显示器件和显示单元的制作方法

专利名称：显示器件和显示单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如有机发光器件的自发光显示器件和显示单元，特别地涉及具有谐振结构的显示器件和显示单元。
背景技术：
近年来，作为取代液晶显示器的显示单元，采用有机发光器件的有机EL显示器已经得到实际应用。因为有机EL显示器是自发光显示，所以其视角比液晶显示器的视角宽。此外，有机EL显示器被认为是一种对高清晰度、高速视频信号具有足够响应的显示器。
过去，对于有机发光器件，已经尝试控制在发光层中产生的光，例如，已经尝试通过引入谐振结构提高发光色彩的色纯度并增加发光效率(例如，参见国际公开No.01/39554)。

发明内容
当有机发光器件设置有谐振结构时，由于谐振光的光谱具有高和窄的峰，所以沿显示屏前方的光出射效率得到提高。但是，当从倾斜的方向观看显示屏时，发光波长大幅移动且发光强度降低。也就是，过去，根据相对于显示屏的视角产生亮度差和色移，从而导致视角特性的恶化、图像质量的降低等。
过去，为了提高有机发光器件的视角特性，曾经尝试通过在透明基板上形成凹陷结构、光扩散层和光折射层来扩散发光方向和均化光方向性，从而增加视角(例如，参见日本专利申请公开No.9-190883)。但是，以这种现有的方法，不利的是外部光也被在透明基板上形成的凹陷结构、光扩散层和光折射层散射，从而导致大幅恶化外部光对比度。
在日本专利申请公开No.2006-32327中，已经提出通过采用包含金属反射膜和透明导电膜的层叠电极并改变透明导电膜的厚度，在一个器件中设置具有不同光学距离的多个谐振器结构。而日本专利申请公开No.2006-32327中，透明导电膜是必要的。此外，必须改变在一个器件中的透明导电膜的厚度。这就导致需要膜形成工艺和构图工艺，从而使得制造成本增加。另外，在透明导电膜的厚度改变处的台阶很可能导致非发光缺陷等。为了解决这种缺陷，可用绝缘膜覆盖该台阶。但是，这导致开口率的减小。
根据上述情况，在本发明中，希望提供一种能够阻止外部光对比度恶化并提高视角特性的显示器件和显示单元。
根据本发明的实施例，提供一种第一显示器件，其包括在基板上顺序设置的第一电极、包含发光层的有机层和第二电极，并具有谐振器结构，其中在发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在该发光层侧上的第一电极的端面是具有台阶形状的第一端；并且在该第一电极和该第二电极之间设置距离调整层，该距离调整层填充该台阶形状并在该第二电极侧具有平的表面，因而该第二端被平坦化，该第一端和该第二端之间的光学距离根据该台阶的形状变化。
根据本发明实施例的第一显示单元包括本发明实施例的上述第一显示器件。
在根据本发明实施例的第一显示器件或根据本发明实施例的第一显示单元中，谐振器结构的第一端具有台阶形状。该台阶形状由距离调整层填充并被平面化。因此，第一端和第二端之间的光学距离根据该台阶形状改变。因此，待出射光的光谱的峰值波长根据光学距离变化，通过合成每一峰值光谱获得的光谱的半带宽变宽，并且视角特性得到提高。
根据本发明的实施例，提供一种第二显示器件，该第二显示器件包括在基板上顺序设置的第一电极、包含发光层的有机层和第二电极，并具有谐振器结构，其中在发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在该发光层侧上的第一电极的端面是具有连续凹凸形状的第一端；并且在该第一电极和第二电极之间设置距离调整层，该距离调整层填充该连续凹凸形状并在该第二电极侧具有平的表面，因而该第二端被平坦化，该第一端和该第二端之间的光学距离根据该凹凸形状连续地变化。
根据本发明实施例的第二显示单元包括本发明实施例的上述第二显示器件。
在根据本发明实施例的第二显示器件或根据本发明实施例的第二显示单元中，谐振器结构的第一端具有连续凹凸形状。该连续凹凸形状由距离调整层填充并被平面化。因此，第一端和第二端之间的光学距离连续地变化。因此，待出射光的光谱的峰值波长根据光学距离变化，通过合成每一光谱获得的光谱的半带宽变宽，并且视角特性得到提高。
根据本发明的实施例，提供一种第三显示单元，该第三显示单元包括包括显示器件的多个像素，该显示器件分别具有顺序设置在基板上的第一电极、包含发光层的有机层和第二电极，并具有谐振器结构，其中在发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在这些显示器件中，对于包含在相邻像素中并具有同样的发光层的光发射波长的至少两个显示器件而言，在该第一端和第二端之间的光学距离彼此不同。
在根据本发明的第三显示单元中，在这些显示器件中，对于包含在相邻像素中并具有同样的发光层的光发射波长的至少两个显示器件而言，在该谐振器结构的第一端和第二端之间的光学距离彼此不同。因此，对于从每个显示器件中发出的光而言，尽管发光颜色相同，但是光谱的峰值波长彼此不同。因此，当这些显示器件同时发光时，通过合成的光谱的半带宽变宽，并且视角特性得到提高。
根据本发明实施例的第一显示器件或根据本发明实施例的第一显示单元，谐振器结构的第一端具有台阶形状。该台阶形状由距离调整层填充并被平面化。因此，第一端和第二端之间的光学距离根据该台阶形状改变。因此，待出射光的光谱的峰值波长根据光学距离变化，通过合成每一光谱获得的光谱的半带宽变宽，并且视角特性得到提高。
根据本发明实施例的第二显示器件或根据本发明实施例的第二显示单元，谐振器结构的第一端具有连续凹凸形状。该凹凸形状由距离调整层填充并被平面化。因此，第一端和第二端之间的光学距离连续地变化。因此，待出射光的光谱的峰值波长根据光学距离变化，通过合成每一光谱获得的光谱的半带宽变宽，并且视角特性得到提高。
在根据本发明的第三显示单元中，在这些显示器件中，对于包含在相邻像素中并具有同样的发光层的光发射波长的至少两个显示器件而言，在该谐振器结构的第一端和第二端之间的光学距离彼此不同。因此，从具有同样的光发射波长的显示器件出射的光的光谱的半带宽可能变化，并且视角特性得到提高。
此外，在根据本发明实施例的第一至第三显示器件或者第一至第三显示单元的任意一个中，不必形成能够反射外部光的结构，例如在相关技术中所采用的在透明基底上形成的凹面结构、光扩散层、光折射层的结构。因此，不会导致外部光对比度恶化。此外，对于制造成本而言也是有利的。
本发明的其它和进一步的目的、特征和优点将通过下面的描述更充分地体现出来。


图1是示出根据本发明第一实施例的显示单元的结构的视图；图2是示出图1中所示的像素驱动电路的例子的视图；图3是示出图1中所示的显示区域的结构的平面图；图4是示出图3中所示的有机发光器件的结构的平面图；图5是示出图3中所示的有机发光器件的结构的横截面结构；图6是示出当ΔL改变时谐振腔滤光器的光谱图；图7是示出当ΔL改变时基于视角的亮度变化图；图8是示出当ΔL改变时基于视角的色差Δu’v’图；图9示出图5中所示的有机发光器件的另一结构的横截面；图10A和10B示出按步骤制造图1中所示的显示单元的方法的横截面；图11A和11B示出图10B下一步骤的横截面；图12示出图11B下一步骤的横截面；图13示出根据本发明第二实施例的用于显示单元的有机发光器件的结构的横截面；图14示出根据本发明第三实施例的用于显示单元的有机发光器件的结构的横截面；图15示出图14中所示的有机发光器件的另一结构的横截面；图16示出根据本发明第四实施例的用于显示单元的有机发光器件的结构的横截面；图17示出图16中所示的有机发光器件的另一结构的横截面；图18示出图16中所示的有机发光器件的另一结构的横截面；图19A和19B示出按步骤制造图16中所示的显示单元的方法的横截面；图20A和20B示出图19B下一步骤的横截面；图21A和21B示出按步骤制造图17中所示的显示单元的方法的横截面；
图22A和22B示出图21B下一步骤的横截面；图23是示出根据本发明第五实施例的显示单元的构造的平面图；图24示出图23中所示的两个相邻像素的结构的横截面；图25示出修改例1的两个相邻像素的结构的横截面；图26A和26B按步骤制造图25中所示的显示单元的方法的横截面；图27示出图26B下一步骤的横截面；图28示出修改例2的两个相邻像素的结构的横截面；图29A和29B按步骤制造图28中所示的显示单元的方法的横截面；图30A和30B示出图29B下一步骤的横截面；图31示出修改例3的两个相邻像素的结构的横截面；图32是示出包含根据前述各个实施例中一个的显示单元的模块的示意性结构的平面图；图33是示出前述各个实施例中一个的显示单元的应用例的外表的透视图；图34A是示出从应用例2的前侧观看到的外表的透视图；图34B是示出从应用例2的后侧观看到的外表的透视图；图35是示出应用例3的外表的透视图；图36是示出应用例4的外表的透视图；图37A是在打开状态下应用例5的主视图；图37B是其侧视图；图37C是在关闭状态下应用例5的主视图；图37D是其侧视图；图37E是其右视图；图37F是其俯视图；图37G是其仰视图；图38是示出图2所示的有机发光器件的第一区域和第二区域的平面形状的另一个例子的平面图；图39是示出图2所示的有机发光器件的第一区域和第二区域的平面形状的另一个例子的平面图；以及图40是示出图2所示的有机发光器件的第一区域和第二区域的平面形状的另一个例子的平面图。
