专利名称：设备、膜形成方法及设备的制造方法
技术领域：
本发明涉及设备、膜形成方法及设备的制造方法。
背景技术：
近年来，逐渐开发出采用液相法作为电子设备的制造方法的设备。例如，专利文献1～3中公开了在基体上通过液滴喷出法配置有机EL装置的形成材料(空穴注入材料、发光材料)的技术。
图15是用于说明采用液滴喷出法的膜形成方法的说明图。如图15所示，以往的膜形成方法中，首先在形成膜F的区域的周围形成隔壁B(图15(a))。并且，将该隔壁B的表面通过CF4等离子体处理进行疏液性加工后，在由隔壁B区划出的区域上喷出包括功能性材料的液体材料L。并且，通过将该液体材料L进行干燥，来析出功能性材料的膜F(图15(b))。
专利文献1特开2001-291583号公报专利文献2特开2002-56980号公报专利文献3特开2004-235128号公报但是，若用隔壁B来形成膜，则如图15(b)所示，存在膜的端部F2、F3大大鼓起，不能形成均匀的膜的问题。这根据以下的理由来考虑。一般配置在基体上的液体在边缘(edge)中较快地进行干燥。从而，液体的干燥过程中，液体的边缘中溶质的浓度首先达到饱和浓度，开始析出。另一方面，对液体内部补给在液体的边缘中由于蒸发而失去的液体，因此产生从液体中央部向液体周缘部的液体的流动。其结果，液体中央部的溶质由于其流动运送到液体周缘部，随着液滴的干燥而促进来自周缘部的析出。并且，若这样的液体的流动在隔壁B的开口区域内产生，则在隔壁B的附近形成为膜的表面以M字状或U字状鼓起的状态，膜的平坦性损坏。
由此若膜在偏斜的状态下形成，则也对在其之上形成的膜的平坦性及膜厚的均匀性产生影响。例如，在形成有机EL元件时，在由隔壁区划出的区域依次形成空穴注入/输送层和发光层，但是若空穴注入/输送层的平坦性差，则在其之上形成的发光层的平坦性也差，对发光特性产生较大的偏差。
并且，专利文献1中，公开了通过用液滴喷出法将液滴喷出2次以上，来进行凹部或未涂敷部分的修正，对膜平坦化的技术。另外，专利文献2中，公开了添加由硅系化合物或氟素系化合物构成的均匀(leveling)剂，对膜平坦化的技术。进一步，专利文献3中，公开了在空穴注入/输送层上对隔壁图案化，消除空穴注入/输送层的凹凸的影响的技术。
但是，专利文献1的方法中，若多次喷出中采用同一溶剂，则之前形成的膜再次溶解到溶剂中，因此存在溶剂的选择被受限制的问题。另外，专利文献2的方法中，均匀剂对发光特性的影响成为问题。进一步，在专利文献3的方法中，存在在形成充分高的隔壁时液滴的干燥开始位置不稳定，且膜厚不均匀的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能防止在隔壁的附近产生的膜的偏斜，且能形成均匀的膜的膜形成方法及设备的制造方法。另外，其目的还在于，提供一种通过具备由上述方法来形成的膜而能实现特性的均匀化的设备。
为了解决上述的问题，本发明的设备，其特征在于，具备隔壁；膜，设置在由所述隔壁区划出的区域；和槽，设置在由所述隔壁区划出的区域的外周部。
根据该构成，由于在隔壁的附近形成槽，因此在由液相法形成膜时，抑制形成在膜的端部的鼓起，得到平坦性良好的膜。作为该理由，考虑以下情况运送到隔壁附近的溶质(功能性材料)被收容到槽内，由槽改变隔壁附近的液体的对流等；另外实验验证了通过形成槽来消除隔壁附近的膜的鼓起。
本发明中，优选为，所述槽形成为环状，以便包围形成有所述膜的区域。
根据该构成，消除在隔壁附近形成为环状的膜的偏斜，可对膜全体实现高平坦性。
本发明中，优选为，所述槽的深度根据离所述隔壁的距离而不同。
膜的鼓起从由隔壁区划出的区域的外周部到中央部形成为锥形状。从而，通过与该锥形状的鼓起对应而改变槽的深度，而能形成平坦性良好的膜。例如，当膜形成为U字状时，优选为在由隔壁区划出的区域的最外周部，槽的深度最深。另外，当膜形成为M字状时，优选为，中央部侧的槽的深度比上述区域的最外周部更深。
本发明的膜形成方法，在由隔壁区划出的区域配置液体材料并形成膜，包括在由所述隔壁区划出的区域的外周部形成槽的工序；在由所述隔壁区划出的区域配置含有功能性材料的液体材料的工序；和将所述液体材料进行干燥，以形成覆盖所述槽的所述功能性材料的膜的工序。
根据该方法，由于在隔壁的附近形成槽，抑制形成在膜的端部的鼓起，得到平坦性良好的膜。作为该理由，考虑以下情况运送到隔壁附近的溶质(功能性材料)被收容到槽内，由槽改变隔壁附近的液体的对流等；另外实验验证了通过形成槽来消除隔壁附近的膜的鼓起。
此外，本说明书中，“功能性材料”是指具有以下各种功能的材料电气/电子功能(导电性、绝缘性、压电性、焦电性、感应性等)、光学功能(光选择吸收、反射性、偏振性、光选择透过性、非线性光学性、荧光或磷光等的发光、光致变色性(photochromic)等)、磁性功能(硬磁性、软磁性、非磁性、透磁性等)、化学功能(吸着性、解吸性、催化性、吸水性、离子传导性、氧化还原性、电气化学特性、电致发光性等)、机械功能(耐摩性等)、热功能(传热性、绝热性、红外线放射性等)、生物功能(生物适合性、抗血栓性等)等。另外，包括功能性材料的液体材料是指通过对液体材料中含有的固形成分膜化，来可形成具有上述功能的膜(功能膜)的材料。例如，在形成发光装置中的发光层时，作为功能性材料使用具有荧光或磷光的材料即可，在形成滤色器时，使用涂料等的微粒子着色材料即可。另外，在形成液晶装置的透明像素电极时，使用铟锡氧化物(ITO)等的微粒子导电材料即可。
