Oled微腔结构及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及有机发光二极管，并且更特别地，涉及有机发光二极管微腔结构及其制造方法。尽管本发明的实施方式适用于大范围的应用，但其特别适用于具有至少三个子像素区的矩阵结构。
【背景技术】
[0002]通常，有机电致发光(EL)器件(还被称为有机发光二极管器件或OLED器件)可以以预定颜色波长发射光。OLED器件包括用于空穴注入的阳极、用于电子注入的阴极、以及夹在阳极和阴极之间以使空穴和电子复合以发射光的有机发射层。OLED器件可以一个堆叠在另一个上面，使得一个发射层发射一种颜色，并且另一个发射层发射另一种颜色，使得这些颜色组合以形成一种或更多种颜色。为了构造诸如电视、计算机监视器、蜂窝电话显示器、或数码相机显示器的像素化彩色显示器件，单独的OLED器件或堆叠的OLED器件都可以被布置成像素的矩阵阵列。
[0003]为了使每个像素产生多种颜色，像素被划分成多个子像素区，其中，每个子像素区都具有用于发射预定峰值颜色波长或多个颜色波长的OLED器件。通常，彩色像素显示器由两种像素类型中的一种制成。第一种像素类型是具有红色、绿色和蓝色子像素区的RGB像素类型。第二种像素类型是具有红色、绿色、蓝色和白色子像素区的RGBW像素类型。红色、绿色和蓝色子像素区分别发射红色、绿色和蓝色的预定峰值颜色波长。白色子像素区发射多个颜色波长。除了 RGB和RGBW像素类型之外，存在具有利用其它预定峰值颜色波长的子像素区的其它显示像素类型，诸如，具有发射红色、绿色、蓝绿色和品红色的峰值颜色波长的子像素区的RGCM像素类型。
[0004]可以使用无源矩阵或有源矩阵驱动方案来电驱动像素的矩阵。在无源矩阵中，OLED子像素区被夹在布置成行和列的两组正交电极之间。在有源矩阵构造中，通过诸如晶体管的开关元件和驱动元件，启动子像素区的每个OLED器件。
[0005]存在使用OLED器件结构产生彩色显示的三种基本方法。第一种方法是对像素的子像素中的发射层使用不同有机电致发光材料来发射不同预定峰值颜色波长。第二种方法是对每个子像素区中的每个发射层使用相同有机电致发光材料以及不同滤色器，来发射不同预定峰值颜色波长。第三种方法是对每个子像素区中的发射层使用不同有机电致发光材料以及不同滤色器，来发射不同预定峰值颜色波长。
[0006]在使用不同有机电致发光材料而没有滤色器的第一种方法中，可以对OLED器件的像素的子像素区中的每个发射层使用不同有机电致发光材料，来配置每个不同颜色的子像素区。例如，第一有机电致发光材料发射峰值红色波长，第二有机电致发光材料发射峰值绿色波长，以及第三有机电致发光材料发射峰值蓝色波长。通过使用荫罩、源自施主片材的热传递和喷墨打印中的一种在像素的相应子像素区内选择性地设置这三种不同有机电致发光材料。
[0007]在对每个子像素区中的每个发射层使用相同有机电致发光材料以及不同滤色器来发射不同预定峰值颜色波长以产生彩色显示的第二种方法中，所有不同颜色的子像素区中的相同有机电致发光材料可以是跨所有子像素区的连续层或分别设置在每个子像素区中的单独层。用于将从每个OLED器件发射的公共颜色波长选择性地转换成子像素区的不同颜色的不同滤色器在顶部发射器件中被设置在发射层上方，并且在底部发射器件中被设置在发射层下方。在所有子像素区的发射层中使用相同有机电致发光材料的情况下，有机电致发光材料通常被配置成产生宽发射光谱的光，也被称为白色发射或白光0LED。在使用不同有机电致发光材料用于发射层以及不同滤色器的第三种方法中，可以使用不同有机电致发光材料用于像素的子像素区中的OLED器件的每个发射层，来配置每个不同颜色的子像素区。例如，第一有机电致发光材料发射峰值红色波长，第二有机电致发光材料发射峰值绿色波长，第三有机电致发光材料发射峰值蓝色波长，并且第四有机电致发光材料发射宽光谱的波长或白光。在这个示例中，红色滤色器与发射峰值红色波长的第一有机电致发光材料相关联，绿色滤色器与发射峰值绿色波长的第二有机电致发光材料相关联，蓝色滤色器与发射峰值蓝色波长的第三有机电致发光材料相关联。为了改进在以上这三种方法中的OLED器件的亮度输出效率，可以使用微腔效应。在微腔OLED器件中，发射层结构设置在反射器和半透射反射器之间，半透射反射器对于期望波长至少是半透明的。反射器和半透射反射器形成Fabry-Perot微腔，其增强设置在微腔中的发射层结构的发射特性。更具体地，通过阴极增强与腔的谐振波长对应的波长附近的光发射，同时削弱不与谐振波长对应的其它波长。在OLED器件中使用微腔通过配置子像素区的反射电极和阴极之间的微腔的深度或长度，以具有与用于子像素区的期望峰值颜色波长对应的谐振波长，来提高光提取效率或亮度输出。
[0008]图1是根据现有技术的每个都具有顶部发射OLED微腔结构的三个子像素区的视图。如图1中所示，在基板101上形成红色子像素区R、绿色子像素区G和蓝色子像素区B。红色子像素区R包括设置在公共阴极160和用于红色子像素区R的阳极120R之间的红色发射层151。绿色子像素区G包括设置在公共阴极160和用于绿色子像素区G的阳极120G之间的绿色发射层152。蓝色子像素区B包括设置在公共阴极160和用于蓝色子像素区B的阳极120B之间的蓝色发射层153。用于红色子像素区R的阳极120R在腔电极IlOR上，腔电极IlOR在基板101上。用于蓝色子像素区B的阳极120B在腔电极IlOB上，腔电极IlOB在基板101上。用于绿色子像素区G的阳极120G在腔电极IlOG上，腔电极I1G在基板101上。红色子像素区R、绿色子像素区G和蓝色子像素区B通过堤状物140分开。
