有机电致发光装置的制造方法、及其电子装置的制作方法

专利名称：有机电致发光装置的制造方法、及其电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电致发光(EL)装置的制造方法，及使用该有机电致发光装置的电子装置。
本申请要求日本专利申请第2003-15102号及日本专利申请第2003-308968号的优先权，其内容结合于此作为参考。
背景技术：
总体来说，适用于有机电致发光装置的有机电致发光(EL)元件具有这样的结构，在其中如叠层排列在阳极和阴极(或者正极和负极)之间的薄膜般设置有机发光材料，其中由两电极注入的电子和空穴在发光层再次结合，因此引起能量激发并发光。该有机电致发光装置在电极与发光层之间具有相对高的电荷注入势垒。因此，他们通常使用包括作为阳极缓冲层的空穴传输层(或空穴注入层)及作为阴极缓冲层的电子传输层(或电子注入层)的层压结构。在这种层压结构中，电子传输层由氟化锂(LiF)或氧化镁(MgO)具体构成，因此有可能形成一种低电压驱动的有机电致发光装置。例如在Applied Physics Letters，Vol.70(1997)的152页上所披露的。
目前，用于电致发光装置的有机发光材料主要分为两组，也即，一个低分子组和一个高分子(或聚合物)组。低分子有机发光材料通常用于如真空蒸镀的气相过程以形成之后用掩膜板形成图案的薄膜。例如在Applied Physics Letters，Vol.51(1997)的34页所披露的。聚合物组的有机发光材料可以在溶剂中被溶解，从而可以在涂敷方法(或涂层法)中形成后来采用如喷墨法的液滴释放方法形成图案的薄膜。例如在Applied Physics Letters，Vol.71(1997)的34页所披露的。采用所述液滴释放的方法形成的一种有机电致发光装置的制造方法是已知的，例如日本专利申请公开第1998-12377号中所披露的。
在涂敷方法中用来形成薄膜的材料是根据作为阳极缓冲层的空穴传输层进行开发的，从而可以在一气相过程中形成薄膜。这在Nature Vol.357(1992)的477页的文章中有所披露。
所述真空蒸镀法通常用于形成作为阴极缓冲层的电子传输层的薄膜。但是，这可能会由于能量消耗和材料供给而引起制造成本的提高。另外，这有可能引起干扰扩大有机电致发光装置衬底尺寸的不需要因素，其将被实际采用并结合到未来的显示器中。当有机电致发光装置通过所述气相过程形成时，有机物质基础层或衬底必须暴露在高温环境下；因此，在指定材料具有很差的热阻的情况下，可能发生很多问题如发光特性的变差和衬底变形。
当电子传输层在所述液相过程中形成于发光层上时，作为基础层的发光层必须能够被某些实际所使用的溶剂溶解。
有很多在所述液相过程中形成阴极缓冲层(作为电子传输层)的实例。例如，日本专利申请公开第2000-252076披露了该种方法，其中通过湿法并采用可以被溶解或被分散的具有电子传输能力(其中每一个重复单元包括一至五烷基或烷氧基成分)的聚合物形成层。另外，日本专利申请公开第2000-252079中披露了通过湿法采用可以溶解或分散四氢铝酸盐的溶液形成电子注入层的方法。
在液相过程中形成电子传输层的传统例子没有能够披露在液相过程中采用可以在传统气相过程中产生好结果的碱金属和碱土金属形成电子传输层以及稀土金属卤化物(如LiF)和氧化物。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种有机电致发光装置的制造方法，其中指定层是在液相过程中采用在传统气相过程中能产生好结果的碱金属和碱土金属以及稀土金属卤化物(如LiF)和氧化物形成的。
本发明的另一个目的是提供一种使用前述的有机电致发光装置的电子装置。
一种有机电致发光装置基本包括设置在彼此相对设置的一阳极和一阴极之间的发光层。根据本发明的制造方法，电子传输层形成材料在液相过程被引入从而形成在设置于发光层与阴极之间的电子传输层。特别是，两种电子传输层形成材料通过液滴释放的方法被引入，通过这种方法相应的液滴可以有选择的被定位和释放于设置于像素电极或其以上的有机库层开口内的指定位置。也即，由从碱金属、碱土金属和稀土金属的卤化物(如LiF)和氧化物中选出的指定成分构成的第一种材料被引入有机库层的开口从而在蓝光发光层上形成电子传输层实现蓝光发射；由有机金属络合物(如β-二酮络合物)构成的一般被表示为化学式MAn(其中M代表一中心原子(如Ca)；A代表一配体(如乙酰丙酮(acac)；以及n代表中心原子M的原子价)的第二种材料被引入有机库层的开口从而在红光和绿光的发光层上形成电子传输层实现红光和绿光的发射。
前述有机电致发光装置的制造方法包括很多步骤；具体而言，一多晶硅层通过一表面保护层在衬底上形成并且通过形成图案形成被一栅极绝缘层覆盖的硅层，并且在其上形成源极区和漏极区，同时栅极绝缘层的全部表面被一导电层所覆盖；栅电极和阴极电源线一起通过图案形成；离子注入通过采用掩膜来将杂质搀入所述硅层；所述衬底的全部表面被第一绝缘夹层所覆盖，通过光刻对其形成图案从而在指定位置形成对应于源电极和漏电极的接触孔；所述第一绝缘夹层被一导电层所覆盖，之后会使用掩膜对其形成图案以形成源电极和漏电极；所述第一绝缘夹层被一具有通过刻蚀形成的与漏电极相对应的接触孔的第二绝缘夹层所覆盖；所述的衬底的全部表面被一透明的导电层所覆盖，之后对其形成图案以形成像素电极和虚拟图案；所述像素电极和虚拟图案被一层亲液控制层所覆盖；通过在所述亲液控制层的指定位置进行光刻或刻蚀形成有机库层，并且之后对其进行等离子处理；通过进行液滴释放、干燥和加热形成空穴传输层；通过在所述有机库层开口内部进行液滴释放、干燥和加热形成发光层；通过在所述有机库层开口内部进行液滴释放、干燥和加热形成电子传输层；通过采用铝进行蒸镀或溅射形成阴极，且形成一封装衬底从而封装在所述衬底上的元件和成分；并且所述封装衬底与所述衬底之间的空间最终被一位于所述惰性气体环境中的如热硬化树脂和紫外硬化树脂的封装树脂所封装。


本发明的这些和其他目的、方面及实施方式将在以下结合附图进行详细介绍，其中图1是显示了根据本发明一个优选实施方式的一有机电致发光装置布线结构的电路图；图2是显示了该有机电致发光装置的线路图及结构的平面图；图3是沿图2中线A-B的横截面图；图4是沿图2中线C-D的横截面图；
