文件中。一般來說，這是因為大多數(shù)有機LED當其反向偏置時作為光致發(fā)光猝熄顯示器。但是實際上更原意根據(jù)一組稍不同于一般OLED所用的參數(shù)來選擇用于光致發(fā)光猝熄顯示的材料，這在下面有詳細解說。通常用于OLED的制造技術也適合于光致發(fā)光猝熄顯示器。
在圖1a的基本器件中，玻璃基底102支撐陽極層104，典型地包括銦錫氧化物(ITO)，它具有很好的透明度，低的電阻和已建立起來的加工流程。光致發(fā)光材料層106沉積在陽極層104上，光致發(fā)光材料包括共扼的有機聚合物，或聚合物混合，或摻雜光致發(fā)光材料的共扼聚合物。因為實際上所有場致發(fā)光材料也是光致發(fā)光，一般用有機LED的場致發(fā)光材料也可用于層106。這樣，例如層106可包括PPV(聚對亞苯基亞乙烯基)。陰極層108沉積在光致發(fā)光材料層106上，連接線112連到陰極，例如用含有膠態(tài)銀的銀粉(電傳導噴涂)。用連接線116與陽極104連接(未畫出)。陽極層104具有比較高的功函數(shù)，例如在4電子伏特與5.2電子伏特之間。而陰極108具有比較低的功函數(shù)，例如小于3.5電子伏特。由電池114表示的電源對這一傳統(tǒng)的OLED結構加反向偏壓，把正電壓加到陰極108，負電壓加到陽極104。
光致發(fā)光層106由通過透明基底102和透明陽極104的光118照射，或者專用光源或者背光或日光都可用于照射。在靜止條件下，不作用電壓，光118使光致發(fā)光層106發(fā)光，且這一光致發(fā)光通過基底102和陽極104可見。這樣，在這一實例中，基底102形成顯示器的正面，顯示器的靜止條件為“通”或光發(fā)射。實際上，顯示的出現(xiàn)既與光致發(fā)光的顏色和強度有關，也與光致發(fā)光層106的本征色有關，后者是不存在光致發(fā)光時該層呈現(xiàn)的顏色。光致發(fā)光層106的本征色對顯示色的貢獻部分依賴有多少入射光向顯示器觀察者方向散射。
如圖1a所示，當傳統(tǒng)的OLED結構加反向偏壓時，從層106的光致發(fā)光至少部分被猝熄，導致顯示暗淡，而在完全猝熄的地方，顯示被斷開。但是，當斷開有一些殘留時，顯示并不一定是無色或黑色，由于從陰極108或器件其它層的殘余反射可能出現(xiàn)光致發(fā)光層106的本征色。
圖1a表示簡單的光致發(fā)光猝熄器件的截面圖，但是，實際上，如圖1b所示截面的復雜結構卻是經(jīng)常希望采用的。在圖1b中，在陽極層104和光致發(fā)光層106之間有附加的空穴傳導層128，這一空穴傳導層幫助光致發(fā)光層的空穴能級與陽極層的能級相匹配。以類似的方法，可提供一組這樣的空穴傳導層，在陰極和光致發(fā)光層之間提供一個或多個電子傳導層。在圖1b中，陰極122包括兩層，第一層124為低功函數(shù)，例如像鎂或鋁這樣的金屬，第二層126仍為低功函數(shù)，例如像鈣，鋰或鈀或金屬氟化物。也可采用金屬的組合，例如LiAl組合。這就幫助陰極中的電子能級與光致發(fā)光層的匹配。
任何或所有空穴和電子傳導層和多個陰極和陽極都可采用。
陽極最好具有高于4.3電子伏特的功函數(shù)，且可包括銦氧化物或銦錫氧化物或薄的部分發(fā)射的高功函數(shù)金屬陽極，例如金或銀的薄膜。其它金屬，如涂氟錫氧化物和涂鋁鋅氧化物，都可使用，盡管優(yōu)先的是陽極薄層電阻要低，最好小于100歐姆/平方，更優(yōu)先小于30歐姆/平方。發(fā)現(xiàn)20納米厚度的金屬層，通常小于50-100納米的金屬層足夠光學透明。但是，像鋁這樣的其它金屬也可使用，且在某些實施例中，例如陰極而不是陽極要至少部分透明的情況，陽極并不需要透明。
陰極的功函數(shù)小于3.5電子伏特，且包括，鋇，鈣，鋰，釤，鐿，鋱，鋁或包括一種或多種這些金屬與其它金屬的合金，或沒有其它金屬的合金。像陽極一樣，陰極借助于只涂覆一層金屬薄膜也能制成至少可部分光傳輸。
雖然金屬和以金屬為基礎的復合物適合用于陽極和陰極，但其它材料，如導電聚合物和涂覆的半導體也可使用。優(yōu)先地，電極材料的電阻率應小于10000歐姆厘米，或更好小于1000歐姆厘米。陽極和陰極材料也優(yōu)先選擇那種當器件作用反向偏壓時，電子和空穴不會注入到光致發(fā)光層106中，因為這會引起場致發(fā)光發(fā)射和擊穿。
空穴傳輸層128可包括聚苯乙烯-磺酸鹽-摻雜的聚乙烯二氧噻吩(PEDOTPSS-聚乙烯二氧噻吩(poly(ethylenedioxythiophene))聚苯乙烯磺酸(poly(styrenesulphonic acid)))如英國專利NO.9703172.8中所說明的。但是，其它材料也可使用，特別是其它聚合物，像聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴-(1，4-亞苯基-(4-亞氨基(苯甲酸))-1，4-亞苯基-(4-亞氨基(苯甲酸))-1，4-亞苯基))(“BFA”)和/或聚苯胺(涂覆的，不涂覆的或部分涂覆的)和/或PPV。
光致發(fā)光層106可包括光致發(fā)光共扼有機聚合物或聚合物混合或用光致發(fā)光材料涂覆的共扼聚合物。另外，所謂的小分子，如專利US4,539,507中所描述的三-(8-羥基喹啉并鋁)(“Alq3”)也可使用。合適的聚合物材料包括PPV，聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基)己基氧基亞苯基-亞乙烯基)(“MEH-PPV”)，PPV的導出物(例如雙烷氧基或雙烷氧基導出物)，聚合芴和/或結合聚合芴材料的復合聚合物，PPVs和/或有關的復合聚合物，聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴-(1，4-亞苯基-((4-仲丁基苯基)亞氨基-1，4-亞苯基))(“TFB”)，(“PFB”)聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴-(1，4-亞苯基-((4-仲丁基苯基)亞氨基-1，4-亞苯基-((4-甲基苯基)亞氨基-1，4-亞苯基))(“PFM”)，聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴-(1，4-亞苯基-((4-甲氧基苯基)亞氨基-1，4-亞苯基-((4-甲基苯基)亞氨基-1，4-亞苯基))(“PFMO”)，聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴-)(“F8”)或聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴-3，6-苯并噻二唑(“F8BT”)。其它合適的材料和對其選擇的參數(shù)，參考圖5在下面描述。
