TWI228381B - Manufacturing method for organic electroluminescence device, and electronic device therewith - Google Patents

Description

1228381 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於有機電致發光（EL)裝置之製造方法，而 且也有關於使用他們的電子裝置。 本申請案主張日本專利申請第2003 — 15102號案及日 本專利申請第2003 — 3 0 8 968號案的優先權，其內容在此 被倂入當作參考資料。 【先前技術】 通常’適於有機電致發光裝置之有機電致發光（EL)組 件具有有機發光材料被配置成爲夾在陽極與陰極（或者正 電極與負電極）間之薄膜的結構，其中，由此二電極所噴 射出之電子及電洞在發光層中再度合而爲一，因此致使能 量的激發而發射出光。這些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噴射阻障，爲此原因，他們通 常使用層疊結構，其包括當作陽極緩衝層的電洞傳輸層 (或電洞噴射層）及當作陰極緩衝層的電子傳輸層（或電子 噴射層）。在此層疊結構中，電子傳輸層特別係由氟化鋰 (LiF)或氧化鎂（MgO)所組成的，藉此，有可能產生實施低 電壓驅動的有機電致發光裝置。舉例來說，這被揭示於 Applied Physics Letters，第 70 冊（1 997)第 152 頁。 目前，用於電致發光裝置之有機發光材料主要被分類 成兩群，亦即，低分子群及高分子（或聚合物）群。低分子 群之有機發光材料通常遭受氣相程序（例如’真空蒸發法） -5- 1228381 (2) 而形成薄膜，然後再遭受使用遮罩的圖案化，舉例來說， 這被揭示於 Applied Physics Letters，第 51 冊（ 1 997)第 34 頁。聚合物群之有機發光材料能夠溶解於溶劑中，使得他 們遭受塗施方法（或塗敷方法）而形成膜，然後再遭受藉由 液滴排放法（例如，噴墨法）的圖案化，舉例來說，這被揭 示於 Applied Physics Letters,第 71 冊（1997)第 34 頁。藉 由液滴排放法所形成之有機電致發光裝置用的製造方法係 已知的，其一例被揭不於日本專利申請公告第 H e i 1 0 -1 23 7 7號案中。 針對當作陽極緩衝層的電洞傳輸層，已經發展出能夠 遭受塗施方法而形成膜的材料，其能夠藉由氣相程序而形 成膜，這被揭示於Nature，第3 5 7冊（ 1 992)第477頁上的 文章中。 針對當作陰極緩衝層的電子傳輸層，通常使用真空蒸 發法來形成膜。但是，從能量耗損及材料的供應之觀點來 看，這可能會增加製造成本。除此之外，這可能會造成干 擾用於有機電致發光裝置之基板尺寸放大之不想要的因 素，其在未來將被特別使用且結合入顯示器中。當藉由氣 相程序來形成有機電致發光裝置時，有機物質墊層或基板 必須暴露於高溫環境；因此，在具有不良之耐熱性的預定 材料情況中，諸如發光特性變差及基板變形的各種問題可 能會發生。 當電子傳輸層在液相中被形成於發光層上時，當作墊 層用的發光層由於一些溶劑真正被使用而必須被溶解。 -6 - (3) 1228381 有關在液相程序中形成陰極緩衝層（當作電子傳輸 層），已經發展出各種例子’舉例來說’日本專利申請公 告第2000— 252076號案揭示一種方法，其中，藉由濕式 方法，使用被溶解或散佈之具有電子傳輸能力的聚合物 (其中，1到5種烷基或烷氧基成分被包含在各重複單元 中）來形成諸層。除此之外’日本專利申請公告弟2 〇 〇 〇 — 2 5 2 0 7 9號案揭示一種方法，其中，藉由濕式方法，使用 四氫-鋁酸成分被溶解或散佈於其中之溶液（或分散溶液） 來形成電子噴射層。 有關在液相程序中形成電子傳輸層的習知例未能揭示 電子傳輸層的形成，而此等電子傳輸層被形成於液相程序 中，使用鹼金屬或鹼土族金屬（其在習知氣相程序中產生 良好的結果）以及稀土族金屬的鹵化物（例如’ LiF)及氧化 物。 【發明內容】 本發明之目的在於提供一種有機電致發光裝置之製造 方法，其中，預定層被形成於液相程序中，使用鹼金屬或 鹼土族金屬（其在習知氣相程序中產生良好的結果）以及稀 土族金屬的鹵化物（例如，LiF)及氧化物。 本發明之另一目的在於提供一種使用前述有機電致發 光裝置之電子裝置。 有機電致發光裝置基本上包含配置於陽極與陰極之間 的發光層，他們被配置而彼此相向。依據本發明的製造方 -7- (4) 1228381 法’ _子傳輸層形成材料在液相程序中被導入，以便形成 電子傳輸層，他們被配置在發光層與陰極之間。明確地 說’兩種類型的電子傳輸層形成材料依據液滴排放法而被 導入’藉由此方法，對應之液滴被選擇性地置放及排放在 配置於圖素電極上或上方之有機組排層之開口內的預定位 置’也就是說，由預定成分所組成的第一材料，其係選自 鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金屬的鹵化物（例如，LiF) 或氧化物中，被導入有機組排層的開口中，以便形成電子 傳輸層於實現藍色發射之藍色發光層上；及由有機金屬錯 合物（例如，A -二酮錯合物）所組成的第二材料，其一般 能夠被表示成ΜAn的化學式（其中，Μ表示中心原子（例 如，Ca) ; Α表示配合基（例如，乙醯丙酮））；及η表示中 心原子Μ的價數，被導入有機組排層的開口中，以便形 成電子傳輸層於實現紅色及綠色發射之紅色及綠色發光層 上。 上述有機電致發光裝置的製造方法包含許多步驟；明 確地說’ 一多晶矽層經由表面保護層而被形成於基板上， 而後遭受圖案化以形成矽層，其係覆蓋有一閘極絕緣層並 且形成爲源極和汲極區域，而同時閘極絕緣層的整個表面 係覆蓋有一導電層；閘極電極係藉由圖案化而和陰極電源 線一起被形成；使用遮罩來實施離子植入，以掺雜雜質進 入矽層中；基板的整個表面係覆蓋有一第一層間絕緣層， 其藉由微影法而遭受圖案化，以便形成接觸孔於對應源極 和汲極電極的預定位置；第一層間絕緣層係覆蓋有一導電 -8- (5) 1228381 層，其而後使用遮罩而遭受圖案化以形成源極和汲極電 極；第一層間絕緣層係覆蓋有一第二層間絕緣層，而在第 二層間絕緣層中，藉由蝕刻而形成對應於汲極電極的接觸 孔；基板的整個表面係覆蓋有一透明導電層，其而後遭受 圖案化以形成圖素電極及假性圖案；圖素電極及假性圖案 係覆蓋有一親液控制層；有機組排層係藉由微影法或蝕刻 於親液控制層之預定位置而被形成的，而後遭受電漿處 理；電洞傳輸層係藉由液滴排放、乾燥、及加熱來予以形 成的；發光層係藉由液滴排放、乾燥、及加熱有機組排層 的開口內部來予以形成的；電子傳輸層係藉由液滴排放、 乾燥、及加熱有機組排層的開口內部來予以形成的；陰極 係使用鋁，藉由蒸發或濺擊來予以形成的，且一膠封基板 被形成，以膠封組件及元件於基板上；以及膠封基板與基 板之間的空間最後使用密封樹脂（例如，熱固性樹脂）及紫 外線固性樹脂而被密封於惰性氣體環境中。 【實施方式】 將參照附圖，舉例說明來進一步詳細敘述本發明。 在明確敘述依據本發明之有機電致發光裝置的製造方 法之前，將參照圖1來說明適於有機電致發光裝置的配線 結構。 圖1爲一簡單的配線圖，顯示使用薄膜電晶體（TFTs) 做爲切換元件之主動矩陣型有機電致發光裝置。 101及多 圖1之有機電致發光裝置1包括多條掃描線 -9 - (6) 1228381 條訊號線1 02(他們被配線而長方形地互相交叉），以及多 條電源線1 03 (被配線而和訊號線1 02平行）。