CN1499907A - 具有倾斜分隔带的有机电致发光器件以及涂覆制造技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括：透明基板，至少具有在其上限定的第一、第二以及第三像素；第一纵向分隔带，位于所述第一像素与所述第二像素之间；第二纵向分隔带，位于所述第二像素与所述第三像素之间；以及有机发光聚合物层，在所述基板上，位于所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间。该器件还包括在第一纵向分隔带与第二纵向分隔带之间延伸的横向分隔带。纵向分隔带和横向分隔带的侧壁向外倾斜。横向分隔带的高度低于纵向分隔带的高度。制造该器件的方法采用喷嘴涂覆或喷墨涂覆，而且采用用于产生不同高度分隔带的特殊结构掩模。

Description

具有倾斜分隔带的有机电致发光器件以及涂覆制造技术
技术领域
本发明涉及有机电致发光显示器，更具体地说，本发明涉及一种利用倾斜分隔带(sloped banks)和喷嘴涂覆技术或喷墨涂覆技术制造有机电致发光显示器的方法。
背景技术
有机电致发光显示器包括：阴极，用于注入电子；阳极，用于注入空穴；以及有机电致发光层，位于这两个电极之间。即，在阳极与阴极之间，有机电致发光二极管具有多层结构的有机薄膜。在将正向电流施加到有机电致发光二极管时，因为提供空穴的阳极与提供电子的阴极之间的P-N结，在有机电致发光层中使电子-空穴对(通常称为：激子)组合在一起。电子-空穴对组合在一起时的能量比它们分开时的能量要低。有机电致发光单元把组合电子-空穴对与分开的电子-空穴对之间的能隙变换为光。即，在电流流过时，有机电致发光层发出因为电流流动时电子与空穴重新组合在一起而产生的能量。
根据以上原理，与液晶显示器相比，有机电致发光器件不需要附加光源。此外，电致发光器件的厚度薄、重量轻，而且能量效率高。有机电致发光器件具有用于显示图像的非常有利的条件，例如，功耗低、亮度高、响应时间短以及重量轻。因为具有这些有利条件，所以有机电致发光器件适用于各种电子装备，例如移动通信设备，PDA(个人数字助理)、摄像录像机以及掌上型PC。因为在制造有机电致发光器件时的制造过程简单，所以与液晶显示器相比，降低了生产成本。
操作有机电致发光显示器的驱动方法分为无源矩阵型和有源矩阵型。与有源矩阵型相比，无源矩阵型的结构简单而且制造过程简单，但是功耗高。此外，无源矩阵型难以制造大尺寸的有机电致发光显示器，而且随着总线数量的增加，孔径比降低。
相反，与无源矩阵型相比，有源矩阵型有机电致发光器件的亮度高、显示质量高。有机电致发光器件的核心元件是有机电致发光(EL)材料，例如低或高分子量有机EL材料。容易处理高分子量有机EL材料，而难以处理低分子量有机EL材料，而且高分子量有机EL材料具有良好的耐热性。
图1是示出根据背景技术的有源矩阵型有机电致发光显示器的示意剖视图。
如图1所示，有机电致发光显示器10包括利用密封剂26连接在一起的第一基板12和第二基板28。在第一基板12上，形成多个薄膜晶体管(TFT)T和阵列部分14。在TFT T和阵列部分14上顺序形成第一电极(即，阳极)16、有机发光层18以及第二电极(即，阴极)20。此时，在每个像素P，有机发光层18包括红(R)、绿(G)或蓝(B)，因此，每个像素P发出红(R)光、绿(G)光或蓝(B)光。即，为了显示彩色图像，在每个像素P中分别设置有机彩色发光图形。此外，通过在每个像素P内构图或者印刷彩色有机材料，形成有机发光层18。
仍参考图1，利用密封剂26连接到第一基板12的第二基板28包括位于其背面上的吸湿剂22。吸湿剂22吸收可能存在于第一基板12与第二基板28之间的单元间隙内的湿气。如果要将吸湿剂22设置在第二基板28上，则蚀刻部分第二基板28以形成凹槽。此后，将粉末型吸湿剂22设置在该凹槽内，然后，将密封带25粘附到第二基板28上以使粉末型吸湿剂22固定到该凹槽内。
在上述结构和配置中，利用例如喷嘴涂覆技术形成有机发光层。在喷嘴涂覆技术中，利用隔板(separator)或分隔带(banks)形成单独的红(R)、绿(G)和蓝(B)有机发光层。如果将像素的长轴定义为纵向，而将像素的短轴定义为横向，则喷嘴沿纵向以直线、往复方式移动，从而形成彩色有机EL材料，因此，有机发光层是具有希望宽度的直线形状。因此，排列在纵向上的各像素彼此具有同样的彩色EL材料，所以发出同样颜色的光。此外，排列在横向的各像素交替具有红(R)色、绿(G)色和蓝(B)色。此时，为了防止在红(R)与绿(G)EL材料、绿(G)与蓝(B)EL材料或蓝(B)与红(R)EL材料之间产生干扰，在红(R)有机发光层、绿(G)有机发光层和蓝(B)有机发光层之间，在纵向设置纵向分隔带。
例如利用光刻法或印刷方法，可以形成纵向分隔带。如果利用光刻法形成纵向分隔带，则首先利用旋涂方法或喷涂方法在该基板上形成有机材料，然后，在有机材料上淀积光致抗蚀剂。此后，在光致抗蚀剂上设置其形状对应于纵向分隔带的掩模用于曝光。在利用掩模曝光后，显影被曝光的光致抗蚀剂以使其具有分隔带形状。然后，将有机材料蚀刻为纵向分隔带。
图2是示出根据背景技术具有纵向分隔带的有机电致发光器件的平面示意图。如图所示，在纵向设置多个纵向分隔带50。在纵向分隔带50之间设置多个像素60。在每个像素60中，设置薄膜晶体管T和像素电极57。当在两个纵向分隔带50之间形成彩色有机发光层62时，用于注射有机EL材料的喷嘴在纵向移动，然后，将有机EL材料涂覆到基板上。此时，非常难以使彩色有机发光层62具有均匀、稳定的厚度，因为在喷嘴移动期间，喷嘴的扫描速度和有机EL材料的喷涂量非常不同而且是可变的。