本发明中，优选为，所述槽由与形成所述隔壁的工序相同的工序来形成。
根据该方法，不需要用于形成槽的新的工序，因此制造变得容易。另外，从以往的工序的移行也容易。例如，用蚀刻等来对隔壁图案化时，若在隔壁的附近形成深蚀刻的沟，则能同时形成隔壁和槽。
在本发明中，优选为，在进行配置所述液体材料的工序时，在所述隔壁的表面形成对所述液体材料具有亲液性的亲液区域。
如上所述，配置在基体上的液体在其边缘中溶质局部地析出。并且，通过其析出后的溶质而液体的边缘成为销固定后的状态，抑制伴随其以后的干燥的液体的收缩(外径的收缩)。在此，若在隔壁的表面未形成亲液区域，则液体材料的干燥开始的点不均匀，不能形成均匀的膜厚的图案。例如，图15(b)中，堆积在隔壁附近的膜F2、F3的膜厚不均匀，受其影响而即使在中央部的膜F1中，膜中央部和膜周缘部的膜厚也不同。另外，这样的干燥开始位置的不均匀按每个像素不均匀地产生，因此按每个像素形成均匀的膜变得困难，其结果，适用于有机EL装置等的发光设备中时，存在产生发光不均或暗点等的显示不良的情况。另一方面，若如本发明那样，在隔壁的表面设置亲液区域，则液体的边缘被固定在形成有亲液区域的位置上，因此不会产生这样的干燥开始位置的不均匀。从而，在液体材料的干燥过程中，形成有亲液区域的位置成为干燥的开始点而进行液体材料的干燥，如以往那样，干燥开始位置不均匀，从而不会产生膜的厚度不均匀等问题。
此外，以后的说明中，上述的现象即由边缘中析出的溶质来抑制伴随干燥的液体的收缩的现象称作“制止(pinning)”，该制止产生的位置称作“制止点”。本方法通过在隔壁的表面设置亲液性的区域，来控制液体材料的制止点即液体材料的干燥开始的位置。
另外，本说明书中，“亲液性”是指对在由隔壁区划出的区域上配置的液体材料表示亲和性的特性，“疏液性”是指对液体材料表示非亲和性的特性。上述的方法中，亲液区域形成为亲液性相对于未形成该亲液区域的隔壁的表面较高的状态即可。隔壁的表面优选具有疏液性，但是即使具有亲液性，若形成为亲液性相对于亲液区域较小的状态，则液体材料的液面能固定在形成有亲液区域的位置上。
本发明中，优选为，所述隔壁包括对所述液体材料具有亲液性的亲液层、和对所述液体材料具有疏液性的疏液层，由在所述隔壁的表面露出的所述亲液层来形成所述亲液区域。
根据该方法，可在隔壁的表面容易地形成亲液区域。
本发明中，优选为，所述隔壁的形成工序包括形成所述亲液层的工序；在所述亲液层上形成所述疏液层的工序；对所述疏液层图案化的工序；和将所述疏液层作为掩模来对所述亲液层图案化的工序。
根据该方法，可将亲液层和疏液层形成在一面，因此能防止由于亲液层和疏液层的位置偏离而产生的膜的不均匀性。以往的隔壁的形成方法中，一般采用逐层形成亲液层和疏液层的方法。因此有时在亲液层和疏液层之间产生微小的位置偏差，有时该位置偏离对膜的平坦性带来影响。但是，如本发明那样，将疏液层作为掩模对亲液层图案化的方法中，不会在两者之间产生位置偏离，有利于膜的平坦性及膜厚的均匀性。另外，不需要用于对亲液层图案化的抗蚀剂掩模的形成，因此工序也变得简单。
本发明中，优选为，所述亲液层的厚度与成为对象的膜的厚度大致相等。
基体上配置的液体材料在干燥初期呈凸形的液面，但是以随着液量的减少而拉曳到隔壁的内壁的方式成为剖面凹形的液面形状。此时，液体材料的液面被固定(制止)在亲液层的上面的位置上，因此所形成的膜的厚度被控制为由隔壁区划出的区域的外周部(隔壁附近)和中央部的任一个中也与亲液层的厚度大致相等。从而，根据本方法，在膜全体中能均匀地控制所形成的膜的厚度，形成平坦性良好的膜。
本发明的设备的制造方法，其特征在于，具有在由隔壁区划出的区域配置液体材料而形成膜的工序，形成所述膜的工序通过上述的本发明的膜形成方法来进行。
根据该方法，防止在隔壁的附近产生的膜的偏斜，能形成均匀的膜，因此所得到的设备也具有均匀的特性。
本发明中，所述设备具备电极和形成在所述电极上的所述膜，形成所述槽的工序通过部分地去除所述电极的表面来进行。此时，优选为，部分地去除所述电极的工序是部分地去除所述电极的表面的工序。
根据该方法，只通过加工电极来能容易地实现本发明的效果。另外，不将电极在厚度方向完全地去除，而只去除电极的表面部分，从而能防止开口率等的下降。
本发明中，所述设备具备电极和形成在所述电极上的所述膜，形成所述槽的工序通过部分地去除所述电极的外周部的所述隔壁来进行。例如，用蚀刻等来对隔壁图案化时，若在隔壁的附近形成深蚀刻的沟，则能同时形成隔壁和槽。
根据该方法，只通过加工隔壁，来能容易地实现本发明的效果。
