CN102422714A - 制作有机发光器件的方法 - Google Patents
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Abstract
通过防止对于有机发光元件的水分浸入来制作具有高可靠性的有机发光器件,而不引起发光特性的任何劣化。提供一种制作有机发光器件的方法,所述有机发光器件包括衬底101、设在衬底101上的有机发光元件和覆盖有机发光元件的树脂保护膜109,所述方法包括:将设有有机发光元件的衬底移动到印刷室中;以及使用丝网印刷板进行丝网印刷,以形成树脂保护膜,其中,所述丝网印刷板的非印刷区域具有突起212,或者所述衬底的非印刷区域具有突起213,并且所述丝网印刷板在经由所述突起与衬底101接触的同时形成树脂保护膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种制作有机发光器件的方法。
背景技术
最近几年,使用作为自发光器件的有机发光元件的有机发光器件正作为平板显示器而受到关注。然而,已知的是,有机发光元件对水分和氧极其敏感,并且例如由于水分浸入有机发光元件中而形成称为暗点的非发光区域,结果是不能保持发光。
作为防止水分浸入有机发光元件中的一种方法,日本专利申请公开No.2003-282240公开了在有机发光元件上形成由树脂保护膜和无机保护膜组成的保护膜的方法。这里,树脂保护膜覆盖有机发光元件和有机发光元件周围的衬底的表面,并使有机发光元件的凹凸平整。无机保护膜覆盖平整的树脂膜、树脂膜的边缘和树脂膜周围的衬底的表面(不具有使得水分能够浸入底层中的有机发光元件的透湿性的膜的表面)。根据这样的构造,与仅用无机保护膜防止水分浸入到具有凹凸的有机发光元件的情况相比,能以小很多的厚度实现防湿性,由此可防止有机发光元件中的劣化。
此外,作为形成这样的配置的树脂保护膜的方法,日本专利申请公开No.2006-147528从厚度稳定性、形成膜的平整性、构图性能等方面公开了一种丝网印刷方法。
在由树脂保护膜和无机保护膜组成的密封配置中,无机保护膜的大部分区域形成在平整的树脂保护膜上。因此,可通过作为通用过程的气相沉积法(化学气相沉积法、溅射法、真空蒸镀法等)来形成均匀的并且具有满意的防湿性的没有任何缺陷的膜。然而,形成在树脂保护膜周围的衬底表面上的无机保护膜不必处于相同的状况。
更具体地讲,在形成无机保护膜之前在区域中产生由表面缺陷等引起的杂质和凹凸的情况下,无机保护膜不能完全覆盖它们,或者即使无机保护膜能覆盖它们,将形成在凹凸的侧面部分中的膜的密度也降低,结果是不能实现满意的防湿性。
根据通过丝网印刷的树脂保护层的形成,在衬底上某一距离处放置丝网印刷板。然后,称为刮墨刀(squeegee)的橡胶刀片在压力下移动,以使丝网印刷板与衬底接触,由此树脂通过丝网印刷板的开口被传送到衬底表面。在丝网印刷板的开口的外周部分中,树脂出现,并且由固化的树脂形成的杂质沉积。那么,存在这样的问题,即,当沉积物和丝网印刷板本身与衬底表面摩擦时,在衬底表面上产生诸如杂质的粘接和伤痕的表面缺陷(凹凸)。
发明内容
本发明的目的是提供这样一种制作方法,该制作方法能够通过防止对于有机发光元件的水分浸入来制作具有高可靠性的有机发光器件,而不引起发光特性的劣化。
具体地讲,本发明的制作有机发光器件的方法具有以下特征。也就是说,通过本发明的制作有机发光器件的方法制作的有机发光器件包括衬底、设在衬底上的有机发光元件和覆盖有机发光元件的树脂保护膜,所述制作有机发光器件的方法包括:将设有有机发光元件的衬底移动到印刷室中,其中,在有机发光元件中在衬底上依次设置下电极、发光层和上电极;和使用丝网印刷板进行丝网印刷,以形成树脂保护膜,其中,丝网印刷板的非印刷区域具有突起,或者衬底的非印刷区域具有突起,并且丝网印刷板在经由突起与衬底接触的同时形成所述树脂保护膜。
