專利名稱：轉(zhuǎn)印用基板和有機電致發(fā)光元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)印用基板(transfer substrate)和有機電致發(fā)光元件的制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于形成發(fā)光層圖案的轉(zhuǎn)印用基板和利用該轉(zhuǎn)印用基板制造有機電致發(fā)光元件的方法。
背景技術(shù)：
使用有機電致發(fā)光元件(所謂的有機EL元件)的顯示器件，作為質(zhì)量輕且效率高的平板顯示器件，近來倍受關(guān)注。用于這種顯示器件的有機電致發(fā)光元件設(shè)置在透明基板例如玻璃上，并布置為從基板側(cè)觀察時ITO (氧化銦錫透明電極)制成的陽極、有機層和陰極順次層疊。有機層具有如下布置從陽極側(cè)觀察時空穴注入層、空穴傳輸層和可傳輸電子的發(fā)光層順次層疊。對于如此布置的有機電致發(fā)光元件，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在發(fā)光層復(fù)合，從而光透過陽極從基板側(cè)射出。使R(紅)、G (緑)和B (藍)各色有機電致發(fā)光元件排列在基板上，形成利用這種有機電致發(fā)光元件的全色顯示器件。在制造這種顯示器件吋，由能夠發(fā)射各色光的有機發(fā)光材料形成的發(fā)光層應(yīng)形成相應(yīng)于各發(fā)光元件的圖案。目前，通過例如蔭罩法(經(jīng)由在薄板上設(shè)置開ロ圖案而形成的掩模，真空蒸鍍或涂覆發(fā)光材料)或噴墨法，形成發(fā)光層的圖案。通過蔭罩法形成圖案時，難以實現(xiàn)有機電致發(fā)光元件的更精細化和高集成度，這是因為掩模中形成的開ロ圖案難以實現(xiàn)更精細的制造，此外由于掩模的撓曲和拉伸，在發(fā)光元件區(qū)域中難以形成具有高度定位精準(zhǔn)性的圖案。包括預(yù)先形成的有機層的功能層接觸形成有開ロ圖案的掩模時易于受損，從而導(dǎo)致制造成品率下降。通過噴墨法形成圖案時圖案化的精準(zhǔn)度有限，因而難以實現(xiàn)電致發(fā)光器件的精細制造和高集成度以及大尺寸基板的形成。為避免上述問題，作為有機材料構(gòu)成的發(fā)光層或其它功能層的新型圖案化方法，提出了利用能源(熱源)的轉(zhuǎn)印方法(即熱轉(zhuǎn)印法)。例如以下述方式利用熱轉(zhuǎn)印法制造顯示器件。首先，在顯示器件的基板(此后稱為“器件基板”)上形成下部電極。另一方面，經(jīng)由光熱轉(zhuǎn)化層在另一基板(此后稱為“轉(zhuǎn)印用基板”)上形成發(fā)光層。布置器件基板和轉(zhuǎn)印用基板，以使發(fā)光層和下部電極彼此相対，在這種布置下，從轉(zhuǎn)印用基板ー側(cè)照射激光束，從而使發(fā)光層熱轉(zhuǎn)印到器件基板的下部電極上。此時通過點射激光束(spot-irradiatedlaser beam)進行掃描時,發(fā)光層以高度的定位精準(zhǔn)性僅僅熱轉(zhuǎn)印到下部電極上的給定區(qū)域(見特開2002-110350號公報和特開平11-260549號公報)。針對按照熱轉(zhuǎn)印法制造的有機電致發(fā)光元件，提出了在熱轉(zhuǎn)印發(fā)光層之前對器件基板和轉(zhuǎn)印用基板進行熱處理來改善發(fā)光效率和亮度半衰期的方法(見特開2003-229259號公報)。
此外，提出了使用升華性化合物作為激光誘導(dǎo)熱圖像形成系統(tǒng)的高敏感度供體來増加敏感度的方法(見特開平10-6643號公報)。另ー方面，披露了在有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層中使用具有芳族環(huán)(包括四個以上縮合多環(huán)烴)的化合物作為摻雜劑的方法(見特開平9-241629號公報)。然而，利用這種熱轉(zhuǎn)印法得到的發(fā)光元件存在下述問題激光照射使轉(zhuǎn)印層劣化(盡管取決于該轉(zhuǎn)印層使用的有機材料的類型)，使得與蔭罩法制造的發(fā)光元件相比，發(fā)光效率降低，驅(qū)動電壓升高并且亮度半衰期縮短。因而，如上所述通過這種方法作出的改進就其所產(chǎn)生的效果而言并不令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
