專利名稱：發(fā)光元件、顯示裝置以及發(fā)光元件的制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件、顯示裝置以及發(fā)光元件的制造方法，尤其涉及用于平板顯示器等的有機EL元件。
背景技術(shù)：
以往以來，在有機EL元件的制造工藝中，以利用噴墨法實現(xiàn)的圖案形成而形成發(fā)光層。噴墨法是適于在微小區(qū)域形成均勻的薄膜圖案的方法，通過使包含有機EL材料的組合物墨(以下，簡稱為“墨”)滴落于以提欄規(guī)定的各像素區(qū)域并使之干燥，在這些像素區(qū)域形成均勻的薄膜圖案。在采用上述方法的情況下，例如，對提欄表面實施由氟等離子實現(xiàn)的撥液處理。由此，因為提欄表面對于墨的浸潤性變差，所滴落的墨難以越過提欄流出至相鄰的像素區(qū)域， 所以可以實現(xiàn)高精細的圖案形成。進而，在專利文獻1中，公開了如下技術(shù)通過將提欄設定為包含撥水性材料的上層部和包含親液性材料的下層部的二層結(jié)構(gòu)，在提欄上層部使對于墨的浸潤性變差、使得墨難以流出，在提欄下層部使對于墨的浸潤性良好、使墨容易滯留于像素區(qū)域，來更加高精細地對發(fā)光層進行圖案形成。專利文獻1 特開2003-249375號公報但是，若將提欄設定為二層結(jié)構(gòu)，則與一層結(jié)構(gòu)的情況相比較有機EL元件的制造成本會按工序數(shù)增加的量而變高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的課題，目的在于提供對發(fā)光層高精細地進行圖案形成且可以低成本地制造的發(fā)光元件。本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光元件，將第1電極、電荷注入輸送層、發(fā)光層、第2 電極按該順序?qū)盈B且至少對所述發(fā)光層通過提欄進行規(guī)定，所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備與所述發(fā)光層的底面接觸的內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面；所述凹入部的內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣；所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸。本發(fā)明一方式所涉及的發(fā)光元件，因為電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備與所述發(fā)光層的底面接觸的內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面，所以能夠在制造工藝中使滴落于以提欄規(guī)定的區(qū)域的墨的下部滯留于該凹入部內(nèi)。而且，凹入部的內(nèi)面，因為電荷注入輸送層包含與提欄的表面相比較具有親液性的金屬化合物、對于墨的浸潤性良好，所以能夠使凹入部內(nèi)的墨穩(wěn)定地滯留。從而，墨難以越過提欄而流出至相鄰的像素區(qū)域，可以實現(xiàn)發(fā)光層的高精細的圖案形成。而且，凹入部因為能夠通過例如用純水溶解電荷注入輸送層的一部分等而簡單地形成，不需要如專利文獻1的發(fā)光元件那樣用于將提欄設定為二層結(jié)構(gòu)的繁雜的工序，所以可以低成本地實施。


圖1是表示第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的各層的層疊狀態(tài)的示意圖。圖2是圖1中的由一點劃線包圍的部分的放大圖。圖3是用于說明凹入部的形狀的示意圖。圖4是變形例所涉及的發(fā)光元件的由圖1中的一點劃線包圍的部分的放大圖。圖5是用于說明凹入部的形狀的示意圖。圖6是用于說明發(fā)光層的最佳膜厚的示意圖。圖7是變形例所涉及的發(fā)光元件的由圖1中的一點劃線包圍的部分的放大圖。圖8是說明第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。圖9是與圖8接續(xù)的、說明第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。圖10是表示第2實施方式所涉及的發(fā)光元件的各層的層疊狀態(tài)的示意圖。圖11是說明第2實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。圖12是表示第3實施方式所涉及的發(fā)光元件的各層的層疊狀態(tài)的示意圖。圖13是說明第3實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。圖14是表示第4實施方式所涉及的顯示裝置等的立體圖。符號的說明2、102、102第1電極，4、104、204電荷注入輸送層，4a凹入部，4c凹入部的內(nèi)底面， 4d凹入部的內(nèi)側(cè)面，如上部側(cè)的端緣，5、105、205提欄，fe提欄的底面，5d提欄的下端緣，6、 106,206發(fā)光層，6a發(fā)光層的底面，6b發(fā)光層的側(cè)面，8、108、208第2電極，300顯示裝置。
