專利名稱：有機el裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用高分子材料作為有機EL發(fā)光材料的有機EL裝置及其有效的制造方法。
背景技術(shù)：
有機EL裝置與無機EL元件相比，可在低電壓下驅(qū)動，另外，即使與原來的無機LED相比，是不經(jīng)過復(fù)雜的成長工序也可以制成的固體自發(fā)光裝置。另外，當(dāng)考慮在攜帶用顯示器上的使用時，有機EL裝置，特別是與液晶顯示器(LCD)比較時，具有的優(yōu)點是，由于自發(fā)光而不用后照光，可以制成輕量而價格低的制品，響應(yīng)速度快，全部固體元件，從而具有強的耐沖擊強度等。有機EL裝置，可以期待在平板顯示等中使用。
作為在有機EL裝置上使用的EL發(fā)光材料，已知有單體類材料和聚合物類材料。一般，上述單體類材料通過真空蒸鍍成膜，而上述聚合物類材料則通過涂布法成膜，但上述聚合物類材料的成膜方法不需昂貴的裝置，故實用。
然而，用上述聚合物類材料作為EL發(fā)光材料，制成全彩色顯示器時，存在的問題是難以分別精細涂布顯示藍(B)、綠(G)及紅(R)三原色發(fā)光的EL發(fā)光材料，形成像素。此前，一般采用金屬掩模，通過真空蒸鍍法，涂布上述聚合物材料，此時，受到上述金屬掩模加工尺寸的限制，另外，難以提高與該掩模位置一致的精度，結(jié)果是無法提高涂布的分辨度，裝置也變得昂貴。
在這里，人們推薦用噴墨法，可以分別精細涂布顯示藍(B)、綠(G)及紅(R)三原色發(fā)光的上述聚合物類材料，形成像素。此時，可以有效利用上述聚合物類材料(無用量少)，另外，與用金屬掩模的涂布相比，可形成高精細像素圖案。
然而，在采用噴墨法進行涂布時，必須向由正極和負極間形成的絕緣性存儲單元隔板所劃分的空隙內(nèi)，把作為上述EL發(fā)光材料使用的上述聚合物類材料，作為噴墨的油墨從噴咀噴出進行供給，但存在的問題是，由于所述空隙的開口部小，故不能向上述空隙內(nèi)穩(wěn)定供給噴墨用的油墨，從而產(chǎn)生色彩偏差，或上述正極和上述負極發(fā)生短路等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高精細的多像素，不發(fā)生顏色偏差，正極及負極間不發(fā)生短路等問題，基板容易大型化，不需大型真空裝置，無需掩模對準(zhǔn)，材料利用效率高，容易批量生產(chǎn)且高質(zhì)量的，適于作顯示器等使用的有機EL裝置及其有效制造方法。
本發(fā)明的有機EL裝置，具有多個配置在正極和負極之間，并使該正極和該負極絕緣的存儲單元，在通過該存儲單元的隔板劃分的多個空隙內(nèi)存在有機EL發(fā)光材料而構(gòu)成，其中，至少1個上述空隙，在該空隙中的上述存儲單元的隔板間的開口端側(cè)的距離為d，該開口端側(cè)以外的距離為d’，與該開口端側(cè)相對的另一端側(cè)的距離為d”時，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存儲單元的隔板間距離，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)漸漸減少，滿足d-d’≥0。在該有機EL裝置中，由于從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)，上述空隙的開口口徑漸漸加大，故向該空隙內(nèi)，可容易而穩(wěn)定地從噴咀頭噴射、供給作為上述EL發(fā)光材料的噴墨用的油墨。結(jié)果是，在該有機EL裝置中，適于用作多像素高精細的，無色偏差，正極及負極間不發(fā)生短路等問題的，容易批量生產(chǎn)的顯示器等。
本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法，在本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法中，(1)通過采用選自光刻膠及耐熱性聚合物材料的圖案形成存儲單元后，進行等離子體處理；或(2)用無機材料圖案形成存儲單元后，進行蝕刻處理。在本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法中，在上述(1)的情況下，首先，采用選自光刻膠及耐熱性聚合物材料圖案形成存儲單元后，把該存儲單元的圖案進行等離子體處理。于是，在由該圖案的隔板劃分的空隙中，把開口部附近被加以削減，使該開口口徑比該空隙中的底部側(cè)加大。另外，在上述(2)的情況下，首先，采用上述無機材料圖案形成存儲單元后，蝕刻處理該存儲單元的圖案。于是，由該圖案的隔板劃分的空隙中的開口部附近被加以削減，使其開口口徑比該空隙中的底部側(cè)加大。即使在上述(1)及(2)的任何一種情況下，由于上述空隙中的開口部附近的開口口徑加大，故可向該空隙內(nèi)容易而穩(wěn)定的供給EL發(fā)光材料。結(jié)果是，可以有效制造具有高精細的多像素、無色偏差、正極及負極間無短路問題的，適于作顯示器的本發(fā)明的有機EL裝置。