从以下参照附图对示例性实施例的描述,本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出在本发明的实施例中制作的有机发光器件的示意性截面图。
图2是示出在本发明的实施例1中制作的有机发光器件的示意性截面图。
图3是示出在本发明的实施例1中制作的有机发光器件的示意性截面图。
图4是示出在本发明的实施例2中制作的有机发光器件的示意性截面图。
图5是示出在比较示例中制作的有机发光器件的示意性截面图。
图6是示出本发明的示例1中的丝网印刷步骤中所使用的装置的透视图。
图7是示出本发明的示例2中的丝网印刷步骤中所使用的装置的透视图。
图8是示出本发明的示例3中的丝网印刷步骤中所使用的装置的透视图。
图9是示出本发明的实施例中的大型衬底的示意性平面图。
具体实施方式
通过本发明的制作方法制作的有机发光器件包括衬底、设在衬底上的有机发光元件、覆盖有机发光元件的树脂保护膜、覆盖树脂保护膜的无机保护膜。
此外,本发明的制作有机发光器件的方法包括通过丝网印刷形成树脂保护膜的丝网印刷步骤,并且在该丝网印刷步骤中,以丝网印刷板不与衬底接触这样的方式在衬底上的印刷区域周围形成树脂保护膜。
此外,在这样的制作方法中,丝网印刷步骤中所使用的丝网印刷板可在当形成树脂保护膜时作为衬底的相对表面的反面上具有用于防止衬底与丝网印刷板之间的接触的突出部分。此外,衬底可在当形成树脂保护膜时作为丝网印刷板的相对表面的表面上具有防止衬底与丝网印刷板之间的接触的突出部分。此外,在丝网印刷步骤中,衬底或者丝网印刷板的非印刷区域可具有用于防止衬底与丝网印刷板之间的接触的突出部分。
因此,根据本发明的制作有机发光器件的方法,当形成树脂保护膜时,丝网印刷板不与存在于树脂保护膜周围的衬底表面接触。因此,没有表面缺陷(凹凸),诸如来自丝网印刷板的杂质的粘接以及当杂质和丝网印刷板本身与衬底摩擦时引起的伤痕,并且无机保护膜能够满意地覆盖平整的树脂保护膜、树脂保护膜的边缘和树脂保护膜周围的衬底表面。因此,渗透穿过不完美地形成无机保护膜的部分和膜质量劣化的部分的水分不以任何方式通过树脂保护膜到达显示部分。因此,可获得在其中由于水分浸入而引起的发光特性不劣化的有机发光元件。因此,可制作具有高可靠性的有机发光器件。
(实施例1)
以下,参照附图对根据本发明的有机发光器件的实施例1进行描述。
图1是示出通过根据本发明的制作有机发光器件的方法制作的有机发光器件的示意性截面图。此外,图2和3是示出在本发明的实施例1中制作的有机发光器件的示意性截面图。这里,在图1中,有机发光器件包括衬底101、TFT电路102、平面化层104、下电极105、触排(bank)106、有机化合物层107、上电极108、树脂保护层109和无机保护膜110。此外,在图2和3中,有机发光器件包括衬底201、TFT电路202、平面化层204、下电极205、触排206、有机化合物层207、上电极208、树脂保护膜209、刀片210、丝网印刷板211和突出部分212。
首先,对作为有机发光器件的组成构件的有机发光元件进行描述。
如图1所示,在实施例1中制作的有机发光器件中,TFT电路102形成在衬底101上。这里,有机发光器件中所使用的衬底101的示例包括在其表面上形成由硅氧化物、硅氮化物等制成的绝缘层的玻璃衬底、由合成树脂等制成的绝缘衬底和导电衬底或半导体衬底。此外,衬底101可以是透明的或者不透明的。
在包括TFT电路102的衬底101上,通过例如光刻法在期望的图案中形成由丙烯酸树脂、基于聚酰亚胺的树脂、基于降冰片烯的树脂、基于氟的树脂等制成的平面化层104。这里,平面化层104是用于使通过提供TFT电路102而产生的凹凸平面化的层。应该指出,用于平面化层104的材料和制作方法不特别受限,只要平面化层104可使通过提供TFT电路102而产生的凹凸平整即可。此外,可在平面化层104与TFT电路102之间形成由诸如硅氮化物、硅氧氮化物、硅氧化物等无机材料制成的绝缘层(未显示)。
