专利名称：用于制作图案化的有机电致发光器件的方法
技术领域：
本发明涉及用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，更特别地，涉及到利用用于薄膜转移的施体膜制作图案化的有机电致发光器件的方法，其中，通过光、热、电能和压力的至少一种，有机层和金属层由上部的施体层转移到下部的受体层，该施体膜含有具有不大于室温的玻璃化转变温度的软聚合物膜层。
背景技术：
有机电致发光(EL)器件为利用以下现象的自发光显示器件，其中当电流施加到荧光或磷光有机化合物膜时，通过发生电子-空穴复合从有机化合物膜中发射光。有机EL器件重量轻、具有不复杂的元件、制造工艺简单，同时显示了高图像质量和宽视角。而且，有机EL器件能表现动态图像并实现高的色纯度。另外，该器件具有适于便携式电子设备的有利的电性能，如较低的功耗和较低的驱动电压。有机EL器件用于各种领域，包括电子器件中的显示器、背光元件等。
通常，有机EL器件具有阳极、由空穴传输层、光发射层、和电子传输层组成的有机层、和阴极顺序层叠的结构。为了获得更有效的空穴和电子注入，还可在阳极和空穴传输层之间提供空穴注入层和还可在电子传输层和阴极之间提供电子注入层。
此处，由阳极注入的空穴经由空穴注入层和空穴传输层迁移到光发射层，来自阴极的电子经由电子注入层和电子传输层注入到光发射层。电子和空穴在光发射层复合以产生激子。所产生的激子引起光发射层发射相应于该激子从激发态到基态失活的能隙的光，从而形成图像。
阳极由具有高功函的透明导电材料制成，如ITO、IZO、或ITZO，阴极由具有低功函且化学稳定的金属材料制成。
作为有机EL器件之一的无源矩阵型有机EL器件，包括阳极、阴极、和在其之间插入的多层的有机层，且当电流施加到在该阳极和该阴极之间时在阳极和阴极的交叉处(intersection)上发射光。此处，阳极以预定图案在有机层顶部形成。
同时，为了获得全色有机EL器件，有必要微图案化包括光发射层、电子传输层、和空穴传输层的有机层。
微图案化有机层的一个途径是平版印刷技术。即，有机层由光刻胶涂布、曝光和显影得到光刻胶图案，所获的光刻胶图案用于微图案化该有机层。然而，根据该途径，因为该有机层由于在加工期间使用的有机溶剂或显影剂残留而易于变形，其基本上不可能在实际中使用。另一途径是利用掩膜的真空沉积方法，然而，其不利在于难以实现几十或更小微米的微图案化。
美国专利No.5,937,272公开了在全色有机电致发光显示器件中形成先进的图案化的有机层的方法，其中在该方法中使用具有涂覆有有机电致发光材料的热产生器件的施体支撑体。该施体支撑体被加热使得有机电致发光材料通过孔眼掩模被转移到配有晶体管阵列的OLED底电极凹陷的表面部分，以在配有晶体管阵列的下部像素中形成所需的彩色有机电致发光介质，其中热或光施加到该施体膜使得发射材料蒸发和转移到该像素。该方法与其中有机材料在真空下被加热和通过掩膜沉积的热沉积技术相似。
另一已知方法是激光诱导热成像(Laser Induced Thermal Imaging)方法。为了应用激光诱导热成像方法，至少需要光源、转移膜和基底，光源发出的光被转移膜的光热转化层吸收转化为热能，使得转移膜的转移层形成材料通过热能被转移到基底上以形成所需图像。
因为有必要转化激光诱导的光成为热能，该光热转化层由高热转化能力材料制成，例如，有机化合物如炭黑或IR-颜料、金属材料如铝，金属材料氧化物、或这些材料的混合物。
美国专利公开申请No.2004-0191564公开了低分子量全色有机电致发光显示器件的施体膜，该施体膜包括基底膜；在该基底膜上部形成的光热转化层；和在该光热转化层上部形成的转移层，该转移层由包括低分子量材料的材料形成，其中根据转移层与光热转化层的粘附力变化，一部分被激光照射和加热的转移层与光热转化层分离，同时一部分不被激光照射的转移层通过转移层与光热转化层的粘附力固定到该光热转化层。在有机电致发光显示器件基底与包括低分子量材料的材料之间的粘附力，所述基底上转移有形成在转移层上的包括低分子量材料的材料，以及在光热转化层与包括低分子量材料的材料之间的粘附力，大于在转移层中激光照射区域的包括低分子量材料的材料与激光非照射区域的包括低分子量材料的材料之间粘附力，这样激光照射区域的包括低分子量材料的材料与激光非照射区域的包括低分子量材料的材料相互之间彼此分离引起从光热转化层到基底上的大量转移。
然而，在其中图案是利用激光诱导热成像的方法转移的情形下，因为施体膜具有差的柔韧性，意味着在施体膜和下部的受体膜之间差的粘附，需要大量的能量。另外，因为只有有机材料是可转移的，有必要在图案化有机层后分离地沉积金属以制作无源矩阵型有机EL器件，这是很麻烦的。而且，该方法需要光热转化层。
