DE102013114566B4

DE102013114566B4 - Organische lichtemittierende Vorrichtung und Passivierungsschicht einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung

Info

Publication number: DE102013114566B4
Application number: DE102013114566.3A
Authority: DE
Inventors: Jin Goo Kang; Young Hoon Shin
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2024-07-25
Anticipated expiration: 2033-12-20
Also published as: GB201322100D0; DE102013114566A1; KR102022886B1; CN108417734B; KR20140086500A; US20140183474A1; GB2510959A; CN108417734A; CN103915476A; US9035433B2; GB2510959B

Abstract

Organische lichtemittierende Vorrichtung aufweisend:ein erstes Substrat (100);eine Dünnfilmtransistor-Schicht (200) ausgebildet auf dem ersten Substrat (100);eine lichtemittierende Diodenschicht (300) ausgebildet auf der Dünnfilmtransistor-Schicht (200); undeine Passivierungsschicht (500) ausgebildet auf der lichtemittierenden Diodenschicht (300), wobei die Passivierungsschicht (500) einen ersten anorganischen isolierenden Film (510) und einen zweiten anorganischen isolierenden Film (520) aufweist,wobei ein in dem ersten anorganischen isolierenden Film (510) enthaltener Wasserstoffanteil kleiner ist als der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film (520) enthaltene Wasserstoffanteil,wobei der in dem ersten anorganischen isolierenden Film (510) enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30 %, undwobei der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film (520) enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 30 % und kleiner ist als 40 %.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine organische lichtemittierende Vorrichtung, und insbesondere eine Passivierungsschicht einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung.
Diskussion des Standes der Technik
Obwohl eine Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung weit verbreitet als eine Flachbildschirmanzeige-Vorrichtung verwendet wird, benötigt die Flüssigkristallanzeige-Vorrichtung eine separate Lichtquelle als eine Hintergrundbeleuchtung und hat technische Begrenzung hinsichtlich Helligkeit und Kontrastverhältnis. Insofern wurde die Aufmerksamkeit auf eine organische lichtemittierende Vorrichtung verstärkt, welche verhältnismäßig ausgezeichnet in Helligkeit und Kontrastverhältnis ist.
Die organische lichtemittierende Vorrichtung hat eine Struktur, dass eine lichtemittierende Schicht zwischen einer Kathode und eine Anode angeordnet ist, wobei Elektronen in der Katode erzeugt werden, und Löcher in der Anode erzeugt werden. Wenn die in der Katode erzeugten Elektronen und die in der Anode erzeugten Löcher in die lichtemittierende Schicht injiziert werden, werden Exzitonen mittels der Kombination der injizierten Elektronen und Löcher erzeugt, und die erzeugten Exzitonen wechseln dann von dem angeregten Zustand in einen Grundzustand, wodurch Licht emittiert wird. Auf diese Weise zeigt die organische lichtemittierende Vorrichtung ein Bild an.
Nachfolgend wird eine herkömmliche organische lichtemittierende Vorrichtung mit Bezugnahme zu der dazugehörigen Figur beschrieben.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine herkömmliche organische lichtemittierende Vorrichtung zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die herkömmliche organische lichtemittierende Vorrichtung ein erstes Substrat 10, eine lichtemittierende Vorrichtungsschicht 20, eine Passivierungsschicht 30, eine Haftmittelschicht 40 und ein zweites Substrat 50 auf.
Die lichtemittierende Vorrichtungsschicht 20 ist auf dem ersten Substrat 10 ausgebildet. Die lichtemittierende Vorrichtungsschicht 20 weist eine Dünnfilmtransistorschicht 21 auf, die auf dem ersten Substrat 10 ausgebildet ist, und eine lichtemittierende Diodenschicht 22, die auf der Dünnfilmtransistorschicht 21 gebildet ist.
Die Passivierungsschicht 30 ist auf der lichtemittierenden Vorrichtungsschicht 20 ausgebildet. Die Passivierungsschicht 30 dient dazu, ein Eindringen von Wasser in die lichtemittierende Vorrichtungsschicht 20 zu verhindern. Diese Passivierungsschicht 30 weist einen anorganischen isolierenden Film auf, beispielsweise SiNx.
Die Haftmittelschicht 40 ist auf der Passivierungsschicht 30 gebildet. Die Haftmittelschicht 40 dient dazu, das Substrat 50 auf der Passivierungsschicht 30 an zu haften.
Das zweite Substrat 50 ist auf der Haftmittelschicht 40 gebildet und dient dazu, die organische lichtemittierende Vorrichtung vor externen mechanischen Einwirkungen zu schützen.
Die herkömmliche, vorgenannte organische lichtemittierende Vorrichtung hat nachfolgende Probleme.
Der anorganische isolierende Film, beispielsweise SiNx verwendet als die Passivierungsschicht, kann mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidens (plasma enhanced chemical vapor deposition - PECVD) oder Kathodenzerstäubens (Sputtern) aufgebracht sein. Wenn der anorganische isolierende Film mittels des Sputter-Verfahrens abgeschieden wird, kann die anorganische lichtemittierende Schicht, die die lichtemittierende Diodenschicht 22 bildet, beschädigt werden. Dementsprechend wird der anorganische isolierende Film hauptsächlich mit dem PECVD-Verfahren aufgebracht.
