CN100472796C - 有机电致发光设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种有机电致发光设备，其包括与阳极层交叉的多个壁和形成于该阳极层之间的多个掩模支撑元件。一种制造该有机电致发光设备的方法包括：在基板上形成多个阳极层；在除该阳极层的预定区域之外的区域形成绝缘层；形成与该阳极层中的每个交叉的多个壁；形成多个掩模支撑元件，其每个形成于该阳极层之间的预定区域；以及利用掩模形成有机EL层和多个阴极层。这多个掩模支撑元件帮助防止在形成有机EL层和阴极层的工艺期间因该掩模造成这些壁和有机材料层的损坏。

Description

有机电致发光设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及有源矩阵(AM)和无源矩阵(PM)型的有机电致发光设备及其制造方法。特别是，本发明涉及具有这样的结构的有机电致发光设备及其制造方法，即，其能够防止在沉积有机材料层的制造工艺中因使用的金属掩模的变形引起壁和有机材料层的损坏。
背景技术
有机电致发光是这样的一种现象，其中通过将从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子复合，在有机(低分子或者高分子)材料薄膜中形成激子，并且利用因此形成的激子的能量产生具有特定波长的光。以下描述利用这种现象的有机电致发光设备的基本结构及其制造方法。
图1是根据本发明的有机电致发光设备的平面图，而图2是沿图1中A-A线剖开的有机电致发光设备的截面图。图1中的有机电致发光设备的某些部分是相关技术中的基本结构。现在在下面的段落中描述这些基本结构。
有机电致发光设备的基本结构包括玻璃基板1、形成于玻璃基板1上侧的阳极层2、形成于阳极层2上的有机材料层3(以下，称之为“有机EL层”)、和形成于有机EL层3上的阴极层4。
有机EL层3具有这样的结构，其中空穴输运层、发光层、电子输运层依次堆叠。每个阴极层4与相邻的阴极层4保持一定的间隔。阳极层2构成阳极，阴极层4构成阴极。
壁5将两个相邻的阴极层4隔开。壁5形成于两个相邻的阴极层4之间的区域。壁5通过绝缘层4a与阳极层2隔开。尽管在形成有机EL层3和阴极层4的工艺中在每个壁5的顶上或者上侧沉积了有机材料和阴极材料，但是它们没有一个起到该设备的元件的作用。
具有上面结构的有机电致发光设备是通过下列工艺制造的。
首先，在玻璃基板1上沉积多个阳极层2，然后在除了预定区域(发光区域)外的基板1的整个表面区域形成绝缘层4a。
然后，在其上形成与阳极层2交叉的多个壁5，接着在包括壁5的整个结构上形成有机EL层3和阴极层4。
对于有机EL层3来说，在每个发光区域沉积对应着R(红)、G(绿)或者B(蓝)的不同的有机材料。图2示出在两个壁5之间形成一个有机EL层3和一个阴极层4，但是在两侧形成具有一个有机EL层和金属层的相同结构，以形成R、G和B发光区域。
采用金属掩模形成对应于每个像素区域的有机EL层，下面参照图5描述掩模和壁5之间的关系。
图3是沿图1中B-B线剖开的有机电致发光设备的截面图，其示出了恰在形成有机EL层3之前和形成壁5之后的状态。
如上所述，采用掩模M形成有机EL层3，并且将掩模M定位于壁5上。在基板1下面配置的磁场或者磁力(未示出)作用于掩模M。因此，形成有机EL层的工艺能够稳定地进行，而不会使掩模M有任何的移动。
在有机EL层的沉积工艺期间，在作用于掩模M上的磁力的作用下，掩模M朝着基板1吸引，并且因此造成掩模M与壁5接触，如图3B所示，特别是在壁5的边缘部分。掩模M和壁5之间的这个物理接触引起壁5被损坏(特别是在壁5的边缘)，由此产生壁5的微粒。
例如，在形成了对应于R发光区域的有机EL层之后，形成另一个对应于相邻G发光区域或者B发光区域的有机EL层。在形成对应于G发光区域或者B发光区域的有机EL层的工艺期间，由于磁体的吸引力，掩模M可能朝基板1下陷，如图3B所示。
因此，掩模M就与有机EL层3在R发光区域产生物理接触，由此除了产生从壁5中有机微粒外，还损坏了有机EL层。
如果来自损坏的壁5的有机微粒存在于有机EL层3，那么这些微粒可能引起设备中的泄漏电流，从而造成显示器的缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是解决在形成有机EL层的工艺中出现的上述问题中的一个或者多个，并且提供一种有机电致发光设备及其制造方法，其能够防止在形成有机EL层的工艺中壁和有机EL层的损坏。
根据本发明的有机电致发光设备包括形成于发光区域内的多个像素，它们是阳极层和阴极层的重叠、交叉的区域，以及形成于该阳极层之间的掩模支撑元件。
