CN107112417A - 有机电子装置的光刻法图案化 - Google Patents

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Abstract

一种制造OLED装置的方法包括在具有底部电极的第一阵列的装置基底上提供第一底切剥离结构。接着，在第一底切剥离结构上和在底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个有机EL介质层。通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构。使用第二底切剥离结构重复该过程以在底部电极的第二阵列上沉积一个或更多个第二有机EL介质层。在移除第二底切剥离结构之后，提供与第一有机EL介质层和第二有机EL介质层电接触的共用顶部电极。

Description

有机电子装置的光刻法图案化
相关申请的交叉引用
本申请为2015年7月31日提交的PCT国际专利申请，并且要求于2014年8月1日提交的美国临时申请No.62/031,888的优先权，其全部公开内容在此通过引用并入本文。本申请还涉及代理人备案号为16480.0026WOU1、16480.0033WOU1和16480.0030WOU1的PCT国际申请，这些PCT国际申请与本申请同一日提交并且分别要求美国临时申请No.62/031,891(2014年8月1日提交)、62/031,897(2014年8月1日提交)和62/096,582(2014年12月24日提交)和62/031,903(2014年8月1日提交)的权益。
背景
1.技术领域
本公开内容涉及有机装置(器件)、电子装置(器件)和有机电子装置(器件)的光刻图案化。所公开的方法和材料对于使OLED装置图案化特别有用。
2.背景技术
相对于常规的无机类装置，有机电子装置可提供显著的性能和价格优势。因此，在电子装置制造中使用有机材料受到许多商业的关注。例如，基于有机发光二极管(OLED)技术的显示器最近备受青睐并且提供了相对于许多其他显示技术的许多优势。虽然已经开发了溶液沉积的OLED材料，但是性能最好的OLED装置通常使用活性有机材料的气相沉积薄膜。
全色OLED显示器的一个关键挑战是使红色、绿色和蓝色像素的阵列图案化。对于气相沉积OLED，常规地使用具有对应于期望图案细度的开口的细金属掩模。然而，气相沉积膜形成在掩模上，从而可最终使掩模开口变窄或者对掩模产生变形应力。因此，需要在使用一定次数之后清洁掩模，这从制造成本的角度来看是不利的。此外，当细金属掩模的尺寸增加以容纳更大的基底时，由于热膨胀问题，从初始对准和然后在沉积期间保持对准的两个角度来看，掩模开口的位置精度变得困难得多。虽然可通过增加掩模框的刚度使位置精度提高至一定程度，但是掩模自身重量的种种增加造成了其他操作困难。
因此，需要有机电子装置如OLED装置的成本有效的图案化，以及特别地，发射图案尺寸小于约100μm的那些图案化。
发明内容
作者证实了OLED装置具有间隔4μm且孔径比大于60％的经光刻图案化的红色、绿色和蓝色发射区域。
根据本公开内容，一种制造OLED装置的方法包括：
提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；在所述装置基底上提供第一底切剥离(lift-off)结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层；通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层；通过用包含氟化溶剂的第二剥离剂处理来移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以形成第二中间结构；提供与所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层电接触的共用顶部电极。
在本公开内容的另一个方面，全色OLED显示器包括：具有显示区域的基底，所述显示区域包括第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的阵列，每个阵列具有单独的图案化发光层以发射不同颜色的光；其中所述第一有机EL元件中的每一个距第二有机EL元件或第三有机EL元件间隔4μm或更小，并且所有的所述第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的组合发射面积为所述显示区域所占据的总面积的至少60％。
附图说明
图1是代表性OLED装置的截面图；
图2是描述本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；
图3是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置的多个阶段的一系列(3A至3K)截面图；
图4是描述本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；
图5是描述根据本公开内容一个实施方案的形成底切剥离结构的多个阶段的一系列(5A至5E)截面图；
图6是描述本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；
图7是根据本公开内容一个实施方案的有源矩阵OLED装置的截面图；
图8是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置中的阶段的截面图，其中沉积顶部电极以覆盖有机EL介质层的边缘；
图9是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置中的阶段的截面图，其中提供氟化材料的气相沉积层；
图10A是描述了缺陷型有源矩阵OLED装置的截面图，其中共用顶部电极在个体OLED装置之间具有不良的电连接性；
图10B是描述了根据本公开内容一个实施方案的有源矩阵OLED装置的截面图，所述有源矩阵OLED装置包括图案化的氟化介电结构；
图11是描述了本公开内容一个实施方案中的步骤的流程图；
图12是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置的多个阶段的一系列(12A至12J)截面图；
图13是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有机装置的多个阶段的一系列(13A至13D)截面图；
图14是描述根据本公开内容一个实施方案的形成有源矩阵OLED装置的多个阶段的一系列(14A至14B)截面图；以及
图15是描述根据本公开内容一个实施方案的形成测试装置的多个阶段和视图的一系列(15A至15C)图。
具体实施方式
应理解，附图是为了说明本公开内容的概念的目的并且可不按比例绘制。
本公开内容的特征在于使用与敏感有机电子装置和材料(例如，OLED装置和材料)相容的“正交”光致抗蚀剂结构和加工助剂，即，选择其以与不旨在溶解或以其他方式损坏的敏感装置层具有低的相互作用。常规的光致抗蚀剂材料通常使用苛性有机溶剂，通常是可以容易地损坏OLED装置的一个或更多个层的强腐蚀性碱显影剂。特别有用的正交光致抗蚀剂结构和加工助剂包括氟化聚合物或分子固体和氟化溶剂。美国专利申请No.12/864,407、12/994,353、14/113,408和14/291,692中公开了一些正交光致抗蚀剂结构和体系，其内容通过引用并入本文。本公开内容的光致抗蚀剂结构可任选地具有底切轮廓，这在所谓的“剥离”光致抗蚀剂图案化时可以是有利的。用于剥离图案化的光致抗蚀剂结构在本文中也可称为剥离结构。底切剥离结构是优选的，其中顶部比邻近基底的基部宽。光致抗蚀剂结构可以是单层(例如，倒梯形)、双层或多层结构。优选地，至少与敏感有机电子装置接触的光致抗蚀剂结构的层或部分是例如由氟化涂覆溶剂或通过气相沉积提供的氟化聚合物或分子固体。正交性可以通过例如在操作之前将包含目的材料层的装置浸入目标组合物中(例如，浸入涂覆溶剂、显影剂、剥离剂等)来测试。如果装置的功能没有严重降低，则组合物是正交的。
本公开内容中公开的某些实施方案特别地适于溶剂敏感的活性有机材料的图案化。活性有机材料的实例包括但不限于有机电子材料，例如有机半导体、有机导体、OLED(有机发光二极管)材料和有机光伏材料、有机光学材料和生物材料(包括生物电子材料)。当与常规光刻工艺中使用的有机溶液或水溶液接触时，这些材料中的许多容易被损坏。通常涂覆活性有机材料以形成可以被图案化的层。对于一些活性有机材料，可以使用常规方法由溶液进行这种涂覆。或者，通过气相沉积涂覆一些活性有机材料，例如通过在减压下从加热的有机材料源升华。溶剂敏感的活性有机材料还可以包括有机物和无机物的复合材料。例如，复合材料可以包括无机半导体纳米颗粒(量子点)。这样的纳米颗粒可以具有有机配体或者可以分散在有机基质中。本公开内容特别地涉及OLED装置的图案化，但是本文公开的概念和方法可以应用于其他有机电子装置或生物电子装置。
OLED结构
多年来已经开发了许多不同类型的OLED装置结构。基本上，OLED装置至少包括用于注入空穴的阳极、用于注入电子的阴极以及夹在电极之间的有机EL介质，其中空穴和电子结合以发光。OLED装置通常设置在基底上。与基底相邻的电极通常被称为第一电极或底部电极。通过有机EL介质与基底间隔开的电极通常被称为第二电极或顶部电极。常见结构(“标准结构”)包括设置在基底上的阳极作为底部电极，随后在阳极上沉积的有机层，最后在有机层上沉积的阴极以形成顶部电极。“倒置结构”恰恰相反，其具有设置在基底上的阴极作为底部电极，随后在阴极上沉积的有机层，最后在有机层上沉积的阳极以形成顶部电极。“底部发射”OLED通常包括透明或半透明的底部电极以及反射性或吸收光的顶部电极结构。也就是说，光被引导通过装置基底。“顶部发射”OLED包括透明或半透明的顶部电极以及反射性或吸收光的底部电极结构。也就是说，光被引导远离装置基底。“透明”OLED具有透明或半透明的顶部电极和底部电极。
OLED装置10的非限制性实例在图1中示出，并且包括阳极11、空穴注入层(HIL)12、空穴传输层(HTL)13、电子阻挡层(EBL)14、发光层(LEL)15(在本领域中有时称为发射层或EML)、空穴阻挡层(HBL)16、电子传输层(ETL)17、电子注入层(EIL)18和阴极19。阳极和阴极之间的层通常统称为有机EL介质20。在本领域中已知存在具有更少或更多的层的许多其他OLED层构造，并且层功能可能存在重叠。例如，如果使用EBL，除了电子阻挡特性之外，其通常还具有空穴传输特性。如果使用HBL，通常具有电子传输特性。LEL可能主要具有空穴传输或电子传输特性，或者其可能二者兼具。可以有多个发光层。已知所谓的“串联”构造，其包括可以使电流效率倍增的发光堆叠体之间的一个或多个电荷分离层。
以下讨论可用于OLED装置的材料的一些非限制性实例。尽管重点在于可以气相沉积的有机EL介质材料，但是本公开内容的某些实施方案可以替代地使用溶液沉积的OLED材料。在US 8106582和US 7955719中可以找到OLED材料和结构的一些非限制性实例，其全部内容通过引用并入本文。
当通过阳极观察EL发射时，阳极应对目的发射是基本上透明的。本文中的术语“透明”是指至少30％的发射光透过，优选至少50％。在本公开内容中使用的常见的透明阳极材料是铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)和氧化锡，但是其他金属氧化物也可以工作，包括但不限于铝或铟掺杂的锌氧化物、镁铟氧化物和镍钨氧化物。除了这些氧化物之外，可以使用诸如氮化镓的金属氮化物和诸如硒化锌的金属硒化物和诸如硫化锌的金属硫化物作为阳极。对于仅通过阴极观察EL发射的应用，阳极的透射特性是不重要的，并且可以使用许多导电材料，无论其是透明的、不透明的或反射性的。用于本公开内容的示例性导体包括但不限于金、铱、钼、钯和铂。除非使用独特的HIL材料，否则典型的阳极材料的功函数至少为4.0eV。
