电光器件堆叠体的制作方法_3

文档序号:8436009阅读:来源:国知局
配置成用于控制抗蚀剂层去除装置24'W去除抗蚀剂材料14m的没有反应 的部分。
[0049] 在所示的实施方案中,系统100还包括电极层沉积装置25。控制器20还被布置成 用于控制电极层沉积装置25W在电光层13和补片14上沉积阴极层15。因而补片14p被 布置成用于在缺口的位置处在电荷注入层12与阴极层15之间提供的电绝缘。
[0050] 系统100可W包括附加处理装置101,例如另外的层沉积装置或部件沉积装置或 者用于密封和/或切割基底的装置。可替代地或另外地,附加处理装置101可W包括例如 在R2R工艺中可W将器件堆叠体存放于其上的第二漉。
[0051] 在一个实施方案中,系统包括供应系统(未示出),该供应系统被布置成用于给各 种层沉积装置供应相应的层材料和/或给抗蚀剂层去除装置供应用于去除没有反应抗蚀 剂层的部分的材料。优选地,W液体形式供应材料,例如W在沉积后可W蒸发的溶剂的形 式。一些层可W通过对进行混合和/或反应W形成所述层的一个或更多个前驱体化合物进 行组合来形成。
[0化2] 在一个实施方案中,第一层沉积装置22包括电荷注入材料供应器,该电荷注入材 料供应器在使用时填充有待沉积在基底14上来形成电荷注入层12的电荷注入材料(或者 该样材料的前驱体)。在一个实施方案中,电荷注入材料包括酸性化合物。在一个实施方案 中,电荷注入材料包括阳DOT:PSS。
[0化3] 在一个实施方案中,第二层沉积装置23包括电光材料供应器,该电光材料供应器 在使用时填充有待沉积在电荷注入层14上W形成电光层13的电光材料(或者该样材料的 前驱体)。在一个实施方案中,电光材料和/或层13包括发光聚合物。在一个实施方案中, 电光材料和/或层13包括例如用于制造光伏器件的光吸收聚合物。
[0化4] 在一个实施方案中,抗蚀剂层沉积装置24包括抗蚀剂材料供应器,该抗蚀剂材料 供应器在使用时填充有待沉积在电光层13上W形成抗蚀剂层14的抗蚀剂材料(或者该样 材料的前驱体)。在一个实施方案中,抗蚀剂材料包括可阳离子交联的抗蚀剂材料。在一个 实施方案中,可阳离子交联的抗蚀剂材料包含通过阳离子开环聚合而进行反应的含有杂原 子的环。在一个实施方案中,可阳离子交联的抗蚀剂材料包含环氧化物。在另一实施方案 中,抗蚀剂材料包含可自由基聚合的抗蚀剂材料。
[0化5] 因此,在一个实施方案中,电荷注入层12包含酸性化合物12m并且抗蚀剂层14包 含通过交联反应与酸性化合物12m反应的可阳离子交联的抗蚀剂材料14m。在另一实施方 案中,电荷注入层12包括含有氧化材料的电极16并且抗蚀剂层14包括可自由基聚合的抗 蚀剂材料,该可自由基聚合的抗蚀剂材料通过聚合反应(例如局部降低抗蚀剂层的溶解性 的交联反应)与电极16的氧化材料的自由基12p反应。
[0056] 在一个实施方案中,抗蚀剂层去除装置24'包括抗蚀剂去除供应器,该抗蚀剂去除 供应器在使用时被填充有用于去除抗蚀剂层的至少一部分(具体地,没有与引发剂化合物 反应的那些部分)的抗蚀剂去除材料。抗蚀剂去除材料可W包括例如使抗蚀剂层的没有反 应的部分在溶剂中溶解的溶剂。通过使抗蚀剂去除材料与先前沉积的抗蚀剂层接触,抗蚀 剂材料的没有与电荷注入层反应的部分被去除,而补片14p被保留为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15之间提供电绝缘。在一个实施方案 中,抗蚀剂去除材料淹没抗蚀剂层14。
