专利名称:电致发光元件的制造方法
技术领域:
本发明涉及一种具有有机电致发光(以下有时也简称为EL。)层的、利用光刻法将该有机EL层制成图形形状的EL元件的制造方法。
背景技术:
EL元件是如下的发光元件,由对置的电极注入的空穴及电子在发光层内结合,利用此能量激发发光层中的荧光物质,发出与荧光物质对应颜色的光,其作为自发光的面状显示元件而倍受关注。其中,使用有机物质作为发光材料的有机薄膜EL显示器即使所加电压弱至10V,也可以实现高亮度的发光,发光效率高,并且能够以简单的元件构造进行发光,因而被期待可以应用于通过发光来显示规定的图形的广告和其他的低价格的简单显示器中。
在使用此种EL元件的显示器的制造中,通常制作电极层或有机EL层的图形。作为该EL元件的图形的形成方法,有借助荫罩蒸镀发光材料的方法、利用喷墨来进行涂覆的方法、利用紫外线照射来破坏规定的发光色素的方法、丝网印刷法等。但是,这些方法不能作为制造可以实现发光效率或光的读取效率高、制造工序简便、形成高精细度的图形的EL元件的方法。
作为解决此类问题的手段,提出有通过使用光刻法进行图形形成来形成发光层的EL元件的制造方法。如果采用该方法,与以往采用的利用蒸镀的图形形成法相比,由于不需要设置高精度的校准机构的真空设备,因此可以比较容易且廉价地制造。另一方面,还具有如下的优点,即,与使用喷墨方式的图形形成法相比,不用对辅助图形形成的构造物或基体进行前处理等,因而更为合适,另外,考虑到与喷墨喷头的喷出精度的关系,可以说光刻法在形成更高精度的图形方面是理想的方法。
作为利用此种光刻法形成多个发光部的方法,例如提出有图5所示的方法。
首先,如图5(a)所示,在基体31上形成绘制了图形的第1电极层32,然后在其上,全面地涂布第1发光层用涂布液33。然后,如图5(b)所示,全面涂布正型抗蚀剂34,如图5(c)所示,用光掩模35仅遮掩形成第1发光部的部分,对该部分以外的部分用紫外线36曝光。
利用抗蚀剂显影液对其进行显影,通过进行水洗,即如图5(d)所示那样除去曝光部的抗蚀层。进而利用发光层的溶剂进行显影时,就会如图5(e)所示那样除去露出的第1发光层33,残留抗蚀层和由抗蚀层覆盖的第1发光部33’。
然后,与第1发光部33’的形成相同,如图5(f)所示,全面涂布第2发光层用涂布液37。此时,从图5(f)可以清楚看到,形成所述全面涂布了第2发光层用涂布液37和第1发光部33’相接触的部分。即,虽然如所述那样,残留在基体31上的第1发光部33’的表面由正型的抗蚀剂所覆盖,但是由发光层显影液显影的端部a成为显露出来的状态。所以,当在其上涂布所述第2发光层用涂布液37时,在该端部a,第1发光部33’和第2发光层用涂布液就会接触。此时,由于第1发光部溶入第2发光层用涂布液中,因此会产生混色或象素变细之类的问题。
继而,如图5(g)所示,全面涂布正型抗蚀剂34,如图5(h)所示,用光掩模35遮掩形成第1及第2发光部的部分,对其以外的部分用紫外线36曝光。
利用抗蚀剂显影液对其进行显影,水洗,继而利用发光层的溶剂进行显影时,即如图5(i)所示,仅除去露出的第2发光层37,形成了由抗蚀层34覆盖的第2发光部37’。
继而,与第1及第2发光部的形成相同,如图5(j)所示涂布第3发光层用涂布液38。此时,从图5(j)可以清楚地看到,在最初形成的第1发光部33’的端部a,第1发光部和第3发光层用涂布液相接触,继而在第2发光部37’的端部b,第2发光部和第3发光层用涂布液相接触。此时也会相同地,第1发光部33’及第2发光部37’溶入第3发光层用涂布液中,从而有可能产生混色、象素变细等问题。
继而,全面涂布正型抗蚀剂34,如图5(k)所示,用光掩模35遮掩形成第2及第3发光部的部分,对其以外的部分用紫外线36曝光。
利用抗蚀剂显影液对其进行显影,水洗,并利用发光层的溶剂进行显影时,即如图5(l)所示,仅除去露出的第3发光层38,残留由抗蚀层覆盖的部分。继而利用抗蚀层剥离液进行剥离处理时,上面的层从形成了抗蚀层的部分剥离,如图5(m)所示,露出第1发光部33’、第2发光部37’及第3发光部38’这3种颜色的发光部。
最后如图5(n)所示,当在这些发光部上形成第2电极层39时,即可以制造向图的下方发出EL光40的EL元件。
如上所述,当采用该光刻法时,由于形成了图形的第1发光部的端部a或第2发光部的端部b未被光刻胶覆盖,因此在其后涂布发光层用涂布液时,在其端部,形成了图形的发光部会溶入后来涂刷的发光层用涂布液中,从而产生混色或象素变细之类的问题。
发明内容
鉴于以上问题,本发明的目的在于,提供如下的利用光刻法的EL元件的制造方法,即,具有发光效率或读取效率高、制造工序简便、可以形成高精细度的图形之类的利用光刻法的优点,同时,可以防止形成了图形的发光部的端部和后来层叠的不同的发光层之间的混色,而且还防止象素变细。
为了达成所述目的,本发明是通过在形成了电极层的基体上,使用光刻法多次对种类不同的发光层进行图形处理,而在所述基体上形成多种发光部的EL元件的制造方法,其特征是,具有在所述基体上按照发光层及光刻胶层的顺序依次形成的工序、对所述光刻胶层按照使相当于规定的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序、通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序、在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序、按照所述发光部及其端部不显露出来的方式对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序。
在本发明中,由于按照使形成了图形的发光部不显露出来的方式用光刻胶层覆盖,因此已经形成了的发光部就不会与后来涂布的发光层用涂布液接触,所以就可以防止因发光部和发光层用涂布液接触而产生的象素变细或混色的问题。
在本发明中,最好在形成所述发光部的工序之后,进行剥离残留于发光部上的光刻胶层的工序,然后再进行形成光刻胶层的工序。这是因为,当在先前形成的光刻胶层上再涂布后来的光刻胶时,有可能难以良好地形成光刻胶层。所以,采用了预先除去光刻胶层后再全面形成光刻胶层的方法。
另外,本发明是通过在形成了电极层的基体上,使用光刻法多次对种类不同的发光层进行图形处理,而在所述基体上形成多种发光部的EL元件的制造方法,其特征是,具有在所述基体上将发光层及光刻胶层按此顺序形成的工序、对所述光刻胶层按照使相当于全部的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序、通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序、在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序、按照所述发光部及其端部不显露出来的方式对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序、对除去所述光刻胶层而显露出来的发光部进行除去的工序。
