CN1550846A - 有机场致发光装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种有机场致发光装置包括电极(23、50)和发光层(60)，发光层夹在所述电极(23、50)之间，并由红色子像素(R)、绿色子像素(G)和蓝色子像素(B)构成的点。以预定图案(P)排列所述子像素(R、G、B)，这样形成每个预定图案(P)，即布置至少一个蓝色子像素(B)作为中心图案(C)，关于中心图案(C)的中心点(O)对称布置红色子像素(R)，同样关于中心图案(C)的中心点(O)对称布置绿色子像素(G)。

Description

有机场致发光装置和电子设备
技术领域
本发明涉及有机场致发光装置和包含所述有机场致发光装置的电子设备。
要求2003年5月1日申请、申请号为2003-126316的日本专利申请的优先权，通过其内容本文中参考引用。
背景技术
目前，显示装置必须能显示彩色图像。通常，为了显示彩色图像，使用多组三种类型点，即多组红、绿、蓝点作为最小显示单位(子像素)，它们分别发红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)。这些三种类型点形成一个像素，它是彩色显示的最小单位。
作为这些形成像素的点(子像素)的布置图案，图12A中所示的色条图案、图12B中所示的镶嵌图案、以及图12C中所示的三角图案是本领域公知的。
另外，另一种布置图案也是本领域公知的(例如，参见首次公开号为JP06-102503的日本未审专利申请)，其中将四点(单元)排列成基本的四点(单元)矩阵模式，以形成一个像素，每个点发射红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)之一。
主要考虑上述色条图案、镶嵌图案、三角图案、和基本上呈矩阵模式排列的四点(单元)图案，以便于驱动每个点的控制。尤其是，在色条图案、镶嵌图案、三角图案的情况下，还有在每个像素中，全部排列成实质上相同数量的红、绿、蓝点，由此简化像素驱动方法。
然而，从感知方面来说，对于人类视觉系统，形成每个像素使其包括相同数量的红、绿、蓝点是不适合的。
更具体地，对于人的情况下，分辨颜色能力在于眼睛黄斑中的光觉组织，检测彩色光的视网膜视锥分成三种类型，即S型、L型和M型，分别对应蓝色、红色和绿色。当观察黄斑显微图时，将视网膜视锥看作能够相互区分的斑点。假设红色和绿色视网膜视锥的数量为“10”，那么蓝色视网膜视锥的数量平均仅为“1”；因此，红色视网膜视锥、绿色视网膜视锥、蓝色视网膜视锥之间的相对比例为10∶10∶1。
因此，通过主要的红色和绿色视网膜视锥检测(视觉检测)详细视觉信息(也就是检测分辨率)，即使蓝色视网膜视锥是分辨颜色的元件，它们也不是检测详细视觉信息的元件。
在以基本的矩阵模式排列四点(单元)图案的情况下，例如可以增加蓝色子像素量；然而，由于这种布置主要考虑到有利于驱动控制操作，因此难以提高分辨率。而且，这种技术尤其应用到显示装置，例如等离子显示器、CRT(阴极射线管)、液晶显示器、荧光显示管、场致发光显示器和发光二极管显示器。近年来，有机场致发光显示器已经得到显著发展；然而，在上述技术中还没有考虑应用到有机场致发光装置。
发明内容
鉴于上述情况提出本发明，其目的是提供一种有机场致发光装置，通过提高依照人类视觉系统的清晰度，它能够进行优质显示，而不显著降低像素间的间距。本发明的另一目的是提供一种包括这种有机场致发光装置的电子设备。
为了实现上述目的，本发明提供有机场致发光装置，包括电极和发光层，所述发光层夹在所述电极之间，并包括由红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素构成的点；其中以预定图案布置所述子像素，这样形成每个预定图案，即布置至少一个蓝色子像素作为中心图案，关于中心图案的中心点对称布置红色子像素，同样关于中心图案的中心点对称布置绿色子像素。
根据上述有机场致发光装置，因为每个预定图案这样形成，即布置至少一个蓝色子像素作为中心图案，关于中心图案的中心点对称布置红色子像素，同样关于中心图案的中心点对称布置绿色子像素，所以每个像素不是由三个子像素，即红色、绿色和蓝色子像素构成，而是由多于三个子像素构成；因此，可以提高清晰度而不显著降低像素间距。因此，可以实现优质图像显示，可以实现高质量和稳定质量的显示，可以增加显示器生产能力。
在上述有机场致发光装置中，每个子像素可以形成矩形形状，并且中心图案可以由两个蓝色子像素构成。
根据上述有机场致发光装置，以类似于形成传统色条图或镶嵌图中子像素的方式，可以容易形成每个彩色子像素。
