CN1929162A - 有机电致发光装置制造方法及有机电致发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明准备其上形成有透明电极层的基板。在透明电极层上形成绝缘层，该绝缘层具有覆盖第二端子部分并露出发光区和第一端子部分的第一图案。然后，在透明电极层和绝缘层的整个面上形成有机层。在有机层上形成发射电极层，该发射电极层具有覆盖发光区和第二端子部分并露出第一端子部分的第二图案。之后，通过干蚀刻除去露出的有机层部分，以露出第一端子部分内的透明电极层部分。最后，在形成的透明基板上形成密封薄膜，该密封薄膜具有覆盖发光区并露出第一端子部分和第二端子部分的第三图案，从而露出第一端子部分和第二端子部分。
Description
技术领域
本申请涉及一种有机电致发光(EL)装置的制造方法。此外，还涉及一种有机EL装置。
背景技术
到目前为止，有机EL装置能够执行自发光以获得高亮度画面。所以，在实际使用中，有机EL装置广泛用作显示器或照明装置，例如用于轻薄的移动设备。
有机EL装置具有的基本结构是有机发光层位于阳极和阴极之间。为了使具有这样基本结构的有机EL装置发光，需要第一端子部分和第二端子部分从阳极和阴极延伸到发光区外以与驱动电源建立连接，从而提供电流到发光区的有机EL层。
一个制造上述有机EL装置的方法的例子，包括：使用形成有预定图案的掩模，在基板上按顺序层叠阳极、有机层和阴极。使用掩模时，在形成各层之前要对准基板和掩模。如果发生掩模位置偏移，就不能制造出高质量的有机EL装置。所以，掩模对准要缓慢而精细地进行。
另一个制造有机EL装置的方法的例子，如JP2000-40594A所披露，包括：在透明基板上按顺序层叠第一电极、有机EL层和第二电极，在第二电极上设置保护膜，在保护膜上形成光刻胶图案以执行蚀刻，从而获得具有发光区的有机EL装置。
但是，对于形成组成有机EL装置的各层的方法，其使用掩模以制造有机EL装置，例如当有机层是多层时，需要多次对准掩模和基板。所以，制造有机EL装置比较耗时。
JP2000-040594A没有披露形成第一端子部分、第二端子部分等的方法。其中，使用光刻胶作为掩模进行蚀刻以形成发光区的图案，很可能在形成光刻胶图案的湿法中损坏有机EL层。
发明内容
本发明意图解决上述问题。本发明的一个目的是提供能简便制造有机EL装置的制造方法，其中该有机EL装置包括发光区、第一端子部分和第二端子部分，以及提供包括发光区、第一端子部分和第二端子部分的有机EL装置。
根据本发明的有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括发光区、第一端子部分和第二端子部分，该制造方法包括以下步骤：准备基板，该基板上形成有第一电极层；在第一电极层上形成绝缘层，该绝缘层具有覆盖第二端子部分并露出发光区和第一端子部分的第一图案；在形成有第一电极层和绝缘层的一侧基板的整个面上形成有机层；在有机层上形成第二电极层，该第二电极层具有覆盖发光区和第二端子部分并露出第一端子部分的第二图案；除去没有形成第二电极层的有机层部分，以露出第一端子部分内的第一电极层部分；以及在第二电极层上形成密封薄膜，该密封薄膜具有覆盖发光区并露出第一端子部分和第二端子部分的第三图案。
根据本发明的有机EL装置，具有按顺序层叠在基板上的第一电极层、有机层、第二电极层和密封薄膜，包括：发光区；第一端子部分；第二端子部分，以及具有覆盖第二端子部分并露出发光区和第一端子部分的第一图案的绝缘层，该绝缘层形成于第一电极层和有机层之间，第一端子部分包含第一电极层形成在基板上并露出第一电极层的结构，第二端子部分包含第一电极层、绝缘层、有机层和第二电极层按顺序层叠在基板上并露出第二电极层的结构。
附图说明
图1是显示根据本发明第一实施方式的有机EL装置的平面图；
图2A和2B分别是沿图1A-A线和B-B线的剖面图；
图3是显示用于根据本发明第一实施方式的有机EL装置制造方法的透明基板的平面图；
图4是显示在第一实施方式中形成透明电极层的步骤的平面图；
图5是显示在第一实施方式中形成绝缘层的步骤的平面图；
图6是显示在第一实施方式中形成有机层的步骤的平面图；
图7是显示在第一实施方式中形成反射电极层的步骤的平面图；
图8是显示在第一实施方式中露出第一端子部分的步骤的平面图；
图9是显示在第一实施方式中形成密封薄膜的步骤的平面图；
图10是显示在第二实施方式中形成辅助电极的步骤的平面图；以及
图11是显示在第二实施方式中形成绝缘层的步骤的平面图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细说明本发明的实施方式。