此时也与所述的情况相同,由于按照使形成了图形的发光部不显露出来的方式用光刻胶层覆盖,已经形成了的发光部就不会与后来涂布的发光层用涂布液接触,因此就可以防止因发光部和发光层涂布液接触而引起的混色问题。此外,当继而对光刻胶层进行显影时,电极层就总是处于被发光部覆盖的状态。所以,即使在电极层上形成了缓冲层等的有机EL层的情况下,由于此种有机EL层不会与光刻胶层的显影液接触,因此具有如下的优点,即,即使有机EL层可以溶于光刻胶层的溶剂或显影液中,也可以使用。
此时,最好在形成所述发光部之后,进行剥离残留于全部的发光部上的光刻胶层的工序,然后再进行形成光刻胶层的工序。这是因为,与所述的情况相同,当在先前形成的光刻胶层上再涂布后来的光刻胶时,就难以良好地形成光刻胶层,因此就可以消除因未能形成良好的光刻胶层而导致的不良现象。
另外,在所述的任意一个EL元件的制造方法中,对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层或发光部进行除去的工序最好是利用干式蚀刻进行除去的工序。通过使用像这样对发光层进行干式蚀刻而除去的方法,就可以形成高精细度的图形。
根据本发明,由于按照使形成了图形的发光部不显露出来的方式用光刻胶层覆盖,已经形成了的发光部就不会与后来涂布的发光层用涂布液接触,因此就起到可以防止因发光部和发光层用涂布液接触而导致的混色或象素变细的效果。
图1是表示本发明的EL元件的制造方法的实施方式1的例1的工序图。
图2是表示本发明的EL元件的制造方法的实施方式1的例2的工序图。
图3是表示本发明的EL元件的制造方法的实施方式2的例1的工序图。
图4是表示本发明的EL元件的制造方法的实施方式2的例2的工序图。
图5是表示以往的EL元件的制造方法的工序图。
具体实施例方式
本发明的EL元件的制造方法大致可以分为两个实施方式。下面将本发明的EL元件的制造方法分为各实施方式,进行详细说明。
A.实施方式1本发明的实施方式1是如下的EL元件的制造方法,即,在形成了电极层的基体上,通过多次使用光刻法对种类不同的发光层进行图形处理,在所述基体上形成多种发光部,至少具有以下的各工序。
(1)在基体上将发光层及光刻胶层按此顺序形成的工序(发光层及一次光刻胶层形成工序)
(2)对所述光刻胶层,按照使相当于规定的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序(一次光刻胶层显影工序)(3)通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序(发光层显影工序)(4)在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序(二次光刻胶层形成工序)(5)按照所述发光部及其端部不显露出来的方式,对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序(二次光刻胶层显影工序)。
关于这些工序,首先使用图1所示的本实施方式的例1,对直到第1发光部的形成为止的过程(图1(a)~(e))进行简单的说明。
在本实施方式的例1中,首先如图1(a)所示,在基体1上形成了图形的第1电极层2及形成于其上的缓冲层3上,使用旋转涂覆法等全面涂布第1发光层用涂布液。通过使被全面涂布的第1发光层用涂布液干燥并固化,即形成第1发光层4。此后,在该第1发光层4上,全面涂布正型的光刻胶,形成一次光刻胶层5(发光层及一次光刻胶层形成工序)。
然后,对第1发光部,按照使该部分不曝光的方式,使用一次光掩模6,进行图形照射紫外线7(图1(a))。此后,通过利用光刻胶显影液对一次光刻胶层5的曝光部分进行显影并水洗,除去曝光部分的一次光刻胶层5(一次光刻胶层显影工序)。
继而通过利用发光层显影液进行显影,仅将未被一次光刻胶层5覆盖的部分的发光层4除去(图1(b),发光层显影工序)。
此后,如图1(c)所示,在它们之上再次全面涂布正型的光刻胶,形成二次光刻胶层5’(二次光刻胶层形成工序)。
然后,使用比遮掩了图1(a)所示的一次光刻胶层的一次光掩模6更宽的二次光掩模6’,利用紫外线7进行曝光(图1(d))。此后,通过利用光刻胶显影液对二次光刻胶层5的曝光部分进行显影并水洗,即如图1(e)所示,形成覆盖第1发光部4’及其端部a的二次光刻胶层5’(二次光刻胶层显影工序)。
像这样对一个发光层进行图形处理时,通过进行一次光刻胶层及二次光刻胶层的2次光刻胶显影工序,就可以在第1发光部4’的端部a被光刻胶层覆盖的状态下,进行用于形成其后的第2发光部的第2发光层用涂布液的涂布工序。所以,即使涂布其后的第2发光层用涂布液,也不会产生混色等问题。
图2是表示本实施方式的例2的直到第1发光部的形成为止(图2(a)~(e))的图。在此例中,直到图1(b)的工序,即对一次光刻胶层5进行显影,对第1发光层进行显影的工序(发光层显影工序)为止,全都相同(参照图2(b))。在此例中,其后进行剥离被显影的一次光刻胶层5的工序(一次抗蚀层剥离工序,参照图2(c))。然后,在全部除去一次光刻胶层而显露出第1发光部4’的基体上,全面形成二次光刻胶层5’,通过与图1的例子相同地使用二次光掩模6’来进行曝光(图2(d)),形成更宽的二次光刻胶层5’,并成为通过以二次光刻胶层5’覆盖而使得第1发光部4’的端部a不显露出来的状态(图2(e))。
在此例的方法中,虽然在发光层显影工序和二次光刻胶层形成工序之间,有必要多进行一个光刻胶层剥离工序,但是由于不会如图1所示例子那样,在已经形成的光刻胶层上再次形成光刻胶层,因此具有容易形成二次光刻胶层的优点。
下面使用图1所示的例1对第2发光部的形成进行说明(图1(f)~(j))。第2发光部也可以通过对第2发光层进行与所述第1发光部的形成方法相同的工序来形成,此时,可以在第1发光部的端部a及第2发光部的端部b被覆盖的状态下,涂布第3发光层用涂布液,因而可以防止混色。