根据Kim等开发的冷焊方法[Science，vol.288，p831(2000)]，利用金属-金属粘附力压印涂布在基底上的金属层的期望的部分，接着除去。即，有机层层叠在基底上，阴极层沉积在所生成结构的整个表面上。通过对其施加足够的压力，具有沉积其上的金属层的印记被压到该阴极层上，接着该印记被除去，由此形成阴极图案。
然而，该情形下，因为使用大量的压力和金属-金属粘附力，该方法被限制于具有高功函的金属、或这些金属的合金，如Au-Au、Ag-Ag、Pd-Pd。另外，因为该方法是提升(lift-off)的方法，而不是转移的方法，它只是用于器件制作后图案化。
Rhee和Lee开发了阴极转移方法，如[Applied Physics Letters，vol.81，p4165，(2002)]所公开的，包括制备具有作为释放促进层的SAM层和在其上层压的铝层的玻璃模具；和用足够大的压力将其压制在有机层上，该有机层层压在涂布在玻璃基底上的ITO上，和向该有机层转移铝层(阴极)。然而，该情形下，因为使用足够大量的压力和使用玻璃模具，有机层会有物理损伤和释放促进层是实质上需要的。
同时，已知利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的图案化方法，包括微米(micro)接触印刷、微米模具、纳米转移印刷等，该聚二甲基硅氧烷是一种弹性体的基于硅氧烷的橡胶和具有低的玻璃化转变温度。
韩国专利公开No.2003-0073578公开了无源矩阵型有机EL器件，其具有光发射区域，其具有相互交叉的第一和第二电极和在其之间插入的有机光发射层，该无源矩阵型有机EL器件包括在第一方向上在基底上形成的第一电极；形成在基底整个表面上覆盖第一电极的有机EL发射层；和在与第一方向正交的第二方向上位于有机EL发射层上的图案化的第二电极，其通过利用PDMS模具的LITI提供，该模具具有凹入部和凸起部按满足关系W/L＝0.2-20和D≥L×20的重复排列的不平坦部分。在所公开方法中，该PDMS模具附着在第二电极上并热固化以使第二电极与模具凸起部分离，由此完成该图案化的第二电极。然而，该方法与冷焊方法基本上相同，其利用模具和第二电极之间的相对粘附力之差分离第二电极。
发明内容
本发明提供利用用于薄膜转移的施体膜制作图案化的有机电致发光器件的方法，由于在该施体膜转移层和待转移的受体膜之间好的粘附，能够以少量能量转移且允许多层(如有机小分子和聚合物层外加金属层)同时转移，而无需利用光热转化层。
根据本发明一个方面，提供用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，该方法包括在基底上形成阳极，在该阳极上形成有机层，和通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起层与该有机层接触形成图案化的阴极，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层和粘附到该图案化的聚合物膜层的金属层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力至少一种以一次(at a time)转移该金属层。
根据本发明另一方面，提供用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，该方法包括在基底上形成阳极，在该阳极上形成第一有机层，通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起部与第一有机层接触在第一有机层上形成图案化的第二有机层，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层和粘附到该聚合物膜层图案化侧的第二有机层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以转移第二有机层，以及通过在该图案化的第二有机层上沉积金属层形成阴极。
仍根据本发明另一方面，提供用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，该方法包括在基底上形成阳极，在该阳极上形成第一有机层，通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起部与第一有机层接触，在第一有机层上形成图案化的第二有机层和阴极，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层、粘附到该聚合物膜层图案化侧的金属层、和粘附到该金属层的第二有机层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以转移该金属层和第二有机层。
