專利名稱：電致發(fā)光器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致發(fā)光(EL)器件，特別是涉及制造一種EL器件的方法，該方法可以在一個襯底上和在第一電極的至少某些部分上同時形成各種類型的絕緣層。
背景技術(shù)：
EL器件是自發(fā)射型顯示器件，近來給予EL器件很大關(guān)注，是因為它們具有適合下一代器件的許多有益特征，例如寬視角，高對比度，高響應(yīng)速度。按照形成發(fā)射層使用的材料，EL器件可被分成無機EL器件和有機EL器件。
特別是，已經(jīng)開始了有機EL器件的許多研究，這是因為它們有許多優(yōu)點，包括亮度、響應(yīng)速度、彩色顯示等等方面的好的特點。
EL器件的基本結(jié)構(gòu)是，陽極以預(yù)定的圖案形成在透明絕緣襯底，例如一個玻璃襯底上，由有機或無機層多個成的發(fā)光層形成在陽極上，然后具有預(yù)定圖案的陰極疊置在其上，與陽極互相垂直。
有機或無機層具有至少一個發(fā)光層。如上所述，發(fā)光層是由有機或無機材料制成的。
有機層可用的材料包括，銅酞菁(CuPc)，N，N’-di(萘-1-y1)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(NPB)，和三-8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
在上述EL器件中，當(dāng)驅(qū)動電壓加在陽極和陰極上的時候，空穴從陽極遷移到發(fā)光層，電子從陰極遷移到發(fā)光層。空穴和電子在發(fā)光層中復(fù)合而產(chǎn)生激子。由于激子退激到基態(tài)，發(fā)光層的熒光分子發(fā)射光，由此而形成圖象。
如上所述，按照發(fā)光層使用的材料，EL器件被分成有機EL器件和無機EL器件。下面參照有機EL器件給出解釋。
在有機EL器件中，以預(yù)定圖案形成在襯底的上表面上的陽極是一個透明電極，例如是銦錫氧化物(ITO)，它通常是通過光刻形成。有機層通過真空淀積形成在陽極上，然后在其上形成陰極圖案。
在具有上述結(jié)構(gòu)的有機EL器件中，形成有機層的發(fā)光層的圖案以及形成對應(yīng)于陽極的陰極的圖案，都要求很高的精度，已經(jīng)采用了各種技術(shù)。
形成具有預(yù)定圖案的陰極的典型方法之一是光刻法。不過，如果陰極由光刻法形成，就存在一個問題，即當(dāng)陰極使用光刻膠被選擇性地蝕刻時，以及光刻膠剝落或進行顯影的時候，濕氣可能滲進有機層和陰極之間的界面，結(jié)果由于有機層的特性變壞而使電致發(fā)光性能惡化，造成低的發(fā)光效率，和由于陰極剝落而縮短壽命。
為了克服由于濕氣進入而產(chǎn)生的這些問題，使用淀積掩模的真空淀積新方法被用于形成有機層或陰極。不過，使用淀積掩模很難在大的襯底上形成精細的圖案。
解決上述問題的最近已知的方法包括使用在美國專利No.5,701,055中公開的陰極隔板的真空淀積。不過，按照這種使用隔板遮蔽物的方法，在淀積速率可變和淀積大量材料的情況下，不能得到高精確的圖案和高速淀積。同時，因為對應(yīng)于遮蔽物沒形成陰極的部分存在于有機層中，這些部分對于濕氣的進入很敏感，引起有機層的惡化。有機層的惡化可能引起陽極和陰極之間短路。
在形成陰極的另一種方法中，直接使用淀積掩模來構(gòu)圖陰極。這種方法也有許多問題。例如，在大的襯底上，細狹縫形的淀積掩模在其中心部分可能出現(xiàn)下陷，引起有機層或陰極的惡化，從而對產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響。下陷還使得不能形成具有較精細圖案的陰極。
解決淀積掩模下陷問題的已知技術(shù)包括，在淀積掩模的對面安排一個磁介質(zhì)，使淀積掩模和有機層緊密接觸。不過，淀積掩模的緊密接觸可能引起有機層惡化，造成陽極和陰極之間短路。
為了防止由于淀積掩模引起的有機層的惡化，日本專利公開申請?zhí)朜o.hei10-241859公開了一種具有在陽極的各線之間形成預(yù)定高度的防護壁的有機電致發(fā)光器件。不過，按照這種方法，陽極和每個防護壁之間的間隙使得在陽極邊緣上形成的有機層變薄。結(jié)果，在陽極的側(cè)部陰極可能和陽極接觸，造成陽極和陽極之間短路。
為了防止電極之間短路，必須使非象素部分彼此絕緣。同時，為了防止有機層由于淀積掩模而惡化，形成絕緣壁是必須的。