圖1是用于說明原來的有機EL裝置中存儲單元之一例的概略說明圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的有機EL裝置中存儲單元之一例的概略說明圖。
圖3A、3B、3C、3D及3F是用于說明本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法之一例的概略說明圖。
圖4A、4B、4C、4D及4F是用于說明本發(fā)明的有機EL裝置制造方法的又一例的概略說明圖。
具體實施例方式本發(fā)明的有機EL裝置，具有多個配置在正極和負極之間、把該正極和該負極加以絕緣的存儲單元，通過該存儲單元的隔板劃分的多個空隙內(nèi)具有有機EL發(fā)光材料，還根據(jù)需要具有正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、密封材料等其他層或構(gòu)件。
在本發(fā)明的有機EL裝置中，多個存在的空隙中的至少1個必需滿足以下條件，而全部空隙的90％以上滿足下列條件者是優(yōu)選的，全部空隙滿足下列條件者是更優(yōu)選的。
即，所謂上述條件，是指在該空隙中的上述存儲單元的隔板間的開口端側(cè)的距離為d，該開口端側(cè)以外的距離為d’，與該開口端側(cè)相對的另一端側(cè)的距離為d”時，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存儲單元的隔板間距離，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)漸漸減少，滿足d-d’≥0的條件。
在滿足該條件時，由于上述空隙中的開口口徑，與上述開口端側(cè)相比上述另一端側(cè)更大，故向該空隙內(nèi)，可容易而穩(wěn)定地存放作為EL發(fā)光材料的噴墨用的油墨，所以，制造效率優(yōu)異并且所得到的有機EL裝置具有高精細像素的高質(zhì)量。
在本發(fā)明的有機EL裝置中，多個存在的空隙中的至少1個必需滿足以下條件，而全部空隙的90％以上滿足下列條件者是優(yōu)選的，全部空隙滿足下列條件者是更優(yōu)選的。
即，所謂上述條件，是指由具有n段段差的存儲單元的隔板劃分而構(gòu)成，在該n段段差底部的上述存儲單元的隔板間距離，從開口端側(cè)向另一端側(cè)，以d1、d2、…、dn-1、dn表示時，滿足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn的條件。
在滿足該條件時，由于上述存儲單元具有多段結(jié)構(gòu)，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)發(fā)生削減，在由該存儲單元的隔板劃分的空隙部中，由于其開口口徑與上述開口端側(cè)相比，上述另一端側(cè)更大，故在該空隙內(nèi)可容易而穩(wěn)定地存放作為EL發(fā)光材料的噴墨用的油墨，所以，制造效率優(yōu)異并且所得到的有機EL裝置具有高精細像素的高質(zhì)量。
上述存儲單元具有2段以上的段差，上述空隙在由該存儲單元的隔板劃分時，多個存在的空隙中的至少1個必需滿足以下條件，而全部空隙的90％以上滿足下列條件者是優(yōu)選的，全部空隙滿足下列條件者是更優(yōu)選的。
即，所謂上述條件，是指最位于上述另一端側(cè)，形成上述存儲單元的隔板間距離達到最大的段差的該存儲單元的隔板為錐狀的條件。
在滿足該條件時，由于上述存儲單元的開口部具有開口口徑大的錐狀，故向由該存儲單元的隔板劃分的空隙內(nèi)把作為EL發(fā)光材料的噴墨用的油墨，容易而穩(wěn)定的存放，制造效率優(yōu)異并且所得到的有機EL裝置具有高精細像素的高質(zhì)量。
在上述存儲單元具有2段以上的段差，上述空隙由該存儲單元的隔板劃分時，多個存在的該空隙的至少1個必需滿足以下條件，而全部空隙的90％以上滿足下列條件者是優(yōu)選的，全部空隙滿足下列條件者是更優(yōu)選的。
即，所謂上述條件，是指在上述存儲單元的隔板上形成的各段中任何一段均為錐狀的條件。
在滿足該條件時，由于作為有機EL發(fā)光材料的噴墨用的油墨，沿著上述存儲單元開口部形成的開口口徑大的錐狀隔板，然后，沿著開口口徑更小的錐狀隔板，容易而可靠的存放在上述空隙內(nèi)，故制造效率優(yōu)異并且所得到的有機EL裝置具有高精細像素的高質(zhì)量。
即使具有2段以上段差的上述存儲單元，在本發(fā)明中，從制造效率等考慮，具有2段段差的存儲單元是優(yōu)選的，在具有2段段差的存儲單元的隔板具有2段錐狀，從用噴墨法向該空隙內(nèi)可容易而穩(wěn)定地存放有機EL發(fā)光材料考慮，是更優(yōu)選的。
另外，上述存儲單元具有2段以上段差時，該存儲單元，其上述開口端側(cè)的段差底部錐角，比上述另一端側(cè)的段差底部錐角小是優(yōu)選的。此時，在由該存儲單元的隔板劃分的空隙內(nèi)，用噴墨法可容易而穩(wěn)定地存放有機EL發(fā)光材料。
