CN1698218A - 发光器件及其制造方法和显示单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够防止第一电极的分离或改变以获得良好性能的发光器件及其制造方法以及显示装置。在以平化层为基层的基底上依次层叠作为阳极(14)的第一电极、绝缘膜(15)、包含发光层(16)的有机层和作为阴极(17)的第二电极。第一电极(14)具有从基底开始依次层叠粘结层(14A)、反射层(14B)和阻挡层(14C)。可以通过阻挡层防止反射层的变化，并且可以通过粘结层防止反射层与平化层的分离。第一电极通过在平化层上形成粘结层、反射层和阻挡层并再从阻挡层开始依次对所述层图案化而形成。

Description

发光器件及其制造方法和显示单元

技术领域

本发明涉及一种通过第一电极反射发光层产生的光以从第二电极一侧提取光束的发光器件及其制造方法和一种利用该发光器件的显示装置。

背景技术

近年来，作为平板显示器的一种，利用有机发光器件的有机发光显示器已成为关注的焦点。有机发光显示器是一种自发光型显示器，因此认为有机发光显示器具有宽视角、低功耗和对高清晰度高速视频信号的充分响应等优点。因而正在进行着有机发光显示器向实用化方向的开发。

作为有机发光器件，已知的是一种层叠结构，例如在基底上依次包括第一电极，包含发光层的有机层、具有TFT(薄膜晶体管)的第二电极、在中间的平化层等。发光层中产生的光束可以从基底一侧或第二电极一侧提取。

作为提取光束的电极，在很多情况下采用由透明导电材料制成的透明电极，如包括铟(In)、锡(Sn)和氧(O)(ITO；氧化铟锡)。先前已经提出了各种结构的透明电极。例如，为了防止由于ITO膜厚度的增大而使成本增高，提出了一种包含银(Ag)等金属制成的金属薄膜与氧化锌(ZnO)等制成的高折射膜的叠层的透明电极(例如参见日本待定专利申请公开No2002-334792)。在透明电极中，高折射率膜具有5nm～350nm的厚度，金属膜具有1nm～50nm的厚度，因此高折射率膜的厚度大于金属膜的厚度，由此增大了透明电极的透明度，并且可以通过高折射率膜减少金属薄膜表面的反射。

在很多情况下，作为不提取光束的电极，可以采用各种金属电极。例如，当从第二电极一侧提取光束时，作为阳极的第一电极例如由金属、如铬(Cr)制成。常规地，例如提出了包含铬(Cr)制成的金属材料层和包含铬的氧化物制成的缓冲薄膜层的双层结构的第一电极，由此通过缓冲薄膜层减小铬金属材料层的表面粗糙度(例如参见日本待定专利申请公开No.2002-216976)。

当从第二电极一侧提取光束时，发光层中产生的光束可以经第二电极直接提出，或可以通过第一电极反射一次，经第二电极发出。常规的第一电极由铬等金属制成，因此存在着第一电极的光吸收率很大的问题，由此使得被第一电极反射的要提取的光的损失很多。第一电极的光吸收率对有机发光器件有很大的影响，因此当发光效率较低时，需要大量的电流来获得同等的强度。驱动电流量的增加对有机发光器件的寿命有很大的影响，这对有机发光器件的实际应用非常重要。

因此，例如考虑第一电极由金属中具有最高反射率的银或包含银的合金制成。但是，银所具有的特性使得其活性极高，难以处理，并且其粘结性很弱。因此，为了充分利用银的优点实现具有高反射率的化学稳定的第一电极，应对第一电极的结构和制造工艺做进一步的改进。

发明内容

鉴于前述观点，本发明的目的在于提供一种能够防止第一电极分离或改变以获得良好性能的发光器件及其制造方法以及一种显示装置。

根据本发明的发光器件包括依次层叠在其间带有基层的基底上的第一电极，包含发光层的层，和第二电极，从第二电极一侧提取发光层中产生的光束，其特征在于第一电极包括：设置成与基层接触的粘结层；设置在粘结层上以反射发光层中产生的光束的反射层；和设置在反射层上以保护反射层的阻挡层。

在根据本发明制造发光器件的方法中，发光器件包括依次层叠在其间带有基层的基底上的第一电极，包含发光层在层和第二电极，并且本方法包括步骤：在基层上形成粘结层；在粘结层上形成用于反射发光层中产生的光束的反射层；在反射层上形成保护反射层的阻挡层；通过从阻挡层开始依次对阻挡层、反射层和粘结层图案化而形成第一电极，；在第一电极上形成包含发光层在内的层；和在包含发光层在内的层上形成第二电极。

根据本发明的显示装置包括发光器件，发光器件包括依次层叠在其间带有基层的基底上的第一电极，包含发光层在内的层和第二电极，从第二电极一侧提取发光层中产生的光束，其特征在于第一电极包括：设置成与基层接触的粘结层；设置在粘结层上反射发光层中产生的光束的反射层；和设置在反射层上以保护反射层的阻挡层。

在根据本发明的发光器件以及根据本发明的显示装置中，第一电极包括设置成与基层接触的粘结层，反射发光层中产生的光束的反射层，和保护反射层的阻挡层，因此可以通过阻挡层来防止反射层的变化，并且可以通过粘结层防止反射层与基层分离，由此可以消除反射层分离部分变化的可能性。因此，尤其适合反射层由银(Ag)或含银合金制成的情形。

在根据本发明制造发光器件的方法中，在基层上依次形成粘结层、反射层和阻挡层之后，从阻挡层开始依次对阻挡层、反射层和粘结层图案化以形成第一电极。接下来，在第一电极上形成包含发光层在内的层，并再在该层上形成第二电极。

