專利名稱：有機(jī)發(fā)光設(shè)備及制造有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備及制造該有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法，在該有機(jī)發(fā)光設(shè)備 中，即使在高溫下也保持了阻擋層的特性并減小了基底的應(yīng)力，從而提高了有機(jī)發(fā)光設(shè)備 的制造穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
用于柔性顯示裝置的基底必須由非常柔性的材料制成。作為用于形成塑料基底的 材料，主要研究了聚碳酸酯、聚酰亞胺和聚芳醚砜(poly(arylene ethersulfone)) 0
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備及制造該有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法，在該有機(jī)發(fā)光設(shè) 備中，即使在高溫下，在制造薄膜晶體管(TFT)的過程中也保持了阻擋層的特性且減小了 基底的應(yīng)力，從而提高了有機(jī)發(fā)光設(shè)備的制造穩(wěn)定性。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備，該有機(jī)發(fā)光設(shè)備包括基底；阻 擋層，布置在基底上；有機(jī)發(fā)光器件，包括順序地布置在阻擋層上的第一電極、有機(jī)發(fā)光層 和第二電極；包封層，覆蓋有機(jī)發(fā)光器件，其中，阻擋層和包封層中的至少一層為包括順序 地堆疊的第一無機(jī)層、第一有機(jī)層和第二無機(jī)層的復(fù)合層布置，其中，第一有機(jī)層為通過包 括如下步驟的工藝制備的聚酰亞胺層通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積 (PECVD)技術(shù)和原子層沉積(ALD)技術(shù)組成的組中選擇的一種技術(shù)來沉積單體；然后加熱 單體。用于形成聚酰亞胺層的單體可以包括從由茈四羧酸二酐(PTCDA)、聯(lián)苯四羧酸 二酐(BPDA)和均苯四酸二酐(PMDA)組成的組中選擇的至少一種酸性組分；從由二氨基 十二烷(DADD)、二氨基二苯醚(ODA)和苯二胺(ODA)組成的組中選擇的至少一種胺組分。 第一無機(jī)層和第二無機(jī)層均單獨地包含從由氮化硅、氮化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化 鉭、氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化錫、氧化鈰、氮氧化硅(SiON)和鋁組成的組中選擇的至少 一種材料。有機(jī)發(fā)光設(shè)備還可以包括至少一個包括第二有機(jī)層和第三無機(jī)層的堆疊層布 置，其中，至少一個堆疊層布置布置在第二無機(jī)層上。復(fù)合層布置可以包括順序地布置的 氧化鋁、聚酰亞胺和氧化鋁。復(fù)合層布置的厚度可以在大約IOnm至大約10 μ m的范圍內(nèi)。 第一有機(jī)層的厚度可以在大約Inm至大約Ιμπι的范圍內(nèi)。第一有機(jī)層的厚度可以在大約 300nm至大約500nm的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種制造有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法，該方法包括以下 步驟準(zhǔn)備基底；在基底上形成阻擋層；在阻擋層上形成包括順序地布置的第一電極、有機(jī) 發(fā)光層和第二電極的有機(jī)發(fā)光器件；在有機(jī)發(fā)光器件上形成包封層以覆蓋有機(jī)發(fā)光器件。其中，形成阻擋層的步驟包括以下步驟形成第一無機(jī)層；通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等離子體 增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)技術(shù)和原子層沉積(ALD)技術(shù)組成的組中選擇的一種技術(shù)在第 一無機(jī)層上沉積單體，然后加熱單體來形成包含聚酰亞胺的第一有機(jī)層；在第一有機(jī)層上 形成第二無機(jī)層。用于形成聚酰亞胺的單體包括從由茈四羧酸二酐(PTCDA)、聯(lián)苯四羧酸二酐 (BPDA)和均苯四酸二酐(PMDA)組成的組中選擇的至少一種酸性組分；從由二氨基十二烷 (DADD)、二氨基二苯醚(ODA)和苯二胺(PDA)組成的組中選擇的至少一種胺組分。加熱單 體的步驟包括在將單體加熱至大約85°C至大約350°C的溫度的步驟。