除此之外’ 圖素區域X分別被配置在掃描線101與訊號線102之間 的交叉點附近。 所有的訊號線1 02和包括移位暫存器、位準移位器' 視頻線、及類比開關之資料線驅動電路1 〇 0相連接，所有 的掃描線1 01和包括移位暫存器及位準移位器之掃描線驅 動電路8 0相連接。 各圖素區域X提供一切換TFT 1 12(其閘極電極係經 由掃描線101來供應掃描訊號）、一電容元件1 13(用以固 持經由切換TFT 1 12而供應自訊號線102的圖素訊號）、 一驅動TFT 123(其閘極電極係供應以由電容元件113所 固持之圖素訊號，當經由驅動TFT 123而和電源線103電 連接時’驅動電流從電源線1 〇 3流進圖素電極（亦即’陽 極）中）、及一功能層11〇(係夾在圖素電極23與陰極50之 間）。一發光組件（亦即，有機電致發光組件）係由圖素電 極2 3、陰極5 0及功能層1 1 0所構成的。 在有機電致發光裝置1中，當驅動掃描線1 〇 1來開啓 切換TFT 1 12時，藉由電容元件1 13來保持訊號線102的 電位，使得驅動TFT 123的開啓/關閉狀態取決於電容元 件1 13的狀態。然後，電流從電源線1〇3經由驅動TFT 123的通道而流到圖素電極23，並且其進一步經由功能層 1 1 0而流進陰極5 0中。因此，功能層1 1 0發射光以回應 於流經其中之電流的量。 -10- (7) 1228381 接著，將參照圖2到圖5來說明有機電致發光裝置i 的結構。 如圖2所示，有機電致發光裝置1包含一基板2〇、 圖素電極區域（未顯示出）、電源線（未顯示出）、及圖素部 分3 ’基板2 0具有先透射㉟力及電絕緣能力，而在圖素 電極區域中，和切換TFTs相連接之圖素電極呈矩陣形式 而被配置在基板2 0上，電源線被配置在圖素電極區域的 周圍並且和圖素電極相連接，圖素部分3具有位於圖素電 極區域上或上方之從平面觀之實際爲矩形的形狀（由圖2 之單虛線所包圍的區域）。除此之外，圖素部分3被分隔 成位於其中心區之真顯示區4(由圖2之雙虛線所包圍的 區域）及配置在真顯示區4周圍的假顯示區5(界定在單虛 線與雙虛線之間的區域）。 許多具有電極之顯示區域R，G，及B(代表紅色、綠 色、及藍色）分別以他們在A— B方向及C一 D方向上彼此 單獨分開如此之方式而被配置在真顯示區4中。 一對掃描線驅動電路8 0被配置在真顯示區4的兩側 上，並且被配置在假顯示區5的下方。 一檢驗電路9 0被配置在真顯不區4的上側，以便檢 驗有機電致發光裝置1的操作條件，其包含檢驗資訊輸出 機構（未顯示出），用以將檢驗結果輸出至外部裝置等等。 因此，有可能對顯示裝置的品質及缺陷實施檢驗，而同時 被製造或者當被運送出貨時，此檢驗電路90被配置在假 顯不區5的下方。 -11 - (8) 1228381 一電源供應單元（未顯示出）分別經由驅動電壓導體 31〇(見圖3)及驅動電壓導體34〇(見圖4)而將驅動電壓施 加於掃描線驅動電路8 0及檢驗電路9 0。除此之外，一用 來控制有機電致發光裝置1的整個操作之主驅動器（未顯 示出）分別經由驅動控制訊號導體3 20(見圖3)及驅動電壓 導體3 5 0(見圖4)而將驅動控制訊號及驅動電壓傳送和施 加於掃描線驅動電路8 0及檢驗電路9 0。在此，驅動控制 訊號爲來自主驅動器的指示訊號，其係和掃描線驅動電路 8 〇及檢驗電路9 0輸出訊號的控制有關。 如圖3及圖4所示，藉由將基板20與膠封基板3 0經 由密封樹脂4 0而連結在一起來構成有機電致發光裝置1 的整個結構。在由基板2 0、膠封基板3 0、及密封樹脂4 0 所包圍的空間中，乾燥器（或乾燥劑）45被黏結於膠封基板 30的內壁，以氮氣塡充此空間而形成一氮氣塡充層46。 由於前述結構，有可能可靠地防止水分及氧氣滲入有機電 致發光裝置1的內部，因此，有可能增加有機電致發光裝 置1的壽命。附帶地，舉例來說，有可能以吸氣（劑）來代 替乾燥劑4 5。 在所謂的頂發射型有機電致發光裝置之情況中，所發 射之光係輸出自配置而與基板2 0相向的膠封基板3 0 ;因 此，基板20有可能使用透明基板或不透明基板。許多例 子能夠被表列做爲不透明基板，舉例來說，對由氧化鋁所 做的陶瓷材料或由不銹鋼所做的鐵片實施例如表面氧化之 絕緣程序的基板，以及由熱固性樹脂或熱塑性樹脂所做的 -12- (9) 1228381 基板。 在所謂的背發射型有機電致發光裝置之情況中，所發 射之光係輸出自基板2 0 ;因此，基板2 0有可能使用透明 基板或半透明基板。舉例來說，對於基板2 0而言，有可 能列出預定的材料，例如，玻璃、石英、及樹脂（例如， 塑膠及塑膠膜），其中，特別較佳使用玻璃基板。本實施 例爲所發射之光係輸出自基板2 0之背發射型有機電致發 光裝置；因此，透明或半透明基板被用作基板20。 除此之外，對於膠封基板3 0而言，舉例來說，有可 能使用具有電氣絕緣能力的板形構件。此外，密封樹脂 40，舉例來說，係由熱固性樹脂或紫外線固性樹脂所做 的，特別是，對於密封樹脂40而言，較佳使用環氧樹 脂，其係一種熱固性樹脂。 一包含用來驅動圖素電極23之驅動TFTs 1 23的電路 層1 1被形成在基板2 0上，發光組件（例如，有機電致發 光組件）被配置在此電路層1 1上，如圖5所示，發光組件 係藉由依序形成一當作陽極之圖素電極2 3、一用來從圖 素電極2 3噴射或傳輸電洞的電洞傳輸層7 0、一包含有機 電致發光物質（其係有機電致發光物質的其中一種類型）的 發光層60、及一陰極50來予以構成的。 如圖2所示，有機電致發光裝置1在真顯示區4中提 供三種類型的發光點，亦即，紅（R)、綠（G)、及藍（B) 點，藉以實現全色顯示。圖5顯示一放大圖，其中，用來 從陰極50噴射或傳輸電子的電子傳輸層65B及65RG， -13- 1228381 (10) 分別被形成在發光層60與陰極50之間，在此，爲藍（B) 色照明點（亦即，藍點）而形成電子傳輸層65B，並且爲紅 (R)及綠（G)色照明點而形成電子傳輸層65 RG，這應付了 在陰極5 0與照射紅色、綠色、及藍色之發光層6 〇間之電 荷噴射阻障的高度上差異，也就是說，在由發光層60所 實現之紅色、綠色、及藍色上採取預定的電子傳輸材料， 以便提升發光效率。 在具有前述結構的發光組件中，從電洞傳輸層7 0所 噴射出的電洞和來自陰極5 0的電子在發光層6 〇中相結 合，其因此被激勵而造成光發射。明確地說，來自陰極 5 0的電子經由和藍點有關之電子傳輸層6 5 B而被傳輸進 入發光層6 0中，針對紅點及綠點，來自陰極5 0的電子經 由電子傳輸層65 RG而被傳輸進入發光層60中。因此， 有可能進一步增加電子傳輸效率。 在係背發射型的本實施例中，使用預定之透明導電材 料（較佳使用銦-錫氧化物（IΤ Ο))來形成當作陽極之圖素 電極2 3。除此之外，有可能使用其他材料，舉例來說， 例如由和氧化銦及氧化鋅有關之預定成分所組成的非晶系 透明導電膜（亦即，’IZO’），其係一註冊商標，係由 Idemitsu— Kosan Co·，Ltd·所製造的。爲了方便起見，本 貫施例使用IΤ Ο，或者’有可能使用其他元素，例如，p t， Ir5 Ni，及 Pd 〇 圖素電極23具有從50 nm到200 nm之預定的厚度範 圍係較佳的，其中，較佳設定厚度爲大約1 50 nm。對用 -14- (11) 1228381 作圖素電極23之ITO的表面實施氧（〇2)電漿處理，藉 此，親液特性被施加於圖素電極2 3，亦淸潔其表面及調 整其功函數。然後，在預定之條件下實施〇2電漿處理， 其中，電漿功率範圍從1 〇 〇 k W到8 0 0 k W，氧氣流動範圍 從 50 nil/min到 1 〇〇 ml/min，基板載運速度範圍從 〇·5 mm/sec到 1 〇 mm/sec，以及基板溫度範圍從 7 0。