CN1917228A - 有机电致发光器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机电致发光器件及其制造方法。该有机电致发光器件包括：交叉排列在基板上以限定红、绿和蓝子像素的栅线和数据线；形成在各子像素中并且包括开关元件和驱动元件的非发射区，该开关元件和驱动元件由具有栅极、有源层、源极和漏极的薄膜晶体管构成；以及形成在各子像素中并且包括与驱动元件的漏极相连接的像素电极的发射区；其中位于红、绿和蓝子像素中的至少一个发射区形成在不同的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够提供改进的图像质量和具有价格竞争力的有机电致发光器件及其制造方法。
背景技术
通常，当从阴极和阳极注入电子和空穴而产生激子后，该激子从激发态跃迁到基态时，有机电致发光器件(OELD)利用受激电子释放出的能量而发光。
由于有机电致发光器件(OELD)自身发光，因此与液晶显示器件需要光源不同的是，在OELD中不需要光源。从而，使用有机电致发光器件可以减小显示器件的体积和重量。
另外，有机电致发光器件(OELD)还具有诸如低能耗、高亮度、快速响应时间以及轻重量这些高质量的面板特性。由于这些高质量的面板特性，OELD已经被聚焦作为下一代显示器件，可以应用于诸如移动通信终端、CHS、PDA、可携式摄像机或者掌上PC这些消费类电子器件。
这类OELD可以借助于与其它平板显示器件相比较简单的制造方法进行制造。因此，OELD的制造成本与传统的LCD相比非常低。
OELD的驱动模式可以分为无源矩阵型和有源矩阵型。
无源矩阵型OELD具有简单的结构，其制造方法也比较简单。然而，无源矩阵型OELD却具有诸如高能耗、难以实施为大屏幕OELD以及开口比(opening ratio)随线数目成比例降低等缺点。
有源矩阵型DELD可以提供高发射比和高图像质量。
图1示出了传统的有机电致发光器件(OELD)。
参照图1，传统的有机电致发光器件(OELD)10包括形成在第一透明基板12上的薄膜晶体管(TFT)阵列14，形成在TFT阵列14上的第一电极16，有机发光层18和第二电极20。
发光层18表现红色、绿色和蓝色。该发光层18通常通过在各像素P处沉积发出红、绿和蓝色的有机材料然后对该有机材料构图来形成。
通过借助于密封剂将第一基板12粘附在具有吸湿层22的第二基板28上，以封装(capsulated)的形状制造有机电致发光器件10。
吸湿层22用于去除透过封装的电致发光器件10的湿气和氧。为了在第二基板28上形成吸湿层22，在基板28上蚀刻出一个预定区域，然后用吸湿层22填充该蚀刻区域，最后用带22固定吸湿层22。
以下参照图2描述传统的OELD中一个像素的TFT阵列。
图2为表示在传统的有机电致发光器件(OELD)中薄膜晶体管(TFT)阵列的平面图。
有源矩阵型TFT阵列包括在基板12上限定的多个像素。各像素包括开关薄膜晶体管(TFT)TS、驱动薄膜晶体管(TFT)TD和存储电容器CST。各开关TFT TS和驱动TFT TD可以根据驱动性质而由一个或多个薄膜晶体管构成。
基板12可以是由玻璃或塑料制成的透明绝缘基板。
如图2所示，栅线32在基板12上沿一个方向排列，数据线34与栅线32交叉地排列，绝缘层***在栅线32与数据线34之间。
同时，电源线35形成为与数据线34以预定距离相平行地分隔开。
由栅极36和38、有源层40和42、源极46和48以及漏极50和52构成的薄膜晶体管用作开关TFT TS和驱动TFT TD。
如上所述，开关TFT TS的栅极36连接在栅线32上，源极46连接在数据线34上。
开关TFT TS的漏极50通过接触孔54连接到驱动TFT TD的栅极38上。
驱动TFT TD的源极48通过接触孔56连接到电源线36上。
驱动TFT TD的漏极52形成为接触形成在像素区P处的第一电极16。
电源线35和第一电极16在其间***有绝缘层15的情况下通过相互重叠而形成存储电容CST，其中第一电极16为形成在电源线35下方的多晶硅层。
以下，参照图3A至3C描述传统有机电致发光器件(OELD)的像素排列。