即,首先进行利用相同的旋转涂覆法等形成第2发光层8,然后形成一次光刻胶层5的工序(发光层及一次光刻胶层形成工序,图1(f))。然后,使用对第1发光部的部分及第2发光部的部分进行遮掩的一次光掩模6,进行图形曝光(图1(f))。其后,用光刻胶显影液对一次光刻胶层进行显影(一次光刻胶层显影工序),并对露出的第2发光层进行显影(发光层显影工序,图1(g))。然后,再形成二次光刻胶层5’(二次光刻胶层形成工序,图1(h))。此后,通过同样地使用较宽的二次光掩模6’,进行图形曝光并显影,形成以二次光刻胶层5’覆盖第1发光部4’的端部a及第2发光部8’的端部b的状态(二次光刻胶层显影工序,图1(j))。所以,在其后涂布第3发光层用涂布液并形成第3发光层9时(图1(k)),第1发光部和第2发光部就不会发生混色。
下面对所述第2发光部的形成的例2进行说明(图2(f)~(j))。在例2中,第2发光部的形成的情况也与第1发光部的情况相同,在发光层显影工序和二次光刻胶层形成工序之间,进行光刻胶层剥离工序。
首先,与例1相同,进行第2发光层8及一次光刻胶层5形成工序(图2(f)),进行了一次光刻胶层显影工序及第2发光层显影工序后的状态为图2(g)(相当于图1(g)。)。在该状态下对一次光刻胶层5及二次光刻胶层5’进行剥离(光刻胶层剥离工序,图2(h))。然后,形成二次光刻胶层5’,通过使用较宽的二次光掩模6’进行曝光·显影(图2(i)),形成以二次光刻胶层5’覆盖至端部a的第1发光部4’及覆盖至端部b的第2发光部8’(二次光刻胶层形成工序、二次光刻胶层显影工序,图2(j))。
图2所示的例2中,由于与所述第1发光层的情况相同,在预先进行了光刻胶层剥离工序之后,进行二次光刻胶层形成工序,因此,不会如图1所示,在已经形成一次光刻胶层后再层叠二次光刻胶层。所以,具有容易形成二次光刻胶层的优点。
继而,最后图1所示例子及图2所示例子都相同,进行形成第3发光层9及光刻胶5的发光层形成工序及光刻胶形成工序(图1(k)、图2(k))。此后,进行光刻胶的曝光·显影,在进行了第3发光层显影工序后,通过剥离光刻胶,形成第1发光部4’、第2发光部8’及第3发光部9’(图1(l))。最后如图1(m)所示,在这些发光部上形成第2电极层10,就可以制造出向图的下方发出EL光的EL元件。
下面将对此种本实施方式的EL元件的制造方法的各工序进行详细的说明。
1.发光层及一次光刻胶层形成工序在本实施方式中,首先进行发光层及光刻胶层形成工序。如所述图1及图2所示,当发光层为第1发光层时,通常在形成了电极层的基体上涂布第1发光层用涂布液来形成第1发光层。
虽然所述本实施方式中使用的基体使用像这样至少形成了电极层的基体,但是,在本实施方式中,并不限定于此,也可以使用形成了缓冲层等其他的有机EL层的基体。
但是,在本实施方式中,如图1(d)至图1(e)所示,当对二次光刻胶层5’进行显影时,有必要在缓冲层3显露出来的状态下进行。所以,在本实施方式中,该位置上所形成的缓冲层等有机EL层最好是不会溶解于光刻胶层的显影液或溶剂中的有机EL层。具体来说,可以举出使用了溶胶凝胶反应液、光固化树脂或热固化树脂的缓冲层。即,使用在未固化状态的溶胶凝胶反应液、光固化树脂或热固化树脂中加入用于作为缓冲层发挥作用的添加剂而制得的缓冲层形成用涂布液、通过对溶胶凝胶反应液、光固化树脂或热固化树脂自身进行改性而使之作为缓冲层发挥作用的缓冲层形成用涂布液,通过使此种缓冲层形成用涂布液固化来制得不溶解于溶剂中的缓冲层。
下面将对此种发光层及光刻胶层形成工序中使用的各构成进行具体的说明。
a.基体本实施方式中使用的基体只要是透明性高的材料,就没有特别的限定,可以使用玻璃等无机材料或透明树脂等。
作为所述透明树脂,虽然只要可以制成薄膜状,就没有特别的限定,但是,最好使用透明性高、耐溶剂性、耐热性比较高的高分子材料。具体来说,可以举出聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氟乙烯(PFV)、聚丙烯酸酯(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、无定形聚烯烃或氟类树脂等。
b.电极层在所述基体上,如所述那样形成电极层。作为此种电极层,只要是通常的EL元件所使用的,就没有特别的限定。而且,将像这样先在基体上设置的电极层称为第1电极层,将在有机EL层形成后设置的电极层称为第2电极层。这些电极层由阳极和阴极构成,阳极和阴极的任意一方为透明或半透明,作为阳极,为了容易注入空穴,最好为功函数大的导电材料。另外,也可以混合使用多种材料。每一个电极层的电阻最好都要尽可能小,一般来说,虽然可以使用金属材料,但是也可以使用有机物或无机化合物。
c.发光层用涂布液在本实施方式中,通过在至少形成了所述电极层的基体上涂布发光层用涂布液,并使之干燥而在基体上形成发光层。
作为此种发光层用涂布液,通常由发光材料、溶剂及掺杂剂等添加剂构成。而且,由于本实施方式为通过多次使用光刻法对种类不同的发光层进行图形处理而在基体上形成多种发光部的EL元件的制造方法,因此形成多种颜色的发光层。所以要使用多种发光层用涂布液。
此种向基体上涂布发光层用涂布液的方法只要是可以全面涂布的方法,就没有特别的限定,例如可以利用旋转涂覆法(spin-coating)、浇注法(casting)、浸渍法(dipping)、棒涂法(bar coat)、刮刀涂覆法(blade coat)、滚筒涂覆法(roll coat)、凹版涂覆法(gravure coat)、柔性印刷法、喷涂法等涂布方法进行涂布。
通常通过对所涂布的发光层用涂布液进行加热等使之干燥·固化而制成发光层。下面将对构成这些发光层用涂布液的各材料进行说明。
I.发光材料作为本实施方式中使用的发光材料,只要是含有发出荧光的材料并可以发光,就没有特别的限定,另外,也可以是同时具有发光功能和空穴输送功能或电子输送功能的材料。在本实施方式中,考虑到像后述那样利用光刻法进行发光层的图形处理,形成发光层的材料最好为不溶解于后述的光刻胶溶剂、光刻胶显影液及光刻胶剥离液中的材料。另外,此时,利用光刻法对发光层进行图形处理时使用的光刻胶,最好使用不溶解于发光层的形成中使用的溶剂中的材料。
作为此种发光材料,可举出染料类材料、金属配位化合物类材料及高分子材料。
□染料类材料作为染料类材料,可以举出甲环戊丙胺衍生物、四苯基丁二烯衍生物、三苯基胺衍生物、噁二唑衍生物、吡唑并喹啉衍生物、联苯乙烯苯衍生物、联苯乙烯芳烯衍生物、sylol衍生物、噻吩环化合物、吡啶环化合物、pelynone衍生物、紫苏烯衍生物、寡噻吩衍生物、三富马酰胺衍生物、噁二唑二聚体、吡唑喹啉二聚体等。
□金属配位化合物类材料作为金属配位化合物类材料,可以举出亚油酸铝配位化合物、苯亚油酸铍配位化合物、苯并噁唑锌配位化合物、苯并噻唑锌配位化合物、甲基偶氮锌配位化合物、卟啉锌配位化合物、铕配位化合物等具有以Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等稀土类金属作为中心金属,以噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构为配体的构造等的金属配位化合物等。
