專利名稱：有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，已開發(fā)了各種能減小體積和重量的平板顯示裝置(“FPD”)，而就陰極射 線管而言，體積和重量是不利因素。這些平板顯示裝置包括例如液晶顯示器(“LCD”)、場 發(fā)射顯示器(“FED”)、等離子體顯示面板(“PDP”)、和電致發(fā)光顯示器(ELD)等。在實(shí)現(xiàn)輕、薄(slim)以及大尺寸屏幕方面，因PDP的結(jié)構(gòu)和制造工序簡單，因而其 最有優(yōu)勢，但是發(fā)光效率較低、發(fā)光度(luminance)低和功耗高是其缺點(diǎn)。TFT LCD(薄膜晶 體管LCD)應(yīng)用廣泛，但是具有視角窄和響應(yīng)速度慢的問題。ELD根據(jù)用于發(fā)射層的材料，主 要分為無機(jī)發(fā)光二極管顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器。兩者之中，有機(jī)發(fā)光二極管顯示 器是自發(fā)光元件，具有響應(yīng)速度快、發(fā)光效率高、發(fā)光度高和視角寬的優(yōu)點(diǎn)。有機(jī)發(fā)光二極管顯示器包括如圖1所示的有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)。OLED是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的有機(jī)電子元件，具有發(fā)光的有機(jī)發(fā)射材料位于 陰極電極“陰極”和陽極電極“陽極”之間的結(jié)構(gòu)。從陽極電極注入(inject)空穴，從陰 極電極注入電子?？昭ê碗娮訌倪@些電極注入到有機(jī)發(fā)射層EML，其發(fā)光從而形成激子 (eXCitOn)，0LED因激子返回到最低能級(bottom level)時(shí)產(chǎn)生的能量而發(fā)光。為了平滑 地把空穴和電子從電極注入到發(fā)射層EML中，典型的是，在發(fā)射層EML和陽極電極之間設(shè)置 一空穴傳輸(transport)層HTL和一空穴注入層HIL，在發(fā)射層EML和陰極電極之間設(shè)置 一電子傳輸層ETL和一電子注入層EIL。就平滑的空穴注入而言，空穴注入層HIL和空穴 傳輸層HTL具有最高已占分子軌道HOMO (highest occupiedmolecular orbital)能級，該 能級對應(yīng)于發(fā)射層EML與陽極電極之間的中間能級。另外，就平滑的電子注入而言，電子傳 輸層ETL和電子注入層EIL具有最低未占分子軌道LUMO (lowest unoccupied molecular orbital)能級，該能級對應(yīng)于陰極電極與發(fā)射層EML之間的中間能級。OLED元件的亮度 (brightness)和效率特性由從陽極電極和陰極電極注入的空穴和電子的量確定。從陽極電 極注入到發(fā)射層EML的空穴量和從陰極注入到發(fā)射層EML的電子量隨著有機(jī)發(fā)射材料的能 級而發(fā)生變化。同時(shí)，在OLED顯示器中，就全色的實(shí)現(xiàn)而言，每個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色像素中設(shè)置 OLED的位置處形成發(fā)射層EML。為每個(gè)像素而對發(fā)射層EML制作圖案。形成發(fā)射層EML的 方法有使用純金屬掩膜(fine metal mask, FMM)的方法、噴墨法、激光感應(yīng)熱成像(laser induced thermal imaging, LITI)或者類似的方法。在純金屬掩膜(FMM)方法中，為每一個(gè)像素而使用一種金屬精密掩膜(metal fine mask)對紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射材料制作圖案以形成紅像素、綠像素、和藍(lán)像素。這種方法在元件特性方面具有優(yōu)越性，然而，由于掩膜屏蔽(mask blocking)現(xiàn)象而使得成品率低，并 且由于開發(fā)大尺寸的掩膜很困難，因此該方法很難應(yīng)用于大尺寸顯示裝置。噴墨方法由于發(fā)射層可以在選定區(qū)域形成并且對材料無損傷而具有優(yōu)勢，因此可 以實(shí)現(xiàn)大尺寸屏幕和高清晰度，并使發(fā)光材料能具有高發(fā)光效率。然而，在噴墨方法中， 需要精確調(diào)整從噴嘴噴出墨的量、速度、均勻的噴射角度等等，而且，為了實(shí)現(xiàn)低成本和大 尺寸屏幕，需要開發(fā)用于高速噴射的噴墨頭并增加噴墨頭數(shù)量。另外，要求薄膜的質(zhì)量和 厚度是統(tǒng)一的，用以保證像素內(nèi)部都發(fā)光良好；然而，出現(xiàn)一種所謂的咖啡漬效應(yīng)(coffee stain effect)，在該效應(yīng)下，在使墨滴變干的過程中薄膜的邊緣變得更厚，從而加厚該邊 緣。