有機電致發光裝置的製造方法、及其電子裝置的製作方法

2023-05-10 20:40:41 3

專利名稱：有機電致發光裝置的製造方法、及其電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機電致發光(EL)裝置的製造方法，及使用該有機電致發光裝置的電子裝置。
本申請要求日本專利申請第2003-15102號及日本專利申請第2003-308968號的優先權，其內容結合於此作為參考。
背景技術：
總體來說，適用於有機電致發光裝置的有機電致發光(EL)元件具有這樣的結構，在其中如疊層排列在陽極和陰極(或者正極和負極)之間的薄膜般設置有機發光材料，其中由兩電極注入的電子和空穴在發光層再次結合，因此引起能量激發並發光。該有機電致發光裝置在電極與發光層之間具有相對高的電荷注入勢壘。因此，他們通常使用包括作為陽極緩衝層的空穴傳輸層(或空穴注入層)及作為陰極緩衝層的電子傳輸層(或電子注入層)的層壓結構。在這種層壓結構中，電子傳輸層由氟化鋰(LiF)或氧化鎂(MgO)具體構成，因此有可能形成一種低電壓驅動的有機電致發光裝置。例如在Applied Physics Letters，Vol.70(1997)的152頁上所披露的。
目前，用於電致發光裝置的有機發光材料主要分為兩組，也即，一個低分子組和一個高分子(或聚合物)組。低分子有機發光材料通常用於如真空蒸鍍的氣相過程以形成之後用掩膜板形成圖案的薄膜。例如在Applied Physics Letters，Vol.51(1997)的34頁所披露的。聚合物組的有機發光材料可以在溶劑中被溶解，從而可以在塗敷方法(或塗層法)中形成後來採用如噴墨法的液滴釋放方法形成圖案的薄膜。例如在Applied Physics Letters，Vol.71(1997)的34頁所披露的。採用所述液滴釋放的方法形成的一種有機電致發光裝置的製造方法是已知的，例如日本專利申請公開第1998-12377號中所披露的。
在塗敷方法中用來形成薄膜的材料是根據作為陽極緩衝層的空穴傳輸層進行開發的，從而可以在一氣相過程中形成薄膜。這在Nature Vol.357(1992)的477頁的文章中有所披露。
所述真空蒸鍍法通常用於形成作為陰極緩衝層的電子傳輸層的薄膜。但是，這可能會由於能量消耗和材料供給而引起製造成本的提高。另外，這有可能引起幹擾擴大有機電致發光裝置襯底尺寸的不需要因素，其將被實際採用並結合到未來的顯示器中。當有機電致發光裝置通過所述氣相過程形成時，有機物質基礎層或襯底必須暴露在高溫環境下；因此，在指定材料具有很差的熱阻的情況下，可能發生很多問題如發光特性的變差和襯底變形。
當電子傳輸層在所述液相過程中形成於發光層上時，作為基礎層的發光層必須能夠被某些實際所使用的溶劑溶解。
有很多在所述液相過程中形成陰極緩衝層(作為電子傳輸層)的實例。例如，日本專利申請公開第2000-252076披露了該種方法，其中通過溼法並採用可以被溶解或被分散的具有電子傳輸能力(其中每一個重複單元包括一至五烷基或烷氧基成分)的聚合物形成層。另外，日本專利申請公開第2000-252079中披露了通過溼法採用可以溶解或分散四氫鋁酸鹽的溶液形成電子注入層的方法。
在液相過程中形成電子傳輸層的傳統例子沒有能夠披露在液相過程中採用可以在傳統氣相過程中產生好結果的鹼金屬和鹼土金屬形成電子傳輸層以及稀土金屬滷化物(如LiF)和氧化物。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種有機電致發光裝置的製造方法，其中指定層是在液相過程中採用在傳統氣相過程中能產生好結果的鹼金屬和鹼土金屬以及稀土金屬滷化物(如LiF)和氧化物形成的。
本發明的另一個目的是提供一種使用前述的有機電致發光裝置的電子裝置。
一種有機電致發光裝置基本包括設置在彼此相對設置的一陽極和一陰極之間的發光層。根據本發明的製造方法，電子傳輸層形成材料在液相過程被引入從而形成在設置於發光層與陰極之間的電子傳輸層。特別是，兩種電子傳輸層形成材料通過液滴釋放的方法被引入，通過這種方法相應的液滴可以有選擇的被定位和釋放於設置於像素電極或其以上的有機庫層開口內的指定位置。也即，由從鹼金屬、鹼土金屬和稀土金屬的滷化物(如LiF)和氧化物中選出的指定成分構成的第一種材料被引入有機庫層的開口從而在藍光發光層上形成電子傳輸層實現藍光發射；由有機金屬絡合物(如β-二酮絡合物)構成的一般被表示為化學式MAn(其中M代表一中心原子(如Ca)；A代表一配體(如乙醯丙酮(acac)；以及n代表中心原子M的原子價)的第二種材料被引入有機庫層的開口從而在紅光和綠光的發光層上形成電子傳輸層實現紅光和綠光的發射。
前述有機電致發光裝置的製造方法包括很多步驟；具體而言，一多晶矽層通過一表面保護層在襯底上形成並且通過形成圖案形成被一柵極絕緣層覆蓋的矽層，並且在其上形成源極區和漏極區，同時柵極絕緣層的全部表面被一導電層所覆蓋；柵電極和陰極電源線一起通過圖案形成；離子注入通過採用掩膜來將雜質攙入所述矽層；所述襯底的全部表面被第一絕緣夾層所覆蓋，通過光刻對其形成圖案從而在指定位置形成對應於源電極和漏電極的接觸孔；所述第一絕緣夾層被一導電層所覆蓋，之後會使用掩膜對其形成圖案以形成源電極和漏電極；所述第一絕緣夾層被一具有通過刻蝕形成的與漏電極相對應的接觸孔的第二絕緣夾層所覆蓋；所述的襯底的全部表面被一透明的導電層所覆蓋，之後對其形成圖案以形成像素電極和虛擬圖案；所述像素電極和虛擬圖案被一層親液控制層所覆蓋；通過在所述親液控制層的指定位置進行光刻或刻蝕形成有機庫層，並且之後對其進行等離子處理；通過進行液滴釋放、乾燥和加熱形成空穴傳輸層；通過在所述有機庫層開口內部進行液滴釋放、乾燥和加熱形成發光層；通過在所述有機庫層開口內部進行液滴釋放、乾燥和加熱形成電子傳輸層；通過採用鋁進行蒸鍍或濺射形成陰極，且形成一封裝襯底從而封裝在所述襯底上的元件和成分；並且所述封裝襯底與所述襯底之間的空間最終被一位於所述惰性氣體環境中的如熱硬化樹脂和紫外硬化樹脂的封裝樹脂所封裝。


本發明的這些和其他目的、方面及實施方式將在以下結合附圖進行詳細介紹，其中圖1是顯示了根據本發明一個優選實施方式的一有機電致發光裝置布線結構的電路圖；圖2是顯示了該有機電致發光裝置的線路圖及結構的平面圖；圖3是沿圖2中線A-B的橫截面圖；圖4是沿圖2中線C-D的橫截面圖；
