CN117580387A - 具有无机像素包封阻挡层的oled面板 - Google Patents

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Abstract

本文描述的多个实施方式涉及可用于显示器诸如有机发光二极管(OLED)显示器中的子像素电路和形成子像素电路的方法。装置包括：基板；相邻像素限定层(PDL)结构，所述相邻PDL结构设置在所述基板之上并且限定所述装置的子像素；无机悬垂结构，所述无机悬垂结构设置在所述PDL结构的上表面上；和多个子像素。每个子像素包括：阳极；有机发光二极管(OLED)材料，所述OLED材料设置在所述阳极之上并且与所述阳极接触；阴极，所述阴极设置在所述OLED材料之上并且在与每个子像素相邻的所述无机悬垂结构之下延伸；和包封层，所述包封层设置在所述阴极之上。所述包封层在所述无机悬垂结构的至少一部分之下且沿所述无机悬垂结构的侧壁延伸。

Description

具有无机像素包封阻挡层的OLED面板
本申请是申请日为2021年3月5日、申请号为202180005553.4、发明名称为“具有无机像素包封阻挡层的OLED面板”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本文描述的多个实施方式一般涉及显示器。更具体地，本文描述的多个实施方式涉及可用于显示器诸如有机发光二极管(OLED)显示器中的子像素电路和形成子像素电路的方法。
相关技术的描述
包括显示装置的输入装置可用于多种电子系统中。有机发光二极管(OLED)是其中发射电致发光层是响应于电流而发射光的有机化合物的膜的发光二极管(LED)。如果发射的光穿过透明或半透明底部电极和在基板上制造面板的基板，则OLED装置被分类为底部发射装置。顶部发射装置基于从OLED装置发射的光是否穿过盖离开来进行分类，该盖在装置的制造之后添加。现今，OLED用于形成许多电子器件中的显示装置。现今的电子器件制造商正在推动这些显示装置的大小的缩小，而同时提供比几年前更高的分辨率。
OLED像素图案化目前基于限制面板大小、像素分辨率和基板大小的工艺。与其利用纯金属(fine metal)掩模，不如使用光刻技术(photo lithography)图案化像素。目前，OLED像素图案化要求在图案化工艺之后剥离有机材料。当被剥离时，有机材料留下破坏OLED性能的颗粒问题。因此，本领域中需要子像素电路和形成子像素电路的方法来增加每英寸像素并提供改善的OLED性能。
发明内容
在一个实施方式中，提供了一种装置。所述装置包括：基板；相邻像素限定层(PDL)结构，所述相邻PDL结构设置在所述基板之上并且限定所述装置的子像素；无机悬垂(overhang)结构，所述无机悬垂结构设置在所述PDL结构的上表面上；和多个子像素。每个子像素包括：阳极；有机发光二极管(OLED)材料，所述OLED材料设置在所述阳极之上并且与所述阳极接触；阴极，所述阴极设置在所述OLED材料之上并且在与每个子像素相邻的所述无机悬垂结构之下延伸；和包封层，所述包封层设置在所述阴极之上。所述包封层在所述无机悬垂结构的至少一部分之下且沿所述无机悬垂结构的侧壁延伸。
在另一个实施方式中，提供一种装置。所述装置包括：基板；相邻像素限定层(PDL)结构，所述相邻PDL结构设置在所述基板之上并且限定所述装置的子像素；无机悬垂结构，所述无机悬垂结构设置在所述PDL结构的上表面上；和多个子像素。每个子像素包括：阳极；有机发光二极管(OLED)材料，所述OLED材料设置在所述阳极之上并且与所述阳极接触；阴极，所述阴极设置在所述OLED材料之上并且在与每个子像素相邻的所述无机悬垂结构之下延伸；和包封层，所述包封层设置在所述阴极之上。所述阴极接触设置在所述无机悬垂结构之下的辅助阴极或在所述无机悬垂结构之下的侧壁的部分中的一者或多者。所述包封层在所述无机悬垂结构的至少一部分之下且沿所述无机悬垂结构的侧壁延伸。
在又一个实施方式中，提供了一种装置。所述装置包括：基板；基板；相邻像素限定层(PDL)结构，所述相邻PDL结构设置在所述基板之上并且限定所述装置的子像素；无机悬垂结构，所述无机悬垂结构设置在所述PDL结构的上表面上；和多个子像素。每个无机悬垂结构具有：下部分，所述下部分设置在所述PDL结构中的一个PDL结构的上表面上；和上部分，所述上部分设置在所述下部分上，所述上部分包括延伸经过所述下部分的侧壁的下侧边缘。每个子像素包括：阳极；有机发光二极管(OLED)材料，所述OLED材料设置在所述阳极之上，所述OLED材料具有由所述上部分的所述下侧边缘限定的OLED边缘，使得所述OLED材料不接触所述下部分；和阴极，所述阴极设置在所述OLED材料之上，所述阴极具有由所述上部分的所述下侧边缘限定的阴极边缘，使得所述阴极边缘在所述上部分之下延伸，并且所述阴极接触设置在所述下部分之下的辅助阴极或所述下部分的所述侧壁的部分中的一者或多者。
附图说明
为了可详细地理解本公开内容的上述特征，可参考多个实施方式来得到以上简要地概述的本公开内容的更特别的描述，多个实施方式中的一些例示在附图中。然而，需注意，附图仅仅例示了多个示例性实施方式，并且因此不应当被视为对本公开内容范围的限制，并且可允许其他多个等效实施方式。
图1A是根据多个实施方式的具有无插塞布置的子像素电路的示意性横截面图。
图1B是根据多个实施方式的具有插塞布置的子像素电路的示意性横截面图。
图1C是根据多个实施方式的具有点型架构的子像素电路的示意性顶截面图。
图1D是根据多个实施方式的具有线型架构的子像素电路的示意性横截面图。
图2是根据多个实施方式的子像素电路的无机悬垂结构的示意性横截面图。
图3是根据多个实施方式的用于形成子像素电路的按需(on-demand)方法的流程图。
图4A-4O是在根据多个实施方式的在用于形成子像素电路的方法期间基板的示意性横截面图。
图4P-4W是在根据多个实施方式的在用于形成子像素电路的方法期间基板的示意性横截面图。
图5是根据多个实施方式的用于形成子像素电路的按需半色调(half-tone)平板印刷方法的流程图。