期望提供用于制造能夠保持高發(fā)光效率和長亮度半衰期的有機電致發(fā)光元件的轉(zhuǎn)印用基板。還期望提供如上所述利用該轉(zhuǎn)印用基板并能夠改善發(fā)光效率和亮度半衰期的有機電致發(fā)光元件的制造方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施方案提供轉(zhuǎn)印用基板，該轉(zhuǎn)印用基板包括透光性支撐基板、形成在支撐基板上的光熱轉(zhuǎn)化層和形成在光熱轉(zhuǎn)化層上的轉(zhuǎn)印層，其中轉(zhuǎn)印層被轉(zhuǎn)印作為有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層并由金屬配合物、熒光摻雜劑和母體骨架具有4-7個環(huán)的芳族烴的混合物形成。此外，本發(fā)明的另ー實施方案提供如上所述利用該轉(zhuǎn)印用基板的有機電致發(fā)光元件的制造方法，其特征在于使用該轉(zhuǎn)印用基板形成發(fā)光層。在該實施方案中，在轉(zhuǎn)印層朝向器件基板側(cè)的狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)印用基板與器件基板相對放置。通過從支撐基板側(cè)照射光束使轉(zhuǎn)印層升華以轉(zhuǎn)印器件基板上的轉(zhuǎn)印層，從而形成發(fā)光層。在上述布置中，由于轉(zhuǎn)印用基板的轉(zhuǎn)印層由金屬配合物、熒光摻雜劑和母體骨架具有4-7個環(huán)的芳族烴組成的三元材料形成，因而通過該轉(zhuǎn)印層的升華而形成的發(fā)光層由三元材料形成。已證實，盡管在所述三元材料構(gòu)成的發(fā)光層中芳族烴對發(fā)光沒有貢獻，但與不含芳族烴的情況相比，由所述三元材料形成的發(fā)光層具有更高的發(fā)光效率和更長的亮度半衰期。此外，與通過真空共蒸鍍法得到的發(fā)光層相比，所述發(fā)光層的三種材料的混合狀態(tài)具有更聞的均一性并且具有控制更精確的材料比。因而，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，可獲得由三元材料形成的發(fā)光層，該發(fā)光層以高度的均一性和高精準(zhǔn)性的材料比保證高的發(fā)光效率和改善的亮度半衰期。使用該發(fā)光層，可獲得發(fā)光效率和亮度半衰期進一歩改善的有機發(fā)光元件。本發(fā)明涉及如下內(nèi)容(I). 一種轉(zhuǎn)印用基板，包括透光性支撐基板；形成在所述透光性支撐基板上的光熱轉(zhuǎn)化層；和形成在所述光熱轉(zhuǎn)化層上的轉(zhuǎn)印層，其中所述轉(zhuǎn)印層被轉(zhuǎn)印作為有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層并且由金屬配合物、熒光摻雜劑以及母體骨架具有4-7個環(huán)的芳族烴形成。(2). (I)的轉(zhuǎn)印用基板，其中所述金屬配合物為羥基喹啉與選自鋁、鎵和銦中的金屬配位結(jié)合的配合物。(3). (I)的轉(zhuǎn)印用基板，其中在所述轉(zhuǎn)印層中所述芳族烴的用量不大于50wt%。(4).⑴的轉(zhuǎn)印用基板，其中所述轉(zhuǎn)印層具有疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括所述金屬配合物和所述熒光摻雜劑形成的混合層以及所述芳族烴形成的層。(5).⑴的轉(zhuǎn)印用基板，其中所述轉(zhuǎn)印層具有疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括所述金屬配合物形成的層、所述熒光摻雜劑形成的層、所述芳族烴形成的層。(6). (I)的轉(zhuǎn)印用基板，其中所述熒光摻雜劑由綠色發(fā)光材料或紅色發(fā)光材料制成。(7). 一種制造有機電致發(fā)光元件的方法，所述方法包括下述步驟在器件基板上形成下部電極圖案；在所述下部電極上形成至少包括發(fā)光層的有機層；和形成經(jīng)過所述有機層層疊在所述下部電極上的上部電極，其中所述發(fā)光層如下形成提供轉(zhuǎn)印用基板，所述轉(zhuǎn)印用基板通過在透光性支撐基板上順次形成光熱轉(zhuǎn)化層和轉(zhuǎn)印層而獲得，所述轉(zhuǎn)印層由三種包括主體材料和熒光摻雜劑的有機材料形成，將所述轉(zhuǎn)印用基板與所述器件基板相對放置，以使所述轉(zhuǎn)印層與所述器件基板的ー側(cè)相対，以及通過從所述支撐基板ー側(cè)照射光束使所述轉(zhuǎn)印層升華，以將所述轉(zhuǎn)印層轉(zhuǎn)印到所述器件基板上。


圖I為根據(jù)本發(fā)明實施方案的轉(zhuǎn)印用基板的截面示意圖；圖2A和2B為包括根據(jù)本發(fā)明實施方案使用轉(zhuǎn)印用基板制造的有機電致光元件的顯示器件的制造方法中一個步驟的截面示意圖；圖3A和3B為圖2B所示步驟之后的步驟的截面示意圖；圖4A和4B為圖3B所示步驟之后的步驟的截面示意圖；
