CN101097945A

CN101097945A - 有机发光器件及其制造方法

Info

Publication number: CN101097945A
Application number: CNA2007101275514A
Authority: CN
Inventors: 金廷炫; 李在允; 赵兴烈; 李晙硕; 崔熙东
Original assignee: LG Philips LCD Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2027-06-28
Also published as: KR20080001967A; CN100536160C; KR101256673B1; US8084936B2; US20080001535A1

Abstract

本发明提供了一种有机发光器件及其制造方法。该有机发光器件包括：第一电极，设置在基板上；隔离体，以栅格形设置在第一电极上，并具有凹槽形的孤立部分，该孤立部分从入口到孤立部分的内部逐渐扩大；有机发光图案，设置在被隔离体包围的第一电极上，该有机发光图案通过孤立部分分隔开；以及第二电极，设置在有机发光图案上，并且通过孤立部分分隔开。相应地，有机发光层和像素电极能够被电分隔，而不需任何另外的构图工序。此外，隔离体是由不产生例如溶剂的气体的无机材料形成，由此提高了有机发光器件的性能和寿命。

Description

有机发光器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种有机发光器件及其制造方法。

背景技术

近年来，已经致力研发能够在短时间内处理大量数据的信息处理器件以及能够显示经过处理的数据的显示器件。

显示器件被分为模拟显示器件与数字显示器件。模拟显示器件包括阴极射线管(CRT)等，数字显示器件包括液晶显示器件(LCD)、有机发光器件(OLED)、等离子体显示面板(PDP)等。

由于与模拟显示器件相比数字显示器件纤薄且轻质，因此数字显示器件被广泛应用。

在各种数字显示器件中，OLED的技术发展过程较快。

当在平面图中看时，相关技术的OLED包括在公共电极上排列成栅格形的隔离体，该公共电极形成在基板中。当在截面图中看时，该隔离体具有倒锥形的形状(reversely tapered shape)。

在相关技术的OLED中，通过对有机层构图形成隔离体，该有机层包括光敏有机物质以及溶解光敏有机物质的溶剂。

在形成隔离体的公共电极上进行真空沉积工序以形成有机发光层。然后，在有机发光层上形成像素电极。倒锥形的隔离体电分隔有机发光层和像素电极，而不需任何另外的构图工序。

然而相关技术的OLED存在有机发光层容易由于各种气体、氧气、氢气及湿气的作用而发生退化的问题。为了解决该问题，OLED包括阻挡层，该阻挡层用于防止有机发光层与有害物质，例如各种气体、氧气、氢气、混合物等接触。该阻挡层密封有机发光层。

阻挡层也密封由有机材料形成的隔离体，以及有机发光层。

当阻挡层密封隔离体以及有机发光层时，从隔离体中挥发的溶剂使阻挡层密封的有机发光层的特性严重地退化。从而，显著地损害有机发光层，并由此显著地缩短OLED的寿命。

发明内容

因此，本发明致力于提供一种OLED及其制造方法，其基本上避免了由相关技术的限制和缺点带来的一种或更多问题。

本发明的一个目的在于提供一种OLED，其能够电分隔有机发光层和像素电极，而不需任何另外的构图工序，并防止隔离体产生引起有机发光层退化的气体，由此提供改进性能且延长寿命的OLED。

本发明的附加优点、目的和特征将部分地在后面的描述中得以阐明，部分地通过检验以下描述将对于本领域普通技术人员显而易见，或者可通过实践本发明来认识它们。本发明的目的和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。

为了实现这些目的和其它优点，根据本发明的目的，作为具体和广义的描述，本发明提供了一种有机发光器件，包括：第一电极，设置在基板上；隔离体，以栅格形设置在第一电极上，并具有凹槽形的孤立部分，该孤立部分从入口向孤立部分的内部逐渐扩大；有机发光图案，设置在被隔离体包围的第一电极上，该有机发光图案通过孤立部分分隔开；以及第二电极，设置在有机发光图案上，并通过孤立部分分隔开。

在本发明的另一个实施方式中，提供了一种制造有机发光器件的方法，包括：在基板上形成第一电极；在第一电极上形成栅格形的隔离体，以暴露出像素区，该隔离体具有凹槽形的孤立部分；在被隔离体包围的第一电极上形成有机发光图案，该有机发光图案通过孤立部分彼此分隔开；以及在分隔开的有机发光图案上形成第二电极，该第二电极通过孤立部分分隔。

应该理解，本发明上面的概述和下面的详细说明都是示例性和解释性的，意欲对所要求保护的本发明提供进一步解释。

附图说明

所包括的用于提供对本发明进一步解释并引入构成本申请一部分的附图说明了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1为根据本发明实施方式的OLED的局部平面图；