□高分子类材料作为高分子类材料,可以举出聚对苯乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚聚对苯衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、将所述染料单体、金属配位化合物类发光材料高分子化的材料等。
在本实施方式中,能够利用使用发光层用涂布液的光刻法来以较高精度形成发光层,从利用该优点的观点出发,更优选使用所述高分子类材料作为发光材料。
II.溶剂从所述图1及图2所示例子可以清楚地看到,发光层用涂布液有可能会被涂布在光刻胶层上。所以,作为该发光层用涂布液所使用的溶剂,最好选择对光刻胶的溶解度在25□、1个大气压下在0.001(g/g溶剂)以下的溶剂,更优选选择在0.0001(g/g溶剂)以下的溶剂。例如,当后述的缓冲层溶解于水或DMF、DMSO、醇等极性溶剂中,并且光刻胶为一般的热塑性酚醛类正光刻胶时,虽然可以举出以苯、甲苯、二甲苯的各异构体及它们的混合物、1,3,5-三甲苯、四氢化萘、p-异丙基甲苯、异丙苯、乙基苯、二乙基苯、丁基苯、氯苯、二氯苯的各异构体及它们的混合物为代表的芳香族类溶剂、以甲氧苯甲酰、苯乙醚、丁基苯基醚、四氢呋喃、2-丁酮、1,4-二噁烷、二乙基醚、二异丙基醚、二苯基醚、二苯甲基醚、digrime等为代表的醚类溶剂、以二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烷、四氯乙烷、氯仿、四氯化碳、1-氯萘等氯代类溶剂、环己烷等,但是除此以外,只要是满足条件的溶剂,也都可以使用,还可以是2种以上的混合溶剂。
另外,当如后述那样与可溶于溶剂的缓冲层一起使用时,为了防止在发光层的成膜时,缓冲层和发光层材料混合或溶解,并保持发光材料本来的发光特性,最好不会溶解缓冲层。
从此观点出发,发光层用涂布液用的溶剂优选选择对缓冲层材料的溶解度在25□、1个大气压下在0.001(g/g溶剂)以下的溶剂,更优选选择在0.0001(g/g溶剂)以下的溶剂。
III.添加剂在本实施方式中使用的发光层用涂布液中,除了所述的发光材料及溶剂外,还可以添加各种添加剂。例如,为了提高发光层中的发光效率,改变发光波长等,有时要添加掺杂材料。作为该掺杂材料,可以举出紫苏烯衍生物、香豆素衍生物、红荧烯衍生物、quinacrydone衍生物、squarium衍生物、porphylene衍生物、苯乙烯类染料、1,2,3,4-四氢蒽衍生物、吡唑啉衍生物、十环烯、吩噁嗪酮等。
d.光刻胶在本实施方式中,通过对形成了所述发光层的基体全面涂布光刻胶,形成一次光刻胶层。
此时的光刻胶的涂布方法,只要是一般的全面涂布涂布液的方法,就没有特别的限定,具体来说,可以使用旋转涂覆法、浇注法、浸渍法、棒涂覆法、刮刀涂覆法、滚筒涂覆法、凹版涂覆法、柔性印刷法、喷涂法等涂布方法。
本实施方式像这样在发光层上形成一次光刻胶层,利用光刻法对发光层进行图形处理。该所谓光刻法是指如下的方法,即,利用因为光的照射而使膜的受光照射的部分的溶解性发生变化的现象,来形成与光照射图形对应的任意的图形。
可以用于本实施方式的光刻胶虽然既可以是正型,也可以是负型,没有特别的限定,但是,最好是不溶于发光层等有机EL层形成中使用的溶剂中的物质。
具体来说,作为可以使用的光刻胶,可以举出热塑性酚醛树脂类、橡胶+双叠氮类等。
e.光刻胶溶剂在本实施方式中,作为在涂覆所述光刻胶时可以使用的光刻胶溶剂,为了防止光刻胶成膜时发光层等所述有机EL层和光刻胶材料混合或溶解,并保持本来的发光特性,最好使用不溶解发光层材料等有机EL材料的溶剂。如果考虑这一点,作为可以用于本实施方式中的光刻胶溶剂,最好选择对发光层形成用材料等有机EL层形成用的材料的溶解度在25□、1个大气压下在0.001(g/g溶剂)以下的溶剂,更优选选择在0.0001(g/g溶剂)以下的溶剂。
例如,作为在缓冲层形成材料溶于水类的溶剂中,而发光层溶于芳香族类等无极性有机溶剂中的情况下可以使用的光刻胶溶剂,虽然可以举出以丙酮、甲基乙基酮为代表的酮类、以丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯为代表的溶纤剂乙酸酯类、以丙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚为代表的溶纤剂类、以甲醇、乙醇、1-丁醇、2-丁醇、环己醇为代表的醇类、醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯类溶剂、环己烷、十氢萘等,但是,其他只要是满足条件的溶剂也可以使用,也可以使用2种以上的混合溶剂。
2.一次光刻胶层显影工序然后,在本实施方式中,进行按照使相当于规定的发光部的部分的光刻胶层残留的方式,对一次光刻胶层进行图形曝光后再显影的一次光刻胶层显影工序。
在该工序中,首先,借助光掩模对一次光刻胶层进行曝光。关于该曝光方法等,虽然由于与以往的曝光方法相同,在这里将说明省略,但是,光掩模使用的是能够使形成第1发光部的部分的光刻胶层残留的光掩模。具体来说,在图1或图2所示的例子中,由于使用正型的光刻胶,因此使用能够对第1发光部的合适部分进行遮光的光掩模,相反,当使用负型的光刻胶时,则使用能够仅使所述第1发光部的合适部分曝光的光掩模。
而且,可以考虑利用例如激光等进行的绘制而曝光成图形形状的情况,本实施方式也包括此种情况。
此后,在进行了图形曝光后,进行第1光刻胶层的显影,其结果是,按照在第1发光部上使第1光刻胶层残留的方式,进行光刻胶层的图形处理。
下面将对该工序中的光刻胶层的图形处理所使用的显影液进行说明。
(光刻胶显影液)作为可以用于本实施方式的光刻胶显影液,只要不是溶解形成所述发光层的材料的物质,就没有特别的限定。具体来说,虽然可以使用一般所用的有机碱类显影液,但是,此外,还可以使用无机碱或可以对光刻胶层进行显影的水溶液。在进行了光刻胶层的显影后,最好用水进行清洗。
作为可以用于本实施方式的显影液,优选对发光层形成用材料的溶解度在25□、1个大气压下在0.001(g/g显影液)以下的显影液,更优选选择在0.0001(g/g显影液)以下的显影液。
3.发光层显影工序在本实施方式中,进行如下的工序,即,通过将像这样除去一次光刻胶层而显露出来的发光层除去,即形成表面被光刻胶层覆盖的发光部。
该发光层显影工序虽然可以是使用溶解发光层的溶剂的湿式法及使用干式蚀刻的干式法,但是在本实施方式中,最好使用没有混色等问题的干式法。下面将对各个方法进行说明。
