CN109873084A - 顶部发射有机el元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了顶部发射有机EL元件及其制造方法。顶部发射有机EL元件的制造方法包括：在基板上提供绝缘层的步骤，处理提供有该绝缘层的区域内的中心区域的处理步骤，在绝缘层上形成隔堤的步骤，下部电极材料施加步骤，发光材料施加步骤，以及上部透明电极形成步骤。提供绝缘层以使得与在形成下部电极时要施加的溶液的接触角在该区域内的中心区域处比在周边区域处小。

Description

顶部发射有机EL元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及顶部发射有机EL元件及其制造方法，更具体地涉及包括能够增强光提取效率的下部电极的顶部发射有机EL元件及其制造方法。
背景技术
有机EL元件是其中光发射层由具有EL光发射能力的低分子有机化合物或高分子有机化合物形成的元件。因为有机EL元件由于其自发光特性和优异的抗冲击性而具有作为显示元件的优异特征(诸如宽视角)，因此正在积极地研究和开发有机EL元件。
作为其制造方法，广泛研究了真空沉积方法、喷墨方法、印刷方法、分配方法等。首先，预期诸如喷墨方法和分配方法之类的涂覆技术是适于大规模生产的技术，因为与真空沉积方法相比，其系统可以减小尺寸并且在材料利用效率方面优异。虽然为了制造有机EL元件有必要层压多个层(诸如电极、光发射层、中间层等)，但是会期望通过液相涂覆技术来制造多个层以便增强大规模生产力。日本专利申请特许公开No.H11-329741提出了一种通过涂覆形成除光发射层之外的电极、空穴输送层等的方法。
有机EL元件包括在层压膜上方提取光的顶部发射型和通过基板提取光的底部发光型，在顶部发射型有机EL元件中，在基板侧的下部电极需要具有高的光反射率以便增强光提取效率。
在通过液相涂覆技术在基板侧制造下部电极的情况下，首先在基板上形成由隔堤(bank)包围的区域。然后，将其中分散有铜和/或银的纳米颗粒的溶液涂覆在由隔堤包围的区域上。之后，该区域在高温下被烧制。
虽然紧接在其中分散有铜和/或银纳米颗粒的溶液被涂覆在由隔堤包围的区域之后液体表面是平坦的或者其中心区域升高，但是从中心区域前往边缘部分的流在干燥进行的过程中生成。溶液中的纳米颗粒通过与这个流结合而向边缘部分移动。结果，在通过填充致密纳米颗粒而使电极膜的边缘部分升高的同时，相反地，通过填充低密度纳米颗粒而使中心区域变薄。此外，除了干燥过程中流的影响之外，待形成的膜的形状和纳米颗粒的填充密度也受到纳米颗粒分散到其中的墨水与隔堤的表面的接触角(contact angle)的影响。在隔堤的表面与墨水的亲和性高的情况下，溶液易于更多地被吸引到隔堤，并且前往边缘部分的流更加增强。因此，在膜的中心区域处，纳米颗粒的填充密度易于降低，并且厚度易于变薄。因此，在烧制之后，下部电极的膜质量反映了干燥期间的状态，并且与周边区域相比，中心区域就纳米颗粒而言具有低密度并且是薄的。
如果基板上的下部电极的中心区域具有低密度并且薄，那么这个部分的光反射效率变低并且降低顶部发射元件中的光提取效率。
因此，需要开发一种在即使在由隔堤包围的区域中的中心区域附近也充分确保下部电极的密度和厚度的同时容易地制造具有高的光提取效率的顶部发射有机EL元件的技术。
发明内容
根据本发明的第一方面，顶部发射有机EL元件的制造方法包括：在基板上提供绝缘层的步骤；处理提供有该绝缘层的区域内的中心区域以使得与在形成下部电极时要施加的溶液的接触角在该区域内的中心区域处比在中心区域的周边区域处小的步骤；在绝缘层上形成隔堤以包围中心区域的步骤；将包含下部电极的材料的溶液施加到由隔堤包围的区域的下部电极材料施加步骤；在下部电极材料施加步骤之后将包含光发射层的材料的溶液施加到由隔堤包围的区域的发光材料施加步骤；以及在发光材料施加步骤之后形成上部透明电极的上部透明电极形成步骤。
