CN100429801C - 有机el装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种具有高精细的多像素，不发生颜色偏差，正极及负极间不发生短路等问题的，基板容易大型化，不需大型真空装置，材料利用效率高，可简便批量生产的高质量的，适于作显示器等使用的有机EL装置及其有效制造方法。本发明的有机EL装置，其特征在于，该有机EL装置配置在正极和负极之间，具有多个使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元隔板划分的多个空隙内有有机EL发光材料而构成；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0。

Description

有机EL装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及用高分子材料作为有机EL发光材料的有机EL装置及其有效的制造方法。
背景技术
有机EL装置与无机EL元件相比，可在低电压下驱动，另外，即使与原来的无机LED相比，是不经过复杂的成长工序也可以制成的固体自发光装置。另外，当考虑在携带用显示器上的使用时，有机EL装置，特别是与液晶显示器(LCD)比较时，具有的优点是，由于自发光而不用后照光，可以制成轻量而价格低的制品，响应速度快，全部固体元件，从而具有强的耐冲击强度等。有机EL装置，可以期待在平板显示等中使用。
作为在有机EL装置上使用的EL发光材料，已知有单体类材料和聚合物类材料。一般，上述单体类材料通过真空蒸镀成膜，而上述聚合物类材料则通过涂布法成膜，但上述聚合物类材料的成膜方法不需昂贵的装置，故实用。
然而，用上述聚合物类材料作为EL发光材料，制成全彩色显示器时，存在的问题是难以分别精细涂布显示蓝(B)、绿(G)及红(R)三原色发光的EL发光材料，形成像素。此前，一般采用金属掩模，通过真空蒸镀法，涂布上述聚合物材料，此时，受到上述金属掩模加工尺寸的限制，另外，难以提高与该掩模位置一致的精度，结果是无法提高涂布的分辨度，装置也变得昂贵。
在这里，人们推荐用喷墨法，可以分别精细涂布显示蓝(B)、绿(G)及红(R)三原色发光的上述聚合物类材料，形成像素。此时，可以有效利用上述聚合物类材料(无用量少)，另外，与用金属掩模的涂布相比，可形成高精细像素图案。
然而，在采用喷墨法进行涂布时，必须向由正极和负极间形成的绝缘性存储单元隔板所划分的空隙内，把作为上述EL发光材料使用的上述聚合物类材料，作为喷墨的油墨从喷咀喷出进行供给，但存在的问题是，由于所述空隙的开口部小，故不能向上述空隙内稳定供给喷墨用的油墨，从而产生色彩偏差，或上述正极和上述负极发生短路等。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高精细的多像素，不发生颜色偏差，正极及负极间不发生短路等问题，基板容易大型化，不需大型真空装置，无需掩模对准，材料利用效率高，容易批量生产且高质量的，适于作显示器等使用的有机EL装置及其有效制造方法。
本发明的有机EL装置，具有多个配置在正极和负极之间，并使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内存在有机EL发光材料而构成，其中，至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0。在该有机EL装置中，由于从上述开口端侧向上述另一端侧，上述空隙的开口口径渐渐加大，故向该空隙内，可容易而稳定地从喷咀头喷射、供给作为上述EL发光材料的喷墨用的油墨。结果是，在该有机EL装置中，适于用作多像素高精细的，无色偏差，正极及负极间不发生短路等问题的，容易批量生产的显示器等。
本发明的有机EL装置的制造方法，在本发明的有机EL装置的制造方法中，(1)通过采用选自光刻胶及耐热性聚合物材料的图案形成存储单元后，进行等离子体处理；或(2)用无机材料图案形成存储单元后，进行蚀刻处理。在本发明的有机EL装置的制造方法中，在上述(1)的情况下，首先，采用选自光刻胶及耐热性聚合物材料图案形成存储单元后，把该存储单元的图案进行等离子体处理。于是，在由该图案的隔板划分的空隙中，把开口部附近被加以削减，使该开口口径比该空隙中的底部侧加大。另外，在上述(2)的情况下，首先，采用上述无机材料图案形成存储单元后，蚀刻处理该存储单元的图案。于是，由该图案的隔板划分的空隙中的开口部附近被加以削减，使其开口口径比该空隙中的底部侧加大。即使在上述(1)及(2)的任何一种情况下，由于上述空隙中的开口部附近的开口口径加大，故可向该空隙内容易而稳定的供给EL发光材料。结果是，可以有效制造具有高精细的多像素、无色偏差、正极及负极间无短路问题的，适于作显示器的本发明的有机EL装置。
