專利名稱：彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管圖象顯示設(shè)備，并且涉及一種制造用于圖象顯示設(shè)備的彩色有機(jī)發(fā)光二極管(LED)陣列的新方法。
用于圖象顯示應(yīng)用的有機(jī)LED陣列包括多個(gè)排成行與列的有機(jī)發(fā)光象素。為了從薄膜電致發(fā)光陣列產(chǎn)生彩色顯示，在先有技術(shù)中公知兩種主要技術(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)在一個(gè)象素中構(gòu)造三個(gè)子象素，并使每個(gè)子象素發(fā)出紅、綠或藍(lán)色來(lái)實(shí)現(xiàn)彩色陣列。這一技術(shù)通常用于陰極射線管彩色顯示裝置中。另一種彩色陣列利用白光發(fā)射器作為背景光裝置，并使用彩色過(guò)濾器陣列，該陣列包括許多個(gè)排成紅、綠和藍(lán)子象素的象素。產(chǎn)生彩色的第二種技術(shù)廣泛地應(yīng)用于彩色液晶顯示裝置中。
在彩色有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中，由于大多數(shù)有機(jī)LED設(shè)備發(fā)光效率的限制，基于彩色過(guò)濾器的技術(shù)通常是不令人滿意的。
在彩色陣列中，每一個(gè)有機(jī)發(fā)光象素被分成紅、綠和藍(lán)子象素。每個(gè)子象素通常由透光的第一電極、淀積在第一電極上的有機(jī)電致發(fā)光介質(zhì)、以及在有機(jī)電致發(fā)光介質(zhì)上的金屬電極來(lái)構(gòu)成。子象素的色彩由所用的電致發(fā)光介質(zhì)決定。電極將諸象素相連，以形成二維的X-Y尋址模式。在實(shí)際應(yīng)用中，X-Y尋址模式通過(guò)在X方向內(nèi)對(duì)透光電極進(jìn)行圖案布線(patterning)并在Y方向內(nèi)對(duì)金屬電極進(jìn)行圖案布線來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中X和Y方向彼此垂直。通常由遮光板或者蝕刻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電極的圖案布線。因?yàn)檎诠獍宓募夹g(shù)限制，只有蝕刻工藝可用于圖象顯示裝置，它通常具有小于0.2mm的子象素間距。
根據(jù)蝕刻工藝中使用的介質(zhì)，蝕刻技術(shù)可分為二類濕法和干法。濕法蝕刻在酸性液體介質(zhì)中進(jìn)行，而干法蝕刻通常在等離子氣體中實(shí)施。
Scozzafava在EP349,265 中公開了一種有機(jī)電致發(fā)光圖象顯示設(shè)備以及一種基于濕法蝕刻技術(shù)的制造工藝。用于有機(jī)LED中陰極接觸點(diǎn)的金屬電極通常包含一種穩(wěn)定的金屬和一種無(wú)法在酸性蝕刻工藝中存在的高反應(yīng)性金屬(功函數(shù)小于4eV)。
有機(jī)LED陣列中金屬電極的干法蝕刻工藝也存在問(wèn)題。干法蝕刻工藝所需的高溫(＞200℃)和反應(yīng)性離子氣體可能影響有機(jī)LED陣列中有機(jī)材料與金屬電極內(nèi)所包含的反應(yīng)性金屬的接合。
Tang在US專利No.5276380中公開了一種無(wú)需對(duì)金屬電極進(jìn)行蝕刻來(lái)制造二維陣列的遮光層(Shadow Wall)方法。該遮光層方法包括首先對(duì)透明電極進(jìn)行圖案布線；建造與透明電極正交的介電層，它能夠遮掩附近的象素區(qū)，并具有超過(guò)有機(jī)介質(zhì)厚度的高度；淀積有機(jī)電致發(fā)光介質(zhì)；并且從相對(duì)淀積表面15°至45°的角度來(lái)淀積陰極金屬。因?yàn)榻殡妼痈叨瘸^(guò)有機(jī)介質(zhì)的厚度，所以形成了隔離的平行金屬帶。這樣，無(wú)需金屬蝕刻便得到了X-Y可尋址的陣列。雖然這一方法對(duì)于金屬圖案布線看上去是可行的，但是它限于一定的間距尺寸，并可能在陣列中的象素中產(chǎn)生泄漏。
