电子器件,显示装置及电子器件的制造方法

文档序号:8198524阅读:157来源:国知局
专利名称:电子器件,显示装置及电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及电子器件、显示装置及电子器件的制造方法。本发明尤其涉及解决了 主要起因于电子器件等设置的功能性层的层厚不均勻性的不良的电子器件、显示装置及电 子器件的制造方法。
背景技术
具有功能性层的电子器件能够用于显示装置。作为具有在基板上的规定部位形成 的功能性层的电子器件,公知的有预先在基板上形成了防止喷出液溢出的间隔壁层(bank layer)之后,在由间隔壁层所包围的区域内,通过喷墨法喷出形成功能性层所用的溶液,使 用干燥该溶液后得到的功能性层(对其端部不实施特别处理)而构成的电子器件(比如, 参照专利文献1)。另外,作为在基板上不形成间隔壁层并具有在基板上的规定位置形成的功能性 层的电子器件,已知有通过用光刻(Photolithography)法将在基板上同样地形成的功能 性层材料的膜进行图案化来形成功能层,使用所得到的功能性层(对此端部未实施特别处 理)而构成的电子器件(如,参照专利文献2)。专利文献1国际公开W099/010862号(及公布99/010862号公报)专利文献2日本特开2005-32735号公报

发明内容
然而,在现有技术中,电子器件的功能层的均勻性方面存在问题。比如,功能层为 有机EL元件的发光层的时候,尤其会产生在发光层的周边部的亮度降低、发光区域的狭小 化、在周边部的漏电电流增加的情况,因此谋求功能层的均勻性高的电子器件。本发明的目 的就在于提供功能层的均勻性高的电子器件。因此,本发明的一个方面的目的在于,提供可解决上述课题的电子器件、显示装置 及电子器件的制造方法。该目的由权力要求的独立权项所记载的特征的组合达成。另外, 从属权力要求进一步限定了对本发明更有利的具体例。因此,本发明者们以解决上述课题为目的,针对功能层的均勻性高的电子器件的 构造进行了深入研究。其结果发现,通过用端部覆盖层覆盖功能层的端部,即可制成功能层 的均勻性高的电子器件,最终完成了本发明。此外,通过不在基板上形成间壁而是将在上述 基板上同样形成的膜予以图案化,或不在上述基板上形成间壁而是在上述基板上选择性地 形成膜,从而在上述基板的元件形成区域形成功能层。关于具有上述功能层的电子器件,还 发现通过使其具有特定的层,可达成功能层的均勻性高的电子器件的情况,最终完成了本 发明。S卩,在本发明的第1方案中,提供一种电子器件,是经过对有关提高功能层的均勻性的电子器件的构造进行深入研究的成果,其具有基板、在上述基板上形成的导电性的 功能层、以及覆盖上述功能层端部的端部覆盖层,上述功能层具有未被上述端部覆盖层覆 盖的功能区域。在本发明的第2方案中,提供一种电子器件,其特征在于,具有基板、功能 层和覆盖所述功能层端部的端部覆盖层,所述功能层通过不在所述基板上形成间壁部,而 将在所述基板上同样成膜后的膜予以图案化而在所述基板的元件形成区域形成,或者通过 不在所述基板上形成间壁部,而是在所述基板上选择性地形成膜而在所述基板的元件形成 区域形成,并且所述功能层具有未被上述端部覆盖层覆盖的功能区域。在本发明的第3方 案中,提供一种电子器件,其特征在于,具有基板、在上述基板上形成的间壁部、功能层以 及覆盖上述功能层端部的端部覆盖层,所述功能层形成于由上述间壁部划定的元件形成区 域,且在上述元件形成区域的中心区域膜厚均勻,并且上述功能层具有未被上述端部覆盖 层覆盖的功能区域。在本发明的第4方案中,提供一种电子器件,其特征在于,具有基板、 在上述基板上形成的间壁部、形成于由上述间壁部划定的元件形成区域的功能层、以及覆 盖上述功能层端部的端部覆盖层,上述功能层具有未被上述端部覆盖层覆盖的区域,上述 端部覆盖层通过涂敷了含有用于覆盖上述功能层的感光性树脂的溶液之后,除去覆盖未被 上述端部覆盖层覆盖的功能区域的上述感光性树脂而形成。另外,上述的电子器件如果具 有显示元件,也可以供于作为显示装置,还可以供于作为制造上述各部件的制造方法。根据本发明,能够提供功能层的均勻性高的电子器件。


图1表示本实施方案的显示装置101。图2表示有机EL元件201的剖面例。图3表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图4表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图5表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图6表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图7表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图8表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图9表示有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。图10是图9的240部的扩大显示图。图11表示有机EL元件其他例的有机EL元件401的剖面例。图12表示有机EL元件401的制造方面法例中的剖面例。图13表示有机EL元件401的制造方面法例中的剖面例。图14表示有机EL元件401的制造方面法例中的剖面例。图15表示有机EL元件401的制造方面法例中的剖面例。图16表示有机EL元件401的制造方面法例中的剖面例。图17表示有机EL元件401的制造方面法例中的剖面例。图18是图17的440部的扩大显示图。符号说明101显示装置
201有机EL元件
202基板
204阳极
206空穴注入层
208蓝色发光层
210红色发光层
212端部覆盖层
214阴极
230阴性抗蚀剂
232光掩模
300间隔壁
401有机EL元件
402基板
404阳极
406空穴注入层
408蓝色发光层
410红色发光层
412端部覆盖层
414阴极
430阴性抗蚀剂
432光掩模
Ro延伸区域
Rs薄膜区域
Rt薄膜区域
具体实施例方式以下,通过发明的实施方案对本发明的一个方面进行说明。以下的实施方案并不 限定权力要求的范围。另外,在实施方案中说明的特征组合并非全部为实施本发明所必须 的。图1表示本实施方案的显示装置101。显示装置101具有以矩阵状配置的有机EL 元件201。各有机EL元件201被间隔壁300区划。予以说明,有机EL元件201可以是电子 器件的一个例子,间隔壁300可以是间壁部的一个例子。另外,在本实施方案的显示装置101中,作为显示元件的一个例子,例示了属于发 光元件的有机EL元件201。但显示元件不限定于有机EL元件201等的发光元件,也可以使 用含有外加电场的电极等作为功能层的液晶显示元件。显示装置101中,通过在行方向上及列方向上排列的间隔壁300而使有机EL元件 201的元件形成区域排列成矩阵状。即通过在基板上使间隔壁300成纵方向及横方向排列, 而使基板上的元件形成区域排列成矩阵状。有机EL元件201的元件形成区域是用间隔壁 300隔开的,在该元件形成区域中,形成有显示有机EL元件201的功能的功能层。功能层具