在上述有机场致发光装置中，每个子像素可以形成矩形形状，并且中心图案可以由一个蓝色子像素构成，使所述蓝色子像素比红色子像素和绿色子像素长。
根据上述有机场致发光装置，以类似于形成传统色条图或镶嵌图中子像素的方式，可以容易形成每个彩色子像素，并且以大于其它彩色子像素的间距形成所述蓝色子像素。
在上述有机场致发光装置中，所述蓝色子像素可以形成为正方形形状，并且中心图案可以由一个蓝色子像素构成。每个预定图案可以基本上形成为正方形形状，并且可以这样形成，即将每个红色子像素和绿色子像素布置成与正方形状的蓝色子像素侧边之一相邻。
根据上述有机场致发光装置，通过形成每个像素使它们包括例如一个蓝色子像素和多于三个(例如六个)子像素，可以优选提高清晰度而不显著降低像素间距。
本发明还提供包含所述有机场致发光装置之一的电子设备。
根据上述电子设备，因为电子设备包括能够显示优质图像的有机场致发光装置，所以电子设备本身也能够显示优质图像。
附图说明
图1表示根据本发明所述的有机场致发光装置中的子像素布置图案。
图2A-2E分别表示由子像素构成的像素。
图3表示像素显示白色时的能量分布情况。
图4是在三种类型的显示器中显示白点时的光强对照表。
图5是表示根据本发明所述有机场致发光装置的电气线路排列的示意图。
图6是表示根据本发明所述的有机场致发光装置结构的示意图。
图7是沿图6中A-B线剖开的横剖视图。
图8是表示图7中主要部分的放大横剖视图。
图9A-90是表示有机场致发光装置制造工艺的横剖视图。
图10A和10B表示子像素的其它布置图案。
图11是表示本发明所述电子设备的透视图。
图12A-12C表示传统子像素的布置图案。
具体实施方式
下文中将详细说明本发明。
图1是表示根据本发明所述有机场致发光装置的实施例的简图，而且是表示发光层中子像素布置图案的简图。在图1中，附图标记S指示在发光层中形成点的子像素。子像素S包括三种颜色的子像素，也就是红色子像素(图1中用“R”指示，下文中称为子像素R)、绿色子像素(图1中用“G”指示，下文中称为子像素G)和蓝色子像素(图1中用“B”指示，下文中称为子像素B)。
这三种颜色子的像素S(R、G和B)形成为相同尺寸的矩形，在这个实施例中，每个布置图案P包括六个子像素。通过水平和垂直排列布置图案P形成本实施例所述的发光层(如图1中所示)。
如图1中所示，每个布置图案P包括垂直排列(如图1中所示)为中心图案C的两个蓝色子像素B、分别排列在中心图案C右边和左边的两组红色子像素R和绿色子像素G。两个红色子像素R关于中心图案C的中心点O对称排列，而两个绿色子像素G也关于中心图案C的中心点O对称排列。
在本发明中，只确定每个布置图案P，用于定义在制造工艺中如何排列各个颜色子像素，每个布置图案P未形成进行显示的单位像素。
如图2A-2E中所示，每个像素(单位像素)L包括六个子像素S(R、G和B)。图2A-2E表示形成像素L的五种方式，所述像素L包括一个公共绿色子像素G、水平排列的四个子像素S和关于水平排列的四个子像素S之一分别布置在两个垂直位置的两个子像素S。
每个像素L是信息像素，它也称为理论像素，与图12A-12C中所示的常规RGB系统的情况相比，在像素L中更有效地使用子像素S。更具体地，在RGB色条图案的理论像素中，以固定方式排列红色、绿色和蓝色子像素；然而，在图2A-2E所示的排列实例中，理论像素L包括六个子像素S(R、G和B)，尤其是，绿色子像素G和红色子像素R通常用在多个理论像素L(五个理论像素L)中。通常用在五个理论像素L中的特定绿色子像素G基本上位于所述理论像素L(图2A)之一的中心位置，并位于所述其它四个理论像素L(图2B-2E)的外围位置。
图3是表示理论像素L发白光时能量的分布简图，其中如图2A中所示，特定绿色子像素G基本上位于中心位置。如图3中所示，当调节提供给外围子像素(这种情况下是红色子像素R和蓝色子像素B)的能量以便外围子像素与绿色子像素G融合在一起时，理论像素L发白光，也就是，理论像素L表现为白点。在这种情况下，即如图2B-2E中所示红色子像素R代替绿色子像素G基本上位于中心位置，除了绿色子像素和红色子像素的位置相互交换之外，显示白点时的能量分布基本上与图3中所示的相同。
图4是比较图2A中所示的理论像素L、图2C中所示的理论像素L、具有传统RGB色条图案的像素中的光强对照图表，所述RGB色条图案的子像素密度(也就是TFT密度)等于这些理论像素L的子像素密度。图4中(a)列与图2A中所示的理论像素L对应，图4中(b)列与图2C中所示的理论像素L对应，图4中(c)列与具有传统RGB色条图案的像素对应。
