CN1732569A - 用于制造有机电致发光显示设备的方法,用于该方法的衬底和以该方法获得的有机电致发光显示设备 - Google Patents
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Abstract
一种制造有机电致发光显示设备的方法，其中将层的布置应施加于衬底使得第一导体在第一方向和第二方向延伸，并且在导体的交叉点之间，提供有机电致发光连接，其在电压的影响下发射光线。从塑料制造衬底并且向其设置形成用于至少一些被应用的层的边界。本发明还提供意在用于根据本发明的用于制造有机电致发光显示设备的方法的衬底，其中从塑料制造衬底并且向其提供形成用于至少一些被应用的层的表面结构。本发明进一步提供以本发明获得的有机电致发光显示设备。
Description
技术领域
本发明涉及用于制造有机电致发光显示设备的方法，其中将层的布置应用于衬底使得导体在第一方向和第二方向延伸，并且在导体的交叉点之间，提供有机电致发光连接，其在电压的影响下发射光线。
本发明还涉及适于和意在用于根据本发明的用于制造有机电致发光显示设备的方法的衬底。
通过用于制造有机电致发光显示设备的现有方法，开始点是从玻璃制造的衬底，在该衬底上通过光刻胶的辅助来应用该结构，例如，通过旋转涂覆提供，将该光刻胶局部曝光并因此以冲洗技术局部移去。这些处理是费力的，需要很多时间并因此很昂贵。另外，在显示器的制造中，显示设备的提供占成本很大的部分，因此，这种用于制造显示设备的“湿”化学步骤被省略将具有很大优势。
到此为止，根据本发明，在开始段落所述的方法的特征在于以塑料制造衬底并且向其提供形成至少一些被应用的层的边界的表面结构。
这种被设置有表面结构的塑料衬底可以以基本上公知的塑料设计处理，诸如，注射模制、缓冲(emboss)、光聚合复制等来制造。例如，在US-A-4 659 407中描述了缓冲，在WO87/02934中描述了光聚合复制。例如，对于CD的制造，通过熟知的注入模制技术可以以塑料衬底用相对非常低的成本来制造非常精细的子微(submicronstructure)结构。由此消除了使用具有所有相关优势的湿化学技术形成衬底的需要。这种精细的表面结构还可以在膜上应用，例如，如WO99/12160或EP-A-0 408 283所述。
根据本方法的进一步详细描述，通过诸如溅射处理的层应用处理的方式应用第一导电层，其中塑料衬底的表面结构设置有阴影结构，使得通过层应用处理，几乎不以各个导电层覆盖这些阴影处理的一部分(如果有的话，也只是一点点)。
阴影结构必须使得在那里主要的电阻相对于导电层剩余部分的电阻更大。
根据本发明的再进一步的详细描述，该阴影结构可以包括很多平行的、窄的和深的沟槽，而且沟槽的宽度和深度使得在层应用处理中，几乎不以第一导电层覆盖这些沟槽的侧壁和/或底壁的至少一部分(如果有的话，也只是一点点)。
能够这样设计这种沟槽结构，使得其能以释放方式，从其形成塑料衬底的模制中获得。在塑料衬底的设计处理中，目前为止，提供阴影结构而不具有塑料衬底需要的一个单一修整步骤。基本上，当模型具有正确形状时，在塑料衬底的设计处理中能实际上获得阴影结构而不需要任何费用。
根据本发明的再进一步的详细描述，通过借助于诸如喷墨印刷、丝网印刷印刷、静电印刷技术和热转换印刷的印刷操作来施加该层。为了在某种程度上简化印刷处理，优选地，能设计衬底的表面结构使得好像在这里设置其中通过印刷处理散布的液体能够沉积的沟道。各个沟道的壁形成以印刷处理在沟道中沉积的液体的边界。
之后，通过印刷处理，借助于诸如溅射、CVD和PECVD技术的层应用技术，通过提供层图形来构成有机电致发光显示设备。这种层和层图形包括(例如)在像素凹坑或子像素凹坑中的PDOT和PPV层，用于覆盖第一导体的绝缘层和用于形成许多第二导体的导电层。
根据本发明的再进一步的说明，可选地，通过固化漆(curingvarnish)，可以将另外的缓冲(relief)结构应用于已经设置了很多层的衬底，以形成应用下面的层需要的缓冲结构。例如，以简单的方式，形成很多新的沟道，其中沉积形成第二导体的液体。例如，这个固化漆可以是以喷墨印刷操作局部沉积的UV固化漆。以这种方式，例如，还可以通过以UV固化漆填充相对窄和深的沟槽来移去上述的阴影结构。
