專利名稱：平板顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種平板顯示器及其制造方法，更具體而言，涉及一種適用于通過噴墨印刷進(jìn)行構(gòu)圖的平板顯示器以及一種制造該平板顯示器的方法。
背景技術(shù)：
相關(guān)申請(qǐng)的變叉引用本申請(qǐng)要求2005年6月2日提交的歐洲專利申請(qǐng)No.05104823.9和2005年12月2日提交的韓國專利申請(qǐng)No.10-2005-0116982的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，為了在這里全面闡述的目的，由此結(jié)合它們以作為參考。
通過噴墨印刷可以形成具有發(fā)光層的有機(jī)層以作為平板顯示器的部件。在噴墨印刷工藝中，活性材料首先溶解在溶劑中以形成油墨。然后通過印刷工藝，例如壓電印刷或者氣泡噴墨印刷，在襯底的有源區(qū)上噴射油墨以作為液滴?？梢允褂脵C(jī)械裝置來定位對(duì)應(yīng)于襯底上的液滴的所需位置的噴墨頭。在溶劑變干之后，噴墨活性材料在有源區(qū)上形成膜。
噴墨印刷技術(shù)的一個(gè)主要不足是墨滴溢流到相鄰的有源區(qū)中，這可能導(dǎo)致顏色混合。
可以使用噴墨印刷技術(shù)來制造具有發(fā)光聚合物(LEP)的全色顯示器。
美國專利申請(qǐng)?zhí)朥S 2002/0004126 A1公開了一種工藝，其中在襯底的有源區(qū)上沉積活性材料例如空穴傳輸或發(fā)光材料的小滴。有源區(qū)限定了像素區(qū)，并且設(shè)計(jì)成用于移動(dòng)應(yīng)用的高分辨率顯示器的有源區(qū)的尺寸可以在30μm×180μm的范圍中。市場(chǎng)上可買到的高級(jí)噴墨頭能夠產(chǎn)生具有約30μm或更大直徑的液滴。因此，在高分辨率顯示器中使用具有這種直徑的墨滴可能導(dǎo)致油墨溢流到相鄰的像素中。為了阻止這種溢流，可以改變襯底表面。
存在兩種改變襯底表面的方法一種方法是對(duì)于在有源區(qū)中和有源區(qū)外部的油墨產(chǎn)生具有不同潤濕特性的襯底表面；第二種方法是在襯底表面上形成幾何阻擋壁以機(jī)械地阻止油墨溢流到有源區(qū)的外部。
在EP 0989778 A1中公開了對(duì)于在有源區(qū)中和有源區(qū)外部的油墨產(chǎn)生具有不同潤濕特性的襯底表面的第一種基本方法。在該參考文獻(xiàn)中公開的潤濕特性是在襯底上的表面能。通過適當(dāng)選擇形成襯底表面的材料來產(chǎn)生在襯底上的表面能的對(duì)比。印刷施加的油墨可能只在具有高表面能的區(qū)域中流動(dòng)，而具有低表面能的區(qū)域用作阻止油墨流動(dòng)的阻擋壁。為了獲得具有均勻厚度的噴墨的活性材料的膜，可以在有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的像素表面的邊界之外定位具有低表面能的表面。在有源區(qū)內(nèi)部一直到邊界，膜的涂層厚度可以是均勻的，但是然后在圍繞阻擋壁的有源區(qū)外部顯著下降。
可以以不同的方式和用不同的方法獲得在襯底上的表面能的對(duì)比的變化。
EP 0989778 A1公開了在襯底上的兩個(gè)涂層結(jié)構(gòu)。通過使用等離子體的共同表面處理，可以向上涂層提供低表面能，同時(shí)向下涂層提供高表面能。下涂層通?？梢杂蔁o機(jī)材料例如氧化硅或者氮化硅構(gòu)成。
因此，上有機(jī)涂層和下無機(jī)涂層充當(dāng)邊界帶，其中上涂層具有排斥油墨的低表面能。因此，該結(jié)構(gòu)促進(jìn)通過噴墨印刷的聚合物膜的沉積。
然而，該涂層的沉積和構(gòu)造需要通常在半導(dǎo)體工業(yè)中使用的工藝，例如涂層分離、濺射、以及包括等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相淀積(PECVD)的氣相工藝。這些工藝可能是昂貴的，并因此可能降低通過使用OLED技術(shù)所獲得的成本優(yōu)勢(shì)。而且，上涂層可以形成表面構(gòu)形，因?yàn)榫哂械捅砻婺艿膮^(qū)域在襯底表面上具有規(guī)定的高度。由于該高度，所以聚合物膜可能被形成為不希望有的厚度。
