專利名稱：設備、膜形成方法及設備的制造方法
技術領域：
本發明涉及設備、膜形成方法及設備的制造方法。
背景技術：
近年來，逐漸開發出采用液相法作為電子設備的制造方法的設備。例如，專利文獻1～3中公開了在基體上通過液滴噴出法配置有機EL裝置的形成材料(空穴注入材料、發光材料)的技術。
圖15是用于說明采用液滴噴出法的膜形成方法的說明圖。如圖15所示，以往的膜形成方法中，首先在形成膜F的區域的周圍形成隔壁B(圖15(a))。并且，將該隔壁B的表面通過CF4等離子體處理進行疏液性加工后，在由隔壁B區劃出的區域上噴出包括功能性材料的液體材料L。并且，通過將該液體材料L進行干燥，來析出功能性材料的膜F(圖15(b))。
專利文獻1特開2001-291583號公報專利文獻2特開2002-56980號公報專利文獻3特開2004-235128號公報但是，若用隔壁B來形成膜，則如圖15(b)所示，存在膜的端部F2、F3大大鼓起，不能形成均勻的膜的問題。這根據以下的理由來考慮。一般配置在基體上的液體在邊緣(edge)中較快地進行干燥。從而，液體的干燥過程中，液體的邊緣中溶質的濃度首先達到飽和濃度，開始析出。另一方面，對液體內部補給在液體的邊緣中由于蒸發而失去的液體，因此產生從液體中央部向液體周緣部的液體的流動。其結果，液體中央部的溶質由于其流動運送到液體周緣部，隨著液滴的干燥而促進來自周緣部的析出。并且，若這樣的液體的流動在隔壁B的開口區域內產生，則在隔壁B的附近形成為膜的表面以M字狀或U字狀鼓起的狀態，膜的平坦性損壞。
由此若膜在偏斜的狀態下形成，則也對在其之上形成的膜的平坦性及膜厚的均勻性產生影響。例如，在形成有機EL元件時，在由隔壁區劃出的區域依次形成空穴注入/輸送層和發光層，但是若空穴注入/輸送層的平坦性差，則在其之上形成的發光層的平坦性也差，對發光特性產生較大的偏差。
并且，專利文獻1中，公開了通過用液滴噴出法將液滴噴出2次以上，來進行凹部或未涂敷部分的修正，對膜平坦化的技術。另外，專利文獻2中，公開了添加由硅系化合物或氟素系化合物構成的均勻(leveling)劑，對膜平坦化的技術。進一步，專利文獻3中，公開了在空穴注入/輸送層上對隔壁圖案化，消除空穴注入/輸送層的凹凸的影響的技術。
但是，專利文獻1的方法中，若多次噴出中采用同一溶劑，則之前形成的膜再次溶解到溶劑中，因此存在溶劑的選擇被受限制的問題。另外，專利文獻2的方法中，均勻劑對發光特性的影響成為問題。進一步，在專利文獻3的方法中，存在在形成充分高的隔壁時液滴的干燥開始位置不穩定，且膜厚不均勻的問題。
發明內容
本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能防止在隔壁的附近產生的膜的偏斜，且能形成均勻的膜的膜形成方法及設備的制造方法。另外，其目的還在于，提供一種通過具備由上述方法來形成的膜而能實現特性的均勻化的設備。
為了解決上述的問題，本發明的設備，其特征在于，具備隔壁；膜，設置在由所述隔壁區劃出的區域；和槽，設置在由所述隔壁區劃出的區域的外周部。
根據該構成，由于在隔壁的附近形成槽，因此在由液相法形成膜時，抑制形成在膜的端部的鼓起，得到平坦性良好的膜。作為該理由，考慮以下情況運送到隔壁附近的溶質(功能性材料)被收容到槽內，由槽改變隔壁附近的液體的對流等；另外實驗驗證了通過形成槽來消除隔壁附近的膜的鼓起。
本發明中，優選為，所述槽形成為環狀，以便包圍形成有所述膜的區域。
根據該構成，消除在隔壁附近形成為環狀的膜的偏斜，可對膜全體實現高平坦性。
本發明中，優選為，所述槽的深度根據離所述隔壁的距離而不同。
膜的鼓起從由隔壁區劃出的區域的外周部到中央部形成為錐形狀。從而，通過與該錐形狀的鼓起對應而改變槽的深度，而能形成平坦性良好的膜。例如，當膜形成為U字狀時，優選為在由隔壁區劃出的區域的最外周部，槽的深度最深。另外，當膜形成為M字狀時，優選為，中央部側的槽的深度比上述區域的最外周部更深。
本發明的膜形成方法，在由隔壁區劃出的區域配置液體材料并形成膜，包括在由所述隔壁區劃出的區域的外周部形成槽的工序；在由所述隔壁區劃出的區域配置含有功能性材料的液體材料的工序；和將所述液體材料進行干燥，以形成覆蓋所述槽的所述功能性材料的膜的工序。
根據該方法，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。作為該理由，考慮以下情況運送到隔壁附近的溶質(功能性材料)被收容到槽內，由槽改變隔壁附近的液體的對流等；另外實驗驗證了通過形成槽來消除隔壁附近的膜的鼓起。