還有，在本發(fā)明中，從制造效率等看上述開口端側(cè)為正極側(cè)，而上述另一端側(cè)為負極側(cè)是優(yōu)選的。
作為上述存儲單元，只要用能夠印刻圖形的絕緣材料形成即可，而未作特別限定，可根據(jù)目的加以適當(dāng)選擇即可，但光刻膠及耐熱性聚合物、無機材料等是合適的。
作為光刻膠，未作特別限定，可從公知的物質(zhì)中根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇，例如，正型光刻膠、負型光刻膠等。
作為耐熱性聚合物，未作特別限定，可從公知的物質(zhì)中根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇，例如，聚酰亞胺等。
作為無機材料，未作特別限定，可從公知的物質(zhì)中根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇，例如，氮化硅、氧化硅等是合適的。
這些既可以單獨使用1種也可以2種以上合用。另外，上述存儲單元也可以是層疊結(jié)構(gòu)體，作為該層疊結(jié)構(gòu)體，采用上述氮化硅和上述氧化硅的層疊結(jié)構(gòu)體是合適的。
作為有機EL發(fā)光材料，未作特別限定，可根據(jù)目的進行適當(dāng)選擇，但優(yōu)選的是使其溶液化，能夠用噴墨法從噴咀頭向上述空隙進行噴射的物質(zhì)，從聚合物類材料中選擇是更優(yōu)選的。
作為上述聚合物類材料，未作特別限定，可從高分子有機EL裝置使用的公知的物質(zhì)中進行適當(dāng)選擇，例如，可以舉出聚苯乙炔(PPV)、PV等。
在本發(fā)明中，通過存放在上述空隙中的上述有機EL發(fā)光材料形成發(fā)光層，通過具有該發(fā)光層的各個空隙構(gòu)成像素。在這里，存放在上述空隙中的上述有機EL發(fā)光材料，可從紅色發(fā)光材料、綠色發(fā)光材料、藍色發(fā)光材料中適當(dāng)選擇，通過組合設(shè)計成全彩色顯示器。
通過噴墨法的上述發(fā)光層的形成，例如，用噴咀把上述噴墨的油墨向上述空隙中進行噴射、供給后，通過適當(dāng)干燥來形成。
作為上述發(fā)光層的厚度，50~200nm是優(yōu)選的，70~150nm是更優(yōu)選的。
當(dāng)上述發(fā)光層的厚度處于上述優(yōu)選的范圍內(nèi)時，用該有機EL裝置可得到充分的發(fā)光效率、發(fā)光亮度、色純度。
本發(fā)明的有機EL裝置，在正極及負極之間，具有通過上述存儲單元的隔板劃分的空隙內(nèi)形成的上述發(fā)光層，還可具有根據(jù)目的適當(dāng)選擇的前述其他層或構(gòu)件。
-正極-作為上述正極，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，但在上述有機薄膜層上，具體的當(dāng)在上述有機薄膜層上僅具有上述發(fā)光層時，向該發(fā)光層、在該有機薄膜層還具有上述正孔輸送層時，向該正孔輸送層、該有機薄膜層還具有上述正孔注入層時，向該正孔注入層供給正孔(載體)是優(yōu)選的。
作為正極材料，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，例如，優(yōu)選金屬、合金、金屬氧化物、導(dǎo)電性化合物、以及這些的混合物，其中，功函數(shù)4eV以上的材料是優(yōu)選的。
作為正極材料的具體例子，可以舉出氧化錫、氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ITO)等導(dǎo)電性金屬氧化物；金、銀、鉻、鎳等金屬；這些金屬和導(dǎo)電性金屬氧化物的混合物或?qū)盈B物；碘化銅、硫化銅等無機導(dǎo)電性物質(zhì)；聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有機導(dǎo)電性材料；它們和ITO的層疊物等。這些既可以單獨使用也可以2種以上合用。其中，導(dǎo)電性金屬氧化物是優(yōu)選的，從生產(chǎn)性、高傳導(dǎo)性、透明性等觀點考慮，ITO是特別優(yōu)選的。
作為上述正極的厚度，未作特別限定，可根據(jù)材料適當(dāng)選擇，30~500nm是優(yōu)選的，50~200nm是更優(yōu)選的。
上述正極，可在鈉玻璃、非堿玻璃等玻璃、透明樹脂等基板上形成。
當(dāng)采用上述玻璃作為該基板時，從該玻璃溶出離子少的觀點看，所述非堿玻璃、實施二氧化硅等絕緣涂布的上述鈉玻璃是優(yōu)選的。
作為上述基板的厚度，只要能充分保持機械強度的厚度即可而未作特別限定，當(dāng)用玻璃作該基材時，通常在0.2mm以上，優(yōu)選0.7mm以上。
上述正極，例如，可采用下列方法形成蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應(yīng)性濺射法、MBE法(分子線外延法)、離子束法、離子電鍍法、等離子體聚合法(高頻激發(fā)離子電鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、復(fù)印法、化學(xué)反應(yīng)法(溶膠-凝膠法等)，涂布該ITO的分散物的方法等。