根据本发明的另外的进一步的说明，在应用至少一层之后，可以通过变换技术，例如，局部热处理来调整表面结构的形状。例如，这种热处理可以是经红外辐射或激光辐射的无接触或接触处理。因此，例如，可以融掉沟槽形状的应用结构。
根据本发明，在上面段落上所述的衬底的特征在于它由塑料制造，并且设置有形成至少一些被应用的层的边界的表面结构。
设置有表面结构的这种塑料衬底可以在一个单一操作以注射模制处理制造。这意味着衬底的成本可以特别低。这和迄今为止的使用玻璃的衬底相反，其中，通过光化学技术的辅助可以应用该结构。
根据本发明的进一步说明，表面结构可以包括多个像素凹坑或子像素凹坑。这种凹坑使得通过简单且更可控制的喷墨处理的辅助在其中沉积液体，诸如PDOT或PPV。
另外，该表面结构可以包括阴影结构，其使得通过溅射处理、间接溅射和/或蒸发，不以各个导电层覆盖这个阴影结构的一部分，使得阴影结构形成导电层中的绝缘轨迹。根据本发明的进一步说明，可以通过多个平行的窄的和深的沟槽来形成阴影结构，同时沟槽的宽度和深度使得在溅射处理中，这些沟槽的至少部分侧壁和/或底部不被第一导电层覆盖。
根据本发明的再进一步的说明，在像素凹坑或子像素凹坑中，能够设置一结构，其影响通过该结构的产生的光线。还可以在衬底远离像素凹坑或子像素凹坑的一侧设置这种结构。例如，可以考虑以菲涅棱镜的形式的结构，其对通过该结构的光线具有会聚或发散效果。
另外，根据本发明的进一步说明，在像素凹坑或子像素凹坑中，能设置一种结构，其被设计用于改进用于形成在像素凹坑或子像素凹坑中应用的层的液体的分布的结构。注意到这种改进液体分布的结构还可以被设置在其中通过印刷技术沉积液体用于液体的更好分布的沟道中。
根据本发明的进一步说明，可以在像素凹坑或子像素凹坑中设置接触表面扩大结构。首先，这种接触表面扩大结构产生较大的导电表面，以便减少横跨像素的电阻。另外，创建较大的电致发光表面使得可以获得每像素的更大的光强度。可选地，可以组合改进液体分布的结构和接触表面扩大结构。例如，该结构可以包括许多毛细(capillary)沟槽。
本发明还提供制造的有机电致发光显示设备，同时使用根据权利要求1-30任意一个的方法，从根据权利要求31-44任意一个的衬底开始。
附图说明
图1-18示出了根据本发明建立显示设备的第一实施例的多个步骤，其中具有奇数附图号的附图示出了截面图，而具有偶数附图号的附图示出了俯视图；
图19-36示出了根据本发明建立显示设备的第二实施例的多个步骤，其中具有奇数附图号的附图示出了截面图，并且具有偶数附图号的附图示出了俯视图；
图37示出了衬底的俯视图，其中示出了在像素凹坑中应用的第一结构；
图38示出了衬底的俯视图，其中示出了在像素凹坑中应用的第二结构；
图39a示出了具有在其中设置有的阴影结构的衬底；以及
图39b示出了其中通过热激光操作局部移去这个阴影结构的方式。
具体实施方式
图1和2示出了塑料衬底1的一部分的截面正视图和俯视图，在其上还没有设置用于制造有机电致发光显示设备的层。在制造该衬底期间，例如，通过注入模制操作的辅助，向衬底设置形成至少一些被应用的层的边界的表面结构。例如，像素凹坑2清楚地可见，其由像素凹坑边界3所限制。该表面结构进一步包括阴影结构4。在本示例性实施例中，该阴影结构被设计为每次多个平行的深的和窄的沟槽4’、4”、4。这种阴影结构是这样的，使得通过层应用处理例如溅射处理施加的层几乎不覆盖阴影结构的部分(如果有的话，也只是一点点)。
图3和4示出了设置有透明封装层5(例如，氮化物-氧化物-氮化物或NON层)的相同衬底。而且，防水、氧气和其它不需要的物质的其它透明层也是可能的。例如，可以以诸如PVD、CVD或PECVD处理的沉积技术来应用透明封装层。