此外，還需要形成防護壁以防止粘合劑滲入器件。在用金屬罩密封器件時使用粘合劑，它在完成所有薄膜形成步驟以后進行。防護壁應(yīng)該既形成在器件的里面而且還形成在器件的密封部分的外面，因為在器件的密封部分的外面形成防護壁也用粘合劑密封，以防止將與PCB連接的外部端子被污染。
同時，為防止?jié)駳馔ㄟ^密封部分向外沿伸的電極滲進器件，其密封部分應(yīng)該使用具有好的抗?jié)裥缘慕^緣材料做成。
為了形成這樣的絕緣部件，可以采用光刻法，它包括，涂光敏樹脂材料、曝光、和顯影。不過，在利用光刻法形成絕緣部件的情況下，形成不同高度的絕緣部件的不同步驟應(yīng)該分開執(zhí)行，這就增加了工藝步驟的總數(shù)量，降低了工藝效率和可制造性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種制造電致發(fā)光(EL)器件的方法，當(dāng)利用淀積掩模形成電致發(fā)光層或陰極的時候，該方法能防止由于淀積掩模引起的層的惡化，能夠防止第一電極和第二電極之間的短路，能夠防止形成絕緣壁的有機層涂敷厚度的不均勻性引起的有機層特性的惡化。
同時，本發(fā)明提供了一種制造具有簡化結(jié)構(gòu)的EL器件的方法，它能防止由于粘合劑的鋪展而引起的器件的污染，能夠防止柔軟PCB和電極端子之間的不良連接，防止曝露的電極端子的腐蝕。
此外，本發(fā)明提供了一種制造具有簡化結(jié)構(gòu)的EL器件的方法，它能防止?jié)駳馔ㄟ^電極端子滲進器件，能夠清除層中存留的濕氣。
本發(fā)明還提供了一種制造EL器件的方法，它能夠利用單一光掩模同時形成具有不同圖案和高度的絕緣層。
按照本發(fā)明的一個方面，提供制造電致發(fā)光顯示(EL)器件的一種方法，它包括在一個襯底上以第一預(yù)定圖案形成第一電極單元，同時形成兩個或多個蓋住襯底和第一電極單元的至少一些部分的絕緣層，并確定具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)和具有不同高度和圖案的絕緣層，在發(fā)光區(qū)上形成一個電致發(fā)光(EL)層，以第三預(yù)定圖案在發(fā)光區(qū)上形成第二電極單元，和密封該襯底。
同時形成兩個或多個絕緣層，包括，在襯底和第一電極單元上涂以預(yù)定高度的光敏層，用具有與兩個或多個絕緣層對應(yīng)的兩個或多個圖案的已構(gòu)圖的單個掩模曝光光敏層，顯影曝光的光敏層，其中，通過兩個或多個已構(gòu)圖的單個掩模曝光的光敏層的每一部分都曝露于通過所述部分的具有均勻強度的光之中。
圖案掩?？梢园▋蓚€或多個透過不同光量的圖案部分。
圖案掩模還包括，第一圖案部分，遮擋或透過總的照射光量，和第二圖案部分，它具有多個輔助狹縫，通過輔助狹縫衍射透過的光。
在這種情況下，第二圖案部分的輔助狹縫可以包括一個或多個具有不同寬度的部分，通過調(diào)節(jié)輔助一狹縫的寬度來改變衍射。
利用圖案掩模形成的絕緣層還可以包括中間絕緣體，確定第一電極單元，使第一電極單元進入到具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)中；具有預(yù)定圖案的絕緣壁，每個絕緣壁的高度大于每個中間絕緣體；沿發(fā)光區(qū)的外周在襯底上形成的防護壁，它防止在密封襯底的時候粘合劑的進入或逸散；沿密封的襯底的部分形成的密封部分，它防止在密封襯底的時候滲入濕氣；和隔板，它以第三預(yù)定圖案確定第二電極單元。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種制造電致發(fā)光顯示(EL)器件的方法，包括以第一預(yù)定圖案在襯底上形成第一電極單元，同時形成中間絕緣體，它蓋住襯底和第一電極單元的至少幾個部分，和確定具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)和在中間絕緣體的至少一部分上形成具有第三預(yù)定圖案的絕緣壁，其中中間絕緣體和絕緣壁具有不同的高度；在發(fā)光區(qū)上形成EL層，在發(fā)光區(qū)上以第四預(yù)定圖案形成第二電極單元，并密封襯底。
中間絕緣體和絕緣壁的形成可以包括，在襯底和第一電極單元上涂上具有預(yù)定高度的光敏層，用具有圖案的單個掩模對光敏層曝光，對曝光的光敏層顯影，其中具有圖案的單個掩模包括一個第一圖案部分和一個第二圖案部分，它們分別對中間絕緣體和絕緣壁曝光。