图4中A行表示要进行比较的理论像素(也就是子像素布置图案)。图4中B行表示通过使用光学测量设备观测子像素而获取的实际光强。图4中C行表示包含在人类视觉系统中的高斯(Gaussian)滤光器特性，通过高斯滤光器操作员察觉和处理光。图4中D行表示通过高斯滤光器实际察觉的光强。
如图4中D行所示，该行显示对图2A和2C所示的本实施例中理论像素L察觉的特性曲线比对传统像素察觉的特性曲线更尖锐。根据人类视觉系统和中心光强之间的关系获得这种结果。
因此，当本实施例中的理论像素和传统像素实质上具有相同子像素密度(也就是TFT密度)时，由于实际察觉的光强，本实施例中的理论像素提供改良的清晰度。
如图2A和2C中所示，在本实施例中，作为发光层中显示单位的像素L(理论像素)，由包括四个绿色子像素G的理论像素L和包括四个红色子像素R的理论像素L构成。通过以这种方式将许多绿色子像素G和红色子像素R引入像素L，可以实现与人类视觉系统匹配的图像显示器。更具体地，通过设定红色和绿色视网膜视锥显示量大于蓝色视网膜视锥显示量，可以使实际察觉的光强更强烈，也就是即使设定子像素密度(也就是TFT密度)基本上与传统显示器相同，也可以提高清晰度，红色和绿色视网膜视锥主要有助于察觉详细信息(也就是有助于分辨率)，而蓝色视网膜视锥无助于察觉详细信息，只有助于辨别颜色。
其次，下面将参考图5说明带有发光层的有机EL显示器的配线结构，其中所述发光层如上所述排列子像素S。
图5中所示的有机场致发光装置1是有源矩阵型有机场致发光装置，其中薄膜晶体管(下文中缩写为TFT)用作开关元件。
如图5中所示，有机场致发光装置1包括扫描线101、垂直于扫面线101延伸的信号线102、平行于信号线102延伸的源极线103和像素区X，每个像素区X设置在扫描线101和信号线102的每个交叉点附近。
数据线驱动电路100连接到信号线102，该数据线驱动电路100包括移位寄存器、电平移位器、视频线和模拟开关。扫描线驱动电路80连接到扫描线101，该扫描线驱动电路80包括移位寄存器和电平移位器。
而且，每个像素区X设置有开关TFT112、保持电容器113、驱动TFT123、像素电极(电极)23、有源层110；经由扫描线101给开关TFT112的栅极提供扫描信号；保持电容器113用于保持经由开关TFT112从信号线102提供的图像信号；驱动TFT123的栅极设有用于保持由电容器113所保持的图像信号；当像素电极23电连接到源极线103时，驱动电流从源极线103提供给像素电极23；有源层110插在像素电极23和阴极电极50(另一电极)之间。
在有机场致发光装置1中，当通过扫描线101的驱动接通开关TFT112时，此时信号线102中的电势保持在保持电容器113中，依据保持电容器113的状态接通和关闭驱动TFT123。驱动电流经由驱动TFT123的沟道从源极线103流向像素电极23，电流经由有源层110流到阴极电极50。每个活性层110依据流经它的电流量而发光。
其次，下文中将说明根据本实施例所述的有机场致发光装置1的一般结构。
如图6中所示，根据本实施例的有机场致发光装置1是有源矩阵型，包括衬底20、像素电极区(未图示)、源极线(图6中未图示)、像素区3(布置在图6点划线指示的区域中)，其中衬底20由电绝缘材料构成；在像素电极区，连接到开关TFT(图6中未图示)的像素电极排列成矩阵模式；源极线布置在像素电极区周围，并连接到像素电极；从平面图看，像素区3形成为矩形，并且布置在至少所述像素电极区上。
像素区3分成两个区，其中之一是实际显示区4，显示区4布置在中间部分(布置在图6双点划线指示的区域中)，另一个是虚拟区5，布置在实际显示区4的周围(也就是点划线和双点划线之间的区域)。
如图6中所示，在实际显示区4中，以矩阵模式排列矩形子像素R、G和B，以便子像素R、G和B在“A-B”和“C-D”方向上彼此分开，每个子像素包括像素电极。
而且，如图6中所示，在实际显示区4的右侧和左侧，提供扫描线驱动电路80。扫描线驱动电路80布置在虚拟区5之下。
此外，如图6中所示，在实际显示区4上方，设置测试电路90。测试电路90设置成可检验有机场致发光装置1的运行状态，测试电路90包括例如测试信息输出单元(未图示)，用于将测试结果输出给外部单元，以便可以检验和检测制造工艺期间和运输时显示装置的质量和故障。测试电路90也布置在虚拟区5之下。
扫描线驱动电路80和测试电路90构造成这样，即驱动电压经由驱动电压供应路径310(参见图7)等从电源感应到其上。而且，经由驱动控制信号供应路径320(参见图7)等从主驱动器中发送和提供用于扫描线驱动电路80和测试电路90的驱动控制信号和驱动电压，主驱动器控制有机场致发光装置1的运行。在这种情况下，来自主驱动器等的驱动控制信号定义为命令信号，当扫描线驱动电路80和测试电路90发送信号时，主驱动器等有助于控制操作。