因此，提供一種克服這些問(wèn)題的彩色有機(jī)LED陣列是有利的。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種制造用于圖象顯示應(yīng)用的彩色有機(jī)LED陣列的新方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一個(gè)腔結(jié)構(gòu)，其中構(gòu)造有彩色有機(jī)LED陣列。
本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步目的在于提供一種用于圖象顯示應(yīng)用的經(jīng)鈍化的彩色有機(jī)LED陣列，它具有改進(jìn)的可靠性。
在彩色有機(jī)發(fā)光二極管中，至少部分地解決了上述和其它問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)了上述和其它目的。這種發(fā)光二極管包括一個(gè)帶有平面且電絕緣的透光基層。多個(gè)橫向分開且透光的導(dǎo)電層在基層表面上布置成幾行，以使基層表面的幾部分暴露在其間，并且在導(dǎo)電帶與基層表面部分上淀積一層介電質(zhì)。對(duì)介電質(zhì)進(jìn)行蝕刻以界定多個(gè)腔結(jié)構(gòu)，每個(gè)腔結(jié)構(gòu)定義了一個(gè)子象素，多個(gè)腔結(jié)構(gòu)成行布置并與多個(gè)導(dǎo)電帶成重疊關(guān)系，每個(gè)腔結(jié)構(gòu)都與相關(guān)的導(dǎo)電帶成重疊關(guān)系從而露出導(dǎo)電帶的一部分。其每一種介質(zhì)都包括至少一層活性發(fā)射體材料和一層低功函數(shù)金屬在內(nèi)的三種電致發(fā)光介質(zhì)橫向并交替地淀積在位于暴露出的相關(guān)導(dǎo)電帶上的腔結(jié)構(gòu)中，每一行中的所有腔結(jié)構(gòu)都只包含三種電致發(fā)電介質(zhì)中的一種。在腔結(jié)構(gòu)上以密封結(jié)合方式布置一種外圍(ambient)穩(wěn)定金屬，并使其相連而形成多條橫向分開的成行布置的平行金屬帶，它們與導(dǎo)電帶正交以形成陣列。
也公開了制造彩色有機(jī)發(fā)光二極管的方法，其中重復(fù)上述一些步驟以形成二組或三組子象素。
參照附圖，在所有圖中相同符號(hào)代表相同部件。


圖1是不同腔結(jié)構(gòu)的平面圖，這些腔結(jié)構(gòu)有意識(shí)地畫在同一基層上以解釋不同的尺寸差；
圖2、3、4和5是制造一個(gè)象素時(shí)幾個(gè)連續(xù)階段的剖面圖，該象素具有三個(gè)子象素并屬于體現(xiàn)了本發(fā)明的有機(jī)LE D陣列；以及圖6是有機(jī)LED陣列的頂視圖，基中為了方便表達(dá)移走了某些部分。
因?yàn)樵O(shè)備的特征尺寸經(jīng)常在亞微米范圍內(nèi)，所以為了表達(dá)清楚而非為了示出尺寸精度而放大了附圖。具體地參照?qǐng)D1，溝槽10和井20有意地畫在同一基層上以便顯示出它們的尺寸差。溝槽和井通常通過(guò)對(duì)介電層103進(jìn)行照相平版法圖案布線來(lái)形成，該介電層103淀積在透光導(dǎo)電帶的頂部，該導(dǎo)電帶反過(guò)來(lái)由一個(gè)底部的透明絕緣基層來(lái)支持，如這里所述。
每一個(gè)溝槽10定義成一個(gè)在介電層103內(nèi)形成的長(zhǎng)、窄、直、深的凹陷，它具有四個(gè)相對(duì)陡峭(基本垂直)的側(cè)壁。每一溝槽10通常具有如圖1所示的長(zhǎng)方形平行六面體形狀。一般來(lái)說(shuō)，溝槽10或者在垂直于底部透光導(dǎo)電帶101的方向內(nèi)(比如見(jiàn)圖6)，或者在平行于并在底部透光導(dǎo)電帶101之上的方向內(nèi)，跨基層100而延伸。在此特定實(shí)施例中，溝槽10最好垂直于底部的透光導(dǎo)電層101，以便形成一個(gè)X-Y可尋址矩陣?？稍谝粋€(gè)單獨(dú)溝槽10內(nèi)形成多個(gè)象素。
