CN103296224A - 制备有机发光装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备有机发光装置的方法,所述方法包括在基底上形成有机发射单元以及形成接触环境元件并包括至少一个无机层的薄膜包封层,所述至少一个无机层包括低温粘度转变(LVT)无机材料,其中,利用包括下述步骤的工艺形成所述至少一个无机层:通过将所述LVT无机材料提供到所述环境元件位于其上的所述有机发射单元上来形成包括所述LVT无机材料的预无机层;在高于所述LVT无机材料的粘度转变温度的温度下对所述预无机层执行第一恢复处理;对已经经历过所述第一恢复处理的所述预无机层执行第二恢复处理,以提高所述环境元件和所述LVT无机材料之间的结合力并提高所述LVT无机材料之间的结合力。
Description
本申请要求于2012年3月2日在韩国知识产权局提交的第10-2012-0022041号韩国专利申请的优先权和权益,该韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的实施例涉及一种制备有机发光装置的方法。
背景技术
有机发光装置是可提供多色图像的自发射装置,它具有诸如宽视角、优良的对比度、快速响应、增大的明度以及优异的驱动电压特性的优点。
有机发光装置包括有机发射单元,有机发射单元包括第一电极、有机层和第二电极。由于有机发射单元例如易受到外部环境中的元素(例如,氧和湿气)的影响,所以需要密封有机发射单元以与外部环境隔开的密封结构。
此外,还期望开发一种薄的有机发光装置和/或柔性的有机发光装置。
发明内容
本发明的实施例提供了一种制备包括薄膜包封层的有机发光装置的方法,所述薄膜包封层具有使与外部环境分开的优异的密封特性和延长的时间的柔性特性。
根据本发明的一方面,提供了一种制备有机发光装置的方法,所述方法包括:在基底上形成有机发射单元;形成薄膜包封层,所述薄膜包封层接触环境元件并包括至少一个无机层,所述至少一个无机层包括低温粘度转变(LVT)无机材料,其中,利用包括下述步骤的工艺形成所述至少一个无机层:通过将所述LVT无机材料设置在所述环境元件位于其上的所述有机发射单元上来形成包括所述LVT无机材料的预无机层;在高于所述LVT无机材料的粘度转变温度的温度下对所述预无机层执行第一恢复处理;对已经经历过所述第一恢复处理的所述预无机层执行第二恢复处理,以提高所述环境元件和所述LVT无机材料之间的结合力并提高所述LVT无机材料之间的结合力。
所述环境元件可包括在形成所述有机发射单元的过程中出现的杂质颗粒。
所述LVT无机材料的粘度转变温度可为使所述LVT无机材料表现出流体性质所需的最低温度。
所述LVT无机材料的粘度转变温度可低于所述有机发射单元的材料的变性温度。
所述LVT无机材料的粘度转变温度可低于所述有机发射单元的多种材料的变性温度的最小值。
所述LVT无机材料可包括锡氧化物。
所述LVT无机材料还可包括磷氧化物、磷酸硼、锡氟化物、铌氧化物和钨氧化物中的至少一种。
所述LVT无机材料可包括以下物质中的至少一种:SnO;SnO和P2O5;SnO和BPO4;SnO、SnF2和P2O5;SnO、SnF2、P2O5和NbO;SnO、SnF2、P2O5和WO3。
可利用溅射、真空沉积、低温沉积、电子束涂覆或离子镀覆提供所述LVT无机材料。
所述第一恢复处理可包括在所述LVT无机材料的粘度转变温度和所述有机发射单元的材料的变性温度之间的温度下对所述预无机层进行热处理。
所述第一恢复处理可包括在所述LVT无机材料的粘度转变温度和所述有机发射单元的多种材料的变性温度的最小值之间的温度下对所述预无机层进行热处理。
所述第一恢复处理可包括在大约80℃至大约132℃的范围内的温度下对所述预无机层进行热处理大约1小时至大约3小时。
所述第一恢复处理可在真空下或在惰性气体气氛下进行。
所述第二恢复处理可包括化学处理、等离子体处理、其中室包含氧的热室处理或者其中室包含氧和湿气的热室处理。
所述第二恢复处理可包括化学处理,并且可使用从由酸溶液、碱溶液和中性溶液组成的组中选择的至少一种对已经经历第一恢复处理的预无机层进行处理。
所述碱溶液可包括硝酸盐。
第二恢复处理可包括等离子体处理,并且可在真空下使用O2等离子体、N2等离子体和Ar等离子体中的至少一种对已经经历第一恢复处理的预无机层进行处理。
第二恢复处理可包括等离子体处理,并且可在大气压力下使用O2等离子体、N2等离子体和Ar等离子体中的至少一种对已经经历第一恢复处理的预无机层进行处理。
第二恢复处理可包括将已经经历第一恢复处理的预无机层暴露于氧分压在室内总压力的大约2%至大约100%的范围内并且温度在大约25℃至大约150℃的范围内的室。
第二恢复处理可包括将已经经历第一恢复处理的预无机层暴露于氧分压在室内总压力的大约2%至大约100%的范围内、相对湿度在大约10%至大约100%的范围内并且温度在大约25℃至大约150℃的范围内的室。