图5为图3中剖面结构主要部分的放大图；图6A为根据本发明优选实施方式的有机电致发光装置制造方法第一步的横截面图，其中一多晶硅层通过一表面保护层形成于衬底之上；图6B为该制造方法第二步的横截面图，其中对所述多晶硅层形成图案以形成一被栅极绝缘层所覆盖的硅层；图6C为该制造方法第三步的横截面图，其中在所述硅层上形成了源极区和漏极区，并且在所述栅极绝缘层全部表面上覆盖了一导电层；图6D为该制造方法第四步的横截面图，其中通过形成图案来形成栅电极同时形成阴极电源线；图6E为该制造方法第五步的横截面图，其中通过采用掩膜进行离子注入将杂质掺入所述硅层；图6F为该制造方法第六步的横截面图，其中形成第一绝缘夹层以覆盖所述衬底的全部表面并通过光刻形成图案，从而在指定位置形成与源电极和漏电极相对应的接触孔；图6G为该制造方法第七步的横截面图，其中形成一导电层以覆盖所述第一绝缘夹层；图6H为该制造方法第八步的横截面图，其中通过采用掩膜对所述导电层形成图案以形成源电极和漏电极；图6I为该制造方法第九步的横截面图，其中形成第二绝缘夹层以覆盖所述第一绝缘夹层；
图6J为该制造方法第十步的横截面图，其中采用刻蚀的方法穿透所述第二绝缘夹层形成与漏电极相对应的接触孔；图6K为该制造方法第十一步的横截面图，其中形成一透明导电层以覆盖所述衬底的全部表面并用于形成图案以形成像素电极和虚拟图案；图6L为该制造方法第十二步的横截面图，其中在第二绝缘夹层上形成一亲液控制层以覆盖所述像素电极和虚拟图案；图6M为该制造方法第十三步的横截面图，其中采用光刻或者刻蚀对有机层形成图案从而在所述亲水控制层的指定位置形成有机库层并且在之后对其进行等离子处理，其中通过液滴释放、干燥和加热形成空穴传输层；图6N为该制造方法第十四步的横截面图，其中在有机库层的开口内部通过液滴释放、干燥和加热形成发光层；图6O为该制造方法第十五步的横截面图，其中在有机库层的开口内部通过液滴释放、干燥和加热形成电子传输层；图6P为该制造方法第十六步的横截面图，其中通过蒸镀或溅射铝形成一阴极，并且形成一用来封装所述衬底上的元件和成分的封装衬底；以及图7为包括所述有机电致发光装置的一电子装置例如一手提电话的外观透视图。
具体实施例方式
以下将结合附图采用实施例对本发明进行进一步介绍。
在详细介绍一根据本发明的有机电致发光装置制造方法之前，先结合图1对用于所述有机电致发光装置的布线结构进行介绍。
图1为一采用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件的有源矩阵型有机电致发光装置1的简易布线结构图。
图1所示的所述有机电致发光装置1包括彼此正交的多条扫描线101和多条信号线102，以及与所述信号线102相平行的多条电源线103。另外，像素区域X设置于接近所述扫描线101和所述信号线102交点的位置。
所有的信号线102都与一包括移位寄存器、电平转换器、视频线和模拟开关的数据线驱动电路100相连。所有的扫描线101都与一包括移位寄存器和电平转换器的扫描线驱动电路80相连。
每一个所述像素区域X都提供一个开关TFT112，其栅电极通过所述扫描线101接收到一扫描信号，一电容元件113用来保持住通过所述开关TFT112从所述信号线102接收到的一像素信号，一驱动TFT123其栅电极接收到通过所电容元件113保持住的像素信号，一像素电极(如一阳极)当其通过驱动TFT123与所述电源线103相连的时候来自所述电源线103的一驱动电流流入该像素电极，以及一叠层排列在所述像素电极23和一阴极50之间的功能层110。一发光元件(如一有机电致发光元件)由所述像素电极23、阴极50和功能层110构成。
在所述有机电致发光装置1中，当所述扫描线101被驱动用来开启所述开关TFT112时，所述信号线102的电平被所述电容元件113所保持，从而所述驱动TFT123的开/关状态取决于所述电容元件113的状态。之后，一电流通过所述驱动TFT123的沟道从所述电源线103流入所述像素电极23，且该电流通过所述功能层110进一步流入所述阴极50。因此，所述功能层110发射出的光与通过其的电流的量相对应。
其次，将参考图2至图5对所述有机电致发光装置1的结构进行介绍。
如图2所示，所述有机电致发光电子装置1包括一具有光传输能力和电绝缘能力的衬底20，一像素电极区域(没有显示)其中与开关TFT(没有显示)相连的像素电极在所述衬底20上以矩阵形式设置，电源线(没有显示)设置在所述像素电极区域的外围并且与所述像素电极相连，另外在平面图中具有基本的矩形形状(在图2中被单虚线所包围)的像素部分3位于所述像素电极区域或该区域之上。另外，所述像素部分3被分割为位于其中心区域的真正的显示区域4(在图2中被双虚线所包围)，及一设置于所述真正的显示区域4外围的虚拟区域5(单虚线与双虚线之间的范围)。
在真正的显示区域4内，以相互独立彼此分开排列在A-B方向和C-D方向的方式，分别设置具有电极的多个显示区域R，G和B(代表红色，绿色和蓝色)。
一对扫描线驱动电路80设置于真正的显示区域4两侧且位于虚拟区域5以下。
一检查电路90位于所述真正的显示区域4上方以检查所述有机电致发光装置1的操作情况。该电路包括一检查信息输出装置(没有显示)用来将检查结果输出到一外部装置或类似装置。因此，当制造或者出货的时候就有可能对所述显示装置的质量和缺陷进行检查。该检查电路90设置于虚拟区域5以下。
一电源单元(没有显示)分别通过驱动电压导电体310(见图3)和驱动电压导电体340(见图4)在所述扫描线驱动电路80和检查电路90上加电压。另外，一用于控制所述有机电致发光装置1的全部操作的主驱动器(没有显示)分别通过驱动控制信号导电体320(见图3)和驱动电压导电体350(见图4)向所述扫描线驱动电路80传输和检查电路90施加驱动控制信号及驱动电压。其中，驱动控制信号是从所述主驱动器发出的与控制所述扫描线驱动电路80和所述检查电路90输出信号有关的指令信号。
如图3和图4所示，所述有机电致发光电子装置1的全部结构是通过一封装树脂40将一衬底20和一封装衬底30相结合而成的。在被所述衬底20、封装衬底30和封装树脂40所封装起来的空间中，一干燥器(或一干燥剂)45被连结在所述封装衬底30的内壁上。该空间被氮气充满以形成一氮气充满层46。由于前述结构，就可能很可靠的阻止水和氧气渗透进入所述有机电致发光装置1的内部。因此，就有可能延长所述有机电致发光装置1的寿命。另外，例如有可能以一吸附剂(干燥剂)来代替所述干燥器45。
在一所谓的上部发射类型的有机电致发光装置中，所发射的光是从设置于所述衬底20对面的所述封装衬底30输出出来的；因此，采用一透明或者不透明的衬底20都是可能的。可以列举出很多采用所述非透明衬底的例子，例如，一种衬底，在其中进行一种如表面氧化的绝缘过程。该过程是在由氧化铝或者一不锈钢金属薄片构成的一陶瓷材料上进行的，以及另一种由一热硬化树脂或者一热塑性塑料树脂构成的衬底。
在一所谓的下部发射类型的有机电致发光装置中，所发射的光是从所述衬底20输出出来的；因此，采用一透明或者半透明的衬底20都是可能的。例如，可以列出作为衬底20的指定材料如玻璃、石英和树脂(如塑料和塑料薄膜)，其中尤其优选使用玻璃衬底。本实施方式是属于所述下部发射类型其中所发射的光是从所述衬底20中输出的；因此，所述衬底20为透明或半透明衬底。