如果通过阴极观察EL发射，则阴极必须是透明的或接近透明的。对于这样的应用，金属必须是薄的(优选小于25nm)，或者可以使用透明导电氧化物(例如铟锡氧化物、铟锌氧化物)或这些材料的组合。美国专利No.5,776,623中更详细地描述了光学透明阴极的一些非限制性实例。如果不通过阴极观察EL发射，则可以选择已知可用于OLED装置的任何导电材料，包括金属如铝、钼、金、铱、银、镁，上述透明导电氧化物，或这些的组合。期望的材料在低电压下促进电子注入并且具有有效的稳定性。有用的阴极材料通常含有低功函数金属(<4.0eV)或金属合金。阴极材料可以例如通过蒸镀、溅射或化学气相沉积来沉积。
HIL可以由单一材料或材料的混合物形成。空穴注入层可以分成组成不同的数个层。空穴注入材料可以用于提高后续层的成膜性能，并且有助于将空穴注入到空穴传输层中。用于空穴注入层的合适的材料包括但不限于卟啉和酞菁化合物(如美国专利No.4,720,432中所述)、含噻吩化合物、膦嗪(phosphazine)化合物和某些芳族胺化合物。HIL可以包括无机化合物，例如金属氧化物(例如氧化钼)、金属氮化物、金属碳化物、金属离子和有机配体的配合物、以及过渡金属离子和有机配体的配合物。适用于空穴注入层的材料可以包括如美国专利No.6,208,075中所述的等离子体沉积的碳氟聚合物(CFx)、如美国专利No.6,720,573B2中所述的某些六氮杂苯并菲衍生物(例如，六氰基六氮杂苯并菲)、或四氰基醌衍生物如F4TCNQ。空穴注入层也可以由两种组分组成：例如，掺杂有强氧化剂(例如，二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉六甲腈、F4TCNQ或FeCl3)的芳族胺化合物。
HTL可以由单一的有机或无机材料或者其混合物形成，并且可以分成数个层。空穴传输层最通常地包含叔芳基胺，例如联苯胺或咔唑，而是(或另外地)可以包含噻吩或其他富电子的材料。EBL材料(如果使用的话)通常选自与HTL材料相同的组，并且具有比上覆的LEL能量显著更高(更难以还原)的电子导带，从而对进一步的电子传输形成阻挡。
LEL通常包括主体材料和发光掺杂剂。注入的空穴和电子在LEL中复合。主体包括HTL材料、ETL材料、HTL和ETL材料的混合物、或者能够容易传输空穴和电子的双极性材料。用于单线态发射的常见主体的实例包括多环芳族化合物如蒽衍生物。三重态发射的常见主体的实例包括咔唑化合物和芳族胺。各种各样的发光掺杂剂是已知的，并且用于通过得到由电子/空穴电荷注入产生的激子来提供期望的发射波长。许多常见的单线态发射掺杂剂是芳族有机化合物，而许多常见的三重态发射掺杂剂是铱或铂的金属配合物。
ETL可以由单一的有机或无机材料或者其混合物形成，并且可以分成数个层。常见的ETL材料包括金属8-羟基喹啉(oxine)螯合物如Alq、菲咯啉衍生物如BCP、三氮烯(triazenes)、苯并咪唑、三唑、二唑、硅烷化合物如硅环戊二烯衍生物、和硼烷衍生物。HBL材料(如果使用的话)通常选自与ETL材料相同的组，并且具有比下面的LEL能量显著更低(更难以氧化)的空穴导带，从而对进一步的空穴传输形成阻挡。
EIL可以在阴极和ETL之间的界面处或附近包含ETL材料加还原掺杂剂。还原掺杂剂可以是有机、无机或金属配合物。常见的还原掺杂剂包括碱金属如Cs或碱金属的组合。EIL可以包括在阴极材料如铝沉积时形成还原掺杂剂的碱金属或碱金属配合物、盐或氧化物(例如，喹啉锂(lithium quinolate)，LiF、CaO)。
OLED沉积
存在将有机EL介质材料沉积到基底上的许多方法，包括但不限于溶液涂覆、气相沉积和从供体片材的转移。在本公开内容的某些实施方案中，至少一些有机OLED层通过气相沉积手段沉积，例如在减压环境中的物理气相沉积。在一些实施方案中，大部分或所有的有机EL介质层通过气相沉积提供。
许多类型的气相沉积设备是合适的。这样的设备可以使用点源、线源、蒸气注入源、载气辅助源(OVPD)等。在一些实施方案中，蒸汽羽优选地是高度定向的，以通过如下文所示的图案化光致抗蚀剂结构实现受控的直线对传式(line-of-site)沉积。
OLED装置/背板
对可基于本公开内容的方法制造的OLED装置的类型没有特别限制，只要旨在进行一些图案化即可。目前的方法特别地涉及全色OLED显示器，例如有源矩阵OLED(AMOLED)和无源矩阵OLED(PMOLED)，但是这些方法可用于制备OLED照明设备和标牌。OLED装置基底可以是刚性的或柔性的。支承材料包括但不限于玻璃、聚合物、陶瓷和金属，以及其复合材料或层压材料。
AMOLED背板通常包括可独立寻址的第一(底部)电极的阵列，其连接至通常设置在多层结构中的基底上的薄膜晶体管(TFT)电路。TFT可以基于Si、金属氧化物或有机半导体(OTFT)。除了半导体之外，电介质和导体也用于制备形成如本领域已知的晶体管、电容器、布线等的结构。
OLED图案化
图2是示出根据本公开内容一个实施方案的用于形成三色(例如，RGB)有源矩阵OLED装置的步骤的流程图。图3A至3K以截面形式示出了这些步骤的一部分。在步骤101中，在OLED基底上形成第一剥离结构(例如，底切剥离结构)。剥离结构具有对应于底部电极的第一阵列的开口阵列。底部电极可以用作作为“标准结构”OLED一部分的阳极，或者作为“倒置结构”OLED一部分的阴极。在一个优选实施方案中，底部电极已经形成为OLED基底的一部分，但是任选地，底部电极可以通过沉积一种或更多种期望的阳极或阴极材料通过剥离结构的开口阵列而形成或进行进一步修改(图2中未示出)。
图3A示出了OLED基底200或背板的一个实施方案，所述OLED基底200或背板具有支承件201(例如，柔性或非柔性的玻璃、塑料或陶瓷)、TFT层部分202(其可以包括布线、电介质和半导体材料的多层)、第一底部电极210、第二底部电极220、第三底部电极230和电极隔离电介质203。第一、第二和第三底部电极各自表示底部电极的第一、第二和第三阵列中的一个底部电极，所有的底部电极都是可独立寻址的。也就是说，根据需要，底部电极的第一阵列形成可独立寻址的第一OLED装置的第一阵列的一部分，底部电极的第二阵列形成可独立寻址的第二OLED装置的第二阵列的一部分，等等。尽管未示出，电极隔离电介质通常在底部电极上方延伸并稍微超出底部电极的边缘延伸，并且可用于帮助限定对应OLED装置的功能发射区域。还未示出的是，基底还可以包括将构成每个有机EL元件一部分的共用有机EL介质层。例如，基底可以包括共用HIL和HTL。
图3B示出了具有对应于第一底部电极的开口215的第一剥离结构211。在这里所示的实施方案中，第一剥离结构211是第一材料层212和第一图案化光致抗蚀剂层213的双层。在层212中形成底切区域214。替代性地，第一剥离结构211可以是单个层或多于两个层。稍后对剥离结构进行更详细的讨论。
再次参照图2，任选的(但优选的)步骤103包括从底部电极的第一阵列(或者从任何任选的共用有机EL介质层)中清洁残留物。这可以使用合适的溶剂，或者优选使用“干法刻蚀”方法进行。本文中，术语“干法刻蚀剂”广泛使用，并且是指具有足以清洁目标区域的能量的任何有用的气体材料。干法刻蚀包括但不限于辉光放电方法(例如，溅射刻蚀和反应离子刻蚀)、离子束刻蚀(例如，离子铣削、反应离子束刻蚀、离子束辅助化学刻蚀)和其他“束”方法(例如，ECR刻蚀和下游刻蚀)，这些都是本领域已知的方法。一些常见的干法刻蚀剂包括氧等离子体、氩等离子体、UV/臭氧、CF4和SF6、以及各种组合。或者，可以使用基本上非氧化的等离子体，例如，包含氢和非氧化气体如氮或氦的等离子体。
参照图2和图3C，在步骤105中沉积第一有机EL介质层，随后在步骤107中使第一顶部电极沉积在第一有机EL介质层上。第一有机EL介质层216’的一部分沉积在剥离结构上，而第一有机EL介质层216的另一部分穿过开口215并沉积在底部电极的第一阵列上。对于顶部电极，第一顶部电极217’的一部分沉积在剥离结构上并且沉积到有机EL介质层216’上，而第一顶部电极217的另一部分穿过开口215并沉积到第一有机EL介质层216上。虽然未示出，但是如果基底包括如上所讨论的任何任选的共用有机EL介质层，则第一有机EL介质层216将包括在底部电极的第一阵列上完成OLED堆叠所需的那些。
在步骤109中，将剥离结构与上覆的第一有机EL介质层216’和第一顶部电极217’一起移除。在一个实施方案中，这通过提供溶解第一材料层212但是与图案化光致抗蚀剂、有机EL介质材料和阴极正交的溶剂来完成。这将第一图案化光致抗蚀剂213与上覆层216’和217’分离开，从而形成如图3D所示的具有OLED装置(例如，发红光OLED)的第一阵列的第一中间结构218，其各自具有底部电极210、有机EL介质层216和顶部电极217。或者，剥离溶剂不溶解第一材料层，而是可使剥离结构溶胀，由此引起其脱层或者以其他方式影响基底与剥离结构之间的粘合。
在步骤111至119和步骤121至129中基本上又重复了两次步骤101至109，但是使用不同组的有机EL介质层(226和236，图3F和3I)，以形成第二阵列OLED装置和第三阵列OLED装置，例如绿色和蓝色。
在图2的步骤111中，在第一中间结构上形成第二剥离结构。第二剥离结构具有对应于底部电极的第二阵列的开口阵列。图3E示出了具有对应于第二底部电极的开口225的第二剥离结构221。在这里所示的实施方案中，第二剥离结构221也是第二材料层222和第二图案化光致抗蚀剂层223的双层。在层222中形成底切区域224。替代性地，第二剥离结构221可以是单个层或者具有多于两个层。用于形成第二剥离结构221的材料和方法可以与用于形成第一剥离结构211的材料和方法相同或不同。
图2中的步骤113示出了使用先前关于步骤103描述的方法之一从底部电极的第二阵列中清洁残留物的任选的(但优选的)步骤。残留物清洁方法可以与步骤103相同或不同。
参照图2和图3F，在步骤115中沉积第二有机EL介质层，随后在步骤117中将第一顶部电极沉积在第二有机EL介质层上。尽管不是限制性的，但是在一个优选实施方案中，第二有机EL介质层与第一有机EL介质层不同，例如，以提供不同的发射颜色。第二顶部电极可以与第一顶部电极相同，但是也可以不同，例如，以实现一些期望的电荷注入或特性。第二有机EL介质层226’的一部分沉积在剥离结构上，而第二有机EL介质层226的另一部分穿过开口225并沉积在底部电极的第二阵列上。对于顶部电极，第二顶部电极227’的一部分沉积在剥离结构上并且沉积到第二有机EL介质层226’上，而第二顶部电极227的另一部分穿过开口225并沉积到第二有机EL介质层226上。
在步骤119中，以与之前关于步骤109描述的方式类似的方式将剥离结构与上覆的第二有机EL介质层226’和第二顶部电极227’一起移除，例如，通过提供溶解第二材料层222的溶剂来实现。移除第二剥离结构形成如图3G所示的具有OLED装置的第一阵列(例如，发红光OLED)和OLED装置的第二阵列(例如，发绿光OLED)的第二中间结构228，其各自具有底部电极220、有机EL介质层226和顶部电极227。
在图2的步骤121中，在第二中间结构上形成第三剥离结构。第三剥离结构具有对应于底部电极的第三阵列的开口阵列。图3H示出了具有对应于第三底部电极的开口235的第三剥离结构231。在这里所示的实施方案中，第一剥离结构231也是第三材料层232和第三图案化光致抗蚀剂层233的双层。在层232中形成底切区域234。替代性地，第三剥离结构231可以是单个层或者具有多于两个层。用于形成第三剥离结构231的材料和方法可以与用于形成第一或第二剥离结构的材料和方法相同或不同。
图2中的步骤123示出了使用之前关于步骤103描述的方法之一从底部电极的第三阵列中清洁残留物的任选的(但优选的)步骤。残留物清洁方法可以与步骤103相同或不同。
