CN100539776C - 有机电致发光器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能防止氧气或水分渗入的薄有机电致发光器件。依照本发明一个实施方案的有机电致发光器件包括:衬底、多个像素和平坦化层。衬底具有在有源区域周围形成的凹槽。像素在有源区域内形成。平坦化层覆盖衬底上的像素。钝化层覆盖平坦化层和凹槽。由于有机电致发光器件包括凹槽或通道延伸部分,所以氧气(O2)、水(H2O)等不会渗入钝化层内部。
Description
相关申请的交叉参考
本发明要求如下韩国专利申请的优先权:在2004年10月21日提交的专利申请2004-84502和2004-84505、在2004年10月25日提交的专利申请2004-85201、在2004年11月19日提交的专利申请2004-94954和2004-94957,这些专利申请以全文引入本文以供参考。
发明背景
1.发明领域
本发明涉及有机电致发光器件及其制造方法。更具体地,本发明涉及能防止氧气或水渗入的薄有机电致发光器件及其制造方法。
2.相关技术描述
作为自发光器件的有机电致发光器件在被施加一定电压时,可发出具有预定波长的光。
图1A为显示常规第一有机电致发光器件的平面图。
在图1A中,有机电致发光器件包括多个像素30、消气器50和盒盖(cell cap)70。
每个像素30包括在衬底10上依次形成的阳极层100、有机层120和阴极层140。在向阳极层100和阴极层140分别施加正电压和负电压的情况下,从有机层120中发出具有一定波长的光。
消气器50被连接到盒盖70,用于除去有机电致发光器件中的氧气(O2)或水(H2O)。
盒盖70覆盖像素30,以使氧气(O2)、水(H2O)等不会渗入盒盖70内部。在这种情况下,消气器50不应与阴极层140接触。因此,在消气器50和阴极层140之间需要有间隔,所以增加了第一有机电致发光器件的厚度。
近年来,使用有机电致发光器件的移动电话等趋于小型化。因此,有机电致发光器件的厚度也应减小。但是,第一有机电致发光器件包括连接消气器50的盒盖70,所以不能减小使用常规第一有机电致发光器件的移动电话的厚度。
因此,开发了下面的第二有机电致发光器件。
图1B为显示常规第二有机电致发光器件的平面图。
在图1B中,第二有机电致发光器件包括像素30、平坦化层200和钝化层220。
平坦化层200在像素30上形成,从而加强了像素30和钝化层220之间的粘合力。
在平坦化层200上形成钝化层220,以防止氧气(O2)、水(H2O)等渗入钝化层220内部。但是,连接到衬底10的钝化层220的边缘部分的厚度很薄,因此氧气(O2)、水(H2O)等能渗入平坦化层200内部。结果,一部分像素30可能无法发光。
因此,一直需要能防止氧气(O2)、水(H2O)等的渗入并且很薄的另一种有机电致发光器件。
发明概述
本发明的一个特征是提供能防止氧气(O2)、水(H2O)等渗入的有机电致发光器件及其制造方法。
依照本发明第一实施方案的有机电致发光器件包括:衬底、多个像素和平坦化层。衬底具有在有源区域周围形成的凹槽。像素在有源区域内形成。平坦化层覆盖衬底上的像素。钝化层覆盖平坦化层和凹槽。平坦化层为不导电有机层。平坦化层包含苯并环丁烯或SiLK。钝化层为用于防止氧气和水的无机层。
依照本发明第二实施方案的有机电致发光器件包括:衬底、平坦化层、防渗透层和钝化层。衬底具有在有源区域内形成的多个像素。平坦化层覆盖像素。防渗透层覆盖平坦化层和该有源区域周围的衬底。钝化层在防渗透层的整个表面上形成。在衬底上有源区域的周围形成凹槽,其中防渗透部分覆盖凹槽。有机电致发光器件还包括在有源区域周围形成的通道延伸部分,其中防渗透部分覆盖通道延伸部分。防渗透层包含铝(Al)、钛(Ti)、或氮化钛(TiN)。防渗透层为氧化物层。
依照本发明第三实施方案,具有在衬底上形成的多个像素的有机电致发光器件包括:平坦化层、多个通道延伸部分和钝化层。平坦化层覆盖像素。通道延伸部分在平坦化层周围的衬底上形成。钝化层直接地覆盖平坦化层、通道延伸部分和其上没有形成多个通道部分的该周围的衬底。每个通道延伸部分为梯形形状。每个通道延伸部分为矩形形状。有机电致发光器件还包括在平坦化层、通道延伸部分和钝化层之间形成的防渗透层。防渗透层包括铝(Al)、钛(Ti)、或氮化钛(TiN)。防渗透层为氧化物层。