第一实施方式
图1是根据本发明第一实施方式的有机EL装置的平面图。该有机EL装置包括，矩形发光区R、两个第一端子部分3和一个第二端子部分4。第一端子部分3和第二端子部分4邻近发光区R设置。
图2A是沿图1中A-A线的剖面图，2B是沿图1中B-B线的剖面图。如图2A所示，作为第一电极层的透明电极层6设置于透明基板5的表面上。包括发光层的有机层7设置于透明电极层6上。作为第二电极层的反射电极层8设置于有机层7上。绝缘层10设置于透明电极层6上，绝缘层具有定义有机EL装置发光区R的开口部分10a和定义第一端子部分3的切割部分10b。密封薄膜11形成在反射电极层8之上的透明基板5的基本整个表面上。在本发明的第一实施方式中，透明电极层6构成阳极，反射电极层8构成阴极。
在此实施方式中，有机EL装置的发光区R由四层组成，即透明电极层6、有机层7、反射电极层8和密封薄膜11，并在绝缘层10的开口部分10a内按此顺序直接相互层叠。透明电极层6具有通过绝缘层10的切割部分10b露出的部分，该部分用作第一端子部分3。如图2B所示，反射电极层8具有未用密封薄膜11覆盖的露出部分，该部分用作第二端子部分4。
透明基板5可由能透过要引出的光的材料制成，可以使用如玻璃、树脂等作为这种材料。透明电极层6只需用作电极并能透过至少要引出的光，例如铟锡氧化物(ITO)可作为透明电极层6的材料。
有机层7只需至少包括发光层。有机层7可以是仅有发光层的单层结构或其中包括发光层和至少从包括空穴注入层、空穴传输层、空穴注入传输层、空穴阻挡层、电子注入层、电子传输层和电子阻挡层的组中选出的一层层叠的多层结构。发光层可以具有多层结构。如Alq3或DCM公知的有机发光材料用作发光层的材料。要采用的发光层具有提供如红、绿、蓝或黄等单色光的结构，或提供这些颜色混合后获得的发光颜色，如白色光的结构。空穴注入层、空穴输入层、空穴注入输入层、空穴阻挡层、电子注入层、电子传输层、电子阻挡层等中的每一层都可以由适合的公知材料制成。
本发明的第一实施方式中，在透明电极层6上共层叠有五层，即空穴传输层、红光发光层、蓝光发光层、绿光发光层和电子传输层，构成有机层7以整体发射白光。
反射电极层8仅需作为电极和至少反射要引出的光。如Al、Cr、Mo、Ag、Al合金、Al/Mo层叠材料等可用作反射电极层8。有如LiF无机材料制成的电子注入层也可适当的设置在反射电极层8和有机层7之间。
绝缘层10仅需由具有绝缘特性的材料制成，例如使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等。
氮化硅、氮氧化硅、氧化硅等用作密封薄膜11。
在有机EL装置中，透明基板5的与形成有透明电极层6的面相对的面是光出射面。也就是说，有机层7发出的光直接入射到透明电极层6上或被反射电极层8反射后入射到透明电极层6上，然后穿过透明基板5射出。
接着，将描述制备根据本发明第一实施方式的有机EL装置的方法。首先，准备如图3所示的透明基板5。然后，如图4所示，通过如溅射法或真空蒸镀法等公知薄膜形成方法在透明基板5的整个面上形成透明电极层6。
然后，如图5所示，在透明电极层6的表面上形成绝缘层10，绝缘层10具有露出发光区R和第一端子部分3且覆盖第二端子部分4的第一图案，即绝缘层10具有对应发光区R的开孔部分10a和对应第一端子部分3的切割部分10b。其中，具有第一图案的绝缘层10按如下方式形成。通过如涂敷方法等公知的薄膜形成方法在透明电极层6的整个面上形成绝缘层。之后，利用光掩模等将第一图案转印到绝缘层上(执行曝光)。然后，除去对应第一图案部分之外的绝缘层部分(执行显影)。
按上述在透明电极层6上形成绝缘层10后，如图6所示，包括发光层在内的五层组成的有机层7通过如真空蒸镀法的公知薄膜形成方法形成在透明电极层6和绝缘层10的整个面上。
如图7所示，在有机层7上形成反射电极层8，反射电极层8具有覆盖发光区R和第二端子部分4并露出第一端子部分3的第二图案。其中，反射电极层8可以使用具有对应第二图案的开口形状的掩模(未示出)，通过使用如真空蒸镀法的公知薄膜形成方法形成。
然后，通过干蚀刻除去其上没有形成反射电极层8被露出的部分的有机层7。从而分别露出各第一端子部分3的透明电极层6的部分，如图8所示。其中，可以进行干蚀刻，使用具有第二图案的反射电极层8作为掩模。
最后，如图9所示，形成密封薄膜11，密封薄膜11具有覆盖发光区R并露出第一端子部分3和第二端子部分4的第三图案，从而只露出第一端子部分3和第二端子部分4而密封其他部分。其中密封薄膜11可以通过如等离子CVD法等使用具有对应第三图案的开口形状的掩模(未示出)的方法形成。