JP 09-203803 AA公開了一種對(duì)已經(jīng)用光致抗蝕劑預(yù)先處理的襯底表面的化學(xué)處理。然后通過掩模將光致抗蝕劑曝光并顯影。在這種結(jié)構(gòu)中，具有光致抗蝕劑的區(qū)域具有低的表面能，而不具有光致抗蝕劑的區(qū)域具有高的表面能。光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)的側(cè)面擁有平均表面能，并由此提供在側(cè)面上的表面能的逐漸轉(zhuǎn)變。然而，光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)的側(cè)面不構(gòu)成具有可選擇的表面能和幾何形狀的規(guī)定邊界帶，并具有低的空間溶解容量。
JP 09-230129 AA公開了一種兩階段表面處理方法，其包括用短波光(例如UV光)處理擁有低表面能的整個(gè)襯底的所選擇區(qū)域。該短波光增加了所選擇區(qū)域的表面能。然而，限制了所得的表面能的對(duì)比，并且耗時(shí)的曝光工藝可能不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
DE 10236404 A1公開了使用CF4的光致抗蝕劑的表面氟化作用，其還包括與剝離(liftoff)工藝相結(jié)合以用于構(gòu)圖的等離子體工藝。然而，該工藝需要化學(xué)汽相淀積(CVD)，這增加了相當(dāng)多的工藝成本和時(shí)間。此外，通過表面改性而改變的表面能可能隨著時(shí)間的過去而不穩(wěn)定。這是因?yàn)楣庵驴刮g劑層的氟化部分可能擴(kuò)散到光致抗蝕劑體中以維持平衡。另外，氟化部分可能未被化學(xué)地粘接到光致抗蝕劑體上，并且在暴露于含酸溶液中之后可以被沖洗掉，例如PDOTPSS，它通常用于聚合物OLED的制造。
DE 10343351 A1公開了疏水層的沉積，例如以商標(biāo)Teflon銷售的產(chǎn)品，其排斥油墨。通過CVD可以沉積Teflon，并且通過剝離技術(shù)、激光消融或者通過陰影掩模來構(gòu)圖。然而，該技術(shù)還需要CVD或者熱蒸發(fā)，它們都是基于真空的技術(shù)，并且需要相當(dāng)大的費(fèi)用和處理時(shí)間。
US 6,656,611 B2公開了使用聚硅氧烷基的光致抗蝕劑來形成絕緣區(qū)并限定顯示器的有源區(qū)。為了產(chǎn)生無源矩陣顯示，聚硅氧烷可以具有突出結(jié)構(gòu)以隔離陰極。然而，聚硅氧烷層可能具有相當(dāng)大的膜厚度，并且由于聚硅氧烷層的邊緣處金屬膜的分離，所以可能負(fù)面地影響陰極薄層電阻。
EP 1008873公開了一種使用噴墨印刷技術(shù)來制造用于LCD顯示器的濾色器的工藝。通過照射可以改變光敏材料的表面能，以提供陰影區(qū)域和親油墨區(qū)域，在親油墨區(qū)域中通過噴墨印刷來施加用于濾色器的油墨。因?yàn)楣饷舨牧现桓淖兯谋砻婺?，所以該光敏材料不能用作油墨流?dòng)的阻擋壁或者直接用于聚合物OLED生產(chǎn)的像素限定層。
阻止溢流的第二種方法是使用充當(dāng)空間阻擋壁的幾何結(jié)構(gòu)。
US 6,388,377 B1公開了相鄰有源區(qū)之間的光致抗蝕劑條的定位。該條具有至少2μm的高度，并且提供阻止油墨溢流的物理阻擋壁。
EP 0996314 A1公開了光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)的制造。由于通過例如光致抗蝕劑形成的全色顯示屏的不同行或者列的邊界限制，所以HTL油墨和聚合物油墨可以印刷到預(yù)先構(gòu)造的溝道中。因此，發(fā)出紅色、綠色和藍(lán)色的聚合物可以以線形的方式來印刷，并且彼此相鄰而沒有流入到相鄰溝道中或者引起顏色混合。這些光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)在襯底上形成具有某個(gè)高度的溝道，然后將其增大到全色顯示屏中。因此，沒有油墨流過光致抗蝕劑阻擋壁并進(jìn)入到相鄰的線中。溝道的岸的高度大于通過油墨印刷沉積的膜的厚度。此外，岸的高度大于墨滴的直徑除以有源區(qū)或者像素的寬度的1/2。另外，岸的上表面可以具有半圓形、三角形或者矩形的子結(jié)構(gòu)槽以存儲(chǔ)溢流的油墨。因此，除了岸結(jié)構(gòu)之外，還設(shè)置第二阻擋壁以避免油墨溢流到相鄰的有源區(qū)中。