依照本发明第一实施方案,一种制造有机电致发光器件的方法包括:通过对衬底进行图案化处理而产生在有源区域周围具有多个凹槽的衬底;在有源区域内形成多个像素;在像素上形成平坦化层,以使像素被平坦化层覆盖;和在平坦化层和凹槽上形成钝化层,以使平坦化层和凹槽被钝化层覆盖。形成平坦化层的步骤包括:在像素上沉积平坦化材料,以使像素被平坦化材料覆盖;和将沉积平坦化材料的上侧抛光。通过对在其上形成平坦化层的衬底进行图案化处理而形成凹槽。凹槽在真空气氛中形成。该制造有机电致发光器件的方法还包括在平坦化层和凹槽上形成防渗透层,使防渗透层位于平坦化层、凹槽和钝化层之间。形成防渗透层的步骤包括:在平坦化层和凹槽上形成金属层;和在氧气气氛中氧化金属层以形成氧化物层。
依照本发明第二实施方案,一种制造具有在衬底上形成的多个像素的有机电致发光器件的方法包括:在像素上形成平坦化层,以使像素被平坦化层覆盖;在其中形成平坦化层的区域周围的衬底上形成多个通道延伸部分;和在平坦化层、通道延伸部分和其上没有形成多个通道部分的该周围衬底上形成钝化层。像素通过下列步骤形成:在衬底上依次形成氧化铟锡膜、绝缘层、阻挡部分(dam);在阳极层上依次形成有机层和阴极层,其中通道延伸部分在阻挡部分形成时形成。通道延伸部分包括与阻挡部分相同的材料。该制造有机电致发光器件的方法还包括在平坦化层和通道延伸部分上形成防渗透层,其中防渗透层位于平坦化层、通道延伸部分和钝化层之间。形成防渗透层的步骤包括:在平坦化层和通道延伸部分上形成金属层;和在氧气气氛中氧化金属层以形成氧化物层。
如上所述,本有机电致发光器件及其制造方法包括凹槽或通道延伸部分,因此氧气(O2)、水(H2O)等不会渗入钝化层内部。
另外,本有机电致发光器件及其制造方法包括防渗透层,因此氧气(O2)、水(H2O)等不会渗入防渗透层内部。
附图简述
通过参考下面的详细描述并结合附图,本发明的上述和其他特征及优点将变得显而易见,其中:
图1A为显示常规第一有机电致发光器件的平面图;
图1B为显示常规第二有机电致发光器件的平面图;
图2A为显示本发明第一实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图2B为显示本发明一个实施方案的图2A中A部分的放大图;
图2C为显示本发明另一个实施方案的图2A中A部分的放大图;
图3A至图3D为显示本发明其他实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图4A为显示本发明第二实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图4B为显示本发明一个实施方案的图4A中B部分的放大图;
图4C为显示本发明另一个实施方案的图4A中B部分的放大图;
图5为显示本发明第三实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图6A为显示本发明第四实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图6B为显示本发明第五实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图7A为显示本发明第六实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图7B为显示本发明第七实施方案的有机电致发光器件的平面图;
图8A为显示本发明第八实施方案的有机电致发光器件的平面图;和
图8B为显示本发明第九实施方案的有机电致发光器件的平面图。
实施方案描述
在下文中,将参考附图更详细地解释本发明的优选实施方案。
图2A为显示本发明第一实施方案的有机电致发光器件的平面图,图2B为显示本发明一个实施方案的图2A中A部分的放大图。另外,图2C为显示本发明另一个实施方案的图2A中A部分的放大图。
