專利名稱：制備有機發(fā)光器件的方法以及采用該方法制備的有機發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備有機發(fā)光器件的方法，采用該方法制備的有 具有能夠防止泄露電流在包括導電層的有機發(fā)光器件中沿導電層的表
面方向流動的夕卜伸結構(overhang stmcture)。
本申請要求享有第10-2006-0069978號和第10-2006-0069979號韓 國專利申請的優(yōu)先權，各專利申請均在2006年7月25日向KIPO提交， 將各專利申請的公開內容以完整引用的方式并入本文。
背景技術：
采用有機發(fā)光的有機發(fā)光器件因具有在低電壓下的高亮度的優(yōu)點 而被應用于多種類型的發(fā)光器件中，并且其具有低電壓驅動、輕薄、 寬視角和高速響應的優(yōu)點，因此，有機發(fā)光器件通常被用于顯示器件。
有機發(fā)光是指采用有機材料將電能轉化成光能。即，當將有機材 料層設置在陽極和陰極之間時，如果在兩個電極間施加電壓，空穴被 注入到在陽極的有機材料層而電子被注入到在陰極的有機材料層。當 空穴遇到電子時，產生激子，而當激子轉化成基態(tài)時產生光。
如圖l所示，已知的有機發(fā)光器件包括基板(未顯示)；下電極200， 其形成于基板(未顯示)上；絕緣層300,其形成于下電極200上并具有 與實際性發(fā)光區(qū)域相對應的開孔(opening)301;導電層500，其形成于 下電極200的上表面與開孔301相對應的位置的部分和絕緣層300的 整個表面；有機材料層(未顯示)，其形成于導電層500的上表面與開孔 301相對應的位置的部分；以及上電極(未顯示)，其形成于導電層500
9的上表面部分和形成于絕緣層300的上表面的有機材料層(未顯示)的 上表面部分。
與此相關，單個開孔301形成一個發(fā)光像素，并且在下電極200 上形成多個具有相同形狀的發(fā)光像素。
然而，當為已知的有機發(fā)光器件時，如果施加電壓以驅動該有^L 發(fā)光器件，如圖1所示，泄露電流按箭頭的方向流動。即，存在的問 題是泄露電流沿導電層500的表面方向流動并形成不需要的發(fā)光像素， 引起不需要的發(fā)光像素的發(fā)光。

發(fā)明內容
技術問題
本發(fā)明的目的為提供一種制備有機發(fā)光器件的方法、采用該方法
發(fā)光器件具有能夠防止泄露電流在包括導電層的有機發(fā)光器件中沿導 電層的表面方向流動的外伸結構。 技術方案
為實現上述目的，本發(fā)明的實施方案提供了一種制備有機發(fā)光器 件的方法。該方法包括(a)在下電極上形成絕緣層，(b)蝕刻絕緣層 以形成從該絕緣層的上表面延伸至下電極的開孔從而形成最下周長大 于最上周長的外伸結構，(c)在開孔內的下電極的上表面和除外伸結構 外的絕緣層的表面形成導電層，(d)在導電層上形成有機材料層，該導 電層形成于開孔內的下電極的上表面，以及(e)在導電層的上表面和有 機材料層的上表面形成上電極，該導電層設置在絕緣層的表面。
本發(fā)明的另一個實施方案提供了一種有機發(fā)光器件，其包括下
的開孔，該開孔具有其中最下周長大于最上周長的外伸結構；導電層，
10其形成于開孔內的下電極的上表面和除所述外伸結構外的絕緣層的表 面；有機材料層，其形成于導電層上，該導電層形成在開孔內的下電
極的上表面；以及上電極，其形成于導電層的上表面和有機材料層的 上表面，該導電層設置在絕緣層的表面。
本發(fā)明的又一個實施方案提供了 一種包括所述有機發(fā)光器件的電 子器件。
有益效果
根據本發(fā)明，在相關技術中沿導電層的表面方向流動的泄露電流 的流動路徑被阻斷。因此，可以防止由于泄露電流沿導電層的表面方 向到達不需要的發(fā)光像素而引起的不需要的發(fā)光像素的發(fā)光。
此外，通過簡單的步驟快速進行蝕刻工藝以形成外伸結構，并且 容易控制外伸結構的尺寸。


圖1為已知的有機發(fā)光器件的剖視圖2~圖10為顯示根據本發(fā)明的第一實施方案制備有機發(fā)光器件 的圖11為根據本發(fā)明的第二實施方案的有機發(fā)光器件的剖視圖； 圖12~圖18為顯示根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器件 的圖；以及
圖19為顯示不同于圖14的干法蝕刻區(qū)域的干法蝕刻區(qū)域的圖。
具體實施例方式
下文中將給出本發(fā)明的詳細說明。
根據本發(fā)明的實施方案，制備有機發(fā)光器件的方法包括(a)在下 電極上形成絕緣層，(b)蝕刻絕緣層以形成從該絕緣層的上表面延伸至
下電極的開孔，從而形成最下周長大于最上周長的外伸結構，(c)在開
ii孔內的下電極的上表面和除外伸結構的絕緣層的表面形成導電層，(d) 在導電層上形成有機材料層，該導電層形成于開孔內的下電極的上表 面，以及(e)在導電層上表面和有機材料層的上表面形成上電極，該導 電層設置在絕緣層的表面。
下文中，將描述根據本發(fā)明的第一實施方案制備有機發(fā)光器件的 方法。
在根據本發(fā)明的第一實施方案制備有機發(fā)光器件的方法中，所述 絕緣層可為硅絕緣層。因此，在根據本發(fā)明的第一實施方案制備有機 發(fā)光器件的方法中，在步驟(b)中，對硅絕緣層進行干法蝕刻以形成從 該硅絕緣層的上表面延伸至下電極的開孔，從而形成最下周長大于最 上周長的外伸結構。
與此相關，在步驟(a)之前，所述方法可進一步包括在基板上形成 下電極的步驟，并且該下電極可作為基板。
