专利名称：带有辅助阴极总线的有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种有机电致发光器件(EL)，具体地涉及具有辅助阴极总线和在阴极总线上形成的接触构造的有机EL器件，该接触构造提供位于光可透射阴极和总线之间的电接触。
背景技术：
无源矩阵有机EL器件是通过将有机EL介质层夹在成为图案的阳极和垂直取向的阴极中形成的。在一传统的像素化无源矩阵有机EL器件中，在例如玻璃衬底的光可透过衬底上形成光可透射阳极，如铟锡氧化物(ITO)阳极。有机EL介质层沉积在阳极和衬底上，一个或多个阴极沉积在EL介质层上。
这种传统的无源矩阵有机EL器件是通过在单独的行(阴极)和单独的列(阳极)之间施加电压(也被称作驱动电压)来操作的。当阴极相对于阳极具有更负的偏压时，由阴极和阳极重叠区域限定的像素导致光发射，所发射的光穿过阳极和衬底到达观测者。
为了用传统器件显示信息或图像，必须将所有行(阴极)分别激励或寻址，并必须在所选择的短于人类视觉系统响应的帧时间内，目的是避免感觉到闪烁显示。各单独行(阴极)被激励的时间是帧时间的一小部分(1/行数)。因此必须操作或驱动行内的像素，以提供发射光的亮度(光通量)，其是阴极行数和显示的光通量平均值的乘积。因此，行内的每个像素需要相对高的瞬时光通量，而这又需要相对厚(一般为0.15到0.3微米)的阴极，以传导激励电流I往返于阴极而激励电压不会沿着阴极长度尺寸过度下降。这种相对厚的阴极是不透光的，因此阻止光通过该阴极发射。
与所述不同的是，如果在无源矩阵有机EL器件中需要通过阴极进行光发射，金属制的阴极必须足够薄，以允许发射光透过。但是，由于阴极厚度减薄，阴极变得不适合于传导所需的瞬时激励电流I，因为一阴极行的电阻R由于阴极厚度降低而增加。因而沿着阴极的电压降ΔV＝IxR增加，造成必须施加不合意的更高的激励电压。
虽然以平面图显示的附解示例了一种无源矩阵有机EL器件或具有四个阳极和四个阴极的其前身，应当理解的是相对大面积、高分辨率的有机EL显示屏将具有与大数量阳极列相交的大数量阴极行。在构造这样的显示屏时，阴极厚度必须进一步增加，以传导相应于阴极行中各像素所需瞬时光通亮的瞬时激励电流I。为使不合意的沿着每个电阻为R的阴极的电压降ΔV＝IxR最小化，可能需要约1微米的阴极厚度值。
为了对这些相对厚的阴极进行有效地阴极分隔，需要相对长或相对高的阴极分隔遮蔽结构，而这是难以制造的。形成相对厚的阴极还具有的一个缺陷是夹在阳极和阴极之间的有机EL介质层中具有微小缺陷可造成一个阳极和一个相对厚的阴极之间永久“短路”。如果能够制作相对薄的阴极，这种“短路”可能不那么显著和/或可自愈。
发明内容
因此本发明的目的之一是形成具有多个阴极的无源矩阵像素化有机EL器件，其中阴极厚度太薄以致不能传导所需的瞬时电流，而且在每个阴极和相应的阴极总线金属层之间提供至少一个能够传导所需瞬时电流的电接触。
本发明的另一目的是提供一种制作无源矩阵像素化有机EL器件的方法，该器件具有一个阴极总线金属层和在阴极总线金属层上形成的、用于在薄阴极和阴极总线金属层之间提供电接触的至少一个阴极总线遮蔽结构。
本发明的另一目的是提供一种制作无源矩阵像素化有机EL器件的方法，该器件具有多个间隔开的薄阴极，每个阴极与阴极总线金属层电接触，而阴极总线金属层与从器件衬底一个边缘向内延伸的阴极连接器电接触。
本发明还有一个目的是提供一种制作无源矩阵像素化有机EL器件的方法，该器件具有多个间隔开的薄阴极，每个阴极与阴极总线金属层电接触，其中阴极总线金属层形成延伸到器件衬底一个边缘的阴极连接器。
本发明的另一目的是提供一种制作无源矩阵像素化有机EL器件的方法，该器件具有多个间隔开的光可透过阴极，每个阴极与阴极总线金属层电接触，其中阴极总线金属层形成延伸到器件衬底一个边缘的阴极连接器。
