有机EL发光元件及其制造方法与流程

本发明涉及一种有机el发光元件(有机电致发光元件)及其制造方法。

背景技术：

有机el发光元件是通过含有有机发光物质的有机材料的薄膜夹在阳极和阴极之间而形成。该有机薄膜通过蒸镀法或涂布法成膜。在蒸镀型制造方法中，支撑基板(被蒸镀基板)和蒸镀掩膜被配置为重合，有机材料穿过该蒸镀掩膜的开口在真空中被蒸镀，由此在支撑基板上形成薄膜。通常，将低分子化合物用作蒸镀型有机材料。另一方面，在涂布型有机el发光元件的制造方法中，使用溶液通过丝网印刷或喷墨法等的印刷法而在支承基板上形成薄膜。与用蒸镀法制造的有机el发光元件相比，用涂布法制造的有机el发光元件因不需要昂贵的蒸镀掩模和用于高真空工艺的设备、有机材料的使用效率比蒸镀法高等理由，因此可以以低制造成本进行制造。但是，由于小分子化合物容易结晶，因此难以通过涂布法形成高品质的薄膜。因此，在涂布法中，使用具有高非晶性的高分子化合物作为有机材料。例如，专利文献1中作为涂布型有机材料公开了含有特定的重复单元的高分子化合物，该高分子化合物可以用作发光材料或电荷输送材料。通常，涂布法中使用的高分子化合物是含有至少几十个以上的重复单元的化合物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2011-223015号公报

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题

如上所述，使用高分子化合物作为涂布型有机el发光元件的有机材料。然而，在现有的涂布型有机el发光元件中，即使使用喷墨法也不能缩小其液滴，难以以微小的点状涂布。在大型显示装置中形成大面积的图案时，例如用作显示装置时的各像素的大小为长边方向上为210μm以上且在短边方向上为70μm以上的话，则尝试通过设计绝缘堤，将涂布液容纳在像素内。

但是，近年来，随着便携式设备等的电子设备变得更轻更薄更小且高清化，显示装置的每个像素的面积已经变得非常小，即使使用喷墨法，液滴也会横跨两个以上的像素，无法分开涂布。此外，高分子化合物难以提纯且难以高纯度化。因此，在使用有机el发光元件的情况下，会有发光色的色纯度、发光效率、亮度等降低的情况。此外，如果高分子化合物的分子量太大，就会有因凝胶化难以形成均匀的膜的情况。

此外，一般来说，与高分子化合物相比，已知小分子化合物表现出更高的发光效率、更长的寿命，且颜色变化丰富，特别是蓝色的性能很高。然而，包含小分子化合物的涂布液流动性高，并且涂布液从喷墨的排出喷嘴出来之后立即扩散而不能形成良好的液滴，此外，因容易发生如上所述的结晶化，小分子化合物材料分布不均地成膜，因此，难以在现有的涂布型有机el发光元件的制造方法中使用。

如上所述，当将高分子化合物作为有机材料使用时，难以产生小液滴。因此，当减小像素尺寸时，存在即使使用喷墨法也不能在小像素的电极上进行精细地分开涂布的问题。此外，在追求智能手机用显示装置等的更小型且高清晰度的有机层的制造技术过程中，根据喷出的液滴的粒径，选择性地将有机材料涂布到期望的小尺寸区域的难度正在增加。另一方面，本案发明人发现不能减小涂布液的尺寸的原因是因有机材料的分子量的大小，且发现有机材料的分子量应该为5,000以下，优选为3,000以下，即，应该使用有机材料的低聚物。

本发明鉴于是在这样的状况下完成的，其目的是提供一种使用廉价的印刷法形成有机层的同时，也能够设置有小型且高精细图案的有机层和膜厚较薄的第二电极且可做成顶部发光型的有机el发光元件及其制造方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的第一实施方式涉及的有机el发光元件包括：基板；设置在所述基板的表面上的第一电极；形成为包围所述第一电极的至少一部分的绝缘堤；形成在由前述绝缘堤包围的第一电极上的有机层；以及形成在有机层上的第二电极；其中，前述绝缘堤具有正锥形形状且其表面具有亲水性，前述第二电极的膜厚为10nm以上且25nm以下，前述有机层是包含有机材料的低聚物的涂布型有机层。

本发明的第二实施方式涉及的有机el发光元件的制造方法包括：在基板的表面上形成第一电极的工序；以包围前述第一电极的至少一部分的方式形成绝缘堤的工序；在由前述绝缘堤包围的区域中的前述第一电极上形成涂布型有机层的工序；以及在前述有机层上由透光性材料形成第二电极的工序；前述绝缘堤以从前述第一电极的表面的高度为0.5μm以上且1μm以下，通过喷墨法将包含有机材料的低聚物的液态组成物滴下的方式形成前述有机层。

有益效果

根据本发明的第一实施方式可以提供一种，由于有机el发光元件由包含有机材料的低聚物的涂布型有机层形成，所以不需要绝缘堤的疏液化处理。因此，不会发生用于疏液化的材料中所含的氟和在表面处理中导入的氟浸出而使有机层劣化。此外，由于不需要使绝缘堤的形状为倒锥形，因此抑制了第二电极的断裂。因此，第二电极可以以例如10nm以上且25nm以下的薄的膜厚形成。由此，提供了顶部发射型的涂布型有机el发光元件。此外，根据本发明的第二实施方式，使用包含有机材料的低聚物的涂布液，从而喷墨法滴加小的液滴，进而即使是在小的发光区域也以较低的绝缘堤高度精确地分开涂布，能够获得形成有高清晰的图案的涂布型有机层的的有机el发光元件。其结果，可以以低成本获得小型、高清晰度的有机el发光元件，并且能够以低成本形成小型、高清晰度的显示装置。