具体实施例方式
下面将结合附图详细描述本发明的实施例。
第一实施例图1示出采用根据本发明的第一实施例的有机发光器件的显示单元的构造。该显示单元用作超薄有机发光彩色显示单元等。例如，显示区域110形成在由玻璃、硅(Si)晶片、树脂等制成的基底11上，在该显示区域110中，后面将要描述的多个有机发光器件10R、10G和10B呈矩阵形式布置。用来显示图像的驱动器的信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130形成在显示区域110的周围。
在显示区域110中形成像素驱动电路140。图2示出像素驱动电路140的例子。像素驱动电路140在比下面将要描述的第一电极15低的层中形成。像素驱动电路140是一种具有驱动晶体管Tr1、写入晶体管Tr2、在驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2之间的电容器(保持容量)Cs以及在第一电源线(Vcc)和第二电源线(GND)之间串联至驱动晶体管Tr1的有机发光器件10R(或10G、10B)的有源驱动电路。驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2由普通薄膜晶体管(TFT(薄膜晶体管))形成。其结构不特别限定，例如可以是反交叠型(所谓的底栅型)或共面型(顶栅型)。
在像素驱动电路140中，在列的方向上布置多条信号线120A，在行的方向上布置多条扫描线130A。每条信号线120A和每条扫描线130A之间的每个交点都对应于有机发光器件10R、10G和10B(子像素)之一。每条信号线120A都连接至信号线驱动电路120。经由信号线120A将图像信号从信号线驱动电路120提供至写入晶体管Tr2的源极。每条扫描线130A都连接至扫描线驱动电路130。经由扫描线130A将扫描信号从扫描线驱动电路130顺序提供至写入晶体管Tr2的栅极。
图3示出显示区域110的平面结构的例子。在显示区域110中，产生红光的有机发光器件10R、产生绿光的有机发光器件10G、产生蓝光的有机发光器件10B呈矩阵形式顺序整体设置。彼此相邻的有机发光器件10R、10G和10B的组合形成一个像素10。
图4示出图3中所示的有机发光器件10R、10G和10B的平面结构。图5示出有机发光器件10R、10G和10B的共有横截面结构。在有机发光器件10R、10G和10B中，从基板11侧起依次层叠上述像素驱动电路140的驱动晶体管Tr1、平坦化绝缘膜13、台阶形成层14、作为阳极的第一电极15、电极间绝缘膜16、距离调整层17、包含后面所述的发光层18C的有机层18、以及作为阴极的第二电极19。发光层18C例如被分为位于中部的第一区域21和位于左部和右部的第二区域22，第一区域21和第二区域22均呈平面状。
上面的有机发光器件10R、10G和10B涂有由氮化硅(SiNx)等制成的保护膜30。此外，由玻璃等制成的密封基板50粘合至保护膜30，其中在保护膜30和密封基板50之间的整个区域上设有粘合层40，因而有机发光器件10R、10G和10B得到密封。
在有机发光器件10R、10G和10B中，第一电极15具有反射层的功能，第二电极19具有半透半反层的功能。第一电极15和第二电极19形成谐振结构以谐振在发光层18C中产生的光。
也就是，有机发光器件10R、10G和10B具有谐振结构，其中，通过将在发光层18C侧上的第一电极15的端面设为第一端部P1、将在发光层18C侧上的第二电极19的端面设置为第二端P2、并将有机层18设置为谐振部，在发光层18C中产生的光被谐振并从第二端P2射出。当有机发光元件10R、10G和10B具有这种谐振结构时，在发光层18C中产生的光产生多重干涉，并起到一种窄带滤光器的作用，使得将射出光的光谱的半带宽减小并且色纯度得到提高。此外，从密封面板50侧进入的外部光也可通过多重干涉而被衰减，并且通过将后面所述的滤色器51或者波板和偏振板(未示出)组合，有机发光器件10R、10G和10B中的外部光的反射能够得到极大地降低。
驱动晶体管Tr1通过设置在平坦化绝缘膜13上的连接孔13A电连接至第一电极15。
平坦化绝缘膜13意图将形成有像素驱动电路140的基板11的表面平坦化。由于微小的连接孔13A形成在平坦化绝缘膜13中，所以平坦化绝缘膜13优选由具有良好的图案精度的材料制成。例如，可采用诸如聚酰亚胺的有机材料、诸如氧化硅(SiO2)的无机材料等作为平坦化绝缘膜13的组成材料。
台阶形成层14只形成在基板11上的第二区域22中，并用于在发光层18C侧上的第一电极15的端面上形成台阶形状。例如，台阶形成层14由诸如铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钨(W)和银(Ag)的金属元素的单质或合金制成。此外，台阶形成层14可由诸如氧化硅(SiO2)和氮化硅(SiNx)的绝缘膜形成。
由于第一电极15还具有反射层的功能，第一电极15希望具有高反射性，只要能够提高发光效率。例如，第一电极15具有在层叠方向上100nm至1000nm的厚度(下文中简称为厚度)，并由诸如铬(Cr)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)、钨(W)和银(Ag)的金属元素的单质或合金制成。第二区域22中的第一电极15的一部分形成在台阶形成层14上。因此，在发光层18C侧上的第一电极15的端面，也就是前述谐振器结构的第一端P1具有对应于台阶形成层14的台阶形状。
电极间绝缘膜16确保第一电极15和第二电极19之间的绝缘，并用于准确地获得包含第一区域21和第二区域22的发光区域的所希望的形状。例如，电极间绝缘膜16由光敏树脂制成。电极间绝缘膜16具有对应于发光区域的开口。尽管除在第一区域21和第二区域22上之外，有机层18和第二电极19还顺序设置在电极间绝缘膜16上，光但是只从电极间绝缘膜16的开口发出。
距离调整层17根据台阶形状改变第一端P1和第二端P2之间的光学距离。距离调整层17填入第一电极15的台阶形状中，并在第二电极19一侧上具有平的表面17A。也就是，当设有距离调整层17时，第二端P2被平坦化，在第一区域21中的谐振器的第一端P1和第二端P2之间的光学距离L1(下文中简称为“第一区域21中的光学距离L1”)不同于在第二区域22中的谐振器的第一端P1和第二端P2之间的光学距离L2(下文中简称为“第二区域22中的光学距离L2”)。因此，在有机发光器件10R、10G和10B中，在第一区域21中的谐振器的谐振波长(待射出光的光谱的峰值波长)与在第二区域22中的不同，通过合成分别从第一区域21和第二区域22待射出的光的每一光谱所获得的光谱的半带宽被加宽，因而视角特性能够得到改善。
为此，第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2优选满足数学公式1。
数学公式1L1＝Lave+ΔLL2＝Lave-ΔL(2Lave)/λ+Φ/(2п)＝m在公式中，Lave表示在第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2的平均光学距离；Φ表示在第一端P1处产生的反射光的相移Φ1和在第二端P2处产生的反射光的相移Φ2之和(Φ＝Φ1+Φ2)(弧度)；λ表示希望从第二端P2一侧射出的光的光谱峰值波长；当Lave变为正时，m表示整数。在数学公式1中，用于L1、L2、Lave和λ的单位应当共同的，例如，使用nm。
在数学公式1中，平均光学距离Lave的第三公式用于将谐振器的谐振波长(待出射光的光谱峰值波长)与希望射出的光的光谱峰值波长相匹配，以最大化光出射效率。实际上，对于平均光学距离Lave，数学公式1的第三公式的m优选为0或1。
由数学公式1可见，在此实施例中，即使当级数(order)m相同的时候，第一区域21中的光学距离L1可不同于第二区域22中的光学距离L2。因此，例如，在m为1时能够增加有机层18的厚度，从而减少非发光缺陷。结果，可获得生产率和视角特性的提高。反之，在相关领域中，例如，日本专利申请公开No.2006-32327中，级数m分别设为0和1以提供各自光学距离之间的不同。因此，在m＝0的区域中的有机层变得比在m＝1的区域中的更薄，导致很容易增加非发光缺陷等。此外，在m＝0的情况和m＝1的情况之间的光学距离之差(|L2-L1|)很大，例如，在蓝色的情况下，通过变换至ITO(铟锡氧化物)和有机层的厚度，该光学距离之差约为120nm。因此，与级数m相同的情况相比，形成台阶形状的工艺更困难。