图5和6示出了在施加第一导电层6之后的衬底。可以通过(例如)溅射处理来施加这种层。在本示例性实施例中，第一导电层通过TCO层(透明导电氧化物)来形成。而且，也可以施加其它导电层。可以清楚地看出沟槽4’、4”、4的深的部分几乎不被第一导电层6覆盖(如果有的话，也只是一点点)。因此以这个方式，可以获得彼此绝缘并且在第一方向延伸的平行导电路径。附图还清楚地示出第一导体的一部分在衬底1的表面结构的像素凹坑或子像素凹坑2中延伸。第一导电层还可以是所谓的PDOT层。但是，还可以将空穴注入层7，例如PDOT层排他的施加在像素凹坑或子像素凹坑2中。通过在图7和8中表示的这个上述选择，例如，可以通过印刷操作，诸如喷墨操作在像素凹坑或子像素凹坑中沉积层。因为像素凹坑或子像素凹坑2被像素凹坑边界3所限制，形成PDOT层的液体流到像素凹坑或子像素凹坑2外的危险被减小到最小。
因此，在图9和10中，示出在像素凹坑或子像素凹坑2中进一步沉积光发射层8，例如，PPV层。该层也可以通过(例如)喷墨印刷的辅助来设置。
图11和12示出了阴影结构4，并且更为具体地说，以绝缘覆盖物9填充的深的、窄的沟槽4’、4”、4。例如，这个覆盖物可以由UV固化漆来形成，该固化漆能通过喷墨印刷操作的辅助精确地施加固化漆。因此，替代的，还可以使用如图39b所示的方法。
然后，如图13和14所示，以钡层10覆盖整个衬底1，因此，如图15和16所示，施加第二导电层11以便设置多个平行导体12以第二方向延伸，并且其彼此互相绝缘。该第二导体12的部分在衬底1的表面结构的像素凹坑或子像素凹坑2中延伸。在本示例性实施例中，第二导体12垂直于在平行的阴影结构4之间延伸的第一导体而延伸。可以通过印刷处理，诸如喷墨印刷操作来选择性地施加第二导电层11。
最后，图17和18示出了在整个衬底上施加第二封装层。这个层也是隔离不需要的物质，诸如水、氧气等。
图19和20示出了衬底21的第二实施例。和第一示例性实施例相反，这个衬底没有设置如上所述的阴影结构。替代的，存在具有沟道边界24’的沟道结构24，以用于可印刷的第一导电层。而且，具有像素凹坑边界23的像素凹坑或子像素凹坑22清楚地可见。另外，已经部分存在分隔结构25用于可印刷的第二导电层。这个分隔结构25在其中印刷第一导电层27的沟道24的位置仍然被中断。
图21和22示出了用透明封装层26，诸如，氮化物-氧化物-氮化物，或NON层的相同衬底。而且，隔离水、氧气和其它不需要的物质的其它透明层也是可能的。例如，可以通过蒸发技术，诸如CVD或PECVD处理来施加透明封装层26。
图23和24示出了印刷的第一导电层27。可以清楚地看到，第一导电层27在将要到那里的沟道结构24中延伸，并且在像素凹坑或子像素凹坑12中延伸。在本示例性实施例中，由PDOT层形成的第一导电层27已经通过喷墨印刷操作的辅助设置在所需的位置上。沟道结构边界24’和像素凹坑边界23保证了液体不流到所需区域外。
图25和26示出了在像素凹坑或子像素凹坑22中，另外沉积光发射层28，例如，PPV层。这个层28也能利用例如喷墨印刷来设置。
在图27和28中，示出了在沟道结构24两端，已经设置了绝缘覆盖物29。例如，绝缘覆盖物29可以由UV漆或光阻漆来形成。
图29和30示出了通过在其中提供门限30来在沟道结构24中设置隔离结构25。因此，在已经提供有用于形成应用下面的层需要的缓冲结构的许多层的衬底上提供这个附加的缓冲结构。在本示例性实施例中，利用印刷操作来设置附加的缓冲结构30，而且使用固化漆，例如UV固化漆。因此，形成彼此平行延伸的沟道31，而且沟道方向垂直于提到的其中第一导体27延伸的第一方向。
因此，图31和32示出了整个衬底覆盖有诸如，钙、镁、氟化锂或钡层的电子注入层32。
然后，图33和34示出了在沟道31中，例如通过注入喷墨操作的辅助提供的第二导体层33。该第二导体层33设置多个彼此互相绝缘、并且以第二方向延伸的多个平行导体，而且第二导体的部分在衬底21的表面结构的像素凹坑或子像素凹坑22中延伸。
最后，图35和36示出了在应用第二导体层之后，基本上在衬底的整个表面上施加封装层34。这个层隔离了不需要的物质，诸如水、氧气等。该层可以包括(例如)氮化物-金属-氮化物层、NONON层或NDLCN层(氮化物钻石状碳氮化物)。