另外，本发明所述的一种有机EL装置，具有多个配置在正极和负极之间，且使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间的距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0，其特征在于，至少1个空隙由具有n段锥状部的存储单元的隔板划分而成，在将该n段锥状部的锥状底部中的上述存储单元的隔板间的距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn，开口端侧的锥状底部的锥角，比另一端部的锥状底部的锥角小。
另外，本发明所述的一种有机EL装置的制造方法，其特征在于，采用包括有光刻胶及耐热性聚合物中的任一个的材料图案形成存储单元后，对图案形成的上述存储单元进行等离子体处理；该有机EL装置，具有多个配置在正极和负极之间，并使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料而构成；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间的距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0，至少1个空隙由具有n段锥状部的存储单元的隔板划分而成，在将该n段锥状部的锥状底部中的上述存储单元的隔板间的距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn，开口端侧的锥状底部的锥角，比另一端部的锥状底部的锥角小。
另外，本发明所述的一种有机EL装置的制造方法，由无机材料图案形成存储单元后，进行蚀刻处理，其特征在于，该有机EL装置具有多个配置在正极和负极之间，并使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料而构成；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间的距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0，至少1个空隙由具有n段锥状部的存储单元的隔板划分而成，在将该n段锥状部的锥状底部中的上述存储单元的隔板间的距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn，开口端侧的锥状底部的锥角，比另一端部的锥状底部的锥角小。
附图说明
图1是用于说明原来的有机EL装置中存储单元之一例的概略说明图。
图2是用于说明本发明的有机EL装置中存储单元之一例的概略说明图。
图3A、3B、3C、3D及3F是用于说明本发明的有机EL装置的制造方法之一例的概略说明图。
图4A、4B、4C、4D及4F是用于说明本发明的有机EL装置制造方法的又一例的概略说明图。
具体实施方式
[有机EL装置]
本发明的有机EL装置，具有多个配置在正极和负极之间、把该正极和该负极加以绝缘的存储单元，通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料，还根据需要具有正孔注入层、正孔输送层、电子输送层、电子注入层、密封材料等其他层或构件。
在本发明的有机EL装置中，多个存在的空隙中的至少1个必需满足以下条件，而全部空隙的90％以上满足下列条件者是优选的，全部空隙满足下列条件者是更优选的。
即，所谓上述条件，是指在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0的条件。
在满足该条件时，由于上述空隙中的开口口径，与上述另一端侧相比上述开口端侧更大，故向该空隙内，可容易而稳定地存放作为EL发光材料的喷墨用的油墨，所以，制造效率优异并且所得到的有机EL装置具有高精细像素的高质量。
在本发明的有机EL装置中，多个存在的空隙中的至少1个必需满足以下条件，而全部空隙的90％以上满足下列条件者是优选的，全部空隙满足下列条件者是更优选的。