具體實施例方式[本發(fā)明的一方式的概要]本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光元件，將第1電極、電荷注入輸送層、發(fā)光層、第2 電極按該順序?qū)盈B且至少對所述發(fā)光層通過提欄進行規(guī)定，所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備與所述發(fā)光層的底面接觸的內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面；所述凹入部的內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣；所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸。在此，“電荷注入輸送層”的用語是空穴注入層、空穴輸送層、空穴注入兼輸送層、 電子注入層、電子輸送層及電子注入兼輸送層等的總稱。例如，電荷注入輸送層既可以包括空穴注入層，也可以包括空穴輸送層，還可以包括空穴注入層和空穴輸送層2層，又可以包括空穴注入兼輸送層，也可以包括電子注入層，還可以包括電子輸送層，還可以包括電子注入層和電子輸送層2層，還可以包括電子注入兼輸送層。此外，“親液性”及“撥液性”的用語以相對的含義而使用。如上所述，在提欄至少其表面為撥液性，另一方面，電荷注入輸送層包含具有親液性的金屬化合物的情況下，電荷注入輸送層的表面與提欄的表面相比為親液性，提欄的表面與電荷注入輸送層的表面相比為撥液性。而且，親液性的電荷注入輸送層的表面對于墨浸潤性相對良好，撥液性的提欄的表面對于墨浸潤性相對差。另外，親液性及撥液性例如可以由墨相對于提欄或電荷注入輸送層的表面的接觸角進行定義，例如，能夠?qū)⒔佑|角為10°以下的情況定義為親液性，將接觸角為35°以上的情況定義為撥液性。此外，在上述發(fā)光元件的特定方面，所述電荷注入輸送層具有親液性，所述提欄具有撥液性。此外，在上述發(fā)光元件的特定方面，所述電荷注入輸送層包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物，所述凹入部通過所述預定溶劑而溶解形成。此外，在上述發(fā)光元件的特定方面，所述預定溶劑為用于在形成所述提欄時除去抗蝕劑膜的一部分的顯影液和/或用于清洗在所述提欄形成后殘留的抗蝕劑殘渣的清洗液。此外，在上述發(fā)光元件的特定方面，所述電荷注入輸送層為包含金屬氧化物的空
穴注入層。此外，在上述發(fā)光元件的特定方面，所述金屬氧化物為鎢或鉬的氧化物。本發(fā)明一方式所涉及的顯示裝置，包括上述任意一項所記載的發(fā)光元件。本發(fā)明一方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法，包括第1工序，在基板上形成第1 電極；第2工序，在所述第1電極的上方，形成包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物的薄膜；第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蝕劑材料的抗蝕劑膜，并通過顯影液進行蝕刻處理，形成提欄；第4工序，在形成所述提欄后，使用清洗液對附著于所述薄膜表面的抗蝕劑殘渣進行清洗，并且通過所述清洗液使所述薄膜的一部分溶解，形成電荷注入輸送層， 所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面， 所述內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣，所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸；第5工序，使墨滴落于通過所述提欄規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，使其沿著所述電荷注入輸送層的所述內(nèi)底面及所述內(nèi)側(cè)面涂敷并干燥，形成發(fā)光層；以及第6工序，在所述發(fā)光層的上方，形成第2電極。此外，發(fā)光元件的制造方法包括第1工序，在基板上形成第1電極；第2工序， 在所述第1電極的上方，形成包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物的薄膜；第3工序， 在所述薄膜上，形成包含抗蝕劑材料的抗蝕劑膜，并通過顯影液進行蝕刻處理，形成提欄， 并且通過所述顯影液對附著于薄膜表面的抗蝕劑殘渣進行清洗，且使所述薄膜的一部分溶解，形成電荷注入輸送層，所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面，所述內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣，所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸；第4工序，使墨滴落于通過所述提欄規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，使其沿著所述電荷注入輸送層的所述內(nèi)底面及所述內(nèi)側(cè)面涂敷并干燥，形成發(fā)光層；以及第5工序，在所述發(fā)光層的上方，形成第2電極。