(：到 90 °C。 使用其中添加有聚噻吩衍生物或聚吡咯衍生物之聚苯 乙烯磺酸的材料來形成電洞傳輸層70。明確地說，做爲 用於電洞傳輸層 70 之形成的材料，較佳使用以 PEDOT/PSS = 1/20之混合比値來混合3, 4 —聚乙烯二噻吩 (PEDOT)及聚苯乙烯磺酸（PSS)的分散溶液（產品名稱：由 Byer Co·，Ltd.所製造的Bytron — p)，也就是說，3，4 —聚 乙烯二噻吩被分散於用作分散介質之聚苯乙烯磺酸中，而 且進一步被分散於用作極性溶劑（或分散介質）之水中的分 散溶液。 做爲極性溶劑（或分散介質），有可能使用預定的物質 而不是水，例如，異丙醇（IP A)、正丁醇、r 一丁內酯、N 一甲基一吡咯酮 （NMP)、1—，3 —二甲基—2 —咪唑酮 (DM I)及其衍生物，以及乙酸咔必酯及乙二醚，例如，乙 酸一咔必一 丁酯。 用於電洞傳輸層之形成的材料並不需要被限定在前述 的材料；因此，有可能使用各種成分，舉例來說，有可能 使用一種分散溶液，其中，例如聚苯乙烯、聚吡咯、聚苯 -15- (12) 1228381 胺、Ire乙炔、及其衍生物被分散於適當的分散介質中，例 如，聚苯乙烯磺酸。 做爲用於發光層6 0之形成的材料，有可能使用能夠 產生螢光或磷光的已知發光材料。明確地說，有可能使用 預定的聚合物，例如，（聚）一對苯撐一乙烯撐衍生物、聚 苯撐衍生物、聚芴衍生物、具乙烯基一咔唑、聚噻吩衍生 物、二萘嵌苯色素、闊馬靈色素、及玫瑰紅色素；或者， 舉例來說，有可能使用藉由將紅螢烯、二萘嵌苯、9 一， 1 0 —二苯蒽、四苯丁二烯、尼羅河紅（淡紅）、闊馬靈6 ' 或二氫D奎吖啶酮掺雜入前述聚合物中所實現之預定的成 分。 做爲使前述材料液化的溶劑，使用不可溶於電洞傳輸 層7 〇之預定的非極性溶劑，以便避免電洞傳輸層70的再 溶解。特別是，在藉由例如噴墨法之液滴排放法來實施用 於發光層60之形成的材料之塗施的情況（其詳細內容將被 敘述於後）中，做爲前述非極性溶劑，有可能使用二氫-苯並呋喃、三甲基苯、四甲基苯、環己苯、或他們的混合 物。在藉由旋塗法或浸鍍法來實施此塗施的情況中，較佳 使用甲苯、二甲苯等等。 其次，將詳細敘述形成在藍色發光層上的電子傳輸層 65B及形成在紅色-及-綠色發光層上的電子傳輸層 65RG。 使用例如鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金屬的鹵化 物或氧化物之預定的材料來形成電子傳輸層65 RG，舉例 -16- (13) 1228381 來說，例如Li，Na，及Cs之預定的成分被使用於鹼金屬； 例如C a，B a，及S r之預定的成分被使用於驗土族金屬；例 如Sm，Tb，及Er之預定的成分被使用於稀土族金屬，這些 金屬較佳被轉變成氟化物。替換地’他們可以被轉變成其 他的鹵化物（亦即，氯化物或溴化物）或氧化物。 在用作用於電子傳輸層6 5 B之材料的化合物中，使用 LiF等等而能夠蒸發之預定的化合物可以藉由溶劑捕捉法 及冷捕捉法之氣態蒸發法而被轉變成其直徑爲1 # hi或1 // m以下的微細粒子，其詳細內容被揭示於，舉例來說， 標題爲，，explication for dispersion and aggregation，and applied technology therefore”（1992)，第 30 頁的論文中。 也就是說，微細粒子被均勻地分散在分散介質中，以便產 生分散溶液（或者膠質），這讓此塗施能夠藉由液滴排放法 來予以實施；也就是說，這讓膜形成能夠被實施於液相程 序中。 由前述化合物所做之電子傳輸層65B厚度的範圍較佳 從0 · 5 n m到1 0 n m ;特別是，較佳形成具有5 n m或5 n m 以下厚度之非常薄的膜。除此之外，較佳藉由例如噴墨法 之液滴排放法來形成電子傳輸層65 B(其詳細內容將被敘 述於後），因爲在分散溶液之塗施的情況中，能夠形成具 有幾毫微米等級之厚度的薄膜。此外，做爲使用於前述微 細粒子之分散的分散介質，較佳使用水、甲醇、乙醇、丙 醇、異丙醇（IPA)、及極性溶劑（例如，二甲酮），因爲這些 成分並不會造成發光層60的再溶解。 -17- (14) 1228381 在發光層6 0被溶解於極性溶劑中的例外情況中，較 佳使用非極性溶劑，例如，甲苯、二甲苯 '苯、正己院、 環己烷、正十四烷、及異辛烷。 在能夠被使用於電子傳輸層6 5 Β之形成的材料中，一 些包含Na，K, Rb，及Cs的氟化物顯現水溶性，他們藉由 被溶解於極性溶劑（或者視發光層60的類型而例外使用非 極性溶劑）中而係溶解了的，因此得以實施由液滴排放法 的塗施，亦即，得以實施由液相程序的膜形成。 明確地說，有可能列出當作使用於電子傳輸層6 5 B之 形成的材料用之精確的例子（例如，LiF及NaF)，使得其 特定的製造方法將配敘述於下。

(a ) LiF 首先’藉由例如溶劑捕捉法及冷捕捉法之氣態蒸發法 來製造微細粒子，其係由氟化鋰（LiF)所組成且具有實際 上爲毫微米等級之直徑。然後，微細粒子被均勻地分散於 水中以產生分散溶液（或者膠質）中。 前述分散溶液係藉由噴墨法（或液滴排放法）而被塗施 於由聚芴材料所組成的藍色發光層上，使得其膜厚係槪略 設定爲5 nm。在此，針對發光層6 0，沒有不良的影響（例 如，再溶解）被偵測到。 除此之外’針對由形成於上述液相程序中之LiF膜所 做的電子傳輸層65B，確定能夠獲得到和藉由習知真空蒸 發法所形成之LiF膜相同的效果。 (b)氟化鈉（NaF)係可溶解的，因爲其在每1〇〇克水 -18- 1228381 (15) 中有4.1 5克的溶解度。在此，必需準備分散於分 中的微細粒子；因此，有可能實現使用其水溶液之 也就是說，以聚乙烯醇（PVA)來稀釋NaF的飽和溶 便產生預定的溶液，此溶液係藉由，舉例來說，液 法及旋塗法來予以塗施而形成良好的薄膜。 藉由塗施前述溶液，其係藉由以P V A來予以 製備的，於由聚芴材料所組成的藍色發光層上，確 傳輸層6 5 B能夠產生預期的功效。 電子傳輸層65RG係由有機金屬錯合物所組成 係一種一般以化學式MAn來予以表示的有機金屬 (其中，η表示由金屬元素所組成之中心原子Μ的 而Α表示由有機材料所做的配合基）。做爲前述金 物，有可能使用各種具有不同結構的錯合物，例如 錯合物及冠醚錯合物。 明確地說，做爲配合基A，舉例來說，較佳使 如乙醯丙酮（acac)、二叔戊醯甲烷（dpm)、六氟—乙 (hfa)、2,2,6,6 —四甲基一3,5 —辛二酮（TMOD)、噻 三氟丙酮（TTA)、1 一苯—3-異庚烷基一 1、及3 — 之成分所組成的yS —二酮配合基（產品名稱：由 Co·，Ltd·所製造的Llx54，Llx51);並且較佳使用由 —羥基D奎啉（oxine)、及2—甲基一 8-羥基喹啉之 組成的羥基喹啉系配合基；較佳使用往 trioctylhoffineoxide(TOPO)、磷酸三丁酯（TBP)、 基酮（MBK)、及雙（2—乙基）磷酸酯（D2EHPA)之成 散溶液 塗施’ 液，以 滴排放 稀釋而 定電子 的，其 錯合物 價數’ 屬錯合 ，螯合 用由例 醯丙酮 吩甲醯 丙二酮 Henkel I例如8 成分所 3例如 異丁甲 分所組 -19- (16) 1228381 成的磷酸配合基；以及較佳使用由例如醋酸及苯甲酸之成 分所組成的羧酸配合基；以及二苯基硫咔巴腙配合基。在 他們之中，錯合物/3 -二酮配合基（亦即，/3 -二酮錯合 物）對應於酸試劑及使用氧原子的多重配位基；因此，其 能夠被使用來形成穩定的金屬錯合物。 