设在平面化层104上的、将与TFT电路102的一部分电连接的下电极(第一电极)105可以是透明电极或者反射电极。在下电极105是透明电极的情况下,其组成材料的示例包括ITO和In2O3。在下电极105是反射电极的情况下,其组成材料的示例包括:金属元素,诸如Au、Ag、Al、Pt、Cr、Pd、Se和Ir;由多种这些金属元素的组合形成的合金;和金属化合物,诸如铜碘化物。下电极105的厚度优选地为0.1μm到1μm。
触排(分离膜)106设在下电极105的周边边缘部分中。用于触排106的组成材料的示例包括由硅氮化物、硅氧氮化物、硅氧化物等制成的无机绝缘层,和丙烯酸树脂、基于聚酰亚胺的树脂和基于酚醛的树脂。触摸106的厚度优选地为1μm到5μm。
设在下电极105上的有机化合物层107可以由一个层或多个层形成,所述一个层或多个层可通过考虑有机发光元件的发光功能来合适地选择。此外,构成有机化合物层107的层的特定示例包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。可使用已知的化合物作为用于这些层的组成材料。应该指出,有机化合物层107中的发光区域可存在于特定层中或者相邻层之间的界面处。通过真空蒸镀、喷墨法等形成有机化合物层107。在蒸镀的情况下使用高精度掩模在发光区域中形成有机化合物层,或者在喷墨方法的情况下使用高精度喷射在发光区域中形成有机化合物层。
在有机化合物层107上,形成上电极(第二电极)108。上电极108可以是透明电极或者反射电极。可使用与下电极105的材料相同的材料作为用于上电极108的组成材料。
通过形成上电极108,在衬底101上形成有机发光元件。这里,当如图9所示那样在大型衬底上形成有机发光元件时,在大型衬底601上按矩阵布置多个有机发光元件602。
接下来,对形成树脂保护膜的步骤进行描述。在本实施例中,首先,在低露点气氛中将其上形成有机发光元件的衬底移动到印刷室中。接着,如图2所示,执行丝网印刷步骤,在该丝网印刷步骤中,通过使用丝网印刷机的丝网印刷在有机发光元件上印刷将作为树脂保护膜209的粘接剂。应该指出,图2仅示出了丝网印刷板211和刀片210。此外,丝网印刷板211的细线部分表示与所谓的网孔部分对应的印刷区域。另一方面,丝网印刷板211的粗线部分表示与支持网孔部分的框架对应的非印刷区域。如图6所示,此时所使用的丝网印刷板在衬底303的相对表面的印刷开口的外周(从开口末端起大约0.5mm到1mm的区域)中设有高度为几μm到十几μm的突出部分302。因此,丝网印刷板301不与位于树脂保护膜周围的衬底303的表面接触。
可替换地,如图3所示,执行丝网印刷步骤,在该丝网印刷步骤中,通过使用丝网印刷机的丝网印刷在有机发光元件上印刷将作为树脂保护膜209的粘接剂。如图7所示,此时所使用的丝网印刷板401在衬底403的相对表面的印刷开口的内周(从开口末端起大约0.3mm到0.8mm的区域)中设有高度为十几μm到二十几μm的突出部分402。因此,丝网印刷板401不与位于树脂保护膜209周围的衬底403的表面接触。在这种情况下,由于突出部分402形成在印刷区域中,所以在印刷之后粘接剂没有立即印刷到该部分。具有如丝网印刷中通常所使用的程度这样的程度的粘度的粘接剂通过其流动性填充该部分,因此,没有形成非印刷区域。因此,丝网印刷板211不与其接触的、没有任何缺陷的清洁区域存在于从树脂保护膜209的末端起大约0.5mm的宽度中,由此衬底201的表面和无机保护膜可表现出足够的防湿性。
作为用于印刷的树脂保护膜209的粘接剂,具体地讲,可使用UV固化粘接剂、热固性粘接剂等,只要它不包含不利地影响有机发光元件的成分即可。
(实施例2)
接下来,对实施例2进行描述。可省略与实施例1中的元件类似的元件的描述。图4是示出在本发明的实施例2中制作的有机发光器件的示意性截面图。这里,在图4中,有机发光器件包括衬底201、TFT电路202、平面化层204、下电极205、触排206、有机化合物层207、上电极208、树脂保护膜209、刀片210、丝网印刷板211和突出部分213。