所以，可以获得如图1所示的有机EL装置。
如上所述，当通过根据本发明第一实施方式的方法制备有机EL装置时，第一端子部分3和第二端子部分4可以与发光区R同时形成。因而，易于制备包括第一端子部分3和第二端子部分4的有机EL装置。
有机层7未使用掩模等地形成在透明电极层6的整个面之上，透明电极层6上形成有绝缘层10。因此无需将掩模与透明基板5对准，从而易于形成有机层7。因而，当有机层7具有多层结构时，有机层7更易于形成。具体解释是，当要通过传统制造方法制造功能等同于本发明第一实施方式有机EL装置的有机EL装置时，需要掩模来形成每个透明电极层、由五层组成的有机层、反射电极层和密封薄膜。因而，总共要执行8次掩模附着。然后，每次掩模附着都要将掩模与基板对准，从而有机EL装置制造耗费时间。
相反，在第一实施方式中只使用掩模三次。也就是说，在绝缘层10、反射电极层8和密封层11各层的形成中使用掩模。因而，可显著降低掩模对准的次数，从而可以缩短制造时间和简化制造装置。
在通过上述方法制造的有机EL装置中，如图2A所示，第一端子部分3具有其中透明电极层6形成在透明基板5上并露出透明电极层6的结构。此外，如图2B所示，第二端子部分4具有其中透明电极层6、绝缘层10、有机层7和反射电极层8按此顺序形成在透明基板5上并露出反射电极层8的结构。
在制造有机EL装置的步骤中无需在透明基板5上形成透明电极层6，可以在其他步骤提前形成透明电极层6。或者，可以使用出售的其上形成有透明电极层6的透明基板5。
活性离子蚀刻可用作除去露出的有机层7的干蚀刻方法。此时使用的蚀刻气体是能够适合蚀刻有机层的气体，如氧气。
第二实施方式
将参照图10说明制造根据本发明第二实施方式的有机EL装置的方法。第二实施方式描述的是在通过第一实施方式所述方法形成绝缘层10前在透明电极层6上形成辅助电极21的方法。也就是说，在形成于透明基板5的整个表面上的透明电极层6的表面上形成辅助电极21，辅助电极21具有围绕发光区R周围的第四图形。之后，如图11所示，在透明电极层6之上形成具有第一图案的绝缘层10，在透明电极层6上形成有辅助电极21。其中，只有至少设置在发光区周围的辅助电极21部分需要用绝缘层10覆盖。部分辅助电极21可以设置于第一端子部分3中的透明电极层6的区域上通过各绝缘层10的各切割部分10b露出。然后，可以如第一实施方式一样地形成有机层7、反射电极层8和密封薄膜11。
辅助电极21由导电性优于透明电极层6的材料制成，如Cu或Al，并与透明电极层6电连接。
使用具有对应第四图案的开口形状的掩模，通过如真空蒸镀法的薄膜形成方法形成辅助电极21。或者，可以按如下方法形成具有第四图案的辅助电极21。通过如溅射法或真空蒸镀法等公知薄膜形成方法在透明电极层6的整个面形成辅助电极层。之后，通过湿蚀刻、干蚀刻等方法除去辅助电极层不需要的部分。也可以使用预先在其表面上按顺序层叠透明电极层6和辅助电极21的两层结构的透明基板。
在上述情况中，包括第一端子部分3和第二端子部分4的有机EL装置可以如上述第一实施方式一样地易于制造。
此外，第二实施方式中在透明电极层6上形成辅助电极21。因而，可以减轻由透明电极层6的面内方向上的电压降引起的亮度不均。
在上述第一实施方式和第二实施方式中，绝缘层通过涂敷法形成在透明电极层6的整个面上，然后执行曝光和显影以形成具有第一图案的绝缘层10。但是，根据用于绝缘层10的材料，可以使用具有对应第一图案的开口形状的掩模，通过如溅射法或真空蒸镀法的公知的薄膜形成方法形成具有第一图案的绝缘层10。
具有第三图案的密封薄膜11可以通过印刷法印刷预先形成第三图案的密封薄膜11形成来取代掩模形成。
可以按如下方法获得具有第三图案的密封薄膜11。分别在第一端子部分3和第二端子部分4上设置掩模胶带。在此状态下，通过等离子CVD等方法形成密封薄膜，整体覆盖位于透明基板5上的透明电极层6、绝缘层10、有机层7和反射电极层8。之后，揭去位于第一端子部分3和第二端子部分4上的掩模胶带。
还可以按如下方法获得具有第三图案的密封薄膜11。通过等离子CVD等方法形成覆盖位于透明基板5上的透明电极层6、绝缘层10、有机层7和反射电极层8整体的密封薄膜，。之后，通过印刷法、公知的光刻技术等方法在密封薄膜上提供具有第三图案的阻焊膜。用阻焊膜作为掩模进行干蚀刻。这样，阻焊膜具有无需揭去而防止有机EL装置受到物理性损坏。
在上述第一和第二实施方式中，透明电极层6形成在透明基板5的整个面上。可以形成具有如露出透明基板5***部分的图案等的预定图案的透明电极层6。