图3A至3C示出了在传统的有机电致发光器件中子像素的排列。
参照图3A至3C，红、绿和蓝子像素基于RGB条纹模式(stripe mode)、RGB镶嵌(mosaic)模式和RGB三角模式(delta mode)进行排列。
在RGB条纹模式中，红、绿和蓝子像素顺序排列在各条线上。在RGB镶嵌模式中，红、绿和蓝子像素顺序排列在第一条线上，而绿、蓝和红子像素顺序排列在第二条线上。在第三条线上，蓝、红和绿子像素顺序排列。
在RGB三角模式中，红、绿和蓝子像素顺序排列在各条线上，其中排列在偶数线上的子像素与排列在奇数线上的子像素偏离预定距离。
各红、绿和蓝子像素都形成为垂直边比水平边长。通过沿水平方向排列红、绿和蓝子像素而形成像素，并且通过重复排列这些像素而形成该传统的OELD。
然而，通常的视觉信息包含了大量与垂直移动相比的水平移动。因此，这种子像素的传统排列不能自然地显示图像。
为了用这种传统的OELD自然地显示具有大量水平移动的视觉信息，就必须增加这种传统OELD的分辨率。
发明内容
因此，本发明涉及一种能够基本上消除由上述现有技术的限制和不足引起的一个或多个缺陷的有机电致发光器件及其制造方法。
本发明的一个目的在于提供一种用于提供自然图像的有机电致发光器件。
本发明的另一目的在于提供一种通过减少D-IC的数目和引线(pin)的数目而需要较低制造成本的有机电致发光器件。
本发明的再一目的在于提供一种有机电致发光器件，其通过在红、绿、蓝子像素中不对称地形成非发射区而提高图像质量，这些红、绿、蓝子像素垂直排列在有机电致发光器件的像素中。
本发明其他的优点、目的和特征将在下面的说明中得以部分地阐述，而且在阅读下面的说明的基础上，这些优点、目的和特征对于本领域的熟练人员而言将部分地变得明显，或者从本发明的实施可以获知。借助于尤其在书面说明及其权利要求书以及附图中指明的结构，本发明的这些目的以及其他优点将可以实现和得到。
为了实现这些目的和其他优点以及本发明的目的，如此处具体和宽泛描述地，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括：交叉排列在基板上以限定红、绿和蓝子像素的栅线和数据线；形成在各子像素中并且包括开关元件和驱动元件的非发射区，该开关元件和驱动元件由具有栅极、有源层、源极和漏极的薄膜晶体管构成；以及形成在各子像素中并且包括与驱动元件的漏极相连接的像素电极的发射区；其中位于红、绿和蓝子像素中的至少一个非发射区形成在不同的位置。
该有机电致发光器件还可以包括形成为接触驱动元件的源极的电源线。
位于相邻子像素中的非发射区可以形成在不同的位置。
红、绿和蓝子像素中的至少两个可以包括形成在不同位置处的非发射区。
所述子像素可以沿垂直方向排列。
各子像素可以形成为水平边比垂直边长。
发射区可以通过对红、绿和蓝有机材料进行构图而形成。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制造有机电致发光器件的方法，包括：限定沿垂直方向在基板上排列的红、绿和蓝子像素；在红、绿和蓝子像素至少其中两个的不同非发射区中形成开关元件和与开关元件相连接的驱动元件；在各红、绿和蓝子像素中形成与驱动元件的漏极相接触的像素电极；以及在所述子像素的发射区处形成有机发光层。
相邻子像素的非发射区可以形成在不同的位置。
各子像素可以形成为水平边比垂直边长。
红、绿和蓝子像素中的至少一个可以包括与形成在其它子像素中的非发射区相比而形成在不同位置处的非发射区。
形成在所述子像素中的这些非发射区可以以Z字形(zigzag)图案垂直地形成。
应当理解，不仅前面对本发明的一般描述而且下面的详细描述都是示例性和说明性的，其旨在提供对如权利要求书所述的本发明的进一步说明
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明的进一步理解，并结合构成本申请的一部分，示出本发明的各种实施方式，而且与下面的描述一起用来说明本发明的原理。在附图中：
图1示出了传统的有机电致发光器件(OELD)；
图2示出了在传统的有机电致发光器件(OELD)中薄膜晶体管(TFT)阵列的平面图；
图3A至3C示出了在传统的有机电致发光器件中子像素的排列；