7有导电性。并且,功能层被端部覆盖层覆盖其端部。在功能层中,具有被端部覆盖层覆盖的 非功能区域和未被端部覆盖层覆盖的功能区域。在这里,作为区划有机EL元件201的元件形成区域的部件,例示了间隔壁300,不 过,也可以通过其他的方法区划元件形成区域。比如,通过不是在基板上形成间隔壁300而 是将在基板上面同样地成膜后的膜予以图案化,或者是在基板上选择性地涂敷膜来形成功 能层,从而区划基板上被排列成矩阵状的元件形成区域。即,可通过将在基板上同样地形成 构成功能层的膜之后,再由蚀刻法进行图案化来区划元件形成区域。或也可通过在基板的 一部分区域选择性地涂敷构成功能层的材料,来区划元件形成区域。根据这样的区划,可在基板上使元件形成区域排列成矩阵状。另外,即使在使用不 利用这些间隔壁300的方法来区划有机EL元件201的元件形成区域的情况下,该元件形成 区域的功能层的端部也能够被端部覆盖层所覆盖。因而,即使在这种情况的功能层中也具 有用端部覆盖层覆盖的非功能区域和未被端部覆盖层所覆盖的功能区域。图2表示有机EL元件201剖面例。在图2中表示二份有机EL元件201。有机EL 元件201具有基板202、阳极204、空穴注入层206、蓝色发光层208或红色发光层210、端部 覆盖层212、阴极214及间隔壁300。同图示出了蓝色发光层208及红色发光层210,不过,具有蓝色发光层208的有机 EL元件201与蓝色像素对应,具有红色发光层210的有机EL元件201与红色像素对应。当 然,也可以具有与绿色像素对应的有机EL元件201。也可以形成显示3色以上的多种颜色 的有机EL元件201。也可以让青色、品红色、黄色作为3原色而发光。基板202的表面具有阳极204及间隔壁300。阳极204可以是下部电极的一个例 子,间隔壁300可以是间壁部的一个例子。如上所述,间隔壁300因作为区划有机EL元件 201的元件形成区域的间壁而成为有机EL元件201功能层的间壁。间隔壁300比如可以是 绝缘体,也可是感光性树脂。当间隔壁300为感光性树脂时,能采用光刻法容易地制成。阳极204形成于基板202的表面。另外,在阳极204上形成空穴注入层206。但, 由于阳极204的周边部被间隔壁300覆盖,因此空穴注入层206形成于阳极204的一部分 区域上。阳极204可以是下部电极的一个例子。空穴注入层206形成于阳极204的一部分区域上。因为阳极204形成于基板202 上,所以空穴注入层206也形成于基板202上。空穴注入层206可以是功能层的一个例子。蓝色发光层208及红色发光层210形成于空穴注入层206上。因为空穴注入层 206及阳极204形成于基板202上,所以蓝色发光层208及红色发光层210也形成于基板 202上。蓝色发光层208及红色发光层210可以是功能层的一个例子。另外,在不区别蓝色 发光层208及红色发光层210的情况下,有时仅称其为发光层。蓝色发光层208及红色发 光层210优选是有机发光层。空穴注入层206、蓝色发光层208及红色发光层210是如上所述的功能层的一个例 子。在以下的说明中,如果仅仅是功能层时,以空穴注入层206、蓝色发光层208或红色发光 层210之一为指标。另外,有时将空穴注入层206及蓝色发光层208简单称为功能层,有时 也将空穴注入层206及红色发光层210简单称为功能层。空穴注入层206优选是有机物。 空穴注入层206可以是有机载流子注入层的一个例子。端部覆盖层212覆盖间隔壁300而形成,且覆盖空穴注入层206及蓝色发光层208的端部、或空穴注入层206及红色发光层210的端部。端部覆盖层212,用比基板202和功 能层之间的粘接力还大的粘接力与基板202或间隔壁300粘接。其结果是,能防止功能层 端部发生剥落。另外,端部覆盖层212可以是绝缘体。在其端部中,在间隔壁300或基板202与端部覆盖层212之间形成功能层。因而, 由于端部覆盖层212是绝缘体,所以能防止端部与上部的电极短路。功能层形成于由间隔壁300划定的元件形成区域中。另外,功能层在元件形成区 域的中心区域中膜厚均勻地形成。在这里,可以将未经端部覆盖层覆盖的元件形成区域定 义为元件形成区域中心区域。在元件形成区域中心区域中,由于膜厚均勻地形成,因此可抑 制功能层的发光不均勻从而能均勻发光。另外,所谓膜厚均勻,是指相对于平均膜厚的偏差 或最大膜厚及最小膜厚在对功能层所显示的功能不构成问题的程度的数值幅度的范围内, 比如,可以例示最大膜厚及最小膜厚在平均膜厚的正负10%以内。端部覆盖层212,比如可采用涂膜法或涂敷法在功能层上面成膜。作为涂膜 法,比如可列举旋涂法,注塑法(casting method),微凹版印刷涂膜法(micro-gravure coating),凹版印刷涂膜法,棒涂法,辊涂法,线棒(wire-bar)涂膜法,浸涂法,狭缝涂布法 (slit coating),毛细管涂膜法,喷涂法,喷嘴涂膜法。作为涂敷法,可用比如凹版印刷法, 网版印刷法,苯胺印刷法,胶版印刷法,反转印刷法,喷墨印刷法等。端部覆盖层212可为感光性树脂。端部覆盖层212为感光性树脂时,可采用光刻 法而容易地形成功能层未被覆盖的区域即功能层的功能区域。即,端部覆盖层212可以通 过在涂敷用于覆盖功能层的感光性树脂之后,除去功能区域的感光性树脂而形成。另外,端部覆盖层212的膜厚,可例示10nm 10 iim。优选100nm 5 y m,更优选 lOOOnrn 3 ii m。端部覆盖层212将空穴注入层206及蓝色发光层208或空穴注入层206及 红色发光层210覆盖的距离,以从元件形成区域的周边部到内侧计,为例如2 y m 20 y m, itife 5 y m 15 y m。阴极214覆盖蓝色发光层208、红色发光层210及端部覆盖层212。阴极214可以 是上部电极的一个例子。如上所述,功能层端部由覆盖层212覆盖,所以,能防止在功能层 端部的漏泄。特别能防止阴极214和空穴注入层206之间的漏泄。阴极214和阳极204可以互相对着配置。以此,能形成一对电极。阴极214及阳 极204可夹着空穴注入层206、蓝色发光层208、红色发光层210等功能层向上述功能层供 给电流。因功能层端部被覆盖层212所覆盖,因此能防止在阴极214和阳极204之间的电 流漏泄。即,端部覆盖层212,在功能层端部中,绝缘阴极214和阳极204之间的漏泄电流。蓝色发光层208及红色发光层210由于通过端部覆盖层212覆盖其端部,因此,蓝 色发光层208及红色发光层210具有未被端部覆盖层212覆盖的功能区域。功能区域是表 示蓝色发光层208或红色发光层210显示其功能的区域,具体可例示如发光区域,另一方 面,以端部覆盖层212覆盖蓝色发光层208或红色发光层210,可使蓝色发光层208或红色 发光层210形成非功能化的非功能区域。具体可例示非发光区域。空穴注入层206及蓝色发光层208、空穴注入层206及红色发光层210,在端部均 具有延伸于间隔壁300的一部分而形成的延伸区域。端部覆盖层212覆盖功能层的该延伸 区域。另外,空穴注入层206及蓝色发光层208、空穴注入层206及红色发光层210,在端部 均具有膜厚比功能区域的平均膜厚小的薄膜区域。端部覆盖层212可进一步覆盖功能层的