基底102提供對陽極104機械支撐和電絕緣，且在圖1a和1b的實施例中是透明的，使可以看到光致發(fā)光層106。合適的基底材料包括玻璃和透明的塑料，如聚乙烯或PET。其它合適的基底材料包括聚乙二烯氟化物和聚酰亞胺。
照射光118可以是紅，綠，蘭，紫外，或基本上的白光，但必須包括足夠的波長成分，以激勵所需顏色的光致發(fā)光發(fā)射。通常，光致發(fā)光發(fā)射在比激勵照射更長的波長，因此不同顯示色需要不同的照射光波長-對于蘭光光致發(fā)光需要蘭光或更短波長的光，而對紅光光致發(fā)射，綠光照射就足夠了。
傳統(tǒng)的有機LED制造技術可用來構建圖1a和1b的器件。這樣，陽極和陰極層可用蒸發(fā)和射頻和直流濺射來沉積，而有機光致發(fā)光層106和選擇的空穴傳導層128可用旋轉噴涂或對于更大的面積，拉涂(draw-coating)或其它技術，如浸涂、刮涂、miniscus coating和自身組裝來沉積。最后的像素約100納米厚。所謂“小分子”也可用升華來沉積。
有機層也可用噴墨打印來沉積，其優(yōu)點是容易繪制光致發(fā)光層的圖型。采用一般的噴墨打印加工聚合物可給出必要的表面張力和粘度的控制。合適的噴墨打印噴射周期為每秒14400點，點的體積為30pl。噴墨打印特別適合于多彩色顯示。在導電聚合物用作電極的地方，也可用噴墨打印方法來沉積。
現(xiàn)參考圖2，它表示圖2a和2b中兩種不同類型的光致發(fā)光材料的光譜。圖2a的光譜是既有比較高的光致發(fā)光效率，也有強的本征色的材料的典型光譜。這種材料的一個例子是聚合物的混合物F8BT-TFB，它的光致發(fā)光效率高于80％，在白光下光致發(fā)光黃色，但也有本征的淡黃色，所以，即使光致發(fā)光被猝熄時，該材料看起來為黃色。這一殘留的或本征的顏色是由于材料本身吸收一組給出黃色的波長而產(chǎn)生。當這一材料作為薄膜沉積時，其黃色也很明顯，因為材料的吸收仍是一個重要的因素。
圖2a表示三種光譜200，說明F8BT-TFB這種有本征色的材料的光強與波長的變化。光譜204代表圖1a或1b中的材料零偏壓時的光發(fā)射光譜。正偏壓時的光譜移至光譜20b，增強了場致發(fā)光發(fā)射，并且其峰值向更長(更紅)的方向移。當反向偏壓作用于含有這種材料的器件時，光譜移到光譜202，光致發(fā)光的光發(fā)射的強度減小了，且峰值波長移向蘭光。
相反，圖2b表示含有無本征色的光致發(fā)光材料的器件的一組光譜210。光譜214代表無偏壓時的器件，光譜216代表加正向偏壓時的光譜，其發(fā)射由于光致發(fā)光而增強，光譜212代表加反向偏壓基本猝熄光致發(fā)光時的光譜。如從圖2b看到的，光譜212，214和216的峰值位置基本不變，因為只有來自發(fā)射的光致/場致發(fā)光對器件顏色的貢獻，且如圖2a所示，沒有來自光致發(fā)光層本征色的任何貢獻。
可以知道，圖2a和2b中的Y軸代表圖1a或1b所示器件發(fā)射光的強度，因而包括兩個分量。第一分量是層106的場致或光致發(fā)光發(fā)射，第二分量是投射到層106的光的反射或散射。這樣，在陰極為吸收或透明且光致發(fā)光層本身的散射光很小的器件中，圖2a的光譜接近圖2b的光譜。盡管如此，對于某些應用，寧愿使用本征無色的材料，而不是本征有色的材料，這樣可簡化設計。
選擇合適的光致發(fā)光材料時，主要的準側是高光致發(fā)光效率，它有助于提高很好的對比度的顯示。業(yè)內人士知道，雖然光致發(fā)光效率和場致發(fā)光效率有關，但高的場致發(fā)光效率并不必須意味著高的光致發(fā)光效率。材料選擇中的第二個重要考慮是材料的固有色壽命的處理性能和穩(wěn)定性。在場致發(fā)光材料中主要的衰變途徑包括內部的光降低，激發(fā)物的產(chǎn)生和電遷移。對于光致發(fā)光材料來說，在反向偏置器件的情況下，這些可望不重要，因而，實際上使用光致發(fā)光材料于這種器件中，在場致發(fā)光器件中，它們被忽視，因為在正向偏壓下其壽命很短。這樣，潛在地有很寬范圍的材料可選擇。
紅、綠和蘭本征地無色的光致發(fā)光聚合物，作為下面的舉例，用于光致發(fā)光猝熄顯示器是有效的。這就允許像黑和白顯示器一樣產(chǎn)生彩色顯示，其中白色照明是由紅，綠和蘭發(fā)射光致發(fā)光的聚合物混合產(chǎn)生的?？梢岳斫?，因為光致發(fā)光猝熄顯示器是一種發(fā)射顯示技術，雖然依賴于發(fā)射的猝熄而不是發(fā)射的電子激發(fā)，但為提供寬的彩色范圍，需要紅、綠和蘭的發(fā)射材料。但對于某些應用，只用兩種發(fā)射不同彩色的材料就可提供足夠寬的彩色空間。人眼的視覺靈敏度隨波長而變化，且不僅與峰值位置有關，還有效地與人眼靈敏度峰值下整個面積的卷積有關。這意味著黃色輻射光通常感覺比蘭色輻射光更亮，當設計彩色顯示時，應加以考慮。
有蘭色光致發(fā)光又無本征色的聚合物的例子是聚氟類聚合物，如PFB或TFB。
本征無色光致發(fā)光為紅色的聚合物的例子是此類中的聚合物，如在WO01/42331中所揭示的。本征棕紅色光致發(fā)光為紅色的聚合物可借助于F8BT中摻雜聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴)-共-(2，5-亞噻吩基-3，6-苯并噻二唑-2，5-亞噻吩基)而獲得。
本征無色光致發(fā)光為綠色的聚合物的例子是聚喹喔啉，如WO01/55927中所揭示的。
本征無色光致發(fā)光為白色的聚合物可借助于本征無色光致發(fā)光為紅、綠和蘭色的上述聚合物混合成適當特性而獲得。
圖3a和3b表示圖1b中所示的器件的截面放大示意圖；特別是光致發(fā)光層106并不按比例。圖3a表示包含反射陰極層310的實施例，而圖3b表示透明陰極層322的實施例，在其后面，可選擇地放有附加光吸收層324。在圖3a和3b的簡化圖中，對陽極和陰極的連接沒有畫出，但如圖1所描述的布置可被采用。同樣陰極310和322可包括像圖21b所描述的一層或多層，盡管陰極包含金屬，陽極層310也應足夠厚，使光被反射(典型地大于250納米)，而陰極層322應足夠薄，使在光譜可見區(qū)的光傳輸。
現(xiàn)在參考圖3a，或者從正面或者從背面或者從環(huán)境光入射的白、蘭或紫外照明302通過基底102，透明陽極104，和空穴傳導層128投射到光致發(fā)光材料層106，被其吸收產(chǎn)生激發(fā)子，即受約束的電子-空穴對，如示意說明的激發(fā)子304。在別的結構中，光致發(fā)光層106通過陰極照射，而不是通過陽極。