在制作具有薄阴极的无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件的方法中，可以实现以上和其它的目的和优点，该方法包括以下步骤a)提供一个衬底，具有在其上形成有多个间隔开的阳极以及从衬底的一个边缘向内延伸、用于提供电连接的多个间隔开的阴极连接器，由此可以在被选择的阳极和被选择的薄阴极之间施加驱动电压，以从被选阳极和被选阴极形成器件的一个像素发射光；b)在阳极和衬底上形成多个间隔的电绝缘底层(base layer)，其以垂直于阳极方向且在每个间隔的阴极连接器的一部分之上延伸，并在该底层上形成一个开口(opening)或切口(cut-out)以延伸到所述部分的阴极连接器上；c)在每个底层部分上形成导电的阴极总线金属层，该总线金属层至少延伸到开口或切口中，以给每个间隔的阴极连接器提供电接触；d)在每个底层上形成电绝缘的有机阴极分隔遮蔽结构，并在阴极总线金属层一部分之上形成至少一个有机阴极总线遮蔽结构；e)在衬底上提供一个限定沉积区域的掩膜，以沉积有机EL介质层并在有机EL介质层上沉积导电的阴极；f)通过被导向衬底进入沉积区的有机EL材料的汽相沉积而第一沉积有机EL介质层，并且采用这样一种相对于步骤d)形成的遮蔽结构的有机EL材料汽相沉积方向，使所形成的有机EL介质层在与每个遮蔽结构的底部(base)隔开的位置终结；以及g)通过被导向有机EL介质层进入沉积区的导电阴极材料的汽相沉积而第二沉积导电的薄阴极，并且采用这样一种相对于步骤d)形成的遮蔽结构的导电材料的汽相沉积方向，以形成多个间隔的薄阴极，每个间隔的阴极与相应的阴极总线金属层电接触，其电接触的位置是有机EL介质层与至少一个阴极总线遮蔽结构的底部隔开的位置。
图1-7示意性地描绘的是制作现有技术中的像素化有机电致发光(EL)器件的若干方面，其中图1是具有多个间隔阳极，阴极连接器和延伸方向垂直于阳极的阴极分隔遮蔽结构的衬底的平面图；
图2是沿图1剖面线2-2的衬底的剖视图；图3是沿图1剖面线3-3的衬底的剖视图；图3A是有机阴极分隔遮蔽结构的放大剖视图，其具有一个底部和位于底部之上的一个遮蔽结构；图4是一衬底的平面图，其有部分被限定第一沉积区的第一掩膜覆盖，以在衬底上沉积有机EL介质层；图5是沿图4剖面线5-5的衬底的放大剖视图，指明有机EL介质层部分是通过从以基本上垂直于衬底的方向入射到衬底上的第一沉积区域的蒸汽流汽相沉积形成的；图6是部分被第二掩膜覆盖的衬底的平面图，第二掩膜限定第二沉积区，以在有机EL介质层上和部分阴极连接器上沉积导电阴极，由此有机EL介质层将保护阳极，使之不与阴极电接触；图7是沿图6剖面线7-7的放大剖视图，显示了形成在阴极连接器和阴极之间的电接触区域，阴极通过阴极分隔遮蔽结构与相邻的阴极隔开，其中阴极分隔遮蔽结构遮蔽了以基本上与衬底垂直的方向入射到衬底的第二遮蔽区的阴极材料蒸汽流；图8-15示意性显示的是制作依据本发明的像素化有机电致发光(EL)器件的方面，在该器件的衬底上具有多个隔开的阳极，阴极分隔遮蔽结构，其上形成有多个阴极总线遮蔽结构的阴极总线金属层和阴极连接器，且每个阴极连接器与相应的阴极总线金属层电接触，其中图8是一衬底的平面图，该衬底具有多个隔开的阳极，以垂直于阳极方向延伸的阴极分隔遮蔽结构，两个边界层和隔开的阴极连接器，每个阴极连接器与其上形成有多个阴极总线遮蔽结构的阴极总线金属层电接触；图9是沿图8剖面线9-9的放大剖视图，显示了形成在阳极和衬底上的多个边界层的一个；图10是沿图8剖面线10-10的放大剖视图，显示了通过形成在电绝缘底层中的一个开口与阴极总线金属层电接触的阴极连接器；图10A是放大部分的平面图，显示了在形成于电绝缘底层中的切口部分与阴极总线金属层电接触的阴极连接器，从而提供了一种替代的电接触方式；
图11是沿图8剖面线11-11的放大剖视图，显示了一阴极分隔遮蔽结构和形成于阴极总线金属层之上的阴极总线遮蔽结构；图12是图8所示衬底的中心部分的透视图；图13是一有机EL器件的平面图，其中已通过在掩膜限定的沉积区汽相沉积，在图8所示的衬底上形成有机EL介质层和薄的或/和光可透过阴极；图14是沿图13剖面线14-14的放大剖视图，显示了阴极分隔遮蔽结构，其中第一(有机EL)和第二(阴极)汽相沉积分别形成有机EL介质层和阴极，并且阴极总线金属层与阴极连接器电接触；图15是沿图13剖面线15-15的放大剖视图，显示了阴极分隔遮蔽结构和阴极总线遮蔽结构，其中第一(有机EL)和第二(阴极)汽相沉积分别形成有机EL介质层和阴极，并且阴极与阴极总线金属层电接触；图16-18示意显示的是提供