根据本发明的有机电致发光设备包括：多条阳极线，其形成在基板上，其中，每条阳极线通常延伸在第一方向上，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此间隔开；多条阴极线，其设置在所述阳极线上，其中，每条阴极线通常在所述第二方向上延伸，并且在所述第一方向上彼此间隔开；多个发光区域，被限定为所述阳极线和所述阴极线的重叠区域；多个岛状壁，形成于相邻的阳极线之间；和多个线壁，每个线壁形成于相邻的阴极线之间，其中，所述多个线壁的每个线壁与多条所述阳极线交叉地延伸，并且其中，所述岛状壁位于所述线壁之间。
根据本发明的有机电致发光设备包括：多条阳极线，其形成在基板上，其中，每条阳极线通常延伸在第一方向上，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此间隔开；多条阴极线，其设置在所述阳极线上，其中每条阴极线通常在第二方向上延伸，并且在所述第一方向上彼此间隔开；多个发光区域，被限定为所述阳极线和所述阴极线的重叠区域；多个岛状壁，其形成于相邻的阳极线之间；和多个线壁，每个线壁形成于相邻的阴极线之间，并且与所述岛状壁间隔开。
根据本发明，用于制造有机电致发光设备的方法，包括：形成多个发光区域，该发光区域被限定为阳极线和阴极线的重叠区域；和在相邻的阳极线之间形成多个岛状壁，其中，形成所述多个发光区域包括：在基板上形成多条阳极线，其中，每条阳极线通常在第一方向上延伸，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此间隔开；形成多个线壁，其中，每个线壁在所述第二方向上延伸，并且在第一方向上彼此间隔开；形成有机层；形成多条阴极线，其中每条阴极线通常在所述第二方向上延伸，并且在所述第一方向上彼此间隔开。
根据本发明，用于制造该有机电致发光设备的方法包括：在基板上形成多个阳极层；在除该阳极层的预定区域之外的区域形成绝缘层；形成与该阳极层中每个交叉的多个壁；形成多个掩模支撑元件，其每个形成于该阳极层之间的预定区域；以及利用掩模形成有机EL层和多个阴极层。
从以下给出的详细描述中，本发明的这些和其它目的将变得更明显。然而，应该理解，该具体的描述和特定的例子，尽管标出是本发明的优选实施例，仅仅是示意性地给出的，因为对于本领域普通技术人员来说，从这个具体的描述中，显然有各种变化和修改落在本发明的精神和范围内。
附图说明
从结合下面附图的详细描述中，本发明将变得更容易理解：
图1是有机电致发光设备的平面图；
图2是沿图1中A-A线剖开的有机电致发光设备的截面图；
图3A和3B是沿图1中B-B线剖开的有机电致发光设备的截面图，其分别示出了掩模M的初始位置和在磁吸引作用下掩模M的下沉；
图4是本发明的有机电致发光设备的截面图，其对应于沿图1中C-C线剖开的有机电致发光设备的截面图；和
图5是本发明的有机电致发光设备的截面图，其对应于沿图1中D-D线剖开的有机电致发光设备的截面图。
具体实施方式
以下，将参照这些附图详细地描述本发明的实施例。
根据本发明的有机电致发光设备具有这样的特征，即，它具有能够使在形成有机EL层时使用的掩模的变形最小化的结构。因而，该设备的整体结构与图1和图2所示设备的一样。
因此，将参照图1和图4描述根据本发明的有机电致发光设备。图4是本发明的有机电致发光设备的截面图，其对应于沿图1中C-C线剖开的有机电致发光设备的截面图。在这幅图中，没有示出有机EL层和阴极层，并且仅仅示出阳极层2。为了方便起见，在图4中，与图1中相同的结构元件用与之相同的参考数字标出。
根据本发明一个实施例的有机电致发光设备的特征是在相邻阳极层2之间的区域中形成具有预定高度的子壁(sub-wall)50作为掩模支撑元件，如图1中虚线所标出的。子壁50一般沿阳极层2相同的方向延伸。阳极层2沿一个方向延伸，该方向与阴极层4的延伸方向交叉，更具体地说，基本垂直。壁5通常沿阴极层4延伸的同一方向延伸，并且与阳极层2交叉。在一个优选实施例中，子壁50不与壁5交叉。因此，子壁50是一些分段的壁，具有一个通常垂直于壁5的延伸方向的延伸方向(作为一个整体)。现在参照图1和图4描述根据本发明一个实施例的有机电致发光设备的制造步骤。
首先，在玻璃基板1上形成多个阳极层2，然后在除了预定区域(也即发光区域)之外的基板1上形成绝缘层4a。
形成多个与阳极层交叉的壁5，接着在相邻的两个阳极层2之间的每个区域(或者交替，例如每隔一个区域)形成子壁50。这里，每个子壁50与壁5隔开，如图1或者图5所示，并且可将子壁50称为多个第一壁50，且可将壁5称为多个第二壁5。优选地，子壁50在单个工艺中与壁5使用相同的材料一起形成，其采用其中形成有用于形成子壁50和壁5的掩模图案的掩模。
在包括壁5和子壁50的结构的上侧形成有机EL层(R、G和B)和阴极层。
在绝缘层4a上形成子壁50之后，在采用掩模M形成有机EL层时，通过与阳极层2交叉的壁5(如图1所示)和如图4和5所示的形成于阳极层2之间的区域内的子壁50，掩模M的变形或者向基板1下沉得以避免，即使在基板1下面设置的磁体有力作用于掩模M上。
