CN101842919A - 制造顶发射型oled器件 - Google Patents
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Abstract
一种制造顶发射型LED器件的方法,该方法包括以下步骤:在基板上设置横向间隔开并且不透光的下电极以及与所述下电极电绝缘的上电极总线条;在所述下电极和所述上电极总线条上沉积形成EL介质结构的材料;在所述EL介质结构上沉积保护所述EL介质结构免受微粒污染的第一透光上电极;以及选择性地移除所述上电极总线条的选择性部分上的所述EL介质结构的大部分。
Description
技术领域
本发明涉及顶发射型(top-emitting)有机发光二极管(OLED)器件,更具体地说,涉及制造在透光上电极中具有改进的电力分配的顶发射型OLED器件的方法。
背景技术
发光二极管(LED)器件,也称为电致发光(EL)器件,与当前市场上的其他平板显示器件相比具有许多公知的优点。例如与利用背光的液晶显示器(LCD)相比,在这些优点当中有发光亮度、视角相对较宽并且电功耗减小。这种器件可以利用包括有机材料或无机材料(例如量子点)的发光层来制造。
LED器件的应用包括有源矩阵图像显示器、无源矩阵图像显示器件和区域照明器件(例如,选择性桌面照明)。不考虑适合于这些广泛的应用领域的具体LED器件的结构,所有LED都是按照同一基本原理进行工作的。电致发光(EL)介质结构形成于两个电极之间。至少一个电极是透光的。类似于传统的二极管的端子,这些电极通常称为阳极和阴极。当电势施加到电极之间使得阳极连接到电压源的正极端子而阴极连接到负极端子时,该LED称为被前向偏置。正电荷截流子(空穴)从阳极注入到EL介质结构,并且从阴极注入负电荷截流子(电子)。这种电荷截流子注入导致从电极通过EL介质结构的电流流动。EL介质结构区域内空穴和电子的复合导致从确切地说称为发光区或界面的这个区域发光。所发出的光通过透光电极导向观察者或者要照射的物体。如果透光电极在LED器件的基板与发光元件之间,则该器件称为底发射型(bottom-emitting)LED器件。相反,如果透光电极不在基板与发光元件之间,则该器件称为顶发射型LED器件。
可以由包括有机材料的子层的堆叠来形成EL介质结构,这些子层可以包括小分子层和聚合物层。这种有机层和子层对于OLED技术领域的技术人员是公知的并且可以理解的,例如,1988年9月6日授予Tang等人的美国专利No.4,769,292以及1991年10月29日授予VanSlyke等人的美国专利No.5,061,569。作为替代,可以利用无机材料来形成EL介质结构,例如,包括在多晶半导体基体中形成的核壳量子点,例如如Kahen的在审美国申请11/683,479中所教导的。
因为透过电极发光,因此重要的是透光电极具有足够的透光性,以避免吸收所发出的光。用于这种电极的典型现有技术的材料包括铟锡氧化物和非常薄的金属层。然而,由这些材料形成的电极的电流承载容量是有限的,由此限制了能够发出的光量。
在传统的集成电路中,在基板上设置总线连接(bus connection),以向集成电路中的电路提供电力。这些总线条(buss)直接设置在基板上或者设置在基板上沉积的层上,例如在平坦化层(planarization layer)上。在复杂的电路中,将多级总线设置在基板上,并且通过绝缘材料层来隔离。例如,Eastman Kodak公司销售的OLED显示器利用了设置在基板和各种平坦化层上的多个总线。
然而,因为传统光刻技术损坏顶发射型OLED器件中使用的有机层和通常很薄的上电极,因此这些总线条向OLED器件中的透光上电极供电是无用的。
美国专利申请公开2002/0011783 A1提出通过形成与上电极或顶电极接触的辅助电极来解决该问题。辅助电极可以在上电极上方或下方。辅助电极具有更大的厚度和导电率,由此可以增大上电极的电流承载容量。然而,这种方法难以减小OLED器件的发光面积并且难以制造。具体地说,如果在沉积有机元件之前形成辅助电极,则因为有机材料会沉积在辅助电极上,所以难以在上电极和辅助电极之间形成良好的电接触。此外,不希望的湿气会渗透透过辅助电极的角部的材料,并且附加上电极保护和封装层的保形沉积也成问题。如果辅助电极沉积在上电极上,则构图沉积工艺相对较难,并且易于损坏其下方的上电极和有机层。