沒有外加電場，這些光激發(fā)的激發(fā)子迅速地輻射衰減，并根據(jù)材料或材料構成層106的光致發(fā)光譜產(chǎn)生光。這種光致發(fā)光，示于圖3c中108，基本上是各向同性的，因而其顯示接近于朗伯發(fā)射器。激發(fā)子迅速輻射衰減的份額與材料的光致發(fā)光效率和外加電場有關。當由器件構成的二極管為斷開狀態(tài)時-典型地，但并非必須，當陽極和陰極處同一電位時-其顯示為靜止的光發(fā)射或接通狀態(tài)。
在圖3a的布置中，陰極層310反射光致發(fā)光308的部分和入射照射302的部分。入射照射302的另一部分被光致發(fā)光層106直接反射或散射。這樣，當觀察顯示時，觀察者看到發(fā)射的光致發(fā)光308和入射照射302的反射和/或散射分量之組合。這一散射光會減少顯示對比度，但用下面描述的側面照射能使其實質性地減小。
在圖3b中，陰極層322是透明的，因而，雖然向器件背部發(fā)射的光致發(fā)光有效地消失了，反射/散射的光分量很小或沒有。當顯示為斷開(不是光致發(fā)光)時，觀察者通過透明陰極322看到其后面的東西。因而能吸收的或光學上黑色的層324可有選擇地做在透明陰極322的后面，或在另一實施例中，陰極本身可以是黑的。以圖3b的布置，光致發(fā)光層106的背面照射也是可能的，但在這種情況下，根據(jù)光致發(fā)光效率和背光的波長，觀察者通常一起看到背光照射與光致發(fā)光，這再一次減少了有效對比度。
當由陽極、陰極和光致發(fā)光層106構成的二極管反向偏置時，即當陽極保持比陰極低的電位，部分激發(fā)子分裂成它們組成的空穴和電子，然后在外加電場幫助下，從結構中導出。這樣，激發(fā)子的這一部分避免了輻射衰減，因而發(fā)射光致發(fā)光。以這樣的方法分離出的激發(fā)子部分是由作用于器件的反向偏壓決定的，因而光致發(fā)光的電平可以控制，從沒有施加電壓時的最大值減小到與反向偏壓度有關的值。
可以理解，器件的功耗非常低，因為基本上所需的功率只是把分裂的激發(fā)子的電子和空穴導出，這依入射照射度和光致發(fā)光效率而變。也能理解，因為對調光顯示需要較大的反向偏壓，功耗在某種程度上所要求的對比度有關。進一步可理解，因為用于顯示器的主要能源由入射照射提供，因而在高環(huán)境光條件下，如明亮的日光，顯示器工作的更好，傳統(tǒng)顯示器很難克服這種條件。在選擇既是很好的光致發(fā)光材料，又是很好的場致發(fā)光材料的情況下，可能制成雙模器件，其中，在亮條件下，顯示器工作于光致發(fā)光猝熄模式，而在不亮的情況下或沒有環(huán)境光照射的情況下，器件加正向偏壓來場致發(fā)光。既有高光致發(fā)光效率，又有高場致發(fā)光效率的材料例是F8BT-TFB，用這一材料可制成雙模式器件。
現(xiàn)在參考圖4，這是上面描述的光致發(fā)光猝熄器件的示意例圖。在圖4a中，顯示器件400包括在背光402的光致發(fā)光猝熄顯示102，104，106，122，128。背光可包括，例如，任何傳統(tǒng)LCD的背光。器件的陽極層104包括透明的銦錫氧化物，陰極122為金屬薄層，如50納米的鈣層。
當背光照射而無反向偏壓作用于顯示器件時，顯示器的顏色為光致發(fā)光色和光致發(fā)光層106的本征色的混合。例如，層106為本征無色，光致發(fā)光為蘭色，用白色背光，則該顯示將呈蘭-白色(無偏壓時)和白色(有反向偏壓時)。在白色環(huán)境光照射下，同樣的顯示器將出現(xiàn)蘭色(無偏壓時)和無色(或為陰極的顏色)(有反向偏壓時)。
在圖4a的器件中，選擇顏色的強度隨外加偏壓而變而沒有顏色偏移的材料是可能的。這可借助于選擇光致發(fā)光顏色接近材料本征色的材料來實現(xiàn)，即用有一組比圖2b更接近圖2a的光譜的材料。這種材料的一個例子是黃色發(fā)射體F8BT-TFB。以這樣的結構就可能使用背光402來補償環(huán)境照射的缺乏，而沒有任何顯示的重要變化，為來自正面的環(huán)境光降低的增加背光照射。
圖4b的布置表示一種方法，其中顯示器可人為地從正面照射，采用隔板416和圓柱透鏡412和414，把來自光源(未畫出)的光引到顯示器的兩側面送到顯示器表面的正面。優(yōu)先地，這種照射布置成通過照射顯示器整個表面且進入顯示器。而不是向外朝著觀察者。這一布置最適合于有圖2b所示光譜的光致發(fā)光材料，即本征無色的材料。圖4b器件中的陰極層122或者是反射的或者是傳輸?shù)?，如參考圖3所說明的那樣。
對于數(shù)多應用，圖4b的布置優(yōu)先于圖4a的，因為有反射陰極正面點亮的設備比背面點亮的設備通常用得更好。此外，在圖4b的布置中，光致發(fā)光材料并不需要無色，允許在更寬的材料范圍內選擇，作為一類，它趨向于比無色的材料有更高的光致發(fā)光效率，因為它們能吸收更大部分有效照射。
圖4c表示用于20的光學結構，它可形成在基底102的正面，以改善環(huán)境光的吸收，并把發(fā)射的光引向顯示的觀察者。在優(yōu)先例中，這種光學結構包括微透鏡陣列，那是一種小透鏡422的規(guī)則排列。這種陣列可在傳統(tǒng)技術范圍內制備，包括在像硅、玻璃，和塑料基底上印刷或復印。透鏡的大小典型地從20微米至約1毫米直徑范圍，焦點比從F1至F4。英國國家物理實驗室按用戶要求制造這處陣列。可用來增強顯示器顯示的光學結構包括“蛾眼”防反射結構。
圖5表示一種特別先進的照射方法，其中光導波在基底102內。用這樣的方法，照射能基本上限制在顯示器件內，所以，顯示器發(fā)射的光基本上只有來自光致發(fā)光，因而增加了潛在的對比度。
圖5a表示光致發(fā)光猝熄器500的截面圖，其照射裝置501位于器件的一邊。
圖5b表示光致發(fā)光器件500的平面圖，其照射裝置501在器件相對的兩邊。照射裝置501包括縱向照射源502和圓柱透鏡504，它收集來自光源的光并以這樣的方式把它引向基底102，即光導波在基底內。其它把光耦合到基底波導模式的傳統(tǒng)裝置，例如棱鏡或光柵也可使用。
如從圖5a能看到的，在基底內光的傳輸是由基底正面103的全部內部反射和反射陰極122的反射導波，可以理解，照射也可以由其它表面的反射導波。例如，基底的正面103可以配有反射照射而不反射光致發(fā)光的層。若器件結構在基底上倒置，反射陽極可代替反射陰極。但是，不論選擇什么樣照射布置，能量總是必須從照射源502耦合到光致發(fā)光層106。
