專利名稱：制造有機(jī)場致發(fā)光器件基片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造有機(jī)場致發(fā)光顯示器件的基片的方法，其包括諸如衍射光柵等光學(xué)元件。
背景技術(shù)：
有機(jī)場致發(fā)光器件(在下文中指”有機(jī)EL器件”)是一種采用熒光材料利用從陽極注入的空穴和從陰極注入的電子的復(fù)合能發(fā)光的原理的發(fā)光器件。作為示范的有機(jī)EL器件，有一種分層低壓驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL器件，由Tang C.W.等公開(Tang.C.W.，VanSlyke，S.A.Applied Phsics Letters，Vol.57，第913頁，1987)，且這種分層器件顯著地改進(jìn)有機(jī)EL器件的發(fā)光性能。此外，由于開發(fā)的高功率有機(jī)EL器件，有機(jī)EL器件已經(jīng)被廣泛開發(fā)用于近來實(shí)際應(yīng)用。
由Tang等開發(fā)的具有雙分層結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL器件包括發(fā)射層，其包含三(8-羥基喹啉合)鋁(AIQ)；以及空穴傳送層，其包括三苯基硫胺衍生物，如三苯基硫胺二磷酸(TDP)。雙分層結(jié)構(gòu)擁有好的發(fā)光性能的原因在于將空穴注入到發(fā)射層的效率提高；通過阻塞從陰極注入的電子復(fù)合來提高借助復(fù)合產(chǎn)生激發(fā)性電子-空穴對的效率；以及產(chǎn)生的激發(fā)性電子-空穴對可被密封在發(fā)射層中。而且，作為雙分層結(jié)構(gòu)的示范性改進(jìn)結(jié)構(gòu)，報(bào)道了一種三分層結(jié)構(gòu)，包括空穴傳送層、發(fā)射層和電子傳送層。與空穴傳送層和電子傳送發(fā)射層組成的雙分層結(jié)構(gòu)一起，所述三層結(jié)構(gòu)通稱為有機(jī)EL器件的典型結(jié)構(gòu)。此外，這樣的分層器件需要提高空穴和電子復(fù)合效率。為了這個(gè)目的，開展不同的研究。
由于有機(jī)EL器件是一種具有高速反應(yīng)特性的自發(fā)發(fā)射器件，故期望有機(jī)EL器件能實(shí)際用作便攜終端和電視的細(xì)距顯示器。然而，以商業(yè)規(guī)模制造所述細(xì)距有機(jī)EL顯示器，有機(jī)EL器件要提高發(fā)光性能。因此，以下描述提高發(fā)光性能的必要性。
首先，考慮有機(jī)EL器件的載流子復(fù)合原理，電子和空穴，其從電級(jí)分別注入，由于庫侖作用形成電子-空穴對，其中一些電子-空穴對是獨(dú)態(tài)激發(fā)性電子-空穴對，一些是三重態(tài)激發(fā)性電子-空穴對。這里，以比率1∶3產(chǎn)生獨(dú)態(tài)激發(fā)性電子-空穴對和三重態(tài)激發(fā)性電子-空穴對。就是說，當(dāng)在三重態(tài)下沒有磷光時(shí)，所述發(fā)射的最大量子產(chǎn)量為25％，意味著有機(jī)EL器件的最大效率是25％。此外，在有機(jī)EL器件中，當(dāng)光折射角大于基于發(fā)射層折射率的臨界角時(shí)，光線會(huì)被全部反射因此不會(huì)逸出。
就是說，如果發(fā)射層折射率為1.6，發(fā)射效率是總發(fā)射的大約20％。另外，在考慮獨(dú)態(tài)激發(fā)性電子-空穴對產(chǎn)生比率的情況下，發(fā)射效率是總發(fā)射的大約5％。因此，有機(jī)EL器件的發(fā)光效率降低(Tsutsuidetsuo，”Effects and trends in organic electrolμminescence，”月刊，Vol.1，No.3，p11，1995年9月)。由于這個(gè)原因，沒有選擇，只能提高有機(jī)EL器件發(fā)光效率。
為提高發(fā)光效率，已經(jīng)建議開發(fā)無機(jī)EL器件技術(shù)等的各種方法。舉例來說，公開了一種基片壓縮結(jié)構(gòu)(日本專利公開No.S63(1988)-314795)和在器件的一面形成的反射面(日本專利公開No.H01(1989)-220394)。
前述例子在相對大尺寸基片中是有效的，但在有小尺寸基片的細(xì)距顯示器中是有缺陷的，因?yàn)楹茈y制造壓縮透鏡和在器件面上形成反射面。此外，在包括具有幾微米或更小厚度的發(fā)射層的有機(jī)EL器件中，對于用特細(xì)處理技術(shù)來在有機(jī)EL器件面形成反射層是非常困難的。而且，即使可在有機(jī)EL器件面形成反射層，制造成本也會(huì)因此非常高以致于是實(shí)際應(yīng)用中的弊端。
另一個(gè)例子，公開了一種結(jié)構(gòu)，采用在玻璃基片和發(fā)射層之間插入平層作為增透層，其中平層折射率是玻璃基片和發(fā)射層各自折射率的中間值(日本專利公開No.S62(1987)-172691)。
然而，所述結(jié)構(gòu)僅限于改善正向發(fā)光效率，而不能防止全反射。就是說，這增透層對例如無機(jī)EL器件的具有高折射率的發(fā)射層是有效的，但改善與無機(jī)EL器件相比有低折射率的有機(jī)EL器件的發(fā)光效率是困難的。
如上所述，建議了不同的結(jié)構(gòu)以提高有機(jī)EL器件的發(fā)光效率，但它們不足以滿足所需性能。據(jù)此，又公開了另一種結(jié)構(gòu)，它包括由諸如衍射光柵的光學(xué)元件構(gòu)成的基片(日本專利公開No.H11(1999)-283751)，認(rèn)為其能有效地提高發(fā)光效率。
上面描述的公開于日本專利公開Nos.1988-314795和1989-220394的結(jié)構(gòu)在相對大尺寸基片是有效的，但在具有小尺寸基片的細(xì)距顯示器中是不利的，因?yàn)橹圃靿嚎s透鏡和在裝置面上形成反射面是困難的。另外，在發(fā)射層厚度是幾微米或更小的有機(jī)EL器件中，通過使用特細(xì)處理技術(shù)在有機(jī)EL器件面形成反射層是非常困難的。而且，即使在有機(jī)EL器件面能夠形成反射層，制造成本也會(huì)因此非常高以致于是實(shí)際應(yīng)用中的弊端。
另外，公開于日本專利公開No1987-172691中的結(jié)構(gòu)在一個(gè)(例如前向)方向上改善了發(fā)光效率，但其不能防止全反射。
就是說，增透層在諸如無機(jī)EL器件的有高折射率的發(fā)射層是有效的，但改善與無機(jī)EL器件相比有低折射率的有機(jī)EL器件的發(fā)光效率是困難的。
如上所述，建議了不同的結(jié)構(gòu)以改善有機(jī)EL器件的發(fā)光效率，但它們不足以滿足所需性能。據(jù)此，于日本專利公開No1999-283751公開了另一種結(jié)構(gòu)，和一種由光學(xué)元件例如衍射光柵構(gòu)成的基片，被認(rèn)為能有效改善有機(jī)EL器件發(fā)光效率。
然而，公開于日本專利公開No1999-283751的包含光學(xué)元件的有機(jī)EL器件，發(fā)光性能顯著提高，但制造此結(jié)構(gòu)困難。特別是，難于穩(wěn)定地形成好的光學(xué)元件，且在具有光學(xué)元件的基片表面的發(fā)光性能之間產(chǎn)生變化。
另外，用于形成作為細(xì)距光學(xué)元件的衍射光柵溝槽的現(xiàn)有技術(shù)處理技術(shù)是不可避免的，因而制造成本大大增加。因此，需要能穩(wěn)定和容易地在表面形成光學(xué)元件的技術(shù)。
此外，在形成光學(xué)元件的過程中填充溝槽是非常困難的。通常，層形成技術(shù)，諸如噴射方法，用于填充光學(xué)元件溝槽。然而，在通常的層形成技術(shù)中，不可能完全和均勻地用所述層填充溝槽，因?yàn)樗鰧邮腔诨谋砻孑喞纬傻摹?br>