本发明中，所述设备在所述电极上具备包括空穴注入/输送层和发光层的膜，形成所述膜的工序包括在由所述隔壁区划出的区域配置含有所述空穴注入/输送层的形成材料的液体材料，而形成所述空穴注入/输送层的工序；和在所述空穴注入/输送层上配置含有所述发光层的形成材料的液体材料，而形成所述发光层的工序。
根据该方法，能平坦地形成空穴注入/输送层的表面，在其上形成的发光层也能平坦且均匀地形成。从而，所得到的发光设备的发光特性也变得均匀。此外，由于在隔壁的附近形成槽，因此最下层即空穴注入/输送层的厚度在隔壁的附近变大，但是如空穴注入/输送层那样的导电性的膜中，膜厚的变化不会给导电性带来较大的影响。从而，不会在隔壁的附近和其以外的部分中对发光特性产生较大的不均。
图1是概念地表示本发明的膜形成方法的图。
图2是表示本发明的膜形成方法的另一例的图。
图3是表示本发明的膜形成方法的另一例的图。
图4是模式地表示本发明的设备的一例的显示装置的构成的图。
图5是表示该显示装置的1像素的构成的平面图。
图6是放大显示装置中的像素区域附近的剖面结构的图。
图7是表示设在隔壁的附近的槽的形式例的剖面模式图。
图8是说明显示装置的制造方法的工序图。
图9是说明显示装置的制造方法的工序图。
图10是说明显示装置的制造方法的工序图。
图11是说明显示装置的制造方法的工序图。
图12是说明显示装置的制造方法的工序图。
图13是说明显示装置的制造方法的工序图。
图14是表示电子设备的一例的立体构成图。
图15是概念地表示现有的膜形成方法的图。
符号说明1-显示装置(设备)；110a-空穴注入/输送层；110b-发光层；110c-第一组成物(液体材料)；111-像素电极(电极)；111s-段差；112-隔壁；112a-第一隔壁层(亲液层)；112b-第二隔壁层(疏液层)；112g-开口部分(由隔壁区划出的区域)；112s-段差；B-隔壁；D-槽；F-膜；L-液体材料。
具体实施例方式
以下，采用附图对本发明的膜形成方法进行说明。另外，在以下的附图中，由于设各层/各部件为图面上可识别程度的大小，因此各层或各部件按照比例尺与实际的物体不同的方式表示。
(膜形成方法)图1是概念地表示本发明的膜形成方法的图。本发明的膜形成方法是通过在基体上配置液体材料来形成膜的膜形成方法，其特征在于，包括形成用于区划出在基板上配置所述液体材料L的区域的隔壁B的工序；在由所述隔壁B区划出的区域配置包括功能性材料的液体材料L的工序(图1(a))；和将所述液体材料L进行干燥而形成由所述功能性材料构成的膜F的工序(图1(b))。另外，还包括在配置所述液体材料L之时，在由所述隔壁B区划出的区域的外周部形成槽D的工序(图1(a))；由所述槽抑制膜F的端部的鼓起，由此形成平坦性良好的膜。
隔壁B设置在基体上，例如，由树脂等的有机物或无机物构成。槽D优选形成为环状，以便包围配置液体材料L的区域。另外，作为液体材料L，适用于水系及有机系的任一个。
作为对膜F平坦化的理由，考虑以下情况运送到隔壁附近的溶质(功能性材料)被收容到槽内，由槽改变隔壁附近的液体的对流；另外实验验证了通过形成槽来消除隔壁附近的膜的鼓起。例如，在形成100nm左右的深度的槽D时，至今为止形成了7nm左右的膜的鼓起，但是确认抑制为1nm左右的膜的鼓起。
图2是表示隔壁B的另一构成的图。图2中，隔壁B由对液体材料L具有亲液性的亲液层B1、和对液体材料L具有疏液性的疏液层B2构成。该构成中，在隔壁B的表面形成有对所述液体材料L具有亲液性的亲液区域(亲液层B1)，因此在液体材料L的干燥过程中，液体材料L的液面在亲液层B1和疏液层B2之间的边界部被固定(制止)的状态下进行干燥。即，液体材料L的干燥开始位置(制止点)在亲液层B1和疏液层B2之间的边界部被可靠地固定，不会产生如以往那样干燥开始位置不均匀而阻害膜F的均匀性、平坦性等的问题。
亲液层B1和疏液层B2的侧壁面，优选为例如相互成为一面地形成。另外，亲液层B1的厚度优选为与成为对象的膜的厚度大致相等。这样的隔壁B可通过下述工序来形成，这些工序包括例如形成亲液层B1的工序、在亲液层B1上形成疏液层B2的工序、对疏液层B2图案化的工序、和将疏液层B2作为掩模来对亲液层B1图案化的工序。
以往的隔壁的形成方法中，一般采用逐层形成亲液层B1和疏液层B2的方法。因此，有时在亲液层B1和疏液层B2之间产生微小的位置偏离，该位置偏离有时对膜的平坦性带来影响。但是，如本方法那样将疏液层B2作为掩模对亲液层B1图案化的方法中，在两者之间不会产生位置偏离，膜的平坦性及膜厚的均匀性也变好。此外，由于不需要用于对亲液层B1图案化的抗蚀剂掩模的形成，因此也具有工序变得简单的优点。另外，使亲液层B1的厚度与所形成的膜的厚度大致相等时，膜的厚度被控制为在由隔壁B区划出的区域的外周部(隔壁附近)和中央部的任一个中与亲液层B1的厚度大致相等的厚度。从而，在膜全体中能均匀地控制所形成的膜的厚度，形成平坦性良好的膜。