上述正極，通過進行洗滌、其他處理，使該有機EL裝置的驅(qū)動電壓下降，或可提高發(fā)光效率。作為上述其他處理，例如，當(dāng)上述正極材料為ITO時，進行UV-臭氧處理、等離子體處理等是合適的。
-負極-作為上述負極，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，但在上述有機薄膜層上，具體的當(dāng)在上述有機薄膜層上僅具有上述發(fā)光層時，向該發(fā)光層、在該有機薄膜層還具有上述電子輸送層時，向該電子輸送層、在該有機薄膜層及該負極間具有電子注入層時，向該電子注入層供給電子是優(yōu)選的。
作為負極材料，未作特別限定，可根據(jù)上述電子輸送層、上述發(fā)光層等與該負極相鄰的層或分子的粘合性、離子化勢、穩(wěn)定性等加以適當(dāng)選擇，例如，可以舉出金屬、合金、金屬氧化物、導(dǎo)電性化合物、以及這些的混合物等。
作為負極材料的具體例子，可以舉出堿金屬(例如，Li、Na、K、Cs等)、堿土類金屬(例如，Mg、Ca等)、金、銀、鉛、鋁、鈉-鉀合金或這些的混合金屬、鋰-鋁合金或這些的混合金屬、鎂-銀合金或這些的混合金屬、銦、鐿等稀土類金屬、這些的合金等。
這些既可以單獨使用也可以2種以上合用。其中，功函數(shù)4eV以上的材料是優(yōu)選的，鋁、鋰-鋁合金或這些的混合金屬、鎂-銀合金或這些的混合金屬等是優(yōu)選的。
作為上述負極的厚度，未作特別限定，可根據(jù)該負極材料等適當(dāng)選擇，1~10000nm是優(yōu)選的，20~200nm是更優(yōu)選的。
上述負極，例如，采用下列方法蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應(yīng)性濺射法、MBE法(分子線外延法)、離子束法、離子電鍍法、等離子體聚合法(高頻激發(fā)離子電鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、復(fù)印法等方法形成是優(yōu)選的。
作為上述負極材料，當(dāng)2種以上合用時，既可以使該2種以上材料同時蒸鍍，形成合金電極等，也可以把預(yù)先制造的合金進行蒸鍍，形成合金電極。
作為上述正極及上述負極的電阻值，低者是優(yōu)選的，數(shù)百，，/-以下是優(yōu)選的。
-正孔注入層-作為上述正孔注入層，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，但例如在施加電場時具有從上述正極注入正孔的功能是優(yōu)選的。
作為上述正孔注入層的材料，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，例如，可以舉出PEDOTPSS(用聚(苯乙烯磺酸酯)滲雜的聚3，4-亞乙基二氧噻吩)、或用下式表示的繁星式胺(4，4’，4”-三[3-甲基苯基(苯基)氨基]三苯胺m-MTDATA)、酞菁銅、聚苯胺等。
作為正孔注入層的厚度，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，例如50~150nm是優(yōu)選的，70~100nm是更優(yōu)選的。
上述正孔注入層，例如，采用下列方法蒸鍍法、濕式制膜法、電子束法、濺射法、反應(yīng)性濺射法、MBE法(分子線外延法)、離子束法、離子電鍍法、等離子體聚合法(高頻激發(fā)離子電鍍法)、分子層疊法、LB法、印刷法、復(fù)印法等方法形成是更適合的。
-其他層或構(gòu)件-本發(fā)明的有機EL裝置，可根據(jù)目的加以適當(dāng)選擇的具有其他層或構(gòu)件，作為該其他層，例如，保護層、密封材料等是合適的。
作為上述保護層，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，例如，可以抑制水分或氧等的促進有機EL裝置劣化的分子或物質(zhì)侵入有機EL裝置內(nèi)的是優(yōu)選的。
作為上述保護層的材料，例如，可以舉出In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等金屬；MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等金屬氧化物；SiN、SiNxOy等氮化物；MgF2、LiF、AlF3、CaF2等金屬氟化物；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、聚脲、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚二氯二氟乙烯、氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的共聚物、含四氟乙烯和至少1種共聚用單體的混合物共聚得到的共聚物、共聚主鏈上有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的含氟共聚物、吸水率1％以上的吸水性物質(zhì)、吸水率0.1％以下的防濕性物質(zhì)等。
