专利名称：有机发光二极管装置及其制造方法
技术领域：
描述的技术通常涉及一种装置。更具体地讲，描述的技术通常涉及使用有机发光 元件的有机发光二极管装置及其制造方法。
背景技术：
有机发光二极管装置是使用从有机发光元件发射的光的显示装置或发光设备。有 机发光二极管使用当有机发射层中的电子-空穴组合产生的激子从激发态降落至基态时 产生的能量来发射光。
发明内容
因此，本发明的一方面提供了一种经改善的有机发光二极管装置。本发明的另一方面提供了一种防止湿气或氧气渗透到有机发射层中的有机发光
二极管装置。本发明的又一方面提供了 一种用于制造上述有机发光二极管装置的制造方法。根据示例性实施例，有机发光二极管装置可被构造为具有基底主体；透明电极， 形成在基底主体上；有机发射层，形成在透明电极上；盖电极，形成在有机发射层上并由金 属制成；密封剂，形成在基底主体上以与盖电极的边缘叠置并覆盖有机发射层的侧表面。所述盖电极可包括形成在所述盖电极的与所述盖电极的面对有机发射层的第二 表面相对的第一表面上的氧化物膜。盖电极可具有在大约150nm至大约5000nm范围内的厚度。盖电极可由从铝(Al)、银(Ag)、金(Au)和镁(Mg)中选择的至少一种金属形成。透明电极可由从氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(SiO)和氧化铟(In2O3) 中选择的至少一种材料形成。 密封剂可由包括无机颗粒的玻璃料制成。无机颗粒可由从氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧 化钛(TiO2)、氧化钽(Tii2O5)和氧化锌(ZnO)中选择的至少一种材料形成。盖电极可包括多个金属层。盖电极的所述多个金属层可由不同的金属制成。氧化物膜可形成在两个相邻的金属层之间的界面上。此外，根据示例性实施例，有机发光二极管装置的制造方法可包括以下步骤设置 基底主体；在基底主体上形成透明电极；在透明电极上形成有机发射层；形成包括氧化物 膜的盖电极，所述氧化物膜通过在有机发射层上形成金属层并使所述金属层的与所述金属 层的面对有机发射层的第二表面相对的第一表面氧化来形成；在基底主体上形成覆盖有机 发射层的侧表面的密封剂。盖电极可具有大约150nm至大约5000nm的厚度。盖电极可由从铝(Al)、银(Ag)、金(Au)和镁(Mg)中选择的至少一种金属形成。
透明电极可由从氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(SiO)和氧化铟(In2O3) 中选择的至少一种材料形成。盖电极可通过溅射形成。盖电极可通过热沉积形成。有机发射层可通过热沉积形成。所述形成密封剂的步骤可包括将包括玻璃料、无机颗粒、有机粘合剂和溶剂的密 封混合物涂覆在基底主体上以覆盖盖电极的边缘；通过热干燥密封混合物以去除溶剂和有 机粘合剂的一部分；将激光束第一次照射到干燥的密封混合物以去除溶剂和有机粘合剂的 剩余部分；将激光束第二次照射以硬化不具有有机粘合剂的密封混合物，从而形成密封剂。无机颗粒可由从氧化硅(SiO2)、氧化钡(BaO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧 化钛(TiO2)、氧化钽(Tii2O5)和氧化锌(ZnO)中选择的至少一种材料形成。盖电极可包括多个金属层。盖电极的所述多个金属层可由不同的金属制成。氧化物膜可形成在两个相邻的金属层之间的界面上。根据示例性实施例，有机发光二极管装置具有简单结构，并且可抑制湿气和氧气 向有机发射层中的渗透。此外，可制造上述有机发光二极管装置。
通过下面的结合附图考虑的详细描述，本发明的更加完整的理解及其许多附带的 优点将容易清楚并且变得更好理解，附图中相同的参考符号表示相同或相似的组件，附图 中图1是构成根据本发明原理的第一示例性实施例的有机发光二极管装置的剖视 图；图2和图3是顺序示出根据作为根据本发明原理的实施例的制造方法在制造过程 中的图1的有机发光二极管装置的剖视图；图4是构成根据本发明原理的第二示例性实施例的有机发光二极管装置的剖视 图；图5是构成根据本发明原理的第三示例性实施例的有机发光二极管装置的剖视 图；图6是示出作为构成第一示例性实施例的有机发光二极管装置和构成对比示例 的有机发光二极管装置的使用时间的函数的亮度比的实验结果的曲线图；图7是示出用于制造作为根据本发明原理的示例性实施例的有机发光二极管装 置的工艺的流程图；图8是示出用于在作为根据本发明原理的示例性实施例的有机发光二极管装置 上形成密封剂的工艺的流程图。附图标号101 有机发光二极管装置10:透明电极20 有机发射层30 盖电极