以下，關于本實施方式所涉及的發(fā)光元件、顯示裝置及發(fā)光元件的制造方法，參照附圖進行說明。另外，各附圖中的部件的比例尺與實際不相同。[第1實施方式]<發(fā)光元件的概略結(jié)構(gòu)>圖1是表示第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的各層的層疊狀態(tài)的示意圖，圖2是圖1中的由一點劃線包圍的部分的放大圖。如圖1所示，第1實施方式所涉及的發(fā)光元件是將RGB各像素配置為矩陣狀或行狀而形成的頂部發(fā)射型的有機EL元件，各像素成為在基板1上層疊有各層的層疊結(jié)構(gòu)。在TFT基板1(以下，簡稱為“基板1”)上，矩陣狀或行狀地形成有作為陽極的第 1電極2，在第1電極2上，ITO (氧化銦錫)層3及作為電荷注入輸送層的空穴注入層4以該順序進行層疊。另外，ITO層3僅層疊于第1電極2上，相對于此，空穴注入層4不僅形成于第1電極2的上方，而是遍及基板1的頂面?zhèn)热w而形成。在空穴注入層4上，形成有規(guī)定像素的提欄5，在以提欄5規(guī)定的區(qū)域內(nèi)層疊有發(fā)光層6。進而，在發(fā)光層6之上，電子注入層7、作為陰極的第2電極8及封止層9分別形成為越過以提欄5規(guī)定的區(qū)域而與相鄰像素的電子注入層7、第2電極8及封止層9連續(xù)。以提欄5規(guī)定的區(qū)域成為ITO層3、空穴注入層4、發(fā)光層6及電子注入層7以該順序?qū)盈B而成的多層層疊結(jié)構(gòu)，由它們的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成功能層。另外，在功能層也可以包含空穴輸送層和/或電子輸送層等其他層。<發(fā)光元件的各部分結(jié)構(gòu)>基板1例如由鈉玻璃、非熒光玻璃、磷酸類玻璃、硼酸類玻璃、石英、丙烯酸類樹脂、苯乙烯類樹脂、聚碳酸酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚乙烯、聚酯、硅類樹脂或氧化鋁等絕緣性材料形成。第1電極2由Ag(銀)形成。另外，第1電極2也可以例如由APC(銀、鈀、銅的合金)、ARA(銀、銣、金的合金)、MoCr(鉬與鉻的合金)、NiCr (鎳與鉻的合金)等形成。在頂部發(fā)射型的發(fā)光元件的情況下，優(yōu)選由光反射性的材料形成。ITO層3介于第1電極2與空穴注入層4之間，具有使各層間的接合性良好的功能?？昭ㄗ⑷雽?包含相對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物，具體地，由WOx (氧化鎢)或MoWOx(鉬鎢氧化物)形成。另外，空穴注入層4只要由與提欄5的表面相比較具有親液性的金屬化合物形成即可，作為具有親液性的金屬化合物，例如可舉出金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物。在空穴注入層4由金屬氧化物形成的情況下，因為能夠容易地注入空穴，有助于電子在發(fā)光層6內(nèi)有效地發(fā)光，所以能夠得到良好的發(fā)光特性。作為金屬氧化物，例如可舉出 Cr (鉻)、Mo(鉬)、W(鎢)、V(釩)、Nb(鈮)、Ta(鉭)、Ti (鈦)、^ (鋯)、Hf (鉿)、 S c (鈧)、Y (釔)、Th (釷)、Mn (錳)、！^ (鐵)、Ru (釕)、0 s (鋨)、Co (鈷)、N i (鎳)、Cu (銅)、 Zn(鋅)、Cd(鎘)、Al (鋁)、Ga(鎵)、In (銦)、Si (硅)、Ge (鍺)、Sn (錫)、Pb (鉛)、 Sb(銻)、Bi(鉍)及La(鑭)、Lu(镥)所謂的稀土類元素等的氧化物。尤其是，Al2O3(氧化鋁)、CuO (氧化銅)及SiO (氧化硅)特別對長壽命化有效。構(gòu)成金屬化合物的金屬優(yōu)選過渡金屬。過渡金屬因為取多個氧化數(shù)所以由此能夠取多個電位水平，其結(jié)果空穴注入變得容易而能夠降低驅(qū)動電壓。如圖2所示，空穴注入層4沿著提欄5的底面向相鄰的像素方向擴展，并且在以提欄5規(guī)定的區(qū)域形成為與提欄5底面的水平相比下沉的凹入結(jié)構(gòu)，具備通過預定的溶劑溶解而形成的凹入部4a(在圖2中由網(wǎng)格陰影表示的部分)。而且，空穴注入層4僅在以提欄5規(guī)定的區(qū)域與其他區(qū)域相比膜厚變薄，所述其他區(qū)域的膜厚遍及全體基本均勻。因為空穴注入層4包含具有親液性的金屬化合物，所以凹入部如的內(nèi)面4b相對于墨浸潤性良好。從而，滴落于以提欄5規(guī)定的區(qū)域的墨容易緊密附著于凹入部如的內(nèi)面4b，墨容易滯留于以提欄5規(guī)定的區(qū)域。另外，空穴注入層4只要是至少與提欄5的底面的端緣部fe的水平相比下沉的凹入結(jié)構(gòu)即可，不需要是與底面全體的水平相比下沉的凹入結(jié)構(gòu)。在本實施方式中，成為與底面的端緣部fe的水平相比下沉、與底面的中央部恥的水平相比不下沉的凹入結(jié)構(gòu)，但是也可以例如如圖2中由二點劃線5c所示使中央部恥的水平與端緣部fe —致而使提欄5的底面變得平坦等，設定為與提欄5的底面全體的水平相比下沉的凹入結(jié)構(gòu)。空穴注入層4是從與提欄的下端緣5d相當?shù)牟课黄鹣鲁恋陌既虢Y(jié)構(gòu)，具體地，空穴注入層4的頂面的由提欄5規(guī)定的區(qū)域從與下端緣5d相當?shù)牟课黄鹣鄬τ诨?的頂面向基本垂直下方下沉。這樣，在從與提欄5的下端緣5d相當?shù)牟课黄鹣鲁恋陌既虢Y(jié)構(gòu)的情況下，能夠?qū)l(fā)光層6的膜厚遍及寬闊范圍設定得均勻，在發(fā)光層6難以產(chǎn)生輝度不均?？昭ㄗ⑷雽?的凹入結(jié)構(gòu)為杯狀，更具體地，凹入部如的內(nèi)面4b與基板1的頂面基本平行且平坦，包括內(nèi)底面4c和內(nèi)側(cè)面4d，所述內(nèi)底面如與發(fā)光層6的底面6a接觸，所述內(nèi)側(cè)面4d從該內(nèi)底面如的端緣朝向與基板1的頂面基本垂直的方向延伸且與所述發(fā)光層6的側(cè)面6b接觸。