Ferner sollte, wenn der anorganische isolierende Film mittels des PECVD-Verfahrens abgeschieden wird, der Abscheideprozess bei einer Temperatur, die kleiner als die Glasübergangstemperatur Tg der organischen lichtemittierenden Schicht ist, erfolgen. Dementsprechend wird der Abscheideprozess für den anorganischen isolierenden Film bei einer Temperatur von 100 °C oder weniger durchgeführt. Unterdessen weist der anorganische isolierende Film, der mittels eines solchen Abscheideprozesses erhalten wird, eine Menge von Wasserstoff (H) von zerlegten Quellgasen auf, beispielsweise SiH₄ und NH₃.
Wie oben beschrieben beinhaltet die Passivierungsschicht 30 bei einer herkömmlichen lichtemittierenden Vorrichtung eine Menge Wasserstoff. Wenn die Passivierungsschicht 30 eine Menge Wasserstoff beinhaltet, kann sich Wasserstoff mit der Zeit nach unten bewegen, wodurch Wasserstoff in die aktive Schicht der Dünnfilmtransistorschicht 21 diffundiert sein kann. Dadurch kann, wenn Wasserstoff in die aktive Schicht diffundiert ist, Wasserstoff einen Halbleiter oxidieren, der die aktive Schicht bildet, wodurch eine Schwellenwert-Spannung des Dünnfilmtransistors verändert wird. Als Ergebnis dessen tritt ein Problem auf, in dem die dargestellte Bildqualität verschlechtert ist.
DE 10 2008 031 405 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen elektronischer Elemente, die Barriereschichten zum Verkapseln des elektronischen Elements aufweisen, wobei ein Substrat mit einem organischen Schichtstapel bereitgestellt wird. Dabei wird der organische Schichtstapel als organische lichtemittierende Diode ausgebildet, die eine organische funktionale Schicht, eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist. In weiteren Verfahrensschritten wird ein PLALD-Prozess verwendet, um die erste Barriereschicht, die aus Al₂O₃ gebildet wird, auf dem organischen Schichtstapel bereitzustellen, und ein PECVD-Prozess wird verwendet, um die zweite Barriereschicht, die aus SiO₂ gebildet wird, auf der ersten Barriereschicht bereitzustellen.
US 8 044 576 B2 beschreibt eine organische lichtemittierende Anzeige und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei ein Substrat, auf dem ein Dünnschichttransistor angeordnet ist, bereitgestellt wird. Danach wird eine erste anorganische Passivierungs-Schicht auf dem Dünnschichttransistor angeordnet und eine zweite anorganische Passivierungs-Schicht, deren Wasserstoffgehalt höher ist als der Wasserstoffgehalt der ersten anorganischen Passivierungs-Schicht, wird auf der ersten anorganischen Passivierungs-Schicht gebildet. Ferner wird auf der zweiten anorganischen Passivierungs-Schicht eine Pixelelektrode, die elektrisch mit dem Dünnschichttransistor verbunden ist, angeordnet.
Überblick über die Erfindung
Entsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine organische lichtemittierende Vorrichtung gerichtet, dass im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme durch die Begrenzungen und Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, eine organische lichtemittierende Vorrichtung bereitzustellen, dass den in einer Passivierungsschicht enthaltenen Wasserstoffanteil reduziert, um die in eine aktive Schicht eines Dünnfilmtransistor diffundierte Menge an Wasserstoff zu minimieren, wodurch die Bildqualität verbessert wird.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung bekannt gemacht und sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich oder können durch Anwendung der Erfindung erlernt werden. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung können mittels der in der Beschreibung und den sich daraus ergebenden Ansprüchen sowie den angehängten Zeichnungen besonders hervorgehobenen Strukturen realisiert und erreicht werden.
Um diese Ziele und weiteren Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem hier ausgeführten und breit beschriebenen Zweck der Erfindung, wird eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch bereitgestellt. In einem Aspekt weist eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ein erstes Substrat auf; eine Dünnfilmtransistor-Schicht ausgebildet auf dem ersten Substrat; eine lichtemittierende Diodenschicht ausgebildet auf der Dünnfilmtransistor-Schicht; und eine Passivierungsschicht ausgebildet auf der lichtemittierenden Diodenschicht, wobei die Passivierungsschicht einen ersten anorganischen isolierenden Film und einen zweiten anorganischen isolierenden Film aufweist, wobei ein in dem ersten anorganischen isolierenden Film enthaltener Wasserstoffanteil kleiner ist als der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film enthaltene Wasserstoffanteil, wobei der in dem ersten anorganischen isolierenden Film enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30%, und wobei der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 30% und kleiner ist als 40 %.
Es versteht sich, dass die vorhergehende allgemeine Beschreibung und die nachfolgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und als weitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung beabsichtigt sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Bereich dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifischer Aspekte gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In den Figuren:

1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen organischen lichtemittierenden Vorrichtung veranschaulicht;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3a bis 3c sind Querschnittsansichten einer Passivierungsschicht gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
4 ist eine ausführliche Querschnittsansicht einer Dünnfilmtransistor-Schicht einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

BESCHREIBUNG BESTIMMTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug wird nun im Detail auf die bevorzugten Ausführungsformen genommen, wobei Beispiele derselben in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Wenn möglich, werden die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung gleicher oder ähnlicher Teile in allen Zeichnungen verwendet.
