CN106025100B - 有机电致发光装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机电致发光装置及其制造方法。该方法包含：在衬底上形成第一导电层，第一导电层包含第一电极和与第一电极电绝缘的第一接触图案；在第一导电层上形成第一掩模，第一掩模包含离型薄膜、安置于离型薄膜和第一导电层之间的基底薄膜，并且第一掩模包含用于部分地暴露第一电极和第一接触图案的开口；通过第二掩模的遮蔽，形成部分地覆盖第一掩模的图案化有机功能层和被第一掩模暴露的第一电极；移除第二掩模；在前述结构上形成第二导电层；以及通过移除离型薄膜和形成在其上的第二导电层，以将第二导电层图案化而形成电连接到第一接触图案的第二电极和电连接到第一电极的第二接触图案。

Description

有机电致发光装置及其制造方法

技术领域

本发明总体上涉及一种有机电致发光装置和一种用于制造有机电致发光装置的方法。

背景技术

有机电致发光装置量子效率高且功耗低，已被广泛地用于显示和照明领域。由于有机电致发光装置具有重量轻并且演色性良好的优点，所以有机电致发光装置被认为是下一代显示和照明装置的主流。当前，有机电致发光装置的制造成本不易降低，因此提出了多种不同针对量产的卷对卷(roll-to-roll)工艺和设备。

然而，前述用于制造有机电致发光装置的卷对卷工艺会遇到严重的对准问题(即制造出的有机电致发光装置的堆叠层之间发生错误对准)，这样会导致合格率(yieldrate)很低。前述用于制造有机电致发光装置的卷对卷工艺还会遇到产出量问题(throughput issue)。因此，需要有解决方案能解决卷对卷工艺期间的对准和产出量问题。

发明内容

因此，本发明提出一种有机电致发光装置和一种用于制造有机电致发光装置的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于制造有机电致发光装置的方法。该方法包含：在衬底上形成第一导电层，所述第一导电层包含第一电极和第一接触图案，所述第一接触图案与所述第一电极电绝缘；在所述第一导电层上形成第一掩模，所述第一掩模包含离型薄膜、基底薄膜和至少一个开口，所述基底薄膜安置于所述离型薄膜和所述第一导电层之间，所述至少一个开口用于暴露所述第一电极的至少一个部分和所述第一接触图案的一部分；通过第二掩模的遮蔽而形成图案化有机功能层，所述图案化有机功能层覆盖所述第一掩模的一部分和所述第一电极的被所述第一掩模暴露的所述至少一个部分，并且所述第二掩模安置在所述第一掩模上，以遮蔽被所述第一掩模暴露的所述第一电极的至少一个部分和被所述第一掩模暴露的所述第一接触图案的所述部分；在形成所述图案化有机功能层之后移除所述第二掩模；在所述图案化有机功能层、所述第一掩模、被所述第一掩模暴露的所述第一电极的所述至少一个部分和被所述第一掩模暴露的所述第一接触图案的所述部分上形成第二导电层；以及通过移除所述离型薄膜和在所述离型薄膜上的部分所述第二导电层，以将所述第二导电层图案化而形成电连接到所述第一接触图案的第二电极和电连接到所述第一电极的第二接触图案。

根据本发明的另一份方面，还提供了一种有机电致发光装置。该有机电致发光装置包含：衬底；第一导电层，其形成于所述衬底上，所述第一导电层包括第一电极和第一接触图案，其中所述第一接触图案与所述第一电极电绝缘；基底薄膜，其安置在所述第一导电层上，所述基底薄膜包括至少一个开口，用于暴露所述第一电极的至少一个部分和所述第一接触图案的一部分；图案化有机功能层，其安置在被所述基底薄膜暴露的所述第一电极的所述部分上；以及第二导电层，其包括第二电极和第二接触图案，所述第二电极安置在所述有机功能层和被所述基底薄膜暴露的所述第一接触图案的部分上，所述第二接触图案安置在被所述基底薄膜暴露的所述第一电极的至少一个部分上，其中所述第二电极电连接到所述第一接触图案，并且所述第二接触图案电连接到所述第一电极。