(湿式法)此时的所谓湿式法是指如下的方法,即,不剥离光刻胶,使用可以溶解或剥离发光层的溶剂,将发光层溶解并除去。作为此时可以使用的溶剂,可以使用所述的发光层用涂布液的溶剂,除此以外,只要是满足所述条件的溶剂,还可以选择其他的溶剂。
另外,在使用该溶剂进行除去时,也可以在超声波浴中进行。像这样通过使用超声波浴,就不会产生发光层的图形的变细或发光层的流出等问题,从而可以进行高精度的图形处理,因此具有可以在短时间内进行高精度的图形处理的优点。
在本实施方式中,该超声波浴所使用的条件最好为,在25□下,以20~100千赫的振动频率,进行0.1~60秒,通过采用此种条件,就可以在短时间内进行高精度的图形处理。
(干式法)另一方面,所谓干式法是指,将使用干式蚀刻去除了光刻胶的部分的发光层除去的方法。
通常,由于光刻胶层的膜厚远大于发光层,因此通过整体地进行干式蚀刻,就可以除去发光层。
此时,光刻胶层的膜厚最好在0.1~10μm的范围内,更优选在0.5~5μm的范围内。通过采用此种膜厚,就可以在保持光刻胶的抗蚀功能的同时,进行加工精度高的干式蚀刻。
如果像这样采用干式蚀刻,由于可以使蚀刻的端部更尖锐,因此就可以使存在于图形的端部的膜厚不均的区域的宽度更窄,其结果是,起到能够进行更高精度的图形处理的作用。
作为本实施方式中使用的干式蚀刻法,干式蚀刻最好为反应性离子蚀刻。通过使用反应性离子蚀刻,有机膜产生化学反应,变为分子量小的化合物,这样就可以通过气化·蒸发而从基体上除去,从而可以实现蚀刻精度高、时间短的加工。
另外,在本实施方式中,当进行所述干式蚀刻时,最好使用氧单体或含有氧的气体。通过使用氧单体或含有氧的气体,就可以利用有机膜的氧化反应而将其分解除去,从而可以从基体上除去不需要的有机物,因而可以实现蚀刻精度高、时间短的加工。另外,在该条件下,由于对通常使用的ITO等氧化物透明导电膜进行蚀刻,因此在不会损害电极特性,并能够净化电极表面方面也是很有效的。
另外,在本实施方式中,在所述干式蚀刻中最好使用大气压等离子体。通过使用大气压等离子体,就可以在大气压下进行通常需要真空装置的干式蚀刻,从而可以实现处理时间的缩短及成本的降低。此时,虽然蚀刻可以利用等离子体化的大气中的氧来使有机物氧化分解,但是,也可以通过气体的置换或循环来对反应气氛的气体组成进行任意的调整。
4.光刻胶层剥离工序在本实施方式中,在进行了所述发光层显影工序后,也可以进行对显影的一次光刻胶层进行剥离的工序。具体来说为如下的方法,即,如图2(b)至图2(c)所示,通过将基体上残留的一次光刻胶层剥离,使发光部显露出来,其后,进行后述的二次光刻胶层形成工序。
在一次光刻胶层残留的状态下,难以形成层叠于其上的二次光刻胶层的情况下,或由于层叠光刻胶层而使膜厚增厚,从而在其后的发光层的形成中产生问题的情况等中,最好像这样一旦将基体上的全部光刻胶层剥离后,即从该状态开始进行二次光刻胶层的形成。
(光刻胶剥离液)当进行此种光刻胶层的剥离时,要使用光刻胶剥离液。作为可以应用于本实施方式中的光刻胶剥离液,有必要使之不溶解所述发光层,单溶解光刻胶层,可以直接使用所述的光刻胶的溶剂。另外,当使用正型光刻胶时,也可以在进行了UV曝光后,使用作为抗蚀剂显影液举出的液体进行剥离。
另外,也可以使用强碱水溶液、二甲基甲酰胺、二甲替乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮等溶剂及它们的混合物、市售的抗蚀层剥离液。在剥离抗蚀层后,还可以用2-丙醇等漂洗,进而用水漂洗。
5.二次光刻胶层形成工序在进行了所述发光层显影工序后,在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式进行形成二次光刻胶层的工序。
由于这里所使用的二次光刻胶层可以使用与所述一次光刻胶层相同的材料,因此在此处的说明省略。
在本实施方式中,既可以是一次光刻胶层与二次光刻胶层使用相同的光刻胶的情况,也可以是使用不同的光刻胶的情况。当进行所述的光刻胶剥离工序时,由于分别使用一次光刻胶和二次光刻胶,因此从工序的简便性等理由考虑,最好使用相同的光刻胶。
另一方面,当不进行所述光刻胶剥离工序时,由于有必要在一次光刻胶层上形成二次光刻胶层,因此也可以根据情况使用不同的光刻胶。
6.二次光刻胶层显影工序在图1(b)及图2(b)的阶段中,形成了图形的发光部的端部a处于未被一次光刻胶覆盖而显露出来的状态。当从此状态开始进而涂布其后的发光层用涂布液时,发光层材料就会从端部a及b等溶解入涂布的发光层用涂布液中,其结果是,产生混色或象素变细之类的问题。
为了解决该问题,在二次光刻胶层的曝光·显影工序中,按照以比一次光刻胶的曝光·显影工序中残留的一次光刻胶层的宽度更大的宽度来覆盖发光部的方式,进行图形的形成。即,以覆盖发光部的端部,并且未达到相邻的发光部程度的大小来对二次光刻胶层进行曝光·显影。
而且,关于其他方面,由于与所述一次光刻胶层显影工序相同,因此此处的说明省略。
7.其他在本实施方式中,在反复进行2次从所述1到6的工序后,如所述图1的例子所说明的那样,再次进行发光层形成工序及光刻胶层形成工序,并进行所形成的光刻胶层的曝光·显影工序、所形成的发光层的显影工序,之后,通过进行光刻胶层的剥离工序,就可以形成3种颜色的发光部。
其后,在形成了第2电极层或保护层后,通过进行密封,就可以制成EL元件。
B.实施方式2下面将对本发明的EL元件的制造方法的实施方式2进行说明。
本发明的实施方式2是如下的EL元件的制造方法,即,在形成了电极层的基体上,通过多次使用光刻法对种类不同的发光层进行图形处理,在所述基体上形成多种发光部,至少具有以下的各工序。
(1)在所述基体上将发光层及光刻胶层按此顺序形成的工序(发光层及一次光刻胶层形成工序)(2)对所述光刻胶层,按照使相当于全部的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序(一次光刻胶层显影工序)(3)通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序(发光层显影工序1)(4)在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序(二次光刻胶层形成工序)
(5)按照所述发光部及其端部不显露出来的方式,对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序(二次光刻胶层显影工序)。
(6)对除去所述光刻胶层而显露出来的发光部进行除去的工序(发光层显影工序2)关于这些工序,首先使用图3所示的例1,对直到第1发光部的形成为止的过程(图3(a)~(f))进行简单的说明。