DE 10311097 A1公開了附加的油墨塞子(stopper)的使用。因?yàn)檠刂鴾系谰哂邪兜墓庵驴刮g劑結(jié)構(gòu)只提供了對(duì)油墨溢流的橫向限制，所以HTL油墨和聚合物油墨可以流出溝道的上區(qū)域和下區(qū)域。因此，在溝道的上區(qū)域和下區(qū)域中的油墨體積小于在溝道的中間區(qū)域的體積。因此，當(dāng)干燥時(shí)，HTL或者聚合物膜可能沒有均勻的層厚度。在溝道的上區(qū)域和下區(qū)域中油墨塞子的使用阻止了油墨流到溝道的外面。
US 2003/0042849 A1公開了另一種對(duì)于噴墨印刷設(shè)備限定液滴著陸/膜形成的方法。這里，定位機(jī)械金屬掩模并將其固定到襯底上，因此可以使用旋涂技術(shù)來施加有機(jī)發(fā)射體。然而，金屬陰影掩模的使用限制了襯底的尺寸，因?yàn)橐r底和掩模之間不同的熱膨脹系數(shù)會(huì)導(dǎo)致所需圖案的未對(duì)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種平板顯示器及其制造方法，其允許通過噴墨印刷形成有機(jī)膜，同時(shí)避免油墨溢流到相鄰的區(qū)域并增加有機(jī)膜厚度的均勻性。
本發(fā)明的附加特征將在隨后的描述中進(jìn)行闡述，并且根據(jù)該描述在某種程度上將是顯而易見的，或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明而得知。
本發(fā)明公開了一種具有襯底和在該襯底上形成的第一電極層的平板顯示器，該顯示器包括限定在第一電極層的一部分上的有源區(qū)；圍繞該有源區(qū)設(shè)置并包括第一層的排斥區(qū)；以及設(shè)置在有源區(qū)和排斥區(qū)之間并包括第二層的邊界區(qū)。此外，第二層的表面能高于第一層的表面能。
本發(fā)明還公開了一種制造平板顯示器的方法，該方法包括在襯底上形成具有預(yù)定圖案的第一有機(jī)層以限定有源區(qū)和圍繞該有源區(qū)的邊界區(qū)，該襯底具有在其上形成的第一電極層；以及在襯底上形成第二有機(jī)層以限定排斥區(qū)。此外，第二有機(jī)層具有低于第一有機(jī)層的表面能的表面能。
應(yīng)當(dāng)理解，上面概括的描述和下面詳細(xì)的描述都是示例性和說明性的，并且打算提供對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被結(jié)合在本說明書中以及構(gòu)成本說明書的一部分，所述

了本發(fā)明的實(shí)施例，并與所述描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的平板顯示器的襯底的平面圖。
圖2示出沿著圖1的線I-I切割的橫截面。
圖3示出由在圖2的襯底的有源區(qū)中沉積和干燥油墨產(chǎn)生的襯底的橫截面。
圖4示出由在圖3的襯底上形成第二電極產(chǎn)生的襯底的橫截面。
圖5示出在印刷和干燥油墨之后常規(guī)襯底(比較例)的橫截面。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的平板顯示器的襯底的橫截面。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的平板顯示器的襯底的平面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以很多不同的形式來體現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)在此所述的實(shí)施例的限制。相反，提供這些實(shí)施例以使該公開是徹底的，并將本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚起見，可能夸大了層和區(qū)的尺寸和相對(duì)尺寸。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
將會(huì)理解，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)或者襯底之類的元件被稱為“在另一元件上”時(shí)，它可以直接在另一元件上，或者也可能存在中間元件。相反，在不存在中間元件的情況中，元件被稱為“直接在另一元件上”。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的平板顯示器的襯底的平面圖。圖2示出沿著圖1的線I-I切割的橫截面。