每一個(gè)井20定義成一個(gè)在介電層103中形成的孔，它具有長(zhǎng)方形、正方形或圓形的開口形狀，以及陡峭(基本垂直)的側(cè)壁。井20特征在于小的特征尺寸和幾乎各向同性的開口形狀。多個(gè)井20在跨過(guò)基層100的一行中得以建造，與透光導(dǎo)電帶101成重疊關(guān)系(例如，見(jiàn)圖6)。每個(gè)井20都定義了陣列中的一個(gè)子象素。溝槽10或井20可以在制造圖象顯示裝置用的彩色有機(jī)LED陣列中得以使用，如這里所述。為了進(jìn)一步公開的方便，溝槽10和井20這里都稱作腔結(jié)構(gòu)，該術(shù)語(yǔ)也包括這些結(jié)構(gòu)的其它變化。
將要介紹的LED陣列，其特征在于能夠進(jìn)行彩色圖象顯示。每一象素由三個(gè)子象素組成，每一子象素具有特定的電致發(fā)光介質(zhì)，并能夠發(fā)出不同的顏色，最好是紅、綠或藍(lán)。每一子象素以一種腔結(jié)構(gòu)得以構(gòu)成，該腔結(jié)構(gòu)包括底部的透光導(dǎo)電帶101、側(cè)壁上的介電質(zhì)以及頂部上的外圍穩(wěn)定金屬。在這里，根據(jù)本發(fā)明公開了制造用于圖象顯示應(yīng)用的彩色有機(jī)LED陣列的方法。圖2、3、4和5是在制造過(guò)程的幾個(gè)連續(xù)階段時(shí)，對(duì)帶有三個(gè)子象素的LED陣列的單個(gè)象素進(jìn)行解釋的剖面圖。
參照?qǐng)D2，象素的結(jié)構(gòu)首先是一個(gè)相對(duì)平的且透光、最好透明的電絕緣層100。一般來(lái)說(shuō)，可以使用玻璃和/或聚合物材料制成的基層，但是優(yōu)選玻璃。一層透光的導(dǎo)電材料淀積在基層100的上表面，該層選自多種有機(jī)或無(wú)機(jī)導(dǎo)體，如導(dǎo)電性的聚苯胺(PANI)或銦錫氧化物(ITO)。該層隨后通過(guò)傳統(tǒng)的印刷技術(shù)進(jìn)行圖案布線以此制成多條平行導(dǎo)電帶101，它們能夠以行(或反過(guò)來(lái)，如果需要；以列)的方式尋址，并且用作最終陣列中的陽(yáng)電極。
通過(guò)例如熱蒸發(fā)、濺射或等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積技術(shù)，在導(dǎo)電帶101和基層100的露出部分上淀積一層介電質(zhì)103。在建造腔結(jié)構(gòu)中所使用的介電質(zhì)103可以是有機(jī)聚合物或無(wú)機(jī)材料。優(yōu)選使用無(wú)機(jī)介電材料，例如二氧化硅、氮化硅或氧化鋁，它們比起有機(jī)聚合物材料通常是一種對(duì)氧和潮氣的更好阻礙物。介電質(zhì)103的厚度決定了腔結(jié)構(gòu)的深度并可從10μm變化至0.1μm。為了簡(jiǎn)化處理，優(yōu)選小于1μm的厚度。
光致抗蝕劑層105旋轉(zhuǎn)涂施到介電質(zhì)103的上面并采用通過(guò)遮光板的光源(未示出)來(lái)形成圖案布線。即使可以使用正的或負(fù)的抗蝕劑，但是最好使用正的抗蝕劑，由于其高分辨率和優(yōu)異的干法蝕刻阻抗。在熱處理之后，顯影該光致抗蝕劑層105以便露出底部介電質(zhì)103。隨后通過(guò)濕法或干法蝕刻技術(shù)來(lái)形成介電質(zhì)103的圖案以便形成腔結(jié)構(gòu)112。通常優(yōu)選干法蝕刻，這是由于其各向異性的特征，它提供了相對(duì)直或基本垂直的側(cè)壁。
一種電致發(fā)光介質(zhì)202淀積到腔結(jié)構(gòu)112的內(nèi)部，并與多條導(dǎo)電帶101之中的一條單獨(dú)導(dǎo)電帶呈重疊關(guān)系。電致發(fā)光介質(zhì)202通常包括一層空穴輸送材料、一層能夠發(fā)射第一顏色的活性發(fā)射體材料、一層電子輸送材料和一層用作陰極的低功函數(shù)金屬。因?yàn)楣娭掳l(fā)光材料202的每一層，因此這里并不詳述每一層。
