TWI611613B - 有機發光裝置及該裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供有機發光裝置，包括：基板；以及在該基板上依次設置的下部電極、包括發光層的有機化合物層、和上部電極，其中：該有機化合物層覆蓋該下部電極；該上部電極覆蓋該有機化合物層；該上部電極與該基板中設置的配線連接部電連接；並且該有機化合物層的至少部分區域中的端部的截面的傾斜與該基板的表面之間形成的角用θ1表示時，滿足下式(1)和(2)：tan(θ1)=d1/d2 (1)
tan(θ1)0.2 (2)
式(1)中，d1表示該有機化合物層的厚度並且d2表示該有機化合物層的端部的截面的錐形寬度。

Description

有機發光裝置及該裝置的製造方法
本發明關於有機發光裝置和該有機發光裝置的製造方法。
有機發光裝置是在基材或基板上以列狀或以矩陣狀配置多個有機發光元件而成的裝置。配置有機發光元件以致由各自發出不同顏色的光的有機發光元件的組合，例如一個發紅光元件、一個發綠光元件和一個發藍光元件的組合形成一個像素(一組次像素)時有機發光裝置能夠用於多色顯示器。
形成有機發光裝置的有機發光元件各自包括一對電極和夾持在該對電極之間的有機發光層。由有機發光元件發出的光的顏色取決於作為有機發光層中含有的發光材料選擇何種材料而變化。
近年來使用有機電致發光(EL)元件的有機發光裝置的生產中已通常使用的方法是包括使用高精細遮罩的真空成膜法。該方法包括基於包括使用高精細遮罩的真空沉積 法的有機化合物層的成膜法和基於例如包括使用遮罩的真空濺射成膜的上部電極層的成膜法。但是，採用包括使用高精細遮罩的真空成膜法時，由於例如遮罩的對位、遮罩的厚度和遮罩的偏斜，形成的有機化合物層的厚度可能具有梯度。這種情況下，有機化合物層的厚度梯度區域成為不能用作有機發光元件的構成部件的區域，即，模糊區域。因此，包括使用高精細遮罩的真空成膜法中，一直難以使邊框區域(由發光像素組形成的顯示區域外的區域並且延伸至基板端部的區域)變窄。
作為克服上述的包括使用高精細遮罩的真空成膜法中產生的限制和問題的方法，美國專利No.5,953,585記載了如下方法，其包括採用光刻法將通過依次層疊有機化合物層、上部電極層和保護層而得到的層疊體圖案化。光刻法的採用大大地增加了能夠形成的清晰度，因此能夠將可能在圖案化的有機化合物層的每個端部中產生的模糊區域抑制到最小。
但是，美國專利No.5,953,585中記載的方法中，在已進行了採用光刻法的圖案化後，用作有機化合物層的膜的端面處於在外部環境下暴露的狀態。在這方面，有機化合物層不具有氣體阻隔性，因此使有機化合物層的端部暴露在外部環境下時，由於從膜的端面滲透的水或氧，有機化合物層自身劣化。此外，美國專利No.5,953,585中，已進行了有機化合物層和上部電極的圖案化，但美國專利No.5,953,585沒有公開使上部電極與設置在基板側的電力 供給墊部電連接的具體方法。因此，邊框區域的窄化的實現已牽扯出問題，在於需要同時實現上部電極與基板側的電極之間的電連接以及保護用作圖案化的有機化合物層的膜的端部免受水、氧等的滲透。
本發明為解決上述問題而完成，本發明的目的在於提供具有令人滿意的發光特性和窄的邊框的有機發光裝置。
根據本發明的一個實施方式，提供有機發光裝置，包括：基板；和依次設置在該基板上的下部電極、包括發光層的有機化合物層和上部電極，其中：該有機化合物層覆蓋該下部電極；該上部電極覆蓋該有機化合物層；該上部電極與該基板中設置的配線連接部電連接；並且該有機化合物層的至少部分區域中的端部的截面的傾斜(tilt)與該基板的表面之間形成的角用θ 1 表示時，滿足下式(1)和(2)：tan(θ1)=d1/d2 (1)
tan(θ1)
Figure TWI611613BD00001
0.2 (2)
式(1)中，d1表示有機化合物層的厚度和d2表示有機化合物層的端部的截面的錐形寬度(taper width，漸變寬度)。
根據本發明的實施方式，能夠提供具有令人滿意的發光特性和窄的邊框的有機發光裝置。
由以下參照附圖對例示實施方式的說明，本發明的進 一步的特點將變得清楚。
1‧‧‧有機發光裝置
2‧‧‧有機發光裝置
6‧‧‧圖像形成裝置
1~8‧‧‧化合物
10‧‧‧基板
11‧‧‧層間絕緣層
12‧‧‧像素分離膜
12a‧‧‧開口
13‧‧‧接觸孔
20‧‧‧發光像素
20a、20b、20c‧‧‧次像素
21‧‧‧下部電極
21a、21b、21c‧‧‧下部電極
22a、22b、22c‧‧‧有機化合物層
22‧‧‧有機化合物層
23‧‧‧上部電極
24‧‧‧配線連接部
26‧‧‧第一上部電極層
26a、26b、26c‧‧‧第一上部電極層
27‧‧‧第二上部電極層
30‧‧‧密封層
41‧‧‧標記
42‧‧‧標記
43‧‧‧標記
44‧‧‧標記
45‧‧‧標記
50‧‧‧抗蝕劑層
50a‧‧‧抗蝕劑層
51‧‧‧遮罩
52‧‧‧光
53‧‧‧剝離層
61‧‧‧感光部件
62‧‧‧曝光光源
62a‧‧‧發光部
62b‧‧‧附圖標記
62c‧‧‧沿長基板
62α、62β‧‧‧發光部
63‧‧‧光
64‧‧‧顯像裝置
65‧‧‧充電部
66‧‧‧轉印裝置
67‧‧‧傳送輥
68‧‧‧記錄媒體
69‧‧‧定影裝置
71‧‧‧有機發光元件
72‧‧‧AC/DC變換器電路
α‧‧‧第一列
β‧‧‧第二列
圖1是表示根據本發明的第一實施方式的有機發光裝置的截面示意圖。
圖2A、2B、2C和2D是表示形成本發明的有機發光裝置的發光像素的配置例的平面示意圖。
圖3是表示形成圖1的有機發光裝置的膜的端部的截面的截面示意圖。
圖4是表示根據本發明的第二實施方式的有機發光裝置的截面示意圖。
圖5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G、5H、5I、5J、5K和5L是表示根據本發明的實施方式1的有機發光裝置的製造方法的截面示意圖。
圖6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I、6J、6K、6L、6M、6N和6O是表示根據本發明的實施方式2的有機發光裝置的製造方法的截面示意圖。
圖7A、7B、7C、7D、7E和7F是表示根據本發明的實施方式3的有機發光裝置的製造方法的截面示意圖。
圖8是表示包括根據本發明的有機發光裝置的圖像形成裝置的實例的示意圖。
圖9A和9B是表示形成圖8的圖像形成裝置的曝光光源(曝光單元)的具體實例的平面示意圖，圖9C是表示形成圖8的圖像形成裝置的感光部件的具體實例的示意 圖。
圖10是表示包括根據本發明的有機發光裝置的照明裝置的實例的示意圖。
[有機發光裝置]
現在對根據本發明的各個實施方式的有機發光裝置進行說明。
(第一實施方式)
根據本發明的第一實施方式的有機發光裝置關於下述有機發光裝置，其包括基板以及在該基板上依次設置的下部電極、包括發光層的有機化合物層和上部電極。本發明中，有機化合物層覆蓋下部電極，並且上部電極覆蓋有機化合物層。本實施方式中，上部電極與基板中設置的配線連接部電連接。
本發明中，由有機化合物層的至少部分區域中的端部的截面的傾斜與基板的表面之間形成的角用θ1表示時，滿足下式(1)和(2)。
tan(θ1)=d1/d2 (1)
Figure TWI611613BD00002
(式(1)中，d1表示有機化合物層的厚度和d2表示有機化合物層的端部的截面的錐形寬度。)
應指出地是，有關式(1)和(2)的細節將後述。
以下適當地參照附圖對本發明的實施方式詳細說明。但是，本發明並不限於下述的實施方式。
圖1是表示根據本發明的第一實施方式的有機發光裝置的截面示意圖。圖1的有機發光裝置1包括：基板10，其包括層間絕緣層11和像素分離膜12；和在基板10上的對應於發光像素20的區域中的有機發光元件。有機發光元件以所述順序包括下部電極21、有機化合物層22和上部電極23。此外，圖1的有機發光裝置1包括配線連接部24。配線連接部24是設置於基板10中，更具體地，設置於對應於發光像素20的區域以外的、形成基板10的層間絕緣層11上的區域中的電極部件。
儘管圖1中沒有示出，但有機發光裝置1的基板10在層間絕緣層11的下方包括基底基板。此外，本發明中在層間絕緣層11與基底基板之間可設置用於驅動有機發光元件的驅動電路和配線。在層間絕緣層11與基底基板之間設置驅動電路和配線的情形下，在層間絕緣層11的預定區域(例如，形成下部電極21和配線連接部24的區域)中形成接觸孔13。用導電材料填充接觸孔13以將在層間絕緣層11的上方形成的電極部件(21、24)與驅動電路和配線電連接。
圖1的有機發光裝置1中，在形成基板10的像素分離膜12中，在待形成下部電極21和配線連接部24的區域中形成開口。待形成下部電極21的像素分離膜12的區域中的開口是用作發光像素20的區域。因此像素分離膜 12是限定發光區域的部件(發光區域限定部件)。本發明中，發光區域20的平面圖中的形狀可以採用包括通過以預定的形狀圖案化而在下部電極21的上方形成像素分離膜12的方法限定，並且可通過採用光刻法等預先將下部電極21圖案化而限定。
圖1的有機發光裝置1中，形成有機發光元件的下部電極21是在形成基板10的層間絕緣層11上形成的電極，並且下部電極21的端部用像素分離膜12覆蓋。
圖1的有機發光裝置1中，形成有機發光元件的有機化合物層22是在發光區域20和包圍發光區域20的區域中選擇地形成的部件。通過利用預定的光遮罩的圖案化來形成本發明中的有機化合物層22。應指出地是，該圖案化的具體方法將與有關有機化合物層22的細節(構成材料、成膜方法等)一起後述。
圖1的有機發光裝置1中，使有機化合物層22上形成的上部電極23與配線連接部24(墊部(pad portion))電連接。應指出地是，用像素分離膜12覆蓋配線連接部24的端部。
為了覆蓋並保護至少有機化合物層，在圖1的有機發光裝置1中形成密封層30。但是，本發明中，保護有機發光元件的保護部件並不限於圖1中的密封層30。應指出地是，如圖1中所示，在密封層30內形成發光像素20和配線連接部24。
儘管圖1中沒有示出，但在密封層30的外側配置外 部連接端子部。外部連接端子是用於將外部信號和電源電壓供給到電路(未示出)的端子。較佳地，將本發明中的密封層30圖案化以在待設置外部連接端子部的區域中具有開口，其形成在基板10的第一主表面側。
