有機電子器件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機電子器件的制造方法，由此制造的有機電子器件，以及所述 有機電子器件的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機電子器件（OED ;0rganic Electronic Device)的類型包括有機發(fā)光器件 (0LED;0rganic Light Emitting Device)、有機太陽能電池、有機光導(dǎo)體（0PC)、或有機晶 體管等。
[0003] 由于有機電子器件包括易受外界因素如水分等影響的有機層，因此例如在專利文 獻1至4等中公開了能夠阻止外界物質(zhì)滲入的結(jié)構(gòu)。
[0004] 尤其是，與使用具有優(yōu)異的阻擋性作為基板的玻璃基板的結(jié)構(gòu)不同，在使用聚合 物膜等作為基板的柔性結(jié)構(gòu)中，阻止這類外界物質(zhì)的滲入是一個更重要的問題。
[0005] 因此，在柔性結(jié)構(gòu)中，在制造器件的過程中，可能需要在器件的整個表面形成阻擋 層的工藝。
[0006] 然而，即使在整個表面形成阻擋層時，也必須將與外界電路等連接的墊片區(qū)域 (pad region)暴露。因此，在考慮使用遮罩（mask)等來形成阻擋層以便于暴露時，由于 工藝數(shù)量的增加，從而難以形成均勻的阻擋層。尤其是，當(dāng)應(yīng)用原子層沉積（ALD(Atomic Layer Deposition))作為形成具有優(yōu)異阻擋性的阻擋層的方法時，由于所述工藝的特征， 應(yīng)用遮罩工藝是不容易的。可替代地，可以考慮在形成阻擋層之前將壓敏粘合劑片等與墊 片區(qū)域粘合，以及在形成阻擋層之后除去壓敏粘合劑片層的工藝（例如，參照參考6)。 [0007] 然而，根據(jù)所述工藝，由壓敏粘合劑片等所產(chǎn)生的對墊片區(qū)域的污染發(fā)生的可能 性非常高，從而使器件的性能大大降低。
[0008] [現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :美國專利第6, 226, 890號
[0011] 專利文獻2 :美國專利第6, 808, 828號
[0012] 專利文獻3 :日本公開專利第2000-145627號
[0013] 專利文獻4 :日本公開專利第2001-252505號
[0014] 專利文獻5 :日本專利第3861758號
[0015] 專利文獻6 :韓國公開專利第2012-0072710號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明要解決的課題
[0017] 本發(fā)明提供一種有機電子器件的制造方法、由此制造的有機電子器件、以及所述 有機電子器件的用途。本申請中，在制造有機電子器件的工藝期間，可以通過簡單的工藝來 有效地進行墊片區(qū)域的暴露，從而阻止污染物的滲入等，并且提供了由所述方法制造的有 機電子器件、和所述有機電子器件的用途。
[0018] 解決課題的方法
[0019] -方面，根據(jù)本申請的有機電子器件的制造方法，在形成有器件區(qū)域和墊片區(qū)域 的基板上形成無機材料層（如阻擋層）的過程中，通過在墊片區(qū)域上形成具有與墊片區(qū)域 的粘合性低的聚合物層來進行遮罩，以及在形成無機材料層之后通過除去聚合物層來使墊 片區(qū)域暴露。
[0020] 因此，本申請的方法可以包括：至少在基板的墊片區(qū)域中形成第一聚合物膜的步 驟，在所述基板上形成有包括依次疊加的第一電極層、有機層和第二電極層的器件區(qū)域以 及與第一電極層和第二電極層中至少一個進行電連接的墊片區(qū)域；在基板上形成無機材料 層的步驟；以及除去第一聚合物膜而暴露墊片區(qū)域的步驟。
[0021] 在這里，對形成有器件區(qū)域和墊片區(qū)域的基板的類型沒有特別的限制，可以應(yīng)用 已知的類型。
[0022] 圖1示出了示例性的基板101，在其上部形成有器件區(qū)域201和墊片區(qū)域301，所 述器件區(qū)域201包括第一電極層2011、有機層2012、和第二電極層2013。定義為有源區(qū) (active region)(例如，發(fā)光區(qū)域）的絕緣層可以根據(jù)本領(lǐng)域已知方法在基板上形成。