所述薄膜包封层还可包括包含聚合物的至少一个有机层。
可通过提供可固化前驱体,然后使所述可固化前驱体固化来形成所述至少一个有机层。
可利用闪蒸器提供所述可固化前驱体。
可利用UV辐射、红外辐射和激光束中的至少一种来固化所述可固化前驱体。
所述薄膜包封层可包括顺序堆叠在所述有机发射单元上的有机层和无机层。
所述薄膜包封层可包括第一有机层、第二有机层和无机层,并且第一有机层、无机层和第二有机层可顺序堆叠在有机发射单元上。
所述薄膜包封层可包括有机层、第一无机层和第二无机层,并且第一无机层、有机层和第二无机层可顺序堆叠在有机发射单元上。
所述环境元件可嵌入在所述薄膜包封层中。
附图说明
通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例,本发明实施例的以上和其它特征和方面将变得更清楚,在附图中:
图1A至图1D是用于描述根据本发明实施例的制备有机发光装置的方法的示图;
图2A至图2D是用于描述根据本发明另一实施例的制备有机发光装置的方法的示图;
图3至图5示意性示出了依据根据本发明的一个或多个实施例的制备有机发光装置的方法而制备的有机发光装置。
具体实施方式
在下文中,将参照附图更充分地描述本发明的实施例,在附图中示出了本发明的示例性实施例。如这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项目的一个或多个的任意组合和全部组合。一系列元件之前的诸如“至少一个”的表达方式修饰整个系列的元件,而并不是修饰这一系列中的个体元件。
将描述根据本发明实施例的制备有机发光装置的方法。
首先,如图1A所示,在基底11上形成有机发射单元13。有机发射单元13可具有第一电极13a、有机膜13b和第二电极13c顺序堆叠的结构。
基底11可为在传统的有机发光装置中使用的任意基底,例如,具有良好的机械强度、热稳定性、透明度、表面平滑度、防水性以及易于处理的玻璃基底或透明塑料基底。基底11还可为可弯曲的柔性基底。在这方面,基底11的弯曲半径可为大约10cm或更小。
例如,可通过在基底11上沉积或溅射用于形成第一电极13a的材料来形成第一电极13a。当第一电极13a构成阳极时,用于形成第一电极13a的材料可为例如高逸出功材料,以有助于空穴注入。第一电极13a可为反射电极或半透射电极。例如,可使用诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)和氧化锌(ZnO)的透明导电材料来形成第一电极13a。可使用例如镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等形成第一电极13a作为反射电极。
第一电极13a可具有单层或多层结构。例如,第一电极13a可具有ITO/Ag/ITO的三层结构,尽管本发明不限于此。
有机膜13b形成在第一电极13a上,并且可包括从由空穴注入层、空穴传输层、具有空穴注入能力和空穴传输能力的功能层、缓冲层、电子阻挡层、发射层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层组成的组中选择的至少一层。例如,有机膜13b可包括下面的化合物301、311和321中的至少一种。
第二电极13c形成在有机膜13b上,并且可为作为电子注入电极的阴极。用于形成第二电极13c的金属可为例如可具有低逸出功的金属、合金和/或导电化合物或者它们的混合物。例如,第二电极13c可通过利用锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等形成薄膜而为反射、半透射或透射电极。为了制造顶部发射型有机发光装置,可使用由ITO或IZO形成的透射电极,并且各种变型可应用于此。
尽管在图1A中未示出,但是本实施例的有机发射单元13每个像素包括一个像素电路,并且像素电路可包括至少一个薄膜晶体管(TFT)(未示出)和电容器(未示出),并且第一电极13a可电连接到TFT。
第一电极13a可相互独立地在每个像素中被图案化,并且第二电极13c可为用于覆盖全部像素的共电极。
在朝向基底11显示图像的底部发射型有机发光显示装置中,可通过将第二电极13c形成为相对厚来增大朝向基底11的发射效率。
在朝向有机膜13b显示图像的顶部发射型有机发光显示装置中,第二电极13c可为通过将第二电极13c形成为相对薄而作为半反射层,和/或第二电极13c可由透明导电材料形成。在顶部发射型有机发光显示装置的情况下,第一电极13a还可包括反射层。
尽管在图1A中未示出,但是可在第二电极13c上形成保护层。当薄膜包封层20(见图1D)形成在有机发射单元13上时,保护层可防止或减少对第二电极13c的损坏,并且保护层可由例如LiF、羟基喹啉锂、Alq3等形成。