111 基底主体302 氧化物膜350 密封剂
具体实施例方式当有机发光二极管装置发射光时，周围环境中的湿气或氧气会不期望地渗透到形 成在有机发光二极管装置内的有机发射层。因此，有机发光二极管装置的寿命和质量会不 期望地劣化。为了增加有机发光二极管装置的寿命和质量，必须抑制湿气或氧气向有机发射层 中的渗透。因此，有机发光二极管装置需要附加的密封结构，例如，玻璃罐或金属罐。在玻 璃或金属中形成槽的密封结构由具有复杂的制造工艺的罐形状制成，因此，有机发光二极 管装置的总体生产率会劣化。在下文中，将参照附图详细地描述示例性实施例，从而本发明所属领域技术人员 能够容易地实施。本领域技术人员应该意识到，可以用不脱离本发明的精神或范围的各种 不同的方式来修改描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。贯穿说明书，相同的标 号表示相同的元件。在第一示例性实施例之后的示例性实施例中，将描述与第一示例性实 施例不同的构造。附图中示出的各个构造的尺寸和厚度具有用于更好地理解并易于描述的任意值， 在本发明中不对它们进行限制。在附图中，为了清楚，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了更好地理 解并易于描述，夸大了层和区域的厚度。应该理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被 称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在该另一元件上或者也可存在中间元件。现在，将参照图1描述构成根据本发明原理的第一示例性实施例的有机发光二极 管装置101。这里，有机发光二极管装置101是指有机发光二极管(OLED)显示器或有机发 光装置。如图1中所示，构成第一示例性实施例的有机发光二极管装置101包括基底主体 111、透明电极10、、有机发射层20、盖电极30和密封剂350。这里，透明电极10成为用于将 空穴注入有机发射层20的阳极。此外，盖电极30成为用于注入电子的阴极。基底主体111可形成为由玻璃、石英、陶瓷等制得的透明绝缘基底，或可以形成为 由塑料等制成的透明柔性基底。透明电极10形成在基底主体111上。此外，透明电极10可由透明导电层形成。 透明导电层由包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(SiO)和氧化铟(In2O3)中的至 少一种的材料制成。透明导电层具有相对高的功函数。因此，由透明导电层形成的透明电 极10可顺利地执行空穴注入。此外，为了得到由透明导电层制得的透明电极10的相对高 的电阻率，有机发光二极管装置101还可包括由具有相对低的电阻率的金属形成的辅助电 极(未示出)。此外，透明电极10还可包括半透明层(未示出)以通过使用微腔效应改善光的使 用效率。有机发射层20形成在透明电极10上。有机发射层20可形成为包括发射层、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一层的 多层。如果需要，则除了在上述层中的发射层之外的层可以被省略。在有机发射层20包括 所有层的情况下，空穴注入层(HIL)设置在作为阳极的第一电极10上，并顺序被空穴传输 层(HTL)、发射层、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)覆盖。此外，当需要时，有机发射 层20可包括其它层。如此，作为第一示例性实施例的有机发光二极管装置101具有底发射结构，在所 述底发射结构中，从有机发射层20产生的光出射穿过透明电极10和基底主体111。盖电极30形成在有机发射层20上。盖电极30用作向有机发射层20提供电子的 阴极，并用作抑制湿气或氧气向有机发射层20中渗透的密封构件。因此，盖电极30由包括 铝(Al)、银(Ag)、金(Au)和镁(Mg)中的至少一种的金属制成，以具有低的电阻率和防止湿 气或氧气渗透的优良特性。此外，盖电极30具有在大约150nm至大约5000nm范围内的厚度。如果盖电极30 的厚度小于150nm，则盖电极30的电阻增加并且难以用盖电极30稳定地防止湿气或氧气的 渗透。另一方面，如果盖电极30的厚度大于5000nm，则有机发光二极管装置101的总厚度 变为不必要的厚。