當射線506與表面法線之間的夾角θ為sinθ＝n2/n1時，可獲得基底正面103的全部內部反射。這里n1為基底的折射系數(shù)，n2為空氣的折射系數(shù)。對大于θ的入射角，光全部內反射，因此，基本上限于器件內。投射光學(這里為圓柱透鏡)設計來保護照射只定向于基底的波導模式，且對于觀察者是不可見的。
圖5c表示放大的光致發(fā)光猝熄器件500，其中層122，106，128和104集合于層512中，它的背面是反射面。圖5c也示意畫出了光致發(fā)光猝熄器件500的單個象素。當無偏壓作用于這一象素時，光致發(fā)光如圖示發(fā)射(為了說明的目的，假定從層106其它部分的光致發(fā)光被猝熄)。照射光基本上限制在基底內，所以，觀察者看到的全部光是來自象素的光致發(fā)光514；當反偏壓加到象素時，這種光致發(fā)光就被關掉了。
如圖5a所示，在陰極122反射的情況下，當象素接通時，更多的光致發(fā)光定向從顯示器正面出來(因為在反方向發(fā)射的光向正面反射)，雖然有選擇的陰極，或當象素關斷或反射偏壓時光致發(fā)光材料的本征色可見，(依賴于光致發(fā)光材料是否有本征色)。在器件中采用無光的黑色陰極或透明陰極和吸收層的情況下，觀察者或者看到光致發(fā)光或者看到黑色象素。一個可選濾波器508可配在顯示器的正面，以濾除任何環(huán)境光的較短波長的分量，來減小光致發(fā)光材料任何本征色的貢獻，其中陰極是反射的。
在圖5的布置中，光致發(fā)光層106的非照射邊緣可制成反射，以增加光506通過基底的次數(shù)。光致發(fā)光材料中的吸收很強和/或光致發(fā)光效率較高或顯示面大時，光源可配置在多于一個側面或顯示器500的所有側面。雖然理論上把照射光引導在只有有源器件層之內(全不是基底)照射的強吸收這種可能不實際。
圖6a表示象素化顯示結構600的例子，除了光致發(fā)光層106象素化之外，它大致與上面描述的顯示結構相應，象素化結構即把顯示器分成一組分開的顯示單元602。同樣，陰極層或層122分成一組分開的陰極604，每個都有其自己的接頭。但基底102，陽極104，和空穴傳導層128對所有象素是公共的。這樣，獨立的象素可借助于在公共陽極104和適當?shù)年帢O連接之間加反射偏壓來關掉。在其它象素化顯示中，可用行和列的電極對x-y象素尋址。
在圖6a的布置中，獨立的光致發(fā)光顯示單元602或可有完全相同的顏色，或可有不同的顏色以提供彩色顯示。另外，彩色顯示可用發(fā)射白色的聚合物混合物用作單元602的光致發(fā)光材料并對該顯示單元作適當?shù)臑V波以提供紅、綠和蘭象素來獲得。象用于LCD顯示器的傳統(tǒng)濾波器可用于這一目的，或者在象素化器件600的結構內包括附加的濾波層。適合的濾波材料描述在WO98/59529中，那里提到的作為濾波器的材料結合在這里作為專門的參考。當采用其它白色和有色光致發(fā)光材料的組合時，有色的象素用來直接產(chǎn)生所要的顏色，而白色象素濾波提供其它的彩色。例如，蘭色象素可用蘭色光致發(fā)光材料提供，紅色和綠色象素可用白色光致發(fā)光的發(fā)射經(jīng)濾波提供。
還有一個器件結構的例子，它可用反射激勵提供多種彩色的顯示，出現(xiàn)在WO95/06400(圖1和相關說明)和WO98/59529(圖1和相關說明，和發(fā)明陳述)中，這些文件專門提到的部分作參考都包括在本申請中。
圖6b表示包括彩色象素化顯示器612的顯示設備610，顯示器驅動電路614和由電池616表示的電源。顯示器612包括一組排列成圖形的紅色618、綠色620和蘭色622的象素，它能提供可變彩色顯示器的性能。除了幫助減少視覺贗像的出現(xiàn)之外，象素圖型是可以改變的。例如可采用四個象素，紅，綠，綠和蘭重復的圖型。
顯示器驅動器614接收顯示信號輸入624，并輸出給圖6a的激勵電極104和604。如圖6b所示，公共陽極連接104、電源的負端和電池616都接到地。顯示器驅動器根據(jù)線624上的顯示輸入信號從電源給選擇的陰極連接606加正電壓。顯示信號可包括單個象素的開/關信號，或可包括模擬或數(shù)字象素亮度信號、指示在開和關狀態(tài)之間象素亮度所要的電平。在如圖6b所示的彩色顯示器中，寧愿對每一紅、綠和蘭象素提供分開的信號，以給出可變彩色象素的顯示。
當顯示信號指示象素開時，顯示器驅動器614或者不給合適的象素加偏壓(零偏壓)，或者加正偏壓，或者加負偏壓，以提供光致發(fā)光猝熄的程度來控制象素到預定的最大亮度。當顯示信號指示象素為關時，顯示器驅動器給象素加反偏壓，以部分或完全猝熄該象素的光致發(fā)光，例如，把象素的亮度降到預定的關亮度電平。當顯示信號指示所要的象素亮度為最大和最小亮度之間值時，顯示電路614把合適電平的反偏壓加到選擇的象素，用于所要的象素亮度。
顯示器驅動器614也可結合提供可調占空比的脈沖寬度調制的激勵信號給每一象素的裝置來響應線624上顯示信號的輸入。脈沖調制激勵信號可有另或正向偏壓第一電壓電平和反向偏壓第二電壓電平，頻率為60赫芝或更高。借于選擇，例如，由脈沖產(chǎn)生器提供的一組標記一空號比中的一個就可控制象素的亮度電平，且在彩色顯示中，可控制顏色和照明或亮度。
現(xiàn)在參考圖6c，它表示脈沖寬度調制(PWM)波形630的例子，用于控制象素亮度。該波形表示用于象素的電壓與時間的關系，電壓在第一電平632，在示例中為零伏，和第二電平634，示例中相應于作用于象素的滿反向偏壓之間變化。波形在電壓632的部分稱為“標記”，在電壓634的部分稱為“空號”。在波形的標記部分期間，象素光致發(fā)光，在波形的空號期間，光致發(fā)光基本猝熄。
波形630的頻率這樣選擇，使象素不出現(xiàn)閃爍，從象素的發(fā)射基本上是連續(xù)的，但亮度正比于波形的開或傳導周期。為此，通常所需要的頻率至少為25赫芝至50赫芝。從圖6c可看到，當標記至空號如圖示過渡時，象素出現(xiàn)于其滿亮度的25％，過渡位置638和640分別相應于象素亮度為50％和75％，100％亮度相應于100％標記空號比時的穩(wěn)態(tài)零電壓(在示例中)。也可采用不同于圖6c所示的波形，例如，激勵波形并不需要有矩形邊緣。
用脈沖寬度調制的優(yōu)點是占空比與視在象素亮度之間的線性關系。在象素亮度由改變反向偏置電壓來改變的情況下，各獨立象素的特征需要比較緊密的匹配，且某種直線化形式，如查找表，也可能是必需的。附加的或替代的亮度控制形式包括把每個象素按以2的冪次(20，21，22等等)表示的面積比分成n個亞象素，這樣，根據(jù)選擇哪些亞象素點亮就可提供2n個不同的亮度電平。