在形成有机发射单元13之后,环境元件15通常存在于有机发射单元13上。环境元件15是在形成有机发射单元13的过程中产生的杂质颗粒,并且可为例如来自外部环境的微粒(例如,外部环境中存在的尘土和微尘)或者用于形成有机发射单元13并留在有机发射单元13上的材料的微粒(例如,用于形成第二电极13c并且在形成第二电极13c之后留下的材料的微粒)。环境元件15可包括各种有机材料、无机材料和/或有机/无机化合物。在形成有机发射单元13之后,利用诸如湿法处理(例如清洗)不能容易地去除环境元件15。例如,环境元件15可为平均粒径为大约5μm或更小(例如,在大约1μm至大约5μm的范围内)的颗粒,尽管本发明不限于此。在图1A中,为了方便,环境元件15示出为一个球形颗粒。
随后,根据本实施例,将低温粘度转变(LVT)无机材料提供到存在有环境元件15的有机发射单元13上,以形成包括LVT无机材料的预无机层23,如图1B所示。LVT无机材料为具有低粘度转变温度的无机材料。
如这里所使用的,“粘度转变温度”并不是LVT无机材料的状态从固态完全转变成液态的温度,而是LVT无机材料具有流动性(例如,为具有缓慢流速的流体,或者为有延展性的固体)的最低温度。
本实施例的LVT无机材料的粘度转变温度可低于有机发射单元13中包含的材料(例如,有机发射单元13的材料)的变性温度。例如,LVT无机材料的粘度转变温度可低于有机发射单元13中包含的材料的变性温度的最小值(例如,最小量)(例如,有机发射单元13的多种材料的最低变性温度)。
“有机发射单元13中包含的材料的变性温度”指的是能够使有机发射单元13中包含的材料发生物理和/或化学变性的温度,并且根据有机发射单元13中包含的材料的类型和数量,有机发射单元13可具有多个变性温度或者具有变性温度的范围。
例如,“LVT无机材料的粘度转变温度”和“有机发射单元13的变性温度”可表示有机发射单元13的有机膜13b中包含的有机材料和LVT无机材料的玻璃转变温度(Tg)。可通过对LVT无机材料和有机发射单元13的有机膜13b中包含的有机材料进行热重分析(TGA)来测量Tg。
例如,可从在N2气氛下利用TGA和差示扫描量热法(DSC)对LVT无机材料和有机发射单元13中包含的材料进行的热分析来确定Tg,其中,对于TGA,在范围为从大约室温至大约600℃的温度下(以10℃/分钟的速率)进行,对于DSC,在范围为从大约室温至大约400℃的温度下进行(盘类型:一次性Al盘(DSC)、一次性Al盘(TGA)中的Pt盘),并且本领域的普通技术人员将明白这些条件。
有机发射单元13中包含的材料的变性温度可高于大约130℃,但不限于此,并且可如上所述对有机发射单元13中包含的材料进行TGA分析来有效地测量其变性温度。
有机发射单元13中包含的材料的变性温度的最小值可在大约130℃至大约140℃的范围内。有机发射单元13中包含的材料的变性温度的最小值可为大约132℃,但不限于此,并且可经如上所述材料的TGA分析来测量有机发射单元13中包含的材料的Tg并选择最小的Tg来有效地测量有机发射单元13中包含的材料的变性温度的最小值。
例如,LVT无机材料的粘度转变温度可为大约80℃或更大,例如,在大约80℃至大约132℃的范围内、在大约80℃至大约120℃的范围内、或在大约100℃至大约120℃的范围内,尽管本发明不限于此。例如,LVT无机材料的粘度转变温度可为大约110℃。
LVT无机材料可为单个的化合物或者两种或更多种化合物的混合物,并且可包括诸如SnO或SnO2的锡氧化物。当LVT无机材料包括SnO时,SnO的含量可在例如按重量计大约20%至按重量计大约100%的范围内。例如,LVT无机材料还可包括磷氧化物(例如,P2O5)、磷酸硼(BPO4)、锡氟化物(例如,SnF2)、铌氧化物(例如,NbO)和钨氧化物(例如,WO3)中的至少一种,尽管本发明不限于此。
例如,LVT无机材料可包括:SnO;SnO和P2O5;SnO和BPO4;SnO、SnF2和P2O5;SnO、SnF2、P2O5和NbO;或者SnO、SnF2、P2O5和WO3,尽管本发明不限于此。
例如,LVT无机材料可包括下面的成分,尽管本发明不限于此:SnO(100wt%);SnO(80wt%)和P2O5(20wt%);SnO(90wt%)和BPO4(10wt%);SnO(20-50wt%)、SnF2(30-60wt%)和P2O5(10-30wt%),其中,SnO、SnF2和P2O5的重量百分比和为100wt%;SnO(20-50wt%)、SnF2(30-60wt%)、P2O5(10-30wt%)和NbO(1-5wt%),其中SnO、SnF2、P2O5和NbO的重量百分比和为100wt%;或者,SnO(20-50wt%)、SnF2(30-60wt%)、P2O5(10-30wt%)和WO3(1-5wt%),其中,SnO、SnF2、P2O5和WO3的重量百分比和为100wt%。