9该薄膜区域。图3到图9表示在有机EL元件201的制造方面法例中的剖面例。如图3所示,准 备基板202,并在基板202上堆积如IT0(铟 锡 氧化物)等透明导电膜。此后,采用光刻 法及蚀刻法将堆积的导电膜予以图案化而形成阳极204。另外,对于基板202,可以预先形成如把硅等作为载流子层的薄膜晶体管。已经将 薄膜晶体管等形成于基板202的在本实施方案中也作为基板202。如图4所示,在形成了阳极204的基板202的整个面,涂敷比如感光性的树脂并进 行预烘培之后,配置恰当的掩模实行曝光处理。此后实行显影处理、后烘培处理,形成间隔 壁 300。如图5所示,比如通过涂敷法形成空穴注入层206。空穴注入层206,例如通过将 含有空穴注入材料的有机溶剂滴下来并涂敷之后,在比如氮气环境的200°C、30分钟的条 件下进行烘培而形成。如图6所示,在形成了空穴注入层206的基板202上形成蓝色发光层208。蓝色发 光层208,比如可根据以下的方法形成。如,通过将含有发光材料的有机溶剂滴下来并旋转 涂敷之后,在比如130 °C的条件下进行烘培而形成发光层。将阳性抗蚀剂旋转涂敷在发光层上,并通过预烘培、掩模曝光、显影及后烘培来形 成抗蚀掩模。此后,比如用干蚀刻法将不被抗蚀掩模覆盖的发光层的区域蚀刻而除去。进 一步剥离抗蚀剂,即可形成蓝色发光层208。如图7所示,通过与图6同样的手法形成红色发光层210。予以说明,要想进一步 形成多种颜色的发光层,只要重复进行同样的发光层涂敷及图案化即可。如图8所示,在形成蓝色发光层208及红色发光层210的基板202上,比如涂敷环 氧树脂基材的阴性抗蚀剂230。预烘培处理后,配置光掩模232并将阴性抗蚀剂230曝光。如图9所示,显影阴性抗蚀剂230的曝光区域形成端部覆盖层212。此后,如果例 如通过蒸镀法等堆积金属膜形成阴极214,即可形成如图2表示的有机EL元件201。图10是图9的240部扩大表示图。空穴注入层206及红色发光层210,在端部具 有延伸于间隔壁300的一部分上而形成的延伸区域Ro。另外,空穴注入层206及红色发光 层210,在端部具有膜厚比功能区域的平均膜厚小的薄膜区域Rt。端部覆盖层212覆盖延 伸区域Ro、薄膜区域Rt。以下,更加详细地说明在以上所述中已说明的各部件。基板202只要是在形成电 极或元件后,形成有机物的层时不变化的物质即可,比如可以使用玻璃、塑料、高分子薄膜、 硅基板及将这些层叠而得到的物质等。作为基板202,可购买市场销售的商品,或根据公知 的方法制造。作为塑料基板,可使用PEN(聚萘二酸乙二醇酯),PC(聚碳酸酯),TAC(三乙酰纤 维素),PET (聚对苯二甲酸乙二脂),PES (聚醚砜)等。作为发光元件,在形成顶部发光型 有机EL元件时,基板202可为不透光性基板,比如,可以使用不锈钢基板、单结晶性半导体
基板等。作为阳极204,可用透明或半透明的电极,但构成能通过阳极204发光的元件为 佳。作为透明电极或半透明电极,能使用高导电度的金属氧化物、金属硫化物或金属的薄 膜。作为阳极204,优选利用高透射率者,并可根据使用的有机层而进行适当选用。
具体而言,可采用由含有氧化铟、氧化锌、氧化锡及它们的复合体铟 锡 氧化物 (IT0)、铟 锌 氧化物等的导电性玻璃制作的膜(NESA等)、金、钼、银、铜等。而以IT0、 铟 锌 氧化物、氧化锡为佳。作为制作方法,可采用真空蒸镀法、溅射法、离子镀敷法、电 镀法等。作为阳极204,可以用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等有机透明导电膜。对于阳极204,可采用使光反射的材料,作为该材料,以功函数在3. OeV以上的金 属、金属氧化物、金属硫化物为佳。关于阳极204的膜厚,可依据光的透过性和导电度进行 适宜地选择,比如为10nm 10 ii m,优选为20nm 1 ii m,更优选为50nm 500nm。以容易注入电荷为目的时,可以在阳极204上设置含酞菁衍生物、导电性高分子、 碳等的层,或是设置含金属氧化物、金属氟化物、有机绝缘材料等的平均膜厚2nm以下的 层。如果形成顶部发光型的有机EL元件作为发光元件,阳极204可为不透光性材料、或透 光性材料与不透光性材料的层叠结构。空穴注入层206有改善来自阳极204的空穴注入效率的功能。在空穴注入层206 和发光层之间可以设置空穴输送层。空穴输送层有改善来自阳极、空穴注入层206或比阳 极204更接近的空穴输送层的空穴注入的功能。当空穴注入层206或空穴输送层具有阻止 电子输送的功能时,这些层兼作电子阻挡层。所谓具有阻止电子输送的功能,比如,是指制作流动电子电流而不流动空穴电流 的元件,可根据其电流值的减少而确认阻止的效果。作为形成空穴注入层的材料,可举出苯 胺系、星胺(starburst amine)系、酞花青系,氧化钒、氧化钼、氧化钌、氧化铝等氧化物,无 定形碳、聚苯胺、聚噻吩等衍生物等。蓝色发光层208或红色发光层210优选含有有机发光层,主要含有发出荧光或磷 光的有机物(低分子化合物及高分子化合物)。蓝色发光层208或红色发光层210可以含 掺杂剂材料。蓝色发光层208或红色发光层210含有可在电流通过或外加电压的作用下发 光的材料。能在这样的发光层中使用的发光层材料,比如有二苯乙烯基联苯基系材料、二 (2、4、6三甲苯基)硼(O〉f 'J ^ )基系材料、芪系材料、二吡咯基二氰基苯材料、
苯并噁唑系材料、二(苯乙烯基)系材料、咔唑系材料,二苯并窟系材料。此外,可举出芳 基胺系材料、芘取代寡聚噻吩系材料、PPV寡聚物系材料、咔唑系材料、聚芴系材料。对蓝色发光层208或红色发光层210的膜厚无特别限制,可按照目的设计而适宜 地变更。比如,10 200nm左右为佳。若膜厚未达到上述下限,则有不能充分引起电子和空 穴的再结合、或不能取得充分的亮度、或制造变得困难等的倾向,另一方面,若超过上述上 限时,有外加电压变高的倾向。作为蓝色发光层208或红色发光层210的发光性材料,除了以上所列举的之外, 可列示以下材料。作为色素系材料,可列举环戊胺(Cyclopentamine)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、吡唑并喹啉衍生物、二苯乙烯基苯 (distyrylbenzene)衍生物等。此外,可举出二苯乙烯基芳基烯衍生物、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、寡噻吩衍生物、triphmanylamine、噁二唑 二聚物、吡唑啉二聚物等。作为金属络化物系材料,比如,能举出中心金属具有Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等 稀土类金属,且配合基具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等的金属络 化物等。比如,可举出从铱络化物、钼络化物等具有三重激发态发光的金属络化物、羟基喹
11啉铝络化物、苯并羟基喹啉铍络化物、苯并噁唑锌络化物、苯并噻唑锌络化物、偶氮甲基锌 络合物、吓啉锌络化物、铕络化物等。作为高分子系材料,可列举聚对亚苯基亚乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚对亚苯基 衍生物、聚硅烷衍生物等。此外,可列举聚乙炔衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、以 及将上述色素体或金属络化物系发光材料等高分子化而成的聚合物等。在上述发光性材料中,作为蓝色发光的材料,能举出二苯乙烯芳烯衍生物、噁二唑 衍生物及它们的聚合物、聚乙烯咔唑衍生物、聚对亚苯基衍生物、聚芴衍生物等。其中,又以 高分子材料的聚乙烯咔唑衍生物、聚对亚苯基衍生物、聚芴衍生物等为佳。另外,作为绿色发光的材料,能举出喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物及其它们的聚 合物、聚对亚苯基亚乙烯衍生物、聚芴衍生物等。其中,优选高分子材料的聚对亚苯基亚乙 烯衍生物、聚芴衍生物等。另外,作为红色发光的材料,可举出香豆素衍生物、噻吩环化合物及它们的聚合 物、聚对亚苯基亚乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。