图3是示出根据背景技术在纵向分隔带之间在基板上形成发光聚合物的喷嘴注射过程的示意透视图。在基板100上形成多个像素60，并在基板上，在纵向设置多个纵向分隔带50，同时划分纵向排列的各像素60。喷嘴80在纵向分隔带50之间注射发光聚合物90。当在喷嘴注射后使发光聚合物90平坦化时，注射的发光聚合物90会从位于两个纵向分隔带50之间的沟槽的端部的、基板100的边缘向下流。因此，注射的发光聚合物90的厚度变薄，而且非常难以使发光层90平坦化。此外，在基板100上的各纵向分隔带50之间，发光层90的厚度不均匀，而且变化。
为了解决这些问题，有时要降低喷嘴80的扫描速度。然而，降低扫描速度会导致从纵向分隔带溢出，使得发光聚合物90影响相邻像素的发光聚合物。如果提高喷嘴80的扫描速度，则可以在两条纵向分隔带50之间的沟槽内形成发光层90，但是可能非常薄。因此，所完成的有机电致发光器件的工作特性不好。
此外，纵向分隔带50的形状也影响发光层90的厚度和平坦化。图4是沿图3中的线IV-IV取的剖视图。如图4所示，纵向分隔带50具有矩形剖面。这样，因为液相发光聚合物90的表面张力，所以在发光聚合物90与纵向分隔带50之间的接触部分S，发光聚合物90倚着纵向分隔带50升高。因此，发光聚合物90的厚度在接触纵向分隔带50的区域厚，而且平坦化情况差。因此，发光层90厚度的不均匀性和不平坦化使得有机电致发光器件的发光度低，而且效率低。此外，还缩短了发光层90的寿命。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本解决了因为背景技术的局限性和缺陷产生的一个或者多个问题、用于制造有机电致发光显示器的方法。
本发明的一个目的是提供一种在喷嘴涂覆过程中，可以使发光聚合物具有均匀平坦性和厚度、用于制造有机电致发光显示器的方法。
在以下的说明中将说明本发明的其他特征和优点，而且部分地通过根据以下说明，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，或者通过实现本发明可以得知本发明的其他特征和优点。利用书面说明书及其权利要求和附图中特别指出的结构，可以实现并获得本发明的目的以及其他优点。
为了实现这些以及其他优点，而且根据本发明的目的，正如在此所实现和广泛描述的那样，制造有机电致发光器件的方法包括：在其上限定了多个第一、第二以及第三像素的透明基板上形成第一电极；利用掩模，在第一电极上形成多个纵向分隔带和横向分隔带，其中沿着相邻像素的边界在沿着像素的长轴的纵向设置纵向分隔带，而且纵向分隔带具有倾斜侧壁，而且其中沿着相邻像素的边界在沿着像素的短轴的横向设置横向分隔带，而且横向分隔带具有不同的高度和宽度；在各纵向分隔带之间，在多个第一、第二以及第三像素中的第一电极上形成有机发光聚合物层，有机发光聚合物层分别发出红光、绿光和蓝光；以及在有机发光聚合物层上形成第二电极，第二电极分别设置在每个第一、第二以及第三像素内。
在另一个方面中，制造有机电致发光器件的方法包括：在透明基板上限定多个第一、第二以及第三像素；在透明基板上形成多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管分别对应于多个第一、第二以及第三像素中的每一个，每个薄膜晶体管包括栅极、有源层、源极以及漏极；在整个基板上形成钝化层以覆盖多个薄膜晶体管，钝化层具有多个分别露出漏极的漏极接触孔；在第一、第二以及第三像素中的每一个上的钝化层上分别形成第一电极，第一电极通过漏极接触孔接触漏极；利用掩模，在第一电极上形成多个纵向分隔带和横向分隔带，其中沿着相邻像素的边界在沿着像素的长轴的纵向设置纵向分隔带，而且纵向分隔带具有倾斜侧壁，而且其中沿着相邻像素的边界在沿着像素的短轴的横向设置横向分隔带，而且横向分隔带具有不同的高度和宽度；在各纵向分隔带之间，在多个第一、第二以及第三像素上的第一电极上形成有机发光聚合物层，有机发光聚合物层分别发出红光、绿光和蓝光；以及在有机发光聚合物层上形成第二电极，第二电极分别设置在每个第一、第二以及第三像素内。
显然，以上对本发明所做的一般说明和以下对本发明所做的详细说明均是典型性和说明性的，而且意在进一步解释权利要求所述的本发明。
附图说明
所包括的附图有助于进一步理解本发明，而且引入本说明书作为本说明书的一部分，它示出本发明实施例而且与说明一起用于解释本发明原理。附图包括：
图1是示出根据背景技术的有源矩阵型有机电致发光显示器的示意剖视图；
图2是示出根据背景技术具有纵向分隔带的有机电致发光器件的平面示意图；
图3是示出根据背景技术在纵向分隔带之间在基板上形成发光聚合物的喷嘴注射过程的示意透视图；
图4是沿图3中的线IV-IV取的剖视图；
图5是示出根据本发明具有纵向分隔带和横向分隔带的基板的示意透视图；
图6A至6C是根据本发明的纵向分隔带和横向分隔带的实施例的剖视图；
图7是沿图5中的线VII-VII取的剖视图；
图8A和8B示出根据本发明利用负性光致抗蚀剂形成分隔带的各工艺步骤；
图9A和9B示出根据本发明利用正性光致抗蚀剂形成分隔带的各工艺步骤；
图10是沿图5中的线X-X取的剖视图，而且示出根据本发明在横向分隔带上形成有机发光聚合物；
图11是根据本发明的无源矩阵型有机电致发光器件的透视图；
图12A至12C示出形成图11所示无源矩阵型有机电致发光器件的各工艺步骤；
图13是根据本发明的有源矩阵型有机电致发光器件的透视图；以及
图14A至14D示出形成图13所示有源矩阵型有机电致发光器件的各工艺步骤。
具体实施方式
现在，将详细说明附图所示的本发明优选实施例。凡是在可能的地方，附图中均采用同样的参考编号表示同样或类似的部分。