在根据本发明的发光器件以及根据本发明的显示装置中，第一电极具有这样的结构，即层叠的粘结层、反射层和阻挡层，因此可以防止反射层的分离或变化，由此可以防止第一电极和第二电极之间由于反射层的变化所致的短路的发生。因此，尤其适合于反射层由银(Ag)或含银合金制成的反射层的情形，并且可以减少显示装置的缺陷，并可以延长显示装置的寿命。

在根据本发明制造发光器件的方法中，在基层上形成粘结层、反射层和阻挡层之后，从阻挡层可以依次对它们进行图案化以形成第一电极，因此可以防止反射层的材料与空气中的氧或硫反应，并且可以减小在形成反射层之后的制造步骤中对反射层的损害。而且，可以通过粘结层防止反射层与基层分离，由此可以防止进入到反射层分离部分的化学溶液对反射层的副作用。

附图说明

通过下面的描述，本发明的其它及进一步的目的、特点和优点将变得更加清晰。

附图简述

图1是根据本发明第一实施例的显示装置的截面图；

图2是图1中所示有机发光器件的放大截面图；

图3是图1所示有机发光器件的放大截面图；

图4A和4B是表示制造图1所示显示装置的方法的步骤的截面图；

图5A、5B和5C是图4A和4B所示步骤之后的步骤的截面图；

图6A和6B是图5A和5B所示步骤之后的步骤的截面图；

图7A和7B是图6A和6B所示步骤之后的步骤的截面图；

图8是图7A和7B所示步骤之后的步骤的截面图；

图9是图8所示步骤之后的步骤的截面图；

图10是图9所示步骤之后的步骤的截面图；

图11是图10所示步骤之后的步骤的截面图；

图12A和12B是图11所示步骤之后的步骤的截面图；

图13是图12A和12B所示步骤之后的步骤的截面图；

图14是根据本发明第二实施例的显示装置的截面图；

图15是图14所示有机发光器件的放大截面图；

图16是图14所示有机发光器件的放大截面图；

图17是表示根据本发明实例的有机发光器件的第一电极反射率的曲线；

图18是根据本发明参考例的有机发光器件的第一电极的截面图；

图19是根据图18所示参考例的第一电极的反射率的曲线；和

图20A和20B是表示图6A和6B中所示步骤的改型的截面图。

具体实施方式

下面参考附图详细描述本发明的优选实施例。

[第一实施例]

图1是根据本发明第一实施例的显示装置的截面图。显示装置用作超薄有机发光显示器，并且例如在显示装置中，驱动板10和密封板20彼此面对，整个面对的表面用热凝树脂制成的粘结层30粘合到一起。驱动板10包括依次以矩阵形状整体地设置在基底11上发射红光的有机发光器件10R、发射绿光的有机发光器件10G和发射蓝光的有机发光器件10B，其中基底11例如由绝缘材料如玻璃制成，具有位于其间的TFT12和平化层13。

TFT 12的栅电极(未示出)连结到扫描电路(未示出)，且源极和漏极(二者均未示出)经例如由氧化硅、PSG(磷硅酸盐)等制成的层间绝缘膜12A连结到导线12B。导线12B经设置在层间绝缘膜12A中的连结孔(未示出)连结到TFT 12的源极和漏极作为一信号线。导线12B例如由铝(Al)或铝(Al)-铜(Cu)合金制成。TFT12的结构没有特别的限制；可以是底栅结构或顶栅结构。

平化层13是用于平化基底11的形成有TFT 12的表面、从而形成厚度均匀的有机发光器件10R、10G和10B。在平化层13中，接触孔13A设置成将有机发光器件10R、10G和10B每个的第一电极14连结到导线12B。在平化层13中，形成微小的连结孔13A，因此优选平化层13由高图案精确度的材料制成。作为平化层13的材料，可以采用有机材料如聚酰亚胺或无机材料如氧化硅(SiO₂)。在本实施例中，平化层13例如由有机材料如聚酰亚胺制成。

有机发光器件10R、10G和10B每个包括例如作为阳极的第一电极14，绝缘层15，包含发光层在内的有机层16和作为阴极的第二电极17，它们以平化层13在中间作为基层依次层叠在的基底11上。如果需要，在第二电极17上形成保护膜18。

第一电极14还具有反射层的作用，因此第一电极14最好具有尽可能高的反射率，以增强发光效率。在本实施例中，第一电极14具有这样的结构，即从基底11开始依次层叠粘结层14A、反射层14B和阻挡层14C。粘结层14A设置成与平化层13接触，以防反射层14B与平化层13分离。反射层14B反射发光层中产生的光束。阻挡层14C保护反射层14B。

粘结层14A最好例如由金属、导电的氧化物或至少含有选自铬(Cr)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)和钼(Mo)其中之一的金属化合物制成，因为这些材料具有很高的导电性，因此可以建立与导线12B的良好电连结。在本实施例中，粘结层14A例如由铬制成。

粘结层14A最好在层叠方向(以下简称“厚度”方向)具有较大的厚度，这样光不能从中通过。更具体的说，当粘结层14A由铬制成时，粘结层14A最好具有40nm～300nm的厚度，并且优选50nm～150nm的厚度。