其中,优选高分子材料的聚对 亚苯基亚乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。在蓝色发光层208或红色发光层210中,以提高发光效率或以使发光波长变化等 为目的,可添加掺杂剂。作为这样的掺杂剂,比如,有茈(perylene)衍生物、香豆素衍生物、 红莹烯衍生物、喹吖啶酮衍生物、方酸内鐺盐(squarylium )衍生物、吓啉衍生物、苯乙烯系 色素、并四苯衍生物、吡唑啉酮衍生物、十环烯、吩噁嗪酮等。而且,这样的蓝色发光层208 或红色发光层210的厚度可为2 200nm。作为含有机物的蓝色发光层208或红色发光层210的成膜方法,可采用在基体上 或上方涂敷含有发光材料的溶液的方法、真空蒸镀法、转印法等。作为溶液成膜时使用的溶 剂的具体例子,比如可举出与上述由溶液形成空穴输送层的成膜时使空穴输送材料溶解的 溶剂同样的溶剂。在发光材料中,因为可溶于有机溶剂的物质能够通过涂敷法成膜,因而制造上有 利而成为优选。在有机EL元件201的制作中,采用有机溶剂可溶性的高分子发光性材料能 有利于实施制造。即,通过使溶解了发光性材料后的溶液涂敷后进行干燥来除去溶剂这样 简单的制造方法即可以形成蓝色发光层208或红色发光层210。另外在混合了电荷输送材 料或者发光材料时,也能应用同样的手法,故制造上有利。作为蓝色发光层208或红色发光层210的膜厚,因采用的材料不同而最佳值也不 同,只要选择驱动电压和发光效率能成为适度值的即可。比如可以例示lnm lym,优选 2nm 500nmo 更优选 5nm 200nmo作为将含发光材料的溶液涂敷在基体上或上方的方法,可采用涂膜法。作为涂膜 法,比如可列举旋涂法,注塑法,微凹版印刷涂膜法,凹版印刷涂膜法,棒涂法,辊涂法,线 棒涂膜法,浸涂法,狭缝涂布法,毛细管涂膜法,喷涂法,喷嘴涂膜法。此外,可用凹版印刷 法,网版印刷法,苯胺印刷法,胶版印刷法,反转印刷法,喷墨印刷法等涂敷法。从图案形成或多种颜色的分别涂敷容易的点出发,优选凹版印刷法、网版印刷法、 苯胺印刷法、胶版印刷法、反转印刷法、喷墨式印刷法等的印刷法。另外,在升华性的低分子 化合物的情况下,能采用真空蒸镀法。进而,也能使用通过激光的转印或热转印在规定的区 域形成发光层的方法。
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使用溶液层叠薄膜时,接触溶液的层最好不会被所使用的溶液所溶解。由溶液进 行层叠时,作为用于薄膜形成的溶液,可以例示选择恰当的溶解种类使其不溶解与溶液接 触的层;保证在光交联或热交联的作用下不会使与溶液接触的层溶化后,再由溶液进行层叠等。作为印刷法等中采用的溶液(墨液组成物),只要至少含有1种高分子荧光材料 (高分子发光性材料)即可。除了高分子荧光材料以外,还可以包含空穴输送材料、电子输 送材料、发光材料、溶剂、稳定剂等添加剂。墨液组成物的粘度根据印刷法的不同而不同。以喷墨印刷法等中墨液组成物经过 喷出装置时能够防止喷出的时候堵塞或飞行弯曲的为目的,粘度在25°C下以1 20mPa 的范围为佳,5 20mPa s的范围更好,7 20mPa s的范围最佳。作为印刷法等中所采用的溶液(墨液组成物),除了高分子化合物以外,可以含有 以用于调整粘度及/或表面张力为目的加添剂。作为该加添剂,可适宜地做如下组合而使 用,即,以提高粘度为目的的高分子量的高分子化合物(增粘剂)或不良溶剂、以降低粘度 为目的低分子量的化合物、把降低表面张力作为目的界面活性剂等。作为高分子量的高分子化合物,只要可与高分子荧光材料溶于同样的溶剂,且不 阻碍发光或电荷输送即可。比如,能使用高分子量的聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸酯,或高分子 荧光材料中的高分子量的物质。聚苯乙烯换算的重均分子量以在50万以上为佳,100万以 上为更佳。也能使用不良溶剂作为增粘剂。即,通过少量添加相对于溶液中的固形部分为不 良的溶剂能提高粘度。以这个目的而添加不良溶剂时,可在溶液中的固态成分不析出的范 围内选择溶剂的种类和加添量。考虑到保存时的稳定性,则不良溶剂的量最好是在相对溶 液整体的50wt%以下,30wt%以下为更优选。在改善保存稳定性的目的下,溶液可以含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,只要是可与 高分子荧光材料溶于同样的溶剂、且不阻碍发光或电荷输送的即可,比如可例示酚系抗氧 化剂、磷系抗氧化剂等。作为溶剂没有特别限制,但以能使构成墨液组成物的溶剂以外的材料溶解或均勻 分散的为优选。比如可例示氯系溶剂、醚系溶剂、芳香族烃系溶剂、脂肪族烃系溶剂、酮系溶 剂、酯系溶剂、多元醇及其衍生物,醇系溶剂、亚砜系溶剂、酰胺系溶剂。以下,列出具体的溶 剂。氯仿,二氯甲烷,1,2- 二氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,氯苯,邻_ 二氯苯等氯系溶剂。 四氢呋喃,二噁烷,苯甲醚等醚系溶剂。甲苯,二甲苯,乙基苯,二乙基苯,三甲基苯,正丙基 苯,异丙基苯,正丁基苯,异丁基苯,仲丁基苯,乙氧基苯,环己基苯,1-甲基萘等芳香族烃系 溶剂。环己烷,甲基环己烷,正戊烷,正己烷,正庚烷,正辛烷,正壬烷,正癸烷,联环己烷, 正庚基环己烷,正己基环己烷,联环己烷等的脂肪族烃系溶剂。丙酮,甲基乙基酮,环己酮, 二苯甲酮,苯乙酮,环己烯基环己酮,2-丙基环己酮,2-庚酮,3庚酮,4-庚酮,2-辛酮,2-壬 酮,2-癸酮,二环己基酮二环己基等酮系溶剂,醋酸乙酯,醋酸丁酯,乙基溶纤剂醋酸酯,安 息香酸甲酯,醋酸苯脂等的酯系溶剂。乙二醇,乙二醇单丁基醚,乙二醇单乙基醚,乙二醇单甲基醚,二甲氧基乙烷,丙二
13醇,二乙氧基甲烷,三甘醇单乙基醚,甘油,1,2-己二醇等多元醇及其衍生物。甲醇,乙醇,丙 醇,异丙醇,环乙醇等的醇系溶剂。二甲基亚砜等的亚砜系溶剂。N-甲基-2-吡咯烷酮,N, N- 二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂。这些有机溶剂能单独使用或多种组合使用。其中,从高分子化合物等的溶解性、成膜时的均勻性、粘度特性等的观点考虑,以 芳香族烃系溶剂,脂肪族烃系溶剂,酯系溶剂,酮系溶剂为优选。更优选甲苯,二甲苯,乙基 苯,二乙基苯,三甲基苯,正丙基苯,异丙基苯,正丁基苯,异丁基苯,仲丁基苯,苯甲醚,乙氧 基苯,1-甲基萘,环己烷。此外,还有环己酮,环己基苯,联环己烷,环己烯基环己酮,正庚基 环己烧,正己基环己烷,2-丙基环己烷,2-庚酮,3-庚酮,4-庚酮。并且,还可以列举2-辛 酮,2-壬酮,2-癸酮,二环己基酮,苯乙酮,二苯甲酮。溶液中的溶剂的种类,从成膜性的观点或元件特性等的观点考虑,以2种以上为 宜,优选2 3种,更优选2种。如果溶液中包含2种溶剂,则其中1种溶剂在25°C下可以 为固态。从成膜性的观点而言,以1种溶剂的沸点在180°C以上的溶剂为佳,以200°C以上 的溶剂为更佳。另外,从粘度的观点考虑,以2种溶剂都会在60°C中溶解以上的芳香 族聚合物为优选,2种溶剂中的1种在25°C下溶解以上的芳香族聚合物为佳。如果溶液中包含2种以上的溶剂时,从粘度及成膜性的观点,具有最高沸点的溶 剂的重量,以占全溶剂中的40 90重量%为优选。以50 90重量%为更优选,以65 最佳。作为阴极214的材料,以功函数小且容易向发光层注入电子的材料且/或高导电 度的材料且/或可见光高反射率的材料为宜。就金属而言,能用碱金属或碱土类金属,过渡 金属或III-B族金属。例如锂,钠,钾,铷,铯,铍,镁,钙,锶,钡,铝,钪等金属。