如圖1和圖2所示，襯底包括接地(ground)襯底4、在接地襯底4上形成的第一電極層1、以及覆蓋第一電極層1的第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3。
為了制造無源矩陣(PM)結(jié)構(gòu)，接地襯底4可以由玻璃、SiOxNy、塑料或者金屬箔構(gòu)成，并且可以具有在它的上表面上形成的緩沖層(未示出)。為了制造有源矩陣(AM)結(jié)構(gòu)，接地襯底4可以包括像素電路(未示出)，該像素電路除了其它裝置之外還包含薄膜晶體管(TFT)和電容器。TFT的漏極或源極可以與第一電極層1耦合。
第一電極層1在接地襯底4的上面形成。為了制造PM結(jié)構(gòu)，第一電極層1可以被布置成條或者點(diǎn)。為了制造AM結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)像素分割第一電極層1。第一電極層1可以是透明電極或者反射電極。當(dāng)?shù)谝浑姌O層1是透明電極時(shí)，它可以由ITO、IZO、ZnO或者In2O3構(gòu)成。當(dāng)?shù)谝浑姌O層1是反射電極時(shí)，它可以是多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)包括例如Al或Ag的金屬的層以及例如ITO、IZO、ZnO和In2O3的透明材料的層。
在第一電極層1上限定多個(gè)有源區(qū)6。通過噴墨印刷將包括形成發(fā)光層的材料的有機(jī)材料印刷到多個(gè)有源區(qū)6中。
可以沿著第一電極層1的邊緣在接地襯底4上形成第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3。
第一有機(jī)層2可以沿著第一電極層1上的有源區(qū)6的邊界由具有大于40mJ/m2的高表面能的有機(jī)材料構(gòu)成。第二有機(jī)層3可以在非有源區(qū)7中由具有小于30mJ/m2的低表面能的有機(jī)材料構(gòu)成。非有源區(qū)7包括不同于有源區(qū)6的區(qū)域。第二有機(jī)層3形成排斥區(qū)8，該排斥區(qū)與有源區(qū)6相鄰并在其之間，以及隔開相鄰的有源區(qū)6。第一有機(jī)層2形成圍繞有源區(qū)6并在排斥區(qū)8和有源區(qū)6之間的邊界區(qū)9。
第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3可以由感光有機(jī)材料構(gòu)成并通過光刻法構(gòu)圖，或者可以直接沉積在接地襯底4上而沒有構(gòu)圖。
在該示例性實(shí)施例中，第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3是并排設(shè)置的。第一有機(jī)層2的一個(gè)表面與第二有機(jī)層3的一個(gè)表面橫向接觸。如圖2、圖3和圖4所示，第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3的上表面是平面，并且在接地襯底4上具有相同的高度。因此，第一電極層1和第一有機(jī)層2的厚度的和等于第二有機(jī)層3的厚度。
利用該示例性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，當(dāng)在有源區(qū)6中通過噴墨印刷來印刷并干燥包括用于發(fā)光層(EML)材料的油墨時(shí)，可以獲得具有如圖3所示的均勻厚度的有機(jī)膜5。有機(jī)膜5包括EML，并且進(jìn)一步可以包括下述中的至少一個(gè)空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、電子注入層(EIL)和電子傳輸層(ETL)。
排斥區(qū)8對(duì)油墨施加排斥力，并由有源區(qū)6的邊緣上的第二有機(jī)層3形成，以阻止油墨溢流到相鄰有源區(qū)6中。邊界區(qū)9具有比排斥區(qū)8更小的排斥力，并由設(shè)置在有源區(qū)6和排斥區(qū)8之間的第一有機(jī)層2形成。第一有機(jī)層2具有比第二有機(jī)層3的表面能更高的表面能。邊界區(qū)9擋住從有源區(qū)6朝著排斥區(qū)8溢流的油墨，所以干燥的有機(jī)膜5具有均勻的厚度。