图3是表示本实施方式的例1的图。如图3(a)所示,与所述图1所示情况相同,在形成了电极层2及缓冲层3的基体1上,形成第1发光层4及一次光刻胶层5(发光层及一次光刻胶层形成工序)。
然后,对该一次光刻胶层进行曝光并显影(一次光刻胶层显影工序)。本实施方式与所述实施方式1最大的不同在于,在该一次光刻胶层显影工序中,本实施方式是按照在全部的形成发光部的区域内都使一次光刻胶层残留的方式,设置光掩模6(图3(a)),在利用这样的光掩模6进行了曝光后,再进行显影。
此后,在一次光刻胶层5残留于全部的形成发光部的区域内的状态下,实施对显露出来的第1发光部4进行显影的工序(发光层显影工序1,图3(b))。
然后,按照覆盖所述基体上的发光部的方式,形成二次光刻胶层(二次光刻胶层形成工序,图3(c))。
此后,使用比一次光掩模6更宽的二次光掩模6’,仅对所述发光部进行图形曝光(图3(d)),并进行显影(二次光刻胶层显影工序,图3(e))。
最后,通过对残留在其他的发光部上的发光层进行显影,达到形成二次光刻胶层5’的状态,并使得在第1发光部4’上,其端部a不会显露出来(发光层显影工序2,图3(f))。
在本实施方式中,在对一个发光层进行图形处理时,通过进行一次光刻胶层及二次光刻胶层的2次光刻胶显影工序,就可以在第1发光部4’的端部a被光刻胶层覆盖的状态下,进行其后的第2发光层用涂布液的涂布工序。所以,即使涂布其后的第2发光层用涂布液,也不会产生混色等问题。
另外,本实施方式的特征是,在二次光刻胶层显影工序中,在缓冲层3被第1发光层4覆盖的状态下,将二次光刻胶层显影。即,虽然在图3(d)中进行了图形曝光后,对二次光刻胶层进行显影,但是,此时,在缓冲层上存在第1发光层4(图3(e)),因此光刻胶层显影液不会直接与缓冲层接触。所以,在本实施方式中,具有如下的优点,即,即使缓冲层的材料可溶于光刻胶显影液中,也可以使用。
图4是表示本实施方式的例2的直到第1发光部的形成为止(图4(a)~(f))的图。在该例中,直到图3(b)的工序,即对一次光刻胶层5进行显影,并对第1发光层进行显影的工序(发光层显影工序1)为止,都完全相同(参照图4(b)),其特征在于,然后,实施对显影的一次光刻胶层5进行剥离的工序(一次抗蚀层剥离工序,参照图4(c))。
然后,在全部除去了一次光刻胶层的显露出第1发光部4’的基体上,全面形成二次光刻胶层5’,与图3的例子相同,使用二次光掩模6’,形成更宽的二次光刻胶层5’,从而达到以二次光刻胶层5’覆盖的状态,使得第1发光部4’的端部a不显露出来(图4(f))。
方法2虽然有必要在发光层显影1工序和二次光刻胶层形成工序之间,多进行一项称为光刻胶层剥离工序的工序,但是,由于不会像图3所示的例子那样,在已经形成的光刻胶层上再次形成光刻胶层,因此,二次光刻胶层的形成十分容易,另外,膜厚也不会大幅度增加,所以具有可以均一地形成发光层的优点。
另外,在方法2中,也与方法1相同,在对一次光刻胶层进行显影时(图4(d)),由于存在发光层4(图4(e)),因此缓冲层3不会与光刻胶显影液直接接触。所以,具有如下的优点,即,即使缓冲层可溶于光刻胶显影液中,也可以使用。
在本实施方式中,与所述实施方式1的情况相同,通过在第2发光层上又进行相同的工序(图3(g)~图3(k)),就可以在第1发光部4’的端部a及第2发光部8’的端部b被覆盖的状态下,涂布第3发光层用涂布液(图3(l)),从而可以防止混色。另外,与所述第1发光部的形成工序相同,在进行二次光刻胶层显影工序时,在缓冲层上存在第2发光层8(图3(j)),并且在其后进行发光层显影工序2(图3(k))。所以,即使在形成第2发光部时,缓冲层3也不会与光刻胶显影液直接接触。
另外,对于本实施方式的例2,也可以同样地在第2发光层上进行相同的工序(图4(g)~图4(k))。
此后,在形成第3发光层及光刻胶层后,通过曝光(图3(l)及图4(l)),并显影,就可以形成第1发光部4’、第2发光部8’及第3发光部9’。此后,最后在这些发光部上形成第2电极层,从而制造出向图的下方发出EL光的EL元件。
下面将对此种本实施方式的EL元件的制造方法的各工序进行详细的说明。而且,由于本实施方式中所使用的材料及其形成方法等,除了下面的说明中特别指出的以外,都与所述实施方式1中说明的相同,因此在以下的各工序的说明中将省略。
1.发光层及一次光刻胶层形成工序在本实施方式中,与实施方式1相同,首先,进行在基体上按照发光层及光刻胶层的顺序进行形成的发光层及一次光刻胶层形成工序。
而且,在本实施方式中,如后述所示,在所述电极层上的有机EL层,例如缓冲层,即使可以溶于光刻胶显影液中,也可以形成。对于此种缓冲层进行说明。
(缓冲层)本实施方式的缓冲层是指,按照容易进行电荷向发光层的注入的方式被设于阳极和发光层之间或阴极和发光层之间,是含有有机物的层,特别是含有有机导电体的层。例如,可以采用具有提高空穴向发光层的注入效率并使得电极等的凹凸平整化的功能的导电高分子。
本实施方式中使用的缓冲层的导电性高时,为了保持元件的二极管特性,防止串音(cross talk),最好进行图形处理。而且,当缓冲层的电阻高时,也可以不进行图形处理,另外,当缓冲层为可以省略的元件时,也可以不设置缓冲层。
在本实施方式中,当缓冲层及发光层两者都利用光刻法形成图形时,形成缓冲层的材料最好选择不溶于光刻胶溶剂及发光层形成中使用的溶剂中的材料,更优选选择不溶于光刻胶剥离液中的材料作为形成缓冲层的材料。
作为形成本实施方式中使用的缓冲层的材料,具体来说,可以举出聚烷基噻吩衍生物、聚苯胺衍生物、三苯基胺等空穴输送性物质的聚合物、无机氧化物的溶胶凝胶膜、三氟甲烷等有机的聚合膜、含有路易斯酸的有机混合物膜等,但是只要满足关于所述的溶解性的条件,就没有特别的限定,也可以在成膜后通过反应、聚合或煅烧等来满足所述的条件。
另外,作为在本实施方式中形成缓冲层时所用的溶剂,能够分散或溶解缓冲材料即可,并没有特别的限制,但是,当在全色的图形形成等中,需要多次成膜时,有必要使用不溶解光刻胶材料的缓冲层溶剂,更优选不溶解发光层的缓冲层溶剂。
作为可以应用于本实施方式中的缓冲层溶剂,最好选择对抗蚀层材料的溶解度在25□、1个大气压下在0.001(g/g溶剂)以下的溶剂,更优选选择在0.0001(g/g溶剂)以下的溶剂。另外,作为缓冲层溶剂,更优选对发光层构成材料的溶解度在25□、1个大气压下在0.001(g/g溶剂)以下的溶剂,特别优选选择在0.0001(g/g溶剂)以下的溶剂。
具体来说,可以举出水、以甲醇、乙醇为代表的醇类、二甲基甲酰胺、二甲替乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮等溶剂,但是除此以外,只要是满足条件的溶剂,都可以使用。另外,也可以将2种以上的溶剂混合使用。