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造有機(jī)場致發(fā)光顯示器件基片的方法，以低成本穩(wěn)定地制造能夠減小發(fā)光性能間改變和改善發(fā)光效率的基片。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一個(gè)方面提供一種為有機(jī)EL器件制造具有光學(xué)元件的基片的方法。所述方法包括當(dāng)構(gòu)造光學(xué)元件時(shí)，以溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液填充光學(xué)元件溝槽的步驟。此外，把密封構(gòu)件安裝到基片上以便把涂漬溶液填充到溝槽中，且所述涂漬溶液被注入密封構(gòu)件和光學(xué)元件之間的間隙中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造具有光學(xué)元件的用于有機(jī)EL器件的基片的本發(fā)明方法中，涂漬溶液注入封裝構(gòu)件和光學(xué)元件之間的間隙中，從而涂漬溶液可以令人滿意地填充到構(gòu)成光學(xué)元件的溝槽中，且光學(xué)元件被穩(wěn)定且容易地在基片上形成，因?yàn)楣鈱W(xué)元件溝槽被牢固地掩埋。因此，應(yīng)用制造的基片到有機(jī)EL器件，能夠根據(jù)基片位置穩(wěn)定地制造光性能之間低變化和具有改進(jìn)的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在制造具有光學(xué)元件的用于有機(jī)EL器件的基片的本發(fā)明方法中，光學(xué)元件形成在基片上，溶膠-凝膠涂漬溶液或者有機(jī)金屬裂化溶液填充到光學(xué)元件溝槽中，在這種方法中，涂漬溶液加到基片上，模壓、塑化而形成層狀。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造具有光學(xué)元件用于有機(jī)EL器件的基片的本發(fā)明方法中，所述方法包括當(dāng)形成光學(xué)元件時(shí)以溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液填充光學(xué)元件溝槽的步驟。然后，所述涂漬溶液被加到基片上，模壓、塑化而形成層狀，從而光學(xué)元件的溝槽完全被涂漬溶液均勻填充并均勻地成形。因此，能穩(wěn)定制造具有與基片位置相應(yīng)的光性能之間的低變化和改進(jìn)的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造具有光學(xué)元件的用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，由溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液形成的層優(yōu)選地具有大約300微米或300微米以下的厚度。從而改進(jìn)發(fā)光效率。如果覆蓋層具有大約300微米或300微米以上的厚度，則有機(jī)EL器件的發(fā)光效率會(huì)惡化。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造具有光學(xué)元件的用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，密封構(gòu)件優(yōu)選地由可溶于四氫呋喃、丙酮、甲苯、低度酒精、高度酒精等任意之一的樹脂制成。在密封側(cè)壁由前述樹脂制成的情況中，所述密封側(cè)壁在形成填充層后可由有機(jī)溶劑溶解，因此密封側(cè)壁容易被清除，從而改善所述產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，在本發(fā)明的制造具有光學(xué)元件的用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，所述方法包括把微粒的分散溶液涂敷到基片上，以便形成光學(xué)元件的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造具有光學(xué)元件的用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，所述方法包括以下步驟把微粒的分散溶液涂敷到基片上，以便溝槽或光學(xué)元件的不均勻度不僅能夠被牢固填充或掩蓋，而且還形成溝槽，從而穩(wěn)定容易地在基片上形成光學(xué)元件。因此，通過把制造的基片應(yīng)用到有機(jī)EL器件，能穩(wěn)定制造具有與基片位置相應(yīng)的光性能之間的低變化且具有改進(jìn)的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，所述器件包括光學(xué)元件和插入陽極與陰極之間的發(fā)射層，所述方法包括蝕刻劑涂敷到基片來形成光學(xué)元件的步驟，以便形成光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在本發(fā)明的制造用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，具體地說，在基片上形成光學(xué)元件的方法中，把蝕刻劑涂敷到制造的有機(jī)EL器件的基片上，以便容易形成光學(xué)元件的溝槽和不均勻性，并且穩(wěn)定地或容易地在基片上形成好的光學(xué)元件。因此，可以穩(wěn)定地制造具有在與基片位置相應(yīng)的光性能之間的低變化并且具有改進(jìn)的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，光學(xué)元件指引起光衍射、散射、反射和折射的元件。
通過參考附圖進(jìn)行的對本發(fā)明的詳細(xì)的優(yōu)選實(shí)施例的描述，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的上述和其他特征與優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加顯而易見，附圖中圖1是示意圖，說明密封構(gòu)件形成于光學(xué)元件側(cè)部和對面一側(cè)；圖2是示意圖，說明把填充溶液注入形成在光學(xué)元件內(nèi)的密封構(gòu)件的過程；圖3是示意圖，說明涂漬溶液注入密封構(gòu)件的塑造過程；圖4是示意圖，說明形成于玻璃基片光學(xué)元件側(cè)面上的密封側(cè)壁；圖5是示意圖，說明用于對涂漬溶液施壓的密封基片；圖6是橫斷面圖，說明形成于玻璃基片上的衍射光柵；圖7是縱斷面圖，說明有機(jī)發(fā)光器件；圖8是示意圖，說明形成于玻璃基片上的陽極圖案；圖9是示意圖，說明形成于玻璃基片上的陰極圖案；以及圖10是示意圖，說明有機(jī)發(fā)光器件的每個(gè)發(fā)光部分。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，所述附圖中顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以不同的形式實(shí)施且不應(yīng)當(dāng)解釋為限于在此說明的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例使得所述公開透徹和完整，且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)發(fā)明的范圍。附圖中，層的厚度和范圍為了清晰進(jìn)行了夸張。在整個(gè)說明書中同樣的數(shù)字指同樣的元件。
首先，說明有機(jī)EL器件，這里采用根據(jù)本發(fā)明制造的基片中的有機(jī)EL器件。
所述有機(jī)EL器件包括玻璃基片，其上安裝有光學(xué)元件、陽極和陰極；和設(shè)置在陽極和陰極之間的具有發(fā)射層的有機(jī)層。此外，所述有機(jī)EL器件基片指由光學(xué)元件形成的玻璃基片。
這里，光學(xué)元件指對從發(fā)射層發(fā)射的光的衍射、散射、反射和折射有定量或穩(wěn)定的影響的元件。光學(xué)元件的例子包括衍射光柵、散射部分、光柵、透鏡、濾色鏡、偏振濾波器等，但不限于他們。所述衍射是由于光的衍射形成光譜的光學(xué)元件，且包括多個(gè)周期性溝槽，其中衍射圖案圖案由從溝槽間光滑表面反射的射線干擾形成。所述散射部分是當(dāng)入射射線碰到障礙物時(shí)，造成入射射線向障礙物的不同方向散射的光學(xué)元件，且由隨機(jī)形成的微?；蛲蛊鸬仍斐?，這些微?；蛲蛊鹩蓪又芯哂胁煌凵渎实奈镔|(zhì)形成。
同時(shí)，在形成作為光學(xué)元件的衍射光柵的情況下，制造用于有機(jī)EL器件的基片的方法包括以用于溶膠-凝膠工藝過程的涂漬溶液(下文中稱為”溶膠-凝膠涂漬溶液”)和用于有機(jī)金屬裂化工藝過程的有機(jī)金屬裂化溶液(下文中稱為”有機(jī)金屬裂化溶液”)填充玻璃基片溝槽的填充過程。
如圖1所示，在填充過程中以涂漬溶液填充衍射光柵12的溝槽12a，這里設(shè)置覆蓋衍射光柵12的整個(gè)主要表面的密封構(gòu)件5。在這個(gè)填充過程中，密封構(gòu)件5形成于面向玻璃基片11的衍射光柵12的側(cè)面和相對面，然后涂漬溶液被填充進(jìn)密封構(gòu)件5。
此外，在填充過程中，如附圖1所示，沿衍射光柵12側(cè)面形成密封側(cè)壁6，且形成面對衍射光柵12主表面的密封基底7。
形成具有面對衍射光柵12主表面的均勻內(nèi)表面且固定在密封側(cè)壁6上的密封基底7。形成所述密封構(gòu)件5，具有位于密封壁6之一和密封表面7間的注入口8，且通過注入口8注入涂漬溶液射。例如，密封構(gòu)件5可由金屬、金屬氧化物層、樹脂等制成。