Der Begriff „auf“, wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, bedeutet, dass ein Element direkt auf einem anderen Element ausgebildet ist und weiterhin, dass das dritte Element zwischen diesen Elementen angeordnet ist.
Im Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Wie in 2 gezeigt ist, weist die organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein erstes Substrat 100, eine Dünnfilmtransistor-Schicht 200, eine lichtemittierende Diodenschicht 300, eine Deckschicht 400, eine Passivierungsschicht 500, eine Haftmittelschicht 600, und ein zweites Substrat 700 auf.
Obwohl Glas hauptsächlich als das erste Substrat 100 verwendet wird, kann ein transparenter Kunststoff, der gebogen sein oder werden kann, beispielsweise Polyimid, als das erste Substrat 100 verwendet werden. Wenn Polyimid als ein Material des ersten Substrates 100 verwendet wird, wenn man berücksichtigt, dass ein Abscheideprozess bei hoher Temperatur auf dem ersten Substrat 100 durchgeführt wird, weist Polyimid einen ausgezeichneten Wärmewiderstand auf, das hohe Temperatur ertragen kann.
Die Dünnfilmtransistor-Schicht 200 ist auf dem ersten Substrat 100 ausgebildet. Die Dünnfilmtransistor-Schicht 200 weist eine Vielzahl an Leitungen auf, beispielsweise Gate-Leitungen, Daten-Leitungen und Strom-Leitungen, einen Schalt-Dünnfilmtransistor, und einen Treiber-Dünnfilmtransistor, wobei die Vielzahl an Leitungen mit dem Schalt-Dünnfilmtransistor und dem Treiber-Dünnfilmtransistor verbunden sind. Ferner kann ein Kondensator mittels Kombination der Leitungen und Elektroden des Dünnfilmtransistors gebildet sein. Die Details der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 werden später mit Bezug zu 4 beschrieben.
Die lichtemittierende Diodenschicht 300 ist auf der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 ausgebildet.
Die lichtemittierende Diodenschicht 300 weist eine Bankschicht 310, eine erste Elektrode 320, einen lichtemittierenden Bereich 330, und eine zweite Elektrode 340 auf.
Die Bankschicht 310, anders ausgedrückt: eine Dammschicht 310 oder Überhöhung, ist auf der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 strukturiert. Im Einzelnen ist oder wird die Bankschicht 310 in einem Bereich bis auf einen lichtemittierenden Bereich ausgebildet. Der lichtemittierende Bereich ist mittels der Bankschicht 310 definiert. Die Bankschicht 310 weist ein organisches isolierendes Material auf, beispielsweise Polyimid, Fotoacryl oder BCB, aber ist nicht darauf beschränkt.
Die erste Elektrode 320 ist auf der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 strukturiert. Die erste Elektrode 320 ist mit einer Drain-Elektrode elektrisch verbunden, die in der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 gebildet ist. Falls die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit einem Bottom-Emissionsverfahren angewendet wird, weist die erste Elektrode 320 ein transparentes leitfähiges Material auf. Falls die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit einem Top-Emissionsverfahren angewendet wird, weist die erste Elektrode 320 ein opakes leitfähiges Material auf, das günstig für Reflektion ist.
Der lichtemittierende Bereich 330 ist auf der ersten Elektrode 320 ausgebildet. Obwohl nicht gezeigt, kann der lichtemittierende Bereich 330 mittels einer Struktur gebildet sein, dass eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine organische lichtemittierende Schicht, eine Elektronentransportschicht und eine Elektroneninjektionsschicht in passender Reihenfolge abgeschieden sind oder werden. Eine Schicht, zwei Schichten oder mehrere Schichten der Lochinjektionsschicht, der Lochtransportschicht, der Elektronentransportschicht und der Elektroneninjektionsschicht können weggelassen sein. Die organische lichtemittierende Schicht kann gebildet sein, um Licht der gleichen Farbe je Pixel zu emittieren, beispielsweise weißes Licht; oder kann gebildet sein, um Licht unterschiedlicher Farbe je Pixel zu emittieren, beispielsweise rotes, grünes oder blaues Licht.
Die zweite Elektrode 340 ist oder wird auf dem lichtemittierenden Bereich 330 ausgebildet. Die zweite Elektrode 340 kann in der Form einer gemeinsamen Elektrode für alle Pixel gebildet sein, ohne in einzelne Pixel eingeteilt zu sein. Mit anderen Worten: Die zweite Elektrode 340 kann wie der lichtemittierende Bereich 330 auf der Bankschicht 310 ausgebildet sein oder werden. Falls die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit einem Bottom-Emissionsverfahren angewendet wird, weist die zweite Elektrode 340 ein opakes leitfähiges Material auf, das günstig für Reflektion ist. Falls die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit einem Top-Emissionsverfahren angewendet wird, weist die zweite Elektrode 340 ein transparentes leitfähiges Material auf.
Die Deckschicht 400 ist oder wird auf der lichtemittierenden Diodenschicht 300 ausgebildet. Die Deckschicht 400 dient zum Erhöhen des Lichtauskopplungseffektes. Die Deckschicht 400 kann aus dem oben genannten Material gebildet sein, das den lichtemittierenden Bereich 330 bildet. Beispielsweise kann die Deckschicht 400 aus dem Material gebildet sein oder werden, das die Lochtransportschicht oder die Lochinjektionsschicht bildet, oder ein Wirt-Material, das die organische lichtemittierende Schicht bildet. Jedoch kann die Deckschicht 400 auch weggelassen sein.