在图2A至图2C中,本发明的有机电致发光器件包括:衬底300、像素30、平坦化层320和钝化层340。
衬底300具有在有源区域周围形成的凹槽310,在所述有源区域内形成像素30。
像素30在衬底300上的有源区域内形成,如图2A中所示。另外,像素30通过在衬底300上依次沉积阳极层100、有机层120和阴极层140而形成。
如果向阳极层100如氧化铟锡膜(ITO膜)施加一定的正电压,那么阳极层100就会给有机层120提供空穴。
如果向阴极层140施加一定的负电压,那么阴极层140就会给有机层120提供电子。
有机层120包括在阳极层100上依次形成的空穴传输层(HTL)、发光层(EML)和电子传输层(ETL)。如果向阳极层100和阴极层140分别施加正电压和负电压,HTL就会将阳极层100提供的空穴传输到EML中,而ETL就会将阴极层140提供的电子传输到EML中。被传输的空穴和电子在EML中重新结合,因而从EML中发出具有预定波长的光。
平坦化层320覆盖像素30,前者为不导电有机层。例如,由苯并环丁烯(BCB)或SiLK(Dow Chemical Company的商标)组成的平坦化层320加强了像素30和钝化层340之间的粘合力。
作为无机层的钝化层340在平坦化层320和凹槽310上形成,防止氧气(O2)或水(H2O)的渗入。
在图2B中,依照本发明一个实施方案的钝化层340包括在平坦化层320和凹槽310上依次形成的第一氧化硅层340A、氮化硅层340B和第二氧化硅层340C,因而可防止氧气(O2)或水(H2O)渗入钝化层340内部。这里,氮化硅层340B能极好地防止氧气(O2)或水(H2O)的渗入,但是如果氮化硅层340B形成得很厚,它可能使衬底300弯曲。因此,氮化硅层340B应该形成得很薄,以防止氧气(O2)或水(H2O)的渗入。
在图2C中,依照本发明另一个实施方案的钝化层340包括在平坦化层320和凹槽310上依次形成的第一氧化硅层340A、第一氮化硅层340B、第二氧化硅层340C、第二氮化硅层340D和第三氧化硅层340E。
简言之,钝化层340可包括至少一个氮化硅层。但是,希望钝化层340包括多个薄的氮化硅层,如图2C中所示。
在本发明的有机电致发光器件中,在其上形成凹槽310的衬底300上形成钝化层340,因此氧气(O2)、水(H2O)等可渗通的渗透路径的长度增大。结果,氧气(O2)、水(H2O)等不会渗入钝化层340内部。
另外,与常规有机电致发光器件不同,这种有机电致发光器件不包括盒盖。因此,本发明的有机电致发光器件比常规有机电致发光器件薄。相应地,应用本发明有机电致发光器件的移动电话等可以比应用常规有机电致发光器件的移动电话等薄。
图3A至图3D为显示本发明其他实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图3A中,通过使用某一掩模400蚀刻衬底300,从而在衬底300上形成凹槽310。
随后,在衬底300上形成像素30,如图3B中所示。
然后,平坦化层320在衬底300上形成,以覆盖像素30,如图3C中所示。具体地,当不导电有机材料的平坦化材料沉积在像素上时,形成平坦化层320。在另一个实施方案中,当平坦化材料沉积在像素30上时,通过抛光平坦化材料的上侧形成平坦化层320。
随后,钝化层340在平坦化层320和凹槽310上形成,如图3D中所示。
在依照本发明另一个实施方案制造有机电致发光器件的方法中,在沉积平坦化层320以覆盖像素30之后,形成凹槽310。在这种情况下,凹槽310应该在真空气氛中形成,以防止氧气(O2)、水(H2O)等的渗入。
图4A为显示本发明第二实施方案的有机电致发光器件的平面图,图4B为显示本发明一个实施方案的图4A中B部分的放大图。此外,图4C为显示本发明另一个实施方案的图4A中B部分的放大图。
在图4A至图4C中,本发明的有机电致发光器件包括:通道延伸部分400、像素30、平坦化层420和钝化层440。
通道延伸部分400在平坦化层420周围的衬底10上形成,如图4A中所示。这里,通道延伸部分400具有正方形或矩形形状。