附图说明

图1a是说明本发明的一个实施例的有机el发光元件的制造方法的涂布工序的图。

图1b是在制造工序中在电极上形成包含有机材料的低聚物的涂膜的状态的图。

图1c是本发明一实施方式的有机el发光元件的截面图。

图2是本发明的一实施方式的制造工序的流程图。

具体实施方式

以下，详细地说明本发明的实施方式。另外，以下的实施方式说明了本发明的一个示例，本发明并不限定于以下的实施方式。

如图1c的概要截面图所示，本实施方式的有机el发光元件包括：基板21、设置在基板21上的第一电极(例如，阳极)22、以及用于包围第一电极22的至少一部分形成的绝缘堤23、设置在被绝缘堤23包围的第一电极22上的有机层26、形成在有机层26上的第二电极27、以及形成在第二电极27上的保护膜28。由此，绝缘堤23的表面具有亲水性，第二电极27的膜厚为10nm以上且25nm以下，有机层26由包含有机材料的低聚物的涂布型有机层形成。

在此，“涂布型有机层”是指，干燥由涂布形成的涂膜而获得的有机层，该涂膜是通过有机材料的分配器的涂膜、通过丝网印刷、通过喷墨的滴下等印刷法进行的涂膜等。此外，绝缘堤23具有“正锥形”是指，形成开口的绝缘堤23的侧壁的纵截面上的、间隔随着从第一电极22的表面向绝缘堤23的上表面变宽的形状。此外，“具有亲水性”不限于经过特殊的亲水处理的，而是意味着通过使用疏液性材料或进行疏液性处理而变成没有疏液性。

如上所述，现有的涂布型有机el显示元件存在不能在小面积的发光区域中形成的问题。在作为显示装置的情况下，当通过喷墨法等将有机材料涂布到成为各像素的区域中的电极上时，虽然有必要调整由喷墨喷嘴喷射的涂布液的物理性质、最优化喷出时涂布液的液滴的喷出速度、喷墨装置的印刷条件，但在其中本案发明人发现，喷出时的涂布液的液滴尺寸是决定设置有机层的区域可能的大小的重要因素，并且在使用喷墨法的图案形成中，将液滴调节至期望的大小是非常重要的。现有的涂布液中，当通过喷墨法滴加有机材料的涂布液时的液滴量平均为约5pl至30pl，并不能减少至每滴1pl以下。然而，作为本案发明人的深入研究的结果，他们发现不能使现有的液滴变小的原因是它们是高分子并且具有大的分子量。并且，已经发现，通过将分子量设为5,000以下的低聚物可以获得0.05～1pl的液滴。

即，作为本案发明人的进一步研究的结果，他们发现液滴的大小对有机材料的分子量具有很大的影响。换句话说，现有的涂布液中的溶质(有机材料)是具有高聚合度的高分子化合物，并且其分子量为10,000以上的大分子量是不能形成小液滴的原因。并且，液滴的大小受涂布液中有机材料的浓度(有机材料在溶剂中的溶解度)、涂布液的粘度的影响，然而，本案发明人在能够滴下的前提下，尽可能大的浓度条件下进行试验。

结果，本案发明人发现，通过将分子量设定为300以上且5000以下，优选为3000以下左右，更优选为500以上且1000以下，能够将每滴的液滴量设为0.05pl～1pl左右。反复研究聚合方法等的同时，测试具有较小的分子量的化合物，即聚合度较小的化合物，结果发现，使用具有形成低聚物(通常聚合度约为20以下)程度的聚合度的有机材料，更优选使用2～10聚合度，从而可以得到上述大小的液滴。

如上所述，在现有的涂布型有机el发光元件中，不能形成最小尺寸为70μm×70μm以下的发光区域的元件。最小尺寸的一边为70μm的事实意味着对于在这以下的尺寸，液滴会溢出。因此，在现有的涂布型有机el发光元件中，形成在20英寸里且相当于qhd的像素尺寸，即70μm×210μm已经是极限。而且，为了使发光区域达到这种大小，如上所述，必须对绝缘堤采取各种措施。稍后将参考图1a至图1c详细说明有机el发光元件，绝缘堤23形成在第一电极22的周缘部上，被该绝缘堤23围绕的开口23a中的第一电极22上层叠有机层26。该有机层26的形成区域成为发光区域。在显示装置中的该有机层26上以矩阵状排列形成多个有机el发光元件的情况下，在横跨其整体而连续地形成第二电极27(参照图1c)。

在具有这种构造的现有的涂布型有机el发光元件中，在有机el发光元件以矩阵状形成在显示装置中的情况下，如上所述，采用喷墨法使液滴的每一滴的量较多，因此，涂布液溢出该绝缘堤23的开口23a并波及相邻的发光元件的区域。为了防止这种情况，已采取以下措施。

