CN103137904A - 有机电致发光装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

有机电致发光装置的制造方法，包括：在第一有机化合物层上形成掩模层和中间层以使掩模层和中间层具有预定图案的步骤；利用掩模层和中间层将第一有机化合物层进行图案化的步骤；形成第二有机化合物层的步骤；和以使中间层与用于溶解中间层的溶解液接触的方式将中间层和其上形成的第二有机化合物层除去的步骤。该方法中，直至完成第一和第二有机化合物层的图案化，通过用牺牲层覆盖第一和第二有机化合物层来保护第一和第二有机化合物层。

Description

有机电致发光装置的制造方法

技术领域

本发明涉及包括有机电致发光元件的有机电致发光装置的制造方法。

背景技术

有机电致发光装置是以矩阵图案将多个有机电致发光元件配置在基板上的装置。使用各自包括发例如红光、绿光和蓝光的有机电致发光元件组的像素能够显示全色图像。

每个有机电致发光元件具有如下结构，其中将厚度约几十毫米至几百毫米的有机化合物层配置在电极对之间。有机化合物层包括至少一个发光子层(sub-layer)。通过适当地选择发光材料，能够改变从有机电致发光元件发出的光的颜色。

真空气相沉积法广泛用于形成有机化合物层。在制造多色有机电致发光装置的过程中采用真空气相沉积法形成各自含有与有机电致发光元件对应的发光材料的层的情况下，使用具有与沉积区域对应的开口的金属掩模在预定的区域上选择性地形成含有预定发光材料的层。但是，由于金属掩模的热膨胀，金属掩模与用于沉积的基板的对准精度低，因此使用金属掩模的真空气相沉积法不适合制造高精细显示器。

日本专利No.4507759公开了不使用高精细金属掩模而采用光刻法以高精度选择性地形成有机化合物层的方法。具体地，在整个基板上形成有机化合物层，在有机化合物层上依次设置由水溶性聚合物制成的中间层和光刻胶层，采用已知技术将光刻胶层和中间层进行图案化，然后使用光刻胶层和中间层作为掩模来对有机化合物层进行图案化。对有机化合物层进行图案化后，通过将中间层溶解在水中来将中间层除去，也将光刻胶层从有机化合物层除去(剥离(lift off))。

如日本专利No.4507759中所述，为了减少由光刻胶的涂布、曝光和显影对有机化合物层产生的损伤，在有机化合物层和光刻胶层之间配置中间层。由于中间层由这样的水溶性材料制成，因此能够通过将中间层溶解在水中而将光刻胶层除去，因此不损伤有机化合物层。

但是，通过溶解中间层将光刻胶层除去后，由于光刻胶层不溶于水，因此剥离的光刻胶层的片损伤在基板上残留的有机化合物层的表面。一些情况下这产生发光缺陷。而且，难以通过溶解水溶性聚合物将水溶性聚合物从有机化合物层完全除去，因此在有机化合物层的表面或界面上残留绝缘性的水溶性聚合物。这可能引起有机电致发光元件的驱动电压的增加。

发明内容

本发明为了解决上述问题而完成并且提供有机发光装置的制造方法，该方法能够防止有机化合物层的表面损伤或者能够防止由绝缘材料制成的中间层残留在有机化合物层上。具体地，有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括基板和配置在该基板上的有机电致发光元件，该有机电致发光元件各自包括第一电极、第二电极的部分和配置在第一电极和第二电极之间的有机化合物层，该制造方法包括：在设置有第一电极的基板上依次形成第一有机化合物层、第一牺牲层和中间层的步骤；在中间层的预定区域上选择性地形成掩模层的步骤；从没有用掩模层覆盖的区域部分地将中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层除去的步骤；在残留的中间层和将第一有机化合物层除去的区域上依次形成第二有机化合物层和第二牺牲层的步骤；以使中间层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将中间层和其上形成的层除去的步骤；以使第一和第二牺牲层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一和第二牺牲层除去的步骤；和在第一电极上残留的第一和第二有机化合物层上形成第二电极的步骤。或者，有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括基板和配置在该基板上的有机电致发光元件，该有机电致发光元件各自包括第一电极、第二电极的部分和配置在第一电极和第二电极之间的有机化合物层，该制造方法依次包括：在设置有第一电极的基板上依次形成第一有机化合物层、第一牺牲层和第一中间层的步骤；在第一中间层的预定区域上选择性地形成掩模层的步骤；从没有用掩模层覆盖的区域部分地将第一中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层除去的步骤；在残留的第一中间层和将第一有机化合物层除去的区域上依次形成第二有机化合物层和第二牺牲层的步骤；以使第一中间层与第一溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一中间层和其上形成的层除去的步骤；在第一牺牲层和第二牺牲层上形成第二中间层的步骤；在位于具有第一牺牲层的区域和具有第二牺牲层的区域中的区域上的第二中间层的部分上选择性地形成另一掩模层的步骤；从没有用该掩模层覆盖的区域部分地将第二中间层、第二牺牲层和第二有机化合物层除去的步骤；在残留的第二中间层和将第二有机化合物层除去的区域上依次形成第三有机化合物层和第三牺牲层的步骤；以使第二中间层与第二溶解液接触并且溶解在其中的方式将第二中间层和其上形成的层除去的步骤；以使第一至第三牺牲层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一至第三牺牲层除去的步骤；和在第一至第三有机化合物层上形成第二电极的步骤。