在本发明的特征中，该有机层、第一有机层、和第二有机层可以包括空穴传输层、光发射层和电子传输层。
在本发明另一特征中，该软聚合物膜层具有不大于室温的玻璃化转变温度并且是选自基于硅氧烷的弹性体、聚丁二烯、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯、和聚(苯乙烯-共-丁二烯)的任意一种。
仍在本发明另一特征中，该软聚合物膜层还包括在其图案化侧的相反侧上的基膜。
还根据本发明一个方面，提供由上述方法制作的有机电致发光器件。
根据本发明，该制作有机EL器方法件允许金属层和有机层的同时转移且提高了以少量能量的转移效率和防止该有机层的光化学反应，从而使得能够通过单一过程容易和有效地制作图案化的有机EL器件。
通过参照附图对其示例性的具体实施方式
进行详细描述，本发明以上和其他的特征和优势将更加清楚，其中图1A和1B说明了根据本发明实施方式制作有机EL器件的方法，其中热和压力分别用作薄膜转移的能量源；图2A和2B说明根据本发明另一实施方式制作有机EL器件的方法，其中热和压力分别用作薄膜转移的能量源；和图3说明仍根据本发明另一实施方式制作有机EL器件的方法；和图4说明根据本发明的有机EL器件的电流和光强度。
具体实施例方式
现将对本发明实施方式给出详细的介绍，在附图中说明了其实施例。
在根据本发明图案化的有机EL器件的方法中，用于薄膜转移的施体膜使用含有具有不大于室温的玻璃化转变温度的软聚合物膜层。该聚合物膜层优选地具有厚度0.5mm或更大。当厚度小于0.5mm，该膜太软而不能加工。另外，该聚合物膜具有凹陷部和凸起部。此处，凸起部和它相邻的凸起部之间的距离对凹陷部和它相邻的凹陷之间距离的比率优选地大于或等于0.1，更优选地大于或等于0.5。当该比率小于0.1，会出现松弛问题。松弛问题是指这样的现象，其中当聚合物膜粘附到下面的有机层上时，凹陷部的表面粘住了下面的有机层。另外，凸起部的宽度对高度的比率优选地大于或等于0.2，更优选地大于或等于1。当该比率小于0.2，凸起部不能够承受对其施加的压力而崩溃。
换言之，在基底上形成阳极，该阳极上形成的一部分有机层，在该有机层上形成的阴极，和一部分有机层以及阴极，通过用于薄膜转移的施体膜可以被图案化。
该基底可以由玻璃或塑料形成。
此处，该用于薄膜转移的施体膜包括以不平坦的图案图案化的具有不大于室温的玻璃化转变温度的图案化的软聚合物膜层，粘附到该图案化的聚合物膜层的金属层和/或有机层。不像用在传统的LITI中的施体膜，本发明性的用于薄膜转移的施体膜不需要光热转化层，且能够以少量的能量转移。
该具有不大于室温的玻璃化转变温度的软聚合物膜层具有粘附到要转移的层的以不平坦的形状图案化的表面。因为上部的基底具有凹陷部和凸起部，允许利用淹没曝光(flood exposure)图案化，其中能量如光或热施加到施体膜，而不像在传统的LISI中。因此，大量转移能够通过简单过程进行。
该软聚合物膜层具有不大于室温的玻璃化转变温度并且是选自基于硅氧烷的弹性体、聚丁二烯、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶(acryl rubber)、丁基橡胶、聚异戊二烯、和聚(苯乙烯-共-丁二烯)的任意一种，最优选地为聚二甲基硅氧烷。
因为该形成聚合物膜层的聚合物具有不高于室温的玻璃化转变温度，聚合物一致地接触下面的有机材料层。因而，即使当未施加大量外来的能量如热或光时因为在分子和原子之间的范德华作用强烈地发生，由于在聚合物膜层和要进行转移的有机层之间优异的粘附力，转移容易地进行。
首先，在通过利用用于薄膜转移的施体膜仅转移阴极制作图案化的有机EL器件的情形下，该方法包括在基底上形成阳极，在该阳极上形成有机层，和通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起层与该有机层接触形成图案化的阴极，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层和粘附到该图案化的聚合物膜层的金属层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以转移该金属层。
在利用光作为能量源的情形下，使用UV灯允许通过进行只照射一次的淹没曝光，使得能够通过简单操作而大量转移。照射时间能够根据UV灯强度调节。例如，当UV灯强度为10mW/cm2，照射时间优选为5-10分钟。如果有必要在短时间内一次进行大量转移，光热转化层可以任选地增加。
在利用热作为能量源的情形下，能够通过在温度为约60-80℃下施加热约10-30分钟进行转移。
