专利名称：显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置及其制造方法。
背景技术：
显示装置依其构造及原理不同有各种装置。作为其中的一种，目前，在像素的光源中利用有机电致发光元件(以下称为“有机EL元件”)的显示装置逐渐被实用化。上述显示装置中，对应像素的大量有机EL元件排列于规定的基台上而进行配置。此外，在基台上设置有用以划分规定的分区的隔壁，大量有机EL元件分别排列于由隔壁划分的区域而进行配置。各有机EL元件从基台侧开始以第I电极、有机层和第2电极的顺序层叠而形成。上述有机层例如可由涂敷法形成。参考图8说明有机层的形成方法。正如图8A所示，首先准备预先形成了第I电极16和隔壁13的基台12。接着在该基台12中被隔壁13包围的区域15供给包含形成有机层18的材料的墨液17。供给的墨液17收纳在隔壁13所包围的区域(凹部)15 (参考图8B)。接着通过墨液17的溶剂的气化而形成有机层18 (参考图8C)。其中，在隔壁13对于墨液17显示亲液性时，供给的墨液17有时沿着隔壁13的表面而流出到相邻凹部。为了防止这样的墨液的流出，通常在基台12的上设置对于墨液显示一定程度疏液性的隔壁13。但是，在隔壁13显示疏液性时，供给至凹部15的墨液被隔壁13排斥而气化并且薄膜化，因此有时会形成膜厚不均匀的发光层。`例如会出现有机层18与隔壁13接触的部位(也就是有机层18的周边部)比中央部膜厚薄的情况。此时，有机层周边部的电阻比中央部低。结果在驱动有机EL元件时，有时在周边部电流集中流动，与周边部相比中央部较暗。此外，相反地发光层18的周边部比期望的膜厚薄，因此有时发光层18的周边部不会如所预期那样发光。为了解决上述问题，现有技术中，在隔壁13和第I电极16之间设置间隔部19，从而在隔壁的端部和第I电极之间设置微细的间隙(参考图9)。在设置了间隙的基台上供给墨液时，因毛细管现象而墨液被吸入间隙并且薄膜化。如此，墨液不会被隔壁端部排斥地进行薄膜化，因此可形成希望的膜厚的有机层。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-506490号公报
发明内容
(发明所要解决的课题)但是，在上述现有技术中，为了形成间隙而需要间隔部，故有显示装置构造复杂化的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种显示装置，可在隔壁所包围的区域形成均匀膜厚的有机层，并且具有简易构造。(用于解决课题的手段)本发明提供以下的显示装置及其制造方法。[I] 一种显示装置，其包含基台、在该基台上划分预先设定的分区的隔壁、以及分别设置于由该隔壁划分的分区的多个有机电致发光元件，其中，各有机电致发光元件包含至少一层的第I电极、至少一层的有机层和至少一层的第2电极，并从所述基台侧起以该顺序层叠；所述隔壁的端部相接在所述第I电极上；从所述基台的厚度方向的一边来看，所述第I电极在被所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位及该剩余部位的周边部具有凹陷，该凹陷比所述隔壁端部与所述第I电极的界面更凹向基台侧。[2]如[I]所述的显示装置，其中，所述凹陷的深度是20nm至300nm。[3] 一种显示装置的制造方法，该显示装置包含基台、在该基台上划分预先设定的分区的隔壁、以及分别设置于由该隔壁划分的分区的多个有机电致发光元件；各有机电致发光元件包含至少一层的第I电极、至少一层的有机层和至少一层的第2电极；并从基台侧起以该顺序层叠；该制造方法包含:准备至少一层的第I电极设在上面的基台的工序；按照使端部相接在所述第I电极上的方式对隔壁进行图案形成(pattern)的工序；在所述第I电极中被所述隔壁的端部所覆盖的部位以外的剩余部位及该剩余部位的周边部的表面形成凹陷的工序；在所述第I电极上形成至少一层的有机层的工序；以及在所述有机层上形成至少一层的第2电极的工序。[4]如[3]所述的显示装置的制造方法，在形成所述凹陷的工序中，通过湿式蚀刻(wet etching)来形成所述凹陷。(发明效果)根据本发明，可提供一种能够在隔壁包围的区域形成均匀膜厚的有机层且具有简易构造的显示装置。
图1是放大并示意表示本发明一实施方式的显示装置I的一部分的图。图2是放大并示意表示本发明一实施方式的显示装置I的一部分的俯视图。图3A是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图3B是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图3C是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图4A是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图4B是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图4C是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图5A是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图5B是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图5C是用于说明本发明一实施方式的显示装置的制造方法的图。图6是放大并示意表示本发明一实施方式的显示装置I的一部分的俯视图。图7是放大并示意表示本发明一实施方式的显示装置I的一部分的图。