根据本发明，能够在不损伤有机化合物层的表面或者没有在有机化合物层的表面上残留中间层的情况下将有机化合物层图案化并且能够制造具有高精细和高性能的有机电致发光装置。

由以下参照附图对例示实施方案的说明，本发明进一步的特点将变得清楚。

附图说明

图1A-1J为表示根据本发明的第一实施方案的有机电致发光装置的制造方法的步骤的截面示意图。

图2是根据第一实施方案的有机电致发光装置的透视示意图。

图3A-3M是表示根据本发明的第二实施方案的有机电致发光装置的制造方法的步骤的截面示意图。

具体实施方式

本发明提供有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括有机电致发光元件，该有机电致发光元件包括第一电极、第二电极和配置在第一和第二电极之间的图案化的有机化合物层。

根据本发明的有机电致发光装置的制造方法的实例包括以下步骤：

(A)在设置有第一电极的基板上形成第一有机化合物层的步骤；

(B)在第一有机化合物层上形成第一牺牲层的步骤；

(C)在第一牺牲层上形成中间层的步骤；

(D)在中间层的预定区域上形成掩模层的步骤；

(E)从没有用掩模层覆盖的区域部分地将中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层除去的步骤；

(F)在将第一有机化合物层除去的区域上形成第二有机化合物层和第二牺牲层的步骤；

(G)以使中间层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将中间层和其上形成的层除去的步骤；

(H)以使第一和第二牺牲层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一和第二牺牲层除去的步骤；和

(I)在第一和第二有机化合物层上形成第二电极的步骤。

对于溶解中间层用的溶解液(溶解中间层用的液体)的中间层的蚀刻速率大于对于溶解中间层用的溶解液的第一和第二牺牲层的蚀刻速率。此外，对于溶解第一和第二牺牲层用的溶解液的第一和第二牺牲层的蚀刻速率大于对于溶解第一和第二牺牲层用的溶解液的第一和第二有机化合物层的蚀刻速率。

本方法可进一步包括在步骤(C)和(D)之间在中间层上形成保护层的步骤和在步骤(D)和(E)之间从没有用掩模层覆盖的区域将保护层除去的步骤。

本方法中，直至完成第一和第二有机化合物层的图案化，分别用第一牺牲层和第二牺牲层覆盖第一有机化合物层和第二有机化合物层。就在形成第二电极之前，将第一和第二牺牲层溶解，由此使第一有机化合物层的表面和第二有机化合物层的表面暴露。即，就在第二电极的形成之前用第一和第二牺牲层保护第一和第二有机化合物层的表面，因此不会受到除去的掩模层、第二有机化合物层等的片的损伤。

现在参照附图对本发明的实施方案进行详细说明。广泛已知或众所周知的技术能够适用于本文中未示出或未记载的部分。实施方案只用于例示并且不旨在限制本发明。

第一实施方案

本发明的第一实施方案提供多色有机电致发光装置的制造方法，该多色有机电致发光装置包括第一有机电致发光元件和第二有机电致发光元件，该第一有机电致发光元件各自包括第一有机化合物层3并且发出第一颜色的光，该第二有机电致发光元件各自包括第二有机化合物层7并且发出第二颜色的光。图1A-1J表示该方法的步骤。图2表示有机电致发光装置的实例，其由图1A-1J中所示的方法制造。该有机电致发光装置包括设置有显示区域10和外部连接端子11的元件基板1。将各自包括第一有机化合物层3的第一有机电致发光元件和各自包括第二有机化合物层7的第二有机电致发光元件两维地配置在显示区域10中。通过配线将外部连接端子11与未图示的电路电连接。

为了简单图示，将包括一个第一有机电致发光元件和一个第二有机电致发光元件这一对的一个像素示于图1J中。但是，实际上，如图2中所示将多个像素两维地配置。

如图1A中所示在元件基板1上形成第一电极2a和2b。对元件基板1并无特别限制并且可以是用于稳定地制造和驱动有机电致发光装置的元件基板。元件基板1可以是例如绝缘或半导体支撑基板，例如玻璃或Si片，其设置有用于驱动有机电致发光装置的驱动电路、用于使起因于驱动电路的凹凸平坦化的平坦化层等。

采用已知方法例如真空气相沉积法、溅射法或化学气相沉积(CVD)法在整个元件基板1上形成导电层，然后采用光刻法图案化以成为各个元件，由此形成用于第一有机电致发光元件的第一电极2a和用于第二有机电致发光元件的第一电极2b。例如，能够使用金属材料例如Al或Ag、透明电极材料例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌、这些材料的多层膜形成第一电极2a和2b。根据需要可在相邻的第一电极2a和2b之间设置用于分隔发光区域的分隔层。

如图1B中所示，在设置有第一电极2a和2b的元件基板1上形成第一有机化合物层3。从已知的低和高分子量材料中选择的一种或多种能够用于形成第一有机化合物层3。第一有机化合物层3是单层或多层膜并且包括至少一个发光子层。除了发光子层以外，根据需要，第一有机化合物层3可进一步包括空穴传输子层、空穴注入子层、电子传输子层、电子注入子层等。

如图1C中所示，在第一有机化合物层3上形成第一牺牲层4a。该操作中，选择用于形成第一牺牲层4a的材料以致对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一牺牲层4a的蚀刻速率大于对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一有机化合物层3的蚀刻速率。对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一牺牲层4a的蚀刻速率优选为对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一有机化合物层3的蚀刻速率的10倍以上，更优选为100倍以上。对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一牺牲层4a的蚀刻速率小于对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一有机化合物层3的蚀刻速率的10倍时，一些情况下在第一牺牲层4a的溶解过程中使面内均匀性降低或者第一有机化合物层3的蚀刻继续以破坏元件性能。