在利用压力作为能量源的情形下，优选进一步在该图案化的软聚合物膜层图案化侧的相反侧提供基膜使得均匀水平的压力施加到整个施体膜上。该基膜是选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯磺酸酯、聚磺酸酯、聚芳酯(polyarylate)、氟化聚酰亚胺、氟化树脂、聚丙烯酸酯(polyacryl)、聚环氧(polyepoxy)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸酯和聚酰亚胺的任意一种。
该情形下，施加的压力优选地为约10kPa-100mPa和施加2-60秒。
在利用电作为能量源的情形下，施加的电优选约1mA/cm2-约10A/cm2，而且可以施加约一分钟至约一小时。
金属层可以由功函为约2.0eV-约6.0eV的金属形成。该金属层可以具有由第一金属层和第二金属层组成的双-层结构。在金属层具有双-层结构的情形下，粘附到该软聚合物膜层的第一金属层优选地具有高功函，使得不与聚合物膜层反应，其实例包括Al、Ag、Au、Pd、Pt、等。粘附到第一金属层的第二金属层优选地由具有低的高功函的金属形成，其实例包括Ba、Ca、Mg、Cs、Li、和在这些金属之间的合金或与其他金属的合金。
在要转移的层是金属层的情形下，在金属和形成受体膜的有机材料之间粘附力大于在金属和软聚合物膜层之间的粘附力。因而，通过对其甚至施加少量的能量，该金属层能够容易地从该软聚合物膜层分离。
换言之，当PDMS用作软聚合物膜时，粘附力之差能够用如下的表面能(γ)表示W(3-2)＝γ3+γ2-γ32W(1-2)＝γ1+γ2-γ12W(3-2)-W(1-2)＝(γ3-γ1)-(γ32-γ12)
设定软聚合物膜指定为1，金属指定为2，和下面的有机材料层指定为3，因为γ(金属)远大于γ(下面的有机层)或γ(PDMS)，第二款远小于第一款。因而，粘附力差成为等于在下面的有机材料层和PDMS之间的表面能差。PDMS的表面能是19.8mJ/m2，这是非常低的水平，使得与下面的有机材料层相比具有差的粘附力。当形成下面的有机材料层的有机材料是光发射材料如聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基-己氧基)-1，4-亚苯基亚乙烯)(MEH-PPV)时，其表面能是28.0mJ/m2。因而，即使没有施加外来能量，因为相当大的粘附力差，通过延长粘附时间，转移能够容易地进行。该情形下，施加外来能量，例如，在80℃下加热20分钟或更长，能够加速转移时间。
形成受体膜的有机层包括空穴传输层、光发射层、和电子传输层，当必要时还包括电子注入层、空穴注入层、电子阻挡层，和/或空穴阻挡层。
图1A和1B是说明利用用于薄膜转移的施体膜转移作为用于薄膜转移的施体膜的金属层制作图案化的有机EL器件的方法的流程图，其特别有利于制作无源矩阵型有机EL器件。
参照图1A，在步骤(a)中，金属层102a沉积在图案化的软聚合物膜层101上以形成用于薄膜转移的施体膜。在步骤(b)中，该用于薄膜转移的施体膜这样设置，使得用于薄膜转移的施体膜的凸起部成为与层叠在沉积于基底105上的阳极104上的有机层103接触，紧接着对其施加热。在步骤(c)中，施体膜从生成的结构分离以用于薄膜转移，由此形成已转移有金属层102a的有机层，由此完成该图案化的有机EL器件。
图1B说明利用压力作为能量源的LITI的实施例，其中进行与在图1A中相同的过程，除了基膜100粘附到该软聚合物膜层101图案化侧的相反侧上。
在通过利用用于薄膜转移的施体膜转移有机层制作图案化的有机EL器件的情形下，该方法包括在基底上形成阳极、在该阳极上形成第一有机层、通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起部与第一有机层在第一有机层上接触在第一有机层上形成图案化的第二有机层，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层和粘附到该聚合物膜层的图案化侧的第二有机层、和对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以一次转移该第二有机层、以及通过在该图案化的第二有机层上沉积金属层形成阴极。
该图案化的第二有机层被转移到第一有机层后，金属层可以沉积到第二有机层上形成阴极。沉积的实例包括热沉积、电子束沉积和溅射。该情形下，金属层也可以具有单-层或双-层结构。
在施体膜中的第二有机层和在其中进行薄膜转移的第一有机层可以包括电子传输层、光发射层、和空穴传输层，并且，如有必要，可以包括电子注入层、空穴注入层、电子阻挡层、和空穴阻挡层。
图2A和2B为说明通过利用用于薄膜转移的施体膜转移有机层制作图案化的有机EL器件的方法的流程图。
