电光器件堆叠体的制作方法_2

文档序号:8436009阅读:来源:国知局
存在,但不排除存在或添 加的一个或更多个其他特征。通过引用将本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他 参考文献的全部内容并入。在存在冲突的情况下,应W本说明书(包括定义)为准。
[0030] 在下文中,参照示出本发明的实施方案的附图来更为全面地描述本发明。然而,本 发明可W实施为许多不同的形式,并且不应解释为限于本文所阐述的实施方案。当然,提供 该些实施方案使得本公开内容详尽和完整,并且将向本领域的普通技术人员充分转达本发 明的范围。示例性实施方案的描述旨在结合附图读知,所述附图被认为是整个书面描述的 一部分。在附图中,为了清楚起见,可能放大系统、部件、层和区域的尺寸和相对尺寸。参照 作为本发明的可行的理想化实施方案和中间结构的示意图的截面图来描述实施方案。
[0031] 在描述中,关系术语及其派生词应当被解释为指代如随后描述的或如所讨论的图 中所示的取向。该些关系术语是为了方便描述,并且除非另有说明,不要求W特定的取向来 构造或操作系统。还将理解的是,在元件或层被称为在另一元件或层"上","连接至"或"禪 接至"另一元件或层的情况下,该元件或层可W直接在其他元件或层上,或者直接连接或直 接禪接至其他元件或层,或者可W存在中间元件或中间层。相对地,在元件被称为"直接"在 另一元件或层"上",或"直接连接至"或"直接禪接至"另一元件或层的情况下,不存在中间 元件或中间层。还应理解,在方法的具体步骤被称为在另一步骤之后的情况下,该步骤可W 直接跟随所述另一步骤,或者在执行所述特定步骤之前可W执行一个或更多个中间步骤。 相同的附图标记始终指代相同的元件。
[0032] 图1示出制造电光器件堆叠体10的方法的实施方案。
[003引在步骤(A)中,设置包括接触电荷注入层12的电光层13的多层结构。可W将多 层结构设置在基底11上。电荷注入层12包括酸性化合物12m。术语"酸性"指的是,电荷 注入包括过剩质子,上述质子具有从电荷注入层扩散出并进入相邻层的倾向。优选地,在本 公开内容中使用的电荷注入层为空穴注入层。可W通过渗杂具有结合有聚合物的布朗斯台 德酸(例如横酸)的聚唾吩化合物来形成典型的该样的电荷注入层。在实施方案中,电荷 注入层12包括聚化4-亚己二氧基唾吩)聚(苯己締横酸)(P邸OT:PSS)。阳DOT:PSS的 优点可W包括有益的成膜特性、水溶性、电导率(例如大于lOOS/cm)、对可见光透明W及稳 定性。另一合适的空穴注入层可W包括如包含聚(唾吩-3-[2-(2-甲氧基己氧基)己氧 基]-2,5-二基)的称为Plexcore⑩的有机导电墨。
[0034] 在步骤做中,在电光层13上沉积抗蚀剂层14。抗蚀剂层14包括可阳离子交联 的抗蚀剂材料14m,即,例如通过在阳离子(例如质子)的影响下的聚合使抗蚀剂材料形成 交联,在抗蚀剂材料分子之间形成交联网络。在一个实施方案中,所述在电光层13上沉积 抗蚀剂层14的步骤包括沉积包含可阳离子交联的抗蚀剂材料14m的溶剂W及蒸发该溶剂。 例如,对于PEDOT:PSS,溶剂可W为水。例如,如果电光层13包括对水分敏感的有机分子,贝U 也可W使用其他合适的溶剂。在另一实施方案中,在没有溶剂的情况下将抗蚀剂材料施加 至电光层上。无论是否有溶剂,可W通过任意合适的技术,例如印刷(如,喷墨印刷、凹版印 巧IJ、柔性版印刷、胶印或丝网印刷)、涂覆(如,旋涂、浸涂)、物理/化学气相沉积等,来施加 抗蚀剂层14。