图6是根据多个实施方式的用于形成子像素电路的一步方法的流程图。
图7A-7L是在根据本文描述的多个实施方式的用于形成子像素电路的方法期间基板的示意性横截面图。
为了促成理解，已经尽可能使用相同的附图标记标示各图共有的相同元素。设想的是，一个实施方式中公开的元素可有益地用于其他多个实施方式上，而无需具体地陈述。
具体实施方式
本文描述的多个实施方式一般涉及显示器。更具体地，本文描述的多个实施方式涉及可用于显示器诸如有机发光二极管(OLED)显示器中的子像素电路和形成子像素电路的方法。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一个实施方式中，显示器是底部发射(BE)或顶部发射(TE)OLED显示器。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的另一个实施方式中，显示器是无源矩阵(PM)或有源矩阵(AM)OLED显示器。
本文描述的多个实施方式的第一示例性实施方式包括具有点型架构的子像素电路。本文描述的多个实施方式的第二示例性实施方式包括具有线型架构的子像素电路。本文描述的多个实施方式的第三示例性实施方式包括具有点型架构的子像素电路，其中插塞设置在相应子像素的包封层上。本文描述的多个实施方式的第四示例性实施方式包括具有线型架构的子像素电路，其中插塞设置在相应子像素的包封层上。本文描述的多个实施方式的第五示例性实施方式包括用于制造第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第三示例性实施方式或第四示例性实施方式中的一者的子像素电路的按需方法。本文描述的多个实施方式的第六示例性实施方式包括用于制造第一示例性实施方式和第二示例性实施方式中的一者的子像素电路的按需半色调平板印刷方法。本文描述的多个实施方式的第七示例性实施方式包括制造第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第三示例性实施方式或第四示例性实施方式中的一者的子像素电路的一步方法。
本文描述的多个实施方式(包括第一示例性实施方式至第七示例性实施方式)的子像素电路中的每一者包括多个子像素，其中子像素中的每一者由对子像素电路永久的(permanent)相邻无机悬垂结构限定。虽然附图描绘了两个子像素，其中每个子像素由相邻无机悬垂结构限定，但是本文描述的多个实施方式的子像素电路包括多个子像素，诸如两个或更多个子像素。每个子像素具有被构造为在通电时发射白光、红光、绿光、蓝光或其他颜色光的OLED材料。例如，第一子像素的OLED材料在通电时发射红光，第二子像素的OLED材料在通电时发射绿光，并且第三子像素的OLED材料在通电时发射蓝光。
无机悬垂结构对子像素电路是永久的并且至少包括设置在下部分上的上部分。无机悬垂结构的第一结构包括非导电无机材料的上部分和导电无机材料的下部分。无机悬垂结构的第二结构包括导电无机材料的上部分和导电无机材料的下部分。无机悬垂结构的第三结构包括非导电无机材料的上部分、非导电无机材料的下部分和设置在下部分之下的辅助阴极。无机悬垂结构的第四结构包括导电无机材料的上部分、非导电无机材料的下部分和设置在下部分之下的辅助阴极。第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第三示例性实施方式和第四示例性实施方式中的任一者包括第一结构、第二结构、第三结构或第四结构中的至少一者的无机悬垂结构。
限定显示器的子像素电路的每个子像素的相邻无机悬垂结构提供使用蒸发沉积形成子像素电路并且提供无机悬垂结构在子像素电路形成后保持在原位(例如，利用第五示例性实施方式、第六示例性实施方式或第七示例性实施方式的方法)。蒸发沉积可用于沉积OLED材料(包括空穴注入(hole injection)层(HIL)、空穴传输(hole transport)层(HTL)、发射层(EML)和电子传输层(ETL))和阴极。包封层、插塞和整体钝化层中的一者或多者可经由蒸发沉积设置。在包括一个或多个封盖层的多个实施方式中，封盖层设置在阴极与包封层之间。无机悬垂结构为OLED材料和阴极中的每一者限定沉积角度，即，在蒸发沉积期间提供遮蔽效应(shadowing effect)，使得OLED材料不接触下部分(和根据第三结构和第四结构的多个实施方式的辅助阴极)，并且阴极接触根据第一结构和第二结构的下部分或至少第三结构和第四结构的辅助阴极。相应子像素的包封层设置在阴极之上，其中包封层在相邻无机悬垂结构中的每一者的至少一部分之下且沿相邻无机悬垂结构中的每一者的侧壁延伸。
图1A是具有无插塞布置101A的子像素电路100的示意性横截面图。无插塞布置101A可对应于子像素电路100的第一或第二示例性实施方式。图1B是具有插塞布置101B的子像素电路100的示意性横截面图。插塞布置101B可对应于子像素电路100的第三示例性实施方式或第四示例性实施方式。图1A和1B的横截面图中的每一者是沿图1C和1D的截面线1”-1”截取的。
子像素电路100包括基板102。金属层104可在基板102上图案化并且由设置在基板102上的相邻像素限定层(PDL)结构126限定。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一个实施方式中，金属层104在基板102上被预图案化。例如，基板102是预图案化铟锡氧化物(ITO)玻璃基板。金属层104被构造为操作相应子像素的阳极。金属层104包括但不限于铬、钛、金、银、铜、铝、ITO、它们的组合或其他合适的导电材料。
PDL结构126设置在基板102上。PDL结构126包括有机材料、之上设置有无机涂层的有机材料或无机材料中的一种。PDL结构126的有机材料包括但不限于聚酰亚胺。PDL结构126的无机材料包括但不限于氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(Si2N2O)、氟化镁(MgF2)或它们的组合。相邻PDL结构126限定相应子像素并暴露子像素电路100的相应子像素的阳极(即，金属层104)。