這樣，在凹入結(jié)構(gòu)為杯狀的情況下，因為由于內(nèi)側(cè)面4d的存在而凹入部如內(nèi)的墨難以向與基板1的頂面平行的方向移動，所以能夠使墨更穩(wěn)定地滯留于以提欄 5規(guī)定的區(qū)域。而且，若將凹入結(jié)構(gòu)設定為杯狀，則因為凹入部如的內(nèi)面4b的面積變大，墨與空穴注入層4的緊密附著面積變大，所以能夠使墨更穩(wěn)定地滯留于以提欄5規(guī)定的區(qū)域。 從而，可以實現(xiàn)發(fā)光層6的高精細的圖案形成。如上所述，在本實施方式中，通過提欄5與空穴注入層4在基本垂直方向連接，墨在發(fā)光層6的底部側(cè)容易浸潤，能夠形成良好的發(fā)光層6。在此，可認為，提欄5與空穴注入層4在水平方向連接的情況下，在提欄5與空穴注入層4的連接部分附近，墨難以浸潤。 因此，在發(fā)光層6的底部側(cè)，發(fā)光層6有可能沒有充分地形成，其結(jié)果，有可能發(fā)生電泄漏。 即，關于發(fā)光層6的良好的形成，提欄5與空穴注入層4在基本垂直方向而非水平方向連接這一點，存在技術(shù)性意義。另外，作為提欄5與空穴注入層4基本垂直地連接的方式，并不限于垂直方向，而既可以是傾斜方向，也可以是相對于水平方向的縱向方向。若對空穴注入層4的凹入結(jié)構(gòu)進一步詳細地進行說明，則如圖3(a)所示，凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d具備與內(nèi)底面如連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與該下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣如(以下，稱為“上端緣如”)，所述凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d在所述上端緣如處是與所述提欄5的發(fā)光層6側(cè)的下端緣5d —致的形狀，且所述內(nèi)側(cè)面4d與所述內(nèi)底面如相連續(xù)的部分成為R形狀。另外，在內(nèi)側(cè)面4d的上端緣如與提欄5的下端緣5d —致的情況下， 凹入部如并不限定于圖3 (a)所示的所述內(nèi)側(cè)面4d相對于內(nèi)底面如基本垂直的形狀，而既可以是如圖3(b)所示所述內(nèi)側(cè)面4d與提欄5的側(cè)面k以基本相同的傾度成為一個面的形狀，也可以是如圖3 (c)所示所述內(nèi)側(cè)面4d與所述內(nèi)底面如相連續(xù)的部分并非R形狀的形狀，還可以是如圖3(d)所示所述內(nèi)側(cè)面4d以伸入于所述提欄5的下側(cè)的方式向所述提欄5的與側(cè)面k相反側(cè)傾斜的形狀。此外，空穴注入層4并不限于從與提欄5的下端緣5d相當?shù)牟课黄鹣鲁恋陌既虢Y(jié)構(gòu)，而例如也可以如圖4所示，設定為從與提欄5的下端緣5d相當?shù)牟课幌啾瓤肯噜徬袼貍?cè)的部位起下沉的結(jié)構(gòu)。在該情況下，如圖5(a)所示，凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d成為上端緣 4e接觸于提欄5的底面fe的形狀。另外，在內(nèi)側(cè)面4d的上端緣如接觸于提欄5的底面 5a的形狀的情況下，凹入部如并不限定于圖5 (a)所示的所述內(nèi)側(cè)面4d相對于內(nèi)底面如基本垂直的形狀，而既可以是如圖5(b)所示所述內(nèi)側(cè)面4d與提欄5的側(cè)面k為基本相同傾度的形狀，也可以是如圖5(c)所示所述內(nèi)側(cè)面4d與所述內(nèi)底面如相連續(xù)的部分并非R 形狀的形狀，還可以是如圖5(d)所示所述內(nèi)側(cè)面4d以伸入于所述提欄5的下側(cè)的方式向所述提欄5的與側(cè)面k相反側(cè)傾斜的形狀。因為內(nèi)側(cè)面4d是上端緣如與提欄5的下端緣5d —致的形狀或所述上端緣如接觸于所述提欄5的底面fe的形狀，所以在電極2、8間難以發(fā)生短路。在假設如圖4中由二點劃線10所示，設定為從與提欄5的下端緣5d相當?shù)牟课幌啾瓤肯袼刂醒雮?cè)的部位下沉的凹入結(jié)構(gòu)的情況下，有可能經(jīng)由空穴注入層4的頂面的從提欄5露出的部分4f在電極2、 8間發(fā)生短路。尤其是，在如后所述發(fā)光層6的平均膜厚h比凹入部如的平均深度t小或二者相同的情況下，因為空穴注入層4的頂面的未由提欄5覆蓋的部分4f有可能與電子注入層7和/或第2電極8接觸，所以在電極2、8間發(fā)生短路的可能性高。返回到圖2，凹入部如的平均深度t在本申請發(fā)明中并不特別限定，但是例如能夠設定為5 lOOnm。只要凹入部如的平均深度t為5nm以上，便能夠使充足量的墨滯留于凹入部如內(nèi)，能夠使墨穩(wěn)定地滯留于以提欄5規(guī)定的區(qū)域。進而，因為發(fā)光層6不斷裂地形成至提欄5端部，所以能夠防止電極2、8間的短路。另外，凹入部如的平均深度t能夠通過用觸針式高低差計或AFM (原子間力顯微鏡)對空穴注入層4的表面輪廓進行測定，并根據(jù)該表面輪廓求取峰頂部分的平均高度與谷底部分的平均高度之差而得到。另一方面，發(fā)光層6的膜厚并不特別限定，但是只要例如在發(fā)光層6的干燥后的平均膜厚h為IOOnm以上的情況下凹入部如的平均深度t為IOOnm以下，就能夠?qū)⒁蕴釞? 規(guī)定的區(qū)域中的發(fā)光層6的膜厚設定得均勻。進而，優(yōu)選發(fā)光層6的平均膜厚h與凹入部如的平均深度t之差為20nm以下。 