如图7中所示，有机场致发光装置1包括基体200、许多发光元件(机场致发光元件)，每个发光元件包括形成在基体200上的像素电极23、发光层60和阴极电极50。
当有机场致发光装置1是所谓的顶发射类型时，因为穿过与衬底20相对的密封部分(未图示)发光，作为形成基体200部分的衬底20，可以使用透明衬底或不透明衬底。作为不透明衬底的实例，可以使用由诸如氧化铝的陶瓷制造的衬底、诸如不锈钢片制成的金属片衬底、用热固性树脂或热塑性树脂制造的衬底、用热固性树脂或热塑性树脂制造的膜(塑料膜)等等，其中金属片衬底带有通过例如氧化其表面而在其上形成的电绝缘层。
当有机场致发光装置1是所谓的背发射类型时，因为穿过衬底20发光，因此必须使用透明衬底或半透明衬底之一作为衬底20。作为透明衬底或半透明衬底的实例，可以使用由玻璃、石英或树脂(塑料或塑料膜)等等制造的衬底，尤其是，优选使用玻璃衬底。在本实施例中，有机场致发光装置1是顶发射类型的，其中穿过保护层30发光；因此，使用诸如不透明塑料膜的不透明衬底作为衬底20。
在衬底20上形成电路部分11，该电路部分11包括用于驱动像素电极23的驱动TFT123，在电路部分11上形成许多发光元件(有机场致发光元件)。如图8中所示，每个发光元件依次包括像素电极23、空穴传输层70、发光层60和阴极电极50，其中像素电极23作为阳极；空穴从像素电极23注入空穴传输层70，并通过空穴传输层70传输空穴；发光层60包括作为电光物质之一的有机发光物质。
在发光层中，从空穴传输层70喷射的空穴与从阴极电极50喷射的电子结合时，如上所述构造的每个发光元件发光。
因为有机场致发光装置1是顶发射型，像素电极23不必是透明的；因此，可以用适当导电材料制造像素电极23。
作为形成空穴传输层70的材料实例，可以使用聚噻吩衍生物、聚吡咯衍生物或用它们掺杂的混合物。更具体地，例如，可以使用通过分散3，4-聚乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)和进一步分散到水中而获取的分散液体(产品名称：Bayer AG生产的Bytron-p)，也就是3，4-聚乙烯二噻吩分散在作为分散介质的聚苯乙烯磺酸中。
作为形成发光层60的材料，可以使用能够发射荧光或磷光的公知发光材料。更具体地，可以优选使用(聚)剂衍生物(PF)、(聚)对亚苯次亚乙烯衍生物(PPV)、聚亚苯衍生物(PP)、聚对亚苯衍生物(PPP)、乙烯基咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物或诸如聚甲苯硅烷(PMPS)的聚硅烷类。
而且，在这些高分子材料中，可以掺杂其它高分子材料，例如二萘嵌苯类的色素、香豆素类的色素、碱性蕊香红类的色素，或掺杂低分子材料，例如红荧烯、二萘嵌苯、9，10-二苯蒽、四苯丁二烯、尼罗红、香豆素6和二羟基喹啉并吖啶。
另外，也可以使用公知的低分子材料取代上述高分子材料。
必要时，电子注射层可以形成在如上所述构造的发光层60上。
如图7和8所示，在本实施例中，空穴传输层70和发光层60被液体亲合控制层25和有机围堰层221包围，每个有机围堰层221形成为网格状。因此，平面图中具有矩形形状的空穴传输层70和发光层60的每部分构成元件层，也就是单发光元件(有机场致发光元件)。
如图7和8所示，阴极电极50的区域比实际显示区4和虚拟显示区5的总区域更宽，阴极电极50覆盖实际显示区4和虚拟显示区5。阴极电极50形成在基体200上，以便覆盖发光层60、有机围堰层221、环绕元件201的上表面和环绕元件201的外围表面201a。
在本实施例中，用于形成阴极电极50的材料必须是光学透明的，以便形成顶发射型显示器，并因此使用透明导电材料。通常，ITO(氧化锡铟)优选作为所述透明导电材料；然而，也可以使用例如氧化铟和氧化锌非晶形透明导电膜(氧化锌铟：IZOTM(Idemitsu Kosan有限公司制造))。在本实施例中使用ITO。
在阴极电极50上形成保护层30，以便覆盖形成在基体200上的阴极电极50的暴露部分。提供保护层30来防止氧气和水侵入阴极电极50和发光层60，以便避免由于氧气和水而造成的阴极电极50和发光层60老化。
如图8中所示，电路部分11形成在上述发光元件之下。电路部分11形成在衬底20上，以便构成基体200部分。更具体地，主要由SiO2构成的第一层保护层281形成在衬底20的表面上，硅层241形成在第一层保护层281上。在硅层241表面上形成主要由SiO2和/或SIN构成的栅极绝缘层282。