解决该问题的另一现有技术方法是使用辅助电极,如Fukunaga等人的标题为“Luminescent Apparatus and Method of Manufacturing the Same”的美国专利申请公开2001/0043046 A1所提出的。然而,该方法需要复杂的多步骤处理方法并且也遭受上述困难的影响。
Kobayashi等人的标题为“Display Device and Method ofManufacturing the Same”的美国专利申请公开2002/0158835 A1公开了电连接到有源矩阵型平面显示器件的透光第二电极或上电极的辅助配线元件的利用。辅助配线元件与第一电极或下电极形成在同一层中或者同一表面上,并且辅助配线元件与第一电极电绝缘。然而,Kobayashi等人没有提供描述在制造该器件的方法中使用的工艺步骤的图。此外,Kobayashi等人公开的电连接形成于间隔壁之间。构造合适的间隔壁给该工艺增加了复杂性,减小了成品率,增加了成本,并且限制了互连的分辨力。
激光以及用于形成集成电路中的图案的其他技术的使用是公知的。例如,标题为“Method for Patterning Organic Thin Film Devices Using aDie”的美国专利6,468,819描述了使用模具(die)来形成图案并借助于使用激光烧蚀来形成图案。标题为“Method of Making an ElectroconductivePattern on a Support”的美国专利6,444,400同样描述了烧蚀,包括使用红外激光。其他专利例如2002年8月13日授权的标题为“Non-DegenerateWide Bandgap Semiconductors as Injection Layers and/or Contact Electrodesfor Organic Electroluminescent Devices”的美国专利6,433,355也描述了使用激光烧蚀来形成图案。然而,这些方法都不能解决顶发射型LED器件中的电力分配的问题。
Cok和VanSlyke的标题为“Method of making a top-emitting OLEDdevice having improved power distribution”的美国专利6,995,035描述了一种制造顶发射型OLED器件的方法,该方法包括以下步骤:在基板上设置横向间隔开并且不透光的下电极和与所述下电极电绝缘的上电极总线条;在所述下电极和所述上电极总线条上沉积有机EL介质结构;选择性地移除所述上电极总线条的至少多个部分上的所述有机EL介质结构,以暴露出所述上电极总线的至少一些上表面;并且在所述有机EL介质结构上沉积透光上电极,使得该上电极与所述上电极总线条的至少一些上表面电接触。然而,该方法会在选择性地移除有机EL介质结构时形成微粒污染。该微粒污染会落在EL介质结构上并且在随后沉积透光上电极之后阻碍电流流过EL介质结构。这会导致不想要的暗点。
因此,需要用于向顶发射型LED器件的透明电极提供增强的电力分配的改进方法和结构。
发明内容
一种制造顶发射型LED器件的方法,该方法包括以下步骤:
a)在基板上设置横向间隔开并且不透光的下电极以及与所述下电极电绝缘的上电极总线条;
b)在所述下电极和所述上电极总线条上沉积形成EL介质结构的材料;
c)在所述EL介质结构上沉积保护所述EL介质结构免受微粒污染的第一透光上电极;以及
d)选择性地移除所述上电极总线条的选择性部分上的所述EL介质结构的大部分。
因此,本发明的一个目的是要提供一种制造具有改进的电力分配的顶发射型LED器件的方法。
本发明的另一个目的是要提供一种制造具有改进的电力分配的不同类别的顶发射型LED器件的方法。
附图说明
图1是描述了本发明的方法的一个实施方式的流程图;
图2是根据本发明的一个实施方式的LED器件在第一构造步骤时的示意性截面图;
图3是根据本发明的一个实施方式的LED器件在第二构造步骤时的示意性截面图;
图4是根据本发明的一个实施方式的LED器件在第三构造步骤时的示意性截面图;
图5是根据本发明的一个实施方式的LED器件在第四构造步骤时的示意性截面图;
图6是根据本发明的另一个实施方式的LED器件在第一构造步骤时的示意性截面图;
图7是根据本发明的另一个实施方式的LED器件在第二构造步骤时的示意性截面图;
图8是根据本发明的另一个实施方式的LED器件在第三构造步骤时的示意性截面图;
图9是根据本发明的又一个实施方式的LED器件在第一构造步骤时的示意性截面图;
图10是根据本发明的一个替代实施方式的LED器件在第一构造步骤时的示意性截面图;
