CN1638553B - 有机电致发光装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开一种具有显示区域和虚拟区域的有机电致发光装置，该有机电致发光装置具有显示区域和虚拟区域，显示区域具有用于显示图像的多个显示像素，虚拟区域具有多个虚拟像素并位于显示区域的周边位置，阳极位于基板上显示区域中；缓冲层，位于基板上显示区域的阳极和虚拟区域的基板上；缓冲层上的隔栅，用于分隔基板上的显示像素和虚拟像素；和位于显示像素和虚拟像素中的有机电致发光层。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光装置及其制造方法。
背景技术
随着对大尺寸显示装置的需求，人们对占用的空间比传统显示器要小的平板显示(FPD)装置的需求也日益增长。到目前为止，由于液晶显示(LCD)装置功耗低且重量轻，因此它是最突出的。但是，由于LCD装置为光接收装置而不是发光装置，且在亮度、对比度、视角、大屏幕面积等方面具有缺点，目前为了克服LCD装置的这些缺点，正在积极开发一种新的平板显示装置。
有一种平板显示装置，即有机电致发光(OEL)装置正在快速发展，目前已经有一些成型产品投放到市场上。由于有机电致发光装置为自发光类型，因此与LCD装置相比，它们具有非常优秀的视角、对比度等优点。由于有机电致发光装置不需要背光部件，因此它们重量很轻且非常薄，且具有低功耗。另外，由于有机电致发光装置可以在直流低电压和高响应速度下操作，并且完全由固体材料制成，因此它们可以对外部碰撞具有较强的抵抗力，并且具有较宽的操作温度范围，特别是较低的制造成本。另外，与LCD装置或等离子显示板(PDP)不同，由于有机电致发光装置只需要沉积和封装单元，因此它的制造方法非常简单。
同时，有机电致发光装置主要以无源矩阵方式驱动，而不使用例如薄膜晶体管等开光装置。无源矩阵OEL装置的结构为矩阵形式，其中扫描线和信号线彼此正交。但是，无源矩阵OEL装置在分辨率、能耗、预期寿命等方面具有很多限制。因此，目前正在研究和开发具有开关装置的有源矩阵OEL装置作为下一代显示器，它们可以具有高分辨率或大屏幕尺寸。通常，有源矩阵OEL装置在每个像素中具有薄膜晶体管以开关各像素。该薄膜晶体管作为开关来打开/关闭像素，每个像素具有彼此面对的第一和第二电极，其中第二电极作为公共电极。
当根据现有技术在有源矩阵OEL装置的发光区域处形成有机电致发光(OEL)层时，在每个像素中提供绝缘薄膜的暴露区域，以形成有机电致发光层区域。但是，最近引入一种新的形成OEL装置的OEL层的方法，其中通过喷墨印刷方法在每个发光区域中直接分配墨水型有机电致发光材料。与其它公知方法相比，该喷墨印刷方法很简单并可以降低制造成本。另外，由于OEL装置的分辨率变得更高，这意味着像素之间的间隔变得更小，因此提出具有隔栅(barrier)的像素结构，其中隔栅主要用于防止分配在发光区域中的墨水型OEL材料扩散到非发光区域中。该隔栅还可以稳定分配在发光区域中的墨水型OEL材料，并用于在后面的处理中形成阴极图案。
图1是现有技术有机电致发光装置的平面示意图，图2是图1中沿A-A’线的截面示意图，示出图1中显示板中心部分处的像素，图3是图1中沿B-B’线的截面示意图，示出位于图1中显示板的边缘部分处的像素。
如图1所示，现有技术的有机电致发光装置包括显示区域101中的多个像素111。利用薄膜晶体管(未示出)的开关功能，各像素111可以发光或不发光。另外，附图标记122表示像素111之间的隔栅。另外如图2和3所示，现有技术的有机电致发光装置包括在基板200上由透明导电材料形成的阳极201，以及在阳极201上形成的缓冲层202。另外，在缓冲层202上形成具有预定高度的隔栅203。在各像素中形成有机电致发光层205。各像素111具有包括隔栅122和203的堤栅(bank)结构。隔栅122和203可以防止有机电致发光材料从像素区域扩散到非像素区域中。利用喷墨方法在像素区域中涂覆有机电致发光材料。