原則上，顯示器中的每一象素可能有不同于別的象素的亮度，因此圖6b的顯示器驅動器應能以適合于其選擇的亮度的脈沖寬度調制波形激勵每一象素。獲得這種結果的一種方法是提供分開的，可變脈沖寬度的脈沖產(chǎn)生器用于每一象素或顯示器中每一行或列的象素。從clare micronixsubsidaoy of clare，inc，california，USA可得到完成這一任何合適的集成電路，并包括MXED 101，MXED 102，和MXED 202。例如，MXED 102是240通道可級聯(lián)的列激勵器，提供240獨立可調脈沖寬度調制的輸出。這些器件的數(shù)據(jù)表可在clare micronix website上找到并結合于此作為參考。
光致發(fā)光猝熄效應的開關非常迅速，通常是很有利的，但也使無源矩陣掃描型顯示器的使用比較困難。在無源矩陣顯示中，一個電極放在圖型的行中，其它電極放在列中，每個象素的尋址是由在行與交叉的列電極之間作用一個合適的電壓來進行的。在LCD顯示中，較慢的響應意味著象素在后面的時間激活，象素的狀態(tài)基本不變。但是，在光致發(fā)光猝熄顯示中，這種掃描布置導致反向偏壓只在總時間的小部分作用，因而減少了對比度。為此，寧愿使用有源矩陣型顯示器。在有源矩陣顯示中，電路就這樣設計，使每個象素能停留在或者發(fā)射狀態(tài)或非發(fā)射狀態(tài)，而其它象素被尋址。
有源矩陣象素激勵器電路的例子示于圖6d。光致發(fā)光猝熄顯示象素由連在另電壓總線651和開關晶體管656之間的二極管652示意說明，依次接到正電壓電源總線658。當開關晶體管接通時，二極管652由總線654與658之間的電壓反向偏置。存儲電容器660儲存電荷，以保持開關晶體管656為選擇狀態(tài)，在優(yōu)先例中，或者完全導通，或者完全斷開。電荷借助于連到行(或列)的信號線664和列(或行)的掃描線666的第二晶體管662儲存在電容660上。當電壓作用于掃描線使開關晶體管662接通時，在信號線664上的電壓作用于儲存電容660，當晶體管662隨后斷開時，它保持其電荷狀態(tài)。
光致發(fā)光猝熄器件的基底102可包括，例如，或者玻璃或者塑料，象素激勵電路650可用非晶硅或有機導體、電容器和晶體管構成。有源矩陣電子線路，當與顯示象素集成時，可放在反射陰極之后或在光致發(fā)光層106與基底102之間，在這種情況下，光致發(fā)光猝熄結構而不是基底放在顯示器的正面(向著觀察者)。
光致發(fā)光猝熄象素，當它加反向偏壓時(它適合用有機薄膜晶體管)，實際上不拉電流，有機器件給出了材料兼容性，容易制造，可塑性等由光致發(fā)光猝熄顯示單元提供的附加優(yōu)點。適合器件的制造描述在下列文中SID 2001 Symposinm in San Jose，California of June 2001，′A1 ViLCD UsingOrganic Thin-Film Transistors on Polyester Substrates′，M.G.Kane，LG.I-Iill J.Campi，M.S.Hammond，B.Greening(all of gamoffCorp)，C.D.fheraw，J.A.Nichols，D.J.Gundlach，J.P，_Huang，C.C.Kuo，L. Jia，T.N.3ackson(PennState Univ)，J.L.West，JFrancl (Kent State Un/v)，SID Symposium Digest，VoL 32 pp 57-59，and in′All，Polymer Thin Film Transistors Fabricated byHigh-Resolution Ink-Jet Printing′T.Kawase，(Univ of Cambridge andSeiko-Epson Corp.)，H.Sirringhaus，R_H_Friend(Univ.of Cambridge)，T.Shimoda(Seiko-Epson Corp.)，SID Symposium Digest，VoL 32，pp 40-43。所有這些論述都結合于此作為參考。
適用于光致發(fā)光猝熄顯示的象素激勵布置的細節(jié)描述在結合本申請的WO99/42983中，還描述在US 5,828,429，US 5,903,246和US 5,684,365中，所有這些都作為這里的參考。
現(xiàn)在參考圖7，這里實驗裝置700用于測量由光致發(fā)光猝熄顯示器件在反向偏置時發(fā)射的強度。
氙燈702被透鏡704耦合到單色儀706，以允許選擇窄的照射波長范圍。然后，從單色儀706的輸出，通過一對透鏡708，710聚焦在被測的顯示器件上。透鏡708，710允許單色儀的輸出被機械遮光輪712驅動的鎖定放大器724調制。由單色儀706照射激發(fā)的被測器件的光致發(fā)光被透鏡716收集，并定向到光二極管702上，也耦合到鎖定放大器724。被收集的光由低通濾波器718濾波，它排斥來自單色儀706散射的光，而允許光致發(fā)光通過。電壓源722用來提供可變的反向偏置電壓給被測器件714。鎖定放大器724提供指示器件714光致發(fā)光電平的輸出。
實施例這里給出兩個實施例器件的結果。第一包括80∶20的F8BT∶TFB的聚合物混合，有兩層鈣/鋁陰極。第二例包括79∶20∶1的F8BT∶TFB∶聚(2，7-(9，9-二-正辛基芴)-共-(2，5-亞噻吩基-3，6-苯并噻二唑-2，5-亞噻吩基)的聚合物混合，有三層鋰氟化物/鈣/鋁的陰極。這兩種器件光致發(fā)光為黃色，且其本征色為黃色。
圖8a和8b分別表示第一和第二器件光致發(fā)光發(fā)射隨偏壓的變化關系。在每一種情況下，該器件都用來自單色儀706，波長為466納米的光激發(fā)，濾波器718和光二極管720布置或收集波長大于570納米的光。這兩張圖都以零偏壓時的最大光致發(fā)光為100％歸一化。
這兩張圖表示，約20伏的反向偏壓使光致發(fā)光減少到其起始值的一半。一旦反偏壓取消，光致發(fā)光回到其原始的強度。
圖9表示第一器件的光致發(fā)光強度隨單色儀706的照射波長的變化。當激發(fā)波長大于約570納米時，光致發(fā)光載止；圖9中圖形的拖尾是由于激發(fā)源的數(shù)射光所致。可看到，最大光致發(fā)光是當激發(fā)源波長在400納米與500納米之間時。這一特征有助于選擇合適的照射源。圖9器件中570納米的光致發(fā)光門限相應于最小光子能量，它仍能在光致發(fā)光材料中產(chǎn)生激發(fā)子。因而，在需要避免由環(huán)境光或背景光激勵光致發(fā)光的器件中，把波長高于570納米截止的濾波器放置在器件的正面將減少環(huán)境光激勵的光致發(fā)光，而仍然允許高于570納米的光致發(fā)光發(fā)射通過。這在圖5a所示類型的設備中是有幫助的。