参照图2A，在步骤(a)中，在图案化的软聚合物膜层201上形成第二有机层202b以形成用于薄膜转移的施体膜。在步骤(b)中，用于薄膜转移的施体膜被设置成该用于薄膜转移的施体膜的凸起部与层叠在配置于基底205上的阳极204上的第一有机层203接触，紧接着对其施加热、光、电和压力的至少一种。在步骤(c)中，施体膜从所生成的结构分离用于薄膜转移，由此形成图案化的第二有机层202b。接着，在步骤(d)中，金属层202a被沉积在该图案化的第二有机层202b上以形成阴极，由此完成该图案化的有机EL器件。
图2B说明利用压力作为能量源的薄膜转移的实例，其中进行与在图2A中相同的过程，除了基膜200粘附到该软聚合物膜层201的图案化侧的相反侧。
在利用金属层和有机层作为用于薄膜转移的施体膜二者制作图案化的有机EL器件的情形下，该方法包括在基底上形成阳极、在该阳极上形成第一有机层、和通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起部与第一有机层接触在第一有机层上形成图案化的第二有机层和阴极，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层，粘附到该聚合物膜层图案化侧的金属层和粘附到该金属层的第二有机层、和对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以一次转移金属层和第二有机层。
图3为说明通过利用金属层和作为用于薄膜转移的施体膜的第二有机层制作图案化的有机EL器件的方法的流程图。
参照图3，在步骤(a)中，在图案化的软聚合物膜层301上顺序形成第一金属层302a′、第二金属层302a″、和第二有机层302b以形成用于薄膜转移的施体膜。在步骤(b)中，该用于薄膜转移的施体膜被设置成用于薄膜转移的施体膜的凸起部与层叠在配置于基底305上的阳极304上的第一有机层303接触，紧接着对其施加热、光、电和压力的至少一种。在步骤(c)中，施体膜与金属层302a和第二有机层302b一起从生成的结构中分离以用于薄膜转移，由此完成该图案化的有机EL器件。
在施体膜中的第二有机层和在其中进行薄膜转移的第一有机层可以包括电子传输层、光发射层、和空穴传输层，并且，如有必要，可以包括电子注入层、空穴注入层、电子阻挡层、和空穴阻挡层。
应用于本发明方法中的用于薄膜转移的施体膜通过形成具有不大于室温的玻璃化转变温度的软聚合物膜层，并且在该聚合物膜层上形成金属层或第二有机层或金属层和第二有机层而形成。
在该软聚合物膜层进一步包括基膜的情形下，在该聚合物膜层上沉积金属层或第二有机层或金属层和第二有机层，紧接着在该聚合物膜层其上形成有层的相反侧上附着该基膜。
该图案化的软聚合物膜层可以通过如下方法制备。首先，制备由晶片(wafer)制成的母版(master)。该母版具有预定的不平坦的图案。接着，形成用于形成软聚合物膜的前体溶液。该前体溶液可从许多制造品中容易地得到。例如，商购于Dow Chemical Inc.商品名为Sylgard 184系列的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。该用于形成软聚合物膜的前体溶液倾入到母版中并在在适当的温度以预定周期的时间固化，例如，在利用PDMS作为用于形成软聚合物膜前体溶液的情形下，在室温-约100℃下固化约1-24小时，优选地在约60-约80℃固化约1-3小时，由此形成图案化的聚合物膜层。最后，该图案化的聚合物膜层从该母版上分离。
接着，金属层或第二有机层沉积或涂布在由此形成的图案化的聚合物膜层的整个表面上。在金属层或第二有机层的沉积中，为了避免在层的侧面表面上沉积，使用垂直沉积。沉积的实例包括，但不限于，溅射、电子束沉积、热沉积等。
在根据本发明的有机EL器件中，阳极是选自ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ITZO(氧化铟锡锌)、Au、Ag、Al、聚噻吩、聚吡咯和聚苯胺衍生物的至少一种。
在根据本发明的有机EL器件中，阴极可以由功函为2.0-6.0eV的金属制成的单-层或双-层结构形成。
在根据本发明的有机EL器件的有机层中，空穴注入层可以由导电聚合物如PEDOT(聚-3，4-亚乙二氧基噻吩)、聚吡咯、或聚苯胺、或HOMO值为4.5-6.0eV的有机材料形成，光发射层可以由聚合物材料例如聚芴、螺芴、聚亚苯、聚亚苯基亚乙烯、聚噻吩、聚砜、聚喹啉、聚喹噁啉，聚吩噁嗪、聚噻嗪、或其衍生物、或具有分子量不大于10000的小分子材料形成。空穴传输层可以由有机小分子材料或具有空穴传输作用的聚合物材料形成，如咔唑或芳胺。电子传输层可以由有机小分子材料或具有电子传输作用的聚合物材料形成，如喹啉、喹噁啉、或金属配合物荧光材料。电子注入层可以由金属卤化物、或金属氧化物形成。