腔結(jié)構(gòu)112的頂端或開口隨后通過(guò)淀積一層厚的外圍穩(wěn)定金屬106來(lái)密封，這些金屬包括鋁、銀、銅或金以作為腔結(jié)構(gòu)112的帽子。這樣控制層106的厚度以便使腔結(jié)構(gòu)112剛好符合介電質(zhì)103的高度。剝離光致抗蝕劑層105以形成在本象素中可發(fā)射第一顏色(在本實(shí)施例中為紅色)的第一子象素。
參照?qǐng)D3，解釋了第二子象素的形成。光致抗蝕劑層107旋轉(zhuǎn)噴涂到第一子象素和介電質(zhì)103上，并形成圖案布線且顯影，通常如上所述。露出的介電質(zhì)103隨后進(jìn)行圖案形成以便形成靠近第一子象素的第二腔結(jié)構(gòu)113。電致發(fā)光介質(zhì)203淀積在腔結(jié)構(gòu)113中并與多條導(dǎo)電帶101中的單獨(dú)一條導(dǎo)電帶形成重疊關(guān)系。如電致發(fā)光介質(zhì)202中所述，電致發(fā)光介質(zhì)203通常包括一層空穴輸送材料、一層能夠發(fā)射第二顏色的活性發(fā)射體材料層、一層電子輸送材料和一層作為陰極的低功函數(shù)金屬。腔結(jié)構(gòu)113的頂端通過(guò)淀積一層厚的外圍穩(wěn)定金屬108來(lái)密封，這些金屬包括鋁、銀、銅或金并且直至介電質(zhì)103的高度。在剝離光致抗蝕劑107之后，便形成了在本象素中可發(fā)出第二顏色(在本特定實(shí)施例中為綠色)的第二子象素結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D4，解釋第三子象素的形成。光致抗蝕劑層109旋轉(zhuǎn)噴涂到第一和第二子象素與介電質(zhì)103上，并形成圖案布線且顯影，通常如上所述。露出的介電質(zhì)103隨后進(jìn)行圖案形成以便形成靠近第一和第二子象素的第三腔結(jié)構(gòu)114。電致發(fā)光介質(zhì)204淀積在腔結(jié)構(gòu)114中并與多條導(dǎo)電帶101中的單獨(dú)一條導(dǎo)電帶形成重疊關(guān)系。如電致發(fā)光介質(zhì)202和203中所述，電致發(fā)光介質(zhì)204通常包括一層空穴輸送材料、一層能夠發(fā)出第三顏色的活性發(fā)射體材料、一層電子輸送材料和一層作為陰極的低功函數(shù)金屬。腔結(jié)構(gòu)114的頂端通過(guò)淀積一層厚的外圍穩(wěn)定金屬110來(lái)密封，這些金屬包括鋁、銀、銅或金并且直至介電質(zhì)103的高度。在剝離光致抗蝕劑109之后，便形成了在本象素中可發(fā)出第三顏色(在本特定實(shí)施例中為藍(lán)色)的第三子象素結(jié)構(gòu)。
在圖5中示出了可發(fā)出三原色的完整象素。在最終的光致抗蝕劑層109剝離之后，通過(guò)金屬帶115在垂直于導(dǎo)電帶101的方向內(nèi)將子象素連接起來(lái)?？梢赃@樣形成金屬帶，即或者對(duì)淀積的金屬敷層進(jìn)行蝕刻平板印刷法圖案布線，或者在遮有蝕刻劑的圖案布線上淀積金屬并隨后進(jìn)行剝離處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖6是完整的有機(jī)LED陣列的平面圖，其中移走了某些部分以便顯示制造時(shí)的三個(gè)不同階段。在圖6中從左向右，區(qū)域121示出了某一階段時(shí)的LED陣列，在此階段下，在透光且電絕緣的基層100上已經(jīng)形成了經(jīng)圖案布線的透光導(dǎo)電帶101。圖6中的中心區(qū)域122示出了這樣一個(gè)階段，其中在腔結(jié)構(gòu)112、113和114中分別淀積了由可以發(fā)出三種顏色(本實(shí)施例中為三原色紅、綠和藍(lán))的電致發(fā)光介質(zhì)202、203和204形成的每一子象素。區(qū)域123示出了在多條平行的橫向分開的外圍穩(wěn)定金屬帶115已經(jīng)有選擇地淀積在了腔結(jié)構(gòu)112、113和114的頂部之后的該陣列，其中這些金屬帶以列的方式連接子象素以作為陰極。