此外，盖电极30具有形成在盖电极30的与盖电极30的面对有机发射层20的第 二表面30b相对的第一表面30a上的氧化膜302。氧化膜302比构成盖电极30的主体的金 属层相对硬。因此，包括在盖电极30中的氧化膜302可使盖电极30与外部绝缘并且可更 有效地抑制湿气或氧气的渗透。密封剂350形成为在基底主体111上与盖电极30的边缘30c叠置。S卩，密封剂 350形成为从基底主体111的边缘Illa至盖电极30的边缘30c。因此，密封剂350覆盖有 机发射层20的侧表面20a。S卩，密封剂350防止湿气或氧气渗透进入有机发射层20的侧表 面 20a。密封剂350由包括无机颗粒的玻璃料(frit)制成。无机颗粒包括氧化硅(SiO2)、 氧化钡(BaO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)和氧化锌 (ZnO)中的至少一种。如上所述，由包括玻璃料的材料制成的密封剂350可稳定地抑制湿气或氧气的渗 透。此外，无机颗粒有助于使用激光来硬化玻璃料。此外，尽管未示出，但是有机发光二极管装置101还可包括绝缘层以在预定位置 将盖电极30与透明电极10彼此绝缘。详细地，透明电极10的一部分或连接到透明电极10 的导线可延伸到由密封剂350和盖电极30密闭和密封的空间以外，以接收外部信号。这里， 有机发光二极管装置101还可包括设置在透明电极10的该部分或连接到透明电极10的该 导线与盖电极30之间的绝缘层。通过这样的构造，构成第一示例性实施例的有机发光二极管装置101用简单的结 构形成，并有效地抑制湿气或氧气向有机发射层20中的渗透。详细地，构成第一示例性实施例的有机发光二极管装置101可通过包括具有阴极 功能的盖电极30和密封剂350来有效地抑制湿气或氧气向有机发射层20中的渗透，而不 具有附加的密封构件。此外，包括在盖电极30中的氧化物膜302不仅将盖电极30与外部绝缘，而且抑制湿气或氧气向有机发射层20的渗透。接下来，将参照图2、3、7和8来描述作为根据本发明原理的示例性实施例的有机 发光二极管装置101的制造方法。图2和图3是顺序示出根据作为根据本发明原理的实施 例的制造方法在制造过程中的图1的有机发光二极管装置的剖视图。图7是示出用于制造 作为根据本发明原理的示例性实施例的有机发光二极管装置的工艺的流程图。图8是示出 用于在作为根据本发明原理的示例性实施例的有机发光二极管装置上形成密封剂的工艺 的流程图。首先，如图2和图7中所示，基底主体111由玻璃、石英和陶瓷制成的透明绝缘基 底制成，但可在步骤SlOO中提供由塑料制成的透明柔性基底。接下来，在步骤SllO中，透明电极10和有机发射层20顺序形成在基底主体111 上。这里，有机发射层20通过热蒸发法形成，所述热蒸发法是热沉积法。透明电极10由包 括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(SiO)和氧化铟(In2O3)中的至少一种的材料制 成。接下来，在步骤S120中，盖电极30形成在有机发射层20上。通过将金属层沉积 在有机发射层20上并通过使金属层的与面对有机发射层20的第二表面30b相对的第一表 面30a氧化形成氧化物膜302 (图幻来形成盖电极30。这里，金属层可通过溅射或热沉积 来形成。金属层可包括铝(Al)、银(Ag)、金(Au)和镁(Mg)中的一种。此外，盖电极30具有在大约150nm至大约5000nm范围内的厚度。另一方面，在通过热沉积形成盖电极30的情况下，盖电极30可与通过热沉积形成 的发射层20具有相对的连续性。接下来，如图3中所示，在步骤S130中，覆盖有机发射层20的侧表面20a的密封 剂350形成在基底主体111上。如图8中所示，形成密封件350的工艺如下。首先，在步骤S132中，在基底主体 111上涂覆混合有玻璃料、无机颗粒、有机粘合剂和溶剂的密封混合物，并且密封混合物的 一部分与盖电极30的边缘30c叠置。即，密封混合物被涂覆在从基底主体111的边缘Illa 到盖电极30的边缘30c。接下来，在步骤S134中，密封混合物被加热并干燥以去除溶剂和 有机粘合剂的一部分。此外，在步骤S136中，激光束500第一次照射到干燥的密封混合物 以去除溶剂和有机粘合剂的剩余部分。此外，在步骤S138中，为了使不具有有机粘合剂和 溶剂的密封混合物硬化，激光束500第二次照射以形成密封剂350。