CN110416425B - 有机器件和有机器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

有机器件和有机器件的制造方法。该器件包括依次堆叠的第一层、密封层和树脂层，并且设置有在像素区域中配置在第一层和密封层之间的有机功能层。在周边区域中第一层、密封层和树脂层具有用于使电极露出的开口。密封层包括第二层、第三层和第四层，第二层和第三层的透水率均低于第一层，第四层配置在第二层和第三层之间并且具有比第二层低的缺陷密度。第二层的配置在第一层的开口的端部上方的台阶被第四层覆盖，第三层的配置在第一层的开口的端部上方的台阶被树脂层覆盖。

Description

有机器件和有机器件的制造方法
技术领域
本发明涉及有机器件和有机器件的制造方法。
背景技术
已知包括含有有机化合物的有机功能层的有机器件。示例是使用有机电致发光膜的发光装置以及使用有机光电转换膜的摄像装置。有机化合物的特性容易因水而劣化。日本特开2010-198969号公报公开了一种通过使用堆叠硅氮化物膜和氧化铝膜而形成的密封层来密封有机功能层的技术。
本发明人已经发现，如果使用透水率高于密封层的透水率的材料的绝缘层在器件的整个区域中配置在有机功能层的下方，则来自形成于绝缘层和密封层的开口中的焊盘电极的水有时穿过绝缘层渗入有机功能层。如果水渗入有机功能层，则有机功能层中含有的有机化合物的特性劣化，这能够降低有机器件的可靠性。
发明内容
本发明的一些实施方式提供有利于改善有机器件的可靠性的技术。
根据一些实施方式，提供了一种有机器件，其在基板的表面上包括像素区域和周边区域，所述像素区域中配置有包括有机功能层的多个像素，所述周边区域包括焊盘电极，所述有机器件包括从所述表面所在侧起依次堆叠的第一层、密封层和树脂层，其中，在所述像素区域中所述有机功能层配置在所述第一层和所述密封层之间，在所述周边区域中所述第一层、所述密封层和所述树脂层具有用于使所述焊盘电极露出的开口，所述密封层包括从所述表面所在侧起的第二层、第三层和第四层，所述第二层和所述第三层的透水率均低于所述第一层的透水率，所述第四层配置在所述第二层和所述第三层之间并且具有比所述第二层的缺陷密度低的缺陷密度，所述第一层的所述开口的端部被所述第二层、所述第四层和所述第三层覆盖，所述第二层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述第四层覆盖，并且所述第三层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述树脂层覆盖。
根据其它一些实施方式，提供了一种有机器件，其在基板的表面上包括像素区域和周边区域，所述像素区域中配置有包括有机功能层的多个像素，所述周边区域包括焊盘电极，所述有机器件包括从所述表面所在侧起依次堆叠的第一层、密封层和树脂层，所述第一层包含至少含有氧和硅的化合物，其中，在所述像素区域中所述有机功能层配置在所述第一层和所述密封层之间，在所述周边区域中所述第一层、所述密封层和所述树脂层具有用于使所述焊盘电极露出的开口，所述密封层包括从所述表面所在侧起的第二层、第三层和第四层，所述第二层和所述第三层均包含至少含有氮和硅的化合物，所述第四层配置在所述第二层和所述第三层之间并且包含至少含有氧和铝的化合物，所述第一层的所述开口的端部被所述第二层、所述第四层和所述第三层覆盖，所述第二层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述第四层覆盖，并且所述第三层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述树脂层覆盖。
根据另外的实施方式，提供了一种有机器件的制造方法，所述有机器件在基板的表面上包括像素区域和周边区域，所述像素区域中配置有包括有机功能层的多个像素，所述周边区域包括焊盘电极，所述方法包括：在所述基板的配置有所述焊盘电极的所述表面的上方形成第一层；通过使用在所述焊盘电极上方具有开口的掩模图案蚀刻所述第一层，从而使所述焊盘电极露出；在所述像素区域中在所述第一层上方形成多个像素；在形成所述多个像素之后依次堆叠密封层和树脂层；以及通过使用掩模图案蚀刻所述密封层和所述树脂层而使所述焊盘电极露出，所述掩模图案具有开口，在对所述表面的正投影中，该开口处于所述第一层的在蚀刻时形成的开口的端部内侧，其中，所述密封层包括从所述表面所在侧起的第二层、第三层和第四层，所述第二层和所述第三层的透水率均低于所述第一层的透水率，所述第四层配置在所述第二层和所述第三层之间并且具有比所述第二层的缺陷密度低的缺陷密度，在所述焊盘电极露出的部分中，所述第一层的所述开口的端部被所述第二层、所述第四层和所述第三层覆盖，所述第二层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述第四层覆盖，并且所述第三层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述树脂层覆盖。
从以下(参照附图)对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的有机器件的平面图；
图2A至图2C分别是图1所示的有机器件的截面图，以及焊盘电极及其附近的截面图和平面图；
图3A和图3B是图1所示的有机器件的比较例的截面图；
图4A和图4B分别是图1所示的有机器件的截面图，以及焊盘电极及其附近的截面图；
图5A至图5C是图1所示的有机器件的比较例的截面图；
图6A和图6B分别是图1所示的有机器件的截面图，以及焊盘电极及其附近的截面图；
图7A至图7C是图6A所示的有机器件的比较例的截面图；
图8是图1所示的有机器件的截面图；
图9是示出使用图1所示的有机器件的显示设备的示例的图；
图10是示出使用图1所示的有机器件的摄像设备的示例的图；
图11是示出使用图1所示的有机器件的便携式设备的示例的图；
图12A和图12B是示出使用图1所示的有机器件的显示设备的示例的图；
图13是示出使用图1所示的有机器件的照明设备的示例的图；以及
图14是示出使用图1所示的有机器件的汽车的示例的图。
具体实施方式
下面将参照附图说明根据本发明的有机器件的实际实施方式。注意，在以下说明和附图中，相同的附图标记在多个附图中表示相同的部件。因此，将通过相互参照多个附图来说明相同的部件，并且将根据需要省略由相同的附图标记表示的部件的说明。
将参照图1至图14说明根据本发明的实施方式的有机器件的结构及其制造方法。图1是示出根据本发明的有机器件100的结构的平面图。图2A是沿着图1中的线A-A'截取的有机器件100的截面图。图2B和图2C分别是有机器件100的焊盘电极30及其附近的截面图和平面图。
如图1所示，有机器件100包括像素区域10和周边区域20，其中，像素区域10中配置有多个像素，周边区域20包括焊盘电极30。配置在像素区域10中的每个像素均包括使用有机发光材料或有机光电转换材料的有机功能层211，因此有机器件100能够起到包括发光元件的发光设备或包括光电转换元件的摄像设备的作用。周边区域20能够如图1所示地配置成围绕像素区域，并且还能够沿着像素区域10的一侧或多侧配置。在周边区域20中能够配置用于控制像素区域10等的回路。配置在周边区域20中的焊盘电极30用于在有机器件100和有机器件100的外部之间交换信号等。例如，焊盘电极30能够用于将有机器件100中产生的信号输出到外部，并且还能够用于从有机器件100的外部输入用于控制有机器件100的信号。例如，焊盘电极30还能够用于供给驱动有机器件100用的电力。
如图2A所示，通过从基板201的表面起依次堆叠绝缘层202(第一层)、密封层300和树脂层400来获得有机器件100。在像素区域10中，下电极210、有机功能层211和上电极212配置在绝缘层202和密封层300之间。在周边区域20中，绝缘层202、密封层300和树脂层400包括用于露出焊盘电极30的开口。在本说明书中，基板201的配置有绝缘层202、密封层300、树脂层400等的表面将被称为上表面。