另外，采用例如一具有电绝缘能力的板状材料作为所述封装衬底30也是可能的。而且，例如所述封装树脂40是由一热硬化树脂或一紫外硬化树脂构成的。特别是，采用热硬化树脂中一种的环氧树脂作为封装树脂40是比较理想的。
一包括所述驱动TFT123用来驱动所述像素电极23的电路层11形成与所述衬底20之上。发光元件(如有机电致发光元件)设置于所述电路层11之上。如图5所示，所述发光元件按顺序由一作为阳极的像素电极23，一用于从所述像素电极23注入或传输空穴的空穴传输层70，一包括一种有机电致发光物质的发光层60和一阴极50组成。
如图2所示，在真正的显示区域4中所述有机电致发光装置1提供了三种发光点，即，红(R)，绿(G)和蓝(B)点，因此实现了一全色显示。在图5的放大视图中用于由阴极50注入和传输电子的电子传输层65B和65RG分别形成于所述发光层60和所述阴极50之间。其中，所述电子传输层65B是为一蓝(B)色发光点(即蓝点)而形成的，所述电子传输层65RG是为红(R)色和绿(G)色发光点而形成的。这与所述阴极50和发出红、绿和蓝色的所述发光层60之间的电荷注入势垒高度差是相对应的。也即，发光层60实现了将指定的电子传输材料应用于红、绿和蓝光发射以提高发光效率。
在具有前述结构的所述发光元件中，从所述空穴传输层70注入的空穴与来自所述阴极50的电子在所述发光层60内结合，从而被激发而发射出光。特别是，一来自所述阴极50的电子通过与一蓝点对应的所述电子传输层65B被传输到所述发光层60。对应于红点和绿点，来自所述阴极50的电子通过所述电子传输层65RG被传输到所述发光层60。因此，进一步提高电子传输效率是可能的。
在属于背面发射类型的本实施方式中，作为阳极的所述像素电极23的形成采用了一指定的透明导电材料，铟锡氧化物(ITO)是比较适合被采用的。另外，采用其他材料如由指定成分如氧化铟和氧化锌(即‘IZO’)构成的无定形透明导电薄膜也是可能的。为了方便起见，本实施方式采用ITO；另外，采用其他成分如Pt，Ir，Ni和Pd也是可能的。
所述像素电极23指定厚度范围从50nm到200nm是比较理想的，其中比较理想的是将该厚度设定为大约150nm。氧气(O2)等离子处理是在作为所述像素电极23的ITO表面上进行的，因此所述像素电极23具有了一亲液特性，其表面被进行了清洁且工函数也被进行了调节。该O2等离子处理是在等离子体能量范围从100kW到800kW，氧气流从50ml/min到100ml/min，衬底传送速率从0.5mm/sec到10mm/sec，且衬底温度从70℃到90℃的指定条件下进行的。
所述空穴传输层70通过采用将聚苯乙烯磺酸加入聚噻吩衍生物或聚吡咯衍生物中的材料形成。特别是，作为形成所述空穴传输层70的材料，比较适合采用分散溶液混合3，4-聚二氧乙基噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸(PSS)按照PEDOT/PSS＝1/20的混合比例(产品名Byer Co.Ltd.生产的Bytron-p)，也即，在分散溶液中3，4-聚二氧乙基噻吩分散于作为分散介质的聚苯乙烯磺酸中且进一步分散于作为极性溶剂(分散介质)的水。
作为极性溶剂(或分散介质)，除了水以外，可以采用指定物质如异丙醇(IPA)，正丁醇，γ-丁内酯，N-甲基-吡咯烷酮(NMP)，1-，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)及其衍生物以及二甘醇-乙醚乙酸酯和如二甘醇-丁醚乙酸酯的乙二醇醚。
用于形成所述空穴传输层的材料并不限于前述的种类；因此，应用各种成分都是有可能的。例如，可以采用的分散溶液中指定成分如聚苯乙烯，聚吡咯，聚苯胺，聚乙炔及其衍生物分散于如聚苯乙烯磺酸的适当分散介质中。
作为形成所述发光层60的材料，可以采用已知的可以产生荧光或磷光的发光材料。特别是，可以采用一种指定的聚合物如(聚)对苯撑乙烯衍生物、聚亚苯基衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、亚苯基颜料、邻吡喃酮颜料、及若丹明颜料；或者可以采用一种通过将rublene，penylene，9-，10-二苯蒽，四苯基丁二烯，Nilered，邻吡喃酮6或quiaklydon搀杂到前述聚合物中得到的指定成分。
作为溶解前述材料的溶剂，采用一不能溶解所述空穴传输层70的非极性溶剂以避免对所述空穴传输层70进行再次溶解。特别是，对于形成所述发光层的材料的涂敷是通过如喷墨法(将在后面对其进行详细介绍)的液滴释放的方法实现的情况下，作为前述的非极性溶剂，适合采用二氢苯并呋喃，三甲基苯，四甲基苯，环己基苯的混合物。在该涂敷是通过旋转涂布或浸涂布的方法实现的情况下，适合采用甲苯，二甲苯及类似物。
其次，将对形成于所述蓝光发光层之上的电子传输层65B和形成于所述红和绿光发光层上的电子传输层65RG进行详细介绍。
所述电子传输层65RG的形成采用了指定材料如碱金属，碱土金属和稀土金属的卤化物或氧化物。例如，一指定成分如Li，Na和Cs被用作所述碱金属；一指定成分如Ca，Ba和Sr可以被用作所述碱土金属；并且一指定成分如Sm，Tb和Er可被用作稀土金属。比较理想的是将这些金属都转化为氟化物。另外，它们也可以被转化为卤化物(如氯化物和溴化物)或氧化物。
在用作所述电子传输层65B材料的化合物中，允许采用LiF及类似材料进行蒸镀的指定化合物通过如溶剂阱和冷阱的气相蒸镀方法可以被转化为直径为1μm或更小的微粒，例如详细内容在题为“关于分散与聚合的解释及其应用技术(explication for dispersionand aggregation，and applied technology therefor)”(1992)第30页中有所介绍。也即，微粒被均匀的分散在所述分散介质中以形成分散溶液(或胶体)。这允许通过所述液滴释放的方法实现该涂敷；也即允许在所述液相过程中形成所述薄膜。
由前述化合物构成的所述电子传输层65B比较理想的厚度范围是从0.5nm到10nm；特别是，形成一厚度为5nm或更薄的薄膜是比较理想的。另外，采用如喷墨法(详细情况将在后面进行介绍)的液滴释放方法形成所述电子传输层65B是比较理想的，因为在采用所述分散溶液的情况下，可以形成一具有纳米量级厚度的薄膜。并且，作为分散前述微粒的分散介质，比较理想的是采用水，甲醇，乙醇，丙醇，异丙醇(IPA)及如丙酮的极性溶剂，因为这些成分不会引起所述发光层60的再次溶解。
在所述发光层60溶解于所述极性溶剂的例外情况下，比较理想的是采用一非极性溶剂如甲苯，二甲苯，苯，己烷，环己烷，十四烷，和异辛烷。