爲了增加電子傳輸層6 5 RG與陰極5 0之間的黏著 性，本實施例被設計而使得中心原子Μ係由和陰極5 0相 同的金屬成分所組成的。在此處，中心原子Μ必須和係 位於電子傳輸層65RG處之介面附近之陰極50的組成成 分相同。在陰極5 0係構成爲包含多個薄膜之層疊結構的 情況中，前述錯合物的中心原子Μ必須和多個薄膜內之 形成在最接近電子傳輸層6 5 RG之薄膜的組成成分相同。 明確地說，當陰極5 0係由由鋁（A 1)所組成之單層膜所構 成時，前述錯合物係由其中心原子和所指定之金屬元素 (亦即，A1)相匹配的 Al(acac)2所組成的。舉例來說，在 陰極50係由包含Ca及A1之層疊薄膜所構成的情況中， 前述錯合物係由其中心原子和位於接近電子傳輸層65RG 之’Ca’相匹配的Ca(acaC)2所組成的。在陰極50係由包含 BCP及Cs之互相沉積的膜所構成的情況中，前述錯合物 係由Cs(acas)所組成的。 對於陰極50來說，在電子傳輸層65 RG處的介面上 較佳包含具有低的功函數之預定的金屬元素，其詳細內容 將敘述於後。在此情況中，錯合物的中心原子Μ係由例 如鹼金屬、鹼土族金屬、鎂、及稀土族金屬之預定的金屬 -20- 1228381 (17) 元素所組成的。此錯合物具有相當高的親合力以加速電子 傳輸；因此，有可能進一步增加電子的傳輸效率。 前述錯合物能夠被單獨使用，或者能夠被混合進具有 電子傳輸能力的習知材料中。做爲習知的電子可傳輸材 料，有可能列出環戊二烯衍生物、氧二氮茂衍生物、雙苯 乙烯基-苯衍生物、P 一苯撐化合物、菲繞啉 (phenanthrolin)衍生物 '三唑衍生物等等。較佳地，電子 傳輸層6 5 R G之厚度的範圍係從〇 · 1 nm到2 0 nm，以便確 保導電性。 如圖3到圖5所示，陰極5 〇的全部面積大於真顯示 區4和假顯示區5的總合；因此，陰極5 〇被配置而廣泛 地覆蓋真顯示區4和假顯示區5兩者。 對於陰極50之位在接近發光層60之底層部分的形成 用之材料來說，較佳選擇具有低的功函數之預定的材料 (例如，Ca及Mg)。另一方面，具有高的功函數之另一材 料（例如，A1)係用於陰極50之頂層部分（或封閉側）的形 成。較佳地，陰極5 0之厚度的範圍係從1 〇 〇 n m到1 0 〇 〇 nm厚度的範圍係從〇· 1 nm到20 nm，特別是，範圍係較 佳從2 0 0 nm到5 0 0 nm。因爲本發明係背發射型，所以不 需要採用光透射陰極5 0。 如圖5所示，電路層1 1係配置在前述發光組件的下 方，並且被形成在基板20上或其上方。明確地說，主要 由Si02所組成之墊層被形成而當作是基板20之表面上的 表面保護層2 8 1 ;以及一矽層2 4 1被形成於墊層上。除此 -21 - (18) 1228381 之外，主要由Si02及/或SiN所組成之閘極絕緣層2 82被 形成於矽層2 4 1的表面上。 矽層2 4 1包含一通道區域2 4 1 a，其被夾在閘極絕緣 層2 8 2之間，並且被配置而和一閘極電極242垂直地匹配 於適當的位置，閘極電極2 4 2構成前述掃描線1 〇 1 (未顯 示出）的一部分。除此之外，主要由S i 0 2所組成之第一層 間絕緣層2 8 3而覆蓋矽層2 4 1，並且被形成於設置閘極電 極2 4 2之閘極絕緣層2 8 2的表面上。 一低濃度源極區域2 4 1 b及一高濃度源極區域2 4 1 S被 配置在矽層241內之通道區域241a的源極側上，除此之 外，一低濃度汲極區域241c及一高濃度汲極區域24 1D被 配置在矽層241內之通道區域241a的汲極側上，這建立 了所謂的輕度掺雜汲極（LDD)結構。高濃度源極區域241 S 經由一被打開而貫通閘極絕緣層2 8 2及第一層間絕緣層 283之接觸孔243a而連接至源極電極243，源極電極243 構成前述電源線103 (見圖1)的一部分，其係延長於在源 極電極24 3的位置處三維地垂直於圖5之圖紙的方向上。 除此之外，高濃度汲極區域24 1 D經由一被打開而貫通閘 極絕緣層282及第一層間絕緣層2 8 3之接觸孔244a而連 接至汲極電極244(其係形成在和源極電極243相同的層 中）。 第一層間絕緣層2 8 3之頂層部分（其中，源極電極 243及汲極電極244係覆蓋以主要由丙烯酸樹脂成分所所 組成的第二層間絕緣層2 84)，做爲用於第二層間絕緣層 -22- (19) 1228381 2 8 4之形成的材料，有可能使用和丙烯酸絕緣材料不同的 其他材料例如，SiN及Si02。由ITO所組成之圖素電極 2 3被形成於第二層間絕緣層2 8 4的表面上，並且經由一 被形成而貫通第二層間絕緣層2 8 4之接觸孔23a而連接至 汲極電極244，也就是說，圖素電極23經由汲極電極244 而被連接至高濃度汲極區域241D。 多個TFTs(亦即，驅動TFTs)係包含在掃描線驅動電 路 80及檢驗電路90中，其中，η-通道及/或p-通道 TFTs被用來構成包含在移位暫存器中的反相器，各TFTs 實際上具有和前述驅動TFTs 123相同的結構，除了沒有 和圖素電極2 3相連接之外。 圖素電極2 3形成於其上之第二層間絕緣層2 8 4的表 面係覆蓋有圖素電極23、主要由親液性材料（例如，Si 02) 所組成之親液控制層2 5、及由丙烯酸或聚醯亞胺所組成 之有機組排層221。一開口 25a被形成於親液控制層25 中，及一開口 221a被形成於有機組排層221中，在各開 口 25a及221a中，電洞傳輸層70及發光層60依序以從 圖素電極2 3計算起之順序來予以層疊，在本實施例中， 親液控制層25具有相較於形成有機組排層22 1之丙烯酸 及聚醯亞胺材料還更高的親液特性。 前述範圍從基板2 0到第二層間絕緣層2 8 4的諸層被 集總而形成電路層1 1。 爲了實現彩色顯示，本實施例之有機電致發光裝置1 被設計而使得發光層60被形成以使三原色適合於其發射 -23- (20) 1228381 波長頻帶中，舉例來說，提供有其發射波長頻帶和紅色相 符之紅色發光層6 0 R、其發射波長頻帶和綠色相符之綠色 發光層60G、其發射波長頻帶和藍色相符之藍色發光層 6 0 B，他們分別被分配到顯示區R，G，及B。因此，藉由這 些顯示區R，G，及B來構成單一圖素，一黑色矩陣（BM， 未顯示出）係藉由濺擊金屬鉻於彩色顯示區之間的邊界來 予以形成的’並且係位在有機組排層22 1與親液控制層 2 5之間。 其次，將參照圖6A到圖6P來敘述用於本實施例之 有機電致發光裝置1的製造方法，各圖爲沿圖2之直線A 一 B所取下的剖面圖。 首先，如圖6A所示，一表面保護層281被形成於基 板20的表面上，接著，非晶矽層501係藉由IC VD法或 電漿CVD法（其中，’CVD’表示’化學氣相沉積’）而被形成 於表面保護層2 8 1上。然後，實施雷射退火法或快速加熱 法以致使晶粒的生長，藉以形成多晶矽層。 接著，如圖6B所示，多晶矽層遭受藉由微影法的圖 案化，藉以形成島形矽層241，251，及261。矽層241被形 成於前述顯示區中，以便形成和圖素電極2 3相連接的驅 動TFT，其他的矽層251及261分別被用來形成包含在掃 描線驅動電路80之中的p-通道及n一通道TFTs。 接著，使用其厚度大約範圍從30 nm到200 nm之氧 化矽膜來實施電漿CVD法或熱氧化法，以便形成閘極絕 緣層282’其被配置來覆盍包含砂層241, 251，及261和表 -24 - 1228381 (21) 面保護層2 8 1的全部表面。當藉由熱氧化法來形成閘極絕 緣層2 82時，對矽層24 1, 25 1，及261實施結晶化，他們 因此被轉變成爲多晶砂層。 當對矽層24 U 251，及261實施通道掺雜時，在預定 的時序以約1 X l〇12/cm2的劑量速率來植入硼離子。