图37示出了衬底的俯视图，在像素凹坑或子像素凹坑中，已经设置了结构35，其影响通过该结构的产生的光线。在图37中，该结构形成具有会聚、发散或者相反的平行效果的菲涅耳棱镜。注意到这种结构可以在几个像素上延伸，使得在最终显示的一部分中，光学影响发出的光线。还可以在远离像素凹坑的衬底的一侧设置这种结构。
图38示出了在像素凹坑或子像素凹坑2、22中设置的另一结构36，设计其以改进用于形成在像素凹坑或子像素凹坑中设置的层的液体的分布。优选地，这个结构36还具有接触表面扩大效果。例如，这可以影响设置有毛细沟槽的结构。这种较大的接触表面不仅减少了电阻，而且设置了较大的光发射表面，使得产生更多的光线。
图39a以横截面再一次示出了具有阴影结构4的衬底1。在图39b中，示出了怎样通过引导通过棱镜37的激光束或红外束(其局部地加热阴影结构4使得其溶解)的辅助局部地融掉这个结构，使得阴影结构4消失。
很清楚本发明不限于所述的示例性实施例，而是可以在本发明如权利要求定义的范围中做出多种修改。
Claims (45)
1.一种制造有机电致发光显示设备的方法，其中将层的布置应用于衬底使得第一导体在第一方向和第二方向延伸，并且在导体的交叉点之间，提供有机电致发光连接，其在电压的影响下发射光线，从塑料制造衬底并且将其设置形成用于至少一些被应用的层的边界。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该衬底的制造是利用注入模制处理来进行的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，在该注射模制处理中使用向其提供衬底的所需表面结构的负像的注射模制模子。
4.如权利要求1所述的方法，其中，该衬底的制造是通过缓冲、光聚合复制或类似的塑料设计处理来进行的。
5.如先前任意一个权利要求所述的方法，其中，在制造塑料衬底之后，将第一透明封装层施加到衬底。
6.如权利要求5所述的方法，其中，该第一透明封装层是氮化物-氧化物-氮化物层(NON层)。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中，这个第一透明封装层是通过沉积技术，诸如PVD、CVD或PECVD处理施加的。
8.如权利要求5-7中任意一个权利要求所述的方法，其中，在应用第一透明封装层之后，施加第一导电层使得设置彼此互相绝缘的在第一方向延伸的多个平行导体，而且第一导体的一部分在衬底的表面结构的像素凹坑或子像素凹坑中延伸。
9.如权利要求8所述的方法，其中，该第一导电层是通过层应用处理，例如，溅射处理的方式施加的，而且塑料衬底的表面结构被设置有阴影结构，使得通过层应用处理，这个阴影结构的一部分不被各个导电层所覆盖。
10.如权利要求9所述的方法，其中，该阴影结构包括多个平行的、窄的和深的沟槽，该沟槽的宽度和深度使得这些沟槽的至少部分侧壁和/或底部在溅射处理中几乎不被第一导电层覆盖，有的话，也只是一点点。
11.如权利要求8所述的方法，其中，该第一导电层是通过印刷操作，例如，喷墨印刷、丝网印刷、静电印刷或热转换印刷的辅助来施加的。
12.如权利要求8-11的任意一个权利要求所述的方法，其中，在应用第一导电层之后，至少在像素凹坑或子像素凹坑中，施加例如PDOT层的空穴注入层。
13.如权利要求11所述的方法，其中，该第一导电层还在像素凹坑或子像素凹坑中形成例如PDOT层的空穴注入层。
14.如权利要求12或13的任意一个所述的方法，其中，在应用空穴注入层之后，至少在像素凹坑或子像素凹坑中局部地设置诸如PPV层的光发射层。
15.如权利要求8所述的方法，其中，该第一导电层的至少那些没有被光发射层覆盖并且在下面的处理步骤中将由第二导电层覆盖的部分被在所述下面的处理步骤之前设置有绝缘覆盖。
16.如权利要求15所述的方法，其中，该绝缘覆盖被以印刷操作，例如，通过喷墨印刷的方式施加。
17.如权利要求16所述的方法，其中，该绝缘层是由UV固化漆形成的。