例如，对绝缘堤23相对第一电极22的表面的高度h(参照图1a，以下仅称为绝缘堤23的高度)进行加高。即，通过将绝缘体23的高度h增加到2μm以上，开口23a内的体积增加，从而即使大的液滴也可以被容纳在开口23a中。然而，随着绝缘堤23的高度h增加，有机层26的表面与绝缘堤23的上表面之间的高度差增大。结果，发生的问题是，在该有机层26的表面和绝缘堤23的上表面的整个面上形成的第二电极27可能产生断裂。因此，为了防止发生这种断裂的问题，必须将第二电极27增厚至大约1μm以上。其结果，第二电极27的形成时间延长，此外，第二电极27的材料需求较多，因此不仅存在成本增加的问题，而且导致几乎不透光。其结果，不能获得从上表面的第二电极27提取光的类型(顶部发射型)的发光元件。此外，当增加绝缘堤的高度时，在倾斜方向上的发光被阻挡，从而视角特性可能劣化。此外，为了增加绝缘堤的高度，需要增加绝缘堤的宽度。因此，不得不加大像素间距，难以实现高清晰度。

再者，在现有的涂布型有机el发光元件中，作为另一种研究点，绝缘堤23具有倒锥形形状(与上述正锥形形状相反的形状，绝缘堤23的侧壁的纵截面中的间隔随着从第一电极22的表面朝向上表面变窄的形状)，从而防止涂布液跨越相邻的发光区域。然而，使用这种倒锥形形状会有制作上困难的同时，如上所述，虽然第二电极27连续地形成在该有机层26的表面和绝缘堤23的上表面上，但是，存在该第二电极27越来越容易发生断裂的问题。因此，随着绝缘体23的高度h的增加，第二电极27的断裂成为问题，在这样的发光元件中，第二电极27需要形成得更厚，即至少1μm以上。再者，如果不使用具有良好覆盖性的金属材料作为第二电极27的材料，则进一步促进了第二电极27的断裂的问题，于是在现有的涂布型有机el发光元件中，第二电极27只能使用限定的材料，例如厚膜化的al等。

与此相对，在本实施方式中，如上所述，溶解在涂布液中的有机材料使用如下有机材料：聚合度小，且既不是高分子化合物也不是小分子化合物的、分子量为300以上其5000以下，且优选3000以下，并更优选为500以上且1000以下的有机材料，换言之，有机材料使用低聚物，更优选为约2～10聚合度的低聚物，由此能够得到涂布液的每滴为约0.05pl以上且1pl以下的小滴液。结果，即使涂膜的形成面积小，也完全没有涂布液25a从开口23a溢出的可能性，因而可以减小绝缘堤23的高度h(参照图1a和1b)。例如，即使以10μm见方、20μm见方的小的面积且小于1μm左右的绝缘堤23的高度，涂布液25a也不会溢出。因此，在本实施方式中，绝缘堤23的高度h形成为例如0.5μm以上且1μm以下。再者，根据本实施方式，没有必要将绝缘堤形成为倒锥形。因此，绝缘堤23可以形成为正锥形。即，可以相对于水平面的锥角θ(参照图1a)设为10°以上且80°以下，优选例如约60°以下的正锥形状。结果，可以进一步避免第二电极27断裂的问题。

因此，第二电极27可以较薄的形成，例如形成为约5～30nm的厚度，优选地形成为10nm以上且25nm以下的厚度而不会发生断裂的问题。结果，在本实施例中，无论是顶部发射型的发光元件还是底部发射型的发光元件都可以制造。现有的涂布型有机el发光元件只能实现底部发射型，但是其结果，本实施方式在制作无法由使用现有的高分子有机材料的涂布型有机el发光元件得到的顶部发射型的情况特别有效。

此外，在本实施方式中，由于绝缘堤23以较低的高度形成，可以使相邻像素之间的绝缘堤的宽度变窄，由此，将最小10μm见方之类的极高清晰度的像素，可以实现为例如25μm的小像素间距的高清晰度。再者，由于绝缘堤23的高度低，因此不会遮挡从倾斜方向观察时来自发光层的光，其结果，能够改善现有的涂布型有机el发光元件中视角特性劣化的问题。

此外，在通过喷墨法的液滴的每一滴的量多的现有的涂布型有机el发光元件中，为了防止涂布液溢出绝缘堤23的开口23a而波及到相邻的发光元件的区域，采取了将绝缘堤23的开口23a内表面及上表面疏液化的其他措施。通过实施这样的疏液化，即使滴加的涂布液的量大于开口23a中的体积，滴加的涂布液也会从绝缘堤23排斥，并且，由于涂布液的表面张力，涂布液变成球状而上升，使得来自小发光区域的涂布液不会越过绝缘堤23并溢出到相邻的发光区域，而是沿垂直方向上升并容纳在开口23a中。为了表现出这种疏液性，由包含氟的氟树脂例如包含氟的聚酰胺等、硅树脂来形成绝缘堤23，或者需要通过cf4系气体等来对绝缘堤23的表面进行等离子体处理，操作非常麻烦且增加了制造工序的成本。存在氟系气体对有机层带来坏影响的可能性，或存在元件形成后的氟元素的渗出引起有机层26的劣化的问题。进一步，认为难以完全防止涂布液向相邻的发光区域上湿扩散。