加熱單體的步驟包括 將單體加熱至大約85°C至大約125°C的溫度的步驟。第一有機(jī)層的厚度可以在大約Inm至 大約Ιμπι的范圍內(nèi)。第一有機(jī)層的厚度可以在大約300nm至大約500nm的范圍內(nèi)。第一 無機(jī)層、第一有機(jī)層和第二無機(jī)層的整體厚度可以在大約IOnm至大約ΙΟμπι的范圍內(nèi)。所述方法還可以包括以下步驟通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、PECVD技術(shù)和ALD技術(shù)組成 的組中選擇的一種技術(shù)在第二無機(jī)層上沉積單體，然后加熱單體來形成包含聚酰亞胺的第 二有機(jī)層；在第二有機(jī)層上形成第三無機(jī)層。形成包封層的步驟可以包括以下步驟形成 第一無機(jī)層；通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、PECVD技術(shù)和ALD技術(shù)組成的組中選擇的一種技術(shù)在第 一無機(jī)層上沉積單體，然后加熱單體來形成包含聚酰亞胺的第一有機(jī)層；在第一有機(jī)層上 形成第二無機(jī)層。
當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，對本發(fā)明更完整的理解以及本發(fā) 明的許多附帶的優(yōu)點將顯而易見，并且更易于理解，在附圖中相同的標(biāo)號代表相同或相似 的組件，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的剖視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的剖視圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的剖視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的阻擋層的橫截面的場發(fā)射掃描電子 顯微鏡(FE-SEM)圖像(35000倍放大倍率)；圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的阻擋層的表面的FE-SEM圖像(30000 倍放大倍率)；圖6為在對比示例中制造的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的阻擋層的橫截面的FE-SEM圖像 (35000倍放大倍率)；圖7為在對比示例中制造的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的阻擋層的表面的FE-SEM圖像(30000 倍放大倍率)。
具體實施例方式用于柔性顯示裝置的基底必須由非常柔性的材料制成。作為用于形成塑料基底的 材料，主要研究了聚碳酸酯、聚酰亞胺和聚芳醚砜。由于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器包括有機(jī)材料，所以當(dāng)OLED顯示器暴露于氧 氣或濕氣時，OLED顯示器的壽命會顯著地縮短。因此，也期望基底不允許濕氣或氧氣從外
普通塑料基底的水蒸氣透過速率(water vapor transmission rate, WVTR)為大 約10g/m2/天至大約1000g/m2/天。因此，由于塑料基底的透過特性高，所以為了 OLED顯示 器的長壽命要求透過速率等于或小于lX10_6g/m7天。因此，通常在塑料基底上形成阻擋 層來減小水傳輸?shù)接袡C(jī)層的速率。 為了制造柔性顯示器，在玻璃基底上涂覆聚合物溶液來形成聚合物層，在聚合物 層上形成阻擋層，然后在阻擋層上形成薄膜晶體管(TFT)裝置和組成柔性顯示器的部件。 由于TFT制造工藝在相對高的溫度下執(zhí)行，所以在制造TFT時，因有機(jī)層和無機(jī)層的熱膨脹 系數(shù)(CTE)之間的差異，難以將通過交替地形成有機(jī)層和無機(jī)層而形成的阻擋層對齊。因 此，當(dāng)通過交替地形成有機(jī)層和無機(jī)層來形成堆疊結(jié)構(gòu)時，需要減小內(nèi)應(yīng)力，并需要通過使 用CTE幾乎不受溫度變化影響的聚合物材料來穩(wěn)定地制造裝置。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備的剖視圖。參照圖1，有機(jī) 發(fā)光設(shè)備包括基底10、阻擋層20、有機(jī)發(fā)光器件30和包封層40，阻擋層20形成在基底10 上，有機(jī)發(fā)光器件30包括順序地形成在阻擋層20上的第一電極31、有機(jī)發(fā)光層32和第二 電極33，包封層40覆蓋有機(jī)發(fā)光器件30。阻擋層20為包括順序地形成的第一無機(jī)層21、 第一有機(jī)層22和第二無機(jī)層23的復(fù)合層?；?0可以為比重比傳統(tǒng)的玻璃基底的比重小、不易斷裂且具有彎曲的形狀的 柔性基底。