CN106105398A - 附隔板的基板 - Google Patents

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CN106105398A CN201580013074.1A CN201580013074A CN106105398A CN 106105398 A CN106105398 A CN 106105398A CN 201580013074 A CN201580013074 A CN 201580013074A CN 106105398 A CN106105398 A CN 106105398A
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Abstract

本发明提供一种附隔板的基板、及具备该隔板的发光装置,其中,该附隔板的基板具备能够以较少工序数制造的结构的隔板。本发明提供一种附隔板的基板,含有基板(2)、及划分在该基板上预先设定的凹部(5)的1层隔板(3);其中,该1层隔板具有显示疏液性的疏液部位,该疏液部位延伸存在于作为凹部外的隔板的上面部,而且在隔板的划分凹部的侧面中,从上面部的端部到基板侧的端部之间的中途位置延伸存在。

Description

附隔板的基板
技术领域
本发明涉及附隔板的基板、发光装置、及该等的制造方法。
背景技术
已知将有机电致发光元件(Organic Electroluminescent Element)(以下,称为有机EL元件)作为光源的发光装置。例如已知将像素的光源使用有机EL元件的显示装置作为此种发光装置。
显示装置具备:基板;划分在该基板上预先设定的区划的隔板;以及有机EL元件,各自设置在被隔板所划分的多个区划。
有机EL元件通过在各区划中依序层叠第1电极、1层或多层的有机薄膜层、及第2电极而形成。
上述的有机薄膜层可通过涂布法而形成。亦即,有机薄膜层可通过将含有成为有机薄膜层的材料的涂布液,依据规定的涂布法,供给至规定的区划(被隔板包围的区域,亦即凹部),且使涂布液干燥并固化而形成。
在被隔板所划分的各凹部,当隔板显示亲液性时,被供给至规定的凹部的涂布液有沿着隔板上面而流出至相邻的凹部之虞。因此,就通常而言,隔板由显示规定疏液性的材料所构成。此时,当隔板的疏液性太高时,因为涂布液边在被隔板弹开的同时进行干燥,所以从隔板的厚度方向的一方观看时(以下,称为“俯视(planar view)下”),在各凹部内的有机薄膜层的隔板侧的端部的厚度相较于其中央部的厚度而较薄,换言之,有各凹部内的有机薄膜层的厚度变不均匀的问题。
因此,有提案揭示一种2层结构的隔板,其是在显示亲液性的第1隔板上,更进一步设置显示疏液性的第2隔板(例如参照专利文献1)。使用此种2层结构的隔板时,因为可防止由显示亲液性的第2隔板所引起的涂布液流出,且同时可防止由显示疏液性的第1隔板所引起的涂布液被弹开,所以能够在预期的凹部内形成厚度更均匀的有机薄膜层。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2011-170249号公报
发明内容
所欲解决的技术问题
因为在上述的技术中必须设作2层结构的隔板,而有使用以形成隔板的工序数增加的问题。因而,本发明的目的在于提供一种附隔板的基板、及具备此种隔板的发光装置,其中,该附隔板的基板具备能够以较少的工序数制造的结构的隔板。
解决问题的手段
本发明涉及一种附隔板的基板,含有基板、及划分在该基板上预先设定的凹部的1层隔板;其中,前述1层隔板具有显示疏液性的疏液部位,前述疏液部位延伸存在于作为前述凹部外的隔板的上面部,而且在前述隔板的划分凹部的侧面中,从前述上面部的端部到前述基板侧的端部之间的中途位置延伸存在。
另外,本发明涉及前述附隔板的基板,其中,赋予疏液性的疏液性材料分布在前述疏液部位。
另外,本发明涉及前述附隔板的基板,其中,前述1层隔板的前述侧面与前述基板所成的角度为锐角。
另外,本发明涉及前述附隔板的基板,其中,前述隔板为使含有丙烯酸系树脂的感光性树脂组合物固化而成的结构体。
而且,本发明涉及一种发光装置,含有:前述附隔板的基板;及多个有机EL元件,各自设置在被前述隔板所划分的前述凹部。
另外,本发明涉及前述发光装置,其中,前述有机EL元件具有:一对电极、及设置在该一对电极之间的1层或多层有机薄膜层;前述1层或多层的有机薄膜层之中,通过涂布法所形成的有机薄膜层中,俯视下的前述凹部的中央部的位置P1的前述有机薄膜层的厚度、和该有机薄膜层与前述隔板的侧面的界面的上端部的位置P2的距离基板的高度满足下述式(1)的关系:P1+500≥P2...(1)。
另外,本发明涉及一种附隔板的基板的制造方法,其是前述附隔板的基板的制造方法,包含下列工序:在前述基板上形成包含含有疏液性材料的感光性树脂组合物的薄膜的工序;将前述薄膜曝光的曝光工序;通过将曝光后的前述薄膜显影,而形成成为前述1层隔板的结构体的显影工序;及通过将前述结构体加热,而形成前述1层隔板的固化烘焙工序;其中,前述结构体的侧面与基板所成的角度为钝角,在前述固化烘焙工序中形成的前述1层隔板的侧面与基板所成的角度为锐角。
而且,本发明涉及一种发光装置的制造方法,包含下列工序:准备前述附隔板的基板的工序;及将多个有机EL元件各自形成在前述凹部的工序,该有机EL元件具有一对电极、及被设置在该一对电极之间的1层或多层有机薄膜层;其中,在形成前述有机EL元件的工序中,通过将含有成为前述有机薄膜层的材料的涂布液供给至前述凹部并进行固化,而形成前述有机薄膜层。
另外,本发明涉及前述发光装置的制造方法,其中,设置前述有机EL元件的工序更进一步包含下述工序:在供给前述涂布液之前,使用臭氧水将前述附隔板的基板进行表面处理的工序。
发明的效果
依照本发明,可提供一种附隔板的基板、及具备此种隔板的发光装置,其中,该附隔板的基板具备能够以较少的工序数制造的隔板。
附图说明
图1是将本实施方式的显示装置的一部分放大而示意性地显示的剖面图。
图2是将本实施方式的显示装置的一部分放大而示意性地显示的平面图。
图3是将面临凹部的隔板的端部放大而示意性地显示的剖面图。
图4是用以说明显示装置的制造工序的图。
图5是用以说明显示装置的制造工序的图。
图6是用以说明显示装置的制造工序的图。
图7是用以说明显示装置的制造工序的图。
图8是用以说明显示装置的制造工序的图。
图9是用以说明显示装置的制造工序的图。
具体实施方式
以下,参照附图而说明本发明的实施方式。另外,各附图只不过是以能够理解本发明的程度,而概略地显示构成要素的形状、大小及配置。本发明不被以下的记载限定,各构成要素在不脱离本发明的要旨的范围内而能够适当地变更。在本发明的各实施方式的构成要素,在不脱离本发明的要旨的范围内而能够适当组合。在以下说明所使用的附图中,针对同样的构成要素附加相同的符号而显示,且有省略重复说明的情形。另外,本发明的实施方式的构成未必采用图示例的配置而制造或使用。
本实施方式的发光装置涉及含有附隔板的基板且含有各自设置在被前述隔板划分的凹部的多个有机EL元件的发光装置,其中,该附隔板的基板包含基板、及在该基板上用以划分凹部的1层隔板。前述1层隔板具有显示疏液性的疏液部位,前述疏液部位延伸存在于作为前述凹部外的隔板的上面部,而且在前述隔板的划分前述凹部的侧面中,从前述上面部的端部到前述基板侧的端部之间的中途位置延伸存在。
本实施方式的有机EL元件,从基板侧依序层叠第1电极、有机薄膜层、第2电极而构成。
本实施方式的发光装置例如能够利用作为显示装置、照明装置。在此,作为显示装置的例子,可举出主动矩阵驱动型的显示装置、及被动矩阵驱动型的显示装置。本实施方式的发光装置能够应用在该两种类型的显示装置。在以下的说明中,作为一个例子说明主动矩阵驱动型的显示装置及在此种显示装置中所应用的发光装置。
参照图1及图2而说明本实施方式的显示装置的构成。图1是将本实施方式的显示装置的一部分放大而示意性地显示的剖面图。图2是将本实施方式的显示装置的一部分放大而示意性地显示的平面图。
如图1及图2所显示,显示装置1含有:基板2;隔板3,划分在该基板2预先设定的区划(亦即凹部);及多个有机EL元件4,设置在被隔板3划分的多个凹部。
隔板3在基板2的一个主表面,从基板2的厚度方向(图1的Z方向)的一方观看时(以下,称为“俯视下”),例如设置为格子状或条纹状,该格子状划分矩阵状的多个凹部5,而该条纹状划分大致平行地延伸存在的多个线状的凹部。
另外,在图2所显示的一实施方式中,显示设置有格子状的隔板3的显示装置1。
在基板2,通过隔板3及基板2而划分多个凹部5。换言之,在未划分多个凹部5的区域,设置有隔板3。
凹部5是在X方向(第1轴方向)隔着规定间隔而配置,同时亦在Y方向(第2轴方向)隔着规定间隔而配置。而且,X方向及Y方向各自被设定成与作为基板2的厚度方向的Z方向正交的方向,且互相正交的方向。凹部5的俯视下的形状没有特别限定。凹部5可设为俯视下例如大致矩形状、大致椭圆状。在本实施方式中,设置有在俯视下为大致矩形状的多个凹部5。
在本实施方式中,设置所谓正锥体形状的隔板3。在此,所谓正锥体形状,例如图1所显示,是指在与Y方向正交的方向延伸存在的平面切断时,划分凹部5的隔板3的侧面与基板2的主表面所成的角度θ1成锐角的形状。换言之,1层隔板3中,其侧面与基板2所成的角度为锐角。亦即,面临凹部5(在俯视下为往凹部5的中央部侧突出)的隔板3的端部3a的厚度,越往与凹部5的相对向的侧壁,形成越小的尖细状。
而且,作为其他实施方式的隔板3,亦可使用将隔板3的侧面与基板2的主表面所成的角度设定为钝角的所谓倒锥体形状的隔板3。以下,有将隔板3的侧面或后述结构体的侧面、与基板2的主表面所成的角度称为隔板3的倾斜角或结构体的倾斜角的情形。
