CN103594484A - 有机发光装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种有机发光装置及其制造方法，包括：第一电极；发光部件，形成于所述第一电极之上；第二电极，形成于所述发光部件之上，包括第一物质；保护部件，形成于所述第二电极之上，包括标准氧化电势的绝对值大于所述第一物质的第二物质；薄膜包封层，形成于所述保护部件之上。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光装置及其制造方法。
背景技术
最近，显示器或电视机等要求轻量化及薄型化，基于这种要求，阴极射线管(cathode ray tube,CRT)被液晶显示装置(liquid crystal display,LCD)取代。但是，液晶显示装置作为受发光元件，不仅需要专门的背光，而且在响应速度和可视角度等方面存在制约。
最近，作为能够克服这种制约的显示装置，有机发光装置(organic lightemitting diode device,OLED device)正受到关注。
有机发光装置包括两个电极和位于两个电极之间的发光层，从一个电极注入的电子(electron)和从另一个电极注入的空穴(hole)在发光层结合而形成激子(exaction)，该激子释放能量的同时发光。
另外，有机发光装置包含包封材料，以用于防止来自外部的氧气和水分进入。作为包封材料可使用玻璃板或金属片，但玻璃板和金属片对于外部的冲击比较脆弱，而且将其应用于柔性有机发光装置会受到制约。据此，提出了将有机物质和/或无机物质形成为薄膜形态的薄膜包封材料。
但是，对于薄膜包封材料来说，工艺中产生的副产物会氧化电极，有可能降低显示性能。
发明内容
一实施例提供能够防止显示性能的下降的有机发光装置。
其他实施例提供所述有机发光显示装置的制造方法。
根据一实施例，提供一种有机发光装置，包括：第一电极；发光部件，形成于所述第一电极之上；第二电极，形成于所述发光部件之上，包括第一物质；保护部件，形成于所述第二电极之上，包括标准氧化电势的绝对值大于所述第一物质的第二物质，薄膜包封层，形成于所述保护部件之上。
所述薄膜包封层可包括无机物层和有机物层。
所述薄膜包封层可由无机物层和有机物层交替反复地层叠。
所述无机物层可包括金属和金属氧化物中的至少一个，所述有机物层可包括高分子。
所述第一物质可包括镁(Mg)或镁合金，所述第二物质可包括锂(Li)、铯(Cs)、铷(Rb)、钾(K)、钡(Ba)、锶(Sr)、铕(Eu)、镭(Ra)、钠(Na)、镧(La)或者其组合。
所述第二物质可包括锂(Li)、锶(Sr)、铕(Eu)或其组合。
所述保护部件可与第二电极接触。
所述保护部件可具有约
至
的厚度。
所述保护部件可覆盖所述第二电极的整个表面。
所述保护部件可以形成于除了发光区域之外的区域中的至少一部分上。
所述保护部件可以以粒子形态分布于所述第二电极之上。
所述有机发光装置还可以包括位于所述保护部件和所述薄膜包封层之间的覆盖层(capping layer)。
根据其他实施例，提供一种有机发光装置的制造方法，包括如下步骤：形成第一电极；在所述第一电极上形成发光部件；在所述发光部件之上形成包括第一物质的第二电极；在所述第二电极之上形成包括标准氧化电势的绝对值大于所述第一物质的第二物质的保护部件；在所述保护部件之上形成薄膜包封层。
所述形成薄膜包封层的步骤可以包括步骤：交替反复地层叠无机物层和有机物层。
所述形成无机物层的步骤可通过溅射或化学气相沉积方法执行。
所述第一物质可包括镁(Mg)或镁合金，所述第二物质可包括锂(Li)、铯(Cs)、铷(Rb)、钾(K)、钡(Ba)、锶(Sr)、铕(Eu)、镭(Ra)、钠(Na)、镧(La)或者其组合。
所述形成保护部件的步骤可包括步骤：在所述第二电极的整个表面上以热蒸镀的方法形成所述第二物质。
所述形成保护部件的步骤可包括步骤：将所述第二物质形成于除了发光区域之外的区域中的至少一部分。
所述形成保护部件的步骤可包括步骤：给所述第二电极的一面提供包括所述第二物质的粒子。
所述制造方法还可以在所述形成保护部件的步骤和所述形成薄膜包封层的步骤之间包括形成覆盖层的步骤。
可防止电极因薄膜包封层的工艺中发生的副产物而被氧化，据此可以防止显示特性下降。
附图说明
图1为根据一实施例的有机发光装置的单位像素的等价电路图。
图2为示出图1的有机发光装置的结构的剖视图。
