專利名稱：使用有機發(fā)光顯示器件來顯示被選擇的圖像的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有機發(fā)光二極管(OLED)顯示裝置，用于顯示例如圖標這樣預定的彩色圖像。
背景技術：
許多的電器和商業(yè)設施都包括有用于顯示信息的電子顯示器。這些顯示器通常都包括預定的圖像以指示電池電量，振鈴狀態(tài)等等。這些圖像一般通過它們的開或關，有時是通過它們的顏色來傳達信息。例如，在便攜式音樂播放器上的顯示器可能包含一個小三角，在播放音樂時為開，在其它時間為關。電池電量可通過一個電池的小畫面來指示，該小畫面在電池被充滿時呈現(xiàn)為綠色，在電池低電量時為黃色，在電池中的電量不足以執(zhí)行某操作時為紅色。在上述這兩種例子中，該圖像的形狀保持不變。
一種多功能的裝置在其顯示器上可能包含許多這樣的圖像。這些圖像可被顯示為各種各樣的顏色，其目的都是為了使該顯示更有吸引力，或是因為該裝置的性能要求。例如，一個溫度指示器可由一系列的條紋組成，在一端上的藍色條紋指示低溫，在另一端的紅色條紋指示高溫，而在中間呈現(xiàn)出彩虹一樣的彩色條紋。另一個例子的顯示器可包括一個由多種不同的特定顏色組成的公司標志。顯而易見，大量的設備都可使用顯示器來顯示多種顏色的多個預定圖像。
一種制造這種顯示器的方法是使用有機發(fā)光二極管(OLED)。OLED具有照明度高，功耗低，厚度薄，以及視角寬等多種優(yōu)點。圖1和圖2示出了現(xiàn)有技術中已知的一個用OLED顯示一幅六邊形圖像的例子。圖1表示該裝置10的項視圖，圖2示出了為清晰起見將其實際材料厚度放大的截面圖。裝置10被置于基底12上，基底12由透明材料制成，例如玻璃。在此玻璃上淀積一層例如銦錫氧化物這樣的透明導電材料的薄膜，從而形成裝置10的陽極14。陽極14被連接至接線端16。隨后是一層空穴輸運材料18，例如亞苯基石腦油聯(lián)苯胺(naphthaphenylene benzidene)。在其上是一層電子輸運材料20，例如三(8-羥基喹啉)鋁(III)。最后一導電層被淀積在頂部，形成裝置10的陰極22。此陰極22被連接至接線端24。當一個正電壓由接線端16被施加在接線端24時，電流流過裝置10，使得空穴和電子在空穴輸運層18和電子輸運層20的界面附近復合，并發(fā)出光26。這里所述的空穴輸運層18和電子輸運層20的結合被作為OLED的有機發(fā)射層28。光穿過陽極14和陰極22重疊的區(qū)域被發(fā)射出來，產(chǎn)生一個六邊形的可視圖像。這種設計以及其它類似的設計在現(xiàn)有技術中都是公知的。紅，綠，藍發(fā)光OLED材料在現(xiàn)有技術中也是公知的。
現(xiàn)有技術中已知有幾種利用OLED來制造多種顏色、多種圖像的顯示器的方法。一種方法是對每種所需顏色使用不同的發(fā)光材料。這種方法可制造具有所需功能的設備，但其制造很復雜，因為有多少種顏色它就需要多少種不同的發(fā)光材料，每種發(fā)光材料都要經(jīng)過以高精度執(zhí)行的復雜的制造步驟。
現(xiàn)有技術中的第二種方法是只使用一種發(fā)光材料，并通過在發(fā)射器和觀眾之間增加變光單元來得到不同的顏色。在圖3中示出了這種方法。由有機發(fā)射層28發(fā)出的光穿過變光單元30，顯現(xiàn)出不同顏色的光32。變光單元30通過過濾或熒光或兩者結合來改變光的顏色。這種方法的缺點是發(fā)光效率低。雖然這種方法不需要為每種顏色都使用不同的發(fā)光材料，但其仍需要復雜的制造加工，因為每種所需顏色都需要不同的變光單元材料。
現(xiàn)有技術中的第三種方法是使用小圖像單元(像素)的通用陣列來顯示圖像，其中每個像素都是單獨控制的。該陣列中的像素可交替的呈現(xiàn)出例如紅，綠，藍這樣的基色，然后添加控制電路用產(chǎn)生所需顏色要求的適當電流或電壓來驅(qū)動像素。這種方法不需要為每種顏色使用不同的發(fā)光或變光材料，但需要更為復雜和昂貴的導體布線，接線端接線和驅(qū)動電路。
因此，仍然存在著在全彩色范圍內(nèi)容易地顯示OLED圖像的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供具有可選擇顏色的圖像，同時減少產(chǎn)生這些顏色所需的元件數(shù)目。
本發(fā)明的另一目的是提供一種OLED顯示器，它可有效地顯示例如圖標這樣的預定彩色圖像。