在可以被用于形成所述电子传输层65B的材料中，包括Na，K，Rb和Cs的一些氟化物显示出水溶性。其通过溶于所述极性溶剂(或根据所述发光层60的类型例外采用非极性溶剂)被溶解，因而可以实现通过所述液滴释放的方法的涂敷，即在液相过程中形成薄膜。
特别是，可以列出用于形成所述电子传输层65B的材料的准确实例如LiF和NaF，从而形成该材料的具体方法将在以下进行介绍。
(a)LiF首先，通过如溶剂阱和冷阱方法的气相蒸镀法产生由氟化锂(LiF)构成的具有纳米量级直径的微粒。之后，微粒被均匀的分散在水中以形成一分散溶液(或胶体)。
通过喷墨法(或液滴释放法)将前述分散溶液涂布在所述由聚芴材料构成的蓝光发光层之上，从而该薄膜厚度大约为5nm。其中，对于所述发光层60来说没有探测到如再溶解的不良影响。
另外，可以确定的是对于通过前述在液相过程中形成的由LiF薄膜形成的所述电子传输层65B可以与通过传统真空蒸镀法形成的LiF薄膜达到同样效果。
(b)NaF氟化钠(NaF)是可溶的因其溶解度为每100g水可溶解4.15g氟化钠(25℃)。其中，准备分散在所述分散溶液中的微粒是不必要的；因此，可以实现采用水溶液的涂敷。也即，例如一NaF的饱和溶液被聚乙烯醇(PVA)所稀释以形成一指定溶液，并通过采用液滴释放法和旋转涂布法形成一良好的薄膜。
通过将前述的以PVA稀释NaF生成的溶液涂布于聚芴材料构成的所述蓝光发光层之上，可以确定所述电子传输层65B可以产生预期的效应。
所述电子传输层65RG是由一种有机金属络合物构成，该种有机金属化合物一般被表示为化学式MAn。(其中n代表由一金属成分组成的中心原子M的原子价，且A代表由一有机材料构成的配体)。如前所述的金属络合物，也可以采用具有各种结构的络合物如螯合络合物和冠醚络合物。
特别是，对于所述配体A来说，比较理想的是采用由如乙酰丙酮(acac)，dipipaloil methane(dpm)，六氟乙酰丙酮(hfa)，2，2，6，6-四甲基-3，5-辛二丙酮(TMOD)，噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)，1-苯基-3-异庚基-1，3-丙二酮(产品名L1×54，L1×51，由Henkel Co.Ltd.生产)构成的喹啉配体；比较理想的是采用如由8-羟基喹啉(喔星)，及2-甲基-8-羟基喹啉构成的喹啉配体；比较理想的是采用由氯化三辛基膦(TOPO)，磷酸三丁酯(TBP)，异丁基甲基酮(MBK)，及二(2-乙基己基)膦酸(D2EHPA)构成的磷酸配体；比较理想的也是采用由乙酸和甲苯酸构成的羧酸配体及二苯基硫卡巴腙配体。其中，β-二酮配体(也即β-二酮络合物)对应于酸性试剂和采用氧原子的多齿配体；因此，该配体可用于形成一稳定的金属络合物。
为了增加所述电子传输层65RG与所述阴极50之间的附着性，本实施方式中所述中心原子M由与阴极50的金属成分相同的成分构成。其中，所述中心原子M必须与临近所述电子传输层65RG界面的构成阴极50的组成成分相同。在所述阴极50具有由多层薄膜组成的层压结构的情况下，前述络合物的中心原子M要与距所述电子传输层65RG最近的薄膜的组成成分相同。特别是，当所述阴极50由一铝(Al)构成的单层薄膜组成时，前述络合物由Al(acac)2构成，其中心原子与所指定的金属成分相吻合(如Al)。当所述阴极50由一包括Ca和Al的层压薄膜组成时，前述络合物由Ca(acac)2构成，其中心原子与位于靠近所述电子传输层65RG的‘Ca’相吻合。当所述阴极50由一包括BCP和Cs的同时淀积的薄膜构成时，前述络合物由Cs(acas)构成。
所述阴极50比较理想的是包括一种在所述电子传输层65RG界面具有较低工函数的金属，详细情况将在后面进行介绍。在这种情况下，所述络合物的中心原子M由如碱金属，碱土金属，镁和稀土成分的指定金属成分构成。该络合物具有以加速电子的传输的较高的吸引电子的能力；因此，就有可能进一步提高电子传输的效率。
前述络合物可以被单独采用，也可以混合入具有电子传输能力的传统材料一起被采用。作为传统的电子传输材料，可以列出环戊二烯衍生物，噁二唑衍生物，双苯乙烯基苯衍生物，对苯化合物，菲咯啉衍生物，三唑衍生物及类似材料等。所述电子传输层65RG的厚度比较理想的范围是从0.1nm到20nm以确保导电性。
如图3到图5所示，所述阴极50的全部面积大于所述真正的显示区域4和所述虚拟区域5的全部面积；因此，所述阴极50被设置于覆盖包括所述真正的显示区域4和所述虚拟区域5的位置。
比较理想的是选择一种具有较低工函数的指定材料(如Ca和Mg)作为形成靠近所述发光层60的所述阴极50的下部。另一方面，另以具有较高工函数的材料(如Al)被用于形成所述阴极50的上部(或被封装部分)。所述阴极50的理想厚度范围是从100nm到1000nm；特别是，比较理想的范围是从200nm到500nm。由于本实施方式属于下部发射类型，所以不必采用透明的阴极50。
如图5所示，所述电路层11位于前述发光元件之下且位于或高于所述衬底20。特别是，在所述衬底20上形成一SiO2基础层作为一表面保护层281；且在该基础层上形成一硅层241。另外，在所述硅层241的表面形成一由SiO2和/或SiN构成的栅极绝缘层282。
所述硅层241内包含一夹在所述栅极绝缘层282之间的沟道区241a，且该沟道区在竖直方向与一栅电极242对准。所述栅电极242构成了前述的扫描线101(没有显示)的一部分。另外，主要由SiO2构成的第一绝缘夹层283覆盖了所述硅层241且该夹层形成于所述栅极绝缘层282的表面用于提供所述栅电极242。
一低浓度源极区241b和一高浓度源极区241S位于所述硅层241内部的所述沟道区241a的源极一侧。另外，一低浓度的漏极区241c和一高浓度的漏极区241D位于所述硅层241内部的所述沟道区241a的漏极一侧。这样形成了一所谓的浅搀杂漏极(LDD)的结构。所述高浓度源极区241S通过一穿过所述栅极绝缘层282和所述第一绝缘夹层283的接触孔243a连接到一源电极243。所述源电极243构成了前述电源线103(见图1)的一部分，且该电源线在所述源电极243的位置在三维系统中沿垂直于图5纸面的方向被延长。另外，所述高浓度漏极区241D通过一穿过所述栅极绝缘层282和所述第一绝缘夹层283的接触孔244a与位于所述源电极243同一层的一漏电极244相连。
所述第一绝缘夹层283上部中的所述源电极243和所述漏电极244被一由丙烯酸树脂构成的第二绝缘夹层284所覆盖。作为形成所述第二绝缘夹层的材料，除了丙烯酸绝缘材料也可以采用其他如SiN和SiO2的材料。所述由ITO构成的像素电极23形成于所述第二绝缘夹层284的表面，且通过一穿过所述第二绝缘夹层284的接触孔23a与所述漏电极244相连。也即，所述像素电极23通过所述漏电极244与所述位于硅层241的所述高浓度漏极区241D相连。