采用相關技術中的已知方法可以進行在基板上形成下電極的步 驟。例如，該方法可包括(i)在基板上沉積薄膜以形成下電極，以及 (ii)對該薄膜進行圖形化以在基板上形成下電極。
在步驟(i)過程中使用的基板可由透明塑料或如金、銀、鋁及其合 金的金屬制成。
被圖形化以形成下電極的薄膜可由如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、 釔、鋰、札、鋁、銀、錫和鉛的金屬或其合金制成。或者，該薄膜可 由如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化鋅(ZnO)的透明導電氧化物
上述金屬制成。
為了形成下電極，采用相關領域已知的如濺射法、熱蒸發(fā)法、原 子層沉積法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā)法的電極形成法可以形成所述薄膜。
在步驟(ii)中，采用抗蝕圖形作為掩膜對所述薄膜進行濕法蝕刻或 干法蝕刻以使其被圖形化，從而形成下電極。與此相關，采用平板印 刷術也可以形成抗蝕圖形。
此外，在基板上形成下電極的步驟和步驟(a)之間，即，在下電極 上形成硅絕緣層之前，可以進一步包括在下電極上形成氧化物膜的步 驟。
所述氧化物膜起到了當在步驟(b)的過程中對硅絕緣層進行千法蝕 刻時保護下電極以及在對硅絕緣層進行干法蝕刻的過程中增加如下所
述的凹口 (notch)形成的作用。
所述氧化物膜可由二氧化硅(Si02)制成。而且，可將用作絕緣層材
料的如Ti02、 Zr02、 Hf02和丁3205的過渡金屬氧化物用作氧化物膜的 材料。
與此相關，采用相關技術中已知的如PECVE(等離子體增強化學氣 相沉積)、熱蒸發(fā)法、原子層沉積法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā)法 的方法可以形成所述的氧化物膜。
在步驟(a)中，在下電極上形成硅絕緣層。
所述硅絕緣層起到了使發(fā)光像素(RGB)彼此電性隔離以使發(fā)光像 素(RGB)單獨工作的作用。
所述硅絕緣層可由無定形硅或多晶硅制成。
與此相關，采用相關技術中已知的如PECVD(等離子體增強的化學 氣相沉積)、熱蒸發(fā)法、原子層沉積法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā) 法的方法可以形成所述的硅絕緣層。
在步驟(b)中，對所述硅絕緣層進行干法蝕刻以形成從該硅絕緣層 的上表面延伸至下電極的開孔(發(fā)光區(qū)域)。形成所述開孔的步驟可以包括在所述硅絕緣層的上表面除用于形成開孔的干法蝕刻區(qū)域外的區(qū)域內使光刻膠圖形化，對該干法蝕刻區(qū)域進行干法蝕刻以及除去光刻膠。
如果對硅絕緣層進行干法蝕刻，在與下電極相鄰的硅絕緣層的下部區(qū)域內形成最下周長大于最上周長的外伸結構，從而形成了開孔。
當對硅絕緣層進行干法蝕刻時，蝕刻氣體的例子可包括其中選自由Cl2、 BC13、 HBr、 NF3、 CF4和SF6組成的組中的至少一種氣體與選自由He、 02和H2組成的組中的至少一種氣體混合的氣體混合物；或者選自由Cl2、 BC13、 HBr、 NF3、 CF4和SF6組成的組中的至少一種氣體。優(yōu)選在對硅絕緣層的干法蝕刻過程中使用02氣。當使用Ch氣時，就蝕刻條件而言，優(yōu)選的是，壓力為500mTorr，功率為300W,以及Cb的流速為100sccm。
當在步驟(b)中為了形成開孔而對硅絕緣層進行蝕刻時，形成了凹口。利用該凹口可以形成外伸結構。
就凹口而言，在如等離子體干法蝕刻步驟的干法蝕刻步驟中產生的陽離子在下電極上帶電，并且由于帶電的陽離子而使等離子體發(fā)生偏移。因此，在硅絕緣層的下部區(qū)域形成了外伸結構。
并且，當在下電極和硅絕緣層之間對硅絕緣層進行干法蝕刻時，如果形成了起保護下電極并增加如下所述在對硅絕緣層進行干法蝕刻過程中的凹口的形成作用的氧化物膜，在等離子體干法蝕刻步驟中產生的陽離子在下電極的氧化物膜上帶電而等離子體由于該帶電的陽離子而發(fā)生偏移。因此，在硅絕緣層的下部區(qū)域形成了外伸結構(參見圖5)。
當在下電極和硅絕緣層之間形成氧化物膜時，步驟(b)可進一步包括在對硅絕緣膜進行干法蝕刻后對氧化物膜進行干法蝕刻。
14當對氧化物膜進行干法蝕刻時，可以使用其中選自由CF4、 CHF3、NF3、 SF6、 BCh和HBr組成的組中的至少一種氣體與選自由He、 02和H2組成的組中的至少一種氣體混合的氣體混合物；或者選自由CF4、CHF3、 NF3、 SF6、 BCl3和HBr組成的組中的至少一種氣體。
優(yōu)選在對氧化物膜進行干法蝕刻的過程中使用CF4。當使用CF4氣時，就蝕刻條件而言，優(yōu)選的是，壓力為50mTorr，功率為1200 W，CHF3的流速為70 sccm,而02的流速為50 sccm。當氧化物膜為過渡金屬氧化物時，優(yōu)選的是，將BCl3或HBr用作蝕刻氣體。當使用BCl3時，就蝕刻條件而言，優(yōu)選的是，壓力為500mTorr，功率為300W，BC13的流速為100 sccm,而He的流速為80 sccm。
此外，為了在對氧化物膜進行干法蝕刻后形成開孔，可以從硅絕緣層的上表面除去光刻膠。
在步驟(c)中，在下電極的上表面與開孔相對應的位置處和硅絕緣層上形成導電層。
為了防止由于在下電極的表面形成氧化物膜而造成的電子移動的干擾，沉積導電材料以形成導電層。
與此相關，優(yōu)選使用金屬或具有極佳的導電性的有機材料作為導電材料。