图8A是用于说明显示装置的制造方法的图。图SB是用于说明显示装置的制造方法的图。图SC是用于说明显示装置的制造方法的图。图9是用于说明现有技术的显示装置的制造方法的图。符号说明I 显示装置2 基台3 隔壁3a隔壁的端部4 有机EL元件5 凹部6 第I电极6a被隔壁端部覆盖的部位以外的剩余部位6b剩余部位的周边部7 第I有机层(空穴注入层)8 隔壁形成用膜9 第2有机层(发光层)10第2电极11隔壁的端部和第I电极的界面12 基台13 隔壁15 凹部16第I电极17 墨液18有机层19间隔部21光掩模22 墨液31 间隙
具体实施例方式以下参考附图详细说明本发明的实施方式。此外，为了容易理解而有图中各构件的比例不同于实际的情形。在显示装置中还存在电极的导线等构件，但在本发明说明中并不直接地需要故省略记载。为易于说明层构造等，以下所示例中以基台配置于下面的图而一同说明，但本发明的显示装置不一定配置于该上下左右的方向，且不限定于制造或使用等所成的形态，而可适宜地调整。本发明的显示装置是包含基台、在该基台上划分预先设定的分区的隔壁、以及分别设置于由该隔壁划分的分区的多个有机电致发光元件的显示装置，其特征为:各有机EL元件包含至少一层的第I电极、至少一层的有机层和至少一层的第2电极，并从所述基台侧起以该顺序层叠；所述隔壁的端部相接在所述第I电极上；从所述基台的厚度方向的一边来看，所述第I电极在被所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位及该剩余部位的周边部具有凹陷，该凹陷比所述隔壁的端部与所述第I电极的界面更凹向基台侧。显不装置主要有有源矩阵(active matrix)驱动型装置和无源矩阵(passivematrix)驱动型的装置。本发明可适用于两种类型的显示装置，但在本实施方式说明其一例的适用于有源矩阵驱动型显示装置的显示装置。<显示装置的构造>首先说明显示装置的构造。图1是放大并示意表示本实施方式的显示装置I的一部分的剖面图。图2是放大并示意表示本实施方式的显示装置I的一部分的俯视图。显示装置I主要包含基台2、在该基台2上划分预先设定的分区的隔壁3、以及于由隔壁3划分的分区所分别设置的多个有机EL元件4而构成。隔壁3是在基台2上形成为例如格子状或条纹状。此外，在图2中，表示一实施方式的设置格子状的隔壁3的显示装置I。在该图中，影线(hatching)区域相当于隔壁3。在基台2上设定由隔壁3和基台2所规定的多个凹部5。该凹部5相当于由隔壁3划分的分区。本实施方式的隔壁3设为格子状。因此，从基台2的厚度方向Z的一边来看(以下有时称为“俯视观察”)，多个凹部5配置为矩阵状。也就是说，凹部5在行方向X空出预定间隔，同时也在列方向Y空出预定间隔地排列设置。各凹部5的俯视观察的形状并无特别限定。例如凹部5以俯视观察可形成为大致矩形状、大致椭圆状或卵形状等形状。本实施方式中，设置了俯视观察为大致矩形状的凹部5。此外，本说明书中，所述行方向X及列方向Y是表示分别垂直于基台厚度方向Z并且相互垂直的方向。本实施方式的隔壁3是所谓顺锥形状。也就是说本实施方式的隔壁3是随着离开基台2而形成为尖细状。例如将在列方向Y上延伸的隔壁以垂直于其延伸方向(列方向Y)的平面切断时的剖面形状，除了隔壁3的基台附近的一部分区域(由基台的表面起该区域的高度是相当于第I电极6的周边部的厚度)以外，随着离开基台而形成为尖细状。图1中，表示有大致等腰梯形形状(也就是除了所述基台附近的一部分区域以外的等腰梯形形状)的隔壁，若比较上底和基台侧的下底，则下底比上底宽。此外，实际形成的隔壁剖面不一定为梯形状，梯形状的直线部分及角可带有圆形，并形成为所谓半圆锥体(圆顶(dome)状)。隔壁3在本实施方式中主要设置在设置有机EL元件的区域以外的区域。此外，隔壁3是主要设置在后述设置第I电极6的区域以外的区域，但其端部3a还按照重叠于第I电极6的方式形成在第I电极6的周边部上。此外，在隔壁3的端部3a和第I电极6之间形成预定的间隙31。此外，隔壁3的端部3a不需要覆盖第I电极6的整个周边部而形成。例如在形成后述条纹状的隔壁3时，可按照使隔壁端部覆盖第I电极6的4边中相对置的2边的方式形成隔壁。本实施方式中，隔壁3的端部3a形成为覆盖第I电极6的整个周边部。此外，由隔壁3的端部3a覆盖的第I电极6的周边部的宽通常为20nm以上，较佳为20nm至I μ m(在此，所谓由隔壁的端部覆盖的第I电极的周边部的宽，是指由基台厚度方向的一边来看时周边部的宽。例如在由隔壁的端部覆盖第I电极的整个周边部的图2的形态中，是指沿着行方向X的宽及沿着列方向Y的宽，在由隔壁的端部覆盖第I电极的4边中相对置的2边的图6的形态中，是指沿着行方向X的幅宽)。有机EL元件4设置在由隔壁3划分的分区(也就是凹部5)。如本实施方式这样设置格子状的隔壁3时,各有机EL兀件4分别设置在各凹部5。因此,有机EL兀件4与各凹部5同样地呈矩阵状地配置，在基台2上，在行方向X空出预定的间隔，同时也在列方向Y空出预定的间隔而排列设置。在本实施方式设置有3种有机EL元件4。S卩，设置(I)射出红色光的红色有机EL元件4R、⑵射出绿色光的绿色有机EL元件4G、以及(3)射出蓝色光的蓝色有机EL元件4B。这3种有机EL元件4R、4G、4B例如在列方向Y以下面的⑴、(II)、(III)的行的顺序重复配置，由此分别排列配置(参考图2)。(I)在行方向X分别空出预定的间隔而配置红色有机EL元件4R的行。(II)在行方向X分别空出预定的间隔而配置绿色有机EL元件4G的行。(III)在行方向X分别空出预定的间隔而配置蓝色有机EL元件4B的行。此外，作为其他实施方式，除了上述3种有机EL元件以外例如还可设置射出白色光的有机EL元件。此外，可通过设置仅I种有机EL元件来实现单色显示装置。有机EL元件4包含至少一层的第I电极、至少一层的有机层、至少一层的第2电极，并从基台2侧起以该顺序进行层叠。在本说明书中，将设置于第I电极6和第2电极10之间的层中，包含有机物的层称为有机层。有机EL元件4具备至少一层的发光层作为有机层。此外，有机EL元件除了 I层的发光层以外，亦可根据需要而具备不同于发光层的有机层或无机层。