在所述扫描驱动电路80和所述检查电路90中包含大量的TFT(如驱动TFT)，其中n-沟道和/或p-沟道的TFT被用于构成移位寄存器中的反相器。除了不与所述像素电极23相连，该TFT中的每一个都与前述驱动TFT123具有相同的结构。
形成所述像素电极23的所述第二绝缘夹层284的表面被所述像素电极23、一主要由亲液材料如SiO2构成的亲液控制层25和一由丙烯酸或聚酰亚胺构成的有机库层221所覆盖。在所述亲液控制层25上形成一开孔25a，且在所述有机库层221上形成一开孔221a。在开孔25a和221a中，按照从所述像素电极23算起的顺序逐层叠加所述空穴传输层70和所述发光层60。在本实施方式中，所述亲液控制层25具有比构成所述有机库层221的丙烯酸和聚酰亚胺更强的亲液性。
从所述衬底20到所述第二绝缘夹层284的前述层共同构成了所述电路层11。
为了实现一彩色显示，本实施方式中所述有机电致发光装置1中的所述发光层60的形成是为了适应三原色的发射波长带所设计的。例如，一红光发光层60R其发射波长带与红光吻合，一绿光发光层60G其发射波长带与绿光吻合，一蓝光发光层60B其发射波长带与蓝光吻合，该发光层分别位于显示区域R，G和B。因此，一像素是由该显示区域R，G和B构成的。一黑矩阵(BM，没有显示)是通过在彩色显示区域间的边界溅射金属铬形成的，且位于所述有机库层221和所述亲液控制层25之间。
然后，将结合图6A到图6P对本实施方式中所述有机电致发光装置1的制造方法进行介绍，其中每张图都是沿图2中线A-B的横截面图。
首先，如图6A所示，一表面保护层281形成于所述衬底20的表面。其次，通过ICVD法或等离子CVD法(其中‘CVD’代表‘化学-气相淀积’)在所述表面保护层281上形成非定形硅层501。之后，采用激光退火法或快速加热法引起晶粒的生长从而形成一多晶硅层。
其次，如图6B所示，通过光刻法对所述多晶硅层形成图案从而形成岛状硅层241，251，和261。所述硅层241位于前述的显示区域内以形成连接到像素电极23的所述驱动TFT。另外的硅层251和261分别用于形成所述扫描线驱动电路80中的p-沟道和n-沟道的TFT。
再次，采用一厚度大约为30nm到200nm的硅氧化物层应用等离子CVD法或热氧化法以形成一覆盖包括所述硅层241，251和261以及所述表面保护层281在内全部表面的栅极绝缘层282。当采用热氧化法形成所述栅极绝缘层282时，其在所述硅层241，251和261上发生了结晶因此被转化为多晶硅层。
当对所述硅层241，251和261进行沟道搀杂的时候，硼离子在指定时间以大约1×1012/cm2的剂量率被注入。结果，所述硅层241，251和261被转化为低浓度p-沟道的硅层，其杂质浓度(使用激活退火后的杂质计算所得)大约为1×1017/cm2。
其次，一离子注入选择掩膜部分形成于所述p-沟道和n-沟道TFT的沟道层。之后，磷离子以大约1×1015/cm2的剂量率被注入。结果，高浓度的杂质以自对准方式被引入所述形成图案掩膜。因此，如图6C所示，对于所述硅层241形成了一对高浓度的源极区241S和高浓度漏极区241D；类似的，对于所述硅层261形成了一对高浓度的源极区261S和高浓度漏极区261D。
如图6C所示，所述栅极绝缘层282的全部表面被一栅电极形成导电层502所覆盖，该层由一被搀杂的硅薄膜或硅化物薄膜，或如一铝薄膜，一铬薄膜和一钽薄膜的金属薄膜构成。所述导电层501的厚度大约为500nm。如图6D所示，形成图案以形成一用于形成一p-沟道驱动TFT的栅电极252，一用于形成一像素TFT的栅电极242，一用于形成一n-沟道驱动TFT的栅电极262。另外，驱动控制信号导电体320(或350)及阴极电源线的第一层121被同时形成。在这种情况下，所述驱动控制信号导电体320(或350)被设置在虚拟区域5内。
随后，如图6D所示，采用所述栅电极242，252和262作为所述硅层241，251和261上的掩膜进行磷离子的注入，其剂量率约为4×1013/cm2。结果，缓慢集中的杂质以自对准的形式被引入所述栅电极242，252和262；因此，如图6D所示，对于所述硅层241形成了一对低浓度的源极区241b和低浓度的漏极区241c，对于所述硅层261形成了一对低浓度的源极区261b和低浓度的漏极区261c。另外，对于所述硅层251形成了一对低浓度杂质区251S和251D。
其次，如图6E所示，形成一离子注入选择掩膜503以覆盖除一有关所述p-沟道驱动TFT252的指定区域以外的全部表面。也即，离子注入采用了所述离子注入选择掩膜503从而硼离子以1.5×1015/cm2的剂量率被引入所述硅层251。其中，构成p-沟道驱动TFT一部分的所述栅电极252被用作掩膜，从而高度的杂质以自对准的形式被引入所述硅层252。因此，低浓度杂质区251S和251D都被反搀杂以形成所述p-沟道驱动TFT的源极区和漏极区。
再次，如图6F所示，第一绝缘夹层283形成于所述衬底20的全部表面且通过光刻法形成图案，从而接触孔C形成于与TFT源电极和漏电极相吻合的指定位置。
再次，如图6G所示，形成一由指定金属如铝，铬和钽组成的导电层504以覆盖所述第一绝缘夹层283。该导电层504的厚度大约为200nm到800nm。之后，形成图案掩膜505以覆盖用于形成TFT源电极漏电极的区域240a，用于形成驱动电压导电体310(或340)的区域310a，及用于形成位于导电层504内的阴极电源线第二层的区域122a。另外，如图6H所示，所述导电层504被用于形成图案从而形成源电极243，253和263以及漏电极244，254和264。
再次，如图6I所示，形成由如丙烯酸树脂的指定聚合物材料构成的第二绝缘夹层284以覆盖包含前述成分的所述第一绝缘夹层283。所述第二绝缘夹层284的厚度比较理想的为1μm到2μm。另外，也可以形成由SiN或SiO2构成第二绝缘夹层。其中，SiN薄膜的厚度比较理想设为200nm，SiO2薄膜的厚度比较理想设为800nm。
再次，如图6J所示，通过刻蚀去除在所述第二绝缘夹层284内部对应于所述驱动TFT漏极区244的区域以形成接触孔23a。
之后，形成一构成像素电极23的透明导电薄膜以覆盖所述衬底20的全部表面。如图6K所示，该透明导电薄膜被用于形成图案以形成所述像素电极23及位于虚拟区域的虚拟图案26，该薄膜通过在所述第二绝缘夹层284内的所述接触孔23a与所述漏电极244相导通。为方便起见，在图3和4中，所述像素电极23和所述虚拟图案26被合并的表示为所述像素电极23。