例如，當下電極由鋁制成時，由于在對下和上絕緣層進行蝕刻后或者由于暴露于空氣而自然形成了氧化物膜，中斷了電子的注入，引起了操作電壓的增加和發(fā)光效率的急劇下降。為避免這些問題，將金屬或具有可接受的導電性的有機材料沉積于下電極和絕緣層的上部。
能被用于進行沉積的金屬的例子可包括鎂、鉤、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、禮、鋁、銀、錫、鉛或其合金。
通常，用于形成電子注入層(EIL)和空穴注入層(HIL)的材料可被用
15作具有極佳的導電性的有機材料。或者，可以使用用于形成電子傳輸
層(ETL)和電子注入層或空穴傳輸層(HTL)和空穴注入層的復合材料。
當制備具有反向結構的有機發(fā)光器件時，導電層可由用于形成電子注入層的堿金屬、堿土金屬或其混合物制成。或者，當形成正常結構時，導電層可由用于形成空穴注入層的并由下面的化學式1表示的
化合物(六腈六氮雜苯并菲，HAT)(第10-2002-3025號韓國專利申請)制成。
化學式1
或者，導電層可由如LiF、 CsF、 CaF2和MgF2的用于形成電子注入層的堿金屬、堿土金屬氟化物和金屬或者用于形成空穴注入層的CuPc(銅酞菁)制成。
在步驟(d)中，在設置在下電極的上表面相對于開孔的位置處的導電層部分形成有機材料層。
例如，通過采用沉積掩膜的真空沉積法的方式可以在開孔內形成有機材料層，或者可以使用旋涂法、浸涂法、刮刀法、絲網印刷法、噴墨印刷法或熱轉印法。
可以形成單層或雙層或多層的有機材料層，例如，空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。
在步驟(e)中，在導電層的上表面和有機材料層的上表面形成上電極，該導電層設置在硅絕緣層的上表面。
例如，采用如濺射法、熱蒸發(fā)法、原子層沉積法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā)法的相關技術中已知的方法可以形成上電極。
與此相關，上電極可由如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化鋅
(ZnO)的透明導電氧化物或者如鎂、4丐、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、禮、鋁、銀、錫和鉛的金屬或其合金制成。當將本發(fā)明用于具有反向結構的有機發(fā)光器件時，上電極由透明的氧化銦錫(ITO)制成。
在根據本發(fā)明的第一實施方案制備有機發(fā)光器件的方法中，采用在對硅絕緣層的干法蝕刻過程中產生的凹口 ，在與下電極相鄰的硅絕緣層的下部區(qū)域形成最下周長大于最上周長的外伸結構。因此，可以阻斷沿導電層的表面方向流動的泄露電流的流動路徑(參見圖1的箭
頭)。因此，可以防止由泄露電流到達不需要的發(fā)光像素引起的不需要的發(fā)光像素的發(fā)光。此外，通過簡單的步驟快速進行蝕刻工藝以形成外伸結構，并且容易控制外伸結構的尺寸。
并且，根據本發(fā)明的另一個實施方案的有機發(fā)光器件包括下電極，絕緣層，其形成于下電極上并具有與下電極的表面垂直形成的開孔。開孔具有其中最下周長大于最上周長的外伸結構。該有機發(fā)光器件還包括導電層，其形成于開孔內下電極的上表面和除外伸結構外的絕緣層的表面上；有機材料層，其形成于導電層上，該導電層形成于開孔內的下電極的上表面；以及上電極，其形成于導電層的上表面和有機材料層的上表面，該導電層設置在絕緣層的上表面。
與此相關，根據本發(fā)明的第一實施方案的有機發(fā)光器件包括下電極；硅絕緣層，其形成于下電極上并具有與下電極的表面垂直形成的開孔。該開孔具有其中最下周長大于最上周長的外伸結構。該有機發(fā)光器件還包括導電層，其形成于下電極的上表面和開孔內的硅絕緣層上；有機材料層，其形成于導電層上，該導電層形成于在開孔內的下電極的上表面；以及上電極，其形成于導電層的上表面和有機材料層的上表面，該導電層設置在硅絕緣層的上表面。
并且，根據本發(fā)明的另一個實施方案的電子器件可包括根據本發(fā)明的有機發(fā)光器件。例如，電子器件可為多種類型的顯示器件，但不限于此。
在下文中，將參照附圖詳細描述根據本發(fā)明的第 一 實施方案的有機發(fā)光器件和制備該有機發(fā)光器件的方法。
如圖7和圖IO所示，根據本發(fā)明的第一實施方案的有機發(fā)光器件
包括基板(未顯示)；下電極20,其形成于基板上；硅絕緣層40，其形成于下電極20上；開孔32a和32b，其從硅絕緣層40的上表面延伸至下電極20;導電層50a和50b，其形成于開孔32a和32b內的下電極20的上表面以及硅絕緣層40上；有機材料層60，其形成于導電層50a上，該導電層形成于開孔32a和32b內的下電極20的上表面；以及上電極70，其形成于導電層50b的上表面和有機材料層60的上表面。該有機發(fā)光器件可進一步包括置于下電極20和硅絕緣層40之間的氧化物膜30。
下電極20為由金屬制成的陰極而上電極70為由透明的氧化銦錫(ITO)制成的陽極。
導電層50a和50b是由第一導電層50a和第二導電層50b形成的，第一導電層50a形成于開孔32a和32b內的下電極20上，第二導電層50b形成于硅絕緣層40的上表面和硅絕緣層40的開孔32a和32b的上部區(qū)域32a的圓周部分的上表面。
在開孔32a和32b內的第一導電層50a上形成有機材料層60。盡管未在圖IO中顯示，有機材料層60可用作空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。