即，所谓上述条件，是指由具有n段台阶差的存储单元的隔板划分而构成，在该n段台阶差底部的上述存储单元的隔板间距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn的条件。
在满足该条件时，由于上述存储单元具有多段结构，从上述另一端侧向上述开口端侧发生削减，在由该存储单元的隔板划分的空隙部中，由于其开口口径与上述另一端侧相比，上述开口端侧更大，故在该空隙内可容易而稳定地存放作为EL发光材料的喷墨用的油墨，所以，制造效率优异并且所得到的有机EL装置具有高精细像素的高质量。
上述存储单元具有2段以上的台阶差，上述空隙在由该存储单元的隔板划分时，多个存在的空隙中的至少1个必需满足以下条件，而全部空隙的90％以上满足下列条件者是优选的，全部空隙满足下列条件者是更优选的。
即，所谓上述条件，是指最位于上述开口端侧，形成上述存储单元的隔板间距离达到最大的台阶差的该存储单元的隔板为锥状的条件。
在满足该条件时，由于上述存储单元的开口部具有开口口径大的锥状，故向由该存储单元的隔板划分的空隙内把作为EL发光材料的喷墨用的油墨，容易而稳定的存放，制造效率优异并且所得到的有机EL装置具有高精细像素的高质量。
在上述存储单元具有2段以上的台阶差，上述空隙由该存储单元的隔板划分时，多个存在的该空隙的至少1个必需满足以下条件，而全部空隙的90％以上满足下列条件者是优选的，全部空隙满足下列条件者是更优选的。
即，所谓上述条件，是指在上述存储单元的隔板上形成的各段中任何一段均为锥状的条件。
在满足该条件时，由于作为有机EL发光材料的喷墨用的油墨，沿着上述存储单元开口部形成的开口口径大的锥状隔板，然后，沿着开口口径更小的锥状隔板，容易而可靠的存放在上述空隙内，故制造效率优异并且所得到的有机EL装置具有高精细像素的高质量。
即使具有2段以上台阶差的上述存储单元，在本发明中，从制造效率等考虑，具有2段台阶差的存储单元是优选的，在具有2段台阶差的存储单元的隔板具有2段锥状，从用喷墨法向该空隙内可容易而稳定地存放有机EL发光材料考虑，是更优选的。
另外，上述存储单元具有2段以上台阶差时，该存储单元，其上述开口端侧的台阶差底部锥角，比上述另一端侧的台阶差底部锥角小是优选的。此时，在由该存储单元的隔板划分的空隙内，用喷墨法可容易而稳定地存放有机EL发光材料。
还有，在本发明中，从制造效率等看上述开口端侧为正极侧，而上述另一端侧为负极侧是优选的。
作为上述存储单元，只要用能够印刻图形的绝缘材料形成即可，而未作特别限定，可根据目的加以适当选择即可，但光刻胶及耐热性聚合物、无机材料等是合适的。
作为光刻胶，未作特别限定，可从公知的物质中根据目的进行适当选择，例如，正型光刻胶、负型光刻胶等。
作为耐热性聚合物，未作特别限定，可从公知的物质中根据目的进行适当选择，例如，聚酰亚胺等。
作为无机材料，未作特别限定，可从公知的物质中根据目的进行适当选择，例如，氮化硅、氧化硅等是合适的。
这些既可以单独使用1种也可以2种以上合用。另外，上述存储单元也可以是层叠结构体，作为该层叠结构体，采用上述氮化硅和上述氧化硅的层叠结构体是合适的。
作为有机EL发光材料，未作特别限定，可根据目的进行适当选择，但优选的是使其溶液化，能够用喷墨法从喷咀头向上述空隙进行喷射的物质，从聚合物类材料中选择是更优选的。
作为上述聚合物类材料，未作特别限定，可从高分子有机EL装置使用的公知的物质中进行适当选择，例如，可以举出聚苯乙炔(PPV)、PV等。
在本发明中，通过存放在上述空隙中的上述有机EL发光材料形成发光层，通过具有该发光层的各个空隙构成像素。在这里，存放在上述空隙中的上述有机EL发光材料，可从红色发光材料、绿色发光材料、蓝色发光材料中适当选择，通过组合设计成全彩色显示器。
通过喷墨法的上述发光层的形成，例如，用喷咀把上述喷墨的油墨向上述空隙中进行喷射、供给后，通过适当干燥来形成。
作为上述发光层的厚度，50~200nm是优选的，70~150nm是更优选的。
当上述发光层的厚度处于上述优选的范围内时，用该有机EL装置可得到充分的发光效率、发光亮度、色纯度。
本发明的有机EL装置，在正极及负极之间，具有通过上述存储单元的隔板划分的空隙内形成的上述发光层，还可具有根据目的适当选择的前述其他层或构件。
-正极-
作为上述正极，未作特别限定，可根据目的适当选择，但在上述有机薄膜层上，具体的当在上述有机薄膜层上仅具有上述发光层时，向该发光层、在该有机薄膜层还具有上述正孔输送层时，向该正孔输送层、该有机薄膜层还具有上述正孔注入层时，向该正孔注入层供给正孔(载体)是优选的。