在填充過程中，在衍射光柵12側(cè)面和相對面形成密封構(gòu)件5之后，在如附圖2所示的注入口8垂直向上設(shè)置狀態(tài)下，溶膠-凝膠涂漬溶液或者有機(jī)金屬裂化溶液被填充進(jìn)密封構(gòu)件5。然后，如圖3所示塑化處理密封構(gòu)件5。
就是說，通過把像溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液的具有低泄漏的涂漬溶液注入到密封元件5來填充衍射光柵12的溝槽12a。因此，衍射光柵12的溝槽12a不僅完全填充以涂漬溶液，而且填充層由沿著覆蓋衍射光柵12的密封裝置5的密封基底7的內(nèi)表面注入的涂漬溶液形成。因此，在塑化過程后，獲得平填充層。
最后，根據(jù)本發(fā)明的制造用于有機(jī)EL器件的基片的方法中，形成填充層之后，密封構(gòu)件5容易從衍射光柵12除去去。例如，密封構(gòu)件5能夠通過使用有機(jī)溶劑的溶劑反應(yīng)、化學(xué)浸蝕、磨蝕等容易地從玻璃基片11除去去。
(其他實(shí)施例)下面描述制造有機(jī)EL器件基片的其它方法。
在其它方法中，如附圖4所示，沿著衍射光柵12的壁形成密封側(cè)壁26。例如，密封側(cè)壁26可由金屬、金屬氧化物層、樹脂等制成。
在這方法中，在衍射光柵12壁上形成密封側(cè)壁26后，把溶膠-凝膠涂漬溶液或者有機(jī)金屬裂化溶液滴落在被密封側(cè)壁26環(huán)繞的衍射光柵12上。然后，如圖5所示，所述涂漬溶液由插入密封側(cè)壁26之間的密封基底27壓下、塑化且形成層狀。于是，形成所述填充層。這里，形成具有面對衍射光柵12主表面的均勻內(nèi)表面并且具有通風(fēng)孔28的密封基底27，通過所述通風(fēng)孔密封側(cè)壁26包圍的空氣被排出。在形成填充層后，將密封基底27從密封側(cè)壁26除去去，然后將密封側(cè)壁26從玻璃基片11除去去，于是提供了均勻填充層。
就是說，衍射光柵12的溝槽12a通過在密封側(cè)壁26之間注入像溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液的具有低泄漏的涂漬溶液而被完全填充以涂漬溶液。此外，在塑化過程中，密封基底27的均勻內(nèi)表面對所述涂漬溶液施壓，以便甚至在塑化過程中分散溶液蒸發(fā)之后也均勻地保持填充層。
作為溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液，可以使用市場上的所述填充溶液，例如，作為范例，使用用于玻璃旋涂處理的旋涂玻璃(SOG)涂漬溶液。
舉例來說，溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液最好含有形成氧化層的物質(zhì)氧化硅(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭(Ta2O5)和氧化鋁(Al2O3)。隨溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液包含形成氧化層的物質(zhì)氧化硅(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭(Ta2O5)和氧化鋁(Al2O3)而定，所述光學(xué)元件在和衍射、反射和折射相關(guān)的效果方面得到改善，且容易形成有穩(wěn)定的光性能的填充層。
在本實(shí)施例的方法中，衍射光柵用作有機(jī)EL器件基片的光學(xué)元件，從而可在有機(jī)EL器件中使用由衍射光柵形成的基片。
此外，由溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液形成的填充層厚度最好為300μm。如果填充層有300μm或300μm以上的厚度，則有機(jī)EL器件發(fā)光效率惡化。
此外，密封構(gòu)件5最好由可溶解于四氫呋喃、丙酮、甲苯、低度酒精、高度酒精等任意之一的樹脂制成的。這種情況下密封側(cè)壁由前述樹脂制成，所述密封側(cè)壁在形成填充層后可由有機(jī)溶劑溶解，以便密封側(cè)壁容易除去，因此改進(jìn)了制造工藝。
在下文，描述使用根據(jù)本發(fā)明制造的基片的所述有機(jī)EL器件。所述有機(jī)EL器件具有分層結(jié)構(gòu)，在陽極和陰極之間有一層或多層有機(jī)層。例如，一種包括陽極/發(fā)射層/陰極結(jié)構(gòu)；一種包括陽極/空穴傳送層/發(fā)射層/電子傳送層/陰極層結(jié)構(gòu)；一種包括陽極/空穴傳送層/發(fā)射層/陰極層結(jié)構(gòu)；和一種包括陽極/發(fā)射層/電子傳送層/陰極層結(jié)構(gòu)。
最好使用眾所周知的空穴傳送材料作為有機(jī)EL器件的空穴傳送材料。例如，三苯基二胺，像雙(D(對甲苯基)氨基苯基)-1，1-環(huán)己烷，N-N’-二苯基-N-N’-雙(3-甲基苯基)-1-1’-聯(lián)苯-4-4’-二胺和N-N’-二苯基-N-N’-雙(1-萘基-1，1’-聯(lián)苯)-4-4’-二胺、星形分子等等，可以用做空穴傳送材料，但不限于此。
最好使用眾所周知的電荷傳送材料作為有機(jī)EL器件的電荷傳送材料。例如氧雜二唑衍生物，像2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-氧雜二唑，和雙(2-(4-叔丁基苯基)-1，3，4氧雜二唑)-間亞苯基、三唑衍生物、羥基喹啉金屬絡(luò)合物等等可以用作電荷傳送材料，但不限于此。
最好使用眾所周知的發(fā)射材料作為有機(jī)EL器件的發(fā)射材料。例如，公開于日本專利公開文件Nos.1996-298186和1997-268284的二苯乙烯基亞芳基衍生物、香豆素衍生物、二氰基亞甲基呋喃(dicyanomethylenefiran)衍生物、芳香物質(zhì)，公開于日本專利文件Nos.1997-157643和1997-268283的蒽物質(zhì)，公開于日本專利文件Nos.1993-70773的喹吖啶酮衍生物等可用作發(fā)射物質(zhì)，但不限于此。
有機(jī)EL器件中使用的陽極把空穴注入到空穴傳送材料或發(fā)射材料，且最好功函為4.5eV或4.5eV以上。如果在有機(jī)EL器件中陽極功函為4.5eV或4.5eV以下，所述空穴注入性能不充分，因此發(fā)光效率不高。例如，陽極可由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化物、金、銀、鉑、銅等制成，但不限于此。
有機(jī)EL器件中所用陰極把電子注入到電子傳送材料或發(fā)射材料，且優(yōu)選的有低功函。如果在有機(jī)EL器件中所用的陰極有高的功函，則發(fā)光效率不高。舉例來說，陰極可由銦、鋁、鋁鋰合金、鋁鈧鋰合金、鎂銀合金等制成，但不限于此。
有機(jī)EL器件的每層可由眾所周知的方法形成。作為示范方法，有真空鍍膜法、分子束外延(MBE)法、涂敷通過將形成每層的材料溶于溶劑中得到的溶液的浸漬方法、旋涂法、鑄造法、條涂法、和滾涂法。
如上面所述，在制造有機(jī)EL器件基片的方法中，當(dāng)衍射光柵12形成于玻璃基片上時(shí)，密封構(gòu)件5設(shè)置于玻璃基片11上，以便用溶膠-凝膠涂漬溶液和有機(jī)金屬裂化溶液填充衍射光柵12的溝槽12a，且隨后將涂漬溶液注入到密封構(gòu)件5和衍射光柵12之間的間隙中。因此穩(wěn)定和容易地在玻璃基片11上形成良好衍射光柵12。
此外，在另一種制造有機(jī)EL器件基片的方法中，當(dāng)用溶膠-凝膠涂漬溶液和有機(jī)金屬裂化溶液填充衍射光柵12的溝槽12a時(shí)，涂敷在玻璃基片11上的填充層被施壓，且隨后所述填充層由塑化過程處理，以便填充層完全填充到衍射光柵12的溝槽12a中，由此均勻形成玻璃基片11上的填充層。
根據(jù)本發(fā)明，在玻璃基片11上以高密度形成衍射光柵12，因此與玻璃基片11的位置對應(yīng)的發(fā)光性能變化降低，發(fā)光效率得到提高，由此穩(wěn)定地制造有機(jī)EL器件。
此外，在根據(jù)本發(fā)明制造有機(jī)EL器件基片的方法中，衍射光柵12用作光學(xué)元件，但是散射部分和其他光結(jié)構(gòu)也可作光學(xué)元件。
另外，在另一種根據(jù)本發(fā)明制造有機(jī)EL器件基片的方法中，微粒分散溶液被涂敷在玻璃基片主表面上，從而在玻璃基片上形成光學(xué)元件。在這樣的情況下，通過涂敷微粒分散溶液的過程來形成衍射光柵，可以以涂敷的微粒分散溶液填充衍射槽的溝槽。
在傳統(tǒng)的方法中，形成于玻璃基片上的衍射光柵的溝槽通過濺射射法填充以金屬氧化物層。在這種傳統(tǒng)的方法中，溝槽填充不充分，且不均勻填充，因?yàn)樘畛鋵友刂ＡЩ喞砻嫘纬?。此外，為均勻形成填充層，可以附加使用磨蝕法，但不可能使表面粗糙度值(Ra)低于幾個(gè)納米。實(shí)際上，不可能使填充層具有適合于有機(jī)EL器件基片的光滑度。
因此，在制造有機(jī)EL器件基片的本方法中，把微粒分散溶液涂敷到玻璃基片上，以便光學(xué)元件溝槽填充以玻璃物質(zhì)，從而通過旋涂穩(wěn)定地形成有良好填充性能的均勻填充層。