此外，本說明書中，“功能性材料”是指具有以下各種功能的材料電氣/電子功能(導電性、絕緣性、壓電性、焦電性、感應性等)、光學功能(光選擇吸收、反射性、偏振性、光選擇透過性、非線性光學性、熒光或磷光等的發光、光致變色性(photochromic)等)、磁性功能(硬磁性、軟磁性、非磁性、透磁性等)、化學功能(吸著性、解吸性、催化性、吸水性、離子傳導性、氧化還原性、電氣化學特性、電致發光性等)、機械功能(耐摩性等)、熱功能(傳熱性、絕熱性、紅外線放射性等)、生物功能(生物適合性、抗血栓性等)等。另外，包括功能性材料的液體材料是指通過對液體材料中含有的固形成分膜化，來可形成具有上述功能的膜(功能膜)的材料。例如，在形成發光裝置中的發光層時，作為功能性材料使用具有熒光或磷光的材料即可，在形成濾色器時，使用涂料等的微粒子著色材料即可。另外，在形成液晶裝置的透明像素電極時，使用銦錫氧化物(ITO)等的微粒子導電材料即可。
本發明中，優選為，所述槽由與形成所述隔壁的工序相同的工序來形成。
根據該方法，不需要用于形成槽的新的工序，因此制造變得容易。另外，從以往的工序的移行也容易。例如，用蝕刻等來對隔壁圖案化時，若在隔壁的附近形成深蝕刻的溝，則能同時形成隔壁和槽。
在本發明中，優選為，在進行配置所述液體材料的工序時，在所述隔壁的表面形成對所述液體材料具有親液性的親液區域。
如上所述，配置在基體上的液體在其邊緣中溶質局部地析出。并且，通過其析出后的溶質而液體的邊緣成為銷固定后的狀態，抑制伴隨其以后的干燥的液體的收縮(外徑的收縮)。在此，若在隔壁的表面未形成親液區域，則液體材料的干燥開始的點不均勻，不能形成均勻的膜厚的圖案。例如，圖15(b)中，堆積在隔壁附近的膜F2、F3的膜厚不均勻，受其影響而即使在中央部的膜F1中，膜中央部和膜周緣部的膜厚也不同。另外，這樣的干燥開始位置的不均勻按每個像素不均勻地產生，因此按每個像素形成均勻的膜變得困難，其結果，適用于有機EL裝置等的發光設備中時，存在產生發光不均或暗點等的顯示不良的情況。另一方面，若如本發明那樣，在隔壁的表面設置親液區域，則液體的邊緣被固定在形成有親液區域的位置上，因此不會產生這樣的干燥開始位置的不均勻。從而，在液體材料的干燥過程中，形成有親液區域的位置成為干燥的開始點而進行液體材料的干燥，如以往那樣，干燥開始位置不均勻，從而不會產生膜的厚度不均勻等問題。
此外，以后的說明中，上述的現象即由邊緣中析出的溶質來抑制伴隨干燥的液體的收縮的現象稱作“制止(pinning)”，該制止產生的位置稱作“制止點”。本方法通過在隔壁的表面設置親液性的區域，來控制液體材料的制止點即液體材料的干燥開始的位置。
另外，本說明書中，“親液性”是指對在由隔壁區劃出的區域上配置的液體材料表示親和性的特性，“疏液性”是指對液體材料表示非親和性的特性。上述的方法中，親液區域形成為親液性相對于未形成該親液區域的隔壁的表面較高的狀態即可。隔壁的表面優選具有疏液性，但是即使具有親液性，若形成為親液性相對于親液區域較小的狀態，則液體材料的液面能固定在形成有親液區域的位置上。
本發明中，優選為，所述隔壁包括對所述液體材料具有親液性的親液層、和對所述液體材料具有疏液性的疏液層，由在所述隔壁的表面露出的所述親液層來形成所述親液區域。
根據該方法，可在隔壁的表面容易地形成親液區域。
本發明中，優選為，所述隔壁的形成工序包括形成所述親液層的工序；在所述親液層上形成所述疏液層的工序；對所述疏液層圖案化的工序；和將所述疏液層作為掩模來對所述親液層圖案化的工序。
根據該方法，可將親液層和疏液層形成在一面，因此能防止由于親液層和疏液層的位置偏離而產生的膜的不均勻性。以往的隔壁的形成方法中，一般采用逐層形成親液層和疏液層的方法。因此有時在親液層和疏液層之間產生微小的位置偏差，有時該位置偏離對膜的平坦性帶來影響。但是，如本發明那樣，將疏液層作為掩模對親液層圖案化的方法中，不會在兩者之間產生位置偏離，有利于膜的平坦性及膜厚的均勻性。另外，不需要用于對親液層圖案化的抗蝕劑掩模的形成，因此工序也變得簡單。
本發明中，優選為，所述親液層的厚度與成為對象的膜的厚度大致相等。
基體上配置的液體材料在干燥初期呈凸形的液面，但是以隨著液量的減少而拉曳到隔壁的內壁的方式成為剖面凹形的液面形狀。此時，液體材料的液面被固定(制止)在親液層的上面的位置上，因此所形成的膜的厚度被控制為由隔壁區劃出的區域的外周部(隔壁附近)和中央部的任一個中也與親液層的厚度大致相等。從而，根據本方法，在膜全體中能均勻地控制所形成的膜的厚度，形成平坦性良好的膜。
本發明的設備的制造方法，其特征在于，具有在由隔壁區劃出的區域配置液體材料而形成膜的工序，形成所述膜的工序通過上述的本發明的膜形成方法來進行。
根據該方法，防止在隔壁的附近產生的膜的偏斜，能形成均勻的膜，因此所得到的設備也具有均勻的特性。
本發明中，所述設備具備電極和形成在所述電極上的所述膜，形成所述槽的工序通過部分地去除所述電極的表面來進行。此時，優選為，部分地去除所述電極的工序是部分地去除所述電極的表面的工序。
根據該方法，只通過加工電極來能容易地實現本發明的效果。另外，不將電極在厚度方向完全地去除，而只去除電極的表面部分，從而能防止開口率等的下降。
本發明中，所述設備具備電極和形成在所述電極上的所述膜，形成所述槽的工序通過部分地去除所述電極的外周部的所述隔壁來進行。例如，用蝕刻等來對隔壁圖案化時，若在隔壁的附近形成深蝕刻的溝，則能同時形成隔壁和槽。
根據該方法，只通過加工隔壁，來能容易地實現本發明的效果。
