DE102014107264A1

DE102014107264A1 - Mit einem hydrophoben organischen dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende anzeigevorrichtung und herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE102014107264A1
Application number: DE102014107264.2A
Authority: DE
Inventors: Zaifeng XIE
Original assignee: Tianma Microelectronics Co Ltd; Shanghai Tianma AM OLED Co Ltd
Current assignee: Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd Cn; Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd Shangh Cn; Tianma Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: DE102014107264B4; US20150171369A1; CN103956373A; US9391298B2; CN110085767A; US20160064689A1; US9252394B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, ein Herstellungsverfahren dazu und ein hydrophobes organisches Verbundmaterial. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung umfasst ein Substrat, eine organische lichtemittierende Einheit angeordnet auf dem Substrat, eine Dünnfilmverkapselungsschicht angeordnet auf der organischen lichtemittierenden Einheit, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt, so dass beim Eindringen von Feuchte in das OLED die hydrophobe organische Schicht mit einer extrem starken Dampfsperrfähigkeit eine erste Barriere darstellt und damit ein weiteres Eindringen von Feuchte gesperrt wird. Ferner kann mit der hydrophoben organischen Schicht die von der anorganischen Sperrschicht erzeugte Verspannung beseitigt werden, so dass die Verspannung der gesamten Dünnfilmverkapselungsschicht minimiert wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von der organischen lichtemittierenden Anzeigetechnik, insbesondere eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung und ein hydrophobes organisches Verbundmaterial.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein organisches lichtemittierendes Dispaly, nämlich ein sogenanntes OLED-Display besitzt aufgrund ihrer selbst lichtemittierenden Funktion eine niedrige Leistungsaufnahme bei gleichzeitig hoher Helligkeit und schneller Ansprechgeschwindigkeit im Vergleich mit dem herkömmlichen Dispaly. Zurzeit spielt das organische lichtemittierende Display eine herrschende Rolle im Gebiet des Displays.
Da die zur lichtemittierenden Funktion dienende organische lichtemittierende Schicht in OLED-Dispaly für die Umwelteinflüsse, wie Feuchte und Sauerstoff, sehr empfindlich ist, werden die Verhalten der Bauelemente stark verschlechtert oder sogar vollständig ausgefallen, wenn das OLED-Display unmittelbar in einer Feuchte- oder Sauerstoffhaltigen Umgebung liegt. Um die Lebensdauer des OLEDs und die Stabilität der Bauelemente zu erhöhen, müssen die Bauelemente durch die Verkapselungstechnik verkapselt werden. Beispielsweise wird ein vorhandenes organische lichtemittierende Dioden aufweisendes Display (OLED-Display) mittels einer Verkapselungsstruktur bestehend aus einer Vielzahl von Sperrschichten gegen Feuchte und Sauerstoff abgedichtet. Aber nun liegen im allgemeinen bei den mit anorganischen Materialen hergestellten Sperrschichten bestimmte Probleme vor, z.B., bei den einzelnen Dünnfilmschichten mit anorganischen Materialen ist die Innenverspannung der abgeschiedenen Dünnfilmn zu groß, sodass die Zuverlässigkeit der Produkte reduziert wird. Mit dem Abscheidungsverfahren der anorganischen Materialen können Defekte (defect) unvermeidlich entstehen, z.B. Micro-Crack, fremde Dotierstoffe und so weiter, damit wird die Auswirkung der Verkapselung beeinflusst. Weiterhin wird eine Verkapselungsstruktur wie Polymer/Sperrschicht/Polymerschicht/Sperrschicht eingesetzt, die aufgrund der Verwendung von der Polymerschicht planarisiet werden soll. Aber der Planarisierungsgrad kann die Wirkung der Verkapselung sehr stark beeinflussen, so dass der gesamte Prozess sehr komplex ist und die Polymerschicht keine Sperrfähigkeit gegen Wasser besitzt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die vorgenannten Probleme im Stand der Tecknik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, ein Herstellungsverharen dafür und ein hydrophobes organisches Verbundmaterial bereitzustellen.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die ein Substrat, eine organische lichtemittierende Einheit angeordnet auf dem Substrat und eine Dünnfilmverkapselungsschicht angeordnet auf der organischen lichtemittierenden Einheit umfasst, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:
Schritt S1: Bereitstellung eines Substrats, auf dem eine organische lichtemittierende Einheit ausgebildet wird;
Schritt S2: Ausbildung einer Dünnfilmverkapselungsschicht, die die organische lichtemittierte Einheit abdeckt;
wobei der Schritt S2 den Schritt für Ausbildung mindestens einer die organische lichtemittierte Einheit abdeckenden hydrophoben organischen Schicht durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung umfasst;
wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein hydrophobes organisches Verbundmaterial bereitgestellt, das einen mit dem fluorierten Silan und Silan als Precursor durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) hergestellten organischen Film des fluorierten Hybridpolymers umfasst;
wobei der organische Film des fluorierten Hybridpolymers die folgenden Elemente in Atom% enthalt: 10 bis 50 at% Fluor (F), 1 bis 30 at% Silizium (Si), 1 bis 30 at% Sauerstoff (O) und 15 bis 50 at% Kohlenstoff (C).
Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines hydrophoben organischen Verbundmaterials bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst:
Bereitstellung eines Substrats bei dem Druck in der Reaktionskammer unter 100Pa, wobei die Temperatur des Substrats kleiner als 100°C ist,
Verwendung vom fluorierten Silan und Silan als Precursor und Verwendung von Inertgas als Trägergas, wobei das Durchflussmengeverhältnis vom fluorierten Silan zum Silan 1:10 bis 10:1 beträgt,
Abscheidung des fluorierten Silans und des Silans auf dem Substrat durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), um einen organischen Film des fluorierten Hybridpolymers auszubilden;
wobei der organische Film des fluorierten Hybridpolymers die folgenden Elemente in Atom% enthält: 10 bis 50 at% Fluor (F), 1 bis 30 at% Silizium (Si), 1 bis 30 at% Sauerstoff (O) und 15 bis 50 at% Kohlenstoff (C).
Mit den vorgenannten technischen Lösungen offenbart die vorliegende Erfindung eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, ein Herstellungsverfahren dafür und ein hydrophobes organisches Verbundmaterial im Vergleich mit dem Stand der Technik. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung umfasst ein Substrat, eine organische lichtemittierende Einheit angeordnet auf dem Substrat und eine Dünnfilmverkapselungsschicht angeordnet auf der organischen lichtemittierenden Einheit, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt, so dass beim Eindringen von Feuchte in das OLED die hydrophobe organische Schicht mit einer extrem starken Dampfsperrfähigkeit eine erste Barriere darstellt und damit ein weiteres Eindringen von Feuchte gesperrt wird. Ferner kann mit der hydrophoben organischen Schicht die von der anorganischen Sperrschicht erzeugte Verspannung beseitigt werden, so dass die Verspannung der gesamten Dünnfilmverkapselungsschicht minimiert wird.
Ferner wird bei einer herkömmlichen organischen Sperrschicht eine Dünnfilmschicht in der Regel durch die UV-Aushärtung oder die thermische Aushärtung gebildet, während in der vorliegenden Erfindung die hydrophobe organische Schicht mittels der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD) mit dem fluorierten Silan und Silan als Precursor durch Plasma-Polymerisation gebildet wird. Diese Struktur kann mit den Prozessbedingungen die enthaltene Zusammensetzung verändern. Daher kann die Eigenschaft der hydrophoben organischen Schicht nach Anforderungen einfach eingestellt werden. Weiterhin umfasst die hydrophobe organische Schicht eine chemische Bindung wie C-F, Si-C, Si-O-Si, C-H usw..
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen der Erfindung näher zu erläutern, werden im Folgenden die Zeichnungen kurz dargestellt, die für die Beschreibung der Ausführungsbeispiele erforderlich sind. Die Zeichnungen in der folgenden Beschreibung stellen offenbart nur einige der Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, aus denen für den Fachmann möglich ist, andere Zeichnungen ohne erfinderische Arbeiten zu erhalten.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 zeigt eine schematische Darstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3 zeigt eine schematische Darstellung einer anderen organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
4 zeigt eine schematische Darstellung einer noch anderen organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
5 zeigt eine schematische Darstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
7a–7d zeigen ein Abflussdiagramm des Verfahrens zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
8 zeigt eine Prinzipdarstellung für die Ausbildung eines Tropfens auf einer Festkörperoberfläche.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden in Verbindung mit den Zeichnungen in den Ausführungsbeispielen die technischen Lösungen der Ausführungsbeispiele der Erfindung deutlich und vollständig beschrieben. Allerdings sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur ein Teil der Ausführungsbeispiele der Erfindung und nicht alle Ausführungsbeispiele. Ausgehend von den Ausführungsbeispielen der Erfindung liegen die anderen Ausführungsbeispiele, die vom Fachmann ohne erfinderische Arbeiten erhalten können, innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.