此外，在另一種根據(jù)本發(fā)明涂敷微粒分散溶液到玻璃基片的方法中，微粒分散溶液被涂敷形成線狀然后固化，以便容易地形成構(gòu)成光柵的卷邊(bead)。而且，可以通過在玻璃基片上隨機(jī)地涂敷微粒分散溶液并將其固化來完成涂敷微粒分散溶液的過程，從而在玻璃基片上形成由微粒分散溶液引起的小珠，因而容易形成散射部分。
另外，在制造有機(jī)EL器件基片的本發(fā)明的方法中，一種形成由光學(xué)元件構(gòu)成的玻璃基片、然后制造有機(jī)EL器件基片(該基片配備有具有在前述玻璃基片上形成的、在陽極和陰極之間發(fā)射層的有機(jī)層)的方法，所述方法包括蝕刻玻璃基片來形成光學(xué)元件。根據(jù)所述方法，光學(xué)元件能夠穩(wěn)定且容易地在玻璃基片上形成。因此，通過所述方法制造的基片使有機(jī)EL器件穩(wěn)定且有高發(fā)光效率。
可以通過涂敷蝕刻劑到玻璃基片上來穩(wěn)定地制造這種具有光學(xué)元件的有機(jī)EL器件的基片。舉例來說，衍射光柵或散射部分能用作光學(xué)元件。通過沿線狀涂敷蝕刻劑到玻璃基片上而容易地在基片上形成構(gòu)成衍射光柵的溝槽。
在傳統(tǒng)的形成衍射光柵溝槽的方法中，把抗蝕劑涂敷在玻璃基片上，隨后通過光掩摸實(shí)施曝光、顯影和蝕刻，由此形成溝槽。然而，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的方法包括多個(gè)處理過程例如抗蝕劑的清除過程，所以并不容易形成溝槽。另一方面，沿著線狀在玻璃基片上涂敷蝕刻劑的本發(fā)明的處理方法可以容易地在玻璃基片上形成衍射光柵的溝槽，因此和傳統(tǒng)的方法相比減少了處理過程數(shù)量。
此外，在涂敷蝕刻劑的本處理方法中，除了形成衍射光柵外，可以把蝕刻劑隨機(jī)地涂敷在玻璃基片上，使得玻璃基片表面粗糙，從而容易地在玻璃基片上形成散射部分。
此外，在本發(fā)明的涂敷微粒分散溶液或蝕刻劑的過程中，噴涂法或墨噴法可以作為涂敷方法。依據(jù)噴涂法涂敷的微粒分散溶液或蝕刻劑，可以形成精密的表面。因此，使用這樣的基片，能夠穩(wěn)定地制造提高發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。另外，隨通過墨噴法涂敷的微粒分散溶液或蝕刻劑而定，有可能涂敷具有預(yù)定圖案的溶液，以便精確形成衍射光柵和散射部分。這里，墨噴方法能夠使用商業(yè)范圍內(nèi)的不同墨噴打印機(jī)，像壓電型打印機(jī)、熱型打印機(jī)等。
在制造有機(jī)EL器件基片的本方法中，溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液最好用作分散溶液。所述溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液使得可以降低基片中的泄漏并且允許通過加熱形成均勻的單一層。例如，溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液最好包含形成氧化物層的物質(zhì)氧化硅(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭(Ta2O5)、和氧化鋁(Al2O3)。在有關(guān)衍射、反射和折射的效果方面改善光學(xué)元件，并容易地形成具有穩(wěn)定光性能的填充層。
此外，在制造有機(jī)EL器件基片的本方法中，微粒分散溶液最好在溫度25℃時(shí)表面張力為20～50達(dá)因/厘米。這里，表面張力指靜態(tài)表面張力，且其可由Wilhelmy’s plate方法測量。如果微粒分散溶液靜態(tài)表面張力超過50達(dá)因/厘米或小于20達(dá)因/厘米，則微滴淀積積惡化，在由墨噴方法形成預(yù)定圖案的情況下會(huì)產(chǎn)生漏出，所以難于形成好的圖案。
此外，在制造有機(jī)EL器件基片的本方法中，微粒分散溶液最好在溫度25℃下粘度為1～10cps。若分散溶液粘度超過10cps或小于1cps，微滴排出頭的排出穩(wěn)定性惡化，尤其是在由墨噴方法形成預(yù)定圖案的情況，所以難于形成好的圖案。
此外，在制造有機(jī)EL器件基片的本方法中，微粒分散溶液最好具有相對于總重的10％或10％以下的混合濃度。如果微?；旌蠞舛却笥?0％，則分散溶液的分散穩(wěn)定性會(huì)惡化，且在溶液通過噴墨方法排出的情況下，微滴排出頭會(huì)被阻塞。
此外，在制造有機(jī)EL器件基片的本方法中，蝕刻劑優(yōu)選包含氫氟酸作為主要成分。由于蝕刻劑包含氫氟酸作為主要成分，所以有可能形成精確的圖案。
在下文中，將說明使用根據(jù)本發(fā)明制造的基片的有機(jī)EL器件。
有機(jī)EL器件具有在陽極和陰極之間有一層或多層有機(jī)層的分層結(jié)構(gòu)。例如，有一種包括陽極/發(fā)射層/陰極的結(jié)構(gòu)；一種包括陽極/空穴傳送層/發(fā)射層/電子傳送層/陰極層的結(jié)構(gòu)；一種包括陽極/空穴傳送層/發(fā)射層/陰極層的結(jié)構(gòu)；和一種包括陽極/發(fā)射層/電子傳送層/陰極層的結(jié)構(gòu)。
最好使用眾所周知的空穴傳送材料作為有機(jī)EL器件的空穴傳送材料。例如，三苯基二胺，像雙(D(對甲苯基)氨基苯基)-1，1-環(huán)己烷，N-N’-二苯基-N-N’-雙(3-甲基苯基)-1-1’-聯(lián)苯-4-4’二胺、和N-N’-二苯基-N-N’-雙(1-萘基-1，1’-聯(lián)苯)-4-4’二胺、星形分子、等等可以用做空穴傳送材料，但不限于此。
有機(jī)EL器件的電荷傳送材料最好可以使用眾所周知的電荷傳送材料。例如氧雜二唑衍生物，像2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-氧雜二唑，和雙(2-(4-叔丁基苯基)-1，3，4氧雜二唑)-間亞苯基、三唑衍生物、羥基喹啉金屬絡(luò)合物等等可以用作電荷傳送材料，但不限于此。
有機(jī)EL器件的發(fā)射材料最好可以使用眾所周知的發(fā)射材料。例如，公開于日本專利公開Nos.1996-298186和1997-268284的二苯乙烯基亞芳基衍生物、香豆素衍生物，二氰基亞甲基呋喃(dicyanomethylenefiran)衍生物、芳香物，公開于日本專利公開Nos.1997-157643和1997-268283的蒽物質(zhì)，公開于日本專利公開Nos.1993-70773的喹吖啶酮衍生物等可用作發(fā)射材料，但不限于此。
有機(jī)EL器件的陽極把空穴注入到空穴傳送材料或發(fā)射材料且最好具有4.5eV或4.5eV以上的功函數(shù)。如果有機(jī)EL器件中使用具有4.5eV或4.5eV以下功函數(shù)的陽極，則空穴注入性能不夠，以致發(fā)光效率不高。例如，陽極可由氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化物、金、銀、鉑、銅等制成，但不限制于此。
有機(jī)EL器件中使用的陰極把電子注入到電子傳送材料或發(fā)射材料，并且最好具有低的功函數(shù)。如果有機(jī)EL器件中使用具有高功函數(shù)的陰極，則發(fā)光效率不高。舉例來說，陰極可由銦、鋁、鎂、鎂銦合金、鎂鋁合金、鋁鋰合金、鋁鈧鋰合金、鎂銀合金等制成，但不限于此。
有機(jī)EL器件的每層可以通過眾所周知方法形成。作為示范方法，有真空淀積法、分子束外延(MBE)法、涂敷通過將形成每層的材料溶于溶劑中得到的溶液的浸漬方法、旋涂法、鑄造法、條涂法、和卷涂法。
如上面所述，在制造有機(jī)EL器件基片的方法中，當(dāng)衍射光柵12形成于玻璃基片11上時(shí)，密封構(gòu)件5設(shè)置于玻璃基片11以便以溶膠-凝膠涂漬溶液和有機(jī)金屬裂化溶液填充衍射光柵12的溝槽12a，且隨后把涂漬溶液注入到密封構(gòu)件5和衍射光柵12之間的間隙中，因此穩(wěn)定和容易地在玻璃基片11上形成良好的衍射光柵12。
(實(shí)施例)雖然已經(jīng)參考特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是，顯然，所述公開用于通過例子說明發(fā)明而不限制本發(fā)明的范圍。
(實(shí)施例1)如圖6所示，在50mm×50mm玻璃基片11(HOYA，NA(數(shù)值數(shù)值孔徑徑)45，厚度1.1mm)上形成衍射光柵12。首先，通過光刻處理過程在玻璃基片11上形成寬度為0.1μm和間距0.1μm的圖案。然后，通過旋涂法在玻璃基片11上形成2μm厚度的紅外線(i-ray)抗蝕劑(THMR-ir1700)，并且利用i-ray步進(jìn)器形成圖案。此后，將玻璃基片11浸入氫氟酸形成深度為100nm的溝槽，并利用清除溶液除去剩余抗蝕劑，從而形成衍射光柵12。
此后，形成密封構(gòu)件5來覆蓋玻璃基片11上衍射光柵12。這里，密封構(gòu)件5包括形成于衍射光柵12側(cè)面的密封側(cè)壁6和面對衍射光柵12主表面的密封基底7，所述密封側(cè)壁6和密封基底7是通過把環(huán)氧樹脂注入金屬壓模來形成的。