圖5為圖3中剖面結構主要部分的放大圖；圖6A為根據本發明優選實施方式的有機電致發光裝置製造方法第一步的橫截面圖，其中一多晶矽層通過一表面保護層形成於襯底之上；圖6B為該製造方法第二步的橫截面圖，其中對所述多晶矽層形成圖案以形成一被柵極絕緣層所覆蓋的矽層；圖6C為該製造方法第三步的橫截面圖，其中在所述矽層上形成了源極區和漏極區，並且在所述柵極絕緣層全部表面上覆蓋了一導電層；圖6D為該製造方法第四步的橫截面圖，其中通過形成圖案來形成柵電極同時形成陰極電源線；圖6E為該製造方法第五步的橫截面圖，其中通過採用掩膜進行離子注入將雜質摻入所述矽層；圖6F為該製造方法第六步的橫截面圖，其中形成第一絕緣夾層以覆蓋所述襯底的全部表面並通過光刻形成圖案，從而在指定位置形成與源電極和漏電極相對應的接觸孔；圖6G為該製造方法第七步的橫截面圖，其中形成一導電層以覆蓋所述第一絕緣夾層；圖6H為該製造方法第八步的橫截面圖，其中通過採用掩膜對所述導電層形成圖案以形成源電極和漏電極；圖6I為該製造方法第九步的橫截面圖，其中形成第二絕緣夾層以覆蓋所述第一絕緣夾層；
圖6J為該製造方法第十步的橫截面圖，其中採用刻蝕的方法穿透所述第二絕緣夾層形成與漏電極相對應的接觸孔；圖6K為該製造方法第十一步的橫截面圖，其中形成一透明導電層以覆蓋所述襯底的全部表面並用於形成圖案以形成像素電極和虛擬圖案；圖6L為該製造方法第十二步的橫截面圖，其中在第二絕緣夾層上形成一親液控制層以覆蓋所述像素電極和虛擬圖案；圖6M為該製造方法第十三步的橫截面圖，其中採用光刻或者刻蝕對有機層形成圖案從而在所述親水控制層的指定位置形成有機庫層並且在之後對其進行等離子處理，其中通過液滴釋放、乾燥和加熱形成空穴傳輸層；圖6N為該製造方法第十四步的橫截面圖，其中在有機庫層的開口內部通過液滴釋放、乾燥和加熱形成發光層；圖6O為該製造方法第十五步的橫截面圖，其中在有機庫層的開口內部通過液滴釋放、乾燥和加熱形成電子傳輸層；圖6P為該製造方法第十六步的橫截面圖，其中通過蒸鍍或濺射鋁形成一陰極，並且形成一用來封裝所述襯底上的元件和成分的封裝襯底；以及圖7為包括所述有機電致發光裝置的一電子裝置例如一手提電話的外觀透視圖。
具體實施例方式
以下將結合附圖採用實施例對本發明進行進一步介紹。
在詳細介紹一根據本發明的有機電致發光裝置製造方法之前，先結合圖1對用於所述有機電致發光裝置的布線結構進行介紹。
圖1為一採用薄膜電晶體(TFT)作為開關元件的有源矩陣型有機電致發光裝置1的簡易布線結構圖。
圖1所示的所述有機電致發光裝置1包括彼此正交的多條掃描線101和多條信號線102，以及與所述信號線102相平行的多條電源線103。另外，像素區域X設置於接近所述掃描線101和所述信號線102交點的位置。
所有的信號線102都與一包括移位寄存器、電平轉換器、視頻線和模擬開關的數據線驅動電路100相連。所有的掃描線101都與一包括移位寄存器和電平轉換器的掃描線驅動電路80相連。
每一個所述像素區域X都提供一個開關TFT112，其柵電極通過所述掃描線101接收到一掃描信號，一電容元件113用來保持住通過所述開關TFT112從所述信號線102接收到的一像素信號，一驅動TFT123其柵電極接收到通過所電容元件113保持住的像素信號，一像素電極(如一陽極)當其通過驅動TFT123與所述電源線103相連的時候來自所述電源線103的一驅動電流流入該像素電極，以及一疊層排列在所述像素電極23和一陰極50之間的功能層110。一發光元件(如一有機電致發光元件)由所述像素電極23、陰極50和功能層110構成。
在所述有機電致發光裝置1中，當所述掃描線101被驅動用來開啟所述開關TFT112時，所述信號線102的電平被所述電容元件113所保持，從而所述驅動TFT123的開/關狀態取決於所述電容元件113的狀態。之後，一電流通過所述驅動TFT123的溝道從所述電源線103流入所述像素電極23，且該電流通過所述功能層110進一步流入所述陰極50。因此，所述功能層110發射出的光與通過其的電流的量相對應。
其次，將參考圖2至圖5對所述有機電致發光裝置1的結構進行介紹。
如圖2所示，所述有機電致發光電子裝置1包括一具有光傳輸能力和電絕緣能力的襯底20，一像素電極區域(沒有顯示)其中與開關TFT(沒有顯示)相連的像素電極在所述襯底20上以矩陣形式設置，電源線(沒有顯示)設置在所述像素電極區域的外圍並且與所述像素電極相連，另外在平面圖中具有基本的矩形形狀(在圖2中被單虛線所包圍)的像素部分3位於所述像素電極區域或該區域之上。另外，所述像素部分3被分割為位於其中心區域的真正的顯示區域4(在圖2中被雙虛線所包圍)，及一設置於所述真正的顯示區域4外圍的虛擬區域5(單虛線與雙虛線之間的範圍)。
在真正的顯示區域4內，以相互獨立彼此分開排列在A-B方向和C-D方向的方式，分別設置具有電極的多個顯示區域R，G和B(代表紅色，綠色和藍色)。
一對掃描線驅動電路80設置於真正的顯示區域4兩側且位於虛擬區域5以下。
一檢查電路90位於所述真正的顯示區域4上方以檢查所述有機電致發光裝置1的操作情況。該電路包括一檢查信息輸出裝置(沒有顯示)用來將檢查結果輸出到一外部裝置或類似裝置。因此，當製造或者出貨的時候就有可能對所述顯示裝置的質量和缺陷進行檢查。該檢查電路90設置於虛擬區域5以下。
一電源單元(沒有顯示)分別通過驅動電壓導電體310(見圖3)和驅動電壓導電體340(見圖4)在所述掃描線驅動電路80和檢查電路90上加電壓。另外，一用於控制所述有機電致發光裝置1的全部操作的主驅動器(沒有顯示)分別通過驅動控制信號導電體320(見圖3)和驅動電壓導電體350(見圖4)向所述掃描線驅動電路80傳輸和檢查電路90施加驅動控制信號及驅動電壓。其中，驅動控制信號是從所述主驅動器發出的與控制所述掃描線驅動電路80和所述檢查電路90輸出信號有關的指令信號。
如圖3和圖4所示，所述有機電致發光電子裝置1的全部結構是通過一封裝樹脂40將一襯底20和一封裝襯底30相結合而成的。在被所述襯底20、封裝襯底30和封裝樹脂40所封裝起來的空間中，一乾燥器(或一乾燥劑)45被連結在所述封裝襯底30的內壁上。該空間被氮氣充滿以形成一氮氣充滿層46。由於前述結構，就可能很可靠的阻止水和氧氣滲透進入所述有機電致發光裝置1的內部。因此，就有可能延長所述有機電致發光裝置1的壽命。另外，例如有可能以一吸附劑(乾燥劑)來代替所述乾燥器45。
在一所謂的上部發射類型的有機電致發光裝置中，所發射的光是從設置於所述襯底20對面的所述封裝襯底30輸出出來的；因此，採用一透明或者不透明的襯底20都是可能的。可以列舉出很多採用所述非透明襯底的例子，例如，一種襯底，在其中進行一種如表面氧化的絕緣過程。該過程是在由氧化鋁或者一不鏽鋼金屬薄片構成的一陶瓷材料上進行的，以及另一種由一熱硬化樹脂或者一熱塑性塑料樹脂構成的襯底。
在一所謂的下部發射類型的有機電致發光裝置中，所發射的光是從所述襯底20輸出出來的；因此，採用一透明或者半透明的襯底20都是可能的。例如，可以列出作為襯底20的指定材料如玻璃、石英和樹脂(如塑料和塑料薄膜)，其中尤其優選使用玻璃襯底。本實施方式是屬於所述下部發射類型其中所發射的光是從所述襯底20中輸出的；因此，所述襯底20為透明或半透明襯底。