第一有机化合物层3可由例如不含在其骨架或取代基中含有极性位点的化合物的材料制成。第一牺牲层4a可由含有极性位点的材料制成。本文中使用的术语“含有极性位点的化合物”是指含有杂原子例如N或O的化合物。选择这样的材料的情况下，使用溶解第一牺牲层4a的极性溶剂能够选择性地除去第一牺牲层4a。极性溶剂的实例包括水和含有含杂原子例如N、O或S的有机化合物(含极性位点的有机化合物)的溶剂。第一有机化合物层3的最外子层(距离对应的第一电极2a最远的子层)可由具有与对于极性溶剂的第一牺牲层4a的蚀刻速率不同的蚀刻速率的材料制成。具体地，其最外子层可由通过将稠多环烃例如萘、芴、荧蒽、

、蒽、并四苯、菲、芘和苯并[9，10]菲单键键合而得到的有机化合物制成。该有机化合物的实例包括含有与烷基例如甲基或乙基键合的稠多环烃基的化合物。极性溶剂中含有的分子必须含有杂原子。杂原子作为极性溶剂中含有的每个分子的极性位点发挥作用。该极性位点与第一牺牲层4a中含有的极性位点相互作用，因此将第一牺牲层4a溶解在极性溶剂中。极性溶剂中含有的极性位点与第一牺牲层4a中含有的极性位点之间的相互作用影响第一牺牲层4a在极性溶剂中的溶解度。考虑用于形成第一牺牲层4a的有机材料的结构来选择极性溶剂。这使得第一牺牲层4a在极性溶剂中的溶解度高于第一有机化合物层3在极性溶剂中的溶解性。即，能够使对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一牺牲层4a的蚀刻速率大于对于溶解第一牺牲层4a的溶解液的第一有机化合物层3的蚀刻速率。

如图1D中所示，在第一牺牲层4a上形成中间层5。对于中间层5，选择下述材料：在具有低的溶解第一牺牲层4a的能力的溶剂中具有高溶解度并且不损伤第一牺牲层4a或第一有机化合物层3的材料。即，满足下述关系：对于溶解中间层5的溶解液的中间层5的蚀刻速率大于第一牺牲层4a的蚀刻速率的关系。

第一牺牲层4a由在水中具有低溶解度的材料制成时，水能够用于溶解中间层5。这种情况下，中间层5可由水溶性无机材料例如LiF或NaCl或者水溶性聚合物例如聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)制成。

在中间层5上形成光刻胶层6后，通过光刻法对光刻胶层6进行图案化，由此在预定的区域上形成掩模层，如图1E中所示。参照图1E，将光刻胶层6(掩模层)选择性地图案化以在第一电极2a上残留。选择下述材料用于光刻胶层6：对于将光刻胶层6显影的显影剂的蚀刻速率大于中间层5的蚀刻速率的光刻胶材料。如果用于将光刻胶层6显影的显影剂能够溶解第一有机化合物层3或能够引起中间层5的溶解或劣化，可在中间层5与光刻胶层6之间设置保护层。保护层可由无机材料例如氮化硅或氧化硅制成。保护层的使用使得能够抑制起因于光刻胶层6的形成的中间层5或第一有机化合物层3的可能的溶解或劣化，也使得能够用于形成光刻胶层6的材料的替换物增加。保护层适用于下述的第二实施方案。

如上所述将光刻法用于在中间层5的预定区域上形成掩模层。可代替光刻法而使用喷墨法或印刷法用于形成预定区域。

采用干式或湿式蚀刻法将中间层5、第一牺牲层4a和第一有机化合物层3从没有用掩模层覆盖的区域除去，由此将中间层5、第一牺牲层4a和第一有机化合物层3图案化，如图1F中所示。

该步骤中，使各个第一电极2b暴露。将中间层5、第一牺牲层4a和第一有机化合物层3从没有用掩模层覆盖的区域蚀刻掉时，掩模层可被部分地或全部地除去。图1F表示如下状态：在中间层5、第一牺牲层4a和第一有机化合物层3的蚀刻过程中通过蚀刻将掩模层除去。将中间层5、第一牺牲层4a和第一有机化合物层3从没有用掩模层覆盖的区域除去后，掩模层可残留在中间层5上。

在设置有图案化的第一有机化合物层3、第一牺牲层4a和中间层5的元件基板1上形成发出与从第一有机化合物层3发出的光的颜色不同的光的第二有机化合物层7和第二牺牲层4b，如图1G中所示。可根据基本上与用于第一牺牲层4a的那些相同的标准来选择用于形成第二牺牲层4b的材料。即，选择该材料以致对于溶解第二牺牲层4b的溶解液的第二牺牲层4b的蚀刻速率大于对于溶解第二牺牲层4b的溶解液的第一和第二有机化合物层3和7的蚀刻速率。第一牺牲层4a和第二有机化合物层7需要满足与上述基本上相同的条件。