通过使用绝缘性材料形成绝缘层202。绝缘层202能够包含至少含有氧和硅的化合物，例如，诸如硅氧化物系材料的无机材料。绝缘层202还可以通过使用诸如热固性树脂或热塑性树脂的有机材料形成。在本实施方式中，通过使用硅氧化物(SiOx)形成绝缘层202。例如，能够使用四乙氧基硅烷(TEOS)通过化学气相沉积法(CVD法)形成绝缘层202。要求绝缘层202具有高覆盖率，并且TEOS使得能够通过经由乙氧基的表面反应获得具有高覆盖率的硅氧化物。此外，与通过使用具有自燃性的甲硅烷(SiH4)气体形成绝缘层202的情况相比，能够安全地处理不具有自燃性的TEOS。为了确保绝缘性和平坦性，绝缘层202的厚度能够不小于0.5μm且不大于5.0μm。
作为基板201，能够使用诸如玻璃或树脂的绝缘基板、诸如铝或不锈钢的导电基板、或者诸如硅的半导体基板。诸如晶体管和配线图案的电路(未示出)配置在基板201和绝缘层202之间。
下电极210在像素区域10中配置于绝缘层202。下电极210通过由诸如钨的导电材料形成的插塞电极(未示出)连接到配置在基板201和绝缘层202之间的电路。下电极210还可以是高导电性金属材料。下电极210能够通过使用诸如铝、银、铝合金、银合金、钛或氮化钛的金属材料形成。
有机功能层211配置于下电极210。在本实施方式中，有机功能层211至少包含有机发光材料或有机光电转换材料。稍后将说明有机功能层211中使用的材料。
上电极212配置于有机功能层211。如果有机功能层211包含有机发光材料，则上电极212是用于发射由有机功能层211产生的光的电极。如果有机功能层211包含有机光电转换材料，则上电极212是用于供光透射进入有机功能层211的电极。为了使用大量的光，使用具有高透光性的材料作为有机功能层211。作为上电极212，能够使用透明氧化物导电材料，诸如氧化锡、氧化铟、氧化铟锡或氧化铟锌。也可以使用薄膜金属电极作为上电极212。在这种情况下，能够使用例如金、铂、银、铝、铬、镁或这些金属的合金的薄膜。如果使用薄膜金属电极，则膜厚度可以不小于1nm且不大于30nm以便实现高导电性以及金属对光的吸收和抑制。如果使用镁作为上电极212，则必须如同在有机功能层211中那样抑制水渗入，因为镁容易与水反应。
密封层300配置于上电极212。在本实施方式中，从基板201的上表面侧起，密封层300包括透水率低于绝缘层202的水抑制层301(第二层)和303(第三层)。密封层300还包括配置在水抑制层301和303之间的缺陷防止层302(第四层)，缺陷防止层302具有比水抑制层301的缺陷密度低的缺陷密度。在本实施方式中，密封层300具有堆叠结构，该堆叠结构包括具有低透水率的水抑制层301和303以及具有极高覆盖率和低缺陷密度的缺陷防止层302，因此能够抑制外部大气中的水对有机功能层211的影响。
水抑制层301和303能够包含至少含有氮和硅的化合物，更具体地，能够包含硅氮化物系材料(silicon-nitride-based material)。例如，水抑制层301和303也可以是通过使用CVD法形成的硅氮化物(SiN)或氧氮化硅(SiON)。使用通过CVD法形成的硅氮化物或氧氮化硅的水抑制层301和303具有极低的透水率，约为1×10-6g/cm2·天。水抑制层301和303的材料不限于硅氮化物或氧氮化硅，并且能够是任何材料，只要这些层形成为具有如上电极212中的高透光性并且透水率低于绝缘层202即可。例如，水抑制层301和303能够形成为具有1×10-5g/m2·天以下的透水率。水抑制层301和303可以是由诸如硅氮化物的相同材料制成的层，也可以是由诸如硅氮化物和氧氮化硅的不同材料制成的层。此外，水抑制层301和303的膜厚度能够相同或不同。
缺陷防止层302能够包含至少含有氧和铝的化合物，更具体地，能够包含铝氧化物系材料(aluminum-oxide-based material)。例如，缺陷防止层302可以是通过使用原子层沉积法(ALD法)形成的氧化铝。形成有水抑制层301的基板201放置在真空状态下的沉积室中，并且供应三甲基铝(TMA)气体，从而将单原子层的TMA吸附到水抑制层301的表面。之后，TMA气体从沉积室排出。然后，供应氧气，并通过输入高频电力产生等离子体，从而使吸附在水抑制层301表面上的TMA氧化。随后，沉积室中的O2被排出。因此，在水抑制层301的表面上形成氧化铝的单原子层。通过重复该过程，能够形成使用具有期望的膜厚度的氧化铝的缺陷防止层302。
通过ADL法形成的缺陷防止层302在不平坦部分具有高的膜沉积性并且还具有极高的覆盖率，因此具有膜中的缺陷密度比通过溅射法或CVD法沉积成的薄膜的缺陷密度低的特征。ALD法具有长的沉积时间。因此，为了缩短用于沉积缺陷防止层302的生产节拍时间(tact time)，缺陷防止层302的膜厚度可以是几十到几百nm。例如，缺陷防止层302的膜厚度可以不小于10nm且不大于500nm，并且还可以不小于50nm且不大于100nm。在本实施方式中，使用ALD法形成的氧化铝被用作为缺陷防止层302。然而，还能够使用氧化钛、氧化锆等。此外，形成方法不限于ALD法，并且仅需要能够形成具有高覆盖率和在不平坦部分中的高的膜沉积性的缺陷防止层302。
作为树脂层400，能够使用热固性树脂、热塑性树脂等。作为树脂层400，能够使用例如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸系树脂、氟树脂、或这些树脂的材料混合物。另外，还可以进行用于改善树脂层400的表面的拒水性的表面处理。例如，能够通过蚀刻表面而使树脂层400的表面粗糙化，或者通过在表面上使用氟系气体进行等离子体处理而在树脂层400的表面上形成氟涂层。
接下来，将在下面详细说明本实施方式中配置在周边区域20中的焊盘电极30周围的结构。图2B是焊盘电极30及其附近的截面图，图2C是焊盘电极30及其附近的平面图。在周边区域20中，绝缘层202、密封层300和树脂层400具有用于露出焊盘电极30的开口。结果，焊盘电极30露出。通过使用各向异性导电膜(ACF)等将用于连接有机器件100和有机器件100的外部的柔性线缆连接到露出的焊盘电极30。在图2C所示的结构中，焊盘电极30的露出部分是正方形。然而，露出部分不限于正方形，也可以是诸如长方形、梯形或圆形等的任意形状。用于形成焊盘电极30的材料也可以是高导电性金属材料。例如，能够使用诸如铝、铜、银、钼、钛、氮化钛等的金属材料。
在本实施方式中，如图2A至图2C所示，利用水抑制层301、缺陷防止层302和水抑制层303覆盖绝缘层202的开口的端部a。此外，利用缺陷防止层302覆盖由绝缘层202的开口的端部a引起的水抑制层301的台阶S1，并且利用树脂层400覆盖由绝缘层202的开口的端部a引起的水抑制层303的台阶S2。
在本实施方式中，水抑制层301形成为覆盖绝缘层202的开口的端部a。使用硅氧化物并具有高透水率的绝缘层202不在焊盘电极30周围露出，而是被使用硅氮化物系材料的具有低透水率的水抑制层301覆盖。例如，绝缘层202中使用的硅氧化物的透水率比水抑制层301中使用的硅氮化物系材料的透水率高一到三个数量级。这使得能够防止水穿过绝缘层202渗入有机功能层211。
如上所述，绝缘层202具有约0.5μm至5.0μm的厚度。由于绝缘层202的该厚度，形成于绝缘层202的水抑制层301具有台阶S1。当通过CVD法形成用在水抑制层301中的硅氮化物或氧氮化硅时，生长方向和生长速度在诸如台阶S1等的不平坦部分的上部、侧面和底部变化，因此在一些情况下在台阶S1中膜密度降低并且失去致密性。此外，有时在不同方向上生长的那些氮化硅或氧氮化硅的部分彼此冲突的部分中形成空气间隙，从而在水抑制层301中形成间隙。因此，水抑制层301的台阶S1会具有增加缺陷密度的脆弱性。如果水如上所述地从水抑制层301的台阶S1中的缺陷进入，则水有时进入绝缘层202并穿过绝缘层202渗入有机功能层211。在本实施方式的有机器件100中，缺陷防止层302配置成覆盖水抑制层301的台阶S1。通过ALD法形成并用于缺陷防止层302的氧化铝具有在不平坦部分中的高的膜沉积性和高覆盖率，并因此几乎不会引起诸如水抑制层301的台阶S1中的缺陷那样的缺陷。将简要说明缺陷防止层302的覆盖率。作为示例，缺陷防止层302的覆盖水抑制层301的台阶S1的侧表面的部分的膜厚度可以是缺陷防止层302的覆盖诸如像素区域10的相对平坦部分的部分的膜厚度的95％至105％(不小于95％且不大于105％)。作为另一示例，缺陷防止层302的覆盖了水抑制层301的台阶S1的侧表面的部分的膜厚度可以是缺陷防止层302的覆盖诸如像素区域10的相对平坦部分的部分的膜厚度的98％至102％。由于缺陷防止层302如上所述地可靠覆盖了水抑制层301的台阶S1的脆弱部分，因此能够防止水进入有机功能层211。