圖10表示理論機理，它被認為用于光致發(fā)光猝熄是可靠的。入射照射在光致發(fā)光聚合混合物，F(xiàn)8BT的一層聚合物中引起π-π*的過渡，產(chǎn)生激發(fā)子，即約束的空穴一電子對。這一激發(fā)子可被大于激發(fā)子約束能Eb的熱能分解。在電場中，需要分解激發(fā)子的能量被減少到接近Eb-Xed，這里X是電極，e為電子的電荷，d為實現(xiàn)完全分解電子與空穴必須分開的距離。
再參考圖10，它分別表示TFB和F8BT的真空能級1000和最低未滿的分子軌道(LVMO)能帶1002和1004。圖10也分別表示了TFB和F8BT最高已滿的分子軌道(HOMO)能帶1006和1008。在簡單的描述中，如果由傳遞到TFB聚合物的HOMO的空穴獲得的能量(0.56電子伏特)超過F8BT聚合物中激發(fā)子的約束能，那么F8BT中的激發(fā)子將分解。同樣，如果傳遞電子到F8BT聚合物的LUMO獲得的能量超過TFB聚合物中激發(fā)子的約束能，那么TFB聚合物中形成的激發(fā)子將分解?？上嘈?，借助于作用應用反向偏置電場，需要分解F8BT和TFB聚合物中的激發(fā)子的能量減少了，因而這一空穴/電子傳遞過程被激活，即只需較少的能量用于這一傳遞過程，這樣，在給定的溫度，這一過程很可能發(fā)生。分解必須比輻射復合更快地發(fā)生。測量已經(jīng)確定，估計約束能的減少與需要分開空穴電子對的距離(約等于TFB和F8BT聚合物鏈之間分開的距離)所需能量一致。
對于本領域技術人員來說，可有許多其它有效的方法，且應能理解，本發(fā)明并必限于描述的實施例，在本發(fā)明權利要求書的精神和范圍之內包括很多改型。
權利要求
1.一種用光致發(fā)光猝熄顯示信息的方法，方法包括提供光電顯示，包括一對電極之間的光致發(fā)光材料；提供對光致發(fā)光材料的照射，以使光致發(fā)光材料光致發(fā)光；給電極加偏壓，以使至少部分猝熄光致發(fā)光。
2.根據(jù)權利要求1所述顯示信息的方法，其特征在于光致發(fā)光材料包括有機光致發(fā)光材料。
3.根據(jù)權利要求2所述顯示信息的方法，其特征在于有機光致發(fā)光材料包括半導電共扼有機聚合物。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于所述的一對電極包括陰極和陽極，陽極比陰極有更高的功函數(shù)，其中，所述的光致發(fā)光材料夾在所述的一對電極之間，其中，所述的加偏壓包括反向偏置，使陽極相對于陰極為負電壓。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于還包括提供在光致發(fā)光材料與陽極之間的空穴傳導材料。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于光電顯示器在電極間正向偏置電流流動方向比反向偏置方向有更大的導電性，其中，所說偏置包括給電極加反向偏壓。
7.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于至少一個電極是部分透明的，且所述方法進一步包括通過至少部分透明的電極顯示光致發(fā)光材料。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述照明是通過至少部分透明的電極提供的。
9.根據(jù)前述權利要求之一所述的方法，其特征在于還包括用環(huán)境光提供照射。
10.根據(jù)權利要求7、8或9所述的方法，其特征在于光電顯示器包括在光致發(fā)光材料對面的光吸收材料到至少部分透明的電極，該方法進一步包括在光吸收材料中至少部分吸收通過光致發(fā)光材料發(fā)射照射的部分。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于光吸收材料至少構成器件的其它部分。
12.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于兩種所述電極至少部分透明，該方法進一步包括用背光提供照射。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于光電顯示器的光致發(fā)光材料在兩維方向的伸展比電極對間量度的第三維提供更多的顯示面積，該方法進一步包括用通常垂直于顯示面?zhèn)鞑サ墓庹丈涔庵掳l(fā)光材料。
14.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于光電顯示器包括安裝光電發(fā)光材料的基底，該方法進一步包括用通過基底的導波光照射光致發(fā)光材料。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其特征在于光致發(fā)光材料夾在兩電極之間，一個電極對照射和光致發(fā)光是傳輸?shù)模硪浑姌O至少對照射是反射的，構成的光電顯示通過基底正面觀察，光致發(fā)光材料安裝在基底背面，傳輸電極比反射電極放在更近正面的地方，其中所述的導波包括在基底正面與反射電極之間的導波區(qū)內導波。
16.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于光致發(fā)光材料，當光致發(fā)光被猝熄時，基本上成為無色的。
17.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于光致發(fā)光材料包括具有不同光致發(fā)光色的材料的混合。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，其特征在于混合材料的光致發(fā)光基本上為白色。
19.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于還包括提供一組光致發(fā)光顯示單元，每個單元都有有關的電極對，光致發(fā)光材料放置在電極對之間，給一個或更多個電極對加偏壓以顯示信息。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于顯示單元包括有不同顏色的光致發(fā)光材料的光致發(fā)光，用于顯示兩種或多種顏色的信息。
21.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于光電顯示包括象素化顯示，它至少有兩種不同顏色互相鄰接的象素，該象素包括至少兩種以不同顏色光致發(fā)光的光致發(fā)光材料，每一象素有相關的電極，該方法進一步包括對不同顏色的象素電極加偏壓，來至少部分猝熄不同彩色的光致發(fā)光，以提供多色、象素化的顯示。