此外，在密封構(gòu)件5中，光柵12主表面和密封基底7內(nèi)表面的距離是10μm。此外，密封構(gòu)件5形成有在密封側(cè)壁6之一和密封基底7的一部分之間的注入口8，以便注入涂漬溶液到密封構(gòu)件5。
在玻璃基片11的衍射光柵12上形成密封構(gòu)件5之后，將玻璃基片11的主表面垂直放置，然后把用于有機(jī)金屬裂化方法的涂漬溶液(Ti-05)注入密封側(cè)壁6和密封基底7之間的注入口8來形成TiO2層。此后，將涂漬溶液在150℃溫度下加熱三十分鐘，然后將玻璃基片11浸入四氫呋喃來除去密封構(gòu)件5。然后，用純凈水清洗玻璃11，在溫度400℃下塑化處理三小時(shí)，從而形成作為填充層的TiO2層。這里，TiO2層厚度1μm，折射率2.1。此外，如圖7所示，依次在TiO2層上形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。
下文中將描述形成包括陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16的有機(jī)層的過程。
通過濺射射法在玻璃基片11上形成氧化銦錫(ITO)層，厚度為100nm，具有20Ω/cm2的薄層電阻，由此形成陽極13。然后，利用金屬掩模使形成于玻璃基片11上的陽極13形成圖案，以便具有2mm×50mm的條紋形狀，由此在玻璃基片11上形成5條2mm×50mm的條紋。
此后，通過電阻加熱真空淀積法分別依次在玻璃基片11的陽極13上淀積空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16。在此真空淀積裝置中，在安裝于真空容器上部的玻璃基片11以下250mm處設(shè)置充滿可蒸發(fā)材料的鉬舟，所述鉬舟具有相對于玻璃基片11主表面的38度的注入角。此外，玻璃基片以30rpm旋轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到5×10-7托時(shí)，開始形成所述層，并且通過安裝在玻璃基片11側(cè)面上的石英振蕩器來控制淀積速度。
此外，淀積速度為0.15nm/s；N-N’-二苯基-N-N’-雙(3-萘基)-1-1’-聯(lián)苯-4-4’-二胺(下文稱為α-NMP)用于50nm的空穴注入；三(8-羥基喹啉合)鋁(下文稱為ALQ)用于70mn發(fā)射材料；鎂銀合金用于150nm的陰極，其中，依次通過在淀積速率比為10比1下的同時(shí)淀積將它們淀積成層，由此形成有機(jī)EL器件。此外，如圖9所示使用金屬掩模使陰極16形成圖案。這樣，如圖10所示，在玻璃基片11的主表面上分別形成陰極和陽極圖案16和13，同時(shí)形成尺寸為2mm×2mm的5個(gè)發(fā)射部分18a～18e。
(實(shí)施例2)與實(shí)施例1相比較，改變衍射光柵12的間距。所述間距寬度為0.05μm，間隔為0.05μm，深度為100nm。此外，形成衍射光柵12的過程，填充衍射光柵12的溝槽以及形成有機(jī)EL器件都使用與實(shí)施例1相同的方法。
(實(shí)施例3)
利用砂紙(#330)將50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA(數(shù)值孔徑)45，厚度1.1mm)拋光，由此形成散射部分。這里，以同實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行填充散射部分和形成有機(jī)層的過程，由此制造有機(jī)EL器件。
(實(shí)施例4)與實(shí)施例1相比，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(ITO-05C)形成氧化銦錫(ITO)層。此外，氧化銦錫層厚度為1μm，且折射率1.86。
(實(shí)施例5)與實(shí)施例1相比，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(Zn-05C)形成氧化鋅(ZnO)層。此外，氧化鋅層厚度為1μm，且折射率1.92。
(實(shí)施例6)與實(shí)施例1相比，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(Zr-05P)形成氧化鋯(ZrO2)層。此外，氧化鋯層厚度為1μm，且折射率2.03。
(實(shí)施例7)類似于實(shí)施例1，寬度為0.1μm深度為100nm的衍射光柵12形成于50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA(數(shù)值孔徑)45，厚度1.1mm)上。
形成密封側(cè)壁26以便在衍射光柵12的主表面和密封基底7的內(nèi)表面之間留出10μm間隔。通過把預(yù)硫化的環(huán)氧樹脂單體注入金屬壓模來形成密封側(cè)壁26。密封基底27由和密封側(cè)壁26一樣的環(huán)氧樹脂形成，密封基底27具有比密封側(cè)壁26之間的空間小的尺寸，以便插入所述空間。這里，密封基底27內(nèi)表面面對衍射光柵12的主表面并且形成有空氣從密封構(gòu)件流出的通風(fēng)孔28。
然后，把用于形成TiO2層的涂漬溶液(Ti-05)涂敷在安裝在玻璃基片11上的密封側(cè)壁26內(nèi)的衍射光柵上，并且將密封基底27蓋在涂漬溶液上并且對填充溶液施以200g重量壓力，由此進(jìn)行塑化過程。塑化過程在溫度為150℃下實(shí)施30分鐘。
此后，將密封構(gòu)件浸于四氫呋喃，來除去密封構(gòu)件，并且用純凈水清洗玻璃基片11，在溫度400℃下塑化處理3小時(shí)，由此形成TiO2層作為填充層。這里，TiO2厚度為0.8μm，折射率為2.1。此外，在TiO2上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15、和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。
(實(shí)施例8)與實(shí)施例7相比較，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(ITO-05C)形成氧化銦錫(ITO)層。ITO層厚度為1μm，且折射率為1.86。
(實(shí)施例9)與實(shí)施例7相比，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(Zn-05C)形成氧化鋅(ZnO)層。此外，氧化鋅層厚度為1μm，且折射率1.92。
(實(shí)施例10)與實(shí)施例7相比，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(Zr-05P)形成氧化鋯(ZrO2)層。此外，氧化鋯層厚度為1μm，且折射率2.03。
(比較實(shí)施例1)將描述形成有機(jī)EL器件的過程。有機(jī)EL器件包括陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15，和陰極16，它們依次成層于玻璃基片11上。
通過濺射方法在50mm×50mm(HOYA，NA(數(shù)值孔徑)45，厚度1.1mm)的玻璃基片11上形成作為陽極13的氧化錫銦(ITO)層。氧化錫銦(ITO)層厚度為100nm，具有20Ω/cm2的薄層電阻。然后，通過金屬掩模將氧化錫銦(ITO)層形成為具有2mm×50mm的條紋形狀的圖案。
此后，通過電阻加熱真空淀積方法分別依次在氧化錫銦(ITO)層上淀積空穴傳送層14、發(fā)射層15，和陰極16。在此真空淀積裝置中，在安裝于真空容器上部的玻璃基片11以下250mm處設(shè)置充滿可蒸發(fā)材料的鉬舟，所述鉬舟具有相對于玻璃基片11主表面的38度的注入角。此外，玻璃層11以30rpm旋轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到5×10-7托時(shí)，開始形成所述層，并且通過安裝在玻璃基片11側(cè)面上的石英振蕩器來控制淀積速度。此外，淀積速度為0.15nm/s；N-N’-二苯基-N-N’-雙(3-萘基)-1-1’-聯(lián)苯-4-4’-二胺(下文稱為α-NMP)用于50nm的空穴注入；三(8-羥基喹啉合)鋁(下文稱為ALQ)用于70mn發(fā)射物質(zhì)；鎂銀合金用于150nm的陰極，淀積其中，依次通過在淀積速率比為10比1下的同時(shí)淀積將它們淀積成層，由此形成有機(jī)EL器件。
(比較實(shí)施例2)與比較實(shí)施例1相比較，填充衍射光柵12溝槽的過程不同。這里，衍射光柵12的溝槽以濺射方法填充，由此形成厚度為1μm和折射率為2.13的TiO2層。
(比較實(shí)施例3)與比較實(shí)施例1相比較，填充衍射光柵12溝槽的過程不同。這里，TiO2層由有機(jī)金屬裂化方法形成。此外，按照旋涂法將涂漬溶液涂敷在以2000～5000rpm旋轉(zhuǎn)的玻璃基片11。涂漬溶液塑化處理在溫度400℃下進(jìn)行，且重復(fù)地進(jìn)行涂敷和塑化處理直到TiO2層厚度到達(dá)1μm為止，這時(shí)，TiO2層折射率為2.06。