圖5為通過本發(fā)明另一實施方案的制造方法獲得的另ー種顯示器件的截面示意圖；圖6A和6B為本發(fā)明再一實施方案的顯不器件的電路圖；圖7為應(yīng)用本發(fā)明密封類型的模塊狀顯示器件的示意圖；圖8為應(yīng)用本發(fā)明的電視機的透視圖；圖9A和9B為應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)碼相機的示意圖，其中圖9A為相機的正面透視圖，圖9B為相機的背面透視圖；圖10為應(yīng)用本發(fā)明的筆記本個人電腦的透視圖；圖11為應(yīng)用本發(fā)明的攝像機的透視圖；圖12A-12G為應(yīng)用本發(fā)明的移動設(shè)備的示意圖，其中12A為該設(shè)備處于打開狀態(tài)時的平面圖，圖12B為側(cè)視圖，圖12C為該設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)時的平面圖，圖12D為左側(cè)視圖，圖12E為右側(cè)視圖，圖12F為頂視圖，以及圖12F為底視圖。
具體實施方式
現(xiàn)參考附圖對本發(fā)明的實施方案進行說明。在以下實施方案中，示例紅(R)、綠(G)、藍(B)各色有機電致發(fā)光元件排列在基板上制造全色顯示器件時使用的轉(zhuǎn)印用基板，以及使用該轉(zhuǎn)印用基板制造顯示器件的方法。〈轉(zhuǎn)印用基板〉圖I為示例本發(fā)明實施方案的轉(zhuǎn)印用基板I的布置的截面圖。該圖所示轉(zhuǎn)印用基板I是形成有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層所使用的轉(zhuǎn)印用基板，并且包括支撐基板11，在該支撐基板11上順次形成光熱轉(zhuǎn)化層13、抗氧化膜15 (如有必要)和轉(zhuǎn)印層17。支撐基板11由能夠透過使用該轉(zhuǎn)印用基板I進行轉(zhuǎn)印時照射的具有給定波長的光hv的材料制成。例如，在固體激光源發(fā)出的波長為約SOOnm的激光束用作所述光的情況下，可使用玻璃基板作為支撐基板11。光熱轉(zhuǎn)化層13由具有高的光熱轉(zhuǎn)化效率將光hv轉(zhuǎn)化為熱并且具有高熔點的材料制成。例如，在前述波長為約800nm的激光束用作所述光hv的情況下，光熱轉(zhuǎn)化層12優(yōu)選由例如但不限于鉻(Cr)、鑰(Co)等具有低反射率的高熔點材料制成。應(yīng)控制這種光熱轉(zhuǎn)化層12的厚度以獲得必要且充分的光熱轉(zhuǎn)化效率。例如，在光熱轉(zhuǎn)化層12由鑰(Mo)膜形成的情況下，采用約為200nm的膜厚。在本實施方案中，光熱轉(zhuǎn)化層13通過例如濺射法形成，其中Mo的厚度達到200nm?？寡趸瘜?5由氮化硅(SiNx)或ニ氧化硅(SiO2)制成。由上述材料制成的抗氧化層15通過例如CVD (化學(xué)氣相沉積)法形成。轉(zhuǎn)印層17由a)金屬配合物、b)突光摻雜劑、c)母體骨架具有4_7個環(huán)的芳族烴構(gòu)成。隨后將對所述材料進行詳細說明。所述三種材料可全部混合在一起并形成單層結(jié)構(gòu)用作轉(zhuǎn)印層17，或者可形成雙層機構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括a)金屬配合物+b)熒光摻雜劑構(gòu)成的混合層和c)芳族烴層。或者，可采用三層結(jié)構(gòu)，其中各材料分別形成單層。應(yīng)當(dāng)注意的是，在轉(zhuǎn)印層17中c)芳族烴與所述三種材料的總和之比不大于50wt % .轉(zhuǎn)印層17除包含所述三種材料之外還可包含用于形成該轉(zhuǎn)印層17的溶剤。以下對a)金屬配合物、b)熒光摻雜劑和c)芳族烴進行說明。a)金屬配合物a)金屬配合物優(yōu)選為周期表XIII族金屬的羥基喹啉配合物。更優(yōu)選羥基喹啉與選自鋁、鎵和銦中的金屬配位結(jié)合的羥基喹啉配合物，或者優(yōu)選鋁的配合物。應(yīng)當(dāng)注意的是，鋁的配合物可為特開昭63-264692號、特開平3-255190號、特開平5-70733號、特開平