第二牺牲层4b以及第一牺牲层4a和中间层5需要满足如下条件：中间层5在具有低的溶解第二牺牲层4b的能力的溶剂中的溶解度高。换言之，第二牺牲层4b和中间层5需要满足如下条件：对于溶解中间层5的溶解液的中间层5的蚀刻速率大于对于溶解中间层5的溶解液的第一和第二牺牲层4a和4b的蚀刻速率。对于溶解中间层5的溶解液的中间层5的蚀刻速率优选为对于溶解中间层5的溶解液的第一和第二牺牲层4a和4b的蚀刻速率的10倍以上，更优选为100倍以上。对于溶解中间层5的溶解液的中间层5的蚀刻速率小于对于溶解中间层5的溶解液的第一和第二牺牲层4a和4b的蚀刻速率的10倍时，难以迅速地将中间层5和其上形成的层除去以致第一或第二牺牲层4a或4b残留在第一或第二有机化合物层3或7上。

如图1H中所示，以使中间层5与用于溶解中间层5的溶解液接触并且溶解在其中的方式，将位于第一牺牲层4a上的第二有机化合物层7和第二牺牲层4b的部分剥离(除去)。第二牺牲层4b在用于溶解中间层5的溶解液中的溶解度低，因此从第一牺牲层4a除去的第二牺牲层4b几乎不溶解在其中。用于溶解中间层5的溶解液为水时，不使第二有机化合物层7溶解在其中。剥离的部分不溶解并且悬浮在用于溶解中间层5的溶解液中。本发明中，将第一牺牲层4a和第二牺牲层4b分别配置在第一有机化合物层3和第二有机化合物层7上。因此，第一和第二有机化合物层3和7的表面没有受到剥离部分的损伤或者没有损害元件性能。

如图1I中所示，以选择性地溶解第一和第二牺牲层4a和4b的方式将第一牺牲层4a和第二牺牲层4b分别从第一有机化合物层3和第二有机化合物层7除去。本发明人进行的研究显示，即使在对于溶解该中间层的溶解液的中间层的蚀刻速率与对于溶解该中间层的溶解液的在该中间层下方配置的有机化合物层的蚀刻速率之间存在大的差异，如日本专利No.4507759中所述，难以将该中间层除去而不留有残渣。通常用于该中间层的水溶性无机材料或水溶性聚合物是绝缘性的；因此，该中间层的残渣在该有机化合物层的表面上残留时，一些情况下损害元件性能。特别地，中间层由聚合物材料例如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮或醇溶性尼龙制成时，可能产生这样的问题。而且，研究已表明在第一和第二牺牲层4a和4b与第一和第二有机化合物层3和7之间可能产生类似的问题。

因此，对于溶解第一和第二牺牲层4a和4b的溶解液的第一和第二牺牲层4a和4b的蚀刻速率可大于对于溶解第一和第二牺牲层4a和4b的溶解液的第一和第二有机化合物层3和7的蚀刻速率并且第一和第二牺牲层4a和4b可由如下的材料制成：即使其残渣残留在第一和第二有机化合物层3和7上也不损害元件性能。特别地，第一和第二牺牲层4a和4b可由载流子传输材料制成，原因在于，即使载流子传输材料残留在第一和第二有机化合物层3和7上，载流子传输材料也不中断载流子的迁移，因此不损害元件性能。载流子传输材料的实例包括杂环化合物和含有给电子或吸电子基团的有机化合物。

最后，在第一和第二有机化合物层3和7上形成第二电极9，由此完成有机电致发光装置的基本构成，如图1J中所示。在形成第二电极9之前可在第一和第二有机化合物层3和7上形成共有机化合物层。对共有机化合物层并无特别限制并且可以在需要图案化以用于各个像素的发光层的形成后形成。第一电极2a和2b为阳极时，共有机化合物层可以是例如电荷传输层、电荷注入层等。

第二电极9可由透明电极材料例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌或者已知的电极材料制成或者可由含有透明电极材料的多层膜制成。为了将从第一和第二有机化合物层3和7发出的光发送到外部，第一电极2a和2b以及第二电极9的至少一者由透明或半透明材料制成。本文中使用的术语“透明材料”是指对于可见光的透射率为80％以上的材料。本文中使用的术语“半透明材料”是指对于可见光的透射率为20％至小于80％的材料。形成第二电极9后，为了防止湿气从外部进入第一和第二有机电致发光元件，可在其上设置已知的密封部件(未图示)。

根据本发明，将中间层5除去并且将其上形成的层剥离时，如上所述，由于第一有机化合物层3和第二有机化合物层7分别用第一牺牲层4a和第二牺牲层4b覆盖，因此能够防止从元件基板1除去的第二有机化合物层7的部分与在元件基板1上残留的第一和第二有机化合物层3和7接触。结果，第二有机化合物层7的除去部分不会实体上使残留在元件基板1上的第一和第二有机化合物层3和7损伤并且能够抑制第一和第二有机电致发光元件的性能的劣化。

由于第一和第二有机化合物层3和7的表面只在第一和第二牺牲层4a和4b的除去与第二电极9的形成之间的期间暴露，因此工艺气氛中的杂质几乎没有附着于第一和第二有机化合物层3和7的表面，因此能够抑制第一和第二有机电致发光元件的性能的劣化。在增加步骤例如下述第二实施方案中所述的形成第三有机化合物层的步骤的情况下这种作用特别有效。