图3是表示槽D的另一构成的图。图3中，槽D被形成为其深度根据离隔壁B的距离而不同。如图15(b)所示，膜的鼓起从由隔壁B区划出的区域的外周部到中央部被形成为锥形状。从而，通过与该锥形状的鼓起对应而改变槽D的深度，能形成平坦性良好的膜。例如，膜被形成为U字状时，优选为，在由隔壁B区划出的区域的最外周部使槽D的深度最深。另外，膜被形成为M字状时，优选为，在中央部侧比在上述区域的最外周部使槽D的深度最深。
在此，作为上述膜形成方法中的液体材料的配置技术即作为在基于隔壁B的凹陷的内部配置液体材料L的技术，可使用液滴喷出法(所谓的喷墨法)、分配涂敷法、或者旋转涂敷法等各种涂敷法。上述涂敷法中液滴喷出法有以下优点材料的使用中浪费较少，并且在所希望的位置上能可靠地配置所希望的量的材料。
作为液滴喷出技术(喷墨法)，可列举带电控制方式、加压振动方式、电机械变换方式、电热变换方式、静电吸引方式等。带电控制方式用于对材料由带电电极赋予电荷，且由偏向电极控制材料的飞行方向而从喷嘴喷出。另外，加压振动方式用于对材料施加超高压而对喷嘴前端侧喷出材料，在不施加控制电压时材料直线行进而从喷嘴喷出，若施加控制电压，则在材料之间产生静电反应，材料分散而不会从喷嘴喷出。另外，电机械变换方式(压电方式)利用了压电元件接收脉冲电信号而变形的性质，因此通过压电元件变形而对储存材料的空间经由可弯曲物质赋予压力，从该空间按压材料而从喷嘴喷出。另外，电热变换方式通过设置在储存材料的空间内的电热器，使材料急剧气化而产生泡沫(泡)，由泡沫的压力喷出空间内的材料。静电吸引方式对储存材料的空间内施加微小压力，在喷嘴形成材料的弯月面(meniscus)，在该状态下施加静电引力后引出材料。另外，也可以适用利用基于电场的流体的粘性变化的方式或者由放电火花飞出的方式等技术。
(设备的构成)图4是表示本发明的设备的一实施方式的有源矩阵型的显示装置(有机EL装置)的部分立体图。该显示装置1具备使用上述本发明的膜形成方法而制作的有机EL元件作为发光元件。另外，该显示装置1采用使用薄膜晶体管的有源型的驱动方式。
显示装置1在基体2上具备包括作为电路元件的薄膜晶体管的电路元件部14、阳极即像素电极111、包括发光层的发光部11、阴极即对置电极12及密封部3等。
作为基体2，例如使用玻璃基板。作为本发明的基板，除了玻璃基板以外，还适用硅基板、石英基板、陶瓷基板、金属基板、塑料基板、塑料薄膜基板等、在电光学装置或电路基板中采用的已公知的各种基板。
在基体2上，作为发光区域的多个像素区域A被排列成矩阵状，在进行彩色显示时，例如与红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)的各色对应的像素区域A以规定的排列而进行排列。在各像素区域A配置像素电极111，在其附近配置有信号线102、公共给电线103、扫描线101及未图示的其他像素电极用的扫描线等。像素区域A的平面形状除了图中所示的矩形以外，还可适用圆形、长圆形等任意的形状。
密封部3用于防止水或氧的侵入并且防止对置电极12或发光部11的氧化，包括涂敷在基体2上的密封树脂及粘贴在基体2上的密封基板(或密封罐)604等。作为密封树脂的材料，例如使用热硬化树脂或紫外线硬化树脂等，尤其优选使用作为热硬化树脂的一种的环氧树脂。密封基板604由玻璃或金属等构成，基体2和密封基板604经由密封剂而粘贴。在基体2的内侧配置干燥剂，在形成在基板间的空间形成有填充惰性气体的惰性气体填充层605。
在像素区域A上设置有经由扫描线101对栅极电极供给扫描信号的开关用的第一薄膜晶体管122；经由该薄膜晶体管122保持从信号线102供给的图像信号的保持电容cap；由保持电容cap保持的图像信号被供给到栅极电极的驱动用的第二薄膜晶体管123；在经由该薄膜晶体管123与公共给电线103电连接时从公共给电线103流入驱动电流的像素电极111；夹入在像素电极111和对置电极12之间的发光部11。发光部11包括具有作为发光层的有机EL层的层(功能层)，发光元件即有机EL元件10包括像素电极111、对置电极12及发光部11等。
像素区域A中，若扫描线101被驱动而第一薄膜晶体管122导通，则此时的信号线102的电位被保持在保持电容cap中，根据该保持电容cap的状态，决定第二薄膜晶体管123的导通状态。另外，电流经由第二薄膜晶体管123的沟道从公共给电线103向像素电极111流过，进一步电流通过发光部11向对置电极12流过。并且，根据此时的电流量，发光部11发光。
显示装置1中，从发光部11在基体2侧发出的光透过电路元件部14及基体2射出到基体2的下侧(观察者侧)，并且从发光部11在基体2的反对侧发出的光由对置电极12反射，其光透过电路元件部14及基体2射出到基体2的下侧(观察者侧)(底部发射型)。此外，作为对置电极12，通过使用透明的材料，而使从对置电极侧发出的光射出(顶部发射型)。此时，作为对置电极用的透明的材料，能使用ITO、Pt、Ir、Ni或Pd。