例如，基底10可以為塑料基底。阻擋層20形成在基底10上，并防止來自基底的雜質(zhì)離子及外部的濕氣和空氣滲 透到有機(jī)發(fā)光設(shè)備中。阻擋層20包括有機(jī)/無機(jī)復(fù)合層，有機(jī)/無機(jī)復(fù)合層包括第一無機(jī) 層21、第一有機(jī)層22和第二無機(jī)層23的堆疊結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，如圖2中所示，第二有機(jī)層M和第三無機(jī)層25可以堆疊在 第二無機(jī)層23上作為阻擋層20的最上面的層。另外，可以在第二無機(jī)層23的頂部上堆疊 第二有機(jī)層M和第三無機(jī)層25的堆疊結(jié)構(gòu)兩次或更多次來形成阻擋層20。用于形成第一無機(jī)層21和第二無機(jī)層23的薄膜材料及堆疊第一無機(jī)層21和第 二無機(jī)層23的技術(shù)不被特別地限制，只要材料和技術(shù)在本領(lǐng)域內(nèi)是公知的。用于形成第一無機(jī)層21和第二無機(jī)層23的薄膜材料的示例可以包括氮化硅、氮 化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化鉭、氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化錫、氧化鈰、氮氧化硅 (SiON)和鋁。堆疊第一無機(jī)層21和第二無機(jī)層23的技術(shù)的示例可以包括諸如濺射技術(shù) 的真空膜形成技術(shù)、化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)、電子束(e-beam)技術(shù)、熱沉積技術(shù)和熱離 子束輔助沉積(IBAD)技術(shù)。CVD技術(shù)可以包括感應(yīng)耦合等離子體化學(xué)氣相沉積(CP-CVD) 技術(shù)、電容耦合等離子體化學(xué)氣相沉積(CPP-CVD)技術(shù)和表面波等離子體化學(xué)氣相沉積 (SffP-CVD)技術(shù)。阻擋層20的第一有機(jī)層22可以設(shè)置在第一無機(jī)層21和第二無機(jī)層23之間。傳 統(tǒng)地，在阻擋層中使用的有機(jī)層主要由丙烯?；牧匣蚓埘啺坊牧闲纬?。丙烯?；?料能夠在低溫下進(jìn)行沉積，但由丙烯?；牧闲纬傻难b置可能在隨后的高溫工藝中因丙烯 酰基材料與下面基底的熱膨脹系數(shù)(CTE)之間的差異而劣化。由于聚酰亞胺基材料的CTE 與基底中使用的玻璃的CTE相同，所以聚酰亞胺基材料可以解決在高溫工藝中產(chǎn)生的應(yīng)力 問題。然而，聚酰亞胺基材料可以使用濕法工藝進(jìn)行沉積，因此，因濕法工藝的特性難以調(diào)整由聚酰亞胺基材料形成的沉積層的厚度。另外，由于濕法工藝復(fù)雜，所以難以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。在根據(jù)本實施例的有機(jī)發(fā)光設(shè)備中，使用諸如熱蒸發(fā)技術(shù)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣 相沉積(PECVD)技術(shù)或原子層沉積(ALD)技術(shù)的干法工藝來共沉積具有至少一種酸性組分 和至少一種胺組分的單體，然后對單體加熱來形成第一有機(jī)層22。因此，與在濕法工藝中 不同，在形成無機(jī)層之后，可以在室中執(zhí)行接下來的工藝，從而可以容易地調(diào)整沉積層的厚 度。另外，在干法工藝的情況下，在形成聚酰亞胺時產(chǎn)生的濕氣量小。干法工藝適合于大量 生產(chǎn)。另外，第一有機(jī)層22可以補(bǔ)償有缺陷的層，并因其高的臺階覆蓋(st印coverage)而 可以用作平滑層(smoothing layer)。根據(jù)本實施例，用于形成聚酰亞胺第一有機(jī)層22的單體可以包括從由茈四羧酸 二酐(PTCDA)、聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)和均苯四酸二酐(PMDA)組成的組中選擇的至少一種 酸性組分和從由二氨基十二烷(DADD)、二氨基二苯醚(ODA)和苯二胺(PDA)組成的組中選 擇的至少一種胺組分，但本發(fā)明決不受此限制。也就是說，第一有機(jī)層22可以由本領(lǐng)域內(nèi) 公知的用于形成聚酰亞胺基樹脂的任何單體形成。使用諸如熱蒸發(fā)技術(shù)、PECVD技術(shù)或ALD技術(shù)的干法工藝共沉積酸性組分和胺組 分，然后對生成物加熱來使沉積的材料聚合，從而生成聚酰亞胺基樹脂。第一有機(jī)層22的厚度可以在大約Inm至大約Ιμπι的范圍內(nèi)，更具體地講，可以在 大約300nm至大約500nm的范圍內(nèi)。