例如,LVT无机材料可包括SnO(42.5wt%)、SnF2(40wt%)、P2O5(15wt%)和WO3(2.5wt%),尽管本发明不限于此。
可通过例如溅射、真空沉积、低温沉积、电子束涂覆或离子镀覆对有机发射单元13提供LVT无机材料以形成预无机层23。
例如,可通过等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或等离子体离子辅助沉积(PIAD)来提供LVT无机材料,尽管本发明不限于此。
根据本发明的实施例,可通过溅射对有机发射单元13提供组成为SnO-SnF2-P2O5-WO3的LVT无机材料。更具体地讲,可通过利用双旋转靶法执行溅射,并且可在基底11移动的同时执行扫描。在这点上,可使用氩等离子体(12kW和0.4Pa),并且可通过重复扫描多次获得预无机层23的期望厚度(例如,大约1μm)。
如图1B所示,预无机层23可在环境元件15和有机发射单元13之间包括诸如膜形成元件23a、针孔23b和空隙23d的缺陷。
膜形成元件23a是对形成LVT无机材料层无贡献的LVT无机材料团聚颗粒,针孔23b是没有被涂覆LVT无机材料并且暴露有机发射单元13的区域。膜形成元件23a的形成可有助于形成针孔23b。环境元件15和有机发射单元13之间的空隙23d是没有被涂覆LVT无机材料的空的空间。
如上所述,预无机层23的缺陷可为外部环境材料(诸如湿气和氧)在有机发光装置的存储或操作过程中的通道,导致形成连续暗点,从而会缩短有机发光装置的寿命。
因此,如图1B所示,在形成预无机层23之后,执行修整预无机层23的缺陷的第一恢复处理。
可在高于LVT无机材料的粘度转变温度的温度下执行第一恢复处理。例如,可在LVT无机材料的粘度转变温度和有机发射单元13中包含的材料的变性温度之间的范围内(包括上述两个温度在内)的温度下通过对预无机层23进行热处理来执行第一恢复处理。可选择地,可在LVT无机材料的粘度转变温度和有机发射单元13中包含的材料的变性温度的最小值之间的范围内(包括上述两个温度在内)的温度下通过对预无机层23进行热处理来执行第一恢复处理。可选择地,可在大约LVT无机材料的粘度转变温度下执行第一恢复处理。
“LVT无机材料的粘度转变温度”可根据LVT无机材料的组成而改变,“有机发射单元13中包含的材料的变性温度”和“有机发射单元13中包含的材料的变性温度的最小值”可根据有机发射单元13的材料而改变。然而,根据LVT无机材料的组成和有机发射单元13中使用的材料,这些温度将很容易被本领域的普通技术人员理解,并且例如可通过使用从有机发射单元13中包含的材料的TGA分析结果获得的Tg估计来确定这些温度。
例如,可在大约80℃至大约132℃的范围内(例如,在大约80℃至大约120℃的范围内,或者在大约100℃至大约120℃的范围内)的温度下对预无机层23进行热处理大约1小时至大约3小时(例如,在大约110℃进行热处理大约2小时),来执行第一恢复处理,尽管本发明不限于此。如果第一恢复处理在以上描述的范围内,则预无机层23的LVT无机材料可被流态化(例如,使柔软或使具有可延展性),并且可减少或防止有机发射单元13的变性。
可利用IR炉在真空下或在惰性气体气氛下(例如,在N2气氛下或在Ar气氛下)执行第一恢复处理,从而防止经预无机层23的针孔23b将有机发射单元13暴露于外部环境。
第一恢复处理可使预无机层23中包含的LVT无机材料流态化。流态化的LVT无机材料可具有流动性。因此,在第一恢复处理中:
i)流态化的LVT无机材料可流动并填充在环境元件15和有机发射单元13之间的空隙23d中;
ii)流态化的LVT无机材料可流动并填充在预无机层23的针孔23b中;和/或
iii)膜形成元件23a可被流态化,流动并填充在针孔23b中。
结果,如图1C所示,可形成已经过第一恢复处理的或者已由第一恢复处理进行恢复的预无机层23′(例如,第一恢复预无机层23′),从预无机层23′中可去除预无机层23的缺陷(即,环境元件15和有机发射单元13之间的膜形成元件23a、针孔23b和空隙23d)。
第一恢复预无机层23′可包括在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力和/或在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e,所述区域23e可为外部环境材料(诸如湿气和氧)在有机发光装置的存储或操作过程中的通道,由此导致形成连续暗点,从而会缩短有机发光装置的寿命。
因此,执行第二恢复处理,从而通过加速环境元件15和LVT无机材料之间的剧烈的取代反应,通过加速LVT无机材料之间的剧烈的取代反应,并通过提高第一恢复预无机层23′的耐热性和机械强度,来去除或者整治/改善/加强在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力并且在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e。