在硅絕緣層40和氧化物膜30內形成從硅絕緣層40經由氧化物膜
1830延伸至下電極20的開孔32a和32b。
在與氧化物膜30相鄰的硅絕緣層40的下部區(qū)域形成外伸結構31 ， 在該結構中開孔32a和32b內的最下周長大于最上周長。由于該外伸 結構31，在開孔32a和32b內的下部區(qū)域32b的周長大于上部區(qū)域32a 的周長。
如圖2~圖IO所示，根據本發(fā)明的第一實施方案制備有機發(fā)光器 件的方法包括(a)在下電極20上形成硅絕緣層40， (b)對硅絕緣層 40進行干法蝕刻以形成從硅絕緣層40的上表面延伸至下電極20的開 孔32a和32b，從而形成最下周長大于最上周長的外伸結構，(c)在開 孔32a和32b內的下電極20的上表面以及硅絕緣層40上形成導電層 50a和50b， (d)在第一導電層50a上形成有機材料層60，第一導電層 50a形成于開孔32a和32b內的下電極20的上表面，以及(e)在第二導 電層50b的上表面和有機材料層60的上表面形成上電極70。
該方法可進一步包括在步驟(a)前在下電極20上形成氧化物膜30 以及在步驟(b)中對硅絕緣層40進行干法蝕刻后對氧化物膜30進行干 法蝕刻。
如圖2中所示，在下電極20上形成由二氧化硅(Si02)制成的氧化 物膜30。
如圖3中所示，在步驟(a)中，在氧化物膜30上形成由無定形硅制 成的硅絕緣層40。
如圖4中所示，在除干法蝕刻區(qū)域外的區(qū)域內使光刻膠80圖形化， 在該區(qū)域內要在硅絕緣層40的上表面形成開孔32a和32b。
在步驟(b)中，當采用光刻膠80作為掩膜以Cl2氣的方式對硅絕緣 層40進行干法蝕刻時，如圖5所示，在硅絕緣層40的下部區(qū)域內形 成外伸結構31。
19然后，如圖6所示，采用CF4氣對氧化物膜30進行干法蝕刻然后 除去光刻膠80。因此，如圖7所示，形成從硅絕緣層40經由氧化物膜 30延伸至下電極20的開孔32a和32b。
在步驟(c)中，為了形成導電層50a和50b，如圖7所示，于其上沉 積金屬材料或具有導電性的有機材料。因此，如圖8所示，僅在開孔 32a和32b內的下電極20的上表面、硅絕緣層40的上表面和硅絕緣層 40的開孔32a和32b的上部區(qū)域32a的圍壁上形成導電層50a和50b。
由于在硅絕緣層40內形成了外伸結構31，第一導電層50a和第二 導電層50b彼此分離，第一導電層形成于開孔32a和32b內的下電極 20的上表面，第二導電層形成于硅絕緣層40的上表面以及開孔32a和 32b的上部區(qū)域32a的圍壁上。
在步驟(d)中，如圖9所示，有機材料層60形成于第一導電層50a 上，第一導電層50a形成于開孔32a和32b內的下電極20的上表面。
在步驟(e)中，如圖IO所示，上電極70形成于第二導電層50b的 上表面和有機材料層60的上表面。
根據上述制備方法，由于外伸結構31是利用在對設置在下電極20 上的硅絕緣層40進行干法蝕刻的過程中生成的凹口而形成的，因此可 以阻斷沿導電層500的表面方向流動的泄露電流的流動路徑(參見圖1 的箭頭)。因此，可以阻止由于泄露電流沿導電層50a和50b的表面方 向到達不需要的發(fā)光像素而引起的不需要的發(fā)光像素的發(fā)光。
此外，通過簡單的步驟快速進行蝕刻工藝以形成外伸結構，并且 容易控制外伸結構的尺寸。
在下文中，將描述根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器件 的方法。
在根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器件的方法中，絕緣層可包括形成于下電極上的下絕緣層和形成于該下絕緣層上的上絕緣 層，該上絕緣層具有比下絕緣層的蝕刻速度低的蝕刻速度。
因此，根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器件的方法包括
(a)在下電極上形成下絕緣層，并在該下絕緣層上形成具有比下絕緣層 的蝕刻速度低的蝕刻速度的上絕緣層，(b)對上絕緣層和下絕緣層進行 蝕刻以形成從上絕緣層經由下絕緣層延伸至下電極的開孔，從而形成 其中在下絕緣層內形成的下開孔的周長大于在上絕緣層內形成的上開 孔的周長的外伸結構，(c)在開孔內的下電極的上表面和上絕緣層上形 成導電層，(d)在導電層上形成有機材料層，該導電層形成于開孔內的 下電極的上表面，以及(e)在導電層的上表面和有機材料層的上表面形 成上電極，該導電層形成于上絕緣層的表面。
與此相關，該方法可進一步包括在步驟(a)前于基板上形成下電極， 并且在本發(fā)明的第一實施方案中詳細描述了該步驟的細節(jié)。
在步驟(a)中，在下電極上形成下絕緣層。
當在步驟(c)中采用金屬或具有導電性的有機材料形成導電層以使 電子容易注入下電極時，下絕緣層起到了阻斷沿導電層的表面方向流 動的泄露電流的作用。
優(yōu)選下絕緣層由二氧化硅(Si02)制成，該下絕緣層在采用蝕刻溶液 的蝕刻過程中具有高于上絕緣層的蝕刻速度的蝕刻速度。此外，下絕 緣層可由SiON或無定形八1203制成。
與此相關，采用如PECVD(等離子體增強的化學氣相沉積)、熱蒸 發(fā)法、原子層沉積法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā)法的相關技術中 已知的方法可以形成下絕緣層。
在步驟(a)中，在下絕緣層上形成上絕緣層。
下絕緣層和上絕緣層起到了使發(fā)光像素(RGB)彼此電性隔離的作
21用，從而使發(fā)光像素(RGB)單獨工作。