18.如权利要求10和16或权利要求10和17所述的方法，其中，该形成有阴影结构的深的沟槽是以绝缘覆盖来填充的。
19.如先前任意一个权利要求所述的方法，其中，该表面结构的形状被在应用至少一个层之后由转换技术，例如本地热处理来调整。
20.如权利要求19所述的方法，其中，该局部热处理是利用激光操作或利用局部红外辐射来实现的。
21.如先前任意一个权利要求所述的方法，其中，在已经设置有多个层的衬底上设置附加的缓冲结构，用于形成应用下面的层需要的缓冲结构。
22.如权利要求21所述的方法，其中，该附加的缓冲结构借助于印刷操作，同时使用固化漆、优选地使用UV固化漆来设置。
23.如权利要求8和21或权利要求8和22所述的方法，其中，在应用绝缘体之后，设置缓冲结构用于形成彼此平行延伸的沟道，而且该沟道方向垂直于其中第一导体延伸的所述第一方向。
24.如权利要求15所述的方法，其中，在应用绝缘覆盖之后，设置第二导电层使得以简单的方式，设置多个平行导体以在第二方向延伸并且彼此互相绝缘，而且第二导体的部分在衬底的表面结构的像素凹坑或子像素凹坑中延伸。
25.如权利要求24所述的方法，其中，该第二方向垂直于第一方向。
26.如权利要求24或25所述的方法，其中，该第二导电层通过印刷处理，例如喷墨印刷、丝网印刷、静电印刷或热转换印刷来施加。
27.如权利要求23或权利要求24-26中任意一个所述的方法，其中，该第二导电层被在所述彼此平行延伸的沟道中施加。
28.如权利要求24-27中任意一个所述的方法，其中，在应用该第二导电层之前和在应用绝缘覆盖之后，将诸如钙、镁、氟化锂或钡层的电子注入层施加到衬底。
29.如权利要求28所述的方法，其中，该钡层通过PVD处理来施加。
30.如权利要求24-27中任意一个所述的方法，其中，在应用第二导电层之后，施加至少一个封装层。
31.一种适于和要用于根据先前任意一个权利要求所述的方法的衬底，用于制造有机电致发光显示设备，其中衬底由塑料制造并且设置有形成用于至少一些被应用的层的边界的表面结构。
32.如权利要求31所述的衬底，其中，该表面结构包括多个像素凹坑或子像素凹坑。
33.如权利要求31或32所述的衬底，其中，该表面结构包括阴影结构，使得通过溅射处理，这些阴影结构的部分不被各个导电层所覆盖。
34.如权利要求33所述的衬底，其中，该阴影结构包括多个平行的、窄的和深的沟槽，其中该沟槽的宽度和深度是这样的，使得这些沟槽的至少部分侧壁和/或底部在溅射处理中不被第一导电层所覆盖。
35.如权利要求31-34中任意一个所述的衬底，其中，该表面结构被释放使得其能从设置有表面结构的负像的模型中获得该表面结构。
36.如权利要求31-35中任意一个所述的衬底，其中，该衬底是注射模制产品。
37.如权利要求31-36中任意一个所述的衬底，其中，在像素凹坑或子像素凹坑中，设置影响通过该结构的产生的光线的结构。
38.如权利要求31-36中任意一个所述的衬底，其中，在衬底远离像素凹坑或子像素凹坑的一侧，设置影响通过该结构的产生的光线的结构。
39.如权利要求37或38所述的衬底，其中，该结构包括菲涅耳透镜。
40.如权利要求37-39中任意一个所述的衬底，其中，该结构在通过该结构发出的光线上具有会聚效果。
41.如权利要求37-39中任意一个所述的衬底，其中，该结构在通过该结构发出的光线上具有发散效果。
42.如权利要求31-41中任意一个所述的衬底，其中，在像素凹坑或子像素凹坑中设置被设计用于改进形成在像素凹坑或子像素凹坑中设置的层的液体的分布的结构。
43.如权利要求31-42中任意一个所述的衬底，其中，在像素凹坑或子像素凹坑中设置接触表面扩大结构。
44.如权利要求42或43中任意一个所述的衬底，其中，该结构包括毛细沟槽。
45.一种使用如权利要求1-30的任意一个所述的方法制造的有机电致发光显示设备，其从权利要求31-44中任意一个所述的衬底开始。
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