数学公式1中的第一公式和第二公式中的ΔL优选在平均光学距离Lave的5％之内，更优选在2％-5％之内。当ΔL大于5％时，发光效率大大降低。同时，当ΔL小于2％时，难以获得足够的效果。
图6示出当m为1建立的数学公式1的情况下改变ΔL时，通过合成分别在第一区域21和第二区域22中各自的谐振器滤色器的光谱而获得的光谱。有机发光器件具有这样的结构95nm厚的空穴注入层、95nm厚的空穴传输层、产生绿光的25nm厚的发光层、20nm厚的电子传输层和8nm厚的第二电极依次层叠在第一电极15上。第一区域21和第二区域22之间的面积比为1∶1，所希望输出的光的光谱的峰值波长λ为530nm。
如图6所示，当在ΔL在平均光学距离Lave的±5％之内时，合成光谱的半带宽比ΔL在平均光学距离Lave的±0％之内的情况的半带宽或者在ΔL在平均光学距离Lave的±2％之内的情况的半带宽要宽，其中ΔL在平均光学距离Lave的±0％之内的情况也就是在第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2相当的情况。也就是说，谐振器效果被改变。
图7和图8分别示出在以45度角观察显示屏(视角45度)的情况下相对于从前方观察显示屏(视角0度)的情况下的相对亮度和有机层18中的厚度变化之间的关系，以及当m＝1时建立的数学公式1的情况下ΔL被改变时，在有机层18中的色差Δu’v’和厚度变化之间的关系。有机发光器件的结构、第一区域21和第二区域22之间的面积比、希望发出的光的光谱峰值波长λ与图6中所示的情况相同。
如图7所示，当ΔL在平均光学距离Lave的±5％之内时，由于视角而导致的亮度改变小于在ΔL在平均光学距离Lave的±0％之内的情况下的亮度改变或者小于在ΔL在平均光学距离Lave的±2％之内的情况下的亮度改变。此外，如图8所示，当ΔL在平均光学距离Lave的±5％之内时，在有机层18中的厚度变化为2％或更大的范围之内，色差Δu’v’的最大值降低。也就是说，视角特性能够得到提高。
尽管在图6-图8中已经描述了m＝1的情况，当m是包括0的其它值时也可获得类似的结果。
距离调整层17可设置在第一电极15和第二电极19之间。位置和组成材料不特别限制。但是，例如，距离调整层17优选设置在第一电极15和有机层18之间，并优选由与后面所述的有机层18的空穴注入层18A相同的材料制成。因而，距离调整层17也可起到空穴注入层18A的作用。另外，距离调整层17可设置在有机层18的空穴注入层18A和有机层18的发光层18C之间，由与空穴传输层18B相同的材料制成，并起到空穴传输层18B的作用。此外，如图9所示，距离调整层17可与空穴注入层18A或者空穴传输层18B分开设置。
图5中所示的有机层18具有例如这样的结构从第一电极15一侧起层叠空穴注入层18A、空穴传输层18B、发光层18C和电子传输层18D。在上述各层中，除发光层18C之外的层可根据需要设置。此外，有机层18可具有根据有机发光器件10R、10G和10B的光发射颜色改变的结构。空穴注入层18A用于提高空穴注入效率并起到防止泄漏的缓冲层的作用。空穴传输层18B用于提高将空穴传输到发光层18C中的效率。发光层18C用于产生光，该光通过施加电场由于电子空穴复合而产生。电子传输层18D用于提高将电子传输发光层18C中的效率。在电子传输层18D和第二电极19之间可设置由LiF、Li2O等制成的电子注入层(未示出)。
有机发光器件10R的空穴注入层18A的厚度例如为5nm-300nm，由4，4’，4“-三(3-甲基苯基氨基(methylphenylamino))三苯胺(m-MTDATA)或4，4’，4“-三(2-萘基苯基氨基(naphthylphenylamino))三苯胺(2-TNATA)制成。有机发光器件10R的空穴传输层18B的厚度例如为5nm-300nm，由二[(N-萘基)-N-苯基]联苯胺(α-NPD)制成。有机发光器件10R的发光层18C的厚度例如为10nm-100nm，由8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)与40 vol％的2，6-二[4-[N-(4-甲氧苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘1，5-二腈(2，6-bis[4-[N-(4-metoxyphenyl)-N-phenyl]aminostyril]naphthalene-1，5-dicarbonitrile)(BSN-BCN)的混合物制成。有机发光器件10R的电子传输层18D的厚度例如为5nm-300nm，由Alq3制成。
有机发光器件10G的空穴注入层18A的厚度例如为5nm-300nm，由m-MTDATA或2-TNATA制成。有机发光器件10G的空穴传输层18B的厚度例如为5nm-300nm，由α-NPD制成。有机发光器件10G的发光层18C的厚度例如为1nm-100nm，由3vol％的香豆素6与Alq3的混合物制成。有机发光器件10G的电子传输层18D的厚度例如为5nm-300nm，由Alq3制成。
有机发光器件10B的空穴注入层18A的厚度例如为5nm-300nm，由m-MTDATA或2-TNATA制成。有机发光器件10B的空穴传输层18B的厚度例如为5nm-300nm，由α-NPD制成。有机发光器件10B的发光层18C的厚度例如为10nm-100nm，由螺环(spiro)6Φ构成。有机发光器件10B的电子传输层18D的厚度例如为5nm-300nm，由Alq3制成。
图5中所示的第二电极19的厚度例如为5nm-50nm，由诸如铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)和钠(Na)的金属元素的单质或合金制成。特别是，优选镁和银的合金(MgAg合金)或者铝(Al)和锂(Li)的合金(AlLi合金)。
图5中所示的粘合层40例如由热固性树脂或紫外可固化树脂制成。
图5中所示的密封基板50位于有机发光器件10R、10G和10B的第二电极19一侧上。密封基板50同粘合层40一起密封有机发光器件10R、10G和10B，并由诸如对在有机发光器件10R、10G和10B中产生的光透明的玻璃材料制成。密封基板50例如设有滤色器51并出射在有机发光器件10R、10G和10B中产生的光，吸收由有机发光器件10R、10G和10B及其间的布线所反射的外部光，并提高对比度。
尽管滤色器51可设置在密封基板50的任意一侧上，滤色器51优选设置在有机发光器件10R、10G和10B一侧上。因此，滤色器51不在表面上露出，并能够由粘合层40保护。此外，在这种情况下，发光层18C和滤色器51之间的距离得到降低。因此，能够防止从发光层18C发出的光射入其它颜色的滤色器51并产生混合光。滤色器51具有红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器(未示出)。根据有机发光器件10R、10G和10B顺序布置红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器。
红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器例如各自呈矩形，并且在它们之间不存在空隙。红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器分别由混合有色素的树脂制成。调整红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器以使得通过选择色素在目标红色、绿色或蓝色波长带中的光透射率变高，在其它波长带中的光透射率变低。
此外，具在滤色器51中有高透射率的波长范围对应于希望从谐振器结构中射出的光的光谱的峰值波长λ。因此，在从密封基板50射入的外部光中，只有等于希望射出的光的光谱的峰值波长λ的光穿过滤色器51，其它波长的其它外部光无法射入有机发光器件10R、10G和10B。
显示单元可以通过例如以下步骤制造。
图10-图12示出一种按步骤顺序制造显示单元的方法。第一，如图10A所示，包含驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140形成在由前面所述的材料制成的基板11上。其后，通过例如以光敏树脂涂敷整个区域形成平坦化绝缘膜13。接着，通过曝光和显影将平坦化绝缘膜13构图为给定形状。此外，形成连接孔13A并焙烧。