第一和第二圖案部分可以透過不同數(shù)量的光。第一圖案部分可以遮擋或透過曝光期間照射的全部光量，第二圖案部分可以具有多個輔助狹縫，通過輔助狹縫衍射透過的光。
最好是，光敏層是正型的，其中曝光部分被除去，第一圖案部分具有一個第一遮光部分，該第一遮光部分沿圖案用以形成絕緣壁，第二圖案部分具有一個第二遮光部分，該第二遮光部分具有沿圖案用以形成中間絕緣體的多個輔助狹縫，其中，照射到第二遮光部分的光通過這多個輔助狹縫產(chǎn)生衍射。
另一方面，光敏層可以是負型的，其中非曝光部分被除去，第一圖案部分具有沿圖案開放用以形成絕緣壁的第一遮光部分，第二圖案部分具有沿圖案開放用以形成中間絕緣體的第二遮光部分，其中，第二遮光部分的開放部分具有包括多個輔助狹縫的一個輔助遮光部分，從而使照射到第二遮光部分的光產(chǎn)生衍射。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點將在說明書下面部分進行描述而且其一部分通過說明書將顯而易見，或著通過本發(fā)明的實例可以了解到本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點。


通過下面參考附圖對優(yōu)選實施例的描寫，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得顯而易見且更容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的有機EL器件的局部剖開的透視圖；圖2是圖1所示有機EL器件的橫截面視圖；圖3是圖1所示有機EL器件的另一實例的橫截面視圖；圖4-8是圖1所示有機EL器件的具有不同圖案的絕緣壁的平面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的有機EL器件的部分分解透視圖；圖10是圖9所示有機EL器件的局部剖開的橫截面視圖；圖11是圖9所示的有機EL器件的防護壁的平面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有機EL器件的局部剖開的透視圖；圖13和14是圖12所示有機EL器件的具有不同圖案的屏蔽部分的平面圖；圖15A到16B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造有機EL器件的第一電極的方法的操作順序圖；圖17是用于本發(fā)明一實施例一掩模實例的透視圖，此掩?？捎糜谠撝圃旆椒ㄖ?；圖18是圖17所示掩模的局部剖開的透視圖；圖19A到20說明取決于衍射的強度變化。
圖21是根據(jù)本發(fā)明一實施例的光敏層被曝光的狀態(tài)；和圖22是圖21所示的光敏層的橫截面視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細參看本發(fā)明的優(yōu)選實施例，它的例子在附圖中得到說明，其中相同的標號表示相同的部件。下面通過參考附圖描述實施例以說明本發(fā)明。
下面的優(yōu)選實施例的描述主要針對有機EL器件的結(jié)構(gòu)，其中有機化合物被用作發(fā)光層。不過，本發(fā)明可以以同樣方式用于用無機化合物作發(fā)光層的無機EL器件。
如上所述，按照本發(fā)明的實施例，在襯底和第一電極上形成的各種絕緣層，包括中間絕緣層、絕緣壁、防護壁、密封部分、隔板，都是通過一道工藝形成的，因此減少了加工操作的數(shù)目。
首先，按照本發(fā)明的各實施例描述有機EL器件的結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明的實施例，有機EL器件包括在襯底上形成的第一電極單元，和從中間絕緣體、絕緣壁、防護壁、和密封部分以及從在襯底與第一電極單元形成的部件中選擇出的兩個或多個部件。在下面的實例中，將描述具有中間絕緣體的有機EL器件，但是本發(fā)明不限于這些具體的實施例，可以采用由中間絕緣體，絕緣壁，防護壁，和遮光部分中的兩個或多個部件的任意組合。
圖1至8是根據(jù)本發(fā)明實施例的有機EL器件的結(jié)構(gòu)，它包括中間絕緣體和絕緣壁。