本發明中，所述設備在所述電極上具備包括空穴注入/輸送層和發光層的膜，形成所述膜的工序包括在由所述隔壁區劃出的區域配置含有所述空穴注入/輸送層的形成材料的液體材料，而形成所述空穴注入/輸送層的工序；和在所述空穴注入/輸送層上配置含有所述發光層的形成材料的液體材料，而形成所述發光層的工序。
根據該方法，能平坦地形成空穴注入/輸送層的表面，在其上形成的發光層也能平坦且均勻地形成。從而，所得到的發光設備的發光特性也變得均勻。此外，由于在隔壁的附近形成槽，因此最下層即空穴注入/輸送層的厚度在隔壁的附近變大，但是如空穴注入/輸送層那樣的導電性的膜中，膜厚的變化不會給導電性帶來較大的影響。從而，不會在隔壁的附近和其以外的部分中對發光特性產生較大的不均。
圖1是概念地表示本發明的膜形成方法的圖。
圖2是表示本發明的膜形成方法的另一例的圖。
圖3是表示本發明的膜形成方法的另一例的圖。
圖4是模式地表示本發明的設備的一例的顯示裝置的構成的圖。
圖5是表示該顯示裝置的1像素的構成的平面圖。
圖6是放大顯示裝置中的像素區域附近的剖面結構的圖。
圖7是表示設在隔壁的附近的槽的形式例的剖面模式圖。
圖8是說明顯示裝置的制造方法的工序圖。
圖9是說明顯示裝置的制造方法的工序圖。
圖10是說明顯示裝置的制造方法的工序圖。
圖11是說明顯示裝置的制造方法的工序圖。
圖12是說明顯示裝置的制造方法的工序圖。
圖13是說明顯示裝置的制造方法的工序圖。
圖14是表示電子設備的一例的立體構成圖。
圖15是概念地表示現有的膜形成方法的圖。
符號說明1-顯示裝置(設備)；110a-空穴注入/輸送層；110b-發光層；110c-第一組成物(液體材料)；111-像素電極(電極)；111s-段差；112-隔壁；112a-第一隔壁層(親液層)；112b-第二隔壁層(疏液層)；112g-開口部分(由隔壁區劃出的區域)；112s-段差；B-隔壁；D-槽；F-膜；L-液體材料。
具體實施例方式
以下，采用附圖對本發明的膜形成方法進行說明。另外，在以下的附圖中，由于設各層/各部件為圖面上可識別程度的大小，因此各層或各部件按照比例尺與實際的物體不同的方式表示。
(膜形成方法)圖1是概念地表示本發明的膜形成方法的圖。本發明的膜形成方法是通過在基體上配置液體材料來形成膜的膜形成方法，其特征在于，包括形成用于區劃出在基板上配置所述液體材料L的區域的隔壁B的工序；在由所述隔壁B區劃出的區域配置包括功能性材料的液體材料L的工序(圖1(a))；和將所述液體材料L進行干燥而形成由所述功能性材料構成的膜F的工序(圖1(b))。另外，還包括在配置所述液體材料L之時，在由所述隔壁B區劃出的區域的外周部形成槽D的工序(圖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設置在基體上，例如，由樹脂等的有機物或無機物構成。槽D優選形成為環狀，以便包圍配置液體材料L的區域。另外，作為液體材料L，適用于水系及有機系的任一個。
作為對膜F平坦化的理由，考慮以下情況運送到隔壁附近的溶質(功能性材料)被收容到槽內，由槽改變隔壁附近的液體的對流；另外實驗驗證了通過形成槽來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時，至今為止形成了7nm左右的膜的鼓起，但是確認抑制為1nm左右的膜的鼓起。
圖2是表示隔壁B的另一構成的圖。圖2中，隔壁B由對液體材料L具有親液性的親液層B1、和對液體材料L具有疏液性的疏液層B2構成。該構成中，在隔壁B的表面形成有對所述液體材料L具有親液性的親液區域(親液層B1)，因此在液體材料L的干燥過程中，液體材料L的液面在親液層B1和疏液層B2之間的邊界部被固定(制止)的狀態下進行干燥。即，液體材料L的干燥開始位置(制止點)在親液層B1和疏液層B2之間的邊界部被可靠地固定，不會產生如以往那樣干燥開始位置不均勻而阻害膜F的均勻性、平坦性等的問題。
親液層B1和疏液層B2的側壁面，優選為例如相互成為一面地形成。另外，親液層B1的厚度優選為與成為對象的膜的厚度大致相等。這樣的隔壁B可通過下述工序來形成，這些工序包括例如形成親液層B1的工序、在親液層B1上形成疏液層B2的工序、對疏液層B2圖案化的工序、和將疏液層B2作為掩模來對親液層B1圖案化的工序。
以往的隔壁的形成方法中，一般采用逐層形成親液層B1和疏液層B2的方法。因此，有時在親液層B1和疏液層B2之間產生微小的位置偏離，該位置偏離有時對膜的平坦性帶來影響。但是，如本方法那樣將疏液層B2作為掩模對親液層B1圖案化的方法中，在兩者之間不會產生位置偏離，膜的平坦性及膜厚的均勻性也變好。此外，由于不需要用于對親液層B1圖案化的抗蝕劑掩模的形成，因此也具有工序變得簡單的優點。另外，使親液層B1的厚度與所形成的膜的厚度大致相等時，膜的厚度被控制為在由隔壁B區劃出的區域的外周部(隔壁附近)和中央部的任一個中與親液層B1的厚度大致相等的厚度。從而，在膜全體中能均勻地控制所形成的膜的厚度，形成平坦性良好的膜。