[0023] 在這里所用術(shù)語"上部"，除非另有特別定義，可指從第一電極層朝向第二電極層 的方向；在這里所用術(shù)語"下部"，除非另有特別定義，可指從第二電極層朝向第一電極層的 方向。
[0024] 下文中，在說明書中，為便于說明，在上述結(jié)構(gòu)中，將包括存在于第一電極層下部 的所有因素的區(qū)域稱為基板區(qū)域，將包括存在于第一電極層、第二電極板層以及它們之間 的所有因素稱為器件區(qū)域。
[0025] 對于包括于基板區(qū)域的基板101而言，可以使用已知的材料而沒有特別的限 制。例如，在制作柔性器件作為有機電子器件時，可以使用本領(lǐng)域中制作柔性器件時常 規(guī)使用的已知材料來形成基板。作為在制作柔性器件中所用的已知基板的代表性實例， 使用玻璃薄膜和聚合物薄膜。作為玻璃膜，可使用鈉鈣玻璃、含鋇/鍶的玻璃、鉛玻璃、 鋁硅酸鹽玻璃、硼硅酸玻璃、鋇硼硅酸玻璃、或石英等；并且作為聚合物膜，可使用包括 聚酰亞胺（PI，polyimide)、聚萘二甲酸乙二酯（PEN，Polyethlene naphthalate)、聚碳 酸酯（PC，polycarbonate)、丙稀酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET，poly (ethylene terephthatle))、聚（釀硫化物）（PES，poly(ether sulfide))、或聚諷（PS，polysulfone) 等的聚合膜，但本申請不限于此。
[0026] 當(dāng)將有機電子器件設(shè)計為有機發(fā)光器件且從有機層產(chǎn)生的光線向基板區(qū)域側(cè)發(fā) 射時，作為基板可以使用透光膜。術(shù)語"透光膜"可以是，例如，具有透光度相對于可見光 區(qū)域的任意一種光或整個可見光區(qū)域中的光為50、60、70、80%或更多的膜。然而，當(dāng)將設(shè) 計為光線向非基板區(qū)域的不同方向發(fā)射時，基礎(chǔ)膜（base film)不一定是透光膜。當(dāng)需要 時，反射層可以由反射材料（如鋁）在膜的表面等形成。當(dāng)需要時，基礎(chǔ)膜可以是具有驅(qū)動 TFT (Thin Film Transistor)的薄膜晶體管（TFT)基礎(chǔ)膜。
[0027] 在使用聚合物膜作為基底時，該膜可以是具有熱膨脹系數(shù)（CTE)為5ppm/°C至 70ppm/°C的范圍內(nèi)的膜。由于構(gòu)成有機電子器件的各層可以由具有不同特性如膨脹或收 縮行為的材料形成，由此由器件的彎曲（bending)或者外界因素如溫度或濕度等而產(chǎn)生缺 陷。因此，為了減少或阻止這類缺陷，可以控制基礎(chǔ)膜的熱膨脹系數(shù)。在這里，熱膨脹系 數(shù)（CTE)的另一下限可以為約10ppm/°C，另一上限例如可以為，約65ppm/°C、60ppm/°C、 55ppm/°C或 50ppm/°C左右。
[0028] 當(dāng)使用聚合物膜作為基板時，該膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200°C或更高。在高溫下可 進行的沉積或圖案化的工藝等，也可在基礎(chǔ)膜上進行，并且在這種情況下，考慮到最終器件 的性能而將基礎(chǔ)膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)。在另一實施例中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度可以為約210°C以上、220°C以上、230°C以上、240°C以上或250°C以上。對玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度的上限沒有特別限制，例如為400°C、350°C或300°C左右。
[0029] 基板的均方根（RMS，Root Mean Square)可控制在0. 1至5nm的范圍內(nèi)。有機電 子器件的結(jié)構(gòu)中，在基板上包括阻擋層以確保耐久性。當(dāng)阻擋層直接在基板上形成時，通過 將阻擋層形成在RMS處于上述范圍內(nèi)的基板表面上，由此可以改善阻擋層的性能。在另一 實施例中，RMS可以為4nm以下、3nm以下、2. 5nm以下、或2nm以下。
