专利名称：发光装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及发光装置及其制造方法。
背景技术：
将有机电致发光元件(以下有时称作有机EL元件)作为发光元件使用的发光装置(显示装置及照明装置等)目前备受瞩目。例如在显示装置中，在基板上配置有分别作为像素发挥作用的多个有机EL元件。为了相互独立地驱动各有机EL元件，利用隔壁将各有机EL元件彼此间电绝缘。该隔壁例如以格子状形成，在由隔壁包围的区域中配置各有机 EL元件。所以，多个有机EL元件以矩阵状配置。构成有机EL元件的有机层(发光层等)可以利用涂布法来形成。具体来说，通过将含有有机材料和溶剂的墨液向由隔壁包围的区域选择性地供给，进而将其干燥，而在由隔壁包围的区域中形成有机层。构成有机层的有机材料在溶剂中的溶解性不一定高，墨液中的有机材料的浓度通常来说为1重量％左右。因而，与所要形成的有机层的体积相比就会供给大量的墨液，由于隔壁也可以作为墨液的收容体发挥作用，因此向由隔壁包围的区域供给的墨液不会溢出， 而由隔壁收容，通过直接进行干燥而膜化，从而形成有机层。图4是形成有机EL元件时所用的以往的基板的剖面图。在基板1中，设有阳极2， 设有包围该阳极2的绝缘膜3，在该绝缘膜3上设有隔壁主体4。由于隔壁也作为收容墨液的收容体发挥作用，因此为了防止所供给的墨液溢出流向相邻的像素，通常来说由相对于墨液显示疏液性的构件构成。但是，在仅用显示疏液性的构件构成隔壁的情况下，由于所供给的墨液在被隔壁弹开的同时干燥，因此膜化时的有机层的周边部的膜厚就会变薄。所以， 为了避免在像素区域的端部产生的膜厚的不均勻性，在隔壁主体4与基板1之间设有显示亲液性的绝缘膜3 (例如参照日本特开2005-174906号公报)。如图4的箭头所示，向隔壁供给的墨液因溶剂气化而逐渐干燥，其液面朝向基板1 地移动。此时由于绝缘膜3是亲液性的，因此墨液在被绝缘膜3拖曳的状态下干燥。其结果是，在绝缘膜3的端部附近在有机层的膜厚中产生分布。图4中，表示出利用涂布法形成 2层有机层5、6的状态。如图4所示，因绝缘膜3的存在，绝缘膜3的端部附近的有机层5、6的膜厚与像素区域的中央部不同。该膜厚的不均勻性成为发光不良的原因。有机EL元件是通过在2层有机层5、6上再设置阴极而形成的，然而例如在靠近阳极2的有机层(下层)5的导电性高的情况下，由于在绝缘膜3的端部附近，靠近阴极的有机层(上层)6的膜厚薄，因此在使有机EL元件发光时，会有从绝缘膜3的端部附近产生漏电的情况。
发明内容
本发明的目的在于，提供具备能够在像素区域内形成膜厚均勻的有机层的有机EL 元件的发光装置及其制造方法。
本发明提供一种发光装置，其特征在于，具有基板、设置于该基板上的多个有机电致发光元件以及确定设置各有机电致发光元件的各像素区域的隔壁，其中，所述隔壁包括在相当于所述各像素区域的区域穿设有开口的绝缘膜以及设置于该绝缘膜的与基板侧相反一侧的隔壁主体，所述有机电致发光元件包括一对电极和由该电极夹持并且配置在由所述隔壁所包围的区域中的发光部，所述绝缘膜的厚度比所述发光部的厚度薄。本发明提供如下的发光装置，即，上述绝缘膜的厚度小于50nm。本发明提供如下的发光装置，S卩，由面向所述开口的所述绝缘膜的侧面区划成的开口在靠近所述基板的朝向上呈正锥形。本发明提供如下的发光装置，即，从基板的厚度方向的一侧观察，所述绝缘膜的面向像素区域的侧面与所述隔壁主体的面向像素区域的侧面之间的间隔为1 μ m以上。本发明提供如下的发光装置，即，所述发光部包含利用使用含有有机材料的墨液的涂布法而形成的有机层。本发明提供如下的发光装置，S卩，相对于上述墨液，上述绝缘膜比上述隔壁主体更显示出亲液性。本发明提供如下的发光装置，S卩，所述发光部是由包含以最靠近基板的方式而设置的空穴注入层的多个层层叠而成的。本发明提供一种发光装置的制造方法，其特征在于，所述发光装置包括具有一对电极以及由该一对电极所夹持的发光部的多个有机电致发光元件，所述发光装置的制造方法包括在基板上形成确定设置各有机电致发光元件的各像素区域的隔壁的工序；形成所述电极的工序；以及在所述像素区域形成发光部的工序，在所述形成隔壁的工序中，形成厚度比所述发光部的厚度薄并且在相当于像素区域的区域穿设有开口的绝缘膜，在该绝缘膜上形成隔壁主体，在所述形成发光部的工序中，通过向所述像素区域供给含有有机材料的墨液，进而将所供给的墨液干燥而形成有机层。本发明提供如下的发光装置的制造方法，即，在所述绝缘膜中穿设开口时，利用干蚀刻在绝缘膜中穿设开口，所述开口在靠近所述基板的朝向上呈正锥形。本发明提供如下的发光装置的制造方法，即，在形成上述隔壁主体时，使用有机物形成隔壁主体，进而在含氟的气体气氛中进行等离子体处理。