作为正极材料，未作特别限定，可根据目的适当选择，例如，优选金属、合金、金属氧化物、导电性化合物、以及这些的混合物，其中，功函数4eV以上的材料是优选的。
作为正极材料的具体例子，可以举出氧化锡、氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)等导电性金属氧化物；金、银、铬、镍等金属；这些金属和导电性金属氧化物的混合物或层叠物；碘化铜、硫化铜等无机导电性物质；聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等有机导电性材料；它们和ITO的层叠物等。这些既可以单独使用也可以2种以上合用。其中，导电性金属氧化物是优选的，从生产性、高传导性、透明性等观点考虑，ITO是特别优选的。
作为上述正极的厚度，未作特别限定，可根据材料适当选择，30~500nm是优选的，50~200nm是更优选的。
上述正极，可在钠玻璃、非碱玻璃等玻璃、透明树脂等基板上形成。
当采用上述玻璃作为该基板时，从该玻璃溶出离子少的观点看，所述非碱玻璃、实施二氧化硅等绝缘涂布的上述钠玻璃是优选的。
作为上述基板的厚度，只要能充分保持机械强度的厚度即可而未作特别限定，当用玻璃作该基材时，通常在0.2mm以上，优选0.7mm以上。
上述正极，例如，可采用下列方法形成：蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE法(分子线外延法)、离子束法、离子电镀法、等离子体聚合法(高频激发离子电镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、复印法、化学反应法(溶胶-凝胶法等)，涂布该ITO的分散物的方法等。
上述正极，通过进行洗涤、其他处理，使该有机EL装置的驱动电压下降，或可提高发光效率。作为上述其他处理，例如，当上述正极材料为ITO时，进行UV-臭氧处理、等离子体处理等是合适的。
-负极-
作为上述负极，未作特别限定，可根据目的适当选择，但在上述有机薄膜层上，具体的当在上述有机薄膜层上仅具有上述发光层时，向该发光层、在该有机薄膜层还具有上述电子输送层时，向该电子输送层、在该有机薄膜层及该负极间具有电子注入层时，向该电子注入层供给电子是优选的。
作为负极材料，未作特别限定，可根据上述电子输送层、上述发光层等与该负极相邻的层或分子的粘合性、离子化势、稳定性等加以适当选择，例如，可以举出金属、合金、金属氧化物、导电性化合物、以及这些的混合物等。
作为负极材料的具体例子，可以举出碱金属(例如，Li、Na、K、Cs等)、碱土类金属(例如，Mg、Ca等)、金、银、铅、铝、钠-钾合金或这些的混合金属、锂-铝合金或这些的混合金属、镁-银合金或这些的混合金属、铟、镱等稀土类金属、这些的合金等。
这些既可以单独使用也可以2种以上合用。其中，功函数4eV以上的材料是优选的，铝、锂-铝合金或这些的混合金属、镁-银合金或这些的混合金属等是优选的。
作为上述负极的厚度，未作特别限定，可根据该负极材料等适当选择，1~10000nm是优选的，20~200nm是更优选的。
上述负极，例如，采用下列方法：蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE法(分子线外延法)、离子束法、离子电镀法、等离子体聚合法(高频激发离子电镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、复印法等方法形成是优选的。
作为上述负极材料，当2种以上合用时，既可以使该2种以上材料同时蒸镀，形成合金电极等，也可以把预先制造的合金进行蒸镀，形成合金电极。
作为上述正极及上述负极的电阻值，低者是优选的，数百Ω/□以下是优选的。
-正孔注入层-
作为上述正孔注入层，未作特别限定，可根据目的适当选择，但例如在施加电场时具有从上述正极注入正孔的功能是优选的。
作为上述正孔注入层的材料，未作特别限定，可根据目的适当选择，例如，可以举出PEDOT：PSS(用聚(苯乙烯磺酸酯)渗杂的聚3，4-亚乙基二氧噻吩)、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)、酞菁铜、聚苯胺等。
Figure C0381975200131