本發明的有機發光裝置包括至少一個在基板上形成的有機發光元件。有機發光裝置包括兩個以上的有機發光元件的情形下，該有機發光元件可發出彼此相同顏色的光或者彼此不同顏色的光。此外，有機發光裝置包括兩個以上的有機發光元件的情形下，該有機發光裝置可配置兩個以上的有機發光元件以致例如將各自為多個有機發光元件的組合的像素以列狀或以矩陣狀配置，但本發明並不限於這種配置模式。本發明的有機發光裝置可使用上部電極23或下部電極21作為將由形成有機化合物層22的發光層發出的光取出的電極。將由發光層發出的光取出的模式並不限於將發出的光從上部電極23或下部電極21取出的“二選一”模式，並且可以是將發出的光從兩個電極(21、23)取出的模式。將由發光層發出的光取出的電極是半透射或透明電極時，則能夠從形成有機發光裝置的有機發光元件的內部將光取出。
圖2A-2D是表示形成本發明的有機發光裝置的發光像素的配置例的平面示意圖。本發明中的發光像素20能夠以列狀(圖2A)、以交錯的列狀(圖2B)、以兩維矩陣狀(圖2C或圖2D)等配置，但並不限於這些配置例。將本發明的有機發光裝置用作印刷頭的線光源的情況下， 較佳將發光像素20以列狀(圖2A)或以交錯的列狀(圖2B)配置。將本發明的有機發光裝置用作顯示器的情況下，能夠採用兩維矩陣配置(圖2C或圖2D)。特別是每個發光像素20包括多種次像素(20a、20b、20c)的圖2D的形式中，通過對各不同種的次像素選擇適合的發光材料，能夠以全色顯示圖像。
現在對能夠使有機化合物層22或上部電極23的佈局裕度減小的原因進行說明。
首先，對用作形成有機發光裝置的有機化合物層22或上部電極23的薄膜進行說明。本發明中，有機化合物層22的端部的截面的傾斜與基板10的表面之間形成的角用θ1表示時，滿足下式(1)和(2)。
tan(θ1)=d1/d2 (1)
Figure TWI611613BD00003
式(1)中，d1表示有機化合物層22的厚度。此外，式(1)中，d2表示有機化合物層22的端部的截面的錐形寬度。
圖3是表示形成圖1的有機發光裝置的膜的端部的截面的截面示意圖。應指出地是，圖3也是表示預定的膜中厚度梯度區域(thickness gradient region)的形狀的圖。此外，圖3中所示的膜是用作有機化合物層22或上部電極23的膜。
如圖3中所示，用作有機化合物層22或上部電極23的膜的端部比膜的其他部分例如中央部分薄。膜比圖3中 所示的其他部分薄的區域是稱為厚度梯度區域的區域。以用作有機化合物層22的膜為例，在基板10的邊緣與作為顯示區域(發光區域20)的最外周部的發光區域限定單元之間，特別是在用作有機化合物層22的膜的端部，形成有機化合物層中的厚度梯度區域。
由附圖標記41表示比預定膜的成膜誤差(-△t)薄的該膜的部分，並且用附圖標記42表示具有0nm的厚度的膜的部分。將從用附圖標記42表示的點到從用附圖標記41表示的點向下所引垂線與基板相交的點(點X)之間的距離，即，由附圖標記43表示的距離，定義為預定膜的膜端錐形寬度。應指出地是，預定膜為有機化合物層22的情形下，由附圖標記43表示的距離是式(1)中的d2。同時，用附圖標記41表示的點處的膜的厚度對應於由附圖標記41表示的點與點X之間的距離，其由附圖標記44表示。預定膜為有機化合物層22的情形下，由附圖標記44表示的距離為式(1)中的d1。圖3中膜端的截面的傾斜與基板表面之間形成的角用附圖標記45表示，並且是式(1)和式(2)中的θ1。
本發明中，由d1和d2用式(1)確定的tan(θ1)的值為0.2以上。因此，能夠使在用作有機化合物層22的膜的端部產生的厚度梯度區域的尺寸減小。此外，厚度梯度區域的尺寸的減小能夠使有機發光裝置中邊框區域(由發光像素組形成的顯示區域的外側的區域並且從顯示區域延伸到基板邊緣的區域)的尺寸減小。例如，能夠實現使 配線連接部與像素之間的距離減小的設計，這導致邊框區域的變窄。
此外，本發明中，較佳地，當上部電極23的端部的截面的傾斜與基板的表面之間形成的角用θ2表示時，滿足下式(3)和(4)。
tan(θ2)=d3/d4 (3)
Figure TWI611613BD00004
式(3)中，d3表示該上部電極的厚度。此外，式(3)中，d4表示上部電極的端部的截面的錐形寬度。
由d3和d4用式(3)確定的tan(θ2)的值為0.2以上。因此，如有機化合物層22的情形中那樣，能夠使在用作上部電極23的膜的端部產生的厚度梯度區域的尺寸減小，並且能夠使邊框區域進一步變窄。
如上所述，控制形成預定層(22、23)的膜的端部的形狀時，在其邊框區域由至少有機化合物層22和上部電極23的成膜端部限定的發光裝置中，能夠使邊框區域變窄。邊框區域的變窄也使能夠由單片母體玻璃得到的有機發光裝置的數目增加，這導致生產率的改善。
此外，圖1的有機發光裝置1中，用上部電極23覆蓋有機化合物層22的端部。因此，能夠抑制水或氧從用作有機化合物層22的膜的端部滲透，因此能夠減輕在膜的橫向(與基板表面平行的方向)上由水、氧等的滲透引起的有機化合物層22的劣化。
進而，本發明的有機發光裝置中，較佳地，用作有機 化合物層22的膜的端部的截面具有5μm以下、更佳地1μm以下的錐形寬度。
應指出地是，用作有機化合物層22的膜的端部的形狀在tanθ上可彼此相同或不同，只要這些形狀各自具有0.2以上的tanθ。此外，用上部電極23覆蓋用作有機化合物層22的膜的各個端部，因此能夠抑制水或氧從該膜的端部滲透。此外，用密封層30覆蓋上部電極23，因此能夠以進一步有效的方式抑制水或氧從該膜的端部滲透。
(第二實施方式)
現在，對根據本發明的第二實施方式的有機發光裝置進行說明。應指出地是，在下述說明中，主要對與第一實施方式的不同進行說明。
除了特別是在配置發光像素的區域中上部電極以所述的順序具有第一上部電極層和第二上部電極層以外，根據本實施方式的有機發光裝置與根據第一實施方式的有機發光裝置相同。本實施方式中，有機化合物層的平面圖案與第一上部電極層的平面圖案基本上相同，並且第二上部電極層的至少一部分與第一上部電極層重疊。本實施方式中，在第二上部電極層沒有與第一上部電極層重疊的區域中第二上部電極層與基板中設置的配線連接部電連接。
圖4為表示根據本發明的第二實施方式的有機發光裝置的截面示意圖。圖4的有機發光裝置2包括：基板10，其包括層間絕緣層11和像素分離膜12；和在與發光 像素20對應的基板10上的區域中配置的有機發光元件。有機發光元件包括下部電極21、有機化合物層22、第一上部電極層26和第二上部電極層27。應指出地是，圖4的有機發光裝置2中，上部電極23是通過以所述順序將第一上部電極層26和第二上部電極層27層疊而得到的電極。此外，圖4的有機發光裝置2具有配線連接部24。配線連接部24是基板10中設置的、更具體地、與發光像素20對應的區域以外的形成基板10的層間絕緣層11上的區域中設置的電極部件。
圖4的有機發光裝置2中，形成有機發光元件的有機化合物層22和第一上部電極層26是選擇性地設置在發光區域20和該區域周圍的區域中的部件。本發明中，通過採用包括使用相同的光遮罩的圖案化來形成有機化合物層22和第一上部電極層26，因此兩種部件的平面形狀(平面圖案)基本上彼此相同。應指出地是，圖案化的具體方案與有關有機化合物層22和第一上部電極層26的細節(例如構成材料和成膜方法)一起將後述。
本實施方式中，較佳地，第一上部電極層26的端部的截面的傾斜與基板的表面之間形成的角用θ3表示時，滿足下式(5)和(6)。
tan(θ3)=d5/d6 (5)
Figure TWI611613BD00005
式(5)中，d5表示第一上部電極層的厚度和d6表示第一上部電極層的端部的截面的錐形寬度。
由d5和d6用式(5)確定的tan(θ3)的值為0.2以上時，能夠使在用作第一上部電極層26的膜的端部處產生的厚度梯度區域的尺寸減小，如有機化合物層22的情形中那樣。
進而，本實施方式中，更佳地，第二上部電極層27的端部的截面的傾斜與基板的表面之間形成的角用θ4表示時，滿足下述式(7)和(8)。
tan(θ4)=d7/d8 (7)
Figure TWI611613BD00006
(式(7)中，d3表示第二上部電極層的厚度和d4表示第一上部電極層的端部的截面的錐形寬度。)
由d7和d8用式(7)確定的tan(θ4)的值為0.2以上時，能夠至少使在基板的端部與顯示區域的最外周部處的發光區域限定單元之間配置的上部電極層27的端部處產生的厚度梯度區域的尺寸減小。
如上所述，有機化合物層22與第一上部電極層26或第二上部電極層27的平面圖案中，較佳控制端部的形狀以致基板平面上的至少一邊的tan(θ)值可為0.2以上。更佳地，所有邊中的tan(θ)值為0.2以上。
如上所述，本實施方式中，控制形成預定層(22、26、27)的膜的端部的形狀時，在由至少有機化合物層22和上部電極23的成膜端部限定其邊框區域的發光裝置中，能夠使該邊框區域變窄。邊框區域的變窄也使能夠由單片母體玻璃得到的有機發光裝置的數目增加，這導致生 產率的改善。
此外，圖4的有機發光裝置2中，用上部電極23，更具體地，形成上部電極23的第一上部電極層26和第二上部電極層27覆蓋有機化合物層22的端部。因此，能夠抑制水或氧從用作有機化合物層22的膜的端部滲透，因此能夠減輕在膜的橫向(與基板表面平行的方向)上由水、氧等的滲透引起的有機化合物層22的劣化。
本發明中，第二上部電極層27較佳地覆蓋第一上部電極層26，如圖4中所示。這是因為如下原因：物理的通孔或間隙例如針孔或裂紋在第一上部電極層26中開口時，能夠用第二上部電極層27覆蓋該物理的通孔或間隙。此外，進行圖案化以致第二上部電極層27的圖案端部可重疊在第一上部電極層26的圖案上時，第一上部電極層26直接用作蝕刻止擋以被過蝕刻，因此第一上部電極層26的厚度可能部分地變化並且有機化合物層22可能受到某種損傷。但是，只要在發光像素20中使過蝕刻的區域和沒有被過蝕刻的區域混合，厚度的變化就不會引起任何特別的問題。因此，較佳將第二上部電極層27配置在例如比第一上部電極層26寬的區域中，即，以覆蓋第一上部電極層26，如圖4中所示。
[有機發光裝置的製造方法]
接下來，對本發明的有機發光裝置的製造方法進行說明。
(實施方式1)
現在對根據本發明的實施方式1的有機發光裝置的製造方法進行說明。本發明的有機發光裝置的製造方法包括下述製造步驟：(A)在下部電極上設置用於確定發光區域的發光限定區域的步驟；(B)在下部電極上形成有機化合物層的步驟；(C)將有機化合物層的端部圖案化的步驟；和(D)在有機化合物層上形成上部電極的步驟。