上述保護層，例如，采用下列方法蒸鍍法、濕式制膜法、濺射法、反應(yīng)性濺射法、MBE法(分子線外延法)、離子束法、離子電鍍法、等離子體聚合法(高頻激發(fā)離子電鍍法)、印刷法、復(fù)印法等方法形成是更適合的。
作為本發(fā)明的有機EL裝置的結(jié)構(gòu)，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，作為該層的構(gòu)成，例如，可以舉出下列(1)~(13)的層結(jié)構(gòu)，即(1)正極/正孔注入層/正孔輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層/負極；(2)正極/正孔注入層/正孔輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/負極；(3)正極/正孔輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層/負極；(4)正極/正孔輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/負極；(5)正極/正孔注入層/正孔輸送層/發(fā)光層兼電子輸送層/電子注入層/負極；(6)正極/正孔注入層/正孔輸送層/發(fā)光層兼電子輸送層/負極；(7)正極/正孔輸送層/發(fā)光層兼電子輸送層/電子注入層/負極；(8)正極/正孔輸送層/發(fā)光層兼電子輸送層/負極；(9)正極/正孔注入層/正孔輸送層兼發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層/負極；(10)正極/正孔注入層/正孔輸送層兼發(fā)光層/電子輸送層/負極；(11)正極/正孔輸送層兼發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層/負極；(12)正極/正孔輸送層兼發(fā)光層/電子輸送層/負極；(13)正極/正孔輸送層兼發(fā)光層兼電子輸送層/負極等。
上述有機EL裝置，當(dāng)具有上述正孔阻擋層時，在上述(1)~(13)中，在上述發(fā)光層和上述電子輸送層之間配置該正孔阻擋層的層結(jié)構(gòu)是合適的。
上述有機EL裝置，既可以單色發(fā)光也可以多色發(fā)光，還可以是全彩色型發(fā)光。
作為把上述有機EL裝置制成全彩色裝置的方法，已知有例如，可以采用像《月刊デイスプレイ》，2000年9月號，33~37頁記載的那樣，把分別發(fā)出對應(yīng)3原色(藍色(B)、綠色(G)、紅色(R))光的有機EL裝置配置在基板上的3色發(fā)光法、把白色發(fā)光用的有機EL裝置發(fā)出的白光通過彩色過濾器分成3原色的白色法、采用發(fā)藍光用的有機EL裝置，使藍色發(fā)光通過熒光色素層，轉(zhuǎn)變成紅色(R)及綠色(G)的色變換法等，但在本發(fā)明中，采用3色發(fā)光法是特別合適的。
作為上述有機EL裝置的驅(qū)動方式，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，例如，采用《日經(jīng)エレクトロニクス》，No.765，2000年3月13日號，55~62頁記載的無源矩陣面板、有源矩陣面板等驅(qū)動方式是合適的。
本發(fā)明的有機EL裝置，例如，在以計算機、車載用顯示器、野外顯示器、家用儀器、辦公用儀器、家電用儀器、交通相關(guān)儀器、鐘表顯示器、跑步顯示器、發(fā)光裝置、音響儀器等主要的各種領(lǐng)域中使用是合適的。
本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法，即上述本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法，包括(1)采用選自光刻膠及耐熱性聚合物材料圖案形成存儲單元后，進行等離子體處理；或，(2)用無機材料圖案形成存儲單元后，進行蝕刻處理。
在本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法中，對上述(1)或(2)以外的處理或工序未作特別限定，可根據(jù)目的從公知的方法中適當(dāng)選擇，例如，可以舉出正極構(gòu)圖工序、在正極上形成正孔輸送層的工序、在正孔輸送層上形成發(fā)光層的工序、在發(fā)光層上形成電子輸送層的工序、在電子輸送層上形成負極的工序等。
上述(1)含有存儲單元形成工序和等離子體處理工序，而上述(2)含有存儲單元形成工序和蝕刻工序。
上述存儲單元形成工序是，例如，在上述正極上涂布選自上述光刻膠及耐熱性聚合物的材料，形成涂布膜后，或蒸鍍上述無機材料形成蒸鍍膜后，用光刻法印刻圖形，來形成存儲單元的工序。
對形成上述存儲單元時的條件，未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇。