图11是描述了本发明的方法的另一个实施方式的流程图;
图12是根据本发明的一个实施方式的LED器件的示意性俯视图;以及
图13是根据本发明的一个替代实施方式的LED器件在第二构造步骤时的示意性截面图。
这些图必定具有示意性,因为层厚尺寸通常是在亚微米(sub-micrometer)范围内,而表示了横向器件尺寸的特征可以在10微米到几百微米的范围内。因此,为了便于观看而不是为了尺寸上的准确度缩放了这些图。
具体实施方式
本发明致力于一种制造顶发射型LED器件的方法。在顶发射型LED器件中,透过具有足够透光性的上电极或顶电极来发光,而下电极或底电极可以由不透光的相对厚并且导电的金属复合物制成。
如这里所使用的,当提及顶发射型LED器件的上电极或顶电极时术语“透光性的”表示垂直入射到该电极的表面上的光的光透射率为50%或更高。术语“不透光的”是指下电极或底电极、上电极总线条、总线连接器和总线连接器焊盘,并且表示垂直入射到这种导电元件的表面上的光的光透射率低于50%。
术语“像素”和“子像素”一般用于表示显示器的最小可寻址元件。对于单色OLED显示器,像素和子像素之间没有区别。在多色显示器中,或者在全色显示器中,子像素表示像素中能够独立寻址以便发出特定颜色的光的任何部分。
参照图1和2,一种制造顶发射型LED器件的方法包括以下步骤:操作100,在基板10上设置横向间隔开并且不透光的下电极12以及与所述下电极12电绝缘的上电极总线条30;操作105,在所述下电极12和所述上电极总线条30上沉积形成EL介质结构14的材料;操作110,在所述EL介质结构上沉积保护所述EL介质结构14免受微粒污染的第一透光上电极16;以及操作115,选择性地移除所述上电极总线条30的选择性部分上的所述EL介质结构14的大部分。在本发明的各种实施方式中,可以提供多个第一透光上电极16和上电极总线条30。在另一实施方式中,本发明的方法包括以下步骤:操作120,(如图5所示)在第一透光上电极16上并且与其直接电接触地沉积第二透光上电极17,使得第二上电极17至少与上电极总线条30的上表面电接触。在本发明的一个示例性实施方式中,第二透光上电极17比第一透光上电极16厚。
参照图2到图5,例示了形成顶发射型LED器件的一个示例性方法。参照图2,提供基板10,并在该基板10上形成下电极12。还形成上电极总线条30。优选地,在与上电极总线条30的公共并行的制造步骤中形成下电极12。在下电极12和上电极总线条30上形成诸如发光层(例如包括有机材料或诸如量子点的无机材料)的EL介质结构14。还可以在层14中形成其他层,例如,空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层和电荷阻挡层。可以通过本领域中已知的蒸发或溶液涂敷方法来形成这样的层。然后在EL介质结构14上形成第一透光上电极16。透光上电极16可以包括例如利用溅射技术沉积的铟锡氧化物(ITO)。透光层16相对较薄,例如为1nm厚,但小于100nm厚。
初始时,参照图3,一旦形成初始顶发射型LED结构,则例如通过激光烧蚀利用激光器40选择性地移除上电极总线条30上的EL介质结构14的一部分来形成通路60(如图4中所示)。激光烧蚀工艺在现有技术中是已知的。参照图4,发射激光束42的激光器40对EL介质结构14进行局部加热并使其汽化,形成汽化或者融化的微粒15。一些汽化微粒15A再沉积在LED器件上。在上面提及并且通过引用在这里整体包括进来的Cok和VanSlyke的标题为“Method of making a top-emitting OLED devicehaving improved power distribution”的美国专利6,995,035中描述的现有技术方法中,在没有透光上电极16时,汽化微粒15A可以再沉积到EL介质结构14上。这种再沉积会损坏EL介质结构(特别是在使用有机EL材料时)并且还会阻碍电流如所期望的那样流过EL介质结构,导致暗点(即,LED器件中光发射减小或者没有光发射的区域)。如现有技术中所教导的,可以使用微粒污染移除***50来减小微粒污染水平,但不能够完全防止这种污染。因此,根据本发明,透光上电极16通过防止微粒15A再沉积到EL介质结构14上来提供对EL介质结构的保护。此外,透光上电极16能够在烧蚀工艺过程中对下层提供某些环境保护。而且,因为电流能够沿着透光上电极16的平面来传导,而不仅是正交地通过透光上电极16,所以再沉积在透光上电极16上的微粒15A不会阻止电流流过EL介质结构14。