另外，採用例如一具有電絕緣能力的板狀材料作為所述封裝襯底30也是可能的。而且，例如所述封裝樹脂40是由一熱硬化樹脂或一紫外硬化樹脂構成的。特別是，採用熱硬化樹脂中一種的環氧樹脂作為封裝樹脂40是比較理想的。
一包括所述驅動TFT123用來驅動所述像素電極23的電路層11形成與所述襯底20之上。發光元件(如有機電致發光元件)設置於所述電路層11之上。如圖5所示，所述發光元件按順序由一作為陽極的像素電極23，一用於從所述像素電極23注入或傳輸空穴的空穴傳輸層70，一包括一種有機電致發光物質的發光層60和一陰極50組成。
如圖2所示，在真正的顯示區域4中所述有機電致發光裝置1提供了三種發光點，即，紅(R)，綠(G)和藍(B)點，因此實現了一全色顯示。在圖5的放大視圖中用於由陰極50注入和傳輸電子的電子傳輸層65B和65RG分別形成於所述發光層60和所述陰極50之間。其中，所述電子傳輸層65B是為一藍(B)色發光點(即藍點)而形成的，所述電子傳輸層65RG是為紅(R)色和綠(G)色發光點而形成的。這與所述陰極50和發出紅、綠和藍色的所述發光層60之間的電荷注入勢壘高度差是相對應的。也即，發光層60實現了將指定的電子傳輸材料應用於紅、綠和藍光發射以提高發光效率。
在具有前述結構的所述發光元件中，從所述空穴傳輸層70注入的空穴與來自所述陰極50的電子在所述發光層60內結合，從而被激發而發射出光。特別是，一來自所述陰極50的電子通過與一藍點對應的所述電子傳輸層65B被傳輸到所述發光層60。對應於紅點和綠點，來自所述陰極50的電子通過所述電子傳輸層65RG被傳輸到所述發光層60。因此，進一步提高電子傳輸效率是可能的。
在屬於背面發射類型的本實施方式中，作為陽極的所述像素電極23的形成採用了一指定的透明導電材料，銦錫氧化物(ITO)是比較適合被採用的。另外，採用其他材料如由指定成分如氧化銦和氧化鋅(即『IZO』)構成的無定形透明導電薄膜也是可能的。為了方便起見，本實施方式採用ITO；另外，採用其他成分如Pt，Ir，Ni和Pd也是可能的。
所述像素電極23指定厚度範圍從50nm到200nm是比較理想的，其中比較理想的是將該厚度設定為大約150nm。氧氣(O2)等離子處理是在作為所述像素電極23的ITO表面上進行的，因此所述像素電極23具有了一親液特性，其表面被進行了清潔且工函數也被進行了調節。該O2等離子處理是在等離子體能量範圍從100kW到800kW，氧氣流從50ml/min到100ml/min，襯底傳送速率從0.5mm/sec到10mm/sec，且襯底溫度從70℃到90℃的指定條件下進行的。
所述空穴傳輸層70通過採用將聚苯乙烯磺酸加入聚噻吩衍生物或聚吡咯衍生物中的材料形成。特別是，作為形成所述空穴傳輸層70的材料，比較適合採用分散溶液混合3，4-聚二氧乙基噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸(PSS)按照PEDOT/PSS＝1/20的混合比例(產品名Byer Co.Ltd.生產的Bytron-p)，也即，在分散溶液中3，4-聚二氧乙基噻吩分散於作為分散介質的聚苯乙烯磺酸中且進一步分散於作為極性溶劑(分散介質)的水。
作為極性溶劑(或分散介質)，除了水以外，可以採用指定物質如異丙醇(IPA)，正丁醇，γ-丁內酯，N-甲基-吡咯烷酮(NMP)，1-，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)及其衍生物以及二甘醇-乙醚乙酸酯和如二甘醇-丁醚乙酸酯的乙二醇醚。
用於形成所述空穴傳輸層的材料並不限於前述的種類；因此，應用各種成分都是有可能的。例如，可以採用的分散溶液中指定成分如聚苯乙烯，聚吡咯，聚苯胺，聚乙炔及其衍生物分散於如聚苯乙烯磺酸的適當分散介質中。
作為形成所述發光層60的材料，可以採用已知的可以產生螢光或磷光的發光材料。特別是，可以採用一種指定的聚合物如(聚)對苯撐乙烯衍生物、聚亞苯基衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、亞苯基顏料、鄰吡喃酮顏料、及若丹明顏料；或者可以採用一種通過將rublene，penylene，9-，10-二苯蒽，四苯基丁二烯，Nilered，鄰吡喃酮6或quiaklydon攙雜到前述聚合物中得到的指定成分。
作為溶解前述材料的溶劑，採用一不能溶解所述空穴傳輸層70的非極性溶劑以避免對所述空穴傳輸層70進行再次溶解。特別是，對於形成所述發光層的材料的塗敷是通過如噴墨法(將在後面對其進行詳細介紹)的液滴釋放的方法實現的情況下，作為前述的非極性溶劑，適合採用二氫苯並呋喃，三甲基苯，四甲基苯，環己基苯的混合物。在該塗敷是通過旋轉塗布或浸塗布的方法實現的情況下，適合採用甲苯，二甲苯及類似物。
其次，將對形成於所述藍光發光層之上的電子傳輸層65B和形成於所述紅和綠光發光層上的電子傳輸層65RG進行詳細介紹。
所述電子傳輸層65RG的形成採用了指定材料如鹼金屬，鹼土金屬和稀土金屬的滷化物或氧化物。例如，一指定成分如Li，Na和Cs被用作所述鹼金屬；一指定成分如Ca，Ba和Sr可以被用作所述鹼土金屬；並且一指定成分如Sm，Tb和Er可被用作稀土金屬。比較理想的是將這些金屬都轉化為氟化物。另外，它們也可以被轉化為滷化物(如氯化物和溴化物)或氧化物。
在用作所述電子傳輸層65B材料的化合物中，允許採用LiF及類似材料進行蒸鍍的指定化合物通過如溶劑阱和冷阱的氣相蒸鍍方法可以被轉化為直徑為1μm或更小的微粒，例如詳細內容在題為「關於分散與聚合的解釋及其應用技術(explication for dispersionand aggregation，and applied technology therefor)」(1992)第30頁中有所介紹。也即，微粒被均勻的分散在所述分散介質中以形成分散溶液(或膠體)。這允許通過所述液滴釋放的方法實現該塗敷；也即允許在所述液相過程中形成所述薄膜。
由前述化合物構成的所述電子傳輸層65B比較理想的厚度範圍是從0.5nm到10nm；特別是，形成一厚度為5nm或更薄的薄膜是比較理想的。另外，採用如噴墨法(詳細情況將在後面進行介紹)的液滴釋放方法形成所述電子傳輸層65B是比較理想的，因為在採用所述分散溶液的情況下，可以形成一具有納米量級厚度的薄膜。並且，作為分散前述微粒的分散介質，比較理想的是採用水，甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇(IPA)及如丙酮的極性溶劑，因為這些成分不會引起所述發光層60的再次溶解。
在所述發光層60溶解於所述極性溶劑的例外情況下，比較理想的是採用一非極性溶劑如甲苯，二甲苯，苯，己烷，環己烷，十四烷，和異辛烷。
