有机发光装置及该装置的制造方法_5

文档序号:9565895阅读:来源:国知局
相将化合物4 (主体)和化合物5 (客体/发光材料)共沉积到电子 阻挡层上W形成具有20nm的厚度的发光层。应指出地是,形成了发光层W致化合物5相对 于整个发光层的含量为Iwt%。进而,在发光层上将化合物6形成为具有IOnm的厚度的膜 W形成空穴阻挡层。接下来,在空穴阻挡层上将化合物7形成为具有40nm的厚度的膜W形 成电子传输层。接下来,从气相将化合物7和化合物8共沉积到电子传输层上W形成具有 15nm的厚度的电子注入层。应指出地是,形成了电子注入层W致化合物7与化合物8之间 的重量浓度比为1:1。
[0222] W上述的方式形成了有机化合物层22,其中W所述顺序将空穴注入层、空穴传输 层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层层叠(图5B)。
[0223] (4)剥离步骤(图5G)
[0224] 接下来,通过用纯水洗涂基板10的表面来进行剥离。将由氮气(3化/min)和纯水 (IL/min)形成的双流体喷嘴用于剥离。通过该步骤将剥离层53上形成的有机化合物层22 除去。于是,将有机化合物层22图案化W包围发光像素,同时,通过该步骤使配线连接部24 的表面露出。随后,在真空中在l〇〇°C的条件下进行烘赔W将基板10干燥。
[022引 (5)制造上部电极的步骤(图甜至图5K)
[0226] 接下来,通过真空沉积法在基板10的整个表面将侣(Al)形成为具有20nm的厚度 的膜W形成Al膜。应指出地是,用该Al膜覆盖有机化合物层22的端部。接下来,通过瓣 射将氧化铜锋(IZO)形成为具有300皿的厚度的膜W形成透明导电膜。应指出地是,W所 述顺序将Al膜和透明导电膜层叠而成的层叠电极膜作为上部电极23发挥功能(图甜)。 接下来,将光致抗蚀剂材料(由AZElec化onicMaterials制造,产品名:"AZ1500")涂布 到透明导电膜上W形成抗蚀剂膜。接下来,通过使抗蚀剂膜中的溶剂蒸发而形成了光致抗 蚀剂层50 (图51)。此时,光致抗蚀剂层50的厚度为1,000皿。
[0227] 接下来,将其上已形成了直至光致抗蚀剂层50的层的基板10安装于曝光装置中, 并且通过光掩模51用曝光光52照射40秒。于是,得到了经曝光的光致抗蚀剂层50a(图 5J)。曝光后,通过使用显像剂(通过用水将可从AZElectronicMaterialsW产品名 "312MIF"得到的产品稀释W致浓度成为50%而制备)进行显像1分钟。于是,将经曝光的 光致抗蚀剂层50a除去。接下来,通过包括使用图案化的光致抗蚀剂层50作为掩模的干式 蚀刻,将没有被光致抗蚀剂层50覆盖的上部电极23除去。此时,将形成上部电极23的透 明导电膜蚀刻时,将甲烧(CH4)和氨气化2)的混合气体用作蚀刻气体,将蚀刻速率设定为 lOnm/min,并且将蚀刻时间设定为30分钟。此外,将形成上部电极23的Al膜蚀刻时,将= 氯化棚度CI3)和氯气(CU的混合气体用作蚀刻气体,将蚀刻速率设定为lOnm/sec,并且 将蚀刻时间设定为3秒。
[022引 (6)密封步骤
[0229] 接下来,用由氮化娃(SiN)形成的薄膜进行密封。具体地,首先,通过包括使用SiH4 和N2作为反应气体的CVD成膜,在已经历了直至前一步骤(部分巧)中所述的步骤)的步 骤的基板10上形成了具有2ym的厚度的氮化娃膜。接下来,通过采用光刻法将该氮化娃 膜图案化而使用于外部连接的垫电极(未示出)露出,形成了密封层30(图化)。此外,此 时,用密封层30将在前一步骤中图案化的用作上部电极23的膜的所有端部覆盖。