部分硅层241是沟道区241a，这部分硅层241与栅极242重叠以便将栅极绝缘层282夹在它们之间。栅极242形成部分扫描线101(图8中未图示)。另一方面，主要由SiO2构成的第一夹层绝缘层283形成在栅极绝缘层282的表面上，栅极绝缘层282覆盖硅层241而形成栅极242。
另外，低浓度源区241b和高浓度源区241S形成在关于沟道区241a的硅层241源极侧部分中。低浓度漏区241c和高浓度漏区241D形成在关于沟道区241a的硅层241漏极侧部分中，构成所谓的LDD(掺光漏极)结构。在这些区域中，高浓度源区241S经由接触孔243a连接到源极243，穿过栅极绝缘层282和第一夹层绝缘层283形成接触孔243a。源极243形成部分上述源极线103(参见图5，源极线103在源极243的位置上，垂直于图8平面延伸)。另一方面，高浓度漏区241D经由接触孔244a连接到漏极244，漏极244形成在与源极243相同的层内，穿过栅极绝缘层282和第一夹层绝缘层283形成接触孔244a。
源极243和漏极244所在的第一夹层绝缘层283的上层由第二夹层绝缘层284覆盖，第二夹层绝缘层284主要由例如丙烯酸树脂构成。第二夹层绝缘层284可以由不同于丙烯酸绝缘树脂、SiN、SiO2等的材料构成。由ITO构成的像素电极23形成在第二夹层绝缘层284的表面上，并经由接触孔23a连接到漏极244，接触孔23a形成在第二夹层绝缘层284内。更具体地，像素电极23经由漏极244连接到硅层241中的高浓度漏区241D。
除了未连接到像素电极23之外，包括在扫描线驱动电路80和测试电路90中的TFT(即驱动TFT)，也就是用于形成反相器的N沟道型TFT或P沟道型TFT，具有类似于上述驱动TFT123的结构，所述反相器包括在驱动电路的移位寄存器中。
在具有像素电极23的第二夹层绝缘层284的表面上，布置像素电极23、上述液体亲合控制层25和有机围堰层221。液体亲合控制层25主要由诸如SiO2的液体亲合材料构成，有机围堰层221主要由丙烯、聚酰亚胺等构成。
当在形成于液体亲合控制层25中的孔25a内进行沉积时，空穴传输层70沉积在每个像素电极23上，当在孔221a内进行沉积时，发光层60沉积在空穴传输层70上，有机围堰层221包围孔221a。要说明的是，在本实施例中，关于液体亲合控制层25的术语“液体亲合”意思是材料具有液体亲合性，液体亲合性至少显著大于形成有机围堰层221所使用的丙烯或聚酰亚胺的亲合性。
电路部分11由直到第二夹层绝缘层284的这些层构成，这些层形成在上述衬底20上。
在本实施例的有机场致发光装置1中，发光层60包括其光波长与三种基本颜色光之一相对应的发光层，也就是，发光层60包括发红光层60R、发绿光层60G和发蓝光层60B，它们各个都与子像素R、G和B之一相对应。在本实施例中，如图2A-2E中所示，六个子像素形成用于色彩显示的单元像素L(理论像素)。
其次，下文中将参考图9A-90说明本实施例的有机场致发光装置1的制造方法实例。在本实施例中，有机场致发光装置1是顶发射型。图9A-90中所示的横截面是沿图6线A-B剖开的。
首先，如图9A中所示，在衬底20上形成第一层保护层281。其次，使用ICVD方法、等离子CVD(化学气相沉积)方法等等，在第一层保护层281上形成非晶硅层501，然后，使用激光退火方法或快速加热方法，通过晶体成长非晶硅层501转换成多晶硅层。
接着，如图9B中所示，采用光刻法修整多晶硅层以便形成硅层241、251和261，每个硅层具有岛状。硅层241形成在显示区，并形成连接到像素电极23的部分驱动TFT123。硅层251和261分别形成P沟道型TFT和N沟道型TFT(用于驱动电路的TFT)，它们包括在扫描线驱动电路80中。
接着，使用等离子CVD方法、加热氧化法等等，在硅层241、251、261和第一层保护层281的整个表面上形成栅极绝缘层282，该栅极绝缘层282是厚度约为30-200nm的二氧化硅层。当使用加热氧化法形成栅极绝缘层282时，可以使硅层241、251、261结晶以便转换成多晶硅层。
当需要对硅层241、251、261进行沟道掺杂时，此时以约1×1012/cm2的剂量将硼离子轰入硅层241、251、261。因此，硅层241、251、261转换成低浓度P型硅层，它的杂质浓度约为1×1017/cm3(根据活化退火之后的杂质计算杂质浓度)。