参照图2和图3I，在步骤125中沉积第三有机EL介质层，随后在步骤127中将第三顶部电极沉积在第三有机EL介质层上。尽管不是限制性的，但是在一个优选实施方案中，第三有机EL介质层与第一和第二有机EL介质层不同，例如，以提供不同的发射颜色。第三顶部电极可以与第一或第二顶部电极相同，但是也可以不同，例如，以实现一些期望的电荷注入或特性。第三有机EL介质层236’的一部分沉积在剥离结构上，而第三有机EL介质层236的另一部分穿过开口235并沉积在底部电极的第三阵列上。对于顶部电极，第三顶部电极237’的一部分沉积在剥离结构上并且沉积到第三有机EL介质层236’上，而第三顶部电极237的另一部分穿过开口235并沉积到第三有机EL介质层236上。
在步骤129中，以与之前关于步骤109描述的方式类似的方式将第三剥离结构与上覆的第三有机EL介质层236’和第三顶部电极237’一起移除，例如通过提供溶解第三材料层232的溶剂来实现。移除第三剥离结构形成如图3J所示的具有OLED装置的第一阵列(例如，发红光OLED)和OLED装置的第二阵列(例如，发绿光OLED)和OLED装置的第三阵列(例如，发蓝光OLED)的第三中间结构238。其各自具有底部电极230、有机EL介质层236和顶部电极237。
参照图2和图3K，步骤131包括在OLED装置的第一、第二和第三阵列上沉积共用顶部电极240，从而电连接第一、第二和第三顶部电极并形成有源矩阵OLED装置250。相对于第一、第二和第三顶部电极，用于共用顶部电极的材料可以相同或不同。在沉积共用顶部电极之前，可以处理顶部电极以改善与共用顶部电极的电接触。这可以帮助克服由可能存在于顶部电极上的金属氧化物或薄聚合物残留物引入的接触电阻。例如，顶部电极可以用低功函数金属(例如，碱金属、碱性金属或碱土金属)处理。或者，处理可以包括还原气体环境，例如，包含氢气的气体环境。或者，处理可以包括基本上非氧化的等离子体，例如，包含氢气和另一种非氧化性气体如氮气或氦气的等离子体。或者，处理可以包括与化学组成不同于剥离剂的清洁剂相接触，所述清洁剂包括氟化溶剂。例如，清洁剂可以包括15体积％或更少、或者5体积％或更少的氟化溶剂和质子溶剂如醇(例如，IPA)。或者，质子溶剂可以包含5重量％或更少、或者1重量％或更少的有机酸。或者，清洁剂可以包括两种氟化溶剂的混合物，例如，用于剥离剂的氟化溶剂和极性较大或具有较少氟含量或二者兼具的第二氟化溶剂的混合物。
剥离结构
剥离结构允许在剥离图案化工艺中分离“不需要的”上覆的活性材料(例如，OLED材料)。在一个实施方案中，剥离结构的至少一部分可溶于与OLED装置阵列正交的溶剂，并且该部分的溶解使得能够实现分离。在一个实施方案中，剥离结构具有基本上垂直的侧壁轮廓(例如，相对于基底为90°±10°)，或者优选为底切侧壁轮廓。底切减少了沉积在侧壁上的OLED材料的量，使得侧壁对于适当的剥离剂保持未封闭。剥离结构的厚度取决于装置的特定类型和预期尺寸，但是通常为0.1μm至10μm、或0.2μm至5μm、或0.5μm至3μm。
剥离结构的一个重要要求是，其不会对下面的装置层造成损害，在剥离结构的形成中和后续的加工中都不会。在一个实施方案中，剥离结构包括与一个或多个下面的OLED装置层接触的氟化材料层。在一个实施方案中，氟化材料是光敏的并且可以通过暴露于辐射并显影而形成剥离结构。这种材料可以是正性的(positive working)(在显影过程中移除暴露于辐射的部分)或负性的(negative working)(在显影期间移除不暴露于辐射的部分)。光敏氟化材料和体系的非限制性实例包括美国专利申请No.12/994,353、14/260,705、14/291,692、14/291,767和14/539,574中公开的那些，其内容通过引用并入本文。在一个实施方案中，光敏氟化材料是由氟化溶剂如氢氟醚提供的负性光聚合物。在一个实施方案中，光敏氟化光聚合物在包含一种或更多种氟化溶剂如氢氟醚的显影剂中显影。在一个实施方案中，用于光敏氟化光聚合物的剥离剂包括氟化溶剂，例如氢氟醚。剥离剂的作用是溶解光图案化的含氟聚合物，或者引起光图案化的聚合物相对于基底脱层，例如，通过溶胀或引起粘合失效。
在单层剥离结构中实现必要的光敏性、侧壁轮廓和正交性可能是具有挑战性的。在另一个实施方案中，剥离结构包括多个层，例如，如图13所示以及如美国专利申请No.12/864,407中所述，其内容通过引用并入本文。在一个实施方案中，包含氟化材料如氟化分子固体或氟化聚合物的材料层设置在可以包含活性有机材料的装置基底上。氟化材料可以被气相沉积(例如，如果是分子固体的话)或者由高度氟化溶剂涂覆，所述高度氟化溶剂包括但不限于氢氟醚或全氟化溶剂。该层形成多层剥离结构的基层，并被设计为相对于下面的装置基底而言是化学惰性的。其不需要在某些情况下可能会损害下面的装置基底的光活性元素，例如光酸产生剂或反应性基团。基础层可以任选地包含光吸收材料以保护下面的装置免受上覆的光致抗蚀剂层的潜在高强度辐射(见下)。如果是这样，则优选地将光吸收材料共价地结合到基础层中，例如通过将光吸收染料附接至氟化聚合物。基础层进一步被设计成容易溶解在氟化溶剂或其他正交溶剂中以使能够实现如前所述的快速剥离。或者，剥离剂可能导致基础层从基底脱层，例如通过溶胀或引起粘合失效。
在基础层上，例如在氟化材料层上，例如由涂覆溶剂或通过层压施用光致抗蚀剂层。光致抗蚀剂可以由通常对下面的装置基底有害的溶剂涂覆或加工的常规光致抗蚀剂(正性或负性)，但是基础层阻止这种有害材料的渗透。当暴露于适当的辐射并且任选地加热时，光致抗蚀剂以某种方式转变以改变其相对于未曝光光致抗蚀剂的溶解度。例如，曝光可激活溶解性改变开关基团，引起交联或导致断链。光致抗蚀剂可以任选地是由氟化涂覆溶剂提供的氟化光致抗蚀剂，只要下面的基础层保留其结构完整性的至少一些，即，其不被涂覆溶剂溶解得太快。尽管这种氟化光致抗蚀剂通常可以是良性的，但是在一些实施方式中，与光致抗蚀剂的光活性层分离的额外的层可以在一些实施方案中提供提供额外的保护。
形成两层剥离结构的一个实施方案的流程图示于图4中，并且其截面图示于图5中。这种剥离结构可以用于图2和图3中描述的实施方案中。在步骤301中，基础层311形成在装置基底310上。基础层可以经历后续的加工步骤，例如固化、干燥、表面处理等。在步骤303中，光致抗蚀剂层312形成在基础层311上。光致抗蚀剂层可以在步骤305之前经历干燥或其他步骤，其中光致抗蚀剂层312通过提供辐射源313和中间光掩模314而暴露于图案化辐射。这形成经曝光的光致抗蚀剂层315，其具有经曝光的光致抗蚀剂区域316的图案和未经曝光的光致抗蚀剂区域317的互补图案。在这种情况下，光致抗蚀剂为负性的，但是也可以使用正性的。可以任选地使用其他的光图案化方法，例如投影曝光、图案化激光曝光等。
接着，如步骤307所示，经曝光的光致抗蚀剂层用显影剂(例如，如果使用许多常规的光致抗蚀剂，例如，水性、碱性显影剂)显影，其在本实施方案中移除未经曝光的光致抗蚀剂区域316，以形成第一图案的未覆盖的基础层318。在步骤309中，例如通过使用氟化显影剂如氢氟醚来移除第一图案的未覆盖的基础层，以形成具有开口的第一图案320的剥离结构319。在该实施方案中，基础层的移除形成底切区域321。在沉积活性材料之后，例如，如图2和3中关于OLED装置所述的，使该结构经受溶解基础层的剥离剂。例如，如果基础层是氟化材料，则剥离剂可以是氟化溶剂，包括但不限于氢氟醚和全氟化溶剂。
在上述的多个实施方案中，氟化的光致抗蚀剂或氟化基础层可以使用氟化溶剂进行涂覆或加工(例如，显影或剥离)。特别有用的氟化溶剂包括在室温下是全氟化或高度氟化的液体，其与水和许多有机溶剂不混溶。在这些溶剂中，氢氟醚(HFE)是公知的高度环保的“绿色”溶剂。HFE，包括经离析的HFE，是优选的溶剂，因为它们是不易燃的，具有零臭氧消耗潜能和比PFC更低的全球变暖潜能值，并且对人类具有非常低的毒性。
容易获得的HFE和HFE的异构体混合物的实例包括但不限于，甲基九氟丁基醚和甲基九氟异丁基醚(HFE-7100)的异构体混合物、乙基九氟丁基醚和乙基九氟异丁基醚(HFE-7200，也称为NovecTM 7200)的异构体混合物、3-乙氧基-1,1,1,2,3,4,4,5,5,6,6,6-十二氟-2-三氟甲基-己烷(HFE-7500，也称为NovecTM 7500)、1,1,1,2,3,3-六氟-4-(1,1,2,3,3,3-六氟丙氧基)-戊烷(HFE-7600，也称为PF7600(来自3M))、1-甲氧基七氟丙烷(HFE-7000)、1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-十氟-3-甲氧基-4-三氟甲基戊烷(HFE-7300，也称为NovecTM 7300)、1,2-(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷(HFE-578E)、1,1,2,2-四氟乙基-1H,1H,5H-八氟戊基醚(HFE-6512)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚(HFE-347E)、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(HFE-458E)、2,3,3,4,4-五氟四氢-5-甲氧基-2,5-双[1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙基]-呋喃(HFE-770，也称为NovecTM 7700)、1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十三氟辛烷-丙醚(TE6O-C3)、F(CF2)5OCH3、F(CF2)6OCH3、F(CF2)7OCH3、F(CF2)8OCH2CH2CH3、F(CF2)2O(CF2)4OCH2CH3、F(CF2)3OCF(CF3)CF2OCH3、(CF3)2N(CF2)3OCH3、(C3F7)2N(CF2)3OC3H7、
在一个实施方案中，剥离结构(单层或多层型)为下面的层阻挡或者吸收形成剥离结构时使用的任何成像辐射的至少80％。
在一个实施方案中，使用正型光致抗蚀剂形成剥离结构的光致抗蚀剂部分。以这种方式，任何下面的OLED装置或结构都不会暴露于潜在的有害成像辐射。
氧和水敏感性
本领域中已知OLED装置对氧和水具有差的耐受性。特别关注的是低功函数阴极材料，任选的EIL中的富电子掺杂剂以及阴极与ETL或EIL之间的界面。参照图2，例如，可以在具有低氧和水的低压(真空)环境下进行步骤105、115和115(沉积有机EL介质层)以及步骤107、117和119(沉积顶部电极)。然而，在这种情况下，基底将可能从低压环境中被移动到周围环境中以用于关于移除(剥离)剥离结构以及形成额外的剥离结构的其他步骤。虽然可以设计用于在氮气或其他惰性气体下进行剥离加工(涂覆、曝光、显影、剥离等)的设备，但是还需要采取其他预防措施。