例如可在第I电极6和第2电极10之间设置空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、电子输送层和电子注入层等。此外，可在第I电极6和第2电极10之间设置2层以上的发光层。有机EL元件4具备第I电极6和第2电极10作为由阳极和阴极组成的一对电极。第I电极6和第2电极10中的一个电极设置作为阳极，另一个电极设置作为阴极。作为本实施方式的一例，说明作为阳极而发挥功能的第I电极6、作为空穴注入层而发挥功能的第I有机层7、作为发光层而发挥功能的第2有机层9、以及作为阴极而发挥功能的第2电极10，以该顺序层叠于基台2上而构成的有机EL元件4。本实施方式中设置3种有机EL元件，但这些元件的第2有机层(在本实施方式中为发光层)9的构造分别不同。红色有机EL元件4R具备放射红色光的红色发光层9。绿色有机EL元件4G具备放射绿色光的绿色发光层9。蓝色有机EL元件4B具备放射蓝色光的蓝色发光层9。本实施方式中第I电极6设置在每一个有机EL兀件4。也就是说,和有机EL兀件4相同数目的第I电极6设置在基台2上。第I电极6对应于有机EL元件4的配置而进行设置，与有机EL元件4同样地配置为矩阵状。此外，本实施方式的隔壁3主要在除第I电极6以外的区域呈格子状地形成，此外形成为其端部3a覆盖第I电极6的周边部(参考图1)。由基台2的厚度方向的一边来看，第I电极6在所述隔壁的端部3a所覆盖的部位以外的剩余部位6a、以及该剩余部位的周边部(也就是剩余部位附近的外侧区域)6b具有凹陷，该凹陷比所述隔壁的端部3a与所述第I电极6的界面更凹向基台2侧。通过形成这样的凹陷，而在隔壁3的端部3a和第I电极6之间形成预定的间隙31。此外，该凹陷在第I电极6中，可涵盖所述隔壁的端部3a所覆盖的部位以外的剩余部位6a和该剩余部位的周边部6b而设置，并在每一个第I电极6分别设置一个。作为空穴注入层而发挥功能的第I有机层7在凹部5中设置于第I电极6上。该第I有机层7根据需要而按每种有机EL元件将材料或膜厚设置为不同。此外，从第I有机层7的形成工序的简易度的观点来看，则可以相同的材料、相同的膜厚形成全部的第I有机层7。该第I有机层7以其端部填充于隔壁3和第I电极6之间的间隙31的方式而形成。作为发光层而发挥功能的第2有机层9在凹部5中设置于第I有机层7上。如上述那样发光层根据有机EL元件的种类而设置。也就是说，红色发光层9设置在设置红色有机EL元件4R的凹部5。绿色发光层9设置在设置绿色有机EL元件4G的凹部5。蓝色发光层9设置在设置蓝色有机EL元件4B的凹部5。此外，第2有机层9以其端部填充于隔壁3和第I电极6之间的间隙31的方式而形成。第2电极10形成于设置有机EL元件4的显示区域整面。也就是说第2电极10是不仅形成在第2有机层9上，也形成在隔壁3上，并涵盖多个有机EL元件而连续地形成，设置为全部有机EL元件4共通的电极。本发明的显示装置的制造方法其特征为包含:准备设置至少一层的第I电极于其上的基台的工序；对隔壁进行图案形成，使该隔壁的端部相接在所述第I电极上的工序；在所述第I电极中，在所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位及该剩余部位的周边部的表面形成凹陷的工序；在所述第I电极上，形成至少一层的有机层的工序；以及在所述有机层上，形成至少一层的第2电极的工序。以下参考图3至图5来说明显示装置的制造方法。(准备基台的工序)在本工序中，准备其上设置了至少一层的第I电极的基台。以下说明准备其上设置了一层的第I电极的基台的实施方式。本工序中，在基台2上形成第I电极6(参考图3A)。此外，在本工序中，第I电极6预先形成于其上的基台可由市场获得，从而准备预先形成第I电极6的基台2。有源矩阵型的显示装置的情形，可将预先形成用以个别地驱动多个有机EL元件的电路的基板作为基台2使用。可使用例如预先形成了 TFT(Thin Film Transistor)及电容器等的基板而作为基台。首先在基台2上呈矩阵状地形成多个第I电极6。第I电极6例如在基台2上的一面形成导电性薄膜，对该薄膜以光刻(photolithography)法图案化成矩阵状而进行图案形成。此外，例如可将在预定的部位形成有开口的掩模配置于基台2上，并隔着该掩模而在基台2上的预定部位选择性地堆积导电性材料，由此对第I电极6进行图案形成。第I电极6的材料后述。(形成隔壁的工序)在本工序中，对所述隔壁进行图案形成而使其端部相接在所述第I电极上。本实施方式中首先将包含感光性树脂的墨液涂敷于所述基台上而形成隔壁形成用膜8。墨液的涂敷方法可列举例如旋转涂敷法或缝隙涂敷法等。将包含感光性树脂的墨液涂敷成膜在所述基台上之后通常是进行预烘烤。例如以80至110°C的温度加热60秒至180秒来对基台2进行预烘烤，除去溶剂(参考图3B)。接着将预定图案的遮住光的光掩模21配置于基台2上，并隔着该光掩模21而曝光隔壁形成用膜8。感光性树脂有正型和负型的树脂，但在本工序可使用任何一种树脂。使用正型的感光性树脂时，在隔壁形成用膜8中主要向应该形成隔壁3的部位以外的剩余部位照射光。此外，使用负型的感光性树脂时，在隔壁形成用膜8中，主要向应该形成隔壁3的部位照射光。在本工序中就使用负型的感光性树脂的情形，参考图3C而说明。正如图3C所示，在形成有隔壁形成用膜8的基板上配置光掩模21，并隔着该光掩模21而照射光，由此向隔壁形成用膜8中的主要应该形成隔壁3的部位照射光。此外，在图3C中，由箭号记号示意表示照射于隔壁形成用膜8的光。接着，对被曝光的隔壁形成用膜8进行显影。由此隔壁3被图案形成(参考图4A)。显影后根据需要而进行后烘烤(post-bake)。例如通过以200°C至230°C的温度对基台加热15分钟至60分钟来进行后烘烤，使隔壁3硬化。形成隔壁所使用的感光性树脂有负型和正型。