图1是本实施方式的发光装置11的剖面图。图2是发光装置11的俯视图。图3示意性地表示形成锥形的绝缘膜17的工序。图4是形成有机EL元件时所用的以往的基板的剖面图。其中，1基板，2阳极，3绝缘膜，4隔壁主体，5有机层(下层)，6有机层(上层)，11发光装置，12有机EL元件，13基板，14像素区域，15隔壁，16开口，17绝缘膜，18隔壁主体，21阳极，22阴极，23发光部，24发光层，25空穴注入层，31显示绝缘性的薄膜，32光致抗蚀剂，33保护膜
具体实施例方式图1是本实施方式的发光装置11的剖面图，图2是发光装置11的俯视图。在显示装置中所用的普通的发光装置中，多个有机EL元件以矩阵状设置，然而在本实施方式中， 为了容易理解，对将9个有机EL元件12以3行3列排列的发光装置11进行说明。图1仅表示出形成有1个有机EL元件12的区域。本实施方式的发光装置11具备基板13、设置于该基板13上的多个有机EL元件 12以及确定设置各有机EL元件12的各像素区域14的隔壁15。隔壁15包括在相当于各像素区域14的区域中穿设有开口 16的绝缘膜17、设置于该绝缘膜17的与基板13相反一侧的隔壁主体18。有机EL元件12包括一对电极21、22、 由该电极21、22夹持并且配置在由上述隔壁15包围的区域(像素区域14)的发光部23。 发光部的膜厚通常来说为IOnm 150nm。虽然本实施方式中对作为有源矩阵型的显示装置发挥作用的发光装置11进行说明，然而发光装置11既可以采用有源矩阵型的显示装置，也可以采用无源矩阵型的显示装置。发光装置11在具备mXn个(记号“m”、“n”分别表示自然数。本实施方式中，m =3,η = 3)像素的情况下，是将分别作为像素发挥作用的mXn个有机EL元件以m行η列的矩阵状配置而构成的。在基板13上以格子状形成隔壁15，通过在由该隔壁15区分出的区域中设置各有机EL元件12，而将各有机EL元件12以矩阵状配置。作为基板13，可以使用形成有有源矩阵型的显示装置用的电路的TFTCThin Film Transistor)基板。各有机EL元件12分别具备彼此分离的阳极21。各阳极21在基板13 上离散地以m行η列的矩阵状配置，与形成于基板13上的电路电连接。本实施方式中，将一对电极21、22中的设置于基板13侧的一方的电极设为阳极21，将另一方的电极设为阴极 22。也可以在基板上设置如下构成的有机EL元件，S卩，将设置于基板13侧的一方的电极设为阴极，将另一方的电极设为阳极。从基板13的厚度方向的一侧观察，阳极21的周边部至少由绝缘膜17的端部覆盖。也可以是从基板13的厚度方向的一侧观察，阳极21的周边部与隔壁主体18的一部分
堂口 ο绝缘膜17为膜状，在与像素区域14相当的区域穿设贯穿的开口而成，以格子状形成。由于利用该绝缘膜17将阳极21与阴极22电绝缘，因此即使在绝缘膜17上设置了后述的发光层24，绝缘膜17上的发光层M也不会发光。换言之，由于从基板13的厚度方向的一侧观察，仅设在形成于绝缘膜17中的开口 16的发光部23发光，因此隔壁15当中特别地由绝缘膜17包围的区域相当于能够发光的像素区域14。隔壁主体18在本实施方式中与绝缘膜17接触地设置。也可以在绝缘膜17与隔壁主体18之间夹设规定的层。隔壁主体18形成于绝缘膜17上，退避像素区域14地形成。即，从基板13的厚度方向的一侧观察，隔壁主体18在绝缘膜17的内侧以格子状形成。在由隔壁主体18确定的各区域中，设有发光部23。该发光部23横跨穿设置于绝缘膜17中的开口 16地形成，与从该开口 16中露出的阳极21接触地设置。绝缘膜17的厚度比发光部23的厚度薄。所以，发光部23不仅形成在穿设置于绝缘膜17中的开口 16处， 而且还超过该开口 16而形成到绝缘膜17上。阴极22是从基板13的厚度方向的一方覆盖发光部23及隔壁主体18地遍及基板 13全面地形成的。即，各有机EL元件12的阴极22被电连接，作为公共的电极发挥作用。下面，对发光装置11的制造方法进行说明。首先，准备TFT基板。TFT基板可以使用市售的基板，通常来说，在TFT基板上形成有电极。在穿过阳极21及基板13取出光的底发射型的有机EL元件12中，阳极21由显示出光透过性的电极构成。作为阳极21，可以使用电导率高的金属氧化物、金属硫化物及金属等的薄膜，优选使用光透过率高的薄膜。具体来说，可以使用由氧化铟、氧化锌、氧化锡、 ΙΤ0、铟锌氧化物andium Zinc Oxide 简称ΙΖ0)、金、钼、银及铜等构成的薄膜，它们当中优选使用由ITO、IZO或氧化锡构成的薄膜。作为阳极21的制作方法，可以举出真空蒸镀法、 溅射法、离子镀法、镀膜法等，在利用这些方法形成导电膜后，利用光刻法制成规定的图案。 作为该阳极，也可以使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等有机的透明导电膜。阳极的膜厚可以考虑光的透过性和电导率地适当选择，例如为IOnm ΙΟμπι，优选为20nm 1 μ m，进一步优选为50nm 500nm。然后形成绝缘膜17。优选相对于墨液来说，绝缘膜17比隔壁主体18更显示出亲液性，为了不使隔壁主体18在疏液化的工序中被疏液化，优选由无机物构成。