作为正孔注入层的厚度，未作特别限定，可根据目的适当选择，例如50~150nm是优选的，70~100nm是更优选的。
上述正孔注入层，例如，采用下列方法：蒸镀法、湿式制膜法、电子束法、溅射法、反应性溅射法、MBE法(分子线外延法)、离子束法、离子电镀法、等离子体聚合法(高频激发离子电镀法)、分子层叠法、LB法、印刷法、复印法等方法形成是更适合的。
-其他层或构件-
本发明的有机EL装置，可根据目的加以适当选择的具有其他层或构件，作为该其他层，例如，保护层、密封材料等是合适的。
作为上述保护层，未作特别限定，可根据目的适当选择，例如，可以抑制水分或氧等的促进有机EL装置劣化的分子或物质侵入有机EL装置内的是优选的。
作为上述保护层的材料，例如，可以举出In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等金属；MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等金属氧化物；SiN、SiNxOy等氮化物；MgF2、LiF、AlF3、CaF2等金属氟化物；聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、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种共聚用单体的混合物共聚得到的共聚物、共聚主链上有环状结构的含氟共聚物、吸水率1％以上的吸水性物质、吸水率0.1％以下的防湿性物质等。
上述保护层，例如，采用下列方法：蒸镀法、湿式制膜法、溅射法、反应性溅射法、MBE法(分子线外延法)、离子束法、离子电镀法、等离子体聚合法(高频激发离子电镀法)、印刷法、复印法等方法形成是更适合的。
作为本发明的有机EL装置的结构，未作特别限定，可根据目的适当选择，作为该层的构成，例如，可以举出下列(1)~(13)的层结构，即(1)正极/正孔注入层/正孔输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/负极；(2)正极/正孔注入层/正孔输送层/发光层/电子输送层/负极；(3)正极/正孔输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/负极；(4)正极/正孔输送层/发光层/电子输送层/负极；(5)正极/正孔注入层/正孔输送层/发光层兼电子输送层/电子注入层/负极；(6)正极/正孔注入层/正孔输送层/发光层兼电子输送层/负极；(7)正极/正孔输送层/发光层兼电子输送层/电子注入层/负极；(8)正极/正孔输送层/发光层兼电子输送层/负极；(9)正极/正孔注入层/正孔输送层兼发光层/电子输送层/电子注入层/负极；(10)正极/正孔注入层/正孔输送层兼发光层/电子输送层/负极；(11)正极/正孔输送层兼发光层/电子输送层/电子注入层/负极；(12)正极/正孔输送层兼发光层/电子输送层/负极；(13)正极/正孔输送层兼发光层兼电子输送层/负极等。
上述有机EL装置，当具有上述正孔阻挡层时，在上述(1)~(13)中，在上述发光层和上述电子输送层之间配置该正孔阻挡层的层结构是合适的。
上述有机EL装置，既可以单色发光也可以多色发光，还可以是全彩色型发光。
作为把上述有机EL装置制成全彩色装置的方法，已知有：例如，可以采用像《月刊ディスプレィ》，2000年9月号，33~37页记载的那样，把分别发出对应3原色(蓝色(B)、绿色(G)、红色(R))光的有机EL装置配置在基板上的3色发光法、把白色发光用的有机EL装置发出的白光通过彩色过滤器分成3原色的白色法、采用发蓝光用的有机EL装置，使蓝色发光通过荧光色素层，转变成红色(R)及绿色(G)的色变换法等，但在本发明中，采用3色发光法是特别合适的。
作为上述有机EL装置的驱动方式，未作特别限定，可根据目的适当选择，例如，采用《日经ェレクトロニクス》，No.765，2000年3月13日号，55~62页记载的无源矩阵面板、有源矩阵面板等驱动方式是合适的。
本发明的有机EL装置，例如，在以计算机、车载用显示器、野外显示器、家用仪器、办公用仪器、家电用仪器、交通相关仪器、钟表显示器、跑步显示器、发光装置、音响仪器等主要的各种领域中使用是合适的。
[有机EL装置的制造方法]
本发明的有机EL装置的制造方法，即上述本发明的有机EL装置的制造方法，包括：(1)采用选自光刻胶及耐热性聚合物材料图案形成存储单元后，进行等离子体处理；或，(2)用无机材料图案形成存储单元后，进行蚀刻处理。