即使上述腔結(jié)構(gòu)112、113和114已經(jīng)作為井進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解也可以通過(guò)相似方式制造溝槽結(jié)構(gòu)的陣列，除了溝槽結(jié)構(gòu)的取向最好垂直并跨過(guò)所有導(dǎo)電帶101之外，以便形成X-Y可尋址的矩陣。
陣列中的象素?cái)?shù)目和子象素間距，即腔結(jié)構(gòu)的寬度有賴于特定應(yīng)用所需的顯示裝置分辨率和尺寸，以此適應(yīng)圖象顯示應(yīng)用的需要。13英寸對(duì)角線的彩色VGA型顯示器的滿意分辨率需要最少640×480個(gè)象素，其中每個(gè)象素有三個(gè)子象素且子象素間距小于0.1毫米。象素間距僅由蝕刻平板印刷技術(shù)來(lái)限制，在當(dāng)今的制造技術(shù)中約0.5μm。
本實(shí)施例中所公開的陣列，比起先有技術(shù)中所公開的任何一種陣列來(lái)說(shuō)，具有內(nèi)在的高超穩(wěn)定性。每一子象素(井結(jié)構(gòu))或每一行子象素(溝槽結(jié)構(gòu))中的有機(jī)電致發(fā)光介質(zhì)和低功函數(shù)金屬的陰極接觸點(diǎn)由底部的透光第一電極、側(cè)壁上的電介質(zhì)和頂部的外圍穩(wěn)定金屬罩包在井或溝槽中。公開的腔結(jié)構(gòu)顯著地減小了顯示元件受環(huán)境(氧和潮氣)影響的老化。
本發(fā)明所公開的陣列中的電致發(fā)光介質(zhì)所用的材料可以是先有技術(shù)中公開的有機(jī)EL設(shè)備的任一形式。電致發(fā)光介質(zhì)通常包括一層空穴輸送材料、一層活性發(fā)射體、一層電子輸送材料和一層作為陰極的低功函數(shù)金屬。有機(jī)、有機(jī)金屬、聚合物或這些材料的任一組合可以用作空穴輸送材料、活性發(fā)射體和電子輸送材料。當(dāng)然可以理解，在某些特殊應(yīng)用中可以去掉空穴輸送材料和電子輸送材料中的一種或全部，即使這將導(dǎo)致較差的發(fā)光。
為了實(shí)現(xiàn)三原色發(fā)射，即紅、綠和藍(lán)，可以使用在象素中產(chǎn)生所需色彩發(fā)射的三種不同活性發(fā)射體。在每一活性發(fā)射體層中，為了增強(qiáng)子象素中每一單獨(dú)色彩的發(fā)射效率，也可以結(jié)合熒光摻雜劑。或者，可以將發(fā)出藍(lán)色的一個(gè)單獨(dú)發(fā)射體用作所有三個(gè)子象素中的主發(fā)射體。為了實(shí)現(xiàn)三原色發(fā)射，三個(gè)子象素隨后分別摻入三種賓摻雜劑，這些摻雜劑是可發(fā)出紅、綠和藍(lán)的高效熒光染料。賓摻雜劑用作真實(shí)的發(fā)射器而主發(fā)射器用作一種激活能量傳輸介質(zhì)。
當(dāng)使用可升華材料時(shí)，通過(guò)真空蒸發(fā)來(lái)淀積有機(jī)電致發(fā)光介質(zhì)。當(dāng)使用聚合物材料時(shí)，也可以通過(guò)其它技術(shù)來(lái)淀積它們，如利用合適的溶液進(jìn)行注入填充、旋轉(zhuǎn)噴涂、輥涂、浸涂或刮漿(doctor-blading)。當(dāng)要建造由可升華材料和聚合物共同組成的雜合結(jié)構(gòu)的情況下，可能使用上述技術(shù)的組合。
當(dāng)前，通常使用具有小于4.0eV功函數(shù)的金屬，如鋰、鎂、銦、鈣等，以便實(shí)現(xiàn)高效的LED顯示?？梢韵嘈?，在不久的將來(lái)，也可以將功函數(shù)大于4.0eV的金屬用作陰極材料以便隨著電發(fā)光介質(zhì)中所用材料的電子注入和輸運(yùn)能力的改善而實(shí)現(xiàn)高效的LED顯示。
在操作中，自LED陣列的發(fā)光模式可以從透明基層100的底表面看出。編程的電子驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)LED陣列以發(fā)光，該驅(qū)動(dòng)器在某一時(shí)刻順序?qū)ぶ芬恍械淖酉笏夭⒁赃@樣一種速率重復(fù)該尋址序列，以使對(duì)同一行重復(fù)尋址之間的間隔小于人眼的檢出極限，通常小于1/60秒。即使設(shè)備在任一時(shí)刻只從一行發(fā)出光，但是眼睛則看到自所有被尋址行的光發(fā)射所形成的圖象。