此外，本實施方式中，形成上部電極的步驟(步驟(D))較佳為如下步驟：配置上部電極，以致該電極可與墊部連接，其與配線連接部電導通，覆蓋有機化合物層的端部，並且設置在基板上以建立基板側的電導通。
現在，對有關本實施方式的各個步驟的細節進行說明。本實施方式中，將有機化合物層圖案化的步驟包括下述步驟：(C1)形成有機化合物層的步驟前形成剝離(lift-off)層的步驟；(C2)通過採用光刻法，以至少配置墊部的區域中形成的剝離層殘留的方式將剝離層圖案化的步驟；和(C3)形成有機化合物層的步驟後將剝離層與剝離層上設置的有機化合物層一起除去的步驟。
圖5A-5L是表示根據本發明的實施方式1的有機發光 裝置的製造方法的截面示意圖。應指出地是，圖5A-5L中所示的製造方法也是圖1的有機發光裝置1的製造方法。
(1-1)基板形成步驟(圖5A)
首先製造用於製造有機發光裝置的基板(圖5A)。本實施方式(實施方式1)中使用的基板10至少包括層間絕緣層11和像素分離膜12。圖5A中所示的基板10中，在預定的位置/區域中在層間絕緣層11上形成下部電極21和配線連接部24，並且用像素分離膜12覆蓋下部電極21和配線連接部24的端部。像素分離膜12在對應於發光像素20的區域中具有開口12a並且在配線連接部24與上部電極接觸的接觸位置具有開口12a。應指出地是，儘管圖5A中沒有示出，基板10可包括用於控制有機發光裝置的驅動的控制電路。基板10中包括控制電路的情形下，為了確保控制電路與下部電極21或配線連接部24之間的電連接，在層間絕緣層11的一部分中形成接觸孔13。
對形成圖5A中所示的基板10的層間絕緣層11的構成材料並無特別限制，但較佳絕緣性優異的含有氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO)的材料。此外，本發明中，術語“SiN”並不意味著1：1的組成比並且其含義並不限於該組成比。
取決於對於由發光層發出的光的下部電極21的功能(是否下部電極21透射光或者反射光)，對在層間絕緣 層11上設置的下部電極21的構成材料進行適當選擇。下部電極21反射由發光層發出的光的情形下，將具有光反射性的電極層用於下部電極21。這種情形下下部電極21的構成材料的實例為具有高光反射性的金屬材料，例如鋁(Al)或銀(Ag)。但是，這種情形下下部電極21的結構並不限於上述的具有光反射性的金屬材料的單層。也可採用包括具有光反射性的金屬材料的層和透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅的層的層疊電極膜作為下部電極21。下部電極21透射由發光層發出的光的情形下，將具有光透射性的電極層用於下部電極21。這種情形下下部電極21的構成材料的實例為透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅。
同時形成下部電極21和配線連接部24的情形下，配線連接部24的構成材料與下部電極21的構成材料相同。同時，本發明中下部電極21和配線連接部24能夠採用獨立的步驟形成。這種情形下配線連接部24的構成材料可不同於下部電極21的構成材料。
用用於將層間絕緣層11下方的配線或電路(未示出)與下部電極21或配線連接部24電連接的連接配線部件將層間絕緣層11的預定區域中形成的各個接觸孔13填充。連接配線部件能夠是導電性高的材料，但本發明中並無特別限制。
對像素分離膜12的構成材料並無特別限制，只要該材料是絕緣性材料。但是，在有機材料的情形下，較佳含 有聚醯亞胺作為主要成分的材料，在無機材料的情形下，較佳為氮化矽(SiN)、氧化矽(SiO)等。
(1-2)形成剝離層和光致抗蝕劑的步驟(圖5B)
接下來，在基板10的整個表面形成剝離層53。剝離層53的形成中使用的材料是在不溶解有機化合物層22的溶劑中具有溶解性的材料，較佳為例如水溶性聚合物材料。將水溶性聚合物用作剝離層53的構成材料時，採用塗布系統例如旋塗或浸塗作為形成剝離層53的方法，能夠容易地形成該層。
進而，在剝離層53上形成含有感光性材料的抗蝕劑層50(圖5B)。採用濕式成膜法例如塗布法形成抗蝕劑層50，但是，對該層的形成中使用的溶劑並無特別限制，只要該溶劑不溶解下層(剝離層53)。應指出地是，抗蝕劑層50的形成中使用的溶劑可能侵蝕剝離層53時，可在剝離層53與抗蝕劑層50之間插入由無機化合物例如氮化矽或氧化矽形成的保護層(未示出)。此外，本實施方式中，採用包括使用正型光致抗蝕劑的光刻法，但也可採用包括使用負型光致抗蝕劑的光刻法。
(1-3)曝光步驟(圖5C)
接下來，從待設置圖案化的有機化合物層22的區域(待設置發光像素20的區域)將抗蝕劑層50和剝離層53選擇性除去。例如，抗蝕劑層50為正型抗蝕劑時，如 圖5C中所示，通過經由具有開口的遮罩51使待配置有機化合物層22的區域暴露於光52，從而形成經曝光以將至少發光像素20包圍的抗蝕劑層50a。另一方面，抗蝕劑層50由負型抗蝕劑形成時，通過採用具有反轉的開口圖案的遮罩，能夠形成相同形狀的經曝光的抗蝕劑層50a。
(1-4)加工剝離層的步驟(圖5D和5E)
接下來，通過用顯像劑進行顯像已將曝光的抗蝕劑層50a除去後，通過使用圖案化的抗蝕劑層50作為遮罩來進行乾式蝕刻。對乾式蝕刻的具體方法並無特別限制，只要使用能夠將剝離層53蝕刻的氣體。本實施方式中，將氧氣用作用於蝕刻剝離層53的氣體(蝕刻氣體)，但氣體並不限於此。採用乾式蝕刻對剝離層53的加工完成時，通過乾式蝕刻將用作蝕刻遮罩的抗蝕劑層50的一部分或全部除去。圖5E中所示的情形是採用乾式蝕刻對剝離層53的加工完成時通過乾式蝕刻將抗蝕劑層50除去的情形。但是，本步驟中，無需將抗蝕劑層50除去。氣體種或者剝離層的厚度比抗蝕劑層50小得多的情形下，作為抗蝕劑層50的構成材料的光致抗蝕劑可殘留。但是，這種情況下，通過使用剝離液等可將殘留的抗蝕劑層50除去，或者通過進一步進行乾式蝕刻可將抗蝕劑層50除去。或者，抗蝕劑層50可原樣殘留。應指出地是，較佳形成在剝離層53上設置的抗蝕劑層50以具有適當的厚度，原因在於抗蝕劑層50也能夠在剝離層53的乾式蝕刻 時被除去。此外，通過該步驟使下部電極21曝光(圖5E)。這種情形下，在下一步驟中形成用作有機化合物層22的膜前，較佳進行預處理。例如，通過對基板10進行氬等離子體處理、氧等離子體處理、UV照射處理或加熱處理，從而調節下部電極21的電荷注入性並且將可能在下部電極21上產生的汙物等除去。
(1-5)形成有機化合物層的步驟(圖5F)
接下來，在下部電極21上形成用作有機化合物層22的膜(圖5F)。在本步驟中在下部電極21等上形成的有機化合物層22是一層或多層形成的層疊體，其至少包括發光層。有機化合物層22由多層形成時，發光層以外的層具體地為例如空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層或電子注入層。此外，儘管取決於在隨後步驟中形成的上部電極23的特性，層構成變化，但對有機化合物層22的層構成並無特別限制。本文中使用的術語“上部電極23的特性”主要是指從上部電極23注入的載流子。上部電極23注入空穴(正電荷載流子)時，下部電極21與發光層之間的層是用於注入和傳輸電子的層，並且上部電極23與發光層之間的層是用於注入和傳輸空穴的層。上部電極23注入電子(負電荷載流子)時，下部電極21與發光層之間的層是用於注入和傳輸空穴的層，並且上部電極23與發光層之間的層是用於注入和傳輸電子的層。
作為形成有機化合物層22的方法，可利用塗布系統例如旋塗或者基於真空沉積法等的成膜方法。從元件性能的觀點出發，常常採用真空沉積法形成該層，但本發明中，對成膜系統並無特別限制。
對形成有機化合物層22的各層進行說明。在空穴傳輸層與注入空穴的電極(陽極)之間形成空穴注入層，以改善空穴注入性並由此有助於製造電壓低且壽命長的形成有機發光裝置的有機發光元件。本發明中的空穴注入層也是含有具有吸電子取代基的有機化合物的層。進而，本發明中，較佳地，形成有機化合物層22的層中的至少一個作為覆蓋空穴注入層的端部以保護空穴注入層的層發揮功能。
空穴傳輸層是由具有傳輸空穴的主要功能的材料製成的層。
在發光層與空穴傳輸層之間形成電子阻擋層並且具有阻擋電子從發光層洩漏到陽極側以將電子限制在發光層內的功能。電子阻擋層是用於使形成有機發光裝置的有機發光元件的效率增加的層。
發光層是主要通過空穴和電子的再結合而獲得發光的層，並且通常由稱為主體和客體的兩種材料製成。客體是發光材料並且相對於整個發光層，客體的含量(重量比)為約10%以下。應指出地是，從元件特性的觀點出發，除了主體和客體以外，發光層可含有另外的材料。
在電子傳輸層與發光層之間形成空穴阻擋層，並且具 有阻擋空穴從發光層洩漏到陰極側以將空穴限制在發光層中的功能。空穴阻擋層是用於使形成有機發光裝置的有機發光元件的效率增加的層。
電子傳輸層是主要用於傳輸電子的層。
在電子傳輸層與注入電子的電極(陰極)之間形成電子注入層以主要改善電子注入性並由此有助於製造電壓低且壽命長的形成有機發光裝置的有機發光元件。
應指出地是，上述的層疊結構中的任何層的缺少或重複並不影響得到的用作有機化合物層22的膜的端部結構。因此，本發明的效果不受有機化合物層的層疊結構的具體構成影響。此外，形成有機化合物層22的層的層疊順序由下部電極21是陽極或是陰極決定，但本發明中並不限制。
本實施方式中，在後述的剝離步驟中至少使用水等以進行剝離。因此，形成有機化合物層22的層的較佳的構成材料為至少在水中不溶的材料。特別地，從電子注入性的觀點出發，通常將鹼金屬或鹼土金屬用於電子注入層。但是，鹼金屬和鹼土金屬在接觸時可能與水反應和溶解。因此，將具有低水溶性的電子注入材料例如有機金屬絡合物用作電子注入層的構成材料。本文中使用的術語“低水溶性”是指即使在膜的形成後使該膜與水接觸1分鐘時也不發生起因於溶解的薄膜厚度的減小。應指出地是，從使水溶性減小的觀點出發，電子注入層可以是通過將電子注入材料與其他材料例如電子傳輸材料混合而得到的層。此 外，電子注入層可以是單層或者包括多層的層疊體。
(1-6)剝離步驟(圖5G)
接下來，進行剝離以將剝離層53和該層上存在的有機化合物層22除去(圖5G)。剝離時較佳使用對於有機材料具有小的溶解度的水。關於剝離的方法，可將層浸入水中或者可進一步用超聲波照射，或者可用雙流體噴嘴向基板10上噴射水。剝離步驟後，將有機化合物層22圖案化為包圍發光像素20的形狀。此外，剝離時使配線連接部24曝光。應指出地是，已進行了剝離步驟後，作為用於獲得更為優異的元件特性的附加步驟，較佳追加在真空中將基板10烘焙的步驟，以將可能由包括使用水等的剝離步驟產生的殘留成分從基板10和有機化合物層22內除去。