附图说明

包含附图是为了便于进一步理解本发明，并且附图并入在本说明书中且构成本说明书的一部分。图式说明本发明的实施例，并且与说明书一起解释本发明的原理。

图1A至图1H示意性地说明了一个实施例中用于制造有机电致发光装置的方法。

图2A至图2H是沿图1A至图1H中的横截面A-A′的横截面图。

图2I是沿图1H中的横截面B-B′的横截面图。

图2J是沿图1H中的横截面C-C′的横截面图。

图2K是沿图1H中的横截面D-D′的横截面图。

【元件符号说明】

100：有机电致发光装置

110：衬底

120：第一导电层

121：第一电极

121a、121b：电极部分

122：第一接触图案

122a、122b：接触图案部分

130：第一掩模

131：离型薄膜

132：基底薄膜

140：第二掩模

141：屏蔽条

150：有机功能层

160：第二导电层

161：第二电极

161a、161b：电极部分

162：第二接触图案

170：包封层

D1：传输方向

D2：方向

G：空隙

O1、O2、O3：开口

具体实施方式

图1A至图1H示意性地说明了一个实施例中用于制造有机电致发光装置(organicelectro-luminescence device)100的方法。图2A至图2H是沿图1A至图1H中的横截面A-A′的横截面图。

参看图1A至图1H和图2A至图2H，本实施例提供了一种用于制造有机电致发光装置100的卷对卷工艺(roll-to-roll process)。在本实施例中，参看图1A和图2A，提供衬底(substrate)110，此衬底110上已形成有第一导电层120，并且沿传输方向D1通过辊子(未图示)传送衬底110。衬底110是超薄(例如小于100微米)的柔性玻璃衬底。然而，衬底110的材料不限于此。本实施例中还可以使用刚性衬底(rigid substrate)。第一导电层120包含第一电极121和至少一个第一接触图案(contact pattern)122，第一接触图案122与第一电极121电绝缘。如图1A中所示，在本实施例中，两个第一接触图案122形成在第一导电层120的两个相对的外围侧面。应注意，本发明中第一接触图案122的形状和数目不限于此。

在本实施例中，第一电极121和第一接触图案122可以通过以下步骤制造。首先，例如通过溅射在衬底110上形成透明导电氧化物(transparent conductive oxide，TCO)层。TCO层的材料可以是氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)或氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)。然而，TCO层的材料不限于此。接着，例如通过激光源(未图示)提供的激光照射将TCO层图案化，以形成第一电极121和第一接触图案122。在将第一导电层120图案化之后，第一导电层120可以包含两个凹口(notches)，位于第一导电层120的两个相对的外围侧面上，并且第一接触图案122位于凹口中。如图1A中所示，在将第一导电层120图案化之后，第一电极121和每一第一接触图案122之间存在空隙G，使得第一接触图案122能够与第一电极121电绝缘。

参看图1B和图2B，在衬底110上形成第一电极121和第一接触图案122之后，在第一导电层120上形成第一掩模(mask)130。第一掩模130可以包含离型薄膜(release film)131，安置于离型薄膜131和第一导电层120之间的基底薄膜(base film)132，以及至少一个开口(例如开口O1)，此开口(例如开口O1)用于暴露第一电极121的至少一个部分和第一接触图案122的一部分。基底薄膜132可以由丙烯类树脂、环氧类树脂、聚酰胺(polymide)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)或聚苯乙烯(polystyrene，PS)制成，但是并不限于此。

在本实施例中，第一掩模130可以是框形掩模(frame mask)，其包含位于第一掩模130的中心区域的主开口O1，位于第一掩模130的拐角的至少一个第一外围开口O2，以及至少一个第二外围开口O3。第二外围开口O3位于第一掩模130的平行于传输方向D1的外围侧面。主开口O1用于粗略地定义有机电致发光装置100的发光区域。如图1B中所示，四个第一外围开口02分别位于第一掩模130的四个拐角处，两个第二外围开口O3则位于第一掩模130的平行于传输方向D1的两个相对的外围侧面处。在本发明中，开口O1、O2和O3的数目和形状不限于此。

参看图1B，第一电极121可以包含位于第一电极121的中心区域的部分121a，以及位于第一电极121的拐角处的至少一个部分121b。位于第一电极121的中心区域的部分121a和每个第一接触图案的部分122a被第一掩模130的主开口O1暴露。同时，位于第一电极121的每个拐角的部分121b被第一掩模130的第一外围开口O2暴露，并且第一接触图案122的部分122b被第一掩模130的第二外围开口O3暴露。此外，第一电极121和每个第一接触图案122之间的空隙G被第一掩模130的主开口O1部分地暴露，如图1B中所示。