Um die vorliegende Erfindung deutlich zu erklären, sind die nicht beschriebenen Bauteile in den Figuren nicht dargestellt und die gleichen Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
Um die Erfindung einfach zu beschreiben, werden die Abmessungen und die Dicken der in den Figuren dargestellten einzelnen Bauteile nicht maßstäblich dargestellt. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch die Figuren beschränkt.
Zur besseren Darstellbarkeit werden die Dicken der Schichten, Filme, Felder und Bereiche in den Figuren vergrößert dargestellt. Es sei zu verstehen, dass wenn ein Element, z.B. eine Schicht, einer Film, einer Bereich oder ein Substrat sich „auf“ einem anderen Element befindet, kann das Element sich unmittelbar auf dem anderen Element befinden, oder können auch Einsatzelemente vorhanden sein. Wenn dagegen ein Element sich „unmittelbar auf“ einem anderen Element befindet, gibt es keine Einsatzelemente.
Die vorliegende Erfindung offenbart eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, ein Verfahren zur Herstellung einer sochen organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung, und ein hydrophobes organisches Verbundmaterial. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung umfasst ein Substrat, eine organische lichtemittierende Einheit angeordnet auf dem Substrat und eine Dünnfilmverkapselungsschicht angeordnet auf der organischen lichtemittierenden Einheit, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt. Beim Eindringen von Feuchte in das OLED stellt die hydrophobe organische Schicht mit einer extrem starken Feuchtesperrfähigkeit eine erste Barriere dar und damit wird ein weiteres Eindringen von Feuchte gesperrt. Ferner kann mit der hydrophoben organischen Schicht die von der anorganischen Sperrschicht erzeugte Verspannung beseitigt werden, so dass die Verspannung der gesamten Dünnfilmverkapselungsschicht minimiert wird.
Ferner wird bei einer herkömmlichen organischen Sperrschicht eine Dünnfilmschicht in der Regel durch die UV-Aushärtung oder die thermische Aushärtung gebildet, während in der vorliegenden Erfindung die hydrophobe organische Schicht mittels der plasmaunterstützten chemischen Gasphasenabscheidung (PECVD) in der Anwesenheit vom fluorierten Silan und Silan als Precursor durch Plasma-Polymerisation gebildet wird. Diese Struktur kann mit den Prozessbedingungen die enthaltene Zusammensetzung verändern. Daher kann die Eigenschaft der hydrophoben organischen Schicht nach Anforderungen einfach eingestellt werden. Weiterhin umfasst die hydrophobe organische Schicht eine chemische Bindung wie C-F, Si-C, Si-O-Si, C-H usw..
Wie in 1 gezeigt, wird in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erdindung eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung 10 dargestellt, die ein Substrat 1, eine organische lichtemittierende Einheit 2 und eine Dünnfilmverkapselungsschicht umfasst, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht 3 umfasst.
Im Detail wird die organische lichtemittierende Einheit 2 auf dem Substrat 1 und die Dünnfilmverkapselungsschicht auf der organischen lichtemittierenden Einheit 2 ausgebildet, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht 3 umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Der Benetzungswinkel zwischen der hydrophoben organischen Schicht und der Feuchte beträgt 90° bis 170°. Bevorzugt beträgt der Benetzungswinkel zwischen der hydrophoben organischen Schicht und der Feuchte 100° bis 160°.
In 8 wird eine Prinzipdarstellung für die Ausbildung eines Tropfens auf einer Festkörperoberfläche gezeigt, wobei dafür die folgende Gleichung gilt: γ_sg = γ_sl + γ_lgcosθ_c wobei als θ_c der Winkel bezeichnet wird, bei dem die Oberfläche des Flüssigkeits und Gases die Oberfläche des Festkörpers trifft und der im Allgemeinen auch als Kontaktwinkel genannt wird;
und wobei r_sg die Grenzflächenenergie zwischen Festkörper und Gas, r_sl die Grenzflächenenergie zwischen Festkörper und Flüssigkeit und rlg die Grenzflächenenergie zwischen Flüssigkeit und Gas darstellt.