所述虚拟图案26并没有经过所述第二绝缘夹层284与其下的金属线相连。也即，岛状排列的虚拟图案26与位于真正的显示区域的所述像素电极23的形状相吻合。当然，该图形的形状也可以与位于真正的显示区域的所述像素电极23的形状不同。在这种情况下，所述虚拟图案26应该至少包括位于所述驱动电压导电体310(和340)之上的区域。
再次，如图6L所示，一作为绝缘层的亲液控制层25形成于所述像素电极23，所述虚拟图案26及所述第二绝缘夹层284上。当所述亲液控制层25形成时其开口位于所述像素电极，电子就可以通过开口25a(见图3和图9M)从所述像素电极23中迁移出来。相反，当虚拟图案26不具有开口25a的时候，所述亲液控制层(或绝缘层)25就作为一空穴迁移阻挡层以避免空穴的迁移。随后，一黑矩阵(BM，没有显示)形成于所述亲液控制层25的凹洞中并位于相邻的像素电极之间。具体而言，对于所述亲液控制层25的凹洞采用金属铬进行溅射从而形成指定薄膜。
再次，如图6M所示，有机库层221形成于所述亲液控制层25的指定位置以覆盖前述的黑矩阵(BM)。具体而言，所述有机库层221是通过将溶液应用于如旋转涂布法和浸涂布法的各种涂敷方法之一而形成的，该溶液中由丙烯酸树脂或聚酰亚胺树脂组成的抗蚀剂溶解于溶剂，另外，所述构成有机层的材料可以是不溶于如墨的溶剂且易被刻蚀的各种材料之一。
随后，通过采用光刻技术或刻蚀技术将所述有机层用于形成图案从而在有机层内形成库开口221a，其中所述有机库层221的内壁表面位于所述库开口221a内。在这种情况下，所述有机库层开口221a必须包括至少一个位于前述驱动控制信号导电体320之上的区域。
再次，在所述有机库层221表面形成亲液区域和疏液的胶体区域。在本实施方式中，通过等离子处理形成该区域，该处理包括四步；也即，一预热步骤，一亲墨步骤用于形成所述有机库层221的上表面、所述开口221a的壁表面、所述像素电极23的电极表面23c及所述亲液控制层25的上表面变为亲墨的步骤，一使得所述有机库层221上表面和所述开口221a壁表面的变为疏墨的疏墨步骤，及一冷却步骤。
也即，例如一指定的基体材料(如包括库的所述衬底20)被加热到一指定温度范围例如从70℃到80℃；之后，作为所述亲墨步骤，一等离子处理(如O2等离子处理)通过在开放的气氛下采用氧气作为反应气体而进行。之后，作为疏墨步骤，一等离子处理(如CF4等离子处理)通过在开放的气氛下采用甲烷四氟化物作为反应气体而进行。其后，曾在所述等离子处理中被加热的所述基体材料被冷却到室温，从而可以区分指定区域的亲液性和疏液性。
顺便提及，所述像素电极23的电极表面23c和所述亲液控制层25可能会受到CF4等离子处理的微弱影响。但是，由于用作所述像素电极23的材料ITO和用作作所述亲液控制层25的材料SiO2和TiO2对氟都具有较差的亲液性，由于在亲墨步骤中的羟基没有被氟基所取代，保持所述像素电极23和所述亲液控制层25的亲液性是可能的。
其次，进行一空穴传输层形成过程以形成空穴传输层70。作为所述空穴传输层的形成过程，在液相过程中通过所采用一制造方法形成一厚度为几纳米到几百纳米的薄膜。在该液相过程中，一用于形成薄膜的指定材料被溶解或分散以产生一液态物质，该液态物质之后被用于旋转涂布法，浸涂布法或液滴释放法(或喷墨法)从而形成所述薄膜。其中，旋转涂布法和浸涂布法适用于全部表面的涂敷，然而所述液滴释放法可以通过在指定位置形成图案而形成该薄膜。因此，在形成所述空穴传输层的过程中，比较理想的是采用所述液滴释放法，通过该法所述空穴传输层形成材料可以被涂布到所述电极23c表面。
在通过液滴释放法(或喷墨法)有选择的涂布形成所述空穴传输层材料的情况中，一液滴释放头(没有显示)首先被所述空穴传输层形成材料所填充；之后，一释放喷嘴被置于所述电极表面23c的对面，该喷嘴位于所述亲液控制层25的开口25a内。当所述液滴释放头和所述基体材料(如衬底20)被相对移动的时候，该释放喷嘴向所述电极表面23c释放液滴，每滴液滴的量都是被控制的。
之后，进行一干燥处理和一加热处理以蒸镀包含在所述空穴传输层形成材料中的所述分散介质和/或溶剂，从而在所述电极表面23c形成作为所述空穴传输层70的厚度范围从几纳米到几百纳米的薄膜。所述干燥处理比较理想的是在室温下压强为133.3Pa(1Torr)的氮气环境下进行。在进行所述干燥处理之后，所述加热处理比较理想的是在真空环境下200℃进行10分钟左右。
从所述释放喷嘴释放出的液滴被涂布在进行过亲液处理的所述电极表面23c上，从而所述液滴充满了所述亲液控制层25的开口25a。另外，液滴在进行过疏液处理的所述有机库层221上表面被排斥且无法附着在其上。因此，尽管液滴偏离指定释放位置意外的释放到所述有机库层221的上表面，所述有机库层221的上表面也不会因此变湿，从而被排斥的液滴也可以落入所述亲液控制层25的开口25a。
在形成所述空穴传输层的过程结束之后，为避免所述空穴传输层70和所述发光层60的氧化，后续过程比较理想的是在惰性气体环境如氮气环境和氩气环境下进行。
其次，如图6N所示，进行一形成发光层的的过程以形成所述发光层60。在所述发光层的形成过程中，采用前述的液滴释放法将一发光层形成材料释放到所述空穴传输层70上；之后，进行一干燥和一加热处理以在所述有机库层221开口221a内部形成所述发光层60。在形成所述发光层的过程中，为了避免再次溶解所述空穴传输层70，采用了不能溶解所述空穴传输层70的前述非极性溶剂作为所述发光层形成材料的溶剂。
具体而言，在形成所述发光层的过程中，采用前述的液滴释放法有选择的将一蓝光发光层形成材料涂布在蓝光显示区，并在之后对其进行干燥处理。类似的，采用前述的液滴释放法有选择的分别将绿光和红光发光层形成材料分别涂布在绿光和红光显示区，并在之后对其进行干燥处理。在采用所述液滴释放法将前述材料涂布在指定的彩色显示区域的情况下，所述干燥过程是通过将所述衬底置于200℃或以下的一加热板(没有显示)上进行加热来实现的，从而液体成分经干燥被蒸发。在采用旋转涂布法或浸涂布法将前述材料涂布于指定的彩色显示区域的情况下，氮气被喷射到所述衬底上或衬底被旋转以在所述表面形成气流从而进行干燥。
再次，如图6O所示，通过形成电子传输层的过程形成电子传输层65B和65RG。在所述形成电子传输层的过程中，采用前述液滴释放法释放所述电子传输层形成材料。
为形成电子传输层65B，一LiF分散溶液或一NaF水溶液被有选择的释放到所述蓝光发光层60上，并接着对其进行干燥和加热处理，从而在所述有机库层221的开口221a内部形成所述电子传输层65B。在该电子传输层形成过程中，为了避免再溶解所述发光层60，采用了不能溶解所述发光层60的非极性溶剂作为所述电子传输层形成材料的溶剂。
在形成所述电子传输层65RG时采用了一中心原子与所述阴极50的构成成分(如Ca)相吻合的有机金属络和物。特别是，前述金属络和物(如Ca(acac)2)溶于溶剂后被释放到所述有机库层221的开口221a内部，从而形成所述电子传输层65RG。