图5是示出根据本发明具有纵向分隔带和横向分隔带的基板的示意透视图。如图所示，在基板110上，在纵向形成多个纵向分隔带52，而且在基板110上，在横向形成多个横向分隔带55。在基板110上，在各纵向分隔带52之间以及在各横向分隔带55之间形成多个像素62。即，纵向分隔带52在纵向(即，在列方向)划分像素62，而横向分隔带55在横向(即，行方向)划分像素62。利用同样的彩色有机发光聚合物90涂覆以列排列的各像素62。然而，以行排列的各像素62以交替顺序具有红(R)、绿(G)和蓝(B)有机发光聚合物90。因此，纵向分隔带52划分R、G和B有机发光聚合物90，并防止相邻像素的有机发光聚合物的横向干扰。
正如参考图4所述，因为表面张力，所以在接触部分S，有机发光聚合物90倚着纵向升高，而且平坦化情况差。为了防止在本发明中出现这种现象，本发明的纵向分隔带52具有各种剖面，如图6A至6C所示。
图6A至6C是根据本发明的纵向分隔带和横向分隔带的剖视图。例如，纵向分隔带52可以具有的形状有：梯形(如图6A所示)、半抛物线形(如图6B所示)或三角形(如图6C所示)。也可以采用其他形状，以使纵向分隔带具有倾斜侧壁。根据各种因素，包括分隔带材料、蚀刻剂和蚀刻速度以及所使用的特定光致抗蚀剂和显影剂，来确定侧壁的形状。纵向分隔带52的倾斜面可以与基板成角度φ。角度φ的值可以在0至90度之间变化。此外，还可以根据所采用的分隔带是什么形状以及使用什么类型的有机发光聚合物，来改变纵向分隔带52的宽度W和高度H。
图7是沿图5中的线VII-VII取的剖视图。在纵向分隔带52具有如图7所示的倾斜侧面时，利用喷嘴(图5中的参考编号80)注射的有机发光聚合物90沿倾斜侧面下滑。因此，在纵向分隔带52与有机发光聚合物90之间的接触部分S，有机发光聚合物90的厚度不厚，从而在整个基板110上实现均匀平坦化。
在图5所示的横向分隔带55具有图6A至6C所示的剖面形状时，在横向分隔带55上形成的有机发光聚合物90与在纵向分隔带52之间形成的有机发光聚合物90具有同样的特性。与纵向分隔带52相同，横向分隔带55可以具有例如梯形(如图6A所示)、半抛物线形(如图6B所示)或三角形(如图6C所示)。也可以采用其他形状，以使横向分隔带具有倾斜侧壁。横向分隔带55的倾斜侧面可以与基本基板成角度φ。角度φ的值可以在0至90度之间变化。此外，还可以根据所采用的分隔带是什么形状以及使用什么类型的有机发光聚合物，来改变横向分隔带的宽度W和高度H。
在同一个工艺步骤中，一起形成纵向分隔带52和横向分隔带55。在形成纵向分隔带52和横向分隔带55时，对纵向分隔带52进行控制以使其具有足以防止所注射的有机发光聚合物90溢出的同样高度。然而，所形成的横向分隔带55可以具有各种高度。在对光致抗蚀剂进行掩模工艺期间，利用衍射曝光可以实现这些高度变化。以下将参考图8A-8B以及图9A-9B说明衍射曝光过程。
图8A和8B示出根据本发明利用负性光致抗蚀剂形成分隔带的各工艺步骤。
如图8A所示，在基板115上形成有机层117。此后，在有机层117上形成负性光致抗蚀剂120。在将掩模140设置到负性光致抗蚀剂120上方后，通过掩模140，利用紫外线(UV)辐照光致抗蚀剂120。
在此曝光过程中，掩模140包括：UV线完全通过的第一部分、UV线被完全阻挡的第二部分以及一些UV线通过、而一些UV线被阻挡的第三部分。第一部分完全敞开以对负性光致抗蚀剂120的相应部分辐照UV线。掩模的第二部分完全阻挡UV线，以便在显影过程中，去除对应于该第二部分的一部分负性光致抗蚀剂120。第三部分包括许多用于衍射UV线的隙缝150，以使部分UV线通过掩模140，并轻微地辐照负性光致抗蚀剂120的相应部分。在通过掩模140辐照UV后，负性光致抗蚀剂120被显影为希望的图形。对应于第一部分的负性光致抗蚀剂120的完全曝光部分保持原样。对应于第二部分的完全不曝光部分被去除，因此有机层117被露出。而对应于第三部分的负性光致抗蚀剂120的被轻微曝光部分被稍许去除，而且不具有其原始厚度了，因为该负性光致抗蚀剂部分被衍射的UV线曝光。
完成显影过程之后，对剩余的光致抗蚀剂和有机层117进行蚀刻处理。在蚀刻对应于第一部分掩模的一部分负性光致抗蚀剂120时，对应于第二部分掩模的一部分有机层117也被蚀刻掉。此外，完全去除对应于第三部分的负性光致抗蚀剂120的剩余部分，而部分去除有机层117的上部。因此，最后以不同的厚度形成分隔带130和135，如图8B所示。对应于掩模140的第一部分的分隔带130的厚度厚，因此它可以作为图5所示纵向分隔带52，或作为高度高的横向分隔带55。而对应于掩模140的第三部分的分隔带135的厚度薄，因此它可以作为高度低的横向分隔带55。
图9A和9B示出根据本发明利用正性光致抗蚀剂形成分隔带的各工艺步骤。
如图9A所示，在基板115上形成有机层117。此后，在有机层117上形成正性光致抗蚀剂122。在正性光致抗蚀剂122上方设置了掩模160后，通过掩模160，对正性光致抗蚀剂122辐照紫外(UV)线。
在此曝光过程中，掩模160包括：UV线被完全阻挡的第一部分、UV线完全通过的第二部分以及一些UV线通过、而一些UV线被阻挡的第三部分。
掩模160的第一部分完全阻挡UV线，以便在显影过程中，去除对应于该第一部分的一部分正性光致抗蚀剂122。第二部分完全敞开以对正性光致抗蚀剂122的相应部分辐照UV线。第三部分包括许多用于衍射UV线的隙缝170，以使部分UV线通过掩模160，并轻微辐照负性光致抗蚀剂122的相应部分。在通过掩模160辐照UV后，正性光致抗蚀剂122被显影为希望的图形。对应于掩模160的第一部分的正性光致抗蚀剂122的完全未曝光部分保持原样。对应于掩模160的第二部分的光致抗蚀剂122的完全曝光部分被去除，因此有机层117被露出。而对应于第三部分的正性光致抗蚀剂122的被轻微曝光部分被稍许去除，而且不具有其原始厚度了，因为该正性光致抗蚀剂部分被衍射的UV线曝光。