负型的感光性树脂是照射了光的部位相对于显影液呈不溶化而残留的树脂。包含感光性树脂的墨液一般被调配粘合剂树脂、交联剂、光反应起始剂、溶剂以及其他的添加剂。粘合剂树脂是预先聚合的树脂。作为其例子，可列举不具有自我聚合性的非聚合性粘合剂树脂、导入了具有聚合性的取代基的聚合性粘合剂树脂。以聚苯乙烯为标准而根据凝胶渗透色谱法(GPC)所求出的粘合剂树脂的重量平均分子量在5000至400000的范围。作为粘合剂树脂,可列举例如苯酹树脂、酹醒清漆树脂(novolac resin)、三聚氰胺树脂(melamine resin)、丙烯酸系树脂、环氧树脂、聚酯树脂等。作为粘合剂树脂,可使用均聚物(homopolymer)与组合2种以上单体的共聚物的任何一种。相对于包含上述感光性树脂的墨液的总固形成分，粘合剂树脂以质量分率通常为5%至90%。交联剂是可通过由光照射而从光聚合起始剂产生的活性自由基、酸等而进行聚合的化合物，可列举例如具有聚合性的碳一碳不饱和键的化合物。交联剂是可为在分子内具有I个聚合性的碳一碳不饱和键的单官能化合物，也可为具有2个以上聚合性的碳一碳不饱和键的2官能或3官能以上的多官能化合物。在包含上述感光性树脂的墨液中，在粘合剂树脂和交联剂的合计量为100质量份时，交联剂通常为0.1质量份以上70质量份以下。此外，在包含上述感光性树脂的墨液中，在粘合剂树脂和交联剂的合计量为100质量份时，光聚合起始剂通常为I质量份以上30质量份以下。另一方面，正型感光性树脂是光的照射部分相对于显影液呈可溶化者。正型感光性树脂一般通过将树脂与以光反应进行亲水化的化合物复合化而构成。作为正型感光性树脂，可使用将酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚酰亚胺(POlyimide)等具有耐药品性和密接性的树脂与光分解性化合物组合而成的树脂。作为可调配于包含感光性树脂的墨液的添加剂，可列举例如对隔壁赋予疏液性的材料。作为可在本工序使用的赋予疏液性的材料(疏液剂)，可列举例如含氟化合物、含硅酮(silicone)化合物等。较佳为对于有机溶剂也显示良好疏液性的含氟化合物。
作为含氟化合物，可列举例如具有碳原子数I至8的直链状或分支状氟烷基及/或氟化聚醚基的化合物。作为含氟化合物，较佳为具有交联性基的聚合物，更佳为具有碳原子数4至6的氟烷基及/或氟化聚醚基、且具有交联性基的聚合物。此外，含氟化合物较佳为对于显影液具有可溶性功能。含氟化合物只要为可在形成隔壁后对隔壁表面赋予疏液性者即可，并不限定于聚合物，可为低分子化合物。交联性基用于对含氟化合物赋予交联性功能，可例举乙烯性不饱和键结基及环氧基、羟基等。如果具有与使用在隔壁形成的感光性树脂交联的功能，则交联性基的种类并非限定于上述种类。作为疏液剂，可列举例如Megafac RS-10U RS-102、RS-105、RS-401、RS-402、RS-501、RS-502、RS_718(以上为 DIC 公司制)、0PT00L DAC、0PT0ACE HP 系列(以上为Daikin工业公司制)、全氟(甲基)丙烯酸酯、全氟二(甲基)丙烯酸酯等。上述疏液剂可单独使用I种，也可组合2种以上使用。相对于包含上述感光性树脂的墨液的总固形成分，疏液剂以质量分率通常为0.1质量份以上3质量份以下。作为使用于显影的显影液，可列举例如氯化钾水溶液、氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液等。隔壁3的形状及其配置根据像素数及分辨率等显示装置的规格或制造的容易度等而适宜地设定。例如隔壁3的行方向X或列方向Y的宽是5 μ m至50 μ m程度，隔壁3的高度是0.5 μ m至5 μ m程度，在行方向X或列方向Y上相邻的隔壁3间的间隔、即凹部5的行方向X或列方向Y的宽是ΙΟμπι至200μπι程度。此外，第I电极6的行方向X或列方向Y的宽分别为10 μ m至200 μ m程度。(在第I电极形成凹陷的工序)在本工序中，在所述第I电极6被所述隔壁3的端部3a覆盖的部位以外的剩余部位与该剩余部位的周边部的表面形成凹陷(参考图4B)。也就是说，在本工序，从所述基台2的厚度方向的一边来看，在所述隔壁3的端部3a所覆盖的部位以外的剩余部位6a以及该剩余部位的周边部6b形成凹陷，该凹陷比所述隔壁3的端部3a与所述第I电极6的界面11更凹向基台侧(参考图1)。具体来说，可利用第I电极6上的隔壁3作为掩模而在第I电极6施行各向同性蚀刻，由此在第I电极6的表面形成凹陷，同时可对于被用作掩模的隔壁3的正下方进行底切(undercut)。 蚀刻有湿式蚀刻法及干式蚀刻法，但较佳为湿式蚀刻法。在干式蚀刻法中,有时隔壁3也会被蚀刻，或者会在表面堆积反应生成物。另一方面，在湿式蚀刻法中，与隔壁3相比更容易选择性地蚀刻第I电极6，且可在不切削所述剩余部位的周边部上的隔壁3的情况下在所述剩余部位的周边部形成凹陷，故为较佳。通过进行这样的蚀刻，可对隔壁3的端部3a的下面进行所谓的底切。在通过湿式蚀刻法而蚀刻例如ITO (Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)薄膜时，可使用盐酸和氯化铁溶液的混合溶液、或盐酸和硝酸的混合溶液进行蚀刻。此外，例如在蚀刻IZOdndium Zinc Oxide:铟锌氧化物)时，可使用磷酸、硝酸和乙酸的混合溶液进行蚀刻。作为干式蚀刻法，可列举例如在反应气体中曝露材料的方法(反应性气体蚀刻)、及通过等离子而对气体进行离子化.自由基化来进行蚀刻的反应性离子蚀刻等。作为使用于干式蚀刻法的氟系气体，可列举例如CF4、CHF3> CH2F2' C3F8' C4F6' C4F8等。通过这样施行蚀刻，在第I电极6中，可在被所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位和该剩余部位的周边部(也就是剩余部位附近的外侧区域)的表面形成凹陷。此外，该凹陷可在第I电极中，涵盖所述隔壁的端部所覆盖的部位以外的剩余部位和该剩余部位的周边部的表面而设置，并在每一个第I电极6分别设置一个。此外，可分2次进行隔壁形成用膜8的后烘烤，在第I次后烘烤和第2次后烘烤之间进行上述蚀刻。此时，较佳为使进行第I次后烘烤的第I温度和进行第2次后烘烤的第2温度不同。具体地说，较佳为第I温度低于第2温度。此外，第2温度是能可靠地使隔壁3硬化的温度，第I温度是低于能可靠地使隔壁3硬化温度的温度。例如通过在110°C加热3分钟而进行第I后烘烤。若以此条件进行第I次后烘烤，则形成和第I电极6的密接性弱的隔壁