在一个实施方案中，不提供如图2和图3所示的包括用于各发光颜色的单独的顶部电极的完整OLED结构，而是仅提供有机EL介质层。在一个优选实施方案中，每个OLED堆叠体至少设置有各自的LEL，但不包括EIL或任何具有富电子掺杂剂(例如，碱金属、碱性金属或碱土金属掺杂剂)的层。例如，OLED堆叠体可以设置有HBL并包括HBL。可以在工艺结束时施用共用阴极层(以及任选的共用有机EL介质层，例如EIL或ETL或两者)，并且这种共用EIL/阴极层将不会暴露于剥离相关过程中可能出现的潜在的水和氧污染。该替代工艺流程如图6所示并且其他方面与图2所示的相同。在图6中，步骤401至431分别对应于图2的步骤101至131。图6相对于图2的差异在于：1)底部电极现被称为底部阳极；2)不存在沉积第一、第二和第三顶部电极的步骤；以及3)引入了在图2中没有对应步骤的新步骤430，其中一个或更多个共用有机EL介质层任选地沉积在第三中间结构上。为了比较的目的，根据图6的实施方案中制造的有源矩阵OLED 450的截面图示于图7中，其与图3J类似。在图7中，附图标记201、202、203、210、220和230如以上关于图3所述。在该实施方案中，第一、第二和第三有机EL介质层440、442和444仅包括除EIL之外的层。在有机介质层上提供任选的共用EIL层446，并且在共用EIL层上设置共用阴极448。尽管未示出，但是如上所述，基底可以已经包括共用HIL和HTL层。在沉积共用顶部电极，或者共用有机EL层(如果包括的话)之前，可以处理图案化有机EL介质层的顶表面以改善与共用顶部电极或共用有机EL层的接触。这可以帮助克服可能存在于有机EL介质表面上的无意的层损伤或薄聚合物残留引起的接触电阻。例如，有机EL介质层的顶表面可以用低功函数金属(例如，碱金属、碱性金属或碱土金属)处理。通常，低功函数金属的厚度为小于2nm或更小、或者1nm或更小、或者甚至0.5nm或更小。或者，处理可以包括还原气体环境，例如，包含氢气的气体环境。或者，处理可以包括基本上非氧化的等离子体，例如，包含氢气和另一种非氧化性气体如氮气或氦气的等离子体。或者，处理可以包括与化学组成不同于剥离剂的清洁剂相接触，所述清洁剂包括氟化溶剂。例如，清洁剂可以包括15体积％或更少、或者5体积％或更少的氟化溶剂和质子溶剂如醇(例如，IPA)。或者，质子溶剂可以包含5重量％或更少、或者1重量％或更少的有机酸。或者，清洁剂可以包括两种氟化溶剂的混合物，例如，用于剥离剂的氟化溶剂和极性较大或具有较少氟含量或二者兼具的第二氟化溶剂的混合物。
再次参照图2和图3，在另一个实施方案中，顶部电极217、227和237以这样的方式设置使得其覆盖比有机EL介质层略大的区域。这可以通过减少顶部电极沉积的准直(collimation)来实现，例如通过将顶部电极源移动到更靠近基底的位置，如图8所示。这允许顶部电极材料延伸超过OLED的边缘，并且有助于密封暴露的边缘以防止水和氧气渗透。在图8中，顶部电极源480被定位成使得从源发射的顶部电极材料482不是高度准直的，并且沉积为第一顶部电极217，所述第一顶部电极217在该实施方案中包括在有机EL介质层的侧面上延伸的顶部电极部分217a。图8中所有的其他附图标记如之前关于图3所述。顶部电极材料应该为这样的材料和厚度，使得其对水和氧渗透本身是相对惰性的，或者能够形成无害的惰性氧化物阻挡层。例如，顶部电极可以包含至少50nm，优选至少100nm厚的铝或金属氧化物。本实施方案中的顶部电极可以是阴极或阳极。在该实施方案中，有机EL介质层应该沉积在至少与底部电极一样大，优选更大的区域中，并且优选地，基底包括底部电极限定的电介质。这将防止两个电极的短路。
与图8类似地，但是相对于图6和图7，不是具有较大面积的顶部电极，而是可以将有机EL介质层的顶层设置成覆盖下面的有机EL介质层的边缘。在非限制性实例中，单个堆叠体的顶部有机EL介质层是空穴阻挡层，其设置在比下面的层稍大的区域中，例如，以保护比HBL对水或氧敏感性更大的LEL或其他层的边缘。这也可以通过选择准直性比下面的层更小的顶部有机EL介质层沉积的条件来完成。
再次参照图2和3，在一个实施方案中，OLED阵列各自具有倒置结构，其中阴极是底部电极，阳极是顶部电极。顶部阳极还可以设置成覆盖有机EL介质的边缘，如图8所示。对于倒置结构，敏感性EIL和阴极/EIL位于底部并且更加远离剥离结构、其相关化学物质和潜在的外来的水和氧，从而提供更稳健的结构。
再次参照图2和图3，在一个实施方案中，在沉积第一或第二顶部电极或两者之后，即在步骤107之后但在步骤109之前，或者在步骤117之后但在步骤119之前，使氟化材料层气相沉积。在该实施方案中，有机EL介质和顶部电极在如前所讨论的减压(真空)环境中沉积。当将基底转移到更高的环境压力条件以进行剥离处理时，气相沉积的氟化材料层可以用作水的临时阻挡层，或者作为防止来自操作的物理损坏的缓冲层。图9中以截面图示出了示例性结构，其与图3相同，不同之处在于附加的气相沉积的氟化材料层490和490’。在一个实施方案中，选择氟化材料层以溶解在剥离溶剂中。在一个替代实施方案中，选择氟化材料层使得其不溶于剥离溶剂中，而是保留在有源OLED装置上并且与之前描述的不需要的OLED和顶部电极材料一起在光致抗蚀剂部分中剥离。然而，在沉积共用顶部电极之前，应该在除步骤109和119的剥离溶剂之外的正交溶剂中移除氟化材料层。例如，剥离溶剂可以是第一个氢氟醚，并且氟化材料层移除步骤可以使用不同的氢氟醚或全氟化溶剂，或者反之亦然，剥离溶剂是全氟化溶剂。
在一个类似实施方案中，并参照图6和图7，可在沉积有机EL介质层之后，例如在步骤405之后但在步骤409之前，提供气相沉积的氟化材料层。如前，可选择氟化材料层溶解在剥离溶剂中，或者选择氟化材料层使得其不溶于剥离溶剂中。如果是后者，则在沉积共用顶部电极和任何共用有机层之前，应该从步骤109和119在除剥离溶剂之外的正交溶剂中移除氟化材料层。
再次参照图2和3，剥离结构的一个或更多个具有多层结构，例如图3中所示，并进一步示出于图5中的两层结构。在一个实施方案中，通过使用包含密度大于光致抗蚀剂层及上覆的有机EL介质层和阴极的有效密度的氟化溶剂的剥离剂移除剥离结构。在这种情况下，“有效密度”是光致抗蚀剂层和任何上覆层的总质量除以这样光致抗蚀剂层和上覆层的体积。这简化了光致抗蚀剂层(加上上覆层)的移除并且通过使这些层快速上升到剥离剂液体的顶表面来促进这些层的分离。这可以加快剥离，并且还减少来自剥离材料的可能的碎屑损坏剩余的OLED结构的机会。通过将这些碎屑集中在剥离剂液体的表面附近，可以设计加工机器以容易地滤出碎屑。
再次参照图2和3，在一个实施方案中，光致抗蚀剂或阴极被选择成具有一些促进剥离部分在剥离期间卷曲的残留应力。这种卷曲作用可以更快地暴露新鲜的底层，从而加快剥离步骤。在一个实施方案中，卷曲力在剥离结构的至少一部分中引起至少180°的弧。在一个实施方案中，卷曲力在剥离结构的至少一部分中引起至少360°的弧，即，剥离结构的至少一部分在其自身上卷起。
再次参照图2和3，在一个实施方案中，阴极被选择成具有一些磁性，使得剥离剂浴中的磁体可以吸引被去除部分。这可以加快剥离，并且还减少来自剥离材料的可能的碎屑损坏剩余的OLED结构的可能性。
参照图3J和3K，共用顶部电极沉积可能不会如图所示。如果共用顶部电极比有机EL的厚度薄，则可能存在如图10A中所示的间断，否则与图3K相同，不同之处在于薄的共用顶部电极241不容易连接其他顶部电极。这可能产生有缺陷型有源矩阵OLED器件251。此外，甚至如图3K中所示，顶部和底部电极之间可能存在短路。在一个实施方案中，在形成第三中间结构以助于共用顶部电极的沉积之后设置图案化电解质层。这种图案化电介质可以由来自氟化溶剂的氟化光聚合物提供，例如国际申请号PCT/US2014/047800和PCT/US2015/014425中描述的交联氟化聚合物，在正交显影剂中曝光和显影。如图10B中所示，图案化(任选地氟化的)电介质495设置在第三中间结构238之上，否则其与图3J中所示的相同。图案化电介质495具有相对平缓的斜率以确保每个OLED阵列的顶部电极与共用顶部电极242之间的良好接触，即使共用顶部电极比有机EL介质的厚度薄也是如此。此外，现在顶部电极和底部电极之间存在显著的分离，减少短路的机会。电介质(有时称为“像素限定层”或PDL)中的图案化开口的阵列通常限定显示装置的显示区域。
再次参照图2和3，在一个实施方案中，剥离结构使用负型光致抗蚀剂，并且顶部电极对图案化辐射基本上是不透明的。这样，下面的有机EL介质层受到保护免受潜在有害的辐射如UV光。
在图2和6中描述的实施方案中，制造了三个剥离结构来图案化三种不同的颜色。在一个替代实施方案中，仅使用两个剥离结构，如在图11和12A至12J所述。
在步骤501中，第三有机EL介质层(例如，用于发红光的OLED)沉积在具有底部电极的第一、第二和第三阵列的OLED基板上。第三有机EL介质层将最终用于在底部电极的第三阵列上形成OLED。这在图12A的截面图中示出，其中提供OLED基板(具有底部电极的第一、第二和第三阵列)如图3A中所述设置，并且第三有机EL介质层636通常沉积在电极的所有阵列的电极上。此时，未设置顶部电极。在一个实施方案中，第三有机EL介质容易被干刻蚀，并且在其LEL、任选的HBL或任选的ETL中不包含大量的含金属材料，例如喹啉铝配合物或磷光铱掺杂剂。
在步骤503中，在第三有机EL介质层上形成具有对应于底部电极的第一阵列的开口阵列的第一剥离结构。图12B示出了具有对应于第一底部电极的开口615的第一剥离结构611。在这里所示的实施方案中，剥离结构611为第一材料层612和第一图案化光致抗蚀剂层613的双层。底切区域614在层612中形成。第一剥离结构611可以替代地为单层或具有多于两个层。
在步骤505中，第一剥离结构用作刻蚀掩模以刻蚀第三有机EL介质层。这些层以对应于与底部电极的第一阵列的图案刻蚀。如图12C中所示，第三有机EL介质层的移除部分636'暴露用于随后的如下所述的OLED沉积步骤的底部电极的第一阵列。刻蚀方法包括上述关于干刻蚀的那些。在一个实施方案中，电极隔离电介质203(参见图3A)比有机EL介质层更耐刻蚀。
在步骤507中，沉积第一有机EL介质层(例如，用于发绿光的OLED)。如图12D中所示，第一有机EL介质层616'的一部分沉积在剥离结构上，而第一有机EL介质层616的另一部分穿过开口615并沉积在底部电极的第一阵列上。虽然在本实施例中未示出，但是第一顶部电极可任选地以类似于图3C中所示的方式沉积在第一有机EL介质层上。
在步骤509中，移除第一剥离结构以形成第一中间结构628，如图12E中所示。在步骤511中，在第一中间结构上形成具有对应于底部电极的第二阵列的开口阵列625的第二剥离结构621。在图12F中这里所示的实施方案中，第二剥离结构621为第二材料层622和第二图案化光致抗蚀剂层623的双层。底切区域624在层622中形成。替代性地，第二剥离结构621可为单层或具有多于两个层。
在步骤513中，使用第二剥离结构作为用于刻蚀第一有机EL介质层的刻蚀掩模。这些层以对应于底部电极的第二阵列的图案刻蚀。如图12G中所示，如下所述，第一有机EL介质层的移除部分636'暴露用于随后的如下所述的OLED沉积步骤的底部电极的第一阵列。刻蚀方法包括上述关于干刻蚀的那些。在一个实施方案中，电极隔离电介质203(参见图3A)比有机EL介质层更耐刻蚀。
在步骤515中，沉积第二有机EL介质层(例如，用于发蓝光的OLED)。如图12H中所示，第二有机EL介质层626'的一部分沉积在剥离结构上，而第二第三有机EL介质层626的另一部分穿过开口625并沉积在底部电极的第二阵列上。虽然在本实施方案中未示出，但是第二顶部电极可任选地以类似于图3C中所示的方式沉积在第二有机EL介质层上。
在步骤517中，移除第二剥离结构以形成中间结构628中，如图12I中所示。在步骤519中，在第二中间结构上任选地设置一个或多个共用有机EL介质层646，并且在步骤521中，设置共用电极648，从而形成有源矩阵OLED装置650。图12J示出了关于任选地共用有机EL介质层646的实施方案。当共用有机EL介质用于沉积时，第一和第二顶部电极不应沉积在第一和第二有机EL介质层上。图案化有机EL介质层的顶表面可任选地如先前参照图6和7所描述的进行清洁或处理。
参照图11和12，在一个实施方案中，每个OLED堆叠体至少设置有其相应的LEL，但不包括EIL或具有富电子掺杂剂(例如碱金属、碱性金属或碱土金属掺杂剂)的任何层。例如，OLED堆叠可被设置有空穴阻挡层并包括空穴阻挡层。还应注意，第三有机EL介质层可设置在第一和第二有机EL介质层之间的间隙区域中。这可以有利于向随后的共用层的沉积提供均匀的表面。在装置具有暴露底部电极的非预期区域的缺陷(例如在PDL中或在其他颜色的图案中)的情况下，这还可帮助防止短路。第三有机EL介质层将覆盖这种缺陷，并且虽然如果要从第一或第二有机EL介质层发射颜色，其可略微降低有缺陷像素的色纯度，但是更重要的是在施加一个合适的电压发光时，而不产生一个黑点。
再次参照图11和12，在一个实施方案中，由溶液涂覆第三有机EL介质层的一个或多个。在一个实施方案中，由溶液涂覆第一和第二有机EL介质层的一个或多个。在一个实施方案中，第三有机EL介质包括由溶液(例如，聚合物LEL)沉积的发光层，而第一有机EL介质或第二有机EL介质或两者均包括通过气相沉积设置的LEL。