然后，如图10B所示，由例如溅射法形成由前面所述的材料制成的台阶形成层14。随后，通过采用光刻法在台阶形成层14上形成抗蚀剂图案(未示出)。将抗蚀剂图案用作掩模，通过湿法刻蚀选择性地去除台阶形成层14。由此，台阶形成层14只形成在第二区域22上。
此后，如图11A所示，由例如溅射法形成由上述材料制成的第一电极15。接着，通过湿法刻蚀选择性地去除并根据每个有机发光器件10R、10G和10B分离第一电极15。由此，图5中所示的台阶形状形成在第一电极15的顶面。
形成第一电极15之后，如图11A所示，在整个基板11上用光敏树脂构成涂层，例如，使用光刻法以提供对应于包含第一区域21和第二区域22的发光区域的开口。焙烧所产生的结果以形成电极间绝缘膜16。
形成电极间绝缘膜16之后，如图11B所示，通过例如真空气相沉积法在第一电极15上形成由上述材料制成的距离调整层17。将距离调整层17加热至等于或高于组成材料的玻璃化转变点的温度。因此，如图12所示，第一电极15的台阶形状被距离调整层17填上，并将顶面17A平坦化。
形成距离调整层17之后，通过例如气相沉积法顺序形成具有上述厚度并由上述材料制成的空穴注入层18A、空穴传输层18B、发光层18C、电子传输层18D和第二电极19，以形成图5中所示的有机发光器件10R、10G和10B。由于第一电极15的台阶形状已经被距离调整层17填上并且顶面17A已经平坦化，在发光层18C一侧上的第二电极19的端面即第二端P2被平坦化。由上述材料制成的保护膜30形成在有机发光器件10R、10G和10B上。
此外，例如，通过旋涂法等方法将红色滤光器的材料涂敷在由上述材料制成的密封基板50上，通过光刻技术并焙烧将所产生的结果构成图案，从而形成红色滤光器。接着，如形成红色滤光器那样，顺序形成蓝色滤光器和滤色滤光器。
此后，在保护膜30上形成粘合层40，通过位于密封基板50和保护膜30之间的粘合层40将密封基板50粘合至保护膜30。接着，密封基板50的具有滤色器51的面优选布置在有机发光器件10R、10G和10B一侧。结果，完成图5中所示的显示单元。
在上述获得的显示单元中，通过写入晶体管Tr2的栅极将扫描信号从扫描线驱动电路130应用至每个像素。通过写入晶体管Tr2将来自信号线驱动电路120的图像信号保留在维持电容器Cs中。也就是，根据由维持电容器Cs中保存的信号，对驱动晶体管Tr1进行开/关控制。因此，驱动电流Id注入各自的有机发光器件10R、10G和10B。结果，出现电子-空穴复合从而发光。该光在第一电极15和第二电极19之间多次反射，并穿过第二电极19、滤色器51和然后穿过密封基板50射出。在此实施例中，如图5所示，谐振器结构的第一端P1具有台阶形状。该台阶形状被距离调整层17填上并被平坦化，接着将第二端P2平坦化。此外，第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2彼此不同。因此，在第一区域21中待射出的光的光谱的峰值波长与在第二区域22中的不同。结果，在每个器件中射出的光的光谱变成通过合成每个光谱获得的结果。其光谱的半带宽变得比在现有的在整个器件上的光学距离都相同的情况中的光谱的半带宽更宽。也就是，在这个实施例中，视角特性得到提高。
如上所述，在这个实施例中，具有台阶形状的谐振器结构的第一端P1被距离调整层17填上并被平坦化，接着将第二端P2平坦化。此外，第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2彼此不同。因此，在第一区域21中待射出的光的光谱的峰值波长与在第二区域22中的不同。结果，通过合成每个光谱获得的光谱的半带宽可得到增加，视角特性得到提高。此外，不必形成诸如凹陷结构的透明基板的结构、光扩散层以及光折射层，其可能导致外部光的散射。结果，不会有导致外部光对比度的恶化的风险。此外，对于制造成本也是有利的。
此外，不需要用于调整光学距离的透明导电膜。结果，不会导致非光发射缺陷或者不会降低开口率的风险。此外，用于改变透明导电膜的复杂的构图工艺是不需要的，因此对于制造成本是有利的。因而，通过简单的结构和步骤能够实现包含高质量有机发光器件10R、10G和10B的显示单元。
图13示出根据本发明第二实施例的显示单元的有机发光器件10R、10G和10B的横截面结构。除了调整像素驱动电路140的驱动晶体管Tr1和第一电极15之间的设置关系以使得在发光层18C一侧上的第一电极15的界面上形成台阶，并且不设置台阶形成层14之外，根据第二实施例的显示单元的有机发光器件10R、10G和10B与在第一实施例中所述的显示单元的有机发光器件相同。因此，通过将同样的标记赋予与第一实施例中相同的元件来进行说明。
驱动晶体管Tr1设置在基板11上的第二区域22中。通过设置由驱动晶体Tr1形成的足够大的台阶，反射驱动晶体管Tr1的台阶留在平坦化绝缘膜13上。因此，发光层18C一侧上的第一电极15的端面，也就是，谐振器结构的第一端P1可具有对应于驱动晶体管Tr1的台阶形状。除此之外，第一电极15的结构与第一实施例中的相同。
在图13中，将具有反交叠型(所谓的底栅型)的驱动晶体管示作驱动晶体管Tr1。在驱动晶体管Tr1中，例如，由诸如钼(Mo)、铝(Al)和铬(Cr)等金属材料制成的栅极151设置在基板11上。顺序形成由氧化氮或氧化硅制成的栅绝缘膜152和由例如非晶硅的半导体薄膜制成的沟道层153以覆盖栅极151。在栅极151上方的沟道层153的中间区域中，设有绝缘沟道保护膜154。在沟道层153的从沟道保护膜154中露出的两侧区域中，形成由例如n型非晶硅的n型半导体薄膜制成的源极155S和漏极155D。源极155S和漏极155D通过沟道保护膜154相互分开。源极155S和漏极155D分别形成有源极线156S和栅极线156D，其中钛(Ti)层、铝(Al)层、钛(Ti)层顺序层叠。此外，所产生的结构的整个表面都覆盖有由氮化硅等制成的保护膜157。共面型(所谓的顶栅型)驱动晶体管Tr1的驱动晶体管Tr1的结构类似于反交叠型的结构，除了元件的层叠顺序与上面所述的相反之外。
第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2优选满足如第一实施例中所述的数学公式1。
显示单元可以通过例如以下步骤制造。
首先，像素驱动电路140形成在基板11上。然后，驱动晶体管Tr1形成在第二区域22中。也就是，通过例如溅射法形成由上述材料制成的栅极151，通过例如光刻和干法刻蚀或湿法刻蚀形成给定图案。接着，由上述材料制成的栅绝缘膜152形成在基板11的整个区域上。然后，在栅绝缘膜152上方以给定形状顺序形成沟道层153、沟道保护膜154、源极155S、漏极155D、源极线156S和漏极线156D。其后，所产生的结构的整个表面上都覆盖有由上述材料制成的保护膜157，从而形成驱动晶体管Tr1。
在形成包含驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140之后，如第一实施例中的那样，顺序形成平面化绝缘膜13、第一电极15、电极间绝缘膜16、距离调整层17、有机层18和第二电极19，从而形成有机发光器件10R、10G和10B。
此后，保护膜30和粘合层40形成在有机发光器件10R、10G和10B上，具有滤色器51的密封基板50粘合在其上。从而构成了图13中所示的显示单元。
显示单元的操作类似于第一实施例中的。
如上所述，在此实施例中，通过使用由驱动晶体管Tr1形成的台阶，谐振器结构的第一端P1具有对应于驱动晶体管Tr1的形状的台阶形状。因此，除了所产生的效果类似于第一实施例的之外，还具有不必形成台阶形成层14的优点。从而进一步简化了结构和制造步骤。
在此实施例中，在驱动晶体管Tr1上方形成第一电极15，因而第一端P1具有台阶形状的情况已经得到说明。但是，除了驱动晶体管Tr1之外，通过维持电容器Cs或写入晶体管Tr2和第一电极15之间的设置关系，为第一端P1设置台阶形状是可行的。
此外，注入信号线120A、扫描线130A和电源线的布线能够设置在基板11的第二区域22上，并且可以在其上形成第一电极15。在这种情况下，当布线的厚度被加厚以进一步增大台阶时，布线电阻得到降低，因而有利于加大显示单元的尺寸。另外，布线可以是多层的以进一步加大台阶。在这种情况下，可提高开口面积比，流入有机发光器件10R、10G和10B的电流密度可增加，因而可提高寿命。
此外，当形成辅助布线以降低第二电极19的电阻时，第一电极15可形成在辅助布线上，并且因此第一端P1设有台阶形状。
此外，除了该实施例的驱动晶体管Tr1、布线或者辅助布线之外，类似于第一实施例的台阶形成层14可形成在平面化绝缘膜13上。