水抑制层303具有台阶S2，因为缺陷防止层302和水抑制层303形成为覆盖由绝缘层202的开口的端部a引起的水抑制层301的台阶S1。与水抑制层301的台阶S1相同，水抑制层303的台阶S2会具有增加缺陷密度的脆弱性。如果水从水抑制层303的台阶S2中的缺陷进入，则水可以进入使用氧化铝的缺陷防止层302并腐蚀(水解)氧化铝。如果氧化铝在高温下与大量水接触，则容易发生腐蚀(水解)。为了抑制这种腐蚀，树脂层400配置成覆盖本实施方式的有机器件100中的水抑制层303的台阶S2。树脂层400的透水率不像由无机材料形成的薄膜的透水率那么低。然而，当树脂层400覆盖水抑制层303的台阶S2的脆弱部分时，能够防止缺陷防止层302与大量水接触。
在本实施方式中，如图2A至图2C所示，在对基板201的上表面的正投影中，树脂层400的开口的端部e配置成比绝缘层202的开口的端部a靠近露出的焊盘电极30的中心p。此外，在对基板201的上表面的正投影中，水抑制层303的开口的端部d配置在与树脂层400的开口的端部e相同的位置，或者配置成比树脂层400的开口的端部e靠近露出的焊盘电极30的中心p。另外，在对基板201的上表面的正投影中，缺陷防止层302的开口的端部c配置在与水抑制层303的开口的端部d相同的位置，或者配置成比水抑制层303的开口的端部d靠近露出的焊盘电极30的中心p。此外，在对基板201的上表面的正投影中，水抑制层301的开口的端部b配置在与缺陷防止层302的开口的端部c相同的位置，或者配置成比缺陷防止层302的开口的端部c靠近露出的焊盘电极30的中心p。这使得能够抑制水从绝缘层202、密封层300和树脂层400中的用于露出焊盘电极30的开口侵入，并且改善有机器件100的可靠性。在对基板201的上表面的正投影中，露出的焊盘电极30的中心p还可以是焊盘电极30的露出部分的几何重心(geometric barycenter)。
图3A示出了比较例的有机器件110，其中水抑制层301的台阶S1未被缺陷防止层302覆盖。与上述实施方式的有机器件100相比，水抑制层301的开口的端部b配置成比缺陷防止层302的开口的端部c靠近露出的焊盘电极30的中心p。在这种情况下，水可以从能够存在于水抑制层301的台阶S1和水抑制层303的台阶S2的缺陷进入，并且穿过绝缘层202渗入有机功能层211。例如，如果有机器件110长时间置于高温、高湿环境下，或者长时间置于水中，则观测到有机器件110的特性劣化。
图3B示出了比较例的有机器件111，其中水抑制层303的台阶S2未被树脂层400覆盖。与上述实施方式的有机器件100相比，绝缘层202的开口的端部a配置成比树脂层400的开口的端部e靠近露出的焊盘电极30的中心p。在这种情况下，水会从能够存在于水抑制层303的台阶S2的缺陷进入，并且促进缺陷防止层302中使用的氧化铝的腐蚀。例如，如果有机器件111长时间置于高温、高湿环境下，或者长时间置于水中，则观测到有机器件111的特性劣化。
图4A和图4B示出了本实施方式的有机器件100的变型。如图4A所示，有机器件100还可以包括在密封层300上的滤色器500。滤色器500配置在还用作滤色器500的下方平坦化层的树脂层400上，并且包括红过滤器501、绿过滤器502和蓝过滤器503。在滤色器500上还配置有平坦化层402。通过对于各滤色器重复材料涂布、曝光和显影来执行形成滤色器500的工序。在图4A所示的配置中，树脂层400还起到滤色器平坦化层的作用。然而，还能够在树脂层400上形成平坦化层(未示出)，并在平坦化层上形成滤色器500。图4B是焊盘电极30及其附近的截面图。还起到滤色器500下方的平坦化层的作用的树脂层400配置成覆盖水抑制层303的台阶S2。树脂层400和滤色器500下方的平坦化层不是通过不同的工序形成的，而是使树脂层400还起到平坦化层的作用。这能够在制造有机器件100时简化工序并降低成本。
下面将详细说明有机功能层211。如上所述，根据本实施方式的有机功能层211至少包含有机发光材料或有机光电转换材料。如果有机功能层211包含有机发光材料，则有机器件100能够起到发光装置的作用。另一方面，如果有机功能层211包含有机光电转换材料，则有机器件100能够起到摄像装置的作用。
众所周知的有机发光材料能够用作有机发光材料。能够使用单独起到发光层作用的发光材料，或者使用发光层主体材料和发光材料的混合层。有机发光材料的示例是稠环化合物(例如，芴衍生物、萘衍生物、芘衍生物、苝衍生物、并四苯衍生物、蒽衍生物和红荧烯)、喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、二苯乙烯衍生物、诸如三(8-羟基喹啉)铝的有机铝络合物、铱络合物、铂络合物、铼络合物、铜络合物、铕络合物、钌络合物、以及诸如聚(亚苯基亚乙烯基)衍生物、聚(芴)衍生物和聚(亚苯基)衍生物的高分子衍生物。
发光层主体材料的示例是芳族烃化合物或其衍生物、咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并噻吩衍生物、诸如三(8-羟基喹啉)铝的有机铝络合物、和有机铍络合物。
作为有机光电转换材料，能够使用众所周知的有机材料或有机-无机杂化材料。有机光电转换材料的示例是富勒烯系材料、酞菁系材料、金属络合物系材料、方酸鎓系材料、胺系材料、茚满系材料和芴系材料。有机功能层211能够由这些有机光电转换材料中的一种或多种制成。有机功能层211还能够具有通过使用这些材料堆叠层而获得的结构。作为有机-无机杂化材料，能够使用用于形成有机-无机杂化钙钛矿膜的材料。这种形成有机-无机杂化钙钛矿膜的材料能够用通式ABX3表示。在该通式中，A和B是阳离子材料，X是阴离子材料。在有机-无机杂化材料中，A、B和X中的一者是有机材料。一个示例是CH3NH3PbI3，其中A＝CH3NH3，B＝Pb，X＝I。
附加功能层能够配置在有机功能层211和下电极210之间，或者配置在有机功能层211和上电极212之间。附加功能层的示例是电荷输送层和电荷阻挡层。电荷输送层的材料的示例是具有高的空穴迁移率或电子迁移率的材料。作为电荷阻挡层的空穴阻挡层的材料，能够使用具有深HOMO(最高占据分子轨道)(远离真空能级)的材料。另一方面，作为电荷阻挡层的电子阻挡层的材料，能够使用具有浅LUMO(最低未占分子轨道)(接近真空能级)的材料。HOMO和LUMO也能够基于绝对值的大小表示为高和低。更具体地，“HOMO深”也可以表示为“HOMO高”。这同样适用于LUMO。
电荷注入层能够形成于下电极210和附加功能层之间的界面，或者形成于上电极212和附加功能层之间的界面。作为电荷注入层的电子注入层，能够使用碱(土类)金属或碱(土类)金属化合物的薄膜(例如，0.5至1nm)。电子注入层的示例是氟化锂(LiF)、氟化钾(KF)和氧化镁(MgO)。作为电荷注入层的电子注入层，还能够使用通过在有机化合物中混合起到供体(给电子)掺杂剂作用的金属或金属化合物而获得的层。为了提高电子注入效率，能够使用具有低功函数的金属或该金属的化合物作为掺杂剂。作为具有低功函数的金属，能够使用碱金属、碱土类金属或稀土类金属。能够在大气中相对容易地处理的碱金属化合物也可以用作电子注入层。例如，碱金属化合物可以是铯化合物，并且碳酸铯在大气中是稳定的并且易于处理。电子注入层的有机化合物还可以是电子输送材料，并且能够使用众所周知的材料，例如，羟基喹啉铝络合物或菲咯啉化合物。由于碱金属容易与水反应，因此必须以与有机功能层211中相同的方式抑制水的侵入。