当利用喷墨方法涂覆有机电致发光材料时，由于包含有机电致发光材料的微滴具有很强的挥发性，因此它会瞬时挥发，从而使有机电致发光材料涂覆在像素中并干燥。此时，排列有很多像素的显示区域中心部分会聚集很高浓度的微滴挥发溶剂分子，而其边缘部分具有比较低的微滴挥发溶剂分子浓度。这样，溶剂分子的浓度依显示区域的位置而不同。这种浓度差异导致溶剂分子从具有高浓度的中心部分向具有低浓度的边缘部分扩散。由于这种扩散现象，因此如图3所示，当显示区域边缘部分中的像素中的有机电致发光层干燥时，它具有不均匀的形状，
因此，如图2所示，处于显示区域中心部分处的有机电致发光层均匀地干燥。但是如图3所示，由于溶剂分子浓度不同，导致处于显示区域边缘部分处的有机电致发光层干燥不均匀。这种有机电致发光层的不均匀导致发光不均匀，从而导致显示故障和产品故障。
发明内容
因此，本发明涉及一种有机电致发光装置及其制造方法，它基本上克服了由于现有技术的限制和缺点产生的问题。
本发明的优点在于提供了一种有机电致发光装置及其制造方法，其中当利用喷墨印刷方法在显示区域中形成有机电致发光层时，不论有机电致发光层在显示区域中所处的位置如何，有机电致发光层都具有均匀的厚度，从而产生均匀的亮度和良好的图像质量。
本发明的其他特征和优点将在下面的说明书中进行描述，一部分可以从说明书中明显得出，或通过实践本发明获得。通过说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构，可以实现和达到本发明的目的和其他优点。
为了实现这些目的和其他优点，并根据本发明的目的，作为概括性和广义上的描述，一种有源矩阵有机电致发光装置包括显示区域和虚拟区域，显示区域具有用于显示图像的多个显示像素，虚拟区域具有多个虚拟像素并位于显示区域的周边；位于显示区域处基板的整个表面上的阳极；缓冲层，在在显示区域的阳极上形成为图案并且形成在虚拟区域的基板的整个表面上；缓冲层上的隔栅，用于分隔基板上的显示像素和虚拟像素，其中虚拟区域中隔栅的上表面低于显示区域中隔栅的上表面；以及位于显示和虚拟像素中的有机电致发光层。
在本发明的另一方面，一种制造有源矩阵有机电致发光装置的方法，该装置具有显示区域和虚拟区域，显示区域具有用于显示图像的多个显示像素，虚拟区域具有多个虚拟像素并位于显示区域的周边，该方法包括在显示区域处基板的整个表面上形成阳极；形成缓冲层，该缓冲层在显示区域的阳极上形成为图案并且形成在虚拟区域的基板的整个表面上；在缓冲层上形成隔栅，该隔栅用于分隔显示像素和虚拟像素，其中虚拟区域中隔栅的上表面低于显示区域中隔栅的上表面；在显示和虚拟像素中形成有机电致发光层；和在有机电致发光层上形成阴极。
在本发明的另一方面，有源矩阵有机电致发光(OEL)装置包括具有多个显示像素的显示区域；位于显示区域周边的虚拟区域，该虚拟区域具有多个虚拟像素；在显示区域处基板的整个表面上的阳极；缓冲层，其在显示区域的阳极上形成为图案并且形成在虚拟区域的基板的整个表面上；位于缓冲层上的隔栅，其用于分隔基板上的显示区域和虚拟区域，其中虚拟区域中隔栅的上表面低于显示区域中隔栅的上表面；和位于显示像素和虚拟像素中的有机电致发光(OEL)层，其中虚拟像素不用于显示图像。
应当理解上面的概括说明和下面的详细说明都仅是示意性和说明性的，其意在对本发明的权利要求作进一步解释。
附图也用于对发明进行进一步理解并构成说明书的一部分，附图示出本发明实施例，并与说明书一起说明本发明原理。
在附图中：
图1示出现有技术的有机电致发光装置的显示板的平面示意图；