第三实施例图14示出根据本发明第三实施例的显示单元的有机发光器件10R、10G和10B的横截面结构。除了台阶形成层14由与驱动晶体管Tr1的材料相同的材料制成之外，根据第三实施例的显示单元的有机发光器件10R、10G和10B与在第一实施例中所述的显示单元的有机发光器件相同。因此，通过将同样的标记赋予与第一实施例中相同的元件来进行说明。
台阶形成层14设置在基板11上的第二区域22中。台阶形成层14由与驱动晶体管Tr1的源极线156S和漏极线156D相同的材料制成。即，台阶形成层14具有这样的结构在该层中依次设置钛(Ti)层166A、铝(Al)层166B、钛(Ti)层166C和保护层157。
第一电极15形成在台阶形成层14上方，平面化绝缘膜13设置于两者之间。通过设置由台阶形成层14形成的足够大的台阶，反射台阶形成层14的台阶留在平坦化绝缘膜13上。因此，发光层18C一侧上的第一电极15的端面，也就是，谐振器结构的第一端P1可具有对应于驱动晶体管Tr1的台阶形状。除这一结构之外，第一电极15的结构与第一实施例中的相同。
第一区域21中的光学距离L1和第二区域22中的光学距离L2优选满足如第一实施例中所述的数学公式1。
除了例如当形成像素驱动电路140的驱动晶体管Tr1时，由前述材料制成的具有前述层叠结构的台阶形成层14形成在基板11上的第二区域22中之外，本实施例的制造类似于第二实施例。
显示单元的操作和效果类似于第二实施例中的。
在该实施例中，已经描述了台阶形成层14由与驱动晶体管Tr1的源极线156S和漏极线156D相同的材料制成并具有与之相同的层叠结构的情况。但是，台阶形成层14可由与驱动晶体管Tr1的其它层相同的材料制成并具有与之相同的层叠结构。例如，如图15所示，台阶形成层14可通过由与驱动晶体管Tr1的栅极151相同的材料制成的层161、栅绝缘膜122、由与沟道层153相同的材料制成的层163、与沟道保护层154相同的材料制成的层164、与源极155S和漏极155D相同的材料制成的层165、以及与源极线156S和漏极线156D相同的材料制成的层166形成。通过由采用驱动晶体管Tr1的多层形成台阶形成层14，可形成更高的台阶。
此外，台阶形成层14可由与维持电容器Cs或者写入晶体管Tr2、或者例如信号线120A、扫描线130A和电源线的布线相同的材料制成，并具有与之相同的层叠结构。另外，台阶形成层14可由与用于降低第二电极19的电阻的辅助布线相同的的材料制成并具有与之相同的层叠结构。
此外，除了本实施例的台阶形成层14之外，类似于第一实施例的台阶形成层14可形成在平面化绝缘膜13上以形成更高的台阶。
第四实施例下面，将描述根据本发明第四实施例的显示单元。如图16所示，除了第一电极15形成在设置在基板11上的凹凸结构61上之外，第四实施例的显示单元与第一实施例中所描述的显示单元相同。
凹凸结构61由例如光敏树脂制成，并具有在第一电极15一侧的表面上的凹凸形状。凹凸结构61可由如图16中所示的一层形成。另外，凹凸结构61可如图17所示的那样形成。在这种情况下，凹凸结构61具有多个突起61A以及覆盖突起61A的覆盖层61B。在第一电极15一侧上的覆盖层61B的表面具有对应于突起61A的凹凸形状。凹凸结构61还可用作在第一实施例中所述的平面化绝缘膜13。此外，凹凸结构61可具有连接孔61C。
在发光层18C一侧上的第一电极15的端面是具有对应于凹凸结构61的连续凹凸形状的第一端P1。在第一电极15上，设置有呈凹凸形状填充并在发光层18C上具有平的表面17A的距离调整层17。因此，第二端P2平面化，并且第一端P1和第二端P2之间的光学距离L根据第一端P1的凹凸形状连续改变。因而，在有机发光器件10R、10G和10B中，待出射光的光谱的峰值波长根据光学距离L连续地变化，通过合成每一光谱获得光谱的半带宽被加宽，因而提高了视角特性。
第一端P1的凹凸形状优选是具有例如2度或更小的平均倾斜角的超低角度的凹凸形状。当凹凸形状具有较大倾斜角度时，外部光散射变得更大，产生低对比度。
距离调整层17例如由与有机层18的空穴注入层18A或空穴传输层18B相同的有机材料制成。距离调整层17还用作空穴注入层18A或空穴传输层18B。此外，如图18所示，距离调整层17可与空穴注入层18A或空穴传输层18B分开设置。
显示单元可以通过例如以下步骤制造。
图19A-图20B示出一种按步骤顺序制造显示单元的方法。该方法示出在如图16中所示的单层凹凸结构61上形成第一电极15的情况。
首先，如图19A所示，通过用光敏树脂涂敷具有包含驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140的基板11形成光敏树脂膜71。
接着，如图19B所示，通过使用例如半色调分划片(reticle)72或者两片分划片的光刻法曝光并显影光敏树脂膜71以形成凹凸结构61。然后，作为形成超小角度凹凸结构的方法，例如用于曝光的分划片的图案可小于光刻机的分辨率。不限于该方法，并且可使用其他方法。此外，凹凸结构61还用作平面化绝缘膜13，可同时形成连接孔61C。
其后，如图20A所示，在焙烧凹凸结构61之后，通过例如溅射法在凹凸结构61上形成第一电极15。因此，对应于凹凸结构61的连续凹凸形状形成在发光层18C上的第一电极15的端面上。然后，如图20A所示，用第一实施例中的光敏树脂制成涂层，通过例如光刻法形成所产生的结构并将其进行焙烧。从而形成电极间绝缘膜16。
在形成电极间绝缘膜16之后，通过例如真空气相沉积法在第一电极15上形成由上面的材料制成的距离调整层17。距离调整层17被加热到等于或高于距离调整层17的组成材料的玻璃化转变点的温度。因此，如图20B所示，在发光层18C上的距离调整层17的表面17A被平面化。
在形成距离调整层17之后，在距离调整层17上顺序形成有机层18和第二电极19。接着，当距离调整层17由与空穴注入层18A或空穴传输层18B相同的材料制成时，可以再次与距离调整层17相分离地形成空穴注入层18A或空穴传输层18B。另外，可省略空穴注入层18A和空穴传输层18B，并且只形成发光层18C和电子传输层18D。
此后，在有机发光器件10R、10G和10B上形成保护膜30和粘合层40。接着，在其上粘合具有滤色器51的密封基板50。因此，完成了图16中所示的显示单元。
另外，显示单元可以通过例如以下步骤制造。
图21A-图22B示出一种按步骤顺序制造显示单元的方法。该方法示出在凹凸结构61上形成第一电极15的情况，在该凹凸结构中，多个突起61A覆盖有如图17中所示的覆盖层61B。
首先，如图21A所示，通过用光敏树脂涂敷具有包含驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140的基板11形成光敏树脂膜。接着，通过使用例如掩模81由光刻法曝光并显影光敏树脂膜以形成并焙烧突起61A。
然后，如图21B所示，再次将具有突起61A的基板11涂上光敏树脂，因此用覆盖层61B覆盖突起61A。
随后，如图22A所示，采用例如掩模82通过光刻法在覆盖层61B中形成连接孔61C并焙烧。
随后，如图22B所示，通过例如溅射法在凹凸结构61上形成第一电极15。因此，对应于凹凸结构61的连续凹凸形状形成在发光层18C一侧上的第一电极15的端面上。
接着，如上面的制造方法那样，用光敏树脂制成涂层，并通过例如光刻法形成所产生的结构并将其进行焙烧。从而形成电极间绝缘膜16。接着，如上面的制造方法那样，在第一电极15上形成距离调整层17，距离调整层17被加热到等于或高于距离调整层17的组成材料的玻璃化转变点的温度。由此，在发光层18C上的距离调整层17的表面17A被平面化。
在形成距离调整层17之后，如上面的制造方法那样，顺序形成有机层18和第二电极19。接着，在有机发光器件10R、10G和10B上形成保护膜30和粘合层40。然后，在其上粘合具有滤色器51的密封基板50。因此，完成了图17中所示的显示单元。
在该显示单元中，当在第一电极15和第二电极19之间施加给定电压时，光如在第一实施例中的那样发射。光在第一电极15和第二电极19之间多次反射，并从第二电极19一侧射出。在此实施例中，第一端P1具有连续凹凸形状。连续凹凸形状被距离调整层17填充并被平面化。因而，光学距离L连续改变。因此，射出的光的光谱峰值波长根据光学距离L连续地变化，通过合成每一光谱获得的光谱的半带宽被加宽，从而提高视角特性。
如上述所述，在该实施例中，第一端P1具有连续凹凸形状。该连续凹凸形状被距离调整层17填充并被平面化。因而光学距离L连续改变。因此，射出的光的光谱峰值波长根据光学距离L连续地变化，通过合成每一光谱获得的光谱的半带宽被加宽，从而提高视角特性。
在前面的第一至第四实施例中，在每个有机发光器件中设置具有互不相同的光学距离的区域。同时，具有同样颜色的相邻发光器件之间的光学距离也可以彼此不同。下面将描述其实例。