以下将参照图9至图14说明将本实施方式的有机器件100应用于显示设备、摄像设备、便携式设备、照明设备和移动物体的应用示例。图9是示出使用本实施方式的有机器件100的显示设备的示例的示意图。显示设备1000能够包括位于上盖1001和下盖1009之间的触摸面板1003、显示面板1005、框架1006、回路板1007以及电池1008。柔性印刷回路(FPC)1002和1004分别连接到触摸面板1003和显示面板1005。在回路板1007上配置有诸如晶体管的有源元件。如果显示设备1000不是便携式设备，则不需要电池1008。即使显示设备1000是便携式设备，也不是必须将电池1008安装在该位置。作为显示面板1005，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。起到显示面板1005的作用的有机器件100通过连接到诸如配置于回路板1007的晶体管的有源元件来操作。
图9所示的显示设备1000还可以用作摄像设备的显示单元，该摄像设备包括具有多个透镜的光学单元以及用于接收已经通过光学单元的光的摄像元件。该摄像设备能够具有用于显示通过摄像元件获得的信息的显示单元。另外，显示单元可以是露出摄像设备外部的显示单元，或者可以是安装在取景器中的显示单元。摄像设备也可以是数字相机或数字摄像机。
图10是示出使用本实施方式的有机器件100的摄像设备的示例的示意图。摄像设备1100能够包括取景器1101、背面显示器1102、操作单元1103和壳体1104。对于作为显示单元的取景器1101，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。在这种情况下，有机器件100不仅能够显示要拍摄的图像，而且能够显示环境信息、摄像指令等。环境信息的示例是外部光的强度和方向、被摄体的移动速度以及被摄体被遮蔽物覆盖的可能性。
适合于摄像的时刻通常是非常短的时间，因此优选尽可能快地显示信息。因此，能够使用有机功能层211包含有机发光材料的上述有机器件100作为取景器1101。这是因为有机发光材料具有高响应速度。使用有机发光材料的有机器件100比液晶显示装置更适合于这些需要具有高显示速度的设备。
摄像设备1100包括光学单元(未示出)。该光学单元具有多个透镜，并且在容纳在壳体1104中并接收光的摄像元件(未示出)上形成已经通过光学单元的光的像。能够通过调节相对位置来调节多个透镜的焦点。该操作也能够自动进行。
起到发光装置的作用的有机器件100还能够包括透射红光、绿光和蓝光的滤色器。在该滤色器中，红色、绿色和蓝色能够以三角形阵列的形式配置。
还能够使用包含有机发光材料并起到发光装置的作用的上述有机器件100作为便携式终端的显示单元。在这种情况下，有机器件100能够具有显示功能和操作功能两者。便携式终端的示例是诸如智能手机的便携式电话、平板电脑和头戴式显示器。
图11是示出使用本实施方式的有机器件100的便携式设备的示例的示意图。便携式设备1200包括显示单元1201、操作单元1202和壳体1203。壳体1203能够容纳回路、具有该回路的印刷板、电池和通信单元。操作单元1202可以是按钮或触摸面板型反应单元。操作单元1202还可以是通过验证指纹来执行解锁等的生物验证单元。包括通信单元的便携式设备也能够被视为通信设备。作为显示单元1201，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。
图12A和图12B是示出使用本实施方式的有机器件100的显示设备的示例的示意图。图12A示出了诸如电视监视器或PC监视器的显示设备。显示设备1300包括框架1301和显示单元1302。作为显示单元1302，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。显示设备1300还可以包括支撑框架1301和显示单元1302的基部1303。基部1303不限于图12A中所示的形式。例如，框架1301的下侧也可以起到基部1303的作用。另外，框架1301和显示单元1302能够弯曲。在这种情况下，曲率半径能够不小于5,000mm且不大于6,000mm。
图12B是示出使用本实施方式的有机器件100的显示设备的另一示例的示意图。图12B所示的显示设备1310能够折叠，即，显示设备1310是所谓的可折叠显示设备。显示设备1310包括第一显示单元1311、第二显示单元1312、壳体1313和弯曲点1314。作为第一显示单元1311和第二显示单元1312，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。第一显示单元1311和第二显示单元1312也可以是一个无缝显示装置。能够从弯曲点划分第一显示单元1311和第二显示单元1312。第一显示单元1311和第二显示单元1312能够显示不同的图像，并且还能够一起显示一个图像。
图13是示出使用本实施方式的有机器件100的照明设备的示例的示意图。照明设备1400能够包括壳体1401、光源1402、回路板1403、光学膜1404和光扩散单元1405。作为光源1402，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。光学膜1404可以是改善光源的显色性的过滤器。当执行点亮等时，光扩散单元1405能够通过有效地扩散光而在宽范围内投射光源的光。照明设备1400还能够包括在最外部分上的盖。照明设备1400能够包括光学膜1404和光扩散单元1405两者，也能够包括它们中的仅一者。
照明设备1400是用于照亮房间等的设备。照明设备1400能够发射白光、自然白光或从蓝色到红色的任何颜色的光。照明设备1400还能够包括用于控制这些光分量的光控制回路。照明设备1400还能够包括要连接到起到光源1402的作用的有机器件100的电源回路。该电源回路是用于将AC电压转换为DC电压的回路。“白色”的色温为4,200K，“自然白色”的色温为5,000K。照明设备1400也可以具有滤色器。此外，照明设备1400能够具有热辐射单元。热辐射单元将设备的内部的热辐射到设备外部，并且示例是具有高比热的金属和液体硅。
图14是包括尾灯的汽车的示意图，该尾灯作为使用本实施方式的有机器件100的车辆照明器具的示例。汽车1500具有尾灯1501，并且在执行制动操作等时开启尾灯1501。汽车是移动物体的示例，移动物体也可以是船舶或无人机(drone)。该移动物体能够包括主体和安装在主体中的照明器具。照明器具也可以是通知主体的当前位置的设备。
作为尾灯1501，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。尾灯1501能够包括用于保护起到尾灯1501的作用的有机器件100的保护构件。该保护构件能够由具有高到一定程度的强度的任何透明材料制成，并且示例是聚碳酸酯。保护构件也能够通过将呋喃二羧酸衍生物、丙烯腈衍生物等混入聚碳酸酯中来形成。
汽车1500还能够包括主体1503和安装到主体1503的窗1502。该窗可以是用于检查汽车的前部和后部的窗，并且还可以是透明显示器。作为该透明显示器，能够使用有机功能层211包含有机发光材料并且起到发光装置的作用的上述有机器件100。在这种情况下，诸如有机器件100的电极的构成构件由透明材料制成。
下面将说明本实施方式的有机器件100的实施例和比较例。
第一实施例
制造图4A和图4B所示的有机器件100。在本实施例中，有机功能层211包含有机发光材料。因此，有机器件100起到发光装置的作用。
首先，准备硅基板作为基板201。在基板201上形成电路(未示出)和焊盘电极30之后，在基板201的配置有电路(未示出)和使用铝合金的焊盘电极30的表面上形成绝缘层202。在本实施例中，形成1μm厚的硅氧化物层作为绝缘层202。然后，使用在焊盘电极30上方具有开口的掩模图案来蚀刻掩模图案的开口下方的绝缘层202，从而执行使焊盘电极30露出的蚀刻步骤。首先，通过抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有期望开口的掩模图案，并且在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻绝缘层202。在蚀刻绝缘层202之后，通过剥离溶液去除掩模图案。