[0035] 在步骤(C)中,通过来自电荷注入层12的质子1化所引发的交联反应,抗蚀剂材 料14m在与电光层13中的缺口 12'相邻处进行反应。由此形成覆盖缺口 12'的包含交联 的抗蚀剂材料14c的补片14p。
[0036] 在实施方案中,所述使抗蚀剂材料14m显影的步骤包括加热器件堆叠体10。在一 些抗蚀剂中,加热可W加快反应过程。另外或可替代地,使抗蚀剂材料14m进行反应的步骤 可W包括等待预定的时间段W使交联过程发生。典型的等待时间可W在数秒至数分钟的量 级。
[0037] 在一些抗蚀剂中,质子可W用作引起级联反应的催化剂,该级联反应得到随着时 间而增厚的补片层。因而,补片厚度W及因此的电绝缘的量可W取决于施加抗蚀剂材料与 随后去除没有交联的抗蚀剂材料之间所耗的时间段。该时间段还可W取决于配方溶剂中可 交联分子的浓度。在一些抗蚀剂中,在反应中可W耗尽质子,其中在得到特定补片层厚度的 时间段之后,反应停止。在一些抗蚀剂中,反应可W非常快,使得不需要许多等待时间。加 热和等待的步骤可W同时进行或彼此顺序进行。应注意,虽然质子可W用作引发剂,但是随 后的阳离子聚合的级联不需要另外的质子。可W通过例如水残留物来使终止发生。
[003引在步骤做中,去除抗蚀剂材料14m的没有形成交联的部分(即,远离缺口 12'的 部分)。补片14p保留W覆盖缺口 12'并且补片14p被布置成用于在电荷注入层12与后续 沉积在电光层13和补片14p上的层之间提供电绝缘。
[0039] 在实施方案中,将交联的抗蚀剂材料14c的电导率和/或补片14p的层厚布置成 用于在使用时,即,在跨器件堆叠体施加工作电压时(参见例如图8或图9),在电荷注入层 12与后续沉积的层15之间提供至少相当于电光层13所提供(平均)电绝缘的电绝缘。优 选地,在使用时,补片所提供的电绝缘是平均电光层的电绝缘的例如10倍或更多。换言之, 在电荷注入层12与阴极层14之间的通过补片14p的电阻与通过电光层13的平均电阻至 少一样高,但优选高于通过电光层13的平均电阻,例如为10倍。优选地,补片的电阻率大 于cm。在一个实施例中,使用电阻率大于10 "Qcm的包含SU8的补片。在使用时,当 对电光层施加工作电压时,通过补片14p的电流密度优选地是穿过电光层13的电流密度的 例如1/10或更小。可W通过补片的附加电阻来将穿过缺口 12'的漏电流减小至可接受的 水平。
[0040] 在实施方案中,步骤值)包括将称为显影剂的溶剂施加至抗蚀剂层14,其中抗蚀 剂材料14m的没有交联的部分可溶解在显影剂中,而抗蚀剂材料的交联部分(即,补片14p) 不溶于该溶剂。该显影剂可W例如为与在步骤炬)中施加抗蚀剂层中所使用的溶剂相同的 溶剂。合适的显影剂可W为使交联的材料不发生显著程度的溶解而使没有交联的材料溶解 的溶剂。步骤(c)和步骤值)的过程可W被称为使抗蚀剂显影。术语"不可溶解"可W意 指,材料的化学反应得到与初始施加材料相比不再能够在显著程度上被溶剂溶解的层或补 片。
[0041] 在步骤似中,示出了阴极层15沉积在电光层13和补片14p上的实施方案。因 而可W将补片14p布置成用于在电荷注入层12与阴极层15之间局部提供电绝缘。代替阴 极层,也可W在电光层13上施加一个或更多个中间层。中间层的实施例可W包括例如在电 光层13与阴极层15之间的电子传输层。因而可W将补片14p布置成用于在电荷注入层12 与中间层之间提供电绝缘。
[0042] 图2示出用于制造电光器件堆叠体的系统100的实施方案。系统100包括供应系 统21、31、抗蚀剂层沉积装置24、抗蚀剂层去除装置24'和控制器20。