而且，根据本发明，由于中间层等中含有的绝缘材料不在各个有机化合物层上残留，因此能够制造具有高精细和优异的性能的多色有机电致发光装置。

第二实施方案

图3A-3M表示根据本发明的第二实施方案的有机电致发光装置的制造方法的步骤。该有机电致发光装置是多色显示器并且包括元件基板1、第一有机电致发光元件、第二有机电致发光元件和第三有机电致发光元件，将该第一至第三有机电致发光元件配置在元件基板1上。第一、第二和第三有机电致发光元件包括不同的发光层并且发出不同颜色的光。为了简单图示，在图3M中示出包括一个第一有机电致发光元件、一个第二有机电致发光元件和一个第三有机电致发光元件的一个像素。但是，实际上，如图2中所示，将多个像素两维地配置在元件基板1上。

如图3A中所示，以与第一实施方案中所述相同的方式形成用于对应的第一、第二和第三有机电致发光元件的第一电极2a、2b和2c。如图3B中所示依次在第一电极2a、2b和2c上形成第一有机化合物层3、第一牺牲层4a和第一中间层5a。如图3C和3D中所示，采用光刻法在各个第一电极2a上选择性地形成光刻胶层(掩模层)6a。如图3E中所示，使用该光刻胶层6a作为掩模，将位于第一电极2a上的区域以外的区域中的第一有机化合物层3、第一牺牲层4a和第一中间层5a的部分除去。参照图3E，在部分地除去第一有机化合物层3、第一牺牲层4a和第一中间层5a的步骤中，将光刻胶层6a除去。但是，在该步骤中光刻胶层6a可残留。

如图3F中所示，在元件基板1上残留的第一中间层5a和第一电极2b和2c上依次形成第二有机化合物层7和第二牺牲层4b。如图3G中所示，以使第一中间层5a与第一溶解液接触并且选择性地溶解在其中的方式，将位于第一中间层5a上的第二有机化合物层7和第二牺牲层4b的部分剥离(除去)。在设置有第一和第二牺牲层4a和4b的元件基板1上依次形成第二中间层5b和光刻胶层6b。如图3H中所示，采用光刻法将位于第一电极2c上的光刻胶层6b的部分除去以致光刻胶层6b残留在第一电极2a和2b上。如图3I中所示，以通过使用光刻胶层(掩模层)6b作为掩模进行蚀刻来将位于第一电极2c上的第二中间层5b、第二牺牲层4b和第二有机化合物层7的部分除去的方式，使第一电极2c暴露。参照图3I，将位于第一电极2c上的第二中间层5b、第二牺牲层4b和第二有机化合物层7的部分除去时，通过蚀刻将光刻胶层6a除去。但是，该步骤中光刻胶层6a可残留。

如图3J中所示，在元件基板1上形成第三有机化合物层8和第三牺牲层4c。然后，如图3K中所示，以使第二中间层5b与第二溶解液接触并且选择性地溶解在其中的方式，将位于第二中间层5b上的第三有机化合物层8和第三牺牲层4c的部分剥离。可基于与第一实施方案中所述的用于选择第一和第二牺牲层4a和4b的理念基本相同的理念来选择用于形成各个牺牲层的材料。具体地，选择满足下述的三个条件的材料。第一条件是在除去第一中间层5a和其上形成的层的步骤中，满足对于第一溶解液的第一中间层5a的蚀刻速率大于对于第一溶解液的第一和第二牺牲层4a和4b的蚀刻速率的关系。第二条件是在除去第二中间层5b和其上形成的层的步骤中，满足对于第二溶解液的第二中间层5b的蚀刻速率大于对于第二溶解液的第一至第三牺牲层4a-4c的蚀刻速率的关系。第三条件是在除去第一至第三牺牲层4a至4c的步骤中，满足对于溶剂的第一至第三牺牲层4a-4c的蚀刻速率大于对于溶剂的第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的表面的蚀刻速率的关系。满足这三个条件的材料的适当的选择使得直至完成第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的图案化，能够通过处理第一至第三牺牲层4a-4c来保护第一、第二和第三有机化合物层3、7和8免受物理或化学损伤。而且，在不将第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的表面部分溶解的情况下，能够将第一至第三牺牲层4a-4c从第一、第二和第三有机化合物层3、7和8除去。

第一至第三牺牲层4a-4c可由载流子传输材料制成，原因在于，即使载流子传输材料残留在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8上，载流子传输材料也不会使载流子的迁移中断，因此不损害元件性能。载流子传输材料的实例包括杂环化合物和含有给电子或吸电子基团的有机化合物。

以使第一至第三牺牲层4a-4c与溶解对应的第一至第三牺牲层4a-4c的溶剂接触的方式通过湿式蚀刻将第一至第三牺牲层4a-4c除去，由此完成第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的图案化。可使用对于第一至第三牺牲层4a-4c共同的材料，原因在于能够使用一种溶剂在一个步骤中将第一至第三牺牲层4a-4c除去。最后，如图3M中所示，在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8上形成第二电极9，由此完成有机电致发光装置的基本构成。如第一实施方案中所述，在形成第二电极9之前，可在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8上形成共有机化合物层。

根据本发明，由于在除去第一中间层5a或第二中间层5b的步骤中，用对应的第一、第二和第三牺牲层4a、4b和4c覆盖第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的每一个，因此能够防止从元件基板1除去的第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的部分与在元件基板1上残留的第一、第二和第三有机化合物层3、7和8接触。结果，除去的第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的部分不会对元件基板1上残留的第一、第二和第三有机化合物层3、7和8造成物理损伤并且能够抑制第一至第三有机电致发光元件的性能的劣化。