在此，说明图5所示的平面结构。图5是表示显示装置1具备的各像素A的平面结构的图，(a)是像素A中主要表示TFT等的像素驱动部分的图，(b)是表示区划出像素间的隔壁112等的图。如图5所示，像素区域A成为平面视大致矩形状的像素电极111的四边由上述的信号线102、公共给电极103、扫描线101所包围的配置。像素区域A的四边由隔壁112所包围。隔壁112具有与像素电极111的形成区域对应的平面视大致矩形状的开口部分112g，在该开口部分112g形成有有机EL元件。
在像素电极111的外周部形成有部分地去除该像素电极111而形成的段差111s。段差111s沿着像素电极111的四边形成，通过该段差111s在像素电极111的中央部形成凸状部111p。在隔壁112和凸状部111p之间形成有间隙，通过形成在该间隙上的段差111s在隔壁B的附近形成有环状的槽D。
图6是扩大了上述显示装置1中的像素区域A附近的剖面结构的图。图6示出了一个像素区域A。如图6所示，在基体2上形成有由硅氧化膜构成的基底保护膜2c，在该基底保护膜2c上形成有由多晶硅构成的岛状的半导体膜141。在半导体膜141上通过高浓度P离子注入形成源极区域141b及漏极区域141a，未导入P的部分成为沟道区域141c。进一步，形成覆盖基底保护膜2c及半导体膜141的透明的栅极绝缘膜142，在栅极绝缘膜142上形成由Al、Mo、Ta、Ti、W构成的栅极电极143(扫描线)，在栅极电极143及栅极绝缘膜142上形成透明的第一层间绝缘膜144a和第二层问绝缘膜144b。栅极电极143设置在与半导体膜141的沟道区域141c对应的位置上。另外，贯通第一、第二层间绝缘膜144a、144b，形成分别与半导体膜141的源极、漏极区域141b、141a连接的接触孔146、145。此外，通过从基底保护膜2c到第二层间绝缘膜144b的层形成电路元件部14。
在第二层间绝缘膜144b上以规定的形状图案化而形成由ITO等构成的透明的像素电极111，一方的接触孔145与该像素电极111连接。另外，另一方的接触孔146与公共给电线103连接。由此，在电路元件部14形成有与各像素电极111连接的驱动用的薄膜晶体管123。此外，在电路元件部14也形成有所述的保持电容cap及开关用的薄膜晶体管122，但是图6中省略了这些图示。
发光部11将层叠在多个像素电极111…上的每一个上的功能层110、和在像素电极111及功能层110(空穴注入/输送层110a)之间具备且区划出各功能层110的隔壁112作为主体而构成。另外，在功能层110上配置有对置电极12。发光元件即有机EL元件10包括像素电极111、对置电极12及功能层110等。像素电极111例如由ITO形成，以平面视大致矩形图案化而形成。该像素电极111的厚度优选为50～200nm的范围，优选为150nm左右。另外，在像素电极111的外周部形成有部分地去除像素电极111的表面而形成的段差111s。该段差111s的高度优选为2～100nm的范围，更优选为5～50nm的范围。另外，在各像素电极111…之间具备隔壁112。
隔壁112从基体2侧开始依次具备第一隔壁层112a及第二隔壁层112b。第一隔壁层112a形成为置于像素电极111的周缘部之上。在平面上，像素电极111的周围和第一隔壁层112a构成为以平面重叠的方式被配置。在第一隔壁层112a的表面形成有第二隔壁层112b。
第一隔壁层112a及第二隔壁层112b在像素电极111上具有开口部分，它们连通而形成隔壁112的开口部分112g。第一隔壁层112a及第二隔壁层112b的开口部分相互地形成在一面，它们连通而形成开口部分112g。
第一隔壁层112a由例如氧化硅等无机材料构成。第一隔壁层112a的厚度(高度)例如设定在50～200nm的范围内。第二隔壁层112b由丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、或者硅烷偶联剂(silane-coupling agent)等的耐热性、耐溶剂性的某一有机材料构成。第二隔壁层112b的厚度(高度)例如设定为1～10nm左右。此外，上述隔壁的厚度为一例，本发明并不限于此。
此外，隔壁112并不限于上述的双层结构，也可以使用由有机物层或无机物层构成的单层结构。此时，作为有机物层，使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等的耐热性高的材料。另外，作为无机物层，使用聚硅氨烷(polysilazane)、聚硅氧烷(polysiloxane)等。另外，也能使用含有聚硅氧烷等的有机/无机混合材料。
第一隔壁层112a的表面被加工成具有亲液性。另外，第二隔壁层112b的表面被加工成具有疏液性。表示疏液性的区域通过以4氟化甲烷、四氟代甲烷(tetrafluoromethane)或者四氟化碳作为处理气体的等离子体处理而表面被氟化处理(疏液性处理)。另外，第二隔壁层112b由三甲氧基二硅烷(trimethoxysilane)等硅烷偶联剂构成时，通过选择其硅烷偶联剂的未端的功能基，而能控制第二隔壁层112b的表层的润湿性(疏液性)。