在本发明的有机EL装置的制造方法中，对上述(1)或(2)以外的处理或工序未作特别限定，可根据目的从公知的方法中适当选择，例如，可以举出正极构图工序、在正极上形成正孔输送层的工序、在正孔输送层上形成发光层的工序、在发光层上形成电子输送层的工序、在电子输送层上形成负极的工序等。
上述(1)含有存储单元形成工序和等离子体处理工序，而上述(2)含有存储单元形成工序和蚀刻工序。
上述存储单元形成工序是，例如，在上述正极上涂布选自上述光刻胶及耐热性聚合物的材料，形成涂布膜后，或蒸镀上述无机材料形成蒸镀膜后，用光刻法印刻图形，来形成存储单元的工序。
对形成上述存储单元时的条件，未作特别限定，可根据目的适当选择。
作为上述涂布方法，未作特别限定，可从旋转涂布法等公知的方法中适当选择。
作为蒸镀方法，未作特别限定，可从CVD法等公知的方法中适当选择。
作为等离子体处理工序，对其条件等未作特别限定，可根据目的适当选择，采用选自氧等离子体及氟类等离子体的等离子体气体进行处理是优选的。此时，当用聚酰亚胺等树脂材料形成上述存储单元时，该存储单元可有效削减。
作为上述蚀刻处理工序，对其条件等未作特别限定，可根据目的适当选择，采用2种以上蚀刻气体进行处理是优选的。此时，当用上述无机材料形成上述存储单元时，该存储单元可有效削减。
作为上述蚀刻气体，合适的可以举出CF4/O2气体、CF4气体等。
在上述蚀刻处理中，当采用2种以上蚀刻气体进行蚀刻处理时，例如，按下列方法进行是优选的。即，当从CF4/O4气体切换成CF4气体时，通过监控等离子体N2来进行是优选的，当从CF4气体切换成CF4/O2气体时，通过监控等离子体F2来进行是优选的。此时，当监测的等离子体F2或等离子体N2的强度达到15~25％时切换蚀刻气体是优选的。
当把2种无机材料构成的存储单元形成图案时，表层蚀刻速率比下层蚀刻速率大是优选的。
在形成上述发光层的工序中，向由上述等离子体工序或上述蚀刻处理工序形成的存储单元的隔板所划定的空隙内，用喷咀头通过喷射法，把含上述有机EL发光材料的溶液(上述喷墨油墨)进行喷射、供给。然后，进行适当干燥，可在上述空隙内用上述有机EL发光材料形成发光层。
当采用上述本发明的有机EL装置的制造方法时，可有效制造本发明的有机EL装置。
对制成的有机EL装置，如图1及图2所示，与原来的存储单元相比，存储单元隔板中的开口部(露出端)附近被削减，由该存储单元的隔板划分的空隙的开口口径，比该空隙的底部侧大。因此，向由本发明的存储单元的隔板划分的空隙，与原来的存储单元的隔板划分的空隙相比，可容易且稳定的供给有机EL发光材料。
此时，如同图1的以往例所示，上述存储单元为1段结构，当为1种锥状结构时，当其为缓和的锥状结构时，上述喷墨油墨可稳定的存放在上述空隙内，由于该空隙的开口宽大，故不能高精细化。另一方面，当为徒峭的锥状结构时，通过细微的空隙可形成细微的开口，从上述喷咀头喷出的上述喷墨油墨难以存放在规定的空隙内。然而，如同图2的本发明所示，例如，上述存储单元为2段结构，当各段具有锥状结构时，从喷咀头向由上述存储单元的隔板划定的空隙内喷射喷墨油墨(含有机EL发光材料)的液滴，沿上段的锥状结构转移至下方，然后，汇集在下段锥状结构上，使稳定下落至上述空隙内。结果是，该有机EL装置具有高精细的多个像素，无色偏差，正极和负极间不发生短路等，作为显示器等用是合适的。
下面，具体的说明本发明，但本发明又不受这些实施例的限定。
实施例1
如图3A所示，在玻璃基板1上，用溅射法形成作为正极(下部电极)的ITO2，使达到2000
Figure C0381975200171
(200nm)厚。然后，用光刻法和湿蚀刻法将ITO2加工成线条状。
在该ITO上用旋转喷涂法使聚酰亚胺成膜，使达到5000
Figure C0381975200172
(500nm)厚后，如图3B所示，用光刻法形成存储单元图案。
其次，如图3C所示，把该存储单元图案用O2等离子体处理3分钟，形成2段锥状结构。
其次，如图3D所示，向该存储单元图案间形成的空隙，即向着由上述存储单元的隔板所划分的空隙，从喷墨头，用喷墨法喷射喷墨油墨(含有机EL发光材料)4。然后，如图3E所示，把上述喷墨油墨4存放在各空隙内。
然后，如图3F所示，把上述喷墨油墨及上述存储单元表面被覆，作为负极(上部电极)的AlLi5，用金属掩模，在条纹上蒸镀成膜，使厚度达到3000
Figure C0381975200173
(300nm)。