優(yōu)選上絕緣層由SbN4制成，該上絕緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過
程中具有低于下絕緣層的蝕刻速度的蝕刻速度。
與此相關，采用如PECVD(等離子體增強的化學氣相沉積)、熱蒸 發(fā)法、原子層沉積法、化學氣相沉積法和電子束蒸發(fā)法的相關技術中 已知的方法可以形成上絕緣層。
在步驟(b)中，蝕刻上絕緣層和下絕緣層以形成從上絕緣層經由下 絕緣層延伸至下電極的開孔。
在步驟(b)中，采用蝕刻形成了從上絕緣層經由下絕緣層延伸至下 電極的開孔(發(fā)光區(qū)域)。與此相關，形成了其中形成于下絕緣層內的下 開孔的周長大于形成于上絕緣層內的上開孔的周長的外伸結構以防止 泄漏電流沿導電層的表面方向流動。
具體而言，在對上絕緣層進行干法蝕刻后，利用上絕緣層和下絕 緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過程中具有不同的蝕刻速度的事實對下絕 緣層進行濕法蝕刻。
或者，在對上絕緣層和下絕緣層進行干法蝕刻后，利用上絕緣層 和下絕緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過程中具有不同的蝕刻速度的事實 對下絕緣層進行濕法蝕刻。
上述干法蝕刻為各向同性的蝕刻法，并且在該方法中采用蝕刻氣 體對上絕緣層進行蝕刻。
例如，可以采用通過光刻工藝在上絕緣層上形成的抗蝕圖形作為 掩膜以其中CF4和02彼此混合的蝕刻氣體的方式進行蝕刻。
就干法蝕刻條件而言，優(yōu)選的是，壓力為5mTorr, ICP功率為400 W,偏置功率為100W, CF4的流速為45 sccm(每分鐘標準立方厘米)， 而02的流速為5 sccm。蝕刻氣體的例子可以包括其中CHF3氣、02氣和CF4氣彼此混合 的氣體混合物；其中選自由02氣、H2氣和He氣組成的組中的至少一 種氣體與CF4氣彼此混合的氣體混合物；或者選自由CF4氣、CHF3氣、 C2F6氣、C3Fg氣、SF6和NF3氣組成的組中的至少一種氣體。氣體混合 物的例子可以包括CF4+H2和CF4+He。
上述濕法蝕刻法為各向異性的蝕刻法。當利用在采用蝕刻溶液的 蝕刻過程中下絕緣層的蝕刻速度高于上絕緣層的蝕刻速度的事實以蝕 刻溶液的方式進行蝕刻時，形成了其中形成于下絕緣層內的下開孔的 周長大于形成于上絕緣層內的上開孔的周長的外伸結構。
與此相關，蝕刻溶液的例子可以包括氫氟酸(HF)、 BOE(緩沖的氧 化物蝕刻劑和BHF(緩沖的HF溶液)。
優(yōu)選外伸結構具有弧形表面，該弧形表面為下絕緣層的經蝕刻的 表面。
優(yōu)選的是，下絕緣層的高度為20~50nm，并且如果將弧形表面的 兩個頂點間的直線長度認為是外伸結構的深度，則外伸結構的深度為 20~50nm。此外，優(yōu)選相對于基板的上表面以30 ~ 45°的角度傾斜地 形成外伸結構的弧形表面。
并且，如上所述，為了形成外伸結構，在干法蝕刻后進行濕法蝕 刻。然而，可以重復兩次濕法蝕刻。例如，采用磷酸(H3P04)可以對上 絕緣層進行濕法蝕刻并且可以采用氫氟酸(HF)對下絕緣層進行濕法蝕 刻。
在步驟(c)中，在下電極的上表面和開孔內的上絕緣層上形成導電 層。在本發(fā)明的第一實施方案中描述了該步驟的細節(jié)。
在步驟(d)中，在導電層上形成有機材料層，該導電層形成于開孔 內的下電極的上表面。在本發(fā)明的第一實施方案中描述了該步驟的細斗 "P 。
在步驟(e)中，在導電層的上表面和有機材料層的上表面形成上電 極，該導電層形成于上絕緣層的上表面。在本發(fā)明的第一實施方案中 描述了該步驟的細節(jié)。
在根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器件的方法中，就從上 絕緣層和下絕緣層延伸至下電極的開孔而言，形成了其中形成于下絕 緣層內的下開孔的周長大于形成于上絕緣層內的上開孔的周長的外伸 結構。因此，可以阻斷沿導電層的表面方向流動的泄漏電流的流動路 徑(參見圖1的箭頭)。因此，可以防止因為泄漏電流到達不需要的發(fā)光 像素造成的不需要的發(fā)光像素的發(fā)光。
根據本發(fā)明的第二實施方案的有機發(fā)光器件包括下電極；下絕 緣層，其形成于下電極上并具有下開孔；上絕緣層，其形成于下絕緣
層上并具有與下開孔相通的上開孔，并且該上開孔具有比下開孔小的
周長以使上絕緣層形成與下絕緣層連接的外伸結構；導電層，其形成 于下開孔內的下電極的上表面和上絕緣層上；有機材料層，其形成于 導電層上，該導電層形成于下開孔內的下電極的上表面；以及上電極， 其形成于導電層的上表面和有機材料層的上表面，該導電層設置在上 絕緣層的表面。
下文中，將參照附圖詳細描述根據本發(fā)明的第二實施方案的有機 發(fā)光器件和制備該有機發(fā)光器件的方法。
如圖11和圖16所示，根據本發(fā)明的第二實施方案的有機發(fā)光器 件包括基板(未顯示)；下電極120，其形成于基板(未顯示)上；下絕 緣層130,其形成于下電極120上并具有下開孔132a;上絕緣層140， 其形成于下絕緣層130上并具有與下開孔132a相通的上開孔132b，該 上開孔具有比下開孔132a小的周長以使上絕緣層形成與下絕緣層130連接的外伸結構131;導電層150a和150b，其形成于下開孔132a內 的下電極120的上表面和上絕緣層140上；有機材料層160，其形成于 導電層150a上，導電層150a形成于下開孔132a內的下電極120的上 表面；以及上電極170,其形成于導電層150b的上表面和有機材料層 160的上表面，導電層150b設置在上絕緣層140的表面。