绝缘膜17由 SiN及SW2等构成，优选由SiN构成。利用溅射法、CVD (Chemical Vapor Deposition)、掩模蒸镀、以及旋涂法等形成绝缘膜17。例如通过利用CVD形成在全面中显示绝缘性的薄膜，然后涂布光致抗蚀剂，向规定的区域照射光，并显影，而形成由光致抗蚀剂层构成的保护膜，继而利用干式蚀刻或湿式蚀刻在显示绝缘性的薄膜的与像素区域14相当的区域穿设开口 16，就可以形成绝缘膜17。此种绝缘膜17的厚度比发光部23薄，优选小于lOOnm，更优选小于50nm，进一步优选小于30nm，特别优选小于lOnm。绝缘膜17的厚度的下限要根据构成绝缘膜17的构件适当地设定为能够确保电绝缘性的厚度，通常来说为5nm。绝缘膜17的宽度也就是在行方向或列方向相邻的像素区域14的间隔，其是根据析像度适当地设定的，通常来说为10 μ m 50 μ m左右。然后形成隔壁主体18。隔壁主体18优选相对于墨液显示出疏液性，优选包含利用在含氟的气体气氛中进行的等离子体处理之类的简便的方法来疏液化的有机物。由于可以容易地进行图案处理，因此隔壁主体18优选使用例如丙烯酸树脂系、线性酚醛树脂系、聚酰亚胺树脂系的正型或负型的感光性材料(光致抗蚀剂)来形成。具体来说，通过将光致抗蚀剂涂布于基板整个面，进行预烘烤处理，隔着规定的掩模向规定的区域照射光并显影， 继而进行后烘烤处理，就可以得到以规定的形状图案处理了的隔壁主体18。作为涂布光致抗蚀剂的方法，可以举出使用了旋涂机、狭缝涂布机等的方法。隔壁主体18继而被进行疏液化处理。例如在形成了包含有机物的隔壁主体18的情况下，可以通过在含氟气体气氛中进行等离子体处理来将表面疏液化，具体来说，通过在CF4气体的气氛中进行等离子体处理，可以将表面疏液化。该等离子体处理中，包含无机物的绝缘膜17不会疏液化，而是维持亲液性。通过像这样用无机物来构成绝缘膜17，用有机物来构成隔壁主体18，再在含氟气体气氛中进行等离子体处理，就可以简便地分别制出显示疏液性的隔壁主体18和显示亲液性的绝缘膜17。隔壁主体18的厚度被设定为在利用涂布法形成发光部23时可以保持墨液的厚度，通常来说为0. 5μπ 10 μ m左右，优选为Ιμ 3μπ 。隔壁主体18的宽度比绝缘膜17的宽度短，为IOym 50μπι左右。然后形成发光部23。发光部23优选包含利用使用含有有机材料的墨液的涂布法形成的有机层。发光部23优选通过由包括最靠近基板地设置的空穴注入层25的多个层层叠而构成，本实施方式中，发光部23是通过将空穴注入层25和发光层M这2层有机层层叠而构成的。空穴注入层25与阳极21接触地设置，与该空穴注入层25接触地设置发光层Μ，继而与发光层M接触地设置阴极22。空穴注入层25利用使用含有后述的形成空穴注入层25的有机材料和溶解它的溶剂的墨液的涂布法形成。作为涂布法，只要是可以向由隔壁15确定的区域选择性地供给墨液的方法，就没有特别限制，例如可以举出喷墨打印法、柔版印刷法等。例如通过使用喷墨打印装置，就可以将墨液向规定的区域选择性地滴加，可以向由隔壁15确定的区域选择性地供给墨液。继而，通过在常温或加热下将墨液干燥，就可以形成空穴注入层25。发光层M利用使用含有后述的形成发光层M的有机材料和溶解它的溶剂的墨液的涂布法形成，可以利用与空穴注入层25相同的方法形成。阴极22优选使用功函数小、易于向发光层中注入电子、电导率高的材料来形成。 在从阳极侧取出光的构成的有机EL元件12中，为了将来自发光层M的光用阴极22向阳极21侧反射，作为阴极22的材料优选可见光反射率高的材料。作为阴极22，例如可以使用碱金属、碱土类金属、过渡金属及III-B族金属等。作为阴极的材料，例如可以使用锂、钠、 钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等金属；上述金属中的2 种以上的合金；上述金属中的1种以上与金、银、钼、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中的一种以上的合金；或者石墨或石墨层间化合物等。作为合金的例子，可以举出镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金等。作为阴极可以使用由导电性金属氧化物及导电性有机物等构成的透明导电性电极。具体来说，作为导电性金属氧化物可以举出氧化铟、氧化锌、氧化锡、ITO及ΙΖ0，作为导电性有机物可以举出聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等。阴极也可以由层叠了 2层以上的层叠体构成。阴极22的膜厚可以考虑电导率或耐久性而适当地设定，例如为IOnm 5μπι左右。本实施方式中，为了构成还能作为用于将发光部23与外部的环境隔断的保护构件发挥作用的阴极22，将阴极22以厚膜形成。作为阴极22的制作方法，可以举出真空蒸镀法、溅射法、或热压接金属薄膜的层压法等。在以上所说明的本实施方式的发光装置11中，使绝缘膜17的厚度比发光部23的厚度薄。