CN1689377A - 用于制造发光显示器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制造发光显示器的方法，该发光显示器包括在衬底上的多个发光元件，其中在该衬底上或在该衬底之上设置至少一个定界装置，用于至少局部限制淀积流体发光物质的位置，以便形成该发光元件。至少一个定界装置的至少一部分排斥该流体发光物质。该排斥部分可以包括疏水性流动阻挡层。特别在利用喷墨印刷来淀积该流体发光物质且该流体发光物质包含用于产生不同颜色光的不同材料的情况下，该方法就具有改善发光元件分辨率的优点。

Description

用于制造发光显示器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造发光显示器的方法，该发光显示器包括在衬底上的多个发光元件，其中在所述衬底上或之上设置至少一个定界装置用于至少部分限制用于淀积流体发光物质的位置以便形成所述发光元件。
本发明还涉及发光显示器以及包括这种显示器的电子装置。
背景技术
EP-A-0892028公开了一种有机EL元件，其中在透明衬底上形成透明像素电极。在该像素电极之间形成光刻限定堤墙(bank)，作为防墨滴壁。
然而，作为防墨滴壁的堤墙的应用还不足以防止墨流动到所提供结构的相邻部分，因为该堤墙的高度或厚度是有限的。而且，这种堤墙还不能够满足坚固的需要。
技术方案
本发明的一个目的是提供一种用于制造发光显示器的改进方法。
通过提供一种用于制造发光显示器的方法就实现了此目的，该方法的特征在于至少一个所述定界装置的至少一部分排斥所述流体发光物质。通过提供这些排斥部分，就可以在希望这种材料的位置处精确地施加该流体发光物质。该定界装置的该排斥部分(repellentparts)防止了该材料流向相邻位置。结果，就提高了分辨率，即相邻位置的间距。应当注意，该流体发光物质可以是一种包括电致发光材料或它的前体材料的流体。例如，该流体可以是溶液、分散剂或乳剂。例如，它可以包含显示电致发光的可溶聚合物。
在本发明的优选实施例中，该排斥部分包括疏水材料。通过采用选择性离子轰击的局部氟化作用、应用含氟聚合物或应用排斥水底层材料例如六甲基二硅氮烷，在抗蚀剂结构上优选应用这种疏水材料。
本发明有利地应用于彩色发光显示器。在这些类型的显示器中，不同位置可以包括用于产生不同颜色光的不同发光材料。应在相对彼此靠近的位置处淀积这些材料，以便获得显示器的足够分辨率，因此在这些位置之间应用根据本发明的相对窄的定界装置或排斥部分就有利于这种显示器。
在本发明的优选实施例中，通过印刷工艺在各位置处淀积该流体发光物质。对于这种印刷工艺，通过采用具有该排斥部分的该定界装置，就能够获得在淀积位置处的改善了边缘精度或更好地控制了印刷的流体发光材料。
应当注意，WO00/16938公开了一种制造彩色发光显示器装置的方法，该彩色发光显示器装置包括衬底和集成在所述衬底中的用于发光的多个发光二极管驱动器。为了获得具有提高分辨率的发光显示器，由透明的、疏水钝化层覆盖该衬底，以便能够通过湿法处理来构图可变彩色介质。然而，构图可变彩色介质是提高发光元件的分辨率的间接手段。而且，在发光显示器装置中并不总是应用可变彩色介质。
本发明还涉及一种包括在衬底上的多个发光元件的发光显示器，由在包括发光材料的所述衬底上或之上的位置来限定所述发光元件，该发光显示器的特征在于，由疏水性流动阻挡层来至少局部限制至少一些所述位置。在抗蚀剂结构上或之上优选应用该疏水性流动阻挡层，并且该显示器还包括用于驱动该发光元件的第一和第二电极。相对于该发光元件，这种显示器可具有提高了的分辨率。优选地，所述显示器是彩色显示器。
本发明还涉及一种电装置，该电装置包括在上文中所述的发光显示器。这种电装置可以涉及手持装置，例如移动电话、个人数字助理(PDA)或便携式计算机以及各种装置，诸如个人计算机、电视机或在例如汽车仪表板上的显示器。
附图说明
将参照附图进一步说明本发明，附图示出了根据本发明的优选实施例。
图1-4示意性说明用于发光显示器的第一至第四制造步骤；
图5示意性说明在根据图4的第四制造步骤中的顶视图；
图6示意性说明用于发光显示器的第五制造步骤；
图7示意性说明在第五制造步骤期间的发光元件的放大图；
图8-13示意性说明用于发光显示器的第六至第十一制造步骤；
图14示意性说明一种发光显示器。
优选实施例