Wenn der Kontaktwinkel θ_c zwischen der Feuchte und der Oberfläche eines bestimmten Materials größer als 90° ist, wird die Oberfläche des Materials nicht von der Feuchte benetzt. Dann ist dieses Material ein hydrophobes Material. Um die Benetzung der organischen lichtemittierenden Einheit 2 von der Feuchte zu verhindern, wird die Dünnfilmverkapselungsschicht mit einer zumindest am äußerst liegenden hydrophoben organischen Schicht 3 vorgesehen. Der Benetzungswinkel zwischen dieser hydrophoben organischen Schicht und der Feuchte beträgt 90° bis 170° und ein Material mit einem Benetzungswinkel, der größer als 90° ist, wird als ein gutes hydrophobes Material bezeichnet. Dadurch wird es verhindert, dass die Feuchte schnell in die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung 10 durchdringt, somit wird die Verzögerungszeit (Lag time) für Durchdringen der Feuchte verlängert und die Lebensdauer der Bauelemente, sowie der organischen lichtemittierenden Einheit 2 usw. erhöht.
Bei der hydrophoben organischen Schicht 3 kann es sich um einen organischen Film von fluoriertem Hybridpolymer handelt, der durch eine sehr gute hydrophobe Eigenschaft gekennzeichnet wird und der durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung mit dem hydrophoben fluorierten Silan und Silan als Precursor hergestellt ist. Im Allgemeinen werden bevorzugt (Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilan (FAS-17) und Tetramethylsilan (TMS) als Percursor ausgewählt, um den organischen Film von fluoriertem Hybridpolymer herzustellen. Der hergestellte organische Film von fluoriertem Hybridpolymer enthält die folgenden Elemente in Atom%: 10 bis 50 at% Fluor F, 1 bis 30 at% Silizium Si, 1 bis 30 at% Sauerstoff O und 15 bis 50 at% Kohlenstoff C.
Weiterhin umfasst der organische Film von fluoriertem Hybridpolymer eine chemische Bindung, wie C-F, Si-C, Si-O-Si, C-H usw., sodass der organische Film eine sehr gute hydrophobe Eigenschaft besitzt.
Ausgehend vom ersten Ausführungsbeispiel wird wie in 2 gezeigt eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Unterschied im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht ferner eine anorganische Sperrschicht 4 umfasst. Die übrigen Strukturen vom zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen im wesentlichen den vom ersten Ausführungsbeispiel, somit wird auf die wiederholte Beschreibung dafür verzichtet.
Im Detail umfasst die Dünnfilmverkapselungsschicht ferner eine anorganische Sperrschicht 4, die zumindest zwischen der organischen lichtemittierenden Einheit 2 und der hydrophoben organischen Schicht 3 liegt, wobei die hydrophobe organische Schicht 3 die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Die anorganische Sperrschicht 4 wird durch die Atomlagenabscheidung (ALD), die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) oder die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) ausgebildet. Die anorganische Sperrschicht 4 wird im Allgemeinen durch ein oder mehrere der nachfolgenden Materialien ausgebildet: Metalloxid, Metallnitrid, Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, z.B. Al₂O₃, TiO₂, ZrO, SiO₂, AlON, AlN, SiON, ZnO, ZnS, MgO, MgS.
Ferner liegt die Dicke der hydrophoben organischen Schicht 3 im Bereich von 500nm bis 3000nm und die Dicke der anorganischen Sperrschicht 4 im Bereich von 300nm bis 1000nm, wobei die Dicke der hydrophoben organischen Schicht 3 größer als die Dicke der anorganischen Sperrschicht 4 sein soll, um mittels der hydrophoben organischen Schicht 3 die von der anorganischen Sperrschicht 4 erzeugte Verspannung zu beseitigten. Ansonsten wird die organische lichtemittierende Einheit bei Vorhandensein der Verspannung in einer bestimmten Maße beeinträchtigt. Im Allgemeinen, je dicker die hydrophobe organische Schicht 3 oder die anorganische Sperrschicht 4 ist, desto besser ist der Schutz vor der Feuchte. Aber im tatsächlichen Prozessvorgang ist es erforderlich, dass die Auswirkung der Dicke der gesamten Dünnfilmverkapselungsschicht auf die Gewicht- und Dickenreduzierung der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung und andere Prozessfaktoren zusammenfassend berücksichtigt werden, dadurch werden für die Dicke normalerweise die vorgenannten Bereiche ausgewählt.