圖3是表示槽D的另一構成的圖。圖3中，槽D被形成為其深度根據離隔壁B的距離而不同。如圖15(b)所示，膜的鼓起從由隔壁B區劃出的區域的外周部到中央部被形成為錐形狀。從而，通過與該錐形狀的鼓起對應而改變槽D的深度，能形成平坦性良好的膜。例如，膜被形成為U字狀時，優選為，在由隔壁B區劃出的區域的最外周部使槽D的深度最深。另外，膜被形成為M字狀時，優選為，在中央部側比在上述區域的最外周部使槽D的深度最深。
在此，作為上述膜形成方法中的液體材料的配置技術即作為在基于隔壁B的凹陷的內部配置液體材料L的技術，可使用液滴噴出法(所謂的噴墨法)、分配涂敷法、或者旋轉涂敷法等各種涂敷法。上述涂敷法中液滴噴出法有以下優點材料的使用中浪費較少，并且在所希望的位置上能可靠地配置所希望的量的材料。
作為液滴噴出技術(噴墨法)，可列舉帶電控制方式、加壓振動方式、電機械變換方式、電熱變換方式、靜電吸引方式等。帶電控制方式用于對材料由帶電電極賦予電荷，且由偏向電極控制材料的飛行方向而從噴嘴噴出。另外，加壓振動方式用于對材料施加超高壓而對噴嘴前端側噴出材料，在不施加控制電壓時材料直線行進而從噴嘴噴出，若施加控制電壓，則在材料之間產生靜電反應，材料分散而不會從噴嘴噴出。另外，電機械變換方式(壓電方式)利用了壓電元件接收脈沖電信號而變形的性質，因此通過壓電元件變形而對儲存材料的空間經由可彎曲物質賦予壓力，從該空間按壓材料而從噴嘴噴出。另外，電熱變換方式通過設置在儲存材料的空間內的電熱器，使材料急劇氣化而產生泡沫(泡)，由泡沫的壓力噴出空間內的材料。靜電吸引方式對儲存材料的空間內施加微小壓力，在噴嘴形成材料的彎月面(meniscus)，在該狀態下施加靜電引力后引出材料。另外，也可以適用利用基于電場的流體的粘性變化的方式或者由放電火花飛出的方式等技術。
(設備的構成)圖4是表示本發明的設備的一實施方式的有源矩陣型的顯示裝置(有機EL裝置)的部分立體圖。該顯示裝置1具備使用上述本發明的膜形成方法而制作的有機EL元件作為發光元件。另外，該顯示裝置1采用使用薄膜晶體管的有源型的驅動方式。
顯示裝置1在基體2上具備包括作為電路元件的薄膜晶體管的電路元件部14、陽極即像素電極111、包括發光層的發光部11、陰極即對置電極12及密封部3等。
作為基體2，例如使用玻璃基板。作為本發明的基板，除了玻璃基板以外，還適用硅基板、石英基板、陶瓷基板、金屬基板、塑料基板、塑料薄膜基板等、在電光學裝置或電路基板中采用的已公知的各種基板。
在基體2上，作為發光區域的多個像素區域A被排列成矩陣狀，在進行彩色顯示時，例如與紅(Red)、綠(Green)、藍(Blue)的各色對應的像素區域A以規定的排列而進行排列。在各像素區域A配置像素電極111，在其附近配置有信號線102、公共給電線103、掃描線101及未圖示的其他像素電極用的掃描線等。像素區域A的平面形狀除了圖中所示的矩形以外，還可適用圓形、長圓形等任意的形狀。
密封部3用于防止水或氧的侵入并且防止對置電極12或發光部11的氧化，包括涂敷在基體2上的密封樹脂及粘貼在基體2上的密封基板(或密封罐)604等。作為密封樹脂的材料，例如使用熱硬化樹脂或紫外線硬化樹脂等，尤其優選使用作為熱硬化樹脂的一種的環氧樹脂。密封基板604由玻璃或金屬等構成，基體2和密封基板604經由密封劑而粘貼。在基體2的內側配置干燥劑，在形成在基板間的空間形成有填充惰性氣體的惰性氣體填充層605。
在像素區域A上設置有經由掃描線101對柵極電極供給掃描信號的開關用的第一薄膜晶體管122；經由該薄膜晶體管122保持從信號線102供給的圖像信號的保持電容cap；由保持電容cap保持的圖像信號被供給到柵極電極的驅動用的第二薄膜晶體管123；在經由該薄膜晶體管123與公共給電線103電連接時從公共給電線103流入驅動電流的像素電極111；夾入在像素電極111和對置電極12之間的發光部11。發光部11包括具有作為發光層的有機EL層的層(功能層)，發光元件即有機EL元件10包括像素電極111、對置電極12及發光部11等。
像素區域A中，若掃描線101被驅動而第一薄膜晶體管122導通，則此時的信號線102的電位被保持在保持電容cap中，根據該保持電容cap的狀態，決定第二薄膜晶體管123的導通狀態。另外，電流經由第二薄膜晶體管123的溝道從公共給電線103向像素電極111流過，進一步電流通過發光部11向對置電極12流過。并且，根據此時的電流量，發光部11發光。
顯示裝置1中，從發光部11在基體2側發出的光透過電路元件部14及基體2射出到基體2的下側(觀察者側)，并且從發光部11在基體2的反對側發出的光由對置電極12反射，其光透過電路元件部14及基體2射出到基體2的下側(觀察者側)(底部發射型)。此外，作為對置電極12，通過使用透明的材料，而使從對置電極側發出的光射出(頂部發射型)。此時，作為對置電極用的透明的材料，能使用ITO、Pt、Ir、Ni或Pd。