作為上述涂布方法，未作特別限定，可從旋轉(zhuǎn)涂布法等公知的方法中適當(dāng)選擇。
作為蒸鍍方法，未作特別限定，可從CVD法等公知的方法中適當(dāng)選擇。
作為等離子體處理工序，對其條件等未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，采用選自氧等離子體及氟類等離子體的等離子體氣體進行處理是優(yōu)選的。此時，當(dāng)用聚酰亞胺等樹脂材料形成上述存儲單元時，該存儲單元可有效削減。
作為上述蝕刻處理工序，對其條件等未作特別限定，可根據(jù)目的適當(dāng)選擇，采用2種以上蝕刻氣體進行處理是優(yōu)選的。此時，當(dāng)用上述無機材料形成上述存儲單元時，該存儲單元可有效削減。
作為上述蝕刻氣體，合適的可以舉出CF4/O2氣體、CF4氣體等。
在上述蝕刻處理中，當(dāng)采用2種以上蝕刻氣體進行蝕刻處理時，例如，按下列方法進行是優(yōu)選的。即，當(dāng)從CF4/O4氣體切換成CF4氣體時，通過監(jiān)控等離子體N2來進行是優(yōu)選的，當(dāng)從CF4氣體切換成CF4/O2氣體時，通過監(jiān)控等離子體F2來進行是優(yōu)選的。此時，當(dāng)監(jiān)測的等離子體F2或等離子體N2的強度達到15~25％時切換蝕刻氣體是優(yōu)選的。
當(dāng)把2種無機材料構(gòu)成的存儲單元形成圖案時，表層蝕刻速率比下層蝕刻速率大是優(yōu)選的。
在形成上述發(fā)光層的工序中，向由上述等離子體工序或上述蝕刻處理工序形成的存儲單元的隔板所劃定的空隙內(nèi)，用噴咀頭通過噴射法，把含上述有機EL發(fā)光材料的溶液(上述噴墨油墨)進行噴射、供給。然后，進行適當(dāng)干燥，可在上述空隙內(nèi)用上述有機EL發(fā)光材料形成發(fā)光層。
當(dāng)采用上述本發(fā)明的有機EL裝置的制造方法時，可有效制造本發(fā)明的有機EL裝置。
對制成的有機EL裝置，如圖1及圖2所示，與原來的存儲單元相比，存儲單元隔板中的開口部(露出端)附近被削減，由該存儲單元的隔板劃分的空隙的開口口徑，比該空隙的底部側(cè)大。因此，向由本發(fā)明的存儲單元的隔板劃分的空隙，與原來的存儲單元的隔板劃分的空隙相比，可容易且穩(wěn)定的供給有機EL發(fā)光材料。
此時，如同圖1的以往例所示，上述存儲單元為1段結(jié)構(gòu)，當(dāng)為1種錐狀結(jié)構(gòu)時，當(dāng)其為緩和的錐狀結(jié)構(gòu)時，上述噴墨油墨可穩(wěn)定的存放在上述空隙內(nèi)，由于該空隙的開口寬大，故不能高精細化。另一方面，當(dāng)為徒峭的錐狀結(jié)構(gòu)時，通過細微的空隙可形成細微的開口，從上述噴咀頭噴出的上述噴墨油墨難以存放在規(guī)定的空隙內(nèi)。然而，如同圖2的本發(fā)明所示，例如，上述存儲單元為2段結(jié)構(gòu)，當(dāng)各段具有錐狀結(jié)構(gòu)時，從噴咀頭向由上述存儲單元的隔板劃定的空隙內(nèi)噴射噴墨油墨(含有機EL發(fā)光材料)的液滴，沿上段的錐狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至下方，然后，匯集在下段錐狀結(jié)構(gòu)上，使穩(wěn)定下落至上述空隙內(nèi)。結(jié)果是，該有機EL裝置具有高精細的多個像素，無色偏差，正極和負極間不發(fā)生短路等，作為顯示器等用是合適的。
下面，具體的說明本發(fā)明，但本發(fā)明又不受這些實施例的限定。
實施例1如圖3A所示，在玻璃基板1上，用濺射法形成作為正極(下部電極)的ITO2，使達到2000(200nm)厚。然后，用光刻法和濕蝕刻法將ITO2加工成線條狀。
在該ITO上用旋轉(zhuǎn)噴涂法使聚酰亞胺成膜，使達到5000(500nm)厚后，如圖3B所示，用光刻法形成存儲單元圖案。
其次，如圖3C所示，把該存儲單元圖案用O2等離子體處理3分鐘，形成2段錐狀結(jié)構(gòu)。
其次，如圖3D所示，向該存儲單元圖案間形成的空隙，即向著由上述存儲單元的隔板所劃分的空隙，從噴墨頭，用噴墨法噴射噴墨油墨(含有機EL發(fā)光材料)4。然后，如圖3E所示，把上述噴墨油墨4存放在各空隙內(nèi)。
然后，如圖3F所示，把上述噴墨油墨及上述存儲單元表面被覆，作為負極(上部電極)的AlLi5，用金屬掩模，在條紋上蒸鍍成膜，使厚度達到3000(300nm)。
對上述制造的有機EL裝置，以上述AlLi側(cè)作負極，以ITO側(cè)作正極，通入電流，從ITO側(cè)觀察EL發(fā)光。
實施例2如圖4A所示，在玻璃基板1上，用濺射法形成作為正極(下部電極)的ITO2，使達到2000(200nm)厚。然后，用光刻法和濕蝕刻法將ITO2加工成線條狀。
