一种有机电致发光元件的制作方法

本发明涉及一种有机电致发光元件(OLED)，具体地说，涉及一种防止银离子迁移和银薄膜变质的有机电致发光元件。

背景技术：

在OLED显示技术中，主动式有机电致发光器件(AMOLED)通过采用电流控制有机发光材料发光显示图像。此类器件都需要通过薄膜晶体管(TFT)阵列基板来实现电流对有机发光二极管的驱动及控制功能，该TFT阵列基板包括扫描线、信号线及TFT，电流通过后依靠在阳极与阴极之间的共振腔中进行电子与空穴的共振，产生OLED材料的激发而产生发光。

顶发射型OLED器件中，阳极采用反射阳极电极，发光层发出的光经由该反射阳极电极反射而从上表面射出。如图1所示，阳极1位于平坦化层(未示出)之上并与像素定义层2接触，该阳极1通常由作为阳极接触层的第一ITO层(氧化铟锡)11、作为反射层的金属层12及第二ITO层13层叠构成。其中，第一ITO层11和第二ITO层13具有导电性好、透过率高、功函数高等优点，可有效提高显示效率。反射层要求具有高反射率、低电阻率，通常采用在可见光区具有高反射低吸收特性且导电性良好的金属银薄膜12。像素定义层2覆盖了阳极1的侧面和部分上表面，且在阳极1的侧面与银薄膜12相接触。

本案发明人在对现有技术中阳极1和像素定义层2的界面进行SEM分析时发现，阳极1中银薄膜12发生隆起，如图2所示。器件在后续放电过程中电流容易集中于隆起处，由此缺陷银薄膜12容易产生银离子迁移，这样阴极与阳极容易发生短路，进而在发光时产生子像素暗点，影响发光效果。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种有机电致发光元件，包括：

一薄膜晶体管阵列基板；

一有机发光二极管，包括：

一阳极，所述阳极包括一银薄膜，所述阳极设置于所述薄膜晶体管阵列上并电性连接至所述薄膜晶体管；

一有机功能层，所述有机功能层至少包括一有机发光层并位于阳极之上；

一阴极，所述阴极位于有机功能层之上；以及

一像素定义层，用以定义出像素区域；

一保护层，所述保护层位于所述阳极与所述像素定义层之间；以及

一封装盖板，位于所述有机发光二极管的出光一侧，以将所述有机发光二极管封装在所述封装盖板与所述薄膜晶体管阵列基板之间的密封空间内。

进一步地，所述保护层至少覆盖与所述像素定义层相接触的所述阳极部分。

进一步地，所述保护层仅覆盖与所述像素定义层相接触的所述阳极部分。

进一步地，所述保护层由无机材料制备形成。

进一步地，所述保护层材料为氮化物或氮氧化物。

进一步地，所述保护层厚度为大于

进一步地，所述保护层至少覆盖所述阳极的侧面和上表面。

进一步地，所述保护层由导电半导体材料制备形成。

进一步地，所述保护层材料为氧化铟锡。

进一步地，所述保护层厚度为

进一步地，所述阳极还包括第一导电层和第二导电层，所述银薄膜位于所述第一导电层和第二导电层之间。

与现有技术相比，本发明提供的至少具有以下效果：

1、保护层可有效防止阳极中银薄膜发生隆起，由此在放电过程中，防止因银离子发生迁移而导致阴极与阳极发生短路，影响发光效果。

2、像素定义层所使用的有机材料中含有硫化物和氧化物，而金属银性质活泼，不稳定，容易被硫化和氧化，本发明的保护层可有效隔离像素定义层与银薄膜，避免银薄膜发生变质。

附图说明

图1是现有技术中阳极与像素定义层的结构示意图；

图2是银薄膜与像素定义层的界面的SEM图；

图3是阳极中银薄膜与像素定义层的界面作用力分析示意图；

图4A～图4F是本发明一个实施例的阳极的保护层的制备过程示意图；

图5A～图5E是本发明另一个实施例的阳极的保护层的制备过程示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：阳极 11：第一ITO层

12：银薄膜 13：第二ITO层

2：像素定义层 3：保护层

4：光刻胶掩膜

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本发明中上、下、之间、之上等部分对方向和位置描述是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。术语第一、第二仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

针对阳极1中银薄膜12发生隆起的现象，本案发明人探究了产生该问题的原因。现有技术中的阳极1采用ITO/Ag/ITO组合，检测该组合中ITO层和银薄膜的应力值。测试仪器为一般市面上已知或已用的膜应力测试仪。检测方法为：将贴附在基板上的硅晶圆片放入膜应力测试仪，检测镀膜之前硅晶圆片本身的膜应力，得到一前值A；取出硅晶圆片，在硅晶圆片上镀上待检测应力值的薄膜；将镀有薄膜的硅晶圆片放入膜应力测试仪进行检测， 得到一后值B，该后值B减去前值A即为该薄膜的应力值。