透光上电极16相对较薄,以使得能够选择性地移除上电极总线条30的一些部分上的EL介质结构,同时还对EL介质结构提供免于微粒污染15A的足够保护。然而,这种薄电极可能没有足够的导电性来向所有LED器件(例如显示器)提供足够的电流。因此,在本发明的另一实施方式中,选择性地移除EL介质结构14的操作还选择性地移除上电极总线条30的至少一些部分上的第一透光上电极16,以便暴露出上电极总线条30的至少一些上表面(见图1)。然后,操作120(也在图1中描述)在第一透光上电极16上的没有被选择性地移除EL介质结构14的部分中沉积第二透光上电极17(图5),使得该第二上电极17与上电极总线条30的至少一些上表面电接触,并且向LED器件的上电极18提供附加的电流承载容量。
在本发明的图5所示的一个示例性实施方式中,第二上电极17比第一上电极16厚。较薄的第一上电极16向EL介质结构14提供免于可能造成对EL介质结构14的化学和/或电学损坏的微粒污染的充分保护。同时,较薄的第一上电极16足够薄,以使能够对EL介质结构14的被选择部分和/或第一上电极16的被选择部分进行选择性地烧蚀。较厚的第二上电极17提供附加的电流承载容量(未明确示出)。较薄的上电极16例如可以是10nm厚,而较厚的上电极17例如可以是100nm厚。
透光上电极16和17可以由透明导电氧化物(例如,ITO或铝锌氧化物)形成,并且可以通过本领域技术中教导的溅射或者通过化学汽相或原子层沉积法来进行沉积。
在一个替代实施方式中,操作115选择性地移除上电极总线条30的至少一些部分上的EL介质结构14,并使得第一透光上电极16与上电极总线条30的至少一些上表面电接触。由于EL介质结构14非常薄(例如,小于100nm厚)并且形成该层的区域相对较大(例如,100微米),所以即使第一透光上电极16中小量的挠性(flexibility)也能够使得第一透光上电极16与上电极总线条30的至少一些上表面电接触。在本实施方式(参照图6)中,LED器件结构包括基板10、形成在基板10上的上电极总线条30和形成在上电极总线条30上的EL介质结构14。在EL介质结构14上形成第一透光上电极16。(为了更清楚,图6、7和8中未示出下电极)。
参照图7,激光器40利用激光束42来加热EL介质结构14,并使其流动。对于流动在这里是指EL介质结构14中的材料不形成汽化的气体微粒,而是经受使得这些材料在上电极总线条30的表面上移动的表面能量效应;例如,形成了咖啡环效应,其中,该材料在通路60的中心形成开放空间,并且在通路60的***出现更多的材料。申请人已经说明了:i)利用局部化热量和表面能量效应来使有机材料流出被选择区域;以及ii)形成适当的通路。在本示例性实施方式中,当选择性地移除EL介质结构14时,将EL介质结构14包含于第一透光上电极16和上电极总线条30之间。可以使用较低的温度来使材料在表面(例如,上电极总线条30)上流动,而较高温度可能使材料汽化(如图4所示)。
参照图8,可以在第一透光上电极16上可选地形成第二透光上电极17。然而,在该替代实施方式中,第一透光上电极16可以厚得多(例如,100nm厚),而第二透光上电极17可以不是必需的。
参照图9,在本发明的又一替代实施方式中,可以在选择性地移除EL介质结构14的区域中在该EL介质结构14上方或下方形成吸热元件32。该吸热元件32可以形成在上电极总线条30上,并且可以是导电性的或者是黑的(black)。申请人已经说明了例如通过利用诸如铬的金属或金属氧化物来形成和使用这种吸热元件32。
参照图10,在本发明的方法的其它实施方式中,在各上电极总线条30和相邻下电极12之间设置电绝缘材料34。此外,如图12中的俯视图所示,可以在所有上电极总线条30之间设置公共电连接31,从而可以使用连接到电源的单个电连接。而且,可以在所有下电极之间设置公共电连接,从而同样可以使用连接到电源的单个电连接(未示出)。
参照图11,在本发明的方法的其它替代实施方式中,移除EL介质结构可以包括以下步骤中的一个或更多个步骤:加热(操作200)、暴露于活性气体(操作205)、暴露于活性化学物质(操作210)和暴露于活性微粒(操作215)。用于蚀刻材料或执行材料移除的这种方法在本领域中是已知的。机械装置(诸如利用了真空的微粒移除***)可以用于减少微粒污染。
根据本发明的各种实施方式,该方法还包括以下步骤:制造顶发射型无源或有源矩阵LED器件、或者有机或无机LED器件。