在本实施方式中,隔板3被设置在除了设置有机EL元件4的区域以外的区域。而且,隔板3主要被设置在除了设置第1电极6的区域以外的区域。亦即,隔板3的端部3a以与第1电极6的周缘部的至少一部分重叠的方式设置。而且,隔板3的端部3a不必以将第1电极6的周缘部全部覆盖的方式形成。例如,在形成所谓条纹状的隔板3时,例如可在四方形形状的第1电极6的4边中,以使隔板3的端部3a覆盖至少相对向的2边的方式来设置隔板3。在本实施方式中,隔板3的端部3a以将第1电极6的周缘部全部覆盖的方式设置。
参照图3而更具体地说明隔板3。图3是将面临凹部5的隔板3的端部放大而示意性地显示的剖面图。而且,在图3,只显示基板2及隔板3,而将其他的构成要素省略。
在本实施方式中,是在基板2上设置只由1层所构成的隔板3。亦即,本实施方式的隔板3与层叠有多层而成的隔板不同。
隔板3在其表面的表层部23具有显示疏液性的疏液部位11。亦即,在疏液部位11分布有赋予疏液性的疏液性材料。在本说明书中,所谓“显示疏液性”是指对于茴香醚的接触角为20°以上。
在本实施方式中,疏液部位11不一定设置在隔板3的表层部23的整体。疏液部位11延伸存在于隔板3的表层部23的一部分。另外,疏液部位11除了延伸存在于隔板3的表层部23中的上面部21以外,亦在划分凹部5的侧面中,从上面部21的端部15到基板2侧的端部16之间的中途位置22延伸存在。换言之,在隔板3的划分凹部5的侧面,从前述中途位置22开始至基板2侧的端部16为止,疏液部位11不延伸存在。
另外,所谓隔板3的上面,是指隔板3的与基板2侧的面(底面)相对向的面,且将表层部23中不划分凹部5的表层部23的一部分的区域称为上面部21。在隔板3的表层部23,未设置有疏液部位11的部位为至少疏液性比疏液部位11低的部位。亦即,在隔板3的表层部23,未设置有疏液部位11的部位为显示亲液性的部位。
以下,将在隔板3的表层部23中未设置疏液部位11的部位称为亲液部位12。在图3,以粗线表示疏液部位11,且以细线表示亲液部位12。在此,所谓“显示亲液性”是指对于茴香醚的接触角为小于20°。
本实施方式的疏液部位11,其对于茴香醚的接触角为20°以上,优选成为25°以上。本实施方式的亲液部位12,其对于茴香醚的接触角为小于20°,优选成为10°以下。
本实施方式的隔板3由1层的构件所构成,而不是制成例如在隔板的表面更进一步形成显示疏液性的有机薄膜层作为疏液部位11的2层结构。
如此,在本实施方式中,通过在隔板3的划分凹部5的侧面设置疏液部位11及亲液部位12,而使在隔板3的侧面(亦即凹部5)内,更接近基板2的下部侧显示亲液性,且接近上面部21的上部侧显示疏液性。因而,关于润湿性,虽然本实施方式的隔板3设作1层而构成,但是能够得到与将显示亲液性的1层隔板及显示疏液性的1层隔板予以层叠而成的2层结构的隔板同样的特性。
另外,在本说明书中,所谓上方是指以基板2的厚度方向(亦即Z方向)中的基板2作为基准,朝向设置有机EL元件4之侧的一方的方向,所谓下方是指与上方为相反侧的方向。
在本实施方式中,在疏液部位11分布有赋予疏液性的疏液性材料。针对疏液性材料在后面叙述。
有机EL元件4设置在被隔板3划分的区划(亦即凹部5)。如本实施方式,设置格子状的隔板3时,各有机EL元件4各自设置在各凹部5。因此,设置格子状的隔板3时,有机EL元件4与各凹部5同样地配置成为矩阵状。亦即,有机EL元件4在基板2上,在X方向隔着规定间隔而排列,同时亦在Y方向隔着规定间隔而排列。
在本实施方式中,在凹部5设置3种有机EL元件4。亦即,在凹部5设置:(1)射出红色光的红色有机EL元件4R;(2)射出绿色光的绿色有机EL元件4G;及(3)射出蓝色光的蓝色有机EL元件4B。该等3种红色有机EL元件4R、绿色有机EL元件4G、及蓝色有机EL元件4B如图2所显示,例如下述(I)、(II)、(III)的列以在Y方向依照该顺序重复排列的方式配置。
(I)红色有机EL元件4R在X方向隔着规定间隔而配置的列
(II)绿色有机EL元件4G在X方向隔着规定间隔而配置的列
(III)蓝色有机EL元件4B在X方向隔着规定间隔而配置的列
另外,作为其他的实施方式,在凹部5除了上述3种有机EL元件以外,亦可更进一步设置例如射出白色光的有机EL元件。另外,亦可通过在凹部5只设置1种有机EL元件,而实现单色显示装置。
有机EL元件4例如从基板2侧依序层叠第1电极6、1层或多层有机薄膜层、第2电极10而构成。在本说明书中,在第1电极6与第2电极10之间所设置的层中,将含有有机物作为材料的层称为有机薄膜层。有机EL元件4具备至少1层的发光层9作为有机薄膜层。而且,有机EL元件4除了至少1层的发光层9以外,亦有按照必要而进一步具备与发光层不同的有机薄膜层、无机薄膜层的情形。例如,在第1电极6与第2电极10之间,除了至少1层的发光层9以外,亦能够设置空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子传输层、电子注入层等。另外,在第1电极6与第2电极10之间,亦有设置2层以上的发光层9的情形。
有机EL元件4具备第1电极6及第2电极10作为由阳极及阴极所构成的一对电极。第1电极6及第2电极10中的一方的电极被设置作为阳极,另一方的电极被设置作为阴极。
本实施方式中,说明有机EL元件4作为一个例子,该有机EL元件4在基板2上依序层叠具有作为阳极的功能的第1电极6、具有作为空穴注入层的功能的第1有机薄膜层7、具有作为发光层的功能的第2有机薄膜层9、及具有作为阴极的功能的第2电极10而成。
在本实施方式中设置已说明的3种有机EL元件,该等的第2有机薄膜层(在本实施方式为发光层)9的构成各自不同。红色有机EL元件4R具备射出红色光的发光层9,绿色有机EL元件4G具备射出绿色光的发光层9,蓝色有机EL元件4B具备射出蓝色光的发光层9。
本实施方式中,第1电极6设置在每一个有机EL元件4。亦即,在基板2上设置与有机EL元件4相同数量(亦即与凹部5的数量相同数量)的第1电极6。第1电极6对应有机EL元件4的配置而设置,且与有机EL元件4同样地配置成为矩阵状。而且,本实施方式的隔板3主要在除了第1电极6以外的区域形成格子状,而且其端部3a以覆盖第1电极6的周缘部的方式形成(参照图1)。
相当于空穴注入层的第1有机薄膜层7各自在凹部5中设置于第1电极6上。该第1有机薄膜层7能够按照必要而依每一个有机EL元件4的种类使其材料或厚度不同而设置。而且,从第1有机薄膜层7的形成工序的简易性的观点而言,优选以相同材料、相同厚度来形成全部的第1有机薄膜层7。而且,形成微空穴(microcavity)结构的有机EL元件4时,亦能够以产生光共振的方式根据发光波长并依据每一个有机EL元件4的种类而调整第1有机薄膜层7的厚度。
具有作为发光层的功能的第2有机薄膜层9在凹部5中设置于第1有机薄膜层7上。如上所述,发光层按照有机EL元件的种类而设置。因此,射出红色光的发光层9被设置在设置红色有机EL元件4R的凹部5,射出绿色光的发光层9被设置在设置绿色有机EL元件4G的凹部5,射出蓝色光的发光层9被设置在设置蓝色有机EL元件4B的凹部5。
第2电极10设置在有机薄膜层9上。另外,在本说明书中,所谓设置在层“上”,是指可采用与下侧层(下层)接触而设置的形态、及与下层分开而设置的形态的任一种形态。例如在有机薄膜层9、与设置在有机薄膜层9上的第2电极10之间,亦可设置规定的无机层。
在本实施方式中,第2电极10是在设置有机EL元件4的显示区域的整个面形成。亦即,第2电极10不仅形成在第2有机薄膜层9上,且亦形成在隔板3上,而且是遍及多个有机EL元件4而连续地形成,而设置在全部的有机EL元件4作为共同的电极。
以下,一边参照图4至图9一边说明显示装置(发光装置)的制造方法。图4至图9是用以说明本实施方式的显示装置的制造工序的图。
发光装置的制造方法包含具有上述构成的附隔板的基板的制造方法。附隔板的基板的制造方法包含下列工序:在基板上形成包含含有疏液性材料的感光性树脂组合物的薄膜的工序;将薄膜曝光的曝光工序;通过将曝光后的前述薄膜显影,而形成成为1层隔板的结构体的显影工序;以及通过将结构体加热,而形成前述1层隔板的固化烘焙工序;其中,结构体的侧面与基板所成的角度设为钝角,固化烘焙工序中形成的1层隔板的侧面与基板所成的角度设为锐角。
发光装置的制造方法具有下列工序:准备上述附隔板的基板的工序;以及将多个有机EL元件各自设置在凹部的工序,该有机EL元件具有一对电极、及被设置在该一对电极之间的1层或多层有机薄膜层;其中,在设置有机EL元件的工序中,通过将含有成为有机薄膜层的材料的涂布液供给至凹部并进行固化,而形成有机薄膜层。
(准备基板的工序)
在本工序中,准备设置有隔板3及第1电极6的基板2。而且,在本工序中,亦可以准备预先设置有第1电极6的基板2,另外,在本工序中,亦可于基板2形成第1电极6。而且,在为主动矩阵型的显示装置时,亦能够使用预先形成有用以个别地驱动多个有机EL元件的电路的基板作为本实施方式的基板2。例如亦能够使用预先形成有TFT(薄膜晶体管;Thin FilmTransistor)或电容器等的基板作为本实施方式的基板2。
在本实施方式中,形成第1电极6时,在基板2上将多个第1电极6形成矩阵状。可通过例如在基板2的一个主表面形成导电性薄膜,并将其以光刻法(photolithography)等图案化法将导电性薄膜进行图案化成为矩阵状,来形成该第1电极6。另外,例如亦可在基板2上,配置在规定部位形成有开口的光掩模,并介由该光掩模而将导电性材料选择地堆积在基板2上的规定部位,由此来将第1电极6形成图案。针对第1电极6的材料在后面叙述。
其次,实施形成隔板3的工序。在本工序中,通过使用光刻法而进行图案化,来形成隔板3。
如图4所显示,在本实施方式中,首先将含有疏液性材料的感光性树脂组合物涂布在基板2,来形成包含含有疏液性材料的感光性树脂组合物的薄膜24。作为感光性树脂组合物的涂布方法,例如能够举出旋转涂布法、狭缝涂布法等。
形成包含感光性树脂组合物的薄膜24之后,通常进行预烘焙工序。在本预烘焙工序,例如在70℃至120℃的温度,将形成有薄膜24的基板2加热50秒钟至120秒钟而将溶剂除去。