依据本发明的器件衬底的形式，其中阴极总线金属层具有延伸到衬底一个边缘的变宽部分，其功能是作为阴极连接器，由此免除了阴极连接器遮蔽结构，其中图16是一衬底的平面图，该衬底具有多个隔开的阳极，延伸方向垂直于阳极的阴极分隔遮蔽结构，两个边界层和其上形成有多个阴极总线遮蔽结构的阴极总线金属层，所形成的阴极总线金属层延伸到位于衬底边缘的变宽部分中；图17是沿图16剖面线17-17的放大剖视图，显示了阴极分隔遮蔽结构和形成在阴极总线金属层上的阴极总线遮蔽结构；图18是沿图16剖面线18-18的放大剖视图，显示了形成在电绝缘底层变宽部分之上的阴极总线金属层的变宽部分；图19-21示意显示的是提供一器件衬底的形式，其中多个阴极总线遮蔽结构被一个伸长了的阴极总线遮蔽结构替代，其中图19除了具有在阴极总线金属层之上形成有一个伸长了的阴极总线遮蔽结构的特征之外，具有图16所示衬底特征的器件衬底的平面图，图20是沿图19剖面线20-20的放大剖视图，显示了阴极分隔遮蔽结构和形成在阴极总线金属层之上的一个阴极总线遮蔽结构；以及图21是图19所示衬底的一部分的透视图，显示了延伸到衬底边缘的变宽部分。
具体实施例方式
由于各层的厚度太薄，附图必然是一种示意性质，而且由于不同元件的厚度差异太大，以致不能按比例描绘或按照方便的比例定标，为了清楚简明，平面图显示的无源矩阵衬底或器件仅具有四个阴极和四个阳极。此外，在实际中附图显示的单个有机电致发光(EL)介质层可包括数层，例如有机空穴-注入和空穴-输送层，能发射单色光或色调的有机发光层，或通过在被选的像素位置用被选的有机发光掺杂材料适当掺杂有机发光基质材料，能发射红，绿或蓝光(R，G，B)之一的有机发光层，以及有机电子-输送层。通过合适选择发光掺杂剂，有机电致发光介质还可以发射白光。另外，有机EL介质层可包括一种或多种能发光的有机聚合物层。
术语“阴极”代表能够将电子(负载荷子)注入到有机EL介质层的电极，术语“阳极”代表能够将空穴(正载荷子)注入到有机EL介质层的电极。术语“薄阴极”描述的是具有这样一种厚度的阴极，其在与阴极总线金属层不处于电接触的情况下，将具有不合意的高电阻，以及相应的沿阴极长度尺寸的不合意的高电压降。术语“光可透过”描述的是衬底，阳极或阴极透过由有机EL器件的多个像素或一个像素产生的光的至少50％。
为了更详细地理解发明，以下将参考图1-7描述制作现有技术中像素化有机电致发光(EL)器件的方案。
图1是构造为10-1的衬底的平面图，其包括光可透过衬底12，且其上具有多个间隔的光可透过阳极14，以及从衬底的一个边缘向内延伸的多个间隔的阴极连接器20。多个有机阴极分隔遮蔽结构30形成在阳极和部分衬底12之上，其延伸方向垂直于阳极。阴极分隔遮蔽结构30是电绝缘的，其作用是提供多个隔开的阴极，且每个阴极将与阴极连接器20电接触。在图1中指示了x方向上的有源像素尺寸Px和y方向上的有源像素尺寸Py。
光可透过衬底12可由玻璃，石英，合适的塑料材料等制造。阳极14优选用铟锡氧化物(ITO)制造，阴极连接器20优选由低电阻金属，如铜，铝，钼等制造。
虽然在附图中未显示，应当理解的是每个阳极14可具有形成于其上的低电阻金属连接器垫片(pad)，且从衬底12的一个边缘向内延伸，例如，从图1所示的下部边缘。
图2是沿图1剖面线2-2的构造10-1的剖视图，显示的是衬底中的阴极分隔遮蔽结构。
图3是沿图1剖面线3-3的构造10-1的剖视图，显示的是位于两个相邻阴极分隔遮蔽结构30之间的阴极连接器20。
图3A是阴极分隔遮蔽结构30之一的放大剖视图，其中包括电绝缘底层32和在底层32之上、中心线31附近形成的电绝缘阳极遮蔽结构34。底层32的宽度WB比有机遮蔽结构34的宽度WS要宽。底层可由一种有机材料或一种例如玻璃，二氧化硅等的无机材料形成。
总的来说，在制作传统无源矩阵有机EL器件(以整合的遮蔽掩膜形式)中，采用阴极分隔遮蔽结构是为了相邻阴极之间提供电绝缘，如US 5276380A和US 5701055A中公开的，这些公开出版物在此引入作为参考。