第五实施例图23示出根据本发明第五实施例的显示单元的显示区域110的平面结构。在该显示单元中，有机发光器件10R1和10R2在第一端P1和第二端P2之间具有相互不同的光学距离LR1和LR2，该有机发光器件10R1和10R2分别包含在相邻的像素101和102中并具有同样的光发射波长。类似地，有机发光器件10G1和10G2的光学距离LG1和LG2也互不相同，有机发光器件10B1和10B2的光学距离LB1和LB2也互不相同。有机发光器件10R1、10R2、10G1、10G2、10B1和10B2的每个内部都不分为第一区域21和第二区域22。因此，每个器件中的光学距离都是相同的。因而，在该显示单元中，从具有相同光发射波长的有机发光器件10R1和10R2(或者10G1和10G2，或者10B1和10B2)中发出的光的光谱的峰值波长可以彼此互不相同。因此，视角特性可得到提高。
像素101和102被布置为例如方格图案。但是，像素101和102可以是线性阵列布置，或者只要不存在视觉问题就可采纳的任何其它布置。图23中，像素101是网状。
图24示出相邻像素101和102的横截面结构。在基板11的像素102的区域中，形成台阶形成层14。像素102的第一电极15形成在台阶形成层14上。因此，在像素101的第一电极15和像素102的第一电极15之间形成垂直间隔。也就是，在像素101和102的发光层18C一侧上的第一电极15的端面是具有对应于台阶形成层14的垂直间隔的第一端P1。此外，在第一电极15上，设置填入像素101和102的每个第一电极15之间的垂直间隔并在第二电极19一侧上具有平的表面17A的距离调整层17。因此，第二端P2被平面化，第一端P1和第二端P2之间的光学距离根据像素101和102的每个第一电极15之间的垂直间隔而不同。除了上面的结构之外，有机发光器件10R1、10R2、10G1、10G2、10B1和10B2的结构与第一实施例的相同。
如在第一实施例中的那样，距离调整层17由与有机层18的空穴注入层18A和空穴传输层18B相同的有机材料制成。距离调整层17也可用作空穴注入层18A和空穴传输层18B。此外，尽管未示出，距离调整层17可与空穴注入层18A或空穴传输层18B分开设置。
有机发光器件10R1中的光学距离LR1和有机发光器件10R2中的光学距离LR2优选满足数学公式2。有机发光器件10G1中的光学距离LG1和有机发光器件10G2中的光学距离LG2优选满足数学公式3。有机发光器件10B1中的光学距离LB1和有机发光器件10B2中的光学距离LB2优选满足数学公式4。
数学公式2LR1＝LRave+ΔLRLR2＝LRave-ΔLR(2LRave)/λ+Φ/(2п)＝m在公式中，LRave表示在有机发光器件10R1的光学距离LR1和有机发光器件10R2的光学距离LR2的平均光学距离；Φ表示在第一端P1处产生的反射光的相移Φ1和在第二端P2处产生的反射光的相移Φ2之和(Φ＝Φ1+Φ2)(弧度)；λ表示希望从第二端P2一侧射出的光的光谱峰值波长；当LRave变为正时，m表示整数。在数学公式2中，用于LR1、LR2、LRave和λ的单位应当是共同的，例如，使用nm。
数学公式3LG1＝LGave+ΔLGLG2＝LGave-ΔLG(2LGave)/λ+Φ/(2п)＝m在公式中，LGave表示在有机发光器件10G1的光学距离LG1和有机发光器件10G2的光学距离LG2的平均光学距离；Φ表示在第一端P1处产生的反射光的相移Φ1和在第二端P2处产生的反射光的相移Φ2之和(Φ＝Φ1+Φ2)(弧度)；λ表示希望从第二端P2一侧射出的光的光谱峰值波长；当LGave变为正时，m表示整数。在数学公式2中，用于LG1、LG2、LGave和λ的单位应当是共同的，例如，使用nm。
数学公式4LB1＝LBave+ΔLB
LB2＝LBave-ΔLB(2LBave)/λ+Φ/(2п)＝m在公式中，LBave表示在有机发光器件10B1的光学距离LB1和有机发光器件10G2的光学距离LG2的平均光学距离；Φ表示在第一端P1处产生的反射光的相移Φ1和在第二端P2处产生的反射光的相移Φ2之和(Φ＝Φ1+Φ2)(弧度)；λ表示希望从第二端P2一侧射出的光的光谱峰值波长；当LBave变为正时，m表示整数。在数学公式2中，用于LB1、LB2、LBave和λ的单位应当是共同的，例如，使用nm。
数学公式2-4表示用于每个发光颜色(R、G、B)的数学公式1。各个第一、第二和第三公式的意义类似于数学公式1。
除了台阶形成层14形成在预期将要形成像素102的区域中之外，显示单元可如第一实施例那样制造。
在该实施例的显示单元中，在当第一电极15和第二电极19之间施加给定电压时，光如同在第一实施例中那样发射。光在第一电极15和第二电极19之间多次反射，并从第二电极19一侧发射。在该实施例中，有机发光器件10R1和10R2在第一端P1和第二端P2之间具有相互不同的光学距离LR1和LR2，该有机发光器件10R1和10R2分别包含在相邻像素101和102中并具有同样的光发射波长。因此，从有机发光器件10R1和10R2发出的光的光谱的峰值波长彼此不同。结果，当有机发光器件10R1和10R2同时发光时，如第一实施例中那样，合成光谱的半带宽被加宽，并且视角特性得到提高。对于有机发光器件LG1和LG2和有机发光器件10B1和10B2而言，同样可得到这种效果。
如上所述，在此实施例中，有机发光器件10R1和10R2(或者10G1和10G2，或者10B1和10B2)在第一端P1和第二端P2之间具有相互不同的光学距离LR1和LR2(或者LG1和LG2，或者LB1和LB2)，该有机发光器件包含在相邻像素101和102中并具有同样的光发射波长。因此，从具有相同光发射波长的器件中发出的光的光谱的峰值波长可以彼此互不相同。因此，视角特性可得到提高。
在上面的实施例中，已经描述了通过如第一实施例中那样采用台阶形成层14和距离调整层17将光学距离LR1/LG1/LB1设置为不同于光学距离LR2/LG2/LB2的情况。但是，通过采用由在第二或第三实施例中的驱动晶体管Tr1、布线等形成的台阶将光学距离LR1/LG1/LB1设置为不同于光学距离LR2/LG2/LB2也是可行的。
下文将描述第五实施例的修改例1-3，其中通过采用其它结构将光学距离LR1/LG1/LB1设置为不同于光学距离LR2/LG2/LB2。在修改例1-3中，通过利用第一电极15的结构的不同或者有机层18的厚度的不同将光学距离LR1/LG1/LB1设置为不同于光学距离LR2/LG2/LB2。
修改例1图25示出根据修改例1的像素101和102的横截面结构。在修改例1的显示器件的第一电极15中，从基板11一侧起依次层叠由包含银(Ag)的合金制成的反射电极15A和透明电极15B。在这种情况下，像素101的透明电极15B具有这样的结构依次层叠由多晶ITO制成的下层15BB和由无定形ITO或IZO制成的上层15BT。像素102的透明电极15B只具有下层15BB。
显示单元可以通过例如以下步骤制造。
图26A-图27示出一种按步骤顺序制造显示单元的方法。首先，如图26A所示，如同在第一实施例中那样，在由前述材料制成的基板11上形成包含驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140和平面化绝缘膜13。其后，通过例如溅射法顺序形成由前述材料制成的反射电极15A和包含下层15BB和上层15BT的透明电极15B。
接着，在上层15BT上，采用例如光刻法形成抗蚀剂图案(未示出)。如图26B中所示，使用该抗蚀剂图案作为掩模，通过湿法刻蚀选择性地除去像素102的上层15BT。然后，例如，当下层15BB由多晶ITO制成并且上层15BT由无定形ITO或IZO制成时，并且当磷酸、硝酸和醋酸用作湿法刻蚀剂时，通过使用湿法刻蚀进行无定形ITO和IZO和多晶ITO之间的选择性，从而只选择性地去除上层15BT。
此外，如图27所示，透明电极15B和反射电极15A通过干法刻蚀被选择性地去除，并被分离为每个有机发光器件10R、10G和10B。由此形成图25中所示的第一电极15。
其后，在第一电极15之间形成电极间绝缘膜16(参照图5)。接着，通过例如气相沉积法顺序形成具有上述厚度并由上述材料制成的空穴注入层18A、空穴传输层18B、发光层18C、电子传输层18D和第二电极19以形成如图25中所示的有机发光器件10R、10G和10B。然后，在有机发光器件10R、10G和10B上形成保护膜30和粘合层40，其上粘合具有滤色器51的密封基板50。由此形成图25中所示的显示单元。