(1-7)形成上部電極的步驟(圖5H)
有機化合物層22的加工後，在有機化合物層22上形成上部電極23(圖5H)。在此，在基板10的整個表面形成上部電極23，如圖5H中所示。因此，用上部電極23覆蓋有機化合物層22的端部。因此，本發明中，能夠獲得高耐久性，原因在於本發明對應於如下情形：作為有機化合物層22的端部的形狀的指標的參照圖3說明的tan(θ)(tan(θ1))為0.20以上。
取決於對於由發光層發出的光的上部電極23的功能 (是否上部電極23透射光或者反射光)，對上部電極23的構成材料適當選擇。上部電極23反射由發光層發出的光的情形下，將具有光反射性的電極層用於上部電極23。這種情形下上部電極23的構成材料的實例為具有高光反射性的金屬材料，例如鋁(Al)或銀(Ag)。但是，這種情形下上部電極23的結構並不限於上述的具有光反射性的金屬材料的單層。也可採用包括具有光反射性的金屬材料的層和透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅的層的層疊電極膜作為上部電極23。上部電極23透射由發光層發出的光的情形下，將具有光透射性的電極層用於上部電極23。這種情形下上部電極23的構成材料的實例為透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅。已知由這些材料製成的層比有機化合物層22緻密得多，因此透氣性低。因此，在形成上部電極23時用上部電極23覆蓋有機化合物層22的端部，這保護上部電極23下方的有機化合物層22免受水或氣體例如氧的滲透。
(1-8)將上部電極圖案化的步驟(圖5I至圖5K)
本發明中，作為用作上部電極23的電極膜的端部的截面形狀的指標的參照圖3說明的tan(θ)(tan(θ2))較佳為0.20以上。將tan(θ2)設定為0.20以上能夠使上部電極23的厚度梯度區域減小。為了得到具有0.20以上的tan(θ2)的端面，形成用作上部電極23的電極膜，然後將該電極膜加工(圖案化)為預定的形狀。 首先，在上部電極23上形成抗蝕劑層50(圖5I)。抗蝕劑層50的形成中使用的光致抗蝕劑為正型抗蝕劑時，通過使用在待除去上部電極23的區域中具有開口的光遮罩51，向基板10施加曝光光52，如圖5J中所示。因此，得到了經曝光的抗蝕劑層50a。通過使用負型抗蝕劑形成抗蝕劑層50時，通過用具有反轉的圖案的光遮罩進行曝光，從而獲得了與上述相同形狀的經曝光的抗蝕劑層50a。
通過顯像將經曝光的抗蝕劑層50a除去，然後將沒有被抗蝕劑層50覆蓋的部分中的上部電極23除去。作為除去的方法，能夠採用濕式蝕刻或乾式蝕刻，但較佳不包括使用溶劑等的乾式蝕刻，原因在於濕式蝕刻容易引起不良例如膜剝離。通過乾式蝕刻加工上部電極23時，能夠通過進行例如包括使用氯氣或氬氣的等離子體蝕刻來加工電極，原因在於乾式蝕刻是金屬材料的乾式蝕刻。
如上所述，通過加工上部電極23，從而將作為用作上部電極23的電極膜的端部的形狀的指標的tan(θ2)設定為0.20以上。於是，能夠以使其邊框區域減小的方式形成採用例如濺射法或EB沉積法形成的上部電極23。
(1-9)密封步驟(圖5L)
已形成上部電極23後，可將形成有機發光裝置的有機發光元件和配線連接部24用玻璃蓋等密封，或者可用由無機材料形成的密封薄膜密封。較佳用由無機材料形成 的密封薄膜密封有機發光元件和配線連接部24。本實施方式中，在上部電極23上形成密封層30(密封薄膜)(圖5L)。作為密封層30的構成材料可利用的是具有高防濕性的無機材料例如氮化矽、氧化矽(SiO)、或氧化鋁(AlO)。但是，本發明中，能夠用薄膜進行密封即可，對材料自身和其組成比並無特別限定。
此外，本發明中，已形成密封層30後，為了例如將用於與外部電路連接的外部連接用電極墊(外部連接端子)曝光，可將密封層30圖案化。此外，本發明中，較佳用密封層30將上部電極23的所有端部覆蓋。因此，能夠進一步防止成分例如水或氧從上部電極23的端面滲透，因此能夠期待如下效果：形成有機發光裝置的元件的耐久性進一步改善。
(實施方式2)
接下來，對根據本發明的實施方式2的有機發光裝置的製造方法進行說明。應指出地是，本實施方式中，例如，能夠製造圖4的有機發光裝置2。根據本發明的實施方式2的有機發光裝置的製造方法包括下述製備步驟：(A)在下部電極上形成用於確定發光區域的發光限定部件的步驟；(B)在下部電極上連續地形成有機化合物層和第一上部電極層的步驟；(C)以相同的平面圖案將有機化合物層和第一上部 電極層圖案化的步驟；和(D)在第一上部電極層上形成第二上部電極層的步驟。
現在對與有機發光裝置2的製造方法的不同進行說明。
應指出地是，步驟(D)中，第二上部電極層的至少一部分與第一上部電極層重疊，並且第二上部電極層在該層沒有與第一上部電極層重疊的區域中與基板中設置的配線連接部電連接。
現在對有關本實施方式的各個步驟的細節進行說明。本實施方式中，將有機化合物層和第一上部電極層圖案化的步驟包括下述步驟：(C1)在第一上部電極層上形成抗蝕劑層的步驟；(C2)通過光刻法將抗蝕劑層加工成具有預定形狀的抗蝕劑圖案的步驟；和(C3)通過使用抗蝕劑圖案，通過蝕刻將有機化合物層和第一上部電極層的一部分除去的步驟。
應指出地是，可代替步驟(C1)-(C3)而採用實施方式1中所述的包括利用剝離層的步驟。
圖6A-6O是表示根據本發明的實施方式2的有機發光裝置的製造方法的截面示意圖。
(2-1)形成基板的步驟(圖6A)
首先，製備用於製造有機發光裝置的基板(圖 6A)。本實施方式(實施方式2)中使用的基板10至少包括層間絕緣層11和像素分離膜12。在此，圖6A中所示的基板10中，在預定的位置或區域中在層間絕緣層11上各自配置下部電極21和配線連接部24，並且用作為發光區域限定部件的像素分離膜12覆蓋下部電極21和配線連接部24的端部。此外，像素分離膜12具有在對應於發光像素20的區域中形成的開口12a和在配線連接部24與上部電極23彼此接觸的位置形成的開口12a。應指出地是，基板10可安裝有用於控制有機發光裝置的驅動的控制電路，儘管圖6A中沒有示出該電路。在此，基板10包括控制電路時，為了確保控制電路與下部電極21或配線連接部24之間的電連接，在層間絕緣層11的一部分中形成接觸孔13。
對形成圖6A中所示的基板10的層間絕緣層11的構成材料並無特別限制，但較佳為絕緣性優異的氮化矽(SiN)或氧化矽(SiO)形成的材料。
取決於對於由發光層發出的光的下部電極21的功能(是否該電極透射光或者反射光)，對在層間絕緣層11上設置的下部電極21的構成材料進行適當選擇。在下部電極21處反射從發光層發出的光的情形下，下部電極21為具有光反射性的電極層。這種情形下下部電極21的構成材料較佳為具有高光反射性的金屬材料，例如鋁(Al)或銀(Ag)，但Ti或TiN有時用於減小表面氧化(引起的接觸電阻的增大)。但是，這種情況下，下部電極21 的結構並不限於由具有光反射性的金屬材料形成的單層。也能採用由具有光反射性的金屬材料形成的層和由透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅形成的層形成的層疊電極膜作為下部電極21。通過下部電極21透射從發光層發出的光的情形下，下部電極21為具有光透射性的電極層。這種情形下下部電極21的構成材料的實例包括透明導電材料例如ITO和氧化銦鋅。
與下部電極21同時形成配線連接部24時，配線連接部24的構成材料與下部電極21的構成材料相同。同時，本發明中，下部電極21和配線連接部24能夠各自採用獨立的步驟形成。這種情形下，配線連接部24的構成材料可不同於下部電極21的構成材料。
用用於將層間絕緣層11下方存在的配線或電路(未示出)與下部電極21或配線連接部24電連接的連接配線部件將層間絕緣層11的預定區域中形成的接觸孔13填充。連接配線部件是例如具有高導電性的材料，但本發明中並無特別限制。
對像素分離膜12的構成材料並無特別限制，只要該材料具有絕緣性。但是，該膜由有機物形成時，較佳使用聚醯亞胺作為主要成分的材料，該膜由無機物形成時，較佳為氮化矽(SiN)、氧化矽(SiO)等。
(2-2)形成有機化合物層的步驟(圖6B)
已製備基板10後，在基板10上形成有機化合物層 (圖6B)。應指出地是，有機化合物層的形成時，能夠採用與實施方式1中所述的步驟相同的步驟。
(2-3)形成第一上部電極層的步驟(圖6C)
已形成有機化合物層22後，在有機化合物層22上形成上部電極23。應指出地是，本實施方式中形成的上部電極23是通過將第一上部電極層26與第二上部電極層27層疊而得到的層疊電極。在此，上部電極23為陽極時，將作為正電荷載流子的空穴從上部電極23注入有機化合物層22中，上部電極23為陰極時，將作為負電荷載流子的電子從上部電極23注入有機化合物層22中。
取決於對於從發光層發出的光的第一上部電極層26的功能(是否該電極層透射光或者反射光)，對第一上部電極層26的構成材料進行適當選擇。在第一上部電極層26處反射從發光層發出的光的情形下，第一上部電極層26為具有光反射性的電極層。這種情形下第一上部電極層26的構成材料較佳為具有高光反射性的金屬材料，例如鋁(Al)或銀(Ag)，但Ti或TiN有時用於減小表面氧化(引起的接觸電阻的增大)。但是，這種情況下，第一上部電極層26的構成並不限於由具有光反射性的金屬材料形成的單層。也能採用由具有光反射性的金屬材料形成的層和由透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅形成的層形成的層疊電極膜作為第一上部電極層26。通過第一上部電極層26透射從發光層發出的光的情形下，第一上部電 極層26為具有光透射性的電極層。這種情形下，第一上部電極層26的構成材料的實例包括透明導電材料例如ITO和氧化銦鋅。此外，已知由任何這樣的材料形成的層比有機化合物層22緻密得多，並且具有比有機化合物層低得多的透氣性。因此，在形成第一上部電極層和下層的階段用第一上部電極層26覆蓋有機化合物層22的端部時，保護在第一上部電極層26下方存在的有機化合物層22免受水或氣體例如氧的滲透。