參照附圖，有機EL器件包括以預(yù)定圖案安排在由透明材料制成的襯底10上的第一電極單元12，和在與第一電極單元12交叉的方向上安排的第二電極單元14。同時，有機EL器件包括一個電致發(fā)光層，即，有機層16，其中有機電致發(fā)光通過來自第一和第二電極單元12和14的空穴和電子而產(chǎn)生；和形成預(yù)定空間的密封罩(未示出)，用于保護有機層。雖然未示出，一個用于驅(qū)動有機EL器件且連接各電路的柔性印刷電路板(PCB)安裝在罩上，該印刷電路板(PCB)還用于本發(fā)明的下面的實施例。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一電極單元12和第二電極單元14可以由彼此隔開且相互平行的條紋形成，但不限于這種圖案結(jié)構(gòu)，任何可以形成象素的圖案都可以采用。
如圖1和圖4至8所示，具有上述結(jié)構(gòu)的有機EL器件還包括在透明襯底10上形成的中間絕緣層20和以預(yù)定圖案在第一電極單元12的至少一部分上確定的發(fā)光區(qū)，即象素，和為了高于中間絕緣體20而以預(yù)定圖案形成的絕緣壁21。
中間絕緣體20用于確定第一電極單元12的各個電極線之間的空間，并且用于第一電極單元12的各電極線之間的絕緣，它可以按照發(fā)光區(qū)即象素的布置以各種圖案形成。如圖4至8所示，中間絕緣體20可以形成在構(gòu)成第一電極單元12的各個電極線之間，和以點陣形式形成在第一電極單元12上。另外，中間絕緣體20也可以是條紋圖案，以便平行地安排在構(gòu)成第一電極單元12的各個電極線之間。
在中間絕緣體20形成的地方形成絕緣壁21，即在中間絕緣體20的至少某些部分上形成絕緣壁21，可以用與中間絕緣體20相同的材料制成。在形成第二電極或有機層以便進行彩色顯示的時候，絕緣壁21的高度足以支持淀積掩模的屏蔽部分。這就是說，如圖1至圖3所示，每個絕緣壁21的高度應(yīng)該大于第一電極單元12的高度和有機層16的高度的總和，目的是保護各絕緣壁之間的象素區(qū)的有機層。
由于具有上述結(jié)構(gòu)的絕緣壁21主要形成在中間絕緣體20形成的地方，如圖2和3所示，第一電極單元12的各電極線之間的空間就充滿了絕緣壁21。因此，當(dāng)有機層16和第二電極單元14形成在絕緣壁21和中間絕緣體20上的時候，在各電極線和絕緣壁21之間沒有間隙產(chǎn)生。更確切地說，順序地疊置的有機層16和第二電極單元14在絕緣壁21與第一電極單元12之間的邊界上漸漸地傾斜。因此，可以防止由于第一電極單元12的電極線的側(cè)邊上有機層變薄而引起的第一電極單元12和第二電極單元14之間的短路。同時，如下所述，即使當(dāng)使用淀積掩模淀積第二電極單元或有機EL層的時候，但淀積掩模的屏蔽部分得到絕緣壁的支持，由此防止對有機層的損害。
如圖2所示，按照本發(fā)明的實施例的每個絕緣壁的橫截面可以是長方形的。如圖3所示，每個絕緣壁的橫截面也可以是梯形的。最好是，為了使淀積在絕緣壁21’上的有機層16和第二電極單元14在絕緣壁21’和第一電極單元12的側(cè)邊緣之間漸漸傾斜，每個絕緣壁21’的橫截面是梯形的，以便面對著透明襯底10的下表面比其上表面要寬，如圖3所示。
按照中間絕緣體20的圖案，絕緣壁21可以以各種圖案形成。例如，當(dāng)中間絕緣體20是以點陣形式形成的時候，絕緣壁21可以沿由中間絕緣體20確定的發(fā)光區(qū)的周邊以閉合矩形線形成，如圖4所示。同時，如圖5所示，絕緣壁21可以是沿點陣中間絕緣體20的以點陣圖案形成。絕緣壁21也可以以點圖案形成，如圖6所示，其中點是不互相連接的。同時，如圖7和8所示，絕緣壁21可以以條紋圖案形成。詳細地說，圖7顯示了形成與第一電極單元12的第一電極線平行的絕緣壁21，圖8的絕緣壁21與第一電極單元12的第一電極線垂直，即平行于構(gòu)成第二電極單元的電極線。這里，標號14a表示襯底10的邊緣上形成的第二電極端。形成第二電極單元并使之與該電極端相連。
這些絕緣壁21的各種圖案可以以同樣方式應(yīng)用于中間絕緣體20是平行于第一電極單元12的條紋圖案而不是點陣圖案的結(jié)構(gòu)。
如上所述，具有各種圖案的中間絕緣體20和絕緣壁21容易通過光刻法形成，該方法可以用單個掩模同時形成，這在以后將描述。同時，中間絕緣體20和絕緣壁21可用光刻膠或光敏聚酰亞胺形成。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的有機EL器件的部分分解透視圖。