图4是构造10-2的平面图，其中衬底12的部分被限定第一沉积区52的第一掩膜50覆盖。有机EL介质层54形成在衬底的沉积区52(为了使显示清楚，形成在掩膜50上的EL介质的沉积物未显示)之内。第一掩膜50和其沉积区域52相对于抽空的汽相沉积室外部的衬底12精确地定向，它是先于通过汽相沉积室(未显示)内部的汽相沉积形成EL介质层54的。
转到图5，它显示的是沿图4剖面线5-5的衬底12的放大剖视图。所示的有机EL介质层54的若干部分是通过有机EL材料的蒸汽流53的汽相沉积形成的，该蒸汽流指向衬底12的沉积区域52，其方向基本上垂直于衬底(或，可替代的是，基本上平行于阴极分隔遮蔽结构30的中心线)。
图6是有机EL器件10的平面图，其中衬底12的多个部分被第二掩膜60覆盖，该第二掩膜60限定第二沉积区62，以在有机EL介质层54上汽相沉积导电阴极66，且该第二掩膜60相对于所述衬底12的多个部分偏移，以提供位于阴极(相互之间由有机阴极分隔遮蔽结构30隔开)和阴极连接器20之间的接触区域24。
应当理解的是在形成阴极66之前，第一掩膜50(参见图4)必须与位于真空沉积室内的衬底12分隔，而且必须控制第二掩膜60，使其最大可能地与事先形成的也是在沉积室内的有机EL介质层54对准。
图7是沿图6剖面线7-7的放大剖视图，显示的是位于阴极连接器20一部分和阴极66之间的接触区域24。相邻的阴极66互相由阴极分隔遮蔽结构30隔开，阴极66是由阴极材料蒸汽流63形成的，蒸汽流导向衬底进入沉积区62，其方向基本上垂直于衬底(或基本上与遮蔽结构的中心线31平行)。
如图5和7所示，当蒸汽流53和63导向如图5和7所示的衬底的沉积区域52和62时，由于这种结构的遮蔽效应，有机EL介质层54和阴极66终结于底层32位于与遮蔽结构34的底部隔开的位置处。
从图6的器件10除去掩膜60时，通过由阴极连接器给选定阴极和选定阳极之间施加电压来操作无源矩阵有机EL器件10，当选定阴极比选定阳极具有更负的偏压时，一选定的像素Px、Py将通过光可透过阳极14和光可透过衬底12发射光。
图8是在沉积有机EL介质层之前的、构造为200-1的衬底的平面图。衬底212可以是一种不透光的衬底，例如一种不透光的塑料衬底或陶瓷衬底。另外，衬底212还可以是一种光可透过衬底。多个隔开的阳极214形成于衬底之上。阳极优选的是由具有大于4.0eV的功函数的材料形成的，例如，氧化锡，铟锡氧化物(ITO)，金，银，铜，铂或钽。只有在光可从器件穿过光可透过阴极发射时，才使用不透光的阳极。在该构造中，这种阳极优选在整个有机EL器件的发射光的波长范围处有光反射。导电的阴极连接器220从衬底212的一个边缘向内延伸，用于将多个间隔的阴极的每一个与驱动电压产生器连接。
通过利用光刻术在光刻胶形成图案这个领域的技术人员公知的光刻过程的步骤，现在，在阳极214之上和衬底之上形成了电绝缘底层。更具体地，电绝缘边界层240和底层238开始形成，并以垂直于阳极214的方向延伸。
电绝缘边界层240和电绝缘底层238可由无机材料形成，例如玻璃，二氧化硅或氧氮化硅。这些无机层可通过形成图案的掩膜借助沉积而形成图案。此外，可通过光刻过程的步骤形成这些无机层的图案，其中的步骤包括光刻成型工艺领域的技术人员公知的蚀刻过程。此外，电绝缘的边界层240和电绝缘的底层238可由有机材料形成，例如传统的正性或传统的负性光致抗蚀剂，可对其图像式曝光，进行活化辐射，然后用已知“光刻术”领域中的建立成熟的图案显影步骤形成图案。
在形成边界层240和底层238的同时，在边界层240之一(显示在图8最上部的位置处)中产生一开口249，并且在每个底层238中形成一开口239，这些开口延伸穿过各层，达到阴极连接器220。
在边界层240之一的一部分之上和每个底层238的一部分之上形成一阴极总线金属层290。通过各开口239和249，该阴极总线金属层为相应的阴极连接器220提供电接触。该阴极总线金属层可由导电金属制造，例如铬，铜，银，钼-钽，铂等，因此提供沿长度尺寸方向的低电阻和相应的低电压降。通过电绝缘底层238和边界层240中的开口239和249，在各总线金属层290和相应的阴极连接器220之间提供一低电阻的电接触。可通过上述的直接-沉积或光刻过程的步骤形成该阴极总线金属层的图案。
在每个底层238未被阴极总线金属层290覆盖的部分形成一个有机阴极分隔遮蔽结构230。多个阴极总线遮蔽结构236同时形成在各阴极总线金属层290之上。