Die Passivierungsschicht 500 ist oder wird auf der Deckschicht 400 ausgebildet. Die Passivierungsschicht 500 ist oder wird ausgebildet um einen oberen Bereich und ein Seitenbereich der lichtemittierenden Diodenschicht 300 abzudecken, wodurch die lichtemittierende Diodenschicht 300 geschützt wird und verhindert wird, dass externes Wasser in die lichtemittierende Diodenschicht 300 eindringt.
Die Passivierungsschicht 500 weist einen ersten anorganischen isolierenden Film 510 und einen zweiten anorganischen isolierenden Film 520 auf. Der erste anorganische isolierende Film 510 ist oder wird auf der Deckschicht 400 ausgebildet, und der zweite anorganische isolierende Film 520 ist oder wird auf dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 ausgebildet.
Der erste anorganische isolierende Film 510 und der zweite anorganische isolierende Film 520 können jeweils SiNx, SiOx, SiON oder AlOx aufweisen, aber sind nicht darauf beschränkt.
Auch wenn der erste anorganische isolierende Film 510 und der zweite anorganische isolierende Film 520 aus dem gleichen Material gebildet sein können, können sie aus jeweils zueinander unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Falls der erste anorganische isolierende Film 510 und der zweite anorganische isolierende Film 520 aus dem gleichen Material gebildet sind, können sie nur mittels Wechselns einer Prozessbedingung in der gleichen Abscheidekammer mittels eines kontinuierlichen Prozesses abgeschieden werden.
In dieser Beschreibung bedeutet es, falls irgendein anorganischer isolierender Film aus dem gleichen Material gebildet ist oder wird wie ein anderer anorganischer isolierender Film, dass die Grundverbindungsstrukturen der Materialien, die die zwei anorganischen isolierenden Filme bilden, bezüglich einander gleich sind, und dass die Zusammensetzung der Materialien, die die zwei anorganischen isolierenden Filme bilden, bezüglich einander gleich sind. Beispielsweise sind, falls der erste anorganische isolierende Film 510 und der zweite anorganische isolierende Film 520 aus SiNx-Struktur gebildet sind oder werden, sie aus dem gleichen Material gebildet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der in dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 enthaltene Wasserstoffanteil kleiner als der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 enthaltene Wasserstoffanteil.
Im Einzelnen ist es bevorzugt, dass der in dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30 %. Es ist auch bevorzugt, dass der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 30 % und kleiner ist als 40 %.
In dieser Beschreibung bedeutet „der Wasserstoffanteil“ das Verhältnis einer wasserstoffhaltigen Verbindung in dem anorganischen isolierenden Film.
Beispielsweise kann, falls der erste anorganische isolierende Film 510 oder der zweite anorganische isolierende Film 520 SiNx enthält, das mittels PECVD unter Verwendung von SiH₄, NH₃ und N₂ als Quellgase abgeschieden ist oder wird, der erste anorganische isolierende Film 510 oder der zweite anorganische isolierende Film 520 zusätzlich ein Verbindung wie beispielsweise Si:H und N:H zusätzlich zu SiNx beinhalten. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Verhältnis von Si:H und N:H in dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 oder dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 „der Wasserstoffanteil“.
Der Wasserstoffanteil kann gemessen werden mittels FourierTransformation-Infrarot-Spektroskopie (FTIR-Spektroskopie). Gemäß dieser Beschreibung, ist der Wasserstoffanteil der Wert der mittels der FTIR-Spektroskopie gemessen wurde.
Folglich bedeutet es, im Falle, dass der erste anorganische isolierende Film 510 oder der zweite anorganische isolierende Film 520 SiNx, Si:H und N:H beinhaltet, wenn der in dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 enthaltene Wasserstoffanteil 10 % ist und der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 enthaltene Wasserstoffanteil 30 % ist, dass der mittels FTIR-Spektroskopie gemessene Gehalt an Si:H und N:H in dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 10 % ist, und der mittels der FTIR-Spektroskopie gemessene Gehalt an Si:H und N:H in dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 30 % ist.
Wie oben beschrieben gemäß vorliegender Erfindung, da die Passivierungsschicht 500 den ersten anorganischen isolierenden Film 510 aufweist, dessen Wasserstoffanteil relativ kleiner ist als der des zweiten anorganischen isolierenden Films 520, vorzugsweise der erste anorganische isolierende Film 510 dessen Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30 %, ist der in die aktive Schicht der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 diffundierte Wasserstoffanteil reduziert verglichen mit dem Stand der Technik, wodurch die Variation der Schwellenspannung des Dünnfilmtransistor reduziert wird. Als ein Ergebnis kann die Bildqualität verglichen mit dem Stand der Technik verbessert sein.
Der Wasserstoffanteil des ersten anorganischen isolierenden Films 510 und der Wasserstoffanteil des zweiten anorganischen isolierenden Films 520 kann mittels Änderns eines Zusammensetzungsverhältnisses der Quellgase und der Abscheideprozessbedingung eingestellt werden. Beispielsweise kann für den Fall, dass die gleiche Art an Quellgasen verwendet wird, das Zusammensetzungsverhältnis der Quellgase von den Quellgasen, die Wasserstoff beinhalten, reduziert werden, um den ersten anorganischen isolierenden Film 510 zu erhalten, dessen Wasserstoffanteil relativ klein ist, und das Zusammensetzungsverhältnis der Quellgase, die Wasserstoff beinhalten, kann erhöht werden, um den zweiten anorganischen isolierenden Film 520 zu erhalten, dessen Wasserstoffanteil relativ groß ist.