(2-4)將有機化合物層和第一上部電極層圖案化的步驟(圖6D至圖6H)
在包括下部電極21的基板10的整個表面上已形成有機化合物層22和第一上部電極層26後，採用下述的方法對有機化合物層22和第一上部電極層26進行加工。首先，塗布並形成由正型抗蝕劑形成的抗蝕劑層50(圖6D)，通過光遮罩51將待通過蝕刻除去的區域曝光於曝光光52(圖6E)並且顯像(圖6F)。於是，形成抗蝕劑圖案。接下來，將該抗蝕劑圖案用作保護膜，並且通過蝕刻將沒有用該抗蝕劑圖案覆蓋而曝光的第一上部電極層26和有機化合物層22各自除去(圖6G)。接下來，將該抗蝕劑圖案除去，並且對殘留物進行洗滌和乾燥。於是，完成有機化合物層22和第一上部電極層26的圖案化(圖6H)。應指出地是，由於下述原因而進行乾燥：在抗蝕劑圖案的除去後進行的洗滌步驟中使用的水的一部分可能吸 附於有機化合物層22或基底電路的絕緣層，因此需要使水解吸。
通過上述的光刻法加工有機化合物層22和第一上部電極層26時，對於已加工的有機化合物層22和第一上部電極層26的各自的端部，參照圖3所述的tan(θ)(tan(θ3))成為0.2以上。因此，能夠使佈局中不必要的區域減少。
(2-5)形成第二上部電極層和將其圖案化的步驟(圖6I至圖6M)
有機化合物層22和第一上部電極層26的加工後，在第一上部電極層26上形成第二上部電極層27(圖6I)。 在此，在基板10的整個表面形成第二上部電極層27，如圖6I中所示，因此通過第二上部電極層27將第一上部電極層26與配線連接部24電連接。
與第一上部電極層26相同的材料能夠用作第二上部電極層27的構成材料。其實例包括金屬材料例如Al或Ag，和透明導電材料例如ITO或氧化銦鋅。此外，第二上部電極層27可以是由金屬材料或透明導電材料形成的層，或者可以是通過將由金屬材料形成的層和由透明導電材料形成的層層疊而得到的層疊體。
已形成第二上部電極層27後，通過包括使用正型抗蝕劑的圖案化和蝕刻，將第二上部電極層27圖案化為預定的形狀(圖6J至圖6M)。進行這樣的形成時，用由第 一上部電極層26和第二上部電極層27形成的上部電極23覆蓋有機化合物層22的端部。於是，能夠抑制水或氧從用作有機化合物層22的膜的端部滲透，因此能夠獲得高耐久性。
(2-6)密封步驟(圖6N和圖6O)
已形成上部電極23後，將形成有機發光裝置的有機發光元件和配線連接部24密封(圖6N和圖6O)。進行密封時，能夠採用與實施方式1中所述的方法相同的方法。
本發明中，實施方式1和實施方式2中所述的有機發光裝置的製造方法的一部分可適當地彼此組合，或者這些方法的一部分可彼此適當地替代。製造圖1的有機發光裝置1時，通過例如如實施方式1那樣採用具有預定圖案形狀的剝離層而形成有機化合物層22，但有機化合物層22的形成方法並不限於此。如例如實施方式2那樣，可在已形成用作有機化合物層22的膜後，通過採用具有預定圖案形狀的抗蝕劑層來將有機化合物層22圖案化。此外，製造圖4的有機發光裝置2時，可通過利用實施方式1中所述的具有預定圖案形狀的剝離層來形成構成有機發光裝置2的有機化合物層22和第一上部電極層26。
[主動元件]
根據本發明的有機發光裝置可進一步包括用於控制形 成有機發光裝置的有機發光元件的發光的主動元件(active element)。主動元件的實例包括電晶體和開關元件例如MIM元件。
與有機發光元件連接的主動元件可在主動元件的活性區域中含有氧化物半導體。此外，作為主動元件的構成材料的氧化物半導體可以為無定形或晶體、或者兩者的混合物。應指出地是，本文中使用的術語“晶體”是指單晶、微晶和其中使特定的軸例如c-軸取向的晶體中的一種。但是，主動元件並不限於此並且可以使用這些多種晶體中的至少兩種的混合物。
[有機發光裝置的用途]
接下來，對本發明的有機發光裝置的用途進行說明。本發明的有機發光裝置能夠用作顯示裝置或照明裝置的構成部件。該裝置也能夠用於包括具有多個發光色例如紅色、綠色和藍色的發光像素的顯示裝置。此外，該裝置用於用途例如電子照相系統的圖像形成裝置的曝光光源、液晶顯示裝置的背光和包括白色光源和濾色器的發光裝置。濾色器的實例包括透射具有三色，即，紅色、綠色和藍色的光束的濾色器。
本發明的顯示裝置在其顯示部包括本發明的有機發光裝置。該顯示部包括多個像素。
此外，像素各自包括本發明的有機發光裝置和作為用於控制發射亮度的放大元件或主動元件(開關元件)的實 例的電晶體，並且將有機發光元件的陽極或陰極與該電晶體的漏電極或源電極彼此電連接。該顯示裝置能夠用作PC等的圖像顯示裝置。電晶體為例如TFT元件並且該TFT元件形成在例如基板的絕緣表面上。
該顯示裝置可以是圖像資訊處理裝置，其包括用於從例如面陣CCD、線陣CCD或存儲卡輸入圖像資訊的圖像輸入部和用於處理該圖像資訊的資訊處理部，並且在其顯示部上顯示輸入的圖像。
此外，成像裝置或噴墨印表機的顯示部可具有觸摸面板功能。對觸摸面板功能的驅動系統並無特別限制。
此外，該顯示裝置可用於多功能印表機的顯示部。
照明裝置是用於將例如室內照明的裝置。照明裝置可發出具有下述顏色中的任一種的光：白色(具有4,200K的色溫度)、日光色(具有5,000K的色溫度)和從藍色到紅色的顏色。
本發明的照明裝置包括本發明的有機發光裝置和與該有機發光裝置連接並且用於供給驅動電壓的AC/DC變換器電路(用於將AC電壓轉換為DC電壓的電路)。應指出地是，該照明裝置可還包括濾色器。此外，本發明的照明裝置可包括用於將該照明裝置中的熱排放到外部的散熱器。
本發明的圖像形成裝置是如下的圖像形成裝置，其包括：感光部件；用於使該感光部件的表面充電的充電單元；用於將該感光部件曝光以形成靜電潛像的曝光單元； 和用於向該感光部件供給顯像劑以由此使該感光部件的表面上形成的靜電潛像顯像的顯像單元。在此，該圖像形成裝置中配置的曝光單元包括本發明的有機發光裝置。
此外，本發明的有機發光裝置能夠用作用於使感光部件曝光的曝光裝置的構成部件。包括本發明的有機發光裝置的曝光裝置是例如下述的曝光裝置，其中配置形成本發明的有機發光裝置的有機發光元件以沿預定的方向形成列。
圖8是表示包括根據本發明的有機發光裝置的圖像形成裝置的實例的示意圖。圖8的圖像形成裝置6包括感光部件61、曝光光源62、顯像裝置64、充電部65、轉印裝置66、傳送輥67和定影裝置69。
圖8的圖像形成裝置6中，從曝光光源62向感光部件61照射光63，以由此在感光部件61的表面上形成靜電潛像。圖8的圖像形成裝置6中，曝光光源62是根據本發明的有機發光裝置。此外，圖8的圖像形成裝置6中，顯像裝置64包括調色劑等。圖8的圖像形成裝置6中，為了使感光部件61充電而設置充電部65。圖8的圖像形成裝置6中，為了將顯像的圖像轉印到記錄媒體68例如紙上而設置轉印裝置66。用傳送輥67將記錄媒體68傳送到轉印裝置66。圖8的圖像形成裝置6中，為了將記錄媒體68上形成的圖像定影而設置定影裝置69。
圖9A和圖9B各自為表示形成圖8的圖像形成裝置6的曝光光源(曝光裝置)的具體例的平面示意圖，圖9C 為表示形成圖8的圖像形成裝置6的感光部件的具體例的示意圖。應指出地是，圖9A和圖9B具有下述共同的特徵：沿長基板62c的長軸方向將各自包括有機發光元件的多個發光部62a以列狀配置在曝光光源62上。此外，由附圖標記62b表示的箭頭表示配置發光部62a的列方向。該列方向與感光部件61旋轉所圍繞的軸的方向相同。
順便提及，圖9A表示沿感光部件61的軸方向配置發光部62a的形式。另一方面，圖9B表示在第一列α和第二列β中在列方向上交替地配置發光部62a的形式。圖9B中，將第一列α和第二列β配置在行方向上的不同位置。
此外，圖9B中，在第一列α中以一定的間隔配置多個發光部62α，而第二列β在與第一列α中的發光部62α之間的間隔對應的位置具有發光部62β。即，圖9B的曝光光源中，也在行方向上以一定的間隔配置多個發光部。
應指出地是，可換言之：圖9B的曝光光源處於下述狀態，其中以例如格子狀、棋盤格花紋狀或網紋狀圖案配置形成曝光光源的發光部(62α、62β)。
圖10是表示包括根據本發明的有機發光元件的照明裝置的實例的示意圖。圖10的照明裝置包括在基板(未示出)上形成的有機發光元件71和AC/DC變換器電路72。圖10的照明裝置中，形成照明裝置的有機發光元件71是本發明的有機發光裝置或者本發明的有機發光裝置的構成部件。此外，圖10的照明裝置在例如安裝有機發 光元件71的一側的相反側的基板表面上可包括對應於將裝置內的熱排放到外部的散熱部的散熱器(未示出)。
如上所述，本發明的有機發光裝置的驅動能夠實現具有良好的圖像品質並且長期穩定的顯示。
現在，通過實施例對本發明進行詳細說明。應指出地是，後述的基板形成步驟中使用矽基板作為初始材料，但可代替矽基板而使用透明基板例如玻璃基板。此外，實施例中製造的有機發光裝置各自包括藍色發光層作為發光層。但是，本發明並不限於此。即，有機發光裝置可從其顯示區域的內部發出一種顏色(單色)的光或兩種以上不同顏色(多色)的光。對發光像素的配置也無特別限制。此外，用於反射光的電極(反射電極)可以是上部電極或者可以是下部電極。此外，可使用任何電極材料作為電極(下部電極或上部電極)用材料，只要該材料滿足至少下述條件：進行圖案化步驟例如光刻法時該材料既不劣化也不變質。
(實施例1)
根據圖5A-圖5L中所示的製造方法，製造圖1的有機發光裝置1。
(1)形成基板的步驟(圖5A)
將n型矽半導體基板用作初始材料以製備通過下述典型的步驟形成了基底驅動電路的帶有電路的基板(以下稱 為基板10)。應指出地是，在此製造的帶有電路的基板是具有Al配線的基板，並且帶有電路的基板的製備流程能夠按照通常的半導體工藝。進而，通常採用的半導體工藝例如使用Cu配線、在電晶體中採用雙柵極結構以及將低濃度雜質層插入源-漏極與溝道之間可應用於帶有電路的基板的製備流程。
1)通過氧化形成LOCOS區域(LOCOS表示Local Oxidation of Silicon)
2)通過離子注入形成P型井結構
3)通過氧化形成柵極氧化物膜
4)形成多晶Si柵電極
5)通過離子注入形成源-漏極結構
6)形成層間絕緣膜和進行CMP
7)形成接觸孔
8)用鎢填充該接觸孔和進行CMP
9)形成Al配線
10)重複6)-9)
11)形成層間絕緣膜11和進行CMP
12)形成接觸孔13
13)用鎢填充接觸孔13和進行CMP
14)形成下部電極21
15)如果需要，形成覆蓋下部電極21的周邊的像素分離膜12。