图3为示出图2的有机发光装置的薄膜包封层的放大图。
图4至图7为示出图1的有机发光装置中的保护部件的多种形态的概略图。
主要符号说明
22：下部电极 24：发光部件
26：上部电极 50：保护部件
70：覆盖层 100：有机发光装置
110：基板 200：薄膜包封层
210：无机物层 220：有机物层
PX：单位像素 LR：发光区域
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明，以使本发明所属的技术领域的具有通常的知识的技术人员能够容易地实施。但是，本发明可以实现为各种不同的形态，不限于在此说明的实施例。
图中，为了清楚地表示各个层和区域，放大示出了厚度。在整个说明书中对于类似的部分赋予了相同的附图标记。当指出层、膜、区域、板等部分位于其他部分“之上”时，这不仅包括位于其他部分“紧上方”的情形，还包括其中间存在其他部分的情形。与此相反，当指出某个部分位于其他部分的“紧上方”时，表示中间不存在其他部分。
以下，对于根据一实施例的有机发光装置进行说明。
图1为根据一实施例的有机发光装置的单位像素的等价电路图。
参照图1，根据一实施例的有机发光装置包括多个信号线121、171、172和与其连接的像素(pixel)PX。
信号线包括：用于传递栅极信号（或扫描信号）的扫描信号线(scanningsignal line)121、用于传递数据信号的数据线(data line)171、用于传递驱动电压的驱动电压线(driving voltage line)172等。扫描信号线121大致沿横向延伸，彼此基本平行，数据线171大致沿竖向延伸，彼此基本平行。虽然驱动电压线172被示出为大致沿竖向延伸，但可以沿横向或竖向延伸，或者形成为网状。
像素PX包括开关晶体管(switching transistor)Qs、驱动晶体管(drivingtransistor)Qd、存储电容器(storage capacitor)Cst、有机发光元件(organic lightemitting element)LD。
开关晶体管Qs具备控制端子(control terminal)N1、输入端子(inputterminal)N2以及输出端子(output terminal)N3，控制端子N1连接于扫描信号线121，输入端子N2连接于数据线171，输出端子N3连接于驱动晶体管Qd。开关晶体管Qs响应于从扫描信号线121接收的扫描信号而将从数据线171接收的数据信号传递给驱动晶体管Qd。
驱动晶体管Qd也具备控制端子N3、输入端子N4以及输出端子N5，控制端子N3连接于开关晶体管Qs，输入端子N4连接于驱动电压线172，输出端子N5连接于有机发光元件LD。驱动晶体管Qd使根据控制端子N3和输出端子N5之间的电压而其大小变得不同的输出电流ILD流动。
存储电容器Cst连接于驱动晶体管Qd的控制端子N3和输入电子N4之间。该存储电容器Cst对施加于驱动晶体管Qd的控制端子N3的数据信号进行充电，且开关晶体管Qs被断开(turn-off)之后仍维持施加于驱动晶体管Qd的控制端子N3的数据信号。
有机发光元件LD例如为有机发光二级管，具有连接于驱动晶体管Qd的输出端子N5的正极（anode）和连接于共同电压Vss上的负极（cathode）。有机发光元件LD根据驱动晶体管Qd的输出电流ILD而变换强度来发光，由此显示图像。有机发光元件LD可包括固有地发出红色、绿色、蓝色的三原色等基色中的任意一个或一个以上的光的有机物质，有机发光装置通过这些颜色的空间上的混合来显示所需的图像。
开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd虽然为n-沟道场效应管，但其中的至少一个可以是p-沟道场效应管。而且，晶体管Qs、Qd、存储电容器Cst以及有机发光元件LD的连接关系可以进行变化。
以下，连同图1参照图2对于根据一实施例的有机发光装置的结构进行说明。
图2为示出图1的有机发光装置的结构的剖视图。
根据一实施例的有机发光装置100在基板110之上设置多个信号线（未图示）、开关晶体管（未图示）和驱动晶体管（未图示），并包括在基板110之上与驱动晶体管电连接的下部电极22、形成于下部电极22之上的发光部件24、形成于发光部件24之上的上部电极26、形成于上部电极26之上的保护部件50、形成于保护部件50之上的覆盖层70、形成于覆盖层70之上的薄膜包封层200。