根据本发明的第二方面，顶部发射有机EL元件包括下部电极、光发射层、包围下部电极和光发射层的隔堤以及上部透明电极。下部电极的基部是与在形成下部电极时要施加的涂覆溶液的接触角在中心区域处比在周边区域处小的基部。
参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1A是图示第一实施例的有机EL元件的构造的示意性截面图。
图1B是图示第一实施例的下部电极的构造的示意性截面图。
图2A是图示第一实施例的有机EL元件的制造步骤的示意图。
图2B是图示第一实施例的有机EL元件的另一个制造步骤的示意图。
图2C是图示第一实施例的有机EL元件的又一个制造步骤的示意图。
图2D是图示第一实施例的有机EL元件的又一个制造步骤的示意图。
图2E是图示第一实施例的有机EL元件的又一个制造步骤的示意图。
图3A是图示第一实施例的有机EL元件的下一个制造步骤的示意图。
图3B是图示第一实施例的有机EL元件的又一个制造步骤的示意图。
图3C是图示第一实施例的有机EL元件的又一个制造步骤的示意图。
图3D是图示第一实施例的有机EL元件的又一个制造步骤的示意图。
图4A是图示第二实施例的有机EL元件的构造的示意性截面图。
图4B是图示第二实施例的下部电极的构造的示意性截面图。
图5是图示比较例的下部电极的构造的示意性截面图。
具体实施方式
第一实施例
将参考附图描述本公开的第一实施例的顶部发射有机EL元件及其制造方法。
有机EL元件的结构
图1A是图示本发明第一实施例的有机EL元件100的构造的示意性截面图，该有机EL元件100可用作显示面板的像素部分或照明光源的光发射部分。
在图1A中，有机EL元件100包括基板1、绝缘层2、由低接触角材料形成的插塞3、隔堤4、下部电极5、连接电极6、是驱动晶体管的TFT、光发射层8、空穴注入层9以及上部透明电极10。
要注意的是，在本实施例的有机EL元件100用作显示面板的像素或表面光源的元件(这些将在下面的描述中统称为“像素”)的情况下，多个有机EL元件被一维或二维地排列。在这种情况下，能够通过形成为条纹或格子状图案来使隔堤4用作分隔像素的壁。此外，在存在多个像素的情况下，能够通过形成一体的膜来电连接上部透明电极10，而将每个像素的上部透明电极10用作共用电极。
有机EL元件100设有未示出的密封结构，以便保护元件免受外部因素(诸如水分和冲击)影响。能够使用其中低透湿性材料(诸如玻璃)通过粘合剂(诸如UV硬化树脂和玻璃胶)粘附的密封结构。还能够使用其中有机EL元件100被低透湿性无机膜(诸如SiN和SiO)并且被树脂膜和低透湿性无机膜的层压膜覆盖的密封结构。优选使用具有高透光率的材料(诸如玻璃和SiN)，这是因为本实施例的特征在于顶部发射结构。
基板1是有机EL元件100的基板，并且由无机材料(诸如玻璃)或有机材料(诸如树脂)构成。虽然基板1通常是板状构件，但是其形态不受限制，只要其用作基板即可。例如，基板1可以是可变形的膜。
通常通过使用诸如SiO2的无机绝缘材料在基板1上提供绝缘层2。虽然为了便于说明，图1A将绝缘层2示为单层，但是可以层压多个层并且可以使用诸如丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂的树脂材料。
绝缘层2覆盖TFT 7以及连接电极6的一部分，并且其上部表面被平坦化。除了如图1A中所示在基板1和绝缘层2之间提供布线层和薄膜晶体管之外，它们还可以在多个绝缘层之间或绝缘层上提供。可以提供绝缘层2用于使布线层和薄膜晶体管电绝缘、提供用于上层的平坦基部或者阻挡基板1的成分和水分渗透到上层中的各种目的。由低接触角材料形成的插塞3被形成在提供有绝缘层2的区域内的中心区域处，并且隔堤4被形成在绝缘层2上以包围插塞3。