功能层110由层叠在像素电极111上的空穴注入/输送层110a和在空穴注入/输送层110a上相邻而形成的发光层110b构成。此外，也可以与发光层110b相邻而形成具有其他功能的其他功能层。例如，也可以形成电子输送层。
空穴注入/输送层110a具有将空穴注入到发光层110b的功能，并且具有在空穴注入/输送层110a的内部输送空穴的功能。通过将这些空穴注入/输送层110a设置在像素电极111和发光层110b之间，而提高发光层110b的发光效率、寿命等的元件特性。另外，发光层110b中，将从空穴注入/输送层110a注入的空穴和从对置电极12注入的电子再次结合，得到发光。
发光层110b构成为，包括可发出红色光的红色发光材料、可发出绿色光的绿色发光材料、及可发出蓝色光的蓝色发光材料三种发光材料，并且发出白色光。发光层110b形成为覆盖显示区域全体，在各像素成为公共的发光层。发光层110b中产生的白色光通过透过未图示的滤色器来着色，进行彩色显示。
作为空穴注入/输送层110a的形成材料，例如能使用聚亚乙二氧基噻吩(polyethylene dioxythiophene)等的聚噻吩衍生物和聚苯乙烯磺酸(polystyrenesulfonic acid)等的混合物。另外，除此之外并不特别限定而也可以使用公知的各种材料，例如，可列出吡唑啉衍生物、烯丙胺衍生物、芪衍生物、三苯基二胺衍生物等。进一步，作为空穴注入/输送层的形成材料，使用铜酞菁(CuPc)、聚四氢苯硫基亚苯基(polytetrahydrothiophenylphenylene)即聚亚苯基亚乙烯基、1、1-二(4-N，N-联甲苯氨基苯(ditolylaminophenyl))环己烷、三(8-羟基喹啉)铝等。
另外，作为发光层110b的材料，例如，可使用(聚)对亚苯基亚乙烯基(paraphenylene vinylene)衍生物、聚亚苯基衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯基咔唑(polyvinylcarbazole)、聚噻吩衍生物、二萘嵌苯系色素、香豆素系色素、若丹明系色素，或者对这些高分子材料掺杂红荧烯、二萘嵌苯、9、10-二苯基蒽(diphenylanthracene)、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹丫酮(quinacridone)等。
空穴注入/输送层110a的上面被配置在第一隔壁层112a和第二隔壁层112b之间的边界部。第一隔壁层112a的厚度与空穴注入/输送层110a的厚度大致相等，通过第一隔壁层112a的上面和空穴注入/输送层110a的上面来形成连续的平坦面。发光层110b覆盖第二隔壁层112b及空穴注入/输送层110a的上面而形成在显示区域全体上。发光层110b由旋转涂敷法等来形成，发光层110b的上面被平坦地形成。
对置电极12形成在发光部11的整个面上，发挥与像素电极111成对而对功能层110流过电流的作用。该对置电极12例如将钙层和铝层层叠而构成。
此时，优选为，在靠近发光层的一侧的对置电极上设置功函数低的层，尤其在该方式中发挥与发光层110b直接接触而将电子注入到发光层110b的作用。
另外，形成对置电极12的铝使从发光层110b发出的光反射到基体2侧，因此除了铝之外，优选由银、或铝和银的层叠膜等构成。另外，其厚度优选为例如100～1000nm范围，尤其是200nm左右最好。进一步，也可以在铝上设置由氧化硅、氮化硅等构成的氧化防止用的保护层。
此外，本实施方式中，在隔壁112的附近形成一定的深度的槽D，但是槽D的形式并非限于这样的形式。例如，图7(a)模式地示出了图6所示的槽D的形式。该形状中，通过在像素电极(电极)111的外周部设置垂直的段差111s，而将槽D的深度形成为一定的深度，但是，如图7(b)所示，通过在像素电极111的外周部设置锥形状的段差111s，而能根据来自隔壁112的距离使槽D的深度不同。另外，如图7(c)所示，通过将段差112s不设置在像素电极111上而设置在隔壁112上，而在像素电极111的外周部能形成槽D。该方式中，通过部分地去除像素电极111的外周部的隔壁112来形成段差112s(即槽D)。进一步，如图7(d)所示，通过在隔壁112形成锥形状的段差112s，而能根据来自隔壁112的距离使槽D的深度不同。此外，图7(c)及图7(d)的方式中，通过以与形成隔壁112的工序相同的工序来进行形成槽D的工序，而简化制造工序。
(设备的制造方法)接着，说明上述显示装置1的制造方法作为本发明的设备的制造方法的一实施方式。在此，主要说明(1)隔壁形成工序、(2)空穴注入/输送层形成工序、(3)发光层形成工序、(4)对置电极形成工序。
(1)隔壁形成工序另外，如图8所示，用公知的方法在基体2上形成电路元件部14及像素电极111，在该电路元件部14上形成由第一隔壁层112a及第二隔壁层112b构成的隔壁112。在像素电极111的外周部通过蚀刻形成段差111s。蚀刻只对像素电极111的表面部分进行，不贯通像素电极111。由此，能防止开口率的下降。另外，隔壁112在与段差111s之间空出间隙而形成，在隔壁112的附近形成由段差111s构成的槽D。