本發(fā)明的再一目的是提供一種能夠以簡少的處理步驟制造的用于產(chǎn)生彩色圖像的OLED顯示器。
這些目的可通過一有機發(fā)光顯示器件來實現(xiàn)，其包括具有第一形狀的第一電極；在第一電極之上設置的有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；具有第二形狀的第二電極，被置于該有機發(fā)射層之上，其中第一和第二電極之間的重疊部分定義了將被顯示的圖像區(qū)域。
這些目的可通過一種制造有機發(fā)光顯示器件的方法來實現(xiàn)，該顯示器件可顯示從多個圖像中選擇出來的圖像，每個圖像都有一種或多種所需的顏色，包括以下步驟提供具有第一形狀的第一電極；在該第一電極之上設置一有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；提供分別具有預定形狀的多個第二電極，它們被置于該有機發(fā)射層之上，其中在第一和每個第二電極之間的重疊部分定義了將被顯示的每個圖像區(qū)域；提供用于對第一電極尋址和可選擇地對每個第二電極尋址的裝置。
根據(jù)本發(fā)明制造的OLED顯示器其優(yōu)點在于，可提供任意顏色的多個圖像，同時需要較少數(shù)量的發(fā)射材料，不需要變光材料，而且驅(qū)動電路很簡單。


圖1是現(xiàn)有技術中單個OLED顯示裝置的平面圖；圖2是從圖1沿2-2線所看的截面圖；圖3是現(xiàn)有技術中包含一個變光單元的OLED裝置的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個在不同位置顯示不同圖像的OLED顯示器的平面圖；圖5是從圖4沿5-5線所看其中一個圖像的某一部分的截面圖；圖6示出了能夠以多于一種顏色顯示的一個圖像的平面圖；圖7是從圖6沿7-7線所看該圖像的某一部分的截面圖；圖8示出了能夠以多于一種顏色顯示的一個圖像的平面圖；圖9是從圖8沿9-9線所看該圖像的某一部分的截面圖。
具體實施例方式
實施例1圖4是本發(fā)明中示出了兩個可選擇圖像的一個實施例，圖5示出了材料厚度被放大的截面圖。裝置34包括一個透明基底12，透明陽極14被圖形化在該基底12之上，并與接線端16連接。在陽極14之上是圖形化的有機發(fā)射層35，有機發(fā)射層35包括中央?yún)^(qū)域36和環(huán)繞的邊界區(qū)域38。在此例中，中央?yún)^(qū)域36包含一個只發(fā)射綠光的有機發(fā)射層。在邊界區(qū)域38中的有機發(fā)射層具有多個發(fā)射紅光或藍光的交替區(qū)域，其中藍光區(qū)域是紅光區(qū)域大小的兩倍。為清晰起見各個紅光和藍光區(qū)域的大小被放大了；但通常它們被做得很小以致人的肉眼難以獨立辨別出各個單獨區(qū)域。從而由觀看者看來邊界區(qū)域38呈現(xiàn)出這些顏色的綜合色，即紫色。圖形化的發(fā)光區(qū)域可以由多種工藝制成，例如通過掩模進行的氣相淀積法，噴墨式涂敷，激光式熱淀積等等。在有機發(fā)射層35之上是與接線端42連接的陰極40。在陰極40和陽極14之間的重疊區(qū)域定義為將被顯示的圖像區(qū)域。當一個正電壓由接線端16被施加至接線端42時，所有的發(fā)射區(qū)域36和38照亮，產(chǎn)生一個綠色電池周圍環(huán)繞著紫色邊界的可視圖像。這是通過電子控制系統(tǒng)50實現(xiàn)的，電子控制系統(tǒng)50包括例如微處理器這樣的控制邏輯單元52，和驅(qū)動電子線路54。給定輸入數(shù)據(jù)56，控制邏輯單元52產(chǎn)生控制信號58，控制信號58被驅(qū)動電子線路54轉換為驅(qū)動信號60，以使一個電壓可選擇地施加在接線端16和接線端42之間。
裝置34還包括一個第二可選擇圖像。陽極14也是這個圖像的陽極，但現(xiàn)在有機發(fā)射層44變?yōu)閹讉€區(qū)域的集合，其中每個區(qū)域都具有多個小發(fā)射區(qū)域，所述小發(fā)射區(qū)域包含有可發(fā)射紅，綠或藍光的有機發(fā)射層。為清晰起見這些單個的發(fā)射區(qū)域也被放大了，但通常它們都被做得很小以致人的肉眼難以獨立辨別出各個單獨區(qū)域而只看到綜合后的顏色。在此有機發(fā)射層之上是與接線端48連接的陰極46。當驅(qū)動電子線路54可選擇的將一個正電壓從接線端16施加在接線端48時，有機發(fā)射層44照亮，產(chǎn)生一個火箭的可視圖像，其具有白色主干，藍色前端，青色翼片，以及紅色核心的橙色排氣火焰。