在發(fā)光層6的平均膜厚h與凹入部如的平均深度t相比過小的情況(例如，t-h > 20nm 的情況)下，如圖6(a)所示，在凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d會產(chǎn)生沒有與發(fā)光層6接觸的部分 (沒有涂敷發(fā)光層6的部分)，在該部分有可能發(fā)生電極2、8間的短路。此外，在發(fā)光層6 的平均膜厚h與凹入部如的平均深度t相比過大的情況(例如，h-t > 20nm的情況)下， 如圖6 (b)所示，由于提欄5的撥液性，發(fā)光層6的提欄附近部分6c的膜厚會變得比其他部分薄，該發(fā)光層6的剖面形狀成為大致凸形，有可能產(chǎn)生因膜厚的不同引起的發(fā)光不均。另外，凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d只要與發(fā)光層6的側(cè)面6b的至少一部分接觸即可。 例如，在如圖2和/或圖6 (b)所示發(fā)光層6的平均膜厚h比凹入部如的平均深度t大或它們?yōu)橄嗤笮〉那闆r下，所述凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d僅與所述發(fā)光層6的側(cè)面6b的至少一部分、即下方側(cè)接觸。另一方面，在如圖6(a)所示發(fā)光層6的平均膜厚h比凹入部如的平均深度t小的情況下，所述凹入部如的內(nèi)側(cè)面4d與所述發(fā)光層6的側(cè)面6b的全體接觸。也可以如圖7所示，在空穴注入層4的凹入部如內(nèi)，例如IL層(中間層)等親液性層12形成于發(fā)光層6的下側(cè)。在該情況下，墨滴落于親液性層12的頂面1 而非凹入部如的內(nèi)底面4c，但是即便如此也因為所述頂面1 為親液性的，所以能夠使墨穩(wěn)定地滯留于以提欄5規(guī)定的區(qū)域。但是，因為若由親液性層12完全填埋凹入部如則所述凹入部 4a的內(nèi)側(cè)面4d無法與墨接觸，所以優(yōu)選所述親液性層12的平均膜厚g比凹入部如的平均深度t薄。提欄5由樹脂等有機材料或玻璃等無機材料形成，具有絕緣性。對于有機材料的例子，可舉出丙烯酸類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、苯酚酚醛清漆(t #，7々型7工7 —> ) 樹脂等；對于無機材料的例子，可舉出SiO2(二氧化硅)、Si3N4(氮化硅)等。提欄5優(yōu)選具有有機溶劑耐受性，此外優(yōu)選使可見光適度透射。進而，提欄5因為有時被進行蝕刻處理、 烘焙處理等，所以優(yōu)選由對于這些處理的耐受性高的材料形成。提欄5至少表面是撥液性的。從而，在由親液性材料形成提欄5的情況下，需要實施撥水處理等而使表面成為撥液性。此外，提欄5既可以是像素提欄，也可以是行提欄。在像素提欄的情況下，提欄5 以按每像素圍繞發(fā)光層6的四周的方式形成。另一方面，在行提欄的情況下，提欄5以將多個像素按每列或按每行進行劃分的方式形成，提欄5僅存在于發(fā)光層6的行方向兩側(cè)或列方向兩側(cè)，發(fā)光層6成為相同列或相同行的發(fā)光層相連續(xù)的結(jié)構(gòu)。發(fā)光層6優(yōu)選例如由下述物質(zhì)形成特開平5-163488號公報中所記載的類喔星化合物(oxinoid化合物)、二萘嵌苯化合物、香豆素化合物、氮雜香豆素化合物、噁唑化合物、 噁二唑化合物、紫環(huán)酮化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物、芴化合物、熒蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、暈苯化合物、喹諾酮化合物及氮雜喹諾酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、奠(chrysene)化合物、菲化合物、茂化合物、芪化合物、聯(lián)苯醌化合物、苯乙烯化合物、丁二烯化合物、雙氰亞甲基吡喃化合物、雙氰亞甲基噻喃化合物、熒光素化合物、吡喃鐺化合物、噻喃鐺化合物、硒代吡喃鐺(力> t U U々Λ ) 化合物、碲代吡喃鐺(r ^ α ^ -J -J ^ Λ )化合物、芳香族烯睪丙內(nèi)酯化合物、寡聚亞苯基 (才U 7 - 二 > > )化合物、噻噸化合物、花青苷(cyanine)化合物、吖啶化合物、8_羥基喹啉化合物的金屬配合物、2，2-聯(lián)吡啶化合物的金屬配合物、席夫鹽與III族金屬的配合物、喔星(才*〉> )金屬配合物、稀土類配合物等熒光物質(zhì)等。在發(fā)光層6包括由高分子材料構(gòu)成的層的情況下，因為能夠通過例如噴墨法、噴嘴噴涂法等印刷技術(shù)形成發(fā)光層6， 所以相比于使用了低分子材料的蒸鍍法，存在對于大尺寸化能夠容易地以低成本化應對該層的效果。電子注入層7具有將從第2電極8注入的電子向發(fā)光層6輸送的功能，其優(yōu)選例如由鋇、酞菁染料、氟化鋰、它們的組合等形成。第2電極8例如由ΙΤ0、IZO(氧化銦鋅)等形成。在頂部發(fā)射型的發(fā)光元件的情況下，優(yōu)選由光透射性的材料形成。封止層9具有抑制發(fā)光層6等暴露于水分、暴露于空氣的功能，其例如由SiN(氮化硅)、SiON(氮氧化硅)等材料形成。在頂部發(fā)射型的發(fā)光元件的情況下，優(yōu)選由光透射性的材料形成。<發(fā)光元件的制造方法>圖8是說明第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖，圖9是與圖8 接續(xù)的、說明第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。