无机颗粒包括氧化硅 (SiO2)、氧化钡(BaO)、氧化铋(Bi2O3)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化钽(Ta2O5)和氧 化锌(SiO)中的至少一种。当用激光500照射密封剂350时，密封剂350内的无机颗粒吸 收激光束，从而加快了密封剂350的硬化。如上所述，由包括无机颗粒的玻璃料制成的密封 剂350有效地抑制了湿气或氧气向有机发射层20的侧表面中的渗透。通过上述制造方法可有效地制造根据第一示例性实施例的有机发光二极管装置 101。接下来，将参照图4描述构成根据本发明原理的第二示例性实施例的有机发光二 极管装置102。如图4中所示，构成第二示例性实施例的有机发光二极管装置102包括具有多个 金属层41和42的盖电极40。此外，在所述多个金属层41和42中，设置为离有机发射层20最远并暴露到外部的最上层(S卩，金属层4 包括形成在与面对有机发射层20的表面相 对的表面上的氧化物膜402。此外，该多个金属层41和42由不同的金属制成。因此，金属 层41和42可互相补偿缺陷。因此，有机发光二极管装置102可有效并稳定地抑制湿气或 氧气向有机发射层20的渗透。然而，第二示例性实施例不限于此。即，多个金属层41和42可用相同的金属形成。通过这样的构造，构成第二示例性实施例的有机发光二极管装置102具有简单的 结构，并且还可有效地抑制湿气或氧气向有机发射层20中的渗透。除了顺序沉积多个金属层41和42以形成盖电极40的工艺之外，作为第二示例性 实施例的有机发光二极管装置102的制造方法与制造作为第一示例性实施例的有机发光 二极管装置101的制造方法相同。接下来，将参照图5描述构成根据本发明原理的第三示例性实施例的有机发光二 极管装置103。如图5中所示，构成第三示例性实施例的有机发光二极管装置103包括盖电极 50，包括多个金属层51和52 ；氧化物膜501，形成在金属层51和52之间的界面上。此外， 在所述多个金属层51和52中，设置为离有机发射层20最远并暴露到外部的最上层(即， 金属层5 包括形成在与金属层52的面对有机发射层20的第二表面52b相对的第一表面 52a上的氧化物膜502。氧化物膜501和502与金属层51和52相比相对坚硬。如上所述，根据第三示例性实施例的有机发光二极管装置103包括具有多个氧化 物膜501和502的盖电极50，从而可有效地抑制湿气或氧气向有机发射层20的渗透。除了顺序形成多个金属层51和52以及氧化物膜501和502以形成盖电极50的 工艺之外，作为第三示例性实施例的有机发光二极管装置103的制造方法与制造作为第一 示例性实施例的有机发光二极管装置101的制造方法相同。接下来，将参照图6描述构成根据第一示例性实施例的实验示例的有机发光二极 管装置与构成对比示例的有机发光二极管装置。实验示例具有作为第一示例性实施例的图 1的盖电极30。详细地，实验示例的盖电极30具有300nm的厚度。相反地，对比示例包括 具有IOOnm厚度的盖电极30。图6示出作为构成第一示例性实施例的有机发光二极管装置和构成对比示例的 有机发光二极管装置的使用时间的函数的亮度比的劣化。如图6中所示，在实验示例的情况下，在多于700小时的使用时间之后，亮度比大 于50%。相反地，在对比示例的情况下，在大约500小时的使用时间之后，亮度比劣化至小 于50%。这是因为湿气或氧气渗透到有机发射层20中，从而有机发射层20的耐久性劣化。因此，通过本实验，如果作为阴极的盖电极30具有大于150nm的厚度，则可以确 认，在没有单独的密封构件的情况下，在适当的使用时间期间，盖电极30可保持亮度比大 于预定程度。尽管已经结合目前被认为是可实施的示例性实施例描述了本公开，但是应该理 解，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在权利要求的精神和范围 内的各种修改例和等同布置。
权利要求
1.一种有机发光二极管装置，包括基底主体；透明电极，形成在基底主体上；有机发射层，形成在透明电极上；盖电极，形成在有机发射层上并由金属制成；密封剂，形成在基底主体上以与盖电极的边缘叠置并覆盖有机发射层的侧表面。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，所述盖电极包括形成在所述盖电 极的与所述盖电极的面对有机发射层的第二表面相对的第一表面上的氧化物膜。
3.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中，盖电极具有在150nm至5000nm范 围内的厚度。
