Oled微腔結(jié)構(gòu)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及有機(jī)發(fā)光二極管，并且更特別地，涉及有機(jī)發(fā)光二極管微腔結(jié)構(gòu)及其制造方法。盡管本發(fā)明的實(shí)施方式適用于大范圍的應(yīng)用，但其特別適用于具有至少三個子像素區(qū)的矩陣結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件(還被稱為有機(jī)發(fā)光二極管器件或OLED器件)可以以預(yù)定顏色波長發(fā)射光。OLED器件包括用于空穴注入的陽極、用于電子注入的陰極、以及夾在陽極和陰極之間以使空穴和電子復(fù)合以發(fā)射光的有機(jī)發(fā)射層。OLED器件可以一個堆疊在另一個上面，使得一個發(fā)射層發(fā)射一種顏色，并且另一個發(fā)射層發(fā)射另一種顏色，使得這些顏色組合以形成一種或更多種顏色。為了構(gòu)造諸如電視、計算機(jī)監(jiān)視器、蜂窩電話顯示器、或數(shù)碼相機(jī)顯示器的像素化彩色顯示器件，單獨(dú)的OLED器件或堆疊的OLED器件都可以被布置成像素的矩陣陣列。
[0003]為了使每個像素產(chǎn)生多種顏色，像素被劃分成多個子像素區(qū)，其中，每個子像素區(qū)都具有用于發(fā)射預(yù)定峰值顏色波長或多個顏色波長的OLED器件。通常，彩色像素顯示器由兩種像素類型中的一種制成。第一種像素類型是具有紅色、綠色和藍(lán)色子像素區(qū)的RGB像素類型。第二種像素類型是具有紅色、綠色、藍(lán)色和白色子像素區(qū)的RGBW像素類型。紅色、綠色和藍(lán)色子像素區(qū)分別發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色的預(yù)定峰值顏色波長。白色子像素區(qū)發(fā)射多個顏色波長。除了 RGB和RGBW像素類型之外，存在具有利用其它預(yù)定峰值顏色波長的子像素區(qū)的其它顯示像素類型，諸如，具有發(fā)射紅色、綠色、藍(lán)綠色和品紅色的峰值顏色波長的子像素區(qū)的RGCM像素類型。
[0004]可以使用無源矩陣或有源矩陣驅(qū)動方案來電驅(qū)動像素的矩陣。在無源矩陣中，OLED子像素區(qū)被夾在布置成行和列的兩組正交電極之間。在有源矩陣構(gòu)造中，通過諸如晶體管的開關(guān)元件和驅(qū)動元件，啟動子像素區(qū)的每個OLED器件。
[0005]存在使用OLED器件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彩色顯示的三種基本方法。第一種方法是對像素的子像素中的發(fā)射層使用不同有機(jī)電致發(fā)光材料來發(fā)射不同預(yù)定峰值顏色波長。第二種方法是對每個子像素區(qū)中的每個發(fā)射層使用相同有機(jī)電致發(fā)光材料以及不同濾色器，來發(fā)射不同預(yù)定峰值顏色波長。第三種方法是對每個子像素區(qū)中的發(fā)射層使用不同有機(jī)電致發(fā)光材料以及不同濾色器，來發(fā)射不同預(yù)定峰值顏色波長。
[0006]在使用不同有機(jī)電致發(fā)光材料而沒有濾色器的第一種方法中，可以對OLED器件的像素的子像素區(qū)中的每個發(fā)射層使用不同有機(jī)電致發(fā)光材料，來配置每個不同顏色的子像素區(qū)。例如，第一有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射峰值紅色波長，第二有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射峰值綠色波長，以及第三有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射峰值藍(lán)色波長。通過使用蔭罩、源自施主片材的熱傳遞和噴墨打印中的一種在像素的相應(yīng)子像素區(qū)內(nèi)選擇性地設(shè)置這三種不同有機(jī)電致發(fā)光材料。
[0007]在對每個子像素區(qū)中的每個發(fā)射層使用相同有機(jī)電致發(fā)光材料以及不同濾色器來發(fā)射不同預(yù)定峰值顏色波長以產(chǎn)生彩色顯示的第二種方法中，所有不同顏色的子像素區(qū)中的相同有機(jī)電致發(fā)光材料可以是跨所有子像素區(qū)的連續(xù)層或分別設(shè)置在每個子像素區(qū)中的單獨(dú)層。用于將從每個OLED器件發(fā)射的公共顏色波長選擇性地轉(zhuǎn)換成子像素區(qū)的不同顏色的不同濾色器在頂部發(fā)射器件中被設(shè)置在發(fā)射層上方，并且在底部發(fā)射器件中被設(shè)置在發(fā)射層下方。在所有子像素區(qū)的發(fā)射層中使用相同有機(jī)電致發(fā)光材料的情況下，有機(jī)電致發(fā)光材料通常被配置成產(chǎn)生寬發(fā)射光譜的光，也被稱為白色發(fā)射或白光0LED。