在可以被用於形成所述電子傳輸層65B的材料中，包括Na，K，Rb和Cs的一些氟化物顯示出水溶性。其通過溶於所述極性溶劑(或根據所述發光層60的類型例外採用非極性溶劑)被溶解，因而可以實現通過所述液滴釋放的方法的塗敷，即在液相過程中形成薄膜。
特別是，可以列出用於形成所述電子傳輸層65B的材料的準確實例如LiF和NaF，從而形成該材料的具體方法將在以下進行介紹。
(a)LiF首先，通過如溶劑阱和冷阱方法的氣相蒸鍍法產生由氟化鋰(LiF)構成的具有納米量級直徑的微粒。之後，微粒被均勻的分散在水中以形成一分散溶液(或膠體)。
通過噴墨法(或液滴釋放法)將前述分散溶液塗布在所述由聚芴材料構成的藍光發光層之上，從而該薄膜厚度大約為5nm。其中，對於所述發光層60來說沒有探測到如再溶解的不良影響。
另外，可以確定的是對於通過前述在液相過程中形成的由LiF薄膜形成的所述電子傳輸層65B可以與通過傳統真空蒸鍍法形成的LiF薄膜達到同樣效果。
(b)NaF氟化鈉(NaF)是可溶的因其溶解度為每100g水可溶解4.15g氟化鈉(25℃)。其中，準備分散在所述分散溶液中的微粒是不必要的；因此，可以實現採用水溶液的塗敷。也即，例如一NaF的飽和溶液被聚乙烯醇(PVA)所稀釋以形成一指定溶液，並通過採用液滴釋放法和旋轉塗布法形成一良好的薄膜。
通過將前述的以PVA稀釋NaF生成的溶液塗布於聚芴材料構成的所述藍光發光層之上，可以確定所述電子傳輸層65B可以產生預期的效應。
所述電子傳輸層65RG是由一種有機金屬絡合物構成，該種有機金屬化合物一般被表示為化學式MAn。(其中n代表由一金屬成分組成的中心原子M的原子價，且A代表由一有機材料構成的配體)。如前所述的金屬絡合物，也可以採用具有各種結構的絡合物如螯合絡合物和冠醚絡合物。
特別是，對於所述配體A來說，比較理想的是採用由如乙醯丙酮(acac)，dipipaloil methane(dpm)，六氟乙醯丙酮(hfa)，2，2，6，6-四甲基-3，5-辛二丙酮(TMOD)，噻吩甲醯三氟丙酮(TTA)，1-苯基-3-異庚基-1，3-丙二酮(產品名L1×54，L1×51，由Henkel Co.Ltd.生產)構成的喹啉配體；比較理想的是採用如由8-羥基喹啉(喔星)，及2-甲基-8-羥基喹啉構成的喹啉配體；比較理想的是採用由氯化三辛基膦(TOPO)，磷酸三丁酯(TBP)，異丁基甲基酮(MBK)，及二(2-乙基己基)膦酸(D2EHPA)構成的磷酸配體；比較理想的也是採用由乙酸和甲苯酸構成的羧酸配體及二苯基硫卡巴腙配體。其中，β-二酮配體(也即β-二酮絡合物)對應於酸性試劑和採用氧原子的多齒配體；因此，該配體可用於形成一穩定的金屬絡合物。
為了增加所述電子傳輸層65RG與所述陰極50之間的附著性，本實施方式中所述中心原子M由與陰極50的金屬成分相同的成分構成。其中，所述中心原子M必須與臨近所述電子傳輸層65RG界面的構成陰極50的組成成分相同。在所述陰極50具有由多層薄膜組成的層壓結構的情況下，前述絡合物的中心原子M要與距所述電子傳輸層65RG最近的薄膜的組成成分相同。特別是，當所述陰極50由一鋁(Al)構成的單層薄膜組成時，前述絡合物由Al(acac)2構成，其中心原子與所指定的金屬成分相吻合(如Al)。當所述陰極50由一包括Ca和Al的層壓薄膜組成時，前述絡合物由Ca(acac)2構成，其中心原子與位於靠近所述電子傳輸層65RG的『Ca』相吻合。當所述陰極50由一包括BCP和Cs的同時澱積的薄膜構成時，前述絡合物由Cs(acas)構成。
所述陰極50比較理想的是包括一種在所述電子傳輸層65RG界面具有較低工函數的金屬，詳細情況將在後面進行介紹。在這種情況下，所述絡合物的中心原子M由如鹼金屬，鹼土金屬，鎂和稀土成分的指定金屬成分構成。該絡合物具有以加速電子的傳輸的較高的吸引電子的能力；因此，就有可能進一步提高電子傳輸的效率。
前述絡合物可以被單獨採用，也可以混合入具有電子傳輸能力的傳統材料一起被採用。作為傳統的電子傳輸材料，可以列出環戊二烯衍生物，噁二唑衍生物，雙苯乙烯基苯衍生物，對苯化合物，菲咯啉衍生物，三唑衍生物及類似材料等。所述電子傳輸層65RG的厚度比較理想的範圍是從0.1nm到20nm以確保導電性。
如圖3到圖5所示，所述陰極50的全部面積大於所述真正的顯示區域4和所述虛擬區域5的全部面積；因此，所述陰極50被設置於覆蓋包括所述真正的顯示區域4和所述虛擬區域5的位置。
比較理想的是選擇一種具有較低工函數的指定材料(如Ca和Mg)作為形成靠近所述發光層60的所述陰極50的下部。另一方面，另以具有較高工函數的材料(如Al)被用於形成所述陰極50的上部(或被封裝部分)。所述陰極50的理想厚度範圍是從100nm到1000nm；特別是，比較理想的範圍是從200nm到500nm。由於本實施方式屬於下部發射類型，所以不必採用透明的陰極50。
如圖5所示，所述電路層11位於前述發光元件之下且位於或高於所述襯底20。特別是，在所述襯底20上形成一SiO2基礎層作為一表面保護層281；且在該基礎層上形成一矽層241。另外，在所述矽層241的表面形成一由SiO2和/或SiN構成的柵極絕緣層282。
所述矽層241內包含一夾在所述柵極絕緣層282之間的溝道區241a，且該溝道區在豎直方向與一柵電極242對準。所述柵電極242構成了前述的掃描線101(沒有顯示)的一部分。另外，主要由SiO2構成的第一絕緣夾層283覆蓋了所述矽層241且該夾層形成於所述柵極絕緣層282的表面用於提供所述柵電極242。
一低濃度源極區241b和一高濃度源極區241S位於所述矽層241內部的所述溝道區241a的源極一側。另外，一低濃度的漏極區241c和一高濃度的漏極區241D位於所述矽層241內部的所述溝道區241a的漏極一側。這樣形成了一所謂的淺攙雜漏極(LDD)的結構。所述高濃度源極區241S通過一穿過所述柵極絕緣層282和所述第一絕緣夾層283的接觸孔243a連接到一源電極243。所述源電極243構成了前述電源線103(見圖1)的一部分，且該電源線在所述源電極243的位置在三維系統中沿垂直於圖5紙面的方向被延長。另外，所述高濃度漏極區241D通過一穿過所述柵極絕緣層282和所述第一絕緣夾層283的接觸孔244a與位於所述源電極243同一層的一漏電極244相連。
所述第一絕緣夾層283上部中的所述源電極243和所述漏電極244被一由丙烯酸樹脂構成的第二絕緣夾層284所覆蓋。作為形成所述第二絕緣夾層的材料，除了丙烯酸絕緣材料也可以採用其他如SiN和SiO2的材料。所述由ITO構成的像素電極23形成於所述第二絕緣夾層284的表面，且通過一穿過所述第二絕緣夾層284的接觸孔23a與所述漏電極244相連。也即，所述像素電極23通過所述漏電極244與所述位於矽層241的所述高濃度漏極區241D相連。