2.一次光刻胶层显影工序然后,实施一次光刻胶层显影工序,即,在对已形成的光刻胶层,按照使得相当于全部的发光部的部分的光刻胶层残留的方式,进行图形曝光后,进行显影。
该工序与实施方式1有很大不同,实施方式1是按照在相当于规定的发光部的部分使该部分的光刻胶层残留的方式进行的,而在本实施方式中,则是按照使相当于全部的发光部的部分的光刻胶层残留的方式,进行图形曝光,显影。
3.发光层显影工序1此后,进行发光层显影工序1,即,通过将如所述那样除去光刻胶层而显露出来的发光层除去,形成表面由光刻胶层覆盖的发光部。
在像这样进行了一次光刻胶层形成工序后,通过进行发光层显影工序1,就可以将存在于相当于由一次光刻胶层所覆盖的发光部的部分之间的发光层除去。
在所述2的工序及该工序中,通过一边像这样保留发光部,即在存在缓冲层的部分保留发光层,一边将存在于其间的发光层除去,就可以在用下一工序形成的二次光刻胶层覆盖发光部的端部的同时,在其后的二次光刻胶层显影工序中,用发光层来保护缓冲层。
4.光刻胶层剥离工序在本实施方式中,也与实施方式1相同,还可以在进行了所述发光层显影工序后,进行将显影的一次光刻胶层剥离的工序。当在残留一次光刻胶层的状态下,难以通过在其上层叠来形成二次光刻胶层时,或因层叠光刻胶层而导致膜厚加厚,从而在其后的发光层的形成中出现问题等时,最好像这样,从将基体上的全部的光刻胶层剥离掉的状态开始,进行二次光刻胶层的形成。
5.二次光刻胶层形成工序然后,进行二次光刻胶层形成工序,即,在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层。这样即如所述那样,发光部端部被二次光刻胶层覆盖。
6.二次光刻胶层显影工序此后,进行二次光刻胶层显影工序,即,在按照规定的发光部及其端部不显露出来的方式,对所述光刻胶层进行图形曝光后,再进行显影。在本工序中,当对二次光刻胶层进行显影时,由于位于电极层上、即形成发光部的区域的缓冲层被发光层覆盖,因此,就不会直接与该二次光刻胶层显影工序中使用的光刻胶显影液接触。所以,在本实施方式中,可以使用如所述那样的可溶于光刻胶层的显影液等中的缓冲层。
7.发光层显影工序2然后,进行将除去所述光刻胶层后显露出来的发光部除去的发光部显影工序2。
在本实施方式中,通过像这样分2次进行发光层显影工序,就可以在光刻胶层的显影工序中,使得缓冲层被发光层覆盖而不显露出来。
如果将本实施方式与实施方式1比较,的确多进行了1次发光层显影工序。但是,有时候为了提高发光效率等,不得不形成可溶于溶剂的缓冲层,因此,可以说本实施方式是在这种情况下有用的方式。
而且,本发明并不限定于所述实施方式。所述实施方式只是示例,具有与本发明的技术方案的范围中所记述的技术思想实质上相同的构成,并且能够发挥相同的作用效果的设计,无论为何种形式,都包含在本发明的技术范围中。
下面将通过列举实施例来对本发明做进一步的详细说明。
[实施例](缓冲层的成膜)清洗6英寸□(square)、板厚1.1mm的形成了图形的ITO基板,作为基体及第1电极层。取0.5ml缓冲层涂布液(拜尔公司制;Baytron P,表示在以下的化学式(1)中。),向基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以2500rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到800埃。
(第一发光层的成膜)作为第一发光层,取1ml作为红色发光有机材料的涂布液(聚乙烯咔唑70重量份、噁二唑30重量份、dicyanomethylene pyran衍生物1重量份、一氯代苯4900重量份),向缓冲层上的基板的中心部滴下,进行旋转涂覆。以2000rpm保持10秒,形成层。其结果为,膜厚达到800埃。
取2ml正型光刻胶液(东京应化公司制OFPR-800),向基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以500rpm保持10秒,其后再以2000rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到约1μm。在80□下进行30分钟的预烘烤。其后,与曝光掩模一起固定在校准曝光机上,对要除去的缓冲层及发光层的部分进行了紫外线曝光。在抗蚀剂显影液(东京应化公司制;NMD-3)中显影20秒后,水洗,除去曝光部的光刻胶层。在120□下进行了30分钟的后烘烤后,利用使用了氧等离子体的反应性离子蚀刻,将除去了光刻胶层的部分的缓冲层及发光层除去。在用丙酮完全除去了光刻胶层后,再次取2ml正型光刻胶液(东京应化公司制;OFPR-800),向基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以500rpm保持10秒,其后再以2000rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到约1μm。在80□下进行30分钟的预烘烤。其后,与曝光掩模一起固定在校准曝光机上,按照保留比第1发光部宽10μm的光刻胶层的方式进行了紫外线曝光。在抗蚀剂显影液(东京应化公司制;NMD-3)中显影20秒后,水洗,除去曝光部的光刻胶层。在120□下进行了30分钟的后烘烤,获得由具有比第1发光部宽10μm的光刻胶层保护的基体。
(第二缓冲层的成膜)取0.5ml缓冲层涂布液(拜尔公司制Baytron P),向所获得的基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以2500rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到800埃。
(第二发光层的成膜)作为第二发光层,取1ml作为绿色发光有机材料的涂布液(聚乙烯咔唑70重量份、噁二唑30重量份、香豆素61重量份、一氯代苯4900重量份),向缓冲层上的基板的中心部滴下,进行旋转涂覆。以2000rpm保持10秒,形成层。其结果为,膜厚达到800埃。