現在對步驟14)和15)具體地說明。首先，在層間 絕緣層11上將Ag形成為具有100nm厚度的膜以形成反射電極膜。接下來，在該反射電極膜上將氧化銦錫(ITO)形成為具有25nm厚度的膜以形成透明導電膜。接下來，將已知的光刻法用於將由反射電極膜(銀膜)和透明導電膜(ITO膜)形成的層疊電極膜圖案化。於是，由相同的ITO層形成了下部電極21和配線連接部24。應指出地是，通過填充接觸孔13的配線將下部電極21和配線連接部24分別與位於層間絕緣層11的下層中的驅動電路(未示出)連接。
接下來，通過CVD成膜在基板10的整個表面上將氮化矽形成為具有100nm的厚度的膜以形成像素分離膜12。接下來，在SiN膜上將光致抗蝕劑形成為膜，然後基於包括使用形成為膜的光致抗蝕劑的光刻法，通過圖案化形成了圖案化為預定形狀的抗蝕劑。接下來，通過包括使用形成的抗蝕劑作為遮罩和CF4氣體的乾式蝕刻形成了開口12a以致使下部電極21和配線連接部24曝光，如圖5A中所示。接下來，通過使用氧氣的乾式蝕刻將乾式蝕刻中殘留在像素分離膜12上的抗蝕劑殘渣除去。接下來，使用可商購的單晶片洗滌機，通過雙流體洗滌或者通過與兆聲波組合的純水洗滌對其上已形成了像素分離膜12和下層的基板10進行洗滌以對基板10的表面進行洗滌。這樣製備圖5A中所示的基板10。應指出地是，本實施例中製備的基板10具有以錯列式配置的多個發光像素20，如圖5B中所示。
(2)形成剝離層和將其圖案化的步驟(圖5B至圖5E)
接下來，將作為水溶性聚合物材料的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)與水混合而製備PVP的水溶液。接下來，通過旋塗法將製備的PVP的水溶液塗布到基板10上並形成為膜。接下來，在110℃下將形成為膜的由PVP形成的膜(PVP膜)烘焙以乾燥。於是，形成了具有500nm的厚度的剝離層53(圖5B)。
接下來，通過旋塗法將可商購的光致抗蝕劑材料(由AZ Electronic Materials製造，產品名：“AZ1500”)形成為膜以形成抗蝕劑膜。然後，通過使光致抗蝕劑材料中的溶劑揮發而形成抗蝕劑層50(圖5B)。此時，光致抗蝕劑層50的厚度為1,000nm。
接下來，將其上已形成了光致抗蝕劑層50和下層的基板10設置於曝光裝置中並且通過光遮罩51用曝光光52照射40秒。於是，得到了經曝光的光致抗蝕劑層50a(圖5C)。曝光後，通過使用顯像劑(通過用水將可從AZ Electronic Materials以產品名“312MIF”得到的產品稀釋以致濃度成為50%而製備)進行顯像1分鐘(圖5D)。於是，將經曝光的光致抗蝕劑層50a除去(圖5E)。接下來，通過包括使用光致抗蝕劑層50作為遮罩的乾式蝕刻，將沒有被光致抗蝕劑層50覆蓋的剝離層53除去。此時，將氧用作蝕刻氣體(反應氣體)，將蝕刻氣體的流量設定為20sccm，將裝置內的壓力設定為8Pa，將 其輸出設定為150W，並且將處理時間設定為10分鐘。
(3)形成有機化合物層的步驟(圖5F)
通過真空沉積法在基板10和下部電極21上形成有機化合物層22。以下列出本實施例中使用的有機化合物。
Figure TWI611613BD00007
首先，在下部電極21上將化合物1形成為具有3nm 的厚度的膜以形成空穴注入層。接下來，在空穴注入層上將化合物2形成為具有100nm的厚度的膜以形成空穴傳輸層。接下來，在空穴傳輸層上將化合物3形成為具有10nm的厚度的膜以形成電子阻擋層。
接下來，從氣相將化合物4(主體)和化合物5(客體/發光材料)共沉積到電子阻擋層上以形成具有20nm的厚度的發光層。應指出地是，形成了發光層以致化合物5相對於整個發光層的含量為1wt%。進而，在發光層上將化合物6形成為具有10nm的厚度的膜以形成空穴阻擋層。接下來，在空穴阻擋層上將化合物7形成為具有40nm的厚度的膜以形成電子傳輸層。接下來，從氣相將化合物7和化合物8共沉積到電子傳輸層上以形成具有15nm的厚度的電子注入層。應指出地是，形成了電子注入層以致化合物7與化合物8之間的重量濃度比為1：1。
以上述的方式形成了有機化合物層22，其中以所述順序將空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層層疊(圖5B)。
(4)剝離步驟(圖5G)
接下來，通過用純水洗滌基板10的表面來進行剝離。將由氮氣(30L/min)和純水(1L/min)形成的雙流體噴嘴用於剝離。通過該步驟將剝離層53上形成的有機化合物層22除去。於是，將有機化合物層22圖案化以包圍發光像素，同時，通過該步驟使配線連接部24的表面 曝光。隨後，在真空中在100℃的條件下進行烘焙以將基板10乾燥。
(5)製造上部電極的步驟(圖5H至圖5K)
接下來，通過真空沉積法在基板10的整個表面將鋁(Al)形成為具有20nm的厚度的膜以形成Al膜。應指出地是，用該Al膜覆蓋有機化合物層22的端部。接下來，通過濺射將氧化銦鋅(IZO)形成為具有300nm的厚度的膜以形成透明導電膜。應指出地是，以所述順序將Al膜和透明導電膜層疊而成的層疊電極膜作為上部電極23發揮功能(圖5H)。接下來，將光致抗蝕劑材料(由AZ Electronic Materials製造，產品名：“AZ1500”)塗布到透明導電膜上以形成抗蝕劑膜。接下來，通過使抗蝕劑膜中的溶劑蒸發而形成了光致抗蝕劑層50(圖5I)。此時，光致抗蝕劑層50的厚度為1,000nm。
接下來，將其上已形成了直至光致抗蝕劑層50的層的基板10安裝於曝光裝置中，並且通過光遮罩51用曝光光52照射40秒。於是，得到了經曝光的光致抗蝕劑層50a(圖5J)。曝光後，通過使用顯像劑(通過用水將可從AZ Electronic Materials以產品名“312MIF”得到的產品稀釋以致濃度成為50%而製備)進行顯像1分鐘。於是，將經曝光的光致抗蝕劑層50a除去。接下來，通過包括使用圖案化的光致抗蝕劑層50作為遮罩的乾式蝕刻，將沒有被光致抗蝕劑層50覆蓋的上部電極23除去。此 時，將形成上部電極23的透明導電膜蝕刻時，將甲烷(CH4)和氫氣(H2)的混合氣體用作蝕刻氣體，將蝕刻速率設定為10nm/min，並且將蝕刻時間設定為30分鐘。此外，將形成上部電極23的Al膜蝕刻時，將三氯化硼(BCl3)和氯氣(Cl2)的混合氣體用作蝕刻氣體，將蝕刻速率設定為10nm/sec，並且將蝕刻時間設定為3秒。
(6)密封步驟
接下來，用由氮化矽(SiN)形成的薄膜進行密封。具體地，首先，通過包括使用SiH4和N2作為反應氣體的CVD成膜，在已經歷了直至前一步驟(部分(5)中所述的步驟)的步驟的基板10上形成了具有2μm的厚度的氮化矽膜。接下來，通過採用光刻法將該氮化矽膜圖案化而使用於外部連接的墊電極(未示出)曝光，形成了密封層30(圖5L)。此外，此時，用密封層30將在前一步驟中圖案化的用作上部電極23的膜的所有端部覆蓋。
(比較例1)
除了在實施例1中通過包括使用遮罩的真空沉積法形成了有機化合物層22以覆蓋發光像素，並且通過包括使用遮罩的濺射成膜將上部電極23形成為預定的形狀以外，採用與實施例1相同的方法製造有機發光裝置1。
(實施例2)
除了在實施例1的部分(1)中代替形成像素分離膜12而採用光刻法對於各個像素將下部電極21圖案化形成以外，採用與實施例1相同的方法製造有機發光裝置1。
(實施例3)
實施例1中，形成有機化合物層22時，將電子傳輸層的厚度設定為55nm，並且從氣相將銀和碳酸銫共沉積以致銀中碳酸銫的濃度為10wt%，形成具有4nm的厚度的膜作為電子注入層。此外，形成上部電極23時，將銀形成為具有16nm的厚度的膜，並且通過濺射將氧化銦鋅形成為具有300nm的厚度的膜以由此形成層疊電極膜。通過包括使用含有二氧化氮(NO2)和氨(NH3)的蝕刻氣體的乾式蝕刻，並且將蝕刻速率設定為82nm/min，對形成層疊電極膜的Ag蝕刻10秒。除了上述以外，採用與實施例1相同的方法製造有機發光裝置。
(實施例4)
除了在實施例1中將使用的基板10(帶有電極的基板)變為這樣的基板以致發光像素與最接近該發光像素的配線連接部之間的距離在20μm內以外，採用與實施例1相同的方法製備有機發光裝置。
(實施例5)
實施例1中，代替矽半導體基板而使用了透明基板例 如玻璃基板或樹脂基板。此外，將多晶Si、無定形Si或氧化物半導體(例如，IGZO)用於形成電晶體的層。進而，將只由ITO製成的層單獨形成的透明導電膜用作下部電極21。此外，將由Al製成的反射電極膜用作上部電極23。具體地，通過真空沉積法將Al形成為具有300nm的厚度的膜。此外，進行反射電極膜的乾式蝕刻以形成上部電極23的條件包括使用含有氯化硼(BCl3)和氯氣(Cl2)的蝕刻氣體，將蝕刻速率設定為10nm/sec的條件，並且將蝕刻時間設定為30秒。除了上述以外，採用與實施例1相同的方法製造有機發光裝置。
(實施例6)
除了在實施例1中形成帶有電極的基板(基板10)以致以兩維矩陣狀(圖2C)將發光像素20配置在基板10上以外，採用與實施例1相同的方法製造有機發光裝置1。
(實施例7)
實施例1中，形成帶有電極的基板(基板10)以致配置在基板10上的發光像素20各自包括第一次像素20a、第二次像素20b和第三次像素20c，並且以兩維矩陣狀(圖2D)配置發光像素20。此外，通過使用遮罩的真空沉積成膜形成了用於形成次像素(20a、20b、20c)的有機化合物層，同時在次像素之間改變用於形成各個有機 化合物層的層的厚度並且改變用於發光層的材料。除了上述以外，採用與實施例1相同的方法製造有機發光裝置。應指出地是，本實施例中，第一次像素20a作為藍色次像素發揮功能，第二次像素20b作為綠色次像素發揮功能，第三次像素20c作為紅色次像素發揮功能。
(實施例8)
根據圖6A至圖6O中所示的製造方法製造圖4的有機發光裝置2。應指出地是，本實施例中製造的有機發光裝置具有作為紅色發光層的發光層，但本發明並不限於此。此外，本實施例中製造的有機發光裝置中，配置多個發光像素。本發明中，對發光像素的配置也無特別限制。
(1)形成基板的步驟(圖6A)
通過使用n型矽半導體基板作為起始材料，採用與實施例1的部分(1)相同的方法製備基板10。
本實施例中，下部電極21是具有反射光的功能的電極。具體地，首先，在層間絕緣層11的整個表面(包括形成接觸孔13的部分)上將Ag形成為具有100nm的厚度的膜。接下來，在由Ag製成的膜上將氧化銦錫(ITO)形成為具有25nm的厚度的膜以由此形成層疊電極膜。接下來，將已知的光刻法用於將包括由Ag製成的膜(Ag膜)和由ITO製成的膜(ITO膜)的層疊電極膜圖案化。於是，與下部電極21一起形成了具有下部電極 21相同的層疊結構的配線連接部24。應指出地是，通過填充接觸孔13的鎢配線將這些電極與位於基板10的下層中的驅動電路(未示出)分別連接。