Weiterhin kann für den Fall, dass der Abscheideprozess bei einer Temperatur kleiner als die Glasübergangstemperatur Tg der organischen lichtemittierenden Schicht in dem lichtemittierenden Bereich 330 durchgeführt wird, wenn die Abscheidetemperatur innerhalb des Temperaturbereiches der Glasübergangstemperatur Tg oder weniger erhöht wird oder ist, der Wasserstoffanteil, der als ein Gas verdampft wird, erhöht werden, um den ersten anorganischen isolierenden Film 510 zu erhalten, dessen Wasserstoffanteil relativ klein ist. Wenn die Abscheidetemperatur innerhalb des Temperaturbereiches der Glasübergangstemperatur Tg oder weniger reduziert wird oder ist, kann der zweite anorganische isolierende Film 520, dessen Wasserstoffanteil relativ groß ist, erhalten werden.
Wie oben beschrieben, ist es bevorzugt, dass der in dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30 %. Dies liegt daran, dass es schwierig ist, den Prozess zu kontrollieren, wenn der Wasserstoffanteil kleiner als 10 % ist, und es nicht möglich ist, eine Verbesserung der Bildqualität zu erwarten, wenn der Wasserstoffanteil in der Passivierungsschicht 500 erhöht wird, indem der Wasserstoffanteil größer als 30 % ist.
Ferner ist es bevorzugt, dass der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 30 % und kleiner ist als 40 %. Dies liegt daran, dass die Wasserdurchlassverhinderungs-Funktion, die die Hauptfunktion der Passivierungsschicht 500 ist, verschlechtert werden kann, wenn der Wasserstoffanteil kleiner als 30 % ist, und es nicht möglich ist, eine Verbesserung der Bildqualität zu erwarten, indem der Wasserstoffanteil in der Passivierungsschicht 500 erhöht wird, wenn der Wasserstoffanteil größer als 40 % ist.
Infolge um das Problem, dass die Bildqualität verschlechtert wird, da der in der Passivierungsschicht 500 enthaltene Wasserstoff in die aktive Schicht der Dünnfilmtransistor-Schicht 200 diffundiert, zu lösen, ist es bevorzugt den in der Passivierungsschicht 500 enthaltenen Wasserstoffanteil zu reduzieren. Jedoch kann die Wasserdurchlassverhinderungs-Funktion, die die Hauptfunktion der Passivierungsschicht 500 ist, verschlechtert werden, wenn der in der Passivierungsschicht 500 enthaltene Wasserstoffanteil reduziert wird. Es gibt eine Begrenzung im Reduzieren des in der Passivierungsschicht 500 enthaltenen Wasserstoffanteils.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, ist oder wird die Passivierungsschicht 500 mittels Kombination des ersten anorganischen isolierenden Films, dessen Wasserstoffanteil relativ gering ist, und des zweiten anorganischen isolierenden Film, dessen Wasserstoffanteil relativ groß ist, ausgebildet, wodurch das Problem minimiert wird, dass die Bildqualität mittels in die aktive Schicht diffundierten Wasserstoffs verschlechtert wird, und es dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 ermöglicht wird, die Wasserdurchlassverhinderungs-Funktion wie gewünscht durchzuführen.
Der erste anorganische isolierende Film 510 und der zweite anorganische isolierende Film 520 sind oder werden in ihrer passenden Dicke ausgebildet, um die vorgenannten Funktionen durchzuführen. Besonders bevorzugt ist es, dass die Dicke des ersten anorganischen isolierenden Films 510 zu der Dicke des zweiten anorganischen isolierenden Films 520 in dem Bereich von 2: 8 bis 8:2 ist. Wenn die Dicke des ersten anorganischen isolierenden Films 510 zu der Dicke des zweiten anorganischen isolierenden Films 520 von dem obigen Dickenbereich abweicht, kann das Problem, dass die Bildqualität mittels in die aktive Schicht diffundierten Wasserstoff verschlechtert wird, nicht gelöst werden, oder die Wasserdurchlassverhinderungs-Funktion kann verschlechtert werden.
Die Passivierungsschicht 500, die den ersten anorganischen isolierenden Film 510 und den zweiten anorganischen isolierenden Film 520 aufweist, kann auf unterschiedliche Art und Weise variiert werden, wie unten mit Bezug auf die 3a bis 3c ausführlicher beschrieben wird.
3a bis 3c sind Querschnittsansichten, die eine Passivierungsschicht gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
Bezugnehmend auf 3a weist die Passivierungsschicht 500 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den zweiten anorganischen isolierenden Film 520 auf, der auf der Deckschicht 400 ausgebildet ist, und den ersten anorganischen isolierenden Film 510, der auf dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 ausgebildet ist.
Der erste anorganische isolierende Film 510 wird in 2 zuerst auf der Deckschicht 400 ausgebildet, wohingegen in 3a der zweite anorganische isolierende Film 520 zuerst auf der Deckschicht 400 ausgebildet wird.
Bezugnehmend auf die 3b und 3c weist die Passivierungsschicht 500 gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ferner einen dritten anorganischen isolierenden Film 530 auf, der auf dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 oder dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 ausgebildet ist oder wird.