修改例2图28示出第一电极15的结构的另一个例子。该修改例的第一电极15具有其中反射电极15A和透明电极15B交替层叠的层叠结构。像素101的第一电极15具有这样的结构从基板11侧起依次层叠由包含银(Ag)的金属制成的第一反射电极15A1、由多晶ITO制成的第一透明电极15B1、由包含银(Ag)的金属制成的第二反射电极15A2、由多晶ITO制成的第二透明电极15B2。像素102的第一电极15具有这样的结构从基板11侧起依次层叠第一反射电极15A1和第一透明电极15B1。第一透明电极15B1和第二透明电极15B2的厚度根据光学距离LR1、LG1、LB1和光学距离LR2、LG2、LB2而不同。第二透明电极15B2比第一透明电极15B1厚。像素101中第一端P11的位置是在发光层18C一侧上的第二反射电极15A2的端面。像素102中第一端P12的位置是在发光层18C一侧上的第一反射电极15A1的端面。
显示单元可以通过例如以下步骤制造。
图29A-图30B示出一种按步骤顺序制造显示单元的方法。首先，如图29A所示，在如同在第一实施例中那样在由前述材料制成的基板11上形成包含驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140和平面化绝缘膜13之后，通过例如溅射法分别形成由前述材料制成的第一反射电极15A1、第一透明电极15B1、第二反射电极15A2、第二透明电极15B2。接着，例如，第一透明电极15B1由多晶ITO制成，第二反射电极15A2由包含银(Ag)的合金制成。
接着，在第二透明电极15B2上，采用例如光刻法形成抗蚀剂图案(未示出)。如图29B中所示，选择性地去除在除像素101之外的区域中的沿厚度方向的第二透明电极15B2和部分第二反射电极15A2。
此外，如图30A所示，通过使用磷酸、硝酸和醋酸作为湿法刻蚀剂的湿法刻蚀选择性地去除第二反射电极15A2在厚度方向上的剩余部分以露出第一透明电极15B1。接着，通过使用湿法刻蚀进行ITO和包含银(Ag)的合金之间的选择性，只选择性地去除第二反射电极15A2。
然后，如图30B所示，第一透明电极15B1和第一反射电极15A1通过例如干法刻蚀被选择性地去除，并被分离为每个有机发光器件10R、10G和10B。由此形成图28中所示的第一电极15。
其后，在第一电极15之间形成电极间绝缘膜16(参照图5)。接着，如上面所述的方法那样，顺序形成空穴注入层18A、空穴传输层18B、发光层18C、电子传输层18D和第二电极19以形成如图28中所示的有机发光器件10R、10G和10B。然后，在有机发光器件10R、10G和10B上形成保护膜30和粘合层40，其上粘合具有滤色器51的密封基板50。由此形成图28中所示的显示单元。
修改例3图31示出根据修改例3的像素101和102的横截面结构。在修改例3的显示单元中，像素101的有机层18的厚度大于像素102的。在这种情况下，例如，可改变空穴注入层18A、空穴传输层18B、发光层18C、电子传输层18D中的一层或多层。特别是，优选改变空穴注入层18A或空穴传输层18B的厚度，因为这些层具有高的载流子迁移性和小的根据厚度的电压。通常，当发光层18C或电子传输层18D的厚度改变时，其对器件的驱动电压的影响很大，也就是，在厚的区域中的电压变高在薄的区域中的电压变低，导致发光亮度的不均匀。
作为空穴注入层18A的组成材料，通常可采用酞菁化合物、胺化合物、氮杂芳香基(azaaryl)化合物等。当像素101的有机层18的厚度不同于像素102的有机层的厚度时，优选作为氮杂芳香基化合物的氮杂蒽(azaanthracene)衍生物、氮杂三苯肼(azatriphenylene)衍生物等。
显示单元可以通过例如以下步骤制造。
首先，如第一实施例那样，在基板11上形成由前述材料制成的包括驱动晶体管Tr1的像素驱动电路140、平面化绝缘膜13、第一电极15和电极间绝缘膜16。
接着，在第一电极15上顺序形成空穴注入层18A、空穴传输层18B、发光层18C、电子传输层18D和第二电极19。然后，像素101的有机层18的厚度不同于像素102的有机层的厚度。作为形成具有不同厚度的有机层18的方法，可采用用于形成有机层18的诸如采用掩模的气相沉积法、喷墨法、激光传递和印刷法等常用方法中的一种。
然后，在有机发光器件10R、10G和10B上形成保护膜30和粘合层40，其上粘合具有滤色器51的密封基板50。由此形成图31中所示的显示单元。
模块和应用例下面将描述上文所述的第一至的五实施例中的显示单元的应用例。上述各个实施例的显示单元可用作在用于将从外部输入的视频信号或在内部产生的视频信号显示为图像或视频的任何领域内的电子器件的显示单元，该电子器件例如是TV装置、数码照相机、笔记本个人电脑、诸如手机等的移动终端、摄像机。
模块根据上述各个实施例的显示单元例如，如图32中所示的模块那样，结合到诸如后面所述的应用例1-5的不同的电子器件中。在模块中，例如，从密封基板50和粘合层40露出的区域210设置在基板11的一侧处，信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130的布线延伸至露出的区域210以形成外部连接终端(未示出)。外部连接终端可设有用于输入和输出信号的柔性印刷(FPC)布线基板220。
应用例1图33示出前述各个实施例的显示单元应用于其上的TV装置的外表。电视装置具有例如包含前面板310和滤光器玻璃320的视频显示屏300。视频显示屏300由根据前述实施例形成的显示单元形成。
应用例2图34A和34B示出前述各个实施例的显示单元应用于其上的数码照相机的外表。该数码照相机具有例如用于闪光灯410的发光部分、显示器420、菜单开关430和快门按钮440。显示器420由根据前述实施例的显示单元形成。
应用例3图35示出前述各个实施例的显示单元应用于其上的笔记本个人电脑的外表。该笔记本个人电脑具有例如主体510、用于输入字符等的键盘520、用于显示图像的显示器530。显示器530由根据前述实施例的显示单元形成。
应用例4图36示出前述各个实施例的显示单元应用于其上的摄像机的外表。该摄像机具有例如主体610、用于拍摄设置在主体610的前侧面上的物体620的透镜、在拍摄物体时启动/停止开关630、显示器640。显示器640由根据前述实施例的显示单元形成。
应用例5图37A至37F示出前述各个实施例的显示单元应用于其上的手机的外表。该手机具有例如通过连接部件(铰链)730连接上部外壳710和下部外壳720的结构。该手机具有显示器740、副显示器750、图像照明760和照相机740。显示器740或副显示器750由根据前述实施例的显示单元形成。
尽管已经参照实施例描述了本发明，本发明不限于上述实施例，并且可采用不同的修改例。例如，在前面的第一至第三实施例中，已经描述了发光层18C被分为呈平面形状的中间的第一区域21和左右侧的第二区域22。但是，如图38所示，发光层18C可分为呈平面形状的右半侧的第二区域22和左半侧的第一区域21。另外，如图39所示，发光层18C可被分为上半侧的第一区域21和下半侧的第二区域22。另外，如图40所示，发光层18C可被对角线分割。也就是，只要不存在视觉上的问题，能够以任何方式分割第一区域21和第二区域22。
此外，台阶形成层14不必只形成在基板11的一部分上，其可形成在基板11的整个区域上。在这种情况下，通过改变台阶形成层14的厚度，可在发光层18C一侧上的第一电极15的端面上形成台阶。
此外，在前述第四实施例中，已经描述了第一端P1具有连续凹凸形状的情况。但是，第一端P1和第二端P2的至少一端具有连续的凹凸形状是足够的。
此外，有机发光器件10R、10G和10B不必仅分为第一区域21和第二区域22这两个区域，而且可分为三个或更多个区域。在这种情况下，其中至少两个区域具有互不相同的光学距离是足够的。
此外，例如，每一层的材料、厚度、成膜方法、成膜条件等不受限于上述实施例中所述的，而可采用其它材料、厚度、成膜方法和成膜条件。例如，在上面的实施例中，已经描述了在基板11上从基板11侧依次层叠第一电极15、有机层18和第二电极19，并且光从密封基板50一例出射的情况。但是，可以颠倒层叠次序，也就是在基板11上从基板11侧依次层叠第二电极19、有机层18和第一电极15，并且光从基板11侧出射是可行的。
此外，例如，在上述实施例中，已经描述了第一电极15是阳极，第二电极19是阴极的情况。但是，可以反转极性，也就是第一电极15是阴极，第二电极19是阳极是可行的。此外，第一电极15是阴极，第二电极19是阳极，并且在基板11上从基板11一侧依次层叠第二电极19、有机层18和第一电极15，并且光从基板11侧出射是可行的。
此外，在上述实施例中，用具体的实施例描述了有机发光器件10R、10G和10B的结构。但是，不必总是提供所有的层，并且还可以提供其它的层。例如，在第一电极15和有机层18之间可提供由氧化铬(III)(Cr2O3)、ITO(铟锡氧化物铟(In)和锡(Sn)的混合氧化物膜)制成的空穴注入薄膜层。此外，例如，第一电极15或者反射电极15A可由介电多层膜形成。