图2为沿图1的线I-I′线提取的横截面图；

图3为示出制造根据本发明实施方式的OLED的方法的流程图；

图4为根据本发明实施方式的形成在基板上的第一电极的横截面图；

图5至9为在示出如图4所示的第一电极上形成隔离体的工序的横截面图；以及

图10为如图9所示形成在基板上的有机发光图案和第二电极的横截面图。

具体实施方式

将参照附图中所示的实施例详细描述本发明的优选实施方式。尽可能的，在整个附图中使用相同的附图标记表示相同或相似的部件。在附图中，为了表示清楚，第一电极、隔离体、有机发光图案、第二电极、以及其它结构的尺寸均被放大。还应当理解，当提及第一电极、隔离体、有机发光图案、第二电极、以及其它结构在层或者基板之“上”或者之“下”时，它们能够直接在层或者基板之上，或者可以进一步形成另外的插入层(intervening layer)。此外，还应当理解，当用例如“第一”、“第二”、以及“第三”的术语描述电极、隔离体、以及其它结构时，这些术语不能限定这些元件。这些术语仅用作将元件彼此区分。因此，对于这些元件，能够选择使用或者交换使用术语“第一”和“第二”。

有机发光器件

图1为根据本发明实施方式的有机发光器件(OLED)的局部平面图，图2为沿图1的线I-I′线提取的横截面图。

参照图1和图2，OLED 100包括基板1、第一电极10、无机隔离体20、有机发光图案30、以及第二电极40。

基板1包括平板形透明基板。基板1可以为玻璃基板或者透明树脂基板。

第一电极10设置在基板1上。第一电极10可以为透明的且导电的。

可以用作第一电极10的材料的例子包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、本征氧化铟锡(a-ITO)，等等。

第一电极10设置在基板1的整个区域的上方。同时，总线5可以设置在基板1和第一电极10之间，以向第一电极10提供驱动信号。作为选择，电阻比第一电极10低的辅助电极可以设置在基板1和第一电极10之间，以降低第一电极10的电阻。

隔离体20设置在第一电极10上。隔离体20电分隔有机发光图案30和第二电极40，而不需另外的构图工序。以下将描述有机发光图案30。有机发光图案30和第二电极40通过隔离体20在基板10上自对准。

隔离体20以栅格形设置在第一电极10上。在平面图中，栅格形隔离体20形成闭合环形。孤立部分25设置在隔离体20上。孤立部分25可以具有凹槽形，该凹槽形限定从隔离体的上部到下部逐渐向下扩大的空间。

隔离体20可以包括第一无机图案22和第二无机图案24。

第一无机图案22接触第一电极10，并防止随后描述的有机发光图案30沉积在第一电极10上。第二无机图案24设置在第一无机图案22上，并具有从第二无机图案24的入口向下逐渐扩大的空间。为了形成孤立部分25，第二无机图案24的边缘部分接触第一无机图案22，并且第二无机图案24的中心部分与第一无机图案22分隔开。

在平面图中，由于第二无机图案24，孤立部分25的入口具有栅格形。

可以用作第一无机图案22和第二无机图案24的材料的例子包括硅的氧化物(SiOx)或者硅的氮化物(SiNx)等。

有机发光图案30可以包括与暴露出的第一电极10接触的有机发光层(未示出)。当从外部提供的空穴和电子在其中复合时，有机发光层30发光。有机发光层30可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子注入层(EIL)、以及电子传输层(ETL)。空穴注入层和空穴传输层提供空穴，电子注入层和电子传输层提供电子。

有机发光图案30设置在排列在像素区域中的第一电极10上，该像素区是通过隔离体20、第二无机图案24的上表面、以及在孤立部分25内设置的第一无机图案22的包围而限定的。

由于一些有机发光图案30通过孤立部分25设置在第二无机图案24上，因此有机发光图案30彼此电分离，而不需任何构图工序。

第二电极40设置在第一电极10上提供的有机发光图案30上，并且有机发光图案设置在孤立部分25内。在这点上，由于一些第二电极40设置在孤立部分25内，因此第二电极40彼此电分离，而不需任何另外的构图工序。第二电极40是由具有低功函的金属形成。可以用作第二电极40的金属的例子包括铝、铝合金等。

如上所述，隔离体20形成在第一电极10上。隔离体20是由无机材料形成，并且当在平面图中看时具有闭合环形。隔离体20具有凹槽形的孤立部分25，以形成有机发光图案30和第二电极40，而不需任何构图工序，且不需另外的构图工序。相应地，能够抑制如从隔离体20中产生的溶剂的气体，由此防止有机发光图案30的退化。