取2ml正型光刻胶液(东京应化公司制;OFPR-800),向基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以500rpm保持10秒,其后再以2000rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到约1μm。在80□下进行30分钟的预烘烤。其后,与曝光掩模一起固定在校准曝光机上,对第1发光部和第2发光部以外的要除去发光层的部分进行了紫外线曝光。在抗蚀剂显影液(东京应化公司制;NMD-3)中显影20秒后,水洗,除去曝光部的光刻胶层。在120□下进行了30分钟的后烘烤后,利用使用了氧等离子体的反应性离子蚀刻,将除去了光刻胶层的部分的缓冲层及发光层除去。在用丙酮除去了光刻胶后,再次取2ml正型光刻胶液(东京应化公司制;OFPR-800),向基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以500rpm保持10秒,其后再以2000rpm保持20秒,形成了层。其结果为,膜厚达到约1μm。在80□下进行30分钟的预烘烤。其后,与曝光掩模一起固定在校准曝光机上,按照保留比第1发光部及第2发光部各宽10μm的光刻胶层的方式进行了紫外线曝光。在抗蚀剂显影液(东京应化公司制;NMD-3)中显影20秒后,水洗,除去曝光部的光刻胶。在120□下进行30分钟的后烘烤,获得由具有比第1发光部及第2发光部各宽10μm的光刻胶保护的基体。
(第三缓冲层的成膜)取0.5ml缓冲层涂布液(拜尔公司制Baytron P),向所获得的基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以2500rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到800埃。
(第三发光层的成膜)作为第三发光层,取1ml作为蓝色发光有机材料的涂布液(聚乙烯咔唑70重量份、噁二唑30重量份、紫苏烯1重量份、一氯代苯4900重量份),向缓冲层上的基板的中心部滴下,进行旋转涂覆。以2000rpm保持10秒,形成层。其结果为,膜厚达到800埃。
取2ml正型光刻胶液(东京应化公司制OFPR-800),向基体的中心部滴下,进行旋转涂覆。以500rpm保持10秒,其后再以2000rpm保持20秒,形成层。其结果为,膜厚达到约1μm。在80□下进行30分钟的预烘烤。其后,与曝光掩模一起固定在校准曝光机上,对第1发光部和第2发光部及第3发光部以外的要除去发光层的部分进行了紫外线曝光。在抗蚀剂显影液(东京应化公司制;NMD-3)中显影20秒后,水洗,除去曝光部的光刻胶层。在120□下进行了30分钟的后烘烤后,利用使用了氧等离子体的反应性离子蚀刻,将除去了光刻胶层的部分的缓冲层及发光层除去,获得了用光刻胶保护了第1发光部、第2发光部及第3发光部的基体。其后,用丙酮将光刻胶全部除去,露出了形成图形的发光层。
在100□下干燥1小时后,接下来,在所得的基体上,以500埃的厚度蒸镀Ca,作为第2电极层(上部电极),继而以2500埃的厚度蒸镀Ag,作为保护层,制作成EL元件。
(EL元件的发光特性的评价)将ITO电极侧连接在正极上,将Ag电极侧连接在负极上,利用sourcemeter外加直流电流。当外加10V时,可以确认从第1发光部、第2发光部及第3发光部分别发出光。
除了在第1发光层及第2发光层的显影工序之后,未进行光刻胶层的剥离工序和利用二次光刻胶层的形成、曝光及显影工序对发光层的再保护以外,与实施例1相同地制作了EL元件。在进行第2发光层及第3发光层的显影时,已经形成了图形的发光层溶解,产生了象素变细的现象。
权利要求
1.一种电致发光元件的制造方法,是通过在形成了电极层的基体上,使用光刻法多次对种类不同的发光层进行图形处理,而在所述基体上形成多种发光部的EL元件的制造方法,其特征是,具有在所述基体上按照发光层及光刻胶层的顺序依次形成的工序、对所述光刻胶层按照使相当于规定的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序、通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序、在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序、按照所述发光部及其端部不显露出来的方式对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序。
2.根据权利要求1所述的电致发光元件的制造方法,其特征是,在形成所述发光部的工序之后,进行将残存在发光部上的光刻胶层剥离的工序,然后进行形成光刻胶层的工序。
3.一种电致发光元件的制造方法,是通过在形成了电极层的基体上,使用光刻法多次对种类不同的发光层进行图形处理,而在所述基体上形成多种发光部的EL元件的制造方法,其特征是,具有在所述基体上按照发光层及光刻胶层的顺序依次形成的工序、对所述光刻胶层按照使相当于全部的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序、通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序、在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序、按照规定的发光部及其端部不显露出来的方式对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序、对除去所述光刻胶层而显露出来的发光部进行除去的工序。
4.根据权利要求3所述的电致发光元件的制造方法,其特征是,在形成所述发光部的工序之后,进行将全部的残存在发光部上的光刻胶层剥离的工序,然后进行形成光刻胶层的工序。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电致发光元件的制造方法,其特征是,对除去所述光刻胶层而露出的发光层或发光部进行除去的工序是通过干法蚀刻进行除去的工序。
全文摘要
本发明提供如下的利用光刻法的EL元件的制造方法,即,具有发光效率或读取效率高、制造工序简便、可以形成高精细度的图形之类的利用光刻法的优点,同时,可以防止形成了图形的发光部的端部和后来层叠的不同的发光层之间的混色,而且还防止象素变细。为了达成所述目的,本发明是通过在形成了电极层的基体上,使用光刻法多次对种类不同的发光层进行图形处理,而在所述基体上形成多种发光部的EL元件的制造方法,其特征是,具有在所述基体上按照发光层及光刻胶层的顺序依次形成的工序、对所述光刻胶层按照使相当于规定的发光部的部分的光刻胶层残留的方式进行图形曝光后再显影的工序、通过对除去所述光刻胶层而显露出来的发光层进行除去来形成表面被光刻胶层覆盖的发光部的工序、在所述基体上按照覆盖所述发光部的方式形成光刻胶层的工序、按照所述发光部及其端部不显露出来的方式对所述光刻胶层进行图形曝光后再进行显影的工序。
文档编号H05B33/10GK1568638SQ0282011
公开日2005年1月19日 申请日期2002年11月27日 优先权日2002年11月27日
发明者柏原充宏 申请人:大日本印刷株式会社