在基板2中形成的包含感光性树脂组合物的薄膜24中,疏液性材料分布在表层部23。在该状态进行预烘焙工序时,疏液性材料被固定在表层部23。
其次,进行曝光工序。使用负型感光性树脂组合物时,对应该形成隔板3的部分照射光线。使用正型感光性树脂组合物时,对除了应该形成隔板3的部分以外的部分照射光线。而且,在本实施方式中,针对使用负型感光性树脂组合物的形态进行说明。
如图5所显示,是在形成有薄膜24的基板2上,配置以规定图案将光线L遮光的光掩模25,介由该光掩模25而对包含感光性树脂组合物的薄膜24进行曝光。在本实施方式中,在包含感光性树脂组合物的薄膜24中,主要只对应该形成隔板3的规定部位照射光线。在图5中,使用空心箭头记号而示意性地显示所照射的光线L。
通常,在为负型感光性树脂组合物时,如图6所显示,曝光量越多,显影后被划分的结构体的侧面(凹部的侧面)与基板2的主表面所成的倾斜角θ2有变越小的倾向。曝光量按照所需要的倾斜角θ2而设定。曝光量为例如40mJ/m2至250mJ/m2,优选为50mJ/m2至200mJ/m2,更优选为100mJ/m2至200mJ/m2
而且,倾斜角θ2亦有依存于包含感光性树脂组合物的薄膜24的厚度的情形。包含感光性树脂组合物的薄膜24的厚度优选为0.3μm至2.5μm,更优选为0.5μm至2.5μm,进一步优选为0.5μm至1.0μm。因为在曝光工序时光线难以到达基板2上,故有容易形成倒锥体形状的成为1层隔板3的结构物26的倾向,所以薄膜24的厚度优选为0.3μm以上,更优选为0.5μm以上。另外,因为显影再现性良好且图案的线宽偏差有变小的倾向,所以薄膜24的厚度优选为2.5μm以下,更优选为1μm以下。
其次,进行显影工序。倾斜角θ2亦能够通过调整显影时间而调整。通常,在为负型感光性树脂时,越增长显影时间,倾斜角θ2有变越大的倾向。另外,通过调整光掩模25与基板2的距离,亦能够调整倾斜角θ2。通常,在为负型感光性树脂组合物时,若使光掩模25与基板2的距离越短,则倾斜角θ2有越接近90°的倾向。另外,倾斜角θ2亦依存于显影液的TMAH浓度。
在本实施方式中,通过调整上述的曝光量等,以形成如图6所显示的倾斜角θ2为钝角的倒锥体形状的成为1层隔板3的结构体26,在显影后,形成成为1层隔板3的结构体26。倒锥体形状的成为1层隔板3的结构体26的倾斜角θ2优选为100°至175°,更优选为120°至170°。
如上所述,在包含感光性树脂组合物的薄膜24中,因为疏液性材料被固定在表层部23,所以即便是在曝光、显影后成为1层隔板3的结构体26中,疏液性材料亦是分布在其表层部23。在图6至图9,将疏液性材料分布处以粗线显示。另一方面,疏液性材料未分布在成为1层隔板3的结构体26的侧面。
在成为该隔板3的结构体26中,往凹部5的中心侧最突出的上面部21侧的尖端部A、与基板2(第1电极6)接触侧的结构体26的下端部B的在俯视下的间隔优选为0.5μm至3.0μm。通过设定为此种间隔,能够减少被隔板3划分的端部附近的感光性树脂组合物的残渣,且能够得到使第1电极6的润湿性提升的效果。
显影工序后,进行固化烘焙工序。固化烘焙工序例如通过在200℃至230℃的温度加热15分钟至60分钟来进行。通过该固化烘焙工序而形成隔板3。
如图7所显示,在上述条件下进行固化烘焙工序时,如图6所显示的倒锥体形状的结构物26的侧面的上端部27因热而软化,且以朝着基板2侧下降的方式变形。由此而形成正锥体形状的隔板3。
倒锥体形状的结构物26的侧面附近的上端部27在以下降的方式变形时,分布在表层部23的疏液性材料亦与结构体的变形同时下降,且变成分布在隔板3的侧面中的一部分。因此,在隔板3的侧面,形成在从隔板3的上面部的端部15到基板侧的端部16之间的中途位置22延伸存在的疏液部位11。
在形成隔板3时所使用的感光性树脂组合物优选含有下述成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及成分(E)。
成分(A):一种共聚物,其含有源自选自由不饱和羧酸及不饱和羧酸酐所成群组中的至少1种的结构单元、与源自具有碳原子数2至4的环状醚结构的不饱和化合物的结构单元(但是,不含有源自具有碳原子数4至6的全氟烷基的不饱和化合物的结构单元)(以下,有称为“树脂(A)”的情形)
成分(B):一种聚合物,其含有源自具有碳原子数4至6的全氟烷基的不饱和化合物的结构单元(以下,有称为“树脂(B)”的情形)
成分(C):聚合性化合物
成分(D):聚合引发剂
成分(E):溶剂
而且,感光性树脂组合物亦可含有选自由与树脂(A)及树脂(B)为不同的树脂(以下,有称为“树脂(A1)”的情形)、聚合引发助剂(D1)、及多官能硫醇化合物(T)所成群组中的至少1种。而且,感光性树脂组合物亦可含有表面活性材料。
另外,在本说明书中作为各成分例示的化合物只要在未特别注明时,均可单独或组合而使用。
作为树脂(A),例如能够举出下述的树脂(A-1)、树脂(A-2)。
树脂(A-1):将选自由不饱和羧酸及不饱和羧酸酐所成群组中的至少1种化合物(a)与具有碳原子数2至4的环状醚结构的不饱和化合物(b)聚合而成的共聚物。
树脂(A-2):将能够与化合物(a)及不饱和化合物(b)共聚的单体(c)(但是,不具有碳原子数2至4的环状醚结构)、化合物(a)、及不饱和化合物(b)聚合而成的共聚物。
但是,化合物(a)、不饱和化合物(b)及单体(c)不具有碳原子数4至6的全氟烷基。
作为树脂(A),优选树脂(A-1)。
作为化合物(a),具体而言可举出:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、邻乙烯基苯甲酸、间乙烯基苯甲酸、对乙烯基苯甲酸等不饱和单羧酸类;顺丁烯二酸、反丁烯二酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、3-乙烯基邻苯二甲酸、4-乙烯基邻苯二甲酸、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸、二甲基四氢邻苯二甲酸、1,4-环己烯二羧酸等不饱和二羧酸类;甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的双环不饱和化合物类;顺丁烯二酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基邻苯二甲酸酐、4-乙烯基邻苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐、5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯酐(纳迪克酐(Himic Anhydride))等不饱和二羧酸酐类;琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的不饱和单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯类;如α-(羟基甲基)丙烯酸等在相同分子中含有羟基及羧基的不饱和丙烯酸酯类等。
该等之中,从共聚反应性、碱溶解性的观点而言,适合使用丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐等。亦即,本实施方式的隔板3优选为使含有丙烯酸系树脂的感光性树脂组合物固化而成的结构体。
在本说明书中,所谓“(甲基)丙烯酸”表示选自由丙烯酸及甲基丙烯酸所成群组中的至少1种。“(甲基)丙烯酰基”及“(甲基)丙烯酸酯”等记载亦具有同样的意思。
不饱和化合物(b)为具有碳原子数2至4的环状醚结构(例如选自由环氧乙烷(oxirane)环、氧杂环丁烷(oxetane)环及四氢呋喃(tetrahydrofuran)环所成群组中的至少1种)的不饱和化合物,优选具有碳原子数2至4的环状醚结构及烯属不饱和双键的单体,更优选具有碳原子数2至4的环状醚结构及(甲基)丙烯酰氧基的单体。
作为不饱和化合物(b),例如可举出具有环氧乙基(oxiranyl)的不饱和化合物(b1)、具有氧杂环丁烷基(oxetanyl)的不饱和化合物(b2)、及具有四氢呋喃基(tetrahydrofuryl)的不饱和化合物(b3)等。
作为不饱和化合物(b1),可举出:具有直链状或支链状的不饱和脂肪族烃基被环氧化的结构的不饱和化合物(b1-1)、具有不饱和脂环式烃被环氧化的结构的不饱和化合物(b1-2)。
作为不饱和化合物(b1),优选具有环氧乙基及(甲基)丙烯酰氧基的单体,更优选具有不饱和脂环式烃被环氧化后的结构及(甲基)丙烯酰氧基的单体。使用该等单体时,能够进一步提高感光性树脂组合物的保存安定性。
作为不饱和化合物(b1-1),具体而言,可举出:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基缩水甘油酯、缩水甘油基乙烯基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚、α-甲基-邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、α-甲基-间乙烯基苄基缩水甘油基醚、α-甲基-对乙烯基苄基缩水甘油基醚、2,3-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、及在日本特开平7-248625号公报所记载的化合物等。
作为不饱和化合物(b1-2),可举出:乙烯基环己烯一氧化物、1,2-环氧基-4-乙烯基环己烷(例如CELLOXIDE 2000,Daicel化学工业(股)制)、丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯(例如CYCLOMER A400,Daicel化学工业(股)制)、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯(例如CYCLOMER M100,Daicel化学工业(股)制)、下述式(I)表示的化合物、及下述式(II)表示的化合物等。