Bezugnehmend auf 3b sind der erste anorganische isolierende Film 510, der zweite anorganische isolierende Film 520, und der dritte anorganische isolierende Film 530 auf der Deckschicht 400 in passender Reihenfolge ausgebildet. Der dritte anorganische isolierende Film 530, der auf dem zweiten anorganischen isolierenden Film 520 ausgebildet ist, beinhaltet weniger Wasserstoff als der zweite anorganische isolierende Film 520.
Der dritte anorganische isolierende Film 530, dessen Wasserstoffanteil kleiner ist als der des zweiten anorganischen isolierenden Films 520, hat den Wasserstoffanteil mehr als 10 % und weniger als 30 % in der gleichen Art und Weise wie der erste anorganische isolierende Film 510. Insbesondere kann der dritte anorganische isolierende Film 530 den gleichen Wasserstoffanteil haben wie den des ersten anorganischen isolierenden Films 510, aber ist nicht darauf beschränkt. Ferner kann der dritte anorganische isolierende Film 530, dessen Wasserstoffanteil kleiner ist als der des zweiten anorganischen isolierenden Films 520, das gleiche Material haben wie das des ersten anorganischen isolierenden Films 510, aber ist nicht darauf beschränkt.
In 3b ist es bevorzugt, dass die Summe der Dicke des ersten anorganischen isolierenden Films 510 und der Dicke des dritten anorganischen isolierenden Films 530 zu der Dicke des zweiten anorganischen isolierenden Films 520 in dem Bereich von 2: 8 bis 8:2 ist.
Bezugnehmend auf 3c sind der zweite anorganische isolierende Film 520, der erste anorganische isolierende Film 510 und der dritte anorganischer isolierender Film 530 auf der Deckschicht 400 in passender Reihenfolge ausgebildet. Der dritte anorganische isolierende Film 530, der auf dem ersten anorganischen isolierenden Film 510 ausgebildet ist, beinhaltet mehr Wasserstoff als der erste anorganische isolierende Film 510.
Der dritte anorganische isolierende Film 530, dessen Wasserstoffanteil größer ist als der des ersten anorganischen isolierenden Films 510, hat den Wasserstoffanteil mehr als 30 % und weniger als 40 % in der gleichen Art und Weise wie der zweite anorganische isolierende Film 520. Insbesondere kann der dritte anorganische isolierende Film 530 den gleichen Wasserstoffanteil haben wie den des zweiten anorganischen isolierenden Films 520, aber ist nicht darauf beschränkt. Ferner kann der dritte anorganische isolierende Film 530, dessen Wasserstoffanteil größer ist als der des ersten anorganischen isolierender Films 510, das gleiche Material haben wie das des zweiten anorganischen isolierenden Films 520, aber ist nicht darauf beschränkt.
In 3c ist es bevorzugt, dass die Dicke des ersten anorganischen isolierenden Films 510 in dem Bereich von 2: 8 bis 8:2 der Summe der Dicke des zweiten anorganischen isolierenden Films 520 und der Dicke des dritten anorganischen isolierenden Films 530 ist.
Ferner kann in 3b, obwohl nicht gezeigt, ein vierter anorganisch isolierender Film ferner auf dem dritten anorganischen isolierenden Film 530 ausgebildet sein. In diesem Fall, hat der vierte anorganische isolierende Film den Wasserstoffanteil mehr als 30 % und weniger als 40 %. Ferner kann in 3c der vierte anorganische isolierende Film ferner auf dem dritten anorganischen isolierenden Film 530 ausgebildet sein. In diesem Fall hat der vierte anorganische isolierende Film den Wasserstoffanteil mehr als 10 % und kleiner als 30 %.
Schließlich kann die Passivierungsschicht 500 aus den anorganischen isolierenden Filmen gebildet sein mit drei Schichten, vier Schichten, oder mehr als fünf Schichten. Zu dieser Zeit sind der anorganische isolierende Film, dessen Wasserstoffanteil relativ groß ist, und der anorganische isolierende Film, dessen Wasserstoffanteil relativ klein ist, abwechselnd ausgebildet. Ferner ist es bevorzugt, dass die Summe der Dicken der anorganischen isolierenden Filme, die auf der Grundlage des Wasserstoffanteils von 30 % einen relativ großen Wasserstoffanteil haben, zu der Summe der Dicken der anorganischen isolierenden Filme, die auf der Grundlage des Wasserstoffanteils von 30 % einen relativ kleinen Wasserstoffanteil haben, in dem Bereich von 2:8 bis 8:2 ist.
Bezugnehmend wiederum auf 2 ist oder wird die Haftmittelschicht 600 zwischen der Passivierungsschicht 500 und dem zweiten Substrat 700 ausgebildet, und haftet das zweite Substrat 700 an die Passivierungsschicht 500.
Ein Klebstofffilm kann als die Haftmittelschicht 600 verwendet werden, oder ein flüssiges Klebstoff-Material kann ausgehärtet werden, um die Haftmittelschicht 600 auszubilden.
Das zweite Substrat 700 kann aus einem verstärkten Glas gebildet sein, um die lichtemittierende Vorrichtung von externen mechanischen Einwirkungen oder Kratzern zu schützen; aber ist nicht darauf beschränkt. Ein transparenter Kunststoff, der gebogen ist oder werden kann, beispielsweise Polyimid, kann als das zweite Substrat 700 verwendet werden.