制造OLED的方法

图3为示出制造根据本发明实施方式的OLED的方法的流程图，图4为根据本发明实施方式的形成在基板上的第一电极的横截面图。

参照图3和图4，导电总线5形成在例如透明玻璃基板的基板1上。

为了形成总线5，在基板1上形成金属层(未示出)。可以用化学气相沉积(CVD)工序或者溅射工序形成金属层。可以用作金属层的材料的例子包括铝、合金铝等。

在基板上形成金属层之后，在金属层的整个区域的上方形成光刻胶膜(未示出)。可以通过旋转涂布工序或者狭缝涂布工序(slit coating process)等形成光刻胶膜。

通过具有曝光工序和显影工序的感光工序，对光刻胶膜构图，以在金属层上形成光刻胶图案(未示出)。

用光刻胶膜作为蚀刻掩模对金属层进行构图，以在基板1上形成总线5。

同时，还可以使用荫罩通过真空沉积工序形成总线5。总线5向第一电极10提供驱动信号，这将随后描述。

在步骤S10中，可以在基板1上形成第一电极10。第一电极10为透明的且导电的。第一电极10可以通过溅射工序、CVD工序、或者真空沉积工序等形成在基板1上。可以用作第一电极10的材料的例子包括ITO、IZO、或者a-ITO等。此外，形成在基板1上的第一电极10可以包括低电阻金属。

图5至9为示出在如图4所示的第一电极上形成隔离体的工序的横截面图。

参照图5，在步骤S20中，在第一电极10上形成第一无机层22a，以形成具有孤立部分的隔离体。在该实施方式中，第一无机层22a可以通过CVD工序或者真空沉积工序等形成在第一电极10上。可以用作第一无机层22a的材料的例子包括硅的氧化物、硅的氮化物等。

参照图6，在第一电极10上形成第一无机层22a后，在第一无机层22a上形成牺牲图案23(sacrificial pattern)。

具体地说，有机层(未示出)通过旋转涂布工序或者狭缝涂布工序等形成在第一无机层22a上。通过具有曝光工序和显影工序的感光工序对有机层构图，以在第一无机层22a上形成牺牲图案23。在该实施方式中，可以用作牺牲图案23的金属的例子包括光刻胶物质、聚酰亚胺、压克力基树脂等。

在平面图中，牺牲图案23可以设置在正方形或者矩形的像素区周围。例如，牺牲图案23具有带形并围绕像素区形成闭合环形。

参照图7，在第一无机层22a上形成牺牲图案23后，在第一无机层22a上形成第二无机层24a。第二无机层24a覆盖第一无机层22a和牺牲图案23。第二无机层24a可以通过CVD工序或者真空沉积工序等形成在第一无机层22a上。第二无机层24a可以是由氧化物或者氮化物形成。

参照图8，在第一无机层22a上形成第二无机层24a后，在第二无机层24a的整个区域上形成含有光敏物质的光刻胶膜(未示出)。

用具有曝光工序和显影工序的感光工序对光刻胶膜构图，以在第二无机层24a上形成光刻胶图案25。在该实施方式中，光刻胶图案25具有暴露出与像素区对应的部分第二无机层24a的开口25a和暴露出与牺牲图案23对应的部分第二无机层24a的狭缝形的开口25b。暴露出部分第二无机层24a的裂缝形的开口25a具有闭合环形。当牺牲图案23的宽度为W₁时，暴露出与牺牲图案23对应的第二无机层24a的光刻胶图案25的开口25b的宽度W₂可以小于牺牲图案23的宽度W₁。

参照图9，在第二无机层24a上形成光刻胶图案25后，用光刻胶图案25作为蚀刻掩模对第二无机层24a和第一无机层22a蚀刻。

可以用与无机材料反应的蚀刻剂对与开口25a对应的第二无机层24a和第以无机层22a以及与开口25b对应的第二无机层24a进行湿刻。作为选择，可以用等离子体对与开口25a对应的第二无机层24a和第一无机层22a以及与开口25b对应的第二无机层24a进行干刻。

对第二无机层24a和第一无机层22a蚀刻时，暴露出像素区的第一无机图案22形成在与开口25a对应的部分第一电极10上，并且形成暴露出牺牲图案23的第二无机图案24。

第一无机图案22暴露出与像素区对应的部分第一电极10，并且第二无机图案22暴露出牺牲图案23的部分上表面。

通过第二无机图案24暴露出部分牺牲图案23之后，用蚀刻剂或者等离子体从第一无机图案22上去除经暴露出的牺牲图案23。

具体地说，用针对第一无机图案22和第二无机图案24具有高蚀刻选择性的蚀刻剂从第一无机图案22上去除牺牲图案23。作为选择，可以用氧等离子体从第一无机图案22上去除牺牲图案23。