22.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于光致發(fā)光材料也是場致發(fā)光材料，該方法進一步包括給偏置電極加正極性偏置，以至少部分猝熄光致發(fā)光，來引起光致發(fā)光的場致發(fā)光。
23.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于還包括具有光學結構的光電顯示器，用于收集和傳輸光到光致發(fā)光材料。
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其特征在于光學結構包括一組微透鏡。
25.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述偏置包括把電壓波形作用于電極，該方法進一步包括控制波形的占空比來調節(jié)光致發(fā)光的猝熄。
26.一種光電顯示器的應用，包括在一對電極間的光致發(fā)光材料來顯示信息，該應用包括照射光致發(fā)光材料，來激勵光致發(fā)光；并將電壓加到電極來猝熄光致發(fā)光以顯示信息。
27.根據(jù)權利要求26所述的應用，其特征在于顯示器包括二極管和給二極管加反向偏置電壓。
28.根據(jù)權利要求26或27所述的應用，在環(huán)境光中，只用環(huán)境光激勵顯示器中的光致發(fā)光。
29.根據(jù)權利要求26或27所述顯示器的應用，用專用照射光源來激勵光致發(fā)光。
30.一種用顯示器驅動器激勵光發(fā)射顯示器來顯示信息，光發(fā)射顯示器包括在一對電極之間的光致發(fā)光材料，顯示器驅動器把第一極性電壓加到電極以減少材料的光致發(fā)光來關斷光發(fā)射，并在第一極性或基本上零電壓時，將減少的電壓加到電極以接通光發(fā)射。
31.根據(jù)權利要求26或30所述的顯示器或顯示器驅動器的應用，其特征在于還包括使用電壓的脈沖寬度調制來控制光致發(fā)光。
32.一種操作光致發(fā)光器件的方法，器件包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層，方法包括照射器件和在第一和第二接觸層之間通過半導體層加電壓，使第二接觸層相對于第一接觸層為負，以分裂由照射產(chǎn)生的光激發(fā)子成為構成空穴的電子，并把空穴和電子導出光致發(fā)光膜以阻止薄膜的光致發(fā)光。
33.根據(jù)權利要求32所述的方法，其特征在于有機光致發(fā)光材料膜由空穴傳遞層耦合到第二接觸層。
34.根據(jù)權利要求32或33所述的方法，其特征在于至少第一和第二接觸層之一為部分透明，用于觀察光致發(fā)光材料。
35.根據(jù)權利要求34所述的方法，包括器件通過至少部分透明的電極照射。
36.根據(jù)權利要求35所述的方法，包括用環(huán)境光照射器件。
37.根據(jù)權利要求34所述的方法，包括用含有半導體層的區(qū)域內的導波光照射器件。
38.根據(jù)權利要求37所述的方法，其特征在于半導體層和第一和第二電接觸層安裝在基底上，且其中所述的區(qū)域限于基底的正面與離基底正面最遠的第一和第二接觸層之一。
39.根據(jù)權利要求32至38中任一所述的方法，其特征在于第一接觸層的功函數(shù)低于第二接觸層。
40.根據(jù)權利要求32至34中任一所述的方法，其特征在于有機光致發(fā)光材料包括至少一種共扼聚合物。
41.根據(jù)權利要求40所述的方法，其特征在于有機材料膜包括足夠低非固有電荷載流子濃度的薄、密聚合物膜，用作適合場致發(fā)光器件的材料。
42.根據(jù)權利要求40所述的方法，其特征在于當光致發(fā)光基本上完全阻斷時，選擇的光致發(fā)光材料為基本無色的材料。
43.一種光電顯示器件，包括以有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；和照射光致發(fā)光材料的光源，以激勵該材料的光致發(fā)光。
44.一種光電顯示器，包括光致發(fā)光顯示器件，它有顯示通狀態(tài)，其中，在沒有電壓加到器件時，顯示器發(fā)射光致發(fā)光，和顯示器斷開狀態(tài)，其中，光致發(fā)光至少部分被猝熄器件激勵器電路，它有接收顯示信號的輸入和激勵顯示器件的輸出，顯示信號具有通狀態(tài)，指示顯示器接通，和斷狀態(tài)，指示顯示器斷開；光致發(fā)光顯示器件包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；其中，器件激勵器電路能在半導體層兩面的第一和第二接觸層之間加電場，使第二接觸層相對于第一接觸層為負電壓，以把由照射產(chǎn)生的光激發(fā)子分裂成它們構成的空穴和電子，并把空穴和電子傳導出光致發(fā)光膜以阻止薄膜響應斷開狀態(tài)的顯示信號的光致發(fā)光；顯示器件和顯示器驅動器的組合主要操作由光致發(fā)光猝熄來顯示信息。
45.根據(jù)權利要求43或44所述的光電顯示器，其特征在于有機光致發(fā)光材料膜通過空穴傳導層連到第二接觸層。
46.根據(jù)權利要求43至45中任一所述的光電顯示器，其特征在于有機光致發(fā)光材料包括至少一種共扼聚合物。
47.根據(jù)權利要求46所述的光電顯示器，其特征在于有機材料膜包括薄、密的聚合物膜，其中，半導體層的聚合物膜有足夠低的非固有電荷載流子濃度，通過在半導體層兩面的第一和第二接觸層之間作用電場，使第二接觸層相對于第一接觸層為正電位，這些電荷載流子注入到半導體層并半導體層發(fā)射輻射。
48.根據(jù)權利要求46所述的光電顯示器，其特征在于當光致發(fā)光被基本上完全阻斷時，選擇的光致發(fā)光材料是無色的材料。
49.根據(jù)權利要求43至48中任一所述的光電顯示器，其特征在于至少第一和第二接觸層之一是部分透明的，用于觀察光致發(fā)光材料。
50.根據(jù)權利要求49所述的光電顯示器，其特征在于器件通過至少部分透明的電極照射。
51.根據(jù)權利要求44所述的光電顯示器，其特征在于顯示器的光致發(fā)光可在顯示通狀態(tài)和顯示斷狀態(tài)之間改變，其中，顯示信號可在顯示信號通狀態(tài)和斷狀態(tài)之間改變，其中，器件激勵器電路依據(jù)可變的顯示信號提供可變的波形電壓輸出，以改變第一和第二接觸層之間的平均電平，因而改變顯示器的光致發(fā)光。
52.根據(jù)權利要求44所述的光電顯示器，其特征在于為響應顯示信號的通狀態(tài)，器件激勵器電路進一步減小但不反轉電場。
