[发明专利]制造顶发射型OLED器件

说明书

技术领域

本发明涉及顶发射型(top-emitting)有机发光二极管(OLED)器件，更具体地说，涉及制造在透光上电极中具有改进的电力分配的顶发射型OLED器件的方法。

背景技术

发光二极管(LED)器件，也称为电致发光(EL)器件，与当前市场上的其他平板显示器件相比具有许多公知的优点。例如与利用背光的液晶显示器(LCD)相比，在这些优点当中有发光亮度、视角相对较宽并且电功耗减小。这种器件可以利用包括有机材料或无机材料(例如量子点)的发光层来制造。

LED器件的应用包括有源矩阵图像显示器、无源矩阵图像显示器件和区域照明器件(例如，选择性桌面照明)。不考虑适合于这些广泛的应用领域的具体LED器件的结构，所有LED都是按照同一基本原理进行工作的。电致发光(EL)介质结构形成于两个电极之间。至少一个电极是透光的。类似于传统的二极管的端子，这些电极通常称为阳极和阴极。当电势施加到电极之间使得阳极连接到电压源的正极端子而阴极连接到负极端子时，该LED称为被前向偏置。正电荷截流子(空穴)从阳极注入到EL介质结构，并且从阴极注入负电荷截流子(电子)。这种电荷截流子注入导致从电极通过EL介质结构的电流流动。EL介质结构区域内空穴和电子的复合导致从确切地说称为发光区或界面的这个区域发光。所发出的光通过透光电极导向观察者或者要照射的物体。如果透光电极在LED器件的基板与发光元件之间，则该器件称为底发射型(bottom-emitting)LED器件。相反，如果透光电极不在基板与发光元件之间，则该器件称为顶发射型LED器件。

可以由包括有机材料的子层的堆叠来形成EL介质结构，这些子层可以包括小分子层和聚合物层。这种有机层和子层对于OLED技术领域的技术人员是公知的并且可以理解的，例如，1988年9月6日授予Tang等人的美国专利No.4,769,292以及1991年10月29日授予VanSlyke等人的美国专利No.5,061,569。作为替代，可以利用无机材料来形成EL介质结构，例如，包括在多晶半导体基体中形成的核壳量子点，例如如Kahen的在审美国申请11/683,479中所教导的。

因为透过电极发光，因此重要的是透光电极具有足够的透光性，以避免吸收所发出的光。用于这种电极的典型现有技术的材料包括铟锡氧化物和非常薄的金属层。然而，由这些材料形成的电极的电流承载容量是有限的，由此限制了能够发出的光量。

在传统的集成电路中，在基板上设置总线连接(bus connection)，以向集成电路中的电路提供电力。这些总线条(buss)直接设置在基板上或者设置在基板上沉积的层上，例如在平坦化层(planarization layer)上。在复杂的电路中，将多级总线设置在基板上，并且通过绝缘材料层来隔离。例如，Eastman Kodak公司销售的OLED显示器利用了设置在基板和各种平坦化层上的多个总线。

然而，因为传统光刻技术损坏顶发射型OLED器件中使用的有机层和通常很薄的上电极，因此这些总线条向OLED器件中的透光上电极供电是无用的。

美国专利申请公开2002/0011783 A1提出通过形成与上电极或顶电极接触的辅助电极来解决该问题。辅助电极可以在上电极上方或下方。辅助电极具有更大的厚度和导电率，由此可以增大上电极的电流承载容量。然而，这种方法难以减小OLED器件的发光面积并且难以制造。具体地说，如果在沉积有机元件之前形成辅助电极，则因为有机材料会沉积在辅助电极上，所以难以在上电极和辅助电极之间形成良好的电接触。此外，不希望的湿气会渗透透过辅助电极的角部的材料，并且附加上电极保护和封装层的保形沉积也成问题。如果辅助电极沉积在上电极上，则构图沉积工艺相对较难，并且易于损坏其下方的上电极和有机层。

解决该问题的另一现有技术方法是使用辅助电极，如Fukunaga等人的标题为“Luminescent Apparatus and Method of Manufacturing the Same”的美国专利申请公开2001/0043046 A1所提出的。然而，该方法需要复杂的多步骤处理方法并且也遭受上述困难的影响。