圖象顏色通過(guò)尋址每一象素中的幾個(gè)子象素的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般如下(1)尋址一個(gè)子象素以發(fā)出紅光；(2)尋址一個(gè)子象素以發(fā)出綠光；(3)尋址一個(gè)子象素以發(fā)出藍(lán)光；(4)同時(shí)尋址發(fā)出紅和綠色的兩個(gè)子象素以產(chǎn)生黃色；(5)同時(shí)尋址發(fā)出紅和藍(lán)色的兩個(gè)子象素以產(chǎn)生紫色；(6)同時(shí)尋址發(fā)出藍(lán)和綠色的兩個(gè)子象素以產(chǎn)生藍(lán)綠色；(7)同時(shí)尋址所有子象素以產(chǎn)生白光；以及(8)不尋址子象素以產(chǎn)生黑色背景。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，本發(fā)明中所公開的制造彩色有機(jī)LED陣列的方法也適用于制造單色或多色彩(不是彩色)圖象的陣列。只要在象素中選用或者單色或者多色彩的電致發(fā)光介質(zhì)，便可以通過(guò)前述中所公開的相同方法來(lái)制造用于單色或多色彩圖象顯示裝置應(yīng)用的陣列。
這樣，公開了用于圖象顯示的彩色有機(jī)LED陣列及其制造方法。即使我們已經(jīng)表示并描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練人員將認(rèn)識(shí)到進(jìn)一步的改進(jìn)和改善。因此，我們希望這一點(diǎn)被人理解，即本發(fā)明并不限于一些特定形式并且我們希望所附權(quán)利要求書可覆蓋不偏離本發(fā)明精神與范圍的所有改變。
權(quán)利要求
1.一種彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征在于一個(gè)具有平表面且電絕緣的透光基層；在基層表面以行布置的多條橫向隔開的透光導(dǎo)電帶，并使它們之間的基層表面部分露出來(lái)；在導(dǎo)電帶和基層表面部分上淀積的一層介電質(zhì)；由介電質(zhì)限定的多個(gè)腔結(jié)構(gòu)而且每個(gè)腔結(jié)構(gòu)限定了一個(gè)子象素，多個(gè)腔結(jié)構(gòu)以行定位并與多個(gè)導(dǎo)電帶成重疊關(guān)系，其中單個(gè)腔結(jié)構(gòu)處于與相關(guān)導(dǎo)電帶重疊的關(guān)系以露出導(dǎo)電帶的一部分；三種電致發(fā)光介質(zhì)，每一種介質(zhì)在橫向上包括至少一層活性發(fā)射體材料和一層低功函數(shù)金屬，它們交替地淀積在露出的相關(guān)導(dǎo)電帶上的腔結(jié)構(gòu)中，每一單獨(dú)行中的所有腔結(jié)構(gòu)只包括三種電致發(fā)光介質(zhì)中的一種；以及在腔結(jié)構(gòu)上以密封結(jié)合方式而定位的一種外圍穩(wěn)定金屬，并互相連接以形成多條以列布置的與導(dǎo)電帶正交的橫向分隔開的平行金屬帶。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征還在于陽(yáng)極電子管包括有機(jī)聚合物或無(wú)機(jī)材料之一種，優(yōu)選銦錫氧化物。
3.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征還在于界定腔地構(gòu)的介電質(zhì)包括有機(jī)聚合物或無(wú)機(jī)材料之一。
4.如權(quán)利要求3所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征還在于界定腔結(jié)構(gòu)的介電質(zhì)包括無(wú)機(jī)材料，這些無(wú)機(jī)材料包括二氧化硅、氮化硅或氧化鋁之一。