在第1實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造工序中，首先，如圖8 (a)所示，在玻璃制的基板1上例如通過濺射形成Ag薄膜，并對該Ag薄膜例如用光刻進行圖案形成由此矩陣狀或行狀地形成第1電極2。另外，Ag薄膜也可以用真空蒸鍍等形成。接著，如圖8 (b)所示，例如通過濺射形成ITO薄膜，并對該ITO薄膜例如通過光刻進行圖案形成由此形成ITO層3。接著，形成包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物的薄膜11。例如，使用包含 WOx或MoWOx的組合物，通過真空蒸鍍法、濺射法等，以遍及基板1的頂面?zhèn)热w成為均勻的膜厚的方式，形成WOx或MoWOx的薄膜11。接著，如圖8(c)所示，例如通過光刻法以包圍各像素區(qū)域(配置有第1電極2的區(qū)域)的方式形成提欄5。在該情況下，例如，在薄膜11上通過涂敷等形成包含抗蝕劑材料的抗蝕劑膜(例如樹脂膜)，進而在該抗蝕劑膜上形成抗蝕劑圖案，此后通過顯影液進行蝕刻處理除去抗蝕劑膜的期望部位而形成提欄5的圖案。另外，在由無機物材料形成提欄5 的情況下，例如使用CVD法等。在蝕刻后所殘留的附著于薄膜11的表面的抗蝕劑殘渣，例如用氟酸等進行除去。進而，根據(jù)需要對提欄5的表面實施撥液處理。接著，如圖8(d)所示，使薄膜11的一部分溶解而形成凹入部如并設定為空穴注入層4。由此，空穴注入層4成為僅在以提欄5規(guī)定的區(qū)域與其他區(qū)域相比膜厚薄的結(jié)構(gòu)。 凹入部如的形成，例如通過在用純水清洗抗蝕劑殘渣除去后殘留于提欄5表面的氟酸等雜質(zhì)的純水清洗時，用該純水使薄膜11頂面的以提欄5規(guī)定的區(qū)域溶解而進行。在該情況下， 所謂預定的溶劑為純水，凹入部如的深度及形狀通過改變純水清洗的條件可以適宜調(diào)整。作為具體的方法，例如，用旋涂機使基板1旋轉(zhuǎn)，使純水(例如室溫)滴落于旋轉(zhuǎn)中的基板1上而進行清洗。然后，邊使基板1持續(xù)旋轉(zhuǎn)邊停止滴落純水而斷水。在該情況下，通過滴落純水的時間可以調(diào)節(jié)凹入部如的深度及形狀。此外，因為薄膜11的溶解速度也依純水的溫度而改變，所以還可以通過純水的溫度調(diào)節(jié)凹入部如的深度及形狀。凹入部如的形成方法并非限定于上述。例如，也可以在形成提欄5后，使用純水等清洗液對附著于薄膜11的表面的抗蝕劑殘渣進行清洗，并且通過所述清洗液使所述薄膜11的一部分溶解而形成凹入部4a。在該情況下，所謂預定的溶劑，為清洗液。此外，也可以通過顯影液對抗蝕劑膜進行蝕刻處理而形成提欄5，并且通過所述顯影液對附著于薄膜 11的表面的抗蝕劑殘渣進行清洗，且使所述薄膜11的一部分溶解而形成凹入部如。在該情況下，顯影液為預定的溶劑。在使用提欄形成處理時所用的清洗液和/或顯影液等溶劑使薄膜11溶解而形成空穴注入層4的情況下，因為不需要為了形成凹入部如而另行使用預定溶劑，此外，也不需要實施用于形成所述凹入部如的增加的工序，所以生產(chǎn)效率優(yōu)異。另外，凹入部如的形成并非限定于使用上述預定溶劑的情況，例如，也可以用下述等其他的方法進行首先使用濺射和光刻在除去配置有第1電極2的區(qū)域以外的全部區(qū)域形成WOx或MoWOx的薄膜，并從其上方在全部區(qū)域形成WOx或MoWOx的薄膜，由此在配置有第1電極2的區(qū)域形成凹型的空穴注入層4。接著，如圖9 (e)所示，在以提欄5規(guī)定的區(qū)域內(nèi)例如通過噴墨法使墨滴落，沿著空穴注入層4的內(nèi)底面如及內(nèi)側(cè)面4d涂敷該墨并使之干燥而形成發(fā)光層6。另外，也可以通過移液法、噴嘴噴涂法、旋涂法、凹版印刷、凸版印刷等使墨滴落。接著，如圖9(f)所示，例如通過真空蒸鍍形成作為電子注入層7的鋇薄膜，如圖 9 (g)所示，例如通過濺射形成作為第2電極8的ITO薄膜，如圖9 (h)所示，進而形成封止層 9。[第2實施方式]第2實施方式所涉及的發(fā)光元件，在空穴注入層之下不形成ITO層這一點及在空穴注入層之上形成保護層這一點與第1實施方式所涉及的發(fā)光元件大不相同。以下，關于與第1實施方式不同之處重點進行說明，關于與第1實施方式相同之處，為了避免重復而簡化或省略說明。<發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)>圖10是表示第2實施方式所涉及的發(fā)光元件的各層的層疊狀態(tài)的示意圖。如圖 10所示，第2實施方式所涉及的發(fā)光元件，在基板101上形成作為陽極的第1電極102，在其上作為電荷注入輸送層的空穴注入層104及保護層110以該順序進行層疊。另外，空穴注入層104遍及基板101的頂面?zhèn)热w形成，相對于此，保護層110在第1電極102的上方不形成。此外，在第1電極102與空穴注入層104之間不介有ITO層。在空穴注入層104上形成有對像素進行劃分的提欄105，在以提欄105劃分的區(qū)域內(nèi)層疊有發(fā)光層106，在發(fā)光層106之上，電子注入層107、作為陰極的第2電極108及封止層109分別形成為越過以提欄105劃分的區(qū)域而與相鄰像素的電子注入層107、第2電極 108及封止層109連續(xù)。<發(fā)光元件的制造方法>圖11是說明第2實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。