在此，說明圖5所示的平面結構。圖5是表示顯示裝置1具備的各像素A的平面結構的圖，(a)是像素A中主要表示TFT等的像素驅動部分的圖，(b)是表示區劃出像素間的隔壁112等的圖。如圖5所示，像素區域A成為平面視大致矩形狀的像素電極111的四邊由上述的信號線102、公共給電極103、掃描線101所包圍的配置。像素區域A的四邊由隔壁112所包圍。隔壁112具有與像素電極111的形成區域對應的平面視大致矩形狀的開口部分112g，在該開口部分112g形成有有機EL元件。
在像素電極111的外周部形成有部分地去除該像素電極111而形成的段差111s。段差111s沿著像素電極111的四邊形成，通過該段差111s在像素電極111的中央部形成凸狀部111p。在隔壁112和凸狀部111p之間形成有間隙，通過形成在該間隙上的段差111s在隔壁B的附近形成有環狀的槽D。
圖6是擴大了上述顯示裝置1中的像素區域A附近的剖面結構的圖。圖6示出了一個像素區域A。如圖6所示，在基體2上形成有由硅氧化膜構成的基底保護膜2c，在該基底保護膜2c上形成有由多晶硅構成的島狀的半導體膜141。在半導體膜141上通過高濃度P離子注入形成源極區域141b及漏極區域141a，未導入P的部分成為溝道區域141c。進一步，形成覆蓋基底保護膜2c及半導體膜141的透明的柵極絕緣膜142，在柵極絕緣膜142上形成由Al、Mo、Ta、Ti、W構成的柵極電極143(掃描線)，在柵極電極143及柵極絕緣膜142上形成透明的第一層間絕緣膜144a和第二層問絕緣膜144b。柵極電極143設置在與半導體膜141的溝道區域141c對應的位置上。另外，貫通第一、第二層間絕緣膜144a、144b，形成分別與半導體膜141的源極、漏極區域141b、141a連接的接觸孔146、145。此外，通過從基底保護膜2c到第二層間絕緣膜144b的層形成電路元件部14。
在第二層間絕緣膜144b上以規定的形狀圖案化而形成由ITO等構成的透明的像素電極111，一方的接觸孔145與該像素電極111連接。另外，另一方的接觸孔146與公共給電線103連接。由此，在電路元件部14形成有與各像素電極111連接的驅動用的薄膜晶體管123。此外，在電路元件部14也形成有所述的保持電容cap及開關用的薄膜晶體管122，但是圖6中省略了這些圖示。
發光部11將層疊在多個像素電極111…上的每一個上的功能層110、和在像素電極111及功能層110(空穴注入/輸送層110a)之間具備且區劃出各功能層110的隔壁112作為主體而構成。另外，在功能層110上配置有對置電極12。發光元件即有機EL元件10包括像素電極111、對置電極12及功能層110等。像素電極111例如由ITO形成，以平面視大致矩形圖案化而形成。該像素電極111的厚度優選為50～200nm的范圍，優選為150nm左右。另外，在像素電極111的外周部形成有部分地去除像素電極111的表面而形成的段差111s。該段差111s的高度優選為2～100nm的范圍，更優選為5～50nm的范圍。另外，在各像素電極111…之間具備隔壁112。
隔壁112從基體2側開始依次具備第一隔壁層112a及第二隔壁層112b。第一隔壁層112a形成為置于像素電極111的周緣部之上。在平面上，像素電極111的周圍和第一隔壁層112a構成為以平面重疊的方式被配置。在第一隔壁層112a的表面形成有第二隔壁層112b。
第一隔壁層112a及第二隔壁層112b在像素電極111上具有開口部分，它們連通而形成隔壁112的開口部分112g。第一隔壁層112a及第二隔壁層112b的開口部分相互地形成在一面，它們連通而形成開口部分112g。
第一隔壁層112a由例如氧化硅等無機材料構成。第一隔壁層112a的厚度(高度)例如設定在50～200nm的范圍內。第二隔壁層112b由丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、或者硅烷偶聯劑(silane-coupling agent)等的耐熱性、耐溶劑性的某一有機材料構成。第二隔壁層112b的厚度(高度)例如設定為1～10nm左右。此外，上述隔壁的厚度為一例，本發明并不限于此。
此外，隔壁112并不限于上述的雙層結構，也可以使用由有機物層或無機物層構成的單層結構。此時，作為有機物層，使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等的耐熱性高的材料。另外，作為無機物層，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機/無機混合材料。
第一隔壁層112a的表面被加工成具有親液性。另外，第二隔壁層112b的表面被加工成具有疏液性。表示疏液性的區域通過以4氟化甲烷、四氟代甲烷(tetrafluoromethane)或者四氟化碳作為處理氣體的等離子體處理而表面被氟化處理(疏液性處理)。另外，第二隔壁層112b由三甲氧基二硅烷(trimethoxysilane)等硅烷偶聯劑構成時，通過選擇其硅烷偶聯劑的未端的功能基，而能控制第二隔壁層112b的表層的潤濕性(疏液性)。