3。若在第I电极6和隔壁3的密接性弱的状态下施行上述蚀刻，则在第I电极6和隔壁3的界面容易浸透蚀刻液，即使是各向同性蚀刻，在隔壁3的下面，横方向蚀刻也变得容易进行，可形成更宽的底切。像这样以第I温度进行后烘烤时，可在蚀刻后以通常的后烘烤条件，也就是在第2温度进行后烘烤，来可靠地使隔壁3硬化。由此可形成基台和第I电极的密接性强的隔壁3。第I次后烘烤条件较佳为第I温度为100°C至120°C、加热时间为2分钟至10分钟，第2次后烘烤条件较佳为第2温度为200°C至230°C、加热时间为15分钟至60分钟。凹陷的深度LD (参考图4B)较佳为20nm至300nm。此外，在俯视观察的第I电极6的凹陷的所述周边部(也就是在第I电极中，隔壁的端部所覆盖的部位以外的剩余部位的周边部6b ;参考图1)的宽通常为20nm至2μηι,较佳为20nm至I μ m(在此,该周边部的宽是指由基台的厚度方向的一边来看时的周边部的宽。例如在由隔壁的端部覆盖第I电极的整个周边部的图2的形态中，是指沿着行方向X的宽及沿着列方向Y的宽，在由隔壁的端部覆盖第I电极的4边中相对置的2边的图6的形态，是指沿着行方向X的宽)。(形成有机层的工序)在本工序中，在所述第I电极上形成至少一层的有机层。以下就在第I电极上形成二层的有机层的实施方式来进行说明。在本工序中由涂敷法形成至少一层的有机层。在本实施方式中，由涂敷法形成第I有机层7及第2有机层9。首先，将包含成为第I有机层7的材料的墨液22供给至隔壁3所包围的区域(凹部5(参考图4C)。墨液是考虑隔壁3的形状、成膜工序的简易度、以及成膜性等的条件后，由最适当方法供给的。墨液例如可由喷墨印刷法、喷嘴涂敷法、凸版印刷法及凹版印刷法等供给。接着，通过固化所供给的墨液22而形成第I有机层7 (参考图5A)。墨液的固化是可藉由例如自然干燥、加热干燥、真空干燥而进行。此外，墨液含有通过加以能量而聚合的材料时，可在供给墨液后，通过加热薄膜或是对薄膜照射光而聚合构成有机层的材料。通过像这样聚合构成有机层的材料，可使该有机层(以下称为“第I有机层”)难溶化于在第I有机层上形成其他有机层(以下称为“第2有机层”)时所使用的墨液。供给至隔壁3所包围的区域(凹部5)的墨液22因毛细管现象而吸入至隔壁3的端部3a和第I电极6之间的间隙31，并且气化溶剂而薄膜化。如此通过毛细管现象而可防止墨液被隔壁3排斥，因此即使是隔壁3具有疏液性，也可防止隔壁3附近的第I有机层7比起中央部还更为薄膜化。由此可形成平坦的第I有机层7。接着，形成发挥作为发光层功能的第2有机层9。第2有机层9可以与第I有机层7同样地形成。也就是说，可通过将包含成为红色发光层9的材料的墨液、包含成为绿色发光层9的材料的墨液、和包含成为蓝色发光层9的材料的墨液这3种墨液，分别供给至隔壁3所包围的区域并固化这些墨液，从而形成各发光层9。与所述第I有机层7同样，可通过来自于隔壁3的端部3a和第I电极6之间的间隙31的毛细管现象，使得即使隔壁3具有疏液性，也能够形成平坦的第2有机层9。(形成第2电极的工序)本工序中，在所述有机层上形成至少一层的第2电极。以下就在有机层上形成一层的第2电极的实施方式来说明。在本实施方式中，第2电极10是形成在设置有机EL元件4的显示区域的整个面上。也就是说，第2电极10不仅形成于第2有机层9上，并且也形成于隔壁3上，涵盖多个有机EL元件而连续地形成。通过像这样形成第2电极，设置作为全部有机EL元件4中共通的电极的第2电极10。如以上的说明，可通过在第I电极6形成凹陷，并在隔壁3的端部3和第I电极6之间设置间隙31，形成平坦的有机层。在现有技术中，通过设置间隔部而在隔壁3的端部3和第I电极6之间设置间隙31，但在本实施方式中，可仅通过在第I电极6形成凹陷而在隔壁3的端部3和第I电极6之间形成间隙31，能够在不追加装置构造的情况下由简易的装置构造形成平坦的有机层。以上就设置格子状的隔壁的形态的显示装置进行了说明，但正如上所述，也可在基台上设置条纹状的隔壁。图6是放大并示意表示设置条纹状的隔壁的本实施方式的显示装置的一部分的俯视图。在该图中，影线区域相当于隔壁3。图7是显示以垂直于行方向X的平面切断显示装置的显示装置的剖面形状。此外，以垂直于列方向Y的平面切断显示装置的显示装置的剖面形状与图1相同。此外，本实施方式的显示装置其构造几乎共通于前述实施方式的显示装置，因此以下仅就不同的部分进行说明，相对应的部分则附加相同的参考符号，并省略重复的说明。在设置条纹状的隔壁时，隔壁例如由在列方向Y延伸的多条隔壁构件构成。该隔壁构件在行方向X空出预定的间隔而进行配置。在设置条纹状的隔壁的形态中，由条纹状的隔壁和基台来规定条纹状的凹部。在设置条纹状的隔壁时，有机EL元件4在延伸于列方向Y的各凹部中，于列方向Y分别空出预定的间隔而进行配置。第I电极6与上述实施方式同样配置为矩阵状。隔壁3其端部3a以覆盖第I电极6的行方向X的一个端部和另一个端部的方式形成(参考图1)。此外，正如图7所示，在本实施方式中，第I电极6的列方向Y的端部并未被隔壁覆盖。在本实施方式中,第I有机层7及第2有机层9分别延伸于在列方向Y延伸的各凹部而形成，并以涵盖多个有机EL元件而连接的方式形成。