图4示出了在按照本发明实施方式的有机电致发光器件(OELD)的垂直排列RGB驱动模式中的像素结构的平面图；
图5示出了在图4的有机电致发光器件的像素中形成在非发射区处的驱动元件的电路图；
图6A至6C示出了在按照本发明的有机电致发光器件的像素中子像素的排列。
具体实施方式
现在，详细参照本发明的各种实施方式，本发明的各个实施例图解在附图中。在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。
图4示出了在按照本发明实施方式的有机电致发光器件(OELD)的垂直排列RGB驱动模式中的像素结构的平面图。
如图4所示，在按照本实施方式的OELD的垂直排列RGB驱动模式中的像素包括垂直排列成条纹模式的多个红R、绿G、蓝B子像素SP。各R、G、B子像素形成为水平边比垂直边长。
子像素SP由发射区E和非发射区X构成。发射区E显示红色、绿色和蓝色。通过对相关的有机材料进行构图形成发射区E。开关薄膜晶体管(TFT)和驱动薄膜晶体管(TFT)形成在非发射区X处。
在图4中，D_1，D_2，D_3，D_4和D_M表示数据信号线(数据线102)，G_R1，G_R2，G_R3，…，G_Rn；G_G1，G_G2，G_G3，…和G_Gn，以及G_B1，G_B2，G_B3…G_Bn分别表示向各红、绿、蓝子像素提供扫描信号的扫描线，这些扫描线为栅线101。
数据线102(D_1，D_2，D_3，D_4，…D_M)沿着像素的一侧排列。开关薄膜晶体管104和驱动薄膜晶体管105形成在数据线102的一侧处。
在按照本实施方式的有机电致发光器件的垂直排列RGB驱动模式中，子像素沿着垂直方向排列，并且各子像素具有的水平边比垂直边长。像素通过数据线102接收信号，并且该信号同时被提供到红、绿、蓝子像素。按照本实施方式的像素的这种结构需要较少数目的D-IC和引线来向子像素提供信号。因此，按照本实施方式，其制造成本可以得以降低。
在非发射区X中，形成开关TFT和驱动TFT。由于非发射区X包括多个位于像素区内的薄膜晶体管，并且电源线103延伸到其中，因此，非发射区X占据着大部分像素区。
如果非发射区X对称和规则地排列在子像素中，则图像质量可能会恶化。为了避免图像质量的恶化，按照本实施方式，非发射区不对称和不规则地排列在子像素中。
例如，如果一个非发射区X形成在红子像素的右下侧，则另一个非发射区X就形成在垂直邻接该红子像素的绿子像素的左下侧。同样，另一个非发射区X形成在垂直邻接该绿子像素的蓝子像素的右下侧。
如上所述，在按照本实施方式的这种垂直排列RGB模式中，非发射区X不对称地形成在红、绿、蓝子像素中。
图5示出了在图4的有机电致发光器件的像素中形成在非发射区处形成的驱动元件的电路图。
如图5所示，按照本实施方式的有机电致发光器件的像素包括开关TFT 104、驱动TFT 105、存储电容106和发射二极管107。
开关TFT 104的栅极连接到栅线101，开关TFT 104的源极连接到数据线102。
开关TFT 104的漏极连接到驱动TFT 105的栅极，驱动TFT 105的漏极连接到发射二极管107的阳极。
驱动TFT 105的源极连接到电源线103，而发射二极管107的阴极接地。
存储电容106连接到驱动TFT 105的栅极和源极。
因此，当通过栅线101提供信号时，开关TFT 104导通，从而来自数据线102的图像信号通过开关TFT 104而存储在存储电容106中。该图像信号又被传送到驱动TFT 105的栅极，从而驱动该驱动TFT 105。结果，发射二极管107发出光。这里，该光的亮度通过控制流向发射二极管107的电流来进行控制。
尽管开关TFT 104已被截止，但是在存储电容106中存储的电压仍驱动该驱动TFT105。因此，发射二极管107通过接收存储在存储电容106中的电流而继续发光，直到下景物(scene)的下一图像信号被输入为止。
上述的非发射区可以形成在子像素的各个位置处。
图6A至6C示出了在按照本发明的有机电致发光器件的像素中子像素的排列。
参照图6A至6C，在按照本实施方式的OELD的垂直排列RGB的像素中包括多个红R、绿G、蓝B子像素SP，这些子像素垂直排列成条纹模式。各红R、绿G、蓝B子像素形成为水平边比垂直边长。