在不存在由第一有機(jī)層2形成的邊界區(qū)9的地方，正如在圖5所示的常規(guī)襯底(比較例)中，有機(jī)膜5具有凸起的結(jié)構(gòu)，其中中心部分比周圍部分厚。僅僅由排斥區(qū)8來限定有源區(qū)6，并且在水基油墨和第二有機(jī)層3之間通過沿著第二有機(jī)層3的邊緣產(chǎn)生的高排斥力將油墨推向有源區(qū)6的中心部分。因此，即使有源區(qū)6中的油墨不溢流到相鄰的有源區(qū)中，干燥的有機(jī)膜5在有源區(qū)6上也具有可變的厚度，如圖5所示，由此降低了襯底的質(zhì)量。
第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3可以具有在100nm和20μm之間范圍的厚度。當(dāng)?shù)谝挥袡C(jī)層2和第二有機(jī)層3小于100nm厚時(shí)，阻止油墨溢流可能是困難的。當(dāng)?shù)谝挥袡C(jī)層2和第二有機(jī)層3大于20μm厚時(shí)，整個(gè)顯示設(shè)備的厚度可能增加，并且有機(jī)膜5的上表面和第二有機(jī)層3的上表面之間的階梯(step)差異可能導(dǎo)致在其上形成的第二電極層10中過度的階梯差異。
第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3可以由感光有機(jī)材料例如光致抗蝕劑構(gòu)成。通過旋涂或者絲網(wǎng)印刷，該感光有機(jī)材料可以在接地襯底4上沉積、硬化、并曝光和顯影，由此形成圖案。在圖案形成之后，通過硬烤(baking)可以更堅(jiān)固地硬化圖案。通過在100℃到140℃烤1-5分鐘可以完成第一有機(jī)層2的硬化。可以以60-120mJ/cm2的能量密度來完成第一有機(jī)層2的曝光。通過在140℃到240℃烤10-40分鐘可以完成第二有機(jī)層3的硬化?？梢砸?00-700mJ/cm2的能量密度來完成第二有機(jī)層3的曝光。
通過經(jīng)受UV/臭氧處理可以附加地增加第一有機(jī)層2的表面能。
在形成具有基本上均勻的厚度的有機(jī)膜5之后，如圖4所示，可以在有機(jī)膜5的整個(gè)表面上形成第二電極層10。
為了制造PM結(jié)構(gòu)，第二電極層10可以包括形成與第一電極層1的條垂直相交的條，或者第二電極層10可以覆蓋所有的有源區(qū)6以作為單個(gè)層。為了制造AM結(jié)構(gòu)，可以形成第二電極層10以覆蓋所有的像素。類似于第一電極層1，第二電極層10還可以是透明電極或者反射電極。當(dāng)?shù)诙姌O層10是透明電極時(shí)，它可以由半透明體例如薄的Ag膜構(gòu)成，或者由包括金屬例如Al或者Ag以及透明材料例如ITO、IZO、ZnO或In2O3的多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。當(dāng)?shù)诙姌O層10是反射電極時(shí)，它可以由金屬例如Al或Ag構(gòu)成，以具有單層或者多層結(jié)構(gòu)。
在圖6所示的另一示例性實(shí)施例中，由第一有機(jī)層2構(gòu)成的邊界區(qū)9可以具有比排斥區(qū)8更低的高度。也就是，第一電極層1和第一有機(jī)層2的厚度的和可以小于第二有機(jī)層3的厚度。如圖6所示，邊界區(qū)9由油墨覆蓋。因此，第一有機(jī)層2擋住從第二有機(jī)層3的邊緣排斥的油墨，以形成更均勻的有機(jī)膜5的厚度。
可以在附加的裝置中構(gòu)圖第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3，以獲得更均勻的有機(jī)膜5的厚度。圖7示出第一有機(jī)層2和第二有機(jī)層3的圖案的另一示例性實(shí)施例。
如圖7所示，可以以具有條狀開口的條來布置第二有機(jī)層3，并且如圖2或者圖6所示，可以在第二有機(jī)層3的開口中形成具有點(diǎn)構(gòu)圖的開口的第一有機(jī)層2。當(dāng)通過噴墨印刷形成該示例性實(shí)施例時(shí)，噴墨頭可以印刷油墨，同時(shí)沿著條狀開口移動(dòng)。因此，可以在第二有機(jī)層3的條狀開口之間涂覆單色油墨并進(jìn)行干燥，以在有源區(qū)6中形成具有基本上均勻的厚度的有機(jī)膜5。在該示例性實(shí)施例中，如同第一個(gè)示例性實(shí)施例一樣，排斥區(qū)8相鄰于有源區(qū)6設(shè)置，以及邊界區(qū)9圍繞有源區(qū)6設(shè)置。
<示例性實(shí)施例>
可以如下所述地制造圖2的襯底。