Dafür umfasst die Dünnfilmverkapselungsschicht eine am äußerst liegende hydrophobe organische Schicht 3 und eine anorganische Sperrschicht 4 (zwischen der organischen lichtemittierenden Einheit 2 und der hydrophoben organischen Schicht 3). Mit der anorganischen Sperrschicht 4 wird im Vergleich mit der Dünnfilmverkapselungsschicht aus einer einzigen hydrophoben organischen Schicht 3 der von der Feuchte durchgedrungene gebogene Weg verlängert und somit kann sich die Verzögerungszeit weiter erhöhen, um eine bessere Auswirkung für die Sperrung der Feuchte zu ermöglichen, so dass die Durchdringungsrate der Feuchte durch die Dünnfilmverkapselungsschicht kleiner als 10^–6 g/m²/Tag beträgt. Weiterhin kann mit der hydrophoben organischen Schicht 3 die von der anorganischen Sperrschicht 4 aufgebrachte restliche starre Verspannung in einer bestimmten Maße ausgeglichen werden, die ansonsten auf die organische lichtemittierende Einheit 2 negativ beeinflussen würde.
Allerdings kann für die spezielle Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht auch eine bevorzugte Variante angegeben werden, bei der die Dünnfilmverkapselungsschicht aus den hydrophoben organischen Schichten 3 und den anorganischen Sperrschichten, die periodisch abwechselnd aufeinander angeordnet sind, besteht und eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt. Für die Anzahl N der abwechselnden Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 gilt 1 ≤ N ≤ 10, bevorzugt 1 ≤ N ≤ 5, wobei N eine positive Ganzzahl ist. Die Dicke der Dünnfilmverkapselungsschicht liegt im Bereich von 0.5 µm bis 10 µm. Allerdings kann die Dicke je nach der Anzahl der Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 unterschiedlich sein. Jedoch ist die vorgenannte Dicke der Dünnfilmverkapselungsschicht unter Berücksichtigung der gesamten Struktur der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung relativ bevorzugt.
Wie in 3 und 4 gezeigt, liegt der Unterschied zwischen der Dünnfilmverkapselungsschicht in der in 3 gezeigten organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung 10 und der in der vorgenannten organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (in 2 dargestellt) darin, dass die Anzahl der abwechselnden Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 zwei beträgt, wobei eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Der Unterschied zwischen der Dünnfilmverkapselungsschicht in der in 4 gezeigten organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung 10 und der in der vorgenannten organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (in 2 dargestellt) liegt darin, dass die Anzahl der abwechselnden Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 drei beträgt, wobei eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Die Dünnfilmverkapselungsschicht kann aus den hydrophoben organischen Schichten 3 und den anorganischen Sperrschichten 4 bestehen, die periodisch abwechselnd aufeinander angeordnet sind, um den von der Feuchte durchgedrungenen gebogenen Weg zu verlängern, nämlich um die Verzögerungszeit weiter zu erhöhen und daimit die Sperrfähigkeit der Dünnfilmverkapselungsschicht gegen der Feuchte zu verstärken. Ferner wie in 3 und 4 gezeigt befindet sich eine anorganische Sperrschicht 4 in der Regel zwischen zwei hydrophoben organischen Schichten 3 und ist die Dicke der anorganischen Sperrschicht 4 kleiner als die Dicke der hydrophoben organischen Schicht 3, um die während des Abscheidungsvorgangs entstehende Verspannung auszugleichen.
Allerdings kann je nach den tatsächlichen Anforderungen die Anzahl N der abwechselnden Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 entsprechend eingestellt werden, aber dies wird hier nicht näher erläutert und in den Figuren nicht gezeigt. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch die obengenannten Ausführungsformen beschränkt.
Ausgehend vom zweiten Ausführungsbeispiel, wird in 5 eine mit einem hydrophoben organischen Dünnfilm verkapselte organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt. Ihre Struktur entspricht im wesentlichen der Struktur im ersten Ausführungsbeispiel und wird dabei nicht wiederholt beschrieben.
Der Unterschied im Vergleich mit dem zweiten Ausführungsbeispiel liegt darin, dass genauer gesagt die Dünnfilmverkapselungsschicht eine Vielzahl von den hydrophoben organischen Schichten 3 umfasst, wobei eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die äußerste Schichtstruktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt und aber gleichzeitig eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die innerste Schichtstruktur darstellen kann. Also können die hydrophoben organischen Schichte 3 die organische lichtemittierende Einheit 2 unmittelbar abdecken, wie in 5 gezeigt.
Allerdings können die hydrophoben organischen Schichte 3 und die anorganischen Sperrschichte 4 periodisch abwechselnd aufeinander die Dünnfilmverkapselungsschicht bilden, wobei eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die äußerste Schichtstruktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt und aber gleichzeitig eine der hydrophoben organischen Schichte 3 die innerste Schichtstruktur darstellen kann. Für die Anzahl N der abwechselnden Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 gilt 1 ≤ N ≤ 10, bevorzugt 1 ≤ N ≤ 5, wobei N eine positive Ganzzahl ist. Die Dicke der Dünnfilmverkapselungsschicht liegt im Bereich von 0.5 µm bis 10 µm.