采用上述方法进行检测，反射阳极电极中，银薄膜12应力值为-34mPa，应力类型为压缩应力(Compress)。第一ITO层11和第二ITO层13应力值为-167mPa，应力类型为压缩应力(Compress)。而像素定义层2应力值为3400mPa，应力类型为拉伸应力(Tensile)。因此，如图3中(a)、(b)所示，银薄膜12与像素定义层2接触时会产生拉伸式薄膜应力。如图3所示，当两种应力为各向同性应力(Isotropic Stress)时，在银薄膜12与像素定义层2的接触面上会产生如图3中(c)所示的滩涂龟裂(Mud Flat Cracks)现象；当两种应力为各向异性应力(Anisotropic Stress)时，在银薄膜12与像素定义层2的接触面上会产生如图3中(d)所示的直形裂纹(Straight Cracks)。

通过上述分析，当阳极1工序完成后，银薄膜12与像素定义层2接触时，由于银薄膜12与像素定义层2的膜应力和应力类型不同，银薄膜12会因为像素定义层2拉伸应力的拉扯而导致产生上述隆起现象。

此外，像素定义层2可由一些光敏材料、聚合物材料、硅氧化物、硅氮化物形成，所使用的材料中含有少量硫化物和/或氧化物，而金属银性质活泼，不稳定，且银薄膜12厚度较薄，微量的硫化物和氧化物即可破坏银薄膜12，因此，银薄膜12很容易被硫化和氧化。

为避免上述现象发生，本发明提供一种有机电致发光元件，包括：薄膜晶体管(TFT)阵列基板，位于TFT阵列基板之上的有机发光二极管，保护层，以及封装盖板。

本发明的TFT阵列包括：有源层、栅极、栅极绝缘层、源极、漏极、钝化层、平坦化层等结构，上述结构可按照现有技术中的膜层结构工艺技术(沉积、光刻等工艺)依次形成。

有机发光二极管设置于TFT阵列上方并电性连接至薄膜晶体管，包括：阳极1，在阳极1之上形成有机功能层(未示出)，位于有机功能层之上的阴极(未示出)，以及像素定义层2。图4F和图5E仅示出了阳极1与像素定义层2结构。

本发明中阳极1包括用作反射层的银薄膜12。银薄膜12可以是纯银薄膜，或者是至少含有Pd、Cu、Ti、Nb、Al、Pb、Au、Nd、Ca、Mg中 的一种元素组成的银合金薄膜。阳极1还可以进一步包括第一导电层和第二导电层，银薄膜12位于所述第一导电层和第二导电层之间。

阳极1可由银薄膜12与其他导电半导体材料制成的第一导电层和第二导电层层叠形成，该导电半导体材料可以是任意可用作有机发光二极管阳极的导电玻璃，包括氧化铟锡(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺铟氧化锌(IZO)、掺锑二氧化锡(ATO)或掺氟氧化锡(FTO)，但不限于此。在一个实施例中，第一导电层和第二导电层均为ITO层，阳极1依次由第一ITO层11、银薄膜12和第二ITO层13层叠形成，附图及实施例以该阳极层叠结构为例进行描述。阳极1可采用现有技术中的工艺技术形成。

有机功能层至少包括一有机发光层，还可以进一步包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的一层或多层。有机功能层可采用现有技术中的材料和工艺技术依次形成。

阴极中可以使用碱金属、碱土类金属、过渡金属和周期表的13族金属及上述金属的合金等，也使用由导电性金属氧化物、导电性有机物和导电半导体材料等构成的透明导电性电极。作为示例包括：锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等金属，镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金等，氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡(ITO)以及掺铟氧化锌(IZO)等导电性金属氧化物和导电半导体材料。阴极可采用现有技术中的工艺技术形成。

参照图4F和图5E，有机发光二极管的像素定义层2覆盖阳极1的侧面和部分第一表面(本实施例图示中为上表面)，用以限定出像素区域，本发明在阳极1与像素定义层2之间设置保护层3，保护层3将阳极1与像素定义层2隔离开，对阳极1进行保护。

保护层3可有效防止阳极1中银薄膜12发生隆起，由此在放电过程中，防止银离子发生迁移，避免阴极与阳极发生短路的现象出现，改善发光效果。由于阳极1与像素定义层2被保护层3隔开，因此，保护层3可起到防止阳极1中银薄膜12被硫化或氧化的作用。