該實施例示出了本發(fā)明的一個重大優(yōu)點。裝置34顯示的兩個可選擇圖像包含七種顏色綠，紫，白，藍，青，紅，橙。然而此裝置34只需要三種不同的發(fā)射材料(紅，綠，藍)，不需要變光濾光器或熒光材料，而且只需控制三個接線端和簡單的驅(qū)動電子線路。通過簡單地增加具有所需比率的紅，綠，藍發(fā)射材料的發(fā)射區(qū)域，就可增加任意其它顏色而不需要新的發(fā)射材料。還可以增加其它的可選擇圖像，對于每個新圖像只需一個圖形化的陰極和相連接的接線端。
實施例2圖6示出了本發(fā)明的包含一個選擇的圖像的另一個實施例，圖7示出了材料厚度被放大的截面圖。為清楚起見用于控制顯示和對選擇圖像尋址的電子線路被省略了。裝置62包括一個透明基底12，陽極14被圖形化在該基底12之上并與接線端16連接。在陽極14之上是圖形化的有機發(fā)射層，其包含交替的發(fā)射帶64和66。每個發(fā)射帶64包括多個具有紅色或綠色有機發(fā)射層的小發(fā)射區(qū)域，每個發(fā)射帶66包括多個具有藍色或綠色有機發(fā)射層的小發(fā)射區(qū)域。為清楚起見這些單獨的發(fā)光區(qū)域都被放大了，而通常它們都被做得很小以致人的肉眼難以獨立辨別出各個單獨區(qū)域而只看到每個發(fā)射帶綜合后的顏色。從而發(fā)射帶64呈現(xiàn)出黃色而發(fā)射帶66呈現(xiàn)出青色。在發(fā)射帶64之上相重合(registration)圖形化的是陰極68，其與接線端70相連接。在發(fā)射帶66之上相重合圖形化的是陰極72，其與接線端74相連接。陰極68和72被隔離，從而每一個都對應于該圖像的一個不同部分。在此例中，這些被隔離的部分被形成為，它們的每一個都具有相交錯的多個發(fā)射帶，從而陰極68和72都可覆蓋圓形的陽極。這樣，每個陰極68或72都可與陽極14結合使用，來照明一個產(chǎn)生環(huán)形可視圖像的發(fā)光體區(qū)域。在此例中，所述交錯陣列包括平行的線性帶。但本發(fā)明并不局限于此，任何交錯的形狀或圖案都可被使用，例如交織的波形或嵌套的螺旋形。
裝置62可以是，例如，電爐的燃燒器指示器。將一個正電壓從接線端16施加至接線端70將照明該環(huán)形為黃色，表示該燃燒器是熱的，將一個正電壓從接線端16施加至接線端74將照明該環(huán)形為青色，表示該燃燒器是涼的。通過將不同的電壓同時施加在接線端70和74上，或是將電壓以脈沖形式分別施加在每個接線端上并調(diào)節(jié)每個脈沖的相關長度，該環(huán)形可以被照明為在青色和黃色之間一段連續(xù)范圍內(nèi)的任何顏色?；蛘?，一組發(fā)射帶可以是單種顏色，例如，發(fā)射帶66可以是藍色。這樣，該環(huán)形可以被照明為從藍色到黃色之間一段連續(xù)范圍內(nèi)的任何顏色，包括白色。
本例示出了本發(fā)明如何被用于簡單地產(chǎn)生一個可選擇圖像，該圖像可選擇地被顯示為兩種任意顏色，或是在兩種任意顏色的范圍之間變化的一系列顏色，而不需要對每種顏色都設置特定的發(fā)射材料。例如，裝置62可以與裝置34相結合以產(chǎn)生一個新的裝置，從而提供三種可選擇圖像，具有額外的黃色和以一系列顏色來顯示所述環(huán)形的性能，同時仍然只需要紅，綠，藍色發(fā)射材料，而不需要變光單元。由此產(chǎn)生的裝置只有四個接線端，而且易于控制。
實施例3圖8是本發(fā)明的示出一個選擇的圖像的另一個實施例，圖9示出了材料厚度被放大了的截面圖。為清楚起見用于控制顯示和尋址選擇圖像的電子線路被省略了。裝置76包括基底12，兩個透明陽極78和82被圖形化在基底12之上，并分別與接線端80和84相連接。設置在陽極78和82之上是圖形化的有機發(fā)射層，其包含交替的發(fā)射帶64和66。與實施例2一樣，每個發(fā)射帶64包括多個具有紅色或綠色有機發(fā)射層的小發(fā)射區(qū)域，每個發(fā)射帶66包括多個具有藍色或綠色有機發(fā)射層的小發(fā)射區(qū)域。圖形化形成在發(fā)射帶64和66之上的是一個與接線端88連接的圓形陰極86。陽極78和82被隔離，從而每一個都對應于該圖像的一個不同部分。在此例中，這些被隔離的部分被形成為，它們的每一個都具有相交錯的多個發(fā)射帶，從而陽極78和82都覆蓋圓形的陰極86。這樣，陽極78或是82就可與陰極86結合使用，來照明一個產(chǎn)生環(huán)形可視圖像的發(fā)光體區(qū)域。在此例中，所述交錯陣列包括平行的線性帶。但本發(fā)明并不局限于此，任何交錯的形狀或圖案都可被使用，例如交織的波形或嵌套的螺旋形。