作为不导电有机层的平坦化层420覆盖了像素30。例如,由BCB或SiLK组成的平坦化层420加强了像素30和钝化层440之间的粘合力。
在其上形成平坦化层420和通道延伸部分400的衬底10上形成钝化层440。另外,作为无机层的钝化层440防止了氧气(O2)或水(H2O)的渗入。
在图4B中,依照本发明一个实施方案的钝化层440包括在衬底10上依次形成的第一氧化硅层440A、氮化硅层440B和第二氧化硅层440C,在所述衬底10上已形成平坦化层420和通道延伸部分400。
在图4C中,依照本发明另一个实施方案的钝化层440包括在衬底10上依次形成的第一氧化硅层440A、第一氮化硅层440B、第二氧化硅层440C、第二氮化硅层440D和第三氧化硅层440E,在所述衬底10上已形成平坦化层420和通道延伸部分400。
在本发明的有机电致发光器件中,在其上形成通道延伸部分400的衬底10上形成钝化层440,因此氧气(O2)、水(H2O)等渗透的渗透路径的长度增加。结果,氧气(O2)、水(H2O)等不会渗入钝化层440内部。
在下文中,将详细描述一种制造有机电致发光器件的方法。
在衬底10上形成像素30。
随后,沉积平坦化层420以覆盖像素30。
然后,在平坦化层420周围的衬底10上沉积通道延伸部分400。在另一个实施方案中,在衬底10上形成像素30之前,在衬底10上形成通道延伸部分400。
随后,在其上沉积平坦化层420和通道延伸部分400的衬底10上形成钝化层440。
图5C为显示本发明第三实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图5中,本发明的有机电致发光器件包括:像素30、通道延伸部分500、平坦化层520和钝化层540。
平坦化层520和钝化层540与第二实施方案中的平坦化层和钝化层相同,所以将省略关于相同元件的任意其他详细描述。
如图5中所示,通道延伸部分500具有悬垂(overhang)形状,即通道延伸部分500的上底比其下底长,这延长了氧气(O2)或水(H2O)渗透的渗透路径。结果,氧气(O2)或水(H2O)不会渗入钝化层540内部。在另一个实施方案中,通道延伸部分500的下底可比其上底长。
另外,通道延伸部分500由与壁180相同的材料组成。
在下文中,将详细描述一种制造有机电致发光器件的方法。
依次在衬底10上沉积阳极层100和绝缘层160。
随后,当壁180在绝缘层160上形成时,在衬底10上形成通道延伸部分500。在另一个实施方案中,可以在像素30形成之前,或在平坦化层520形成之后,形成通道延伸部分500。
然后,在阳极层100上依次形成有机层120和阴极层140,即在衬底10上形成像素30。
随后,在像素30上形成平坦化层520以覆盖像素30。
然后,在其上形成平坦化层520和通道延伸部分500的衬底10上形成钝化层540。
图6A为显示本发明第四实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图6A中,本发明的有机电致发光器件包括:像素30、平坦化层600、防渗透层620、和钝化层640。
平坦化层600覆盖了像素30。
在平坦化层600上形成防渗透层620以覆盖平坦化层600,该防渗透层620由金属如铝(Al)、钛(Ti)、或氮化钛(TiN)组成。这里,金属具有与氧气(O2)或水(H2O)的反应性。因此,如果氧气(O2)或水(H2O)渗入,金属就被氧化,从而防渗透层620被转化为氧化物层。转化的氧化物层的密度高于金属的密度,因此氧气(O2)或水(H2O)不会沿着转化的氧化物层扩散。结果,在氧化物层形成之后,氧气(O2)或水(H2O)不会渗入防渗透层620内部。
钝化层640在防渗透层620上形成。
依照本发明一个实施方案的钝化层640通过在防渗透层620上依次沉积第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层而形成。