激光感應(yīng)熱成像是這樣一種方法使一個(gè)光源，比如激光，照射由有機(jī)發(fā)射材料圖 案、光-熱轉(zhuǎn)換層(light-to-heat convers ion layer)、和支撐膜(support film)組成的 轉(zhuǎn)移基板(transfer substrate)，使轉(zhuǎn)移膜(transferfilm)上的有機(jī)發(fā)射材料圖案轉(zhuǎn)移 到一基板上，從而形成發(fā)射層。更詳細(xì)地對此進(jìn)行描述，在激光感應(yīng)熱成像中，將配備有紅 色、綠色和藍(lán)色有機(jī)發(fā)射材料圖案的轉(zhuǎn)移膜設(shè)置在配備有黑色矩陣的基板之上，之后將該 基板與該轉(zhuǎn)移膜相互對準(zhǔn)并貼合。接下來，將貼有轉(zhuǎn)移膜的基板放置在激光發(fā)射裝置的載 物臺上，隨后載物臺或者激光頭從基板一端移動到另一端，以進(jìn)行激光掃描。從而，使激光 束依次照射紅色、綠色和藍(lán)色有機(jī)發(fā)射材料圖案。于是，使這些有機(jī)發(fā)射材料圖案依次轉(zhuǎn)移 到該基板上各自的像素區(qū)域。在通過以這種方式使用激光感應(yīng)熱成像在基板上形成有機(jī)發(fā)射層的情況下，需要 重復(fù)一系列工藝來形成紅色、綠色和藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層，也就是說，把與紅色、綠色和藍(lán)色相 對應(yīng)的各自的轉(zhuǎn)移膜貼合于基板上，以掃描的方式使激光照射到那里，然后去除轉(zhuǎn)移膜。因 此，這些重復(fù)的制造工藝會導(dǎo)致工藝時(shí)間延長及各工藝復(fù)雜化。另外，還有一些問題，在貼 合和去除紅色、綠色和藍(lán)色各自的轉(zhuǎn)移膜過程中由于微小氣泡(micro bubbles)的緣故，有 時(shí)會產(chǎn)生不良圖案，有機(jī)發(fā)射層的邊緣會由于激光束的反復(fù)照射以及轉(zhuǎn)移膜的貼合和去除 而變得粗糙。

發(fā)明內(nèi)容
本文的各實(shí)施方式提供一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的制造方法，該方法能以低成 本實(shí)現(xiàn)大尺寸屏幕和高分辨率，并且能以相對簡單的工藝制造有機(jī)發(fā)射層。根據(jù)本文的典型實(shí)施方式，提供一種配備有其中分別形成有OLED的多個(gè)像素的 有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器的制造方法，該方法包括在第一基板上按順序形成一薄膜 晶體管(TFT)陣列、第一電極、和一第一相關(guān)層(firstrelated layer)；在第二基板上對應(yīng) 于第一基板上紅色像素的位置處和在第三基板上對應(yīng)于第一基板上綠色像素的位置處分 別形成發(fā)熱元件；在配備有發(fā)熱元件的第二基板上形成紅色有機(jī)發(fā)射圖案；并且在配備有 發(fā)熱元件的第三基板上形成綠色有機(jī)發(fā)射圖案；對準(zhǔn)并貼合第一和第二基板，隨后給第二 基板上的發(fā)熱元件施加電壓以將紅色有機(jī)發(fā)射圖案轉(zhuǎn)移到第一基板上的紅色像素區(qū)域，從 而一次形成紅色有機(jī)發(fā)射層；對準(zhǔn)并貼合第一和第三基板，隨后給第三基板上的發(fā)熱元件 施加電壓以將綠色有機(jī)發(fā)射圖案轉(zhuǎn)移到第一基板上的綠色像素區(qū)域，從而一次形成綠色有 機(jī)發(fā)射層；在配備有紅色有機(jī)發(fā)射層和綠色有機(jī)發(fā)射層的第一基板上整個(gè)沉積藍(lán)色有機(jī)發(fā)射材料，從而形成藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層，并且在配備有藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的第一基板上形成一第二相關(guān)層和一第二電極。這種方法形成的藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的HOMO能級可以比紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層的 HOMO能級低0. IeV到0. 5eV,并且藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的LOMO能級可以等于或者大于紅色和綠 色有機(jī)發(fā)射層的LOMO能級。此外，第一和第二電極可以分別是一陽極電極和一陰極電極，第一相關(guān)層可以是 一用于注入和傳輸空穴的空穴相關(guān)層，并且第二相關(guān)層可以是一用于注入和傳輸電子的電 子相關(guān)層?？