子像素电路100具有多个子像素106，至少包括第一子像素108a和第二子像素108b。而附图描绘了第一子像素108a和第二子像素108b。本文描述的多个实施方式的子像素电路100可包括两个或更多个子像素106，诸如第三子像素和第四子像素。每个子像素106具有被构造为在通电时发射白光、红光、绿光、蓝光或其他颜色的光的OLED材料112。例如，第一子像素108a的OLED材料112在通电时发射红光，第二子像素108b的OLED材料在通电时发射绿光，第三子像素的OLED材料在通电时发射蓝光，并且第四子像素的OLED材料在通电时发射另一种颜色的光。
无机悬垂结构110设置在PDL结构126中的每一者的上表面103上。无机悬垂结构110对子像素电路是永久的。无机悬垂结构110进一步限定子像素电路100的每个子像素106。无机悬垂结构110至少包括设置在下部分110A上的上部分110B。无机悬垂结构110的第一结构包括非导电无机材料的上部分110B和导电无机材料的下部分110A。无机悬垂结构110的第二结构包括导电无机材料的上部分110B和导电无机材料的下部分110A。无机悬垂结构110的第三结构包括非导电无机材料的上部分110B、非导电无机材料的下部分110A和设置在下部分110A之下的辅助阴极202(如图2所示)。无机悬垂结构110的第四结构包括导电无机材料的上部分110B、非导电无机材料的下部分110A和设置在下部分110A之下的辅助阴极202。子像素电路100的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第三示例性实施方式和第四示例性实施方式包括第一结构、第二结构、第三结构或第四结构中的至少一者的无机悬垂结构110。无机悬垂结构110能够保持在适当位置，即，是永久的。因此，不会留下从悬垂结构剥离的破坏OLED性能的有机材料。消除对剥离过程的需要也增加了生产量。
非导电无机材料包括但不限于无机含硅材料。例如，含硅材料包括硅的氧化物或氮化物或它们的组合。导电无机材料包括但不限于含金属材料。例如，含金属材料包括铜、钛、铝、钼、银、铟锡氧化物、铟锌氧化物或它们的组合。
至少上部分110B的底表面107比下部分110A的顶表面105宽以形成悬垂件109。底表面107大于顶表面105以形成悬垂件109允许上部分110B遮蔽下部分110A。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114中的每一者提供蒸发沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极可通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一结构和第二结构中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。在另一种结构中，下部分110A是非导电的并且不包括辅助阴极202。在该结构中，阴极114接触在子像素电路100的有源区域(active area)外部的母线(未示出)。
OLED材料112可包括HIL、HTL、EML和ETL中的一者或多者。OLED材料112设置在金属层104上。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一些实施方式中，OLED材料112设置在金属层104上和PDL结构126的一部分之上。阴极114设置在每个子像素106中的PDL结构126的OLED材料112之上。阴极114可设置在下部分110A的侧壁111的一部分上。阴极114和辅助阴极202包括导电材料，诸如金属。例如，阴极114和/或辅助阴极202包括但不限于铬、钛、铝、ITO或它们的组合。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一些实施方式中，OLED材料112和阴极114设置在无机悬垂结构110的上部分110B的侧壁113之上。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的其他多个实施方式中，OLED材料112和阴极114设置在无机悬垂结构110的上部分110B的顶表面115之上。
每个子像素106包括包封层116。包封层116可以是或可对应于局部钝化层。相应子像素的包封层116设置在阴极114(和OLED材料112)上方，其中包封层116在无机悬垂结构110中的每一者的至少一部分之下且沿无机悬垂结构110中的每一者的侧壁延伸。包封层116设置在阴极114之上并至少设置在下部分110A的侧壁111之上。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一些实施方式中，包封层116设置在上部分110B的侧壁113之上。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一些实施方式中，包封层116设置在无机悬垂结构110的上部分110B的顶表面115之上。包封层116包括非导电无机材料，诸如含硅材料。含硅材料可包括含Si3N4材料。
在包括一个或多个封盖层的多个实施方式中，封盖层设置在阴极114与包封层116之间。例如，如图1A所示，第一封盖层121和第二封盖层123设置在阴极114与包封层116之间。虽然图1A描绘了具有一个或多个封盖层的子像素电路100，但是本文描述的多个实施方式中的每一者可包括设置在阴极114与包封层116之间的一个或多个封盖层。第一封盖层121可包括有机材料。第二封盖层123可包括无机材料，诸如氟化锂。可通过蒸发沉积来沉积第一封盖层121和第二封盖层123。