对上述制造的有机EL装置，以上述AlLi侧作负极，以ITO侧作正极，通入电流，从ITO侧观察EL发光。
实施例2
如图4A所示，在玻璃基板1上，用溅射法形成作为正极(下部电极)的ITO2，使达到2000
Figure C0381975200174
(200nm)厚。然后，用光刻法和湿蚀刻法将ITO2加工成线条状。
其次，如图4B所示，在该ITO上用CVD法依次层叠SiO2(厚度：2000
Figure C0381975200181
(200nm))6、SiN(厚度：3000
Figure C0381975200182
(300nm))7，形成层叠膜。然后，用光刻法形成存储单元图案后，如图4C所示，用反应性离子蚀刻对存储单元开口部附近进行蚀刻处理。具体的是，用CF4/O2气体蚀刻处理SiN，用CF4气体蚀刻处理SiO2。并且，在蚀刻处理中监控N2发光，在其强度达到20％时进行蚀刻气体的替换。结果是，形成图4C所示的具有2段锥状结构的存储单元。
其次，如图4D所示，向该存储单元图案间形成的空隙，即向着由上述存储单元的隔板所划定的空隙，从喷墨头，用喷墨法喷射喷墨油墨(含有机EL发光材料)4。然后，如图4E所示，把上述喷墨用的油墨4存放在各空隙内。
然后，如图4F所示，把上述喷墨用的油墨及上述存储单元表面被覆，作为负极(上部电极)的AlLi5，用金属掩模，在条纹上蒸镀成膜，使厚度达到3000
Figure C0381975200183
(300nm)。
对上述制造的有机EL装置，以上述AlLi侧作负极，以ITO侧作正极，通入电流，从ITO侧观察EL发光。
根据本发明，可以提供一种具有高精细的多像素，不发生颜色偏差，正极及负极间不发生短路等问题的，基板容易大型化，不需大型真空装置，材料利用效率高，可简便批量生产的高质量的，适于作显示器等使用的有机EL装置及其有效制造方法。

Claims (24)

1.一种有机EL装置，具有多个配置在正极和负极之间，且使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间的距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0，其特征在于，至少1个空隙由具有n段锥状部的存储单元的隔板划分而成，在将该n段锥状部的锥状底部中的上述存储单元的隔板间的距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn，开口端侧的锥状底部的锥角，比另一端部的锥状底部的锥角小。
2.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn的空隙为全部空隙的90％或其以上。
3.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，至少1个空隙由具有2段或其以上锥状部的存储单元的隔板划分而成，位于最开口端侧，形成存储单元的隔板间的距离为最大的锥状部的该存储单元的隔板为锥状。
4.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，至少1个空隙由具有2段的锥状的存储单元的隔板划分而成。
5.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，开口端侧为正极侧，而另一端侧为负极侧。
6.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，存储单元由能够印刻图形的绝缘材料形成。
7.按照权利要求6所述的有机EL装置，其特征在于，能够印刻图形的绝缘材料包括有光刻胶及耐热性聚合物中的任一个。
8.按照权利要求6所述的有机EL装置，其特征在于，能够印刻图形的绝缘材料为聚酰亚胺。
9.按照权利要求6所述的有机EL装置，其特征在于，能够印刻图形的绝缘材料选自无机材料。
10.按照权利要求9所述的有机EL装置，其特征在于，无机材料包括有氮化硅及氧化硅中的任一个。
11.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，存储单元是氮化硅及氧化硅的层叠结构体。
12.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，有机EL发光材料选自聚合物类材料。