參照圖9，有機EL器件包括一個透明襯底10，一個有機EL部分17，一個罩11，一個防護壁22，和一個柔性PCB 18。有機EL部分17形成在襯底10上并由第一和第二電極端12a和14a提供的電流驅(qū)動。罩11沿有機EL部分17的外周粘結(jié)到襯底10上以密封有機EL部分17，形成預(yù)定空間，且粘合區(qū)11a通過粘合劑粘合到襯底10上。防護壁22形成在罩粘合到的襯底10的至少一個部分上，防止粘合劑鋪展。柔性PCB 18連接驅(qū)動第一和第二電極端12a和14a和有機EL部分17的電路(未示出)。
由于粘合劑用于使襯底10和罩11粘合，熱可固化粘合劑或紫外可固化粘合劑可以單獨使用或兩者聯(lián)合使用。
有機EL部分17由以預(yù)定圖案從第一電極端子12a延伸的第一電極單元、在第一電極單元上形成的有機層、和在有機層上形成圖案并與第一電極單元大致垂直的第二電極單元14構(gòu)成。
雖然未示出，有機EL部分17具有一個形成在第一電極單元和襯底上的并以預(yù)定圖案確定第一電極單元的中間絕緣體20，和圖10所示相同。中間絕緣體20可以以點陣或條紋圖案來形成。圖案與上述實施例中所述相同，但不限于此，有機EL部分17可以有各種圖案。
在有機EL器件中，如圖10和11所示，防護壁22形成在襯底10的粘合區(qū)10a的內(nèi)部和外部的一部分上。如圖11所示，防護壁22以閉合線形成而與粘合區(qū)10a相鄰，把罩和襯底10粘合在一起的粘合劑涂于粘合區(qū)10a。這里，防護壁22最好是用和中間絕緣體20相同的絕緣材料制成，最好是與中間絕緣體20同時形成。再回到圖10，防護壁22的高度應(yīng)該大于沿伸到襯底10的邊緣的第一電極端12a的高度和第一電極單元12的高度之總和。
沿著中間絕緣體20形成的EL區(qū)的外周邊，即襯底10的內(nèi)、外粘合區(qū)10a，防護壁22形成到涂敷粘合劑的部分中，如圖10和11所示。內(nèi)防護壁22a防止內(nèi)有機層由于粘合劑進入器件而污染。外防護壁22b防止電極端子在每個柔性PCB、襯底、和罩之間的狹縫隙中，即在柔性PCB與器件周邊上形成的第一和第二電極端子12a和14a相連時產(chǎn)生的狹縫隙中生銹。
圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的有機EL器件的局部剖開的透視圖。
參考圖12，有機EL器件包括一個密封部分23，用于防止在把襯底10與罩11的粘合區(qū)密封時濕氣侵入。根據(jù)本實施例的有機EL器件具有和圖9所示的相同的結(jié)構(gòu)，除了密封部分23要進一步解釋以外，不再給出其他部分的解釋。
如圖12所示，密封部分23形成在罩11的粘合區(qū)11a與襯底10粘合的部分上。即，密封部分23形成在襯底10和罩11發(fā)生粘合的粘合區(qū)11a的下方，從而比罩11和襯底10之間的粘合劑涂敷區(qū)要寬。因此，如圖所示，密封部分23沿粘合部分形成，在粘合部分、襯底10的上部，電極端子12a和14a，和罩11相互粘合。這里，密封部分23的寬度最好大于涂敷粘合劑的粘合區(qū)11a的寬度，如圖12所示，目的是防止粘合劑滲進襯底10的里面或外面。同時，在柔性PCB 18連接到第一電極端子12a或第二電極端子14a的外周邊附近的一部分上時，密封部分23最好寬到足以達到柔性PCB 18。這是為了防止在固定PCB 18以后在PCB 18和粘合到PCB 18上的罩11的邊緣之間暴露的空間引起電極端子的腐蝕。
密封部分23的高度最好大于沿伸到襯底10的外周上的第一電極端子12a和第二電極端子14a兩者的高度。目的是防止?jié)駳膺M入沿電極端子密封的罩11。
密封部分23可以以各種圖案形成，如圖13所示，密封部分23是對應(yīng)于涂敷粘合劑的涂敷區(qū)形成的閉合長方形。如圖14所示，密封部分23形成在電極端子12a和14a形成的部分上，從而分別與電極端子12a和14a垂直。圖13和14表示中間絕緣體20以點陣形式排列，但不限于此。
密封部分23可用形成中間絕緣體20相同的絕緣材料和相同的制造工藝制成。換言之，在制造中間絕緣體20的過程中，能同時通過光刻法實現(xiàn)密封部分23的構(gòu)圖和中間絕緣體20的構(gòu)圖。這里，密封部分23可以由光刻膠形成，最好是光敏聚酰亞胺。特別是，聚酰亞胺具有高抗熱性，在干燥期間即使在200℃或200℃以上它也不會分解，從而減少了留存在層中的濕氣。
在本發(fā)明的制造方法的有機EL器件中，中間絕緣體，絕緣壁，防護壁和密封部分可以以這些部分的兩個或多個多個合的形式形成。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例該制造方法也用于在淀積有機層之前的制作形成的絕緣層。例如，本發(fā)明可以用于形成確定第二電極單元的隔板和上述部件。