5-258859號、特開平6-215874等中披露的鋁的配合物。這種a)金屬配合物的具體實例包括三(8-羥基喹啉)鋁、ニ(2-甲基_8_羥基喹啉)氧化鋁、三(8-羥基喹啉)銦、三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁、三(5-氯-8-羥基喹啉)鎵、5，7- ニ氯-8-羥基喹啉鋁、三(5，7- ニ溴-8-羥基喹啉)鋁等。除8-羥基喹啉及其衍生物之外，還可使用具有其它配體的鋁的配合物，其包括ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(鄰甲苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(間甲苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(對甲苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(鄰苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(間苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(對苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(2，3-ニ甲基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(2，6-ニ甲基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(3，4-ニ甲基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(3，5-ニ甲基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(3，5-ニ叔丁基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(2，6-ニ苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(2，4，6_三苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)( 2，3，6_三甲基苯酚)鋁
(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(2，3，5，6-四甲基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(I-萘酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)(2-萘酚)鋁(III)、ニ(2，4-ニ甲基-8-羥基喹啉)(鄰苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2，4-ニ甲基-8-羥基喹啉)(對苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2，4_ニ甲基-8-羥基喹啉)(間苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2，4_ニ甲基-8-羥基喹啉)(3，5-ニ甲基苯酚)鋁(III)、ニ(2，4-ニ甲基-8-羥基喹啉)(3，5-ニ叔丁基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-4-こ基-8-羥基喹啉)(對甲苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-4-甲氧基-8-羥基喹啉)(對苯基苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-5-氰基-8-羥基喹啉)(鄰甲苯酚)鋁(III)、ニ(2-甲基-6-三氟甲基-8-羥基喹啉)(2-萘酚)鋁(III)等。除此以外，還可提及ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(ΙΙΙ)-μ-氧-ニ(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)、ニ(2，4-ニ甲基-8-羥基喹啉)鋁(ΙΙΙ)-μ-氧-ニ(2，4-ニ甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)、ニ(4-こ基-2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(ΙΙΙ)-μ-氧-ニ(4-こ基-2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)、ニ(2-甲基-4-甲氧基羥基喹啉)鋁(ΙΙΙ)-μ-氧-ニ(2-甲基-4-甲氧基羥基喹啉)鋁(III)、ニ(5-氰基-2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(ΙΙΙ)-μ-氧-ニ(5-氰基-2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)、ニ(2-甲基-5-三氟甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)-μ-氧-ニ(2-甲基-5-三氟甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)