保护层3可以覆盖部分阳极1，如图4F所示，其中，保护层3至少覆盖与像素定义层2相接触的阳极部分，包括阳极1的侧面和部分上表面。在某 些实施例中，保护层3可进一步从阳极1的侧面延伸至非发光区，例如延伸至像素定义层2和平坦化层之间区域。保护层3优选仅覆盖与像素定义层2相接触的阳极部分，由此，保护层3不会阻挡银薄膜12反射的光向上射出，从而有利于提高开口率。保护层3覆盖部分阳极1时，保护层3可以由无机材料制备形成，由无机材料形成的保护层3应力值、应力类型与阳极1类似。由无机材料形成的保护层3的厚度可大于

可用的无机材料包括但不限于以下物质之一及其组合：氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物，优选氧化物、氮化物、氮氧化物，进一步优选氮化物、氮氧化物。氧化物包括但不限于氧化铝、氧化锆、氧化锌、氧化钛、氧化镁、氧化硅。氮化物包括但不限于氮化硅、氮化铝、氮化钛。氮氧化物包括但不限于氮氧化硅、氮氧化铝、氮氧化钛。氟化物包括但不限于氟化镁、氟化钠。

由无机材料制备保护层3的方法包括但不限于蒸镀、溅射、旋转涂布、喷涂、网印、喷墨印刷、化学气相沉积(CVD)。

保护层3也可以是覆盖阳极1的侧面和全部上表面的透明保护层，如图5E所示，保护层3覆盖了与像素定义层2相接触的阳极部分，包括阳极侧面和整体上表面。在某些实施例中，保护层3可进一步从阳极1的侧面延伸至非发光区，例如延伸至像素定义层2和平坦化层之间区域。保护层3覆盖阳极1的侧面和全部上表面时，保护层3可以是由导电半导体材料制备形成，优选透明度高的半导体材料，从而增加银薄膜12反射的光的透过率。形成的保护层3的厚度可以是优选

可用的导电半导体材料包括但不限于氧化铟锡(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)、掺铟氧化锌(IZO)、掺锑二氧化锡(ATO)、掺氟氧化锡(FTO)之一或其组合，优选氧化铟锡(ITO)。

由透明导电半导体材料制备保护层3的方法包括但不限于蒸镀、溅射、旋转涂布、喷涂、网印、喷墨印刷、化学气相沉积(CVD)。

本发明实施例还提供一种有机电致发光元件的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：提供一基板，该基板可以是刚性基板，也可以是柔性基板，包括但不限于玻璃基板、石英基板、金属基板、有机聚合物基板、金属氧化物基板，采用包括超声清洗等在内的现有技术方法清洗基板；

步骤二：在清洗后的玻璃基板上制作TFT阵列，相关工艺流程包括以下几步，第1步：制备多晶硅层，第2步：制备栅极，第3步：制备绝缘层，第4步：形成数据线层，第5步：制备缓冲层，第6步：制备平坦化层；

步骤三：在TFT阵列上制备有机发光二极管，相关工艺流程包括以下几步，第1步：制备阳极1，第2步：制备保护层3，第3步：制备像素定义层2，第4步：制备有机功能层，该有机功能层至少包括一有机发光层，第5步：制备阴极。

步骤四：提供一封装盖板，盖板材质可与基板相同或不同，进行封装工艺，将有机发光二极管封装在封装盖板与薄膜晶体管阵列基板之间的密封空间内，形成有机电致发光元件。

下面通过实施例对本发明中保护层3的制备过程进行详细描述。

实施例1：

参照图4A至图4F，在阳极1制备完成后，在阳极1上制备由无机材料组成的保护层3，本实施例中的保护层3覆盖阳极1的侧面和部分上表面。

制备过程如下：

步骤S1：如图4A和图4B所示，在阳极1制备完成后，在阳极1的侧面和上表面上制备由无机材料组成的保护层3；

步骤S2：如图4C所示，在保护层3上形成光刻胶掩膜4；

步骤S3：如图4D所示，通过刻蚀去除未被光刻胶掩膜4覆盖的保护层3；

步骤S4：如图4E所示，剥离去除光刻胶掩膜4，形成保护层3。

步骤S5：接着在保护层3上形成像素定义层2，如图4F所示。

实施例2：

参照图5A至图5E，在阳极1制备完成后，在阳极1上制备由导电半导体材料组成的保护层3，本实施例中的保护层3覆盖阳极1的侧面和全部上表面。

制备过程如下：

步骤S1’：如图5A和图5B所示，在阳极1制备完成后，在阳极1的侧面和上表面上制备由导电半导体材料组成的保护层3；

步骤S2’：如图5C所示，在保护层3上形成光刻胶掩膜4，覆盖保护层 3的预设区域；

步骤S3’：如图5D所示，刻蚀多余的保护层结构，并剥离光刻胶掩膜4，形成保护层3。

步骤S4’：接着在保护层3上制备像素定义层2，如图5E所示。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。