下面，描述具有上述結(jié)構(gòu)的有機EL器件的制造方法。
參考圖15A和15B，首先制備具有透明導(dǎo)電層19和疊置在其上的金屬導(dǎo)電層的透明襯底10。處理形成在透明襯底10上的金屬導(dǎo)電層，以便在透明襯底10的邊緣上形成第一和第二電極端子12a和14a。圖15B是沿A-A’線截取的圖15A的橫截面圖。如果以這種方式完成第一和第二電極端子12a和14a的形成，處理曝露于透明襯底10的透明導(dǎo)電層19，以形成具有預(yù)定圖案的第一電極單元12，它的電極線分別連到第一電極端子12a，如圖16A和16B所示。第一和第二電極端12a和14a和第一電極單元12能通過光刻法利用透明導(dǎo)電層19形成，但不限于此，它們可以直接通過淀積形成。圖16B是沿線B-B’截取的圖16A的橫截面圖。
在形成第一電極單元12以后，至少兩個或多個具有不同圖案和高度的絕緣層，包括中間絕緣層、絕緣壁、防護壁、密封部分和其它種類的絕緣體，通過一道工藝操作，使用圖17所示的掩模而形成在襯底和第一電極單元上。按照本發(fā)明的實施例，為了解釋方便起見，將通過實例說明使用單個掩模在上述層中形成中間絕緣體和絕緣壁的方法，但本發(fā)明不限于此。
圖17所示的掩模被用于同時形成圖1至8所示的中間絕緣體20和絕緣壁21。在掩模板210上構(gòu)圖具有多個單元掩模100的掩模200來構(gòu)造掩模。每個單元掩模100包括具有不同光透過量的第一和第二圖案部分。如下所述，第一圖案部分形成一個絕緣壁，第二圖案部分形成一個中間絕緣體。掩模板210由透明玻璃或石英制成。掩模200和單元掩模100可以用金屬，例如鉻(Cr)形成圖案。
形成單元掩模100的第一圖案形成部分110包括一個第一遮光部分112，用于遮擋在曝光期間照射的全部光量，第一狹縫部分114，用于透過在兩相鄰的第一遮光部分之間的全部光量，如圖18所示。第二圖案形成部分120包括一個第二遮光部分122，它具有多個用于衍射光的輔助狹縫123，和第二狹縫部分124，用于透過在兩個相鄰的第二遮光部分之間的全部光量。在形成三個或更多絕緣層的情況下，為了調(diào)節(jié)衍射光，構(gòu)造第二圖案形成部分120以便根據(jù)其中的圖案變化，輔助狹縫123和輔助遮光部分122a具有兩個或多個寬度。因此，可以調(diào)節(jié)透射光的量，由此同時形成具有不同高度的層。
將更詳細地描述使用具有兩個或多個圖案部分的掩模來同時形成具有不同高度的各種層的方法。
為了在襯底上形成具有預(yù)定圖案的層，將光敏層涂在襯底上，所得到的光敏層用圖17和18的掩模曝光，并顯影。
按照這種方法，如果平行光入射到掩模板上，光全部透入到具有第一狹縫部分114的區(qū)，而不穿透到具有第一遮光部分112的區(qū)。具體說，受衍射所干涉的圖案形成在具有多個輔助狹縫123的第二遮光部分122上，光通過該輔助狹縫123透過。
可以參考圖19A和19B更具體地解釋這種由于衍射所干涉的效果。
在光通過一狹縫S時產(chǎn)生的衍射圖案的強度分布中，如圖19A所示，假設(shè)中心極大值的強度是1，第二(第一級)極大值的強度近似為1/20，從而在對由于衍射所干涉的效果進行評價時不必考慮第二極大值。另外，如果狹縫S的寬度減小，則強度與一狹縫S的寬度的平方成反比例地減小。因此，更有理由忽略第二極大值。
如圖19B所示，當(dāng)平行光束通過兩狹縫S1和S2的時候，光束被衍射并且干涉相長。在這種情況下，光束相長干涉的位置通過調(diào)節(jié)狹縫S1和S2的寬度和調(diào)節(jié)狹縫S1和S2之間遮光部分C的寬度而改變，從而整個衍射圖案改變。如上所述，僅僅考慮中心極大值的強度，第二極大值和以后的更高級的極大值可以被忽略。
如圖19B所示，衍射光束的重疊位置可以通過調(diào)節(jié)狹縫S1和S2之間的遮光部分C的寬度來調(diào)節(jié)，以便光束在對應(yīng)于兩光束的中間強度的位置即(I/Io＝1/2)的位置上疊加。如果兩個衍射光束以這種可調(diào)方式疊加，強度就基本上是恒定的，從而在曝光以后可以獲得基本相等高度的層，這是根據(jù)使用兩個狹縫的夫瑯和費衍射理論得到的結(jié)果。