优选反射层14B例如由银或含银的合金制成，因为银具有金属中最高的反射率，因此可以减少反射层14B中光的吸收损失。另外，优选由银制成的反射层14B，因为反射层14B具有最高的反射率；但是，更优选由含银和其它金属的合金制成的反射层14B，因为这样可以增强化学稳定性和处理精度，并且可以提高与粘结层14A和阻挡层14C的粘结性。银具有极高的活性，很低的处理精度和低粘结性，因此处理银非常困难。

反射层14B含银合金的例子包括含银(Ag)和至少一种选自钕(Nd)、钐(Sm)、钇(Y)、铈(Ce)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、铒(Er)、镱(Yb)、钪(Sc)、钌(Ru)、铜(Cu)和金(Au)的元素的合金。更具体的说，引用含银(Ag)，(Sm)和铜(Cu)的合金AgSmCu，并且优选含主要成分为银(Ag)、重量百分比为0.03％～0.5％的钐(Sm)和0.2％～1.0％的(Cu)的合金。并且更优选含主要成分为银(Ag)、重量百分比为0.05％～0.2％的钐(Sm)和0.2％～1.0％的铜(Cu)的合金。

优选反射层14的厚度处于例如50nm～300nm的范围之内。因为当厚度处于该范围之内时，可以确保粘结，由此可以防止第一电极14的分离。另外，更优选反射层14B的厚度处于50nm～150nm之内。因为当反射层14B的厚度减小时，可以减小反射层14B的表面粗糙度，由此可以减小阻挡层14C的厚度以提高光提取效率。而且因为当反射层14B的厚度减小时，可以减少制造过程中热处理使得反射层14B的结晶所致的表面粗糙度的增加，由此可以防止由于反射层14B增大的表面粗糙度所致的阻挡层14C的缺陷增多。

阻挡层14C具有防止反射层14B的银和含银合金与空气中的氧或硫反应、并且具有减少在形成反射层14B之后的制造步骤中对反射层14B的损坏的功能。具体地说，此处的损坏是由用于形成绝缘膜15的孔径部分15A的化学溶液等造成的损坏。另外，阻挡层14C还具有作为功函数调节层的功能，增强空穴向有机层16的注入效率，因此优选阻挡层14C由具有高于反射层14B的功函数的材料制成。

优选阻挡层14C是一种由例如金属、氧化物或至少包含选自铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铬(Cr)、镓(Ga)和铝(AL)中的一种金属化合物制成的透光膜。具体地说，优选阻挡层14C由至少一种选自包含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO：氧化铟锡)、包含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物(IZO；氧化铟锌)、氧化铟(In₂O₃)、氧化锡(ZnO)、氧化镉(CdO)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化铬(CrO₂)、氮化镓(GaN)、三氧化二钙(Ga₂O₃)和三氧化二铝(Al₂O₃)中的一种化合物制成。因为与阻挡层14C由金属材料制成的情形相比，通过利用这些无机透光材料中的任何一种都可以形成阻挡层14C，从而具有较小的表面粗糙度，因此可以减小由银或含银合金制成的反射层14B的表面粗糙度，进一步改进第一电极14的表面平化。而且，因为形成在第一电极14上的有机层机层16的每一层可以具有均匀的厚度，由此可以消除第一电极14和第二电极17之间由于有机层机层16厚度的缺乏而致的短路的可能性，并且尤其当形成后面将要描述的谐振结构时，可以防止象素中的颜色不均匀性的发生，从而增强颜色的再现性。另外，因为材料在可见光范围内具有极小的光吸收性，并且具有良好的光透射性，因此可以将发光层产生的光束通过阻挡层14C时的吸收损耗减为最小。

为了确保阻挡层14C作为保护膜的上述功能，阻挡层14C的厚度最好处于1nm～50nm范围之内，并且优选在3nm～30nm范围内。

绝缘膜15用于确保第一电极14和第二电极17之间的绝缘，并且在有机发光器件10R、10G和10B每个中精确地形成理想形状的发光区。例如绝缘膜15具有大约600nm的厚度，并且由绝缘材料如二氧化硅(SiO₂)或聚酰亚胺制成。在绝缘膜15中，对应于发光区设置孔径部分15A。

有机层16依据从有机发光器件10R、10G和10B发出的光的颜色而有不同的结构。图2表示有机发光器件10R、10G和10B中有机层16的放大示图。有机发光器件10R和10B每个的有机层16具有这样的结构，即空穴迁移层16A，发光层16B和电子迁移层16C依次从第一电极14开始层叠。空穴迁移层16A提高了空穴向发光层16B的注入效率。在本实施例中，空穴迁移层16C还用作空穴注入层。发光层16C通过施加电场以复合电子和空穴而发光，并在对应于绝缘膜15的孔径部分15A的区域中发射光束。电子迁移层16C提高了电子向发光层16B中注入的效率。

有机发光器件10R的空穴迁移层16A例如具有大约45nm的厚度，并且由双[(N-萘基)-N-苯基]对二氨基联苯(α-NPD)制成。有机发光器件10R的发光层16B例如具有50nm的厚度，并且由2，5-双[4-[N-(4-甲基苯基)-N-苯基苯胺]]苯乙烯基-1-4-二碳腈(BSB)制成。有机发光器件10R的电子迁移层16C例如具有30nm的厚度，并由8-喹啉铝络合物(Alq₃)制成。

有机发光器件10B的空穴迁移层16A例如具有近似30nm的厚度，并由α-NPD制成。有机发光器件10B的发光层16B例如具有近似30nm的厚度，并由4，4’-双(2，2’-二苯乙烯基)联苯(DPVBi)制成。有机发光器件10B的电子迁移层16C例如具有近似30nm的厚度，并由Alq₃制成。