坐寸οb)突光摻雜劑作為b)熒光摻雜劑，能夠與a)金屬配合物進行能量傳遞的有機材料是優(yōu)選的并且特別應(yīng)為綠色發(fā)光材料或紅色發(fā)光材料。鑒于此，使用其上設(shè)置有包含綠色發(fā)光材料的轉(zhuǎn)印層17g的轉(zhuǎn)印用基板I作為形成綠色發(fā)光層的轉(zhuǎn)印用基板lg。類似地，使用其上設(shè)置有包含紅色發(fā)光材料的轉(zhuǎn)印層17r的轉(zhuǎn)印用基板I作為形成紅色發(fā)光層的轉(zhuǎn)印用基板Ir。作為綠色發(fā)光材料，使用在約490nm 580nm波長范圍內(nèi)具有發(fā)光峰的化合物。所述化合物為有機材料，包括萘衍生物、蒽衍生物、嵌ニ萘衍生物、并四苯衍生物、熒蒽衍生物、ニ萘嵌苯衍生物、香豆素衍生物、喹吖啶衍生物、吲啶[l，2，3-cd] ニ萘嵌苯衍生物、ニ(吖嗪基)亞甲基硼配合物、吡喃類染料等。其中，優(yōu)選的綠色發(fā)光材料選自氨基蒽衍生物、熒蒽衍生物、香豆素衍生物、喹吖啶衍生物、吲啶[l，2，3-cd] ニ萘嵌苯衍生物和ニ(吖嗪基)亞甲基硼配合物。所使用的紅色熒光材料包括以下示例的紅色熒光材料通式(I)的ニ萘嵌苯衍生物、通式(2)的ニ酮吡咯并吡咯衍生物、通式(3)的均苯亞甲基配合物、通式(4)的吡喃衍生物或通式(5)的苯こ烯基衍生物?，F(xiàn)對紅色發(fā)光材料進行詳細說明。
- ニ萘嵌苯衍生物-作為紅色發(fā)光材料，例如使用具有下述通式⑴的化合物(ニ吲啶[l，2，3_cd] ニ萘嵌苯衍生物)。
權(quán)利要求
1.ー種轉(zhuǎn)印層，所述轉(zhuǎn)印層形成在光熱轉(zhuǎn)化層上，所述光熱轉(zhuǎn)化層形成在透光性支撐基板上； 其中所述轉(zhuǎn)印層被轉(zhuǎn)印作為有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層并且由金屬配合物、熒光摻雜劑以及母體骨架具有4-7個環(huán)的芳族烴形成。
2.權(quán)利要求I的轉(zhuǎn)印層，其中所述金屬配合物為羥基喹啉與選自鋁、鎵和銦中的金屬配位結(jié)合的配合物。
3.權(quán)利要求I的轉(zhuǎn)印層，其中在所述轉(zhuǎn)印層中所述芳族烴的用量不大于50wt%。
4.權(quán)利要求I的轉(zhuǎn)印層，其中所述轉(zhuǎn)印層具有疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括所述金屬配合物和所述熒光摻雜劑形成的混合層以及所述芳族烴形成的層。
5.權(quán)利要求I的轉(zhuǎn)印層，其中所述轉(zhuǎn)印層具有疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括所述金屬配合物形成的層、所述熒光摻雜劑形成的層、所述芳族烴形成的層。
6.權(quán)利要求I的轉(zhuǎn)印層，其中所述熒光摻雜劑由綠色發(fā)光材料或紅色發(fā)光材料制成。
7.—種制造有機電致發(fā)光元件的方法，所述方法包括下述步驟 在器件基板上形成下部電極圖案； 在所述下部電極上形成至少包括發(fā)光層的有機層；和 形成經(jīng)過所述有機層層疊在所述下部電極上的上部電極， 其中所述發(fā)光層如下形成 提供轉(zhuǎn)印用基板，所述轉(zhuǎn)印用基板通過在透光性支撐基板上順次形成光熱轉(zhuǎn)化層和轉(zhuǎn)印層而獲得，并且所述轉(zhuǎn)印層由金屬配合物、熒光摻雜劑以及母體骨架具有4-7個環(huán)的芳族烴形成， 將所述轉(zhuǎn)印用基板與所述器件基板相對放置，以使所述轉(zhuǎn)印層與所述器件基板的ー側(cè)相対，以及 通過從所述支撐基板ー側(cè)照射光束使所述轉(zhuǎn)印層升華，以將所述轉(zhuǎn)印層轉(zhuǎn)印到所述器件基板上。
全文摘要
本發(fā)明披露一種轉(zhuǎn)印用基板，該轉(zhuǎn)印用基板包括透光性支撐基板、形成在透光性支撐基板上的光熱轉(zhuǎn)化層、形成在光熱轉(zhuǎn)化層上的轉(zhuǎn)印層。轉(zhuǎn)印層被轉(zhuǎn)印作為有機電致發(fā)光元件的發(fā)光層并且由金屬配合物、熒光摻雜劑以及母體骨架具有4-7個環(huán)的芳族烴形成。
文檔編號H01L51/56GK102623646SQ20121009288
公開日2012年8月1日 申請日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月16日
發(fā)明者松波成行, 鬼島靖典 申請人:索尼株式會社