依照本发明另一个实施方案的钝化层640通过在防渗透层620上依次沉积第一氧化硅层、第一氮化硅层、第二氧化硅层、第二氮化硅层和第三氧化硅层而形成。
在下文中,将详细描述一种制造有机电致发光器件的方法。
在衬底10上形成像素30,然后在像素30上形成平坦化层600以覆盖像素30。
随后,在平坦化层600上形成防渗透层620以覆盖平坦化层600,然后在防渗透层620上形成钝化层640。
与常规有机电致发光器件不同,本发明的有机电致发光器件包括防渗透层620,如果氧气(O2)或水(H2O)渗入,所述防渗透层620就转化为氧化物层。因此,在防渗透层620转化为氧化物层之后,渗透的氧气(O2)或水(H2O)不会渗入防渗透层620内部。
图6B为显示本发明第五实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图6B中,本发明的有机电致发光器件包括:像素30、平坦化层600、防渗透层660和钝化层640。
因为除防渗透层660外,本实施方案的元件和第一实施方案中的元件相同,所以将省略关于相同元件的任何其他详细说明。
作为氧化物层的防渗透层660通过下列步骤形成:在平坦化层600上形成金属层如Al、Ti或TiN,然后在氧气气氛中氧化金属层。换言之,与第四实施方案中的防渗透层320不同,防渗透层660在氧气(O2)或水(H2O)渗入之前形成。
图7A为显示本发明第六实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图7A中,本发明的有机电致发光器件包括:衬底700、像素30、平坦化层740、防渗透层760和钝化层780。
衬底700在有源区域的周围具有凹槽720,如图7A中所示。
平坦化层740在像素30上形成以覆盖像素30,该平坦化层740由不导电层如BCB或SiLK组成。
形成防渗透层760以覆盖平坦化层740和凹槽720,该防渗透层760由金属如Al、Ti或TiN组成。这里,金属具有与氧气(O2)或水(H2O)的反应性。因此,如果氧气(O2)或水(H2O)渗入,金属就被氧化,因而防渗透层760转化为氧化物层。转化的氧化物层的密度比金属的密度高,这样氧气(O2)或水(H2O)不会沿着转化的氧化物层扩散。结果,在氧化物层形成之后,氧气(O2)或水(H2O)不会渗入防渗透层760内部。
钝化层780在防渗透层760上形成。
依照本发明另一实施方案的钝化层780通过在防渗透层760上依次沉积第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层而形成。
依照本发明另一实施方案的钝化层780通过在防渗透层760上依次沉积第一氧化硅层、第一氮化硅层、第二氧化硅层、第二氮化硅层和第三氧化硅层而形成。
在下文中,将详细描述制造有机电致发光器件的方法。
凹槽720通过使用某一掩模蚀刻衬底700而在衬底上700上形成。
随后,在衬底700上形成像素30。
然后,在像素30上沉积平坦化层740以覆盖像素30。
随后,在其上形成平坦化层740和凹槽720的衬底700上形成防渗透层760。
然后,在防渗透层760上形成钝化层780。
在依照本发明另一实施方案的一种制造有机电致发光器件的方法中,在像素30上沉积平面化层740之后形成凹槽720。在这种情况下,凹槽720应在真空气氛中形成,以防止氧气(O2)、水(H2O)等的渗入。
图7B为显示本发明的第七实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图7B中,本发明的有机电致发光器件包括:衬底700、像素30、平坦化层740、防渗透层790和钝化层780。
因为除防渗透层790外,本实施方案的元件和第六实施方案的元件相同,所以将省略关于相同元件的任何其他详细说明。
作为氧化物层的防渗透层790通过下列步骤形成:形成金属层如Al、Ti或TiN以覆盖其上形成平坦化层740和凹槽720的衬底700,然后在氧气气氛中氧化金属层。换言之,与第六实施方案中的防渗透层760不同,防渗透层790在氧气(O2)或水(H2O)渗入之前形成。