蛇x擇地，第一和第二電極可以分別是一陰極電極和一陽極電極，第一相關(guān)層可 以是一用于注入和傳輸電子的電子相關(guān)層，而第二相關(guān)層可以是一用于注入和傳輸空穴的 空穴相關(guān)層。本方法可以進(jìn)一步包括在第一基板上形成TFT陣列和第一電極之后，形成第一 相關(guān)層之前，形成將第一電極相互隔離開來的提圖案。另外，發(fā)熱元件的寬度可以等于或小于通過將每個(gè)像素的寬度與提圖案的寬度相 加所獲得的寬度。發(fā)熱元件可以由選自由Ag，Au，Al，Cu，Mo，Pt，Ti，W和Ta組成的組中的任何一種、 兩種或更多種或者其合金制成。而且，本方法可以進(jìn)一步包括在第二和第三基板上的發(fā)熱元件上形成紅色和綠 色有機(jī)發(fā)射層圖案之前，在發(fā)熱元件上形成一絕緣層。


所包括以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解并引入和構(gòu)成本說明書的一部分的附 解了本發(fā)明的各實(shí)施方式，并和說明書文字部分一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1為一 OLED結(jié)構(gòu)圖；圖2為根據(jù)本文一個(gè)實(shí)施方式制造一 OLED顯示器的流程圖；圖3A到3D為圖解在一受主基板上形成一 TFT陣列、OLED的第一電極、提圖案和 一空穴相關(guān)層的各工序的剖面圖；圖4A到4C為圖解在一個(gè)施主基板上形成發(fā)熱圖案和有機(jī)發(fā)射材料圖案的各工序 的剖面圖；圖5A到5D為圖解通過貼合和轉(zhuǎn)移形成發(fā)射層的各工序的剖面圖；圖6A到6C為圖解形成一電子相關(guān)層和OLED的第二電極的各工序的剖面圖；圖7A到7C為像素的等效電路圖；圖8是示出僅形成綠色有機(jī)發(fā)射層情況下和綠色有機(jī)發(fā)射層與藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層 形成為彼此重疊情況下的有機(jī)發(fā)射層發(fā)光效率的表格；以及圖9是示出僅形成綠色有機(jī)發(fā)射層情況下和綠色有機(jī)發(fā)射層與藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層 形成為彼此重疊情況下的有機(jī)發(fā)射層壽命曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參照圖2到圖9來說明本文的各典型實(shí)施方式。在整個(gè)說明書中，相同的附圖 標(biāo)記指示相同的元件。
圖2為圖解根據(jù)本文一實(shí)施方式的制造一 OLED顯示器的示意流程圖，圖3A到3D 為圖解在一受主基板上形成一 TFT陣列、OLED的第一電極、提圖案和一空穴相關(guān)層的各工 序的剖面圖。圖4A到4C為圖解在一施主基板上形成發(fā)熱圖案(例如金屬圖案)以及紅 色R和綠色G有機(jī)發(fā)射材料圖案的各工序的剖面圖。圖5A到5D為圖解通過受主基板和施 主基板貼合和轉(zhuǎn)移來形成紅色和綠色發(fā)射層的各工序的剖面圖。圖6A到6C為圖解形成一 電子相關(guān)層和OLED的一第二電極的各工序的剖面圖。圖7A到7C為像素的等效電路圖。圖 8是示出僅形成綠色有機(jī)發(fā)射層情況下和綠色有機(jī)發(fā)射層與藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層形成為彼此重 疊情況下的有機(jī)發(fā)射層的發(fā)光效率的表格。圖9是示出僅形成綠色有機(jī)發(fā)射層情況下和綠 色有機(jī)發(fā)射層與藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層形成為彼此重疊情況下的有機(jī)發(fā)射層的壽命曲線圖。參考圖2，一種根據(jù)本文一實(shí)施方式的制造一 OLED顯示器的方法包括形成一受 主基板的工藝Si，形成紅色施主基板和綠色施主基板的工藝S2，將受主基板和紅色施主基 板或者綠色施主基板彼此貼合起來并且隨后將一紅色R發(fā)射材料圖案和一綠色G發(fā)射材料 圖案轉(zhuǎn)移到受主基板的工藝S3，以及將一藍(lán)色B有機(jī)發(fā)射材料沉積在受主基板上并形成一 電子相關(guān)層和一第二電極的工藝S4。在形成受主基板的工藝Sl中，形成TFT陣列、OLED的第一電極、提圖案和空穴相 關(guān)層HIL和HTL。在形成施主基板的工藝S2中，準(zhǔn)備兩個(gè)基板，分別在各基板上形成發(fā)熱圖 案，在配備有發(fā)熱圖案的各基板的整個(gè)表面上形成紅色R有機(jī)發(fā)射材料圖案和綠色G有機(jī) 發(fā)射材料圖案，形成紅色施主基板和綠色施主基板。