在第2實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造工序中，首先，如圖11 (a)所示，在玻璃制的基板101上用 Al (鋁)類材料形成第1電極102，在其上形成之后要成為空穴注入層104的WOx或MoTOx 的薄膜111，進而在其上形成之后要成為保護層110的WOx或MoWOx的薄膜112。該薄膜 112具有在提欄105形成時的蝕刻之際對空穴注入層104進行保護的功能。接著，如圖11(b)所示，在薄膜112上形成提欄105。具體地，在薄膜112上形成包含抗蝕劑材料的抗蝕劑膜，進而在該樹脂膜上形成抗蝕劑圖案，此后通過顯影液進行蝕刻處理除去抗蝕劑膜的期望部位，形成提欄105的圖案。另外，殘留于形成后的提欄105表面的氟酸等雜質(zhì)用純水等清洗液進行清洗而除去，通過該清洗液，薄膜112的頂面的以提欄 105規(guī)定的區(qū)域溶解而下沉。進而，如圖11(c)所示，若繼續(xù)利用清洗液進行的處理，則薄膜112的以提欄105 規(guī)定的區(qū)域全部溶解而成為保護層Iio的狀態(tài)。而且，因為通過薄膜112溶解而薄膜111露出，所以該薄膜111的頂面的以提欄105規(guī)定的區(qū)域溶解而下沉，形成凹入部10如。這樣， 形成空穴注入層104。接著，如圖11(d)所示，在以提欄105規(guī)定的區(qū)域內(nèi)形成發(fā)光層106。此后的工序因為與第1實施方式所涉及的工序相同所以省略。[第3實施方式]第3實施方式所涉及的發(fā)光元件，其形成空穴注入層的區(qū)域與第2實施方式所涉及的發(fā)光元件大不相同。以下，關于與第2實施方式不同之處重點進行說明，關于與第2實施方式相同之處，為了避免重復而簡化或省略說明?！窗l(fā)光元件的結(jié)構(gòu)〉圖12是表示第3實施方式所涉及的發(fā)光元件的各層的層疊狀態(tài)的示意圖。如圖 12所示，第3實施方式所涉及的發(fā)光元件，在基板20上形成作為陽極的第1電極202，在其上作為電荷注入輸送層的空穴注入層204及保護層210以該順序進行層疊?？昭ㄗ⑷雽?204不遍及基板1的頂面全體形成，而僅形成于第1電極202上及該第1電極202的周邊部。另一方面，保護層210在第1電極202的上方不形成。在空穴注入層204上形成有對像素進行劃分的提欄205，在以提欄205劃分的區(qū)域內(nèi)層疊有發(fā)光層206，在發(fā)光層206之上，電子注入層207、作為陰極的第2電極208及封止層209分別形成為越過以提欄205劃分的區(qū)域而與相鄰像素的電子注入層207、第2電極 208及封止層209連續(xù)?！窗l(fā)光元件的制造方法〉圖13是說明第3實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造方法的工序圖。在第3實施方式所涉及的發(fā)光元件的制造工序中，首先，如圖13(a)所示，在玻璃制的基板201上用 Al (鋁)類材料形成第1電極202，接著，通過使第1電極202的露出面(頂面及側(cè)面)氧化而形成要成為空穴注入層204的氧化膜211，進而在其上形成之后要成為保護層210的 WOx或MoWOx的薄膜212。接著，如圖13(b)所示，在薄膜212上形成提欄205。殘留于提欄205表面的氟酸等雜質(zhì)用純水等清洗液進行清洗而除去，通過該清洗液，薄膜212頂面的以提欄205規(guī)定的區(qū)域溶解而下沉。進而，如圖13(c)所示，若繼續(xù)利用清洗液進行的處理，則薄膜212的以提欄205 規(guī)定的區(qū)域全部溶解而成為最終形態(tài)的保護層210的狀態(tài)。此外，因為通過薄膜212溶解而氧化膜211的以提欄205規(guī)定的區(qū)域露出，所以該區(qū)域的頂面也溶解而下沉，形成凹入部 20如。這樣，形成空穴注入層204。接著，如圖13(d)所示，在以提欄205規(guī)定的區(qū)域內(nèi)形成發(fā)光層206。此后的工序因為與第1實施方式所涉及的工序相同所以省略。[第4實施方式]圖14是表示第4實施方式所涉及的顯示裝置等的立體圖。如圖14所示，本發(fā)明的一方式所涉及的顯示裝置300，是出射R、G或B光的各像素在行方向及列方向規(guī)則地配置為矩陣狀而成的有機EL顯示器，各像素包括本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光元件。[變形例]以上，對本實施方式所涉及的發(fā)光元件、顯示裝置及發(fā)光元件的制造方法基于實施方式具體地進行了說明，但是本發(fā)明的一方式所涉及的發(fā)光元件、顯示裝置及發(fā)光元件的制造方法并不限定于上述的實施方式。例如，電荷注入輸送層并不限定于空穴注入層，而也可以是空穴輸送層、空穴注入兼輸送層。此外，第1電極也可以是陰極，第2電極也可以是陽極，在該情況下，電荷注入輸送層也可以是電子注入層、電子輸送層或電子注入兼輸送層。此外，發(fā)光元件并不限定于頂部發(fā)射型，而也可以是底部發(fā)射型。本發(fā)明可以應用于平面光源及平板顯示器等中所使用的有機EL顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，其將第1電極、電荷注入輸送層、發(fā)光層、第2電極按該順序?qū)盈B且至少對所述發(fā)光層通過提欄進行規(guī)定，所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備與所述發(fā)光層的底面接觸的內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面；所述凹入部的內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣；所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸。