完成显影过程之后，对剩余的光致抗蚀剂和有机层117进行蚀刻处理。在蚀刻对应于第一部分掩模的一部分正性光致抗蚀剂122时，对应于掩模160的第二部分的一部分有机层117也被蚀刻掉。此外，完全去除对应于第三部分的正性光致抗蚀剂122的剩余部分，并且部分去除对应于第三部分的有机层117的上部。因此，与图8A和8B所示的负性光致抗蚀剂工艺相同，最后以不同的厚度形成分隔带130和135，如图9B所示。对应于掩模160的第一部分的分隔带130的厚度厚，因此它可以作为图5所示纵向分隔带52，或作为高度高的横向分隔带55。而对应于掩模160的第三部分的分隔带135的厚度薄，因此它可以作为高度低的横向分隔带55。
正如参考图8A-8B以及9A-9B所述，尽管纵向分隔带52和横向分隔带55具有不同的厚度，但是可以在同一个掩模工艺中，一起形成纵向分隔带52和横向分隔带55。因为掩模140或160具有隙缝部分150和170而且利用UV线的衍射，所以可以使所形成的横向分隔带55具有不同的高度，而且可以使所形成的纵向分隔带52具有均匀的厚度。
图10是沿图5中的线X-X取的剖视图，而且示出根据本发明在横向分隔带上形成有机发光聚合物的过程。
在基板110上设置具有不同高度的横向分隔带55，然后，以利用喷嘴80注射的方式，在基板110和横向分隔带55上涂覆有机发光聚合物90。正如参考图6A-6C所述，横向分隔带55具有倾斜侧壁，因此涂覆的有机发光聚合物90可能沿这些侧壁向下滑动。因此，可以获得均匀平坦化的有机发光聚合物90。此外，横向分隔带55防止所注射的发光聚合物90在基板110的边缘向下流。
根据横向分隔带55的高度和宽度，控制所涂覆的有机发光聚合物90的厚度。此外，还可以利用喷嘴的注射过程控制所涂覆的有机发光聚合物90的厚度。喷嘴80的扫描速度和有机发光聚合物90的注射量确定发光聚合物90的厚度。为了控制并确定有机发光聚合物90的厚度，通过重复进行实验，采集实验数据。在形成横向分隔带55之前，在基板110上进行喷嘴扫描，然后，量化(datumize)喷嘴扫描速度和注射量，而且还量化所涂覆的有机发光聚合物的厚度。根据量化的数据，可以设计横向分隔带55，使其具有最佳高度和宽度。通过控制横向分隔带的高度和宽度，可以形成具有希望厚度的有机发光聚合物90。如果喷嘴80在一些横向分隔带上注射少量有机发光聚合物90，则可以设计这些分隔带，使其高度高、宽度宽。如果喷嘴80在一些横向分隔带上注射大量有机发光聚合物90，则可以设计这些分隔带，使其高度低，宽度窄。
此外，如上所述，横向分隔带55可以防止所涂覆的有机发光聚合物90向下流出到基板110之外。在传统技术中，在形成在各纵向分隔带52之间的沟槽的端部，有机发光聚合物90向下流。然而，在本发明中，由于横向分隔带55阻挡向下流，所以所涂覆的有机发光聚合物90不再丢失，因此在整个基板110上实现良好、均匀厚度的平坦化。
在本发明中，可以设计横向分隔带的高度，使其小于纵向分隔带的高度。横向分隔带的最低高度等于或者大于所涂覆的有机发光聚合物的厚度。
以下将参考图11-12以及13-14说明包括上述纵向分隔带和横向分隔带的无源矩阵型和有源矩阵型有机电致发光器件。
图11是根据本发明的无源矩阵型有机电致发光器件的透视图。
如图11所示，在包括所限定的第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp的基板200上形成第一电极202。在第一电极202上，形成具有同样高度的各纵向分隔带204。尽管图11中未示出，但是还在第一电极202上形成横向分隔带(图12A中的参考编号206)，然而，横向分隔带具有不同的高度和宽度。尽管纵向分隔带204具有同样的高度，但是它们可以具有不同的宽度W。
在像素Rp、Gp和Bp上，分别设置有机发光聚合物层210、214以及216。在像素Rp上形成的有机发光聚合物层210发出红光，在像素Gp上形成的有机发光聚合物层216发出绿光，在像素Bp上形成的有机发光聚合物层214发出蓝光。在每个有机发光聚合物层210、216和214上分别形成第二电极220。第二电极220与相邻像素的第二电极电隔离，因此每个像素Rp、Gp和Bp分别包括一个第二电极220。第一电极202将空穴注入有机发光聚合物层210、216和214内，因此通常将它称为阳极。第二电极220将电子注入有机发光聚合物层210、216和214内，因此通常将它称为阴极。
本发明的纵向分隔带204用于将第二电极220独立地分成像素Rp、Gp和Bp，防止有机发光聚合物层210、216和214扩散，以及利用在其倾斜面的向下滑动，使有机发光聚合物层210、216和214具有均匀的平坦化。此外，当在两个纵向分隔带204之间的沟槽内利用喷嘴涂覆有机发光聚合物时，横向分隔带(图12A中的参考编号206)使有机发光聚合物具有均匀厚度和平坦化。
仍参考图11，在有机发光聚合物层210、216和214的上表面和下表面上分别形成空穴迁移层203和电子迁移层218。因为存在空穴迁移层203和电子迁移层218，所以载流子(空穴和电子)不直接注入有机发光聚合物层210、216和214。由于载流子通过迁移层203和218从电极202和220到达有机发光聚合物层210、216和214(即，两步注入)，所以可以提高量子效率(注入的每个电荷放出的光子数(photo-out perinjected-charge))，并且可以降低驱动电压。
当在有机发光聚合物层210、216和214上形成第二电极220时，控制淀积方向，以在每个像素Rp、Gp和Bp上分别形成第二电极220。控制淀积方向的一种方式是在淀积第二电极220时使基板200倾斜。基板倾斜可以防止第二电极220在淀积过程中交叠纵向分隔带204，以便在每个像素Rp、Gp和Bp上分别形成第二电极220。控制淀积方向的另一种方式是控制第二电极220的目标位置。通过移动第二电极淀积的目标位置，也可以在每个像素Rp、Gp和Bp上分别形成第二电极220。即，控制淀积方向可以使第二电极220仅形成在有机发光聚合物层210、216和214的正上方而且位于纵向分隔带204的上部和一个倾斜侧壁上。