在图1中，提供衬底1用于制造发光显示器14(如图14中所示)。优选地，衬底1相对于由发光元件7R、7B(如图6中所示)发射的光是透明的。适合的衬底材料包括其可以是或不是柔性的合成树脂、石英、陶瓷和玻璃。衬底的总厚度的范围典型为100-700μm。
例如，通过真空蒸发或溅射，在衬底1上或在衬底1之上淀积通常称为阳极的第一电极层2。随后通过光刻来构图第一电极层。优选地，第一电极层2相对于在发光显示器14工作下由发光元件发射的光是透明的。例如，采用诸如铟锡氧化物(ITO)的透明空穴注入电极材料。
在图2中，示出了下一步的制造步骤，其中在第一电极层2上或在第一电极层2之上淀积低电阻金属，例如钼/铝/钼(MAM)层3。例如，随后在不产生光的位置处光刻，限定MAM层3。所应用的MAM层3，用于进行接触的目的并用于减少到第一电极层2的电阻。MAM层3的总厚度的范围典型为多达0.5μm。
在图3中，示出了下一步的制造步骤，其中在图2中所示的结构之上旋涂绝缘层例如线性酚醛清漆(novolack)或丙烯酸酯，并且随后利用光刻进行构图。例如，在220℃下对绝缘层烘焙30分钟。在进行构图中，绝缘层定界装置4在定界装置4之间限定出空腔或位置5，该空腔或位置5用于进一步在其上淀积发光元件7R和7B。而且，定界装置4有助于分离第二电极层，第二电极层将在以下更加详细地进行描述。定界装置4的宽度典型为20μm、厚度为大约3μm。绝缘层或定界装置4具有亲水特性，即它可以对液态材料产生吸引力。
在图4中，示出了下一步的制造步骤，其中在限制发光元件位置5的、定界装置4上或在定界装置4之上应用部分6，部分6排斥此后将淀积的流体发光物质，排斥部分可以例如是条形排斥材料。可以按照各种方式来获得这些排斥部分6。第一种方式是通过旋涂在图3中所示的结构上或之上应用抗蚀剂材料层(未示出)、随后限定经光刻而定位的排斥部分装置所处的位置。接着，将此结构暴露于CF4处理，以便通过选择性离子轰击来氟化限定出的位置，直至获得疏水性的排斥部分6。最后，去除抗蚀剂材料。可选择地，应用并以光刻方式构图含有疏水化合物的光敏聚合物。在此方式下，不必需用CF4处理来提供疏水特性。在另一种可选择方式中，应用疏水底层材料，例如HDMS(六甲基二硅氮烷)。首先，在120℃下、在真空炉中应用HMDS的单分子层，随后旋涂光刻胶材料。接着，以图形法于UV源下曝光，其后显影该曝光部分、随后部分去除掉HMDS底层材料以致光刻胶层之下留下排斥部分或条6。最后，在溶剂例如丙酮中去除光刻胶层，该溶剂不腐蚀HMDS层。排斥部分的宽度范围为从5至15μm，例如10μm。
图5示出了在已经应用了排斥部分6之后的发光显示器的一部分的顶视图。在图5中说明，可以按许多方式应用排斥部分6以便限制空腔或位置5。图5示出了沿着位置5的整个四周的排斥部分6限制的实例(空腔或位置5的左手列)和由排斥部分6限制的一部分(空腔或位置5的右手列)。其中排斥部分6限制位置5的方式依赖于用于淀积流体发光物质所选择的工艺或用于不同空腔或位置5的色彩的排列。如果例如将同一颜色淀积在一列中，由于在此列中的位置5之间的材料流动无害，因此就可以采用其只局部限制根据图5的右手列的位置5的排斥部分6。
在图6中，示出了下一步的制造步骤，其中在位置5或空腔中淀积流体发光物质，由此得到发光元件7。应当注意，发光元件7可以包括几层导电聚合物层，例如聚乙烯二羟基噻吩(PEDOT)层和聚亚苯亚乙烯酯(PPV)。对于彩色发光显示器，可以采用不同材料。在图6中，发光元件7R指发红光的材料，并且发光元件7B指发蓝光的材料。通常还应用发射绿光的第三种材料G。发光材料R、G和B优选为电致发光材料且通过喷墨印刷来进行淀积。发光元件的长度例如，为240μm。
图7示出了空腔或位置5的详细图，其中已经淀积并在淀积之后按照干燥工艺的不同阶段来说明流体发红光的物质。由于所使用溶液的蒸发，由箭头表示的收缩就会产生发红光的材料留在空腔或位置5中。如果使发光显示器工作，即在发光层上施加电压，那么发红光的材料层就必须相对于位置5具有稍微大的尺寸以防止捷径散射(shortcuts emanating)。由于绝缘层4或定界装置4′具有亲水特性，因此就获得了超尺寸的发红光的材料。
然而，发光元件7R的流体发光物质不应当流向相邻的包括发射不同颜色光的发光元件7B。应当明白，通过使用疏水性阻挡层作为排斥部分6，就获得了这种效果。