作为由低接触角材料构成的金属层的插塞3是在绝缘层2的中心区域处提供的导电层，并且包含W、Al、Ti、Mo和Ta及其合金材料中的至少一种。插塞3将连接电极6与下部电极5电连接，并在形成下部电极5时用作低接触角材料的基部。
在这里，低接触角材料是指：与形成下部电极5时涂覆的纳米颗粒分散墨水的接触角跟绝缘层2的上部面的接触角相比是小的材料。低接触角材料作为下部电极的基部的作用将在后面描述。
TFT 7是用于向下部电极5施加电压以驱动像素的薄膜晶体管，并且通过连接电极6和插塞3与下部电极5电连接。
隔堤4是在绝缘层2上提供的壁以便在保持空间的同时包围插塞3。优选地使用绝缘材料作为隔堤4的材料。特别地，优选地使用含有氟树脂的光敏环氧树脂以及诸如丙烯酸树脂和聚酰亚胺树脂之类的树脂材料。隔堤4是电隔离光发射区域(即，像素)的结构，并且还起到在涂覆液相材料时防止材料跨像素混合的隔壁的作用，如下所述。要注意的是，可以通过执行氟等离子体处理等将拒液性施加到隔堤的表面。
下部电极5是有机EL元件的任一极，并且通过将其中分散有银和/或铜的纳米颗粒的溶液施加到由隔堤包围的区域并且高温烧制而形成。下部电极5通常用作电子注入层，并且还用作通过反射从光发射层8发射的光中的朝着基板1行进的光来增强光提取效率的反射镜。
光发射层8可以由任何材料制成，只要其具有EL发光能力即可并且可以包括与期望发光颜色对应的荧光有机化合物或磷光有机化合物。光发射层8还可以包括多种材料，诸如客体材料和主体材料。光发射材料包括高分子材料、中分子材料或低分子材料，并且没有特别限制，只要光发射材料用作涂覆型材料即可。例如，光发射材料可以是高分子材料(诸如聚芴、聚芴和聚苯亚乙烯的共聚物)、中分子材料(诸如齐聚芴)。此外，发光材料可以是低分子材料，诸如缩合多环化合物(诸如基于芴的、基于芘的、基于荧蒽的和基于蒽的化合物)以及金属络合物(诸如铱络合物)。
空穴注入层9是用于将空穴注入到光发射层8中的层。任何材料都可以用于空穴注入层9，只要该材料具有空穴注入特性即可，并且可以使用广泛用于涂覆型有机EL元件的PEDOT/PSS。但是，该材料不特别限于PEDOT/PSS。
上部透明电极10是有机EL元件的另一个电极，并且由具有光学透明性的导电材料(诸如金属氧化物)构成。通常，上部透明电极10供应空穴并且还用作光提取窗口。上部透明电极10在未示出的区域中与驱动电路连接。上部透明电极10借助于真空沉积(诸如溅射或涂覆)形成。
要注意的是，虽然在本实施例中光发射层8和空穴注入层9作为上部透明电极10和下部电极5之间的功能层提供，但是功能层的层结构不限于这种情况。例如，层结构可以是仅光发射层的单层而不提供空穴注入层、空穴注入层/空穴输送层/光发射层的三层结构、空穴注入层/光发射层/电子输送层的三层结构、或者空穴注入层/空穴输送层/光发射层/电子输送层的四层结构。此外，功能层可以从上部透明电极到下部电极相反地层压。要注意的是，存在将功能层内除光发射层之外的层简称为中间层的情况，并且形成这些层的处理步骤被称为中间层材料施加过程。当从上部透明电极和下部电极向功能层施加电压时，空穴从阳极注入并且电子从阴极注入功能层，因此当由此注入的空穴和电子在光发射层中重新组合时照射光。
接下来，将参考图1B描述本实施例的下部电极的特征。图1B是为了方便而仅示出在有机EL元件100的基板上提供的一部分的示意性截面图。下部电极5覆盖插塞3和绝缘层2的没有部署隔堤4的上部表面。
下部电极5的厚度在中心区域处被设置为L1，在中心区域和隔堤4之间设置为L2，并且在与隔堤4的边界处设置为L3。然后，如图1B中所示当L3>L2>L1时，各个厚度的差异小并且膜厚度高度均匀。
作为另一个优选配置，存在满足L1>L2且L3>L2的配置。换句话说，下部电极5的厚度从与隔堤4的边界起朝着中心区域减小一次并再次增大。