图3表示有机发光器件10G中有机层16的放大示图。有机发光器件10G的有机层16具有这样的结构，即空穴迁移层16A和发光层16B从第一电极14开始依次层叠。空穴迁移层16A还充当空穴注入层，并且发光层16B还充当电子迁移层。

有机发光器件10G的空穴迁移层16A例如具有近似50nm的厚度，并由α-NPD制成。有机发光器件10G的发光层16B例如具有60nm的厚度，并由与1体积百分比的香豆素6(C6)混合的Alq₃制成。

如图1、2和3所示的第二电极17例如具有近似10nm的厚度，并由金属如银(Ag)、铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)或钠(Na)或合金制成。在本实施例中，例如第二电极17由镁(Mg)与银的合金(MgAg合金)制成。

形成的第二电极17使得有机发光器件10R、10G和10B被第二电极17覆盖，由此第二电极17成为有机发光器件10R、10G和10B的公共电极。优选在绝缘膜15上设置辅助电极17A以减小第二电极17上的电压降。辅助电极17A设置在有机发光器件10R、10G和10B之间的缝隙中，并且其端部连结到象鼻状(trunk-shaped)辅助电极(未示出)，该电极是一个被形成的总线，以围绕设置在基底11的周围部分的有机发光器件10R、10G和10B的区域。辅助电极17A和象鼻状辅助电极具有单层结构或叠层结构，由低阻的导电材料如铝(Al)或铬(Cr)制成。

第二电极17还充当半透射反射层。具体地说，每个有机发光器件10R、10G和10B都具有谐振腔结构，假设第一电极14在接近发光层16B一侧的端面和第二电极17在接近发光层16B一侧的端面分别为第一端部P1和第二端部P2，并且有机层16为谐振部分，则发光层16B中产生的光谐振，从第二端部P2提取。最好有机发光器件10R、10G和10B具有这样的谐振腔结构，因为当在发光层16B中产生的光束中发生多种干涉时，此结构起着窄带滤光片的作用，因此可以减小提取光束的光谱半宽值，并且可以提高颜色的纯净度。而且可以通过多重干涉衰减从密封板20入射的外界光，并且通过结合使用彩色滤光片22(参见图1)，有机发光器件10R、10G和10B上的外界光的反射可以变得极小。

为此目的，优选谐振腔的第一端部P1和第二端部P2之间的光程L满足数学公式1，以使谐振腔的谐振波长(被提取的光谱的峰值波长)与希望提取的光谱的峰值波长匹配。实际上，最好将光程L选为满足数学公式1的正的最小值。

(数学公式1)

(2L)/λ+Φ/(2π)＝m

(此处，L代表第一端部P1和第二端部P2之间的光程，Φ代表第一端部P1中产生的反射光的相移Φ₁与第二端部P2中产生的反射光的相移Φ₂之和(Φ＝Φ₁+Φ₂)(弧度)，λ代表希望从第二端部P2提取的光谱的峰值波长，m为使L为正值的整数。另外，在数学公式1中，L和λ的单位可以相同，例如为(nm))。

此处，如同本实施例的情形，当第一电极14具有粘结层14A、反射层14B和阻挡层14C层叠的结构时，第一端部P1的位置可以依据每一层的材料和厚度而改变。实质上，如图2和3所示，在第一端部P1上发光层16B中产生的光的反射光h为合成波，包含粘结层14A和反射层14B之间的界面中产生的反射光h1和反射层14B和阻挡层14C之间的界面中产生的反射光h2以及阻挡层14C和有机层16之间的界面中产生的反射光h3，并且第一端部P1为对应于合成波的虚拟界面。但是，在本实施例中，反射层14B由银或含银的合金制成，因此当反射层14B具有足够的厚度时，粘结层14A和反射层14B之间的界面中产生的反射光h1很少。而且当阻挡层14C由上述材料制成时，在阻挡层14C和有机层16之间的界面中产生的反射光h3也很小，因此可以认为，阻挡层14C包含在谐振部分中，并且第一端部P1是反射层14B和阻挡层14C之间的界面。

图1所示的保护膜18例如总共具有500nm～1000nm的厚度，并且是由透明介质制成的钝化膜。保护膜18例如由二氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)等制成。

如图1所示，在驱动板10接近第二电极17的一侧上放置密封板20，并且具有用粘结层30密封有机发光器件10R、10G和10B的密封结构21。密封基底21由对发光器件10R、10G和10B产生的光透明的材料如玻璃等制成。例如，彩色滤光片22设置在密封基底21上以提取有机发光器件10R、10G和10B产生的光，并吸收被有机发光器件10R、10G和10B以及其间的导线反射的外界光，由此提高对比度。

彩色滤光片22可以设置在密封基底21的任一侧上，但彩色滤光片22最好设置在接近驱动板10的一侧，因为彩色滤光片22不暴露表面，并且可以受粘结层30的保护。彩色滤光片22包括红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B，它们分别对应于有机发光器件10R、10G和10B设置。

红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B例如为矩形形状，之间没有空隙地分布。红色滤光片22R、绿色滤光片22G和蓝色滤光片22B每个由与色素混合的树脂制成，通过选择色素将红、绿、蓝靶波长的光透射率调节到较高，并且把其它波长的光透射率调节到较低。

而且，彩色滤光镜片22中有较高透射率的波长范围与希望从谐振腔结构提取的光谱的峰值波长λ匹配。由此，在从密封板20入射的外界光中，只有波长等于被提取的光谱的峰值波长λ的光通过彩色滤光片22，可以防止其它波长的外界光进入有机发光器件10R、10G和10B。