在该电子传输层形成过程中，采用了电子传输层形成材料并对其进行干燥处理，在该干燥过程中将所述衬底置于200℃或以下的一加热板(没有显示)上进行加热，从而水分经干燥被蒸发。
再次，如图10P所示，通过一阴极层形成过程形成所述阴极50，其中，如铝(Al)的指定阴极材料通过例如蒸镀或溅射的方法被转化为一薄膜。
之后，通过一封装过程形成所述封装衬底30，其中一干燥器(和一干燥剂)45被贴在所述封装衬底30的内壁上以防止水或氧气进入所述有机电致发光装置内部；之后，位于所述衬底20与所述封装衬底30之间的空间被封装树脂40所包围。所述封装树脂40采用了一热硬化树脂或紫外硬化树脂。另外，所述封装过程比较适合在惰性气体如氮气、氩气和氦气的环境下进行。
结果，图6A到图6P显示了通过前述步骤和过程来制造所述有机电致发光装置1。其中，可以肯定的是当施加10V或更低的电压于两电极(即所述阳极和所述阴极)间时，可以从所述像素电极23发射出蓝光。
在制造所述有机电致发光装置1的过程中，采用LiF分散溶液或NaF水溶液作为电子传输层形成材料来形成所述电子传输层65B；所述电子传输层65RG通过采用液态物质形成，其中所述金属络和物(如Ca(acac)2)溶于溶剂从而作为所述电子传输层形成材料。这样就可以确保在所述液相过程中形成所述电子传输层65B和65RG。因此，可以排除引起不必要的成本增加及在高温环境下对所述有机材料和衬底的不需要的暴露的前述缺点。
总之，本发明中的制造方法在生产效率和成本方面都具有优势，并且可以很容易的应用于大规模生产，其中由于采用了所述液滴释放法，该制造方法在制造衬底尺寸不受限制的大屏幕显示器方面尤为有效。另外，本制造方法不需要蒸镀掩膜从而有利于制造高分辨率的清晰显示器。而且，本制造方法将有效的加速采用塑料衬底的具有更低热阻的软性显示器的发展。
由于所述电子传输层形成材料被应用于所述液滴释放法中，该材料可以被有选择的置于并涂布于指定位置之上。特别是，所述LiF分散溶液可以被有选择的涂布于所述蓝光发光层60B之上以形成电子传输层65B，且包括所述金属络和物Ca(acac)2的液态物质可以被有选择的涂布于所述红光和绿光发光层60RG之上以形成所述电子传输层65RG。因此，可以形成在具有高效率同时具有高亮度的红光、绿光和蓝光发光元件。
在所述有机电致发光装置1中，所述电子传输层65B和65RG分别形成于发射不同颜色的光的所述发光层60上以应付所述阴极50与发射红、绿、蓝光的所述发光层60之间电荷注入势垒高度差。因此提高了分别发射红、绿和蓝光的所述发光层60的电子传输效率。总之，由于发光元件在发光过程中具有高亮度和高效率，因此所述有机电致发光装置1具有出色的发光性能。
本实施方式属于下部发射类型。当然，本发明并不仅限于下部发射类型并且可以很容易的应用于上部发射类型。另外，本发明可以被用于双面发光类型的显示器。
其次，将参考显示了一手提电话(或便携式电话)外观的图7对结合了前述有机电致发光装置的电子装置进行介绍。
在图7中，参考数字1000代表着该移动电话的主体(或外壳)，参考数字1001代表着一采用前述有机电致发光装置1的显示器。
由于图7中电子装置包括一采用了所述有机电致发光装置的显示器1001，该显示器1001表现出了很好的显示特性并且可以满足用户在视觉方面的偏好。
如前所述，本发明具有很多效果和技术特征，以下将对其进行介绍。
(1)本发明的一有机电致发光装置基本包括设置在彼此相对设置的一阳极和一阴极之间的发光层，其中电子传输层形成材料在液相过程种被引入以形成位于所述发光层和所述阴极之间的电子传输层。由于电子传输层形成于所述液相过程，就有可能去除在气相过程形成该电子传输层的问题，如不必要的成本增加和将有机基体材料和衬底不必要的暴露在高温环境中。另外，电子传输层具有电子传输能力和空穴阻挡能力以阻挡空穴的迁移从而将空穴保留在发光层以内。
(2)作为电子传输层形成材料，可以采用如碱金属，碱土金属和稀土金属的卤化物或氧化物。
(3)作为选择，可以采用LiF微粒被分散于其中的分散溶液作为所述电子传输层形成材料。一般来说，当采用LiF作为形成发射蓝光的发光层的电子传输层形成材料时可以产生很好的效果，其中该形成材料很难溶解于水或其他溶剂，所以采用LiF的电子传输层的形成是在如真空蒸镀的气相过程而不是液相过程中进行的。在本发明中，LiF被转化为分散在极性溶剂(或分散介质)如水中的直径为1μm或更小的微粒(或微晶粒)以形成一用于所述液滴释放法的液态物质，从而该液滴可以被有选择的定位于和释放于指定位置。这使得采用LiF的电子传输层的形成可以在所述液相过程中进行。因此，可以确保产生具有很好的发光特性的所述有机电致发光装置同时避免发生前述的问题。
(4)作为所述电子传输层形成材料，可以采用可溶于水而产生一水溶液的指定成分如碱金属，碱土金属和稀土金属卤化物或氧化物。这是因为尽管在形成所述发光层过程中使用极性溶剂，所述水溶液也不会溶解所述发光层。因此，可以确保在所述液相过程中形成所述电子传输层而不破坏所述发光层的特性。
(5)指定的发光层被指定发射蓝光。也即，包括指定成分如碱金属，碱土金属和稀土金属的卤化物或氧化物的电子传输层被置于所述蓝光发光层或其以上。由于用于形成所述电子传输层的指定成分具有相对较低的工函数，显著的提高蓝光发光层的发射效率是可能的。
(6)作为电子传输层形成材料，可以采用有机金属络合物，通过该材料电子传输层可以形成于液相过程。例如，所述有机金属络合物为β-二酮络合物。也即，采用所述有机金属络合物的所述电子传输层可以增强在由一指定金属构成的所述阴极界面和在由一指定有机物质构成的所述发光层界面的附着力。因此提高了所述发光层的发射效率。所述有机金属络合物一般表示为化学式MAn(其中M代表一由金属成分构成的中心原子；A代表由一有机成分构成的配体；n代表所述中心原子M的原子价)的一有机金属化合物。作为所述配体A，比较理想的是采用乙酰丙酮(acac)。作为所述中心原子M，比较理想的是采用一具有相对较小的工函数的金属如钙(Ca)。
(7)其他的发光层被指定发射红光或绿光。也即，由所述有机金属络合物构成的电子传输层形成于所述红光或绿光发光层或其以上。该发光层增强了在由一指定金属构成的所述阴极界面和在由一指定有机物质构成的所述发光层界面的附着力；因此，可以显著的提高所述发光层的发射效率。
(8)所述电子传输层的厚度比较理想的范围是从0.1nm到20nm。这样保证了所述发光层的良好的导电性并提高了其发射效率。