通过如上所述在具有本发明的纵向分隔带和横向分隔带的基板上利用喷嘴进行涂覆，可以形成图11所示的无源矩阵型有机电致发光器件。图12A至12C示出形成图11所示无源矩阵型有机电致发光器件的各工艺步骤。
参考图12A，基板200包括第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp。在其上限定了第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp的基板220上形成第一电极202。如上所述，第一电极202是具有高功函数(work function)的阳极。例如，第一电极202可以由锡铟氧化物(ITO)形成。接着，在第一电极202上一起形成纵向分隔带204和横向分隔带206。纵向分隔带204和横向分隔带206由高分子物质，例如聚酰亚胺形成。此外，利用参考图8A-8B以及9A-9B描述的工艺之一形成纵向分隔带204和横向分隔带206。由于利用具有许多隙缝的掩模进行衍射曝光，所以纵向分隔带204具有同样的高度，而且具有倾斜侧面，而横向分隔带206具有不同的高度和宽度，而且也具有倾斜侧面。此后，在第一电极202上形成空穴迁移层203。
接着，在图12B中，利用喷嘴涂覆的方法，在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp上分别形成有机发光聚合物层210、216和214。有机发光聚合物层210、216和214分别发出红光、绿光和蓝光。在分别形成有机发光聚合物层210、216和214时，在横向分隔带206之上涂覆有机发光聚合物，如图10所示。然而，由于横向分隔带206具有倾斜侧壁，所以有机发光聚合物向下滑动，因此使得第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp均匀平坦化。
在图12C中，将高分子物质涂覆到有机发光聚合物层210、216和214上以形成电子迁移层218。可以仅在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp上，或者在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp以及横向分隔带206上形成电子迁移层218。此后，在整个基板200上淀积具有低功函数的导体材料，例如铝(Al)、镁(Mg)或钙(Ca)，从而形成第二电极220(即，阴极)。如上所述，在形成第二电极220时，控制淀积方向以在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp上分别形成第二电极220。如图12C所示，纵向分隔带206起隔板的作用，它使各层元件分别设置在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp上。
图13是根据本发明的有源矩阵型有机电致发光器件的透视图。
如图13所示，在其上具有第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp的基板300上形成薄膜晶体管(TFT)T。每个TFT T分别设置在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp上，而且每个TFT T具有栅极304、有源层302、源极306以及漏极308。在覆盖TFT T的同时，在整个基板300上设置钝化层310。在每个第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp上的钝化层310上设置第一电极312。第一电极312通过贯穿钝化层310的漏极接触孔接触TFT T的漏极308。此外，在每个像素Rp、Gp和Bp的第一电极上顺序设置空穴迁移层316、有机发光聚合物层322、326或328以及电子迁移层330。第二电极332设置在位于整个基板300之上的电子迁移层330上。
仍参考图13，在钝化层310上设置多个纵向分隔带314。尽管在图13中未示出，但是在图14B中示出了，横向分隔带315也设置在钝化层310上。沿第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp的边界设置纵向分隔带314和横向分隔带315，以便它们将各层元件(第一电极312、空穴迁移层316、有机发光聚合物层322、326和328、电子迁移层330)划分并隔离在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp内。即，纵向分隔带314和横向分隔带315进一步防止有机材料扩散到相邻像素。此外，如上所述，纵向分隔带314和横向分隔带315可以使所涂覆的有机材料具有均匀的厚度和水平。
图14A至14D示出形成图13所示有源矩阵型有机电致发光器件的各工艺步骤。
参考图14A，在透明塑料或玻璃基板300上限定第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp。像素Rp用于发红光，像素Gp用于发绿光，像素Bp用于发蓝光。在每个像素Rp、Gp或Bp中，在基板300上形成薄膜晶体管(TFT)T。如上所述，TFT T包括有源层302、栅极304、源极306以及漏极308。此后，为了覆盖TFT T，在基板300上形成诸如苯并环丁烯(BCB)或丙烯酸树脂的有机材料，从而形成钝化层310。然后，构图钝化层310以形成露出TFT T的漏极308的漏极接触孔。