如果第一有機(jī)層22的厚度不在該范圍之內(nèi)，且第一有 機(jī)層22太厚，則制備聚酰亞胺需要太長的時間。另外，如果第一有機(jī)層22太薄，則也許不 能覆蓋形成在第一有機(jī)層22上的第二無機(jī)層23的顆粒。阻擋層20的厚度可以在大約IOnm至大約ΙΟμπι的范圍內(nèi)。在該范圍內(nèi)，阻擋層 20的性能可以得到優(yōu)化。有機(jī)發(fā)光器件30設(shè)置在阻擋層20上。有機(jī)發(fā)光器件30可以包括第一電極31、 有機(jī)發(fā)光層32和第二電極33。第一電極31可以通過使用真空沉積技術(shù)或濺射技術(shù)形成 在阻擋層20上，第一電極31可以為陰極或陽極。第一電極31可以為透明電極、半透明電 極或反射電極，第一電極31可以由氧化銦錫(ΙΤ0)、氧化銦鋅(ΙΖ0)、二氧化錫(SnO2)、氧化 鋅(ZnO)、鋁(Al)、銀(Ag)或鎂(Mg)等制成，但不限于此。另外，第一電極31可以包括由 兩種或更多種不同材料制成的兩層結(jié)構(gòu)或更多層結(jié)構(gòu)，并可以以任何不同的方式實施。有機(jī)發(fā)光層32設(shè)置在第一電極31上。有機(jī)發(fā)光層32可以包括本領(lǐng)域內(nèi)公知 的發(fā)光材料。這樣的發(fā)光材料的示例可以包括諸如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、4，4’ -N， N’ - 二咔唑聯(lián)苯(CBP)、聚η-乙烯咔唑(PVK)和二苯乙烯基芳烴(DSA)的公知的主體及諸 如八乙基卟啉鉬(II) (PtOEP)、Ir (piq) 3、Btp2Ir (acac)、4-二氰亞甲基-2-叔丁基-6-(1， 1,7,7-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)(目前為止為紅色摻雜劑)、 Ir(ppy)3( “ppy”表示苯基吡啶)、Ir (ppy)2 (acac)、Ir (mpyp)3 (目前為止為綠色摻雜劑)、 F2Irpic、(F2ppy)2Ir(tmd)、Ir (dfppz) 3和三芴(目前為止為藍(lán)色摻雜劑)的公知的摻雜劑， 但不限于此。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備，所述有機(jī)發(fā)光設(shè)備包括 基底；阻擋層，布置在基底上；有機(jī)發(fā)光器件，包括順序地布置在阻擋層上的第一電極、有機(jī)發(fā)光層和第二電極； 包封層，覆蓋有機(jī)發(fā)光器件，其中，阻擋層和包封層中的至少一層為包括順序地堆疊的第一無機(jī)層、第一有機(jī)層和 第二無機(jī)層的復(fù)合層布置，第一有機(jī)層為通過包括如下步驟的工藝制備的聚酰亞胺層通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等 離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)和原子層沉積技術(shù)組成的組中選擇的一種技術(shù)來沉積單體； 然后加熱單體。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中，用于形成聚酰亞胺層的單體包括從由茈四羧酸二酐、聯(lián)苯四羧酸二酐和均苯四酸二酐組成的組中選擇的至少一種酸性 組分；從由二氨基十二烷、二氨基二苯醚和苯二胺組成的組中選擇的至少一種胺組分。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中，第一無機(jī)層和第二無機(jī)層均單獨地包含 從由氮化硅、氮化鋁、氮化鋯、氮化鈦、氮化鉿、氮化鉭、氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化錫、氧 化鈰、氮氧化硅和鋁組成的組中選擇的至少一種材料。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，所述有機(jī)發(fā)光設(shè)備還包括至少一個包括第二有 機(jī)層和第三無機(jī)層的堆疊層布置，其中，至少一個堆疊層布置布置在第二無機(jī)層上。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中，復(fù)合層布置包括順序地布置的氧化鋁、聚 酰亞胺和氧化鋁。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中，復(fù)合層布置的厚度在IOnm至10μ m的范 圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中，第一有機(jī)層的厚度在Inm至Ιμπι的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中，第一有機(jī)層的厚度在300nm至500nm的范 圍內(nèi)。