在貼合和轉(zhuǎn)移工藝S3中，將受主基板 和施主基板彼此對準(zhǔn)并貼合，通過對紅色施主基板上的發(fā)熱圖案施加電壓/電流來產(chǎn)生焦 耳熱，從而使紅色施主基板上形成的紅色有機(jī)發(fā)射材料圖案升華而轉(zhuǎn)移到受主基板上。通 過同樣的工藝，在將受主基板和綠色施主基板彼此對準(zhǔn)并貼合之后，通過把形成在綠色施 主基板上的綠色有機(jī)發(fā)射材料圖案轉(zhuǎn)移到受主基板上，在受主基板上形成綠色發(fā)射材料圖 案。進(jìn)一步地，在工藝S4中，將藍(lán)色B有機(jī)發(fā)射材料整個(gè)沉積在受主基板上的空穴相關(guān)層 上，以形成與紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層重疊的藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層，并且在藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層上按 順序形成電子相關(guān)層ETL和EIL以及第二電極。首先，參照圖3A到3D，對形成受主基板的工藝Sl進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。參照圖3A，在由透明玻璃或者塑料構(gòu)成的受主基板100上形成一 TFT陣列102。 如圖7A到7C所示，該TFT陣列102包括一柵極線(gate line) GL、一數(shù)據(jù)線(data line) DL、一開關(guān) TFT (switching TFT) ST、一驅(qū)動 TFT (driving TFT)DT、一存儲電容(storage capacitor) Cst、一電壓供應(yīng)線Vdd、和一接地電壓供應(yīng)線Vss，等等。此外，TFT ST和DT可由 N型MOSFET實(shí)現(xiàn)，但并不限于此。例如，TFT可以由P型MOSFET實(shí)現(xiàn)，如圖7B所示。圖7A 到7C中所示的像素的等效電路圖由作為一個(gè)實(shí)例的兩個(gè)晶體管和一個(gè)電容器構(gòu)成，但是 本文的TFT陣列結(jié)構(gòu)并不限于此。TFT陣列102可包括一用于保護(hù)TFT陣列免受外部環(huán)境影 響的鈍化層、一用于消除TFT ST和DT引起的臺階差(st印difference)的覆層(overcoat layer)、和一用于阻隔(shield)從覆層釋放氣體(out-gasing)的緩沖層，等等，但是，為了 描述簡單起見，它們在圖中被省略了。參見圖;3B，在配備有TFT陣列102的受主基板100上形成OLED的第一電極104。 每個(gè)第一電極104都通過緩沖層、覆層和鈍化層(圖中未表示)而與驅(qū)動TFT DT的一個(gè)電 極相連。第一電極104可以是具有反射層的陽極電極，或者是陰極電極，這取決于與驅(qū)動TFT DT相連的連接結(jié)構(gòu)。例如，在圖7A中，第一電極104是與驅(qū)動TFT DT源電極S相連的 陽極電極，而在圖7B中，第一電極104是與驅(qū)動TFT DT漏電極D相連的陽極電極。另夕卜， 在圖7C中，第一電極104是與驅(qū)動TFT DT漏電極D相連的陰極電極。在下文中，假定第一 電極104是具有一反射層的陽極電極。第一電極104是一由氧化物如ITO或IZO構(gòu)成的透 明導(dǎo)體，并由包含不透明金屬材料的反射層上的像素單元來構(gòu)圖。第一電極104把經(jīng)由驅(qū) 動TFT DT提供的空穴，通過隨后介紹的空穴相關(guān)層HIL和HTL施加給有機(jī)化合物層。參考圖3C，在配備有陽極電極104的受主基板100上形成提圖案106。提圖案106 形成在像素之間的邊界區(qū)域處，分隔像素的開放區(qū)域。在受主基板100上形成提圖案106 之后，使用等離子體進(jìn)行預(yù)處理工藝。預(yù)處理工藝是在沉積OLED的有機(jī)化合物層之前，將 受主基板100上殘留的異物去掉。參考圖3D，用熱蒸鍍(thermal evaporation)，將空穴注入層HIL材料和空穴傳輸 層HTL材料連續(xù)地整個(gè)沉積到配備有提圖案106的受主基板100上，從而形成空穴相關(guān)層 108。然后，參考圖4A到4C來進(jìn)一步詳細(xì)描述形成施主基板的工藝S2。參考圖4A，分別在由透明玻璃或塑料制成的兩個(gè)施主基板200和200’上形成發(fā)熱 圖案202和202’。施主基板200和200’的尺寸可以等于或大于受主基板100的尺寸。發(fā) 熱圖案202和202’可以由選自下列組成的組中的任意一種、兩種或更多種或其合金構(gòu)成， 但并不限于此=Ag, Au，Al，Cu，Mo, Pt，Ti，W和Ta，它們在加上電壓以后就能發(fā)熱。發(fā)熱圖 案202和202’可用任意的諸如CVD (化學(xué)氣相沉積)、濺射、電子束(E-beam)、電解/無電敷 鍍或者類似方法之類的方法形成。