此外，在上述实施例中，已经描述了第二电极19由半透明反射层构成的情况。但是，第二电极19可具有从第一电极15一侧起依次层叠半透明半反射层和透明电极的结构。透明电极用于减小半透明半反射层的电阻，并由对于发光层中产生的光具有足够透明度的导电材料形成。作为用于透明电极的一种材料，例如，ITO或者包含铟、锌(Zn)和氧的化合物是优选的。因此，即使当在室温下进行沉积时也可获得良好的导电性。透明电极的厚度可以是例如30nm至1000nm。在这种情况下，可形成这样的谐振器结构其中半透明半反射层设置为一端，另一端设置在对立于半透明半反射电极的位置处，两端之间设有透明电极，并且该透明电极被设置为谐振部分。此外，当提供这种谐振器结构时，优选有机发光器件10R、10G和10B覆盖有保护膜30，并且由具有类似于构成透明电极的材料的折射率的材料制成，因而保护膜30可成为谐振器的一部分。
此外，本发明的实施例可应用的情况可以为第二电极19由透明电极构成，在有机层18的相反侧上的透明电极的端面的反射很大，并且在发光层18C一侧上的第一电极15的端面是第一端、在有机层另一侧上的透明电极的端面是第二端的谐振器结构。例如，透明电极与大气层相接触、透明电极和大气层之间的边界面的反射增大并且该边界面被设为第二端是可行的。另外，具有粘合层的边界面的反射增大、该边界面被设为第二端是可行的。另外，有机发光器件10R、10G和10B覆盖有保护膜30，与保护膜30的边界面的反射增大并且该边界面被设为第二端是可行的。
此外，在上述实施例中，已经描述了有源矩阵显示单元。但是，本发明的实施例可应用于无源矩阵显示单元。此外，用于有源矩阵驱动的像素驱动电路的结构不限于上面的各个实施例中所述的结构。如果需要的话，可添加电容器器件或晶体管。在这种情况下，根据像素驱动电路的变化，除了上述的信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130之外，可添加必须的驱动电路。
本领域技术人员应当理解的时，可根据设计需求或其它因素进行各种修改、组合、再组合和改变，只要它们在权利要求书及其等同特征的范围之内即可。
权利要求
1.一种显示器件，包括在基板上顺序设置的第一电极，包含发光层的有机层，和第二电极，并具有谐振器结构，其中在所述发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在所述发光层侧上的第一电极的端面是具有台阶形状的第一端；并且在所述第一电极和所述第二电极之间设置距离调整层，所述距离调整层填充所述台阶形状并在所述第二电极侧具有平的表面，因而所述第二端被平坦化，所述第一端和所述第二端之间的光学距离根据所述台阶的形状变化。
2.根据权利要求1的显示器件，其中所述距离调整层由与所述有机层中的一层相同的材料制成。
3.根据权利要求1的显示器件，其中在所述基板的局部区域中形成台阶形成层，在所述台阶形成层上形成所述第一电极的一部分，并且所述第一端具有对应于所述台阶形成层的台阶形状。
4.根据权利要求1的显示器件，其中在所述基板上设有包含薄膜晶体管和布线的像素驱动电路，在所述薄膜晶体管和所述布线之一上形成所述第一电极的部分，并且所述第一端具有对应于所述薄膜晶体管和所述布线至少之一的形状的台阶形状。
5.根据权利要求3的显示器件，其中在所述基板上设有包含薄膜晶体管和布线的像素驱动电路，并且所述台阶形成层由与所述薄膜晶体管和所述布线至少之一的材料相同的材料制成。
6.一种显示器件，其包括在基板上顺序设置的第一电极，包含发光层的有机层，和第二电极，并具有谐振器结构，其中在所述发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在所述发光层侧上的第一电极的端面是具有连续凹凸形状的第一端；并且在所述第一电极和所述第二电极之间设置距离调整层，所述距离调整层填充所述凹凸形状并在所述第二电极侧具有平的表面，因而所述第二端被平坦化，所述第一端和所述第二端之间的光学距离根据所述凹凸形状连续地变化。
7.根据权利要求6的显示器件，其中所述距离调整层由与所述有机层中的一层相同的材料制成。
8.根据权利要求6的显示器件，其中所述第一电极形成在设置在所述基板上的凹凸结构上，并且所述第一端具有对应于所述凹凸结构的连续凹凸形状。
9.一种显示单元，包括显示器件，所述显示器件包括顺序设置在基板上的第一电极、包含发光层的有机层，和第二电极，并具有谐振器结构，其中在所述发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在所述发光层侧上的第一电极的端面是具有台阶形状的第一端；并且在所述第一电极和所述第二电极之间设置距离调整层，所述距离调整层填充所述台阶形状并在所述第二电极侧具有平的表面，因而所述第二端被平坦化，所述第一端和所述第二端之间的光学距离根据所述台阶形状变化。
10.根据权利要求9的显示单元，其中所述距离调整层由与所述有机层中的一层相同的材料制成。
11.根据权利要求9的显示单元，其中在所述基板的局部区域中形成台阶形成层，在所述台阶形成层上形成所述第一电极的一部分，并且所述第一端具有对应于所述台阶形成层的台阶形状。
12.根据权利要求9的显示单元，其中在所述基板上设有包含薄膜晶体管和布线的像素驱动电路，在所述薄膜晶体管和所述布线之一上形成所述第一电极的部分，并且所述第一端具有对应于所述薄膜晶体管和所述布线至少之一的形状的台阶形状。
13.根据权利要求11的显示单元，其中在所述基板上设有包含薄膜晶体管和布线的像素驱动电路，并且所述台阶形成层由与所述薄膜晶体管和所述布线至少之一的材料相同的材料制成。
14.一种显示单元，包括显示器件，所述显示器件包括顺序设置在基板上的第一电极、包含发光层的有机层，和第二电极，并具有谐振器结构，其中在所述发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在所述发光层侧上的第一电极的端面是具有连续凹凸形状的第一端；并且在所述第一电极和所述第二电极之间设置距离调整层，所述距离调整层填充所述凹凸形状并在所述第二电极侧具有平的表面，因而所述第二端被平坦化，所述第一端和所述第二端之间的光学距离根据所述凹凸形状连续地变化。
15.根据权利要求14的显示单元，其中所述距离调整层由与所述有机层中的一层相同的材料制成。
16.根据权利要求14的显示单元，其中所述第一电极形成在设置在所述基板上的凹凸结构上，并且所述第一端具有对应于所述凹凸结构的连续凹凸形状。
17.一种显示单元，包括包括显示器件的多个像素，所述显示器件分别包括顺序设置在基板上的第一电极、包含发光层的有机层，和第二电极，并具有谐振器结构，其中在所述发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振，其中在所述显示器件中，对于包含在相邻像素中并具有同样的发光层的光发射波长的至少两个显示器件而言，在所述第一端和所述第二端之间的光学距离彼此不同。
18.根据权利要求17的显示单元，其中在所述基板的局部区域中形成台阶形成层，在所述台阶形成层上形成两个所述显示器件中的一个第一电极，因此在两个所述显示器件中的所述第一电极和另一个第一电极之间设置有垂直间隔，在两个所述显示器件的发光层例上的所述第一电极的端面是具有所述垂直间隔的第一端，并且在所述第一电极和所述第二电极之间设置距离调整层，所述距离调整层填充所述垂直间隔并在所述第二电极侧具有平的表面，因而所述第二端被平坦化，所述第一端和所述第二端之间的光学距离根据所述垂直间隔连续地变化。
19.根据权利要求18的显示单元，其中所述距离调整层由与所述有机层中的一层相同的材料制成。
20.根据权利要求17的显示单元，其中所述第一电极具有包含反射电极和透明电极的层叠结构，并且两个所述显示器件具有彼此不同厚度的透明电极，并且具有厚度彼此相同的有机层。
21.根据权利要求17的显示单元，其中两个所述显示器件具有彼此厚度不同的有机层。
全文摘要
本发明提供了一种能够增加视角特性而不恶化外部光对比度的显示器件以及采用该显示器件的显示单元。该显示器件包括顺序设置在基板上的第一电极、包含发光层的有机层和第二电极，并具有谐振器结构，其中在发光层中产生的光在第一端和第二端之间谐振。在该发光层侧上的第一电极的端面是具有台阶形状的第一端。在该第一电极和第二电极之间设置距离调整层，该距离调整层填充该台阶形状并在该第二电极侧具有平的表面，因而该第二端被平坦化，该第一端和该第二端之间的光学距离根据该台阶的形状变化。
文档编号H05B33/00GK101013745SQ20071008793
公开日2007年8月8日 申请日期2007年2月5日 优先权日2006年2月3日
发明者浅木玲生, 藤冈弘文, 广升泰信 申请人:索尼株式会社