在所述掃描驅動電路80和所述檢查電路90中包含大量的TFT(如驅動TFT)，其中n-溝道和/或p-溝道的TFT被用於構成移位寄存器中的反相器。除了不與所述像素電極23相連，該TFT中的每一個都與前述驅動TFT123具有相同的結構。
形成所述像素電極23的所述第二絕緣夾層284的表面被所述像素電極23、一主要由親液材料如SiO2構成的親液控制層25和一由丙烯酸或聚醯亞胺構成的有機庫層221所覆蓋。在所述親液控制層25上形成一開孔25a，且在所述有機庫層221上形成一開孔221a。在開孔25a和221a中，按照從所述像素電極23算起的順序逐層疊加所述空穴傳輸層70和所述發光層60。在本實施方式中，所述親液控制層25具有比構成所述有機庫層221的丙烯酸和聚醯亞胺更強的親液性。
從所述襯底20到所述第二絕緣夾層284的前述層共同構成了所述電路層11。
為了實現一彩色顯示，本實施方式中所述有機電致發光裝置1中的所述發光層60的形成是為了適應三原色的發射波長帶所設計的。例如，一紅光發光層60R其發射波長帶與紅光吻合，一綠光發光層60G其發射波長帶與綠光吻合，一藍光發光層60B其發射波長帶與藍光吻合，該發光層分別位於顯示區域R，G和B。因此，一像素是由該顯示區域R，G和B構成的。一黑矩陣(BM，沒有顯示)是通過在彩色顯示區域間的邊界濺射金屬鉻形成的，且位於所述有機庫層221和所述親液控制層25之間。
然後，將結合圖6A到圖6P對本實施方式中所述有機電致發光裝置1的製造方法進行介紹，其中每張圖都是沿圖2中線A-B的橫截面圖。
首先，如圖6A所示，一表面保護層281形成於所述襯底20的表面。其次，通過ICVD法或等離子CVD法(其中『CVD』代表『化學-氣相澱積』)在所述表面保護層281上形成非定形矽層501。之後，採用雷射退火法或快速加熱法引起晶粒的生長從而形成一多晶矽層。
其次，如圖6B所示，通過光刻法對所述多晶矽層形成圖案從而形成島狀矽層241，251，和261。所述矽層241位於前述的顯示區域內以形成連接到像素電極23的所述驅動TFT。另外的矽層251和261分別用於形成所述掃描線驅動電路80中的p-溝道和n-溝道的TFT。
再次，採用一厚度大約為30nm到200nm的矽氧化物層應用等離子CVD法或熱氧化法以形成一覆蓋包括所述矽層241，251和261以及所述表面保護層281在內全部表面的柵極絕緣層282。當採用熱氧化法形成所述柵極絕緣層282時，其在所述矽層241，251和261上發生了結晶因此被轉化為多晶矽層。
當對所述矽層241，251和261進行溝道攙雜的時候，硼離子在指定時間以大約1×1012/cm2的劑量率被注入。結果，所述矽層241，251和261被轉化為低濃度p-溝道的矽層，其雜質濃度(使用激活退火後的雜質計算所得)大約為1×1017/cm2。
其次，一離子注入選擇掩膜部分形成於所述p-溝道和n-溝道TFT的溝道層。之後，磷離子以大約1×1015/cm2的劑量率被注入。結果，高濃度的雜質以自對準方式被引入所述形成圖案掩膜。因此，如圖6C所示，對於所述矽層241形成了一對高濃度的源極區241S和高濃度漏極區241D；類似的，對於所述矽層261形成了一對高濃度的源極區261S和高濃度漏極區261D。
如圖6C所示，所述柵極絕緣層282的全部表面被一柵電極形成導電層502所覆蓋，該層由一被攙雜的矽薄膜或矽化物薄膜，或如一鋁薄膜，一鉻薄膜和一鉭薄膜的金屬薄膜構成。所述導電層501的厚度大約為500nm。如圖6D所示，形成圖案以形成一用於形成一p-溝道驅動TFT的柵電極252，一用於形成一像素TFT的柵電極242，一用於形成一n-溝道驅動TFT的柵電極262。另外，驅動控制信號導電體320(或350)及陰極電源線的第一層121被同時形成。在這種情況下，所述驅動控制信號導電體320(或350)被設置在虛擬區域5內。
隨後，如圖6D所示，採用所述柵電極242，252和262作為所述矽層241，251和261上的掩膜進行磷離子的注入，其劑量率約為4×1013/cm2。結果，緩慢集中的雜質以自對準的形式被引入所述柵電極242，252和262；因此，如圖6D所示，對於所述矽層241形成了一對低濃度的源極區241b和低濃度的漏極區241c，對於所述矽層261形成了一對低濃度的源極區261b和低濃度的漏極區261c。另外，對於所述矽層251形成了一對低濃度雜質區251S和251D。
其次，如圖6E所示，形成一離子注入選擇掩膜503以覆蓋除一有關所述p-溝道驅動TFT252的指定區域以外的全部表面。也即，離子注入採用了所述離子注入選擇掩膜503從而硼離子以1.5×1015/cm2的劑量率被引入所述矽層251。其中，構成p-溝道驅動TFT一部分的所述柵電極252被用作掩膜，從而高度的雜質以自對準的形式被引入所述矽層252。因此，低濃度雜質區251S和251D都被反攙雜以形成所述p-溝道驅動TFT的源極區和漏極區。
再次，如圖6F所示，第一絕緣夾層283形成於所述襯底20的全部表面且通過光刻法形成圖案，從而接觸孔C形成於與TFT源電極和漏電極相吻合的指定位置。
再次，如圖6G所示，形成一由指定金屬如鋁，鉻和鉭組成的導電層504以覆蓋所述第一絕緣夾層283。該導電層504的厚度大約為200nm到800nm。之後，形成圖案掩膜505以覆蓋用於形成TFT源電極漏電極的區域240a，用於形成驅動電壓導電體310(或340)的區域310a，及用於形成位於導電層504內的陰極電源線第二層的區域122a。另外，如圖6H所示，所述導電層504被用於形成圖案從而形成源電極243，253和263以及漏電極244，254和264。
再次，如圖6I所示，形成由如丙烯酸樹脂的指定聚合物材料構成的第二絕緣夾層284以覆蓋包含前述成分的所述第一絕緣夾層283。所述第二絕緣夾層284的厚度比較理想的為1μm到2μm。另外，也可以形成由SiN或SiO2構成第二絕緣夾層。其中，SiN薄膜的厚度比較理想設為200nm，SiO2薄膜的厚度比較理想設為800nm。
再次，如圖6J所示，通過刻蝕去除在所述第二絕緣夾層284內部對應於所述驅動TFT漏極區244的區域以形成接觸孔23a。
之後，形成一構成像素電極23的透明導電薄膜以覆蓋所述襯底20的全部表面。如圖6K所示，該透明導電薄膜被用於形成圖案以形成所述像素電極23及位於虛擬區域的虛擬圖案26，該薄膜通過在所述第二絕緣夾層284內的所述接觸孔23a與所述漏電極244相導通。為方便起見，在圖3和4中，所述像素電極23和所述虛擬圖案26被合併的表示為所述像素電極23。
所述虛擬圖案26並沒有經過所述第二絕緣夾層284與其下的金屬線相連。也即，島狀排列的虛擬圖案26與位於真正的顯示區域的所述像素電極23的形狀相吻合。當然，該圖形的形狀也可以與位於真正的顯示區域的所述像素電極23的形狀不同。在這種情況下，所述虛擬圖案26應該至少包括位於所述驅動電壓導電體310(和340)之上的區域。