(比較實(shí)施例4)與比較實(shí)施例3相比較，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(ITO-05C)形成氧化銦錫(ITO)層。此外，ITO層厚度為1μm，且折射率為1.86。
(比較實(shí)施例5)與比較實(shí)施例3相比較，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(Zn-05C)形成氧化鋅(ZnO)層。此外，氧化鋅層厚度為1μm，且折射率1.92。
(比較實(shí)施例6)與比較實(shí)施例3相比較，改變填充物質(zhì)。用有機(jī)金屬裂化溶液(Zr-05P)形成氧化鋯(ZrO2)層。此外，ZrO2層厚度為1μm，且折射率2.03。
(評估)在前述實(shí)施例和比較實(shí)施例中，通過第一到第四評估來評價(jià)有機(jī)EL器件。這里，根據(jù)前述實(shí)施例和比較實(shí)施例的玻璃基片形成有如圖10所示的5個(gè)2mm×2mm的發(fā)射部分(18a～18e)。
(第一評估)發(fā)光效率在施加10V電壓到有機(jī)EL器件的條件下測量電流密度(mA/cm2)和亮度(cd)，且根據(jù)電流密度(mA/cm2)和亮度(cd)計(jì)算發(fā)光效率(cd/m2)。這里，用光度計(jì)測定玻璃基片11的中心。在形成于玻璃基片11上的4個(gè)發(fā)射部分18a～18d估計(jì)這樣的發(fā)光效率。評估結(jié)果示于表1中。
(第二評估)發(fā)光性能在施加10V電壓到有機(jī)EL器件的條件下，估算發(fā)光。這種估算是通過肉眼進(jìn)行并且相對于下面的基準(zhǔn)來估算發(fā)光。在形成于玻璃基片11上的發(fā)射部分18a～18d中估算這種發(fā)光性能。評估結(jié)果示于表2中。
○整個(gè)表面顯示良好的發(fā)光△存在局部未發(fā)光×存在比較大的未發(fā)光區(qū)域(第三評估)使用壽命通過向有機(jī)EL器件提供DC電流5mA/cm2100小時(shí)來估算有機(jī)EL器件的使用壽命。通過計(jì)算100小時(shí)后發(fā)光效率(La)的改變與2分鐘內(nèi)發(fā)光效率(Lb)的比值(La/Lb)來進(jìn)行這種估算，并且相對于下述基準(zhǔn)來估算有機(jī)EL器件的使用壽命。估算發(fā)射部分18e的這種使用壽命。評估結(jié)果示于表3中。
○La/Lb超過0.90△La/Lb在0.80到0.90之間×La/Lb低于0.80(第四評估)玻璃基片底11主表面上發(fā)光性能間的變化在上述實(shí)施例和比較實(shí)施例中，估算玻璃基片11主表面上發(fā)光性能之間的變化。通過測量發(fā)射部分(18a～18d)的各自的發(fā)光效率來進(jìn)行這種估算，并且相對于下面的基準(zhǔn)來估計(jì)最大發(fā)光效率(Emax)和最小發(fā)光效率(Emin)。類似于第一評估，發(fā)光效率在對有機(jī)EL器件施加10V電壓的條件下估算。估算結(jié)果示于表3。
○Emin/Emax超過0.90△Emin/Emax在0.80到0.90之間×Emin/Emax低于0.80<表1>(第一評估)
<表2>(第二評估)
<表3>(第三和第四評估)
如表1、2、3所示。根據(jù)每個(gè)實(shí)施例和比較實(shí)施例的估算結(jié)果，把按照本發(fā)明方法制造的基片用于有機(jī)EL器件，以便減小玻璃基片11上與位置相應(yīng)的各發(fā)光性能之間的變化，從而穩(wěn)定地制造具有良好的發(fā)光和提高的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
(實(shí)施例11)如圖6所示，衍射光柵12形成于50mm×50mm(HOYA，NA(數(shù)值孔徑)45，厚度1.1mm)的玻璃基片11上。首先，寬度為0.1μm和間距0.1μm的圖案通過光刻處理過程形成于玻璃基片11上。然后，通過旋涂方法以在玻璃片基片11上形成厚度為2μm的i-ray抗蝕劑(THMR-iR1700)，并且利用i-ray步進(jìn)器將其形成圖案。此后，將玻璃基片11浸入氫氟酸使其形成有深度100nm的溝槽，然后利用清除溶液除去剩余抗蝕劑，由此形成衍射光柵12。
此后，衍射光柵12的溝槽填充以有機(jī)金屬裂化溶液(Ti-05)以便形成TiO2層。按照旋涂方法把涂漬溶液涂敷于以2000～5000rpm旋轉(zhuǎn)的玻璃基片11上。在溫度400℃下進(jìn)行3小時(shí)的塑化處理，并且所述旋涂進(jìn)行兩次。這里，TiO2層的厚度為200nm。此外，如圖7所示，在TiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。
下文中，將描述形成包括陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16的有機(jī)層的過程。
通過濺射方法在玻璃基片11上形成氧化銦錫(ITO)層，由此形成陽極13。然后，利用金屬掩模將形成于玻璃基片11上的陽極13制成具有2mm×50mm的條紋形狀的圖案，由此在玻璃基片11上形成5條2mm×50mm條紋，如圖8所示。這里，形成陽極13的TiO2層具有10nm厚且表面電阻是2Ω/cm2。
此后，分別通過電阻加熱真空淀積法依次在玻璃基片11的陽極13上淀積空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16。在這種真空淀積裝置中，在安裝于真空容器上部的玻璃基片11以下250mm處設(shè)置充滿可蒸發(fā)材料的鉬舟，所述鉬舟具有相對于玻璃基片11主表面的38度的注入角。此外，玻璃基片11以30rpm旋轉(zhuǎn)。當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到5×10-7托時(shí)開始所述層形成，并且通過安裝在玻璃基片11側(cè)面上的石英振蕩器控制淀積速度。
此外，淀積速度為0.15nm/s；N-N’-二苯基-N-N’-雙(3-萘基)-1-1’-聯(lián)苯基-4-4’-二胺(下文稱為α-NMP)用于50nm的空穴注入；三(8-羥基喹啉合)鋁(下文稱為ALQ)用于70mn發(fā)射物質(zhì)；鎂銀合金用于150nm的陰極，其中，依次通過10比1淀積速率比下的同時(shí)淀積將它們淀積成層，由此形成有機(jī)EL器件。此外，如圖9所示通過金屬掩模將陰極16的形成圖案。這樣，如圖10所示，與5個(gè)尺寸為2mm×2mm的發(fā)射部分18a～18e一起，分別在玻璃基片11的主表面上形成陰極和陽極圖案16和13。
(實(shí)施例12)與實(shí)施例11相比，改變衍射光柵12的行距。行距寬0.05μm，且間距0.05μm。此外，形成衍射光柵12的過程，填充衍射光柵12溝槽的過程，以及形成有機(jī)層的過程與實(shí)施例11相同。
(實(shí)施例13)散射部分通過涂敷標(biāo)準(zhǔn)的氫氟酸溶液在50mm×50mm(HOYA，NA45，厚度1.1mm)的玻璃基片11上形成所述散射部分。就是說，將標(biāo)準(zhǔn)氫氟酸溶液噴到玻璃基片11上，以便玻璃基片11的表面粗糙，由此形成散射部分。此后，散射部分的平面(evenness)填充以有機(jī)金屬裂化溶液(Ti-05)以便形成TiO2層，類似于實(shí)施例11。這里，TiO2層厚度為300nm。此外，在TiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，從陽極13到陰極16形成有機(jī)層的過程以同實(shí)施例11相同的條件進(jìn)行。
(實(shí)施例14)以在50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA45，厚度1.1mm)上形成衍射光柵，其方法是利用墨噴打印涂敷有機(jī)金屬裂化溶液(Ti-05)以便形成50μm×50μm的間距50μm的線狀Tio2層。由此，以具有10μm×50mm尺寸且厚度為200nm的線狀的形式按照90nm間距在玻璃基片11上形成TiO2層，由此形成衍射光柵。
這里，采用壓電類型墨噴打印機(jī)按照線狀印刷涂浸溶液，所述墨噴打印是市場上可買到的并且具有1200dpi的分辨率。這里，為了填充由TiO2層形成的衍射光柵12，采用利用SiO2靶的濺射方法，以便形成厚度為300nm的SiO2層。然后，在SiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，以同實(shí)施例11相同的條件進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(實(shí)施例15)通過噴射涂漬溶液(Ti-05)形成TiO2層而在50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA45，厚度1.1mm)上形成散射部分。由此，在玻璃基片11上散布具有200～500nm尺寸和100nm厚度的TiO2小珠層，由此形成散射部分。