[0230] (比较例1)
[0231] 除了在实施例1中通过包括使用掩模的真空沉积法形成了有机化合物层22W覆 盖发光像素,并且通过包括使用掩模的瓣射成膜将上部电极23形成为预定的形状W外,采 用与实施例1相同的方法制造有机发光装置1。
[0232] (实施例2)
[0233] 除了在实施例1的部分(1)中代替形成像素分离膜12而采用光刻法对于各个像 素将下部电极21图案化形成W外,采用与实施例1相同的方法制造有机发光装置1。
[0234] (实施例3)
[023引实施例I中,形成有机化合物层22时,将电子传输层的厚度设定为55nm,并且从气 相将银和碳酸飽共沉积W致银中碳酸飽的浓度为lOwt%,形成具有4nm的厚度的膜作为电 子注入层。此外,形成上部电极23时,将银形成为具有16nm的厚度的膜,并且通过瓣射将 氧化铜锋形成为具有300nm的厚度的膜W由此形成层叠电极膜。通过包括使用含有二氧化 氮(N02)和氨(N&)的蚀刻气体的干式蚀刻,并且将蚀刻速率设定为82nm/min,对形成层叠 电极膜的Ag蚀刻10秒。除了上述W外,采用与实施例1相同的方法制造有机发光装置。
[0236] (实施例4)
[0237] 除了在实施例1中将使用的基板10(带有电极的基板)变为运样的基板W致发光 像素与最接近该发光像素的配线连接部之间的距离在20ym内W外,采用与实施例1相同 的方法制备有机发光装置。
[023引(实施例5)
[0239] 实施例1中,代替娃半导体基板而使用了透明基板例如玻璃基板或树脂基板。此 夕F,将多晶Si、无定形Si或氧化物半导体(例如,IGZO)用于形成晶体管的层。进而,将只 由口0制成的层单独形成的透明导电膜用作下部电极21。此外,将由Al制成的反射电极 膜用作上部电极23。具体地,通过真空沉积法将Al形成为具有300皿的厚度的膜。此外, 进行反射电极膜的干式蚀刻W形成上部电极23的条件包括使用含有氯化棚度C13)和氯气 (Clz)的蚀刻气体,将蚀刻速率设定为lOnm/sec的条件,并且将蚀刻时间设定为30秒。除 了上述W外,采用与实施例1相同的方法制造有机发光装置。
[0240] (实施例6)
[0241] 除了在实施例1中形成带有电极的基板(基板10)W致W两维矩阵状(图2C)将 发光像素20配置在基板10上W外,采用与实施例1相同的方法制造有机发光装置1。
[0242] (实施例7)
[0243] 实施例1中,形成带有电极的基板(基板10)W致配置在基板10上的发光像素20 各自包括第一副像素20a、第二副像素2化和第=副像素20c,并且W两维矩阵状(图2D) 配置发光像素20。此外,通过使用掩模的真空沉积成膜形成了用于形成副像素(20a、2化、 20c)的有机化合物层,同时在副像素之间改变用于形成各个有机化合物层的层的厚度并且 改变用于发光层的材料。除了上述W外,采用与实施例1相同的方法制造有机发光装置。应 指出地是,本实施例中,第一副像素20a作为蓝色副像素发挥功能,第二副像素Wb作为绿 色副像素发挥功能,第=副像素20c作为红色副像素发挥功能。
[0244] (实施例8)
[024引根据图6A至图60中所示的制造方法制造图4的有机发光装置2。应指出地是,本 实施例中制造的有机发光装置具有作为红色发光层的发光层,但本发明并不限于此。此外, 本实施例中制造的有机发光装置中,配置多个发光像素。本发明中,对发光像素的配置也无 特别限制。
[0246] (1)形成基板的步骤(图6A)
[0247] 通过使用n型娃半导体基板作为起始材料,采用与实施例1的部分(1)相同的方 法制备基板10。