53.根據(jù)權利要求44所述的光電顯示器，進一步包括照射光致發(fā)光材料的光源，以激勵材料的光致發(fā)光。
54.根據(jù)權利要求43或53所述的光電顯示器，其特征在于第一和第二接觸層都至少是部分透明的，其中，當從正面觀察顯示器時，光源位于光致發(fā)光材料膜的后面。
55.根據(jù)權利要求43或53所述的光電顯示器，其特征在于顯示器件包括用內部反射光源的通道照射區(qū)來照射光致發(fā)光材料。
56.一種光電顯示器，包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；和用內部反射光源的通道照射區(qū)，來照射光致發(fā)光材料。
57.根據(jù)權利要求55或56所述的光電顯示器，其特征在于半導體層和第一，第二電接觸層都安裝在基底上，且其中照射通道區(qū)包括基底。
58.根據(jù)權利要求57所述的光電顯示器，其特征在于光源的照射基本上限制在基底正面和第一與第二電接觸層中離基底正面最遠的一層之間。
59.根據(jù)權利要求57所述的光電顯示器，其特征在于照射被基底內部正面全反射。
60.一種光電顯示器，包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；基底承載半導體層和第一，第二接觸層；基底上的光學結構來收集光并把光從光致發(fā)光材料傳送到顯示器的觀察者。
61.根據(jù)權利要求60所述的光電器件，其特征在于光學結構包括一組微透鏡。
62.一種象素化光電顯示器，包括一組光致發(fā)光顯示器件，每個器件與顯示器的象素有關，并有一對用于尋址器件的電極，器件激勵器電路用來激勵電極控制顯示器，顯示器的象素具有正常的通狀態(tài)，電極間零偏壓時的光致發(fā)光發(fā)射狀態(tài)，顯示器驅動器電路能應用偏壓來抑制從選擇的象素的光致發(fā)光發(fā)射，從而顯示信息。
63.根據(jù)權利要求62所述的象素化光電顯示器，其特征在于光致發(fā)光顯示器件包括光致發(fā)光二極管，和對該二極管加反向偏置電壓，以抑制光致發(fā)光發(fā)射。
64.根據(jù)權利要求62或63所述的象素化光電顯示器，其特征在于偏置電壓是可變的，以可變地抑制光致發(fā)光發(fā)射。
65.根據(jù)權利要求62、63或64所述的象素化光電顯示器，包括有一組不同色彩的光致發(fā)光器件，顯示器的不同象素能顯示不同的顏色。
66.根據(jù)權利要求62至65中任一所述的象素化光電顯示器，其特征在于施加的偏壓具有可變占空比的波形，器件激勵器電路具有顯示數(shù)據(jù)的輸入端，用來控制象素的相對亮度，器件激勵器電路包括至少一個相應于顯示數(shù)據(jù)輸入的可變占空比的波形產(chǎn)生器，用來改變作用于象素的偏置電壓波形。
67.根據(jù)權利要求44、51、52和62至66中的任何一個權利要求所述的光電器激勵器電路。
68.一種工作于猝熄光致發(fā)光原理的光電顯示器，顯示器包括第一電極；第二電極；位于第一與第二電極之間的可見顯示單元，顯示單元包括光致發(fā)光材料，器件依靠在第一和第二電極間作用的電壓至少部分猝熄光致發(fā)光材料的光致發(fā)光，因而可見地改變從光致發(fā)光發(fā)射狀態(tài)到減少的發(fā)射率狀態(tài)，以提供視覺顯示。
69.根據(jù)權利要求68所述的光電顯示器，其特征在于減少的發(fā)射率狀態(tài)是這樣的狀態(tài)，它與光致發(fā)光發(fā)射狀態(tài)比，光致發(fā)光材料的可見光致發(fā)光發(fā)射率基本上為零。
70.根據(jù)權利要求68或69所述的光電顯示器，其特征在于光致發(fā)光材料在減少的發(fā)射率狀態(tài)，基本上為無視覺顏色。
71.根據(jù)權利要求70所述的光電顯示器，包括一組可見的顯示單元和相應的一組至少有一個第一和第二電極的電極組，可見顯示單元的第一子組包括在光致發(fā)光發(fā)射狀態(tài)有第一顏色的第一光致發(fā)光材料，可見顯示單元的第二子組包括在光致發(fā)光狀態(tài)有第二顏色和第二光致發(fā)光材料，第一子組的可見顯示單元挨著第二子組的可見顯示單元布置，借此產(chǎn)生可變彩色顯示。
72.根據(jù)權利要求71所述的光電顯示器，其特征在于可見顯示單元的第三子組包括有第三顏色的第三光致發(fā)光材料，可見顯示的第三子組挨著第二子組的可見顯示單元布置。
73.根據(jù)權利要求68或69所述的光電顯示器，其特征在于第一和第二電極之一至少部分視覺透明。
74.根據(jù)權利要求73所述的光電顯示器，其特征在于第一和第二電極都至少部分視覺透明。
75.根據(jù)權利要求68所述的光電顯示器，其特征在于第一電極，第二電極和光致發(fā)光材料這樣選擇，當?shù)谝浑姌O相對于第二電極為正時，使電極之間的導電率更大，其中，第二電極是顯示器的正電極，第一電極是顯示器的負電極。
76.根據(jù)權利要求68所述的光電顯示器，進一步包括連到第一電極的第一連線和連到第二電極的第二連線，其中，當光致發(fā)光材料被照射時，顯示器光致發(fā)光，當?shù)谝浑姌O相對于第二電極為負時，光致發(fā)光至少部分猝熄，其中，至少第一和第二連線之一被標志，以指示第二連線相對于第一連線為正來驅動顯示單元斷開。
77.根據(jù)權利要求68所述的光電顯示器，進一步包括第二連線相對于第一連線為正的指令，以驅動顯示單元斷開。
78.一種光致發(fā)光顯示器件與指令的組合，顯示器件包括有機光致發(fā)光材料薄膜形式的半導體層，緊貼半導體層第一表面的第一電接觸層，和緊貼半導體層第二表面的第二電接觸層；指令包括把電場加到穿過半導體層的第一和第二接觸層之間，使第二接觸層相對于第一接觸層為負電壓，以抑制光致發(fā)光膜的光致發(fā)光。
全文摘要
一種基于光致發(fā)光猝熄原理提供顯示器的裝置和方法。本發(fā)明包括用光致發(fā)光猝熄顯示信息的方法，該方法包括提供包括在一對電極間的光致發(fā)光材料的光電顯示器；提供對光致發(fā)光材料的照明，以引起光致發(fā)光材料光致發(fā)光；給電極加偏置電壓，使至少部分猝熄光致發(fā)光。
文檔編號H01L51/40GK1698088SQ02821412
公開日2005年11月16日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權日2001年8月30日
發(fā)明者尤安·克里斯托弗·史密斯, 亞歷克·戈登·貢納, 喬納森·J·M·霍爾 申請人:劍橋顯示技術公司