由于只是在第一至第三牺牲层4a-4c的除去和第二电极9的形成之间的过程中使第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的表面暴露，因此空气中的杂质几乎不附着于第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的表面，因此能够抑制第一至第三有机电致发光元件的性能的劣化。本实施方案中，在两个步骤中将第一和第二有机化合物层3和7的部分除去。如果不形成第一牺牲层4a，则使第一有机化合物层3暴露于第二除去步骤。本实施方案中，用第一、第二和第三牺牲层4a、4b和4c覆盖第一、第二和第三有机电致发光元件中包括的第一、第二和第三有机化合物层3、7和8。由于直至为了形成第二电极9而将第一、第二和第三牺牲层4a、4b和4c除去，没有使第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的表面暴露，因此能够防止起因于工艺气氛中的杂质的附着的性能的劣化。

实施例

以下对本发明的实施例详细说明。

根据图3A-3M中所示的步骤制造有机电致发光装置。通过溅射法在元件基板1上形成AlNd膜(反射电极)后，通过溅射法在其上形成ITO膜。AlNd膜具有100nm的厚度。ITO膜具有10nm的厚度。由AlNd膜和ITO膜组成的层叠体用作第一电极。通过已知的光刻法将由AlNd膜和ITO膜组成的层叠体图案化，由此如图3A中所示分别形成了第一有机电致发光元件、第二有机电致发光元件和第三有机电致发光元件中包括的第一电极2a、2b和2c。使用的元件基板1是其上配置有用于驱动第一至第三有机电致发光元件的电路(未示出)的玻璃基板，用绝缘层将该电路覆盖。通过绝缘层中设置的图3A中未示出的接触孔将第一电极2a、2b和2c与电路电连接。

通过真空气相沉积法在设置有通过图案化形成的第一电极2a、2b和2c的元件基板1上形成包括发蓝光的发光子层和其他子层的第一有机化合物层3。具体地，在具有第一电极2a、2b和2c的元件基板1的表面上形成空穴传输子层以具有120nm的厚度后，使用蓝色发光材料在其上形成发光子层以具有30nm的厚度。在发光子层上沉积下述的稠合多环烃(化合物1)，由此形成空穴阻挡子层。空穴阻挡子层具有10nm的厚度。如上所述形成了第一有机化合物层3。

化合物1

通过真空气相沉积法在第一有机化合物层3上沉积下述的菲咯啉衍生物(化合物2)，由此形成了第一牺牲层4a。第一牺牲层4a具有40nm的厚度。

化合物2

将水溶性聚合物，即聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)与水混合，由此制备PVP水溶液。通过旋转涂布法将PVP水溶液涂布于第一牺牲层4a，然后干燥，由此如图3B中所示形成了具有500nm的厚度的第一中间层5a。通过旋转涂布法在第一中间层5a上沉积可从AZ ElectronicMaterials商购的光刻胶材料AZ1500^TM并且将沉积的光刻胶材料中含有的溶剂蒸发，由此如图3C中所示形成了光刻胶层6a。光刻胶层6a具有1,000nm的厚度。

将设置有光刻胶层6a的元件基板1安装到曝光系统中。通过光掩模将光刻胶层6a曝光40秒以致将光刻胶层6a的部分选择性地配置在第一电极2a上方。使用用于光刻胶层的显影剂(312MIF^TM的50％溶液，可由AZ Electronic Materials得到，用水稀释)将已曝光的光刻胶层6a显影1分钟。如图3D中所示，这将位于第一电极2b和2c上方的光刻胶层6a的部分除去。

在以20sccm的流量供给反应性气体即氧气的同时在下述条件：8Pa的压力和150W的功率下，使用元件基板1上残留的光刻胶层6a作为掩模，对没有用光刻胶层6a覆盖的第一中间层5a的部分进行干式蚀刻5分钟，以这种方式将其部分除去。如图3E中所示，在与上述相同的条件下通过干式蚀刻将第一牺牲层4a和第一有机化合物层3部分地除去。如上所述将第一有机化合物层3的部分选择性地配置在第一电极2a上。由于如上所述进行干式蚀刻，因此在完成了第一有机化合物层3的蚀刻的时间点，将位于第一中间层5a上的光刻胶层6a蚀刻掉。

以与用于形成第一有机化合物层3基本上相同的方式形成包括发红光的发光子层的第二有机化合物层7。具体地，形成空穴传输子层以具有200nm的厚度后，使用红色发光材料在其上形成该发光子层以具有30nm的厚度。将稠多环烃即化合物1沉积在该发光子层上，由此形成空穴阻挡子层。该空穴阻挡子层具有10nm的厚度。随后，如图3F中所示，在第二有机化合物层7上沉积菲咯啉衍生物即化合物2，由此形成第二牺牲层4b以具有40nm的厚度。

将设置有第二牺牲层4b等的元件基板1浸入用于溶解第一中间层5a的溶解液，即水(流水)中。由于由水溶性聚乙烯基吡咯烷酮制成的第一中间层5a对于水的蚀刻速率为由菲咯啉衍生物即化合物2制成的第一和第二牺牲层4a和4b对于水的蚀刻速率的100倍以上，因此能够将第一中间层5a选择性地溶解。由于将第一中间层5a溶解，因此将第一中间层5a上形成的层剥离。如图3G中所示，在第一电极2a上层叠第一有机化合物层3和第一牺牲层4a的部分并且在第一电极2b和2c上层叠第二有机化合物层7和第二牺牲层4b的部分。