發(fā)熱圖案202和202’是通過整個(gè)沉積金屬或其合金并 通過經(jīng)光刻工藝和濕法刻蝕或干法刻蝕構(gòu)圖整個(gè)沉積的金屬或其合金而形成的。發(fā)熱圖案 202和202’是根據(jù)其中將要轉(zhuǎn)移有機(jī)發(fā)射材料圖案的受主基板100上的像素位置形成的。 形成在施主基板200和200’上的發(fā)熱圖案202和202’每個(gè)的寬度可以等于或小于通過將 受主基板100上每個(gè)像素的寬度與分隔相鄰像素的提圖案106的寬度相加所得到的值?？?慮到產(chǎn)生焦耳熱的電阻成分，發(fā)熱圖案202和202’每個(gè)的厚度可以最大為1 μ m。參考圖4B，用熱蒸鍍或類似方法，將紅色R有機(jī)發(fā)射材料整個(gè)沉積在形成有發(fā)熱 圖案202的施主基板200上，隨后對應(yīng)于紅色像素將要形成在受主基板100上的位置，在發(fā) 熱圖案202上形成紅色發(fā)射材料圖案203R，從而形成紅色施主基板。參考圖4C，用熱蒸鍍或類似方法，將綠色G有機(jī)發(fā)射材料整個(gè)沉積在形成有發(fā)熱 圖案202’的施主基板200’上，隨后對應(yīng)于綠色像素將要形成在受主基板100上的位置，在 發(fā)熱圖案202’上形成綠色發(fā)射材料圖案203G，從而形成綠色施主基板。為了防止產(chǎn)生焦耳熱的發(fā)熱圖案202和202’被氧化或者擴(kuò)散至有機(jī)發(fā)射材料圖 案203R和203G，可以在發(fā)熱圖案202或202，與有機(jī)發(fā)射材料圖案203R或203G之間進(jìn) 一步形成絕緣層。絕緣層可以由二氧化硅、氮化硅或氮氧化硅(silicon oxinitriddB 成，并且整個(gè)沉積在發(fā)熱圖案202和202’上。另外，絕緣層可以利用一種在SOG(旋涂玻璃 (spin-on-glass))中用的材料，可在旋涂后通過熱處理整個(gè)沉積在發(fā)熱圖案202和202’ 上。接著，參考圖5A到5D來進(jìn)一步詳細(xì)描述貼合和轉(zhuǎn)移工藝S3。參考圖5A，將配備有空穴相關(guān)層108的受主基板100和配備有紅色有機(jī)發(fā)射材料圖案202的紅色施主基板200彼此對準(zhǔn)并貼合。為了保護(hù)有機(jī)材料圖案不受潮濕和/或氧 氣影響，對準(zhǔn)和貼合都是在真空或惰性氣體(Arj2，等)環(huán)境下進(jìn)行的。貼合可以通過機(jī)械 力口壓(mechanical pressing)實(shí)現(xiàn)。參考圖5B，對已完成對準(zhǔn)和貼合的紅色施主基板200上的發(fā)熱圖案202施加外部 電壓V。通過施加電壓V，發(fā)熱圖案202產(chǎn)生焦耳熱，轉(zhuǎn)而使紅色發(fā)射材料圖案203R升華。 結(jié)果，紅色有機(jī)發(fā)射材料圖案203R轉(zhuǎn)移到受主基板100上的紅色像素區(qū)域上，形成紅色有 機(jī)發(fā)射層109R。參考圖5C，將配備有空穴相關(guān)層108和紅色有機(jī)發(fā)射層109R的受主基板100與配 備有綠色有機(jī)發(fā)射材料圖案203G的綠色施主基板200’彼此對準(zhǔn)并貼合。為了保護(hù)有機(jī)材 料圖案不受潮濕和/或氧氣影響，對準(zhǔn)和貼合都是在真空或惰性氣體(Arj2，等)環(huán)境下進(jìn) 行的。貼合可以通過機(jī)械加壓實(shí)現(xiàn)。參考圖5D，對完成對準(zhǔn)和貼合的綠色施主基板200’上的發(fā)熱圖案202’施加外部 電壓V。通過施加電壓V，發(fā)熱圖案202’產(chǎn)生焦耳熱，轉(zhuǎn)而使綠色有機(jī)發(fā)射材料圖案203G 升華。結(jié)果，綠色發(fā)射材料圖案203G轉(zhuǎn)移到受主基板100上的綠色像素區(qū)域上，形成綠色 有機(jī)發(fā)射層109G。在本實(shí)施方式中，盡管描述了先形成紅色有機(jī)發(fā)射層而后形成綠色有機(jī) 發(fā)射層的情形，但本文并不限于此，而是也可以先形成綠色有機(jī)發(fā)射層而后形成紅色有機(jī) 發(fā)射層。因?yàn)槭苤骰?00與施主基板200和200’彼此靠的很近且其間夾有提圖案106， 所以不僅可以避免由轉(zhuǎn)移偏離到其他像素區(qū)域或者擴(kuò)散而引起的色混合(color mixing) 現(xiàn)象，而且還可以精確控制有機(jī)發(fā)射層形成的位置。而且，因?yàn)橛檬┘与妷旱囊粋€(gè)工藝使得 能夠同時(shí)分別形成紅色有機(jī)發(fā)射層109R和綠色有機(jī)發(fā)射層109G，所以可以節(jié)省由象激光 感應(yīng)熱成像這樣的按順序掃描所浪費(fèi)的時(shí)間，因而制造工藝簡化，并且制造時(shí)間明顯縮短。當(dāng)這些有機(jī)發(fā)射材料長時(shí)間暴露在高溫中時(shí)，這些材料通常被改變性質(zhì)或者它們 的化學(xué)鍵被破壞。