接着，在P沟道型TFT和N沟道型TFT的部分沟道层上形成离子注入覆盖掩模，在这种情况下，以约1×1015/cm2的剂量注入磷离子。因此，以自动对准方式将高浓度杂质引入图像掩模，如图9C中所示，在硅层241和261中形成高浓度源区241S、261S和高浓度漏区241D、261D。
接着，如图9C中所示，用金属膜例如掺杂硅膜或硅化物膜、铝膜或铬膜构成的栅极成型导电层502，形成在栅极绝缘层282的整个表面上。导电层502的厚度约为500nm。然后，如图9D中所示，使用图案化工艺，构成用于形成P沟道型驱动TFT的栅极252、用于形成像素TFT的栅极242、用于形成N沟道型驱动TFT的栅极262。另外，同时也形成驱动控制信号供应路径320和用于阴极源极线的第一层121。驱动控制信号供应路径320形成在虚拟区5中。
因此，如图9D中所示，使用栅极242、252、262作为覆盖掩模时，以约4×1013/cm2的剂量将磷离子注入硅层241、251、261。因此，以自动对准方式将低浓度杂质引入栅极242、252、262，如图9D中所示，在硅层241和261中形成低浓度源区241b、261b和低浓度漏区241c、261c。另外，低浓度杂质区251S和251D形成在硅层251中。
接着，如图9E中所示，形成离子注入覆盖掩模503，它覆盖除P沟道型驱动电路的TFT之外的区域。使用离子注入覆盖掩模503时，以约1.5×1015/cm2的剂量将硼离子注入硅层251。因此，用于形成P沟道型驱动电路TFT的栅极252也用作掩模，并以自动对准方式将高浓度杂质掺入硅层252。因此，低浓度杂质区251S和251D得到相反掺杂，并形成用于驱动电路的TFT的源区和漏区。
接着，如图9F中所示，第一夹层绝缘层283形成在整个衬底20上，通过使用光刻法将第一夹层绝缘层283形成图案，在与TFT的源极和漏极相应的位置上，在第一夹层绝缘层283中形成接触孔C。
接着，如图9G中所示，形成由例如铝、铬或钽之类的金属构成的导电层504，以便覆盖第一夹层绝缘层283。导电层504的厚度约为200nm-800nm。然后，形成图案化掩模505，以便覆盖其内将形成TFT的源极和漏极的区域240a、其内将形成驱动电压供应路径310的区域310a、以及其内将形成用于阴极源极线的第二层的区域122a，并且如图9H中所示，通过将导电层504形成图案，而形成源极243、253、263和漏极244、254和264。
接着，如图9I中所示，使用诸如丙烯酸的高分子材料形成第二夹层绝缘层284，第二夹层绝缘层284用于覆盖在其上形成上述元件的第一夹层绝缘层283。第二夹层绝缘层284的厚度优选约为1-2μm。可以用SiN和SiO2制造第二夹层绝缘层284。当用SiN制造第二夹层绝缘层284时，其厚度优选为200nm，而当用SiO2制造第二夹层绝缘层284时，其厚度优选为800nm。
接着，如图9J中所示，通过蚀刻去除与驱动TFT的漏极244相应的部分第二夹层绝缘层284，形成接触孔23a。
然后，形成用于构成像素电极23的导电膜，以便覆盖整个衬底20。如图9K中所示，通过将透明导电膜形成图案而形成经由接触孔23a电连接到漏极244的像素电极23，还有虚拟区中的虚拟图案26。要说明的是，图7中的像素电极23包括像素电极23和虚拟图案26。
虚拟图案26并未通过第二夹层绝缘层284连接到下层中的金属线。更具体地，以岛状模式排列虚拟图案26，每一虚拟图案26具有与形成在实际显示区中的像素电极23基本上相同的形状。每个虚拟图案26的形状可以不同于形成在实际显示区中的像素电极23的形状。至少在驱动电压供应路径310之上必须排列虚拟图案26。
接着，如图9L中所示，在像素电极23、虚拟图案26和第二夹层绝缘层284上形成作为电绝缘层的液体亲合控制层25。形成液体亲合控制层25使得在像素电极23附近具有孔25a(也参考图7)，以便传输所述空穴。相反，在虚拟图案26附近未形成孔25a以便不能传输所述空穴，因为绝缘层25(液体亲合控制层)阻止空穴移动。
接着，如图9M中所示，在液体亲合控制层25的预定部分上形成有机围堰层221。在形成有机围堰层221的实际方法中，使用旋涂法、浸涂法等等覆盖溶液，在所述溶液中，诸如丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂之类的抗蚀剂溶解在溶剂中。形成有机围堰层的材料可以是不能溶解在油墨溶剂中的任何材料，下文中将要说明所述材料，通过蚀刻等很容易将所述材料修整为图案。
因此，使用光刻法或蚀刻法修整(或模制)有机层，以便形成底孔221a，由此形成其内带有围堰孔221a的有机围堰层221。