有用的电绝缘基板10包括玻璃基板、石英基板、塑料基板、陶瓷基板和在其他导电基板本体上设置了电绝缘表面层的基板。
下电极12和上电极总线条30可以由金属、金属合金或者多层金属夹层制成,并且选择性地形成一定厚度(图中未示出)形成以向基板10的表面提供足够高的导电性、长期的物理和化学稳定性以及附着力。另外,要从向EL介质结构14注入正电荷截流子(空穴)的特性(propensity)方面来进行金属的选择。具有≥4.0eV的功函(work function)的金属被认为具有可接受的空穴注入特性。(对于下电极12为阳极的结构来说)可以通过在下电极12上设置空穴注入层(未示出)来改善空穴注入特性。用于形成空穴注入层的具体的有用材料包括例如铟锡氧化物(ITO)的导电金属氧化物、例如铜酞菁(copper phthalocyanine)的酞菁化合物以及等离子体沉积碳氟化合物材料(CFx)。
从上述因素来看,具体的有用材料包括银、金、铂、铱、钽、钨、钼、镍和铝,或者这些金属的所选择的合金或者夹层结构。
可以选择各种已知方法来提供下电极12、上电极总线条30、总线连接器和总线连接器焊盘(未示出)的图案。这样的已知方法中有印刷、通过图案掩模的汽相沉积、在所谓的“剥离(1ift-off)”工艺中通过光刻胶图案限定的图案的汽相沉积以及通过经由光刻胶刻蚀掩模的选择性刻蚀对均匀沉积的层进行构图。
被构图的金属厚度特性使其不透光。上表面可以具有光反射性,其反射性水平通过金属的选择或者上表面的微拓扑特征确定。
如图10所示,在下电极12和上电极总线条30之间形成电绝缘34,使得暴露出总线条的上表面(未标识)。电绝缘可以是通过光刻工艺构图的有机光刻胶材料。
EL介质结构可以是多层结构,其依次包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。在设计和制造有机和无机LED器件的技术中这种多层结构是公知的。EL介质结构可以包括小分子层和聚合物层,以及在公共层(例如,多晶半导体基体)中形成的量子点。
如果顶发射型LED器件指的是单色发光器件,则在所有下电极12、电绝缘34和上电极总线条30以及任何吸热层32上形成一个同样的EL介质结构。
如果顶发射型LED器件指的是多色器件或全色器件,则在所选择的下电极12上选择性地沉积EL介质结构的发光层。例如,可以将红色发光层形成在一些下电极12上并且在相邻电绝缘34上横向延伸。可以类似地形成绿色和蓝色发光层。可以将发光层重叠或邻接在绝缘34上或者上电极总线条30上。多层有机EL介质结构的所有其他层都共同沉积在所有下电极、上电极总线条和电绝缘上。
可以通过激光束42选择性地烧蚀EL介质结构14来选择性地移除该结构,该激光束42选择性地照射到要移除EL介质结构14的区域上。优选地,在保持在较低压强的腔室(未示出)中执行该烧蚀过程。可以理解的是,该烧蚀过程可以包括材料(特别是有机材料)的再升华,该材料可能是在开始时通过升华过程沉积的。可以通过将激光束42(例如,固态激光二极管的线性阵列)朝向上电极总线条30上照射,并通过在激光束42与基板10和上电极总线条30之间提供相对运动来实现对EL介质结构14的一些部分的选择性地烧蚀。参照图13,还可以通过提供朝向EL介质结构14照射的均匀辐射43的源,并且通过在该源和EL介质结构14之间提供掩模36(该掩模36具有相对于上电极总线条30来定向的掩模开口37,从而使得掩模开口37对应于上电极总线条30的位置)来对EL介质结构14的选择性地部分进行烧蚀。因此,掩模36中的开口37限定了均匀辐射43。另选地,可以通过将一个或更多个激光束42朝向对准上电极总线条30的结构14照射来实现对EL介质结构14的多个部分的选择性地烧蚀。
激光束42的使用以及在集成电路中形成图案的其他技术的使用是公知的。例如,美国专利6,468,819描述了使用模具来形成图案,并且提到了使用激光烧蚀来形成图案。美国专利6,444,400公开了包括使用红外激光器的烧蚀。美国专利6,433,355描述了用于对OLED器件的半导体注入层和/或接触电极进行构图的激光烧蚀。然而,这些公开物并没有公开或教导在制造LED器件过程中选择性地移除EL介质结构14,以形成用于将透明电极16连接到不透明总线30的通路60。