图8A为显示本发明第八实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图8A中,本发明的有机电致发光器件包括:通道延伸部分820、像素30、平坦化层840、防渗透层860和钝化层880。
通道延伸部分820在有源区域周围的衬底800上形成,在所述有源区域内形成像素30。这里,通道延伸部分820具有正方形形状、矩形形状或悬垂形状。
平坦化层840覆盖像素30,该平坦化层840由不导电有机膜如BCB或SiLK组成。
形成防渗透层860以覆盖平坦化层840和通道延伸部分820,防渗透层860由金属如Al、Ti或TiN组成。这里,金属具有与氧气(O2)或水(H2O)的反应性。因此,如果氧气(O2)或水(H2O)渗入,金属就被氧化,因而防渗透层860转化为氧化物层。转化的氧化物层的密度比金属的密度高,这样氧气(O2)或水(H2O)不会沿着转化的氧化物层扩散。结果,氧化物层形成之后,氧气(O2)或水(H2O)不会渗入防渗透层860内部。
在防渗透层860上形成作为无机层的钝化层880。
在下文中,将详细描述本发明的一种制造有机电致发光器件的方法。
在衬底800上形成像素30。
随后,沉积平坦化层840以覆盖像素30。
然后,在衬底800上平坦化层840的周围形成通道延伸部分820。在另一实施方案中,可在衬底800上形成像素30之前形成通道延伸部分820。当壁180形成时,可在衬底800上形成通道延伸部分820。
随后,防渗透层860在衬底800上形成,在所述衬底800上已形成平坦化层840和通道延伸部分。
然后,在防渗透层860上形成钝化层880。
图8B为显示本发明第九实施方案的有机电致发光器件的平面图。
在图8B中,本发明的有机电致发光器件包括:像素30、平坦化层840、防渗透层890和钝化层880。
因为除防渗透层890外,本实施方案的元件和第六实施方案的元件相同,所以将省略关于相同元件的任何其他详细说明。
作为氧化物层的防渗透层890通过下列步骤形成:形成金属层如Al、Ti或TiN以覆盖其上形成平坦化层840和通道延伸部分820的衬底800,然后在氧气气氛中氧化金属层。换言之,与第八实施方案中的防渗透层860不同,防渗透层890在氧气(O2)或水(H2O)渗入之前形成。
通过本发明的优选实施方案,应该注意,本领域的技术人员可以根据上述教导可进行修改和变化。因此,应该理解在附加权利要求书概括的本发明范围和精神内,可以改变本发明的具体实施方案。
Claims (9)
1.一种有机电致发光器件,所述器件包括:
具有在有源区域周围形成的凹槽的衬底;
在有源区域内形成的多个像素;
覆盖衬底上的像素的平坦化层;和
覆盖平坦化层和凹槽的钝化层。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中平坦化层为不导电有机层。
3.如权利要求2所述的有机电致发光器件,其中平坦化层包含苯并环丁烯。
4.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其中钝化层为用于防止氧气和水的无机层。
5.一种制造有机电致发光器件的方法,所述方法包括:
通过对衬底进行图案化处理而产生在有源区域周围具有多个凹槽的衬底;
在有源区域内形成多个像素;
在像素上形成平坦化层,以使像素被平坦化层覆盖;和
在平坦化层和凹槽上形成钝化层,以使平坦化层和凹槽被钝化层覆盖。
6.如权利要求5所述的制造有机电致发光器件的方法,其中通过对其上形成平坦化层的衬底进行图案化处理而形成凹槽。
7.如权利要求6所述的制造有机电致发光器件的方法,其中凹槽在真空气氛中形成。
8.如权利要求5所述的制造有机电致发光器件的方法,所述方法还包括:
在平坦化层和凹槽上形成防渗透层,以使防渗透层分别位于平坦化层和钝化层之间以及该凹槽和该钝化层之间。
9.如权利要求8所述的制造有机电致发光器件的方法,其中防渗透层的形成包括:
在平坦化层和凹槽上形成金属层;和
在氧气气氛中氧化金属层,以形成氧化物层。
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