接着，在有机围堰层221的表面上形成具有液体亲合性的区域和具有液体排斥性的区域。在本实施例中，通过等离子处理工艺形成这些区域。更具体地，等离子处理工艺包括预加热工艺、油墨亲合处理工艺、油墨排斥处理工艺和冷却工艺，在油墨亲合处理工艺中，使有机围堰层221的上表面、环绕围堰孔221a的外周壁、像素电极23的电极表面和液体亲合控制层25的上表面具有液体亲合性，在油墨排斥处理过程中，使有机围堰层221的上表面和环绕底孔221a的外周壁具有油墨排斥性。
更具体地，将衬底(带有围堰层的衬底20)加热到例如70-80℃，然后，在大气压状态下将作为油墨亲合处理工艺的等离子处理(O2等离子处理)应用到衬底上，在O2等离子处理中使用氧气作为反应气。接着，在大气压状态下将作为油墨排斥处理工艺的另一等离子处理(CF4等离子处理)应用到衬底上，在CF4等离子处理中使用四氟化碳作为反应气。然后，将由于等离子处理而已经被加热的衬底冷却到室温，获得具有液体亲合性的区域和具有液体排斥性的区域。
CF4等离子处理期间，像素电极23的电极表面和液体亲合控制层25或多或少受到影响；然而，因为形成像素电极23的ITO和形成液体亲合控制层25的SiO2、TiO2对于氟几乎不具有亲合性，并因为通过油墨亲合处理过程而施加到它们上的羟基未被氟基取代，因此保持了它们的液体亲合性。
接着，通过空穴传输层形成工艺来形成空穴传输层70。在像素电极23上形成空穴传输层70的工艺包括涂层工艺、干燥工艺和热处理工艺，在涂层过程中，使用诸如喷墨法或旋涂法之类的液滴喷射法，在像素电极23上涂覆空穴传输层材料。用于有选择地应用空穴传输层材料的喷墨法包括步骤：用空穴传输层材料填充喷墨头(未图示)，排列喷墨头以便它们的喷嘴面对像素电极23的电极表面，所述像素电极23位于形成在液体亲合控制层25内的孔25a中，相互相对移动喷墨头和衬底(衬底20)时，从喷嘴将液滴喷射到电极表面上，控制每个液滴以便都具有预定的量。接着，干燥已经喷射的液滴，以便蒸发包含在空穴传输层材料中的分散介质和溶剂，由此形成空穴传输层70。
从喷嘴喷射的液滴涂覆在已施加液体亲合处理工艺的电极表面上，并填充液体亲合控制层25内的孔25a。另一方面，液滴受到排斥，并不留在已施加液体排斥处理工艺的有机围堰层221上表面。因此，即使当液滴未喷在预定位置但喷在有机围堰层221上表面时，由于液滴和被排斥的液滴移到液体亲合控制层25内的孔25a中，所以上表面将不是湿的。
为了避免空穴传输层70和发光层60的氧化，优选地，在惰性气体气氛下，例如氮气氛或氩气氛下，执行空穴传输层形成工艺之后的工艺。
接着，通过发光层形成工艺来形成发光层60。用于在形成于有机围堰层221内的孔221a中形成发光层60的工艺包括喷射工艺、干燥工艺和热处理工艺，在喷射工艺中，使用例如上述喷墨法将发光材料喷射在空穴传输层70上。在发光层形成工艺中，为了避免空穴传输层70的溶解，使用不分解空穴传输层70的非极性溶剂作为发光层材料。
在发光层形成工艺中，使用喷墨法将发蓝光层材料有选择地涂覆在蓝光显示区，并干燥，然后，类似地，将发绿光层材料和发红光层材料分别有选择地涂覆在绿光和红光显示区，并干燥。
必要时，在上述发光层60上形成电子注入层。
接着，如图9N中所示，通过阴极电极形成工艺形成阴极电极50。在阴极电极形成工艺中，通过使用诸如蒸镀法之类的物理气相沉积法而形成ITO膜，进而形成阴极电极50。
接着，如图90中所示，形成保护层30以便覆盖阴极电极50，也就是覆盖暴露在基体200上的整个阴极电极50，然后，按照传统方法，通过密封衬底或密封外壳而进行密封(未图示)，获得本发明所述的有机场致发光装置(电光装置)。
在有机场致发光装置1中，因为以图1中所示的布置图案P排列子像素S(R、G和B)，而且每个像素L(理论像素)包括六个子像素，因此即使将子像素密度(也就是TFT密度)设定为基本上与传统显示器相同，也可以提高由于实际察觉的光强而引起的清晰度。因此，可以实现具有高分辨率的优质图像显示器，可以实现高质量和稳定质量的显示，可以增加显示器生产能力。而且，当形成有机场致发光装置1使其具有与传统显示器相同的分辨率时，可以降低耗电量和生产成本。
另外，当以图1中所示的布置图案P排列子像素S(R、G和B)时，使用色条图或镶嵌图显示器的制造工艺，可以制造有机围堰层221等；因此，可以很容易形成彩色子像素。
在上述实施例中，以图1中所示的布置图案P排列子像素S(R、G和B)；然而，本发明不局限于此，可以使用图10A中所示的布置图案P1或图10B中所示的布置图案P2。图10A中所示的布置图案P1与图1中所示的布置图案P的区别在于，与图1所示的图案P中的中心图案C相比，所述中心图案C仅仅由一个大蓝色子像素B1构成，而图案P中的中心图案C由两个蓝色子像素B构成。