結 果，矽層241，251，及261被轉變成爲低濃度p 一通道矽 層，其雜質濃度（使用在活化退火之後的雜質所計算的）爲 約 1 X 1 0 17 / c m 2。 接著，一離子植入選擇遮罩被局部形成於p -通道及 η —通道TFTs的通道層中。然後，以約lx l〇15/cm2的劑 量速率來植入磷離子。結果，高濃度的離子以自行對準方 式而被導引入圖案化遮罩中。因此，如圖6C所示，相關 於矽層241的一對高濃度源極區域241S及高濃度汲極區 域241D被形成；同樣地，相關於矽層261的一對高濃度 源極區域261S及高濃度汲極區域261D被形成。 如圖6 C所示，然後，閘極絕緣層2 8 2的全部表面係 覆蓋有閘極電極形成導電層5 02，其係由掺雜矽膜或矽化 物膜所做的，或者其係由金屬膜（例如，鋁膜、鉻膜、及 鉅膜）所做的，導電層5 0 2的厚度爲約5 0 0 nm。然後，如 圖6D所示，實施圖案化以形成用於p-通道驅動TFT之 形成的閘極電極2 52、用於圖素TFT之形成的閘極電極 242、及用於η-通道驅動TFT之形成的閘極電極2 62。 除此之外，驅動控制訊號導體3 2 0 (或3 5 0 )以及用於陰極 電源線之第一層1 2 1被同時形成，在此情況中，驅動控制 -25- (22) 1228381 訊號導體320(或350)被配置在假顯示區5中。 其後，如圖6D所示，使用閘極電極242，25 2,及262 做爲遮罩，以約 4x 1013/cm2的劑量速率來對矽層 241， 2 5 1，及2 6 1實施磷離子的離子植入。結果，低濃度的離子 以自行對準方式而被導引入閘極電極242，2 5 2,及262 中。因此，如圖6 D所示，相關於砂層2 4 1的一對低濃度 源極區域241b及低濃度汲極區域241c被形成，並且相關 於矽層2 6 1的一對高濃度源極區域2 6 1 b及高濃度汲極區 域261c被形成。除此之外，相關於矽層251的一對低濃 度雜質區域251S及251D被形成。 接著，如圖6E所示，一離子植入選擇遮罩5 0 3被形 成來覆蓋除了和P-通道驅動TFT 252相關之預定區域以 外的全部表面，也就是說，使用離子植入選擇遮罩5 03來 實施離子植入，使得以約1.5x 1015/cm2的劑量速率來將 硼離子導引入矽層251中。在此處，形成一部分p—通道 驅動TFT 2 52的閘極電極252係當做遮罩用，使得高濃度 雜質以自行對準方式被掺雜入矽層2 5 2中。因此，低濃度 雜質區域2 5 1 S及2 5 1 D兩者被反向掺雜，以便形成用於p 一通道驅動TFT的源極區域及汲極區域。 接著，如圖6F所示，一第一層間絕緣層2 8 3被形成 在基板20的全部表面上，而後遭受藉由微影法的圖案 化，使得接觸孔C被形成在和TFTs之源極電極與汲極電 極相符的預定位置處。 接著，如圖6G所示，一由預定金屬（例如，鋁、鉻、 -26- (23) 1228381 及鉅）所組成之導電層5 04被形成來覆蓋第一層間絕緣層 2 8 3，導電層 5 04之厚度的範圍大約從 200 nm到 800 nm。然後，圖案化遮罩505被形成來覆蓋用於TFTs之源 極電極與汲極電極之形成的區域2 4 0 a、用於驅動電壓導 體310(或340)之形成的區域310a、及用於導電層5 04內 之陰極電源線的第二層之形成的區域1 2 2 a。除此之外， 導電層5 04遭受圖案化，以便形成源極電極243，253,及 263以及汲極電極244，254,及264，如圖6H所示。 接著，如圖61所示，一由預定之聚合物材料（例如， 丙烯酸樹脂）所組成之第二層間絕緣層284被形成來覆蓋 含有前述成分的第一層間絕緣層2 8 3，第二層間絕緣層 2 8 4之厚度的範圍較佳從1 // m到2 // m。替代地，有可能 形成由SiN或Si02所組成之第二層間絕緣膜。在此處， SiN膜的厚度較佳被設定爲200 nm，且Si02膜的厚度較 佳被設定爲800 nm。 接著，如圖6J所示，對應於用於第二層間絕緣層 2 84內之驅動TFTs的汲極電極244之區域係藉由蝕刻來 予以去除，以便形成接觸孔23a。 然後，一形成圖素電極23之透明導電膜被形成來覆 蓋基板2 0的全部表面，此透明導電膜遭受圖案化，以便 形成圖素電極2 3，其係經由第二層間絕緣層2 8 4中的接 觸孔23a而和汲極電極244電氣導通，以及用於假區的假 性圖案26，如圖6K所示。爲了方便起見，在圖3及圖4 中，圖素電極2 3和假性圖案2 6被統合表示成圖素電極 -27- (24) 1228381 23。 假性圖案2 6被構成而並未經由第二層間絕緣層2 8 4 來和配置於其下方之金屬配線相連接，也就是說，假性圖 案26被配置成島形，其可以實質上和配置在真顯示區中 之圖素電極2 3的形狀相符。當然，他們能夠被形成爲和 配置在真顯示區中之圖素電極2 3的形狀不同的另一個形 狀，在此情況中，假性圖案2 6應該包含至少位於驅動電 壓導體310(或3 40)上方之某些區域。 接著，如圖6 L所示，一當作絕緣層用之親液控制層 2 5被形成於圖素電極2 3、假性圖案2 6、以及第二層間絕 緣層2 8 4上。當親液控制層2 5被形成而使得諸開口被形 成於圖素電極處時，電子有可能移動自開口 25a中的圖素 電極23(見圖3及圖9M)。相反地，當假性圖案26並未設 置開口 25a時，親液控制層（或絕緣層）25用作孔移動阻擋 層以避免孔移動。之後，一黑色矩陣（B Μ，未顯示出）被 形成且配置在空心坑中，其係形成於親液控制層2 5中， 並且係位在相鄰的圖素電極2 3之間。明確地說，使用金 屬鉻而針對親液控制層2 5的空心坑實施濺擊，藉以形成 預定的膜。 接著，如圖6 Μ所示，有機組排層2 21被形成於親液 控制層 2 5的預定位置處，以便覆蓋前述的黑色矩陣 (ΒΜ)。明確地說，以依據各種塗施法（例如，旋塗法及浸 塗法）的其中一種來塗施溶液（其中，由丙烯酸或聚醯亞胺 所組成之抗蝕劑被溶解於溶劑中）這樣的方式來形成有機 -28- (25) 1228381 組排層22 1，藉以形成有機層。附帶地，構成有機 料能夠係選自沒有被溶解於溶劑（例如，墨水）中， 很容易藉由蝕刻來予以圖案化之各種材料中。 其後，有機層遭受利用微影技術或蝕刻技術 化，使得組排開口 221a被形成於有機層中，其中 組排層22 1的壁面係位於組排開口 22 1 a中。在 中，有機組排層2 2 1 a必須含有至少某些位於前述 制訊號導體3 20上方的區域。 接著，親液性區域及疏液性區域被形成於有機 22 1的表面上，在本實施例中，這些區域係藉由電 來予以形成的，其包含四個步驟；亦即，預熱步驟 機組排層2 2 1的頂面、開口 2 2 1 a的壁面、圖素電| 電極表面2 3 c、及親液控制層2 5的頂面能夠和墨 之親墨水步驟、使有機組排層2 2 1的頂面、及開[ 的壁面能夠和墨水疏離之疏墨水步驟、以及冷卻步 也就是說，預定的基底材料（亦即，包含組排 20)被加熱於，舉例來說，範圍從7〇 °C到80 °C的 度；然後，做爲親墨水步驟，在露天環境中使用氧 反應氣體來實施電漿程序（亦即，〇2電漿程序）°然 爲疏墨水步驟，在露天環境中使用甲烷四氟化物當 氣體來實施電漿程序（亦即，CF4電漿程序）。之後 熱於電漿程序中一次之基底材料被冷卻到室溫’使 對預定的區域實施親液特性及疏液特性。 附帶地，圖素電極2 3的電極表面2 3 c及親液 :層之材 且能夠 之圖案 ，有機 此情況 驅動控 組排層 漿處理 、使有 亟23的 水親近 ^ 22 1a 驟。 的基板 預定溫 氣當作 後，做 作反應 ，被加 得能夠 控制層 -29- (26) 1228381 25可以稍微受到CF4電漿程序的影響。