基板110可以是玻璃基板、硅片（silicon wafer）或高分子基板。所述高分子基板例如可以由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜或者其组合制成。
开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd可分别包括作为控制端子N1的栅极、作为输入端子N2的源极、作为输出端子N3的漏极以及半导体，且可以具有栅极相比半导体位于下部的底部栅极(bottom gate)结构、栅极相比半导体位于上部的顶部栅极(top gate)结构、半导体的下部面与源极和漏极连接的底部连接(bottom contact)结构、半导体的上部面与源极和漏极连接的顶部连接(topcontact)结构等多种结构。
下部电极22和上部电极26中的一个电极是负极，另一个是正极。例如，下部电极22可以是正极，上部电极26可以是负极。
下部电极22和上部电极26中的至少一个电极是透明电极，当下部电极22是透明电极时，可以是朝基板110侧发光的背面发光(bottom emission)式，当上部电极26是透明电极时，可以是朝基板110的相反侧发光的前面发光(topemission)式。而且，下部电极22和上部电极26均为透明电极时，可以朝基板110侧和基板110的相反侧双面发光。
下部电极22例如可以由如同氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌（IZO）的透明导电性氧化物形成。
上部电极26例如可以包括镁（Mg）或镁合金，在此镁合金例如可以是镁银合金(MgAg)、镁(Mg)层和银(Ag)层的双重层等，但并不局限于此。所述镁银合金例如可以是镁和银约以10:1共沉积的合金。
发光部件24可包括发光层和辅助层。
发光层可以由固有地发出红色、绿色、蓝色的三原色等基色中的其中一个光的有机物质或有机物质和无机物质的混合物制成，例如可以包括聚芴(Polyfluorene)衍生物、（聚）对苯乙炔((poly)paraphenylenevinylene)衍生物、聚苯(polyphenylene)衍生物、聚乙烯咔唑(polyvinylcarbazole)、聚噻吩(polythiophene)衍生物，或者在这些的高分子材料中掺杂二萘嵌苯(perylene)系色素、香豆素(cumarine)系色素、罗丹明系色素、红荧烯(rubrene)、二萘嵌苯(perylene)、9,10-二联苯蒽(9,10-diphenylanthracene)、四苯基丁二烯(tetraphenylbutadiene)、尼罗红(Nile red)、香豆素(coumarin)、喹吖啶酮(quinacridone)等的化合物。有机发光装置通过发光层发出的基色色光的空间上的混合来显示所期望的图像。
发光层可通过红色、绿色、蓝色的三原色等基色的组合发出白色光，此时颜色的组合可以组合相邻的像素的颜色来发出白色光，也可以组合沿垂直方向层叠的颜色来发出白色光。
辅助层位于下部电极22和发光层之间和/或上部电极26和发光层之间，可改善发光效率。辅助层包括用于调整电子和空穴的均衡的电子输送层(electron transport layer)和空穴输送层(hole transport layer)以及用于强化电子和空穴的注入的电子注入层(electron injection layer)和空穴注入层(holeinjection layer)等，且可以包含从中选择的一个或两个以上的层。
保护部件50位于上部电极26的一侧面，可防止上部电极26的氧化。保护部件50可以与上部电极26直接接触。对于保护部件50，在后面进行说明。
覆盖层70例如可以由能够应用为上述的发光层或辅助层的物质制成，可防止来自外部或工艺进行过程中产生的紫外线射入发光部件。覆盖层70可根据不同的情况被省略。
薄膜包封层200可包括多个层。
对于薄膜包封层200参照图3进行说明。
图3为在图2的有机发光装置中示出薄膜包封层的放大图。
参照图3，薄膜包封层200包括无机物层210和有机物层220，且是无机物层210和有机物层220交替反复层叠的结构。图中，示出了四层的无机物层210和三层的有机物层220被交替反复地层叠的结构，但并不局限于此。
无机物层210可以包括例如铝的金属和例如铝氧化物的金属氧化物中的至少一个，有机物层220可以包括例如丙烯酸酯系树脂、环氧树脂、硅胶树脂或如同光固化性化合物的高分子。无机物层210可以具有例如约