可利用例如化学处理、等离子体处理、包括氧的热室处理或者包括氧和湿气的热室处理来执行第二恢复处理。
例如,可利用化学处理来执行第二恢复处理,通过所述化学处理,利用例如酸溶液、碱溶液和中性溶液中的至少一种来处理第一恢复预无机层23′。在这方面,碱溶液可为例如硝酸盐溶液,例如,硝酸钾溶液。
可选择地,可通过例如利用等离子体处理执行第二恢复处理,通过等离子体处理,在真空中或在大气压下利用O2等离子体、N2等离子体和Ar等离子体中的至少一种对第一恢复预无机层23′进行处理。
可选择地,可通过使第一恢复预无机层23′暴露于氧分压在(例如,总压力的)大约2%至大约100%的范围内(例如,氧分压为大气压力)并且温度在大约25℃至大约150℃的范围内的室,来执行第二恢复处理。
可选择地,可通过例如将第一恢复预无机层23′暴露于氧分压在(例如,总压力的)大约2%至大约100%的范围内(例如,氧分压为大气压力)、相对湿度在大约10%至大约100%的范围内并且温度在大约25℃至大约150℃的范围内的室,来执行第二恢复处理。氧分压可为相对于室内的压力(例如,总压力)的100%的值。
结果,如图1D所示,可通过强化在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力并且在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e来形成无机层(例如,第二恢复无机层)23″。另外,可通过第二恢复处理来提高无机层23″和有机发射单元13之间的结合力,从而可以制备高质量的有机发光装置。
无机层23″的表面可为平坦的,并且无机层23″的厚度可在大约1μm至大约30μm的范围内,例如,在大约1μm至大约5μm的范围内。在这方面,如果无机层23″的厚度在大约1μm至大约5μm的范围内,则可制备具有提高的柔性/弯曲特性的柔性有机发光装置。
图1D中的有机发光装置包括薄膜包封层20,薄膜包封层20包括无机层23″(例如,由无机层23″组成)。通过执行第一恢复处理和第二恢复处理,可形成无机层23″,从无机层23″中去除了环境元件15和LVT无机材料之间的空隙以及环境元件15与有机发射单元13之间的空隙,并且在无机层23″中提高了环境元件15和LVT无机材料之间的结合力、LVT无机材料之间的结合力以及无机层23″与有机发射单元13的结合力。另外,由于无机层23″可以以如上所述的薄膜形成,所以可制备具有弯曲特性的柔性有机发光装置。因此,有机发光装置可具有长寿命和优异的柔性。
图2A至图2D是用于描述根据本发明另一实施例的制备有机发光装置的方法的示图。
如图1A所示,在基底11上形成有机发射单元13,其中,有机发射单元13包括环境元件15,如参照图1A所述,然后如图2A所示,形成包括聚合物的有机层21以覆盖有机发射单元13。
形成有机层21可包括提供可固化前驱体和使可固化前驱体固化,其中,可固化前驱体可形成包含在有机层21中的聚合物。
所述前驱体可为在室温下具有范围例如为大约5cp至大约15cp的粘度且具有范围例如为大约300℃至大约500℃的沸点的热固性或可光致固化的前驱体。例如,所述前驱体可为诸如单丙烯酸酯(monoacrylate)、二甲基丙烯酸酯(dimethacrylate)、三丙烯酸酯(triacrylate)的丙烯酸酯前驱体,尽管本发明不限于此。可固化前驱体可为单个化合物或至少两种不同的化合物的混合物。可利用闪蒸法对有机发射单元13提供可固化前驱体,尽管本发明不限于此。
然后,利用已知的方法使对有机发射单元13提供的可固化前驱体固化。例如,可利用UV辐射、红外辐射或激光束来固化前驱体,以形成有机层21,尽管本发明不限于此。
有机层21的厚度可在大约1μm至大于5μm的范围内。如果有机层21的厚度在如上所述的范围内,则由于存在于有机发射单元13上的环境元件15的至少一部分嵌入到有机层21中或者被有机层21覆盖,所以薄膜包封层20(见图2D)可具有弯曲特性。
根据本发明的实施例,可利用闪蒸法(例如,膜形成速度为大约并且膜形成时间为大约3分钟至大约4分钟)将可固化前驱体混合物提供到有机发射单元13上,其中,可固化前驱体混合物包括重量比为大约2∶7∶1的单丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯和三丙烯酸酯,具有在室温下范围为大约5cp至大约15cp的粘度以及范围为大约300℃至大约500℃的沸点。在这方面,可固化前驱体混合物一被提供到有机发射单元13上,可固化前驱体混合物就凝结成液相,因此,环境元件15的表面的至少一部分被可固化前驱体混合物包围并且在环境元件15之间没有空的空间。然后,通过使用UV固化装置(例如,波长为大约390nm且光量为大约500mJ)使可固化前驱体混合物固化以形成有机层21。