將一個正電壓從接線端80施加至接線端88將照明該環(huán)形為黃色，表示該燃燒器是熱的，將一個正電壓從接線端84施加至接線端88將照明該環(huán)形為青色，表示該燃燒器是涼的。通過將不同的電壓同時施加在接線端80和84上，或是將電壓以脈沖形式分別施加在每個接線端上并調(diào)節(jié)每個脈沖的相關長度，該環(huán)形可以被照明為在青色和黃色之間一段連續(xù)范圍內(nèi)的任何顏色?；蛘?，一組發(fā)射帶可以是單種顏色，例如，發(fā)射帶66可以是藍色。這樣，該環(huán)形可以被照明為從藍色到黃色之間一段連續(xù)范圍內(nèi)的任何顏色，包括白色。
上面已參照特定例子對本發(fā)明做出了詳細的說明，但應當理解在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)可以實施各種各樣的變化和修正。例如上述的構思使用了紅，綠和藍色發(fā)光材料，但是在本發(fā)明的精神內(nèi)可以選擇使用任何發(fā)射體顏色。上述的構思描述了在基底上的透明陽極，然后是有機發(fā)射層，最上面是陰極。然而陰極也可被淀積在基底上，而陽極被置于有機發(fā)射層之上。從而，本發(fā)明可以使用術語第一電極和第二電極而被概括的描述，其中第一電極被置于基底上而第二電極被置于有機發(fā)射層之上。圖像區(qū)域仍然由在具有第一形狀的第一電極和具有第二形狀的第二電極之間的重疊區(qū)域定義?？梢跃哂锌僧a(chǎn)生不同顏色或不同形狀或兩者都不同的圖像的多個第二電極。多個第二電極可以被交錯并與圖形化的有機發(fā)射層重合設置，以提供不同顏色的圖像。根據(jù)應用的需要，這些圖像的形狀對觀看者看來可以是相同的或不同的。還應當注意，可以具有多個第一電極和一個共同的第二電極，而本發(fā)明將以上述的對于多個第二電極和一個共同的第一電極相同的方式來操作。
第一電極的形狀可以通過對導電材料的圖形化淀積來制成，例如，通過掩模?；蛘?，可以涂敷一層均勻的第一電極的導電材料，然后使用已知的光刻方法通過圖形化蝕刻來得到圖案?；蛘邎D形化的絕緣層，例如感光性聚酰亞胺，可被持久地成像在均勻淀積的第一電極上，由此只對所需的導電區(qū)域曝光從而制成該裝置。同樣可使用各種方法，例如通過遮光板的淀積，或使用美國文獻US-A-5,276,380中所述的整體式遮光板，對第二電極進行圖形化。
本發(fā)明可以結合一個漫射光層來使用，以根據(jù)需要輔助顏色的混合。本發(fā)明還可以使用偏光器，抗反射層，或防閃光外涂層。
權利要求
1.一種用于顯示圖像的有機發(fā)光顯示器件，包括(a)具有第一形狀的第一電極；(b)提供在第一電極之上的有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；以及(c)具有第二形狀的第二電極，該電極被置于該有機發(fā)射層之上，其中在該第一和第二電極之間的重疊定義了將被顯示的圖像區(qū)域。
2.一種用于顯示從多個圖像中選定的圖像的有機發(fā)光顯示器件，包括(a)具有第一形狀的第一電極；(b)提供在第一電極之上的有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；(c)多個第二電極，每個第二電極具有一預定形狀，并置于有機發(fā)射層之上，其中該第一電極和每個第二電極之間的重疊定義了將被顯示的每個圖像區(qū)域；以及(d)用于對第一電極尋址并選擇地對每個第二電極尋址的裝置。
3.如權利要求2所述的有機發(fā)光顯示器件，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)射帶，至少一個發(fā)射帶包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供一種所需顏色的帶，其中至少一個帶產(chǎn)生與其它帶不同顏色的光；以及其中該多個第二電極彼此交錯，并重合設置于多個帶之上，從而一個第二電極的選擇產(chǎn)生在色彩上不同于另一第二電極的圖像。