[化1]
在式(I)及式(II)中,R1及R2表示氢原子、或碳原子数1至4的烷基,并且该烷基所含有的氢原子亦可经羟基取代。
X1及X2表示单键、-R3-、*-R3-O-、*-R3-S-、*-R3-NH-。在此,附加有记号“*”的键合端表示与氧原子键合的键合端。
R3表示碳原子数1至6的烷二基(alkanediyl)。
作为碳原子数1至4的烷基,具体而言,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基等。
作为经羟基取代的烷基,可举出羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、1-羟基丙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、1-羟基-1-甲基乙基、2-羟基-1-甲基乙基、1-羟基丁基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、4-羟基丁基等。
作为R1及R2,可优选举出氢原子、甲基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基,可更优选举出氢原子、甲基。
作为烷二基,可举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
作为X1及X2,可更优选举出单键、亚甲基、亚乙基、*-CH2-O-基、*-CH2CH2-O-基,可更优选举出单键、*-CH2CH2-O-基。在此,记号“*”表示与氧原子键合。
作为不饱和化合物(b2),优选具有氧杂环丁烷基及(甲基)丙烯酰氧基的单体。作为不饱和化合物(b2),例如可举出3-甲基-3-(甲基)丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(甲基)丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-(甲基)丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(甲基)丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷等。
作为不饱和化合物(b3),优选具有四氢呋喃基及(甲基)丙烯酰氧基的单体。
作为不饱和化合物(b3),具体而言,可举出丙烯酸四氢糠酯(例如VISCOTE V#150,大阪有机化学工业(股)制)、甲基丙烯酸四氢糠酯等。
作为单体(c),可举出(甲基)丙烯酸酯类、N-取代顺丁烯二酰亚胺类、不饱和二羧酸二酯类、脂环式不饱和化合物类、苯乙烯类、其他的乙烯基系化合物等。而且,(甲基)丙烯酸酯类中,排除了具有烯属不饱和基的(甲基)丙烯酸酯类。
在树脂(A-1)中,源自各单体的结构单元的比率相对于构成树脂(A-1)的结构单元的合计摩尔数,优选为以下的范围。
源自化合物(a)的结构单元:5摩尔%至60摩尔%(更优选10摩尔%至50摩尔%)
源自不饱和化合物(b)的结构单元:40摩尔%至95摩尔%(更优选50摩尔%至90摩尔%)
树脂(A-1)的结构单元的比率为上述的范围时,感光性树脂组合物的保存安定性、从感光性树脂组合物形成图案时的显影性、以及所得到的涂膜及图案的耐溶剂性、耐热性及机械强度有变为良好的倾向。
作为树脂(A-1),优选不饱和化合物(b)为不饱和化合物(b1)的树脂(A-1),更优选不饱和化合物(b)为不饱和化合物(b1-2)的树脂(A-1)。
树脂(A-1)例如能够参考在文献“高分子合成的实验法”(大津隆行着,发行所(股)化学同人,第1版第1刷,1972年3月1日发行)所记载的方法及在该文献所记载的引用文献而制造。
在树脂(A-2)中,源自各单体的结构单元的比率相对于构成树脂(A-2)的全结构单元的合计摩尔数,优选为以下的范围。
源自化合物(a)的结构单元:2摩尔%至40摩尔%(优选为5摩尔%至35摩尔%)
源自单体(c)的结构单元:1摩尔%至65摩尔%(更优选1摩尔%至60摩尔%)
源自不饱和化合物(b)的结构单元:2摩尔%至95摩尔%(更优选5摩尔%至80摩尔%)
树脂(A-2)的结构单元的比率为上述的范围时,感光性树脂组合物的保存安定性、从感光性树脂组合物形成图案时的显影性、以及所得到的涂膜及图案的耐溶剂性、耐热性及机械强度有变为良好的倾向。
作为树脂(A-2),优选不饱和化合物(b)为不饱和化合物(b1)的树脂(A-2),更优选不饱和化合物(b)为不饱和化合物(b1-2)的树脂(A-2)。
树脂(A-2)能够使用与树脂(A-1)同样的方法来制造。
树脂(A)的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为3000至100000,更优选为5000至50000。树脂(A)的重均分子量为前述的范围时,具有涂布性优异的倾向,另外,在显影时不易发生曝光部的膜减量,而且非曝光部容易通过显影而除去。
树脂(A)的分子量分布[重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)]优选为1.1至6.0,更优选为1.2至4.0。分子量分布在前述的范围时,具有显影性优异的倾向。
树脂(A)的酸值为20mgKOH/g至150mgKOH/g,优选为40mgKOH/g至135mgKOH/g,更优选为50mgKOH/g至135mgKOH/g。在此,酸值作为用以将树脂1g中和所需的氢氧化钾的量(mg)所测定的值,能够通过使用氢氧化钾水溶液进行滴定来求取。
相对于树脂(A)、树脂(A1)及成分(C)聚合性化合物的合计量,树脂(A)的含量优选为5质量%至95质量%,更优选为20质量%至80质量%,特别优选为40质量%至60质量%。树脂(A)的含量在前述的范围时,感光性树脂组合物的显影性、所得到的图案的密合性、耐溶剂性及机械特性有变为良好的倾向。
作为树脂(B),例如可举出含有源自具有碳原子数4至6的全氟烷基的不饱和化合物(d)的结构单元的聚合物。
作为不饱和化合物(d),例如可举出下述式(d-0)表示的化合物。
[化2]
式(d-0)中,Rf表示碳原子数4至6的全氟烷基。
Rd表示氢原子、卤素原子、氰基、苯基、苄基或碳原子数1至21的烷基,并且该烷基所含有的氢原子亦可经卤素原子或羟基取代。
Xd表示单键、碳原子数1至10的二价的脂肪族烃基、碳原子数3至10的二价的脂环式烃基、或碳原子数6至12的二价的芳香族烃基,并且该脂肪族烃基及该脂环式烃基所含有的以-CH2-表示的基可经以-O-表示的基、以-CO-表示的基、以-NRe-表示的基、以-S-表示的基或以-SO2-表示的基所取代。在此,Re表示氢原子或碳原子数1至4的烷基。作为碳原子数1至4的烷基,例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基及叔丁基。
Rf为碳原子数4至6的全氟烷基,优选全氟丁基及全氟己基。
作为在Rd中的碳原子数1至21的烷基,例如可举出:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等直链状烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、异戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、1-丙基丁基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、4-甲基庚基、5-甲基庚基、6-甲基庚基、1-乙基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、2-丙基戊基、1-丁基丁基、1-丁基-2-甲基丁基、1-丁基-3-甲基丁基、叔丁基、1,1-二甲基丙基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1-二甲基戊基、1,2-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3,4-二甲基戊基、1-乙基-1-甲基丁基、2-乙基-3-甲基丁基等支链状烷基等。
作为Rd,优选氢原子、卤素原子及甲基。
作为在Xd中的碳原子数1至10的二价的脂肪族烃基,例如可举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,2-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基等烷二基。
作为在Xd中的碳原子数3至10的二价的脂环式烃基,例如可举出环丙烷二基、环丁烷二基、环戊烷二基、环己烷二基、环庚烷二基、环癸烷二基等。
作为在Xd中的碳原子数6至12的二价的芳香族烃基,例如可举出亚苯基、萘二基等。
作为以-CH2-表示的基经以-O-表示的基、以-CO-表示的基、以-NRe-表示的基、以-S-表示的基或以-SO2-表示的基所取代的Xd,例如可举出下述式(xd-1)至式(xd-10)表示的基等。
[化3]
作为Xd,优选碳原子数1至6的烷二基,更优选亚乙基。
作为树脂(B),优选含有源自不饱和化合物(d)的结构单元及源自化合物(a)的结构单元的树脂,更优选含有源自不饱和化合物(d)的结构单元及源自化合物(a)的结构单元及源自不饱和化合物(b)的结构单元的树脂。树脂(B)因含有源自化合物(a)的结构单元,而具有优异的显影性,所以有能够抑制由残渣、显影所产生的斑点的倾向。树脂(B)因含有源自不饱和化合物(b)的结构单元,而具有耐溶剂性优异的倾向。另外,树脂(B)亦可含有源自单体(c)的结构单元,而不具有源自单体(c)的烯属不饱和键。在此,化合物(a)、不饱和化合物(b)及单体(c)如已说明的内容。