因此，在本实施方式中，如上所述，可以使液滴缩小，其结果，即使在涂膜的形成面积较小的情况下，例如，比现有的70μm×210μm小得多的发光区域的面积，例如约10μm×10μm的小发光区域，也能够高精度地形成了有机层26。因此，绝缘堤23的表面不需要疏液化。即使绝缘堤23的表面没有疏液性，本实施方式的含有有机材料的低聚物的涂布液的液滴也可以容纳在开口23a内而不会溢出。即，在本实施方式中，不需要由包含氟的氟系树脂或硅树脂形成绝缘堤23，此外，也不需要通过cf4系气体等来对绝缘堤23的表面进行等离子体处理。其结果，不仅大大简化了元件的制造工序，而且还消除了由于绝缘层23中的氟的浸出、使用氟系气体的表面处理而对有机层26造成的不利影响。例如，对于绝缘堤23，优选使用不包含氟的非氟系树脂，例如优选使用不包含氟的聚酰亚胺类树脂。其结果，实现了元件的长寿命化。进一步，不仅不需要疏液化，而且绝缘堤23也可以形成为具有亲水性。在本实施方式中，亲水性包括非疏液性树脂的亲水性、不对树脂进行特殊处理的亲水性即不实施疏液化的亲水性，但是，如果使绝缘体23的开口23a的内部具有亲水性，则滴加的涂布液容易扩散到第一电极22的周缘部，因此优选。例如，可以通过诸如聚酰亚胺和聚酰胺之类特别亲水的材料来形成绝缘堤23，并且可以通过等离子体表面处理、uv照射处理、臭氧处理之类处理将绝缘堤23的表面改性为具有亲水性。第一电极22的端部为止可靠地被涂膜覆盖。由此，避免了第一电极22与在由涂膜形成有机层26之后形成在有机层26上的第二电极27短路的可能性。

如上所述，本案发明人发现，将用于涂布型的有机层26的有机材料设定为具有约300以上且约5,000以下，优选约3,000以下，更优选约500以上且约1,000以下的分子量，且具有低聚物程度的聚合度的化合物，可以将涂布液以每滴约0.05pl以上且1pl以下的小的，几乎球状的液滴，滴加到具有亲水性的表面且具有正锥形的绝缘堤23的开口23a内。在开口23a内露出的第一电极22的表面的面积例如为100μm²以上且2500μm²以下，优选为1200μm²以下，进一步为850μm²以下，或者为520μm²以上且850μm²以下，换句话说，例如，即使在中型以上的高清晰度面板的情况下的17μm×50μm以下，或者在便携式显示装置等的小型高清晰度面板的情况下的25μm×25μm以下，进一步，一边约为10μm的小面积中，也可以通过喷墨法获得涂布型有机层。其结果，甚至在用于智能电话之类的小型高清晰度的显示装置的发光元件中，也可以形成涂布型有机层。因此，本实施方式的有机el发光元件可以形成智能手机大小且具有大约500ppi或更高的像素密度的有机el显示装置的像素。而且，涂布液的溶质浓度提高至约10～30质量％，并且即使在小的发光区域中也可以有效地形成有机层。再者，由于可以以正锥形形成高度约为1μm以下的绝缘堤23，即使在有机层26的表面和绝缘堤23的上表面的整个面上形成大约5～30nm的薄膜的第二电极27，第二电极27也可以良好地且连续地形成而不断开。此外，由于通过第二电极获得了良好的透光性，因此可以形成高质量的顶部发射型有机el显示元件。再者，与现有的涂布型有机el显示元件相比，由于发光层被更低的绝缘堤23包围，因此改善了视角特性。此外，由于绝缘堤23的高度较低，可以不增加绝缘堤部的宽度而形成的稳定的绝缘堤23，其结果，相邻的像素之间可以小尺寸地形成。因此，可以使像素间距变窄。另外，也可以形成小锥角θ的绝缘堤23，因此能够进一步避免第二电极中的断裂问题。因此，可以制造具有第二电极27的高清晰涂布型有机el发光元件，该第二电极27是具有透光性的薄膜。再者，根据本实施方式，由于能够将绝缘堤23形成为正锥状，因此能够不断裂地在第二电极27上形成保护膜28。即，可以形成能够良好地防止水分和/或氧气进入有机层26的、具有高密封性能的保护膜28。因此，在本实施方式中，能够得到不会因水分和/或氧气侵入有机层26而引起劣化的、具有高可靠性的有机el发光元件。

本实施方式的有机层26的形成区域的面积的上限不限于以上。当然，即使是对于现有的涂布型有机el发光器件的大小，本实施方式的包含低聚物的涂布液也当然可以适合地使用。如果涂布面积大，则通过增加喷嘴的滴出口的面积，即使是较大的面积也可以在相对短时间内形成。因此，上述作为矩形像素的一边的长度仅是示例，可以是与期望的显示装置中的每个像素形状相对应的区域的尺寸。此外，当涂布区域的形状为矩形状的情况下，如果一边太小(矩形的宽度窄)，则无法将液滴适当地滴加到该区域上。因此，在有机层26的形成区域的形状为矩形的情况下，短边优选为10μm以上。换句话说，该短边的下限的平方是可以由本实施方式形成的像素尺寸的下限。此外，该有机层26的形成区域的形状，即像素的形状不限于矩形状、正方形，也可以是圆形，椭圆形或多边形。