基板可由透明塑料或如金、銀、鋁的金屬及其合金制成。
下電極120是由金屬制成的陰極而上電極170是由透明氧化銦錫 (ITO)制成的陽極。
導電層150包括第一導電層150a和第二導電層150b，第一導電層 150a形成于開孔132a和132b內的下電極120上，第二導電層150b形 成于上絕緣層140的上表面和上絕緣層140的上開孔132b的圍壁上。
與此相關，導電層優(yōu)選由金屬材料或具有極佳的導電性的有機材 料制成。
在開孔132a和132b內的第一導電層150a上形成有機材料層160。 盡管未顯示在圖ll中，有機材料層160可用作空穴注入層、空穴傳輸 層、發(fā)光層和電子傳輸層。
絕緣層130和140包括形成在下電極120上的下絕緣層130，形 成在下絕緣層130上的上絕緣層140以及從上絕緣層140經由下絕緣 層130延伸至下電極120的開孔132a和132b。
下絕緣層130由二氧化硅(Si02)制成，其在采用蝕刻溶液的蝕刻過 程中具有比上絕緣層140的蝕刻速度高的蝕刻速度，而上絕緣層140 是由氮化硅(Si3N4)制成，其具有比下絕緣層130的蝕刻速度低的蝕刻速 度。
開孔132a和132b包括形成在下絕緣層130內的下開孔132a和形 成在上絕緣層140內的上開孔132b，上開孔132b具有比下開孔132a
25小的周長。
此外，就開孔132a和132b而言，形成了其中形成于下絕緣層130 內的下開孔132a的周長大于形成于上絕緣層140內的上開孔132b的 周長的外伸結構131。在該外伸結構131中，通過蝕刻形成的使下開孔 132a的周長大于上開孔132b的周長的圍壁表面為弧形表面，該弧形表 面彎曲成當在開孔132a和132b的中心從上開孔的上部移至下開孔的 下部時直徑逐漸增大。
如圖12~圖19所示，根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器 件的方法包括(a)在下電極120上形成下絕緣層130并且在下絕緣層 130上形成上絕緣層140,該上絕緣層具有比下絕緣層130低的蝕刻速 度；(b)蝕刻上絕緣層140和下絕緣層130以形成從上絕緣層140經由 下絕緣層130延伸至下電極120的開孔132a和132b; (c)在開孔132a 和132b內的下電極120的上表面以及上絕緣層140上形成導電層150a 和150b; (d)在導電層150a上形成有機材料層160,導電層150a形成 于開孔132a和132b內的下電極120的上表面；以及(e)在導電層150b 的上表面和有機材料層160的上表面形成上電極170，導電層150b形 成于上絕緣層140的上表面。
在附圖中未顯示其中將薄膜沉積在基板上以形成下電極120然后 使其圖形化以在基板上形成下電極120的方法。
如圖12所示，在步驟(a)中，在下電極120上形成由二氧化硅(Si02) 制成的下絕緣層130。
如圖13所示，在步驟(a)中，在下絕緣層130上形成由氮化硅(SbN4) 制成的上絕緣層140，其具有比下絕緣層130的蝕刻速度低的蝕刻速度。
在步驟(b)中，對上絕緣層140和下絕緣層130進行蝕刻以形成從 上絕緣層140經由下絕緣層130延伸至下電極120的開孔132a和132b。具體而言，如圖14所示，通過CF4和02的蝕刻氣體混合物的方
式采用形成于上絕緣層140上的抗蝕圖形(未顯示)作為掩膜對上絕緣 層140和下絕緣層130進行干法蝕刻。
此外，如果利用上絕緣層140和下絕緣層130在采用蝕刻溶液的 蝕刻過程中具有不同的蝕刻速度的事實對下絕緣層130進行濕法蝕刻， 如圖15所示，對于開孔132a和132b而言，形成了其中在下絕緣層130 內形成的下開孔132a的周長大于在上絕緣層140內形成的上開孔132b 的周長的外伸結構。
或者，如圖19所示，在對上絕緣層140進行干法蝕刻后，利用上 絕緣層140和下絕緣層130在采用蝕刻溶液的蝕刻過程中具有不同的 蝕刻速度的事實對下絕緣層130進行濕法蝕刻，從而形成外伸結構。
在步驟(c)中，如圖15所示，于其上沉積金屬材料或具有導電性的 有機材料。因此，如圖16所示，僅在開孔132a和132b內的下電極120 的上表面、上絕緣層140的上表面以及上絕緣層140的上開孔132b的 圍壁上形成導電層150a和150b。
由于形成了外伸結構131，形成于開孔132a和132b內的下電擬_ 120的上表面的第一導電層150a與形成于上絕緣140的上表面和上開 孔132b的圍壁上的第二導電層150b彼此分離。
在步驟(d)中，如圖17所示，在第一導電層150a上形成有機材料 層160，該導電層形成于開孔132a和132b內的下電極120的上表面。
在步驟(e)中，如圖18所示，在第二導電層150b的上表面和有機 材料層160的上表面形成上電極170。
在根據本發(fā)明的第二實施方案制備有機發(fā)光器件的方法中，對于 開孔132a和132b而言，形成了其中在下絕緣層130內形成的下開孔 132a的周長大于在上絕緣層140內形成的上開孔132b的周長的外伸結
27構131。因此，阻斷了沿導電層500的表面方向流動的泄露電流的流動
路徑(參見圖1的箭頭)。因此，可以防止由于泄露電流沿導電層150a 和150b的表面方向到達不需要的發(fā)光像素而引起的不需要的發(fā)光像素 的發(fā)光。
權利要求
1、一種制備有機發(fā)光器件的方法，其包括下述步驟(a)在下電極上形成絕緣層；(b)蝕刻所述絕緣層以形成從該絕緣層的上表面延伸至下電極的開孔從而形成最下周長大于最上周長的外伸結構；(c)在所述開孔中的下電極的上表面和除所述外伸結構外的絕緣層的表面形成導電層；(d)在所述導電層上形成有機材料層，該導電層形成于所述開孔中的下電極的上表面；以及(e)在所述導電層的上表面和有機材料層的上表面形成上電極，該導電層設置在所述絕緣層的表面。