在图8中，示出了下一步的制造步骤，其中在发光元件7R和7B上或之上应用金属化。此金属化例如由用于降低注入电子的阻挡水平的钡层8′组成，在钡层8′上淀积通常称为阴极的第二电极层9。然而，在此应用的制造工艺中，应用附加的钼或钛层8″，对于湿法蚀刻溶液作为用于保护发光元件7R和7B的扩散阻挡层。在图8中，作为单层8示出了钡层8′和钛或钼层8″。例如，钡层8′的厚度为5nm，例如钛或钼层8″的厚度为100nm，且例如阴极层9的厚度为2μm。现有技术的阴极层最大具有大约0.5μm的厚度。在本发明的本实施例中，作为厚阴极层9的结果，将电压施加到发光元件7的电阻就会显著地降低。
在图9中，示出了下一步的制造工艺，其中构图阴极层9。例如，阴极层9由铝形成。通过光刻、随之以湿法蚀刻阴极层9中的凹槽10，进行阴极层9的构图。由于钛层或钼层8″用作对湿法蚀刻方式的扩散阻挡层，因此湿法蚀刻工艺就不会影响发光元件7R和7B。对于铝的蚀刻，可以采用例如乙酸、磷酸和硝酸的混合物。
在图10中，示出了下一步制造工艺步骤，其中通过在CF4/Ar气氛下的等离子体蚀刻，局部去除凹槽10处的层8。
在图11中，示出了下一步制造工艺步骤，其中在图10中所示的结构之上淀积SiN层11。该层11气密地密封该结构使其与例如通过凹槽10而影响发光层或发光元件7R和7B的液体或湿气阻隔。应当注意，可以采用一簇工具(cluster tool)以组合方式来完成图10和11中所示的制造工艺步骤。在此情况下，在扩散阻挡层蚀刻与用SiN气密地密封之间，该结构就不会暴露于空气。例如，SiN层11具有0.5μm的厚度。
在图12中，示出了下一步制造工艺步骤，其中在图11中所示的结构上或之上应用保护层12。例如，通过旋涂抗蚀剂或通过层叠干膜抗蚀剂来获得此保护层12，并且此保护层12例如具有10μm的厚度。可以通过光刻来获得凹槽13。例如，在120℃下对抗蚀剂12烘焙30分钟。
在图13中，示出了最后的制造工艺步骤，其中在通过用于使发光显示器工作的连接引线来接触阴极层9的位置已经局部地去除了SiN层11。例如，可以在CF4等离子体中去除SiN层11。
在图14中，作为电装置15的一部分，说明了其可以是聚合物或小分子发光二极管器件的发光显示器14。例如，发光显示器14是包括以行和列的矩阵方式排列的显示像素16的彩色显示器，显示像素16包括红、绿和蓝发光元件7R、7G和7B。这些发光元件可以是发光二极管。应当注意，发光元件7R、7G和7B可以按照几种构形诸如按照矩阵或三角形构形来排列以形成显示像素16。通过以适当方式将信号施加到阳极2和/或阴极9，发光元件7R和7B就能够工作。
对于教导本发明的目的，以上已经描述了用于制造发光显示器的方法的优选实施例。对于本领域普通技术人员来讲，可以在不脱离本发明的实质精神的情况下构思及简化实施本发明的其它替换实施例和等同实施例是显而易见的，本发明的范围仅由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于制造发光显示器的方法，该发光显示器包括在衬底上的多个发光元件，其中在所述衬底上或之上设置至少一个定界装置用于至少部分限制淀积流体发光物质的位置以便形成所述发光元件，其特征在于，所述定界装置中至少之一的至少一部分排斥所述流体发光物质。
2.根据权利要求1的方法，其中所述排斥部分包括疏水材料。
3.根据权利要求2的方法，其中由抗蚀剂结构限制所述位置，并且通过局部氟化作用、应用含氟聚合物或应用排斥水的底层材料在所述抗蚀剂结构上应用该排斥部分。
4.根据权利要求3的方法，其中所述排斥水的底层材料为六甲基二硅氮烷。
5.根据权利要求1的方法，其中在不同位置淀积适合于产生不同颜色光的不同流体发光物质。
6.根据权利要求1的方法，其中通过印刷工艺在所述位置淀积所述流体发光物质。
7.一种发光显示器，包括在衬底上的多个发光元件，由在所述衬底上或之上的位置限定的所述发光元件包括发光材料，其特征在于，由疏水性流动阻挡层至少局部限制至少一些所述位置。
8.根据权利要求7的发光显示器，其中在抗蚀剂结构上或之上应用所述疏水性流动阻挡层，并且所述显示器还包括用于驱动所述发光元件的第一和第二电极。
9.根据权利要求7的发光显示器，其中所述显示器是彩色显示器。
10.一种电装置，包括根据权利要求7的发光显示器。
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