4.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中，盖电极由从铝、银、金和镁中选择 的至少一种金属形成。
5.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中，透明电极由从氧化铟锡、氧化铟 锌、氧化锌和氧化铟中选择的至少一种材料形成。
6.如权利要求2所述的有机发光二极管装置，其中，密封剂由包括无机颗粒的玻璃料 制成。
7.如权利要求6所述的有机发光二极管装置，其中，无机颗粒由从氧化硅、氧化钡、氧 化铋、氧化铝、氧化钛、氧化钽和氧化锌中选择的至少一种材料形成。
8.如权利要求1所述的有机发光二极管装置，其中，盖电极包括多个金属层。
9.如权利要求8所述的有机发光二极管装置，其中，盖电极的所述多个金属层由不同 的金属制成。
10.如权利要求8所述的有机发光二极管装置，其中，氧化物膜形成在两个相邻的金属 层之间的界面上。
11.一种用于制造有机发光二极管装置的方法，所述方法包括以下步骤设置基底主体；在基底主体上形成透明电极；在透明电极上形成有机发射层；形成包括氧化物膜的盖电极，所述氧化物膜通过在有机发射层上形成金属层并使所述 金属层的与所述金属层的面对有机发射层的第二表面相对的第一表面氧化来形成；在基底主体上形成覆盖有机发射层的侧表面的密封剂。
12.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，盖电极具有 150nm至5000nm的厚度。
13.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，盖电极由从铝、 银、金和镁中选择的至少一种金属形成。
14.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，透明电极由从 氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌和氧化铟中选择的至少一种材料形成。
15.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，盖电极通过溅 射形成。
16.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，盖电极通过热沉积形成。
17.如权利要求16所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，有机发射层通 过热沉积形成。
18.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，所述形成密封 剂的步骤包括将包括玻璃料、无机颗粒、有机粘合剂和溶剂的密封混合物涂覆在基底主体上以覆盖 盖电极的边缘；通过热干燥密封混合物以去除溶剂和有机粘合剂的一部分；将激光束第一次照射到干燥的密封混合物以去除溶剂和有机粘合剂的剩余部分；将激光束第二次照射以硬化不具有有机粘合剂的密封混合物，从而形成密封剂。
19.如权利要求18所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，无机颗粒由从 氧化硅、氧化钡、氧化铋、氧化铝、氧化钛、氧化钽和氧化锌中选择的至少一种材料形成。
20.如权利要求11所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，盖电极包括多 个金属层。
21.如权利要求20所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，盖电极的所述 多个金属层由不同的金属制成。
22.如权利要求20所述的用于制造有机发光二极管装置的方法，其中，氧化物膜形成 在两个相邻的金属层之间的界面上。
全文摘要
本发明提供了一种有机发光二极管装置及其制造方法。所述有机发光二极管装置包括基底主体；透明电极，形成在基底主体上；有机发射层，形成在透明电极上；盖电极，形成在有机发射层上并由金属制成；密封剂，形成在基底主体上以与盖电极的边缘叠置并覆盖有机发射层的侧表面。
文档编号H01L51/56GK102148333SQ20101062238
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年2月9日
发明者南基贤, 安成国, 徐祥准 申请人:三星移动显示器株式会社