在本实施例中,通过与实施例1中的方法相同的方法形成将形成在衬底上的有机发光元件。
对形成树脂保护膜的步骤进行描述。在本实施例中,执行丝网印刷步骤,在该丝网印刷步骤中,通过使用如图4所示的丝网印刷机的丝网印刷,利用所述有机发光元件在低露点氮气氛中被移动到印刷室,在衬底上的有机发光元件上印刷将作为树脂保护膜209的粘接剂。在丝网印刷步骤中,如图8所示,衬底502的表面上的树脂保护膜形成区域的外周(从树脂保护膜的末端起大约0.5mm到1mm的区域)设有高度为几μm到十几μm的突出部分503。因此,丝网印刷板501不与树脂保护膜周围的衬底502的表面接触。因此,丝网印刷板501不与其接触的、没有任何缺陷的清洁区域存在于从树脂保护膜209的末端起大约0.5mm的宽度中,由此,衬底502的表面和无机保护膜110可表现出足够的防湿性。
示例
接下来,将对本发明的特定示例进行详细描述。图5是示出在比较示例中制作的有机发光器件的示意性截面图。此外,图6是示出示例1中的丝网印刷步骤中所使用的装置的透视图。图7是示例2中的丝网印刷步骤中所使用的装置的透视图。图8是示出本发明的示例3中的丝网印刷步骤中所使用的装置的透视图。
示例1
在示例1中,首先,对具有由Cr形成的下电极的TFT衬底进行UV/臭氧清洁。然后,在光刻步骤中,在下电极周围对触排进行构图。此时,触排的厚度是2μm。接着,通过真空蒸镀法依次形成构成有机化合物层的空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。
具体地讲,首先,在下电极上形成αNPD,以形成空穴传输层。此时,空穴传输层的厚度是50nm。接下来,在空穴传输层上,使作为主体的铝螯合物(Alq3)和作为客体的香豆素6共同沉积,以使得重量比为100∶6,以形成发光层。此时,将发光层的厚度设置为50nm。接着,将菲咯啉化合物(phenanthroline compound,Bphen)形成为膜,以在发光层上形成电子传输层。此时,将电子传输层的厚度设置为10nm。接着,使菲咯啉化合物(Bphen)和碳酸铯(Cs2Co3)共同沉积,以使得重量比为100∶1,以在电子传输层上形成电子注入层。此时,将电子注入层的厚度设置为40nm。接着,通过溅射法将ITO形成为膜,以在电子注入层上形成上电极。此时,将上电极的厚度设置为130nm。通过以上步骤制作有机发光元件。
接着,在印刷室中在低露点氮气氛中形成树脂保护膜。更具体地讲,作为丝网印刷步骤,如图2所示通过使用丝网印刷机的丝网印刷法,在设有有机发光元件的衬底201上印刷热固性环氧树脂。如图6所示,这里所使用的丝网印刷板在衬底303的相对表面的印刷开口的外周(从开口末端起0.8mm的区域)中设有高度为10μm的突出部分302。因此,丝网印刷板301不与位于将形成的树脂保护膜周围的衬底303的表面接触。
此后,通过在真空环境下以100℃过加热15分钟将树脂保护膜固化。这里,将固化之后的树脂保护膜的厚度设置为30μm。
这些,通过使用SiH4气体、N2气体和H2气体的等离子体CVD法形成由硅氮化物制成的无机保护膜。这里,将无机保护膜的厚度设置为1μm。此外,无机保护膜覆盖整个树脂保护膜,并在树脂保护膜的外周中在衬底表面上形成为大约1mm的宽度。
在60℃的温度和90%的湿度的环境下,对如上所述那样形成的有机发光器件进行存放测试。结果,即使在1000个小时的存放测试的结果中,也没有产生暗点。
示例2
在示例2中,通过以下方法制作有机发光器件。应该指出,制作有机发光器件的方法与示例1的方法相同,因此,省略其详细描述。
接着,在印刷室中在低露点氮气氛中在其上已形成有机发光器件的衬底上形成树脂保护膜。更具体地讲,作为丝网印刷步骤,如图3所示,通过使用丝网印刷机的丝网印刷法在设有有机发光元件的衬底201上印刷热固性环氧树脂。如图7所示,所使用的丝网印刷板在衬底403的相对表面的印刷开口的内周(从开口末端起0.3mm的区域)中设有高度为20μm的突出部分402。因此,防止丝网印刷板401与位于树脂保护膜周围的衬底403的表面接触。