显示装置例如可以通过下述步骤制造。

图4A～13依次表示制造显示装置的方法中的步骤。首先，如图4A所示，在由上述材料制成的基底11上形成所述TFT12，层间绝缘膜12A和导线12B。

接下来，如图4B所示，例如通过旋覆法在整个基底上形成上述材料制成的平化层13，并再在通过曝光和显影对平化层13产生预定形状的同时形成连结孔13A。之后，为了使聚酰亚胺发生亚胺化反应，在清洁的烘烤炉中以例如320℃的温度烘烤聚酰亚胺。

接下来。如图5A所示，在平化层13上例如通过溅射形成厚度为80nm的例如由铬(Cr)制成的粘结层14A。

之后，如图5B所示，在粘结层14A上例如通过溅射形成厚度为150nm的例如由含银合金制成的反射层14B。因而在平化层13上形成反射层14B，其间具有粘结层14A，由此可以防止反射层14B与作为基层的平化层13分离。而且，可以防止蚀刻溶液或空气从反射层14的分离部分进入，由此可以防止反射层14B的银或含银合金与蚀刻溶液中包含的氧或硫反应。

接下来，如图5C所示，在反射层14B上例如通过溅射形成厚度为15nm的例如由ITO制成的阻挡层14C。因而，在形成反射层14B之后，立即形成阻挡层14C，由此可以防止反射层14B的银或含银合金与空气中的氧或硫反应，并且在形成反射层14之后的制造步骤中，可以减少对反射层14B的损害，并且可以维持反射层14B和阻挡层14C之间界面的清洁。

形成粘结层14A、反射层14B和阻挡层14C之后，如图6A所示，例如通过光刻或湿蚀刻选择蚀刻阻挡层14C和反射层14B，使其图案化为预定的形状。

接下来，如图6B所示，例如通过光刻或湿蚀刻对粘结层14A图案化以形成第一电极14。此时，优选反射层14B的侧壁被光致抗蚀剂覆盖，因为可以消除反射层14B的侧壁接触到湿蚀刻用的化学溶液的可能性，由此可以减少对反射层14B的损害。

之后，如图7A所示，在整个基底11上例如通过CVD(化学气相沉积)形成上述厚度的绝缘膜15，并且例如通过光刻选择性地去除绝缘膜15对应于发光区的部分以形成空孔径部分15A。

接下来，如图7B所示，在整个基底11的绝缘膜15上形成辅助电极17A，并再通过例如蚀刻选择性地蚀刻辅助电极17A，以将其图案化为预定的形状。

接下来，如图8所示，例如通过气相沉积形成有机发光器件10R的上述厚度的空穴迁移层16A、发光层16B和电子迁移层16C，其中这些层均由上述材料制成，从而形成有机发光器件10R的有机层16。此时，优选具有对应于形成有机层16的区域的孔径41A的金属掩模41用于形成对应于发光区的有机层16，即绝缘膜15的孔径部分15A。但是，很难只在孔径部分15A中以高精度沉积有机层16，因此整个孔径部分15A可以用有机层16覆盖，从而将有机层16铺设在绝缘膜15的边缘上。

之后，移动掩模41，并且如图9所示，与有机发光器件10R的有机层16的情形一样，形成均由上述材料制成的具有上述厚度的有机发光器件10G的空穴迁移层16A和发光层16B，从而形成有机发光器件10G的有机层16。接下来，再移动掩模，并且如图9所示，与有机发光器件10R的有机层16的情形一样，形成均由上述材料制成的具有上述厚度的有机发光器件10B的空穴迁移层16A、发光层16B和空穴迁移层16C，从而形成有机发光器件10B的有机层16。图9表示掩模41的孔径面对有机发光器件10B的有机层16的状态。

形成有机发光器件10R、10G和10B的每个的有机层16之后，如图10所示，通过例如蒸汽沉积在整个基底11上形成具有上述厚度的由上述材料制成的第二电极17。由此将第二电极17电连结到已经形成的辅助电极17A和作为总线的象鼻状的辅助电极(未示出)上。由此形成图1～3所示的有机发光器件10R、10G和10B。

接下来，如图11所示，在第二电极17上形成具有上述厚度的由上述材料制成的保护膜18。由此形成图1所示的驱动板10。

而且，如图12A所示，通过旋覆等方法用红色滤光片22R的材料涂覆上述材料制成的密封基底21，并再通过光刻对红色滤光片22R的材料图案化并烘烤，从而形成红色滤光片22R。接下来，如图12B所示，如同红色滤光片22R的情形一样，依次形成蓝色滤光片22B和绿色滤光片22G。由此形成密封板20。

在形成密封板20和驱动板10之后，如图13所示，通过覆盖在基底11的形成有机发光器件10R、10G和10B的一侧上形成热凝树脂制成的粘结层30。所述覆盖可以通过从狭缝喷嘴分配器发射树脂或通过辊式涂覆或丝网印刷进行。接下来，如图1所示，将驱动板10和密封板20用二者之间的粘结层30粘合到一起。此时，最好密封板20中形成有彩色滤光片22的表面面对驱动板10。而且，最好避免气泡进入粘结层30。之后，对齐密封板20的彩色滤光片22和驱动板10的有机发光器件10R、10G和10B之间的相对位置，再在预定的温度下执行热处理预定的时间，以固化粘结层30的热凝树脂。由此完成图1～3所示的显示装置。