如图3H中所示，如第一中间层5a那样，通过采用旋转涂布法涂布聚乙烯基吡咯烷酮形成第二中间层5b，并且在第一电极2a和2b上选择性地形成光刻胶层6b的部分。如图3I中所示，使用在第一电极2a和2b上形成的光刻胶层6b的部分作为掩模，将在第一电极2c上层叠的第二中间层5b、第二牺牲层4b和第二有机化合物层7的部分选择性地除去。干式蚀刻条件与用于除去光刻胶层6a的那些相同。

以与用于形成第一有机化合物层3基本上相同的方式形成包括发绿光的发光子层的第三有机化合物层8。具体地，形成空穴传输子层以具有160nm的厚度后，使用已知的绿色发光材料在其上形成该发光子层以具有30nm的厚度并且使用化合物1在该发光子层上形成空穴阻挡子层以具有10nm的厚度。如图3J中所示，以与用于形成第二牺牲层4b基本上相同的方式，使用化合物2在第三有机化合物层8上形成第三牺牲层4c以具有40nm的厚度。

将设置有第三牺牲层4c等的元件基板1浸入用于溶解第二中间层5b的溶解液，即水(流水)中。由于由水溶性聚乙烯基吡咯烷酮制成的第二中间层5b对于水的蚀刻速率为由菲咯啉衍生物制成的第一至第三牺牲层4a-4c对于水的蚀刻速率的100倍以上，因此将第二中间层5b溶解。其结果，如图3K中所示，将第二中间层5b上形成的层剥离并且将第一、第二和第三牺牲层4a、4b和4c分别配置在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8上。

将设置有在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8上分别配置的第一、第二和第三牺牲层4a、4b和4c的元件基板1浸入异丙醇(IPA)和水的溶剂混合物(含有极性溶剂的混合物)中，由此分别将第一、第二和第三牺牲层4a、4b和4c从第一、第二和第三有机化合物层3、7和8除去。使用的溶剂混合物是通过将IPA和水混合以含有60重量％的IPA而制备的。元件基板1在溶剂混合物中的浸入时间为200秒。由菲咯啉衍生物即化合物2制成的第一至第三牺牲层4a-4c对于该溶剂混合物的蚀刻速率约为由稠多环烃即化合物1制成的空穴阻挡子层的蚀刻速率的160倍。因此，如图3I中所示，能够将第一至第三牺牲层4a-4c选择性地除去以致在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8的外表面(位于元件基板1相反侧的表面)上配置的空穴阻挡子层几乎没有被溶解。

在第一、第二和第三有机化合物层3、7和8上依次形成电荷传输层(未图示)和电子注入层(未图示)。具体地，使用化合物2形成电荷传输层以具有20nm的厚度后，通过化合物2和碳酸铯(Cs₂CO₃)的共沉积形成电子注入层以具有20nm的厚度。然后，如图3M中所示，通过溅射法在电子注入层上沉积银(Ag)，由此形成半透明第二电极9以具有16nm的厚度。

最后，在氮气氛中用由UV-固化性树脂制成的粘合剂将密封玻璃(未图示)与元件基板1粘接，由此完成有机电致发光装置。采用上述方法制造十个有机电致发光装置。比较例中，为了确认本发明的优点，除了没有形成第一至第三牺牲层4a-4c以外，采用与实施例中使用的方法基本上相同的方法制造十个有机电致发光装置。

用显微镜观察实施例中制造的有机电致发光装置和比较例中制造的有机电致发光装置。比较例中制造的一些有机电致发光装置具有表面缺陷。将实施例中制造的有机电致发光装置和比较例中制造的有机电致发光装置打开以显示白色。实施例中制造的有机电致发光装置中，不发光的像素的平均数为0.4。比较例中制造的有机电致发光装置中，不发光的像素的平均数为7。比较例中制造的有机电致发光装置中，不发光的像素的约80％对应于表面缺陷。

以如下方式将实施例中制造的有机电致发光装置和比较例中制造的有机电致发光装置进行比较：将发特定颜色例如红色、绿色或蓝色的光的各个有机电致发光元件打开并且测定电流-亮度特性(电流效率)和电压-电流特性(驱动电压)。在实施例中制造的有机电致发光装置与比较例中制造的有机电致发光装置之间电流-亮度特性不存在差异。使用实施例中制造的十个有机电致发光装置的平均驱动电压作为标准特性来评价电流-亮度特性。实施例中制造的十个有机电致发光装置的电流-亮度特性在标准特性的±5％内。比较例中制造的十个有机电致发光装置中的三个具有比标准特性约大10％-20％的驱动电压。

从上述结果可知，与比较例中用于制造有机电致发光装置的方法相比，实施例中用于制造有机电致发光装置的方法在以良好的收率制造具有稳定性能的有机电致发光装置上更有用。即，牺牲层的使用能够减少加工过程中的物理损伤，并且将具有电荷注入能力的材料用于形成牺牲层抑制牺牲层的残渣的影响以能够稳定地制造具有高性能的有机电致发光装置。

尽管已参照例示实施方案对本发明进行了说明，但应理解本发明并不限于所公开的例示实施方案。下述权利要求的范围应给予最宽泛的解释以包括所有这样的变形以及等同的结构和功能。

Claims (17)

1.有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括基板和配置在该基板上的有机电致发光元件，该有机电致发光元件各自包括第一电极、第二电极和配置在该第一电极和该第二电极之间的有机化合物层，该方法包括：