第一隔壁层112a作为对空穴注入/输送层形成工序及发光层形成工序中使用的液体材料(第一组成物、第二组成物)具有亲液性的亲液层而形成。另外，第二隔壁层112b作为对所述液体材料具有疏液性的疏液层形成。另外，根据需要对第一隔壁层112a的表面施加亲液处理，对第二隔壁层112b的表面施加疏液处理。
在第一隔壁层112a及第二隔壁层112b上形成有在像素电极111上相互连通的开口部分。第一隔壁层112a及第二隔壁层112b的开口部分在一面上形成。第一隔壁层112a及第二隔壁层112b也可以逐层图案化，也可以在形成第一隔壁层112a及第二隔壁层112b之后，使用设在第二隔壁层上的公共掩模将第一隔壁层112a及第二隔壁层112b由干蚀刻等一并图案化。
(2)空穴注入/输送层形成工序接着，如图9所示，使用液滴喷出法(喷墨法)将包括空穴注入/输送层的形成材料的第一组成物(液体材料)110c喷出在像素电极111上。将喷头H1的喷嘴H2配置在隔壁112的开口位置上，并且一边使喷头H1和基体2相对移动，一边进行第一组成物110c的喷出。
作为第一组成物110c，能使用使上述的空穴注入/输送层形成材料溶解到极性溶剂上的组成物。作为极性溶剂，例如可列举异丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP，methylpyrrolidone)、1，3-二甲基-2-咪唑(DMI)及其衍生物、卡必醇醋酸盐(carbitol acetate)，丁基卡必醇醋酸盐等的乙二醇醚类等。此外，第一组成物110c的组成并不限于上述例。
第一组成物110c的喷出量由基于隔壁112的凹陷(开口)的大小、要形成的空穴注入/输送层的厚度、第一组成物中的空穴注入/输送层形成材料的浓度等来决定。另外，也可以将第一组成物一次配置在隔壁之间，也可以分多次配置。此时，每次的第一组成物的量也可以相同，也可以改变每次的第一组成物的量。进一步，每次从相同的位置对某一像素电极喷出第一组成物，每次也可以边使位置偏离边进行喷出。
所喷出的第一组成物110c的液滴扩散到所亲液处理后的像素电极111的电极面上，被填充到隔壁112之间。隔壁112表面(上面112f)被加工成具有疏液性，相反，即使第一组成物110c从规定的喷出位置离开而喷出到隔壁112的上面112f上，在其上面112f，第一组成物110c的液滴被弹出，滚入到隔壁112的开口部分112g。
接着，如图10所示，将配置在像素电极111上的第一组成物110c进行干燥，在像素电极111上形成空穴注入/输送层的膜。包括该空穴注入/输送层形成工序的以后的工序优选作为没有水、氧的气氛。例如，优选在氮气氛、氩气氛等的惰性气体气氛中进行。
第一组成物110c在其干燥过程中，如图10所示其液面徐徐下降，最终仅析出第一组成物中的溶质(空穴注入/输送层的形成材料)而形成空穴注入/输送层。此时，在隔壁112的侧壁面露出亲液层即第一隔壁成112a，因此第一组成物110c的液面在亲液层即第一隔壁层112a和疏液层即第二隔壁层112b之间的边界部被固定(制止)，该边界部成为干燥的开始点，溶质的堆积在隔壁112的开口区域全体均匀地进行。另外，第一隔壁层112a的厚度形成为与空穴注入/输送层的厚度大致相同，因此所形成的空穴注入/输送层的厚度即使在由隔壁112区划出的区域的外周部(隔壁附近)和中央部的任一个中被控制为与第一隔壁层112a的厚度大致相同的厚度。
图11是表示形成空穴注入/输送层110a的状态的图。图11中，空穴注入/输送层110a在第一隔壁层112a的开口区域全体以均匀的厚度形成。另外，第一隔壁层112a的厚度和空穴注入/输送层110a的厚度大致相等，因此在第一隔壁层112a的上面和空穴注入/输送层110a的上面形成有连续的平坦面。
(3)发光层形成工序接着，如图12所示，通过旋转涂敷法，在隔壁112及空穴注入/输送层110a上的整个面上涂敷包括发光层的形成材料的第二组成物，将其进行干燥，从而形成发光层110b的膜。作为第二组成物，可使用使所述的发光层形成材料溶解到非极性溶剂中的组成物。作为非极性溶剂，优选使用对空穴注入/输送层110a不溶的溶剂，例如，可使用环己基苯(cyclohexylbenzene)、二氢苯并呋喃(ジハィドロベンゾフラン，dihydrobenzofuran)、三甲基苯、四甲基苯等。此外，作为涂敷第二组成物的方法，除了旋转涂敷法以外，还可以使用浸渍法、喷射法、刮刀涂敷(bladecoat)法等方法。
发光层110b通过由旋转涂敷法等形成，而表面被平坦地形成。空穴注入/输送层110a的表面也被平坦地形成，因此发光层110b的厚度在像素电极111上以均匀的厚度形成。