正如图1所示，本实施方式中，与前述实施方式同样地，从基台2的厚度方向的一边来看，第I电极6在除去所述隔壁的端部所覆盖的部位以外的剩余部位6a以及该剩余部位的周边部6b具有凹陷，该凹陷比所述隔壁的端部3a与所述第I电极6的界面11更凹向基台侧。通过形成这样的凹陷，在隔壁3的端部3a和第I电极6之间形成预定的间隙31。由此，与前述实施方式同样能够形成平坦的有机层。〈有机EL元件的构造〉以下，对有机EL元件的构造进行更详细地说明。有机EL元件具有至少一层的发光层作为有机层。正如上所述，有机EL元件可在一对的电极间具有例如空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子输送层和电子注入层等。以下表示本实施方式的有机EL元件的可获得的层构造的一例。a)阳极/发光层/阴极b)阳极/空穴注入层/发光层/阴极c)阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极d)阳极/空穴注入层/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极e)阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/阴极f)阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子注入层/阴极g)阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极h)阳极/发光层/电子注入层/阴极i)阳极/发光层/电子输送层/电子注入层/阴极(在此，符号“/”是表示夹着符号“/”的各层相邻地进行层叠。以下亦相同)本实施方式的有机EL元件可具有2层以上的发光层。在上述a)至i)的层构造中的任何一种中，若将被阳极和阴极夹着的层叠体设为“构造单位A”，则作为具有2层发光层的有机EL元件的构造可列举例如以下的j)所示的层构造。此外，2个(构造单位A)的层构造可彼此相同或相异。j)阳极/(构造单位A)/电荷产生层/(构造单位A)/阴极在此，电荷产生层是通过施加电场而产生空穴和电子的层。作为电荷产生层，可列举例如由氧化钥;、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide:简称ΙΤ0)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide:简称IZO)、氧化钥等而成的薄膜。此外，若将“(构造单位A)/电荷产生层”设为“构造单位B”，则具有3层以上的发光层的有机EL元件的构造是可列举例如以下的k)所示的层构造。k)阳极/ (构造单位B) X / (构造单位A) /阴极此外，符号“ X ”表示2以上的整数，(构造单位B) X表示层叠了 X段的构造单位B的层叠体。此外，多个(构造单位B)的层构造可相同或相异。此外，可构成不设置电荷产生层地直接层叠多个发光层的有机EL兀件。〈基台〉基台适合使用在制造有机EL元件工序中不会有化学变化者。基台的材料可列举例如玻璃、塑胶、高分子薄膜和硅板、以及这些材料的层叠体等。〈阳极〉在具有从发光层放射的光通过阳极而射出至外界的构造的有机EL元件中，阳极使用显示光透过性的电极。作为显示光透过性的电极，可使用由金属氧化物、金属硫化物和金属等的材料所构成的薄膜，并适合使用电导率和光透过率高的材料。具体来说，使用由氧化铟、氧化锌、氧化锡、ITO、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide:简称IZO)、金、钼、银和铜等所构成的薄膜，这些材料当中适合使用由ΙΤ0、ΙΖ0或氧化锡所构成的薄膜。此外，阳极可具有层叠2层以上的层叠构造。阳极的制作方法可列举例如真空蒸镀法、溅镀法、离子镀法、镀层法等。此外，作为该阳极，可使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有机透明导电膜。〈阴极〉作为阴极的材料，较佳为功函数小、电子容易注入至发光层、且电导率高的材料。此外，在具有从阳极侧取出光的构造的有机EL元件中，为了将从发光层放射的光通过阴极反射至阳极侧，作为阴极的材料较佳为对于可见光呈高反射率的材料。作为该阴极的材料，可列举例如金属、合金、石墨和石墨层间化合物。作为所述金属，可列举例如碱金属、碱土类金属、过渡金属及周期表第13族金属等，作为具体例，可列举锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等。作为所述合金，可列举例如所述金属中的2种以上金属的合金；以及所述金属中的I种以上和从金、银、钼，铜、锰、钛、钴、镍、钨、及锡所构成的群组中选出的I种以上金属的合金等，作为具体例，可列举镁-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。此外，作为阴极可为透明电极，其材料可列举例如氧化铟、氧化锌、氧化锡、ITO和IZO等导电性金属氧化物；聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等导电性有机物。此外，阴极可具有层叠2层以上的层叠构造。此外，电子注入层可用作为阴极。作为阴极的制作方法，可列举例如真空蒸镀法、离子镀法等。阳极或阴极的膜厚是考虑要求的特性及成膜工序的简易度等而适宜地设定的，例如为IOnm至10 μ m,较佳为20nm至I μ m,更佳为50nm至500nm。〈空穴注入层〉作为构成空穴注入层的空穴注入材料，可列举例如氧化钒、氧化钥、氧化钌和氧化招等氧化物；苯胺系化合物；星爆型(Starburst)胺系化合物；酞菁(phthalocyanine)系化合物；非晶质碳(amorphous carbon);聚苯胺；以及聚噻吩衍生物等。作为空穴注入层的成膜方法，可列举例如由包含空穴注入材料的溶液的成膜。例如，将包含空穴注入材料的溶液以预定的涂敷法而涂敷成膜，并使其固化而形成空穴注入层。