图9是沿图8剖面线9-9的放大剖视图，显示了阳极214的部分和电绝缘有机边界层240。
图10是沿图8剖面线10-10的放大剖视图，显示了具有形成于底层238一部分上的有机遮蔽结构234的电绝缘有机底层238，该遮蔽结构234具有中心线235，且包括与底层238结合的有机阴极分隔遮蔽结构230。通过底层238中的开口239，阴极总线金属层290与阴极连接器220电接触。该电接触区域由280指示。
图10A是衬底构造的部分放大平面图，其显示了在阴极总线金属层290和阴极连接器220之间提供电接触的一种可替代的方法。此处，在底层238中形成切口部分239C，代替上述开口239。阴极总线金属层290延伸到该切口部分中，在此处提供与阴极连接器220的电接触。
图11是沿图8剖面线11-11的放大剖视图，显示了阳极214，电绝缘有机底层238，遮蔽结构234，和其上形成了有中心线237的有机阴极总线遮蔽结构236的阴极总线金属层290。
图12是图8衬底构造200-1的中心部分的示意透视图。由于所描绘的阴极总线遮蔽结构236仅是图示的目的，在该结构的平面图中观察到其具有环形形状，应当理解的是该遮蔽结构可具有多边形的形状，例如正方形(参见图16)或六边形形状。
图13是通过直接向衬底212的掩膜270所限定的沉积区域272汽相沉积，在形成有机EL介质层274和形成有机EL介质层274上的阴极276之后的整个有机EL器件200的平面图。掩膜270掩盖部分阴极连接器220和部分阳极214，使其不被沉积。为了清楚起见，在图13中未显示形成在掩膜270上的沉积物。
现参考图14和15描述有机EL介质层274和一个(或多个)阴极276的汽相沉积，其分别是沿图13剖面线14-14和15-15的放大剖视图。
一起观察图14和15，第一沉积的有机EL材料的蒸汽流273导向衬底进入掩膜270(参见图13)限定的衬底沉积区域272，其方向基本上垂直于衬底212(或基本上与遮蔽结构234和236的中心线235和237平行)，由此形成有机EL介质层274。在这种第一沉积方向中，遮蔽结构234和236相对于蒸汽流273投射了阴影，由此有机EL介质层274在隔开这些遮蔽结构底部的位置处终结。有机EL介质层274的这些隔开位置在图14左边显示的阴极分隔遮蔽结构230(其包括遮蔽结构234和底层238)处，以及在图15所示的阴极分隔遮蔽结构230和阴极总线遮蔽结构236位置处是明显的。
在图14的剖视图的背景中可看到阴极总线遮蔽结构236，其描绘了如参考图10所述的阴极总线金属层290和阴极连接器220之间的电接触的接触区域280。在该视图中，有机EL介质层274延伸于阴极总线金属层290之上。
在图15中，阴极总线遮蔽结构236被截面化，并且该结构236在有机总线金属层290的中心线237附近形成。
再一次一起参考图14和15，第二沉积的阴极材料的蒸汽流275导向刚形成的有机EL介质层274进入掩膜270(参见图13)限定的相同的沉积区域272。但是，与前面描述的有机EL材料的蒸汽流273方向相反，阴极材料蒸汽流275相对于遮蔽结构234和236的中心线235和237对着一角Θ，以形成被阴极分隔遮蔽结构230隔开的分隔阴极的阴极276。
对于遮蔽结构234(与电绝缘底层238一起形成的阴极分隔遮蔽结构230)，阴极276终结的发生是在衬底238之上的位置，由此其与其它有机EL器件200的电“有源”元件电断开或绝缘。
由于每个阴极276与相应的有机总线金属层290(也被称作阴极总线金属导体)的多个阴极总线遮蔽结构236的每一个在接触区域电接触，所形成的阴极276可以足够的薄，以使其为光可透过的，由此使从工作的器件发出的光穿过阴极到达观测者。
阴极总线金属导体(层290)允许阴极厚度显著降低，而不会发生上述的与降低传统无源矩阵有机EL器件的阴极厚度相关的电压降。此外，与具有相对厚的阴极的传统无源矩阵有机EL器件相比，在由本发明的方法制造的实验的有机EL器件中，发现了一个意想不到的优点，薄阴极降低了电流的泄漏，基本上消除了电短路的像素(在阴极和阳极之间特定的像素位置处的短路)和像素对像素的串扰。