至
的厚度，有机物层220可具有约1μm至10μm的厚度。
薄膜包封层200具有柔软特性，因此易弯曲，可以以薄的厚度形成而制作成薄型有机发光装置。
对于前述的保护部件50进行详细的说明。
保护部件50可包括金属和/或半金属，可包括标准氧化电势的绝对值相比形成上部电极26的物质大的物质。在此，标准氧化电势是指将在标准状态，即，25℃和1大气压下发生氧化的程度进行数值化的值，当具有负值时，表示自发地产生氧化，而其绝对值越大，表示越易氧化。
在这样的上部电极26上形成包括标准氧化电势的绝对值大于上部电极26的物质的保护部件50，从而可以防止因薄膜包封层200的工艺中暴露的热、光和/或等离子引起的上部电极26的氧化。
具体来讲，如前所述，薄膜包封层200具有无机物层210和有机物层220交替层叠的结构。此时，当在有机物层220上例如以如同溅射或等离子化学气相沉积等方法形成无机物层210时，有机物层220将暴露于在等离子下产生的高能量粒子或紫外线等之下，从而会产生包含碳、氢、氧等的副产物，且这种副产物会扩散到下部。此时，当保护电极50和上部电极26接触时，根据保护部件50和上部电极26之间的电势差，保护部件50可选择性地首先被氧化，借此可防止上部电极26的氧化。
如前所述，当上部电极26包括镁或镁合金时，保护部件50可以从标准氧化电势的绝对值大于镁的物质中选择。这种物质例如可以包括锂(Li)、铯(Cs)、铷(Rb)、钾(K)、钡(Ba)、锶(Sr)、铕(Eu)、镭(Ra)、钠(Na)、镧(La)或者其组合，但并不局限于此。
表1示出上述物质的标准氧化电势。
【表1】
| 标准氧化电势(V) | |
| 锂(Li) | -3.040 |
| 铯(Cs) | -3.026 |
| 铷(Rb) | -2.98 |
| 钾(K) | -2.931 |
| 钡(Ba) | -2.912 |
| 锶(Sr) | -2.899 |
| 铕(Eu) | -2.812 |
| 镭(Ra) | -2.8 |
| 钠(Na) | -2.71 |
| 镧(La) | -2.379 |
| 镁(Mg) | -2.372 |
在这些金属中，若考虑工艺性和毒性等，则例如可使用锂(Li)、锶(Sr)、铕(Eu)或其组合。
保护部件可具有约
至
的厚度。通过具备上述范围的厚度，在具备防止上部电极26的氧化的效果的同时还可以确保透过率。
保护部件50可以以多种形态使用。
图4至图7为在图1的有机发光装置中示出保护部件的多种形态的概略图。
如图4所示，保护部件50可以形成为覆盖上部电极26的整个表面的薄膜形态，如图5和图6所示，也可以在除了发光区域（即，下部电极22、发光部件24和上部电极26重叠的区域）之外的区域中的至少一部分上以图案的形态形成。而且，如图7所示，保护部件50还可以以粒子形态分布。
以下，参照图2和图3，对于根据上述有机发光装置的一实施例的制造方法进行说明。
根据一实施例的制造方法包括如下步骤：在基板110上形成多个信号线（未图示）、开关晶体管（未图示）、驱动晶体管（未图示）；形成下部电极22；在下部电极22之上形成发光部件24；在发光部件24之上形成上部电极26；在上部电极26之上形成保护部件50；在保护部件50之上形成覆盖层70；在覆盖层70上形成薄膜包封层200。
形成薄膜包封层200的步骤可包括依次形成无机物层210和有机物层220的步骤，例如可以包括交替地反复层叠无机物层210和有机物层220的步骤。无机物层210例如可通过将金属或金属氧化物以例如溅射或化学气相沉积方法形成，有机物层220可通过对高分子实施旋涂、喷墨等溶液工艺形成。
形成保护部件50的步骤中，可在上部电极26的整个表面将标准氧化电势的绝对值大于上部电极26的物质形成为薄膜，例如可通过热蒸镀(thermalevaporation)的方法执行。
或者，形成保护部件50的步骤可包括如下步骤：将标准氧化电势的绝对值大于上部电极26的物质形成于除了发光区域LR的区域中的至少一部分。此时，保护部件50还可以使用具备开口部的掩模而形成，也可以在上部电极26的整个表面形成保护部件50之后，借助光刻法等实现图案化。
或者，形成保护部件50的步骤可包括如下步骤：给上部电极26的一表面提供包含标准氧化电势的绝对值大于上部电极26的物质的粒子。此时，所述粒子可以通过诸如喷射的方法提供至上部电极26之上。