然后，在像素区域10中，执行在绝缘层202上形成多个像素的像素形成步骤。首先，通过从基板201的上表面侧起在绝缘层202上顺序堆叠铝合金和氧化铟锡来形成下电极210。如前所述，下电极210通过形成在绝缘层202中的插塞电极连接到配置在绝缘层202的面对基板201那侧的电路。
在形成下电极210之后，在像素区域10中的下电极210上形成包含有机发光材料的有机功能层211。作为形成有机功能层211的方法，使用具有期望的开口图案的气相沉积掩模的真空气相沉积能够被使用。
在形成有机功能层211之后，在有机功能层211上形成使用氟化锂(LiF)的0.5nm厚的电子注入层(未示出)，并且通过使用银-镁混合膜(体积比＝1：1)在电子注入层上形成10nm厚的上电极212。作为形成上电极212的方法，使用具有期望的开口图案的气相沉积掩模的真空气相沉积能够被使用。
在绝缘层202上形成多个像素的像素形成步骤之后，依次堆叠密封层300和树脂层400。首先，以覆盖整个基板201的方式形成密封层300。即，通过使用CVD法在基板201的整个表面上形成1,500nm厚的硅氮化物层作为水抑制层301。然后，通过使用ALD法在基板201的整个表面上形成100nm厚的氧化铝层作为缺陷防止层302，以覆盖水抑制层301。此外，通过使用CVD法在基板201的整个表面上形成500nm厚的硅氮化物层作为水抑制层303，以覆盖缺陷防止层302。然后，通过使用旋涂法利用作为树脂层400的400nm厚的树脂层涂布基板201的整个表面，以覆盖水抑制层303，并且在高温下煅烧树脂层400。如前所述，树脂层400还起到滤色器500下方的平坦化层的作用。
随后，在像素区域10中形成滤色器500。通过对每种颜色的滤色器重复材料涂布、曝光和显影来形成红过滤器501、绿过滤器502和蓝过滤器503。在形成滤色器500之后，通过旋涂法涂布400nm厚的树脂层并且在高温下煅烧树脂层而形成平坦化层402。
在形成平坦化层402之后，通过干蚀刻来蚀刻焊盘电极30上的平坦化层402、树脂层400和密封层300，从而使焊盘电极30露出。通过在一个蚀刻步骤中蚀刻平坦化层402、树脂层400和密封层300，能够简化有机器件100的制造工序并降低制造成本。更具体地，通过使用抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有开口的掩模图案，在对基板201的上表面的正投影中，该开口位于通过上述绝缘层202的蚀刻步骤形成在绝缘层202中的开口的端部内侧。然后，在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻平坦化层402、树脂层400和密封层300。在蚀刻平坦化层402、树脂层400和密封层300之后，通过剥离溶液去除掩模图案。
通过以上步骤，如图4B所示，水抑制层301以覆盖绝缘层202的开口的端部a的方式形成。此外，缺陷防止层302以覆盖水抑制层301的台阶S1的方式形成。另外，树脂层400以覆盖水抑制层303的台阶S2的方式形成。调整各步骤中的掩模图案的开口和干蚀刻的条件，使得覆盖水抑制层301的台阶S1的缺陷防止层302不会由于侧面蚀刻等被去除。同样地，调整各步骤中的掩模图案的开口和干蚀刻的条件，使得覆盖水抑制层303的台阶S2的树脂层400不被去除。
通过以上步骤，在对基板201的上表面的正投影中，树脂层400的开口的端部e配置成比绝缘层202的开口的端部a靠近露出的焊盘电极30的中心p。此外，在对基板201的上表面的正投影中，水抑制层303的开口的端部d配置在与树脂层400的开口的端部e相同的位置，或者配置成比树脂层400的开口的端部e靠近露出的焊盘电极30的中心p。另外，在对基板201的上表面的正投影中，缺陷防止层302的开口的端部c配置在与水抑制层303的开口的端部d相同的位置，或者配置成比水抑制层303的开口的端部d靠近露出的焊盘电极30的中心p。此外，在对基板201的上表面的正投影中，水抑制层301的开口的端部b配置在与缺陷防止层302的开口的端部c相同的位置，或者配置成比缺陷防止层302的开口的端部c靠近露出的焊盘电极30的中心p。因为当通过使用相同的掩模图案对密封层300和树脂层400干蚀刻时侧面蚀刻蚀刻了的上层比下层靠内，所以获得了开口的端部a至端部e之间的该位置关系。
本实施方式的有机器件100能够抑制水侵入有机功能层211。更具体地，本发明的有机器件100是如前所述的发光装置，因此测量施加期望电压时的发光效率(cd/A)。另外，通过能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅进行耐湿性测试。将有机器件100放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件100的发光效率(cd/A)。结果，确认发光效率的没有显著降低。
第一比较例
制造图5A所示的有机器件112作为比较例的有机器件。在上述的第一实施例中，执行了两次使焊盘电极30露出的蚀刻步骤。更具体地，在执行绝缘层202的用于使焊盘电极30露出的蚀刻之后，形成密封层300和树脂层400，并且执行密封层300和树脂层400的用于使焊盘电极30露出的蚀刻。另一方面，在本比较例中，通过使用相同的掩模图案由干蚀刻来蚀刻绝缘层202、密封层300和树脂层400(以及平坦化层402)全体。结果，绝缘层202的开口的端部未被水抑制层301覆盖，而是露出。除了以上步骤之外，通过使用与上述的第一实施例中相同的步骤制造有机器件112。
在能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅中进行本比较例的有机器件112的耐湿性测试。将有机器件112放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件112的发光效率(cd/A)。结果，发光效率降低了约20％。
第二比较例
通过使用与上述的第一实施例中相同的步骤制造有机器件113。如图5B所示，当蚀刻有机器件113的密封层300和树脂层400时，侧面蚀刻去除了覆盖水抑制层301的台阶S1的缺陷防止层302。结果，使水抑制层301的台阶S1的侧表面露出。
在能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅中进行本比较例的有机器件113的耐湿性测试。将有机器件113放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件113的发光效率(cd/A)。结果，发光效率降低了约12％。
第三比较例
通过使用与上述的第一实施例中相同的步骤制造有机器件114。如图5C所示，当蚀刻有机器件114的密封层300和树脂层400时，侧面蚀刻去除了覆盖水抑制层303的台阶S2的树脂层400(以及平坦化层402)。结果，使水抑制层303的台阶S2的侧表面和底部露出。
在能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅中进行本比较例的有机器件114的耐湿性测试。将有机器件114放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件114的发光效率(cd/A)。结果，发光效率降低了约5％。
第二实施例
制造图6A和图6B所示的有机器件101。在本实施例中，有机功能层211包含有机光电转换材料。因此，有机器件101起到摄像装置的作用。