下文中，给出优选实施例以更好地理解本发明。
实施例实施例1用于薄膜层的施体膜的制备(转移层仅为金属层)将Sylgard 184A和Sylgard 184B(由Dow Corning Inc.制造)在搅拌容器中按重量比10∶1混合以得到PDMS形成溶液。该生成的PDMS形成溶液倾入到由分开制备的晶片形成的母版中。该母版具有条纹图案。倾入到母版的PDMS形成溶液中的气泡用真空泵除去，紧接着在温度约60℃-约80℃下在烘箱中固化该PDMS形成溶液并从生成的结构移去该母版，由此获得PDMS膜层。
在1×10-7托的真空下通过电子束沉积在所获得的PDMS膜层的图案化的表面上沉积Au至厚度为20nm。
图案化的有机EL器件的制作将切割成50mm×50mm×0.7mm的玻璃基底和作为第一电极的15Ω/cm2(1200)的ITO在异丙醇和蒸馏水中分别进行超声清洗5分钟，紧接着进行UV-O3处理30分钟。将空穴传输材料(Dow Chemical Co.制造的聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N’，-(4-丁基苯基)-双-N，N’-苯基-1，4-苯二胺(PFB))旋涂在该ITO电极上，因而形成厚度10nm的空穴传输层。作为蓝光发射材料的基于螺芴的光发射聚合物涂布在该空穴传输层上形成70nm厚的光发射层，在光发射层上沉积由氧化铝奎宁(alumina quinine)(Alq3)制成的电子传输层至厚度30nm。接着，施体膜凸起部允许与电子传输层接触并通过进行IR灯照射10分钟进行薄膜转移以形成图案化的阴极，因而完成有机EL器件。
实施例2
用于薄膜转移的施体膜的制备(转移层仅为有机层)将Sylgard 184A和Sylgard 184B(由Dow Corning Inc.制造)在搅拌容器中按重量比10∶1混合以得到PDMS形成溶液。该生成的PDMS形成溶液倾入到由分开制备的晶片形成的母版中。该母版具有条纹图案。倾入到母版的PDMS形成溶液的气泡用真空泵除去，紧接着在温度约60℃-约80℃下在烘箱中固化该PDMS形成溶液并从生成的结构移去该母版，由此获得PDMS膜层。
在1×10-7托的真空下在所获得的PDMS膜层的图案化的表面上沉积氧化铝奎宁(Alq3)至厚度为30nm以用作形成电子传输层的第二有机层。
图案化的有机EL器件的制作将切割成50mm×50mm×0.7mm的玻璃基底和作为第一电极的15Ω/cm2(1200)的ITO在异丙醇和蒸馏水中分别进行超声清洗5分钟，紧接着进行UV-O3处理30分钟。将空穴传输材料(Dow Chemical Co.制造的聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N’，-(4-丁基苯基)-双-N，N’-苯基-1，4-苯二胺(PFB))旋涂在该ITO电极上，因而形成厚度10nm的空穴传输层。作为蓝光发射材料的基于螺芴的光发射聚合物涂布在该空穴传输层上形成70nm厚的光发射层，接着，允许施体膜的凸起部与光发射层接触并通过IR灯照射10分钟进行薄膜转移以形成图案化的电子传输层，在该图案化的电子传输层上沉积Ca和Al金属至厚度5nm和250nm以形成阴极，因而完成有机EL器件。
实施例3用于LITI的施体膜的制备(转移层金属层和有机层)将Sylgard 184A和Sylgard 184B(由Dow Corning Inc.制造)在搅拌容器中按重量比10∶1混合以得到PDMS形成溶液。该生成的PDMS形成溶液倾入到由分开制备的晶片形成的母版中。该母版具有条纹图案。倾入到母版的PDMS形成溶液中的气泡用真空泵除去，紧接着在温度约60℃-约80℃下在烘箱中固化该PDMS形成溶液并从生成的结构移去该母版，由此获得PDMS膜层。
通过电子束沉积在所获得的PDMS膜层的图案化的表面上沉积Au至厚度20nm，通过热沉积在其上沉积Ca至厚度5nm，和在1×10-7托真空下在该金属层上沉积由氧化铝奎宁(Alq3)制成的第二有机层作为潜在的电子传输层至厚度5nm。
(1)图案化的有机EL器件的制作(能量源光)
将切割成50mm×50mm×0.7mm的玻璃基底和作为第一电极的15Ω/cm2(1200)的ITO在异丙醇和蒸馏水中分别进行超声清洗5分钟，紧接着进行UV-O3处理30分钟。将空穴传输材料(Dow Chemical Co.制造的聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N’，-(4-丁基苯基)-双-N，N’-苯基-1，4-苯二胺(PFB))旋涂在该ITO电极上，因而形成厚度10nm的空穴传输层。作为蓝光发射材料的基于螺芴的光发射聚合物涂布在该空穴传输层上形成70nm厚的光发射层。接着，允许施体膜的凸起部与光发射层接触并通过IR灯照射10分钟进行薄膜转移以形成图案化的阴极和电子传输层，因而完成有机EL器件。