图4所示的以往的发光装置中，绝缘膜3的膜厚大，在使用了此种绝缘膜3的情况下，因绝缘膜3的影响，有机层5、6的膜厚变得不均勻，无法在像素区域内形成均勻的膜厚的有机层。使用了有机EL元件的显示装置具有通过沿用液晶显示装置的大部分技术而发展起来的过程。液晶显示装置在市场上已得到普及，其要素技术已经确立，因此不必特意改变液晶显示装置中一直使用的技术，绝缘膜3的膜厚等沿袭了液晶显示装置的设置。由此， 图4所示的以往的发光装置的绝缘膜3的膜厚为IOOnm 500nm左右。但是，有机EL元件由于薄型也是其特征之一，因此在利用了液晶显示装置中一直使用的绝缘膜的情况下，绝缘膜会比发光部厚，所以在液晶显示装置的技术中不成为问题的绝缘膜在有机层的形成中就会有很大影响。为此，本实施方式中，通过形成比发光部23薄的绝缘膜17，在利用涂布法形成空穴注入层25、发光层对等有机层时，可以减小绝缘膜17的影响，其结果是，可以形成均勻的膜厚的有机层。特别是，构成发光部23的各有机层优选各自的厚度比绝缘膜17厚， 例如在以往的技术中，由于墨液在被亲液性的绝缘膜3拖拉的同时变干，因此在有机层5中在绝缘膜3的端部附近(参照图4)较大地显现出绝缘膜3的影响，然而在本实施方式中， 由于各有机层比绝缘膜17厚，因而绝缘膜17的侧面本来对于有机层的形成就基本上没有影响，从而可以形成均勻的膜厚的有机层。由此就可以获得抑制了发光不良的有机EL元件 12，可以实现性能高的发光装置11。特别是在构成发光部23的多个层当中最靠近基板的层为电阻低的空穴注入层16的情况下，如果像图4所示的以往技术那样在绝缘膜17的端部附近膜厚变得不均勻，则空穴注入层16与阴极22的间隔就会变窄，或根据情况而发生空穴注入层16与阴极22的接触，因此作为元件的结构来说在发光时产生漏电的可能性变高。 但是，本实施方式中，即使利用涂布法形成各有机层，由于各有机层比绝缘膜17厚，因此也可以形成均勻的膜厚的有机层，所以可以获得抑制了漏电等的有机EL元件12，可以实现性能高的发光装置11。作为此种绝缘膜17，厚度优选小于lOOnm，通过形成此种厚度的绝缘膜17，就可以减小形成发光部23时的绝缘膜17的影响，可以获得膜厚均勻的有机层。此外，绝缘膜17优选由面向开口 16的上述绝缘膜17的侧面区划成的开口 16在接近基板的朝向上是正锥形。通过像这样形成锥形的绝缘膜17，绝缘膜17的端部就会变得平缓，由绝缘膜17的端部形成的阶梯部可以进一步减小在形成发光部23时的绝缘膜17的影响，从而可以获得膜厚更加均勻的有机层。锥形的绝缘膜17例如可以利用干式蚀刻来形成。图3中示意性地表示形成锥形的绝缘膜17的工序。首先，利用CVD等在全面中形成如前所述由SiN等构成的显示绝缘性的薄膜31。利用CVD，可以形成IOnm 20nm左右的薄膜31，可以适当地形成IOnm 20nm 以上的膜厚的薄膜31。然后，在显示绝缘性的薄膜31上全面地涂布光致抗蚀剂32 (参照图 3(1))，然后，进行预烘烤、曝光、显影、后烘烤等处理，将显示绝缘性的薄膜31中的形成于像素区域上的部分除去。使用光致抗蚀剂32形成的保护膜33的侧面33a并不与显示绝缘性的薄膜31的表面垂直，而是如图3( 所示，相对于显示绝缘性的薄膜31的表面倾斜，其角度θ为10° 60°左右。由于通常的干式蚀刻是各向异性蚀刻，因此如果进行导入CF4 气体的等离子体蚀刻，就会在显示绝缘性的薄膜31上形成与基板13垂直的贯穿孔。即，包围贯穿孔的薄膜31的侧面与基板13垂直。但是，如果在除了 CF4以外还导入了 &的气氛中进行等离子体蚀刻，就会如图3C3)所示，在蚀刻时不仅蚀刻显示绝缘性的薄膜31，而且还蚀刻到保护膜33，因此就会在由保护膜33保护的区域如箭头所示移动的同时，切削显示绝缘性的薄膜31，其结果是，形成锥形的绝缘膜17。绝缘膜17的面向像素区域14的侧面与阳极21表面的夹角Φ优选为10° 60°。可以通过适当地设定保护膜33的材料、保护膜33的倾斜角度θ、蚀刻时导入的0&、02气体的流量等，来调整该角度Φ，特别是，可以通过调整蚀刻时导入的A气体的流量来调整角度Φ，具体来说，存在越是增多A气体的流量则角度Φ就变得越小的倾向。从基板13的厚度方向的一侧观察，绝缘膜17的面向像素区域14的侧面与上述隔壁主体18的面向像素区域14的侧面之间的间隔Ll优选为1 μ m以上(参照图1)。为了发挥收容墨液的作用，通常来说将隔壁主体18以使其表面相对于墨液显示疏液性的方式形成，因此所供给的墨液就会在被隔壁主体18弹开的同时干燥。这样，在隔壁主体18附近有机层的膜厚就会变薄等，膜厚的均勻性变差。与隔壁主体18分开地设置绝缘膜17的理由之一是，抑制由隔壁主体18附近的膜厚的不均勻性引起的元件的发光特性的降低。但是， 如果绝缘膜17从隔壁主体18中突出的部分小，则隔壁主体18的影响就会在像素区域14 的有机层的膜厚分布中变得明显。