但是，因爲 I T 0 (其係用於圖素電極2 3的指定材料）及s i 0 2或T i 0 2 (其 係用於親液控制層2 5的指定材料）兩者皆對氟具有不良的 親液性，所以有可能維持圖素電極2 3及親液控制層2 5中 的親液特性，因爲沒有用氟基來代替在親墨水步驟中所施 加的羥基。 接著’實施電洞傳輸層形成程序而形成電洞傳輸層 7 〇。做爲電洞傳輸層形成程序，有可能使用一製造方法， 其中，一薄膜在液相程序中被形成爲範圍從幾毫微米到幾 百毫微米的厚度。在液相程序中，用於薄膜之形成的預定 材料被溶解或分散而產生液體物體，而後遭受旋塗法、浸 鍍法、或液滴排放法（或噴墨法）以便產生薄膜。在此處， 旋塗法或浸鍍法適合於全部表面塗施，而液滴排放法致使 薄膜能夠遭受圖案化於預定的位置。爲此原因，電洞傳輸 層Jb成程序較佳使用液滴排放法，而藉此液滴排放法，電 洞傳輸層形成材料被塗施於電極表面2 3 c上。 在藉由液滴排放法（或噴墨法）來實施電洞傳輸層形成 材料之選擇性塗施的情況中，液滴排放頭（未顯示出）首先 塡充有電洞傳輸層形成材料；然後，其排放噴嘴係定位而 面對電極表面2 3 c，電極表面2 3 c係位於親液控制層2 5 的開口 25a中。在液滴排放頭與基底材料（亦即，基板2〇) 正彼此相對地移動的同時，排放噴嘴朝向電極表面23 c排 放出液滴（各液滴的量被控制著）。 之後’貝施乾燥程序及加熱程序’以便蒸發電洞傳輸 -30- (27) 1228381 層形成材料中所含的分散介質及/或溶劑，使得其厚度範 圍從幾毫微米到幾百毫微米的薄膜被形成於電極表面2 3 c 上當作是電洞傳輸層70。較佳地，在氮氣環境中，於室 溫時，在約133.3 Pa(l Torr)的預定壓力下實施乾燥程 序，在乾燥程序之後，加熱程序較佳被實施於真空中，於 2 0 0 C持續約幾十分鐘。 自排放噴嘴所排放出的液滴被散佈在實施有親液性程 序的電極表面23c上，使得他們塡滿親液控制層25的開 口 2 5 a。另一方面，液滴被排斥並且不會黏著於實施有疏 液性程序之有機組排層22 1的頂面上。因此，甚至當液滴 逸出預定的排放位置而且非期望地排放在有機組排層22 1 的頂面上時，也不會使有機組排層22 1的頂面變溼，使得 被排斥之液滴可以塡滿親液控制層2 5的開口 2 5 a。 在完成電洞傳輸層形成程序之後，爲了避免電洞傳輸 層7 0及發光層60的氧化，後續的程序較佳實施於惰性氣 體環境中，例如，氮氣環境或氬氣環境。 接著’如圖6N所示，實施發光層形成程序以形成發 光層6 0。在發光層形成程序中，實施前述液滴排放法以 便排放發光層形成材料於電洞傳輸層7 0上；然後，實施 乾燥程序及加熱程序，以便形成發光層6 0於有機組排層 221的開口 221a中。在發光層形成程序中，爲了避免電 洞傳輸層7 0的再溶解，前述不可溶於電洞傳輸層7 〇之非 極性溶劑被用作使用於發光層形成材料的溶劑。 明確地說’在發光層形成程序中，前述液滴排放法被 -31 - (28) 1228381 用來選擇性塗施藍色發光層形成材料於藍色顯示區，然後 遭受乾燥程序。同樣地，實施液滴排放法，以便分別塗施 綠色及紅色發光層形成材料於綠色及紅色顯示區，然後遭 受乾燥程序。在使用液滴排放法塗施前述材料於指定之顏 色顯不區的情況中，用基板以2 0 0 °C或低於2 0 〇 °C的預定 溫度而被加熱於熱板（未顯示出）上，以使液體含量被乾燥 及蒸發這樣的方式來實施乾燥程序。在實施旋塗法或浸鍍 法來塗施前述材料於指定之顏色顯示區的情況中，氮氣被 噴灑於基板上，或者基板被轉動而致使空氣流動於其表面 上，因而使之乾燥。 接著，如圖6 0所示，實施電子傳輸層形成程序而形 成電子傳輸層65B及65RG。在電子傳輸層形成程序中， 實施前述液滴排放法以排放電子傳輸層形成材料。 爲了形成電子傳輸層65B，LiF分散溶液或NaF水溶 液被選擇性排放於藍色發光層上，然後遭受乾燥程序及加 熱程序，使得電子傳輸層6 5 B被形成在有機組排層2 2 1的 開口 22 1 a內。在此電子傳輸層形成程序中，爲了避免發 光層6 0的再溶解，不可溶於發光層6 0之非極性溶劑被用 作使用於電子傳輸層形成材料的溶劑。 在電子傳輸層65RG的形成中使用一有機金屬錯合 物，其中心原子和陰極5 0的構成成分（例如，C a)相匹 配。明確地說，前述金屬錯合物（例如，Ca(acac)2)被溶解 於溶劑中，其然後被排放入有機組排層221的開口 221a 中，藉以形成電子傳輸層65RG。 -32- (29) 1228381 在此電子傳輸層形成程序中，電子傳輸層形成材料遭 受塗施，然後遭受乾燥程序，其中，基板以2〇〇它或低於 200 °C之預定溫度而被加熱於熱板（未顯示出）上，而因此 被乾燥，使得水分被蒸發。 接著，如圖1 0P所示，實施陰極層形成程序而形成陰 極50 5其中，預定的陰極材料（例如，鋁（A1))，舉例來 說’藉由蒸發或濺擊而被轉變成膜。 之後，實施密封程序以形成膠封基板3 〇，其中，乾 燥益（或乾燥劑）4 5被黏結於膠封基板3 0的內壁，以便防 止水氣及氧氣滲入有機電致發光裝置的內部；然後，藉由 密封樹脂4 0來密封在基板2 0與膠封基板3 0之間所形成 的空間’熱固性樹脂或紫外線固性樹脂被用做密封樹脂 40。附帶地，密封程序較佳被實施於惰性氣體環境中，例 如，氮氣、氬氣、或氦氣。 結果，藉由圖 6A到圖 6P所示之前述步驟及程序來 製造有機電致發光裝置1。在此處，當然確定當在二電極 (亦即，陽極與陰極）之間施加1 0 V或低於1 0 V之電壓 時’特別是，較佳從圖素電極2 3發射出藍色光。 在有機電致發光裝置1的製造中，使用LiF分散溶液 或N aF水溶液當作其電子傳輸層形成材料來形成電子傳 輸層65B ;以及使用一液體物體（其中，金屬錯合物（例 如，Ca(acac)2)被溶解於溶劑中）當作其電子傳輸層形成材 料來形成電子傳輸層 65RG，這讓電子傳輸層 65B及 6 5 RG能夠被可靠地形成於液相程序中。因此’有可能除 -33- 1228381 (30) 去前述缺點，其係在氣相程序中之形成的情況中所造成 的，例如，不想要的成本增加，以及在高溫環境中有機墊 層材料及基板之不想要的露出。 簡言之，本發明之製造方法在製造效率及成本上係有 利的，並且適合於大量生產所採用，其中，在製造不需要 限定其基板尺寸之大螢幕顯示器方面係特別有效的，這是 因爲採用液滴排放法之故。除此之外，此製造方法不需要 蒸發遮罩，其有利於高解析度及精密之顯示器的製造。此 外，此製造方法將會有效地加速使用具有低耐熱性之塑膠 基板的可撓性顯示器。 因爲以液滴排放法來塗施電子傳輸層形成材料，所以 電子傳輸層形成材料能夠被選擇性定位及塗施於預定位 置。明確地說’ LiF分散溶液能夠被選擇性塗施於藍色發 光層60B，以便形成電子傳輸層65B，並且含有金屬錯合 物Ca(acac)2之液體物體能夠被選擇性塗施於紅色及綠色 發光層60RG，以便形成電子傳輸層65RG。因此，有可能 以高效率形成具有高亮度之紅色、綠色、及藍色發光組 件。 在有機電致發光裝置1中，電子傳輸層65B及65RG 分別被形成於發射不同顏色之發光層60上，以便應付在 陰極5 0與分別發射紅色、綠色、及藍色之發光層6 0間之 電荷噴射阻障的高度上差異，這增加了針對分別發射紅 色、綠色、及藍色之發光層60各者的電子傳輸效率。槪 括地說，由於在發光組件之光發射上的高亮度及高效率， -34- (31) 1228381 所以有機電致發光裝置1在發光特性上係優異的。 本實施例係敘述爲背發射型，當然，本發明並不需要 僅限於背發射型，而且能夠很容易被應用於頂發射型。除 此之外，本發明能夠被應用於其他類型的顯示器，其中， 光係發射自兩側。 