[0009]通过控制发射层的厚度，配置现有技术中的子像素区的反射电极和阴极之间的微腔的深度。如图1中所示，公共阴极160和用于红色子像素区R的腔电极IlOR之间的红色子像素区R中的微腔CDR的深度大于公共阴极160和用于绿色子像素区G的腔电极I1G之间的绿色子像素区G中的微腔⑶G的深度，这是因为红色子像素区R的红色发射层151比绿色子像素区G的绿色发射层152厚。公共阴极160和用于蓝色子像素区B的腔电极IlOB之间的蓝色子像素区B中的微腔CDB的深度小于公共阴极160和用于绿色子像素区G的腔电极IlOG之间的绿色子像素区G中的微腔⑶G的深度，这是因为蓝色子像素区B的蓝色发射层153比绿色子像素区G的绿色发射层152薄。
[0010]如图1中所示，红色光RCL跨微腔⑶R的整个深度在公共阴极160和腔电极IlOR之间来回反射，使得红色光RCL的亮度通过相长干涉而增加。绿色光GCL跨微腔GDR的整个深度在公共阴极160和腔电极IlOG之间来回反射，使得绿色光GCL的亮度通过相长干涉而增加。蓝色光BCL跨微腔⑶B的整个长度在公共阴极160和腔电极IlOB之间来回反射，使得蓝色光BCL的亮度通过相长干涉而增加。
[0011]通过光学距离(其是波长)限定有效微腔深度。用于红色子像素区R的微腔⑶R的深度被配置成比用于蓝色子像素区B的微腔⑶B的深度更深，这是因为红色光RCL的波长比蓝色光BCL的波长更长。用于绿色子像素区G的微腔⑶G的深度被配置成比用于蓝色子像素区B的微腔⑶B的深度更深，这是因为绿色光GCL的波长比蓝色光BCL的波长更长。用于红色子像素区R的微腔⑶R的深度被配置成比用于绿色子像素区G的微腔⑶G的深度更深，这是因为红色光RCL的波长比绿色光GCL的波长更长。
[0012]控制发射层的厚度是困难的。更具体地，现有技术结构要求用于每个子像素区的单独沉积工艺，这是因为每个发射层通常是一系列子层，这些子层的厚度根据用于该子像素区的发射层的整体厚度而改变。此外，不可能使用精细金属掩模蒸镀技术很好地限定发射层。而且，现有技术中的透明阳极电极的图案化可能导致留下残余物，残余物可能导致相邻像素区之间的短路。
【发明内容】
[0013]本发明的实施方式涉及有机发光二极管微腔结构及其制造方法，其基本上消除了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或更多个问题。
[0014]本发明的实施方式的目的是提供用于每个子像素区的阳极层，阳极层被配置成具有预定整体厚度，以根据用于每个子像素区的峰值颜色波长，在反射电极和阴极层之间提供预定距离。
[0015]本发明的实施方式的另一个目的是防止相邻子像素区之间的短路。
[0016]本发明的实施方式的另一个目的是在具有微腔结构的每个子像素区中形成具有相同厚度的发射层。
[0017]本发明的实施方式的另一个目的是减少用于在具有微腔结构的子像素区中形成阳极和腔电极的掩模的数量。
[0018]本发明的实施方式的额外特征和优点将在以下描述中阐述，并且部分根据描述将显而易见，或者可以通过实现本发明的实施方式而得知。将通过所编写的说明书和其权利要求以及附图中特别指出的结构，来实现和获得本发明的实施方式的目的和其它优点。
[0019]为了实现这些和其它优点并且根据本发明的实施方式的目的，如具体化和概括描述的，一种有机发光二极管包括:基板；第一腔电极，其在所述基板的第一微腔区域中；具有第一厚度的第一透明电极，其在所述第一微腔区域中，所述第一透明电极叠盖超过(overlap beyond)所述第一腔电极的第一侧；第一发射层，其与所述第一透明电极电连接；阴极层，其在所述第一发射层上。
[0020]另一方面，一种基板上的有机发光二极管包括:具有第一宽度的第一反射电极，其在所述基板的第一微腔区域中；第一透明电极，其具有第二宽度并且设置在所述第一反射电极上，其中，所述第二宽度比所述第一宽度大；第一发射层，其与所述第一透明电极电连接；以及阴极层，其在所述第一发射层上。
[0021]另一方面，一种基板上的有机发光二极管包括:具有第一宽度的第一腔电极，其在所述基板的第一子像素区中；第一透明电极，其具有第二宽度并且设置在所述第一腔电极上，其中，所述第二宽度大于所述第一宽度；第一发射层，其与所述第一透明电极电连接；以及阴极层，其在所述第一发射层上。
[0022]另一方面，一种有机发光二极管包括:基板；在所述基板上的第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区；第一腔电极，其在所述基板的所述第一子像素区中；第二腔电极，其在所述基板的所述第二子像素区中；第三腔电极，其在所述基板的所述第三子像素区中；具有第一厚度的第一透明电极，所述第一透明电极在所述第一子像素区中，所述第一透明电极叠盖超过所述第一腔电极的一侧；具有第