子像素电路100的无插塞布置101A和插塞布置101B进一步至少包括整体钝化层120，该整体钝化层设置在无机悬垂结构110和包封层116之上。喷墨层118可设置在整体钝化层120与无机悬垂结构110和包封层116之间。喷墨层118可包括丙烯酸材料。插塞布置101B(包括第三示例性实施方式和第四示例性实施方式)可包括设置在无机悬垂结构110和子像素106中的每一者的插塞122之上并设置在喷墨层118与整体钝化层120之间的中间钝化层。
包括第三示例性实施方式和第四示例性实施方式的插塞布置101B包括设置在包封层116之上的插塞122。每个插塞122设置在子像素电路100的相应子像素106中。插塞122可设置在无机悬垂结构110的上部分110B的顶表面115上。插塞122可具有设置在插塞122上的附加钝化层(如图4Q所示)。插塞122包括但不限于光刻胶、滤色器或感光单体。插塞122具有与OLED材料112的OLED透射率匹配或实质上匹配的插塞透射率。插塞122可各自是相同材料并且匹配OLED透射率。插塞122可以是与多个子像素106的每个相应子像素的OLED透射率匹配的不同材料。匹配或实质上匹配的抗蚀剂透射率和OLED透射率允许插塞122保留在子像素106之上而不阻挡从OLED材料112发射的光。插塞122能够保持在适当位置，并且因此不要求从子像素电路100移除的剥离过程。由于插塞122保留，因此不要求在后续操作中设置在形成的子像素106之上的附加图案抗蚀剂材料。消除对插塞122上的剥离过程的需要和对子像素电路100上的附加图案抗蚀剂材料的需要增加了生产量。
图1C是具有点型架构101C的子像素电路100的示意性顶截面图。点型架构101C可对应于子像素电路100的第一示例性实施方式或第三示例性实施方式。图1D是具有线型架构101D的子像素电路100的示意性横截面图。线型架构101D可对应于子像素电路100的第二示例性实施方式或第四示例性实施方式。图1C和1D的顶截面图中的每一者是沿图1A和1B的截面线1’-1’截取的。
点型架构101C包括多个像素开口124A。像素开口124A中的每一者由限定点型架构101C的子像素106中的每一者的无机悬垂结构110包围。线型架构101D包括多个像素开口124B。每个像素开口124B由限定线型架构101D的子像素106中的每一者的无机悬垂结构110邻接。本文描述的制造子像素电路100的按需方法300、按需半色调平板印刷方法500和一步方法600中的每一者提供制造具有点型架构101C的子像素电路100和具有线型架构101D的子像素电路100的能力。
图2是子像素电路100的无机悬垂结构110的示意性横截面图。虽然图2描绘了无机悬垂结构110的第三结构和第四结构，但是本文的描述适用于包括非导电无机材料的上部分110B和导电无机材料的下部分110A的无机悬垂结构110的第一结构和包括导电无机材料的上部分110B和导电无机材料的下部分110A的无机悬垂结构110的第二结构。在第一结构和第二结构中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。
上部分110B包括下侧边缘206和悬垂向量208。下侧边缘206延伸经过下部分110A的侧壁111。悬垂向量208由下侧边缘206和PDL结构126限定。OLED材料112设置在阳极之上和PDL结构126的阴影部分210之上。OLED材料112在OLED向量212与悬垂向量208之间形成OLED角θOLED。OLED向量212由在上部分110B之下延伸的OLED边缘214和上部分110B的下侧边缘206限定。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一个实施方式中，包括OLED材料112的HIL 204。在包括HIL 204的实施方式中，OLED材料112包括HTL、EML和ETL。HIL 204在HIL向量216与悬垂向量208之间形成HIL角θHIL。HIL向量216由在上部分110B之下延伸的HIL边缘218和上部分110B的下侧边缘206限定。
阴极114设置在OLED材料112之上和PDL结构126的阴影部分210之上。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的一些实施方式中，阴极114设置在下部分110A的侧壁111的部分220上。在可与本文描述的其他多个实施方式组合的其他多个实施方式中，阴极114接触PDL 126的阴影部分210上的辅助阴极202的部分222。在阴极114接触辅助阴极202的部分222的多个实施方式中，阴极114也可接触下部分110A的侧壁111的部分220。阴极114在阴极向量224与悬垂向量208之间形成阴极角θ阴极。阴极向量224由至少在上部分110B之下延伸的阴极边缘226和上部分110B的下侧边缘206限定。包封层116设置在阴极114(和OLED材料112)之上，其中包封层116至少在无机悬垂结构110的上部分110B之下且沿下部分110A的侧壁111延伸。
在OLED材料112的蒸发沉积期间，上部分110B的下侧边缘206限定OLED边缘214的位置。例如，OLED材料112以对应于OLED向量212的OLED最大角蒸发，并且下侧边缘206确保OLED材料112不沉积超过OLED边缘214。在具有HIL 204的多个实施方式中，上部分110B的下侧边缘206限定HIL边缘218的位置。例如，HIL 204以对应于HIL向量216的HIL最大角蒸发，并且下侧边缘206确保HIL 204不沉积超过HIL边缘218。在阴极114的蒸发沉积期间，上部分110B的下侧边缘206限定阴极边缘226的位置。例如，阴极114以对应于阴极向量224的阴极最大角蒸发，并且下侧边缘206确保阴极114不沉积超过阴极边缘226。OLED角θOLED小于阴极角θ阴极。HIL角θHIL小于OLED角θOLED。