图15描绘了在有机EL器件介质层274上形成的阴极B，且该阴极B在与总线遮蔽结构236的底部隔开的有机EL器件介质层274位置处的接触区域286与阴极总线金属层290接触。阴极A与相邻的阴极总线金属层电接触(在图15中未显示，参见图13)。事实上，由于对角的第二沉积所有阴极终结发生于有机EL器件介质层与遮蔽结构底部隔开的位置。与所述不同的是，在接触区域286和底层238上，所有阴极终结位置比有机EL器件介质层274终结位置更靠近遮蔽结构底部。
图16是构造为500-1的衬底的平面图，其与图8构造为200-1的衬底的有以下几个不同方面(i)通过将电绝缘底层538作为变宽部分538W延伸至衬底512的边缘，并将在变宽部分538W之上的阴极总线金属层590作为变宽部分590W延伸至衬底512的边缘，而省去了阴极连接器220和开口239和249。该阴极总线金属导体(层590)的变宽部分590作为阴极连接器；以及
(ii)多个正方形有机阴极总线遮蔽结构作为多边形遮蔽结构的图示例子被显示。
图16中的衬底512，阳极514，阴极分隔遮蔽结构530和下部边界层540分别对应于图13构造200-1中的212，214，230和240部分。
提供限定沉积区的单个掩膜(在图16中未显示)和覆盖阴极总线金属层590的变宽部分590W的方式基本上与图13掩膜270相同。并且进行第一和第二沉积的方式基本上与参考图14和15描述的沉积顺序相同。
图17和18是分别沿图16构造500-1的剖面线17-17和18-18的放大剖视图。当与图17所示结构相比时，在图18中可以看到电绝缘底层538的变宽部分538W和阴极总线金属层590的变宽部分590W。
图19是在沉积有机EL介质层之前的构造600-1的平面图。此时衬底612，阳极614，阴极分隔遮蔽结构630，底层638，阴极总线金属层690以及变宽部分638W和690W分别对应于图16构造500-1中的512，514，530，538，590，538W和590W部分。
构造600-1的区别性特征是在每个阴极总线金属导体(层690)上形成单个拉长的有机阴极总线遮蔽结构639，代替了图16的多个遮蔽结构639和图8的236。在掩膜的沉积区(未显示)中以与参考图13，14和15所述的方式基本上相同的方式进行第一(有机EL)和第二(阴极)沉积之后，在整个阴极总线遮蔽结构的长度尺寸上，这种拉长的遮蔽结构639给阴极(未显示)和相应的阴极总线金属层690之间提供连续的电接触。
如果多个阴极总线遮蔽结构236(参见图13)的数目增加，导致其互相之间基本上层叠，这种延伸的或连续的接触区域基本上等于可获得的沿阴极总线金属层的接触区域286(参见图15)的总和。因此，由遮蔽结构639提供的延伸了的接触区域允许形成一个或多个更薄的阴极，而不会产生沿着阴极长度尺寸方向的电压降的不利效果。
图20是沿图19剖面线20-20的放大剖视图，其所有方面基本上与图17相当，除了在图19的平面图中可以看到遮蔽结构639是拉长的，且具有中心线639C。
图21是图19构造600-1的示意性的部分的透视图，且显示了延伸到衬底612边缘的底层638和阴极总线金属导体(层690)的各变宽部分638W和690W。(阴极分隔)遮蔽结构634和阴极总线遮蔽结构639的平行排列和基本上相同的终结是显然的。
应当理解的是可以用参照图8-15所描述的制作无源矩阵像素化有机EL器件的方法制作一种反转有机EL器件，该器件的衬底上具有多个间隔开的阴极、垂直形成在阴极和衬底上的电绝缘底层和边界层、阳极分隔遮蔽结构、在底层部分上形成的阳极总线金属导体或层、形成在阳极总线金属层上的阳极总线遮蔽结构以及形成方式优选类似于图16和19所示阴极连接器的阳极连接器。有机EL介质层的第一汽相沉积和在有机EL介质层上形成阴极的阴极材料的第二汽相沉积提供反转有机EL器件。第一和第二沉积以如参照图14和15所描述的各自的蒸汽流方向被导入掩膜限定的沉积区。
应当理解与反转的有机EL器件一样，在非反转的有机EL器件中，所构造的阳极或阴极是光可透过的。用于形成光可透过阳极的有用的材料例子包括锡氧化物，铟锡氧化物(ITO)，铬金属陶瓷材料，以及能够将空穴(正载流子)注入到有机EL介质层中的薄层金属或金属合金。