另外也可以 是钒,锌,钇,铟,铈,钐,铕,铽,镱等金属。可使用这些金属,或上述金属中的2种以上的合 金,或这些中的1种以上与金,银,钼,铜,猛,钛,钴,镍,鹤,锡中的1种以上的合金,或石墨 或石墨层间化合物等。作为合金的例子,可举出镁-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。另外,可使用透明导电性电极作为阴极,例如 可用导电性金属氧化物或导电性有机物等。具体而言,作为导电性金属氧化物,可使用氧化 铟,氧化锌,氧化锡及他们的复合体铟 锡 氧化物(IT0)或铟 锌 氧化物(IZ0),作为导 电性有机物,可以用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有机的透明导电膜。另外, 也可以将阴极制成2层以上的层叠构造。而且,也有把电子注入层作为阴极使用的情况。阴极的膜厚可考虑导电度或耐久性来适宜地选择,但例如可为lOnm lOym,优 选20nm 1 y m,更优选50nm 500nm。作为阴极的制作方法,可采用真空蒸镀法,溅射法, 或热压接金属薄膜的压层法等。要想长期稳定性地使用有机EL元件,以从外部保护元件为目的,最好安装保护层 及/或保护罩。作为保护层,能使用高分子化合物、金属氧化物、金属氟化物、金属硼化物 等。作为保护罩,能使用玻璃板、对表面实施了低透水率处理的塑料板等。可适宜使用以热 效树脂或光硬化树脂将罩与元件基体贴合而使之互相密闭的方法。如果用隔离件来维持空间,可容易地防止元件受伤。在空间中如能封入比如氮气 或氩气等惰性气体,可以防止阴极的氧化。通过在该空间内设置氧化钡等干燥剂,可抑制在 制造工序中吸附的水分对元件造成的损坏。在这些中,可以任意采用任何一个或多个对策。
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作为密封的方法,可以应用公知的方法。例如,在使用金属基板或玻璃基板作为密 封基板的方法中,本实施方式的有机EL元件201可在所形成的基板202端部涂敷密封粘接 材料,并极力排除水分或氧分压。在高真空中或惰性气体环境中,将这些基板粘在一起,通 过由UV照射或者加热能够使密封粘接剂硬化。另外,以在密封基板内部配置吸湿材料为目 的,也可以使用中空结构的加工品。另外,作为其他的密封方法,有在形成有本实施方式的有机EL元件201的基板202 上形成密封膜的方法。可例示将有机膜、SiOx, SiNx等无机多层膜、有机膜与无机膜的多 层叠层膜等进行成膜后,作为对于水分或氧气的气体阻隔层的方法。根据本实施方案,因为端部覆盖层212覆盖着蓝色发光层208、红色发光层210及 端部覆盖层212端部,因此很少会漏泄电流。另外,因为端部覆盖层212覆盖这些功能层端 部,因此能防止在端部发生剥离。由于所述漏泄电流的减少、剥离的防止能够提高有机EL 元件201的可靠性,所以可以实现长寿命化。并且,由于通过以端部覆盖层212覆盖膜厚不均勻的端部,可使功能层端部非功 能化。因而可减少发光不均勻而提高发光的均勻性。因为能使用高生产率的涂敷法,还能 降低有机EL元件201的制造成本。另外,因为不需要调整复杂的工艺条件,所以工艺范围 (PROCESS MARGIN)变大,工艺重现性变高。图11表示有机EL元件以外的有机EL元件401的剖面例。在图11中表示二份有 机EL元件401。有机EL元件401具备基板402、阳极404、空穴注入层406、蓝色发光层408 或红色发光层410、端部覆盖层412、阴极414。本例与上述例相异点是不具备间隔壁。予以 说明,可以具备多个、多种颜色的有机EL元件401,该点与上述例同样。基板402、阳极404可与上述例相同。但在基板402上不具备间隔壁的点与上述例 相异。图示的空穴注入层406在形成有阳极404的基板402上的整个面形成,不过,也可限 定空穴注入层406仅形成于阳极404上。空穴注入层406可以是功能层的一个例子。蓝色发光层408及红色发光层410可与上述例子同样。但由于本例中的元件形成 区域不具备间隔壁,因而不能用间隔壁进行区划。在本例的情况下,蓝色发光层408及红色 发光层410通过在基板402上同样地形成膜之后,用蚀刻法予以图案化而形成,或在基板 402上局部地涂敷含蓝色发光材料的溶液或含红色发光材料的溶液而形成,并通过该图案 化或局部涂敷来区划元件形成区域。空穴注入层406、蓝色发光层408及红色发光层410是功能层的一个例子。在以下 的说明中仅简单称为功能层。有时将空穴注入层406及蓝色发光层408简称为功能层,将 空穴注入层406及红色发光层410简称为功能层。空穴注入层406优选是有机物。空穴注 入层406可以为有机载流子注入层的一个例子。端部覆盖层412覆盖空穴注入层406及蓝色发光层408的端部,或空穴注入层406 及红色发光层410的端部。端部覆盖层412用比基板402与功能层之间的粘接力还大的粘 接力与基板402粘接。其结果,能防止在功能层端部发生剥落。另外,端部覆盖层412可以是绝缘体。功能层,在其端部形成于基板402和端部覆 盖层412之间,因为端部覆盖层412为绝缘体,所以可以防止与端部的上部电极发生短路。 端部覆盖层412可以是感光性树脂。当端部覆盖层412为感光性树脂时,采用光刻法能容 易地形成不覆盖功能层的区域,即的功能层的功能区域。
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另外,端部覆盖层412的膜厚,能例示为lOnm 10 iim。优选lOOnm 5 y m,更优 选lOOOnm 3 y m。端部覆盖层412覆盖蓝色发光层408及红色发光层410的距离,以从元 件形成区域的周边部到内侧计,例如为2 ii m 20 ii m,优选为5 y m 15 y m。阴极414可以与上述例子相同。蓝色发光层408及红色发光层410,由于被端部覆 盖层412覆盖其端部,因此在蓝色发光层408及红色发光层410上具有不被端部覆盖层412 覆盖的功能区域。功能区域是蓝色发光层408或红色发光层410是显示其功能的区域,具 体能例示发光区域。另一方面,通过由端部覆盖层412覆盖蓝色发光层408或红色发光层 410,从而蓝色发光层408或红色发光层410可形成被非功能化的非功能区域。具体可例示 非发光区域。蓝色发光层408及红色发光层410,在端部具有膜厚大于功能区域中的平均膜厚 的薄膜区域。端部覆盖层412能进一步覆盖功能层的该薄膜区域。从图12到图17表示有机EL元件401制造方面法例中的剖面例。如图12所示, 准备基板402,在基板402上形成阳极404。阳极404的形成可以和上述例子同样。如图13所示,比如用涂敷法形成空穴注入层406。空穴注入层406,比如,能够将 含有空穴注入材料的有机溶剂滴下来并涂敷之后,在例如氮气环境下,以400°C,30分的条 件进行烘培而形成。如图14所示,在形成了空穴注入层406的基板402上形成蓝色发光层408。蓝色 发光层408的形成可与前述例子相同。如图15所示,通过以与图14同样的手法形成红色 发光层410。予以说明,如果要形成多种颜色的发光层,只要重复同样的发光层涂敷及图案 化即可。如图16所示,在形成有蓝色发光层408及红色发光层410的基板402上,涂敷比 如包含环氧树脂基材的阴性抗蚀剂的溶液。经预烘培处理后,配置光掩模432并使阴性抗 蚀剂430曝光。如图17所示,使阴性抗蚀剂430的曝光区域显影后,形成端部覆盖层412。此后, 只要例如通过蒸镀法等堆积金属膜而形成阴极414,即可形成如图11表示的有机EL元件 401。图18是对图17的440部的扩大显示图。空穴注入层406及红色发光层410,在端 部具有膜厚大于功能区域中的平均膜厚的薄膜区域Rs。端部覆盖层412覆盖着薄膜区域 Rs。根据本实施方案,因为端部覆盖层412覆盖着蓝色发光层408、红色发光层410及 端部覆盖层412的端部,所以能减少漏电电流。另外,因为端部覆盖层412覆盖这些功能层 端部,因此能防止在端部发生剥离。这些漏泄电流的减少、剥离的防止可提高有机EL元件 401的可靠性,而谋求长寿命化。并且,以端部覆盖层412覆盖膜厚不均勻的端部,可使功能层端部非机化。因而可 减少发光的不均勻,从而提高发光的均勻性。因为能采用高生产率的涂敷法,所以也能降低 有机EL元件401的制造成本。另外,可以不调整复杂的工艺条件,因此可扩大工艺范围,提 高工艺的再现性。例示可应用于上述实施方案没有说明的有机EL元件201或有机EL元件401的构 成。以下,有时将有机电致发光元件称为有机EL元件。