In 4 ist eine ausführliche Querschnittsansicht einer Dünnfilmtransistor-Schicht einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die gleichen Bezugszeichen werden in den Zeichnungen verwendet um die gleichen oder ähnliche Teile wie die der vorgenannten Ausführungsbeispiele zu bezeichnen, und die wiederholte Beschreibung für die gleichen Elemente wird weggelassen.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein erstes Substrat 100, eine Gate-Elektrode 210, einen Gate-Isolationsfilm 220, eine aktive Schicht 230, einen Ätzstopp 240, eine Source-Elektrode 250a, eine Drain-Elektrode 250b, einen ersten Schutzfilm 260, einen Farbfilter 270, eine Planarisierungsschicht 280, einen zweiten Schutzfilm 290, und eine lichtemittierende Diodenschicht 300 auf.
Die Gate-Elektrode 210 ist auf dem ersten Substrat 100 strukturiert. Die Gate-Elektrode 120 kann Mo, Al, Cr, Au, Ti, Ni, Nd, Cu, oder deren Legierungen aufweisen, und kann aus einer einzigen Schicht der obigen Metalle oder Legierungen, oder mehreren Schichten aus zwei oder mehr Metallen oder Legierungen gebildet sein.
Der Gate-Isolationsfilm 220 ist auf der Gate-Elektrode 210 ausgebildet, um die Gate-Elektrode 210 von der aktiven Schicht 230 zu isolieren. Der Gate-Isolationsfilm 220 kann aus einem anorganisch basierten isolierenden Material gebildet sein, beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, aber ist nicht darauf beschränkt. Der Gate-Isolationsfilm 220 kann aus einem organisch basierten Material gebildet sein, beispielsweise Fotoacryl oder BCB.
Die aktive Schicht 230 ist auf dem Gate-Isolationsfilm 220 strukturiert. Die aktive Schicht 230 kann aus einem Oxid-Halbleiter gebildet sein, beispielsweise In-Ga-Zn-O (IGZO); aber ist nicht darauf beschränkt. Die aktive Schicht 230 kann aus einem Silizium basierten Halbleiter gebildet sein.
Der Ätzstopp 240 ist auf der aktiven Schicht 230 strukturiert. Der Ätzstopp 240 dient um zu verhindern, dass ein Kanalbereich der aktiven Schicht 230 geätzt wird, während eines Ätzprozesses zum Mustern der Source-Elektrode 250a und der Drain-Elektrode 250b. Der Ätzstopp 240 kann aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet sein, beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid; aber ist nicht darauf beschränkt. Der Ätzstopp 240 kann gegebenenfalls weggelassen sein.
Die Source-Elektrode 250a und die Drain-Elektrode 250b sind auf dem Ätzstopp 240 strukturiert wohingegen sie einander zugewandt sind. Die Source-Elektrode 250a ist in eine Richtung der aktiven Schicht von dem Ätzstopp 240 verlängert und mit der aktiven Schicht 230 verbunden. Die Drain-Elektrode 250b ist in die andere Richtung der aktiven Schicht 230 von dem Ätzstopp 240 verlängert und mit der aktiven Schicht 230 verbunden. Die Source-Elektrode 250a und die Drain-Elektrode 250b können Mo, Al, Cr, Au, Ti, Ni, Nd, Cu, oder deren Legierungen aufweisen, und können aus einer einzigen Schicht der obigen Metalle oder Legierungen, oder mehreren Schichten aus zwei oder mehr Metallen oder Legierungen gebildet sein.
Der erste Schutzfilm 260 ist auf der Source-Elektrode 250a und der Drain-Elektrode 250b ausgebildet. Der erste Schutzfilm 260 kann aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet sein, beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid; aber ist nicht darauf beschränkt.
Der Farbfilter 270 ist auf dem ersten Schutzfilm 260 ausgebildet. Der Farbfilter 270 ist oder wird ausgebildet, um die lichtemittierende Diodenschicht 300 der lichtemittierenden Diodenschicht 300 zu überlappen, wodurch das von dem lichtemittierenden Bereich 330 emittierte Licht mittels Passierens durch den Farbfilter 270 zu dem ersten Substrat 100 emittiert werden kann. Dieser Farbfilter 270 kann aus einem roten Farbfilter, einem grünen Farbfilter und einem blauen Farbfilter gebildet sein oder werden, die jeweils je Pixel gebildet sind. Jedoch kann der Farbfilter 270 weggelassen sein, wenn der lichtemittierende Bereich 330 rotes, grünes oder blaues Licht je Pixel emittiert.
Die Planarisierungsschicht 280 ist auf dem Farbfilter 270 ausgebildet um den Oberflächenstufenunterschied der lichtemittierenden Vorrichtung zu reduzieren. Die Planarisierungsschicht 280 kann aus einem organischen isolierenden Material gebildet sein, beispielsweise Fotoacryl oder BCB; aber ist nicht darauf beschränkt.
Der zweite Schutzfilm 290 ist auf der Planarisierungsschicht 280 ausgebildet. Der zweite Schutzfilm 290 kann aus einem anorganischen isolierenden Material gebildet sein, beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid; aber ist nicht darauf beschränkt. Der zweite Schutzfilm 290 kann weggelassen sein.
Die lichtemittierende Diodenschicht 300 weist eine Bankschicht 310, eine erste Elektrode 320, einen lichtemittierenden Bereich 330 und eine zweite Elektrode 340 auf wie oben beschrieben.