為了通過填充珠之間的間隙使散射部分平滑，通過利用SiO2靶的濺射法來形成SiO2層，然后，在SiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。這里，形成厚度為300nm的SiO2層。此外，以同實(shí)施例11相同的條件進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(實(shí)施例16)在50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA45，厚度1.1mm)上形成衍射光柵12，其方法是使用噴墨印刷機(jī)以50μm×50mm的線狀、按照50μm間距涂敷標(biāo)準(zhǔn)氫氟酸溶液。因此，在玻璃基片12上沿所述線形成周期性的溝槽，從而形成所述衍射光柵12。這里，衍射光柵12的溝槽寬度為80μm深度為300nm間距20μm。這里，為了填充衍射光柵12，采用利用TiO2層靶的濺射方法，以便形成厚度為300nm的TiO2層。然后，在TiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，以同實(shí)施例11相同的條件進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(實(shí)施例17)把標(biāo)準(zhǔn)氫氟酸溶液噴射在50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA45，厚度1.1mm)上。因此，在玻璃基片11上散布具有200～500nm直徑和200nm深度的溝槽，由此形成散射部分。這里，為了填充散射部分的溝槽，采用利用TiO2層靶的濺射方法，以便形成300nm厚度的TiO2層。然后，在TiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，以同實(shí)施例11相同的條件進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(比較實(shí)施例7)下面將描述有機(jī)EL器件形成過程。有機(jī)EL器件包括陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，它們依次分層形成在玻璃基片11上。
通過濺射法在50mm×50mm的玻璃基片11(HOYA，NA(數(shù)值孔徑)45，厚度1.1mm)上形成氧化銦錫(ITO)層作為陽極13。氧化銦錫(ITO)層厚度為100nm，有20Ω/cm2的薄層電阻。然后，利用金屬掩模使氧化銦錫(ITO)層形成具有2mm×50mm條紋的圖案。
此后，通過電阻加熱真空淀積方法分別依次在氧化銦錫(ITO)層上淀積空穴傳送層14，發(fā)射層15和陰極16。
在此真空淀積裝置中，在安裝于真空容器上部的玻璃基片11以下250mm處設(shè)置充滿可蒸發(fā)材料的鉬舟，所述鉬舟具有相對于玻璃基片11主表面的38度的注入角。此外，玻璃基片11以30rpm旋轉(zhuǎn)。此外，當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到5×10-7托時(shí)開始形成所述層，且通過安裝在玻璃基片11側(cè)面上的石英振蕩器來控制淀積速度。此外，淀積速度為0.15nm/s；N-N’-二苯基-N-N’-雙(3-萘基)-1-1’-聯(lián)苯基-4-4’-二胺(下文稱為α-NMP)用于50nm的空穴注入；三(8-羥基喹啉合)鋁(下文稱為ALQ)用于70mn發(fā)射物質(zhì)；鎂銀合金用于150nm的陰極，這里它們依次通過在10比1的淀積速率比下的同時(shí)淀積來淀積成層，由此形成有機(jī)EL器件。
(比較實(shí)施例8)使用與實(shí)施例11相同的50mm×50mm玻璃基片11，玻璃基片11的表面有砂紙(#30)拋光，由此形成散射部分。就是說，玻璃基片表面11由砂紙粗加工，由此在玻璃基片11上形成散射部分。在形成散射部分之后，在與實(shí)施例11相同條件下以厚度為300nm的TiO2層填充散射部分。然后，在TiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，以同實(shí)施例11相同的條件進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(比較實(shí)施例9)在與實(shí)施例11相同的條件下，在玻璃基片11上形成寬度0.1μm、長度0.1μm和深度100nm的衍射光柵12。這里，為了填充衍射光柵的溝槽，采用利用TiO2作為靶的濺射法，其中形成厚度200nm的TiO2層。然后，在TiO2層依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，在與實(shí)施例11相同的條件下進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(優(yōu)選實(shí)施例10)在與實(shí)施例11相同的條件下，在玻璃基片11上形成寬度0.1μm、長度90μm和深度200nm的衍射光柵12。這里，為了填充衍射光柵的溝槽，采用利用TiO2作為靶的濺射法，其中形成厚度300nm的TiO2層。然后，在TiO2層上依次形成以下各層陽極13、空穴傳送層14、發(fā)射層15和陰極16，由此制造有機(jī)EL器件。此外，在與實(shí)施例11相同的條件下進(jìn)行從陽極13到陰極16的形成有機(jī)層的過程。
(評估)在上述實(shí)施例和比較實(shí)施例，通過第五-七估算評估有機(jī)EL器件。這里，根據(jù)前述實(shí)施例和比較實(shí)施例的玻璃基片形成有五個(gè)2mm×2mm的發(fā)射部分(18a～18e)，如圖10所示。
(第五評估)發(fā)光效率在對有機(jī)EL器件施加10V電壓的條件下測量電流密度(mA/cm2)和亮度(cd)，且根據(jù)測量的電流密度(mA/cm2)和亮度(cd)計(jì)算發(fā)光效率(cd/m2)。這里，利用光度計(jì)測定玻璃基片11的中心。估計(jì)形成在玻璃計(jì)片11上的4個(gè)發(fā)射部分18a～18d的這樣的發(fā)光效率。評估結(jié)果示于表4中。
(第六評估)發(fā)光性能在對有機(jī)EL器件施加10V電壓的條件下，估算發(fā)光。這種估算由肉眼進(jìn)行，且相對于下面的基準(zhǔn)估算發(fā)光。估算形成于玻璃基片11上的發(fā)射部分18a～18d的這樣的發(fā)光性能。評估結(jié)果示于表5中。
○整個(gè)表面顯示的良好的發(fā)光△存在局部不發(fā)射×存在比較大的不發(fā)射區(qū)域(第七評估)玻璃基片11主表面上發(fā)光性能之間的不同在上述實(shí)施例和優(yōu)選實(shí)施例中，估算在玻璃基片11主表面上發(fā)光性能之間的不同。發(fā)射部分(18a～18d)各自的發(fā)光效率來進(jìn)行這種估算，并且相關(guān)于下面的基準(zhǔn)估計(jì)最大發(fā)光效率(Emax)和最小發(fā)光效率(Emin)。類似于第一評估，在對有機(jī)EL器件施加10V電壓的條件下估算發(fā)光效率。估算結(jié)果示于表6。
○Emin/Emax超過0.90△Emin/Emax在0.80到0.90之間×Emin/Emax低于0.80
<表4>(第五評估)
<表5>(第六評估)
<表6>(第七評估)
根據(jù)如表4、5、6所示的對每個(gè)實(shí)施例和比較實(shí)施例的估算結(jié)果，把根據(jù)本發(fā)明方法制造的基片用于有機(jī)EL器件，從而減小了玻璃基片11與位置相應(yīng)的發(fā)光性能的不同，從而穩(wěn)定地制造具有良好的發(fā)光和提高的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
如上所述，在本發(fā)明的制造有機(jī)EL器件基片的方法中，當(dāng)形成光學(xué)元件時(shí)，將涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液填充光學(xué)元件，其中，將涂漬溶液注入基片，從而穩(wěn)定地和容易地在基片上形成光學(xué)元件。此外，在本發(fā)明的制造有機(jī)EL器件基片的方法中，將微粒分散溶液涂敷到基片上，由此穩(wěn)定地和容易地在基片上形成光學(xué)元件。因此，根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)元件精確地形成于基片上，因此能夠穩(wěn)定地制造具有與基片位置相應(yīng)的光性能之間的變化小且具有提高的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