因此，為了防止有機(jī)發(fā)射材料的熱變性(denaturalization)，施加給發(fā)熱 圖案202的電壓的施加時(shí)間可以在約0. 1 μ s到約Is范圍內(nèi)，并且施加給發(fā)熱圖案202的 電壓的功率密度可以在約0. Iff/cm2到約lOOOOW/cm2范圍內(nèi)。施加給發(fā)熱圖案202的電壓 類型可以是直流或交流，并且可以間歇地施加幾次。參考圖6A到6C，來進(jìn)一步詳細(xì)描述在受主基板上形成藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層、電子相關(guān) 層ETL/EIL、和第二電極的工藝S4。參考圖6A，將一藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B整個(gè)沉積在配備有紅色有機(jī)發(fā)射層109R和 綠色有機(jī)發(fā)射層109G的受主基板100上。通過整個(gè)沉積藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B，在紅色和綠 色像素區(qū)域，藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B形成為與紅色有機(jī)發(fā)射層109R和綠色有機(jī)發(fā)射層109G 重疊，而在藍(lán)色像素區(qū)域只有藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B形成。然而，當(dāng)藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B與 紅色有機(jī)發(fā)射層109R和綠色有機(jī)發(fā)射層109G重疊時(shí)，藍(lán)光也從紅色有機(jī)發(fā)射層109R和綠 色有機(jī)發(fā)射層109G發(fā)出，并與紅光和綠光混合，導(dǎo)致沒有準(zhǔn)確顯示想要顯示的顏色。在本 實(shí)施方式中，藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B的Η0Μ0能級比紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層109R和109G的 Η0Μ0能級低約0. IeV到約0. 5eV0這樣，當(dāng)藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B的Η0Μ0能級低于紅色和綠 色有機(jī)發(fā)射層109R和109G的Η0Μ0能級時(shí)，空穴的注入因?yàn)閯輭径芟拗?，從而抑制藍(lán)光 發(fā)出，由此防止了藍(lán)光與紅光和綠光的混合。此外，本實(shí)施方式中，藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B的LUMO能級等于或大于紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層109R和109G的LUMO能級。這樣，當(dāng)藍(lán)色有機(jī) 發(fā)射層的LUMO能級等于或大于紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層109R和109G的LUMO能級時(shí)，因?yàn)?電子很容易從藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B注入到紅色有機(jī)發(fā)射層109R和綠色有機(jī)發(fā)射層109G， 所以發(fā)光效率能夠得到提高。參考圖6B，通過熱蒸鍍，將電子傳輸層ETL材料和電子注入層EIL材料連續(xù)地整 個(gè)沉積在配備有藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109B的受主基板100上，從而形成了電子相關(guān)層110?？?穴相關(guān)層108、紅色、綠色和藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層109R、109G和109B組成了 OLED的有機(jī)化合物層。參照圖6C，在配備有電子相關(guān)層110的受主基板100整個(gè)表面上形成OLED的第二 電極112。是陰極電極的第二電極112可以是一由一種金屬材料構(gòu)成的單層，或者可以由包 括設(shè)置在各電介質(zhì)層(dielectric layer)之間的第一和第二金屬層的多層構(gòu)成。第二電 極112把通過電壓供應(yīng)線Vss提供的電子施加給這些有機(jī)化合物層。圖8和9是表格和曲線圖，用來圖解根據(jù)本文一實(shí)施方式的OLED的發(fā)光效率和壽 命的增加。圖8是圖解只有綠色有機(jī)發(fā)射層形成的情況下以及綠色有機(jī)發(fā)射層和藍(lán)色有 機(jī)發(fā)射層形成為彼此重疊的情況下有機(jī)發(fā)射層發(fā)光效率的表格。