当树脂(B)为化合物(a)与不饱和化合物(d)的共聚物时,相对于构成树脂(B)的结构单元的合计摩尔数,源自各单体的结构单元的比率优选为以下的范围。
源自化合物(a)的结构单元:5质量%至40质量%(更优选10质量%至30质量%)
源自不饱和化合物(d)的结构单元:60质量%至95质量%(更优选70质量%至90质量%)
树脂(B)为化合物(a)与不饱和化合物(b)及不饱和化合物(d)的共聚物时,相对于构成树脂(B)的结构单元的合计摩尔数,源自各单体的结构单元的比率优选为以下的范围。
源自化合物(a)的结构单元:5质量%至40质量%(更优选10质量%至30质量%)
源自不饱和化合物(b)的结构单元:5质量%至80质量%(更优选10质量%至70质量%)
源自不饱和化合物(d)的结构单元:10质量%至80质量%(更优选20质量%至70质量%)
树脂(B)为化合物(a)、不饱和化合物(b)、单体(c)及不饱和化合物(d)的共聚物时,相对于构成树脂(B)的结构单元的合计摩尔数,源自各单体的结构单元的比率优选为以下的范围。
源自化合物(a)的结构单元:5质量%至40质量%(更优选10质量%至30质量%)
源自不饱和化合物(b)的结构单元:5质量%至70质量%(更优选10质量%至60质量%)
源自单体(c)的结构单元:10质量%至50质量%(更优选20质量%至40质量%)
源自不饱和化合物(d)的结构单元:10质量%至80质量%(更优选20质量%至70质量%)
各结构单元的比例在上述的范围时,具有疏液性、显影性优异的倾向。
树脂(B)的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为3000至20000,更优选为5000至15000。树脂(A)的重均分子量为前述范围时,具有涂布性优异的倾向,另外,在显影时不易发生曝光部的膜减量,而且非曝光部容易通过显影而除去。
树脂(B)的酸值为20mgKOH/g至200mgKOH/g,更优选为40mgKOH/g至150mgKOH/g。
相对于树脂(A)、树脂(A1)及成分(C)聚合性化合物的合计量100质量份,树脂(B)的含量优选为0.001至10质量份,更优选为0.01至5质量份。树脂(B)的含量为前述的范围时,在图案形成时具有优异的显影性,而且所得到的图案具有疏液性优异的倾向。
感光性树脂组合物亦可含有树脂(A1)。作为树脂(A1),可举出下述树脂(A1-1)、树脂(A1-2)及树脂(A1-3);树脂(A1-1):将化合物(a)与单体(c)聚合而成的共聚物;树脂(A1-2):使将化合物(a)与单体(c)聚合而成的共聚物,再与不饱和化合物(b)反应而得到的树脂;及树脂(A1-3):使将不饱和化合物(b)与单体(c)聚合而成的共聚物,再与化合物(a)反应得到的树脂等。
相对于树脂(A)及树脂(A1)的合计量,树脂(A1)的含量优选为0至80质量%,更优选为0至50质量%。树脂(A1)的含量在前述的范围时,能够以高灵敏度形成图案,而且具有优异的显影性。
感光性树脂组合物含有成分(C)聚合性化合物。
成分(C)聚合性化合物为能够通过从成分(D)聚合引发剂所产生的活性自由基而进行聚合的化合物,例如为具有烯属不饱和键的化合物等,更优选为(甲基)丙烯酸酯化合物。
具有1个烯属不饱和键的成分(C)聚合性化合物与已说明的化合物(a)、不饱和化合物(b)及单体(c)相同,尤其优选(甲基)丙烯酸酯类。
作为具有2个烯属不饱和键的成分(C)聚合性化合物,例如可举出1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚、乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有3个以上的烯属不饱和键的成分(C)聚合性化合物,例如可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物等。其中,作为具有3个以上的烯属不饱和键的成分(C)聚合性化合物,优选3官能以上的光聚合性化合物,更优选二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
相对于树脂(A)、树脂(A1)及成分(C)聚合性化合物的合计量,成分(C)聚合性化合物的含量优选5质量%至95质量%,更优选20质量%至80质量%。
成分(C)聚合性化合物的含量在前述的范围时,灵敏度、所得到的图案的强度、平滑性、及可靠性有变为良好的倾向。
感光性树脂组合物含有成分(D)聚合引发剂。作为成分(D)聚合引发剂只要是能够通过光或热的作用而使聚合开始的化合物,就没有特别限定,且能够使用众所周知的聚合引发剂。
作为成分(D)聚合引发剂,例如可举出烷基苯酮(alkylphenone)化合物、联咪唑(biimidazole)化合物、三嗪(triazine)化合物、酰基氧化膦化合物及肟化合物。另外,亦可使用在日本特开2008-181087号公报所记载的光及/或热阳离子聚合引发剂(例如由鎓阳离子及源自路易斯酸的阴离子所构成的聚合引发剂)。其中,优选选自由联咪唑化合物、烷基苯酮化合物及肟酯化合物所成群组中的至少1种,特别优选为肟酯化合物。含有该等化合物的聚合引发剂特别有高灵敏度的倾向,从而优选。
在感光性树脂组合物中,能够同时使用上述的成分(D)聚合引发剂及聚合引发助剂(D1)。聚合引发助剂(D1)为与成分(D)聚合引发剂组合而使用,且为了促进通过聚合引发剂而开始聚合的聚合性化合物的聚合而使用的化合物、或敏化剂。作为聚合引发助剂(D1),可举出噻吨酮(thioxanthone)化合物、胺化合物及羧酸化合物等。
作为成分(D)聚合引发剂与聚合引发助剂(D1)的组合,例如可举出苯乙酮化合物与噻吨酮化合物的组合、苯乙酮化合物与芳香族胺化合物的组合,具体而言,可举出:2-吗啉基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-甲基丙烷-1-酮与2,4-二乙基噻吨酮的组合、2-二甲基氨基-2-苄基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮与2,4-二乙基噻吨酮的组合、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮与2,4-二乙基噻吨酮的组合、2-吗啉基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-甲基丙烷-1-酮与2-异丙基噻吨酮与4-异丙基噻吨酮的组合、2-吗啉基-1-(4-甲基硫基苯基)-2-甲基丙烷-1-酮与4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮的组合、2-二甲基氨基-2-苄基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮与4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮的组合、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮与4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮的组合等。
相对于树脂(A)、树脂(A1)及成分(C)聚合性化合物的合计量100质量份,成分(D)聚合引发剂的含量优选0.5质量份至30质量份,更优选1质量份至20质量份,进一步优选1质量份至10质量份。成分(D)聚合引发剂的含量在前述的范围时,能够以高灵敏度得到图案。
相对于树脂(A)、树脂(A1)及成分(C)聚合性化合物的合计量100质量份,聚合引发助剂(D1)的使用量优选0.1质量份至10质量份,更优选0.3质量份至7质量份。聚合引发助剂(D1)的量在前述的范围时,能够以高灵敏度得到图案,且所得到的图案的形状为良好。
感光性树脂组合物含有成分(E)溶剂。
作为溶剂,例如能够从酯溶剂(分子内含有以-COO-表示的基且不含有以-O-表示的基的溶剂)、醚溶剂(分子内含有以-O-表示的基且不含有以-COO-表示的基的溶剂)、醚酯溶剂(在分子内含有以-COO-表示的基及以-O-表示的基的溶剂)、酮溶剂(在分子内含有以-CO-表示的基且不含有以-COO-表示的基的溶剂)、醇溶剂、芳香族烃溶剂、酰胺溶剂、二甲基亚砜等之中选择而使用。
在感光性树脂组合物中的成分(E)溶剂的含量相对于感光性树脂组合物的总量,优选60质量%至95质量%,更优选70质量%至90质量%。换言之,感光性树脂组合物的固体成分优选5质量%至40质量%,更优选10质量%至30质量%。成分(E)溶剂的含量在前述的范围时,涂布感光性树脂组合物而成的膜的平坦性有变高的倾向。在此,所谓固体成分,是指从感光性树脂组合物的量中除去成分(E)溶剂的量后的量。
另外,所谓在感光性树脂组合物中能够含有的多官能硫醇化合物(T),是指在分子内具有2个以上的巯基(-SH)的化合物。特别是当使用具有与源自脂肪族烃基的碳原子键合的2个以上的巯基的化合物时,感光性树脂组合物的灵敏度有变高的倾向。
作为多官能硫醇化合物(T),具体而言,可举出己烷二硫醇、癸烷二硫醇、1,4-双(甲基硫基)苯、丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、丁二醇双(3-巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)、丁二醇双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基乙酸酯)、三羟乙基三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、1,4-双(3-巯基丁氧基)丁烷等。