該原理也可以用于多個狹縫的情況。例如，該原理可以用于在如圖18所示制造方法中使用的掩模。圖20表示通過第二圖案形成部分120的第二遮光部分122曝光的狀態(tài)。如圖20所示表示光束通過具有多個輔助狹縫123的第二遮光部分122時產(chǎn)生的衍射圖案的強度分布，產(chǎn)生了對應(yīng)于多個輔助狹縫123的疊加圖案。因此，在第二遮光部分122的邊界內(nèi)強度值可以基本保持恒定。這里，光束分布圖可以在兩個相鄰光束的中間強度對應(yīng)的位置上疊加，由此可獲得具有基本上相同厚度的層。
因此，如果產(chǎn)生的掩模安排在光敏層中，然后光照射，則可以獲得層L。該層L的高度小于無光照形成的層的高度。這是因為當(dāng)通過多個輔助狹縫123的時候，強度由于衍射被減弱。
現(xiàn)在，根據(jù)上述原理描述本發(fā)明實施例的制造方法。如圖21所示，光敏層24涂在如圖16A和16B所示的襯底10和第一電極單元12上，并利用掩模(圖17中的200)曝光。圖21表示某些單元掩模(圖17中的100)。光敏層24是正型的，其中曝光部分被除去。不過，曝光部分沒被除去的負型光敏層也可以使用。光敏層可以由光刻膠或光敏聚酰亞胺制成。最好采用具有好的抗熱性和抗?jié)裥缘木埘啺?，因為它能使所形成的絕緣層在高溫下干燥而除去濕氣。
如圖21所示，當(dāng)涂上光敏層24和使用單元掩模100進行曝光的時候，照射到掩模100上的光完全被第一圖案形成部分110的第一遮光部分112遮擋，形成區(qū)D，并通過第二圖案形成部分120的第二遮光部分122的輔助一狹縫123衍射，形成較弱強度的區(qū)G。光透射過第一遮光部分112和第二遮光部分122之間的第一狹縫部分114，形成區(qū)W。區(qū)W是通過曝光和顯影使光敏層完全被除去的區(qū)，它對應(yīng)于第一電極單元12，區(qū)G是將成為中間絕緣體的潛在區(qū)，區(qū)D是將成為絕緣壁的潛在區(qū)，絕緣壁的高度大于中間絕緣體的高度，這可以根據(jù)中間絕緣體和絕緣壁的圖案而改變。即，第一狹縫部分114和第二狹縫部分124可以相互轉(zhuǎn)換。
如果光敏層24通過曝光后的顯影被除去，那么就在第一電極單元12的電極線之間形成中間絕緣體20和絕緣壁21，如圖22所示。
本發(fā)明已經(jīng)通過使用正型光敏層進行了描述。在使用除去不曝光部分的負型光敏層的情況下，使用具有相反結(jié)構(gòu)的掩模。即，使用沿形成一個層中使用的圖案而開放的掩模，層的高度通過調(diào)節(jié)強度來調(diào)節(jié)，即具有用于光衍射的輔助狹縫的輔助遮光部分安排在一個狹縫部分上。換言之，在如上述同時形成絕緣壁和中間絕緣體的情況下，構(gòu)成第一圖案形成部分，使得沿圖案開放的第一部分成為中間絕緣體，并構(gòu)成第二圖案形成部分，使得沿圖案開放的第二部分成為絕緣層，其中多個輔助遮光部分形成在第二遮光部分的開放部分中。因此，照射到第二遮光部分的光通過輔助遮光部分之間的輔助狹縫被衍射，從而強度變?nèi)?。因此，容易制造具有不同高度的絕緣層。
在絕緣層形成在襯底和第一電極單元上以后，在絕緣層上淀積有機層，并且以預(yù)定圖案形成第二電極單元，接著是密封，由此制造了一個有機EL器件。一個具有驅(qū)動IC的柔性PCB和另一個PCB安裝在該密封器件上，由此制成一個模塊。
如上所述，本發(fā)明具有如下的效果。
首先，具有不同圖案和高度的絕緣層可以通過單個光掩模同時形成，由此提高了可制造性和加工效率。
其次，由于淀積掩模引起的層的惡化，可通過形成絕緣壁以保護用淀積掩模形成的EL層或陰極來防止損壞，可以防止第一和第二電極之間的短路，可以防止由于有機層的涂敷厚度的不均勻性而引起的有機層特性的惡化。
第三，可以防止由于粘合劑的鋪展而造成的器件污染，柔性PCB和電極端子之間的不良連接，和曝露的電極端的腐蝕。
第四，可以防止?jié)駳馔ㄟ^電極端滲進器件，留存在層中的濕氣可被除去。
雖然已經(jīng)展示并描述了本發(fā)明的幾個實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神和由權(quán)利要求書及其等同物所確定的范圍情況下可變更本實施例。
權(quán)利要求
1.一種制造電致發(fā)光顯示(EL)器件的方法，該方法包括以第一預(yù)定圖案在襯底上形成第一電極單元；同時形成蓋住襯底和至少第一電極單元的一些部分的兩個或多個絕緣層，并確定具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)，絕緣層具有不同高度和圖案；在發(fā)光區(qū)上形成電致發(fā)光(EL)層；在發(fā)光區(qū)上以第三預(yù)定圖案形成第二電極單元；和密封襯底。