参看图1C和图2C，在第一掩模130上提供第二掩模140，以遮蔽被第一外围开口O2暴露的第一电极121的部分121b以及被第一掩模130的主开口O1和第二外围开口O3暴露的第一接触图案122的部分(122a，122b)。此外，空隙G部分地被第二掩模140覆盖和遮蔽，并且第一掩模130的一些部分未被第二掩模140覆盖而暴露。如图1B和图1C中所示，第二掩模140可以包含至少一对遮蔽条141，并且遮蔽条141的长度方向平行于传输方向D1。在本实施例中，第二掩模140例如是被提供在第一掩模130上并且接触第一掩模130，而第二掩模140不接触第一导电层120。

参看图1D和图2D，在提供第二掩模140之后，例如执行蒸镀过程以通过第二掩模140的遮蔽而形成图案化有机功能层150。图案化有机功能层150覆盖被第二掩模140暴露的部分第一掩模130和被第一掩模130的第一开口O1暴露的第一电极121的部分121a。此外，被第二掩模140暴露的部分空隙G被图案化有机功能层150覆盖和填充。应注意，图案化有机功能层150不仅覆盖被第二掩模140暴露的部分第一掩模130和被第一掩模130的第一开口O1暴露的第一电极121的部分121a，图案化有机功能层150还覆盖在第二掩模140的顶表面上。

如图2D中所示，由于空隙G部分地被第二掩模140遮蔽，所以蒸镀的图案化有机功能层150可以覆盖被第一掩模130的主开口O1暴露的部分121a的侧壁，并且接触衬底110。换句话说，图案化有机功能层150可以延伸到被第二掩模140暴露的空隙G中，以便包封被第一掩模130的第一开口O1暴露的第一电极121的侧壁和顶表面。此外，由于空隙G部分地被第二掩模140遮蔽，图案化有机功能层150不会接触第一接触图案122。在一些替代实施例中，由于空隙G被第二掩模140暴露，因此图案化有机功能层150可以接触第一接触图案122。

参看图1E和图2E，在形成图案化有机功能层150之后，沿传输方向D1传送衬底110以确保第二掩模140从衬底110上被移除，此时，衬底110包含形成在其上的第一导电层120、第一掩模130和图案化有机功能层150。

接着，参看图1F和图2F，在图案化有机功能层150上形成第二导电层160，第一掩模130部分地被图案化有机功能层150暴露，且第一电极121的部分121b和第一接触图案122的部分122a、122被第一掩模130暴露。在本实施例中，第二导电层160是通过蒸镀工艺形成。

参看图1G和图2G，在形成第二导电层160之后，通过下面的方式将第二导电层160图案化：移除第一掩模130的离型薄膜131、形成于离型薄膜131上的部分图案化有机功能层150和形成于离型薄膜131上的部分第二导电层160，以形成第二电极161和至少一个第二接触图案162。换句话说，形成于离型薄膜131上的部分图案化有机功能层150和形成于离型薄膜131上的部分图案化有机功能层150是从基底薄膜132上被剥离(lift-off)。参看图2G，第二电极161可以包含一个部分161a和至少一个部分161b。第二电极161的部分161a形成于图案化有机功能层150和被主开口O1暴露的第一接触图案122的部分122a上，并且第二电极161的部分161a与第一电极121被图案化有机功能层150隔开。第二电极161的部分161b形成于被第二外围开口O3暴露的第一接触图案122的部分122b上。因此，图案化有机功能层150可以防止第一电极121和第二电极161之间发生短路。第二接触图案162形成于被第一外围开口O2暴露的第一电极121的部分121b上。因此，第二电极161电连接到第一接触图案122，并且第二接触图案162电连接到第一电极121。在形成第二电极161和第二接触图案162之后，本实施例的有机电致发光装置100的制造大致上完成。

参看图1H和图2H，为了增强有机电致发光装置的可靠性，可以形成包封层170以覆盖和包封第二导电层160和图案化有机功能层150。在本实施例中，包封层170附着到基底薄膜132以包封第二导电层160的部分161a和图案化有机功能层150。在一些实施例中，通过原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)或等离子增强式化学气相沉积(plasmaenhanced chemical vapor deposition，PECVD)在基底薄膜132和第二导电层160上形成包封层170，以包封第二导电层160和图案化有机功能层150。

应注意，在沿传输方向D1传送衬底110时，经常发生衬底110沿垂直于传输方向D1的方向D2的偏离。衬底110的这种偏离，可能会导致有机电致发光装置的堆叠层之间发生错误对准(mis-alignment issue)。由于在衬底110上形成第一掩模130并且在形成图案化有机层150的过程中提供第二掩模140，所以第一掩模130和第二掩模140可以使方向D1和D2上的上述错误对准问题最小化。