相对于成分(D)聚合引发剂100质量份,多官能硫醇化合物(T)的含量优选0.1质量份至10质量份,更优选0.5质量份至7质量份。多官能硫醇化合物(T)的含量在前述的范围时,感光性树脂组合物的灵敏度变高,另外,显影性有变为良好的倾向,从而优选。
照射在感光性树脂组合物的层的光线(照射光),因为被紫外线吸收剂等吸收,所以离层的表面侧越远,会变越弱。因此,本实施方式的感光性树脂组合物具有光照射侧(表面侧)比较容易固化而离表面侧越远越不容易固化的特征。因此,因为曝光量为较小时,在照射光不容易到达的层的底部附近不容易固化,所以通过被暴露在显影液中,隔板3的包含面临凹部5的侧面的端部的形状成倒锥体形状。另一方面,以充分量的曝光量照射光线以使感光性树脂组合物的层遍及厚度方向固化时,能够成为正锥体形状。虽然亦取决于感光性树脂组合物的种类,但因为隔板3与基板的密合性有提升的倾向,所以曝光量优选100mJ/cm2以上。另外,因为有容易形成倒锥体形状的成为1层隔板3的结构物26的倾向,曝光量优选250mJ/cm2以下。
作为在显影所使用的显影液,例如能够举出氯化钾水溶液、氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液等。因为显影变容易且再现性良好地容易形成倒锥体形状的成为1层隔板3的结构物26,故显影液的TMAH换算的浓度优选0.5重量%以上。所谓显影液的TMAH换算的浓度,是指显示与该显影液相同pH值的TMAH水溶液中的TMAH浓度(重量%)。但是,显影液为TMAH水溶液时,是指该TMAH水溶液中的TMAH的浓度(重量%)。
隔板3的形状及其配置,能够按照像素数及解像度等显示装置的规格、制造的容易性等而适当地设定。例如在显示区域中的隔板3的X方向或Y方向的宽度为5μm至50μm左右,隔板3的高度为0.3μm至5μm左右,在X方向或Y方向相邻隔板3之间的间隔(亦即凹部5的X方向或Y方向的宽度)为10μm至200μm左右。另外,第1电极6的X方向或Y方向的宽度各自为10μm至200μm左右。
(表面处理工序)
设置有机EL元件的工序更进一步包含:在供给用以形成有机薄膜层的涂布液之前,将附隔板的基板进行表面处理的工序。亦即,在形成隔板3后且在形成有机薄膜层的工序之前,也就是在供给用以形成有机薄膜层的涂布液之前,为了使第1电极6的润湿性提升,优选对设置有隔板3的基板2(附隔板的基板)进行表面处理工序。作为表面处理,可举出氧等离子体处理、UV臭氧处理、碱溶剂处理、臭氧水处理(使用臭氧水而进行洗净的处理)等,该等之中,优选使用臭氧水处理进行的表面处理。
作为臭氧水处理的方法,只要使润湿性提升,就没有特别限定。作为臭氧水处理,例如可举出:将溶解有臭氧的臭氧水从上面通过喷淋而供给至设置有隔板3的基板2,同时亦摇动规定时间而进行洗净的处理。臭氧水的臭氧浓度通常为1ppm至20ppm,优选1ppm至10ppm。另外,摇动时间通常为1分钟至30分钟,优选1分钟至10分钟。臭氧水的臭氧浓度太高,或是摇动时间太长时,有使隔板的疏液性降低的可能性,臭氧水浓度太低、或是摇动时间太短时,第1电极6有无法确保充分的润湿性的可能性。
(形成第1有机薄膜层的工序)
其次,形成第1有机薄膜层7。有机薄膜层具有多层时,使用涂布法形成至少1层的有机薄膜层即可。在本实施方式中,针对使用涂布法形成第1有机薄膜层7及第2有机薄膜层9的形态进行说明。
如图8所显示,本工序首先将含有成为第1有机薄膜层7的材料的油墨13供给至被隔板3包围的区域(被隔板3划分的凹部5)。供给油墨13的方法没有特别限定。作为供给油墨的方法,为例如使用喷墨印刷法、喷嘴涂布法、凸版印刷法、及凹版印刷法等而供给。
供给至被隔板3包围的凹部5的油墨13被延伸存在于隔板3的表层部23及侧面的一部分的疏液部位11所弹开,所以不会越过隔板3且溢出至相邻的凹部5,而保持在被隔板3包围的区域(凹部5)。
其次,通过将供给至凹部5的油墨13固化而形成第1有机薄膜层7。油墨13的固化例如能够通过自然干燥、加热干燥、真空干燥而进行。另外,当油墨13含有能够通过施加能量而聚合的材料时,亦可以在供给油墨13之后,通过加热或照射光线使构成有机薄膜层的材料聚合而形成有机薄膜层。如此地通过使构成有机薄膜层的材料聚合而形成有机薄膜层,例如对于在第1有机薄膜层7上更进一步形成有机薄膜层时所使用的油墨,能够使第1有机薄膜层7对其难溶化。
如上所述,隔板3的侧面中的上面部侧显示疏液性,但是因为隔板3的侧面中的下部侧(亦即基板2的主表面侧)显示亲液性,所以油墨13在隔板3的侧面的上面部侧会被弹开,同时在隔板3的侧面的下部侧会接触液体,并且在保持油墨13,在该状态下,溶剂被气化并形成薄膜。因此,在溶剂气化的过程中,油墨13的液面与隔板3接触的部位慢慢地逐渐下降,但是在疏液部位与亲液部位的边界附近,其下降停止且直接干燥。因此,如图9所显示,第1有机薄膜层7的上面的与隔板3接触的位置P2存在于疏液部位与亲液部位的边界附近。以下,有将有机薄膜层的上面部侧的与隔板3接触的位置P2称为钉扎点P2的情形。
在1层或多层的有机薄膜层之中,使用涂布法而形成的有机薄膜层的中央部的与基板侧为相反侧的表面的位置(在俯视下,为有机薄膜层的厚度变最小的凹部5的中央部(中心)附近,以下,有称为最小厚度部的情形)P1的距离基板2的主表面的高度(亦即有机薄膜层的厚度)(nm)、和该有机薄膜层与隔板的侧面的界面的上端部位置(钉扎点)P2的距离基板2的主表面的高度(nm)在前述基板的厚度方向,优选满足下述式(1)的关系。
P1+500≥P2...(1)
而且,优选满足下述式(2)的关系。
P2≥P1...(2)
亦即,最小厚度部P1(nm)、和有机薄膜层与隔板的侧面的界面的上端部位置P2的距离基板2的主表面的高度(nm)之差优选500nm以下。如此,本实施方式的有机薄膜层在其厚度变最薄的中央部与隔板附近的端部,高低差较小且变得较平坦。
因为有机薄膜层与隔板3的侧面的界面的上端部位置P2存在于在隔板的侧面中的疏液部位与亲液部位的边界位置(中途位置)附近,所以通过适当地调整在隔板的侧面中的疏液部位与亲液部位的边界位置(中途位置),就能够厚度更均匀地形成平坦的有机薄膜层。
另外,假设只有在隔板3的上面部设置疏液部位时,亦即隔板3的侧面全部设为亲液部位时,因为钉扎点变得比本实施方式的钉扎点P2更高,所以就整体而言,有比有机薄膜层更使平坦性降低之虞。
其次,形成具有作为发光层的功能的第2有机薄膜层9。第2有机薄膜层9能够与第1有机薄膜层7同样地形成。亦即,能够通过将含有成为射出红色光的发光层9、射出绿色光的发光层9、射出蓝色光的发光层9的材料的3种油墨各自供给至被隔板3包围的区域(亦即凹部5),而且使其固化而形成发光层9。
针对该第2有机薄膜层9,亦优选满足前述式(1)的关系,更优选满足式(2)的关系。
(形成第2电极的工序)
本工序中在有机薄膜层上形成第2电极10。在本实施方式中,在设置有机EL元件4的显示区域,第2电极10整个面地形成。亦即,第2电极10不仅形成在第2有机薄膜层9上,而且亦形成在隔板3上,且遍及多个有机EL元件4而连续地形成。通过如此形成第2电极10,第2电极10能够在全部的有机EL元件4中发挥作为共同电极的功能。
<有机EL元件的构成>
以下,针对有机EL元件4的构成例更详细地说明。有机EL元件4至少具有1层发光层作为有机薄膜层。如上所述,在一对电极之间,具有例如空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、及电子注入层等作为有机薄膜层。
以下显示本实施方式的有机EL元件能够采用的层构成的一个例子。
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/电子传输层/电子注入层/阴极
e)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极
f)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极
g)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/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/电子传输层/电子注入层/阴极(在此,记号“/”表示夹住记号“/”的各层互相接合,以下相同)。
上述构成的有机EL元件4可采用:在基板2的主表面上从阳极开始依照顺序将各层层叠且在最后形成阴极的形态、以及相反地在基板2的主表面上从阴极开始依照顺序将各层层叠且在最后形成阳极的形态。
作为基板2,能够使用挠性的基板或刚性基板,例如可举出玻璃基板、塑料基板等。
阳极6能够使用包含金属氧化物、金属硫化物及金属等的薄膜,具体而言可举出包含氧化铟、氧化锌、氧化锡、ITO、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide:IZO)、金、铂、银、及铜等的薄膜。在为从发光层射出的光线透射阳极而往有机EL元件外射出的构成的有机EL元件时,阳极使用显示透光性的电极。
空穴注入层能够使用众所周知的空穴注入材料。作为空穴注入材料,例如能够举出:氧化钒、氧化钼、氧化钌、及氧化铝等氧化物;苯胺类、星形(starburst)胺类、酞菁(phthalocyanine)类、无定形碳、聚苯胺、及聚噻吩衍生物等。
空穴传输层能够使用众所周知的空穴传输材料。作为空穴传输材料,能够举出:聚乙烯基咔唑或是其衍生物、聚硅烷或是其衍生物、在侧链或是主链具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉(pyrazoline)衍生物、芳胺衍生物、芪(stilbene)衍生物、三苯基二胺衍生物、聚苯胺或是其衍生物、聚噻吩或是其衍生物、聚芳胺或是其衍生物、聚吡咯或是其衍生物、聚(对亚苯基亚乙烯基)或是其衍生物、或聚(2,5-亚噻吩基亚乙烯基)或是其衍生物等。