此后,通过在真空环境下以100℃过加热15分钟将树脂保护膜固化。这里,将固化之后的树脂保护膜的厚度设置为30μm。
接着,通过使用SiH4气体、N2气体和H2气体的等离子体CVD法形成由硅氮化物制成的无机保护膜。这里,将无机保护膜的厚度设置为1μm。此外,无机保护膜覆盖整个树脂保护膜,并在树脂保护膜的外周中在衬底表面上形成为大约1mm的宽度。
在60℃的温度和90%的湿度的环境下,对如上所述那样形成的有机发光器件进行存放测试。结果,即使在1000个小时的存放测试的结果中,也没有产生暗点。
示例3
在示例3中,通过以下方法制作有机发光器件。应该指出,制作有机发光器件的方法与示例1的方法相同,因此,省略其详细描述。
接着,在印刷室中在低露点氮气氛中在其上已形成有机发光器件的衬底上形成树脂保护膜。更具体地讲,作为丝网印刷步骤,通过使用如图4所示的丝网印刷机的丝网印刷法在设有有机发光元件的衬底201上印刷热固性环氧树脂。此时,当对触排进行构图时,为衬底502的表面上的树脂保护膜形成区域的外周(从树脂保护膜的末端起大约0.5mm的区域)设置高度为2μm的突出部分503。因此,防止丝网印刷板501与位于树脂保护膜周围的衬底502的表面接触。
此后,通过在真空环境下以100℃过加热15分钟将树脂保护膜固化。这里,将固化之后的树脂保护膜的厚度设置为30μm。
接着,通过使用SiH4气体、N2气体和H2气体的等离子体CVD法形成由硅氮化物制成的无机保护膜。这里,将无机保护膜的厚度设置为1μm。此外,无机保护膜覆盖整个树脂保护膜,并在树脂保护膜的外周中在衬底表面上形成为大约1mm的宽度。
在60℃的温度和90%的湿度的环境下,对如上所述那样形成的有机发光器件进行存放测试。结果,即使在1000个小时的存放测试的结果中,也没有产生暗点。
比较示例
作为比较,如图5所示,通过使用丝网印刷机的丝网印刷法在衬底201上执行印刷。此时,使用对于丝网印刷板211侧和衬底201侧中的每一个不具有用于防止丝网印刷板211与衬底201之间接触的突出部分的衬底201形成有机发光元件。
然后,在印刷室中在低露点氮气氛中在其上已形成了有机发光器件的衬底上形成树脂保护膜。此后,通过在真空环境下以100℃过加热15分钟将树脂保护膜固化。这里,将固化之后的树脂保护膜的厚度设置为30μm。
接着,通过使用SiH4气体、N2气体和H2气体的等离子体CVD法形成由硅氮化物制成的无机保护膜。这里,将无机保护膜的厚度设置为1μm。此外,无机保护膜覆盖整个树脂保护膜,并在树脂保护膜的外周中在衬底表面上形成为大约1mm的宽度。
在60℃的温度和90%的湿度的环境下,对如上所述那样形成的有机发光器件进行存放测试。结果,在相对于显示部分的外周上的两个点中的每个的平均半径为5mm的区域中产生暗点。
尽管已参照示例性实施例对本发明进行了描述,但是将理解本发明不限于所公开的示例性实施例。将给予以下权利要求的范围以最广泛的解释,以涵盖所有这样的修改以及等同结构和功能。
本申请要求于2009年5月12日提交的日本专利申请No.2009-115379的优先权,在此通过引用并入其全部内容。
Claims (2)
1.一种制作有机发光器件的方法,所述有机发光器件包括衬底、设在衬底上的有机发光元件和覆盖有机发光元件的树脂保护膜,所述方法包括:
将设有有机发光元件的衬底移动到印刷室中,其中,在有机发光元件中在衬底上依次设置下电极、发光层和上电极;和
使用丝网印刷板进行丝网印刷,以形成树脂保护膜,其中,丝网印刷板的非印刷区域具有突起,或者衬底的非印刷区域具有突起,并且丝网印刷板在经由突起与衬底接触的同时形成所述树脂保护膜。
2.根据权利要求1所述的制作有机发光器件的方法,还包括在树脂保护膜上形成无机保护膜。
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