[0030] 當(dāng)將有機電子器件設(shè)計為有機發(fā)光器件且從有機層產(chǎn)生的光線向基板區(qū)域側(cè)發(fā) 射時，基板的折射率為約1. 5以上、約1. 6以上、約1. 7以上、或約1. 75以上。在這里所用 的術(shù)語"折射率"，除非另有特別定義，折射率是相對于波長約550納米的光線進行測量的。 將基板的反射率控制在上述范圍內(nèi)，例如，通過降低光在有機層傳播過程中發(fā)生的全反射 概率的方法，可維持高的光提取效率?；宓恼凵渎实纳舷逕o特別限制，例如約為2. 0。
[0031] 當(dāng)需要時，基板可以具有霾度（haze)。在這種情況下，基板的霾度可以在3%至 90%的范圍內(nèi)。霾度的另一下限可以為，例如約5%或10%。此外，霾度的另一上限可以為， 例如約85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%、50%、45%、40%、35%、或30%。對使基板 具有霾度的方法沒有特別限制，可以應(yīng)用常規(guī)用于產(chǎn)生霾度的方法。例如，在聚合物膜的情 況下，可以應(yīng)用使與周邊聚合物基質(zhì)不同的折射率和合適的平均粒徑的散射顆粒增加的方 法，或聚合單體以允許聚合物自身表現(xiàn)出霾度的方法，例如單體表現(xiàn)出的折射率的范圍不 同于聚合物主鏈的折射率，并且使用這類聚合物形成膜。
[0032] 對基板的厚度沒有特別限制，考慮到所需的性能（例如柔性、光提取效率、或阻擋 性），可在適合的范圍內(nèi)進行選擇。例如，基板的厚度可以在約10 μπι至50 μπι或20 μπι至 30 μ m范圍內(nèi)。
[0033] 基板區(qū)域可包括阻擋層。由于材料（如玻璃基板）的特性，與在剛性器件中將具 有優(yōu)異阻擋性的基板應(yīng)用到剛性器件中不同，在柔性器件中將具有差阻擋性的聚合物應(yīng)用 到柔性器件中，基板區(qū)域需要能夠阻擋外界因素如水從基礎(chǔ)膜滲入的阻擋層。術(shù)語"阻擋 性"可意指阻止、抑制或減少外界因素（如水分或濕氣等）滲入的性能，其可能對器件如有 機層的性能具有不良的影響。
[0034] 例如，阻擋層的水蒸氣透過率（WVTR，water vapor transmission rate)為 10 4g/ m2/天以下。在本說明書中，WVTR為在40°C和相對濕度90 %的條件下，使用測量儀器（例 如 PERMATRAN-W3/31，M0C0N，Inc.)來測量得到的數(shù)值。
[0035] 阻擋層可由任意一種能夠減少、阻止或抑制外界因素（如水分和氧氣等）滲入的 材料形成。該材料可以為：金屬，如In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti或Ni等；金屬氧化物，如 TiO、Ti02、Ti303、Al20 3、MgO、SiO、Si02、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe20 3、Y203、Zr02、Nb20 3或 CeO 2等； 金屬氮化物，如SiN等；金屬氮氧化物，如SiON等；金屬氟化物，如MgF2、LiF、A1F3、或CaF 2 等；聚烯烴，如聚乙烯或聚丙烯等；聚（（甲基）丙烯酸酯）如聚（甲基）丙烯酸酯等；聚酰 亞胺；聚脲；基于氟的聚合物如聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、或氯二氟乙 稀和二氯二氟乙稀的共聚物等；由例如三乙烯基三甲基環(huán)三硅氧烷（V3D3，trivinyltrime thylcyclotrisiloxane)、六甲基二硅氧烷（HVDSO，hexamethyldisiloxane)或 1，3, 5_三乙 烯基-1，1，3, 5, 5-五甲基三硅氧烷（TVTS0,1，3, 5-trivinyl-l, 1，3, 5, 5-pentamethyltris iloxane)等材料形成的有機娃；在主鏈中具有環(huán)結(jié)構(gòu)的基于氟的聚合物；形成上述聚合物 的至少兩種單體的共聚物等；或已知材料，如吸收率為1%以上的吸收材料、或吸收系數(shù)為 〇. 1 %或更小的防水材料等。
[0036] 阻擋層可以單層或多層結(jié)構(gòu)形成。在多層結(jié)構(gòu)的情況下，阻擋層可包括以相同類 型或不同類型的無機材料層、或有機材料層進行疊加的結(jié)構(gòu)，或以無機材料層和