去除牺牲图案23时，环形形状的空的空间形成在第一无机图案22和第二无机图案24之间。由于该空间，有机发光图案和第二电极将被电分隔，而不需任何构图工序，这将随后描述。以下，空的空间将被提及为孤立部分25。

图10为在如图9所示的基板上形成的有机发光图案和第二电极的横截面图。

参照图3和图10，在步骤S30中，有机发光图案30形成在形成有第一无机图案22和第二无机图案24的基板1上。

有机发光图案30可以用真空沉积工序形成。有机发光图案30可以是由具有空穴注入材料的空穴注入层(HIL)、具有空穴传输材料的空穴传输层(HTL)、具有有机发光材料的有机发光层、具有电子注入材料的电子注入层(EIL)、以及具有电子传输材料的电子传输层(ETL)形成。

空穴注入材料、空穴传输材料、有机发光材料、电子注入材料、以及电子传输材料沉积在隔离体20和暴露出的第一电极10上，该隔离体20具有第一无机图案22和第二无机图案24。从而，有机发光图案30通过隔离体20的孤立部分25电分离，而不需任何另外的构图工序。

在步骤S40中，在基板上形成有机发光图案30之后，具有低功函的金属材料，例如铝或者铝合金，通过溅射工序或者真空沉积工序等沉积在有机发光图案30上。经电分离的第二电极40形成在有机发光图案30上。通过这些工序，完成制造OLED100的工序。

如上所述，有机发光层和像素电极能够被电分隔，而不需任何另外的构图工序。此外，隔离体是由不产生例如溶剂的气体的无机材料形成，由此提高了OLED的性能和寿命。

很显然，本领域的熟练技术人员可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改进。因此，本发明旨在覆盖所有落入所附权利要求及其等效物范围内的对本发明进行的修改和改进。

Claims

1、一种有机发光器件，包括：

第一电极，设置在基板上；

隔离体，以栅格形设置在第一电极上，并具有凹槽形的孤立部分；

有机发光图案，设置在通过隔离体暴露出的第一电极上；以及

第二电极，设置在有机发光图案上。

2、根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述隔离体包括：

第一无机图案，设置在第一电极上；以及

第二无机图案，设置在第一无机图案上，以形成孤立部分。

3、根据权利要求2所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一无机图案和第二无机图案是由无机材料形成。

4、根据权利要求3所述的有机发光器件，其特征在于，所述无机材料包括氮化物或者氧化物。

5、根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一电极是由透明导电层形成。

6、根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述第二电极是由金属形成。

7、根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，在平面图中看时，所述孤立部分具有闭合环形的狭缝。

8、根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述孤立部分从隔离体的上部到下部逐渐扩大。

9、根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，进一步包括总线，该总线设置在第一电极和基板之间，以提供驱动信号。

10、一种制造有机发光器件的方法，该方法包括：

在基板上形成第一电极；

在第一电极上形成栅格形的隔离体，以暴露出像素区，该隔离体具有凹槽形的孤立部分；

在被隔离体包围的第一电极上形成有机发光图案，该有机发光图案通过孤立部分彼此分隔开；以及

在分隔开的有机发光图案上形成第二电极，该第二电极通过孤立部分彼此分隔开。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述形成隔离体的步骤包括：

在第一电极上形成第一层；

用有机材料围绕像素区在第一层上形成闭合环形的牺牲图案；

形成覆盖牺牲图案的第二层；

形成光刻胶图案，该光刻胶图案暴露出与像素区对应的部分第二层以及与牺牲图案对应的部分第二层；

用光刻胶图案作为蚀刻掩模去除与像素区对应的部分第一层和第二层并暴露出牺牲图案；以及

去除暴露出的牺牲图案，以形成孤立部分。

12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一层和第二层是由无机材料形成。

13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述无机材料包括氧化物和氮化物之一。

14、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述形成牺牲图案的步骤包括：

在第一层上形成有机层；以及

用曝光工序对有机层进行构图。

15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述有机层是由压克力和聚酰亚胺之一形成。

16、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述牺牲图案是通过蚀刻剂选择性地去除的。

17、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述暴露出的牺牲图案是用氧等离子体去除的。

18、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二电极是由铝和铝合金之一形成。

19、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括，在形成第一电极之前，在基板上形成总线以施加驱动信号。

20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述总线具有第一电阻，并且第一电极具有低于第一电阻的第二电阻。