根据这种结构，像在图案P的情况下，通过使用色条图或镶嵌图显示器的制造工艺，可以形成子像素；因此，可以容易形成彩色子像素。另外，因为大子像素B1相当于图1所示的布置图案P中的两个蓝色子像素B，因此可以减少驱动元件的数量，例如开关元件；因此，可以实现制造成本降低和尺寸缩小。
图10B中所示的布置图案P2完全不同于布置图案P和P1。布置图案P2包括一个作为中心图案C的正方形蓝色子像素B2、关于中心图案C对成称布置的两个五边形红色子像素R1、以及关于中心图案C对成称布置的两个五边形绿色子像素G1。与正方形子像素B2的侧边之一相邻，布置每个五边形红色子像素R1和五边形绿色子像素G1。全部以大致正方形形状形成布置图案P2，该布置图案P2包括正方形蓝色子像素B2、两个五边形红色子像素R1和两个五边形绿色子像素G1。
如图10B中所示，在具有布置图案P2的发光层中，彩色显示器的每个单位像素L(理论像素)包括一个蓝色子像素B2、一个与蓝色子像素B2相邻的绿色子像素G1、以及四个与绿色子像素G1相邻的红色子像素R1。如图2中所示的情况下，通过相互交换红色子像素R1和绿色子像素G1，可以形成单位像素L(理论像素)。
如在图1中所示的布置图案P中，通过使用各自包括四个红色子像素R1的理论像素L和各自包括四个绿色子像素G1的理论像素L，即使将子像素密度(也就是TFT密度)设定为基本上与传统显示器相同，也可以显著提高由于实际察觉的光强而引起的清晰度。
有机场致发光装置1由有源矩阵型组成，在有源矩阵中，使用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件；然而，当子像素S(R、G和B)形成为图10B中所示的复杂形状时，用于制造TFT电路和发光层的膜形成工艺变得复杂，并且可能增加工艺的数量。通过使用无源驱动方法代替有源驱动方法，可以克服这个缺点。
在上述说明中，将有机场致发光装置1解释为顶发射型显示器；然而，本发明不局限于此，本发明可以应用到背发射型显示器或具有面向相对方向的双显示表面的显示器。
在背发射型或双显示表面型的情况下，优选地，在液体亲合控制层25和有机围堰层221之下，而不是直接在发光元件之下，形成开关TFT和驱动TFT，开关TFT和驱动TFT形成在基体200上，由此可以增加孔径比。
接着，将说明根据本发明所述的电子设备。如图11所示，根据本发明所述的电子设备包括作为显示部分的有机场致发光装置1。
图11是表示便携式电话的透视图。在图11中，附图标记1000表示便携式电话机身，而附图标记1001表示使用上述有机场致发光装置的显示部分。
因为便携式电话(电子设备)包括有机场致发光装置1，可以实现优质显示性能。
根据本发明的电子设备不局限于便携式电话，本发明也可以应用到便携式信息处理设备，例如手表型电子设备、字处理器、个人计算机等。
虽然上文中已经描述和图解了本发明的优选实施例，应该理解，这些只是本发明的实例，而不是作为限定。可以进行附加、省略、代替和其它修改而不脱离本发明的本质和范围。因此，可以认为并不是通过上述说明对本发明进行限定，而只是通过附属权利要求书的范围对其进行限定。

Claims (5)

1、一种有机场致发光装置，包括：
电极(23、50)；
发光层(60)，其夹在所述电极(23、50)之间，包括由红色子像素(R)、绿色子像素(G)和蓝色子像素(B)构成的点；
其中以预定图案(P)布置所述子像素(R、G、B)，这样形成每个预定图案(P)，即布置至少一个蓝色子像素(B)作为中心图案(C)，关于中心图案(C)的中心点(O)对称布置红色子像素(R)，还关于中心图案(C)的中心点(O)对称布置绿色子像素(G)。
2、根据权利要求1的有机场致发光装置，其中所述每个子像素(R、G、B)形成矩形形状，并且中心图案(P)由两个蓝色子像素(B)构成。
3、根据权利要求1的有机场致发光装置，其中所述每个子像素(R、G、B)形成矩形形状，并且中心图案(P1)由一个蓝色子像素(B1)构成，使所述蓝色子像素比红色子像素(R)和绿色子像素(G)长。
4、根据权利要求1的有机场致发光装置，
其中所述蓝色子像素(B2)形成正方形形状，并且中心图案(P2)由一个蓝色子像素(B2)构成，并且
其中每个预定图案(P2)基本上形成为正方形形状，并且这样形成，即将每个红色子像素和绿色子像素(R、G)布置成与正方形状的蓝色子像素(B2)侧边之一相邻。
5、一种包含根据权利要求1所述的有机场致发光装置的电子设备。
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