(2)图案化的有机EL器件的制作(能量源电)将切割成50mm×50mm×0.7mm的玻璃基底和作为第一电极的15Ω/cm2(1200)的ITO在异丙醇和蒸馏水中分别进行超声清洗5分钟，紧接着进行UV-O3处理30分钟。将空穴传输材料(Dow Chemical Co.制造的聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N’，-(4-丁基苯基)-双-N，N’-苯基-1，4-苯二胺(PFB))旋涂在该ITO电极上，因而形成厚度10nm的空穴传输层。作为蓝光发射材料的基于螺芴的光发射聚合物涂布在该空穴传输层上形成70nm厚的光发射层，接着，允许施体膜的凸起部与光发射层接触并通过对接地的阳极和阴极施加1A/cm2的电流30分钟，进行薄膜转移以形成图案化的阴极和电子传输层，因而完成有机EL器件。
(3)图案化的有机EL器件的制作(能量源压力)将切割成50mm×50mm×0.7mm的玻璃基底和作为第一电极的15Ω/cm2(1200)的ITO在异丙醇和蒸馏水中分别进行超声清洗5分钟，紧接着进行UV-O3处理30分钟。将空穴传输材料(Dow Chemical Co.制造的聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N’，-(4-丁基苯基)-双-N，N’-苯基-1，4-苯二胺(PFB))旋涂在该ITO电极上，因而形成厚度10nm的空穴传输层。作为蓝光发射材料的基于螺芴的光发射聚合物涂布在该空穴传输层上形成70nm厚的光发射层，接着，施体膜附着到玻璃衬底上，允许该施体膜的凸起部与光发射层接触并通过对该施体膜施加150kPa的压力15秒进行薄膜转移以形成图案化的阴极和电子传输层，因而完成有机EL器件。
比较例1图案化的有机EL器件的制作将切割成50mm×50mm×0.7mm的玻璃基底和作为第一电极的15Ω/cm2(1200)的ITO在异丙醇和蒸馏水中分别进行超声清洗5分钟，紧接着进行UV-O3处理30分钟。将空穴传输材料(Dow Chemical Co.制造的聚(9，9-二辛基芴-共-双-N，N’，-(4-丁基苯基)-双-N，N’-苯基-1，4-苯二胺(PFB))旋涂在该ITO电极上，因而形成厚度10nm的空穴传输层。作为蓝光发射材料的基于螺芴的光发射聚合物涂布在该空穴传输层上形成70nm厚的光发射层。接着，在光发射层上沉积由氧化铝奎宁(Alq3)制成的电子传输层至厚度30nm。在1×10-7托的真空下通过热沉积在所获得的膜层上沉积Au至厚度为20nm。
评估测试1为了测试根据本发明的有机EL器件的性能，测量在实施例1中制造的有机EL器件的电流和发光强度，其结果示于图4中。
参照图4，可以看出根据本发明制作的有机EL器件所展示的电场对电流和光强度特性与二极管特性基本上相同，暗示着本发明制作的有机EL器件具有良好的可制造性。
评估测试2为了测试根据本发明的有机EL器件的性能，利用Minolta CS1000和Keithley 236测量实施例1中制作的有机EL器件效率(亮度/电流)。作为比较，也测量了比较例1中制作的有机EL器件的效率。测量结果分别为0.05cd/A和0.01cd/A。可以理解根据本发明制作有机EL器件的方法相对于根据比较例1制作有机EL器件的方法是改善的。
根据本发明，该制作有机EL器件的方法允许以少量能量改善的转移效率，因而能够通过单一过程容易和有效地制造图案化的有机EL器件。
权利要求
1.一种用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，包括在基底上形成阳极；在该阳极上形成有机层；和形成图案化的阴极，其通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起层与该有机层接触，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层和粘附到该图案化的聚合物膜层的金属层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以一次转移该金属层。
2.权利要求1的方法，其中该有机层包括空穴传输层、光发射层和电子传输层。
3.权利要求1的方法，其中该软聚合物膜层具有不大于室温的玻璃化转变温度并且是选自基于硅氧烷的弹性体、聚丁二烯、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯、和聚(苯乙烯-共-丁二烯)的至少一种。
4.权利要求3的方法，其中该基于硅氧烷的弹性体是聚二甲基硅氧烷。