在本实施例方式中，如上所述，即使将涂布液25a涂布到由具有亲水性表面的绝缘堤23包围的小发光区域，也不会有涂布液25a越过绝缘堤23而溢出的风险。其结果，即使在如上所述具有高清晰的图案的发光区域的面积上，也可以通过涂布法形成有机层，而不会引起混色问题。由于绝缘堤23的表面是亲水性的，因此有机层26从开口23a的底表面到开口23a的侧壁被充分地填充。得到提高了平坦性的有机层26，并且抑制了亮斑和发光色斑。此外，通过以0.5μm～1μm的高度h形成绝缘堤23，不会发生进一步断裂的问题，以10nm以上且25nm以下的膜厚在有机层26的表面以及绝缘堤23的上表面的整个面上形成有第二电极27。

有机层26除了发光层之外还可以包含诸如空穴输送层和电子输送层等多个有机层。在有机层26由多层形成的情况下，每个有机层的材料有必要包含上述低聚物的有机材料。此外，本实施方式的有机el发光元件在有机层26与第一电极22或第二电极27之间、或者在有机层26由多个有机层构成时的各有机层之间，可以进一步具有任意的层。再者，可以在基板21上形成tft、平坦化膜等(未图示)。另外，如图1a至图1c所示，后述的实施方式涉及的有机el发光元件是顶部发射型，但是如上所述还可以是底部发射型或双面采光型中的一个。

本实施方式的有机el发光元件可以使用至少正面透明的封装件(覆盖层)将一个或多个元件密封而成为照明装置，此外，该发光元件也可以以矩阵状排列多个而成为显示装置。在照明装置的情况下，可以将红色(r)，绿色(g)和蓝色(b)三色的发光元件封装在一个封装件中，而得到白色发光的照明装置。此外，通过用荧光树脂覆盖单色发光的发光元件，可以得到具有白色或其他期望的发光颜色的照明装置。

此外，在显示装置的情况下，在配置成矩阵状的每个像素(一个像素)中分别形成r、g、b三色的子像素，从而得到全色域的显示装置。在这种情况下，子像素约为一个像素的1/3左右大小，其面积较小。此外，尽管每个子像素的有机层材料和子像素的平面形状可以不同，但是其第一电极22、有机层26、第二电极27等的层叠结构是相同的，因而在本说明书中不区分子像素将其作为一个发光元件(一个像素)说明。像素的排列没有特别限制，可以例如以镶嵌排列、三角形排列、条纹排列、pentile排列配置。在每个像素中，有机el发光元件的第一电极22与驱动元件连接，通过控制每个像素的开/关，发出与每个像素相对应的预定颜色，通过混色显示出各种颜色。

基板21是由例如玻璃基板、聚酰亚胺薄膜等形成的支撑基板。在基板21不必具有透光性的情况下，也可以使用金属基板、陶瓷基板等。尽管在图1a至图1c中未完全示出，但是在显示装置的情况下，在基板21上，在对应于配置像素的位置形成有例如tft的驱动元件。在驱动元件上，为了使其平坦化，形成了由例如亚克力、聚酰亚胺等的材料形成的平坦膜。平坦化膜不限于这些有机材料，还可以是sio2、sog等的无机材料，但是有机材料更容易消除表面的凹凸。在平坦化膜的表面上的与有机el发光元件的形成位置相对应的部位上，组合ag或apc等的金属膜和ito膜以形成有第一电极22。有机层26层叠在该第一电极22上。

如图1a至1c所示，在构成每个像素的第一电极22的周围，由氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂或酚醛清漆型酚醛树脂等构成的绝缘堤23以划分像素的同时防止第一电极22和第二电极27的接触。绝缘堤23形成为包围第一电极22的至少一部分。如图1a所示，在本实施方式中，绝缘堤23形成为覆盖形成在规定位置的第一电极22的周围。然而，绝缘堤23可以形成为不覆盖第一电极22且与第一电极22接触，此外，也可以与第一电极22分离。即，绝缘堤23可以形成为包围与第一电极22的形成区域相比宽的区域。，由于发光元件的形成区域具有如上所述面积非常小的问题，因此优选发光元件的形成区域以与第一电极22的周围重叠的方式形成。

无论是哪种情况，重要的是，构成为第一电极22与形成有机层26之后形成的第二电极27不接触(泄漏)的层叠结构。因此，如上所述，优选以覆盖在由绝缘堤23包围的区域中暴露在绝缘堤23的开口23a中的第一电极22的整个表面的方式设置有机层26。可以在该有机层26上形成第二电极27。然而，也可以形成为，有机层26没有覆盖第一电极22的整个表面，并且有机层26以比第一电极22小的尺寸形成在第一电极22上，第二电极27以比有机层26更小的尺寸形成在有机层26上。

对应于r、g、b的各色的有机材料被用于涂布型有机层26中的发光层。然而，发光层可以用相同的材料并在其表面上设置滤色器，可以通过滤色器形成r、g、b。此外，除了发光层之外的有机层26可以包括空穴输送层、电子输送层或其层叠结构。如果重视发光性能，这样的空穴传输层、电子传输层等也有优选与适合发光层的材料分别地层叠的情况。但是，根据涂布法，通过混合构成这些层的有机材料，可以使用较少层数的涂布型有机层26来构成有机el发光元件。