在使用不同有機(jī)電致發(fā)光材料用于發(fā)射層以及不同濾色器的第三種方法中，可以使用不同有機(jī)電致發(fā)光材料用于像素的子像素區(qū)中的OLED器件的每個發(fā)射層，來配置每個不同顏色的子像素區(qū)。例如，第一有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射峰值紅色波長，第二有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射峰值綠色波長，第三有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射峰值藍(lán)色波長，并且第四有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)射寬光譜的波長或白光。在這個示例中，紅色濾色器與發(fā)射峰值紅色波長的第一有機(jī)電致發(fā)光材料相關(guān)聯(lián)，綠色濾色器與發(fā)射峰值綠色波長的第二有機(jī)電致發(fā)光材料相關(guān)聯(lián)，藍(lán)色濾色器與發(fā)射峰值藍(lán)色波長的第三有機(jī)電致發(fā)光材料相關(guān)聯(lián)。為了改進(jìn)在以上這三種方法中的OLED器件的亮度輸出效率，可以使用微腔效應(yīng)。在微腔OLED器件中，發(fā)射層結(jié)構(gòu)設(shè)置在反射器和半透射反射器之間，半透射反射器對于期望波長至少是半透明的。反射器和半透射反射器形成Fabry-Perot微腔，其增強(qiáng)設(shè)置在微腔中的發(fā)射層結(jié)構(gòu)的發(fā)射特性。更具體地，通過陰極增強(qiáng)與腔的諧振波長對應(yīng)的波長附近的光發(fā)射，同時削弱不與諧振波長對應(yīng)的其它波長。在OLED器件中使用微腔通過配置子像素區(qū)的反射電極和陰極之間的微腔的深度或長度，以具有與用于子像素區(qū)的期望峰值顏色波長對應(yīng)的諧振波長，來提高光提取效率或亮度輸出。
[0008]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的每個都具有頂部發(fā)射OLED微腔結(jié)構(gòu)的三個子像素區(qū)的視圖。如圖1中所示，在基板101上形成紅色子像素區(qū)R、綠色子像素區(qū)G和藍(lán)色子像素區(qū)B。紅色子像素區(qū)R包括設(shè)置在公共陰極160和用于紅色子像素區(qū)R的陽極120R之間的紅色發(fā)射層151。綠色子像素區(qū)G包括設(shè)置在公共陰極160和用于綠色子像素區(qū)G的陽極120G之間的綠色發(fā)射層152。藍(lán)色子像素區(qū)B包括設(shè)置在公共陰極160和用于藍(lán)色子像素區(qū)B的陽極120B之間的藍(lán)色發(fā)射層153。用于紅色子像素區(qū)R的陽極120R在腔電極IlOR上，腔電極IlOR在基板101上。用于藍(lán)色子像素區(qū)B的陽極120B在腔電極IlOB上，腔電極IlOB在基板101上。用于綠色子像素區(qū)G的陽極120G在腔電極IlOG上，腔電極I1G在基板101上。紅色子像素區(qū)R、綠色子像素區(qū)G和藍(lán)色子像素區(qū)B通過堤狀物140分開。
[0009]通過控制發(fā)射層的厚度，配置現(xiàn)有技術(shù)中的子像素區(qū)的反射電極和陰極之間的微腔的深度。如圖1中所示，公共陰極160和用于紅色子像素區(qū)R的腔電極IlOR之間的紅色子像素區(qū)R中的微腔CDR的深度大于公共陰極160和用于綠色子像素區(qū)G的腔電極I1G之間的綠色子像素區(qū)G中的微腔⑶G的深度，這是因為紅色子像素區(qū)R的紅色發(fā)射層151比綠色子像素區(qū)G的綠色發(fā)射層152厚。公共陰極160和用于藍(lán)色子像素區(qū)B的腔電極IlOB之間的藍(lán)色子像素區(qū)B中的微腔CDB的深度小于公共陰極160和用于綠色子像素區(qū)G的腔電極IlOG之間的綠色子像素區(qū)G中的微腔⑶G的深度，這是因為藍(lán)色子像素區(qū)B的藍(lán)色發(fā)射層153比綠色子像素區(qū)G的綠色發(fā)射層152薄。
[0010]如圖1中所示，紅色光RCL跨微腔⑶R的整個深度在公共陰極160和腔電極IlOR之間來回反射，使得紅色光RCL的亮度通過相長干涉而增加。綠色光GCL跨微腔GDR的整個深度在公共陰極160和腔電極IlOG之間來回反射，使得綠色光GCL的亮度通過相長干涉而增加。藍(lán)色光BCL跨微腔⑶B的整個長度在公共陰極160和腔電極IlOB之間來回反射，使得藍(lán)色光BCL的亮度通過相長干涉而增加。