本领域技术人员将认识到，以上参照图2、3、6和7所描述的许多实施方案可参照图11和12的实施方案以相似方式使用。图11和12中所示的实施方案的优点为三色OLED仅需要两个剥离步骤。
图13A到13D示出了形成有机装置的另一个实施方案的截面图。在图13A中，设置了装置基底700，其可任选地为柔性的，并且除提供期望的有机装置所需的其他层和特征之外可任选地包括支承层(例如，如上所述用于OLED)。例如，有机装置可以为OLED、显示器、照明装置、化学传感器、触摸传感器、光伏装置，TFT背板或者生物电子或医疗装置。
在装置基底700上设置具有第一开口715的第一底切剥离结构711并形成未覆盖的装置基底的区域703。剥离结构可以包括任何先前讨论的那些，只要存在底切即可。在图13A的实施方案中，第一底切剥离结构711为具有底切区域714的单层，例如使用氟化溶剂显影的图案化氟化光致抗蚀剂。替代地，底切剥离结构可以替代地包括两个或更多个图案化层，例如包括氟化材料基底层和上覆的光致抗蚀剂层，其中氟化材料基础层相对于光致抗蚀剂层是底切的。
如图13B中所示，然后在第一底切剥离结构上和在未覆盖的装置基底的区域的第一部分705上沉积第一活性有机材料层沉积。沉积在剥离结构上的活性有机材料显示为713'，而沉积在第一部分上的活性有机材料显示为713。在一个实施方案中，第一活性有机材料层沉积是在具有合理量的准直的减压环境中气相沉积的，使得该材料以与开口715相似的尺寸沉积。替代地，不是直接沉积第一活性有机材料，而是通过准直装置在第一部分705上提供生长催化剂、粘合促进剂或连接基团，并且第一活性有机材料层由生长催化剂、粘合促进剂或连接基团所占据的区域中的溶液或其他非准直的汽相选择性地沉积。第一活性有机材料层可以包含例如有机导体、有机半导体、电荷传输材料、发光材料或生物材料。在一个实施方案中，第一活性有机材料层易受水或氧或两者的影响。
参照图13C，第二材料层沉积在第一活性有机材料层上和未覆盖的基底的区域的第二部分707上。沉积在剥离结构上的第二材料层显示为717'，而沉积在第二部分上的第二材料层下显示为717。第二部分区域大于第一部分区域，因此第二材料层717延伸过并覆盖第一部分中的第一活性有机材料层713的侧壁。第二材料层可由溶液沉积或通过气相沉积沉积，只要蒸汽不是如此高度准直，使得其将第二部分区域限制到其防止或限制第二材料层在第一活性有机物质层的侧壁上的覆盖的程度。替代地，除了直接沉积第二材料层之外，在除了剥离结构之外的区域上提供生长催化剂、粘合促进剂或连接基团，然后第二材料层选择性地由溶液或其他汽相沉积在生长催化剂、粘合促进剂或连接基团所占据的区域中。
在一个实施方案中，第二材料层是导电的。例如，第二材料层可包含有机导体、金属、金属氧化物、石墨烯或氧化石墨烯。在一个实施方案中，第二材料层包含与第一活性有机材料层不同的第二活性有机材料。例如，该第二活性有机材料可包含有机EL介质堆叠中的上层如电荷传输材料或发光材料，或者其可包含生物材料或有机半导体。在一个实施方案中，第二材料层随后被去除并且不以其最终形式形成有机装置的一部分。例如，第二材料层可包含氟化材料。在一个实施方案中，第二材料层比第一活性有机材料层更不易受水或氧或两者的影响。在一个实施方案中，第二材料层例如通过减缓水或氧的进入至少部分地保护第一活性有机材料层免受水或氧或二者的影响。
如图13D中所示，例如通过先前描述的方法移除第一底切剥离结构，由此形成具有图案化第一活性有机材料层和图案化第二材料层的中间结构或有机张志720。第一开口可任选地为具有第一图案的第一阵列的开口的一部分。此外，基底可任选地包括与第一开口对准的底部电极的第一阵列。
如所述，剥离结构可包括氟化材料基础层和光致抗蚀剂，其中氟化材料基础层用作剥离层。在一个实施方案中，剥离剂包含氟化溶剂如全氟化溶剂或氢氟醚以及可与氟化材料基础层中使用的氟化材料相同或不同的成膜剥离氟化材料。例如，可由剥离步骤形成中间装置结构，并且中间结构旨在用于进一步进行处理。通过在剥离溶剂中包含剥离氟化材料，在蒸发或干燥时形成剥离氟化材料的保护层。这可以保护下面的敏感结构免受在储存或转移到其他加工站期间可能发生的外来污染物和物理损坏。
在一个实施方案中，剥离氟化材料与氟化材料基础层的氟化材料相同，并且剥离剂中的剥离氟化材料的至少一部分是剥离步骤有意允许建立的调和副产物。换句话说，不是从剥离处理槽中去除溶解的氟化材料或者提供多次洗涤以去除残留的氟化材料，而是有意使这种剥离氟化材料的层形成图案化装置结构的表面。在一个实施方案中，干燥的剥离氟化材料的厚度为10nm至1000nm厚，替代地50nm至500nm。在一个实施方案中，剥离氟化材料层是足够厚的以在制造另一个剥离结构时用作随后的基底层以进一步图案化。在一个实施方案中，剥离氟化材料的层被大量溶解到随后的氟化材料基础层涂层中并变成新氟化材料基础层的一部分。
例如，图14A中所示的是与图3F描述的相同的结构，并且特别地，第二材料层222为氟化材料。当与包含氟化材料的剥离剂接触时，不时形成图3G的中间结构228，而是形成图14B的具有剥离氟化材料层222A的中间结构228A。在一个实施方案中，这可用于形成另一个剥离结构中的基础层或基础层的一部分。
剥离氟化材料可以被添加到剥离过程补给供应中。替代地，剥离氟化材料可以通过调和允许建立剥离结构的氟化材料的剥离处理槽来提供，优选地与补货系统和用于过滤不溶性剥离部分再循环系统连接。除了添加保护，其可以通过减少消耗的新剥离剂的体积来节省资金。然而，当所有的图案化步骤完成时，中间结构应该用新剥离剂清洗或以先前描述的方法处理以在任何共用有机EL层或共用顶部电极沉积之前去除残留物。
本公开内容的一些非限制性实施方案在下文中限定。
1.制造OLED装置的方法包括：
a)提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；
b)在所述装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；
c)在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层和第一顶部电极层；
d)移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以及第一顶部电极以形成第一中间结构；
e)在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；
f)在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层和第二顶部电极层；
g)移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以及第二顶部电极以形成第二中间结构；以及
h)提供与所述第一顶部电极层和所述第二顶部电极层电连接的共用顶部电极。
2.实施方案1的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，其中所述氟化材料基础层相对于所述光致抗蚀剂层是底切的。
3.实施方案1的方法，其中至少一个剥离结构包括使用氟化溶剂显影并且具有底切轮廓的图案化氟化光致抗蚀剂。
4.根据实施方案1至3的任一个的方法，还包括在步骤(b)和(c)之间，或者在步骤(e)和(f)之间，或者在步骤(b)和(c)之间以及在步骤(e)和(f)之间的干法刻蚀清洁步骤。
5.根据实施方案1至4的任一个的方法，其中至少一个剥离结构为下面的层阻挡或者吸收形成所述剥离结构时使用的成像辐射的至少80％。
6.根据实施方案1至5的任一个的方法，其中至少一个剥离结构包括吸收或阻挡成像辐射的至少80％的负性光敏膜，并且其中所述第一顶部电极、或者所述第二顶部电极、或者所述第一顶部电极以及所述第二顶部电极吸收或阻挡通过上覆的剥离结构的任意成像辐射的至少80％。
7.根据实施方案1至6的任一个的方法，其中具有其对应的上覆的有机EL介质层和上覆的顶部电极层的至少一个剥离结构的有效密度小于用于移除所述剥离结构的剥离剂的密度。
8.根据实施方案7的任一个的方法，其中所述剥离剂包含氟化溶剂。
9.根据实施方案1至8的任一个的方法，其中所述底部电极充当阴极并且所述共用顶部电极充当阳极。
10.根据实施方案1至9的任一个的方法，其中沉积至少一个顶部电极使得其覆盖下面的有机EL介质层的侧壁。
11.根据实施方案1至10的任一个的方法，还包括在步骤(c)和(d)之间，或者在步骤(f)和(g)之间，或者在步骤(c)和(d)之间以及在步骤(f)和(g)之间，在顶部电极上气相沉积氟化材料。
12.根据实施方案1至11的任一个的方法，其中一个或更多个剥离结构在将其在所述剥离剂中移除期间卷曲。
13.根据实施方案1至12的任一个的方法，还包括在步骤(h)之前，在所述第二中间结构上提供第三底切剥离结构，所述第三底切剥离结构具有对应于底部电极的第三阵列的开口的第三图案；
在所述第三底切剥离结构上和在所述底部电极的第三阵列上沉积包括至少第三发光层的一个或更多个第三有机EL介质层和第三顶部电极层；
移除所述第三底切剥离结构和上覆的第三有机EL介质层以及第三顶部电极以形成第三中间结构。
14.根据实施方案1至13的任一个的方法，还包括在步骤(h)之前，清洁顶部电极的表面的残留氟化材料。
15.根据实施方案14的方法，其中所述清洁包括与化学组成不同于剥离剂的清洁剂接触，并且所述清洁剂包含氟化溶剂。
16.根据实施方案14或15的方法，其中所述清洁包括干法刻蚀。
17.根据实施方案16的方法，其中所述干法刻蚀包括括氩等离子体、氧等离子体或基本上非氧化的等离子体。
18.根据实施方案1至17的任一个的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，所述上覆的光致抗蚀剂层由包含氟化涂覆溶剂的光致抗蚀剂组合物提供。
19.根据实施方案18的方法，其中所述光致抗蚀剂层包含氟化光致抗蚀剂。
20.根据实施方案18或19的方法，其中所述氟化材料基础层包含环状全氟化聚合物，所述氟化涂覆溶剂为氢氟醚。
21.根据实施方案1至20的任一个的方法，还包括在步骤(h)之前，用低功函数金属、还原气体环境或基本上非氧化的等离子体处理所述顶部电极。
22.一种制造OLED装置的方法，包括
a)提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；
b)在所述装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；
c)在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层；
d)通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；
e)在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；
f)在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层；
g)通过用包含氟化溶剂的第二剥离剂处理来移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以形成第二中间结构；以及
h)提供与所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层电接触的共用顶部电极。
23.实施方案22的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，其中所述氟化材料基础层相对于所述光致抗蚀剂层是底切的。
24.实施方案22的方法，其中至少一个剥离结构包括使用氟化溶剂显影并且具有底切轮廓的图案化氟化光致抗蚀剂。