为了形成该有机层26，例如，如图1a所示，将包含低聚物的有机材料的涂布液25a从喷墨喷嘴31滴加到被绝缘堤23包围的第一电极22上。通常，作为低聚物例如使用包含聚合了2个以上且10个以下，更优选2个以上且5个以下的单体的结构的有机化合物，该单体含有有助于构成可用于有机el发光元件的发光层的材料的发光特性的结构单元。通常，可用于有机el发光元件的发光层的材料是，例如已经用作现有的染料材料或高分子材料的材料。具体而言，本实施方式的低聚物是聚合了2～10个单体而得到的化合物，所述单体含有由-[y]-的通式(i)表示的结构单元的单体得到的化合物，其中y为含有从三苯胺骨架、噁二唑骨架、三唑骨架、硅杂环戊二烯骨架、苯乙烯基骨架、吡唑并喹啉骨架、低聚噻吩骨架、萘嵌苯骨架、紫环酮骨架、乙烯基咔唑骨架、四苯乙烯骨架、香豆素骨架、红荧烯骨架、喹吖啶酮骨架、方酸菁骨架、卟啉骨架、吡唑啉骨架等选择的骨架的单体。

如图1b所示，通过涂布液25a的滴加来形成涂膜25。绝缘堤23起到堤坝的作用，该涂膜25流入并容纳在由绝缘堤23包围的区域，但是，由于绝缘堤23不具有疏液性，因此该涂膜25不会成为球形，而是与该绝缘堤23融合，涂膜25的表面被平坦化。通过使其干燥，涂布液25a中的溶剂成分蒸发，其厚度为涂膜25的厚度的约1/30，并且每层(一种材料)为约十几nm。通过必要的材料来连续进行该涂布型有机层26的形成，从而如图1c所示形成涂布型有机层26。在图1c中，涂布型有机层26被画为单层，但是如上所述通常形成为多层。

如上所述，本实施方式是顶部发射型的，由于是光从图中与基板21相反的面发射的方式，使得形成在有机层26上的第二电极27是透光性的材料，例如，通过mg-ag共晶膜形成的薄膜。另外，可以使用al等。另外，在经由基板21发射光的底部发射型的情况下，将ito、in3o4等用于第一电极22，可以将功函数较小的金属例如mg、k、li、al等用作第二电极27。在该第二电极27的表面上形成保护膜(覆盖层)28(参照图1c)。该覆盖层28可以被下一密封层(封装件)代替。从具有致密的膜材质的观点出发，作为保护膜28优选由si3n4和sio2等材料构成的多层形成。该整体由未图示的玻璃，耐湿性树脂薄膜等制成的密封层密封，构成为有机层26不吸收水分。

如上所述，由于本实施方式的有机层26的有机材料是分子量为300至5000且聚合度为2至10的低聚物，因此有机材料用作喷墨用涂布液25a，从而在溶剂中具有充分溶解度，该喷墨用涂布液25a是从喷墨喷嘴喷出而涂布成膜成涂膜25。本实施方式的涂布液25a中的低聚物的浓度可以调节为可以形成具有期望厚度的有机层26，例如可以是约10～30质量％。此外，由于低聚物具有这样的聚合度，因此在合成反应后，使用柱色谱或凝胶渗透色谱之类的色谱法进行分离、沉淀、重结晶等的提纯方法，只分离提纯期望的聚合度的低聚物。由于可以将不具有分子量分布的高纯度化的低聚物用作有机层26的有机材料，因此与含有提纯困难而导致难以高度纯化的高分子化合物的有机材料相比，当低聚物被用于有机el发光元件时，色纯度、亮度被认为较高。另外，通过将有机材料的低聚物用作有机材料，涂布有机材料时，较难引起有机材料的结晶、聚集，因此，与容易发生结晶化的、含有小分子化合物的有机材料相比，可以认为形成的有机层26的膜的稳定性提高。当有机层中发生有机材料的结晶化、凝集时，与未发生结晶或凝集的区域相比，因发生了结晶、凝集而膜厚较厚的区域不易注入电流，从而光强度相对地降低，因此，像素内的发光强度的分布可能会发生偏差。此外，由于电流集中在膜厚相对较薄的区域，导致从膜厚较薄的区域发生劣化，因此元件本身的寿命可能会缩短。通过将本实施方式的有机材料的低聚物使用于发光元件的有机层26，可以认为能够抑制这种问题的发生。因此，使用相对廉价的印刷法的涂布型制造方法，可以提供具有高清晰度且发光强度优异的长寿命的有机el发光元件。

在一个实施例中，如上所述，有机el发光元件的有机层26在发光性的有机材料的基础上，还包括具有优良的电子传输性、空穴传输性等特性的一种或多种其他的有机材料。例如，可以使用涂布液25a来形成有机层26，该涂布液25a包含作为发光材料的有机材料的低聚物、和电子输送性化合物或空穴输送性化合物混合的组成物。此外，可以混合不同种类的有机材料的低聚物，例如作为发光材料的低聚物和空穴输送性的低聚物等，涂布后形成有机层26。但是，材料的组合当然不限于这些。结果，可以减少有机el发光元件的有机层26内的层数。提高了有机层26的平坦性，可以抑制有机层26发光时的亮斑、发光色斑等显示斑点。