在图14B中，在每个第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp中独立地形成第一电极312。第一电极312是具有高功函数的透明导电电极，例如锡铟氧化物(ITO)。此后，沿第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp的边界在纵向形成纵向分隔带314。正如参考图5-9所述，纵向分隔带314具有同样的高度和倾斜侧壁。在形成纵向分隔带314时，也形成横向分隔带315。由于利用光的衍射形成横向分隔带315，正如参考图8A-8B以及9A-9B所述，所以横向分隔带315可以具有不同的高度和宽度。在上下像素的边界上，在横向设置横向分隔带315，而且横向分隔带315还具有倾斜侧壁。由于纵向分隔带314和横向分隔带315的掩模具有许多隙缝而且利用光的衍射，所以根据本发明可以获得不同高度和宽度的分隔带。在形成纵向分隔带314和横向分隔带315后，在整个基板上涂覆有机材料以形成空穴迁移层316。由于纵向分隔带314和横向分隔带315具有倾斜侧壁，而且所涂覆的有机材料可以沿倾斜侧壁滑动，所以可以在第一、第二以及第三像素Rp、Gp和Bp中形成有机材料的空穴迁移层316。
现在，在图14C中，采用参考图10描述的喷嘴涂覆方法，在空穴迁移层316上形成有机发光聚合物层322、326和328。有机发光聚合物层322、326和328分别发红光、绿光和蓝光。因为纵向分隔带314和横向分隔带315具有倾斜侧壁和希望的高度和宽度，所以有机发光聚合物层322、326和328变得平坦化而且具有均匀厚度。在形成有机发光聚合物层322、326和328后，在有机发光聚合物层322、326和328上涂覆有机材料以形成电子迁移层330。
接着，在图14D中，在整个基板300上淀积具有低功函数的导电材料，例如铝(Al)、镁(Mg)或钙(Ca)，从而形成第二电极332(即，阴极)。
根据以上描述的本发明，在形成具有倾斜侧面而且具有不同高度和宽度的纵向分隔带和横向分隔带时，利用负性光致抗蚀剂或正性光致抗蚀剂，进行衍射曝光。此外，在具有纵向分隔带和横向分隔带的基板上，利用喷嘴涂覆有机发光聚合物层。因此，在各像素上形成的有机发光聚合物层表现出优良的平坦化而且厚度均匀。包括这种有机发光聚合物层的有机电致发光器件可以具有良好的显示特性。此外，由于利用同一个掩模和衍射曝光一起形成横向分隔带和纵向分隔带，不需要用于形成纵向分隔带或横向分隔带的附加工艺，因此降低了生产成本。
应该明白，尽管以上对采用喷嘴涂覆形成有机电致发光材料的过程进行了说明，但是可以预计，可以利用其他涂覆方法使有机电致发光材料淀积到基板的像素区上，例如可以使用“喷墨”涂覆方法。作为一种典型的喷墨涂覆方法，包括储墨盒和多个对准的喷墨孔的喷墨头在基板上通过，从多个喷墨孔喷射有机电致发光材料的墨滴，将墨滴注射到基板的像素区内。
喷墨头可以具有多个分别与各喷墨孔相连的腔室，因此在例如通过对与腔室相连的压电晶体施加电流，而对腔室施加压力或使其振动时，有机电致发光材料的墨滴就从喷墨孔注射到像素区。通过改变墨滴的大小、每个像素的墨滴数量、喷墨头的扫描速度或它们的组合，可以控制注射到像素区中的有机电致发光材料的数量。
喷墨头最好沿基板上的像素的纵向，以直线往复方式运动。作为一种选择，在淀积有机电致发光材料期间，可以使喷墨头保持静止，而移动基板，或者在淀积有机电致发光材料期间，可以互相相对移动喷墨头和基板。为了利用有机电致发光材料填充整个基板上的各像素，可以使喷墨头通过多次。
可以利用聚合物有机电致发光材料进行喷墨，也可以利用单分子有机电致发光材料进行喷墨。
尽管参考所示的本发明实施例对本发明进行了具体说明和描述，但是，本技术领域内的熟练技术人员明白，在本发明的实质范围内，可以在形式和细节方面对本发明进行以上以及其他修改。

Claims (50)

1.一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括：
透明基板，至少具有在其上限定的第一、第二以及第三像素；
第一纵向分隔带，位于所述第一像素与所述第二像素之间；
第二纵向分隔带，位于所述第二像素与所述第三像素之间；以及
有机发光聚合物层，在所述基板上，位于所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间，
其中所述第一纵向分隔带和所述第二纵向分隔带的侧壁向外倾斜。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述侧壁的所述倾斜是线性的。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述侧壁的所述倾斜是非线性的，使得所述侧壁是拱形的。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述侧壁向着所述纵向分隔带顶部上的点逐渐变细。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述纵向分隔带的顶部是平坦的。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述纵向分隔带的剖面形状为梯形剖面、三角形剖面以及半抛物线形剖面之一。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间延伸的第一横向分隔带。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其中所述第一横向分隔带的侧壁向外倾斜。