再次，如圖6L所示，一作為絕緣層的親液控制層25形成於所述像素電極23，所述虛擬圖案26及所述第二絕緣夾層284上。當所述親液控制層25形成時其開口位於所述像素電極，電子就可以通過開口25a(見圖3和圖9M)從所述像素電極23中遷移出來。相反，當虛擬圖案26不具有開口25a的時候，所述親液控制層(或絕緣層)25就作為一空穴遷移阻擋層以避免空穴的遷移。隨後，一黑矩陣(BM，沒有顯示)形成於所述親液控制層25的凹洞中並位於相鄰的像素電極之間。具體而言，對於所述親液控制層25的凹洞採用金屬鉻進行濺射從而形成指定薄膜。
再次，如圖6M所示，有機庫層221形成於所述親液控制層25的指定位置以覆蓋前述的黑矩陣(BM)。具體而言，所述有機庫層221是通過將溶液應用於如旋轉塗布法和浸塗布法的各種塗敷方法之一而形成的，該溶液中由丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂組成的抗蝕劑溶解於溶劑，另外，所述構成有機層的材料可以是不溶於如墨的溶劑且易被刻蝕的各種材料之一。
隨後，通過採用光刻技術或刻蝕技術將所述有機層用於形成圖案從而在有機層內形成庫開口221a，其中所述有機庫層221的內壁表面位於所述庫開口221a內。在這種情況下，所述有機庫層開口221a必須包括至少一個位於前述驅動控制信號導電體320之上的區域。
再次，在所述有機庫層221表面形成親液區域和疏液的膠體區域。在本實施方式中，通過等離子處理形成該區域，該處理包括四步；也即，一預熱步驟，一親墨步驟用於形成所述有機庫層221的上表面、所述開口221a的壁表面、所述像素電極23的電極表面23c及所述親液控制層25的上表面變為親墨的步驟，一使得所述有機庫層221上表面和所述開口221a壁表面的變為疏墨的疏墨步驟，及一冷卻步驟。
也即，例如一指定的基體材料(如包括庫的所述襯底20)被加熱到一指定溫度範圍例如從70℃到80℃；之後，作為所述親墨步驟，一等離子處理(如O2等離子處理)通過在開放的氣氛下採用氧氣作為反應氣體而進行。之後，作為疏墨步驟，一等離子處理(如CF4等離子處理)通過在開放的氣氛下採用甲烷四氟化物作為反應氣體而進行。其後，曾在所述等離子處理中被加熱的所述基體材料被冷卻到室溫，從而可以區分指定區域的親液性和疏液性。
順便提及，所述像素電極23的電極表面23c和所述親液控制層25可能會受到CF4等離子處理的微弱影響。但是，由於用作所述像素電極23的材料ITO和用作作所述親液控制層25的材料SiO2和TiO2對氟都具有較差的親液性，由於在親墨步驟中的羥基沒有被氟基所取代，保持所述像素電極23和所述親液控制層25的親液性是可能的。
其次，進行一空穴傳輸層形成過程以形成空穴傳輸層70。作為所述空穴傳輸層的形成過程，在液相過程中通過所採用一製造方法形成一厚度為幾納米到幾百納米的薄膜。在該液相過程中，一用於形成薄膜的指定材料被溶解或分散以產生一液態物質，該液態物質之後被用於旋轉塗布法，浸塗布法或液滴釋放法(或噴墨法)從而形成所述薄膜。其中，旋轉塗布法和浸塗布法適用於全部表面的塗敷，然而所述液滴釋放法可以通過在指定位置形成圖案而形成該薄膜。因此，在形成所述空穴傳輸層的過程中，比較理想的是採用所述液滴釋放法，通過該法所述空穴傳輸層形成材料可以被塗布到所述電極23c表面。
在通過液滴釋放法(或噴墨法)有選擇的塗布形成所述空穴傳輸層材料的情況中，一液滴釋放頭(沒有顯示)首先被所述空穴傳輸層形成材料所填充；之後，一釋放噴嘴被置於所述電極表面23c的對面，該噴嘴位於所述親液控制層25的開口25a內。當所述液滴釋放頭和所述基體材料(如襯底20)被相對移動的時候，該釋放噴嘴向所述電極表面23c釋放液滴，每滴液滴的量都是被控制的。
之後，進行一乾燥處理和一加熱處理以蒸鍍包含在所述空穴傳輸層形成材料中的所述分散介質和/或溶劑，從而在所述電極表面23c形成作為所述空穴傳輸層70的厚度範圍從幾納米到幾百納米的薄膜。所述乾燥處理比較理想的是在室溫下壓強為133.3Pa(1Torr)的氮氣環境下進行。在進行所述乾燥處理之後，所述加熱處理比較理想的是在真空環境下200℃進行10分鐘左右。
從所述釋放噴嘴釋放出的液滴被塗布在進行過親液處理的所述電極表面23c上，從而所述液滴充滿了所述親液控制層25的開口25a。另外，液滴在進行過疏液處理的所述有機庫層221上表面被排斥且無法附著在其上。因此，儘管液滴偏離指定釋放位置意外的釋放到所述有機庫層221的上表面，所述有機庫層221的上表面也不會因此變溼，從而被排斥的液滴也可以落入所述親液控制層25的開口25a。
在形成所述空穴傳輸層的過程結束之後，為避免所述空穴傳輸層70和所述發光層60的氧化，後續過程比較理想的是在惰性氣體環境如氮氣環境和氬氣環境下進行。
其次，如圖6N所示，進行一形成發光層的的過程以形成所述發光層60。在所述發光層的形成過程中，採用前述的液滴釋放法將一發光層形成材料釋放到所述空穴傳輸層70上；之後，進行一乾燥和一加熱處理以在所述有機庫層221開口221a內部形成所述發光層60。在形成所述發光層的過程中，為了避免再次溶解所述空穴傳輸層70，採用了不能溶解所述空穴傳輸層70的前述非極性溶劑作為所述發光層形成材料的溶劑。
具體而言，在形成所述發光層的過程中，採用前述的液滴釋放法有選擇的將一藍光發光層形成材料塗布在藍光顯示區，並在之後對其進行乾燥處理。類似的，採用前述的液滴釋放法有選擇的分別將綠光和紅光發光層形成材料分別塗布在綠光和紅光顯示區，並在之後對其進行乾燥處理。在採用所述液滴釋放法將前述材料塗布在指定的彩色顯示區域的情況下，所述乾燥過程是通過將所述襯底置於200℃或以下的一加熱板(沒有顯示)上進行加熱來實現的，從而液體成分經乾燥被蒸發。在採用旋轉塗布法或浸塗布法將前述材料塗布於指定的彩色顯示區域的情況下，氮氣被噴射到所述襯底上或襯底被旋轉以在所述表面形成氣流從而進行乾燥。
再次，如圖6O所示，通過形成電子傳輸層的過程形成電子傳輸層65B和65RG。在所述形成電子傳輸層的過程中，採用前述液滴釋放法釋放所述電子傳輸層形成材料。
為形成電子傳輸層65B，一LiF分散溶液或一NaF水溶液被有選擇的釋放到所述藍光發光層60上，並接著對其進行乾燥和加熱處理，從而在所述有機庫層221的開口221a內部形成所述電子傳輸層65B。在該電子傳輸層形成過程中，為了避免再溶解所述發光層60，採用了不能溶解所述發光層60的非極性溶劑作為所述電子傳輸層形成材料的溶劑。
在形成所述電子傳輸層65RG時採用了一中心原子與所述陰極50的構成成分(如Ca)相吻合的有機金屬絡和物。特別是，前述金屬絡和物(如Ca(acac)2)溶於溶劑後被釋放到所述有機庫層221的開口221a內部，從而形成所述電子傳輸層65RG。