(4)对置电极形成工序接着，如图13所示在发光层110b上的整个面上形成对置电极12。对置电极12也可以层叠多个材料而形成。例如，在发光层附近一侧优选形成功函数小的材料，例如，能使用钙、钡等，另外，有时通过材料在下层薄薄地形成氟化锂等较好。另外，也可以在上部侧(密封侧)使用功函数比下部侧高的材料例如铝。另外，在对置电极12上为了防止氧化而也可以设置氧化硅、氮化硅等保护层。
通过以上的工序，在基体2上形成发光部11，形成有机EL元件10。之后，密封形成有机EL元件的基体2，在基体2的布线连接对置电极12，并且在设在基体2上或外部上的驱动IC(驱动电路)连接电路元件部14的布线，而显示装置1完成。
(电子设备)图14是表示具备上述显示装置的电子设备的一例的立体构成图。
图14所示的映像监视器1200具备包括之前的实施方式的显示装置的显示部1201、框体1202、扬声器1203等。并且，该映像监视器1200可通过之前的显示装置以高画质进行均匀的亮度的显示。尤其，大型的面板中像素大型，因此很难将发光部即有机功能层均匀地形成，但是本发明的显示装置中，能均匀地形成任意的大小的有机功能层，因此成为大型的面板中适合使用的显示装置。
上述各实施方式的显示装置并不限于上述携带电话，能作为电子书、个人计算机、数字静像摄像机、探视型或监视直视型的磁带录象机、汽车导航装置、寻呼机、电子手册、电子计算器、文字处理机、工作站、视频电话、POS终端、具备触摸面板的设备等图像显示部件使用，即使在任一的设备中也能实现高画质显示。
以上，参照
本发明的最佳实施方式例，但是本发明并非限定于此例。上述的例子中示出的各构成部件的诸多形状或组合等为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内基于设计要求进行各种变更。
权利要求
1.一种设备，具备隔壁；膜，设置在由所述隔壁区划出的区域；和槽，设置在由所述隔壁区划出的区域的外周部。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述槽形成为环状，以便包围形成有所述膜的区域。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述槽的深度根据离所述隔壁的距离而不同。
4.一种膜形成方法，在由隔壁区划出的区域配置液体材料并形成膜，包括在由所述隔壁区划出的区域的外周部形成槽的工序；在由所述隔壁区划出的区域配置含有功能性材料的液体材料的工序；和将所述液体材料进行干燥，以形成覆盖所述槽的所述功能性材料的膜的工序。
5.根据权利要求4所述的膜形成方法，其特征在于，所述槽由与形成所述隔壁的工序相同的工序来形成。
6.根据权利要求4或5所述的膜形成方法，其特征在于，在进行配置所述液体材料的工序时，在所述隔壁的表面形成对所述液体材料具有亲液性的亲液区域。
7.根据权利要求6所述的膜形成方法，其特征在于，所述隔壁包括对所述液体材料具有亲液性的亲液层、和对所述液体材料具有疏液性的疏液层，由在所述隔壁的表面露出的所述亲液层来形成所述亲液区域。
8.根据权利要求7所述的膜形成方法，其特征在于，所述隔壁的形成工序包括形成所述亲液层的工序；在所述亲液层上形成所述疏液层的工序；对所述疏液层图案化的工序；和将所述疏液层作为掩模来对所述亲液层图案化的工序。
9.根据权利要求7或8所述的膜形成方法，其特征在于，所述亲液层的厚度与成为对象的膜的厚度大致相等。
10.一种设备的制造方法，具有在由隔壁区划出的区域配置液体材料而形成膜的工序，形成所述膜的工序通过权利要求4～9中任一项所述的膜形成方法来进行。
11.根据权利要求10所述的设备的制造方法，其特征在于，所述设备具备电极和形成在所述电极上的所述膜，形成所述槽的工序通过部分地去除所述电极来进行。
12.根据权利要求11所述的设备的制造方法，其特征在于，部分地去除所述电极的工序通过部分地去除所述电极的表面来进行。
13.根据权利要求10所述的设备的制造方法，其特征在于，所述设备具备电极和形成在所述电极上的所述膜，形成所述槽的工序通过部分地去除所述电极的外周部的所述隔壁来进行。
14.根据权利要求10～13中任一项所述的设备的制造方法，其特征在于，所述设备在所述电极上具备包括空穴注入/输送层和发光层的膜，形成所述膜的工序包括在由所述隔壁区划出的区域配置含有所述空穴注入/输送层的形成材料的液体材料，而形成所述空穴注入/输送层的工序；和在所述空穴注入/输送层上配置含有所述发光层的形成材料的液体材料，而形成所述发光层的工序。
全文摘要
提供一种防止在隔壁的附近产生的膜的偏斜，能形成均匀的膜的设备。本发明的设备具备隔壁(B)；在由所述隔壁(B)区划出的区域上设置的膜(F)；在由所述隔壁(B)区划出的区域的外周部上设置的槽(D)。膜(F)通过在由隔壁(B)区划出的区域上配置液体材料(L)而形成，槽(D)的表面的一部分由膜F所覆盖。
文档编号H05B33/22GK101076211SQ20071010495
公开日2007年11月21日 申请日期2007年5月17日 优先权日2006年5月19日
发明者三桥悦央, 关俊一 申请人:精工爱普生株式会社