图2I是沿图1H中的横截面B-B′的横截面图。图2J是沿图1H中的横截面C-C′的横截面图。图2K是沿图1H中的横截面D-D′的横截面图。

参看图1G至图1H、图2G至图2K，本实施例的有机电致发光装置100包含衬底110、第一导电层120、基底薄膜132、图案化有机功能层150和第二导电层160。第一导电层120形成于衬底110上，并且包含第一电极121和至少一个第一接触图案122，其中第一接触图案122与第一电极121电绝缘。在本实施例中，第一导电层120可以被图案化而包含位于它的两个相对外围侧面的两个凹口，并且第一接触图案122位于这些凹口中。应注意，本发明中第一接触图案122的形状和数目不限于此。此外，第一电极121和每个第一接触图案122之间存在空隙G，使得第一接触图案122能够与第一电极121电绝缘。

基底薄膜132安置在第一导电层120上，并且包含至少一个开口(即主开口O1)，用于暴露第一电极121的至少一个部分和第一接触图案122的一部分。在本实施例中，基底薄膜132可以是框形薄膜，其包含位于基底薄膜132的中心区域的主开口O1，位于基底薄膜132的拐角处的至少一个第一外围开口O2，以及至少一个第二外围开口O3。第二外围开口O3位于基底薄膜132的平行于传输方向D1的外围侧面。如图1G中所示，四个第一外围开口O2分别位于基底薄膜132的每个拐角处，而两个第二外围开口O3位于基底薄膜132的平行于传输方向D1的两个相对的外围侧面处。

参看图1G至图1H、图2G至图2K，第一电极121可以包含部分121a和至少一个部分121b。位于第一电极121的中心区域的部分121a和每个第一接触图案122的部分122a被基底薄膜132的主开口O1暴露。同时，第一电极121的部分121b被基底薄膜132的第一外围开口O2暴露，并且第一接触图案122的部分122b被基底薄膜132的第二外围开口O3暴露。此外，第一电极121和每个第一接触图案122之间的空隙G被基底薄膜132的主开口O1部分地暴露，如图1G中所示。

参看图1G至图1H、图2G至图2K，图案化有机功能层150安置在被基底薄膜132的主开口O1暴露的部分121a上。图案化有机功能层150可以覆盖被基底薄膜132的主开口O1暴露的部分121a的侧壁，并且图案化有机功能层150会与衬底110接触。换句话说，图案化有机功能层150可以延伸到空隙G中，以便包封被基底薄膜132的第一开口O1暴露的第一电极121的侧壁和顶表面。在本实施例中，图案化有机功能层150不接触第一接触图案122。在一些实施例中，图案化有机功能层150可以接触第一接触图案122。本发明不限于此。

参看图1G至图1H、图2G至图2K，第二导电层160可以包含第二电极161和至少一个第二接触图案162。第二电极161可以包含部分161a和至少一个部分161b，部分161b与部分161a被基底薄膜132隔开。第二电极161的部分161a形成于图案化有机功能层150和被基底薄膜132的主开口O1暴露的部分122a上。第二电极161的部分161a与第一电极121被图案化有机功能层150隔开。第二电极161的部分161b形成于被基底薄膜132的第二外围开口O3暴露的部分122b上。由于图案化有机功能层150包封第一电极121的部分121a，所以图案化有机功能层150可以防止第一电极121和第二电极161之间发生短路。第二接触图案162形成于被第一外围开口O2暴露的部分121b上，因此，第二电极161电连接到第一接触图案122，并且第二接触图案162电连接到第一电极121。

此外，可以形成包封层170以包封第二导电层160和图案化有机功能层150，以便增强有机电致发光装置的可靠性，如图1H和图2H至图2K中所示。在本实施例中，包封层170附着到基底薄膜以包封第二导电层160和图案化有机功能层150。

在本发明中，形成于衬底上的第一掩模130和第二掩模140可以有效地改善有机电致发光装置中的堆叠层的错误对准问题，并且因而增强有机电致发光装置的量产的合格率。此外，在工艺过程中，不是完全移除第一掩模130，而是只移除离型薄膜131，因此，剩余的基底薄膜132可以防止第二导电层160接触第一导电层120。此外，基底薄膜132可以增强有机电致发光装置的横向可靠性(1aterialreliability)。