2.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，所述電荷注入輸送層具有親液性，所述提欄具有撥液性。
3.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，所述電荷注入輸送層包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物，所述凹入部通過所述預定溶劑而溶解形成。
4.按照權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件，所述預定溶劑為用于在形成所述提欄時除去抗蝕劑膜的一部分的顯影液和/或用于清洗在所述提欄形成后殘留的抗蝕劑殘渣的清洗液。
5.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，所述電荷注入輸送層為包含金屬氧化物的空穴注入層。
6.按照權(quán)利要求5所述的發(fā)光元件， 所述金屬氧化物為鎢或鉬的氧化物。
7.一種顯示裝置，包括權(quán)利要求1 6中的任意一項所述的發(fā)光元件。
8.一種發(fā)光元件的制造方法，包括 第1工序，在基板上形成第1電極；第2工序，在所述第1電極的上方，形成包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物的薄膜；第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蝕劑材料的抗蝕劑膜，并通過顯影液進行蝕刻處理，形成提欄；第4工序，在形成所述提欄后，使用清洗液對附著于所述薄膜表面的抗蝕劑殘渣進行清洗，并且通過所述清洗液使所述薄膜的一部分溶解，形成電荷注入輸送層，所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面，所述內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣，所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸；第5工序，使墨滴落于通過所述提欄規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，使其沿著所述電荷注入輸送層的所述內(nèi)底面及所述內(nèi)側(cè)面涂敷并干燥，形成發(fā)光層；以及第6工序，在所述發(fā)光層的上方，形成第2電極。
9.一種發(fā)光元件的制造方法，包括 第1工序，在基板上形成第1電極；第2工序，在所述第1電極的上方，形成包含對于預定溶劑可以溶解的金屬化合物的薄第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蝕劑材料的抗蝕劑膜，并通過顯影液進行蝕刻處理，形成提欄，并且通過所述顯影液對附著于薄膜表面的抗蝕劑殘渣進行清洗，且使所述薄膜的一部分溶解，形成電荷注入輸送層，所述電荷注入輸送層具有凹入部，所述凹入部具備內(nèi)底面和與所述內(nèi)底面連續(xù)的內(nèi)側(cè)面，所述內(nèi)側(cè)面具備與所述內(nèi)底面連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣，所述凹入部的內(nèi)側(cè)面，在所述上部側(cè)的端緣處是與所述提欄的所述發(fā)光層側(cè)的下端緣一致的形狀或與所述提欄的底面接觸的形狀，且與所述發(fā)光層的側(cè)面的至少一部分接觸；第4工序，使墨滴落于通過所述提欄規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，使其沿著所述電荷注入輸送層的所述內(nèi)底面及所述內(nèi)側(cè)面涂敷并干燥，形成發(fā)光層；以及第5工序，在所述發(fā)光層的上方，形成第2電極。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供對發(fā)光層高精細地進行圖案形成且可以低成本地制造的發(fā)光元件，為了達到該目的，關于將第1電極(2)、電荷注入輸送層(4)、發(fā)光層(6)、第2電極(8)按該順序?qū)盈B且至少對所述發(fā)光層(6)通過堤欄(5)進行規(guī)定的發(fā)光元件，所述電荷注入輸送層(4)具有凹入部(4a)，所述凹入部(4a)具備與所述發(fā)光層(6)的底面(6a)接觸的內(nèi)底面(4c)和與所述內(nèi)底面(4c)連續(xù)的內(nèi)側(cè)面(4d)；所述凹入部(4a)的內(nèi)側(cè)面(4d)具備與所述內(nèi)底面(4c)連續(xù)的下部側(cè)的端緣和與所述下部側(cè)的端緣連續(xù)的上部側(cè)的端緣(4e)；所述凹入部(4a)的內(nèi)側(cè)面(4d)在所述上部側(cè)的端緣(4e)處是與所述堤欄(5)的所述發(fā)光層(6)側(cè)的下端緣(5d)一致的形狀或與所述堤欄(5)的底面(5a)接觸的形狀，且與所述發(fā)光層(6)的側(cè)面(6b)的至少一部分接觸。
文檔編號H05B33/12GK102308404SQ20108000702
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者原田健史, 小松隆宏, 竹內(nèi)孝之, 西山誠司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社