[0057] 在系统100的本实施方案中,器件堆叠体在例如R2R工艺或R2S(卷对片)工艺中 进行连续处理。该样的连续处理可W具有可量测性的优点和/或经济优点。有利地,本公 开的方法和系统非常适用于该样的连续处理,其中在电光层13中的任何缺口通过施加的 抗蚀剂层14的自对准工艺被自动密封。可替代连续处理,本公开方法和系统也适用于分立 工艺,例如一次施加至一个基底上的工艺。例如,如果使用旋涂来施加抗蚀剂层14,则该样 的分立工艺可W是有利的。
[005引在一个实施方案中,系统被布置成用于提供一序列处理步骤,其中将抗蚀剂层沉 积装置24直接布置在将电光层13沉积至电荷注入层12上的第二层沉积装置23之后。通 过将抗蚀剂层沉积在处于电荷注入层顶部上的电光层13上,在电光层13中存在缺口的情 况下,抗蚀剂层14的材料可W与电荷注入层12反应,从而在所述缺口之上形成电绝缘补片 14p。在一个实施方案中,如所示,系统包括被布置成按照处理步骤的所述序列来运送基底 11的基底传输系统31,其中依次的处理包括如W上所详述的第一层沉积装置22、第二层沉 积装置23和抗蚀剂层沉积装置24。
[0化9] 虽然系统100被示出为特定构造,例如相对于基底11和/或器件堆叠体的相对取 向,但是本公开的方法和系统不限于该样的构造。例如,在另一实施方案中,本层沉积装置 中的一些或全部装置可W被布置成用于物理气相沉积(PVD),其中可W使基底被运送或保 持在待沉积的蒸锻材料的源之上的同时从下方将层沉积至基底上。然而,应注意,本公开的 方法和系统非常适用于基于溶液的层沉积过程(例如具有抗蚀剂材料的溶剂),在一些情 况下,基于溶液的层沉积过程可W比例如气相沉积过程快。
[0060] 在所示出的实施方案中,系统100还包括壳体30。工艺中的一些或全部工艺可W 在壳体内部执行。可W使用环境控制系统33来在壳体30内部提供低湿度和/或低氧环境。 例如,干燥的氮气可W冲流过壳体W提供具有低湿度和低氧的环境。可替代地或另外地,壳 体可W被保持在低压下,例如真空。
[0061] 图3示出包括多层结构的电光器件堆叠体10的实施方案的透视图。多层结构包 括含有酸性化合物12m的电荷注入层12。多层结构还包括在此所示的为了示出目而被剥离 W显露下面的层的阴极层15。多层结构还包括布置在电荷注入层12与阴极层15之间的电 光层13。在电荷注入层12与阴极层15之间的电光层13中的缺口被包含阳离子交联的抗 蚀剂材料14c的电绝缘补片14p所覆盖。
[0062] 在优选的实施方案中,交联的抗蚀剂材料14c的电导率和补片14p的层厚被设置 成用于在电荷注入层12与后续沉积的层15之间提供至少与通过电光层13所提供的平均 电绝缘相当的电绝缘。支承多层结构的可选基底11可W是柔性或非柔性的。在一些实施 方案中,电荷注入层12可W用作阳极。在其他实施方案中,可W提供附加的阳极电极和/ 或层。
[0063] 在一个实施例中,器件堆叠体10依次包括玻璃基底11、包含铜锡氧化物(ITO)的 阳极层(在此未示出)、包含聚化4-亚己二氧基唾吩)聚(苯己締横酸)牌D0T:I^S巧的 混合物的电荷注入层12、包含聚对亚苯基亚己締基(PPV)的有源层13W及包含领和侣的阴 极层15。领和侣可例如(标称)5nmBa和lOOnmA1的顺序蒸锻来施加。器件堆叠体 10包括电绝缘补片14p,电绝缘补片14p包含如图7所示的已经历阳离子受激交联反应的 抗蚀剂材料(14m)。