功能層110由層疊在像素電極111上的空穴注入/輸送層110a和在空穴注入/輸送層110a上相鄰而形成的發光層110b構成。此外，也可以與發光層110b相鄰而形成具有其他功能的其他功能層。例如，也可以形成電子輸送層。
空穴注入/輸送層110a具有將空穴注入到發光層110b的功能，并且具有在空穴注入/輸送層110a的內部輸送空穴的功能。通過將這些空穴注入/輸送層110a設置在像素電極111和發光層110b之間，而提高發光層110b的發光效率、壽命等的元件特性。另外，發光層110b中，將從空穴注入/輸送層110a注入的空穴和從對置電極12注入的電子再次結合，得到發光。
發光層110b構成為，包括可發出紅色光的紅色發光材料、可發出綠色光的綠色發光材料、及可發出藍色光的藍色發光材料三種發光材料，并且發出白色光。發光層110b形成為覆蓋顯示區域全體，在各像素成為公共的發光層。發光層110b中產生的白色光通過透過未圖示的濾色器來著色，進行彩色顯示。
作為空穴注入/輸送層110a的形成材料，例如能使用聚亞乙二氧基噻吩(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，除此之外并不特別限定而也可以使用公知的各種材料，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。進一步，作為空穴注入/輸送層的形成材料，使用銅酞菁(CuPc)、聚四氫苯硫基亞苯基(polytetrahydrothiophenylphenylene)即聚亞苯基亞乙烯基、1、1-二(4-N，N-聯甲苯氨基苯(ditolylaminophenyl))環己烷、三(8-羥基喹啉)鋁等。
另外，作為發光層110b的材料，例如，可使用(聚)對亞苯基亞乙烯基(paraphenylene vinylene)衍生物、聚亞苯基衍生物、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，或者對這些高分子材料摻雜紅熒烯、二萘嵌苯、9、10-二苯基蒽(diphenylanthracene)、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹丫酮(quinacridone)等。
空穴注入/輸送層110a的上面被配置在第一隔壁層112a和第二隔壁層112b之間的邊界部。第一隔壁層112a的厚度與空穴注入/輸送層110a的厚度大致相等，通過第一隔壁層112a的上面和空穴注入/輸送層110a的上面來形成連續的平坦面。發光層110b覆蓋第二隔壁層112b及空穴注入/輸送層110a的上面而形成在顯示區域全體上。發光層110b由旋轉涂敷法等來形成，發光層110b的上面被平坦地形成。
對置電極12形成在發光部11的整個面上，發揮與像素電極111成對而對功能層110流過電流的作用。該對置電極12例如將鈣層和鋁層層疊而構成。
此時，優選為，在靠近發光層的一側的對置電極上設置功函數低的層，尤其在該方式中發揮與發光層110b直接接觸而將電子注入到發光層110b的作用。
另外，形成對置電極12的鋁使從發光層110b發出的光反射到基體2側，因此除了鋁之外，優選由銀、或鋁和銀的層疊膜等構成。另外，其厚度優選為例如100～1000nm范圍，尤其是200nm左右最好。進一步，也可以在鋁上設置由氧化硅、氮化硅等構成的氧化防止用的保護層。
此外，本實施方式中，在隔壁112的附近形成一定的深度的槽D，但是槽D的形式并非限于這樣的形式。例如，圖7(a)模式地示出了圖6所示的槽D的形式。該形狀中，通過在像素電極(電極)111的外周部設置垂直的段差111s，而將槽D的深度形成為一定的深度，但是，如圖7(b)所示，通過在像素電極111的外周部設置錐形狀的段差111s，而能根據來自隔壁112的距離使槽D的深度不同。另外，如圖7(c)所示，通過將段差112s不設置在像素電極111上而設置在隔壁112上，而在像素電極111的外周部能形成槽D。該方式中，通過部分地去除像素電極111的外周部的隔壁112來形成段差112s(即槽D)。進一步，如圖7(d)所示，通過在隔壁112形成錐形狀的段差112s，而能根據來自隔壁112的距離使槽D的深度不同。此外，圖7(c)及圖7(d)的方式中，通過以與形成隔壁112的工序相同的工序來進行形成槽D的工序，而簡化制造工序。
(設備的制造方法)接著，說明上述顯示裝置1的制造方法作為本發明的設備的制造方法的一實施方式。在此，主要說明(1)隔壁形成工序、(2)空穴注入/輸送層形成工序、(3)發光層形成工序、(4)對置電極形成工序。
(1)隔壁形成工序另外，如圖8所示，用公知的方法在基體2上形成電路元件部14及像素電極111，在該電路元件部14上形成由第一隔壁層112a及第二隔壁層112b構成的隔壁112。在像素電極111的外周部通過蝕刻形成段差111s。蝕刻只對像素電極111的表面部分進行，不貫通像素電極111。由此，能防止開口率的下降。另外，隔壁112在與段差111s之間空出間隙而形成，在隔壁112的附近形成由段差111s構成的槽D。