從圖8中可知，只有綠 色有機(jī)發(fā)射層形成的情況顯示，3. 20V電壓下，亮度效率是25. 99Cd/安培，而發(fā)光效率是 2599Cd/m2，但是根據(jù)本實(shí)施方式的綠色有機(jī)發(fā)射層和藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層形成為彼此重疊的 情況顯示，4. 23V電壓下，亮度效率是29. 52Cd/安培，而發(fā)光效率是^51Cd/m2，因而實(shí)現(xiàn)了 亮度效率和發(fā)光效率提高約8. 8%的效果。圖9是圖解只有綠色有機(jī)發(fā)射層形成的情況下和綠色有機(jī)發(fā)射層和藍(lán)色有機(jī)發(fā) 射層形成為彼此重疊的情況下有機(jī)發(fā)射層的相對發(fā)光度曲線圖。圖9中，橫軸代表OLED的 工作時(shí)間，縱軸代表有機(jī)發(fā)射層的發(fā)光度(％ )。發(fā)光度值(％ )隨著時(shí)間推移從100%開 始逐漸減小。從圖9中可知，根據(jù)本實(shí)施方式的綠色有機(jī)發(fā)射層和藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層形成為 相互重疊的情況顯示，在相同的工作時(shí)間期間，發(fā)光度值比僅有綠色有機(jī)發(fā)射層形成的情 況下的發(fā)光度值要高，因此本實(shí)施方式中的有機(jī)發(fā)射層實(shí)現(xiàn)了延長壽命的效果。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的OLED顯示器的制造方法，因?yàn)橥ㄟ^使用焦耳熱的方 法形成紅色有機(jī)發(fā)射層和綠色有機(jī)發(fā)射層，所以通過施加電壓的一個(gè)工藝就使得能夠同時(shí) 分別形成紅色有機(jī)發(fā)射層和綠色有機(jī)發(fā)射層。因此，優(yōu)點(diǎn)在于，可以節(jié)省用象激光感應(yīng)熱成 像這樣的順序掃描所浪費(fèi)的時(shí)間，從而使制造工藝簡化，并且制造時(shí)間顯著縮短。另外，因?yàn)樗{(lán)色有機(jī)發(fā)射層通過沉積形成，所以，怕受熱的藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層在形成 藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層過程中不直接受熱的影響，從而使得藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的壽命得到顯著延 長。而且，對于藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層與紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層重疊時(shí)產(chǎn)生的色混合，藍(lán)色 有機(jī)發(fā)射層的HOMO能級比紅色和綠色有機(jī)發(fā)射層的HOMO能級小約0. IeV到約0. 5eV,從 而在藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層與紅色或綠色有機(jī)發(fā)射層之間形成一勢壘。由此，由于該勢壘抑制藍(lán) 色有機(jī)發(fā)射層與紅色或綠色有機(jī)發(fā)射層相重疊區(qū)域處藍(lán)光的發(fā)射，所以可以顯示準(zhǔn)確的顏 色。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會很容易地根據(jù)這樣的討論、附圖和所要求保護(hù)的技術(shù)方案而意識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對本發(fā)明做各種修改。例如，盡管已在 本文的實(shí)施方式中描述了第一電極和第二電極分別為陽極電極和陰極電極的情況，然而本 文也可以應(yīng)用于第一電極和第二電極分別為陰極電極和陽極電極的情況。這種情況下，本 實(shí)施方式中所描述的空穴相關(guān)層可以被替換為電子相關(guān)層，而本實(shí)施方式中所描述的電子 相關(guān)層可以被替換為空穴相關(guān)層。