首先，在鈉鈣玻璃即接地襯底4上形成氧化銦錫(ITO)即第一電極層1。然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)來構(gòu)造ITO以形成用于PM裝置的柵格。用高壓去離子水、超聲波(megasonic)去離子水和異丙醇(IPA)攪煉法來濕清潔接地襯底4。攪煉法包括將顯影劑或者其它介質(zhì)分配到接地襯底4中，直到接地襯底4完全變濕?？梢栽诰徛男D(zhuǎn)下完成攪煉法，并且可以在接地襯底4上不旋轉(zhuǎn)地保持預(yù)定的時(shí)間。
接下來，以18mW/cm2的能量密度，用UV/臭氧處理所得的接地襯底415分鐘。
此后，通過旋涂施加光致抗蝕劑，例如Toray Industries有限公司的SL 1104-4，以形成1μm厚的連續(xù)膜。曝光和顯影該連續(xù)膜以形成具有圖1或圖7所示的圖案的第一有機(jī)層2。光致抗蝕劑可以是允許連續(xù)膜的非曝光區(qū)保持在接地襯底4上以及曝光區(qū)被顯影劑溶解的正性調(diào)色樹脂。光致抗蝕劑的表面能等于40mJ/m2，并且在UV/臭氧處理之后增加到70mJ/m2。
在120℃軟烤3.5分鐘并以90mJ/m2的能量密度進(jìn)行曝光之后，使用攪煉法，利用顯影劑例如Clariant有限公司的AZ MIF 726與水以1∶3的比例的混合物來處理所得的接地襯底4，以顯影用于第一有機(jī)層2的期望的光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)。該顯影操作之后是在230℃硬烤15分鐘，然后在160℃硬烤15分鐘。
然后，根據(jù)IPA攪煉法，使用超聲波去離子水來清潔所得的接地襯底4，并用UV/臭氧處理15分鐘。
接下來，通過旋涂將另一光致抗蝕劑例如Dow Coring的WL 5150施加到接地襯底4，以形成1μm厚的連續(xù)膜。該光致抗蝕劑可以是允許連續(xù)膜的非曝光區(qū)被顯影劑溶解以及曝光區(qū)保持在接地襯底4上的負(fù)性調(diào)色樹脂。光致抗蝕劑的表面能等于27mJ/m2。
在110℃軟烤3分鐘并以500mJ/m2的能量密度進(jìn)行曝光之后，使用攪煉法，利用由Roth生產(chǎn)的1，3，5-三甲基苯作為顯影劑來處理所得的接地襯底4，以顯影用于第二有機(jī)層3的期望的光致抗蝕劑結(jié)構(gòu)。該顯影操作之后是在230℃硬烤30分鐘。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，通過選擇具有預(yù)定表面能的材料，可以獲得具有通過噴墨印刷得到的高對(duì)比的平板顯示器。可以提供允許低成本工藝的簡(jiǎn)單沉積技術(shù)。不產(chǎn)生附加的粘接問題或者機(jī)械應(yīng)力，因?yàn)閮煞N不同的材料，即第一層和第二層沒有彼此堆疊。當(dāng)形成第二電極層時(shí)，可以避免階梯差異。降低的整個(gè)膜厚度減少了發(fā)出的氣體的量，這可能對(duì)OLED的壽命有害。不需要真空工藝技術(shù)來調(diào)節(jié)襯底的表面能。不需要另外的表面處理來產(chǎn)生表面能的對(duì)比。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改和變化。因此，本發(fā)明打算覆蓋處在所附的權(quán)利要求書及其等價(jià)物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種具有襯底和在該襯底上形成的第一電極層的平板顯示器，該平板顯示器包括有源區(qū)，其被限定在第一電極層的一部分上；排斥區(qū)，其與有源區(qū)相鄰設(shè)置并包括第一層；以及邊界區(qū)，其被設(shè)置在有源區(qū)和排斥區(qū)之間并包括第二層，其中第二層的表面能高于第一層的表面能。
2.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第一層的上表面和第二層的上表面距離襯底的上表面是等距的。
3.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第一層的上表面和襯底的上表面之間的距離大于第二層的上表面和襯底的上表面之間的距離。
4.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第二層被布置在第一電極層上。