9.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其中所述第一横向分隔带的高度等于所述第一纵向分隔带的高度。
10.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，其中所述第一横向分隔带的高度小于所述第一纵向分隔带的高度。
11.根据权利要求7所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间延伸的第二横向分隔带，其中所述第二像素被所述第一纵向分隔带、所述第二纵向分隔带、所述第一横向分隔带以及所述第二横向分隔带包围。
12.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括：
第一电极，形成在所述基板上；以及
多个第二电极，形成在所述有机发光聚合物层上，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第二电极相关联。
13.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括：
多个第一电极，形成在所述基板上，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第一电极相关联；以及
第二电极，形成在所述有机发光聚合物层上。
14.根据权利要求13所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括：
多个薄膜晶体管，形成在所述基板上，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的薄膜晶体管相关联。
15.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中每个所述第一、第二以及第三像素分别包括所述有机发光聚合物层，并且在所述第一、第二以及第三像素，所述有机发光聚合物层分别发出红光、绿光和蓝光。
16.一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件包括：
透明基板，至少具有在其上限定的第一、第二以及第三像素；
第一纵向分隔带，位于所述第一像素与所述第二像素之间；
第二纵向分隔带，位于所述第二像素与所述第三像素之间；
第一横向分隔带，在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间延伸；以及
有机发光聚合物层，在所述基板上，位于所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间，
其中所述第一横向分隔带的高度小于所述第一纵向分隔带的高度。
17.根据权利要求16所述的有机电致发光器件，其中所述第一横向分隔带的侧壁向外倾斜。
18.根据权利要求17所述的有机电致发光器件，其中所述侧壁的所述倾斜是线性的。
19.根据权利要求17所述的有机电致发光器件，其中所述侧壁的所述倾斜是非线性的，使得所述侧壁是拱形的。
20.根据权利要求17所述的有机电致发光器件，其中所述侧壁向着所述横向分隔带顶部上的点逐渐变细。
21.根据权利要求17所述的有机电致发光器件，其中所述横向分隔带的顶部是平坦的。
22.根据权利要求17所述的有机电致发光器件，其中所述横向分隔带的剖面形状为梯形剖面、三角形剖面以及半抛物线形剖面之一。
23.根据权利要求16所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间延伸的第二横向分隔带，其中所述第二像素被所述第一纵向分隔带、所述第二纵向分隔带、所述第一横向分隔带以及所述第二横向分隔带包围。
24.根据权利要求16所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括：
第一电极，形成在所述基板上；以及
多个第二电极，形成在所述有机发光聚合物层上，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第二电极相关联。
25.根据权利要求16所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括：
多个第一电极，形成在所述基板上，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第一电极相关联；以及
第二电极，形成在所述有机发光聚合物层上。
26.根据权利要求25所述的有机电致发光器件，该有机电致发光器件进一步包括：
多个薄膜晶体管，形成在所述基板上，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的薄膜晶体管相关联。
27.根据权利要求16所述的有机电致发光器件，其中每个所述第一、第二以及第三像素分别包括所述有机发光聚合物层，并且在所述第一、第二以及第三像素，所述有机发光聚合物层分别发出红光、绿光和蓝光。
28.一种制造有机电致发光器件的方法，该方法包括步骤：
提供透明基板，该透明基板至少具有在其上限定的第一、第二以及第三像素；
在所述第一像素与所述第二像素之间形成第一纵向分隔带，使得所述第一纵向分隔带的侧壁向外倾斜；
在所述第二像素与所述第三像素之间形成第二纵向分隔带，使得所述第二纵向分隔带的侧壁向外倾斜；以及
在所述基板上，在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间提供有机发光聚合物层。
29.根据权利要求28所述的制造有机电致发光器件的方法，其中提供有机发光聚合物层的步骤包括利用喷嘴涂覆有机发光聚合物层的步骤。