在该显示装置中，当在第一电极14和第二电极17之间施加预定的压时，将电流注入到有机层16的发光层16B中，并且复合空穴和电子，以主要从发光层16的接近空穴迁移层16A一侧的界面发光。该光束在第一端部P1和第二端部P2之间几次反射并再通过第二电极17后被提取。在此实施例中，第一电极14具有这样的结构，即粘结层14A、反射层14B和阻挡层14C层叠，因此可以通过阻挡层14C防止反射层14B的变化，并且可以通过粘结层14A防止反射层14B与平化层13分离。

因而在本实施例中，第一电极14具有这样的结构，即粘结层14A、反射层14B和阻挡层14C层叠，因此可以防止反射层14B的分离或变化，由此可以防止第一电极14和第二电极17之间由于反射层14B的变化所致的短路的发生。因此，本实施例特别适合于反射层14B由银(Ag)或含银合金制成的情形，并且在本实施例中，可以减少显示装置的缺陷，并且可以延长显示装置的寿命。

另外，在本实施例中，在作为基层的平化层13上形成粘结层14A、反射层14B和阻挡层14C之后，从阻挡层14C开始依次对他们图案化以形成第一电极14，因此可以通过阻挡层14C防止反射层14B的银或含银合金与空气中的氧或硫反应，并且可以减少在形成反射层14B之后的制造步骤中对反射层14B的损害。另外，可以通过粘结层14A防止反射层14B与平化层13分开，由此可以防止空气或进入到反射层14B的分离部分中的化学溶液对反射层14B的不利影响。

[第二实施例]

图14表示根据本发明第二实施例的显示装置的截面图。该显示装置与根据第一实施例的显示装置基本相同，除了取代第一电极14的粘结层14A，本显示装置包括粘结层连同辅助反射膜14D，该反射膜也具有反射发光层16B中产生的并通过反射层14B的光的辅助反射膜的作用。因此，相同的组件用与第一实施例中相同的标号表示，并省去进一步的描述。

粘结层连同辅助反射膜14D最好例如由金属、导电的氧化物或至少包含一种选自铬(Cr)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)和钼(Mo)的金属元素中的一种的金属化合物制成，因为这些金属具有很高的导电型，因此可以与导线12B建立良好的电连结。而且，就反射而言，它们在可见光范围有很小的吸收率，因此作为辅助反射膜可以获得很好的效果。另外，优选粘结层连同辅助反射膜14D具有50％或更高的反射率，因为可以获得更好的效果。在此实施例中，粘结层连同辅助反射膜14D例如由铬制造，(其在400nm～500nm的波长范围内有大约70％的反射率，在600nm～800nm的波长范围内具有大约66％的反射率，波长的增长导致反射率的减小。)

如同第一实施例中的粘结层14A的情形，粘结层连同辅助反射膜14D最好具有光不能从中通过的大的厚度。具体地说，当粘结层连同辅助反射膜14D由铬制成时，优选其厚度处于40nm～300nm的范围，更优选处于50nm～150nm的范围。

如同第一实施例中的情形，优选反射层14B由银或含银合金制成。优选反射层14B例如具有10nm～150nm的厚度。这是因为该厚度处于所述的范围之内，可以通过与粘结层连同辅助反射膜14D的协同作用而获得与第一实施例相同的反射率。而且，更优选反射层14B的厚度处于10nm～100nm的范围之内。这是因为反射层14B的厚度减小时，其表面的粗糙度可以减小，由此可以减小阻挡层14C的厚度，从而进一步提高光的提取效率。而且因为当反射层14B的厚度减小时，减小了由于反射层受制造过程中的热处理晶化使表面粗糙度增大，由此可以更有效的防止由于反射层14B表面粗糙度的增大所致的阻挡层14C缺陷的增加。

如同第一实施例中的情形，优选阻挡层14C由无机透明材料制成，具体地说，优选阻挡层14C由至少一种选自包含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO；氧化铟锡)、包含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物(IZO；氧化铟锌)、氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)、氧化钛(TiO₂)和氧化铬(CrO₂)制成。

优选阻挡层14C例如具有1nm～50nm的厚度，尤其优选3nm～15nm的厚度。这是因为在本实施例中，如上所述，反射层14B的厚度可以减小，因此即使阻挡层14C的厚度减小到上述范围，也可以确保作为保护膜的功能。而且还因为当阻挡层14C的厚度减小时，可以减小光吸收损耗，从而进一步提高光提取效率。

当第一电极14具有这样结构时，即按照本实施例层叠粘结层连同辅助反射膜14D、反射层14B和阻挡层14C时，如上所述，反射层14B的厚度可以薄于第一实施例中的情形。在此情况下，产生于反射层14B和阻挡层14C之间界面中的反射光h2小于第一实施例中的情形，并且产生于粘结层连同辅助反射膜14D和反射层14B之间界面中的反射光h1大于第一实施例中的情形。因此，如图15和16所示，可以认为第一端部P1包括反射层14B和阻挡层14C之间的界面以及粘结层连同辅助反射膜14D和反射层14B之间的界面。产生于阻挡层14C和有机层16之间界面中的反射光h3小于第一实施例中的情形，因此阻挡层14C包含于谐振部分。

显示装置可以按照如同第一实施例中的情形制造。

在显示装置中，当在第一电极14和第二电极17之间施加预定的压时，电流注入到有机层16的发光层16B中，空穴和电子复合，主要从发光层16B在接近空穴迁移层16A一侧的界面发光。该光束在第一端部P1和第二端部P2之间几次反射，并再通过第二电极17被提取。在此实施例中，第一电极14具有这样的结构，即粘结层连同辅助反射膜14D、反射层14B和阻挡层14C层叠，因此发光层16B中产生并通过阻挡层14C和反射层14B的光被粘结层连同辅助反射膜14D反射。因此，即使反射层14B具有较薄的厚度，也可以维持很高的反射率。