本发明其它特征包括在下面。
所述方法，其中，掩膜被设置成框架结构的一部分，以相对于衬底精确地对掩膜定位。
所述方法，其中，有机EL材料的汽相沉积方向基本上垂直于衬底表面。
所述方法，其中，导电阴极材料的汽相沉积方向相对于至少一个阴极总线遮蔽结构和阴极分隔遮蔽结构的中心线对着角Θ。
所述方法，其中，第二沉积步骤f)包括沉积一种薄的透光的导电的阴极。
所述方法，其中，形成至少一个阴极总线遮蔽结构的步骤包括沿每个总线金属层形成多个隔开的阴极总线遮蔽结构。
所述方法，其中，形成至少一个阴极总线遮蔽结构的步骤包括形成环形或多边形的阴极总线遮蔽结构，如在这种遮蔽结构的平面图中所观察到的。
所述方法，其中，形成多个阴极总线遮蔽结构包括形成环形或多边形的阴极总线遮蔽结构，如在这种遮蔽结构的平面图中所观察到的。
所述方法，其中，形成多个阴极总线遮蔽结构包括形成环形或多边形的阴极总线遮蔽结构，如在这种遮蔽结构的平面图中所观察到的。
所述方法，其中，形成多个电绝缘底层和形成有机总线金属层包括从衬底边缘向内延伸一段距离形成变宽的底层部分和变宽的总线金属层部分。
所述有机EL器件，其中，阳极由这样一种材料提供，它能够将正载流子注入到有机EL介质层中，而阴极是由这样一种材料形成的，它能够将负载流子注入到有机EL介质层中。
所述有机EL器件，其中，阳极由这样一种材料提供，它能够将正载流子注入到有机EL介质层中，而阴极是由这样一种材料形成的，它能够将负载流子注入到有机EL介质层中。
所述有机EL器件，其中，阳极由这样一种材料提供，它能够将正载流子注入到有机EL介质层中，而阴极是由这样一种材料形成的，它能够将负载流子注入到有机EL介质层中。
所述反转阴极EL器件，其中，阴极由这样一种材料提供，它能够将负载流子注入到有机EL介质层中，而阳极是由这样一种材料形成的，它能够将正载流子注入到有机EL介质层中。
权利要求
1.一种制备具有薄阴极的无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件的方法，包括以下步骤a)提供一个衬底，其上形成有多个间隔开的阳极和从衬底的一个边缘向内延伸、用于提供电接触的多个间隔开的阴极连接器，由此可以在被选择的阳极和被选择的薄阴极之间施加驱动电压，以从被选阳极和被选阴极形成的器件的一个像素发射光；b)在阳极和衬底上形成多个间隔的电绝缘底层，其以垂直于阳极方向且在每个间隔的阴极连接器的一部分之上延伸，并在该底层上形成一个开口或切口以延伸到所述部分的阴极连接器上；c)在每个底层的部分上形成导电的阴极总线金属层，该总线金属层至少延伸到开口或切口中，以给每个间隔的阴极连接器提供电接触；d)在每个底层上形成电绝缘的有机阴极分隔遮蔽结构，并在阴极总线金属层一部分之上形成至少一个有机阴极总线遮蔽结构；e)在衬底上提供一个限定沉积区域的掩膜，以沉积有机EL介质层并在有机EL介质层上沉积导电的阴极；f)通过被导向衬底进入沉积区的有机EL材料的汽相沉积而第一沉积有机EL介质层，并且采用一种这样的相对于步骤d)形成的遮蔽结构的有机EL材料汽相沉积方向，使所形成的有机EL介质层在与每个遮蔽结构的底部隔开的位置终结；以及g)通过被导向有机EL介质层进入沉积区的导电阴极材料的汽相沉积而第二沉积导电薄阴极，并且采用一种这样的相对于步骤d)形成的遮蔽结构的导电材料的汽相沉积方向，以形成多个间隔的薄阴极，其中每个这样间隔的阴极与相应的阴极总线金属层电接触，其电接触的位置是有机EL介质层与至少一个阴极总线遮蔽结构的底部隔开的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中的掩膜被设置成框架结构的一部分，以相对于衬底精确地对掩膜定位。
3.如权利要求1所述的方法，其中有机EL材料的汽相沉积方向基本上垂直于衬底表面。
4.如权利要求3所述的方法，其中导电阴极材料的汽相沉积方向与至少一个阴极总线遮蔽结构和阴极分隔遮蔽结构的中心线对着角Θ。
5.如权利要求1所述的方法，其中第二沉积步骤g)包括沉积薄的、可透光的、导电阴极。
6.用权利要求5所述的方法制备的一种无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件。