4.一種制造有機發(fā)光顯示器件的方法，該顯示器件顯示從多個圖像中選定的圖像，每個圖像具有一種或多種所需的顏色，包括以下步驟(a)提供具有第一形狀的第一電極；(b)在該第一電極之上設置一有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；(c)在該有機發(fā)射層之上提供多個第二電極，每個第二電極都具有預定形狀，其中在第一電極和每個第二電極之間的重疊定義了將被顯示的每個圖像區(qū)域；和(d)提供用于對第一電極尋址和對每個第二電極選擇地尋址的裝置。
5.如權利要求4的方法，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)射帶，其中至少一個帶包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合提供一種所需顏色，其中至少一個帶產(chǎn)生與其它帶不同顏色的光；以及其中該多個第二電極彼此交錯，并重合設置于多個光帶之上，從而一個第二電極的選擇產(chǎn)生在色彩上不同于另一第二電極的圖像。
6.如權利要求5的方法，其中每個圖像的形狀可以是相同或不同的圖像。
7.一種顯示從多個圖像中選定的圖像的有機發(fā)光顯示器件，包括(a)分別具有預定形狀的多個第一電極；(b)在第一電極之上的有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；(c)第二電極，該第二電極具有第二形狀并置于有機發(fā)射層之上，其中每個第一電極和該共用第二電極之間的重疊定義了將被顯示的每個圖像區(qū)域；和(d)用于對第二電極尋址并對每個第一電極選擇地尋址的裝置。
8.如權利要求7所述的有機發(fā)光顯示器件，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)射帶，至少一個帶包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供一種所需顏色的帶，其中至少一個帶產(chǎn)生與其它帶不同顏色的光；并且其中多個第一電極彼此交錯，并重合設置在多個發(fā)射帶之下，從而一個第一電極的選擇產(chǎn)生在色彩上不同于另一第一電極的圖像。
9.一種制造有機發(fā)光顯示器件的方法，該顯示器件顯示從多個圖像中選定的圖像，每個圖像都有一種或多種所需的顏色，包括以下步驟(a)提供多個分別具有預定形狀的第一電極；(b)在該第一電極之上設置一有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；(c)在該有機發(fā)射層之上提供具有第二形狀的共用第二電極，其中在每個第一電極和該第二電極之間的重疊定義了將被顯示的每個圖像區(qū)域；和(d)提供用于對第二電極尋址和對每個第一電極選擇地尋址的裝置。
10.如權利要求9的方法，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)射帶，其中至少一個帶包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供一種所需顏色，其中至少一個帶產(chǎn)生與其它帶不同顏色的光；和其中多個第一電極彼此交錯，并重合設置在多個帶之下，從而一個第一電極的選擇產(chǎn)生在色彩上不同于另一第一電極的圖像。
全文摘要
一種有機發(fā)光顯示器件用于顯示從多個圖像中選擇出來的圖像，各圖像具有一種或多種所需的顏色，該裝置由以下制造方法來說明。該顯示裝置的制造方法包括以下步驟提供具有第一形狀的第一電極；在該第一電極之上設置一有機發(fā)射層，其中該有機發(fā)射層包括多個發(fā)出不同顏色光的發(fā)光區(qū)域，它們結合以提供至少一種所需顏色；在該有機發(fā)射層之上提供具有預定形狀的多個第二電極，其中在第一電極和每個第二電極之間的重疊定義了將被顯示的每個圖像區(qū)域；提供用于對第一電極尋址和對每個第二電極選擇地尋址的裝置。
文檔編號H05B33/12GK1449228SQ03107999
公開日2003年10月15日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權日2002年3月28日
發(fā)明者R·C·布羅斯特, D·R·斯特里普 申請人:伊斯曼柯達公司