因而在本实施例中，第一电极14具有这样的结构，即粘结层连同辅助反射膜14D、反射层14B和阻挡层14C层叠，因此即使反射层14B具有较薄的厚度，也可以通过粘结层连同辅助反射膜14D防止反射层14B反射率的下降，从而获得较高的反射率。另外，当反射层14B的厚度减小时，阻挡层14C的厚度也减小，由此可以提高光提取效率。

[实例]

下面描述本发明的特定实例。

(实例1)

如同第二实施例中的情形一样，形成有机发光器件。此时，第一电极14具有这样的结构，即由厚度40nm的铬制成的粘结层连同辅助反射膜14D、由厚度为36nm的含银合金制成的反射层14B以及厚度为7.5nm的ITO制成的阻挡层14C层叠。而且将上述谐振腔的谐振波长(从第二电极17提取的光谱峰值波长)设置为400nm～800nm。在所得的有机发光器件中，确定两种情况下的第一电极14的反射率。所得的结果示于图17。

作为有关于该实例的参考例1～5，如图18所示，除第一电极114只包括反射层114B和阻挡层114C并且不包括粘结层连同辅助反射膜之外，第一电极与实例中的相同。此时，反射层114B在参考例1中的厚度为36nm，在参考例2中的厚度为70nm，在参考例3中为90nm，在参考例4中为110nm，在参考例5中为150nm。在参考例1～5中，确定第一电极114的反射率。所得的结果示于图19，并且参考例1和5的结果也示于图17。

从图19中显而易见，在参考例1～5中，不包含粘结层连同辅助反射膜，在谐振波长为800nm和400nm两种情况下反射率依据反射层114B厚度的减小而下降。在此当中，在参考例1～3中，发射层114B的厚度为100nm或更小，尤其在谐振波长400nm处反射率的下降是显著的。另一方面，从图17中可见，在包含粘结层连同辅助反射膜14D的实例中，与具有与实例中相同厚度的反射层114B的参考例1相比，在谐振波长为800nm和400nm两种情况下的反射率提高。尤其在400nm谐振波长中，可以获得与反射层114B的厚度为150nm的实例5相同的反射率。换言之，还发现当第一电极14包括粘结层连同辅助反射膜14D时，可以补偿反射率由于反射层14B厚度的减小所致的下降，并且可以提高性能。

(实例2)

除了粘结层14A的厚度为150nm外，与实例1中情形相同地形成第一电极。确定反射率并获得与实例1相同的结果。所得的结果示于图17。

虽然本发明参考实施例和实例描述了本发明，但本发明不限于实施例和实例，可以有各种改型。例如层的材料和厚度、膜形成方法、膜形成条件等不限于实施例和实例中所述的情形，任何其它材料、任何其它厚度、任何其它膜形成方法和任何其它膜形成条件都可以应用。例如，不仅可以通过溅射形成粘结层14A和粘结层连同辅助反射膜14D，而且也可以通过气相沉积、CVD、MOCVD(金属有机化学气象沉积)、激光烧蚀、电镀等方法形成有关的膜。反射层14B不仅也可以通过溅射、而且也可以通过气相沉积、CVD、MOCVD激光烧蚀电镀等形成。

另外，例如在上述实施例和实例中，描述了通过湿蚀刻对粘结层连同辅助反射膜14D、反射层14B和阻挡层14C图案化的情形，也可以通过干蚀刻进行图案化。

另外，例如在本实施例和实例中，描述了在对阻挡层14C和反射层14B图案化之后，对粘结层14A或粘结层连同辅助反射膜14D图案化的情形；但如图20A所示，首先，只对阻挡层14C图案化，并再如图20B所示，可以对反射层14B和粘结层14A或粘结层连同辅助反射膜14D图案化。另外，可以从阻挡层14C开始逐一对阻挡层14C、反射层14B和粘结层14A或粘结层连同辅助反射膜14D图案化。

此外，例如在第二实施例中描述了包括具有粘结层和辅助反射膜功能的粘结层连同辅助反射膜14D的情形；但是，也可以包括从作为基层的平化层13开始依次叠置辅助反射膜和粘结层的层叠结构。

另外，在本实施例中详细描述了有机发光器件10R、10G和10B的结构；但每种结构不必都包括所有的层，如绝缘膜15、辅助电极17A和保护膜18，并且每个还可以包括其它的层。虽然本发明可应用于第二电极17不是半透明电极而是透明电极的情形，并且第二电极17没有谐振腔结构，但本发明提高了第一电极14的反射率，因此在第一电极14接近发光层16B一侧的界面和第二电极17接近发光层16B一侧的界面分别为第一端部P1和第二端部P2以及有机层16具有作为谐振部分的谐振腔结构的情况下，可以获得较高的效率。

此外，在本实施例中描述了本发明应用于有机发光器件或应用于包含有机发光器件的显示装置的情形；但本发明也可以应用于任何其它的显示装置，如液晶显示板。

鉴于上述引导，本发明明显可以有各种改型和变化。因此应该理解，在不脱离本发明后附权利要求书限定的范围内，而不是以说明性描述来实施本发明。

Claims (29)