空穴注入层的膜厚是考虑要求的特性及工序的简易度等而适宜地设定的，例如为Inm至I μ m,较佳为2nm至500nm,更佳为5nm至200nm。〈空穴输送层〉作为构成空穴输送层的空穴输送材料，可列举例如聚乙烯基咔唑(polyvinylcarbazole)或其衍生物、聚娃烧或其衍生物、在侧链或主链具有芳香族胺的聚娃氧烧衍生物、批唑啉(pyrazoline)衍生物、芳基胺衍生物、苗(stilbene)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(对亚苯基亚乙烯基)或其衍生物、或是聚(2，5-噻吩基亚乙烯基)或其衍生物等。空穴输送层的膜厚是考虑要求的特性及成膜工序的简易度等而进行设定的，例如为Inm至I μ m,较佳为2nm至500nm,更佳为5nm至200nm。〈发光层〉
发光层通常主要包含发出荧光及/或磷光的有机物。发光层还可包含辅助该有机物的掺杂物。掺杂物例如为了提高发光效率或改变发光波长而加入。此外，构成发光层的有机物可为低分子化合物，也可为高分子化合物，在通过涂敷法形成发光层时，较佳为包含高分子化合物。该高分子化合物的聚苯乙烯换算的数均分子量是例如为IO3至IO8程度。作为构成发光层的发光材料，可列举例如以下的色素系材料、金属络合物系材料、高分子系材料、掺杂物材料。(色素系材料)作为色素系材料，可列举例如环戍丙甲胺(cyclopentamine)衍生物、四苯基丁 二烯衍生物化合物、三苯胺衍生物、-二唑(Oxadiazloe)衍生物、吡唑喹啉(pyrazoloquinoline)衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基芳基(distyryIaryIene)衍生物、批咯(Pyrrole)衍生物、噻吩环化合物、批唳环化合物、紫环酮(perinone)衍生物、花(perylene)衍生物、寡噻吩衍生物、-二唑二聚物、批唑啉二聚物(pyrazoline dimer)、喹B丫唳酮(quinacridone)衍生物、香豆素(Coumarin)衍生物等。(金属络合物系材料)作为金属络合物系材料，可列举例如稀土类金属(例如Tb、Eu、Dy)、Al、Zn、Be、Ir、Pt等的中心金属和I恶二唑、噻二唑、苯基卩比唳、苯基苯并咪唑(phenylbenzoimidazole)、喹啉构造等具有配位基的金属络合物。作为该金属络合物，可列举例如铱络合物、钼络合物等的具有来自三重激发态的发光的金属络合物、招喹啉酹(alumium-quinolinol)络合物、苯并喹啉酹铍络合物、苯并曝唑基锌(benzooxazolyl zinc)络合物、苯并噻唑锌(benzothiazole Zinc)络合物、偶氮甲基锋(azomethyl zinc)络合物、B卜啉锋(porphyrinzinc)络合物、啡啉铕(phenanthroline europium)络合物等。(高分子系材料)作为高分子系材料，可列举例如聚对亚苯基亚乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚对亚苯基衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴(polyfluorene)衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、上述色素系材料及金属络合物系发光材料的高分子化后的材料等。发光层的厚度通常大约为2nm至200nm。<电子输送层>作为构成电子输送层的电子输送材料可使用公知材料，可列举例如-二唑衍生物、蒽醌二甲烧(anthraquinone dimethane)或其衍生物、苯醌(benzoquinone)或其衍生物、萘醌(naphthoquinone)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、荷酮(fluorenone)衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、联苯醌(diphenoquinone)衍生物、或者是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-啉(polyquinoxaline)或其衍生物、聚荷或其衍生物等。电子输送层的膜厚是考虑要求的特性及成膜工序的简易度等而适宜地设定的，例如为Inm至I μ m,较佳为2nm至500nm,更佳为5nm至200nm。〈电子注入层〉对于构成电子注入层的电子注入材料，根据发光层的种类而适当选择最适当的材料。作为电子注入材料，列举例如碱金属；碱土类金属；包含碱金属和碱土类金属中的I种以上的合金；碱金属或碱土类金属的氧化物、齒化物、碳酸盐；以及这些物质的混合物等。作为所述碱金属及其氧化物、卤化物和碳酸盐，可列举例如锂、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。此外，作为所述碱土类金属及其氧化物、齒化物、碳酸盐,可列举例如镁、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。电子注入层可具有层叠2层以上的层叠构造，可列举例如LiF/Ca等。作为电子注入层的膜厚,较佳为Inm至I μ m程度。作为各有机层的形成方法，可列举例如喷嘴印刷法、喷墨印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法等涂敷法或真空蒸镀法等。此外，在涂敷法中，通过将包含成为各有机层的有机EL材料的墨液涂敷成膜，并将其固化而形成有机层。