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本实施方案的有机EL元件,除具有阳极、发光层及阴极以外,在上述阳极和上述 发光层之间及/或在上述发光层和上述阴极之间还可以具有其他的层。作为设置在阴极和 发光层之间的层,比如有电子注入层、电子输送层、空穴阻挡层等。设置电子注入层及电子 输送层这两者时,靠近阴极的层为电子注入层,靠近发光层的层为电子输送层。电子注入层有改善来自阴极的电子注入效率的功能。电子输送层有改善来自阴 极、电子注入层或比阴极更接近的电子输送层的电子注入的功能。当电子注入层或电子输 送层具有阻止空穴的输送的功能时,这些层则兼为空穴阻挡层。所谓阻止空穴输送的功能, 比如,是指制作流动空穴电流而不流动电子电流的元件,可根据其电流值的减少而确认阻 止的效果。作为在阳极和发光层之间设置的层,可列举出空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡 层等。在设置空穴注入层及空穴输送层这两者时,靠近阳极的层为空穴注入层,靠近发光层 的层为空穴输送层。空穴注入层有改善来自阳极的空穴注入效率的功能。空穴输送层有改善来自阳 极、空穴注入层或比阳极更接近的空穴输送层的空穴注入的功能。空穴注入层或空穴输送 层具有阻止电子输送的功能时,这些层有时兼做电子阻挡层。所谓具有阻止电子输送的功 能,例如,可制作流动电子电流而不流动空穴电流的元件,可根据其电流值的减少而确认阻 止的效果。在本实施方案的有机EL元件中,虽然设置1层发光层,但并不局限于此,也可以设 置2层以上的发光层。予以说明,有时把电子注入层及空穴注入层总称为电荷注入层,有时 把电子输送层及空穴输送层总称为电荷输送层。更具体而言,本实施方案的有机EL元件可 以具有下列的层结构中的任一个。a)阳极/空穴输送层/z发光层/阴极,
b)阳极/发光层/电子输送层/阴极,
c)阳极/空穴输送层/z发光层/电子输送层/阴极,
d)阳极/电荷注入层/z发光层/阴极,
e)阳极/发光层/电荷注入层/阴极,
f)阳极/电荷注入层/z发光层/电荷注入层/阴极,
g)阳极/电荷注入层/‘空穴输送层/发光层/阴极,
h)阳极/空穴输送层/z发光层/电荷注入层/阴极,
i)阳极/电荷注入层/丨空穴输送层/发光层/电荷注入层丨丨阴极,
j)阳极/电荷注入层/z发光层/电荷输送层/阴极,
k)阳极/发光层/电子输送层/电荷注入层/阴极,
1)阳极/电荷注入层/z发光层/电子输送层/电荷注入层丨丨阴极,
m)阳极/电荷注入层/丨空穴输送层/发光层/电荷输送层/丨阴极,
n)阳极/空穴输送层/z发光层/电子输送层/电荷注入层丨丨阴极,
o)阳极/电荷注入层/‘空穴输送层/发光层/电子输送层/丨电荷注入层/阴极,
(在这里,/表示各层邻接层叠的意思。以下同o )
本实施方案的有机EL元件可以具有2层以上的发光层。作为具有2层发光层的
有机EL元件,具体可列举如下p)的层构成的有机EL元件
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p)阳极/电荷注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/电荷注入层/电极/ 电荷注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/电荷注入层/阴极。作为具有3层以上的发光层的有机EL元件,具体而言,把电极/电荷注入层/空 穴输送层/发光层/电子输送层/电荷注入层作为一个重复单元时,可以举出具有如下q) 这样的包含2层以上该重复单元的层构成的有机EL元件q)阳极/电荷注入层/空穴输 送层/发光层/电子输送层/电荷注入层/重复单元/重复单元....../阴极。上述层构成p和q中,可删除阳极、电极、阴极、发光层以外的各层。这里,电极通 过外加电场而产生空穴和电子。可以举出例如氧化钒、铟 锡 氧化物、氧化钼等。本实施方案的有机EL元件还具有基板,在该基板上能设置上述各层。本实施方案 的有机EL元件还可夹持着上述各层在与基板的相反侧具有以密封为目的的部件。具有基 板及上述层构成的有机EL元件,在阳极侧具有基板,但在本实施方案中并不限定于此,可 在阳极及阴极的任意侧具有基板。本实施方案的有机EL元件,以发射出来自发光层的光为目的,可将发光层的任何 侧的层制成全部透明的。具体而言,比如在具有基板/阳极/电荷注入层/空穴输送层/ 发光层/电子输送层/电荷注入层/阴极/密封部件的构成的有机EL元件的情况下,可制 成基板、阳极、电荷注入层及空穴输送层全为透明的所谓的底部发光型元件。另外,还可以 制成电子输送层、电荷注入层、阴极及密封部件全部为透明的所谓的顶部发光型的元件。另外,在具有基板/阴极/电荷注入层/电子输送层/发光层/空穴输送层/电 荷注入层/阳极/密封部件的构成的有机EL元件的情况下,可以制成基板、阴极、电荷注入 层及电子输送层全部为透明的所谓的底部发光型的元件。或还可以制成空穴输送层、电荷 注入层、阳极及密封部件全部为透明的所谓的顶部发光型的元件。在这里,所谓透明是指从 发光层到发射光的层之间的可见光透射率在40%以上为宜。在需要紫外区域或红外区域的 发光的元件中,最好在该区域中具有40%以上的透射率。本实施方案的有机EL元件,以进一步提高与电极的密合性或改善来自电极的电 荷的注入为目的,可邻接电极设置上述电荷注入层或膜厚2nm以下的绝缘层,另外,以提高 界面的密合性或防止混合等为目的,在电荷输送层或发光层界面插入薄的缓冲层即可。关 于层叠的层的顺序、数目及各层的厚度,可根据发光效率或元件寿命而适宜地使用。作为构成空穴输送层的材料,可例示聚乙烯咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生 物、在侧链或主链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、三苯二胺衍生物。此外,比如还可例示聚苯胺或其衍生物、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)或其衍生物、或聚(2,5-亚噻吩 亚乙烯)(Poly(2,5-thienylene vinylene))或其衍生物等。具体而言,作为该空穴输送材 料,可例示如日本专利特开昭63-70257号公报,日本专利特开昭63-175860号公报,日本专 利特开平2-135359号公报,日本专利特开平2-135361号公报,日本专利特开平2-209988 号公报,日本专利特开平3-37992号公报,日本专利特开平3-152184号公报中记载的材料。在这些中,作为空穴输送层用的空穴输送材料,优选聚乙烯咔唑或其衍生物、聚硅 烷或其衍生物、在侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩 或其衍生物。此外,以聚苯胺或其衍生物、聚(对亚苯基亚乙烯)或其衍生物、或聚(2,5-亚 噻吩亚乙烯)或其衍生物等的高分子空穴输送材料为优选。更优选聚乙烯咔唑或其衍生