其次，如圖4B所示，在該ITO上用CVD法依次層疊SiO2(厚度2000(200nm))6、SiN(厚度3000(300nm))7，形成層疊膜。然后，用光刻法形成存儲單元圖案后，如圖4C所示，用反應(yīng)性離子蝕刻對存儲單元開口部附近進行蝕刻處理。具體的是，用CF4/O2氣體蝕刻處理SiN，用CF4氣體蝕刻處理SiO2。并且，在蝕刻處理中監(jiān)控N2發(fā)光，在其強度達到20％時進行蝕刻氣體的替換。結(jié)果是，形成圖4C所示的具有2段錐狀結(jié)構(gòu)的存儲單元。
其次，如圖4D所示，向該存儲單元圖案間形成的空隙，即向著由上述存儲單元的隔板所劃定的空隙，從噴墨頭，用噴墨法噴射噴墨油墨(含有機EL發(fā)光材料)4。然后，如圖4E所示，把上述噴墨用的油墨4存放在各空隙內(nèi)。
然后，如圖4F所示，把上述噴墨用的油墨及上述存儲單元表面被覆，作為負極(上部電極)的AlLi5，用金屬掩模，在條紋上蒸鍍成膜，使厚度達到3000(300nm)。
對上述制造的有機EL裝置，以上述AlLi側(cè)作負極，以ITO側(cè)作正極，通入電流，從ITO側(cè)觀察EL發(fā)光。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種具有高精細的多像素，不發(fā)生顏色偏差，正極及負極間不發(fā)生短路等問題的，基板容易大型化，不需大型真空裝置，材料利用效率高，可簡便批量生產(chǎn)的高質(zhì)量的，適于作顯示器等使用的有機EL裝置及其有效制造方法。
權(quán)利要求
1.一種有機EL裝置，具有多個配置在正極和負極之間，且使該正極和該負極絕緣的存儲單元，在通過該存儲單元的隔板劃分的多個空隙內(nèi)具有有機EL發(fā)光材料；其特征在于，至少1個上述空隙，在該空隙中的上述存儲單元的隔板間的開口端側(cè)的距離為d，該開口端側(cè)以外的距離為d’，與該開口端側(cè)相對的另一端側(cè)的距離為d”時，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存儲單元的隔板間的距離，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)漸漸減少，滿足d-d’≥0。
2.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，至少1個空隙由具有n段段差的存儲單元的隔板劃分而成，在將該具有n段段差底部中的上述存儲單元的隔板間的距離，從開口端側(cè)向另一端側(cè)，以d1、d2、…、dn-1、dn表示時，滿足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn。
3.按照權(quán)利要求2所述的有機EL裝置，其特征在于，滿足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn的空隙為全部空隙的90％或其以上。
4.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，至少1個空隙由具有2段或其以上段差的存儲單元的隔板劃分而成，在位于最另一端側(cè)，存儲單元隔板間的距離形成最大段差的該存儲單元隔板為錐狀。
5.按照權(quán)利要求4所述的有機EL裝置，其特征在于，在存儲單元的隔板形成的各段均為錐狀。
6.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，至少1個空隙由具有2段的錐狀的存儲單元的隔板劃分而成。
7.按照權(quán)利要求6所述的有機EL裝置，其特征在于，開口端側(cè)的段差底部的錐角，比另一端部的段差底部的錐角小。
8.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，開口端側(cè)為正極側(cè)，而另一端側(cè)為負極側(cè)。
9.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，存儲單元由能夠印刻圖形的絕緣材料形成。
10.按照權(quán)利要求9所述的有機EL裝置，其特征在于，能夠印刻圖形的絕緣材料選自光刻膠及耐熱性聚合物。
11.按照權(quán)利要求9所述的有機EL裝置，其特征在于，能夠印刻圖形的絕緣材料為聚酰亞胺。
12.按照權(quán)利要求9所述的有機EL裝置，其特征在于，能夠印刻圖形的絕緣材料選自無機材料。
13.按照權(quán)利要求12所述的有機EL裝置，其特征在于，無機材料選自氮化硅及氧化硅。
14.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，存儲單元是氮化硅及氧化硅的層疊結(jié)構(gòu)體。
15.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，有機EL發(fā)光材料選自聚合物類材料。
16.按照權(quán)利要求1所述的有機EL裝置，其特征在于，由空隙內(nèi)的有機EL發(fā)光材料構(gòu)成像素。
17.按照權(quán)利要求16所述的有機EL裝置，其特征在于，空隙內(nèi)的有機EL發(fā)光材料選自紅色發(fā)光材料、綠色發(fā)光材料及藍色發(fā)光材料。