图3是用于形成子像素电路100的按需方法300的流程图。按需方法300对应于制造第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第三示例性实施方式或第四示例性实施方式中的一者的子像素电路100的按需方法。图4A-4O是根据本文描述的多个实施方式在用于形成子像素电路100的方法300期间基板102的示意性横截面图。图4A-4F、4H、4J、4L和4N对应于子像素电路100的第一示例性实施方式或第二示例性实施方式的无插塞布置101A。图4A-4E、4G、4I、4K、4M和4O对应于子像素电路100的第三示例性实施方式或第四示例性实施方式的插塞布置101B。
在操作301，如图4A所示，将下部分层402A和上部分层402B沉积在基板102之上。下部分层402A设置在PDL结构126和金属层104之上。上部分层402B设置在下部分层402A之上。下部分层402A对应于下部分110A并且上部分层402B对应于无机悬垂结构110的上部分110B。在包括无机悬垂结构110的第三结构和第四结构的多个实施方式中，辅助阴极层404设置在下部分层402A与PDL结构126和金属层104之间。
在操作302处，如图4B所示，设置和图案化抗蚀剂406。抗蚀剂406设置在上部分层402B之上。抗蚀剂406是正性抗蚀剂或负性抗蚀剂。正性抗蚀剂包括抗蚀剂的部分，该部分当暴露于电磁辐射时，在使用电磁辐射将图案写入抗蚀剂之后，分别可溶于施加到抗蚀剂的抗蚀剂显影剂中。负性抗蚀剂包括抗蚀剂的部分，该部分当暴露于辐射时，在使用电磁辐射将图案写入抗蚀剂之后，将分别不溶于施加到抗蚀剂上的抗蚀剂显影剂。抗蚀剂406的化学组成决定了抗蚀剂是正性抗蚀剂还是负性抗蚀剂。抗蚀剂406被图案化以形成第一子像素108a的点型架构101C的像素开口124A或线型架构101D的像素开口124B中的一者。图案化是光刻、数字平板印刷工艺或激光烧蚀工艺中的一种。
在操作303处，如图4C所示，去除上部分层402B和下部分层402A的由像素开口124A、124B暴露的部分。可通过干法蚀刻工艺去除由像素开口124A、124B暴露的上部分层402B。可通过湿法蚀刻工艺去除由像素开口124A、124B暴露的下部分层402A。在包括辅助阴极层404的多个实施方式中，辅助阴极层404的一部分可通过干法蚀刻工艺或湿法蚀刻工艺去除以形成设置在下部分110A之下的辅助阴极202。操作303形成第一子像素108a的无机悬垂结构110。在对应于上部分110B的上部分层402B的材料和对应于下部分110A的下部分层402A的材料之间的蚀刻选择性以及用于去除上部分层402B和下部分层402A的暴露部分的蚀刻工艺提供比下部分110A的顶表面105宽的上部分110B的底表面107以形成悬垂件109(如图1A、1B和2所示)。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114提供蒸发沉积。
在操作304处，如图4D所示，沉积第一子像素108a的OLED材料112、阴极114和包封层116。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114中的每一者提供蒸发沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一和第二配置中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。包封层116沉积在阴极114之上。在包括封盖层的多个实施方式中，封盖层沉积在阴极114与包封层116之间。封盖层可通过蒸发沉积来沉积。
在操作305处，如图4E所示，在第一子像素108a的阱(well)410中形成抗蚀剂408。在操作306处，如图4F和4G所示，去除由抗蚀剂408暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。可通过湿法蚀刻工艺去除由抗蚀剂408暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。根据具有子像素电路100的无插塞布置101A的多个实施方式，去除抗蚀剂408，如图4F所示。根据具有子像素电路100的插塞布置101B的多个实施方式，抗蚀剂408对应于第一子像素108a的插塞122，如图4G所示。在操作307处，如图4H和4I所示，设置和图案化抗蚀剂412。抗蚀剂412设置在第一子像素108a的上部分层402B和上部分110B之上。在具有插塞布置101B的多个实施方式中，如图4I所示，钝化层414至少设置在第一子像素108a的插塞122处。插塞布置101B的钝化层414可设置在第一子像素108a的上部分层402B和上部分110B之上。抗蚀剂412被图案化以形成第二子像素108b的点型架构101C的像素开口124A或线型架构101D的像素开口124B中的一者。
在操作308处，去除上部分层402B和下部分层402A的由第二子像素108b的像素开口124A、124B暴露的部分。可通过干法蚀刻工艺去除由像素开口124A、124B暴露的上部分层402B。可通过湿法蚀刻工艺去除由像素开口124A、124B暴露的下部分层402A。在包括辅助阴极层404的多个实施方式中，辅助阴极层404的一部分可通过干法蚀刻工艺或湿法蚀刻工艺去除以形成设置在下部分110A之下的辅助阴极202。操作308形成第二子像素108b的无机悬垂结构110。在对应于上部分110B的上部分层402B的材料和对应于下部分110A的下部分层402A的材料之间的蚀刻选择性以及用于去除上部分层402B和下部分层402A的暴露部分的蚀刻工艺提供比下部分110A的顶表面105宽的上部分110B的底表面107以形成悬垂件109(如图1A、1B和2所示)。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114提供蒸发沉积。