[0064] 虽然原则上对于可W由电绝缘补片14p覆盖的面积尺寸没有限制,但是在优选的 实施方案中,补片14p的面积尺寸(平行于器件堆叠体10测量)小于lmm2,优选地小于 0. 1mm2,较优选地小于0. 01mm2。补片14p的尺寸通常可W与在电光层13中的缺口的尺寸 相关。该些缺口优选地保持尽可能小,例如W使电光层13中的暗斑最小化。例如,如果器 件堆叠体10用作显示器件的一部分,如果暗斑比上述面积尺寸大,则该些暗斑可能具体可 见。对于光伏器件,补片的可见性可能关系较小。然而,同样对于光伏器件,因为该些可能 较大的缺口可能与较低的器件效率有关,所W可W优选使缺口的尺寸最小化。因而根据本 公开内容制造的电光器件堆叠体可W例如在显示器件W及光伏器件中找到应用。
[0065] 图4示出与图1的步骤巧)中所示的电光器件堆叠体类似的电光器件堆叠体的另 一实施方案的截面图。与图1不同,穿过电光层13的缺口 13'不是由在电荷注入层12中 的凸起(聚集体)造成,而是由电光层13在电荷注入层12上的不充分浸润(覆盖)造成。 与图1中类似,缺口通过在电荷注入层12与阴极层15之间的电绝缘补片14p覆盖。
[0066] 图5示出电光器件堆叠体的截面的扫描电子显微镜(SEM)图像。在该图像中示出 了在电荷注入层12中的凸起1化可W如何造成电光层13的局部变薄部(thinning) 13s。 如果局部变薄部13s足够薄W基本上使得来自电荷注入层12的质子能够穿过局部变薄部 13s与施加在电光层13的上的抗蚀剂层进行反应,则可W将该局部变薄部13s认为是"缺 口"。如果电光层13的局部厚度低于lOnm,则可W将变薄部认为是缺口;如果电光层13的 局部厚度低于5皿或者如果在局部区域之上(例如,在几个ym2至最高达若干(100ym) 2 之上)不存在电光层13,则更加可W将变薄部认为是缺口。
[0067] SEM图像所示的附加层为阴极层15、阳极层17和基底11。还示出的是覆盖通过 局部变薄部13s形成的可能的缺口的可能的补片14p的位置。在本示出的图像中,电光层 13、电荷注入层12和阳极层17的层厚在lOOnm的量级。在其他实施方案中,该些层厚可W 变化。
[0068] 发明人发现,如所示的凸起1化可能是阳D0T:PSS材料聚集的结果。尤其是在 阳DOT的浓度增加的情况下,发现会产生该样的聚集。阳DOT的浓度增加可能对于增加电荷 注入层的电导率是有益的。可惜,P邸0T的浓度增加可能对悬浮液的稳定性产生不利影响, 导致可W引起漏电流的聚集体的形成。然而,通过应用本公开的工艺,可W改善该样的漏电 流。因而,将理解的是,现在可W在没有遭受漏电流的情况下增加电荷注入层12的电导率。 因此,可W达到更高的效率。
[0069] 图6示出未应用本公开的工艺(41)W及应用本公开的工艺(45)的电光器件堆叠 体之间的对比性测量结果。曲线41和曲线45示出作为器件堆叠体两端的W伏特(V)为单 位的电压的函数的器件堆叠体的W毫安(mA)每立方厘米(cm2)面积为单位的电流密度的 测量结果。通过将所施加的电压从OV扫描至9V,然后返回至-2V并且最终返回至OV来进 行测量。应注意,曲线为半对数式。
[0070] 曲线41示出了具有不同线型的四个典型器件的曲线,上述四个典型器件与图45 中示出的器件类似,不同之处在于不经历本公开的补片处理。在低于2V的低电压区域42 中可W特别注意到存在漏电流。如所示,例如,在图41中通过点划线表示的器件在低电压 区42中具有高的电流密度。该电压通常过低W至于不能有效地得到电光层中的传导,因此 怀疑该电流对应于穿过电光层中的缺口
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1