2、 根據權利要求1所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，所述 絕緣層為硅絕緣層，并且在步驟(b)中，采用干法蝕刻來進行對所述絕 緣層的蝕刻。
3、 根據權利要求2所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，所述 硅絕緣層由無定形硅制成。
4、 根據權利要求2所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，在步 驟(b)中，在除用于在所述硅絕緣層的上表面中形成開孔的干法蝕刻區(qū) 域外的區(qū)域內使光刻膠圖形化，對該干法蝕刻區(qū)域進行干法蝕刻，并 除去該光刻膠以形成所述開孔。
5、 根據權利要求2所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，在步 驟(b)中，采用氣體混合物對所述硅絕緣層進行干法蝕刻，在所述氣體混合物中，選自由Cl2、 BC13、 HBr、 NF3、 CF4和SF6組成的組中的至 少一種氣體與選自由He、 02和H2組成的組中的至少一種氣體混合； 或者至少一種氣體選自由Cl2、 BC13、 HBr、 NF3、 CF4和SF6組成的組中。
6、 根據權利要求2所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其進一步包括在步驟(a)之前在所述下電極上形成氧化物膜；以及在步驟(b)中，在所述硅絕緣層的干法蝕刻后對所述氧化物膜進行 干法蝕刻。
7、 根據權利要求6所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，所述 氧化物膜由Si02、 Ti02、 Zr02、 Hf02和Ta205中的任一種制成。
8、 根據權利要求6所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，采用 氣體混合物對所述氧化物膜進行干法蝕刻，在所述氣體混合物中，選 自由CF4、 CHF3、 NF3、 SF6、 BC13和HBr組成的組中的至少一種氣體 與選自由He、 02和H2組成的組中的至少一種氣體混合；或者至少一 種氣體選自由CF4、 CHF3、 NF3、 SF6、 BC13和HBr組成的組中。
9、 根據權利要求1所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，所述 絕緣層包括在所述下電極上形成的下絕緣層和在該下絕緣層上形成的 上絕緣層，該上絕緣層具有比所述下絕緣層的蝕刻速度低的蝕刻速度， 并且在步驟(b)中，蝕刻所述上絕緣層和下絕緣層以形成從上絕緣層經 由下絕緣層延伸至下電極的開孔，從而形成其中在所述下絕緣層中形成的下開孔的周長大于在所述上絕緣層中形成的上開孔的周長的外伸 結構。
10、 根據權利要求9所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，所述下絕緣層由選自由SiON、無定形八1203和Si02組成的組中的任一種 制成，而所述上絕緣層由SbN4制成。
11、 根據權利要求9所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，在 步驟(b)中，在對所述上絕緣層進行干法蝕刻以形成所述上開孔后，利 用所述上絕緣層和下絕緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過程中具有不同的 蝕刻速度的事實對所述下絕緣層進行濕法蝕刻，從而形成其中下開孔 的周長大于上開孔的周長的外伸結構。
12、 根據權利要求9所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，在 步驟(b)中，在對所述上絕緣層和下絕緣層進行干法蝕刻后，利用所述 上絕緣層和下絕緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過程中具有不同的蝕刻速 度的事實對所述下絕緣層進行濕法蝕刻，從而形成其中下開孔的周長 大于上開孔的周長的外伸結構。
13、 根據權利要求11或12所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其 中，在步驟(b)的干法蝕刻過程中，蝕刻氣體為其中CHF3氣、02氣 和CF4氣彼此混合的氣體混合物；其中選自由02氣、H2氣和He氣的 至少一種氣體與CF4氣彼此混合的氣體混合物；或者選自由CF4氣、 CHF3氣、C2F6氣、QiF8氣、SF6氣和，3氣組成的組中的至少一種氣 體。
14、 根據權利要求11或12所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其 中，所述蝕刻溶液選自由氪氟酸(HF)、 BOE(緩沖的氧化物蝕刻劑)和 BHF(緩沖的HF溶液)組成的組中的至少一種。
15、 根據權利要求9所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，在 步驟(b)中，利用所述上絕緣層和下絕緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過程 中具有不同的蝕刻速度的事實對所述上絕緣層和下絕緣層進行濕法蝕