各子像素包括发射区和非发射区。发射区显示红色、绿色和蓝色。通过对相应的有机材料进行构图而形成发射区。非发射区包括开关薄膜晶体管(TFT)和驱动TFT。
如图6A所示，非发射区X分别形成在红子像素的右侧、绿子像素的中心和蓝子像素的左侧。
如图6A和6C所示，至少一个非发射区X形成在子像素的不同侧。
即，非发射区X不规则地形成在子像素上，以将光干涉降至最少。非发射区的这种结构可以避免图像质量恶化。例如，它避免了在显示屏上规则出现的阴暗块(blockdim)。
在按照本发明的有机电致发光器件的垂直排列RGB驱动模式中，多个子像素垂直地排列，其中各子像素具有的水平边比垂直边长，并且通过数据线提供到像素的信号被同时提供给红、绿、蓝子像素。从而，按照本发明的这种像素结构需要较少数目的D-IC和引线。因此，其制造成本可以得以降低。
在按照本发明的有机电致发光器件的垂直排列RGB驱动模式中，为了将光干涉降至最少，非发射区X不规则地形成在子像素上。因此，非发射区的这种结构避免了在显示屏上规则出现的阴暗块(block dim)，从而可以提高图像质量。
很显然，本领域的熟练人员可以在本发明内做出各种改变和变形。因此，本发明旨在涵盖所有这些对本发明做出的改变和变形，只要它们落入所附权利要求书及其等同物的范围内。
Claims (12)
1、一种有机电致发光器件，包括：
交叉排列在基板上用于限定红、绿和蓝子像素的栅线和数据线；
形成在各子像素中并且包括开关元件和驱动元件的非发射区，该开关元件和驱动元件由具有栅极、有源层、源极和漏极的薄膜晶体管构成；以及
形成在各子像素中并且包括与驱动元件的漏极相连接的像素电极的发射区；
其中位于红、绿和蓝子像素中的至少一个非发射区形成在不同的位置。
2、按照权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，还包括形成为接触所述驱动元件的源极的电源线。
3、按照权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，位于相邻子像素中的非发射区形成在不同的位置。
4、按照权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述红、绿和蓝子像素中的至少两个包括形成在不同位置上的非发射区。
5、按照权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述子像素沿垂直方向排列。
6、按照权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述各子像素形成为水平边比垂直边长。
7、按照权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发射区通过对红、绿和蓝有机材料进行构图而形成。
8、一种制造有机电致发光器件的方法，包括：
限定沿垂直方向在基板上排列的红、绿和蓝子像素；
在红、绿和蓝子像素至少其中两个的不同非发射区中形成开关元件和与该开关元件相连接的驱动元件；
在各红、绿和蓝子像素中形成与所述驱动元件的漏极相接触的像素电极；以及
在所述子像素的发射区处形成有机发光层。
9、按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述相邻子像素的非发射区形成在不同的位置。
10、按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述各子像素形成为水平边比垂直边长。
11、按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述红、绿和蓝子像素中的至少一个包括与形成在其它子像素中的非发射区相比而形成在不同位置上的非发射区。
12、按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成在子像素中的非发射区以Z字形(zigzag)图案垂直地形成。
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