可以由薄金属膜或者由相对透明并且导电的金属氧化物层或者这些材料的组合来形成透光上电极18。电子注入界面层(例如,氟化锂(LiF)界面层)可以形成为EL介质结构14的最上层,然后是铝(Al)层。组合起来,例如在美国专利5,677,572中所描述的,这些材料的层包括透光上电极18。其他有用的上电极材料集包括但不限于美国专利5,059,861和5,059,862中公开的那些。本说明书中使用的术语“透明的”包括透过足够的光以使得LED器件能够作为顶发射器有效工作的材料。例如,对于本发明有用的透明电极材料的另选薄膜包括与电子注入层结合的铟锡氧化物(ITO)、或者低功函材料与其他金属或合金的合金(例如,Li/Ag,LiF/Al/Ag),以及镁与其他金属的合金(例如,MgAg,MgAl,MgSn,MgIn或MgZn,有或者没有附加的Ag层或者任何其他高导电性金属或合金层)。
在美国专利4,885,211、5,247,190、日本专利3,234,963、美国专利5,703,436、5,608,287、5,837,391、5,677,572、5,776,622、5,776,623、5,714,838、5,969,474、5,739,545、5,981,306、6,137,223、6,140,763、6,172,459、欧洲专利EP1076368和美国专利6,278,236和6,284,393中更详细地描述了光学透明电极。通常通过蒸发、溅射或者化学汽相沉积来沉积透明电极。当需要时,可以通过许多公知方法来实现构图,包括但不限于掩模(through-mask)沉积、整体荫罩掩蔽(例如,如美国专利5,276,380和6,221,563以及欧洲专利EP0732868中所述)、通过激光烧蚀,以及通过选择性地化学汽相沉积。
透光上电极16、17和各金属上电极总线条30之间的电接触提供了在上电极16、17中的改进的电力分配,由此允许在形成上电极18时使用基本上透光的材料。换句话说,可以通过在这种电极和金属导电的上电极总线条30之间设置多个电连接能够基本减小或者避免沿着或穿过透光上电极16、17的不期望的电压降。
上电极总线条30可以沿着或者穿过整个LED器件横向延伸,并且可以设置在横向间隔开的下电极12之间的空间中。各上电极总线条30与公共透光上电极16、17电接触,以对该公共上电极中的电流分配或电力分配提供改善的均匀性。
在前面的描述中,形成下电极12和上电极总线条30、在部分器件的所有功能部件上沉积有机EL介质结构14、从上电极总线条30选择性地移除EL介质14和形成与总线条电接触的公共透光上电极18的工艺顺序能够简化制造具有改善的电力分配的不同类别的顶发射型LED器件的方法。
选择性地移除EL介质结构
如上所述,例如可以通过激光烧蚀来实现选择性地移除。在集成电路中设置的一个或更多个激光器线性阵列可以在LED器件的表面上平移,其中该线性阵列相对于移除了EL介质结构14的上电极总线条30对齐。另选地,可以相对于固定的激光器40的线性阵列来平移LED器件。
选择性地移除EL材料的另一个方法包括使用具有开口37的光学掩模36(开口37相对于上电极总线条对齐),并且透过这些开口将激光42或者来自另一光源的光的整片曝光(flood exposure)照射到器件表面上,使得能够同时从所有上电极总线条30烧蚀EL材料。
选择性地移除EL材料的另一个方法包括利用被配置成从上电极总线条上,以及从LED器件的发光区域***的其他区域上独立地烧蚀EL材料的一个或更多个激光器。
EL介质结构14相对较薄(例如,小于100nm)并且易于被选择性地移除。该结构相对透明,但在所选择的波长上吸收光或能量。上电极总线条30通常由金属、金属合金或者金属的夹层结构制成,并且由此呈现一定的光反射性。由此该反射性,烧蚀过程停止在上电极总线条30,由此防止了烧蚀超出要移除的EL介质结构14。
可以理解的是,本发明的方法可以应用于不同类别的OLED器件,例如聚合物OLED器件(有源矩阵或无源矩阵)、顶发射型无源矩阵OLED器件和顶发射型有源矩阵OLED器件。
部件列表
10 基板
12 下电极
14 EL介质结构
15,15A 汽化微粒
16 第一透光上电极
17 第二透光上电极
30 上电极总线条
31 公共电连接
32 吸热层
34 电绝缘层
36 掩模
37 掩模开口
40 激光器
42 激光束
43 均匀辐射
50 微粒移除***
60 通路
100 提供基板操作
105 沉积EL操作
110 沉积第一上电极操作
115 选择性地移除操作
120 沉积第二上电极操作
200 激光烧蚀操作
205 活性气体刻蚀操作
210 活性化学物质刻蚀操作
215 活性微粒刻蚀操作