5.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第一層覆蓋第一電極層的邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第一層和第二層包括有機(jī)材料。
7.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第一層和第二層包括感光材料。
8.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中第一層和第二層具有約100nm和約20μm之間的厚度。
9.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，還包括布置在有源區(qū)的一部分上用于發(fā)光層的材料。
10.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，還包括薄膜晶體管，其具有源極和漏極，其中源極或者漏極與第一電極層相耦合。
11.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，其中排斥區(qū)圍繞著有源區(qū)設(shè)置。
12.如權(quán)利要求1所述的平板顯示器，還包括布置在有源區(qū)上的第二電極層。
13.一種制造平板顯示器的方法，包括在襯底上形成具有預(yù)定圖案的第一有機(jī)層以限定有源區(qū)和圍繞有源區(qū)的邊界區(qū)，該襯底具有在其上形成的第一電極層；以及在襯底上形成第二有機(jī)層以限定排斥區(qū)，其中第二有機(jī)層具有低于第一有機(jī)層的表面能的表面能。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中第一有機(jī)層和第二有機(jī)層并排設(shè)置。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其中形成在其間具有階梯差異的第一有機(jī)層和第二有機(jī)層。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其中通過下述來形成第一有機(jī)層或者第二有機(jī)層用有機(jī)材料涂覆襯底以形成連續(xù)膜，該襯底具有在其上形成的第一電極層；硬化連續(xù)膜；以及曝光和顯影連續(xù)膜。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中在100℃與140℃之間硬化第一有機(jī)層1與5分鐘之間。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中以60mJ/cm2和120mJ/cm2之間的能量密度來曝光第一有機(jī)層。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中在140℃與240℃之間硬化第二有機(jī)層10與40分鐘之間。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中以300mJ/cm2和700mJ/cm2之間的能量密度來曝光第二有機(jī)層。
21.如權(quán)利要求13所述的方法，其中第一有機(jī)層和第二有機(jī)層具有約100nm與約20μm之間的厚度。
22.如權(quán)利要求13所述的方法，其中用UV/臭氧來處理第一有機(jī)層。
全文摘要
一種平板顯示器及其制造方法，其允許通過噴墨印刷來形成有機(jī)膜，同時(shí)避免油墨溢流到相鄰的區(qū)域中，由此增加有機(jī)膜厚度的均勻性并減少制造成本。該平板顯示器包括襯底，在該襯底上形成的第一電極層，具有在第一電極層的有源區(qū)上形成的用于發(fā)光層的材料的油墨，圍繞有源區(qū)設(shè)置的由有機(jī)材料構(gòu)成的排斥區(qū)，以及設(shè)置在有源區(qū)和排斥區(qū)之間的也是由有機(jī)材料構(gòu)成的邊界區(qū)。邊界區(qū)的表面能高于排斥區(qū)的表面能。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1873999SQ20061008860
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者A·烏力格, K·諾爾特, T·施拉德 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社, 三星Sdi德國有限責(zé)任公司