有机发光装置及该装置的制造方法_3

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善空穴注入性并由此有助于制造电压低且寿命长的形成有 机发光装置的有机发光元件。本发明中的空穴注入层也是含有具有吸电子取代基的有机化 合物的层。进而,本发明中,优选地,形成有机化合物层22的层中的至少一个作为覆盖空穴 注入层的端部W保护空穴注入层的层发挥功能。
[0113] 空穴传输层是由具有传输空穴的主要功能的材料制成的层。
[0114] 在发光层与空穴传输层之间形成电子阻挡层并且具有阻挡电子从发光层泄漏到 阳极侧W将电子限制在发光层内的功能。电子阻挡层是用于使形成有机发光装置的有机发 光元件的效率增加的层。
[0115] 发光层是主要通过空穴和电子的再结合而获得发光的层,并且通常由称为主体和 客体的两种材料制成。客体是发光材料并且相对于整个发光层,客体的含量(重量比)为 约10%W下。应指出地是,从元件特性的观点出发,除了主体和客体W外,发光层可含有另 外的材料。
[0116] 在电子传输层与发光层之间形成空穴阻挡层,并且具有阻挡空穴从发光层泄漏到 阴极侧W将空穴限制在发光层中的功能。空穴阻挡层是用于使形成有机发光装置的有机发 光元件的效率增加的层。
[0117] 电子传输层是主要用于传输电子的层。
[011引在电子传输层与注入电子的电极(阴极)之间形成电子注入层W主要改善电子注 入性并由此有助于制造电压低且寿命长的形成有机发光装置的有机发光元件。
[0119] 应指出地是,上述的层叠结构中的任何层的缺少或重复并不影响得到的用作有机 化合物层22的膜的端部结构。因此,本发明的效果不受有机化合物层的层叠结构的具体构 成影响。此外,形成有机化合物层22的层的层叠顺序由下部电极21是阳极或是阴极决定, 但本发明中并不限制。
[0120] 本实施方案中,在后述的剥离步骤中至少使用水等W进行剥离。因此,形成有机化 合物层22的层的优选的构成材料为至少在水中不溶的材料。特别地,从电子注入性的观点 出发,通常将碱金属或碱±金属用于电子注入层。但是,碱金属和碱±金属在接触时可能与 水反应和溶解。因此,将具有低水溶性的电子注入材料例如有机金属络合物用作电子注入 层的构成材料。本文中使用的术语"低水溶性"是指即使在膜的形成后使该膜与水接触1 分钟时也不发生起因于溶解的薄膜厚度的减小。应指出地是,从使水溶性减小的观点出发, 电子注入层可W是通过将电子注入材料与其他材料例如电子传输材料混合而得到的层。此 夕F,电子注入层可W是单层或者包括多层的层叠体。
[0121] (1-6)剥离步骤(图5G)
[0122] 接下来,进行剥离W将剥离层53和该层上存在的有机化合物层22除去(图5G)。 剥离时优选使用对于有机材料具有小的溶解度的水。关于剥离的方法,可将层浸入水中或 者可进一步用超声波照射,或者可用双流体喷嘴向基板10上喷射水。剥离步骤后,将有机 化合物层22图案化为包围发光像素20的形状。此外,剥离时使配线连接部24露出。应指 出地是,已进行了剥离步骤后,作为用于获得更为优异的元件特性的附加步骤,优选追加在 真空中将基板10烘赔的步骤,W将可能由包括使用水等的剥离步骤产生的残留成分从基 板10和有机化合物层22内除去。
[012引 (1-7)形成上部电极的步骤(图甜)
[0124] 有机化合物层22的加工后,在有机化合物层22上形成上部电极23 (图5H)。在此, 在基板10的整个表面形成上部电极23,如图甜中所示。因此,用上部电极23覆盖有机化 合物层22的端部。因此,本发明中,能够获得高耐久性,原因在于本发明对应于如下情形: 作为有机化合物层22的端部的形状的指标的参照图3说明的tan(0) (tan(01))为0.20 W上。