Allerdings kann je nach den tatsächlichen Anforderungen die Anzahl N der abwechselnden Perioden von der hydrophoben Schicht 3 und der anorganischen Sperrschicht 4 entsprechend eingestellt werden, aber dies wird hier nicht näher erläutert und in den Figuren nicht gezeigt. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch die obengenannten Ausführungsformen beschränkt.
Ausgehend vom ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel wird wie in 6 und 7a–7d gezeigt ein Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst.
Schritt S1: Bereitstellung eines Substrats 1, auf dem eine organische lichtemittierende Einheit 2 ausgebildet wird, wie in 7a gezeigt;
Schritt S2: Ausbildung einer Dünnfilmverkapselungsschicht, die die organische lichtemittierte Einheit 2 abdeckt, wobei der Schritt S2 den Schritt für Ausbildung mindestens einer die organische lichtemittierte Einheit 2 abdeckenden hydrophoben organischen Schicht 3 durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung umfasst, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht 3 umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt, wobei der Benetzungswinkel zwischen der hydrophoben organischen Schicht und der Feuchte 90° bis 170°, bevorzugt 110° bis 160° beträgt.
Der Schritt S2 umfasst den Schritt S21 und den Schritt S22,
wobei der Schritt S21 den Schritt für Ausbildung einer die organische lichtemittierende Einheit 2 abdeckenden anorganischen Sperrschicht 4 durch die Atomlagenabscheidung (ALD), die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) oder die physikalische Gasphasenabscheidung (PEPVD) aus einem oder mehreren der folgenden Materialien umfasst: Metalloxid, Metallnitrid, Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, z.B. Al₂O₃, TiO₂, ZrO, SiO₂, AlON, AlN, SiON, ZnO, ZnS, MgO, MgS, wobei die Dicke der anorganischen Sperrschicht 300 nm bis 1000 nm beträgt, wie in 7b gezeigt. Vorzugsweise wird die anorganische Sperrschicht 4 durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) hergestellt, weil in dem nachfolgenden Schritt S22 eine hydrophobe organische Schicht 3 auch durch PECVD ausgebildet wird. Wenn in den beiden Schritten ein gleicher Prozess eingesetzt wird, kann das Verfahren einfacher durchgeführt werden;
wobei der Schritt S22 den Schritt für Ausbildung einer die anorganische Sperrschicht 4 abdeckenden hydrophoben organischen Schicht 3 durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) mit (Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) trimethoxysilan und Tetramethylsilan als Precursor umfasst, wie in 7c gezeigt, wobei die Dicke der hydrophoben organischen Schicht 3 im Bereich von 500nm bis 3000nm liegt, und wobei die Dicke der hydrophoben organischen Schicht 3 größer als die Dicke der anorganischen Sperrschicht 4 sein soll, um die von der anorganischen Sperrschicht 4 während der Abscheidung erzeugte Verspannung zu beseitigen.
Ferner umfasst das Verfahren zur Herstellung der organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung:
Schritt S3: Wiederholung des Schritts S2 für M-mal, um die Dünnfilmverkapselungsschicht durch die periodisch abwechselnd aufeinander angeordneten hydrophoben organischen Schichte 3 und anorganischen Sperrschichte 4 auszubilden, wobei 0 ≤ M ≤ 10 und M eine positive Ganzzahl ist. In 7d ist nur zum Beispiel der Fall von M = 1 dargestellt, d.h., dass der Schritt S2 einmal wiederholt wird, aber die Erfindung nicht dadurch beschränkt ist. Die Anzahl M kann je nach den tatsächlichen Produkten und den Prozessbedingungen entsprechend eingestellt werden.
Allerdings erfolgt in dem Schritt S2 der Schritt für Ausbildung einer die organische lichtemittierte Einheit 2 abdeckenden Dünnfilmverkapselungsschicht, wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht eine Vielzahl von den hydrophoben organischen Schichten 3 umfasst, und wobei die innerste Schichtstruktur der Dünnfilmverkapselungsschicht eine der hydrophoben organischen Schichte 3 sein kann, d.h., dass die hydrophobe organische Schicht 3 unmittelbar die organische lichtemittierende Einheit 2 abdeckt. Eine der hydrophoben organischen Schichte 3 kann gleichzeitig die äußerste Schichtstruktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellen. Die konkrete Ausbildungsreihenfolge kann geeignet eingestellt werden. Die vorliegende Erfindung wird nicht durch das vorgenannte Verfahren beschränkt.