18.一種有機EL裝置的制造方法，其特征在于，采用選自光刻膠及耐熱性聚合物的材料圖案形成存儲單元后，進行等離子體處理；該有機EL裝置，具有多個配置在正極和負極之間，并使該正極和該負極絕緣的存儲單元，在通過該存儲單元的隔板劃分的多個空隙內(nèi)具有有機EL發(fā)光材料而構(gòu)成；至少1個上述空隙，在該空隙中的上述存儲單元的隔板間的開口端側(cè)的距離為d，該開口端側(cè)以外的距離為d’，與該開口端側(cè)相對的另一端側(cè)的距離為d”時，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存儲單元的隔板間的距離，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)漸漸減少，滿足d-d’≥0。
19.按照權(quán)利要求18所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，把選自光刻膠及耐熱性聚合物的材料涂布在正極上形成涂布膜后，采用光刻法構(gòu)圖而形成存儲單元，向由該存儲單元劃分的空隙內(nèi)用噴墨法賦予有機EL材料后，形成負極。
20.按照權(quán)利要求18所述的有機EL裝置制造方法，其特征在于，等離子體處理采用選自氧類等離子體及氟類等離子體的等離子體氣體進行。
21.一種有機EL裝置的制造方法，由無機材料圖案形成存儲單元后，進行蝕刻處理，其特征在于，該有機EL裝置具有多個配置在正極和負極之間，并使該正極和該負極絕緣的存儲單元，在通過該存儲單元的隔板劃分的多個空隙內(nèi)具有有機EL發(fā)光材料而構(gòu)成；至少1個上述空隙，在該空隙中的上述存儲單元的隔板間的開口端側(cè)的距離為d，該開口端側(cè)以外的距離為d’，與該開口端側(cè)相對的另一端側(cè)的距離為d”時，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存儲單元的隔板間的距離，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)漸漸減少，滿足d-d’≥0。
22.按照權(quán)利要求21所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，存儲單元把無機材料通過CVD法蒸鍍在正極上形成蒸鍍膜后，用光刻法構(gòu)圖而形成存儲單元，向由該存儲單元劃分的空隙內(nèi)用噴墨法賦予有機EL發(fā)光材料后形成負極。
23.按照權(quán)利要求21所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，蝕刻處理采用2種或2種以上的蝕刻氣體進行。
24.按照權(quán)利要求21所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，蝕刻處理采用CF4/O2氣體及CF4氣體進行。
25.按照權(quán)利要求24所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，通過監(jiān)控等離子體N2來進行從CF4/O2氣體到CF4氣體的切換，通過監(jiān)控等離子體F2來進行從CF4氣體到CF4/O2氣體的切換。
26.按照權(quán)利要求25所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，監(jiān)控的等離子體F2或等離子體N2的強度達到15~25％時切換蝕刻氣體。
27.按照權(quán)利要求21所述的有機EL裝置的制造方法，其特征在于，由2種無機材料圖案形成存儲單元，表層的蝕刻速率比下層的蝕刻速率大。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種具有高精細的多像素，不發(fā)生顏色偏差，正極及負極間不發(fā)生短路等問題的，基板容易大型化，不需大型真空裝置，材料利用效率高，可簡便批量生產(chǎn)的高質(zhì)量的，適于作顯示器等使用的有機EL裝置及其有效制造方法。本發(fā)明的有機EL裝置，其特征在于，該有機EL裝置配置在正極和負極之間，具有多個使該正極和該負極絕緣的存儲單元，在通過該存儲單元隔板劃分的多個空隙內(nèi)有有機EL發(fā)光材料而構(gòu)成；至少1個上述空隙，在該空隙中的上述存儲單元的隔板間的開口端側(cè)的距離為d，該開口端側(cè)以外的距離為d’，與該開口端側(cè)相對的另一端側(cè)的距離為d”時，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存儲單元的隔板間距離，從上述開口端側(cè)向上述另一端側(cè)漸漸減少，滿足d－d’≥0。
文檔編號H05B33/12GK1675965SQ0381975
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者吉川浩太 申請人:富士通株式會社