所以，通过将间隔Ll设定为Iym以上，就可以减小隔壁主体18对像素区域14的有机层的膜厚分布造成的影响，可以在像素区域14中形成膜厚均勻的有机层。间隔Ll可以根据析像度等的设计适当地设定，然而由于如果越大则开口率就越小，因此其上限通常来说为5 μ m左右。以上所说明的本实施方式的发光装置11的有机EL元件具有“阳极/空穴注入层 /发光层/阴极”的层构成，然而有机EL元件只要具备一对电极和该电极间的发光层，则也可以是与本实施方式的有机EL元件不同的元件构成。以下对可以设置于阳极与阴极之间的层进行说明，然而这些层当中，如果是含有有机物的层，且形成该层的有机材料能够溶解于溶剂中，则可以利用上述的喷墨打印法等涂布法，作为均勻的膜厚的有机层形成这些层。 设置于阳极与阴极之间的发光部优选仅由利用涂布法形成的1个或多个有机层构成。通过像这样仅利用有机层来构成发光部，就可以利用工序简便的涂布法来形成发光部，工序变得简便。作为设置于阴极与发光层之间的层，可以举出电子注入层、电子输送层、空穴阻挡层等。在阴极与发光层之间仅设有一层的情况下，将该层称作电子注入层。在阴极与发光层之间设有电子注入层和电子输送层这两层的情况下，将与阴极接触的层称作电子注入层， 将除去该电子注入层以外的层称作电子输送层。电子注入层是具有改善从阴极的电子注入效率的功能的层。电子输送层是具有改善从阴极、电子注入层或更接近阴极的电子输送层的电子注入的功能的层。空穴阻挡层是具有阻碍空穴的输送的功能的层。在电子注入层和/或电子输送层具有阻碍空穴的输送的功能的情况下，有时这些层会兼作空穴阻挡层。对于空穴阻挡层具有阻碍空穴的输送的功能的情况，例如可以制作仅流过霍尔电流的元件，根据其电流值的减少来确认阻碍的效果。作为设置于阳极与发光层之间的层，可以举出空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层等。在阳极与发光层之间设有空穴注入层和空穴输送层这两层的情况下，将与阳极接触的层称作空穴注入层，将除去该空穴注入层以外的层称作空穴输送层。空穴注入层是具有改善从阳极的空穴注入效率的功能的层。空穴输送层是具有改善从阳极、空穴注入层或更接近阳极的空穴输送层的空穴注入的功能的层。电子阻挡层是具有阻碍电子的输送的功能的层。在空穴注入层和/或空穴输送层具有阻碍电子的输送的功能的情况下，有时这些层会兼作电子阻挡层。对于电子阻挡层具有阻碍电子的输送的功能的情况，例如可以制作仅流过霍尔电流的元件，根据其电流值的减少来确认阻碍的效果。有时将电子注入层及空穴注入层总称为电荷注入层，将电子输送层及空穴输送层总称为电荷输送层。以下给出本实施方式的有机EL元件可以采用的层构成的例子。a)阳极/ζ发光层/阴极
b)阳极/丨空穴注入层/发光层/阴极
C)阳极/丨空穴注入层/发光层/电子注入层丨‘阴极
e)阳极/丨空穴注入层/发光层/电子输送层/‘阴极
f)阳极/丨空穴注入层/发光层/电子输送层/丨电子注入层/'阴极
d)阳极/丨空穴输送层/发光层/阴极
e)阳极/1空穴输送层/发光层/电子注入层丨‘阴极
f)阳极/1空穴输送层/发光层/电子输送层/‘阴极
g)阳极/1空穴输送层/发光层/电子输送层/丨电子注入层/'阴极
h)阳极/1空穴注入层/空穴输送层/发光层/‘阴极
i)阳极/丨空穴注入层/空穴输送层/发光层丨丨电子注入层/'阴极
j)阳极/丨空穴注入层/空穴输送层/发光层丨丨电子输送层/'阴极
k)阳极/‘空穴注入层/空穴输送层/发光层丨1电子输送层/‘电子注入层/阴极
1)阳极/丨发光层/电子注入层/阴极
m)阳极/丨发光层/电子输送层/阴极
η)阳极/1发光层/电子输送层/电子注入层/‘阴极
(这里，记号“/”表示夹隔着记号·“/”的各层被相邻地层叠。以下相同。)本实施方式的有机EL元件也可以具有2层以上的发光层，作为具有2层发光层的有机EL元件，如果在上述a) η)的层构成当中的任意一种中将由阳极和阴极夹持的层叠体设为“重复单元Α”，则可以举出以下的ο)所示的层构成。ο)阳极/(重复单元A)/电荷注入层/(重复单元A)/阴极作为具有3层以上的发光层的有机EL元件，如果将“(重复单元A) /电荷注入层” 设为“重复单元B”，则可以举出以下的ρ)所示的层构成。ρ)阳极/(重复单元B) χ/(重复单元A)/阴极记号“X”表示2以上的整数，(重复单元Β)χ表示层叠了 χ段的重复单元B的层叠体。所谓电荷注入层是通过施加电场而产生空穴和电子的层。作为电荷注入层，例如可以举出由氧化钒、铟锡氧化物andium Tin Oxide 简称ΙΤ0)、氧化钼等构成的薄膜。为了进一步提高与电极的密合性或改善从电极的电荷注入性，本实施方式的有机 EL元件也可以与电极相邻地设置膜厚2nm以下的绝缘层。为了实现界面处的密合性的提高或混合的防止等，也可以在上述的各层间插入薄的缓冲层。对于所层叠的层的顺序、层数以及各层的厚度，可以考虑发光效率或元件寿命而适当地设定。