在該電子傳輸層形成過程中，採用了電子傳輸層形成材料並對其進行乾燥處理，在該乾燥過程中將所述襯底置於200℃或以下的一加熱板(沒有顯示)上進行加熱，從而水分經乾燥被蒸發。
再次，如圖10P所示，通過一陰極層形成過程形成所述陰極50，其中，如鋁(Al)的指定陰極材料通過例如蒸鍍或濺射的方法被轉化為一薄膜。
之後，通過一封裝過程形成所述封裝襯底30，其中一乾燥器(和一乾燥劑)45被貼在所述封裝襯底30的內壁上以防止水或氧氣進入所述有機電致發光裝置內部；之後，位於所述襯底20與所述封裝襯底30之間的空間被封裝樹脂40所包圍。所述封裝樹脂40採用了一熱硬化樹脂或紫外硬化樹脂。另外，所述封裝過程比較適合在惰性氣體如氮氣、氬氣和氦氣的環境下進行。
結果，圖6A到圖6P顯示了通過前述步驟和過程來製造所述有機電致發光裝置1。其中，可以肯定的是當施加10V或更低的電壓於兩電極(即所述陽極和所述陰極)間時，可以從所述像素電極23發射出藍光。
在製造所述有機電致發光裝置1的過程中，採用LiF分散溶液或NaF水溶液作為電子傳輸層形成材料來形成所述電子傳輸層65B；所述電子傳輸層65RG通過採用液態物質形成，其中所述金屬絡和物(如Ca(acac)2)溶於溶劑從而作為所述電子傳輸層形成材料。這樣就可以確保在所述液相過程中形成所述電子傳輸層65B和65RG。因此，可以排除引起不必要的成本增加及在高溫環境下對所述有機材料和襯底的不需要的暴露的前述缺點。
總之，本發明中的製造方法在生產效率和成本方面都具有優勢，並且可以很容易的應用於大規模生產，其中由於採用了所述液滴釋放法，該製造方法在製造襯底尺寸不受限制的大屏幕顯示器方面尤為有效。另外，本製造方法不需要蒸鍍掩膜從而有利於製造高解析度的清晰顯示器。而且，本製造方法將有效的加速採用塑料襯底的具有更低熱阻的軟性顯示器的發展。
由於所述電子傳輸層形成材料被應用於所述液滴釋放法中，該材料可以被有選擇的置於並塗布於指定位置之上。特別是，所述LiF分散溶液可以被有選擇的塗布於所述藍光發光層60B之上以形成電子傳輸層65B，且包括所述金屬絡和物Ca(acac)2的液態物質可以被有選擇的塗布於所述紅光和綠光發光層60RG之上以形成所述電子傳輸層65RG。因此，可以形成在具有高效率同時具有高亮度的紅光、綠光和藍光發光元件。
在所述有機電致發光裝置1中，所述電子傳輸層65B和65RG分別形成於發射不同顏色的光的所述發光層60上以應付所述陰極50與發射紅、綠、藍光的所述發光層60之間電荷注入勢壘高度差。因此提高了分別發射紅、綠和藍光的所述發光層60的電子傳輸效率。總之，由於發光元件在發光過程中具有高亮度和高效率，因此所述有機電致發光裝置1具有出色的發光性能。
本實施方式屬於下部發射類型。當然，本發明並不僅限於下部發射類型並且可以很容易的應用於上部發射類型。另外，本發明可以被用於雙面發光類型的顯示器。
其次，將參考顯示了一手提電話(或可攜式電話)外觀的圖7對結合了前述有機電致發光裝置的電子裝置進行介紹。
在圖7中，參考數字1000代表著該行動電話的主體(或外殼)，參考數字1001代表著一採用前述有機電致發光裝置1的顯示器。
由於圖7中電子裝置包括一採用了所述有機電致發光裝置的顯示器1001，該顯示器1001表現出了很好的顯示特性並且可以滿足用戶在視覺方面的偏好。
如前所述，本發明具有很多效果和技術特徵，以下將對其進行介紹。
(1)本發明的一有機電致發光裝置基本包括設置在彼此相對設置的一陽極和一陰極之間的發光層，其中電子傳輸層形成材料在液相過程種被引入以形成位於所述發光層和所述陰極之間的電子傳輸層。由於電子傳輸層形成於所述液相過程，就有可能去除在氣相過程形成該電子傳輸層的問題，如不必要的成本增加和將有機基體材料和襯底不必要的暴露在高溫環境中。另外，電子傳輸層具有電子傳輸能力和空穴阻擋能力以阻擋空穴的遷移從而將空穴保留在發光層以內。
(2)作為電子傳輸層形成材料，可以採用如鹼金屬，鹼土金屬和稀土金屬的滷化物或氧化物。
(3)作為選擇，可以採用LiF微粒被分散於其中的分散溶液作為所述電子傳輸層形成材料。一般來說，當採用LiF作為形成發射藍光的發光層的電子傳輸層形成材料時可以產生很好的效果，其中該形成材料很難溶解於水或其他溶劑，所以採用LiF的電子傳輸層的形成是在如真空蒸鍍的氣相過程而不是液相過程中進行的。在本發明中，LiF被轉化為分散在極性溶劑(或分散介質)如水中的直徑為1μm或更小的微粒(或微晶粒)以形成一用於所述液滴釋放法的液態物質，從而該液滴可以被有選擇的定位於和釋放於指定位置。這使得採用LiF的電子傳輸層的形成可以在所述液相過程中進行。因此，可以確保產生具有很好的發光特性的所述有機電致發光裝置同時避免發生前述的問題。
(4)作為所述電子傳輸層形成材料，可以採用可溶於水而產生一水溶液的指定成分如鹼金屬，鹼土金屬和稀土金屬滷化物或氧化物。這是因為儘管在形成所述發光層過程中使用極性溶劑，所述水溶液也不會溶解所述發光層。因此，可以確保在所述液相過程中形成所述電子傳輸層而不破壞所述發光層的特性。
(5)指定的發光層被指定發射藍光。也即，包括指定成分如鹼金屬，鹼土金屬和稀土金屬的滷化物或氧化物的電子傳輸層被置於所述藍光發光層或其以上。由於用於形成所述電子傳輸層的指定成分具有相對較低的工函數，顯著的提高藍光發光層的發射效率是可能的。
(6)作為電子傳輸層形成材料，可以採用有機金屬絡合物，通過該材料電子傳輸層可以形成於液相過程。例如，所述有機金屬絡合物為β-二酮絡合物。也即，採用所述有機金屬絡合物的所述電子傳輸層可以增強在由一指定金屬構成的所述陰極界面和在由一指定有機物質構成的所述發光層界面的附著力。因此提高了所述發光層的發射效率。所述有機金屬絡合物一般表示為化學式MAn(其中M代表一由金屬成分構成的中心原子；A代表由一有機成分構成的配體；n代表所述中心原子M的原子價)的一有機金屬化合物。作為所述配體A，比較理想的是採用乙醯丙酮(acac)。作為所述中心原子M，比較理想的是採用一具有相對較小的工函數的金屬如鈣(Ca)。
(7)其他的發光層被指定發射紅光或綠光。也即，由所述有機金屬絡合物構成的電子傳輸層形成於所述紅光或綠光發光層或其以上。該發光層增強了在由一指定金屬構成的所述陰極界面和在由一指定有機物質構成的所述發光層界面的附著力；因此，可以顯著的提高所述發光層的發射效率。
(8)所述電子傳輸層的厚度比較理想的範圍是從0.1nm到20nm。這樣保證了所述發光層的良好的導電性並提高了其發射效率。
(9)為了實現採用三原色(如藍、綠和紅)的全色顯示，包括一指定成分如鹼金屬，鹼土金屬，和稀土金屬的氧化物或滷化物的第一種材料被用於所述液相過程以形成以位於以藍光發光層上的電子傳輸層，而包括一有機金屬絡合物的第二種材料被用於所述液相過程以形成位於綠光和紅光發光層上的電子傳輸層。由於所述第一種材料具有一相對較低的工函數，顯著的提高所述藍光發光層的發射效率是有可能的。由於所述第二種材料可以提高在所述陰極界面和所述發光層界面的附著力，顯著的提高所述綠光和紅光發光層的發射效率是有可能的。由於所述藍光、綠光和紅光發光層的發射效率都有所提高，採用前述有機電致發光裝置實現一高對比度和好灰度的全色顯示是有可能的。