然后,将LVT无机材料提供至有机层21,以形成如图2B所示的包括LVT无机材料的预无机层23。如图2B所示,预无机层23可包括诸如膜形成元件23a、针孔23b和区域23c的缺陷,其中,通过区域23c暴露环境元件15。如上所述,预无机层23的上述缺陷可成为在有机发光装置的操作或存储过程中诸如湿气和氧的外部环境材料的通道,导致形成连续暗点,从而会缩短有机发光装置的寿命。
因此,如图2B所示,在形成预无机层23之后,执行修整预无机层23的缺陷的第一恢复处理。第一恢复处理为以上参照图1B所描述的。
可通过第一恢复处理使包含在预无机层23中的LVT无机材料流态化。流态化的LVT无机材料可具有流动性。因此,在第一恢复处理中,流态化的LVT无机材料可流动并填充在暴露环境元件15的区域23c中,流态化的LVT无机材料可流动并填充在预无机层23的针孔23b中,和/或可使膜形成元件23a流态化并且流态化的膜形成元件23a可流动并填充在针孔23b中。
结果,如图2C所示,可形成第一恢复预无机层23′,从第一恢复预无机层23′中去除了预无机层23的缺陷(即,膜形成元件23a、针孔23b和区域23c)。
第一恢复预无机层23′可包括在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力并且在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e。在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力并且在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e可成为外部环境材料(诸如湿气和氧)在有机发光装置的存储或操作过程中的通道,导致形成连续暗点,从而无法缩短有机发光装置的寿命。
因此,执行第二恢复处理,以去除在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力并且在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e,或者加强所述区域的结合力。第二恢复处理如上所述。
结果,可形成具有优异的耐热性和机械强度的无机层23″,从无机层23″去除/消除了在环境元件15和LVT无机材料之间具有弱结合力并且在LVT无机材料之间具有弱结合力的区域23e。另外,可通过第二恢复处理提高无机层23″和有机层21之间的结合力,从而可制备高质量的有机发光装置。无机层23″的表面可为平坦的。
图2D的薄膜包封层20包括一个有机层21和一个无机层23″,并且具有有机层21和无机层23″顺序堆叠在有机发射单元13上的结构。与图1D所示的仅包括无机层23″的薄膜包封层20相比,图2D中的薄膜包封层20可通过在形成有机层21(例如,具有预定厚度的有机层21)之后形成无机层23″来在一定程度上减少生产节拍时间(tack time),从而可以改进量产(例如,工业生产)。另外,图2D中的薄膜包封层20由于无机层23″而具有优异的密封特性,并且由于有机层21的弯曲特性优于无机层23″的弯曲特性,所以与图1D中的仅包括无机层23″的薄膜包封层20相比,图2D中的薄膜包封层20具有更好的弯曲特性。
图2D中的薄膜包封层20的厚度可大于环境元件15的平均粒径。因此,环境元件15嵌入在薄膜包封层20中,或被薄膜包封层20覆盖,因此,可降低或排除由暴露环境元件15而导致的产生连续暗点的可能性。
除了图3中的有机发光装置包括具有顺序堆叠在有机发射单元13上的一个无机层23″和一个有机层21的薄膜包封层20之外,图3中示出的有机发光装置具有与图2D中的有机发光装置的结构相同的结构。除了在有机发射单元13上形成无机层23″,然后在无机层23″上形成有机层21之外,以与制备图2D中的有机发光装置的方式相同的方式制备图3中的有机发光装置。
在图3的薄膜包封层20中,形成在无机层23″的外表面上的有机层21保护无机层23″免受外部冲击的影响,并补偿无机层23″的弯曲特性。另外,如上所述,无机层23″可在延长的时间段提供优异的密封性能。此外,通过形成有机层21,环境元件15(环境元件15的至少一部分可暴露于无机层23″的外部)可完全嵌入在薄膜包封层20中或被薄膜包封层20完全覆盖。因此,可排除由环境元件15的暴露而导致产生连续暗点的可能性。图3中的薄膜包封层20的厚度可大于环境元件15的平均粒径。
同时,有机发光装置可包括具有多个无机层和/或多个有机层的薄膜包封层。如果薄膜包封层包括多个无机层和/或多个有机层,则多个无机层和/或多个有机层可相互交替地堆叠。