Ferner sei es darauf hinzuweisen, dass die hydrophobe organische Schicht 3 ein organischer Film von fluoriertem Hybridpolymer ist. Im Detail kann der Bezug auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels genommen werden und hiermit wird die Beschreibung nicht wiederholt.
Ausgehend vom ersten, zweiten, dritten und vierten Ausführungsbeispiel wird in einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung ein hydrophobes organisches Verbundmaterial dargestellt, wobei ein organischer Film des fluorierten Hybridpolymers mit dem fluorierten Silan und Silan als Precursor, bevorzugt mit (Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilan (FAS-17) und Tetramethylsilan (TMS) als Precursor durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) hergestellt wird, und wobei der Benetzungswinkel zwischen der hydrophoben organischen Schicht und der Feuchte 90° bis 170°, bevorzugt 110° bis 160° beträgt.
Der organische Film des fluorierten Hybridpolymers enthält die folgenden Elemente in Atom%: 10 bis 50 at% Fluor F, 1 bis 30 at% Silizium Si, 1 bis 30 at% Sauerstoff O und 15 bis 50 at% Kohlenstoff C. Der organische Film des fluorierten Hybridpolymers besitzt eine chemische Bindung wie C-F, Si-C, Si-O-Si, C-H usw., um eine sehr gute hydrophobe Eigenschschaft zu ermöglichen, wobei der Benetzungswinkel zwischen dem organischen Film und der Feuchte 110° bis 170° beträgt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur Herstellung des vorgenannten hydrophoben organischen Verbundmaterials dargestellt, das umfasst:
Bereitstellung eines Substrats bei dem Druck in der Reaktionskammer unter 100Pa, bevorzugt 25–50Pa, wobei die Temperatur des Substrats kleiner als 100°C, bevorzugt 50°C bis 70°C ist,
Verwendung vom fluorierten Silan und Silan als Precursor, normalerweise von (Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilan (FAS-17) und Tetramethylsilan (TMS) als Precursor sowie Verwendung von Inertgas, normalerweise Ar als Trägergas, wobei das Durchflussmengeverhältnis vom fluorierten Silan zum Silan 1:10 bis 10:1, bevorzugt 1:1 beträgt.
Abscheidung des fluorierten Silans und Silans auf dem Substrat durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD), um den organischen Film des fluorierten Hybridpolymers auszubilden.
In der Tabelle 1 wird die hydrophobe Eigenschaft der unter verschiedenen Reaktionsbedingungen ausgebildeten organischen Filme des fluorierten Hybridpolymers dargestellt, wobei die Temperatur des Substrats 70°C, die Leistung des Trägergases Ar 300W und der Abstand der oberen Elektrode zum Substrat 100mm beträgt. Tabelle 1
Aus der Tabelle 1 ist es zu erkennen, dass der Benetzungswinkel der durch das vorgenannte Verfahren hergestellten organischen Filmen des fluorierten Hybridpolymers zur Feuchte größer als 110° ist, damit die organischen Filme eine sehr gute hydrophobe Eigenschaft besitzen.
Der Atomprozent/at% der vorgenannten unter verschiedenen Bedingungen hergestellten organischen Filme des fluorierten Hybridpolymers wird durch die elementare Analyse ermittelt und in Tabelle 2 dargestellt. Die Atomanteile des in E4 hergestellten organischen Films des fluorierten Hybridpolymers, dessen Benetzungswinkel zur Feuchte 160° beträgt, werden in der Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
Ferner wird die Struktur des hergestellten organischen Films des fluorierten Hybridpolymers durch IR(Infrarot)-Spektrometrie analysiert und damit können die folgenden chemischen Bindungen ermittelt werden: Si-O-Si (die Spitzen der Streckschwingung bei 1100cm^–1, 810cm^–1 und 420cm^–1), C-Fx (die Spitzen der Streckschwingung im Bereich von 1120 bis 1350cm^–1) und Si-CHx (um 1270 cm^–1).
Die einzelnen Teile dieser Beschreibung werden progressiv erläutert, wobei in jedem Teil hauptsächlich die Unterschiede zueinander erklärt werden, während die gleichen oder ähnlichen Teile im Bezug aufeinander genommen werden können.