发光层通常主要是由发射荧光及/或磷光的有机物、或该有机物与辅助该有机物的掺杂剂所形成。掺杂剂例如为了提升发光效率、使发光波长变化而添加。而且,在发光层所含有的有机物可为低分子化合物亦可为高分子化合物。作为构成发光层的发光材料,例如能够举出众所周知的色素材料、金属络合物材料、高分子材料、掺杂剂材料。
作为色素材料,例如能够举出:环喷他明(cyclopendamine)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、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亚芳基衍生物、吡咯衍生物、噻吩环化合物、吡啶环化合物、紫环酮衍生物、苝衍生物、低聚噻吩衍生物、噁二唑二聚物、吡唑啉二聚物、喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物等。
作为金属络合物材料,例如能够举出在中心金属具有Tb、Eu、Dy等稀土类金属或Al、Zn、Be、Ir、Pt等,且在配体具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等的金属络合物。
作为高分子材料,例如能够举出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、聚芴衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、及使上述色素材料、金属络合物材料聚合而成的高分子化的材料等。
上述发光材料中,作为发射蓝色光的材料,例如能够举出二(苯乙烯基)亚芳基衍生物、噁二唑衍生物、及该等的聚合物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚对亚苯基衍生物、聚芴衍生物等。
另外,作为发射绿色光的材料,例如能够举出喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、及该等的聚合物、聚对亚苯基亚乙烯基衍生物、聚芴衍生物等。
另外,作为发射红色光的材料,例如能够举出香豆素衍生物、噻吩环化合物、及该等的聚合物、聚对亚苯基亚乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。
另外,发射白色光的材料能够通过将上述发射蓝色光的材料、发射绿色光的材料、发射红色光的材料混合而实现。
作为掺杂剂材料,例如能够举出苝衍生物、香豆素衍生物、红荧烯(rubrene)衍生物、喹吖啶酮衍生物、方酸菁(squarylium)衍生物、卟啉(porphyrin)衍生物、苯乙烯基系色素、并四苯(tetracene)衍生物、吡唑啉酮(pyrazolone)衍生物、十环烯(decacyclene)、吩噁嗪酮等。
电子传输层能够使用众所周知的电子传输材料。作为电子传输材料,例如能够举出:噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷或是其衍生物、苯醌或是其衍生物、萘醌或是其衍生物、蒽醌或是其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷或是其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或是其衍生物、联苯醌衍生物、或8-羟基喹啉或是其衍生物的金属络合物、聚喹啉或是其衍生物、聚喹喔啉或是其衍生物、聚芴或是其衍生物等。
电子注入层能够使用众所周知的电子注入材料。作为电子注入材料,例如能够举出碱金属、碱土金属、含有碱金属及碱土金属中的1种以上的合金、碱金属或是碱土金属的氧化物、卤化物、碳酸化物、或该等物质的混合物等。
作为阴极的材料,因为功函数较小且电子容易注入发光层,故优选电导率高的材料。另外,在为从阳极侧将光线取出的构成的有机EL元件时,为了在阴极将从发光层射出的光线往阳极侧反射,故作为阴极的材料优选可见光反射率较高的材料。阴极例如能够使用碱金属、碱土金属、过渡金属及周期表的第13族金属等。另外,作为阴极,能够使用包含导电性金属氧化物及导电性有机物等的透明导电性电极。
上述的各层及电极能够使用蒸镀法、涂布法而形成。使用涂布法而形成各层时,优选使用上述形成本实施方式的有机薄膜层的方法来形成。
通过以上的工序,制造本发明的显示装置(发光装置)。
以下,揭示实施例以更详细地说明本发明,但是本发明不被该等限定。
(实施例1)
首先,准备预先图案形成有包含ITO薄膜的第1电极(阳极)及连接至电极的布线等的TFT基板。
其次,将含有感光性树脂A的溶液及疏液性材料(DAIKIN制疏液剂OPTOACE(注册商标)HP系列)混合,来制备添加有疏液性材料的感光性树脂组合物。相对于感光性树脂,疏液性材料的固体成分浓度比设为0.3%(重量)。感光性树脂A为含有负型丙烯酸系材料的感光性树脂,并可通过日本特开2012-73603号公报的实施例2所记载的方法来制造。
其次,在TFT基板的表面上,通过旋转涂布器将所准备的含有疏液性材料的感光性树脂组合物进行涂布成膜,并且,通过在加热板上于110℃加热90秒钟而进行预烘焙工序,使溶剂蒸发。
其次,使用接近式曝光机(日立制作所制LE4000A)将包含感光性树脂组合物的薄膜的规定曝光区域进行曝光(曝光量:100mJ/cm2)。继而,喷淋显影液(Tokuyama股份公司制SD-1(TMAH2.0重量%))而显影45秒钟,将未曝光部分的感光性树脂组合物除去,而得到具有规定图案的结构体。
将被该显影工序后的结构体的经图案化而划分的侧面(相当于凹部侧面)使用FIB装置(Seiko Instruments制XVision 200DB)进行薄膜加工,且在进行SEM观察时,确认到是侧面与基板的主表面所成的角度为钝角的倒锥体形状的结构体。结构体的侧面与基板的主表面所成的角度θ2为148°。另外,在凹部5侧最突出的尖端部A、及与第1电极1接触的结构体26的下端部B在俯视下的间隔(参照图6)为1.5μm。
其次,作为固化烘焙工序,于230℃加热20分钟而使感光性树脂组合物固化。由此,隔板的侧面的倒锥体形状部分往基板的表面方向下降,下降后的尖端部接触基板的表面而固化。如此进行操作,而形成划分凹部的侧面为正锥体形状的隔板。
将该固化烘焙工序后的隔板的侧面使用FIB装置(Seiko Instruments制XVision200DB)进行薄膜加工且SEM观察时,能够确认为正锥体形状的隔板。隔板的侧面与基板的表面所成的角度θ1为38°。而且,隔板的厚度为1.0μm。
固化烘焙工序后的隔板的上面部与茴香醚的接触角为约37°。另外,第1电极(ITO薄膜)表面与纯水的接触角为约26°。
其次,作为表面处理工序,使用臭氧水制造装置(ROKI TECHNO公司制FA-1000ZW12-5C),将基板表面使用臭氧水(浓度:2ppm、处理时间:10分钟)洗净。通过该洗净,第1电极(ITO薄膜)表面与纯水的接触角降低至5°以下,而对第1电极(ITO薄膜)表面赋予充分的润湿性。
其次,将空穴注入层、空穴传输层、发光层依序层叠作为有机薄膜层。
首先,以固体成分浓度成为1.0重量%、粘度成为8cp、表面张力成为34.7mN/m的方式将有机溶剂与空穴注入材料混合而制备油墨。将该油墨使用喷墨装置(ULVAC公司制Litlex142P)而涂布在规定的凹部内。
因为涂布于各凹部的油墨被接触角高(亦即疏液性高)的隔板的上面部所弹开,所以能够防止沿着该隔板的上面部而溢出至相邻的凹部,且能够被收容在凹部内。
其次,在连接有干式泵的真空干燥室内,将基板载置在调温台,且将该调温台的温度设定在10℃,减压至约2.0E-1Pa为止,而进行真空干燥。然后,将调温台的温度设定在230℃,在大气压环境下进行煅烧15分钟,而形成均匀厚度的空穴注入层(厚度45nm)。在此,所谓厚度是指在俯视下的凹部的中心的厚度,且意指最小厚度。
其次,与空穴注入层同样地进行操作而形成空穴传输层。首先,以固体成分浓度成为0.45重量%、粘度成为3.4cp、表面张力成为34.2mN/m的方式将有机溶剂与空穴传输材料混合而制备油墨。将该油墨使用喷墨装置(ULVAC公司制Litrex142P)而涂布在规定的凹部内。因为涂布于各凹部的油墨被疏液性高的隔板的上面部所弹开,所以能够防止沿着该隔板的上面部而溢出至相邻的凹部,且能够被收容在凹部内。
其次,在连接有干式泵的真空干燥室内,将基板载置在调温台,且将该调温台的温度设定在25℃,减压至约2.0E-1Pa为止,而进行真空干燥。其次,将调温台的温度设定在190℃,在大气压环境下进行煅烧60分钟,而形成均匀厚度的中间层(厚度15nm)。在此,所谓厚度是指在俯视下的凹部的中心的厚度,且意指最小厚度。
其次,与已说明的空穴注入层、空穴传输层同样地进行操作,而形成3种发光层。首先,将射出红色光的高分子发光材料1以其固体成分浓度成为2.0重量%、粘度成为8.5cp、表面张力成为34.3mN/m的方式与有机溶剂混合而制备红色油墨。同样地,将射出绿色光的高分子发光材料2以其固体成分浓度成为1.8重量%、粘度成为6.2cp、表面张力成为34.6mN/m的方式与有机溶剂混合而制备绿色油墨。同样地,将射出蓝色光的高分子发光材料3以其固体成分浓度成为0.8重量%、粘度成为8.2cp、表面张力成为34.1mN/m的方式与有机溶剂混合而制备蓝色油墨。将该等油墨各自使用喷墨装置(ULVAC公司制Litrex142P)而涂布在规定的凹部内。因为涂布于各凹部的油墨被疏液性高的隔板的上面部所弹开,所以能够防止沿着该隔板的上面部而溢出至相邻的凹部,且能够被收容在凹部内。