[0043] 控制器20被布置(即,配置成和/或设置)成用于控制供应系统21、31W设置包 括接触电荷注入层12的电光层13的多层结构,电荷注入层12包含酸性化合物12m。在实 施方案中,供应系统包括在柔性基底11上设置所述多层结构的供应漉21。供应系统还可W 包括传输系统31,传输系统31被布置成用于例如沿所示的方向32在系统100的部件(例 如抗蚀剂层沉积装置24和抗蚀剂去除装置24')之间传输多层结构。传输系统31可W包 括例如用于传输基底11和/或器件堆叠体的传送带和/或一系列漉。
[0044] 在另一实施方案中,供应漉21包括仅柔性基底11并且多层结构通过随后的层沉 积装置22和23提供。因此,在一个实施方案中,系统包括布置成用于设置基底11的供应 系统21、31。系统包括布置成用于在基底11上沉积电荷注入层12的第一沉积装置22,电 荷沉积层12包含引发剂化合物。系统包括布置成用于在电荷注入层12上沉积电光层13 的第二沉积装置23。沉积装置22和沉积装置23可W包括任意已知的层沉积装置,例如布 置成用于在有相应溶剂或没有相应溶剂的情况下印刷相应层的印刷头。在沉积电荷注入层 时所使用的可选溶剂可W在施加电光层13之前蒸发。优选地,如果在施加电光层13时使 用溶剂,则该溶剂不溶解电荷注入层12。
[0045] 在一个实施方案中,系统包括用于在电光层13上沉积抗蚀剂层14的抗蚀剂层沉 积装置24。抗蚀剂层(14)包含与所述引发剂化合物进行反应的抗蚀剂材料。在一个实施 方案中,抗蚀剂层14包含(在与该层接触时)与来自酸性电荷注入层的质子进行反应的可 阳离子交联的抗蚀剂材料14m。在另一实施方案中,抗蚀剂层14包含与来自包括在电荷注 入层中的电极的自由基进行反应的可自由基聚合的抗蚀剂材料。例如,如W上参照图1在 步骤炬)中所讨论的,可W使用任何已知装置来施加抗蚀剂层14。
[0046] 在一个实施方案中,系统包括控制器20,该控制器20配置成用于控制给基底11设 置多层结构的供应系统21、31、第一沉积装置22、第二沉积装置23和抗蚀剂层沉积装置24, 上述多层结构包括夹在电荷注入层12与抗蚀剂层14之间的电光层13。控制器20还被布 置成用于控制器件堆叠体W通过来自电荷注入层12的质子所引发的交联反应来使抗蚀剂 材料14m在电光层13中的缺口相邻处进行反应。由此形成包含经交联的抗蚀剂材料的补 片,其中补片可W覆盖缺口。可W例如通过控制施加抗蚀剂层14与后续的去除之间的时间 间隔来控制反应。例如,如W上参照图1在步骤(C)中所讨论的,可选地,系统可W另外地 包括加热器(未示出),其中控制器20控制加热器的温度来控制交联过程的速率。
[0047] 在一个实施方案中,系统包括布置成用于至少部分地去除所述抗蚀剂材料14m的 抗蚀剂层去除装置24'。控制器20还布置成用于控制抗蚀剂层去除装置24'W从形成交联 材料的电光层13去除抗蚀剂层14的一部分。包含交联材料的补片14'保留在堆叠体上W 覆盖在电光层13中的缺口。因而补片14'可W被布置成用于在电荷注入层12与后续沉积 在电光层13和补片14'上的层之间提供电绝缘。
[0048] 因而控制器20配置成用于控制器件堆叠体W通过来自电荷注入层12的引发剂化 合物1化而引发和/或催化的反应来使抗蚀剂材料14m在电光层13中的缺口 12'和缺口 13'相邻处进行反应,由此形成覆盖所述缺口 12'、13'的经交联的抗蚀剂材料14c的补片 14p,并且控制器
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