18物、聚硅烷或其衍生、在侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物。在为低分子的空穴输 送材料的情况下,以分散于高分子粘合剂中后使用为佳。聚乙烯咔唑或者其衍生物,比如可由乙烯基单体进行阳离子聚合或由游离自由基 聚合而得到。作为聚硅烷或其衍生物,可以示例如Chem. Rev(化学类综述顶级期刊)第89 卷,1359页(1989年)及英国专利GB2300196号公开的说明书中记载的化合物等。关于合 成方法也可以采用此等文献中记载的方法,不过尤其以使用kipping法为宜。关于聚硅氧 烷或其衍生物,因为在硅氧烷骨架构造中几乎没有空穴输送性,所以使用在侧链或主链具 有上述低分子空穴输送材料的构造的为适宜。尤其比如在侧链或主链具有空穴输送性的芳 香族胺。虽然,对于空穴输送层的成膜方法没有限制,对于低分子空穴输送材料而言,可例 示利用与高分子粘合剂混合的溶液来成膜的方法。另外,对于高分子空穴输送材料而言,可 例示由溶液成膜的方法。作为利用溶液的成膜中所使用的溶剂,只要是可溶解空穴输送材 料的溶剂即可,没有特别限制。作为该溶剂,比如有三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷等氯系溶 剂,四氯呋喃等醚系溶剂,甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂,丙酮、甲乙酮等酮系溶剂,醋酸 乙酯、醋酸丁酯、乙基溶纤剂醋酸酯等酯系溶剂。作为由溶液成膜方法,可采用利用溶液的旋涂法、注塑法、微凹版印刷涂敷法、凹 版印刷涂敷法、棒涂法、辊涂法、线棒涂敷法、浸渍涂敷法。此外,还可使用喷雾涂敷法、网版 印刷法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法等的涂敷法。作为混合的高分子粘合剂,以不极度阻碍电荷输送的粘合剂为佳,另外,优选使用 对可见光的吸收不强的粘合剂。作为该高分子粘合剂,可以例举聚碳酸脂、聚丙烯酸脂、聚 丙烯酸甲酯、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,根据所使用的材料的不同而最佳值不同,只要按照使驱 动电压和发光效率达到适度值的方式进行选择即可。可基于至少不发生针孔的厚度的条 件来决定最低膜厚。基于如果过厚会使元件的驱动电压提高而不优选的观点来决定最高 膜厚。因此,作为该空穴输送层的膜厚,比如是lnm liim,优选是2nm 500nm,更优选是 5nm 200nmo作为电子输送层,能使用公知的化合物,可以例示比如噁二唑衍生物、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、四氰代蒽醌二甲烷或 其衍生物、芴酮衍生物。此外,还可例示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、聚喹喔啉或其衍生物、聚芴或其 衍生物。这些之中,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、聚喹喔啉或其衍生物、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虽没有特别限定,但对于低分子电子输送材料,可例示 利用粉末的真空蒸镀法,或利用溶液或溶融状态的成膜的方法,对于高分子电子输送材料, 可例示利用溶液或溶融状态的成膜的方法。在利用溶液或溶融状态成膜的时候,可以并用 高分子粘合剂。作为利用溶液形成电子输送层的方法,可以列举与由与上述利用溶液形成
19空穴输送层的方法同样的成膜法。作为空穴输送层的膜厚度,根据所使用的材料不同而最佳值不同,只要按照使驱 动电压和发光效率为适度值的方式选择就可以。可基于至少不发生针孔的厚度的条件出发 来决定最低膜厚。基于如果过厚会使元件的驱动电压变高而不理想的观点出发来决定最高 膜厚。因此,作为该空穴输送层的膜厚,比如是lnm 1 y m,优选是2nm 500nm,更优选是 5nm 200nmo电子注入层被设置在电子输送层和阴极之间,或在发光层和阴极之间。作为电子 注入层,按照发光层的种类,可举出碱金属、碱土类金属、或是含1种以上的上述金属的合 金、或是上述金属的氧化物、卤化物及碳氧化物、或是上述物质的混合物等。作为碱金属或 其氧化物、商化物、碳氧化物的例子,可列举锂、钠、钾、铷、铯、氧化锂、氟化锂等。此外,还可 举出氧化钠、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。另外,作为碱土类金属或该氧化物、卤化物、碳氧化物的例子,可举出镁、钙、钡、 锶、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙等。此外,还可举出氧化钡、氟化钡、氧化锶、氟化锶、碳 酸镁等。电子注入层层叠2层以上。具体而言,可以列举LiF/Ca等。电子注入层可以通过 蒸镀法、溅射法、印刷法等来形成。作为电子注入层的膜厚,优选为lnm lym左右。本实施方案的有机EL元件可任意具有的膜厚在2nm以下的绝缘层,具有使电荷注 入变得容易的功能。作为上述绝缘层的材料,可例举金属氟化物、金属氧化物、有机绝缘材 料等。作为设置了膜厚2nm以下的绝缘层的有机EL元件,可列举邻接于阴极而设置有膜厚 为2nm以下的绝缘层的有机EL元件、邻接于阳极设置有膜厚2nm以下的绝缘层的有机EL 元件。本实施方案的有机EL元件可用作面状光源、段式显示装置、点阵式显示装置、液 晶显示装置的背照光。要想用本实施方案的有机EL元件获得面状光源,只需将面状阳极和 阴极相互重叠地配置即可。另外,为了获得图案状的光源,有以下方法在上述面状的发光元件表面设置配 置有图案状开口的掩膜的方法、使非发光部的有机层形成为极厚而使其实际上不发光的方 法、将阳极或阴极的任一方或者双方的电极形成为图案条的方法。通过用上述任意方法形 成图案,并将若干电极设置成可独立0N/0FF(开/关)的状态,即可得到能显示数字、文字、 简单的记号等的段式显示元件。并且,为了制成点阵元件,将阳极和阴极形成为条纹状并使其正交配置即可。通 过分别涂敷多种的不同发光颜色的发光材料的方法,或使用滤色片或荧光变换过滤器的方 法,使部分颜色显示、多颜色显示变成可能。点阵元件可为无源驱动,也可以与TFT等组合 而进行有源驱动。这些显示元件,可作为计算机、电视、移动终端、手机、汽车导航系统、摄影 机的取景器等的显示装置使用。另外,本实施方案涉及的有机场致发光元件(有机EL元件),可通过在基板上排列 多个而作为无源矩阵驱动的画像显示装置。另外,也能通过以每1像素至少1个发光元件 和2个晶体管元件的组合而作为有源矩阵驱动的画像显示装置。本实施方案的发光装置, 比如,通过与电子照相方式的曝光部组合,能够用于在复印机、传真、打印机、扫描仪等。另 外,由于与CCD等组合,还能把图像转换成电子信息进行储存。