对于所属领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明的结构进行各种修改和变化。鉴于以上内容，希望本发明涵盖本发明的修改和变化，只要所述修改和变化落入所附权利要求书和其等效物的范围内。

Claims (18)

1.一种用于制造有机电致发光装置的方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成第一导电层，所述第一导电层包括第一电极和第一接触图案，所述第一接触图案与所述第一电极电绝缘；

在所述第一导电层上形成第一掩模，所述第一掩模包括离型薄膜和基底薄膜，所述基底薄膜安置于所述离型薄膜和所述第一导电层之间，所述第一掩模具有主开口、第一外围开口和第二外围开口，所述主开口用于部分地暴露所述第一电极和所述第一接触图案，所述第一外围开口用于部分地暴露所述第一电极，且所述第二外围开口用于部分地暴露所述第一接触图案；

将第二掩模安置在所述第一掩模上，以部分地遮蔽被所述第一外围开口暴露的所述第一电极以及被所述第一掩模的所述主开口和所述第二外围开口暴露的所述第一接触图案；

通过所述第二掩模的遮蔽而形成图案化有机功能层，所述图案化有机功能层覆盖被所述第二掩模暴露的所述第一掩模的一部分和被所述第一掩模的所述主开口暴露的所述第一电极的一部分；

在形成所述图案化有机功能层之后移除所述第二掩模；

在所述图案化有机功能层、所述第一掩模、被所述第一掩模的所述第一外围开口暴露的所述第一电极和被所述第一掩模的所述第二外围开口暴露的所述第一接触图案上形成第二导电层；以及

通过移除所述离型薄膜和在所述离型薄膜上的部分所述第二导电层，以将所述第二导电层图案化而形成电连接到所述第一接触图案的第二电极和电连接到所述第一电极的第二接触图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

形成包封层以包封所述第二导电层和所述图案化有机功能层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述包封层附着到所述基底薄膜以包封所述第二导电层和所述有机功能层。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述包封层通过原子层沉积或等离子增强式化学气相沉积形成在所述基底薄膜和所述第二导电层上，以包封所述第二导电层和所述图案化有机功能层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一导电层包括凹口，并且所述第一接触图案位于所述凹口中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一电极和所述第一接触图案之间有空隙。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述空隙部分地被所述第一掩模的所述主开口暴露，并且被所述第二掩模部分地遮蔽。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电极和所述第二电极被所述有机功能层隔开。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底沿传输方向传送，以在所述衬底上形成所述第一导电层、所述第一掩模、所述图案化有机功能层和所述第二导电层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一掩模或所述第二掩模是框形掩模。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述第二掩模包括至少一对遮蔽条，并且所述遮蔽条的长度方向平行于所述传输方向。

12.一种有机电致发光装置，其特征在于，包括：

衬底；

第一导电层，其形成于所述衬底上，所述第一导电层包括第一电极和第一接触图案，其中所述第一接触图案与所述第一电极电绝缘；

基底薄膜，其安置在所述第一导电层上，所述基底薄膜具有主开口、第一外围开口和第二外围开口，所述主开口用于部分地暴露所述第一电极和所述第一接触图案，所述第一外围开口用于部分地暴露所述第一电极，所述第二外围开口用于部分地暴露所述第一接触图案；

图案化有机功能层，其安置在被所述基底薄膜的所述主开口暴露的部分所述第一电极上；以及

第二导电层，其包括第二电极和第二接触图案，所述第二电极安置在所述有机功能层和被所述基底薄膜的所述主开口暴露的所述第一接触图案上，所述第二接触图案安置在被所述基底薄膜的所述第一外围开口暴露的部分所述第一电极上，其中所述第二电极电连接到所述第一接触图案，并且所述第二接触图案电连接到所述第一电极。

13.根据权利要求12所述的有机电致发光装置，其特征在于，进一步包括：

包封层，其安置在所述基底薄膜上，以包封所述第二导电层和所述图案化有机功能层。

14.根据权利要求12所述的有机电致发光装置，其中所述基底薄膜是框形薄膜。

15.根据权利要求12所述的有机电致发光装置，其中所述第一导电层包括凹口，并且所述第一接触图案位于所述凹口中。

16.根据权利要求15所述的有机电致发光装置，其中所述第一电极和所述第一接触图案之间有空隙。

17.根据权利要求16所述的有机电致发光装置，其中所述空隙被所述基底薄膜的所述主开口暴露。

18.根据权利要求12所述的有机电致发光装置，其中所述第一电极和所述第二电极被所述图案化有机功能层隔开。