7.如权利要求1所述的方法，其中形成至少一个阴极总线遮蔽结构的步骤包括沿每个总线金属层形成多个阴极总线遮蔽结构。
8.用权利要求7所述的方法制备的一种无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件。
9.一种制备具有薄阴极的无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件的方法，包括以下步骤a)提供一个其上形成有多个间隔的阳极的衬底，和在阳极和衬底上形成多个间隔的电绝缘底层，其延伸方向垂直于阳极，并且到衬底的一个边缘；b)在每个底层的一部分上形成导电阴极总线金属层，该总线金属层延伸到衬底的一个边缘以提供电连接，由此可以在被选择的阳极和被选择的薄阴极之间施加驱动电压，以从被选阳极和被选阴极形成的器件的一个像素发射光；c)在每个底层上形成一电绝缘有机阴极分隔遮蔽结构，并在阴极总线金属层的一部分上形成至少一个有机阴极总线遮蔽结构；d)提供一个限定衬底上的沉积区域的掩膜，以沉积有机EL介质层且在有机EL介质层上沉积导电的阴极；e)通过被导向衬底进入沉积区的有机EL材料的汽相沉积而第一沉积有机EL介质层，并且采用一种这样的相对于步骤c)形成的遮蔽结构的有机EL材料汽相沉积方向，使所形成的有机EL介质层在与每个遮蔽结构的底部隔开的位置终结；以及f)通过被导向有机EL介质层进入沉积区的导电阴极材料的汽相沉积而第二沉积导电的薄阴极，并且采用一种这样的相对于步骤c)形成的遮蔽结构的导电材料的汽相沉积方向，以形成多个间隔的薄阴极，其中每个这样间隔的阴极与相应的阴极总线金属层电接触，其电接触的位置是有机EL介质层与至少一个阴极总线遮蔽结构的底部隔开的位置。
10.一种制备具有可透光阳极的反转无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件的方法，包括以下步骤a)提供一个其上形成有多个间隔的阴极的衬底，和在阴极和衬底上形成多个间隔的电绝缘底层，其延伸方向垂直于阴极，并且到衬底的一个边缘；b)在每个底层的一部分上形成导电阳极总线金属层，该总线金属层延伸到衬底的一个边缘以提供电接触，由此可以在被选择的阴极和被选择的可透光的阳极之间施加驱动电压，以从被选阴极和被选阳极形成的器件的一个像素发射光；c)在每个底层上形成一电绝缘有机阳极分隔遮蔽结构，并在阳极总线金属层的一部分形成至少一个有机阳极总线遮蔽结构；d)提供一个限定衬底上的沉积区域的掩膜，以沉积有机EL介质层并在有机EL介质层上沉积导电透光阳极；e)通过被导向衬底进入沉积区的有机EL材料的汽相沉积而第一沉积有机EL介质层，并且采用一种这样的相对于步骤c)形成的遮蔽结构的有机EL材料汽相沉积方向，使所形成的有机EL介质层在与每个遮蔽结构的底部隔开的位置终结；以及f)通过被导向有机EL介质层进入沉积区的导电阳极材料的汽相沉积而第二沉积导电透光阳极，并且采用一种这样的相对于步骤c)形成的遮蔽结构的导电材料的汽相沉积方向，以形成多个间隔的可透光阳极，其中每个这样间隔的阳极与相应的阳极总线金属层电接触，其电接触的位置是有机EL介质层与至少一个阴极总线遮蔽结构的底部隔开的位置。
全文摘要
通过使用限定沉积区域的单个掩膜,并通过将各个蒸汽流导向衬底进入沉积区域以沉积有机EL介质层和薄阴极,来制造无源矩阵像素化有机电致发光(EL)器件。在电绝缘底层上形成一阴极总线导体,并在阴极总线导体之上形成至少一个电绝缘的有机阴极总线遮蔽结构,以给薄阴极和阴极总线导体之间提供电接触,该电接触的位置是在有机EL介质层与阴极总线遮蔽结构底部隔开的位置。通过将有机EL介质材料蒸汽流以基本垂直于衬底的方向导向衬底,以及在一个对角下将阴极材料蒸汽流导向衬底可以获得该电接触。通过在衬底上设置阴极,在阴极上形成有机EL介质层,在有机EL介质层上形成可透光的阳极,且每个阳极与阳极总线导体电接触的方法制造反转有机EL器件。
文档编号H05B33/10GK1347266SQ01140719
公开日2002年5月1日 申请日期2001年9月21日 优先权日2000年9月22日
发明者S·A·范斯莱克 申请人:伊斯曼柯达公司