图2示出沿图1中A-A’线的截面示意图，示出图1中显示板中心部分处的像素；
图3示出沿图1中B-B’线的截面示意图，示出位于图1中显示板的边缘部分处的像素；
图4示出根据本发明实施例的有机电致发光装置的显示板的平面示意图；
图5示出沿图4中C-C’线的截面图。
下面将对本发明实施例进行详细说明，这些实施例的例子已经在附图中示出。在任何可能的情况下，在全部附图中对于相同或相似的部分都将使用相同的附图标记。
图4示出根据本发明实施例的有机电致发光装置的显示板的平面示意图。
如图4所示，根据本发明的有机电致发光装置包括具有多个显示像素311的显示区域310和具有多个虚拟像素351并位于显示区域周边的虚拟区域350。
各显示像素311和虚拟像素351都具有包括隔栅322的板块结构。该隔栅322可以防止有机电致发光材料从发光区域扩散到非发光区域中。通过喷墨方法在发光区域中形成有机电致发光材料。虚拟区域350位于有机电致发光装置的显示区域310和导线部分343之间。各虚拟像素351都具有与显示像素311相同的形状或间距。
当利用喷墨方法在显示区域的显示像素311和显示区域310周边的虚拟像素351中涂覆或形成有机电致发光材料时，在整个显示区域310内，有机电致发光材料中的溶剂分子浓度都基本一致。在有机电致发光材料干燥的同时，溶剂分子挥发。当在显示区域310的周边形成具有与显示像素311相同形状和间距的虚拟像素351时，可以实现这一效果。由于显示区域310边缘部分处的显示像素中的溶剂分子与显示区域310中心部分处的显示像素中的溶剂分子基本具有相同的浓度，因此在各显示像素311中涂覆的有机电致发光材料干燥后将具有基本相同的形状。相应地，在各显示像素中，有机电致发光层可以具有均匀的厚度。因此，本发明的OEL装置可以显示图像，而在显示区域310中不会发生亮度不均匀和颜色不均匀的情况。
图5示出沿图4中C-C’线的截面图。
如图5所示，根据本发明实施例的有机电致发光装置具有阳极401，该阳极401在基板400上的显示区域(N)处形成作为低电极。阳极401由具有高功函的导电材料制成。这里，导电材料是透明的，以便用于底部发光模式。该透明导电材料为例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或铟锡锌氧化物(ITZO)。
另外，在显示区域(N)中形成缓冲层402图案，该缓冲层402在整个虚拟区域(M)上形成。在显示区域(N)中的缓冲层402上形成隔栅403，从而在各像素中形成堤栅。这里隔栅403用于防止有机电致发光材料与其他像素中的有机电致发光材料混合。另外，还在虚拟区域中的缓冲层402上形成隔栅403，该隔栅403与显示区域中的隔栅具有相同的形状和间隔。这里，提供隔栅403是为了在位于显示区域(N)外面的虚拟区域(M)中形成虚拟像素。
另外，在利用隔栅403分隔形成的各像素中注入有机电致发光材料，从而形成显示像素311和虚拟像素351。如图5所示，在虚拟区域(M)的虚拟像素351中注入有机电致发光材料，但在虚拟区域中并未提供阳极401。因此，当向OEL装置提供信号以显示图像时，周边区域(M)处的虚拟区域(M)中的虚拟像素351并不用于显示图像。
此时，由于在整个显示区域内，有机电致发光材料的溶剂分子浓度都基本一致，因此当溶剂分子挥发后，有机电致发光层405将具有基本相同的厚度。
另外，在有机电致发光层405上沉积具有低功函的金属(Ca、Li、Al:Li、Mg:Ag等)(未示出)作为阴极，从而完成有机电致发光装置，使其具有在阳极和阴极之间形成薄有机层的结构。
当向有机电致发光装置施加正向偏置电压时，从阳极和阴极分别向OEL层注入空穴和电子，所注入的空穴和电子结合形成电子空穴对。另外，这些电子空穴对辐射地复合。利用这些显示像素可以显示高质量的图像，由于OEL装置周边存在虚拟像素，因此这些显示像素中每个都具有均匀厚度的OEL层。