5.权利要求1的方法，其中软聚合物膜层还包括在其图案化侧的相反侧上的基膜。
6.权利要求5的方法，其中该基膜是选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯磺酸酯、聚磺酸酯、聚芳酯、氟化聚酰亚胺、氟化树脂、聚丙烯酸酯、聚环氧、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸酯和聚酰亚胺的至少一种。
7.一种用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，包括在基底上形成阳极；在该阳极上形成第一有机层；在该第一有机层上形成图案化的第二有机层，其通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起部与该第一有机层接触，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层和粘附到该聚合物膜层图案化侧的第二有机层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力的至少一种以一次转移该第二有机层；和通过在该图案化的第二有机层上沉积金属层形成阴极。
8.权利要求7的方法，其中该第一和第二有机层包括空穴传输层、光发射层和电子传输层。
9.权利要求7的方法，其中该软聚合物膜层具有不大于室温的玻璃化转变温度并且是选自基于硅氧烷的弹性体、聚丁二烯、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯、和聚(苯乙烯-共-丁二烯)的至少一种。
10.权利要求9的方法，其中该基于硅氧烷的弹性体是聚二甲基硅氧烷。
11.权利要求7方法，其中软聚合物膜层还包括在其图案化侧的相反侧上的基膜。
12.权利要求10的方法，其中该基膜是选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯磺酸酯、聚磺酸酯、聚芳酯、氟化聚酰亚胺、氟化树脂、聚丙烯酸酯、聚环氧、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸酯和聚酰亚胺的至少一种。
13.一种用于制作图案化的有机电致发光器件的方法，包括在基底上形成阳极；在该阳极上形成第一有机层；和在该第一有机层上形成图案化的第二有机层和阴极，其通过允许用于薄膜转移的施体膜的凸起部与该第一有机层接触，该施体膜含有以不平坦的形状图案化的软聚合物膜层、粘附到该聚合物膜层图案化侧的金属层、和粘附到该金属层的第二有机层，以及对该施体膜施加热、光、电和压力至少一种以一次转移该金属层和该第二有机层。
14.权利要求13的方法，其中第一和第二有机层包括空穴传输层、光发射层和电子传输层。
15.权利要求13的方法，其中该软聚合物膜层具有不大于室温的玻璃化转变温度并且是选自基于硅氧烷的弹性体、聚丁二烯、丁腈橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯、和聚(苯乙烯-共-丁二烯)的至少一种。
16.权利要求15的方法，其中该基于硅氧烷的弹性体是聚二甲基硅氧烷。
17.权利要求13的方法，其中软聚合物膜层还包括在其图案化侧的相反侧上的基膜。
18.权利要求17的方法，其中该基膜是选自玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酯磺酸酯、聚磺酸酯、聚芳酯、氟化聚酰亚胺、氟化树脂、聚丙烯酸酯、聚环氧、聚乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸酯和聚酰亚胺的至少一种。
19.一种有机电致发光器件，包括阳极；有机层；和阴极，该有机电致发光器件由权利要求1-18中任一项的方法制作。
20.权利要求19的有机电致发光器件，其中该阳极是选自ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、ITZO(氧化铟锡锌)、Au、Ag、Al、聚噻吩、聚吡咯和聚苯胺衍生物的至少一种。
21.权利要求19的有机电致发光器件，其中该阴极由一或两个功函为2.0eV-6.0eV的金属层构成。
全文摘要
本发明提供一种利用用于薄膜转移的施体膜制作图案化的有机电致发光器件的方法，由于在该施体膜转移层和要转移的受体膜之间良好的粘附，其能够以少量能量转移且允许多层同时转移，如有机小分子和聚合物层以及金属层，同时无需利用光热转化层。
文档编号H05B33/14GK1838843SQ20061000455
公开日2006年9月27日 申请日期2006年1月27日 优先权日2005年2月4日
发明者李泰雨 申请人:三星Sdi株式会社