本发明的第二实施方式的有机el发光元件的制造方法如图2的流程图所示，包括：在基板21的表面上形成第一电极22的工序(s1)；以包围第一电极22的至少一部分的方式形成绝缘堤23的工序(s2)；在被绝缘堤23包围的区域的第一电极22上形成涂布型有机层26的工序(s3)；以及在有机层26上形成第二电极27的工序。该绝缘堤23形成为相对前述第一电极的表面的高度优选为例如0.5μm以上且1μm以下。该有机层26是通过喷墨法滴加含有前述有机材料的低聚物的液态组合物而形成的。以下，具体将更详细地说明。

在用作有机el显示装置用的发光元件的情况下，如上所述，在基板21上使用非晶半导体等和光刻技术等，以通常的方法来形成构成驱动电路的驱动用tft等。由此，为了使其表面的凹凸平坦化，通过聚酰亚胺树脂等来平坦化。根据其表面的各像素的位置以矩阵状形成第一电极22。该第一电极22通过在整个面形成上述电极用材料且通过图案化而形成(s1)。

其后，形成绝缘堤23(s2)。该绝缘堤23虽然可以由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料形成，但为了更厚地形成，可以通过使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛清漆型酚醛树脂等树脂材料在短时间内形成。作为优选的树脂材料，上述树脂材料中的感光性树脂材料，特别是例举了感光性聚酰亚胺树脂。例如，以绝缘堤23所需的高度，例如约0.5μm至1μm的厚度来在整个表面上形成绝缘膜，通过使用光刻技术对其进行图案化，并由感光性树脂材料的固化物形成绝缘堤23，如图1a所示，形成具有开口23a的绝缘堤23，第一电极的至少一部分出现在该开口23a的内部。如上所述，可以正锥形形状地形成绝缘堤23。在本实施方式中，由于每滴涂布液25a的液滴量少，并且滴下的涂布液25a不会从开口23a溢出，因此，即使绝缘堤为相对于水平面的锥角θ约为80°以下的正锥形，也不会引起混色的问题。再者，在通过光刻法形成开口23a的情况下，优选开口23a的侧壁和绝缘堤23的上表面具有如图1a所示的带有圆弧的形状。另外，在图1a至1c中，为了便于说明，放大而模式化地示出了该形状。

如果开口23a的侧壁与绝缘体23的上表面之间的边界形成为圆形，优选地，第二电极27即使是由薄膜形成的情况，在有机层26的表面和绝缘层23的上表面的整个面上也良好且连续地形成而不会发生断裂。因此，在本实施方式中，优选的是，边缘堤的上表面和侧面不形成拐角。换句话说，优选的是，由绝缘堤的上表面和侧面形成的拐角部的曲率为1×10⁶以上且2×10⁸以下。由于拐角部具有这样的曲率，当形成第二电极27时，在拐角部处出现不连续点，或产生在拐角部处形成的第二电极27的厚度变薄的问题。可以连续形成厚度均匀的薄膜。当形成绝缘堤23时，可以通过长时间使用各向同性蚀刻溶液进行蚀刻来获得这种拐角部。此外，例如，可以进行额外的热处理以使由绝缘堤23的上表面和侧面形成的拐角部的形状更平缓，并且绝缘堤23可以形成为具有这样的曲率。在此，曲率是指曲率半径的倒数，曲率半径是指将局部弯曲度近似为圆的圆的半径。

此外，绝缘堤23可以由亲水性材料形成，或者可以对绝缘堤23的开口23a的内表面进行如uv照射处理、臭氧处理或等离子体表面处理之类的表面改性处理以形成绝缘堤23的表面具有亲水性。由此，改善了涂布液和绝缘堤23之间的浸润性，滴入开口23a中的涂布液扩散到第一电极22的周缘部，可以形成有机层26从开口23a的底面直到开口23a的侧壁充分地填充的、平坦度优异的有机层26。

接下来，如图1a所示，通过喷墨法从喷嘴31滴下前述有机材料的涂布液25a。该涂布液25a的滴下与暴露在绝缘堤23的开口23a中的第一电极22对准而进行。如图1b所示，滴下的涂布液25a成为绝缘体23的开口部23a内的涂膜25(s3)。

具体而言，如图1a所示，将包含实施方式的低聚物的有机材料的涂布液25a从喷墨喷嘴31喷出，滴加到被绝缘堤23包围的第一电极22上。涂布液25a是至少包含实施方式的低聚物和溶剂的液态组合物。作为溶剂，只要能够溶解包括实施方式的低聚物的有机材料都可以使用，优选使用有机溶剂。作为有机溶剂没有特别限制，在使用低沸点溶剂作为溶剂的情况下，由于可能会发生喷墨喷嘴的堵塞，或者在从喷嘴31喷出后涂布液25a立即开始干燥并析出溶质，从而可能会产生膜厚斑点，优选低沸点溶剂与更高沸点的溶剂组合而使用。作为溶剂可举例说明，例如氯系溶剂、醚类溶剂、芳香烃溶剂、脂肪烃溶剂、酮类溶剂、酯类溶剂、醇类溶剂、酰胺类溶剂等，以及这些溶剂的混合溶剂。其中，从成膜的均匀性和涂布液25a的粘度特性等的观点来看，优选包含环氧基苯、二甲苯、苯甲醚以及这些中的任意一种以上的混合溶剂，但不限于此。可以制备涂布液25a，例如，使其在25℃下的粘度在约0.6×10^-3pa·s以上且在3×10^-3pa·s以下，优选为约1×10^-3pa·s以下。通过设置这样的粘度，涂布液25a可以从喷墨头以大致恒定的粒径的微小液滴喷射，此外，即使在使用多个喷嘴时，也可以通过喷墨进行稳定的滴下。