(9)为了实现采用三原色(如蓝、绿和红)的全色显示，包括一指定成分如碱金属，碱土金属，和稀土金属的氧化物或卤化物的第一种材料被用于所述液相过程以形成以位于以蓝光发光层上的电子传输层，而包括一有机金属络合物的第二种材料被用于所述液相过程以形成位于绿光和红光发光层上的电子传输层。由于所述第一种材料具有一相对较低的工函数，显著的提高所述蓝光发光层的发射效率是有可能的。由于所述第二种材料可以提高在所述阴极界面和所述发光层界面的附着力，显著的提高所述绿光和红光发光层的发射效率是有可能的。由于所述蓝光、绿光和红光发光层的发射效率都有所提高，采用前述有机电致发光装置实现一高对比度和好灰度的全色显示是有可能的。
(10)而且，采用前述有机电致发光装置可以构成很多电子装置(如手提电话)，从而可以有效的去除由气相过程引起的如高制造成本和将有机基体材料及衬底不必要的暴露在高温环境下的问题。因此，生产具有高可靠性和相对低成本的电子装置是可能的。
在不偏离其精神或必要特征的前提下，本发明可以通过多种形式得以体现，且本发明的实施方式及其相关实例是具有说明性而不是具有限制性的。这是由于本发明的范围是通过附加权利要求而不是该要求以前的描述来定义的，且所有位于所述权利要求边界以内或等同于其边界范围的变化都因此被该权利要求所包含。
权利要求
1.一种包含位于阳极和阴极之间的发光层的有机电致发光装置的制造方法，包括以下步骤在一液相过程中在所述发光层和所述阴极之间引入至少一种电子传输层形成材料；以及在所述发光层上形成电子传输层。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述电子传输层形成材料包括由碱金属、碱土金属及稀土金属的卤化物或氧化物中选出的一种指定成分。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述电子传输层形成材料由一种可以分散LiF微粒的分散溶液构成。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述电子传输层形成材料由一种水溶液构成，在该水溶液中由碱金属、碱土金属及稀土金属的卤化物或氧化物中选出的一种指定成分可以被水溶解。
5.根据权利要求1至4中任一所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述发光层实现蓝光发射。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述电子传输层形成材料由一种有机金属络合物构成。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述有机金属络合物是β-二酮络合物。
8.根据权利要求6或7所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述发光层实现绿光和/或红光的发射。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述液相过程对应于一液滴释放的过程。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述电子传输层厚度范围从0.1nm到20nm。
11.一种有机电致发光装置的制造方法，包括以下步骤形成第一、第二、和第三阳极；在第一阳极上形成蓝光发光层；在第二阳极上形成绿光发光层；在第三阳极上形成红光发光层；在一液相过程中引入包含由碱金属、碱土金属及稀土金属卤化物或氧化物中选出的一种指定成分的第一电子传输层形成材料，从而在所述蓝光发光层上形成第一电子传输层；以及在所述液相过程中引入包含一种有机金属络合物的第二电子传输层形成材料，从而分别在所述绿光发射层及红光发射层上形成第二和第三电子传输层。
12.根据权利要求11所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述第一电子传输层形成材料由一种可以分散LiF微粒的分散溶液构成。
13.根据权利要求11所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述有机金属络合物为β-二酮络合物。
14.根据权利要求11所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述液相过程对应于一液滴释放的方法。
15.根据权利要求11所述的有机电致发光装置的制造方法，其中，所述第一、第二及第三电子传输层厚度范围从0.1nm到20nm。
16.一种包含有机电致发光装置的电子装置，包括设置于一阳极和一阴极之间的多个发光层；以及通过在一液相过程中在所述发光层与所述阴极之间引入至少一种电子传输层形成材料而在所述发光层上形成的多个电子传输层。
17.一种有机电致发光装置，包括对应于一像素电极设置在彼此相对设置的一阳极与一阴极之间的多个发光层；以及通过在一液相过程中在所述发光层与所述阴极之间引入至少一种电子传输层形成材料而在所述多个发光层上形成的多个电子传输层。
18.根据权利要求17所述的有机电致发光装置，其中，所述电子传输层形成材料根据一液滴释放的方法被引入，通过这种方法一液滴可以被定位并释放于所述像素电极以上的一有机库层开口内的指定位置。
19.根据权利要求18所述的有机电致发光装置，其中，所述电子传输层形成材料由碱金属、碱土金属及稀土金属的卤化物或氧化物中选出的一种指定成分构成，从而所述电子传输层形成材料被引入所述有机库层的开口从而在所述发光层上形成所述电子传输层实现蓝光发射。
20.根据权利要求18所述的有机电致发光装置，其中，所述电子传输层形成材料由一种化学式为MAn(其中M代表一中心原子；A代表配体；n代表中心原子M的原子价)的有机金属络合物构成，该电子传输层形成材料被引入所述有机库层的开口从而在所述发光层上形成所述电子传输层实现红光或绿光发射。
21.根据权利要求20所述的有机电致发光装置，其中，所述有机金属络合物对应于β-二酮络合物，其中的中心原子M对应于Ca，以及配体A对应于乙酰丙酮(acac)。
全文摘要
根据包含位于阳极(23)和阴极(50)之间的发光层(60)的有机电致发光装置的制造方法，电子传输层形成材料在液相过程中被引入以形成电子传输层。由指定成分如碱金属、碱土金属及稀土金属的卤化物(如LiF)或氧化物构成的第一种材料被引入有机库层(221)的开口(221a)中从而在蓝光发光层上形成电子传输层(65B)来实现蓝光的发射；由有机金属络合物(如β－二酮络合物)构成的，一般被表示为具有一中心原子M(如Ca)和一配体A(如乙酰丙酮(acac))的化学分子式MA
文档编号G09F9/00GK1525800SQ2004100390
公开日2004年9月1日 申请日期2004年1月20日 优先权日2003年1月23日
发明者高岛猛, 一, 武井周一, 森井克行, 行, 保刈宏文, 文, 惠, 牧浦理惠, 关俊一 申请人:精工爱普生株式会社