例如,图4中示出的实施例的有机发光装置具有与图2D中示出的实施例的有机发光装置的结构相同的结构,除了图4中的有机发光装置包括具有两个有机层(即,第一有机层21和第二有机层25)和一个无机层23″的薄膜包封层20之外,其中,第一有机层21、无机层23″和第二有机层25顺序堆叠在有机发射单元13上。第一有机层21、第二有机层25和制备它们的方法为以上参照图2A所描述的。可利用例如丝网印刷、喷墨印刷、旋转涂覆等来形成第二有机层25,并可做出各种变型。用于形成第一有机层21和第二有机层25的有机材料可以是相同的或不同的。无机层23″和制备无机层23″的方法为以上参照图1B、图1C和图1D所描述的。
图4中示出的实施例的薄膜包封层20的第一有机层21和第二有机层25补偿无机层23″的不足的弯曲特性。另外,形成在无机层23″的外表面上的第二有机层25可保护无机层23″免受外部冲击的影响。图4中示出的实施例的薄膜包封层20的厚度可大于环境元件15的平均直径(例如,宽度或高度)。
例如,图5中示出的实施例的有机发光装置具有与图2D中示出的实施例的有机发光装置的结构相同的结构,除了图5中示出的实施例的有机发光装置包括具有一个有机层21和两个无机层(即,第一无机层23″和第二无机层27″)的薄膜包封层20之外,其中,第一无机层23″、有机层21和第二无机层27″顺序地堆叠在有机发射单元13上。图5中的有机发光装置的第一无机层23″和第二无机层27″以及制备它们的方法为以上参照图1B、图1C和图1D所描述的。第二无机层27″也可以由与第一无机层23″的材料不同的无机材料形成,诸如硅基氧化物、硅基氮化物、铝基氧化物和/或铝基氮化物,并可做出各种变型。有机层21和制备它的方法为以上参照图2A所描述的。
以上参照图4和图5描述了包括具有多个无机层和/或多个有机层的薄膜包封层20的有机发光装置。然而,参照图4和图5,可做出各种变型。例如,薄膜包封层20可包括可顺序堆叠的第一无机层、第一有机层、第二无机层和第二有机层。
在图1A至图5中示出的实施例的有机发光装置中,薄膜包封层20被形成为覆盖有机发射单元13,而本实施例的薄膜包封层20的位置不限于此。
例如,图1D、图2D、图3、图4和图5中示出的实施例的薄膜包封层20可形成在基底11的下方。如果基底11是TFT基底,则通过薄膜包封层20使TFT与外部环境分开而被密封,从而有机发光装置可具有长寿命和柔性。
例如,图1D、图2D、图3、图4和图5中示出的薄膜包封层20可形成在有机发射单元13和基底11之间。因此,包括TFT和/或电容器的像素电路可形成在薄膜包封层20上。
根据制备有机发光装置的方法,由于可提供对外部环境中的元件具有优异的密封特性并且长时间具有柔性的薄膜包封层,所以可制备具有相对长的寿命的柔性有机发光装置。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体示出和描述了本发明的实施例,但是本领域的普通技术人员将理解的是,在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下,可以在此做出形式和细节上的各种改变。
Claims (29)
1.一种制备有机发光装置的方法,所述方法包括:
在基底上形成有机发射单元;以及
形成薄膜包封层,所述薄膜包封层接触环境元件并包括至少一个无机层,所述至少一个无机层包括低温粘度转变无机材料,
其中,利用包括下述步骤的工艺形成所述至少一个无机层:
通过将所述低温粘度转变无机材料提供到所述环境元件位于其上的所述有机发射单元上来形成包括所述低温粘度转变无机材料的预无机层;
在高于所述低温粘度转变无机材料的粘度转变温度的温度下对所述预无机层执行第一恢复处理;和
对已经经历过所述第一恢复处理的所述预无机层执行第二恢复处理,以提高所述环境元件和所述低温粘度转变无机材料之间的结合力并提高所述低温粘度转变无机材料之间的结合力。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述环境元件包括在形成所述有机发射单元的过程中出现的杂质颗粒。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述低温粘度转变无机材料的粘度转变温度是使所述低温粘度转变无机材料表现出流体性质所需的最低温度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述低温粘度转变无机材料的粘度转变温度低于所述有机发射单元的材料的变性温度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述低温粘度转变无机材料的粘度转变温度低于所述有机发射单元的多种材料的变性温度的最小值。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述低温粘度转变无机材料包括锡氧化物。