2.權(quán)利要求1的方法，其中第二電極單元的第三預(yù)定圖案是預(yù)定的，以便與第一電極單元垂直。
3.權(quán)利要求1的方法，其中同時形成兩個或多個絕緣層包括在襯底和第一電極單元上涂以預(yù)定高度的光敏層；使用與兩個或多個絕緣層對應(yīng)的具有兩個或多個圖案的單個圖案掩模曝光光敏層；和對所曝光的光敏層進行顯影；其中通過單個掩模的兩個或多個圖案而曝光的光敏層部分都曝露于穿過所述部分的均勻強度的光之中。
4.權(quán)利要求3的方法，其中圖案掩模包括兩個或多個透過不同光量的圖案形成部分。
5.權(quán)利要求3的方法，其中圖案掩模包括一個第一圖案形成部分，遮擋或透過全部照射光量；一個第二圖案形成部分，它具有多個輔助狹縫，通過輔助狹縫衍射透過的光。
6.權(quán)利要求5的方法，其中第二圖案形成部分的輔助狹縫包括一個或多個不同寬度的部分，通過調(diào)節(jié)輔助狹縫的寬度而改變衍射。
7.權(quán)利要求6的方法，其中用圖案掩模形成的絕緣層包括把第一電極單元確定在具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)中的中間絕緣體；具有預(yù)定圖案的絕緣壁，每個壁的高度大于每個中間絕緣體；防護壁，沿發(fā)光區(qū)的外周形成在襯底上，防止當(dāng)密封襯底的時候粘合劑的進入或逸出；沿密封的襯底的部分形成密封部分，用于防止當(dāng)密封襯底的時候濕氣的滲入；隔板，它以第三預(yù)定圖案確定第二電極單元。
8.權(quán)利要求3的方法，其中光敏層是由光刻劑或光敏聚酰亞胺制成的。
9.一種制造電致發(fā)光顯示(EL)器件的方法，該方法包括以第一預(yù)定圖案在襯底上形成第一電極單元；同時形成中間絕緣體和絕緣壁，中間絕緣體蓋住襯底和至少第一電極單元的某些部分，并確定具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)，絕緣壁具有在至少中間絕緣體的一些部分上形成的第三預(yù)定圖案，其中中間絕緣體和絕緣壁具有不同的高度；在發(fā)光區(qū)上形成EL層；在發(fā)光區(qū)上以第4預(yù)定圖案形成第二電極單元；和密封襯底。
10.權(quán)利要求9的方法，其中第二電極單元的第4預(yù)定圖案是預(yù)定的，以便垂直于第一電極單元。
11.權(quán)利要求9的方法，其中中間絕緣體和絕緣壁的形成包括在襯底和第一電極單元上涂以預(yù)定高度的光敏層；用圖案單個掩模對光敏層曝光；和對曝光的光敏層進行顯影，其中圖案單個掩模包括第一圖案形成部分和第二圖案形成部分，它們分別對中間絕緣體和絕緣壁進行曝光。
12.權(quán)利要求11的方法，其中第一和第二圖案形成部分透過不同的光量。
13.權(quán)利要求11的方法，其中第一圖案形成部分遮擋或透過曝光期間的全部照射光量，第二圖案形成部分具有多個輔助狹縫，衍射透過輔助狹縫的光。
14.權(quán)利要求13的方法，其中光敏層是正型，其曝光部分被除去，第一圖案形成部分具有一個沿形成絕緣壁的圖案的第一遮光部分，第二圖案形成部分具有沿形成中間絕緣體的圖案的多個輔助狹縫的第二遮光部分，其中照射到第二遮光部分的光通過該多個輔助狹縫衍射。
15.權(quán)利要求13的方法，其中光敏層是負型的，其中除去未曝光部分，第一圖案形成部分具有沿形成絕緣壁的圖案開放的第一遮光部分，第二圖案形成部分具有沿形成中間絕緣體的圖案開放的第二遮光部分，其中第二遮光部分的開放部分具有多個輔助狹縫的輔助遮光部分，使得照射到第二遮光部分的光被衍射。
全文摘要
一種制造電致發(fā)光顯示(EL)器件的方法，包括，在襯底上以第一預(yù)定圖案形成第一電極單元，同時形成兩個或多個蓋住該襯底和第一電極單元至少一部分的絕緣層，并確定具有第二預(yù)定圖案的發(fā)光區(qū)，絕緣層具有不同的高度和圖案，在發(fā)光區(qū)上形成電致發(fā)光(EL)層，在發(fā)光區(qū)上以第三預(yù)定圖案形成第二電極單元，并密封襯底。
文檔編號H01L51/52GK1489420SQ0315803
公開日2004年4月14日 申請日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者金教周, 林正久 申請人:三星日本電氣移動顯示株式會社