下面，对构成有机EL元件的各层的材料及形成方法进行更具体的说明。〈空穴注入层〉作为构成空穴注入层的空穴注入材料，可以举出氧化钒、氧化钼、氧化钌以及氧化铝等氧化物；或苯基胺系、星爆型胺系、酞菁系、无定形碳、聚苯胺以及聚噻吩衍生物等。作为空穴注入层的成膜方法，例如可以举出始于含有空穴注入材料的溶液的成膜。作为基于溶液的成膜中所用的溶剂，只要是溶解空穴注入材料的溶剂，就没有特别限制，可以举出氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等氯系溶剂；四氢呋喃等醚系溶剂；甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂；丙酮、甲乙酮等酮系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯等酯系溶剂；以及水。作为基于溶液的成膜方法，可以举出旋涂法、流涂法、微型凹版印刷法、凹版印刷法、棒涂法、辊涂法、拉丝棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔版印刷法、胶版印刷法、 喷墨打印法等涂布法。空穴注入层的膜厚的最佳值随着所用的材料而不同，以使驱动电压和发光效率为适度的值的方式适当地设定，至少需要不会产生针孔的厚度，如果太厚，则元件的驱动电压就会升高，因此不够理想。所以，空穴注入层的膜厚例如为Inm 1 μ m,优选为2nm 500nm，进一步优选为5nm 200nm。〈空穴输送层〉作为构成空穴输送层的空穴输送材料，可以举出聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在侧链或主链中具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、芪衍生物、三苯基二胺衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚对苯乙炔或其衍生物、或聚(2，5-噻吩乙烯)或其衍生物等。它们当中，作为空穴输送材料，优选聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在侧链或主链中具有芳香族胺化合物基的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚对苯乙炔或其衍生物、或者聚(2，5_噻吩乙烯)或其衍生物等高分子空穴输送材料，更优选聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在侧链或主链中具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物。在低分子的空穴输送材料的情况下，优选分散于高分子粘合剂中使用。作为空穴输送层的成膜方法，没有特别限制，然而如果是低分子的空穴输送材料， 则可以举出始于包含高分子粘合剂和空穴输送材料的混合液的成膜，如果是高分子的空穴输送材料，则可以举出始于包含空穴输送材料的溶液的成膜。作为基于溶液的成膜中所用的溶剂，只要是溶解空穴输送材料的溶剂，就没有特别限制，可以举出氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等氯系溶剂；四氢呋喃等醚系溶剂；甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂；丙酮、甲乙酮等酮系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯等酯系溶剂等。作为基于溶液的成膜方法，可以举出与上述的空穴注入层的成膜法相同的涂布法。作为所混合的高分子粘合剂，优选不会极度阻碍电荷输送的材料，另外，优选使用对可见光的吸收弱的材料，例如可以举出聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等。
作为空穴输送层的膜厚，最佳值随着所用的材料而不同，以使驱动电压和发光效率为适度的值的方式适当地设定，至少需要不会产生针孔的厚度，如果太厚，则元件的驱动电压变高，不够理想。所以，该空穴输送层的膜厚例如为Inm 1 μ m,优选为2nm 500歷， 更优选为5nm 200nm。〈发光层〉发光层通常来说主要由发出荧光和/或磷光的有机物形成，或者由该有机物和辅助它的掺杂剂形成。掺杂剂例如是为了提高发光效率、改变发光波长而添加的。有机物无论是低分子化合物还是高分子化合物都可以，发光层优选含有聚苯乙烯换算的数均分子量为IO3 IO8的高分子化合物。作为构成发光层的发光材料，例如可以举出以下的色素系材料、金属络合物系材料、高分子系材料、掺杂剂材料。(色素系材料)作为色素系材料，例如可以举出环戊胺衍生物、四苯基丁二烯衍生物化合物、三苯基胺衍生物、噁二唑衍生物、吡唑喹啉衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基芳烯衍生物、吡咯衍生物、噻吩环化合物、吡啶环化合物、紫环酮衍生物、茈衍生物、低聚噻吩衍生物、 triphmanylamine衍生物、噁二唑二聚物、吡唑啉二聚物、喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物寸。