根据本发明，通过喷墨方法在基板上的各像素中涂覆或形成有机电致发光材料。本发明的优点在于由于在显示区域周边提供了虚拟区域，因此有机电致发光材料干燥后具有基本相同的厚度，这样就可以提供具有良好质量、均匀亮度的图像，防止产品故障并改进产品可靠性。
在不脱离本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员很容易对本发明进行多种修改和变化。因此，本发明将覆盖落入本发明权利要求保护范围内的所有本发明的修改和变化例。
Claims (11)
1.一种有源矩阵有机电致发光装置，其具有显示区域和虚拟区域，所述显示区域具有用于显示图像的多个显示像素，所述虚拟区域具有多个虚拟像素并位于显示区域的周边位置，该装置包括：
位于基板的显示区域的整个表面上的阳极；
缓冲层，其在显示区域的阳极上形成为图案并且形成在基板的虚拟区域的整个表面上；
缓冲层上的隔栅，其用于分隔基板上的显示像素和虚拟像素，其中虚拟区域中隔栅的上表面低于显示区域中隔栅的上表面；和
位于显示和虚拟像素中的有机电致发光层。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，利用铟锡氧化物、铟锌氧化物和铟锡锌氧化物中的任何一种形成阳极。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，显示像素与虚拟像素具有相同的形状。
4.一种制造有源矩阵有机电致发光装置的方法，该装置具有显示区域和虚拟区域，显示区域具有用于显示图像的多个显示像素，虚拟区域具有多个虚拟像素并位于显示区域的周边，该方法包括：
在基板的显示区域的整个表面上形成阳极；
形成缓冲层，该缓冲层在显示区域的阳极上形成为图案并且形成在基板的虚拟区域的整个表面上；
在缓冲层上形成隔栅，该隔栅用于分隔显示像素和虚拟像素，其中虚拟区域中隔栅的上表面低于显示区域中隔栅的上表面；
在显示像素和虚拟像素中形成有机电致发光层；和
在有机电致发光层上形成阴极。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，利用喷墨方法形成有机电致发光层。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，利用铟锡氧化物、铟锌氧化物和铟锡锌氧化物中的任何一种形成阳极。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，显示像素与虚拟像素具有相同的形状。
8.一种有源矩阵有机电致发光装置，包括：
具有多个显示像素的显示区域；
位于显示区域周边的虚拟区域，该虚拟区域具有多个虚拟像素；
在基板的显示区域的整个表面上的阳极；
缓冲层，其在显示区域的阳极上形成为图案并且形成在基板的虚拟区域的整个表面上；
位于缓冲层上的隔栅，其用于分隔基板上的显示像素和虚拟像素，其中虚拟区域中隔栅的上表面低于显示区域中隔栅的上表面；和
位于显示像素和虚拟像素中的有机电致发光层，其中虚拟像素不用于显示图像。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，利用铟锡氧化物、铟锌氧化物和铟锡锌氧化物中的任何一种形成阳极。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，显示像素与虚拟像素具有相同的形状。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，通过喷墨方法形成有机电致发光层。
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