因此，本發(fā)明的范圍由所附要求保護(hù)的技術(shù)方案而不是 前述的說明書文字部分來表明，意在使落在該內(nèi)涵和范圍內(nèi)的所有改變及其等同物包括在 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的制造方法，所述有機(jī)發(fā)光二極管顯示器配備有多個(gè)像 素，所述多個(gè)像素中各自形成有有機(jī)發(fā)光二極管，所述方法包括在第一基板上按順序形成薄膜晶體管陣列、第一電極和第一相關(guān)層；在第二基板上對應(yīng)于所述第一基板上紅色像素的位置處和第三基板上對應(yīng)于所述第 一基板上綠色像素的位置處，分別形成發(fā)熱元件；在配備有發(fā)熱元件的所述第二基板上形成紅色有機(jī)發(fā)射圖案，并且在配備有發(fā)熱元件 的所述第三基板上形成綠色有機(jī)發(fā)射圖案；對準(zhǔn)并貼合所述第一基板和所述第二基板，之后給所述第二基板上的發(fā)熱元件施加電 壓以將所述紅色有機(jī)發(fā)射圖案轉(zhuǎn)移到所述第一基板上的紅色像素區(qū)域，從而一次形成紅色 有機(jī)發(fā)射層；對準(zhǔn)并貼合所述第一基板和所述第三基板，之后給所述第三基板上的發(fā)熱元件施加電 壓以將所述綠色有機(jī)發(fā)射圖案轉(zhuǎn)移到所述第一基板上的綠色像素區(qū)域，從而一次形成綠色 有機(jī)發(fā)射層；將藍(lán)色有機(jī)發(fā)射材料整個(gè)沉積在配備有所述紅色有機(jī)發(fā)射層和所述綠色有機(jī)發(fā)射層 的所述第一基板上，從而形成藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層；以及在配備有所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的所述第一基板上按順序形成第二相關(guān)層和第二電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的HOMO能級比所述紅色有機(jī) 發(fā)射層和所述綠色有機(jī)發(fā)射層的HOMO能級低0. IeV到0. 5eV0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層的LUMO能級等于或大于所述 紅色有機(jī)發(fā)射層和所述綠色有機(jī)發(fā)射層的LUMO能級。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一電極和所述第二電極分別為陽極電極和 陰極電極，所述第一相關(guān)層包括用于注入和傳輸空穴的空穴相關(guān)層，以及所述第二相關(guān)層 包括用于注入和傳輸電子的電子相關(guān)層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一電極和所述第二電極分別為陰極電極和 陽極電極，所述第一相關(guān)層包括用于注入和傳輸電子的電子相關(guān)層，以及所述第二相關(guān)層 包括用于注入和傳輸空穴的空穴相關(guān)層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一基板上形成所述薄膜晶體管 陣列和所述第一電極之后以及形成所述第一相關(guān)層之前，形成將所述第一電極彼此隔離的 提圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)熱元件的寬度等于或小于每個(gè)像素寬度與 提圖案寬度之和。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)熱元件的材料包括選自由Ag，Au,Al，Cu, Mo, Pt，Ti，W和Ta組成的組中的任何一種、兩種或更多種、或者其合 金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第二基板和所述第三基板上的所 述發(fā)熱元件上形成所述紅色有機(jī)發(fā)射層和所述綠色有機(jī)發(fā)射層之前，在所述發(fā)熱元件上
全文摘要
一種有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器的制造方法，包括在第一基板上按順序形成薄膜晶體管(TFT)陣列、第一電極和第一相關(guān)層，在第二基板和第三基板上分別形成發(fā)熱元件，在第二基板上形成紅色有機(jī)發(fā)射圖案并且在第三基板上形成綠色有機(jī)發(fā)射圖案，對準(zhǔn)并貼合第一和第二基板，對發(fā)熱元件施加電壓以使紅色有機(jī)發(fā)射圖案轉(zhuǎn)移到紅色像素區(qū)域從而形成紅色有機(jī)發(fā)射層，對準(zhǔn)并貼合第一和第三基板，對發(fā)熱元件施加電壓以使得綠色有機(jī)發(fā)射圖案轉(zhuǎn)移到綠色像素區(qū)域從而形成綠色有機(jī)發(fā)射層，在第一基板上整個(gè)沉積藍(lán)色有機(jī)發(fā)射材料從而形成藍(lán)色有機(jī)發(fā)射層，以及在第一基板上按順序形成第二相關(guān)層和第二電極。
文檔編號H01L27/32GK102054939SQ201010256068
公開日2011年5月11日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者李文基, 金祐贊, 韓敞旭, 高宥利 申請人:樂金顯示有限公司