首先，准备硅基板作为基板201。在基板201上形成电路(未示出)和焊盘电极30之后，在基板201的配置有电路(未示出)和使用铝合金的焊盘电极30的表面上形成绝缘层202。在本实施例中，1.5μm厚的硅氧化物层形成为绝缘层202。然后，使用在焊盘电极30上方具有开口的掩模图案来蚀刻掩模图案的开口下方的绝缘层202，从而执行使焊盘电极30露出的蚀刻步骤。首先，通过抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有期望开口的掩模图案，并且在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻绝缘层202。在蚀刻绝缘层202之后，通过剥离溶液去除掩模图案。
然后，在像素区域10中，执行在绝缘层202上形成多个像素的像素形成步骤。首先，在绝缘层202上形成使用氮化钛的下电极210。如前所述，下电极210通过形成在绝缘层202中的插塞电极连接到配置在绝缘层202的面对基板201那侧的电路。
在形成下电极210之后，在像素区域10中的下电极210上形成包含有机光电转换材料的有机功能层211。作为形成有机功能层211的方法，使用具有期望的开口图案的气相沉积掩模的真空气相沉积能够被使用。
在形成了有机功能层211之后，形成使用氧化铟锌的30nm厚的上电极212。作为形成上电极212的方法，使用具有期望的开口图案的沉积掩模的溅射法能够被使用。
在绝缘层202上形成多个像素的像素形成步骤之后，依次堆叠密封层300和树脂层400。首先，以覆盖整个基板201的方式形成密封层300。即，通过使用CVD法在基板201的整个表面上形成2,000nm厚的氮硅氧化物层作为水抑制层301。然后，通过使用ALD法在基板201的整个表面上形成50nm厚的氧化铝层作为缺陷防止层302，以覆盖水抑制层301。此外，通过使用CVD法在基板201的整个表面上形成500nm厚的氮硅氧化物层作为水抑制层303，以覆盖缺陷防止层302。然后，通过使用旋涂法利用作为树脂层400的600nm厚的树脂层涂布基板201的整个表面，以覆盖水抑制层303，并且在高温下煅烧树脂层400。如前所述，树脂层400还起到滤色器500下方的平坦化层的作用。
随后，在像素区域10中形成滤色器500。通过对每种颜色的滤色器重复材料涂布、曝光和显影来形成红过滤器501、绿过滤器502和蓝过滤器503。
在形成滤色器500之后，通过干蚀刻来蚀刻焊盘电极30上的树脂层400和密封层300，从而使焊盘电极30露出。通过在一个蚀刻步骤中蚀刻树脂层400和密封层300，能够简化有机器件101的制造工序并降低制造成本。更具体地，通过使用抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有开口的掩模图案，在对基板201的上表面的正投影中，该开口位于通过上述绝缘层202蚀刻步骤形成在绝缘层202中的开口的端部内侧。然后，在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻树脂层400和密封层300。在蚀刻树脂层400和密封层300之后，通过剥离溶液去除掩模图案。
通过以上步骤，如图6B所示，水抑制层301以覆盖绝缘层202的开口的端部a的方式形成。此外，缺陷防止层302以覆盖水抑制层301的台阶S1的方式形成。另外，树脂层400以覆盖水抑制层303的台阶S2的方式形成。在本实施例中，树脂层400形成于像素区域10和水抑制层303的台阶S2。这是因为用于蚀刻密封层300和树脂层400的干蚀刻与掩模图案一起去除了对应部分中的树脂层400。当通过使用CVD法等形成使用硅氮化物或氧氮化硅的水抑制层301和303时，在台阶S1和S2的侧表面上或侧表面和底部的交叉部分中容易发生诸如形成具有低膜密度和缺乏致密性的空气间隙的缺陷。因此，如图6B所示，在周边区域20中树脂层400至少覆盖水抑制层303的台阶S2，这使得能够抑制水经由水抑制层303的台阶S2侵入缺陷防止层302。由于树脂层400覆盖水抑制层303的台阶S2的侧表面，因此能够同时覆盖水抑制层303的台阶S2的侧表面和底部的交叉部分。与上述的有机器件100相同，有机器件101的可靠性也能够在图6B所示的结构中得到改善。此外，如果有机器件101的有机功能层211包含有机发光材料，则有机器件101能够起到发光装置的作用。在这种情况下，与有机器件100相同，有机器件101可应用于图9至图14所示的各显示设备1000、1300和1310、摄像设备1100、便携式设备1200、照明设备1400以及汽车1500。
在焊盘电极30露出之后，通过旋涂法涂布600nm厚的树脂层作为平坦化层402，并将该树脂层图案化成期望形状。如图6B所示，周边区域20能够包括水抑制层303露出的部分。然后，在平坦化层402上形成用于提高光收集效率的微透镜(未示出)。平坦化层402必须具有高平面性以便精确地形成微透镜的形状。
本实施例的有机器件101能够抑制水侵入有机功能层211。更具体地，本发明的有机器件101是如上所述的摄像装置，因此测量施加期望电压时的每单位面积的灵敏度(e-/lx·s·μm2)。另外，通过能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅进行耐湿性测试。将有机器件101放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量灵敏度(e-/lx·s·μm2)。结果，确认灵敏度没有显著降低。
第三实施例
制造图8所示的有机器件118。在本实施例中，有机功能层211包含有机光电转换材料。因此，有机器件118起到摄像装置的作用。
首先，准备硅基板作为基板201。在基板201上形成电路(未示出)和焊盘电极30之后，在基板201的配置有电路(未示出)和使用铝合金的焊盘电极30的表面上形成绝缘层202。在本实施例中，1.5μm厚的硅氧化物层形成为绝缘层202。
然后，在像素区域10中，执行在绝缘层202上形成多个像素的像素形成步骤。首先，在绝缘层202上形成使用单层或多层的包含钛或铝的合金的下电极210。如前所述，下电极210通过形成在绝缘层202中的插塞电极连接到形成于绝缘层202的面对基板201那侧的电路。
然后，在基板201的形成有下电极210和绝缘层202的表面上形成用于减少电极之间的电流泄漏的绝缘层801。随后，使用在焊盘电极30上方具有开口的掩模图案来蚀刻掩模图案的开口下方的绝缘层202和绝缘层801，从而执行使焊盘电极30露出的蚀刻步骤。首先，通过使用抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有期望开口的掩模图案，并且在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻绝缘层202。在蚀刻绝缘层202之后，通过剥离溶液去除掩模图案。
然后，使用在下电极210上方具有开口的掩模图案来蚀刻掩模图案的开口下方的绝缘层801，从而执行使下电极210露出的蚀刻步骤。首先，通过使用抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有期望开口的掩模图案，并且在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻绝缘层801，从而形成覆盖下电极210的侧表面的绝缘层801。在用于形成绝缘层801的蚀刻之后，通过剥离溶液去除掩模图案。为了抑制下电极210的表面上的剥离溶液形成改性层，如本实施例中所公开的，可以在焊盘电极30上蚀刻绝缘层202和绝缘层801，然后在下电极210上蚀刻绝缘层801。
在蚀刻下电极210上的绝缘层801之后，在像素区域10中在下电极210上形成包含有机光电转换材料的有机功能层211。作为形成有机功能层211的方法，使用具有期望的开口图案的气相沉积掩模的真空气相沉积能够被使用。通过该步骤，将多个下电极210配置在绝缘层202和有机功能层211之间。
在形成有机功能层211之后，形成使用银和镁的30nm厚的上电极212。作为形成上电极212的方法，使用具有期望的开口图案的沉积掩模的溅射法能够被使用。