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述低温粘度转变无机材料还包括磷氧化物、磷酸硼、锡氟化物、铌氧化物和钨氧化物中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述低温粘度转变无机材料包括以下物质中的至少一种:SnO;SnO和P2O5;SnO和BPO4;SnO、SnF2和P2O5;SnO、SnF2、P2O5和NbO;以及SnO、SnF2、P2O5和WO3。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,利用溅射、真空沉积、低温沉积、电子束涂覆或离子镀覆提供所述低温粘度转变无机材料。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一恢复处理包括在所述低温粘度转变无机材料的粘度转变温度和所述有机发射单元的材料的变性温度之间的温度下对所述预无机层进行热处理。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一恢复处理包括在所述低温粘度转变无机材料的粘度转变温度和所述有机发射单元的多种材料的变性温度的最小值之间的温度下对所述预无机层进行热处理。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一恢复处理包括在80℃至132℃的范围内的温度下对所述预无机层进行热处理1小时至3小时。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一恢复处理在真空下或在惰性气体气氛下进行。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二恢复处理包括化学处理、等离子体处理、室内包含氧的热室处理或者室内包含氧和湿气的热室处理。
15.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第二恢复处理包括化学处理,其中,使用从由酸溶液、碱溶液和中性溶液组成的组中选择的至少一种对已经经历第一恢复处理的预无机层进行处理。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述碱溶液包括硝酸盐。
17.根据权利要求1所述的方法,其中,第二恢复处理包括等离子体处理,其中,在真空下使用O2等离子体、N2等离子体和Ar等离子体中的至少一种对已经经历第一恢复处理的预无机层进行处理。
18.根据权利要求1所述的方法,其中,第二恢复处理包括等离子体处理,其中,在大气压力下使用O2等离子体、N2等离子体和Ar等离子体中的至少一种对已经经历第一恢复处理的预无机层进行处理。
19.根据权利要求1所述的方法,其中,第二恢复处理包括将已经经历第一恢复处理的预无机层暴露于氧分压在室内总压力的2%至100%的范围内并且温度在25℃至150℃的范围内的室。
20.根据权利要求1所述的方法,其中,第二恢复处理包括将已经经历第一恢复处理的预无机层暴露于氧分压在室内总压力的2%至100%的范围内、相对湿度在10%至100%的范围内并且温度在25℃至150℃的范围内的室。
21.根据权利要求1所述的方法,其中,所述薄膜包封层还包括包含聚合物的至少一个有机层。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,通过提供可固化前驱体,然后使所述可固化前驱体固化来形成所述至少一个有机层。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,利用闪蒸器提供所述可固化前驱体。
24.根据权利要求22所述的方法,其中,利用UV辐射、红外辐射和激光束中的至少一种来固化所述可固化前驱体。
25.根据权利要求21所述的方法,其中,所述薄膜包封层包括顺序堆叠在所述有机发射单元上的有机层和无机层。
26.根据权利要求21所述的方法,其中,所述薄膜包封层包括一个有机层和一个无机层,其中,所述一个无机层和所述一个有机层顺序堆叠在所述有机发射单元上。
27.根据权利要求21所述的方法,其中,所述薄膜包封层包括两个有机层和一个无机层,所述两个有机层包括第一有机层和第二有机层,其中,所述第一有机层、所述无机层和所述第二有机层顺序堆叠在所述有机发射单元上。
28.根据权利要求21所述的方法,其中,所述薄膜包封层包括一个有机层和两个无机层,所述两个无机层包括第一无机层和第二无机层,其中,所述第一无机层、所述有机层和所述第二无机层顺序堆叠在所述有机发射单元上。
29.根据权利要求1所述的方法,其中,所述环境元件嵌入在所述薄膜包封层中。
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