[024引本实施例中,下部电极21是具有反射光的功能的电极。具体地,首先,在层间绝缘 层11的整个表面(包括形成接触孔13的部分)上将Ag形成为具有IOOnm的厚度的膜。 接下来,在由Ag制成的膜上将氧化铜锡(口0)形成为具有25nm的厚度的膜W由此形成层 叠电极膜。接下来,将已知的光刻法用于将包括由Ag制成的膜(Ag膜)和由ITO制成的膜 (IT0膜)的层叠电极膜图案化。于是,与下部电极21-起形成了具有下部电极21相同的 层叠结构的配线连接部24。应指出地是,通过填充接触孔13的鹤配线将运些电极与位于基 板10的下层中的驱动电路(未示出)分别连接。
[0249] 接下来,在基板10的整个表面上(下部电极21、配线连接部24和层间绝缘层11 上),通过CVD将氮化娃形成为具有IOOnm的厚度的膜。进而,在由氮化娃制成的膜上将光 致抗蚀剂形成为膜W形成抗蚀剂层。接下来,通过光刻法将形成的抗蚀剂层图案化为预定 的形状。将图案化的抗蚀剂层作为掩模,如图6A中所示,进行使用CFa气体的干式蚀刻W在 其上待形成下部电极21的区域和其上待形成配线连接部24的区域中形成开口 12a。接下 来,通过使用氧气的干式蚀刻将干式蚀刻中残留在像素分离膜12上的抗蚀剂残渣除去。接 下来,使用可商购的单晶片洗涂机,通过双流体洗涂或者通过与兆声波组合的纯水洗涂对 其上已形成了像素分离膜12和下层的基板10进行洗涂W对基板10的表面进行洗涂。运 样制备图6A中所示的基板10。应指出地是,本实施例中制备的基板10具有W错列式配置 的多个发光像素20,如图2B中所示。
[0250] (2)有机化合物层的形成(图她)
[0巧1] 采用与实施例1的部分(3)相同的方法形成了有机化合物层22。 邮閲 (3)第一上部电极层的形成(图6C)
[0巧3] 接下来,通过真空沉积或瓣射在有机化合物层22上将Al形成为具有15nm的厚度 的膜W形成半透射性层。接下来,通过瓣射在该半透射性层上将氧化铜锋形成为具有200nm的厚度的膜W形成透明电极层。应指出地是,W所述顺序将半透射性层和透明电极层层叠 而成的层叠电极作为第一上部电极层26发挥功能(图6C)。
[0254] (4)有机化合物层和第一上部电极层的加工(图案化)(图6D至图6H)
[0巧引接下来,将正型光致抗蚀剂(例如,由AZElectronicMaterials制造,产品名: "AZ1500")涂布到第一上部电极层23上W形成抗蚀剂膜。然后,通过使抗蚀剂膜中的溶剂 蒸发而形成了抗蚀剂层50 (图6D)。此时,抗蚀剂层50的厚度为1,000皿。
[0巧6] 接下来,将其上已形成了抗蚀剂层50和下层的基板10安装于曝光装置中,并且通 过光掩模51用曝光光52照射40秒。于是,得到了经曝光的抗蚀剂层50a(图6E)。曝光后, 通过使用显像剂(例如,通过用水将可从AZElectronicMaterialsW产品名"312MIF"得 到的产品稀释W致浓度成为50%而制备)进行显像1分钟。于是,将曝光的抗蚀剂层50a 除去(图6F)。接下来,通过包括使用图案化的抗蚀剂层50作为掩模的部分干式蚀刻,将没 有被抗蚀剂层50覆盖的第一上部电极层23和有机化合物层22除去(图6G)。运种情形下 通过使用CHa和Hz的等离子体蚀刻将氧化铜锋(透明电极层)蚀刻20分钟。此外,通过使 用6化和Cl2的等离子体蚀刻将该半透射性层蚀刻10秒。进而,通过使用0 2的等离子体 蚀刻将有机化合物层22蚀刻10分钟。
[0257] 于是,将有机化合物层22和第一上部电极层23图案化为基本上相同的设计(图 細)。