30.根据权利要求29所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括控制喷嘴的扫描速度和有机发光聚合物的注射量以控制各纵向分隔带之间的有机发光聚合物的淀积量的步骤。
31.根据权利要求29所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括在涂覆有机发光聚合物层期间使基板倾斜的步骤。
32.根据权利要求28所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括步骤：
在所述基板上形成第一电极；以及
在所述有机发光聚合物层上形成多个第二电极，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第二电极相关联。
33.根据权利要求28所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括步骤：
在所述基板上形成多个第一电极，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第一电极相关联；以及
在所述有机发光聚合物层上形成第二电极。
34.根据权利要求33所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括在所述基板上形成多个薄膜晶体管的步骤，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的薄膜晶体管相关联。
35.根据权利要求28所述的制造有机电致发光器件的方法，其中在所述基板上提供有机发光聚合物层的步骤包括对所述第一、第二以及第三像素分别提供有机发光聚合物的步骤，其中在所述第一、第二以及第三像素，该有机发光聚合物分别发出红光、绿光和蓝光。
36.根据权利要求28所述的制造有机电致发光器件的方法，其中提供有机发光聚合物层的步骤包括利用喷墨涂覆方法来涂覆有机发光聚合物层的步骤。
37.根据权利要求36所述的制造有机电致发光器件的方法，其中涂覆步骤包括在基板上进行喷墨，在纵向分隔带之间把有机发光聚合物的墨滴淀积到基板的各个像素中。
38.一种制造有机电致发光器件的方法，该方法包括步骤：
提供透明基板，该透明基板至少具有在其上限定的第一、第二以及第三像素；
在所述第一像素与所述第二像素之间形成第一纵向分隔带；
在所述第二像素与所述第三像素之间形成第二纵向分隔带；
形成在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间延伸的第一横向分隔带，使得所述第一横向分隔带的高度小于所述第一纵向分隔带的高度；以及
在所述基板上，在所述第一纵向分隔带与所述第二纵向分隔带之间提供有机发光聚合物层。
39.根据权利要求38所述的制造有机电致发光器件的方法，其中形成纵向分隔带和横向分隔带的步骤包括步骤：
在基板上提供有机层；
在有机层上提供光致抗蚀剂；
在光致抗蚀剂上设置掩模；以及
通过掩模，利用紫外线辐照光致抗蚀剂。
40.根据权利要求39所述的制造有机电致发光器件的方法，其中掩模包括完全透过紫外线辐射的透射部分、完全阻挡紫外线辐射的阻挡部分以及部分透过而部分阻挡紫外线辐射的中间部分。
41.根据权利要求40所述的制造有机电致发光器件的方法，其中在对应于掩模的中间部分的位置形成横向分隔带。
42.根据权利要求38所述的制造有机电致发光器件的方法，其中提供有机发光聚合物层的步骤包括利用喷嘴涂覆有机发光聚合物层的步骤。
43.根据权利要求42所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括控制喷嘴的扫描速度和有机发光聚合物的注射量以控制各纵向分隔带之间的有机发光聚合物的淀积量的步骤。
44.根据权利要求42所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括在涂覆有机发光聚合物层期间使基板倾斜的步骤。
45.根据权利要求38所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括步骤：
在所述基板上形成第一电极；以及
在所述有机发光聚合物层上形成多个第二电极，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的第二电极相关联。
46.根据权利要求38所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括步骤：
在所述基板上形成多个第一电极，每个所述第一、第二以及第三像素分别与相应的一个第一电极相关联；以及
在所述有机发光聚合物层上形成第二电极。
47.根据权利要求46所述的制造有机电致发光器件的方法，该方法进一步包括在所述基板上形成多个薄膜晶体管的步骤，每个所述第一、第二以及第三像素分别与一个相应的薄膜晶体管相关联。
48.根据权利要求38所述的制造有机电致发光器件的方法，其中在所述基板上提供有机发光聚合物层的步骤包括对所述第一、第二以及第三像素分别提供有机发光聚合物的步骤，其中在所述第一、第二以及第三像素，该有机发光聚合物分别发出红光、绿光和蓝光。
49.根据权利要求38所述的制造有机电致发光器件的方法，其中提供有机发光聚合物层的步骤包括利用喷墨涂覆方法涂覆有机发光聚合物层的步骤。
50.根据权利要求49所述的制造有机电致发光器件的方法，其中涂覆步骤包括在基板上进行喷墨，并且在纵向分隔带之间把有机发光聚合物的墨滴淀积到基板的各个像素中。
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