在操作309处，如图4J和4K所示，沉积第二子像素108b的OLED材料112、阴极114和包封层116。在包括封盖层的多个实施方式中，封盖层沉积在阴极114与包封层116之间。封盖层可通过蒸发沉积来沉积。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114中的每一者提供蒸发沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一结构和第二结构中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。包封层116沉积在阴极114之上。
在操作310处，如图4L和4M所示，在第二子像素108b的阱418中形成抗蚀剂416。在操作311处，如图4N和4O所示，去除由抗蚀剂416暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。可通过湿法蚀刻工艺去除由抗蚀剂416暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。根据具有子像素电路100的无插塞布置101A的多个实施方式，去除抗蚀剂416，如图4F所示。根据具有子像素电路100的插塞布置101B的多个实施方式，抗蚀剂416对应于第二子像素108b的插塞122，如图4G和4O所示。本文描述的操作301-311形成包括两个子像素106的子像素电路100。可为每个添加(addition)子像素、例如为第三子像素和/或第四子像素重复操作306-310。
图5是用于形成子像素电路100的按需半色调平板印刷方法500的流程图。按需半色调平板印刷方法500对应于制造第一示例性实施方式和第二示例性实施方式中的一者的子像素电路100的按需半色调平板印刷方法。图4A-4D和4P-4W是根据本文描述的多个实施方式在用于形成子像素电路100的方法500期间基板102的示意性横截面图。
在操作501，如图4A所示，将下部分层402A和上部分层402B沉积在基板102之上。下部分层402A设置在PDL结构126和金属层104之上。上部分层402B设置在下部分层402A之上。下部分层402A对应于下部分110A并且上部分层402B对应于无机悬垂结构110的上部分110B。在包括无机悬垂结构110的第三结构和第四结构的多个实施方式中，辅助阴极层404设置在下部分层402A与PDL结构126和金属层104之间。
在操作502处，如图4B所示，设置和图案化抗蚀剂406。抗蚀剂406设置在上部分层402B之上。抗蚀剂406是正性抗蚀剂或负性抗蚀剂。正性抗蚀剂包括抗蚀剂的部分，该部分当暴露于电磁辐射时，在使用电磁辐射将图案写入抗蚀剂之后，分别可溶于施加到抗蚀剂的抗蚀剂显影剂中。负性抗蚀剂包括抗蚀剂的部分，该部分当暴露于辐射时，在使用电磁辐射将图案写入抗蚀剂之后，将分别不溶于施加到抗蚀剂上的抗蚀剂显影剂。抗蚀剂406的化学组成决定了抗蚀剂是正性抗蚀剂还是负性抗蚀剂。抗蚀剂406被图案化以形成第一子像素108a的点型架构101C的像素开口124A或线型架构101D的像素开口124B中的一者。图案化是光刻、数字平板印刷工艺或激光烧蚀工艺中的一种。
在操作503处，如图4C所示，去除上部分层402B和下部分层402A的由像素开口124A、124B暴露的部分。可通过干法蚀刻工艺去除由像素开口124A、124B暴露的上部分层402B。可通过湿法蚀刻工艺去除由像素开口124A、124B暴露的下部分层402A。在包括辅助阴极层404的多个实施方式中，辅助阴极层404的一部分可通过干法蚀刻工艺或湿法蚀刻工艺去除以形成设置在下部分110A之下的辅助阴极202。操作503形成第一子像素108a的无机悬垂结构110。在对应于上部分110B的上部分层402B的材料和对应于下部分110A的下部分层402A的材料之间的蚀刻选择性以及用于去除上部分层402B和下部分层402A的暴露部分的蚀刻工艺提供比下部分110A的顶表面105宽的上部分110B的底表面107以形成悬垂件109(如图1A、1B和2所示)。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114提供蒸发沉积。
在操作504处，如图4D所示，沉积第一子像素108a的OLED材料112、阴极114和包封层116。在包括封盖层的多个实施方式中，封盖层沉积在阴极114与包封层116之间。封盖层可通过蒸发沉积来沉积。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114中的每一者提供蒸发沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一结构和第二结构中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。包封层116沉积在阴极114之上。
在操作505处，如图4P所示，沉积并半色调图案化抗蚀剂420。半色调图案化抗蚀剂420包括将抗蚀剂图案化以形成两个或更多个部分的数字平板印刷工艺，其中每个部分具有不同深度。每个部分对应于相应子像素。如图4P所示，抗蚀剂420的半色调图案化在要形成的第一子像素108a之上形成第一部分422和在要形成的第二子像素108b之上形成第二部分424。第二部分424暴露第二子像素108b的像素开口124A、124B的部分。在操作506处，如图4Q所示，去除由像素开口124A、124B暴露的包封层116、阴极114、OLED材料112、上部分层402B和下部分层402A。操作506形成第二子像素108b的无机悬垂结构110。在对应于上部分110B的上部分层402B的材料和对应于下部分110A的下部分层402A的材料之间的蚀刻选择性以及用于去除上部分层402B和下部分层402A的暴露部分的蚀刻工艺提供比下部分110A的顶表面105宽的上部分110B的底表面107以形成悬垂件109(如图1A、1B和2所示)。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114提供蒸发沉积。