在绝缘层202上形成多个像素的像素形成步骤之后，依次堆叠密封层300和树脂层400。首先，以覆盖整个基板201的方式形成密封层300。即，通过使用CVD法在基板201的整个表面上形成2,000nm厚的氮硅氧化物层作为水抑制层301。然后，通过使用ALD法在基板201的整个表面上形成50nm厚的氧化铝层作为缺陷防止层302，以覆盖水抑制层301。此外，通过使用CVD法在基板201的整个表面上形成500nm厚的氮硅氧化物层作为水抑制层303，以覆盖缺陷防止层302。然后，通过使用旋涂法利用作为树脂层400的600nm厚的树脂层涂布基板201的整个表面，以覆盖水抑制层303，并且在高温下煅烧树脂层400。如前所述，树脂层400还起到滤色器500下方的平坦化层的作用。
随后，在像素区域10中形成滤色器500。通过对每种颜色的滤色器重复材料涂布、曝光和显影来形成红过滤器501、绿过滤器502和蓝过滤器503。
在形成滤色器500之后，通过干蚀刻来蚀刻焊盘电极30上的树脂层400和密封层300，从而使焊盘电极30露出。通过在一个蚀刻步骤中蚀刻树脂层400和密封层300，能够简化有机器件101的制造工序并降低制造成本。更具体地，通过使用抗蚀剂涂布、曝光和显影来形成具有开口的掩模图案，在对基板201的上表面的正投影中，该开口位于通过上述绝缘层202蚀刻步骤形成在绝缘层202中的开口的端部内侧。然后，在干蚀刻设备中使用反应气体通过等离子体蚀刻来蚀刻树脂层400和密封层300。在蚀刻树脂层400和密封层300之后，通过剥离溶液去除掩模图案。
如图8所示，通过以上步骤，水抑制层301以覆盖绝缘层202的开口的端部a的方式形成。此外，缺陷防止层302以覆盖水抑制层301的台阶S1的方式形成。另外，树脂层400以覆盖水抑制层303的台阶S2的方式形成。本实施例的有机器件118具有如下结构：为有机器件101添加了覆盖每个下电极210的侧表面的绝缘层801，以便抑制下电极210之间的漏电流。因此，在树脂层400形成之后的步骤能够与上述的第二实施例的步骤相同，所以将省略其说明。
本实施例的有机器件118能够抑制水侵入有机功能层211。此外，进行与上述的有机器件101相同的耐湿性测试，并且确认灵敏度没有显著降低。即，与上述的有机器件101相同，有机器件118的可靠性也能够在图8所示的结构中得到改善。此外，如果有机器件118的有机功能层211包含有机发光材料，则有机器件118能够起到发光装置的作用。在这种情况下，与有机器件100相同，有机器件118可应用于图9至图14所示的各显示设备1000、1300和1310、摄像设备1100、便携式设备1200、照明装置1400以及汽车1500。
第四比较例
制造图7A所示的有机器件115作为比较例的有机器件。在上述的第二实施例中，执行了两次使焊盘电极30露出的蚀刻步骤。更具体地，在执行绝缘层202的用于使焊盘电极30露出的蚀刻之后，形成密封层300和树脂层400，并且执行密封层300和树脂层400的用于使焊盘电极30露出的蚀刻。另一方面，在本比较例中，通过使用相同的掩模图案由干蚀刻来蚀刻所有的绝缘层202、密封层300和树脂层400。结果，绝缘层202的开口的端部未被水抑制层301覆盖，而是露出。除了以上步骤之外，通过使用与上述的第一实施例中相同的步骤制造有机器件115。
在能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅中进行本比较例的有机器件115的耐湿性测试。将有机器件115放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件115的灵敏度(e-/lx·s·μm2)。结果，灵敏度降低了约22％。
第五比较例
通过使用与上述的第二实施例中相同的步骤制造有机器件116。如图7B所示，当蚀刻有机器件116的密封层300和树脂层400时，侧面蚀刻去除了覆盖水抑制层301的台阶S1的缺陷防止层302。结果，使水抑制层301的台阶S1的侧表面露出。
在能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅中进行本比较例的有机器件116的耐湿性测试。将有机器件116放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件116的灵敏度(e-/lx·s·μm2)。结果，灵敏度降低了约16％。
第六比较例
通过使用与上述的第二实施例中相同的步骤制造有机器件117。如图7C所示，当蚀刻有机器件117的密封层300和树脂层400时，侧面蚀刻去除了覆盖水抑制层303的台阶S2的树脂层400。结果，使水抑制层303的台阶S2的侧表面和底部露出。
在能够在高密度水蒸汽气氛中进行测试的压力锅中进行本比较例的有机器件117的耐湿性测试。将有机器件117放置在100℃以上的高密度水蒸汽气氛中1,000小时以上之后，测量有机器件117的灵敏度(e-/lx·s·μm2)。结果，灵敏度降低了约7％。
如上所述，与第一比较例至第三比较例的有机器件112至114相比，第一实施例的有机器件100没有降低发光效率。此外，与第四比较例至第六比较例的有机器件115至117相比，第二实施例和第三实施例的有机器件101和118没有降低灵敏度。因此，通过使用本实施例中公开的结构，能够改善有机器件的可靠性。
虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以包括所有这样的变型、等同结构和功能。

Claims (35)

1.一种有机器件，其在基板的表面上包括像素区域和周边区域，所述像素区域中配置有包括有机功能层的多个像素，所述周边区域包括焊盘电极，
所述有机器件包括从所述表面所在侧起依次堆叠的第一层、密封层和树脂层，
其特征在于，在所述像素区域中所述有机功能层配置在所述第一层和所述密封层之间，在所述周边区域中所述第一层、所述密封层和所述树脂层具有用于使所述焊盘电极露出的开口，
所述密封层包括从所述表面所在侧起的第二层和第三层，所述第二层和所述第三层的透水率均低于所述第一层的透水率，所述密封层还包括第四层，所述第四层配置在所述第二层和所述第三层之间并且具有比所述第二层的缺陷密度低的缺陷密度，
所述第一层的所述开口的端部被所述第二层、所述第四层和所述第三层覆盖，
所述第二层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述第四层覆盖，并且
所述第三层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述树脂层覆盖。
2.根据权利要求1所述的有机器件，其中，在对所述表面的正投影中，
所述树脂层的所述开口的端部配置成比所述第一层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心，
所述第三层的所述开口的端部配置在与所述树脂层的所述开口的端部的位置相同的位置，或者配置成比所述树脂层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心，并且
所述第四层的所述开口的端部配置在与所述第三层的所述开口的端部的位置相同的位置，或者配置成比所述第三层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心，并且所述第二层的所述开口的端部配置在与所述第四层的所述开口的端部的位置相同的位置，或者配置成比所述第四层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心。
3.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第一层的厚度不小于0.5μm且不大于5.0μm。
4.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第一层包含硅氧化物。
5.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第二层包含硅氮化物。