其后，例如通过整个面地蒸镀等形成mg-ag共晶膜，在有机层26上设置由透光性材料制成的第二电极27(s4)。在本实施方式的有机el发光元件中，第二电极27用作阴极。作为构成第二电极27的具体材料，如上所述，以10nm以上且25nm左右的膜厚，即以具有透光性的厚度水平形成金属薄膜。由于该第二电极27形成为每个像素共用的电极，因此第二电极27形成在包括绝缘堤23的整个面上。

接下来，在第二电极27上形成保护膜28，该保护膜28作为用于防止水分或氧气从外部侵入的密封膜发挥功能。该保护膜28虽未图示，以不具有吸湿性的si3n4或sio2等无机膜完全覆盖第二电极27和有机层26的方式，与基板21粘接而形成。其结果，完成了本实施方式的有机el发光元件(参照图1c)。该方法是一个示例，本实施方式的有机el发光元件的制造方法在各工序之间还可以包括任意工序。例如，如上所述，当涂布液25a在被绝缘堤23包围的区域中的不同位置处多次滴落时，在涂膜25的干燥工序前可以执行用于平坦化在区域内滴下的涂布液25a的平坦化工艺。

如上所述，通过使用包含有机材料的低聚物的有机材料作为有机el发光元件的有机层26的有机材料，涂布型有机层26良好地设置在小尺寸电极的区域中，而且能够以10nm以上且25nm以下的膜厚形成第二电极27。因此，能够抑制膜厚斑点等显示斑点，低成本地且以顶部发射型制造具有优异的光学特性的高清晰的图案的有机el发光元件。

(总结)

(1)本发明的第一实施方式涉及的有机el发光元件包括：基板；设置在所述基板的表面上的第一电极；形成为包围所述第一电极的至少一部分的绝缘堤；形成在被所述绝缘堤包围的第一电极上的有机层；形成在所述有机层上的第二电极，所述绝缘堤具有正锥形形状且表面具有亲水性，所述第二电极的膜厚为10nm以上且25nm以下，所述有机层是包含有机材料的低聚物的涂布型有机层。

根据本发明的一实施方式的有机el发光元件，用于形成涂布型有机层的有机材料由于是包含低聚物的有机材料，为了形成涂膜，从喷墨喷嘴滴下的液态组成物的液滴的每一滴的液滴量可以变小，其结果，不会有液态组成物越过绝缘堤而向相邻的像素的电极上湿扩散的风险。因而，通过涂布法可以形成像素的高精细的图案。再者，由于绝缘堤的表面具有亲水性，为了形成涂膜而滴下的涂布液与绝缘堤的表面浸润，其结果，形成了充分填充至绝缘堤开口的侧壁的有机层。可以在第一电极上形成平坦性优异的有机层。此外，由于第二电极形成为薄膜，可以得到经由第二电极的光透过。

(2)优选的是，有机el发光元件是从形成了所述第二电极面提取光的顶部发射方式。由于第二电极是膜厚为10nm以上25nm以下的薄膜，因此可以与通过蒸镀法形成的有机层相同程度的薄地形成，可以从上表面的第二电极27高效地提取光。

(3)所述绝缘堤的从所述第一电极的表面的高度优选为0.5μm以上且1μm以下。通过这样的形成方式，由于绝缘部的宽度可以较窄地形成，可能实现像素间距变窄。结果，可以以例如25μm等的小像素间距之类的高清晰度实现高清晰度像素。此外，由于在倾斜方向上发射的光不会被高度高的绝缘体阻挡，因此可以改善视角特性的劣化。

(4)优选的是，由所述绝缘堤的上表面和侧面形成的拐角部的曲率为1×10⁶以上且2×10⁸以下。从而，形成在有机层的表面和绝缘堤的上表面的整个面上的第二电极27的薄膜，可以形成成不会发生断裂。

(5)所述第二电极由镁和银的共晶膜或铝形成，对于顶部发射方式的发光元件是优选的。

(6)此外，本发明的第二实施方式涉及的有机el发光元件的制造方法包括：在基板的表面上形成第一电极的工序；以包围所述第一电极的至少一部分的方式形成绝缘堤的工序；在被所述绝缘堤包围的区域中的所述第一电极上形成涂布型有机层的工序；以及在所述有机层上形成第二电极的工序，所述绝缘堤以从所述第一电极的表面的高度为0.5μm以上且1μm以下的方式形成，通过喷墨法将包含有机材料的低聚物的液态组成物滴下而形成所述有机层。

根据本发明的第二实施方式的有机el发光元件的制造方法，即使是小像素也可以通过涂布法以高精细图案在像素的电极上形成平坦性优异的有机层而得到有机el发光元件。因此，能够简便且廉价地制造具有由透光性材料制成的第二电极的小型高清晰的有机el发光元件。

(7)优选地，进一步包括使所述绝缘堤的上表面和侧面形成的拐角部成为曲面而进行表面处理的工序，因为可以在有机层的表面和绝缘堤的上表面的整个面上不发生断裂地良好形成第二电极的薄膜。

附图标记说明

21基板

22第一电极

23绝缘堤

23a开口

25涂膜

25a涂布液

26有机层

27第二电极

28保护膜

31喷嘴