5.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征還在于介電質(zhì)的厚度在10μm至0.1μm的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征還在于三種電致發(fā)光介質(zhì)還包括一層空穴輸送材料和一層電子輸送材料，它們這樣定位從而使一層活性發(fā)射體材料夾在其中。
7.如權(quán)利要求6所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于空穴輸送材料、活性發(fā)射體材料和電子輸送層包括多種形式的有機(jī)、有機(jī)金屬、聚合物或者有機(jī)、有機(jī)金屬和聚合物材料之組合。
8.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管，其特征還在于三種電致發(fā)光介質(zhì)，以通過(guò)把發(fā)出三原色的三種發(fā)射體材料包括在內(nèi)來(lái)共同提供彩色發(fā)射，其中三原色中的每一顏色位于一個(gè)象素的不同子象素中。
9.如權(quán)利要求1所述的彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列，其特征還在于三種電致發(fā)光介質(zhì)的活性發(fā)射體材料包括一種單獨(dú)的藍(lán)色主發(fā)射體材料，它在三種電致發(fā)光介質(zhì)中的每一不同介質(zhì)中摻雜三種賓摻雜劑中的一種，這些摻雜劑是為三種不同顏色發(fā)射所選的高效熒光染料。
10.制造彩色有機(jī)發(fā)光二極管陣列的方法，其特征在于以下步驟提供一個(gè)具有平表面的相對(duì)平且透光的電絕緣基層；在該基層的上表面淀積一層透光的導(dǎo)電材料；對(duì)透光的導(dǎo)電材料層進(jìn)行圖案形成以形成多條橫向分開的導(dǎo)電帶，并使基層的一些部分露在其間；在導(dǎo)電帶和基層部分上面淀積一層介電質(zhì)；在介電質(zhì)的上面旋轉(zhuǎn)涂施一層光致抗蝕劑；通過(guò)井結(jié)構(gòu)的遮光模對(duì)這層光致抗蝕劑進(jìn)行圖案布線以露出介電質(zhì)的一部分；腐蝕介電質(zhì)的露出部分以界定橫向隔開的腔結(jié)構(gòu)，它們與導(dǎo)電帶成重疊關(guān)系，每一腔結(jié)構(gòu)露出了相關(guān)的導(dǎo)電帶的一部分；在腔結(jié)構(gòu)中淀積電致發(fā)光介質(zhì)，該介質(zhì)包括至少一層為發(fā)出選定顏色而選出的活性發(fā)射體材料和一層低功函數(shù)金屬；在每一腔結(jié)構(gòu)中淀積一層外圍穩(wěn)定金屬以密封該腔結(jié)構(gòu)并形成與腔中低功函數(shù)金屬的電接觸點(diǎn)；剝離光致抗蝕劑層以形成被構(gòu)造成發(fā)出所選色彩的一組象素；以及將金屬帶定位成與象素成重疊關(guān)系，該金屬帶將象素中每一腔結(jié)構(gòu)中的外圍穩(wěn)定金屬連成行，諸行在與金屬帶正交的方向內(nèi)延伸。
全文摘要
一種有機(jī)彩色發(fā)光二極管陣列，包括多個(gè)在基層上形成的分隔開的透光電極、在電極上面界定的多個(gè)腔和設(shè)計(jì)成發(fā)出三種不同顏色的三種電致發(fā)光介質(zhì)，這些介質(zhì)淀積在腔內(nèi)。布置成與透光電極正交的多個(gè)彼此分隔開的金屬電極，并這樣形成以密封每一腔，由此密封腔中的電致發(fā)光介質(zhì)，其中透光陽(yáng)極在每一腔的底部而外圍穩(wěn)定陰極金屬電極在每一腔的頂部。也公開了制造彩色發(fā)光二極管陣列的方法。
文檔編號(hào)H05B33/12GK1136713SQ9610315
公開日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1996年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月22日
發(fā)明者S·Q·施, 托馬斯·B·哈維三世, 弗蘭克·蘇 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司