在设置有第一电极的基板上依次形成第一有机化合物层、第一牺牲层和中间层的步骤；

在中间层的预定区域上选择性地形成掩模层的步骤；

从没有用掩模层覆盖的区域部分地将中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层除去的步骤；

在残留的中间层和将第一有机化合物层除去的区域上依次形成第二有机化合物层和第二牺牲层的步骤；

以使中间层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将中间层和其上形成的层除去的步骤；

以使第一和第二牺牲层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一和第二牺牲层除去的步骤；和

在第一电极上残留的第一和第二有机化合物层上形成第二电极的步骤。

2.根据权利要求1的方法，其中，中间层对于用于溶解中间层的溶解液的蚀刻速率大于第一和第二牺牲层对于用于溶解中间层的溶解液的蚀刻速率，并且第一和第二牺牲层对于用于溶解第一和第二牺牲层的溶解液的蚀刻速率大于第一和第二有机化合物层对于用于溶解第一和第二牺牲层的溶解液的蚀刻速率。

3.根据权利要求2的方法，其中，中间层对于用于溶解中间层的溶解液的蚀刻速率为第一和第二牺牲层对于用于溶解中间层的溶解液的蚀刻速率的10倍以上，并且第一和第二牺牲层对于用于溶解第一和第二牺牲层的溶解液的蚀刻速率为第一和第二有机化合物层对于用于溶解第一和第二牺牲层的溶解液的蚀刻速率的10倍以上。

4.根据权利要求1的方法，其中，第一和第二牺牲层由载流子传输材料制成。

5.根据权利要求4的方法，其中，载流子传输材料为杂环化合物或含有给电子或吸电子基团的有机化合物，并且用于溶解第一和第二牺牲层的溶解液为水或含有含杂原子的有机化合物的极性溶剂。

6.根据权利要求5的方法，其中，第一和第二有机化合物层各自的最外子层由通过将稠多环烃用单键结合而得到的有机化合物制成。

7.根据权利要求1的方法，其中，用于溶解中间层的溶解液含有水，并且中间层由水溶性无机材料或水溶性聚合物制成。

8.根据权利要求7的方法，其中，水溶性聚合物为聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯烷酮。

9.根据权利要求1的方法，其中，采用光刻法进行在中间层的预定区域上选择性地形成掩模层的步骤。

10.根据权利要求1的方法，其中，采用使用O2气的干式蚀刻进行从没有用掩模层覆盖的区域部分地除去中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层的步骤。

11.根据权利要求10的方法，其中，在从没有用掩模层覆盖的区域部分地除去中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层的步骤中，将掩模层除去。

12.根据权利要求1的方法，还包括：

在依次形成第一有机化合物层、第一牺牲层和中间层的步骤与形成掩模层的步骤之间，在中间层上形成保护层的步骤；和

在形成掩模层的步骤与从没有用掩模层覆盖的区域部分地除去中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层的步骤之间，从没有用掩模层覆盖的区域部分地除去保护层的步骤。

13.根据权利要求12的方法，其中，保护层由氮化硅或氧化硅制成。

14.根据权利要求13的方法，其中，通过使用CF4气的干式蚀刻来进行从没有用掩模层覆盖的区域部分地除去保护层的步骤。

15.根据权利要求1的方法，其中，第二电极具有20％以上的对于可见光的透射率，并且有机电致发光元件经过第二电极发光。

16.有机电致发光装置的制造方法，该有机电致发光装置包括基板和配置在该基板上的有机电致发光元件，该有机电致发光元件各自包括第一电极、第二电极和配置在该第一电极和该第二电极之间的有机化合物层，该方法依次包括：

在设置有第一电极的基板上依次形成第一有机化合物层、第一牺牲层和第一中间层的步骤；

在第一中间层的预定区域上选择性地形成掩模层的步骤；

从没有用掩模层覆盖的区域部分地将第一中间层、第一牺牲层和第一有机化合物层除去的步骤；

在残留的第一中间层和将第一有机化合物层除去的区域上依次形成第二有机化合物层和第二牺牲层的步骤；

以使第一中间层与第一溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一中间层和其上形成的层除去的步骤；

在第一牺牲层和第二牺牲层上形成第二中间层的步骤；

位于具有第一牺牲层的区域和具有第二牺牲层的区域中的一者上的第二中间层的部分上选择性地形成另一掩模层的步骤；

从没有用该掩模层覆盖的区域部分地将第二中间层、第二牺牲层和第二有机化合物层除去的步骤；

在残留的第二中间层和将第二有机化合物层除去的区域上依次形成第三有机化合物层和第三牺牲层的步骤；

以使第二中间层与第二溶解液接触并且溶解在其中的方式将第二中间层和其上形成的层除去的步骤；

以使第一至第三牺牲层与溶解液接触并且溶解在其中的方式将第一至第三牺牲层除去的步骤；和

在第一至第三有机化合物层上形成第二电极的步骤。

17.根据权利要求16的方法，其中，将第一中间层和其上形成的层除去的步骤中，第一中间层对于第一溶解液的蚀刻速率大于第一和第二牺牲层对于第一溶解液的蚀刻速率，将第二中间层和其上形成的层除去的步骤中，第二中间层对于第二溶解液的蚀刻速率大于第一至第三牺牲层对于第二溶解液的蚀刻速率，将第一至第三牺牲层除去的步骤中，第一至第三牺牲层对于用于溶解第一至第三牺牲层的溶解液的蚀刻速率大于第一至第三有机化合物层对于用于溶解第一至第三牺牲层的溶解液的蚀刻速率。

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