在操作507处，如图4R所示，去除抗蚀剂420。在操作508处，如图4S所示，沉积第二子像素108b的OLED材料112、阴极114和包封层116。在包括封盖层的多个实施方式中，封盖层沉积在阴极114与包封层116之间。封盖层可通过蒸发沉积来沉积。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114中的每一者提供蒸发沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一和第二配置中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。包封层116沉积在阴极114之上。
在操作509处，如图4T所示，沉积并半色调图案化抗蚀剂426。半色调图案化抗蚀剂426包括将抗蚀剂图案化以形成两个或更多个部分的数字平板印刷工艺，其中每个部分具有不同深度。每个部分对应于相应子像素。如图4U所示，抗蚀剂426的半色调图案化在第一子像素108a之上形成第一部分422和在第二子像素108b之上形成第二部分424。在操作510，如图4V所示，等离子体灰化抗蚀剂426的第一部分422。在操作511，如图4W所示，去除由抗蚀剂426暴露的第二子像素108b的包封层116、阴极114和OLED材料112。在操作512处，去除抗蚀剂426。本文描述的操作501-512形成包括两个子像素106的子像素电路100。可为每个添加子像素、例如为第三子像素和/或第四子像素重复操作505-512。
图6是用于形成子像素电路100的一步方法600的流程图。一步方法600对应于制造第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第三示例性实施方式或第四示例性实施方式中的一者的子像素电路100的一步方法。图7A-7L是根据本文描述的多个实施方式在用于形成子像素电路100的方法600期间基板102的示意性横截面图。图7A-7C、7E、7G、7I和7K对应于子像素电路100的第一示例性实施方式或第二示例性实施方式的无插塞布置101A。图7A、7B、7D、7F、7H、7J和7L对应于子像素电路100的第三示例性实施方式或第四示例性实施方式的插塞布置101B。
在操作601处，如图7A所示，形成无机悬垂结构110。形成无机悬垂结构110包括在基板102之上沉积下部分层和上部分层。第一下部分设置在PDL结构126和金属层104之上。上部分层设置在下部分层之上。下部分层对应于无机悬垂结构110的下部分110A并且上部分层对应于无机悬垂结构110的上部分110B。在包括无机悬垂结构110的第三结构和第四结构的多个实施方式中，辅助阴极层设置在下部分层402A与PDL结构126和金属层104之间。辅助阴极层对应于辅助阴极202。在上部分层之上设置抗蚀剂并将抗蚀剂图案化。为了形成无机悬垂结构110，去除上部分层402B和下部分层402A的由像素开口124A、124B暴露的部分。
在操作602处，如图7B所示，沉积第一子像素108a的OLED材料112、阴极114和包封层116。在包括封盖层的多个实施方式中，封盖层沉积在阴极114与包封层116之间。封盖层可通过蒸发沉积来沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一结构和第二结构中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。包封层116沉积在阴极114之上。
在操作603处，如图7C所示，在第一子像素108a的阱704中形成抗蚀剂702。在操作604处，如图7E和7F所示，去除由抗蚀剂702暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。可通过湿法蚀刻工艺去除由抗蚀剂702暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。根据具有子像素电路100的无插塞布置101A的多个实施方式，去除抗蚀剂408，如图7E所示。根据具有子像素电路100的插塞布置101B的多个实施方式，抗蚀剂702对应于第一子像素108a的插塞122，如图7D和7F所示。
在操作605处，如图7G和7H所示，沉积第二子像素108b的OLED材料112、阴极114和包封层116。在包括封盖层的多个实施方式中，封盖层沉积在阴极114与包封层116之间。封盖层可通过蒸发沉积来沉积。悬垂件109的遮蔽为OLED材料112和阴极114中的每一者提供蒸发沉积。如在图2的对应描述中进一步讨论的，无机悬垂结构110的遮蔽效应限定OLED材料112的OLED角θOLED(如图2所示)和阴极114的阴极角θ阴极(如图2所示)。OLED材料112的OLED角θOLED和阴极114的阴极角θ阴极通过OLED材料112和阴极114的蒸发沉积产生。在第一结构和第二结构中，OLED材料112不接触而阴极114接触无机悬垂结构110的下部分110A。在第三结构和第四结构中，OLED材料112不接触下部分110A和辅助阴极202，并且阴极114至少接触辅助阴极202。包封层116沉积在阴极114之上。
在操作606处，如图4L所示，在第二子像素108b的阱706中形成抗蚀剂704。在操作607处，如图7K和7L所示，去除由抗蚀剂416暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。可通过湿法蚀刻工艺去除由抗蚀剂706暴露的包封层116、阴极114和OLED材料112。根据具有子像素电路100的无插塞布置101A的多个实施方式，去除抗蚀剂706，如图7K所示。根据具有子像素电路100的插塞布置101B的多个实施方式，抗蚀剂706对应于第二子像素108b的插塞122，如图7J和7L所示。本文描述的操作601-607形成包括两个或更多个子像素106的子像素电路100。可为每个添加子像素、例如为第三子像素和/或第四子像素重复操作605-607。