13.按照权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，由空隙内的有机EL发光材料构成像素。
14.按照权利要求13所述的有机EL装置，其特征在于，空隙内的有机EL发光材料选自红色发光材料、绿色发光材料及蓝色发光材料。
15.一种有机EL装置的制造方法，其特征在于，采用包括有光刻胶及耐热性聚合物中的任一个的材料图案形成存储单元后，对图案形成的上述存储单元进行等离子体处理；
该有机EL装置，具有多个配置在正极和负极之间，并使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料而构成；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间的距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0，至少1个空隙由具有n段锥状部的存储单元的隔板划分而成，在将该n段锥状部的锥状底部中的上述存储单元的隔板间的距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn，开口端侧的锥状底部的锥角，比另一端部的锥状底部的锥角小。
16.按照权利要求15所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，把包括有光刻胶及耐热性聚合物中的任一个的材料涂布在正极上形成涂布膜后，采用光刻法构图而形成存储单元，向由该存储单元划分的空隙内用喷墨法赋予有机EL材料后，形成负极。
17.按照权利要求15所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，等离子体处理采用包括有氧类等离子体及氟类等离子体中的任一个的等离子体气体进行。
18.一种有机EL装置的制造方法，由无机材料图案形成存储单元后，进行蚀刻处理，其特征在于，该有机EL装置具有多个配置在正极和负极之间，并使该正极和该负极绝缘的存储单元，在通过该存储单元的隔板划分的多个空隙内具有有机EL发光材料而构成；至少1个上述空隙，在该空隙中的上述存储单元的隔板间的开口端侧的距离为d，该开口端侧以外的距离为d’，与该开口端侧相对的另一端侧的距离为d”时，d＞d”，并且，上述空隙中的上述存储单元的隔板间的距离，从上述开口端侧向上述另一端侧渐渐减少，满足d-d’≥0，至少1个空隙由具有n段锥状部的存储单元的隔板划分而成，在将该n段锥状部的锥状底部中的上述存储单元的隔板间的距离，从开口端侧向另一端侧，以d1、d2、…、dn-1、dn表示时，满足d1＞d2＞…＞dn-1＞dn，开口端侧的锥状底部的锥角，比另一端部的锥状底部的锥角小。
19.按照权利要求18所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，存储单元把无机材料通过CVD法蒸镀在正极上形成蒸镀膜后，用光刻法构图而形成存储单元，向由该存储单元划分的空隙内用喷墨法赋予有机EL发光材料后形成负极。
20.按照权利要求18所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，蚀刻处理采用2种或2种以上的蚀刻气体进行。
21.按照权利要求18所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，蚀刻处理包括采用CF4/O2气体蚀刻处理SiN的第一蚀刻处理及采用CF4气体蚀刻处理SiO2的第二蚀刻处理。
22.按照权利要求21所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，通过监控在第一蚀刻处理中产生的等离子体N2的发光来进行从CF4/O2气体到CF4气体的切换，通过监控等离子体F2来进行从CF4气体到CF4/O2气体的切换。
23.按照权利要求22所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，监控的等离子体F2或等离子体N2的强度达到15~25％时切换蚀刻气体。
24.按照权利要求18所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，由2种无机材料图案形成存储单元，表层的蚀刻速率比下层的蚀刻速率大。
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