第一隔壁層112a作為對空穴注入/輸送層形成工序及發光層形成工序中使用的液體材料(第一組成物、第二組成物)具有親液性的親液層而形成。另外，第二隔壁層112b作為對所述液體材料具有疏液性的疏液層形成。另外，根據需要對第一隔壁層112a的表面施加親液處理，對第二隔壁層112b的表面施加疏液處理。
在第一隔壁層112a及第二隔壁層112b上形成有在像素電極111上相互連通的開口部分。第一隔壁層112a及第二隔壁層112b的開口部分在一面上形成。第一隔壁層112a及第二隔壁層112b也可以逐層圖案化，也可以在形成第一隔壁層112a及第二隔壁層112b之后，使用設在第二隔壁層上的公共掩模將第一隔壁層112a及第二隔壁層112b由干蝕刻等一并圖案化。
(2)空穴注入/輸送層形成工序接著，如圖9所示，使用液滴噴出法(噴墨法)將包括空穴注入/輸送層的形成材料的第一組成物(液體材料)110c噴出在像素電極111上。將噴頭H1的噴嘴H2配置在隔壁112的開口位置上，并且一邊使噴頭H1和基體2相對移動，一邊進行第一組成物110c的噴出。
作為第一組成物110c，能使用使上述的空穴注入/輸送層形成材料溶解到極性溶劑上的組成物。作為極性溶劑，例如可列舉異丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁內酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP，methylpyrrolidone)、1，3-二甲基-2-咪唑(DMI)及其衍生物、卡必醇醋酸鹽(carbitol acetate)，丁基卡必醇醋酸鹽等的乙二醇醚類等。此外，第一組成物110c的組成并不限于上述例。
第一組成物110c的噴出量由基于隔壁112的凹陷(開口)的大小、要形成的空穴注入/輸送層的厚度、第一組成物中的空穴注入/輸送層形成材料的濃度等來決定。另外，也可以將第一組成物一次配置在隔壁之間，也可以分多次配置。此時，每次的第一組成物的量也可以相同，也可以改變每次的第一組成物的量。進一步，每次從相同的位置對某一像素電極噴出第一組成物，每次也可以邊使位置偏離邊進行噴出。
所噴出的第一組成物110c的液滴擴散到所親液處理后的像素電極111的電極面上，被填充到隔壁112之間。隔壁112表面(上面112f)被加工成具有疏液性，相反，即使第一組成物110c從規定的噴出位置離開而噴出到隔壁112的上面112f上，在其上面112f，第一組成物110c的液滴被彈出，滾入到隔壁112的開口部分112g。
接著，如圖10所示，將配置在像素電極111上的第一組成物110c進行干燥，在像素電極111上形成空穴注入/輸送層的膜。包括該空穴注入/輸送層形成工序的以后的工序優選作為沒有水、氧的氣氛。例如，優選在氮氣氛、氬氣氛等的惰性氣體氣氛中進行。
第一組成物110c在其干燥過程中，如圖10所示其液面徐徐下降，最終僅析出第一組成物中的溶質(空穴注入/輸送層的形成材料)而形成空穴注入/輸送層。此時，在隔壁112的側壁面露出親液層即第一隔壁成112a，因此第一組成物110c的液面在親液層即第一隔壁層112a和疏液層即第二隔壁層112b之間的邊界部被固定(制止)，該邊界部成為干燥的開始點，溶質的堆積在隔壁112的開口區域全體均勻地進行。另外，第一隔壁層112a的厚度形成為與空穴注入/輸送層的厚度大致相同，因此所形成的空穴注入/輸送層的厚度即使在由隔壁112區劃出的區域的外周部(隔壁附近)和中央部的任一個中被控制為與第一隔壁層112a的厚度大致相同的厚度。
圖11是表示形成空穴注入/輸送層110a的狀態的圖。圖11中，空穴注入/輸送層110a在第一隔壁層112a的開口區域全體以均勻的厚度形成。另外，第一隔壁層112a的厚度和空穴注入/輸送層110a的厚度大致相等，因此在第一隔壁層112a的上面和空穴注入/輸送層110a的上面形成有連續的平坦面。
(3)發光層形成工序接著，如圖12所示，通過旋轉涂敷法，在隔壁112及空穴注入/輸送層110a上的整個面上涂敷包括發光層的形成材料的第二組成物，將其進行干燥，從而形成發光層110b的膜。作為第二組成物，可使用使所述的發光層形成材料溶解到非極性溶劑中的組成物。作為非極性溶劑，優選使用對空穴注入/輸送層110a不溶的溶劑，例如，可使用環己基苯(cyclohexylbenzene)、二氫苯并呋喃(ジハィドロベンゾフラン，dihydrobenzofuran)、三甲基苯、四甲基苯等。此外，作為涂敷第二組成物的方法，除了旋轉涂敷法以外，還可以使用浸漬法、噴射法、刮刀涂敷(bladecoat)法等方法。
發光層110b通過由旋轉涂敷法等形成，而表面被平坦地形成。空穴注入/輸送層110a的表面也被平坦地形成，因此發光層110b的厚度在像素電極111上以均勻的厚度形成。