25.根据实施方案22至25的任一个的方法，还包括在步骤(b)和(c)之间，或者在步骤(e)和(f)之间，或者在步骤(b)和(c)之间以及在步骤(e)和(f)之间的干法刻蚀清洁步骤。
26.根据实施方案22至25的任一个的方法，其中至少一个剥离结构为下面的层阻挡或者吸收形成所述至少一个剥离结构时使用的成像辐射的至少80％。
27.根据实施方案22至26的任一个的方法，其中具有其对应的上覆的有机EL介质层的至少一个剥离结构的有效密度小于用于移除所述剥离结构的相应液体剥离剂的密度。
28.根据实施方案27的方法，其中至少一种剥离剂包含氢氟醚。
29.根据实施方案22至28的任一个的方法，其中所述底部电极充当阴极并且所述共用顶部电极充当相应的阳极。
30.根据实施方案22至29的任一个的方法，其中沉积至少一个顶部有机EL介质层使得其覆盖一个或更多个下面的有机EL介质层的侧壁。
31.根据实施方案22至30的任一个的方法，还包括在步骤(c)和(d)之间，或者在步骤(f)和(g)之间，或者在步骤(c)和(d)之间以及在步骤(f)和(g)之间，在所述有机EL介质层上气相沉积氟化材料。
32.根据实施方案22至31的任一个的方法，其中一个或更多个剥离结构在将其在所述剥离剂中移除期间卷曲。
33.根据实施方案22至32的任一个的方法，还包括在步骤(h)之前，在所述第二中间结构上提供第三底切剥离结构，所述第三底切剥离结构具有对应于底部电极的第三阵列的开口的第三图案；
在所述第三底切剥离结构上和在所述底部电极的第三阵列上沉积包括至少第三发光层的第三有机EL介质层；
通过用包含氟化溶剂的第三剥离剂处理来移除所述第三底切剥离结构和上覆的第三有机EL介质层以形成第三中间结构；
34.根据实施方案22至33的任一个的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前沉积共用有机EL层。
35.根据实施方案22至34的任一个的方法，还包括在沉积所述顶部电极之前，或者在实施方案34的情况下，在沉积所述共用有机EL层之前，清洁残留氟化材料的所述中间结构。
36.根据实施方案35的方法，其中所述清洁包括与化学组成不同于所述剥离剂的清洁剂接触，所述清洁剂包含氟化溶剂。
37.根据实施方案22至36的任一个的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，所述上覆的光致抗蚀剂层由包含氟化涂覆溶剂的光致抗蚀剂组合物提供。
38.根据实施方案37的方法，其中所述光致抗蚀剂层包含氟化光致抗蚀剂。
39.根据实施方案37或38的方法，其中所述氟化材料基础层包含环状全氟化聚合物，并且所述氟化涂覆溶剂为氢氟醚。
40.根据实施方案22至39的任一个的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前，或者，在沉积共用有机EL层(如果使用这种层的话)之前，用低功函数金属或基本上非氧化的等离子体处理图案化有机EL介质层的顶表面。
41.一种制造OLED装置的方法，包括
a)提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；
b)在所述装置基底上包括在所述底部电极的第一阵列和所述底部电极的第二阵列上沉积第二有机EL介质层，其中所述第二有机EL介质层包括至少第二发光层；
c)在所述第二有机EL介质层上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；
d)使用所述第一底切剥离结构作为刻蚀掩模，并且从所述底部电极的第一阵列上的区域移除共用有机EL介质层；
e)在所述第一底切剥离结构上和在所述第一阵列的底层电极上沉积包括至少第一发光层的第一有机EL介质层；
f)移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；以及
g)提供与所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层电接触的共用顶部电极。
42.实施方案41的方法，其中在所述第一底切剥离结构处包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，其中所述氟化材料基础层相对于所述光致抗蚀剂层是底切的。
43.实施方案41的方法，其中所述第一底切剥离结构包括使用氟化溶剂显影并且具有底切轮廓的图案化氟化光致抗蚀剂。
44.根据实施方案41至43的任一个的方法，其中所述第一底切剥离结构为下面的层阻挡或者吸收形成所述剥离结构时使用的成像辐射的至少80％。
45.根据实施方案41至44的任一个的方法，其中具有其对应的上覆的有机EL介质层的所述第一底切剥离结构的有效密度小于用于移除所述剥离结构的剥离剂的密度。
46.根据实施方案45的方法，其中所述剥离剂包含氟化溶剂。
47.根据实施方案41至46的任一个的方法，其中所述底部电极充当阴极并且所述共用顶部电极充当相应的阳极。
48.根据实施方案41至47的任一个的方法，其中沉积至少一个顶部有机EL介质层使得其覆盖下面的有机EL介质层的侧壁。
49.根据实施方案41至48的任一个的方法，还包括在步骤(e)和(f)之间，在所述有机EL介质层上气相沉积氟化材料。
50.根据实施方案41至49的任一个的方法，其中所述第一底切剥离结构在将其在剥离剂中移除期间卷曲。
51.根据实施方案41至50的任一个的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前，沉积一个或更多个共用有机EL介质层。
52.根据实施方案41至51的任一个的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前，或者在实施方案51的情况下，在沉积所述共用有机EL层之前，清洁残留氟化材料的所述中间结构。
53.根据实施方案52的方法，其中所述清洁包括与化学组成不同于所述剥离剂的清洁剂接触，所述清洁剂包含氟化溶剂。
54.根据实施方案41至53的任一个的方法，其中所述第一底切剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，所述上覆的光致抗蚀剂层由包含氟化涂覆溶剂的光致抗蚀剂组合物提供。
55.根据实施方案54的方法，其中所述光致抗蚀剂层包含氟化光致抗蚀剂。
56.根据实施方案54或55的方法，其中所述氟化材料基础层包含环状全氟化聚合物并且所述氟化涂覆溶剂为氢氟醚。
57.根据实施方案41至56的任一个的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前，或者在沉积共用有机EL层(如果使用这种层的话)之前，用低功函数金属或基本上非氧化的等离子体处理图案化有机EL介质层的顶表面。
58.一种制造有机装置的方法，包括
a)在装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有形成未覆盖的装置基底的区域的第一开口；
b)在所述第一底切剥离结构上和在所述未覆盖的装置基底的区域的第一部分上沉积第一活性有机材料层；
c)在所述第一活性有机材料层上和在所述未覆盖的基底的区域的第二部分上沉积第二材料层，由此覆盖所述第一活性有机材料层的边缘部分；以及
d)移除所述第一剥离结构和上覆的层。
59.实施方案58的方法，其中所述第一活性有机材料层包含有机导体、有机半导体、电荷传输材料、发光材料或生物材料。
60.实施方案59的方法，第一活性有机材料层是在减压环境中气相沉积的。
61.根据实施方案58至60的任一个的方法，其中所述第二材料层为导电的。
62.根据实施方案61的方法，其中所述第二材料层包含有机导体、金属、金属氧化物、石墨烯或氧化石墨烯。
63.根据实施方案58至60的任一个的方法，其中所述第二材料层包含第二活性有机材料。
64.根据实施方案63的方法，其中所述第二材料层包含有机半导体、电荷传输材料、发光材料或生物材料。
65.根据实施方案58至60的任一个的方法，其中所述第二材料层随后被移除并且不以其最终形式形成有机装置的一部分。
66.根据实施方案65的方法，其中所述第二材料层包含氟化材料。
67.根据实施方案58至66的任一个的方法，所述第二材料层比所述第一活性有机材料层对水或者氧，或者水和氧两者较不敏感。
68.根据实施方案58至67的任一个的方法，所述第二材料层至少部分地保护所述第一活性有机材料层免受水或氧或两者的影响。
69.根据实施方案58至68的任一个的方法，未覆盖的基底包括与所述第一开口对准的底部电极，所述第一活性有机材料层完全覆盖所述底部电极。
70.根据实施方案58至69的任一个的方法，其中所述第一底切剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，其中所述氟化材料基础层相对于所述光致抗蚀剂层是底切的。
71.根据实施方案58至69的任一个的方法，其中所述第一底切剥离结构包括使用氟化溶剂显影的图案化氟化光致抗蚀剂。
72.根据实施方案58至71的任一个的方法，其中所述有机装置为OLED、显示器、照明装置、化学传感器、触摸传感器、光伏装置、TFT背板、或者生物电子或医疗装置。
73.根据实施方案58至72的任一个的方法，其中所述装置基底是柔性的。
74.根据实施方案58至73的任一个的方法，其中所述第一开口是具有第一图案的开口的第一阵列的一部分。
75.一种对装置进行图案化的方法，包括：
a)提供装置基底；
b)在所述装置基底上提供包含第一氟化材料的氟化材料层，以及在所述氟化材料层上提供光致抗蚀剂层；
c)将所述光致抗蚀剂层曝光并显影以形成图案化光致抗蚀剂；
d)将光致抗蚀剂图案转移到所述氟化材料层，由此形成未覆盖的基底的第一图案；
e)在所述图案化光致抗蚀剂上和所述未覆盖的基底的至少一部分上沉积一个或更多个材料层以形成第一中间结构；以及
f)使所述第一中间结构与溶解所述氟化材料层的剥离剂接触，由此使所述图案化光致抗蚀剂与上覆的一个或更多个层分离，其中所述剥离剂包含氟化溶剂和可与所述第一氟化材料相同或不同的成膜第二氟化材料。
76.根据实施方案75的方法，其中所述第二氟化材料形成覆盖所述基底的层，所述基底包括沉积在未覆盖的基底的所述一部分上的一个或更多个材料层。
77.根据实施方案76的方法，还包括在第二氟化材料的层上提供第二光致抗蚀剂。
78.根据实施方案75至77的任一个的方法，其中所述第一氟化材料和所述第二氟化材料基本上相同。
79.根据实施方案75至78的任一个的方法，其中所述氟化溶剂为氢氟醚。
80.一种对有机装置进行图案化的方法，包括：
a)提供装置基底；
b)在所述装置基底上提供包含第一氟化材料的氟化材料层，以及在所述氟化材料层上提供光致抗蚀剂层；
c)将所述光致抗蚀剂层曝光并显影以形成图案化光致抗蚀剂；
d)将光致抗蚀剂图案转移到所述氟化材料层，由此形成未覆盖的基底的第一图案和图案化氟化材料层，所述图案化氟化材料层相对于所述光致抗蚀剂层具有底切结构；
e)在所述图案化光致抗蚀剂上和在所述未覆盖的基底的至少一部分上沉积一个或更多个材料层以形成第一中间结构；以及
f)使所述第一中间结构与溶解所述氟化材料层的剥离剂接触，由此使所述图案化光致抗蚀剂与上覆的一个或更多个层分离，其中所述剥离剂包含氟化溶剂，并且具有其对应的上覆的材料层的所述图案化光致抗蚀剂的有效密度小于所述剥离剂的密度。
81.实施方案80的方法，其中所述图案化光致抗蚀剂和上覆是一个或更多个材料层被选择成在步骤(f)期间至少部分卷起并浮起离开所述装置基底。
82.一种制造装置的方法，包括：
a)在装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有形成未覆盖的装置基底的区域的第一开口；
b)在所述第一底切剥离结构上和在所述未覆盖的装置基底的区域的第一部分上气相沉积第一材料层；
c)在所述第一材料层上和任选地在所述未覆盖的基底的区域的第二部分上气相沉积氟化材料层，由此任选地覆盖所述第一材料层的边缘部分；以及