作为使用于涂敷法的墨液的溶剂，可列举例如三氯甲烷、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、甲基乙基甲酮等酮系溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸乙基溶纤剂(ethyl cellosolveacetate)等酯系溶剂和水等。(实施例)首先准备形成了由膜厚200nm的ITO薄膜所构成的第I电极的TFT基板(参考图3A)。在该TFT基板表面通过旋转涂敷器而涂敷感光性树脂溶液(Toray股份公司制、Photoneece SL-1904)，并在加热板上以110°C加热120秒钟，之后进行预烘烤。通过该预烘烤而使感光性树脂溶液的溶剂蒸发，形成感光性树脂薄膜(参考图3B)。接着，使用接近式(proximity)曝光机，隔着预定的掩模而曝光感光性树脂薄膜(参考图3C)。设其曝光量是lOOmJ/cm2。接着，以显影液(T0KUYAMA股份公司制、SD-1 (TMAH2.38wt% )溶液)而显影90秒钟，形成顺锥形状的隔壁(参考图4A)。在230°C下加热该隔壁20分钟，使树脂硬化。通过该后烘烤而形成膜厚1.0 μ m的隔壁。将盐酸和氯化铁的混合溶液保持在40°C，并在该混合溶液中浸溃形成了隔壁的基板，之后将膜厚为200nm的第I电极(ITO)的表面蚀刻90nm，由此在位于隔壁的前端部的下侦_第I电极(ITO)形成底切(参考图4B)。接着，向真空室导入基板，进行CF4等离子表面处理，对隔壁的表面赋予疏液性。然后，使用喷墨装置(ULVAC公司制、Litrexl42P)，在隔壁所包围的像素内涂敷墨液。对于墨液，使用固形成分浓度为1.5%的聚(亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)/聚苯乙烯磺酸(PSS)水分散液(拜耳公司制、AI4083)。墨液被赋予疏液性且和该墨液的接触角大的隔壁的表面排斥，填充于隔壁所包围的像素内，同时以吸入至形成隔壁的端部下的底切的部位(也就是隔壁的端部和第I电极之间的间隙)的方式被填充，并均匀地扩散至隔壁所包围的像素内的各角落(参考图4C)。在200°C下烧成该基板，形成膜厚为50nm的均匀膜厚的空穴注入层(参考图5A)。接着，形成3种发光层。首先对于放射红色光的高分子发光材料，以使其浓度为
0.8wt%的方式混合于有机溶剂并调制为红墨液。同样地，对于放射绿色光的高分子发光材料，以使其浓度为0.8wt%的方式混合于有机溶剂并调制为绿墨液。此外，对于放射蓝色光的高分子发光材料，以使其浓度为0.8wt%的方式混合于有机溶剂并调制为蓝墨液。分别使用喷墨装置(ULVAC公司制、Litrexl42P)将这些红、绿、蓝墨液涂敷于预定的像素内(参考图5B)。墨液被和该墨液的接触角大的隔壁排斥，因此防止墨液沿着该顶面而溢流至相邻区域，被收纳于像素内。另一方面，收纳于像素内的墨液以吸入至形成隔壁的端部下的底切的部位的方式被填充，并均匀地扩散至隔壁所包围的像素内的各角落。通过在130°C下烧成该基板而形成均匀膜厚的发光层(膜厚60nm)(参考图5C)。此外,在上述发光层上通过真空蒸镀法而依次形成膜厚20nm的Ca层、膜厚150nm的Al层，形成第2电极(阴极)。接着，将形成了有机EL元件的基板和密封用玻璃基板贴合并密封而制作为显示装置。这样制作的有机EL元件在显示区域内均匀地发光，同时在各像素内也均匀地发光。
权利要求
1.一种显示装置，包含基台、在该基台上划分预先设定的分区的隔壁、以及分别设置于由该隔壁划分的分区的多个有机电致发光元件，其中， 各有机电致发光元件包含至少一层的第I电极、至少一层的有机层和至少一层的第2电极，并从所述基台侧起以该顺序层叠； 所述隔壁的端部相接在所述第I电极上； 从所述基台的厚度方向的一边来看，所述第I电极在被所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位以及该剩余部位的周边部具有凹陷，该凹陷比所述隔壁端部与所述第I电极的界面更凹向基台侧。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中， 所述凹陷的深度是20nm至300nm。
3.—种显示装置的制造方法，该显示装置包含基台、在该基台上划分预先设定的分区的隔壁、以及分别设置于由该隔壁划分的分区的多个有机电致发光元件；各有机电致发光元件包含至少一层的第I电极、至少一层的有机层和至少一层的第2电极，并从基台侧起以该顺序层叠；该显示装置的制造方法包含: 准备基台的工序，该基台上设置了至少一层的第I电极； 按照使隔壁的端部相接在所述第I电极上的方式对隔壁进行图案形成的工序； 在所述第I电极中被所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位和该剩余部位的周边部的表面形成凹陷的工序； 在所述第I电极上形成至少一层的有机层的工序；以及 在所述有机层上形成至少一层的第2电极的工序。
4.根据权利要求3所述的显示装置的制造方法，其中， 在形成所述凹陷的工序中，通过湿式蚀刻来形成所述凹陷。
全文摘要
本发明提供一种显示装置及其制造方法，该显示装置可在隔壁所包围的区域形成均匀膜厚的有机层且具有简易构造。该显示装置包含基台、在该基台上划分预先设定的分区的隔壁、以及分别设置于由该隔壁划分的分区的多个有机电致发光元件，其中，各有机电致发光元件包含至少一层的第1电极、至少一层的有机层和至少一层的第2电极，并从所述基台侧起以该顺序层叠；所述隔壁的端部相接在所述第1电极上；从所述基台的厚度方向的一边来看，所述第1电极在被所述隔壁的端部覆盖的部位以外的剩余部位及该剩余部位的周边部具有凹陷，该凹陷比所述隔壁端部与所述第1电极的界面更凹向基台侧。
文档编号H05B33/26GK103210699SQ20118005409
公开日2013年7月17日 申请日期2011年11月7日 优先权日2010年11月12日
发明者梶谷优 申请人:住友化学株式会社