接下來，在基板10的整個表面上(下部電極21、配線連接部24和層間絕緣層11上)，通過CVD將氮化矽形成為具有100nm的厚度的膜。進而，在由氮化矽製成的膜上將光致抗蝕劑形成為膜以形成抗蝕劑層。接下來，通過光刻法將形成的抗蝕劑層圖案化為預定的形狀。將圖案化的抗蝕劑層作為遮罩，如圖6A中所示，進行使用CF4氣體的乾式蝕刻以在其上待形成下部電極21的區域和其上待形成配線連接部24的區域中形成開口12a。接下來，通過使用氧氣的乾式蝕刻將乾式蝕刻中殘留在像素分離膜12上的抗蝕劑殘渣除去。接下來，使用可商購的單晶片洗滌機，通過雙流體洗滌或者通過與兆聲波組合的純水洗滌對其上已形成了像素分離膜12和下層的基板10進行洗滌以對基板10的表面進行洗滌。這樣製備圖6A中所示的基板10。應指出地是，本實施例中製備的基板10具有以錯列式配置的多個發光像素20，如圖2B中所示。
(2)有機化合物層的形成(圖6B)
採用與實施例1的部分(3)相同的方法形成了有機化合物層22。
(3)第一上部電極層的形成(圖6C)
接下來，通過真空沉積或濺射在有機化合物層22上將Al形成為具有15nm的厚度的膜以形成半透射性層。接下來，通過濺射在該半透射性層上將氧化銦鋅形成為具有200nm的厚度的膜以形成透明電極層。應指出地是，以所述順序將半透射性層和透明電極層層疊而成的層疊電極作為第一上部電極層26發揮功能(圖6C)。
(4)有機化合物層和第一上部電極層的加工(圖案化)(圖6D至圖6H)
接下來，將正型光致抗蝕劑(例如，由AZ Electronic Materials製造，產品名：“AZ1500”)塗布到第一上部電極層23上以形成抗蝕劑膜。然後，通過使抗蝕劑膜中的溶劑蒸發而形成了抗蝕劑層50(圖6D)。此時，抗蝕劑層50的厚度為1,000nm。
接下來，將其上已形成了抗蝕劑層50和下層的基板10安裝於曝光裝置中，並且通過光遮罩51用曝光光52照射40秒。於是，得到了經曝光的抗蝕劑層50a(圖6E)。曝光後，通過使用顯像劑(例如，通過用水將可從AZ Electronic Materials以產品名“312MIF”得到的產品稀釋以致濃度成為50%而製備)進行顯像1分鐘。於是，將曝光的抗蝕劑層50a除去(圖6F)。接下來，通過包括使用圖案化的抗蝕劑層50作為遮罩的部分乾式蝕刻，將沒有被抗蝕劑層50覆蓋的第一上部電極層23和有機化合物層22除去(圖6G)。這種情形下通過使用CH4和 H2的等離子體蝕刻將氧化銦鋅(透明電極層)蝕刻20分鐘。此外，通過使用BCl3和Cl2的等離子體蝕刻將該半透射性層蝕刻10秒。進而，通過使用O2的等離子體蝕刻將有機化合物層22蝕刻10分鐘。
於是，將有機化合物層22和第一上部電極層23圖案化為基本上相同的佈局(圖6H)。
(5)第二上部電極層的形成和加工(圖案化)(圖6I至圖6M)
接下來，在其上已形成了第一上部電極層26和配線連接部24的基板10的整個表面，通過濺射將氧化銦鋅形成為具有200nm的膜厚的膜。於是，形成了用作第二上部電極層27的透明電極層(圖6I)。接下來，採用與部分(4)(加工第一上部電極層26的方法)相同的方法將該透明電極層圖案化為預定的形狀。於是，形成了第二上部電極層27(圖6J至圖6M)。應指出地是，第二上部電極層27的形成時將第二上部電極層27圖案化的佈局需要滿足下述條件(5a)和(5b)：(5a)第二上部電極層27與第一上部電極層26的至少一部分重疊；和(5b)第二上部電極層27覆蓋配線連接部24。
例如，可利用下述模式：第二上部電極層27覆蓋第一上部電極層26的全部，如圖6M中所示。
(6)密封步驟(圖6N至圖6O)
接下來，用由氮化矽(SiN)形成的薄膜進行形成有機發光裝置的有機發光元件的密封。具體地，通過包括使用SiH4和N2作為反應氣體的CVD成膜，在其上已形成了圖案化為預定形狀的第二上部電極層27和下層的基板10上將氮化矽形成為具有2μm的膜厚的膜。於是，形成了用作密封層30的氮化矽膜(圖6N)。然後，通過採用光刻法將氮化矽膜圖案化而使用於外部連接的墊電極(未示出)曝光。此外，此時，用由氮化矽形成的密封層30將部分(5)中形成的第二上部電極層27的所有端部覆蓋(圖6O)。
通過上述步驟製造圖4的有機發光裝置2。
(比較例2)
除了在實施例8中通過包括使用遮罩的真空沉積法形成了有機化合物層22以覆蓋發光像素，並且通過包括使用遮罩的濺射成膜將第一上部電極層26和第二上部電極層27形成為預定形狀以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。
(實施例9)
除了在實施例8的部分(1)中代替形成像素分離膜12而採用光刻法對於每個像素將下部電極21圖案化形成以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。
(實施例10)
除了在實施例8中將使用的基板10(帶有電極的基板)變為這樣的基板以致發光像素與最接近該發光像素的配線連接部之間的距離在20μm內以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。
(實施例11)
實施例8中，將第一上部電極層26變為下述層(i)或(ii)：(i)具有15nm的厚度的由Ag形成的層(半透射性Ag層)和具有200nm的厚度的由氧化銦鋅形成的層(透明電極層)的層疊體；和(ii)具有215nm的厚度的由氧化銦鋅形成的層(只由透明電極層形成的層)。
除了上述以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。應指出地是，能夠取決於有機化合物層22的構成材料的組合來各自適當地選擇層(i)和(ii)。
(實施例12)
除了在實施例8中在下部電極21的形成時省略了作為反射電極的Ag層的形成，並且作為只由ITO層形成的透明電極形成了電極以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。
(實施例13)
實施例8中，代替矽半導體基板而使用了由玻璃、樹脂等製成的透明基板。此外，將多晶Si、無定形Si或氧化物半導體(例如IGZO)用作用於形成電晶體的層。進而，將由ITO形成的層單獨形成的透明導電膜、或者通過將由Ag形成的層(半透射性膜)和由ITO形成的層(透明導電膜)層疊而得到的層疊電極膜用作下部電極21。此外，將第一上部電極層26變為由Al或Ag形成的層(反射電極膜)、或者由Al或Ag形成的膜(反射電極膜)和由氧化銦鋅形成的層形成的層疊體，該層疊體具有215nm的厚度(透明導電膜)。除了上述以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。應指出地是，本實施例中製造的有機發光裝置是“底部發光”型的有機發光裝置，其中將從發光層發出的光從基板側取出。此外，本實施例中，可將第一上部電極層26的構成材料從Al或Ag變為任何其他金屬材料例如Mo或Ti。
(實施例14)
實施例8中，代替矽半導體基板而使用了由玻璃、樹脂等製成的透明基板。此外，將多晶Si、無定形Si或氧化物半導體(例如IGZO)用作用於形成電晶體的層。進而，將通過將由Ag形成的層(反射膜)和由ITO形成的層(透明導電膜)層疊而得到的層疊電極膜用作下部電 極。此外，將下述層(i)或(ii)選為第一上部電極層26：(i)具有15nm的厚度的由Ag形成的層(半透射性Ag層)和具有200nm的厚度的由氧化銦鋅形成的層(透明電極層)的層疊體；和(ii)具有215nm的厚度的由氧化銦鋅形成的層(只由透明電極層形成的層)。
除了上述以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。應指出地是，本實施例中製造的有機發光裝置2是“頂部發光”型的有機發光裝置，其中將從發光層發出的光從基板10的相反側取出。此外，本實施例中，可將第一上部電極層26的構成材料從Al或Ag變為任何其他金屬材料例如Mo或Ti(半透射性膜或反射膜的構成材料)。
(實施例15)
除了在實施例8中形成了帶有電極的基板(基板10)以致以兩維矩陣狀(圖2C)將發光像素20配置在基板10上以外，採用與實施例8相同的方法製造有機發光裝置2。
(實施例16)
製造有機發光裝置2以致配置在基板10上的發光像素20各自包括第一次像素20a、第二次像素20b和第三 次像素20c，並且以兩維矩陣狀(圖2D)配置發光像素20。
(1)形成基板的步驟(圖7A)
根據實施例8的部分(1)中所述的方法製造包括形成各個次像素(20a、20b、20c)的下部電極(21a、21b、21c)和配線連接部24的帶有電極的基板(基板10)。
(2)形成有機化合物層和第一上部電極層的步驟(圖7B至圖7D)
根據實施例8的部分(2)-(4)中所述的方法形成了形成各個次像素(20a、20b、20c)的有機化合物層(22a、22b、22c)和第一上部電極層(26a、26b、26c)。應指出地是，形成各個構成部件時，對於各個次像素改變使用的有機材料、構成部件的厚度和形成構成部件的位置。
本實施例中，在第一次像素20a中形成了含有發紅光有機化合物的第一有機化合物層22a和第一上部電極層26a(圖7B)。此外，在第二次像素20b中形成了含有發綠光有機化合物的第二有機化合物層22b和第一上部電極層26b(圖7C)。進而，在第三次像素20c中形成了含有發藍光有機化合物的第三有機化合物層22c和第一上部電極層26c(圖7D)。
(5)第二上部電極層的形成(圖7E)
根據實施例8的部分(5)中所述的方法，形成第二上部電極層27作為各個次像素(20a、20b、20c)的共有電極(圖7E)。應指出地是，本實施例中，可適當地加工(圖案化)第二上部電極層27，如實施例8的部分(5)中那樣。
(6)密封步驟(圖7F)
根據實施例8的部分(6)中所述的方法，形成了密封層30(圖7F)。應指出地是，本實施例中，可將密封層30適當地加工(圖案化)，如實施例8的部分(6)中那樣。
於是，製造了能夠顯示顏色的顯示器，其中將紅色、藍色和綠色發光區域(次像素)以兩維矩陣狀配置，如圖2D中所示。
(評價結果)