[0258] (5)第二上部电极层的形成和加工(图案化)(图61至图6M)
[0巧9] 接下来,在其上已形成了第一上部电极层26和配线连接部24的基板10的整个表 面,通过瓣射将氧化铜锋形成为具有200nm的膜厚的膜。于是,形成了用作第二上部电极层 27的透明电极层(图61)。接下来,采用与部分(4)(加工第一上部电极层26的方法)相 同的方法将该透明电极层图案化为预定的形状。于是,形成了第二上部电极层27 (图6J至 图6M)。应指出地是,第二上部电极层27的形成时将第二上部电极层27图案化的设计需要 满足下述条件巧a)和巧b):
[0260] 巧a)第二上部电极层27与第一上部电极层26的至少一部分重叠;和
[0261] 巧b)第二上部电极层27覆盖配线连接部24。
[0262] 例如,可利用下述模式:第二上部电极层27覆盖第一上部电极层26的全部,如图 6M中所示。
[026引 (6)密封步骤(图6N至图60)
[0264] 接下来,用由氮化娃(SiN)形成的薄膜进行形成有机发光装置的有机发光元件的 密封。具体地,通过包括使用SiH4和N2作为反应气体的CVD成膜,在其上已形成了图案化 为预定形状的第二上部电极层27和下层的基板10上将氮化娃形成为具有2ym的膜厚的 膜。于是,形成了用作密封层30的氮化娃膜(图6脚。然后,通过采用光刻法将氮化娃膜 图案化而使用于外部连接的垫电极(未示出)露出。此外,此时,用由氮化娃形成的密封层 30将部分巧)中形成的第二上部电极层27的所有端部覆盖(图60)。
[0265] 通过上述步骤制造图4的有机发光装置2。
[0266] (比较例2)
[0267] 除了在实施例8中通过包括使用掩模的真空沉积法形成了有机化合物层22W覆 盖发光像素,并且通过包括使用掩模的瓣射成膜将第一上部电极层26和第二上部电极层 27形成为预定形状W外,采用与实施例8相同的方法制造有机发光装置2。
[026引(实施例9)
[0269] 除了在实施例8的部分(1)中代替形成像素分离膜12而采用光刻法对于每个像 素将下部电极21图案化形成W外,采用与实施例8相同的方法制造有机发光装置2。
[0270] (实施例 10)
[0271] 除了在实施例8中将使用的基板10(带有电极的基板)变为运样的基板W致发光 像素与最接近该发光像素的配线连接部之间的距离在20ym内W外,采用与实施例8相同 的方法制造有机发光装置2。
[0272] (实施例 11)
[027引实施例8中,将第一上部电极层26变为下述层(i)或(U):
[0274] (i)具有15nm的厚度的由Ag形成的层(半透射性Ag层)和具有200nm的厚度的 由氧化铜锋形成的层(透明电极层)的层叠体;和
[027引 (U)具有215nm的厚度的由氧化铜锋形成的层(只由透明电极层形成的层)。
[027引除了上述W外,采用与实施例8相同的方法制造有机发光装置2。应指出地是,能 够取决于有机化合物层22的构成材料的组合来各自适当地选择层(i)和(ii)。
[0277](实施例 12)
[027引除了在实施例8中在下部电极21的形成时省略了作为反射电极的Ag层的形成, 并且作为只由ITO层形成的透明电极形成了电极W外,采用与实施例8相同的方法制造有 机发光装置2。
[027引(实施例13)
[0280] 实施例8中,代替娃半导体基板而使用了由玻璃、树脂等制成的透明基板。此外, 将多晶Si、无定形Si或氧化物半导体(例如IGZO)用作用于形成晶体管的层。进而,将由 ITO形成的层单独形成的透明导电膜、或
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