(金属络合物系材料)作为金属络合物系材料，例如可以举出如下的金属络合物，S卩，在中心金属中，具有Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等稀土类金属，在配位基中具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等，例如可以举出铱络合物、钼络合物等具有来自三重激发态的发光的金属络合物、铝喹啉络合物、苯并喹啉铍络合物、苯并噁唑锌络合物、苯并噻唑锌络合物、 偶氮甲基锌络合物、P卜啉锌络合物、铕络合物等。(高分子系材料)作为高分子系材料，可以举出聚对苯乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、聚对苯撑衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、将上述色素系材料或金属络合物系发光材料高分子化了的材料等。在上述发光性材料当中，作为发出蓝色光的材料，可以举出二苯乙烯基芳烯衍生物、噁二唑衍生物以及它们的聚合物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚对苯撑衍生物、聚芴衍生物等。尤其优选高分子材料的聚乙烯基咔唑衍生物、聚对苯撑衍生物或聚芴衍生物等。作为发出绿色光的材料，可以举出喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物以及它们的聚合物、聚对苯乙炔衍生物、聚芴衍生物等。尤其优选高分子材料的聚对苯乙炔衍生物、聚芴衍生物等。作为发出红色光的材料，可以举出香豆素衍生物、噻吩环化合物以及它们的聚合物、聚对苯乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。尤其优选高分子材料的聚对苯乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。(掺杂剂材料)作为掺杂剂材料，例如可以举出茈衍生物、香豆素衍生物、红荧烯衍生物、喹吖啶酮衍生物、方酸(squalium)衍生物、吓啉衍生物、苯乙烯基系色素、并四苯衍生物、吡唑啉酮衍生物、十环烯、吩噁嗪酮等。发光层的厚度通常来说约为2nm 200nm。
〈电子输送层〉作为构成电子输送层的电子输送材料，可以使用公知的材料，可以举出噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷或其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、联苯醌衍生物、或 8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹噁啉或其衍生物、聚芴或其衍生物等。它们当中，作为电子输送材料，优选噁二唑衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、或8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹噁啉或其衍生物、 聚芴或其衍生物，更优选2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑、苯醌、蒽醌、 三(8-羟基喹啉)铝、聚喹啉。作为电子输送层的成膜法没有特别限制，然而如果是低分子的电子输送材料，则可以举出基于粉末的真空蒸镀法、或者基于溶液或熔融状态的成膜，如果是高分子的电子输送材料，则可以举出基于溶液或熔融状态的成膜。在进行基于溶液或熔融状态的成膜的情况下，也可以并用高分子粘合剂。作为从基于溶液将电子输送层成膜的方法，可以举出与上述的基于溶液将空穴输送层成膜的方法相同的成膜法。电子输送层的膜厚的最佳值随着所用的材料而不同，以使驱动电压和发光效率为适度的值的方式适当地设定，至少需要不会产生针孔的厚度，如果太厚，则元件的驱动电压就会升高，因此不够理想。所以，空穴注入层的膜厚例如为Inm 1 μ m,优选为2nm 500nm，进一步优选为5nm 200nm。〈电子注入层〉作为构成电子注入层的材料，可以根据发光层的种类适当地选择最佳的材料，可以举出碱金属、碱土类金属、包含碱金属及碱土类金属中的一种以上的合金、碱金属或碱土类金属的氧化物、商化物、碳酸化物、或者这些物质的混合物等。作为碱金属、碱金属的氧化物、卤化物及碳酸化物的例子，可以举出锂、钠、钾、铷、铯、氧化锂、氟化锂、氧化钠、氟化钠、 氧化钾、氟化钾、氧化铷、氟化铷、氧化铯、氟化铯、碳酸锂等。