接著，將參照圖7來敘述結合前述有機電致發光裝置 之電子裝置，圖7顯示可攜式電話（或蜂巢式電話）的外 觀。 在圖7中，參考數字1〇〇〇表示可攜式電話的本體（或 外殻），而參考數字1001表示結合前述有機電致發光裝置 之顯示器。 因爲圖7之電子裝置包含結合前述有機電致發光裝置 之顯示器1 〇〇 1，所以此顯示器1 001展現高的顯示特性， 並且可以滿足使用者在視覺上的喜好。 如先前所述，本發明具有各種的功效及技術特徵，其 將敘述於下。 (1)本發明之有機電致發光裝置基本上包含配置在 陽極與陰極之間的發光層，而發光層係彼此相向配置，其 中，電子傳輸層形成材料被導入於液相程序中，以便形成 電子傳輸層，而電子傳輸層被配置在發光層與陰極之間。 因爲電子傳輸層被形成於液相程序中，所以有可能除去發 生在氣相程序中之形成的情況中的問題’例如’不想要的 成本增加，以及在高溫環境中有機墊層材料及基板之不想 要的露出。附帶地’電子傳輸層具有電子傳輸能力及阻擋 -35- (32) 1228381 電洞之移動的電洞阻擋能力，其因此保持在發光層中。 (2 )做爲電子傳輸層形成材料，有可能使用預定的 成分，例如，鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金屬的鹵化 物或氧化物。 (3 )替換地，有可能使用LiF微粒被分散於其中之 分散溶液做爲電子傳輸層形成材料。習知上，L i F當被使 用做爲用於發射藍色光之發光層用之電子傳輸層形成的材 料時，產生良好的結果，其中，其幾乎不溶解於水或其他 溶劑中，使得使用LiF之電子傳輸層的形成能夠被實施於 氣態程序（例如，真空蒸發）中，但是未曾實施於液相程序 中。在本發明中，LiF被轉變成其直徑爲丨“^或l//m以 下之微小粒子（或微小晶粒），其被分散於例如水之極性溶 劑（或分散介質）中，以便產生液體物體，其然後遭受液滴 排放法’使得液滴係選擇性定位及排放於預定的位置處， 這讓使用L i F之電子傳輸層的形成能夠被達成於液相程序 中。因此’有可能可靠地製造具有良好的發光特性之有機 電致發光裝置，而同時避免前述問題的發生。 (4 )做爲電子傳輸層形成材料，有可能使用預定的 成分’例如，鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金屬的鹵化 物或氧化物’其係溶解於水中，以產生水溶液，這是因爲 甚至當非極性溶劑被用做使用來形成發光層之材料時，水 溶液也不會溶解發光層。因此，有可能可靠地形成電子傳 輸層於液相程序中，而沒有使發光層的特性變差。 (5 )所指定之發光層被設計來發射藍色，也就是 -36- 1228381 (33) 說’包含預定的成分，例如，鹼金屬、鹼土族金屬、及稀 土族金屬的鹵化物或氧化物之電子傳輸層被配置於藍色發 光層上或其上方。由於用來形成發光層之預定成分之相當 低的功函數，所以有可能顯著地改善藍色發光層的發射效 率。 (6 )做爲電子傳輸層形成材料，有可能使用有機金 屬錯合物，而電子傳輸層係藉由此有機金屬錯合物而被形 成於液相程序中，舉例來說，有機金屬錯合物爲；8 -二酮 錯合物。也就是說，使用有機金屬錯合物之電子傳輸層能 夠增加在由預定金屬所做之陰極的介面和由預定之有機物 質所做之發光層的介面兩者處之黏著性，這增加了發光層 的發射效率。有機金屬錯合物爲一般被表示成MAn之化 學式的有機金屬化合物（其中，Μ表示由金屬成分所組成 的中心原子；Α表示由有機成分所組成的配合基；及η表 示中心原子Μ的價數）。做爲配合基A，較佳使用乙醯丙 酮（acac)，做爲中心原子Μ，較佳使用具有相當小之功函 數的金屬，特別是例如，鈣（Ca)。 (7 )其他的發光層被設計來發射紅色或綠色，也就 是說，由有機金屬錯合物所組成之電子傳輸層被形成於紅 色或綠色發光層上或其上方。他們增加了在由預定金屬所 做之陰極的介面和由預定之有機物質所做之發光層的介面 兩者處之黏著性；因此，有可能顯著地改善發光層的發射 效率。 (8 )電子傳輸層之厚度的範圍較佳從〇. 1 nm到20 -37- (34) 1228381 nm，這保證良好的導電性’並且改善發光層中的發射效 率 〇 (9 )爲了實現使用三原色（亦即，藍色、綠色、及紅 色）的全色顯示，包含鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金 屬的鹵化物或氧化物之預定成分的第一材料遭受液相程 序，以形成電子傳輸層於藍色發光層上，而包含有機金屬 錯合物之第二材料遭受液相程序，以形成電子傳輸層於綠 色及紅色發光層上。由於第一材料之相當低的功函數，所 以有可能顯著地改善藍色發光層中的發射效率。因爲第二 材料能夠增加在陰極之介面和發光層之介面兩者處的黏著 性，所以有可能顯著地改善綠色及紅色發光層中的發射效 率。因爲在所有藍色、綠色、及紅色發光層中之發射效率 的改善，所以有可能在使用前述有機電致發光裝置之全色 顯示中實現高的對比性及良好的分級。 (1 〇 )況且，各種的電子裝置（例如，可攜式電話）能 夠使用前述有機電致發光裝置來予以製造，其能夠可靠地 除去由於氣態程序所導致之高製造成本及及在高溫環境中 有機墊層材料及基板之不想要的露出等問題。因此，有可 能以相當低的成本來製造具有高可靠度的電子裝置。 因爲本發明能夠以幾種方式來予以具體化，而沒有違 離其精神或基本特性，所以本實施例及其相關的例子僅係 例舉說明而非限制的，因爲本發明的範疇係藉由附加之申 請專利範圍來予以界定，而非藉由在他們之前的敘述，並 且落在申請專利範圍之分界或者如此之分界的等同之物內 -38- (35) 1228381 的所有改變因此被申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 本發明的這些及其他目的、樣態及實施例將參照下面 的圖形來做更詳細的說明。 圖1係一電路圖，顯示依據本發明較佳實施例之有機 電致發光裝置的配線結構； 圖2係一平面圖，示意顯示有機電致發光裝置的電路 佈局及結構； 圖3係沿圖2之線A — B所取下的剖面圖； 圖4係沿圖2之線C 一 D所取下的剖面圖； 圖5係一放大圖，顯示圖3所示之剖面結構的基本部 件； 圖6 A係一剖面圖，顯示依據本發明較佳實施例之有 機電致發光裝置製造方法的第一步驟’其中’一多晶矽層 經由表面保護層而被形成於基板上； 圖6B係一剖面圖，顯示製造方法的第二步驟，其 中，多晶矽層遭受圖案化而形成矽層’其係覆蓋有一閘極 絕緣層； 圖6C係一剖面圖，顯示製造方法的第三步驟，其 中，源極和汲極區域被形成而相對於矽層，且一導電層被 形成以覆蓋閘極絕緣層的整個表面； 圖6D係一剖面圖，顯示製造方法的第四步驟，其 中，實施圖案化以形成閘極電極，且陰極電源線同時被形 -39- 1228381 (36) 成； 圖 6E係一剖面圖，顯示製造方法的第五步驟，其 中，使用遮罩來實施離子植入，以掺雜雜質進入矽層中； 圖 6F係一剖面圖，顯示製造方法的第六步驟，其 中，第一層間絕緣層被形成以覆蓋基板的整個表面，而後 藉由微影法以遭受圖案化，因此形成接觸孔於對應源極和 汲極電極的預定位置； 圖6 G係一剖面圖，顯示製造方法的第七步驟，其 中，一導電層被形成以覆蓋第一層間絕緣層； 圖6H係一剖面圖，顯示製造方法的第八步驟，其 中，導電層係使用遮罩而遭受圖案化以形成源極和汲極電 極； 圖61係一剖面圖，顯示製造方法的第九步驟，其 中，第一層間絕緣層被形成以覆蓋第一層間絕緣層； 圖6J係一剖面圖，顯示製造方法的第十步驟，其 中，藉由蝕刻而形成對應於汲極電極的接觸孔，穿透過第 二層間絕緣層； 圖6K係一剖面圖，顯示製造方法的第十一步驟，其 中，覆蓋基板的整個表面之透明導電層遭受圖案化以形成 圖素電極及假性圖案； 圖6L係一剖面圖，顯示製造方法的第十二步驟，其 中，一親液控制層被形成以覆蓋第二層間絕緣層上的圖素 電極及假性圖案； 圖6M係一剖面圖，顯示製造方法的第十三步驟，其 -40- (37) 1228381 中，有機層係藉由微影法或蝕刻而遭受圖案化，以便形成 有機組排層於親液控制層的預定位置，而後遭受電漿處 理，且其中，電洞傳輸層係藉由液滴排放、乾燥、及加熱 來予以形成的； 圖6N係一剖面圖’顯示製造方法的第十四步驟，其 中，發光層係藉由液滴排放、乾燥、及加熱有機組排層的 開口內部來予以形成的； 圖6 0係一剖面圖’顯示製造方法的第十五步驟，其 中’電子傳輸層係藉由液滴排放、乾燥、及加熱有機組排 層的開口內部來予以形成的； 圖6P係一剖面圖’顯示製造方法的第十六步驟，其 中，陰極係使用鋁，藉由蒸發或濺擊來予以形成的，且一 膠封基板也被形成，以膠封組件及元件於基板上；以及 圖7係一立體圖，顯示包含有機電致發光裝置之電子 裝置（例如，可攜式電話）的外觀。 