d)通过与不溶解气相沉积的氟化材料层的包含第一氟化溶剂的剥离剂接触来移除所述第一剥离结构和上覆的层，由此形成第一受保护的图案化结构，所述第一受保护的图案化结构具有图案化第一材料层和上覆的图案化氟化材料层。
83.实施方案82的方法，其中所述第一受保护的图案化结构经受一个或更多个另外的图案化步骤，接着通过与能够溶解氟化材料的包含第二氟化溶剂的移除剂接触来移除所述图案化氟化材料层。
84.一种全色OLED显示器，包括：
具有显示区域的基底，所述显示区域包括第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的阵列，每个阵列具有单独的图案化发光层以发射不同颜色的光；
其中所述第一有机EL元件的每一个距第二有机EL元件或第三有机EL元件间隔4μm或更小，并且所有的所述第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的组合发射面积为所述显示区域所占据的总面积的至少60％。
85.实施方案84的OLED显示器，其中所述基底包括有源矩阵背板，所述有源矩阵背板具有第一底部电极、第二底部电极和第三底部电极的阵列以及与所述底部电极配准(registration)所形成的像素限定层。
86.根据实施方案84或85的OLED显示器，还包括电子传输层，所述电子传输层通常被沉积在所述单独的图案化发光层上，其中所述电子传输层接触第一阵列、第二阵列和第三阵列的每一个中的不同的下面的图案化OLED材料。
87.根据实施方案84至86的任一个的OLED显示器，其中在所述第二有机EL元件与所述第三有机EL元件之间的间隙非发射区域中还形成有对应于所述第三有机EL元件的所述图案化发光层的材料。
88.一种全色OLED显示器，包括：
具有显示区域的基底，所述显示区域包括第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的阵列，每个阵列具有单独的图案化发光层以发射不同颜色的光；
其中所述显示区域的孔径比大于约60％，且分辨率大于约600ppi。
89.实施方案88的OLED显示器，其中所述孔径比大于约70％。
90.实施方案88或89的OLED显示器，其中所述显示区域的分辨率大于约700ppi。
91.根据实施方案88至90的OLED显示器，其中所述显示区域的分辨率大于约800ppi。
92.根据实施方案88至91的任一个的OLED显示器，其中所述第一有机元件、第二有机元件和第三有机元件中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约25微米。
93.根据实施方案88至92的任一个的OLED显示器，其中所述第一有机元件、第二有机元件和第三有机元件中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约15微米。
94.根据实施方案88至93的任一个的OLED显示器，其中所述第一有机元件、第二有机元件和第三有机元件中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约15微米。
95.根据实施方案88至94的任一个的OLED显示器，其中所述第一有机元件、第二有机元件和第三有机元件中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约5微米。
96.根据实施方案88至95的任一个的OLED显示器，其中所述第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件分别发射红光、绿光和蓝光。
97.根据实施方案88至96的任一个的OLED显示器，其中第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的组合发射面积小于约1100平方微米。
98.根据实施方案88至97的任一个的OLED显示器，其中第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的组合发射面积为小于约500平方微米。
99.一种全色OLED显示器，包括：
具有显示区域的基底，所述显示区域包括第一子像素、第二子像素和第三子像素的阵列，每个阵列具有单独的图案化发光层以发射不同颜色的光；
其中所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约25微米，所述显示区域的孔径比大于约60％。
100.实施方案99的OLED显示器，其中所述显示区域的分辨率大于约600ppi。
101.实施方案99或100的OLED显示器，其中所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约20微米。
102.根据实施方案99至101的任一个的OLED显示器，其中所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的每一个在任意维度上的尺寸均小于约15微米。
103.根据实施方案99至102的任一个的OLED显示器，其中所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的每一个彼此间隔小于约5微米。
104.根据实施方案99至103的任一个的OLED显示器，所述第一子像素、第二子像素和第三子像素包括显示区域面积小于约1100平方微米的单体单元(unit cell)。
实施例
以下实施例中使用的OLED材料的化学结构如下所示。
实施例1
提供具有三个传导性ITO区域的玻璃基底800，如图15A中所示，所述玻璃基底包括中心区域801及两个边缘区域802和802'，各自由非传导性玻璃的条隔开。在图15B中，通过常规方法从正性光致抗蚀剂(AZ1512，稀释)在中心ITO的一部分上形成图案化电介质803，并在150℃下烘硬5分钟。图案化电介质803'的放大图示出了图案包括随后沉积的绿色、红色和蓝色OLED层的804G、804R和804B开口的竖行阵列。图案化电介质的为约500nm厚，具有高度锥形特征，如图15B所示，图15B沿放大图的切割线A-A的截面图。返回参照图15A，每个像素开口为10μm宽和36μm长，在水平方向(多个颜色之间)均分隔4μm，在垂直方向(相同颜色像素之间)均分隔6μm。因此，每组RGB像素为40μm×40μm，其对应于发射填充因子(孔径比)为61％的635dpi分辨率颜色显示。
绿色、红色和蓝色OLED像素的图案化以与参照图2和3所描述的相似的方式进行。然而，不是单独寻址的底部电极，而是提供了共用阳极(ITO)作为底部电极用于所有颜色。使用氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层形成各个剥离结构。氟化材料基础层通过涂覆包含氢氟醚溶剂与约12重量％的基于甲基丙烯酸酯的含氟聚合物的组合物来形成，所述基于甲基丙烯酸酯的含氟聚合物具有含氟侧基烷基和不含氟侧基烷基。含氟聚合物的氟含量为约49重量％。以3000rpm将组合物旋涂在基底上1分钟，并在热板上在90℃下烘烤1分钟。氟化材料基础层的厚度为约800nm。该氟化材料基础层在图案化电介质上具有平坦化效果。为了避免剥离困难，发现如从ITO测量的氟化材料基础层的厚度应该比图案化电介质的高度厚，优选厚至少100nm。
在氟化材料基础上，通过以3500rpm旋涂施加常规的负性光致抗蚀剂nLOF 2020，并在热板上在110℃下烘烤1分钟。光致抗蚀剂的厚度为约1.7μm。然后在Karl Suss接触式对准器(365nm)上使用与绿色像素对准的掩模将光致抗蚀剂曝光，掩模像素特征(开口)在各个维度上比图案化电介质开口大(larger)约1μm。曝光剂量为60mJ/cm2，并且使所述结构在热板上在110℃下进行曝光后烘烤1分钟。使nLOF在CD-26中显影100秒至120秒，在DI水中冲洗并用压缩空气吹干。使用两次30秒的HFE-7300的“液池(puddles)”使氟化材料基础层显影，并在每30秒之后进行旋转干燥。在旋转干燥开始时还施加HFE-7300的短暂喷洒以从像素区域中更好地除去含氟聚合物。
然后对该结构进行温和的氧等离子体刻蚀(50sccm O2，100mT压力，100W，30秒)以除去像素孔中的痕量氟化材料残留物。氟化材料基础层中的1μm或2μm的底切在显微镜下清晰可见。
将具有其剥离结构的基底移动到OLED沉积室中，并提供发绿光的有机EL元件，包括(依次)气相沉积10nm HAT-CN，80nm NBP，50nmAlq，0.5nm LiF和50nm Al。然后将该装置移动到氮气手套箱中，并浸入温热的HFE7300(50℃至60℃)中数分钟以溶解氟化材料基础层。像素图案化区域的剥离在不搅拌的情况下在少于1分钟中发生，尽管大的对准标记区域(图15中未示出)在少量搅拌下需要约5分钟以移除全部结构。在发生剥离时，具有上覆的OLED的光致抗蚀剂部分在其自身上卷起，从而包含并减少溶液中的碎屑。由于剥离部分较低的密度使得其相对容易移除，剥离部分也倾向于漂浮剥离浴的表面。发绿光的OLED的图案保留在对应于15B中的804G的像素区域中。
从剥离浴中移出用绿色OLED像素图案化的样品，用HFE7300冲洗，然后在氮气手套箱中涂覆新的氟化基础层。将样品移到周围环境中，施加nLOF2020，后续步骤与上述那些相似，但是在这种情况下，在像素区域中形成了发红光的有机EL元件(以与上述相似的方式，但是此处是对于红色像素(对应于图15B中的804R))。发红光的有机EL元件包括：10nm HAT-CN，60nm NBP，40nm的NPB:Ir(MDQ)2(acac)的90:10(以重量计)混合物，20nm Alq，0.5nmLiF以及50nm Al。
如上所述再次重复该过程，但是此处是对于蓝色像素(对应于图15B中的804B)而言。发蓝光的有机EL元件包括10nm HAT-CN，60nm NPB，40nm的β-ADN和DPAVBi的95:5(以重量计)混合物，20nm Alq以及0.5nm LiF。在这种情况下，不提供铝。如前所述，在剥离浴中处理结构，用HFE-7300冲洗并返回到OLED沉积室，并在所有OLED像素上沉积共用铝阴极805，如图15C所示。共用阴极与端部ITO条802和802'接触，使得其可以用作接触件。
将OLED装置封装在金属容器中。没有尝试平衡OLED结构之间的电压，并且并不是所有的像素都在将电压施加至结构的同时开启，但是所有三个像素阵列在12V下亮起，从而表明全色OLED装置可以被制造成具有>630dpi的分辨率和>60％的发射填充因子(孔径比)，并且在红色、绿色和蓝色像素之间的间隔仅为4μm。
实施例2
该实施例与实施例1相似，但是具有一些显著的变化。实施例2的处理顺序与图6和7中所示的相似。氟化材料基础层是经氢氟醚溶剂涂覆的900nm Cytop 109A，并且光致抗蚀剂为负性，支化的光敏氟聚合物由类似于美国申请号14/539,574中描述的那些的HFE溶剂涂覆1.2μm。含氟聚合物包含含氟烷基、酸催化的羧酸形成前体基团、敏化染料单元、酸猝灭单元，并且具有约40重量％的氟含量。涂料组合物还包含相对于含氟聚合物为1重量％的光酸发生化合物CGI-1907。光敏含氟聚合物在HFE-7600具有高溶解度。作者出乎意料地发现，Cytop在HFE-7600中的溶解度低，从而可以在Cytop上容易地涂覆光敏含氟聚合物。其他研究人员已经表明，由于去湿，常规光致抗蚀剂难以涂覆在Cytop上，但作者发现，来自HFE-7600的光敏含氟聚合物涂覆得非常好，克服了一个显著的问题。此外，光敏含氟聚合物意外地相对于nLOF更不易发生污染物污染，产生较少的缺陷。
光敏含氟聚合物以14mJ/cm2曝光(施加后和曝光后烘烤在90℃下进行1分钟)，并用几秒钟的HFE-7100的液池显影，其迅速溶解未曝光但不在Cytop下面的区域。下面的Cytop显影和其他剥离结构处理步骤与之前描述的那些相似。在发生剥离时，具有上覆的OLED的氟化光聚合物部分在其自身上卷起，从而包含并减少溶液中的碎屑。该剥离部分由于其较低的密度使得其相对容易移动而也倾向于浮起至剥离浴的表面。