作为碱土类金属、碱土类金属的氧化物、卤化物、碳酸化物的例子，可以举出镁、钙、钡、锶、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙、氧化钡、氟化钡、氧化锶、氟化锶、碳酸镁等。电子注入层也可以由层叠了 2层以上的层叠体构成，例如可以举出LiF/Ca等。电子注入层可以利用蒸镀法、溅射法、印刷法等形成。作为电子注入层的膜厚，优选Inm Ιμπι左右。〈绝缘层〉作为绝缘层的材料，可以举出金属氟化物、金属氧化物、有机绝缘材料等。作为设有膜厚2nm以下的绝缘层的有机EL元件，可以举出与阴极相邻地设置了膜厚2nm以下的绝缘层的元件、与阳极相邻地设置了膜厚2nm以下的绝缘层的元件。以上所说明的发光装置可以适用于曲面状或平面状的照明装置中，如作为扫描仪的光源使用的面状光源，此外还适用于显示装置中。作为显示装置，可以举出分段显示装置、点矩阵显示装置等。在点矩阵显示装置中，有有源矩阵显示装置及无源矩阵显示装置等。有机EL元件在有源矩阵显示装置、无源矩阵显示装置中，被作为构成各像素的发光元件使用。有机EL元件在区段显示装置中，被作为构成各区段的发光元件使用，在液晶显示装置中，被作为背光灯使用。
工业上的可利用性根据本发明，通过形成比发光部薄的绝缘膜，就可以减小在形成发光部时绝缘膜所造成的影响，其结果是，可以在像素区域内形成膜厚均勻的有机层。由此就可以获得抑制了发光不良的有机电致发光元件，可以实现性能高的发光装置。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，具有基板、设置于该基板上的多个有机电致发光元件以及确定设置各有机电致发光元件的各像素区域的隔壁，其中，所述隔壁包括在相当于所述各像素区域的区域穿设有开口的绝缘膜以及设置于该绝缘膜的与基板侧相反一侧的隔壁主体，所述有机电致发光元件包括一对电极和由该电极夹持并且配置在由所述隔壁所包围的区域中的发光部，所述绝缘膜的厚度比所述发光部的厚度薄。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中， 所述绝缘膜的厚度小于50nm。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，由面向所述开口的所述绝缘膜的侧面区划成的开口朝靠近所述基板的方向上呈正锥形。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的发光装置，其中，从基板的厚度方向的一侧观察，所述绝缘膜的面向像素区域的侧面与所述隔壁主体的面向像素区域的侧面之间的间隔为Iym以上。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的发光装置，其中，所述发光部包含利用使用含有有机材料的墨液的涂布法而形成的有机层。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的发光装置，其中，相对于所述墨液，所述绝缘膜比所述隔壁主体更显示出亲液性。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的发光装置，其中，所述发光部是由包含以最靠近基板的方式而设置的空穴注入层的多个层层叠而成的。
8.一种发光装置的制造方法，其特征在于，所述发光装置包括具有一对电极以及由该一对电极所夹持的发光部的多个有机电致发光元件，所述发光装置的制造方法包括在基板上形成确定设置各有机电致发光元件的各像素区域的隔壁的工序； 形成所述电极的工序；以及在所述像素区域形成发光部的工序，在所述形成隔壁的工序中，形成厚度比所述发光部的厚度薄并且在相当于像素区域的区域穿设有开口的绝缘膜，在该绝缘膜上形成隔壁主体，在所述形成发光部的工序中，通过向所述像素区域供给含有有机材料的墨液，进而将所供给的墨液干燥而形成有机层。
9.根据权利要求8所述的发光装置的制造方法，其中，在所述绝缘膜中穿设开口时，利用干蚀刻在绝缘膜中穿设开口，所述开口朝靠近所述基板的方向上呈正锥形。
10.根据权利要求8或9所述的发光装置的制造方法，其中，在形成所述隔壁主体时，使用有机物形成隔壁主体，进而在含氟的气体气氛中进行等离子体处理。
全文摘要
本发明提供一种发光装置，具有基板、设置于该基板上的多个有机电致发光元件以及确定设置各有机电致发光元件的各像素区域的隔壁，其中，所述隔壁包括在相当于所述各像素区域的区域穿设有开口的绝缘膜以及设置于该绝缘膜的与基板侧相反一侧的隔壁主体，所述有机电致发光元件包括一对电极和由该电极夹持并且配置在由所述隔壁所包围的区域中的发光部，所述绝缘膜的厚度比所述发光部的厚度薄。
文档编号H05B33/10GK102227953SQ200980147719
公开日2011年10月26日 申请日期2009年11月26日 优先权日2008年11月28日
发明者栗原直, 梶谷优, 藤泽拓司, 西冈幸也, 赤津光俊, 雨宫聪 申请人:住友化学株式会社