6.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第三层包含硅氮化物。
7.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第四层包含氧化铝。
8.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第二层和所述第三层的透水率不大于1×10-5g/m2·天。
9.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述第四层的覆盖所述第二层的所述台阶的侧表面的部分的膜厚度是所述第四层的覆盖所述像素区域的部分的膜厚度95％至105％。
10.根据权利要求1所述的有机器件，其中，在所述周边区域中，所述树脂层包括至少覆盖所述第三层的所述台阶的侧表面并使所述第三层露出的部分。
11.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述有机器件在所述像素区域中还包括配置在所述树脂层上的滤色器。
12.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述有机功能层包含有机发光材料。
13.根据权利要求1所述的有机器件，其中，所述有机功能层包含有机光电转换材料。
14.根据权利要求1所述的有机器件，其中，
在所述第一层和所述有机功能层之间配置有多个下电极，并且
各所述下电极的侧表面均被绝缘层覆盖。
15.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括根据权利要求1至14中任一项所述的有机器件，以及连接到所述有机器件的有源元件。
16.一种摄像设备，其包括：光学单元，其包括多个透镜；摄像元件，其被构造为接收已经通过所述光学单元的光；以及显示单元，其被构造为显示图像，
其特征在于，所述显示单元包括被构造为显示通过所述摄像元件获得的图像的显示单元，并且包括根据权利要求1至14中任一项所述的有机器件。
17.一种照明设备，其包括光源，还包括光扩散单元和光学膜中的至少一者，
其特征在于，所述光源包括根据权利要求1-14中任一项所述的有机器件。
18.一种移动物体，其包括主体和安装于所述主体的照明器具，
其特征在于，所述照明器具包括根据权利要求1至14中任一项所述的有机器件。
19.一种有机器件，其在基板的表面上包括像素区域和周边区域，所述像素区域中配置有包括有机功能层的多个像素，所述周边区域包括焊盘电极，
所述有机器件包括从所述表面所在侧起依次堆叠的第一层、密封层和树脂层，所述第一层包含至少含有氧和硅的化合物，
其特征在于，在所述像素区域中所述有机功能层配置在所述第一层和所述密封层之间，在所述周边区域中所述第一层、所述密封层和所述树脂层具有用于使所述焊盘电极露出的开口，
所述密封层包括从所述表面所在侧起的第二层和第三层，所述第二层和所述第三层均包含至少含有氮和硅的化合物，所述密封层还包括第四层，所述第四层配置在所述第二层和所述第三层之间并且包含至少含有氧和铝的化合物，
所述第一层的所述开口的端部被所述第二层、所述第四层和所述第三层覆盖，
所述第二层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述第四层覆盖，并且
所述第三层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述树脂层覆盖。
20.根据权利要求19所述的有机器件，其中，在对所述表面的正投影中，
所述树脂层的所述开口的端部配置成比所述第一层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心，
所述第三层的所述开口的端部配置在与所述树脂层的所述开口的端部的位置相同的位置，或者配置成比所述树脂层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心，并且
所述第四层的所述开口的端部配置在与所述第三层的所述开口的端部的位置相同的位置，或者配置成比所述第三层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心，并且所述第二层的所述开口的端部配置在与所述第四层的所述开口的端部的位置相同的位置，或者配置成比所述第四层的所述开口的端部靠近露出的所述焊盘电极的中心。
21.根据权利要求19所述的有机器件，其中，所述第一层的厚度不小于0.5μm且不大于5.0μm。
22.根据权利要求19所述的有机器件，其中，所述第二层和所述第三层的透水率不大于1×10-5g/m2·天。
23.根据权利要求19所述的有机器件，其中，所述第四层的覆盖所述第二层的所述台阶的侧表面的部分的膜厚度是所述第四层的覆盖所述像素区域的部分的膜厚度95％至105％。
24.根据权利要求19所述的有机器件，其中，在所述周边区域中，所述树脂层包括至少覆盖所述第三层的所述台阶的侧表面并使所述第三层露出的部分。
25.根据权利要求19所述的有机器件，其中，所述有机器件在所述像素区域中还包括配置在所述树脂层上的滤色器。
26.根据权利要求19所述的有机器件，其中，所述有机功能层包含有机发光材料。
27.根据权利要求19所述的有机器件，其中，所述有机功能层包含有机光电转换材料。
28.根据权利要求19所述的有机器件，其中，
在所述第一层和所述有机功能层之间配置有多个下电极，并且
各所述下电极的侧表面均被绝缘层覆盖。
29.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括根据权利要求19至28中任一项所述的有机器件，以及连接到所述有机器件的有源元件。
30.一种摄像设备，其包括：光学单元，其包括多个透镜；摄像元件，其被构造为接收已经通过所述光学单元的光；以及显示单元，其被构造为显示图像，
其特征在于，所述显示单元包括被构造为显示通过所述摄像元件获得的图像的显示单元，并且包括根据权利要求19至28中任一项所述的有机器件。
31.一种照明设备，其包括光源，还包括光扩散单元和光学膜中的至少一者，
其特征在于，所述光源包括根据权利要求19-28中任一项所述的有机器件。
32.一种移动物体，其包括主体和安装于所述主体的照明器具，
其特征在于，所述照明器具包括根据权利要求19至28中任一项所述的有机器件。
33.一种有机器件的制造方法，所述有机器件在基板的表面上包括像素区域和周边区域，所述像素区域中配置有包括有机功能层的多个像素，所述周边区域包括焊盘电极，所述方法包括：
在所述基板的配置有所述焊盘电极的所述表面的上方形成第一层；
通过使用在所述焊盘电极上方具有开口的掩模图案蚀刻所述第一层，从而使所述焊盘电极露出；
在所述像素区域中在所述第一层上方形成多个像素；
在形成所述多个像素之后依次堆叠密封层和树脂层；以及
通过使用掩模图案蚀刻所述密封层和所述树脂层而使所述焊盘电极露出，所述掩模图案具有开口，在对所述表面的正投影中，该开口处于所述第一层的在蚀刻时形成的开口的端部内侧，
其特征在于，所述密封层包括从所述表面所在侧起的第二层和第三层，所述第二层和所述第三层的透水率均低于所述第一层的透水率，所述密封层还包括第四层，所述第四层配置在所述第二层和所述第三层之间并且具有比所述第二层的缺陷密度低的缺陷密度，
在所述焊盘电极露出的部分中，所述第一层的所述开口的端部被所述第二层、所述第四层和所述第三层覆盖，
所述第二层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述第四层覆盖，并且
所述第三层的配置在所述第一层的所述开口的端部上方的台阶被所述树脂层覆盖。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述第四层通过原子层沉积法形成。
35.根据权利要求33或34所述的方法，其中，所述第一层通过使用四乙氧基硅烷的化学气相沉积法形成。
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