关于OLED堆叠体，第一像素包括(依次)10nm HAT-CN，60nm NBP，以及40nm的NPB:Ir(MDQ)2(acac)的90:10(以重量计)混合物。第二像素包括10nm HAT-CN和80nm of NPB。第三像素包括10nm HAT-CN，60nm NPB以及40nm的β-ADN和DPAVBi的95:5(以重量计)混合物。在第三像素沉积之后的最终剥离之后，在所有像素上沉积30nm Alq电子传输层的共用层，随后沉积0.5nm LiF和100nm Al的共用层。对于第二像素，共用Alq层产生发绿光的EL元件。
该装置具有较少的缺陷和短路，部分是由于光敏含氟聚合物，部分是由于共用Alq层减少短路数量。另外，没有尝试平衡OLED结构之间的电压，并且并不是所有的像素在将电压施加至结构的同时开启。第一像素和第二个像素在2.5V下亮起，在5V下非常明亮。第三个像素在约8伏下开启，在约10V下全部明亮地亮起。由于未知的原因，第一个像素发出明亮的绿光而不是红光。无论如何，再次证实了具有非常高的分辨率的图案化彩色OLED装置。相对于实施例1，实施例2具有额外的优点，开启电压显著降低，观察到较少的缺陷，并且发生较少的短路。
本公开内容使得能够将广泛的活性有机材料光刻图案化成细小尺寸。因为不需要选择特殊的“光致抗蚀剂相容性”OLED材料，使用者自由地使用最好的OLED材料来构建可发红光、发绿光和发蓝光的最有效结构。
附图中使用的附图标记列表
10 OLED装置
11 阳极
12 空穴注入层(HIL)
13 空穴传输层(HTL)
14 电子阻挡层(EBL)
15 发光层(LEL)
16 空穴阻挡层(HBL)
17 电子传输层(ETL)
18 电子注入层(EIL)
19 阴极
20 有机EL介质
101 形成第一剥离结构的步骤
103 清洁残留物的步骤
105 沉积第一有机EL介质的步骤
107 沉积第一顶部电极的步骤
109 移除第一剥离结构的步骤
111 形成第二剥离结构的步骤
113 清洁残留物的步骤
115 沉积第二有机EL介质的步骤
117 沉积第二顶部电极的步骤
119 移除第二剥离的步骤
121 形成第三剥离结构的步骤
123 清洁残留物的步骤
125 沉积第三有机EL介质的步骤
127 沉积第三顶部电极的步骤
129 移除第三剥离结构的步骤
131 沉积共用顶部电极的步骤
200 OLED基底
201 支承件
202 TFT层部分
203 电极隔离电介质
210 第一底部电极
211 第一剥离结构
212 第一材料层
213 第一图案化光致抗蚀剂层
214 底切区域
215 开口
216 第一有机EL介质层
216’ 第一有机EL介质层
217 第一顶部电极
217’ 第一顶部电极
218 第一中间结构
220 第二底部电极
221 第二剥离结构
222 第二材料层
222A 剥离氟化材料层
223 第二图案化光致抗蚀剂层
224 底切区域
225 开口
226 第二有机EL介质层
226’ 第二有机EL介质层
227 第二顶部电极
227’ 第二顶部电极
228 第二中间结构
230 第三底部电极
231 第三剥离结构
232 第三材料层
233 第三图案化光致抗蚀剂层
234 底切区域
235 开口
236 第三有机EL介质层
236’ 第三有机EL介质层
237 第三顶部电极
237’ 第三顶部电极
238 第三中间结构
240 共用顶部电极
241 薄的共用顶部电极
242 共用顶部电极
250 有源矩阵OLED装置
251 缺陷型有源矩阵OLED装置
252 有源矩阵OLED装置
301 形成基础层的步骤
303 形成光致抗蚀剂层的步骤
305 使光致抗蚀剂层曝光的步骤
307 使经曝光的光致抗蚀剂层显影的步骤
309 移除未覆盖的基础层的第一图案的步骤
310 装置基底
311 基础层
312 光致抗蚀剂层
313 辐射源
314 光掩模
315 经曝光的光致抗蚀剂层
316 经曝光的光致抗蚀剂区域的图案
317 未经曝光的光致抗蚀剂区域的图案
318 未覆盖的基础层的第一图案
319 剥离结构
320 开口的第一图案
321 底切区域
401 形成第一剥离结构的步骤
403 清洁残留物的步骤
405 沉积第一有机EL介质的步骤
409 移除第一剥离结构的步骤
411 形成第二剥离结构的步骤
413 清洁残留物的步骤
415 沉积第二有机EL介质的步骤
419 移除第二剥离结构的步骤
421 形成第三剥离结构的步骤
423 清洁残留物的步骤
425 沉积第三有机EL介质的步骤
429 移除第三剥离结构的步骤
430 沉积一个或更多个共用有机EL介质层的步骤
431 沉积共用顶部阴极的步骤
440 第一有机EL介质层
442 第二有机EL介质层
444 第三有机EL介质层
446 共用EIL层
448 共用阴极层
450 有源矩阵OLED装置
480 顶部电极源
482 顶部电极材料
490 经气相沉积的氟化材料
490’ 经气相沉积的氟化材料
495 图案化电介质
501 沉积第三有机EL介质层的步骤
503 形成第一剥离结构的步骤
505 刻蚀第三有机EL介质层的步骤
507 沉积第一有机EL介质层的步骤
509 移除第一剥离结构的步骤
511 形成第二剥离结构的步骤
513 刻蚀第三有机EL介质层的步骤
515 沉积第二有机EL介质层的步骤
517 移除第二剥离结构的步骤
519 沉积一个或更多个共用有机EL介质层的步骤
521 沉积共用顶部电极的步骤
611 第一剥离结构
612 第一材料层
613 第一图案化光致抗蚀剂层
614 底切区域
615 开口
616 第一有机EL介质层
616’ 第一有机EL介质层
618 第一中间结构
621 第二剥离结构
622 第二材料层
623 第二图案化光致抗蚀剂层
624 底切区域
625 开口
626 第二有机EL介质层
626’ 第二有机EL介质层
628 第二中间结构
636 第三有机EL介质层
636’ 移除第三有机EL介质层的一部分
636” 移除第三有机EL介质层的一部分
646 一个或更多个共用有机EL介质层
648 共用电极
650 有源矩阵OLED装置
701 装置基底
703 未覆盖的装置基底的区域
705 未覆盖的装置基底的区域的第一部分
707 未覆盖的装置基底的区域的第二部分
711 第一底切剥离结构
713 第一活性有机材料层
713’ 第一活性有机材料层
715 第一开口
717 第二材料层
717’ 第二材料层
720 有机装置
800 玻璃基底
801 ITO的中心区域
802 ITO的边缘区域
802’ ITO的边缘区域
803 图案化电介质
803’ 图案化电介质
804G 绿色OLED层的开口
804R 红色OLED层的开口
804B 蓝色OLED层的开口
805 共用阴极

Claims (19)

1.一种制造OLED装置的方法，包括：
a)提供具有底部电极的第一阵列和底部电极的第二阵列的装置基底；
b)在所述装置基底上提供第一底切剥离结构，所述第一底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第一阵列的开口的第一图案；
c)在所述第一底切剥离结构上和在所述底部电极的第一阵列上沉积包括至少第一发光层的一个或更多个第一有机EL介质层；
d)通过用包含氟化溶剂的第一剥离剂处理来移除所述第一底切剥离结构和上覆的第一有机EL介质层以形成第一中间结构；
e)在所述第一中间结构上提供第二底切剥离结构，所述第二底切剥离结构具有对应于所述底部电极的第二阵列的开口的第二图案；
f)在所述第二底切剥离结构上和在所述底部电极的第二阵列上沉积包括至少第二发光层的一个或更多个第二有机EL介质层；
g)通过用包含氟化溶剂的第二剥离剂处理来移除所述第二底切剥离结构和上覆的第二有机EL介质层以形成第二中间结构；
h)提供电接触所述第一有机EL介质层和所述第二有机EL介质层的共用顶部电极。
2.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，其中所述氟化材料基础层相对于所述光致抗蚀剂层是底切的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构包括使用氟化溶剂显影并且具有底切轮廓的图案化氟化光致抗蚀剂。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤(b)和(c)之间，或者在步骤(e)和(f)之间，或者在步骤(b)和(c)之间以及在步骤(e)和(f)之间的干法刻蚀清洁步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构为下面的层阻挡或者吸收形成所述至少一个剥离结构时使用的成像辐射的至少80％。
6.根据权利要求1所述的方法，其中具有其对应的上覆的有机EL介质层的至少一个剥离结构的有效密度小于用于移除所述剥离结构的相应剥离剂的密度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述剥离剂包括氢氟醚。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述底部电极充当阴极，所述共用顶部电极充当相应的阳极。
9.根据权利要求1所述的方法，其中沉积至少一个有机EL介质层使得其覆盖一个或更多个下面的有机EL介质层的侧壁。
10.根据权利要求1所述的方法，在步骤(c)和(d)之间，或者在步骤(f)和(g)之间，或者在步骤(c)和(d)之间以及在步骤(f)和(g)之间，还包括在所述有机EL介质层上气相沉积氟化材料。
11.根据权利要求1所述的方法，其中一个或更多个剥离结构在将其在所述剥离剂中移除期间卷曲。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前沉积共用有机EL层。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括在沉积所述共用有机EL层之前，通过与化学组成不同于所述剥离剂的清洁剂接触来清洁残留氟化材料的所述中间结构，所述清洁剂包含氟化溶剂。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括在沉积所述共用顶部电极之前，通过与化学组成不同于所述剥离剂的清洁剂接触来清洁残留氟化材料的所述中间结构，所述清洁剂包含氟化溶剂。
15.根据权利要求1所述的方法，其中至少一个剥离结构包括至少两个图案化层，所述图案化层包括氟化材料基础层和上覆的光致抗蚀剂层，所述上覆的光致抗蚀剂层由包含氟化涂覆溶剂的光致抗蚀剂组合物提供。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述光致抗蚀剂层包含氟化光致抗蚀剂。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述氟化材料基础层包含环状全氟化聚合物并且所述氟化涂覆溶剂为氢氟醚。
18.一种全色OLED显示器，包括：
具有显示区域的基底，所述显示区域包括第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的阵列，每个阵列具有单独的图案化发光层以发射不同颜色的光；
其中所述第一有机EL元件中的每一个距第二有机EL元件或第三有机EL元件的间隔为4μm或更小，所有的所述第一有机EL元件、第二有机EL元件和第三有机EL元件的组合发射面积为所述显示区域所占据的总面积的至少60％。
19.根据权利要求18所述的OLED显示器，其中在所述第二有机EL元件与所述第三有机EL元件之间的间隙非发射区域中还形成有对应于所述第三有机EL元件的所述图案化发光层的材料。
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