[0125] 取决于对于由发光层发出的光的上部电极23的功能(是否上部电极23透射光或 者反射光),对上部电极23的构成材料适当选择。上部电极23反射由发光层发出的光的 情形下,将具有光反射性的电极层用于上部电极23。运种情形下上部电极23的构成材料 的实例为具有高光反射性的金属材料,例如侣(Al)或银(Ag)。但是,运种情形下上部电极 23的结构并不限于上述的具有光反射性的金属材料的单层。也可采用包括具有光反射性 的金属材料的层和透明导电材料例如ITO或氧化铜锋的层的层叠电极膜作为上部电极23。 上部电极23透射由发光层发出的光的情形下,将具有光透射性的电极层用于上部电极23。 运种情形下上部电极23的构成材料的实例为透明导电材料例如ITO或氧化铜锋。已知由 运些材料制成的层比有机化合物层22致密得多,因此透气性低。因此,在形成上部电极23 时用上部电极23覆盖有机化合物层22的端部,运保护上部电极23下方的有机化合物层22 免受水或气体例如氧的渗透。
[0126] (1-8)将上部电极图案化的步骤(图51至图5K)
[0127] 本发明中,作为用作上部电极23的电极膜的端部的截面形状的指标的参照图3说 明的tan(目)(tan(目2))优选为0.20W上。将tan(目2)设定为0.20W上能够使上部电极 23的厚度梯度区域减小。为了得到具有0.20W上的tan(02)的端面,形成用作上部电极 23的电极膜,然后将该电极膜加工(图案化)为预定的形状。首先,在上部电极23上形成 抗蚀剂层50 (图51)。抗蚀剂层50的形成中使用的光致抗蚀剂为正型抗蚀剂时,通过使用 在待除去上部电极23的区域中具有开口的光掩模51,向基板10施加曝光光52,如图5J中 所示。因此,得到了经曝光的抗蚀剂层50a。通过使用负型抗蚀剂形成抗蚀剂层50时,通 过用具有反转的图案的光掩模进行曝光,从而获得了与上述相同形状的经曝光的抗蚀剂层 50a〇
[0128] 通过显像将经曝光的抗蚀剂层50a除去,然后将没有被抗蚀剂层50覆盖的部分中 的上部电极23除去。作为除去的方法,能够采用湿式蚀刻或干式蚀刻,但优选不包括使用 溶剂等的干式蚀刻,原因在于湿式蚀刻容易引起不良例如膜剥离。通过干式蚀刻加工上部 电极23时,能够通过进行例如包括使用氯气或氣气的等离子体蚀刻来加工电极,原因在于 干式蚀刻是金属材料的干式蚀刻。
[0129] 如上所述,通过加工上部电极23,从而将作为用作上部电极23的电极膜的端部的 形状的指标的tan(02)设定为0.20W上。于是,能够W使其边框区域减小的方式形成采 用例如瓣射法或邸沉积法形成的上部电极23。
[0130] (1-9)密封步骤(图化)
[0131] 已形成上部电极23后,可将形成有机发光装置的有机发光元件和配线连接部24 用玻璃盖等密封,或者可用由无机材料形成的密封薄膜密封。优选用由无机材料形成的密 封薄膜密封有机发光元件和配线连接部24。本实施方案中,在上部电极23上形成密封层 30 (密封薄膜)(图化)。作为密封层30的构成材料可利用的是具有高防湿性的无机材料 例如氮化娃、氧化娃(SiO)、或氧化侣(A10)。但是,本发明中,能够用薄膜进行密封即可,对 材料自身和其组成比并无特别限定。
[0132] 此外,本发明中,已形成密封层30后,为了例如将用于与外部电路连接的外部连 接用电极垫(外部连接端子)露出,可将密封层30图案化。此外,本发明中,优选用密封层 30将上部电极23的所有端部覆盖。因此,能够进一步防止成分例如水或氧从上部电极23 的端面渗透,因此能够期待如下效果:形成有机发光装置的元件的耐久性进一步改善。