(4)對置電極形成工序接著，如圖13所示在發光層110b上的整個面上形成對置電極12。對置電極12也可以層疊多個材料而形成。例如，在發光層附近一側優選形成功函數小的材料，例如，能使用鈣、鋇等，另外，有時通過材料在下層薄薄地形成氟化鋰等較好。另外，也可以在上部側(密封側)使用功函數比下部側高的材料例如鋁。另外，在對置電極12上為了防止氧化而也可以設置氧化硅、氮化硅等保護層。
通過以上的工序，在基體2上形成發光部11，形成有機EL元件10。之后，密封形成有機EL元件的基體2，在基體2的布線連接對置電極12，并且在設在基體2上或外部上的驅動IC(驅動電路)連接電路元件部14的布線，而顯示裝置1完成。
(電子設備)圖14是表示具備上述顯示裝置的電子設備的一例的立體構成圖。
圖14所示的映像監視器1200具備包括之前的實施方式的顯示裝置的顯示部1201、框體1202、揚聲器1203等。并且，該映像監視器1200可通過之前的顯示裝置以高畫質進行均勻的亮度的顯示。尤其，大型的面板中像素大型，因此很難將發光部即有機功能層均勻地形成，但是本發明的顯示裝置中，能均勻地形成任意的大小的有機功能層，因此成為大型的面板中適合使用的顯示裝置。
上述各實施方式的顯示裝置并不限于上述攜帶電話，能作為電子書、個人計算機、數字靜像攝像機、探視型或監視直視型的磁帶錄象機、汽車導航裝置、尋呼機、電子手冊、電子計算器、文字處理機、工作站、視頻電話、POS終端、具備觸摸面板的設備等圖像顯示部件使用，即使在任一的設備中也能實現高畫質顯示。
以上，參照
本發明的最佳實施方式例，但是本發明并非限定于此例。上述的例子中示出的各構成部件的諸多形狀或組合等為一例，在不脫離本發明的主旨的范圍內基于設計要求進行各種變更。
權利要求
1.一種設備，具備隔壁；膜，設置在由所述隔壁區劃出的區域；和槽，設置在由所述隔壁區劃出的區域的外周部。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述槽形成為環狀，以便包圍形成有所述膜的區域。
3.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于，所述槽的深度根據離所述隔壁的距離而不同。
4.一種膜形成方法，在由隔壁區劃出的區域配置液體材料并形成膜，包括在由所述隔壁區劃出的區域的外周部形成槽的工序；在由所述隔壁區劃出的區域配置含有功能性材料的液體材料的工序；和將所述液體材料進行干燥，以形成覆蓋所述槽的所述功能性材料的膜的工序。
5.根據權利要求4所述的膜形成方法，其特征在于，所述槽由與形成所述隔壁的工序相同的工序來形成。
6.根據權利要求4或5所述的膜形成方法，其特征在于，在進行配置所述液體材料的工序時，在所述隔壁的表面形成對所述液體材料具有親液性的親液區域。
7.根據權利要求6所述的膜形成方法，其特征在于，所述隔壁包括對所述液體材料具有親液性的親液層、和對所述液體材料具有疏液性的疏液層，由在所述隔壁的表面露出的所述親液層來形成所述親液區域。
8.根據權利要求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親液層的工序；在所述親液層上形成所述疏液層的工序；對所述疏液層圖案化的工序；和將所述疏液層作為掩模來對所述親液層圖案化的工序。
9.根據權利要求7或8所述的膜形成方法，其特征在于，所述親液層的厚度與成為對象的膜的厚度大致相等。
10.一種設備的制造方法，具有在由隔壁區劃出的區域配置液體材料而形成膜的工序，形成所述膜的工序通過權利要求4～9中任一項所述的膜形成方法來進行。
11.根據權利要求10所述的設備的制造方法，其特征在于，所述設備具備電極和形成在所述電極上的所述膜，形成所述槽的工序通過部分地去除所述電極來進行。
12.根據權利要求11所述的設備的制造方法，其特征在于，部分地去除所述電極的工序通過部分地去除所述電極的表面來進行。
13.根據權利要求10所述的設備的制造方法，其特征在于，所述設備具備電極和形成在所述電極上的所述膜，形成所述槽的工序通過部分地去除所述電極的外周部的所述隔壁來進行。
14.根據權利要求10～13中任一項所述的設備的制造方法，其特征在于，所述設備在所述電極上具備包括空穴注入/輸送層和發光層的膜，形成所述膜的工序包括在由所述隔壁區劃出的區域配置含有所述空穴注入/輸送層的形成材料的液體材料，而形成所述空穴注入/輸送層的工序；和在所述空穴注入/輸送層上配置含有所述發光層的形成材料的液體材料，而形成所述發光層的工序。
全文摘要
提供一種防止在隔壁的附近產生的膜的偏斜，能形成均勻的膜的設備。本發明的設備具備隔壁(B)；在由所述隔壁(B)區劃出的區域上設置的膜(F)；在由所述隔壁(B)區劃出的區域的外周部上設置的槽(D)。膜(F)通過在由隔壁(B)區劃出的區域上配置液體材料(L)而形成，槽(D)的表面的一部分由膜F所覆蓋。
文檔編號H05B33/22GK101076211SQ20071010495
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月17日 優先權日2006年5月19日
發明者三橋悅央, 關俊一 申請人:精工愛普生株式會社