在任何情况下，下部电极5的中心区域的厚度L1相对于与隔堤4的边界处的厚度L3(即，L1/L3)是0.75或更大，期望是1.0或更大，并且更期望是1.2或更大。
根据本实施例的典型示例，L1是150nm，L2是170nm并且L3是200nm，并且就下部电极的中心区域处和周边区域处的金属材料的填充密度而言几乎没有差异。
在常规下部电极中，与周边区域(即，在隔堤附近的区域)的厚度和填充密度相比，中心区域的厚度易于小，并且金属材料的填充密度也易于低。与此相比，在本实施例的下部电极5中，充分确保了中心区域相对于周边区域的厚度，并且确保了中心区域的金属材料的填充密度等于或大于周边区域的填充密度。由此，在像素内增强了光反射率的均匀性，并且可以增大有机EL元件的光提取效率的有效值。要注意的是，通过SEM图像或STM图像观察下部电极的截面并通过测量金属和空隙的面积比，可以求得上述金属材料的填充密度。在去除功能层和上部透明电极的状态下，通过将与光发射层的光发射波长相等的光垂直输入到电极表面并通过测量反射光，可以求得下部电极的光反射率。
根据本实施例，具有小于绝缘层2的与待涂覆的纳米颗粒分散墨水的接触角的、与待涂覆的纳米颗粒分散墨水的接触角的金属材料的插塞3部署在由隔堤包围的元件的中心区域处，作为下部电极的基部。然后，通过以喷墨方法为代表的涂覆技术将其中分散有金属材料的纳米颗粒的墨水滴到由隔堤包围的区域以形成下部电极。
根据本实施例，通过使中心区域与墨水的接触角小于其周围区域与墨水的接触角，最初掉落的点易于在中心区域积聚。因此，墨水中的细小颗粒在干燥后易于留在中心区域。如果墨水在这种状态下进一步掉落，那么之后掉落的涂覆材料也易于在中心区域积聚，这是因为由于留在中心区域的细小颗粒的影响所以中心区域与墨水亲和。因此，即使在中心区域，也能够获得膜厚度充分厚且填充密度高的膜。如果中心区域和周边区域之间存在30°或更大的接触角差异，那么这个效果是明确的。同时，如果差异超过70°，那么墨水不会在元件内湿润地扩散，并且周边区域的膜质量下降。因而，接触角的差异优选地小于70°。
为了在元件的中心区域局部地使接触角更小，诸如Ti、Mo、W、Al、Ta等金属被部署在中心区域中以区别于周围的平坦化层。像本实施例那样，可以通过在元件的中心区域中提供接触插塞而部署金属之后进行平坦化来形成这种表面。在中心区域由金属表面形成的情况下，优选的是，通过使用利用了诸如萜品醇之类的基于油的溶剂的导电性纳米颗粒分散墨水，能够使中心区域的接触角更小。
制造方法
接下来，将参考图2A至图2E和图3A至图3D描述本实施例的有机EL元件100的制造方法。
首先，如图2A所示准备基板1。
接下来，形成如图2B中所示的结构。即，连接电极6和TFT 7在基板1上提供，并且在其上形成绝缘层2。然后，在绝缘层2的中心区域处凿出通孔以填充金属材料从而形成插塞3。此外，执行CMP等以使上部表面平坦化。
接下来，如图2C中所示，通过光敏树脂材料形成未图案化的绝缘层24。
接下来，通过曝光掩模25用UV光26照射绝缘层24以暴露并图案化绝缘层24，如图2D中所示。
之后，如图2E中所示，通过显影剂显影形成隔堤4。通过适当地选择绝缘层2、插塞、隔堤、显影剂的材料，可以图案化隔堤4而不会腐蚀绝缘层2和插塞。在图案化之后，可以执行UV臭氧处理或O2等离子体处理以去除残留材料。可以在隔堤的表面上执行氟等离子体处理以施加拒液性。
接下来，如图3A中所示，使用涂覆单元30在由隔堤4包围的区域中涂覆含有下部电极的材料的溶液31(下部电极材料施加步骤)。虽然优选地使用喷墨单元作为涂覆单元30，但是也可以使用另一种液相单元，诸如分配器。其中分散有银和/或铜纳米颗粒的溶液可以用作溶液31。施加包含下部电极的材料的溶液31以涂覆插塞3和绝缘层2中没有部署隔堤4的区域的上部表面。在根据需要施加多个液滴之后，在100℃至200℃的适当温度下执行烧制以形成下部电极5，如图3B中所示。