反射电极层8可以由多层相互层叠的导电层形成。此时，每层可以选择适合的材料，以形成兼具优异导电性和反射型的反射电极层8。当位于与有机层7相对的面上的导电层由离子化倾向小的材料制成时，在用例如O2气体等活性离子蚀刻除去有机层7时，可以防止发生反射电极层8的氧化。
上述第一、第二实施方式中所述的有机EL装置是底部发光有机EL装置，其中按顺序在透明基板5上层叠透明电极层6、有机层7和反射电极层8，有机层7发出的光穿过透明电极层6和透明基板5。本发明不限于此。本发明的制造方法也可以实施到顶部发光有机EL装置，其中按顺序在基板上层叠作为第一电极层的反射电极层、有机层和作为第二电极层的透明电极层，有机层放出的光穿过与基板相对的透明电极层射出。此时，在透明电极层上形成密封薄膜，密封薄膜需要由可透过或半透过要引出的光的材料制成。
Claims (14)
1、一种有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括发光区、第一端子部分和第二端子部分，该制造方法包括以下步骤：
准备基板，该基板上形成有第一电极层；
在第一电极层上形成绝缘层，该绝缘层具有覆盖第二端子部分并露出发光区和第一端子部分的第一图案；
在形成有第一电极层和绝缘层的一侧基板的整个面上形成有机层；
在有机层上形成第二电极层，该第二电极层具有覆盖发光区和第二端子部分并露出第一端子部分的第二图案；
除去没有形成第二电极层的有机层部分，以露出第一端子部分内的第一电极层部分；以及
在第二电极层上形成密封薄膜，该密封薄膜具有覆盖发光区并露出第一端子部分和第二端子部分的第三图案。
2、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，还包括以下步骤：
在形成绝缘层之前，于第一电极层上形成辅助电极；以及
于基板之上形成绝缘层，基板上形成有第一电极层和辅助电极，从而使绝缘层至少覆盖部分辅助电极。
3、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中使用对应第一图案的掩模形成具有第一图案的绝缘层。
4、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中通过在基板的整个面上形成绝缘层，然后除去形成在第一端子部分和发光区内的绝缘层部分，来形成具有第一图案的绝缘层。
5、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中使用对应第二图案的掩模形成具有第二图案的第二电极层。
6、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中通过层叠多层导电层形成第二电极层。
7、根据权利要求6所述的有机电致发光装置的制造方法，其中位于与有机层相对的面上的多层导电层的层由离子化倾向小的材料制成。
8、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中使用对应第三图案的掩模形成具有第三图案的密封薄膜。
9、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中通过在第一端子部分和第二端子部分上设置掩膜胶带的状态下，在基板的整个面上形成密封薄膜，然后揭去掩膜胶带，形成具有第三图案的密封薄膜。
10、根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中通过干蚀刻法除去其上没有形成第二电极层的有机层部分，以露出第一端子部分内的第一电极层部分。
11、根据权利要求10所述的有机电致发光装置的制造方法，其中利用第二电极层作为掩模执行干蚀刻法。
12、一种有机电致发光装置，具有按顺序层叠在基板上的第一电极层、有机层、第二电极层和密封薄膜，包括：
发光区；
第一端子部分；
第二端子部分，以及
具有覆盖第二端子部分并露出发光区和第一端子部分的第一图案的绝缘层，该绝缘层形成于第一电极层和有机层之间，
第一端子部分包含第一电极层形成在基板上并露出第一电极层的结构，
第二端子部分包含第一电极层、绝缘层、有机层和第二电极层按顺序层叠在基板上并露出第二电极层的结构。
13、根据权利要求12所述的有机电致发光装置，其中基板由透明基板形成，第一电极层由透明电极层形成，
与透明电极层相对的透明基板的面是光出射面。
14、根据权利要求12所述的有机电致发光装置，其中第二电极层具有覆盖发光区和第二端子部分并露出第一端子部分的第二图案，
密封薄膜具有覆盖发光区并露出第一端子部分和第二端子部分的第三图案。
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