总之，本文所描述的涉及可用于显示器诸如有机发光二极管(OLED)显示器中的子像素电路和形成子像素电路的方法。限定显示器的子像素电路的每个子像素的相邻无机悬垂结构提供使用蒸发沉积形成子像素电路并且提供无机悬垂结构在子像素电路形成后保持在原位(例如，利用第五示例性实施方式、第六示例性实施方式或第七示例性实施方式的方法)。蒸发沉积可用于沉积OLED材料和阴极。无机悬垂结构为OLED材料和阴极中的每一者限定沉积角度，即，在蒸发沉积期间提供遮蔽效应，使得OLED材料不接触下部分(和根据具有第三结构和第四结构的多个实施方式的辅助阴极)，并且阴极接触根据第一结构和第二结构的下部分或至少第三结构和第四结构的辅助阴极。相应子像素的包封层设置在阴极之上，其中包封层在相邻无机悬垂结构中的每一者的至少一部分之下且沿相邻无机悬垂结构中的每一者的侧壁延伸。
虽然前述内容针对的是本公开内容的多个实施方式，但是在不脱离本公开内容的基本范围的情况下，可设想本公开内容的多个其他和进一步实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书的范围确定。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
基板；
无机悬垂结构，所述无机悬垂结构具有上部分，所述上部分具有比下部分的顶表面宽的底表面；
多个子像素，每个子像素包括：
阳极；
有机发光二极管(OLED)材料，所述OLED材料设置在所述阳极之上；
阴极，所述阴极设置在所述OLED材料之上，在与每个子像素相邻的所述无机悬垂结构之下延伸；和
包封层，所述包封层设置在所述阴极之上，其中所述包封层在所述无机悬垂结构的至少一部分之下沿所述下部分的侧壁延伸，并且所述包封层接触所述无机悬垂结构的所述上部分的所述底表面。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述包封层进一步沿所述上部分的侧壁延伸。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述包封层进一步沿所述上部分的上表面延伸。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述上部分包括延伸经过所述下部分的侧壁的下侧边缘。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述包封层进一步沿所述上部分的所述下侧边缘延伸。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述装置包括点型架构或线型架构。
7.如权利要求1所述的装置，进一步包括整体钝化层，所述整体钝化层设置在所述无机悬垂结构和所述包封层之上。
8.一种装置，包括：
基板；
无机悬垂结构，所述无机悬垂结构具有上部分，所述上部分具有比下部分的顶表面宽的底表面，所述上部分的所述底表面与所述下部分的所述顶表面共面；和
多个子像素，每个子像素包括：
阳极；
有机发光二极管(OLED)材料，所述OLED材料设置在所述阳极之上；
阴极，所述阴极设置在所述OLED材料之上，并且在与每个子像素相邻的所述无机悬垂结构之下延伸；和
包封层，所述包封层设置在所述阴极之上，其中所述包封层在所述无机悬垂结构的至少一部分之下沿所述下部分的侧壁延伸，并且所述包封层接触所述无机悬垂结构的所述上部分的所述底表面。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述包封层进一步沿所述上部分的侧壁延伸。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述包封层进一步沿所述上部分的上表面延伸。
11.如权利要求8所述的装置，其中所述上部分包括延伸经过所述下部分的侧壁的下侧边缘。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述包封层进一步沿所述上部分的所述下侧边缘延伸。
13.如权利要求8所述的装置，其中所述装置包括点型架构或线型架构。
14.如权利要求8所述的装置，进一步包括整体钝化层，所述整体钝化层设置在所述无机悬垂结构和所述包封层之上。
15.一种装置，包括：
基板；
无机悬垂结构，所述无机悬垂结构的每个包括：
下部分；和
上部分，所述上部分包括第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部和所述第二延伸部分别横向延伸经过所述下部分的第一侧壁和第二侧壁；和
第一子像素，所述第一子像素包括：
第一阳极；
第一有机发光二极管(OLED)材料，所述第一OLED材料设置在所述第一阳极之上；
第一阴极，所述第一阴极设置在所述第一OLED材料之上，在所述下部分的所述第一延伸部之下延伸；和
第一包封层，所述第一包封层设置在所述第一阴极之上，其中所述第一包封层延伸以在第一侧壁处接触第一无机悬垂结构的所述下部分，在所述第一延伸部的第一侧壁表面处接触所述第一无机悬垂结构的所述上部分，并且所述第一包封层至少在所述第一无机悬垂结构的所述上部分的顶表面的第一部分之上延伸。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述第一包封层进一步沿所述上部分的侧壁延伸。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述第一包封层进一步沿所述上部分的上表面延伸。
18.如权利要求15所述的装置，其中所述上部分包括延伸经过所述下部分的侧壁的下侧边缘。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述第一包封层进一步沿所述上部分的所述下侧边缘延伸。
20.如权利要求15所述的装置，进一步包括整体钝化层，所述整体钝化层设置在所述无机悬垂结构和所述第一包封层之上。
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