[0011]通過光學(xué)距離(其是波長)限定有效微腔深度。用于紅色子像素區(qū)R的微腔⑶R的深度被配置成比用于藍(lán)色子像素區(qū)B的微腔⑶B的深度更深，這是因為紅色光RCL的波長比藍(lán)色光BCL的波長更長。用于綠色子像素區(qū)G的微腔⑶G的深度被配置成比用于藍(lán)色子像素區(qū)B的微腔⑶B的深度更深，這是因為綠色光GCL的波長比藍(lán)色光BCL的波長更長。用于紅色子像素區(qū)R的微腔⑶R的深度被配置成比用于綠色子像素區(qū)G的微腔⑶G的深度更深，這是因為紅色光RCL的波長比綠色光GCL的波長更長。
[0012]控制發(fā)射層的厚度是困難的。更具體地，現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)要求用于每個子像素區(qū)的單獨(dú)沉積工藝，這是因為每個發(fā)射層通常是一系列子層，這些子層的厚度根據(jù)用于該子像素區(qū)的發(fā)射層的整體厚度而改變。此外，不可能使用精細(xì)金屬掩模蒸鍍技術(shù)很好地限定發(fā)射層。而且，現(xiàn)有技術(shù)中的透明陽極電極的圖案化可能導(dǎo)致留下殘余物，殘余物可能導(dǎo)致相鄰像素區(qū)之間的短路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及有機(jī)發(fā)光二極管微腔結(jié)構(gòu)及其制造方法，其基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個或更多個問題。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施方式的目的是提供用于每個子像素區(qū)的陽極層，陽極層被配置成具有預(yù)定整體厚度，以根據(jù)用于每個子像素區(qū)的峰值顏色波長，在反射電極和陰極層之間提供預(yù)定距離。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個目的是防止相鄰子像素區(qū)之間的短路。
[0016]本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個目的是在具有微腔結(jié)構(gòu)的每個子像素區(qū)中形成具有相同厚度的發(fā)射層。
[0017]本發(fā)明的實(shí)施方式的另一個目的是減少用于在具有微腔結(jié)構(gòu)的子像素區(qū)中形成陽極和腔電極的掩模的數(shù)量。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施方式的額外特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中闡述，并且部分根據(jù)描述將顯而易見，或者可以通過實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式而得知。將通過所編寫的說明書和其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的實(shí)施方式的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。
[0019]為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)并且根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的目的，如具體化和概括描述的，一種有機(jī)發(fā)光二極管包括:基板；第一腔電極，其在所述基板的第一微腔區(qū)域中；具有第一厚度的第一透明電極，其在所述第一微腔區(qū)域中，所述第一透明電極疊蓋超過(overlap beyond)所述第一腔電極的第一側(cè)；第一發(fā)射層，其與所述第一透明電極電連接；陰極層，其在所述第一發(fā)射層上。
[0020]另一方面，一種基板上的有機(jī)發(fā)光二極管包括:具有第一寬度的第一反射電極，其在所述基板的第一微腔區(qū)域中；第一透明電極，其具有第二寬度并且設(shè)置在所述第一反射電極上，其中，所述第二寬度比所述第一寬度大；第一發(fā)射層，其與所述第一透明電極電連接；以及陰極層，其在所述第一發(fā)射層上。
[0021]另一方面，一種基板上的有機(jī)發(fā)光二極管包括:具有第一寬度的第一腔電極，其在所述基板的第一子像素區(qū)中；第一透明電極，其具有第二寬度并且設(shè)置在所述第一腔電極上，其中，所述第二寬度大于所述第一寬度；第一發(fā)射層，其與所述第一透明電極電連接；以及陰極層，其在所述第一發(fā)射層上。
[0022]另一方面，一種有機(jī)發(fā)光二極管包括:基板；在所述基板上的第一子像素區(qū)、第二子像素區(qū)和第三子像素區(qū)；第一腔電極，其在所述基板的所述第一子像素區(qū)中；第二腔電極，其在所述基板的所述第二子像素區(qū)中；第三腔電極，其在所述基板的所述第三子像素區(qū)中；具有第一厚度的第一透明電極，所述第一透明電極在所述第一子像素區(qū)中，所述第一透明電極疊蓋超過所述第一腔電極的一側(cè)；具有第