[0133](实施方案2)
[0134] 接下来,对根据本发明的实施方案2的有机发光装置的制造方法进行说明。应指 出地是,本实施方案中,例如,能够制造图4的有机发光装置2。根据本发明的实施方案2的 有机发光装置的制造方法包括下述制备工序:
[0135] (A)在下部电极上形成用于确定发光区域的发光限定部件的步骤;
[0136] 度)在下部电极上连续地形成有机化合物层和第一上部电极层的步骤;
[0137] 似W相同的平面图案将有机化合物层和第一上部电极层图案化的步骤讯
[013引 值)在第一上部电极层上形成第二上部电极层的步骤。
[0139] 现在对与有机发光装置2的制造方法的不同进行说明。
[0140] 应指出地是,步骤值)中,第二上部电极层的至少一部分与第一上部电极层重叠, 并且第二上部电极层在该层没有与第一上部电极层重叠的区域中与基板中设置的配线连 接部电连接。
[0141] 现在对有关本实施方案的各个工序的细节进行说明。本实施方案中,将有机化合 物层和第一上部电极层图案化的步骤包括下述步骤:
[0142] (Cl)在第一上部电极层上形成抗蚀剂层的步骤;
[0143] (C2)通过光刻法将抗蚀剂层加工成具有预定形状的抗蚀剂图案的步骤;和
[0144] (C3)通过使用抗蚀剂图案,通过蚀刻将有机化合物层和第一上部电极层的一部分 除去的步骤。
[0145] 应指出地是,可代替步骤(C1)-(C3)而采用实施方案1中所述的包括利用剥离层 的工序。
[0146] 图6A-60是表示根据本发明的实施方案2的有机发光装置的制造方法的截面示意 图。
[0147] (2-1)形成基板的步骤(图6A)
[014引首先,制备用于制造有机发光装置的基板(图6A)。本实施方案(实施方案2)中 使用的基板10至少包括层间绝缘层11和像素分离膜12。在此,图6A中所示的基板10中, 在预定的位置或区域中在层间绝缘层11上各自配置下部电极21和配线连接部24,并且用 作为发光区域限定部件的像素分离膜12覆盖下部电极21和配线连接部24的端部。此外, 像素分离膜12具有在对应于发光像素20的区域中形成的开口 12a和在配线连接部24与 上部电极23彼此接触的位置形成的开口12a。应指出地是,基板10可安装有用于控制有 机发光装置的驱动的控制电路,尽管图6A中没有示出该电路。在此,基板10包括控制电路 时,为了确保控制电路与下部电极21或配线连接部24之间的电连接,在层间绝缘层11的 一部分中形成接触孔13。
[0149] 对形成图6A中所示的基板10的层间绝缘层11的构成材料并无特别限制,但优选 绝缘性优异的氮化娃(SiN)或氧化娃(SiO)形成的材料。
[0150] 取决于对于由发光层发出的光的下部电极21的功能(是否该电极透射光或者反 射光),对在层间绝缘层11上设置的下部电极21的构成材料进行适当选择。在下部电极21 处反射从发光层发出的光的情形下,下部电极21为具有光反射性的电极层。运种情形下下 部电极21的构成材料优选为具有高光反射性的金属材料,例如侣(Al)或银(Ag),但Ti或 TiN有时用于减小表面氧化(引起的接触电阻的增大)。但是,运种情况下,下部电极21的 结构并不限于由具有光反射性的金属材料形成的单层。也能采用由具有光反射性的金属材 料形成的层和由透明导电材料例如ITO或氧化铜锋形成的层形成的层叠电极膜作为下部 电极21。通过下部电极21透射从发光层发出的光的情形下,下部电极21为具有光透射性 的电极层。运种情形下下部电极21的构成材料的实例包括透明导电材料例如ITO和氧化 铜锋。