9.一種制造有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法，所述方法包括以下步驟 準(zhǔn)備基底；在基底上形成阻擋層；在阻擋層上形成包括順序地布置的第一電極、有機(jī)發(fā)光層和第二電極的有機(jī)發(fā)光器件；在有機(jī)發(fā)光器件上形成包封層以覆蓋有機(jī)發(fā)光器件，其中，形成阻擋層的步驟包括以下步驟形成第一無機(jī)層；通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等離 子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)和原子層沉積技術(shù)組成的組中選擇的一種技術(shù)在第一無機(jī)層 上沉積單體，然后加熱單體來形成包含聚酰亞胺的第一有機(jī)層；在第一有機(jī)層上形成第二 無機(jī)層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，用于形成聚酰亞胺的單體包括從由茈四羧酸二酐、聯(lián)苯四羧酸二酐和均苯四酸二酐組成的組中選擇的至少一種酸性組分；從由二氨基十二烷、二氨基二苯醚和苯二胺組成的組中選擇的至少一種胺組分。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，加熱單體的步驟包括在將單體加熱至85°C至 350°C的溫度的步驟。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，加熱單體的步驟包括將單體加熱至85°C至125°C 的溫度的步驟。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，第一有機(jī)層的厚度在Inm至Ιμπι的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，第一有機(jī)層的厚度在300nm至500nm的范圍內(nèi)。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，第一無機(jī)層、第一有機(jī)層和第二無機(jī)層的整體厚 度在IOnm至10 μ m的范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，所述方法還包括以下步驟通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)和原子層沉積技術(shù)組成的組中 選擇的一種技術(shù)在第二無機(jī)層上沉積單體，然后加熱單體來形成包含聚酰亞胺的第二有機(jī) 層；在第二有機(jī)層上形成第三無機(jī)層。
17.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，形成包封層的步驟包括以下步驟形成第一無機(jī)層；通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)和原子層沉積技術(shù)組成的組中 選擇的一種技術(shù)在第一無機(jī)層上沉積單體，然后加熱單體來形成包含聚酰亞胺的第一有機(jī) 層；在第一有機(jī)層上形成第二無機(jī)層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備及制造該有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法。該有機(jī)發(fā)光設(shè)備包括基底；阻擋層，布置在基底上；有機(jī)發(fā)光器件，包括順序地布置在阻擋層上的第一電極、有機(jī)發(fā)光層和第二電極；包封層，覆蓋有機(jī)發(fā)光器件，其中，阻擋層和包封層中的至少一層為包括順序地堆疊的第一無機(jī)層、第一有機(jī)層和第二無機(jī)層的復(fù)合層布置，第一有機(jī)層為通過包括如下步驟的工藝制備的聚酰亞胺層通過從由熱蒸發(fā)技術(shù)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)和原子層沉積技術(shù)組成的組中選擇的一種技術(shù)來沉積單體；然后加熱單體。根據(jù)該有機(jī)發(fā)光設(shè)備及制造有機(jī)發(fā)光設(shè)備的方法，即使在高溫下也保持了阻擋層的特性并減小了基底的應(yīng)力，從而提高了有機(jī)發(fā)光設(shè)備的制造穩(wěn)定性。
文檔編號C23C14/24GK102097595SQ201010517090
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者具賢祐, 南基賢, 安成國, 徐祥準(zhǔn), 文晶右, 林珍娛 申請人:三星移動顯示器株式會社