元件對照表 46 氮 氣 塡 充 層 50 陰 極 60 發 光 層 60R 紅 色 發 光 層 60G 綠 色 發 光 層 60B 藍 色 發 光 層 65B;65RG 電 子 傳 輸 層 -41 - (38)1228381 70 電洞傳輸層 80 掃描線驅動電路 90 檢驗電路 100 資料線驅動電路 10 1 掃描線 102 訊號線 1 03 電源線 110 功能層 112 切換T F T 113 電容元件 12 1 第一層 123 驅動T F T 241,251,261 石夕層 22 1 有機組排層 240a，310a，122a 區域 24 1 a 通道區域 241b，261b 低濃度源極區域 24 1 c，26 1 c 低濃度汲極區域 24 1 D，26 1 D 高濃度汲極區域 241S，261S 高濃度源極區域 242,2 52,262 閘極電極 243,2 5 3,263 源極電極 243 a，244a，23a 接觸孔 244,2 54,264 汲極電極 -42- (39)1228381 25 1D?25 1 S 低濃度雜質區域 28 1 表面保護層 282 閘極絕緣層 283 第一層間絕緣層 284 第二層間絕緣層 3 10,340 驅動電壓導體 3 20,3 5 0 驅動控制訊號導體 501 非晶矽層 502 閘極電極形成導電層 503 離子植入選擇遮罩 504 導電層 505 圖案化遮罩 1000 本體 -43-

Claims (1)

1228381 ⑴ 拾、申請專利範圍 1. 一種有機電致發光裝置之製造方法，該有機電致 發光裝置包含發光層在陽極與陰極之間，該方法包含步 驟： 在液相程序中，導入至少一電子傳輸層形成材料於發 光層與陰極之間；以及 形成電子傳輸層於發光層上。 2 .如申請專利範圍第1項之有機電致發光裝置之製 造方法，其中，電子傳輸層形成材料包含預定的成分，其 係選自鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金屬的鹵化物或氧 化物中。 3 ·如申請專利範圍第1項之有機電致發光裝置之製 造方法，其中，電子傳輸層形成材料係由LiF微粒被分散 於其中之分散溶液所做的。 4 ·如申請專利範圍第1項之有機電致發光裝置之製 造方法，其中，電子傳輸層形成材料係由水溶液所做的， 而在該水溶液中，選自鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金 屬的鹵化物或氧化物中之預定成分被溶解於水中。 5 ·如申請專利範圍第1項到第4項任一項之有機電 致發光裝置之製造方法，其中，發光層實現藍色發射。 6 ·如申請專利範圍第1項之有機電致發光裝置之製 造方法，其中，電子傳輸層形成材料係由有機金屬錯合物 所做的。 7 ·如申請專利範圍第6項之有機電致發光裝置之製 -44- (2) 1228381 造方法，其中，有機金屬錯合物爲/3 -二酮錯合物。 8 ·如申請專利範圍第6項或第7項之有機電致發光 裝置之製造方法’其中，發光層實現綠色及/或紅色發 射。 9 .如申請專利範圍第1項之有機電致發光裝置之製 造方法，其中，液相程序對應於液滴排放程序。 10·如申請專利範圍第1項之有機電致發光裝置之製 造方法，其中，電子傳輸層具有範圍從〇 · 1 n m到2 0 η πί 的厚度。 1 1 . 一種有機電致發光裝置之製造方法，包含步驟： 形成第一、第二、及第三陰極； 形成一藍色發光層於第一陰極上方； 形成一綠色發光層於第二陰極上方； 形成一紅色發光層於第三陰極上方； 在液相程序中，導入第一電子傳輸層形成材料，其包 含一選自鹼金屬、鹼土族金屬、及稀土族金屬的鹵化物或 氧化物中之預定成分，以便形成第一電子傳輸層於藍色發 光層上；以及 在液相程序中，導入包含有機金屬錯合物之第二電子 傳輸層形成材料，以便分別形成第二及第三電子傳輸層於 綠色及紅色發光層上。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之有機電致發光裝置之 製造方法，其中，第一電子傳輸層形成材料係由LiF微粒 被分散於其中之分散溶液所做的。 -45- (3) 1228381 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項之有機電致發光裝置之 法’其中，有機金屬錯合物爲^一二酮錯合物。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項之有機電致發光裝置之 Μ ^ $法’其中，液相程序對應於液滴排放程序。 1 5 .如申請專利範圍第1 1項之有機電致發光裝置之 製造方法’其中，第一、第二、及第三電子傳輸層具有範 圍從〇· 1 nm到20 nm的厚度。 16· —種包含有機電致發光裝置之電子裝置，其包 含： 多個發光層，配置在陽極與陰極之間；以及 #個電子傳輸層，其係藉由在液相程序中，導入至少 ~ S子*傳輸層形成材料於發光層與陰極之間而被形成在發 光層上。 17· —種有機電致發光裝置，包含： 多個發光層’配置在陰極與對應於圖素電極的陽極之 間，陰極和陽極係彼此相向配置；以及 多個電子傳輸層，其係藉由在液相程序中，導入至少 一電子傳輸層形成材料於發光層與陰極之間而分別被形成 在多個發光層上。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之有機電致發光裝置， 其中’電子傳輸層形成材料係依據液滴排放法來予以導 入’而藉由該液滴排放法，液滴被定位及排放在配置於圖 素電極上方之有機組排層之開口內的預定位置。 1 9 ·如申請專利範圍第丨8項之有機電致發光裝置， -46 - (4) 1228381 其中，電子傳輸層形成材料係由選自鹼金屬、鹼土族金 屬、及稀土族金屬的鹵化物或氧化物中之預定成分所組成 的’使得電子傳輸層形成材料被導入於有機組排層之開口 中，以便形成電子傳輸層於實現藍色發射的發光層上。 20.如申請專利範圍第1 8項之有機電致發光裝置， 其中’電子傳輸層形成材料係由被表示成MAn之化學式 的有機金屬錯合物所組成的（其中，Μ表示中心原子；A 表不配合基；及η表示中心原子μ的價數），電子傳輸層 形成材料被導入於有機組排層之開口中，以便形成電子傳 輸層於竇現紅色或綠色發射的發光層上。 2 1 ·如申請專利範圍第20項之有機電致發光裝置， 其中’有機金屬錯合物對應於Θ -二酮錯合物，其中，中 心原子 Μ對應於 Ca，且配合基 A對應於乙醯丙酮 (acac) ° -47-