其次,在连接有干式泵的真空干燥室内,将基板载置在调温台,且将该调温台的温度设定在10℃,减压至约2.0E-1Pa为止而进行真空干燥。其次,将调温台的温度设定在230℃,在大气压环境下进行煅烧10分钟,而形成均匀厚度的发光层(厚度74nm)。在此,所谓厚度是指在俯视下的凹部的中心的厚度,且意指最小厚度。
然后,将包含NaF的层(厚度2nm)、包含Mg的层(厚度2nm)、包含Al的层(厚度200nm)使用真空蒸镀法依序进行形成,而形成第2电极(阴极)。随后,贴合密封基板并将有机EL元件密封,而制成显示装置。
(实施例2)
首先,准备与实施例1相同的TFT基板。
其次,制造感光性树脂Aa。在具备回流冷凝器、滴液漏斗及搅拌机的烧瓶内,使氮气适量地流动而设置为氮气环境,一边添加搅拌丙二醇单甲醚乙酸酯166份、甲氧基丙醇52份且一边加热至85℃为止。其次,将3,4-环氧基三环[5.2.1.02,6]癸烷-8及9-基丙烯酸酯的混合物233份、对乙烯基苯甲酸77份、丙二醇单甲醚乙酸酯125份、甲氧基丙醇115份的混合溶液以4小时滴下,并将在丙二醇单甲醚乙酸酯210份中溶解有2,2-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)32份而成的混合溶液以5小时滴下。滴下结束后,于85℃保持3小时之后,冷却至室温为止而得到B型粘度(23℃)46mPas、固体成分33.7%、溶液酸值83mgKOH/g的聚合物(感光性树脂Aa)溶液。所得到的感光性树脂Aa的重均分子量Mw为7.7×103,分子量分布为1.90。感光性树脂Aa具有以下的结构单元。
[化4]
将作为树脂的成分(A)55质量份、作为聚合性化合物的成分(C)45质量份、作为聚合引发剂的成分(D)6质量份及聚合引发助剂(D1)12质量份混合,且以固体成分浓度成为21%的方式添加成分(E)溶剂,进而混合疏液性材料(DAIKIN制疏液剂OPTOACE(注册商标)HP系列),来制备含有疏液性材料的感光性树脂组合物。相对于感光性树脂Aa,疏液性材料的固体成分浓度比设为0.3%(重量)。
成分(A):树脂Aa
成分(C)聚合性化合物:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化学工业(股)制A-TMPT)
成分(D)聚合引发剂:2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮(BASF公司制IRGACURE(注册商标)907)
聚合引发助剂(D1):4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮(保土谷化学工业(股)制EAB-F)
成分(E)溶剂:下述(Ea)至(Ed)的混合溶剂
(Ea):丙二醇单甲醚乙酸酯;25质量%
(Eb):3-乙氧基丙酸乙酯;25质量%
(Ec):3-甲氧基1-丁醇;25质量%
(Ed):乙酸3-甲氧基丁酯;25质量%
其次,将所得到的含有疏液性材料的感光性树脂组合物通过旋转涂布器而涂布成膜在所准备的TFT基板的表面上,并且,通过在加热板上于105℃加热110秒钟而进行预烘焙处理,使溶剂蒸发。
然后,使用接近式曝光机(日立制作所制LE4000A)而将包含感光性树脂组合物的薄膜的规定曝光区域进行曝光(曝光量:200mJ/cm2)。继而,喷淋显影液(Tokuyama股份公司制SD-1(TMAH2.38重量%))而显影60秒钟,将未曝光部分的感光性树脂除去。
将该显影工序后的结构体的侧面使用FIB装置(Seiko Instruments制XVision200DB)进行薄膜加工,在SEM观察时,确认到是与实施例1同样地为倒锥体形状的结构物。结构物的侧面与基板表面所成的角度θ2为148°。另外,在凹部5侧最突出的尖端部A、及与第1电极1接触侧的结构体26的下端部B在俯视下的间隔(参照图6)为2.5μm。
其次,作为固化烘焙工序,于230℃加热20分钟而使感光性树脂组合物固化。由此,隔板的侧面的倒锥体形状的尖端部分因热而下降至基板的主表面为止,且尖端部分在接触基板的主表面的状态下固化。如此进行操作,而形成正锥体形状的隔板。
将该固化烘焙工序后的隔板的侧面使用FIB装置(Seiko Instruments制XVision200DB)进行薄膜加工,在SEM观察时,确认到是正锥体形状的隔板。隔板的侧面与基板的主表面所成的角度θ1为39°。而且,隔板的厚度与实施例1同样地为1.0μm。
固化烘焙工序后的隔板的上面部与茴香醚的接触角为约36°至37°。另外,第1电极(ITO薄膜)表面与纯水的接触角为约27°。
在隔板的形成工序后,与实施例1同样地进行操作而制成显示装置。
(比较例)
首先,与实施例1同样地进行操作而准备TFT基板。
其次,将感光性树脂B的溶液(日本ZEON股份公司制ZPN2464)与疏液性材料(DAIKIN制疏液剂OPTOACE(注册商标)HP系列)混合,来制备添加有疏液性材料的感光性树脂组合物。相对于感光性树脂,疏液性材料的固体成分浓度比设为0.2重量%,以使隔板形成后的隔板的上面部的疏液性与实施例1为相同程度(37°)。
其次,在所准备的TFT基板的表面上,通过旋转涂布器将含有疏液性材料的感光性树脂组合物进行涂布成膜,并且,通过在加热板上于110℃加热60秒钟而进行预烘焙工序,使溶剂蒸发。
其次,使用接近式曝光机(日立制作所制LE4000A)将包含感光性树脂组合物的薄膜的规定曝光区域进行曝光(曝光量:100mJ/cm2)。继而,喷淋显影液(Tokuyama股份公司制SD-1(TMAH0.8重量%))而显影60秒钟,将未曝光部分的感光性树脂组合物除去。
将该显影工序后的结构体的侧面使用FIB装置(Seiko Instruments制XVision200DB)进行薄膜加工,在SEM观察时,确认到是正锥体形状的结构体。结构体的侧面与基板的主表面所成的角度θ2为38°。
其次,作为固化烘焙工序,于230℃加热30分钟而使感光性树脂组合物固化。
将该固化烘焙工序后的隔板的侧面使用FIB装置(Seiko Instruments制XVision200DB)进行薄膜加工,在SEM观察时,确认到是正锥体形状的隔板。隔板的侧面与基板的主表面所成的角度θ1为38°。隔板的厚度设为1.0μm。
固化烘焙工序后的隔板的上面部与茴香醚的接触角为约36至37°。另外,第1电极(ITO薄膜)表面与纯水的接触角为约27°。
在隔板的形成工序后,与实施例1同样地进行操作而制成显示装置。
将实施例1、2及比较例的钉扎点P2、有机薄膜层的最小厚度部P1、在图9以双点划线表示的从隔板侧面的基板侧端部的基板主表面算起的于Z方向的有机薄膜层的厚度(端部厚度)显示在表1。
[表1]
从表1可知,使用本实施例的附隔板的基板时,能够将钉扎点P2设定为较低,而且在钉扎点P2的位置接近凹部的最上部的实施例中,能够将在隔板侧面附近的有机薄膜层的厚度予以减小。
符号说明
1···显示装置
2···基板
3···隔板
3a···端部
4···有机EL元件
5···凹部
6···第1电极(阳极)
7···第1有机薄膜层(空穴注入层)
9···第2有机薄膜层(发光层)
10···第2电极(阴极)
11···疏液部位
12···亲液部位
13···油墨
15···上面部的端部
16···基板侧的端部
21···上面部
22···中途位置
23···表层部
24···包含感光性树脂组合物的薄膜
25···光掩模
26···结构体
27···上端部

Claims (9)

1.一种附隔板的基板,含有基板、及在该基板上划分凹部的1层隔板;其中,所述1层隔板具有显示疏液性的疏液部位,所述疏液部位延伸存在于作为所述凹部外的隔板的上面部,而且在所述隔板的划分所述凹部的侧面中,所述疏液部位从所述上面部的端部到所述基板侧的端部之间的中途位置为止延伸存在。
2.如权利要求1所述的附隔板的基板,其中,赋予疏液性的疏液性材料分布在所述疏液部位。
3.如权利要求1或2所述的附隔板的基板,其中,所述1层隔板的所述侧面与所述基板所成的角度为锐角。
4.如权利要求1至3中任一项所述的附隔板的基板,其中,所述隔板为使含有丙烯酸系树脂的感光性树脂组合物固化而成的结构体。
5.一种发光装置,含有:权利要求1至4中任一项所述的附隔板的基板;及多个有机电致发光元件,各自设置在被所述隔板所划分的所述凹部。
6.如权利要求5所述的发光装置,其中,所述有机电致发光元件具有一对电极、及设置在该一对电极之间的1层或多层有机薄膜层,所述1层或多层的有机薄膜层中,在通过涂布法形成的有机薄膜层中,在俯视下的所述凹部的中央部的位置P1的所述有机薄膜层的厚度、和该有机薄膜层与所述隔板的侧面的界面的上端部的位置P2的距离基板的高度满足下述式(1)的关系:P1+500≥P2...(1)。
7.权利要求3所述的附隔板的基板的制造方法,包含下列工序:在所述基板上形成包含含有疏液性材料的感光性树脂组合物的薄膜的工序;将所述薄膜曝光的曝光工序;通过将曝光后的所述薄膜显影,而形成成为所述1层隔板的结构体的显影工序;及通过将所述结构体加热,而形成所述1层隔板的固化烘焙工序,
其中,所述结构体的侧面与基板所成的角度为钝角,在所述固化烘焙工序中形成的所述1层隔板的侧面与基板所成的角度为锐角。
8.一种发光装置的制造方法,包含下列工序:准备权利要求1至4中任一项所述的附隔板的基板的工序;及将多个有机电致发光元件各自设置在所述凹部的工序,所述有机电致发光元件具有一对电极、及被设置在该一对电极之间的1层或多层有机薄膜层,
其中,在设置所述有机电致发光元件的工序中,通过将含有成为所述有机薄膜层的材料的涂布液供给至所述凹部并进行固化,而形成所述有机薄膜层。
9.如权利要求8所述的发光装置的制造方法,其中,设置所述有机电致发光元件的工序更进一步包含下述工序:在供给所述涂布液之前,使用臭氧水将所述附隔板的基板进行表面处理的工序。
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