雖然已經(jīng)參考特殊實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是，顯然，所述公開胺僅僅用于舉例說明本發(fā)明的目的而不限制發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不離開本發(fā)明范圍和精神情況下對本發(fā)明進(jìn)行修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種制造用于有機(jī)EL器件的具有光學(xué)元件的基片的方法，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述光學(xué)元件形成于所述基片上時(shí)，以溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液填充所述光學(xué)元件的溝槽，其中，在所述基片上裝配密封構(gòu)件，以便以所述涂漬溶液填充所述溝槽，并且所述涂漬溶液被注入到所述密封構(gòu)件與所述光學(xué)元件之間的間隙中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過所述溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液形成的層包括氧化硅層(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭層(Ta2O5)和氧化鋁層(Al2O3)中的任意一種.
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述光學(xué)元件包括衍射光柵。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過所述溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液形成的層的厚度小于300μm。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述密封構(gòu)件由可溶于四氫呋喃、丙酮、甲苯、低度酒精、高度酒精等之一的樹脂制成。
6.一種制造用于有機(jī)EL器件具有光學(xué)元件的基片的方法，所述方法包括以下步驟當(dāng)所述光學(xué)元件形成于所述基片上時(shí)，以溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液填充所述光學(xué)元件的溝槽，其中，將所述涂漬溶液涂敷在所述基片上，在塑化過程中施壓和處理。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在所述基片上設(shè)置密封構(gòu)件以便對所述涂漬溶液施壓，并且所述密封構(gòu)件包括在面對所述基片主表面的平滑表面上有排氣孔的施壓構(gòu)件。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于通過所述溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液形成的層包括氧化硅層(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭層(Ta2O5)和氧化鋁層(Al2O3)中的任意一種。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述光學(xué)元件包括衍射光柵。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于通過所述溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液形成的層的厚度小于300μm。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述密封構(gòu)件由可溶于四氫呋喃、丙酮、甲苯、低度酒精、高度酒精等之一的樹脂制成。
12.一種制造用于有機(jī)EL器件的具有光學(xué)元件的基片的方法，所述方法包括以下步驟把微粒分散溶液涂敷在所述基片上以便形成所述光學(xué)元件。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述光學(xué)元件是衍射光柵和散射表面中的任意一種。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于以所述涂漬溶液填充具有溝槽的所述衍射光柵和具有不平整度的所述散射表面。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于采用噴射方法和噴墨方法中的任意一種方法來涂敷所述微粒分散溶液和蝕刻劑。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液是溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液中的任意一種，并且通過所述涂漬溶液形成的層是氧化硅層(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭層(Ta2O5)和氧化鋁層(Al2O3)中的任意一種.
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液具有與所述基片有關(guān)的20～50達(dá)因/cm的靜態(tài)表面張力。
18.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液的粘度為1～10cps。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液具有相對于總重的10％或10％以下的混合濃度。
20.一種制造用于有機(jī)EL器件的基片的方法，所述基片包括光學(xué)元件和夾在陽極和陰極之間發(fā)射層的有機(jī)層，所述方法包括以下步驟把蝕刻劑涂敷到所述基片上以便形成所述光學(xué)元件。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述光學(xué)元件是衍射光柵和散射表面中的任意一種。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于采用噴射方法和噴墨方法中的任何一種來涂敷所述微粒分散溶液和所述蝕刻劑。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液是溶膠-凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液中的任意一種，并且通過所述涂漬溶液形成的層是氧化硅層(SiO2)、氧化鈦(TiO2)、氧化銦錫(ITO)、氧化鋅(ZnO2)、氧化鋯(ZrO2)、五氧化鉭層(Ta2O5)和氧化鋁層(Al2O3)中的任意一種.
24.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液具有與所述基片有關(guān)的20～50達(dá)因/cm的靜態(tài)表面張力。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液的粘度為1～10cps。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述微粒分散溶液具有相對于總重的10％或10％以下的混合濃度。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述蝕刻劑包含作為主要成分的氫氟酸。
全文摘要
公開制造有機(jī)EL器件基片的方法，該方法包括以下步驟當(dāng)衍射光柵12形成于基片11上時(shí)以溶膠－凝膠涂漬溶液或有機(jī)金屬裂化溶液填充光學(xué)元件的溝槽，其中在基片11上裝配密封構(gòu)件5，以便以涂漬溶液填充溝槽12a，并且涂漬溶液被注入密封構(gòu)件5與衍射光柵12之間的間隙中，以便可以穩(wěn)定地制造具有與基片位置相應(yīng)的光性能之間的變化小并且具有提高的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。此外，本發(fā)明提供一種制造基片的方法，所述基片用于具有帶衍射光柵12的玻璃基片11的有機(jī)EL器件，其中將微粒分散溶液涂敷在玻璃基片11上來形成衍射光柵12，以便可以穩(wěn)定制造具有與基片位置相應(yīng)的光性能之間的變化小并且具有提高的發(fā)光效率的有機(jī)EL器件。
文檔編號(hào)G02B5/18GK1592506SQ20041007943
公開日2005年3月9日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月8日
發(fā)明者大西康晴, 東口達(dá), 山成淳一, 石川仁志, 五藤智久, 上條敦 申請人:三星Sdi株式會(huì)社