[0151] 与下部电极21同时形成配线连接部24时,配线连接部24的构成材料与下部电极 21的构成材料相同。同时,本发明中,下部电极21和配线连接部24能够各自采用独立的工 序形成。运种情形下,配线连接部24的构成材料可不同于下部电极21的构成材料。
[0152] 用用于将层间绝缘层11下方存在的配线或电路(未示出)与下部电极21或配线 连接部24电连接的连接配线部件将层间绝缘层11的预定区域中形成的接触孔13填充。连 接配线部件是例如具有高导电性的材料,但本发明中并无特别限制。
[0153] 对像素分离膜12的构成材料并无特别限制,只要该材料具有绝缘性。但是,该膜 由有机物形成时,优选使用聚酷亚胺作为主要成分的材料,该膜由无机物形成时,优选氮化 娃(SiN)、氧化娃(SiO)等。
[0154] (2-2)形成有机化合物层的步骤(图6B)
[0155] 已制备基板10后,在基板10上形成有机化合物层(图6B)。应指出地是,有机化 合物层的形成时,能够采用与实施方案1中所述的工序相同的工序。
[0156] (2-3)形成第一上部电极层的步骤(图6C)
[0157] 已形成有机化合物层22后,在有机化合物层22上形成上部电极23。应指出地是, 本实施方案中形成的上部电极23是通过将第一上部电极层26与第二上部电极层27层叠 而得到的层叠电极。在此,上部电极23为阳极时,将作为正电荷载流子的空穴从上部电极 23注入有机化合物层22中,上部电极23为阴极时,将作为负电荷载流子的电子从上部电极 23注入有机化合物层22中。
[015引取决于对于从发光层发出的光的第一上部电极层26的功能(是否该电极层透射 光或者反射光),对第一上部电极层26的构成材料进行适当选择。在第一上部电极层26 处反射从发光层发出的光的情形下,第一上部电极层26为具有光反射性的电极层。运种情 形下第一上部电极层26的构成材料优选为具有高光反射性的金属材料,例如侣(Al)或银 (Ag),但Ti或TiN有时用于减小表面氧化(引起的接触电阻的增大)。但是,运种情况下, 第一上部电极层26的构成并不限于由具有光反射性的金属材料形成的单层。也能采用由 具有光反射性的金属材料形成的层和由透明导电材料例如ITO或氧化铜锋形成的层形成 的层叠电极膜作为第一上部电极层26。通过第一上部电极层26透射从发光层发出的光的 情形下,第一上部电极层26为具有光透射性的电极层。运种情形下,第一上部电极层26的 构成材料的实例包括透明导电材料例如ITO和氧化铜锋。此外,已知由任何运样的材料形 成的层比有机化合物层22致密得多,并且具有比有机化合物层低得多的透气性。因此,在 形成第一上部电极层和下层的阶段用第一上部电极层26覆盖有机化合物层22的端部时, 保护在第一上部电极层26下方存在的有机化合物层22免受水或气体例如氧的渗透。
[0159] (2-4)将有机化合物层和第一上部电极层图案化的步骤(图抓至图6H)
[0160]在包括下部电极21的基板10的整个表面上已形成有机化合物层22和第一上部 电极层26后,采用下述的方法对有机化合物层22和第一上部电极层26进行加工。首先, 涂布并形成由正型抗蚀剂形成的抗蚀剂层50 (图6D),通过光掩模51将待通过蚀刻除去的 区域曝光于曝光光52 (图犯)并且显像(图6F)。于是,形成抗蚀剂图案。接下来,将该抗 蚀剂图案用作保护膜,并且通过蚀刻将没有用该抗蚀剂图案覆盖而露出的第一上部电极层 26和有机化合物层22各自除去(图6G)。接下来,将该抗蚀剂图案除去,并且对残留物进 行洗涂和干燥。于是,完成
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