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本实施方案的有机EL元件,可通过在相对于像素的面进一步配置接收该像素产 生的光而具有功能的元件,作为图像形成装置工作。作为接收光而具有功能的元件,可例示 如电子照相方式的曝光部(因接收光而引起电荷的移动、电荷的消失等)和CCD等。比如, 通过与电子照相方式的曝光部组合,能在复印机,传真,打印机,扫描仪等上使用。另外,与 (XD等组合,还能将图像转换为电子信息,进行记录。并且,本实施方案的发光装置的发光部可由一维并列的像素构成。也可以由二维 地配置为平面的像素构成。只要具有相对于相对置的受光部,以保持了一定间隔的方式移 动的机构,即可依次描绘出二维的图像信息。以上,使用实施方案说明了本发明,但是本发明的技术范围不受上述实施方案所 述范围的限制。本领域技术人员明白,可对上述实施方案进行多种变更或者改良,进行这种 变更或者改良的实施方案也包含在本发明的技术方案记载的范围中。权利要求范围、说明书和在附图中表示的装置、系统、程序以及在方法中的动作、 次序、步骤以及阶段等中各处理的实行顺序,只要没有特别注明「比...先」、「在...之前」 等,或者只要不是后边的处理必须使用前面的处理输出,就可以以任意的顺序实施。有关权 利要求的范围、说明书和附图中的工作流程,为了说明上的方便,使用了「首先」、「其次」等 字样加以说明,但即使这样也不意味着以该顺序实施是必须的条件。产业上的利用可能性通过用端部覆盖层覆盖功能层的端部,在功能层上形成不被端部覆盖层覆盖的功 能区域,从而形成具有均勻性高的功能区域的功能层。
2权利要求
一种电子器件,具有基板、形成于所述基板上的导电性的功能层、以及覆盖所述功能层端部的端部覆盖层,所述功能层具有未被所述端部覆盖层覆盖的功能区域。
2.根据权利要1所述的电子器件, 还具有形成于所述基板上的间壁部,所述功能层形成于由所述间壁部划定的元件形成区域,并且在所述元件形成区域的中 心区域,所述功能层的膜厚均勻。
3.根据权利要2所述的电子器件,所述端部覆盖层通过在涂敷了含有用于覆盖所述功能层的感光性树脂的溶液之后,除 去覆盖所述功能区域的所述感光性树脂而形成。
4.根据权利要3所述的电子器件,所述功能层,在所述功能层的所述端部,具有延伸到所述间壁部的一部分上而形成的 延伸区域,所述端部覆盖层覆盖所述功能层的所述延伸区域。
5.根据权利要4所述的电子器件,所述功能层,在所述功能层的所述端部,具有膜厚比所述功能区域中的平均膜厚小的 薄膜区域,所述端部覆盖层还覆盖所述功能层的所述薄膜区域。
6.根据权利要1所述的电子器件, 还具有形成于所述基板上的间壁部,所述功能层形成于由所述间壁部划定的元件形成区域,所述端部覆盖层通过在涂敷了含有用于覆盖所述功能层的感光性树脂的溶液之后,除 去覆盖所述功能区域的所述感光性树脂而形成。
7.根据权利要求6所述的电子器件,所述功能层,在所述功能层的所述端部,具有延伸到所述间壁部的一部分上而形成的 延伸区域,所述端部覆盖层覆盖所述功能层的所述延伸区域。
8.根据权利要求7所述的电子器件,所述功能层,在所述功能层的所述端部,具有膜厚比所述功能区域中的平均膜厚小的 薄膜区域,所述端部覆盖层还覆盖所述功能层的所述薄膜区域。
9.根据权利要求1所述的电子器件,所述功能层通过不在所述基板上形成间壁部,而将在所述基板上同样成膜后的膜予以 图案化而形成,或者通过不在所述基板上形成间壁部,而在所述基板的一部分区域形成膜 而形成。
10.根据权利要求9所述的电子器件,所述端部覆盖层通过在涂敷含有用于覆盖所述功能层的感光性树脂的溶液之后,除去 覆盖所述功能区域的所述感光性树脂而形成。
11.根据权利要求9所述的电子器件,所述功能层,在所述功能层的所述端部,具有膜厚比所述功能区域中的平均膜厚大的 薄膜区域,所述端部覆盖层覆盖所述功能层的所述薄膜区域。
12.根据权利要求1所述的电子器件,所述功能层还具有非功能区域,所述非功能区域通过用所述端部覆盖层进行覆盖而成 为非功能化的区域。
13.根据权利要求1所述的电子器件,所述端部覆盖层用比所述基板和所述功能层之间的粘接力大的粘接力粘接于所述基板。
14.根据权利要求1所述的电子器件, 所述功能层是发光层。
15.根据权利要求14所述的电子器件, 所述发光层是有机发光层,所述功能层,在所述发光层和所述基板之间还具有有机载流子注入层。
16.根据权利要求1所述的电子器件, 所述功能层由涂敷法形成。
17.根据权利要求1所述的电子器件, 所述端部覆盖层含有感光性树脂。
18.根据权利要求1所述的电子器件,还具有夹着所述功能层,并对所述功能层供给电流,且互相对置的一对电极, 所述端部覆盖层,在所述功能层的所述端部,绝缘所述一对电极之间的漏电电流。
19.一种显示装置,具有基板、以及在所述基板上排列成矩阵状的显示元件,所述显示元件具有形成于所述基板上的导电性的功能层,和覆盖所述功能层端部的端部覆盖层,所述功能层具有未被所述端部覆盖层覆盖的功能区域。
20.根据权利要求19所述的显示装置,所述功能层通过不在所述基板上形成间壁部,而将在所述基板上同样成膜后的膜予以 图案化而形成,或者通过不在所述基板上形成间壁部,而是在所述基板的一部分区域形成 膜而形成。
21.根据权利要求19所述的显示装置,通过在所述基板上的行方向上及列方向上排列间壁部,而将所述显示元件的元件形成 区域排列成矩阵状,所述功能层,在所述元件形成区域中心区域形成均勻的膜厚。
22.根据权利要求19所述的显示装置, 通过在所述基板上的行方向上及列方向上排列间壁部,而将所述显示元件的元件形成 区域排列成矩阵状,所述端部覆盖层通过在涂敷含有用于覆盖所述功能层的感光性树脂的溶液之后,除去覆盖所述功能区域的所述感光性树脂而形成。
23.一种电子器件的制造方法,包括以下阶段形成功能层的阶段,通过将在基板上同样成膜的膜予以图案化来形成功能层,或通过 在所述基板的一部分区域形成膜来形成功能层;形成覆盖层的阶段,用于形成覆盖所述功能层的覆盖层,形成端部覆盖层的阶段,通过除去所述功能层中心区域上的所述覆盖层,而形成覆盖 所述功能层端部的端部覆盖层。
24.根据权利要求23所述的电子器件的制造方法,形成所述覆盖层的阶段中,通过涂敷法形成感光性覆盖层,形成所述端部覆盖层的阶段中,对所述感光性覆盖层使用光刻法除去所述功能层中心 区域上的所述感光性覆盖层。
25.一种电子器件的制造方法,包括以下阶段 在基板的表面形成间壁部的阶段;在形成了所述间壁部的所述基板上,形成由所述间壁部隔开的功能层的阶段; 形成用于覆盖所述间壁部及所述功能层的覆盖层的阶段;以及 通过除去所述功能层的中心区域上的所述覆盖层,而形成用于覆盖所述功能层端部的 端部覆盖层的阶段。
26.根据权利要求25所述的电子器件的制造方法,形成所述覆盖层的阶段中,通过涂敷法形成感光性覆盖层,形成所述端部覆盖层的阶段中,对所述感光性覆盖层使用光刻法除去所述功能层中心 区域上的所述感光性覆盖层。
全文摘要
本发明提供可解决由于像素周边部的功能层的膜厚不均匀而造成的发光区域狭小化、周边部的漏泄电流的增加或功能层的剥落等的膜厚不均匀性问题的电子器件。其具有基板和在基板上形成的导电性的功能层和覆盖功能层端部的端部覆盖层,功能层具有未被端部覆盖层覆盖的功能区域。该功能层还可以具有非功能区域,其通过用端部覆盖层覆盖而非功能化。端部覆盖层可以用比基板和功能层之间的粘接力大的粘接力粘接于所述基板。
文档编号H05B33/12GK101855941SQ20088011563
公开日2010年10月6日 申请日期2008年11月13日 优先权日2007年11月30日
发明者松室智纪, 笠原健司, 西冈幸也 申请人:住友化学株式会社
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