Durch die vorgestellte Beschreibung für die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele kann die Erfindung vom Fachmann geschaffen oder verwendet werden. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die Ausführungsbeispiele der Erfindung vielfältig modifiziert werden können. Die in der Beschreibung definierten allgemeinen Prinzipien können in den anderen Ausführungsbeispielen erzielt werden, solange sie den Geist und den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht verlassen. Somit wird die vorliegende Erfindung nicht durch die in der Beschreibung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern soll sie an den weitesten mit den in der vorliegenden Erfindung offenbarten Prinzipien und den neueren Merkmale übereinstimmten Umfang anpassen.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkungen anzusehen.

Claims

Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10), umfassend: ein Substrat (1); eine organische lichtemittierende Einheit (2) angeordnet auf dem Substrat (1); eine Dünnfilmverkapselungsschicht angeordnet auf der organischen lichtemittierenden Einheit (2); wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht (3) umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Benetzungswinkel zwischen der hydrophoben organischen Schicht (3) und der Feuchte 90° bis 170° beträgt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Benetzungswinkel zwischen der hydrophoben organischen Schicht (3) und der Feuchte 110° bis 160° beträgt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe organische Schicht (3) ein organischer Film des fluorierten Hybridpolymers ist; wobei der organische Film des fluorierten Hybridpolymers die folgenden Elemente in Atom% enthält: 10 bis 50 at% Fluor (F), 1 bis 30 at% Silizium (Si), 1 bis 30 at% Sauerstoff (O) und 15 bis 50 at% Kohlenstoff (C).
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht ferner mindestens eine anorganische Sperrschicht (4) umfasst, die zwischen der organischen lichtemittierenden Einheit (2) und der hydrophoben organischen Schicht (3) angeordnet ist.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnfilmverkapselungsschicht durch die hydrophoben organischen Schichte (3) und die anorganischen Sperrschichte (4) ausgebildet ist, die periodisch abwechselnd aufeinander angeordnet sind, und dass die hydrophobe organische Schicht (3) die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Anzahl N der abwechselnden Perioden von der hydrophoben organischen Schicht (3) und der anorganischen Sperrschicht (4) 1 ≤ N ≤ 10 gilt, wobei N eine positive Ganzzahl ist.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Anzahl N der abwechselnden Perioden von der hydrophoben organischen Schicht (3) und der anorganischen Sperrschicht (4) 1 ≤ N ≤ 5 gilt, wobei N eine positive Ganzzahl ist.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der hydrophoben organischen Schicht (3) im Bereich von 500nm bis 3000nm liegt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der anorganischen Sperrschicht (4) im Bereich von 300nm bis 1000nm liegt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Dünnfilmverkapselungsschicht im Bereich von 0.5µm bis 10µm liegt.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe organische Schicht (3) aus einem fluoriertes Silan und Silan enthaltenden Precursor ausgebildet ist.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe organische Schicht (3) aus einem (Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl)trimethoxysilan und Tetramethylsilan enthaltenden Precursor ausgebildet ist.
Organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Sperrschicht (4) aus einem oder mehreren der folgenden Materialien ausgebildet ist: Metalloxid, Metallnitrid, Siliziumoxid oder Siliziumnitrid.
Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (10), umfassend: Schritt S1: Bereitstellung eines Substrats (1), auf dem eine organische lichtemittierende Einheit (2) ausgebildet wird; Schritt S2: Ausbildung einer Dünnfilmverkapselungsschicht, die die organische lichtemittierte Einheit (2) abdeckt; wobei der Schritt S2 den Schritt für Ausbildung mindestens einer die organische lichtemittierte Einheit (2) abdeckenden hydrophoben organischen Schicht (3) durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung umfasst; wobei die Dünnfilmverkapselungsschicht mindestens eine hydrophobe organische Schicht (3) umfasst, die die äußerste Struktur der Dünnfilmverkapselungsschicht darstellt.
Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt S2 den Schritt S21 und den Schritt S22 umfasst, wobei der Schritt S21 den Schritt für Ausbildung einer die organische lichtemittierende Einheit (2) abdeckenden anorganischen Sperrschicht (4) durch die Atomlagenabscheidung, die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung oder die physikalische Gasphasenabscheidung umfasst; wobei der Schritt S22 den Schritt für Ausbildung einer die anorganische Sperrschicht (4) abdeckenden hydrophoben organischen Schicht (3) durch die plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner umfasst: Schritt S3: Wiederholung des Schritts S2 für M-mal, um die Dünnfilmverkapselungsschicht durch die periodisch abwechselnd aufeinander angeordneten hydrophoben organischen Schichte (3) und anorganischen Sperrschichte (4) auszubilden, wobei 0 ≤ M ≤ 10 und M eine positive Ganzzahl ist.