Die Bankschicht 310 und die erste Elektrode 320 sind auf dem zweiten Schutzfilm 290 ausgebildet.
Die erste Elektrode 320 ist mit der Drain-Elektrode 250b verbunden. Mit anderen Worten: Da ein Kontaktloch in einem vorbestimmten Bereich des ersten Schutzfilm 260, der Planarisierungsschicht 280 und des zweiten Schutzfilms 290 ausgebildet ist oder wird, ist die Drain-Elektrode 250b mittels des Kontaktlochs frei gelegt, und die erste Elektrode 320 mit der Drain-Elektrode 250b durch das Kontaktloch verbunden.
Der lichtemittierende Bereich 330 ist auf der ersten Elektrode 320 ausgebildet, und die zweite Elektrode 340 ist auf dem lichtemittierenden Bereich 330 ausgebildet.
Die Dünnfilmtransistor-Schicht 200 und die lichtemittierende Diodenschicht 300, die in 4 gezeigt sind, sind oder werden gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet. Die Dünnfilmtransistor-Schicht 200 und die lichtemittierende Diodenschicht 300 gemäß vorliegender Erfindung sind nicht auf die 4 beschränkt, und verschiedene herkömmliche Modifikationen können in dem Dünnfilmtransistor 200 und der lichtemittierende Diodenschicht 300 vorgenommen sein.
Beispielsweise bezieht sich 4 auf den Dünnfilmtransistor einer Bottom-Gate-Struktur, bei der die Gate-Elektrode 210 unter der aktiven Schicht 230 ausgebildet ist oder wird. Die vorliegende Erfindung weist ferner einen Dünnfilmtransistor einer Top-Gate-Struktur auf, bei der die Gate-Elektrode 210 auf der aktiven Schicht 230 ausgebildet ist.
Wie oben beschrieben, können die Vorteile der vorliegenden Erfindung wie folgend erhalten werden.
Gemäß vorliegender Erfindung, da die Passivierungsschicht den ersten anorganischen isolierenden Film aufweist, dessen Wasserstoffanteil relativ klein ist, ist der Wasserstoffanteil, der in die aktive Schicht der Dünnfilmtransistor-Schicht diffundiert ist, reduziert verglichen mit dem Stand der Technik, wodurch die Variation der Schwellenspannung des Dünnfilmtransistor reduziert wird. Folglich kann die Bildqualität verglichen mit dem Stand der Technik verbessert werden.
Die unterschiedlichen Ausführungsformen wurden lediglich als Beispiele dargestellt und beschrieben. In dieser Beschreibung verwendete Worte sind lediglich zur Veranschaulichung gedacht als zur Einschränkung, und es ist verständlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und Anwendungsbereich der gegenwärtigen Offenbarung abzuweichen.

Claims

Organische lichtemittierende Vorrichtung aufweisend: ein erstes Substrat (100); eine Dünnfilmtransistor-Schicht (200) ausgebildet auf dem ersten Substrat (100); eine lichtemittierende Diodenschicht (300) ausgebildet auf der Dünnfilmtransistor-Schicht (200); und eine Passivierungsschicht (500) ausgebildet auf der lichtemittierenden Diodenschicht (300), wobei die Passivierungsschicht (500) einen ersten anorganischen isolierenden Film (510) und einen zweiten anorganischen isolierenden Film (520) aufweist, wobei ein in dem ersten anorganischen isolierenden Film (510) enthaltener Wasserstoffanteil kleiner ist als der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film (520) enthaltene Wasserstoffanteil, wobei der in dem ersten anorganischen isolierenden Film (510) enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30 %, und wobei der in dem zweiten anorganischen isolierenden Film (520) enthaltene Wasserstoffanteil größer ist als 30 % und kleiner ist als 40 %.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste anorganische isolierende Film (510) und der zweite anorganische isolierende Film (520) jeweils SiNx, SiOx, SiON, oder AlOx aufweisen.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der erste anorganische isolierende Film (510) und der zweite anorganische isolierende Film (520) aus dem bezüglich einander gleichen Material gebildet sind.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Dicke des ersten anorganischen isolierenden Films (510) zu einer Dicke des zweiten anorganischen isolierenden Films (520) in dem Bereich von 2:8 bis 8:2 ist.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der erste anorganische isolierende Film (510) auf der lichtemittierenden Diodenschicht (300) ausgebildet ist, und der zweite anorganische isolierende Film (520) auf dem ersten anorganischen isolierenden Film (510) ausgebildet ist.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ferner ein dritter anorganischer isolierender Film auf dem zweiten anorganischen isolierenden Film (520) ausgebildet ist, und der in dem dritten anorganischen isolierenden Film enthalte Wasserstoffanteil größer ist als 10 % und kleiner ist als 30 %.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite anorganische isolierende Film (520) auf der lichtemittierenden Diodenschicht (300) ausgebildet ist, und der erste anorganische isolierende Film (510) auf dem zweiten anorganischen isolierenden Film (520) ausgebildet ist.
Organische lichtemittierende Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7, wobei ferner ein dritter anorganischer isolierender Film auf dem ersten anorganischen isolierenden Film (510) ausgebildet ist, und der in dem dritten anorganischen isolierenden Film enthalte Wasserstoffanteil größer ist als 30 % und kleiner ist als 40 %.