1.一种发光器件，包括依次层叠在其间带有基层的基底上的第一电极，包含发光层的层和第二电极，并且从第二电极提取发光层中产生的光束，

其特征在于第一电极包括：

设置成与所述基层接触的粘结层；

设置在所述粘结层上以反射所述发光层中产生的光束的反射层；和

设置在所述反射层上以保护所述反射层的阻挡层。

2.如权利要求1所述的发光器件，其中所述粘结层由金属、导电的氧化物或至少含有选自铬(Cr)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)和钼(Mo)其中之一的金属化合物制成，

3.如权利要求1所述的发光器件，其中所述反射层由银(Ag)或含银的合金制成。

4.如权利要求1所述的发光器件，其中所述反射层由含银(Ag)和至少一种选自钕(Nd)、钐(Sm)、钇(Y)、铈(Ce)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、铒(Er)、镱(Yb)、钪(Sc)、钌(Ru)、铜(Cu)和金(Au)的元素的合金制成。

5.如权利要求1所述的发光器件，其中所述反射层由含银(Ag)、钐(Sm)和铜(Cu)的合金制成

6.如权利要求1所述的发光器件，其中所述反射层由含主要成分为银(Ag)、重量百分比为0.03％～0.5％的钐(Sm)和0.2％～1.0％的铜(Cu)的合金制成。

7.如权利要求1所述的发光器件，其中所述阻挡层是一种由金属、氧化物或至少包含选自铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铬(Cr)、镓(Ga)和铝(Al)中的一种金属化合物制成的透光膜。

8.如权利要求1所述的发光器件，其中所述阻挡层由至少一种选自包含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO：氧化铟锡)、包含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物(IZO；氧化铟锌)、三氧化二铟(In₂O₃)、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化铬(CrO₂)、氮化镓(GaN)、三氧化二钙(Ga₂O₃)和三氧化二铝(Al₂O₃)的化合物制成。

9.如权利要求1所述的发光器件，其中所述阻挡层的厚度处于1nm～50nm的范围。

10.如权利要求1所述的发光器件，其中所述基层是一种平化层。

11.如权利要求1所述的发光器件，其中包含发光层的所述层是一个有机层。

12.如权利要求1所述的发光器件，其中所述粘结层还用作辅助反射膜，反射所述发光层中产生的光并通过所述反射层。

13.如权利要求12所述的发光器件，其中所述辅助反射膜由金属、导电的氧化物或至少含有选自铬(Cr)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)和钼(Mo)其中之一的金属化合物制成，

14.如权利要求12所述的发光器件，其中所述辅助反射膜具有不小于50％的反射率。

15.一种制造发光器件的方法，所述发光器件包括依次层叠在其间带有基层的基底上的第一电极，包含发光层在层和第二电极，本方法包括步骤：

在所述基层上形成粘结层；

在所述粘结层上形成用于反射所述发光层中产生的光束的反射层；

在所述反射层上形成保护所述反射层的阻挡层；

通过从所述阻挡层开始依次对所述阻挡层、反射层和粘结层图案化而形成所述第一电极，；

在所述第一电极上形成所述包含发光层在内的层；和

在所述包含发光层在内的层上形成所述第二电极。

16.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中

在形成所述第一电极的步骤中，在对所述阻挡层和反射层图案化之后，对所述粘结层图案化。

17.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中

在形成所述第一电极的步骤中，在对所述阻挡层图案化之后，对所述反射层和粘结层图案化。

18.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中

形成所述第一电极的步骤中，从所述阻挡层开始逐一地对所述阻挡层、反射层和粘结层图案化。

19.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述粘结层由金属、导电的氧化物或至少含有选自铬(Cr)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铝(Al)、镁(Mg)和钼(Mo)其中之一的金属化合物制成，

20.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述反射层由银(Ag)或含银的合金制成。

21.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述反射层由含银(Ag)和至少一种选自钕(Nd)、钐(Sm)、钇(Y)、铈(Ce)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、铒(Er)、镱(Yb)、钪(Sc)、钌(Ru)、铜(Cu)和金(Au)的元素的合金制成。

22.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述反射层由含银(Ag)、钐(Sm)和铜(Cu)的合金制成

23.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述反射层由含主要成分银(Ag)、重量百分比为0.03％～0.5％的钐(Sm)和0.2％～1.0％的铜(Cu)的合金制成。

24.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述阻挡层是一种由金属、氧化物或至少包含选自铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铬(Cr)、镓(Ga)和铝(AL)中的一种金属化合物制成的透光膜。

25.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述阻挡层由至少一种选自包含铟(In)、锡(Sn)和氧(O)的化合物(ITO：氧化铟锡)、包含铟(In)、锌(Zn)和氧(O)的化合物(IZO；氧化铟锌)、三氧化二铟(In₂O₃)、二氧化锡(SnO₂)、氧化锌(ZnO)、氧化镉(CdO)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化铬(CrO₂)、氮化镓(GaN)、三氧化二钙(Ga₂O₃)和三氧化二铝(Al₂O₃)的化合物制成。

26.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中所述阻挡层的厚度处于1nm～50nm的范围。

27.如权利要求15所述的制造发光器件的方法，其中形成一有机层作为所述包含发光层的层。

28.一种显示装置，包括：

发光器件，发光器件包括依次层叠在其间带有基层的基底上的第一电极，包含发光层在内的层和第二电极，从第二电极一侧提取发光层中产生的光束，

其特征在于所述第一电极包括：

设置成与所述基层接触的粘结层；

设置在所述粘结层上反射发光层中产生的光束的反射层；和

设置在所述反射层上以保护所述反射层的阻挡层。

29.如权利要求28所述显示装置，其中包括所述发光层的层为一个有机层。

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