Claims (20)
1.一种制造顶发射型LED器件的方法,所述方法包括以下步骤:
a)在基板上设置横向间隔开并且不透光的下电极以及与所述下电极电绝缘的上电极总线条;
b)在所述下电极和所述上电极总线条上沉积形成EL介质结构的材料;
c)在所述EL介质结构上沉积保护所述EL介质结构免受微粒污染的第一透光上电极;以及
d)选择性地移除所述上电极总线条的选择性部分上的所述EL介质结构的大部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述选择性地移除所述EL介质结构的步骤还从所述上电极总线条的一些部分上选择性地移除所述第一透光上电极,以便暴露出所述上电极总线条的至少一些上表面。
3.根据权利要求2所述的方法,所述方法还包括以下步骤:在所述第一透光上电极上并且与其直接电接触地沉积第二透光上电极,使得所述第二上电极至少与所述上电极总线条的上表面电接触。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第二透光上电极比所述第一透光上电极厚。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述选择性地移除所述上电极总线条的选择性部分上的所述EL介质结构的步骤使得所述第一上电极至少与所述上电极总线条的上表面电接触。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述选择性地移除所述EL介质结构的步骤包括对所述EL介质结构的材料进行烧蚀。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述EL介质结构的材料被加热,以便对所述材料进行烧蚀。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,通过局部暴露于激光束来实现所述加热步骤。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,当选择性地移除所述EL介质结构时,将所述EL介质结构的材料包含于所述第一透光上电极和所述上电极总线条之间。
10.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:在要选择性地移除所述EL介质结构的区域中,在所述EL介质结构上方或下方形成吸热元件。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,将所述吸热元件形成于所述上电极总线条上。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,所述吸热元件是导电性的或者黑的。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择性地移除所述EL介质结构的步骤包括以下步骤中的一个或更多个:加热、暴露于活性气体、暴露于活性化学物质、机械地移除微粒以及暴露于活性微粒。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,同时形成所述下电极和所述上电极总线条。
15.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括在所述上电极总线条和所述下电极之间设置电绝缘材料。
16.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括向所述上电极或所述下电极提供公共电连接。
17.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
i)提供向所述上电极总线条照射的激光束;以及
ii)提供所述激光束和所述基板上沉积的上电极总线条之间的相对运动。
18.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
i)提供向所述EL介质结构照射的均匀辐射源;以及
ii)在所述源和所述EL介质结构之间设置掩模,并且所述掩模具有对应于所述上电极总线条的位置的掩模开口。
19.一种LED器件,所述器件根据权利要求1所述的方法制成。
20.一种LED器件,所述器件根据权利要求3所述的方法制成。
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