如上所述，虽然通过优选实施例对于本发明进行了说明，但本发明不限于此，利用权力要求书中定义的本发明的基本概念的本领域技术人员的各种变形和改良形态也属于本发明的权利范围之内。
Claims (20)
1.一种有机发光装置，包括：
第一电极；
发光部件，形成于所述第一电极之上；
第二电极，形成于所述发光部件之上，包括第一物质；
保护部件，形成于所述第二电极之上，包括标准氧化电势的绝对值大于所述第一物质的第二物质；
薄膜包封层，形成于所述保护部件之上。
2.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述薄膜包封层包括无机物层和有机物层。
3.根据权利要求2所述的有机发光装置，其中，所述薄膜包封层由无机物层和有机物层交替地层叠。
4.根据权利要求2或3所述的有机发光装置，其中，所述无机物层包括金属和金属氧化物中的至少一个，所述有机物层包括高分子。
5.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第一物质包括镁或镁合金，所述第二物质包括锂、铯、铷、钾、钡、锶、铕、镭、钠、镧或者其组合。
6.根据权利要求5所述的有机发光装置，其中，所述第二物质包括锂、锶、铕或其组合。
7.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述保护部件与第二电极接触。
8.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述保护部件具有
至的厚度。
9.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述保护部件覆盖所述第二电极的整个表面。
10.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述保护部件形成于除了发光区域之外的区域中的至少一部分上。
11.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述保护部件以粒子形态分布于所述第二电极之上。
12.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述有机发光装置还包括位于所述保护部件和所述薄膜包封层之间的覆盖层。
13.一种有机发光装置的制造方法，包括如下步骤：
形成第一电极；
在所述第一电极上形成发光部件；
在所述发光部件之上形成包括第一物质的第二电极；
在所述第二电极之上形成包括标准氧化电势的绝对值大于所述第一物质的第二物质的保护部件；
在所述保护部件之上形成薄膜包封层。
14.根据权利要求13所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述形成薄膜包封层的步骤包括步骤：交替地层叠无机物层和有机物层。
15.根据权利要求14所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述形成无机物层的步骤通过溅射或化学气相沉积方法执行。
16.根据权利要求13所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述第一物质可包括镁或镁合金，所述第二物质可包括锂、铯、铷、钾、钡、锶、铕、镭、钠、镧或者其组合。
17.根据权利要求13所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述形成保护部件的步骤包括步骤：在所述第二电极的整个表面上以热蒸镀的方法形成所述第二物质。
18.根据权利要求13所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述形成保护部件的步骤包括步骤：将所述第二物质形成于除了发光区域之外的区域中的至少一部分。
19.根据权利要求13所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述形成保护部件的步骤包括步骤：给所述第二电极的一面提供包括所述第二物质的粒子。
20.根据权利要求13所述的有机发光装置的制造方法，其中，所述制造方法还在所述形成保护部件的步骤和所述形成薄膜包封层的步骤之间包括形成覆盖层的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140219 |