16、 根據權利要求15所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，采 用磷酸(H3P04)對所述上絕緣層進行濕法蝕刻并且采用氫氟酸(HF)對所 述下絕緣層進行濕法蝕刻。
17、 根據權利要求9所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中，所徑逐漸增加的弧形表面。
18、 根據權利要求2或9所述的制備有機發(fā)光器件的方法，其中， 在步驟(c)中，導電層是由選自由鎂、《丐、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、 札、鉛、銀、錫、鉛及其合金組成的組中的至少一種金屬或具有導電 性的有機材料制成。
19、 一種有機發(fā)光器件，其包括 下電極；絕緣層，其形成于所述下電極上并具有與該下電極的表面垂直升 成的開孔，該開孔具有其中最下周長大于最上周長的外伸結構；導電層，其形成于所述開孔內的下電極的上表面和除所述外伸結構外的絕緣層的表面；有機材料層，其形成于所述導電層上，該導電層形成于所述開孔內的下電極的上表面；以及上電極，其形成于所述導電層的上表面和有機材料層的上表面， 該導電層設置在所述絕緣層的表面上。
20、 根據權利要求19所述的有機發(fā)光器件，其中，所述絕緣層為 硅絕緣層。
21、 根據權利要求20所述的有機發(fā)光器件，其中，所述硅絕緣層 由無定形硅制成。
22、 根據權利要求20所述的有機發(fā)光器件，其進一步包括置于所 述下電極和硅絕緣層之間的氧化物膜。
23、 根據權利要求22所述的有機發(fā)光器件，其中，所述氧化物膜 是由Si02、 Ti02、 Zr02、 Hf02和Ta205中的任一種制成。
24、 根據權利要求19所述的有機發(fā)光器件，其中，所述具有外伸 結構的絕緣層包括形成于所述下電極上的下絕緣層和形成于該下絕緣 層上的上絕緣層，并且所述開孔包括形成于該下絕緣層內的下開孔和形成于上絕緣層內 的上開孔，該上開孔與下開孔相通并具有小于下開孔周長的周長，從 而形成所述外伸結構。
25、 根據權利要求24所述的有機發(fā)光器件，其中，所述下絕緣層 由選自由SiON、無定形A^03和Si02組成的組中的任一種制成，并且 所述下絕緣層由SbN4制成。
26、 根據權利要求24所述的有機發(fā)光器件，其中，所述外伸結構 具有彎曲成當從所述上開孔的上部移至下開孔的下部時直徑逐漸增加的弧形表面。
27、 根據權利要求24所述的有機發(fā)光器件，其中，所述下絕緣層 和上絕緣層在采用蝕刻溶液的蝕刻過程中具有不同的蝕刻速度，并且 該下絕緣層具有比上絕緣層的蝕刻速度高的蝕刻速度。
28、 根據權利要求24所述的有機發(fā)光器件，其中，通過對所述上 絕緣層和下絕緣層均進行濕法蝕刻來形成所述的外伸結構。
29、 根據權利要求28所述的有機發(fā)光器件，其中，對所述上絕緣層進行濕法蝕刻所使用的蝕刻溶液為磷酸(H3P04)，并且對所述下絕緣層進行濕法蝕刻所使用的蝕刻溶液為氫氟酸(HF)。
30、 根據權利要求24所述的有機發(fā)光器件，其中，在對所述上絕 緣層進行干法蝕刻后，采用蝕刻溶液通過對所述下絕緣層進行濕法蝕 刻來形成所述外伸結構。
31、 根據權利要求24所述的有機發(fā)光器件，其中，在對所述上絕 緣層和下絕緣層進行干法蝕刻后，采用蝕刻溶液通過對所述下絕緣層 進行濕法蝕刻來形成所述外伸結構。
32、 根據權利要求30或31所述的有機發(fā)光器件，其中，用于進 行所述干法蝕刻的蝕刻氣體為其中CHF3氣、02氣和CF4氣彼此混合的氣體混合物；其中選自由02氣、H2氣和He氣的至少一種氣體與CF4 氣彼此混合的氣體混合物；或者選自由CF4氣、CHF3氣、CzF6氣、C3F8 氣、SF6氣和NF3氣組成的組中的至少一種氣體。
33、 根據權利要求30或31所述的有機發(fā)光器件，其中，所述蝕 刻溶液為選自由氫氟酸(HF)、 BOE(緩沖的氧化物蝕刻劑)和BHF(緩沖 的HF溶液)組成的組中的至少 一種。
34、 根據權利要求20或24所述的有機發(fā)光器件，其中，導電層 由選自由鎂、鉤、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、禮、鋁、銀、錫、鉛及 其合金組成的組中的至少 一種金屬或具有導電性的有機材料制成。
35、 包括根據權利要求20或24所述的有機發(fā)光器件的電子器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備有機發(fā)光器件的方法，采用該方法制備的有機發(fā)光器件以及包括該有機發(fā)光器件的電子器件。所述方法包括(a)在下電極上形成絕緣層，(b)蝕刻該絕緣層以形成從所述絕緣層的上表面延伸至下電極的開孔從而形成最下周長大于最上周長的外伸結構，(c)在所述開孔內的下電極的上表面和除所述外伸結構外的絕緣層的表面形成導電層，(d)在所述導電層上形成有機材料層，該導電層形成于所述開孔內的下電極的上表面，以及(e)在所述導電層的上表面和有機材料層的上表面形成上電極，該導電層設置在所述絕緣層的上表面。
文檔編號H01L51/50GK101496192SQ200780028751
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月25日 優(yōu)先權日2006年7月25日
發(fā)明者李宰承, 李政炯, 金正凡 申請人:Lg化學株式會社