(10)而且，採用前述有機電致發光裝置可以構成很多電子裝置(如手提電話)，從而可以有效的去除由氣相過程引起的如高製造成本和將有機基體材料及襯底不必要的暴露在高溫環境下的問題。因此，生產具有高可靠性和相對低成本的電子裝置是可能的。
在不偏離其精神或必要特徵的前提下，本發明可以通過多種形式得以體現，且本發明的實施方式及其相關實例是具有說明性而不是具有限制性的。這是由於本發明的範圍是通過附加權利要求而不是該要求以前的描述來定義的，且所有位於所述權利要求邊界以內或等同於其邊界範圍的變化都因此被該權利要求所包含。
權利要求
1.一種包含位於陽極和陰極之間的發光層的有機電致發光裝置的製造方法，包括以下步驟在一液相過程中在所述發光層和所述陰極之間引入至少一種電子傳輸層形成材料；以及在所述發光層上形成電子傳輸層。
2.根據權利要求1所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述電子傳輸層形成材料包括由鹼金屬、鹼土金屬及稀土金屬的滷化物或氧化物中選出的一種指定成分。
3.根據權利要求1所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述電子傳輸層形成材料由一種可以分散LiF微粒的分散溶液構成。
4.根據權利要求1所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述電子傳輸層形成材料由一種水溶液構成，在該水溶液中由鹼金屬、鹼土金屬及稀土金屬的滷化物或氧化物中選出的一種指定成分可以被水溶解。
5.根據權利要求1至4中任一所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述發光層實現藍光發射。
6.根據權利要求1所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述電子傳輸層形成材料由一種有機金屬絡合物構成。
7.根據權利要求6所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述有機金屬絡合物是β-二酮絡合物。
8.根據權利要求6或7所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述發光層實現綠光和/或紅光的發射。
9.根據權利要求1所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述液相過程對應於一液滴釋放的過程。
10.根據權利要求1所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述電子傳輸層厚度範圍從0.1nm到20nm。
11.一種有機電致發光裝置的製造方法，包括以下步驟形成第一、第二、和第三陽極；在第一陽極上形成藍光發光層；在第二陽極上形成綠光發光層；在第三陽極上形成紅光發光層；在一液相過程中引入包含由鹼金屬、鹼土金屬及稀土金屬滷化物或氧化物中選出的一種指定成分的第一電子傳輸層形成材料，從而在所述藍光發光層上形成第一電子傳輸層；以及在所述液相過程中引入包含一種有機金屬絡合物的第二電子傳輸層形成材料，從而分別在所述綠光發射層及紅光發射層上形成第二和第三電子傳輸層。
12.根據權利要求11所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述第一電子傳輸層形成材料由一種可以分散LiF微粒的分散溶液構成。
13.根據權利要求11所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述有機金屬絡合物為β-二酮絡合物。
14.根據權利要求11所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述液相過程對應於一液滴釋放的方法。
15.根據權利要求11所述的有機電致發光裝置的製造方法，其中，所述第一、第二及第三電子傳輸層厚度範圍從0.1nm到20nm。
16.一種包含有機電致發光裝置的電子裝置，包括設置於一陽極和一陰極之間的多個發光層；以及通過在一液相過程中在所述發光層與所述陰極之間引入至少一種電子傳輸層形成材料而在所述發光層上形成的多個電子傳輸層。
17.一種有機電致發光裝置，包括對應於一像素電極設置在彼此相對設置的一陽極與一陰極之間的多個發光層；以及通過在一液相過程中在所述發光層與所述陰極之間引入至少一種電子傳輸層形成材料而在所述多個發光層上形成的多個電子傳輸層。
18.根據權利要求17所述的有機電致發光裝置，其中，所述電子傳輸層形成材料根據一液滴釋放的方法被引入，通過這種方法一液滴可以被定位並釋放於所述像素電極以上的一有機庫層開口內的指定位置。
19.根據權利要求18所述的有機電致發光裝置，其中，所述電子傳輸層形成材料由鹼金屬、鹼土金屬及稀土金屬的滷化物或氧化物中選出的一種指定成分構成，從而所述電子傳輸層形成材料被引入所述有機庫層的開口從而在所述發光層上形成所述電子傳輸層實現藍光發射。
20.根據權利要求18所述的有機電致發光裝置，其中，所述電子傳輸層形成材料由一種化學式為MAn(其中M代表一中心原子；A代表配體；n代表中心原子M的原子價)的有機金屬絡合物構成，該電子傳輸層形成材料被引入所述有機庫層的開口從而在所述發光層上形成所述電子傳輸層實現紅光或綠光發射。
21.根據權利要求20所述的有機電致發光裝置，其中，所述有機金屬絡合物對應於β-二酮絡合物，其中的中心原子M對應於Ca，以及配體A對應於乙醯丙酮(acac)。
全文摘要
根據包含位於陽極(23)和陰極(50)之間的發光層(60)的有機電致發光裝置的製造方法，電子傳輸層形成材料在液相過程中被引入以形成電子傳輸層。由指定成分如鹼金屬、鹼土金屬及稀土金屬的滷化物(如LiF)或氧化物構成的第一種材料被引入有機庫層(221)的開口(221a)中從而在藍光發光層上形成電子傳輸層(65B)來實現藍光的發射；由有機金屬絡合物(如β－二酮絡合物)構成的，一般被表示為具有一中心原子M(如Ca)和一配體A(如乙醯丙酮(acac))的化學分子式MA
文檔編號G09F9/00GK1525800SQ2004100390
公開日2004年9月1日 申請日期2004年1月20日 優先權日2003年1月23日
發明者高島猛, 一, 武井周一, 森井克行, 行, 保刈宏文, 文, 惠, 牧浦理惠, 關俊一 申請人:精工愛普生株式會社