由于多个子壁50位于与阳极层2交叉的壁5之间，因此如图3B所示的掩模M的变形或者下沉就能够最小化，即使相邻的两个壁5之间相隔较大。
图5是本发明的有机电致发光设备的截面图，其对应于图1中的有机电致发光设备沿D-D线剖开的截面图。
在这幅图中，没有示出有机EL层和阴极层，并且用相同的参考数字标识相同的元件。
图5示出形成于阳极层2之间的子壁50以及与阳极层2交叉的壁5之间的关系。如图5所示，由于子壁50设在两个相邻壁5之间的每个区域上，掩模M因磁体的磁力而朝向基板1的变形或者下沉能够最小化。子壁50可以具有一般的矩形截面形状，或者三角形截面形状，如图5所示。
本发明的有机电致发光设备具有一种结构，其能够防止在形成有机EL层期间因磁体作用力引起的掩模的变形。因而，本发明能够有效地防止壁的损坏，由此抑制有机微粒的产生。而且，本发明能够有效地防止掩模下沉造成在制造工艺期间与有机EL层接触。
出于解释的目的，对本发明的优选实施例进行了描述，本领域普通技术人员理解，各种修改、添加和替换是可行的，只要其不脱离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神。

Claims (16)

1.一种有机电致发光设备，包括：
多条阳极线，其形成在基板上，其中，每条阳极线通常延伸在第一方向上，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此间隔开；
多条阴极线，其设置在所述阳极线上，其中，每条阴极线通常在所述第二方向上延伸，并且在所述第一方向上彼此间隔开；
多个发光区域，被限定为所述阳极线和所述阴极线的重叠区域；
多个岛状壁，形成于相邻的阳极线之间；和
多个线壁，每个线壁形成于相邻的阴极线之间，其中，所述多个线壁的每个线壁与多条所述阳极线交叉地延伸，并且其中，所述岛状壁位于所述线壁之间。
2.如权利要求1所述的有机电致发光设备，其中，所述多个岛状壁的岛状壁是沿所述阴极线的一条阴极线在所有相邻对的阳极线之间形成的。
3.如权利要求1所述的有机电致发光设备，其中，所述多个岛状壁的岛状壁是沿所述阴极线的一条阴极线在交替的相邻对的阳极线之间形成的。
4.如权利要求1所述的有机电致发光设备，其中，所述有机电致发光设备是有源矩阵(AM)设备。
5.如权利要求1所述的有机电致发光设备，其中，所述岛状壁和所述线壁是由相同材料形成的。
6.如权利要求1所述的有机电致发光设备，其中，所述岛状壁和所述线壁延伸到相同的高度，以在所述有机电致发光设备的制造工艺期间支撑掩模。
7.一种有机电致发光设备，包括：
多条阳极线，其形成在基板上，其中，每条阳极线通常延伸在第一方向上，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此间隔开；
多条阴极线，其设置在所述阳极线上，其中每条阴极线通常在第二方向上延伸，并且在所述第一方向上彼此间隔开；
多个发光区域，被限定为所述阳极线和所述阴极线的重叠区域；
多个岛状壁，其形成于相邻的阳极线之间；和
多个线壁，每个线壁形成于相邻的阴极线之间，并且与所述岛状壁间隔开。
8.如权利要求7所述的有机电致发光设备，其中，所述多个线壁的每个线壁通常在所述第二方向上延伸。
9.如权利要求7所述的有机电致发光设备，其中，所述多个线壁的每个线壁与多条所述阳极线交叉地延伸，并且其中，所述岛状壁位于所述线壁之间。
10.如权利要求7所述的有机电致发光设备，其中，所述岛状壁和所述线壁是由相同的材料形成的。
11.如权利要求7所述的有机电致发光设备，其中，所述岛状壁和所述线壁存在于所述有机电致发光设备的同一层中。
12.如权利要求7所述的有机电致发光设备，其中，所述岛状壁和所述线壁延伸到相同的高度。
13.如权利要求7所述的有机电致发光设备，其中，所述有机电致发光设备是无源矩阵(PM)设备。
14.一种制造有机电致发光设备的方法，包括：
形成多个发光区域，该发光区域被限定为阳极线和阴极线的重叠区域；和
在相邻的阳极线之间形成多个岛状壁，
其中，形成所述多个发光区域包括：
在基板上形成多条阳极线，其中，每条阳极线通常在第一方向上延伸，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上彼此间隔开；
形成多个线壁，其中，每个线壁在所述第二方向上延伸，并且在第一方向上彼此间隔开；
形成有机层；
形成多条阴极线，其中每条阴极线通常在所述第二方向上延伸，并且在所述第一方向上彼此间隔开。
15.如权利要求14所述的方法，其中
通过利用放置在所述岛状壁和所述线壁顶上的掩模，形成所述有机层和所述多条阴极线。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述岛状壁和所述线壁是在单个成层工艺期间同步形成的。
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