在實施例1-4、6-8、9-12和14-16的每個中，得到了從上部電極側取出光的有機發光裝置。在實施例5和13的每個中，得到了從下部電極側取出光的有機發光裝置。此外，實施例7和16的每個中得到的有機發光裝置是全色顯示器，其包括各自發出三色中的一種的光的像素(R、G、B)。
實施例1-7的每個中製造的有機發光裝置1中，作為用作有機化合物層22的膜的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ1))為0.28。此外，作為用作上部電極23的膜的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ2))為0.43。即，作為形成有機發光裝置1的有機化合物層22和上部電極23各自的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ1)或tan(θ2))為0.20以上。
實施例8-16的每個中製造的有機發光裝置2中，作為用作有機化合物層22的膜的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ3))為0.28。此外，作為用作第一上部電極層26的膜的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ3))為0.31。進而，作為用作第二上部電極層27的膜的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ4))為0.29。即，作為形成有機發光裝置2的有機化合物層22、以及形成上部電極23的第一上部電極層26和第二上部電極層27各自的端部的截面形狀的指標的tan(θ)(tan(θ3)或tan(θ4))都為0.20以上。進而，有機化合物層22的端部的端部錐形寬度為0.7μm，並且形成上部電極23的第一上部電極層26和第二上部電極層27的端部的端部錐形寬度均為0.7μm。
另一方面，在比較例1和2中製造的每個有機發光裝置中，有機化合物層22的端部錐形寬度為142μm，並且上部電極23、第一上部電極層26和第二上部電極層27的端部的端部錐形寬度均為228μm。因此，實施例(1- 16)的每個中製造的有機發光裝置中，能夠使有機化合物層22的端部錐形寬度減小137μm，並且能夠使上部電極23的端部錐形寬度減小223μm。由上述可知，在其邊框區域由有機化合物層和上部電極限定的有機發光裝置的基板上的1邊中，能夠使邊框區域減小最大360μm。
此外，由於下述原因，可知實施例1-8的每個中製造的有機發光裝置1是長壽命發光裝置：用上部電極23覆蓋有機化合物層22的端部，因此防止起因於水分或氧的滲透的發光像素部的劣化。同樣地，由於下述原因，可知實施例9-16的每個中製造的有機發光裝置2是長壽命發光裝置：用由第一上部電極層26和第二上部電極層27形成的上部電極23覆蓋有機化合物層22的端部，因此抑制起因於水分或氧的滲透的發光像素部的劣化。
儘管已參照例示實施方式對本發明進行了說明，但應理解本發明並不限於所公開的例示實施方式。下述申請專利範圍的範圍應給予最寬泛的解釋以包括所有這樣的變形以及等同的結構和功能。
1‧‧‧有機發光裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧層間絕緣層
12‧‧‧像素分離膜
13‧‧‧接觸孔
20‧‧‧發光像素
21‧‧‧下部電極
22‧‧‧有機化合物層
23‧‧‧上部電極
24‧‧‧配線連接部
30‧‧‧密封層

Claims (20)

  1. 有機發光裝置，包括：基板；和在該基板上依次設置的下部電極、包括發光層的有機化合物層、和上部電極，其中：該有機化合物層覆蓋該下部電極；該上部電極覆蓋該有機化合物層；將該上部電極與該基板中設置的配線連接部電連接；和當該有機化合物層的端部的截面的傾斜與該基板的表面之間形成的角用θ1表示時，該有機化合物層的該端部在橫向上設置在該基板的端部和該下部電極的端部之間，滿足下式(1)和(2)：tan(θ1)=d1/d2 (1)
    Figure TWI611613BC00001
     該式(1)中，d1表示該有機化合物層的厚度並且d2表示該有機化合物層的該端部的該截面的錐形寬度。
  2. 根據申請專利範圍第1項的有機發光裝置，其中當該上部電極的端部的截面的傾斜與該基板的該表面之間形成的角用θ2表示時，滿足下式(3)和(4)：tan(θ2)=d3/d4 (3)
    Figure TWI611613BC00002
     該式(3)中，d3表示該上部電極的厚度並且d4表示 該上部電極的該端部的該截面的錐形寬度。
  3. 根據申請專利範圍第1項的有機發光裝置，其中：該上部電極以所述的順序包括第一上部電極層和第二上部電極層；該有機化合物層的平面圖案與該第一上部電極層的平面圖案基本上相同；該第二上部電極層的至少一部分與該第一上部電極層重疊；和該第二上部電極層在該第二上部電極層不與該第一上部電極層重疊的區域中與該基板中設置的該配線連接部電連接。
  4. 根據申請專利範圍第3項的有機發光裝置，其中當該第一上部電極層的端部的截面的傾斜與該基板的該表面之間形成的角用θ3表示時，滿足下式(5)和(6)：tan(θ3)=d5/d6 (5)
    Figure TWI611613BC00003
     該式(5)中，d5表示該第一上部電極層的厚度並且d6表示該第一上部電極層的該端部的該截面的錐形寬度。
  5. 根據申請專利範圍第3項的有機發光裝置，其中當該第二上部電極層的端部的截面的傾斜與該基板的該表面之間形成的角用θ4表示時，滿足下式(7)和(8)：tan(θ4)=d7/d8 (7)
    Figure TWI611613BC00004
     該式(7)中，d7表示該第二上部電極層的厚度並且 d8表示該第二上部電極層的該端部的該截面的錐形寬度。
  6. 根據申請專利範圍第3項的有機發光裝置，其中形成該第二上部電極層以覆蓋該第一上部電極層。
  7. 根據申請專利範圍第1項的有機發光裝置，其中該有機化合物層的該端部的該截面的該錐形寬度和該上部電極的端部的截面的錐形寬度中的一者為5μm以下。
  8. 根據申請專利範圍第1項的有機發光裝置，還包括形成以覆蓋該上部電極的密封層，其中該密封層的一部分具有用於形成外部連接端子部的開口。
  9. 顯示裝置，包括：根據申請專利範圍第1-8項的任一項的有機發光裝置；和與該有機發光裝置連接的主動元件。
  10. 圖像資訊處理裝置，包括：配置以輸入圖像資訊的輸入部；配置以處理該圖像資訊的資訊處理部；和配置以顯示圖像的顯示部，其中該顯示部包括申請專利範圍第9項的顯示裝置。
  11. 照明裝置，包括：申請專利範圍第1-8項的任一項的有機發光裝置；和配置以向該有機發光裝置供給驅動電壓的AC/DC變換器。
  12. 照明裝置，包括： 申請專利範圍第1-8項的任一項的有機發光裝置；和散熱器，其中該散熱器配置以將該照明裝置內的熱散發到外部。
  13. 圖像形成裝置，包括：感光部件；配置以使該感光部件充電的充電部；配置以使該感光部件曝光的曝光部；和配置以向該感光部件供給顯像劑的顯像部，其中該曝光部包括申請專利範圍第1-8項的任一項的有機發光裝置。
  14. 曝光裝置，其配置以使感光部件曝光，該曝光裝置包括多個有機發光裝置，其中至少一個包括申請專利範圍第1-8項的任一項的有機發光裝置，其中將該多個有機發光裝置沿該感光部件的長軸方向以單一列配置。
  15. 有機發光裝置的製造方法，該有機發光裝置包括基板、以及在該基板上依次設置的下部電極、包括發光層的有機化合物層和上部電極，該方法包括：在該下部電極上設置用於確定發光區域的發光限定區域；在該下部電極上形成該有機化合物層；將該有機化合物層圖案化；和在該有機化合物層上形成該上部電極， 其中當該有機化合物層的端部的截面的傾斜與該基板的表面之間形成的角用θ1表示時，滿足下式(1)和(2)：tan(θ1)=d1/d2 (1)
    Figure TWI611613BC00005
     該式(1)中，d1表示該有機化合物層的厚度並且d2表示該有機化合物層的該端部的該截面的錐形寬度。
  16. 根據申請專利範圍第15項的有機發光裝置的製造方法，其中將該有機化合物層圖案化包括：在形成該有機化合物層前形成剝離層；以至少在配置墊部的區域中形成的該剝離層殘留的方式透過採用光刻法而將該剝離層圖案化；和在形成該有機化合物層後將該剝離層與在該剝離層上設置的該有機化合物層一起除去。
  17. 根據申請專利範圍第15項的有機發光裝置的製造方法，其中將該有機化合物層圖案化包括：在形成該有機化合物層後形成剝離層；以至少發光區域中的該剝離層和該有機化合物層殘留的方式透過採用光刻法而進行圖案化；和將該剝離層除去以使該有機化合物層的表面曝光。
  18. 有機發光裝置的製造方法，該有機發光裝置包括基板、下部電極、上部電極、和在該下部電極和該上部電極之間配置的包括發光層的有機化合物層，在該基板上依次設置該下部電極、該上部電極和該有機化合物層，該方法包括： 在該下部電極上形成用於確定發光區域的發光區域限定部件；在該下部電極上連續地形成該有機化合物層和第一上部電極層；將該有機化合物層和該第一上部電極層圖案化；和在該第一上部電極層上形成第二上部電極層，該有機化合物層的平面圖案與該第一上部電極層的平面圖案基本上相同；該第二上部電極層的至少一部分與該第一上部電極層重疊；和該第二上部電極層在該第二上部電極層不與該第一上部電極層重疊的區域中與該基板中設置的配線連接部電連接。
  19. 根據申請專利範圍第18項的有機發光裝置的製造方法，其中將該有機化合物層和該第一上部電極層圖案化包括：在該第一上部電極層上設置抗蝕劑；藉由光刻法將該抗蝕劑加工為具有預定形狀的抗蝕劑圖案；和透過利用該抗蝕劑圖案，藉由蝕刻將該有機化合物層和該第一上部電極層的一部分除去。
  20. 根據申請專利範圍第18項的有機發光裝置的製造方法，其中將該有機化合物層和該第一上部電極層圖案化包括： 在形成用作該有機化合物層的膜前，在除去該有機化合物層和該第一上部電極層的區域中形成剝離層；連續地形成該有機化合物層和該第一上部電極層；和蝕刻該剝離層以除去該剝離層以及該剝離層上設置的該有機化合物層和該第一上部電極層。
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