接下来，如图3C中所示，使用涂覆单元32在由隔堤4包围的区域中涂覆含有功能层34的材料的溶液33。在顺序地层压光发射层和空穴注入层等作为功能层的情况下，顺序地施加含有各层的材料的溶液。
为了形成光发射层，施加含有与期望发光颜色对应的荧光有机化合物或磷光有机化合物的溶液(发光材料施加步骤)。光发射层还可以包括多种材料，诸如客体材料和主体材料。溶液中含有的光发射材料包括高分子材料、中分子材料或低分子材料，并且没有特别限制，只要光发射材料用作涂覆型材料即可。例如，光发射材料可以是高分子材料(诸如聚芴、聚芴和聚苯亚乙烯的共聚物)、中分子材料(诸如齐聚芴)。此外，发光材料可以是低分子材料，诸如缩合多环化合物(诸如基于芴的、基于芘的、基于荧蒽的和基于蒽的化合物)以及金属络合物(诸如铱络合物)。
例如，为了形成红色光发射层，使用含有作为客体材料的红色磷光发射铱金属络合物和作为主体材料的聚芴的红色光发射层涂覆溶液。此外，为了形成绿色光发射层，使用含有作为客体材料的基于荧蒽的缩合多环化合物和作为主体材料的聚芴的绿色光发射层涂覆溶液。此外，为了形成蓝色光发射层，使用含有作为客体材料的基于芘的缩合多环化合物和作为主体材料的齐聚芴的蓝色光发射层涂覆溶液。
为了形成空穴注入层，施加例如作为空穴注入材料的PEDOT/PSS溶液(空穴注入层形成步骤)。
在这样完成功能层的形成之后，借助于溅射工艺涂覆透明导电膜35以覆盖功能层34和隔堤4(上部透明电极形成步骤)。
如上所述，如此制造如图1A中所示的有机EL元件100。
根据本实施例，作为通过处理提供有绝缘层的区域内的中心区域来提供低接触角材料的构件的结果，在制造有机EL元件时中心区域周围的电极材料微粒难以被吸引到周边区域。这种布置使得能够同样在下部电极的中心区域处充分确保密度和厚度，并且使得能够容易地制造具有高的光提取效率的顶部发射有机EL元件。
第二实施例
以下将参考附图描述本公开第二实施例的顶部发射有机EL装置及其制造方法。
有机EL元件的结构
图4A是图示可用作显示面板的像素部分或照明光源的光发射部分的本公开第二实施例的有机EL元件的构造的示意性截面图。
在图4A中，有机EL元件400包括基板41、绝缘层42、在绝缘层42的中心区域处形成的粗糙表面区域43、隔堤44、下部电极45、光发射层48、空穴注入层49和上部透明电极50。
要注意的是，在本实施例的有机EL元件400用作显示面板的像素或者表面光源的元件的情况下，多个有机EL元件400被一维或二维地排列。在这种情况下，能够通过形成为条纹或格子状图案来使隔堤44用作分隔像素的壁。此外，能够通过形成一体的膜来电连接上部透明电极50，而将每个像素的上部透明电极50用作共用电极。
因为未示出的密封结构以及用于在有机EL元件400中提供的基板41、绝缘层42、隔堤44、光发射层48、空穴注入层49和上部透明电极50的材料与第一实施例的那些大致相同，这里将省略它们的描述。此外，关于下部电极和上部透明电极之间的功能层的变化的描述与第一实施例相同，这里被省略。
下部电极45是有机EL元件的任一极，并且通过将其中分散有银和/或铜的纳米颗粒的溶液涂覆到由隔堤包围的区域并通过之后在高温下烧制而形成。下部电极45通常用作电子注入层，并且还用作通过反射从光发射层48发射的光中的朝着基板41行进的光来增强光提取效率的反射镜。下部电极45将在后面详述。
接下来，将参考图4B描述本实施例的下部电极的特征。图4B是为了方便仅图示在有机EL元件400的基板上提供的一部分的示意性截面图。本实施例的下部电极45在未部署隔堤44的区域中覆盖绝缘层42的上部表面。
下部电极45的厚度在中心区域被设置为L4，在中心区域和隔堤44之间设置为L5，在与隔堤44的边界处设置为L6。然后，如图4B中所示，L6>L5>L4，各个厚度的差异小，并且膜厚度高度均匀。
作为另一种优选的配置，还存在满足L4>L5且L6>L5的配置。换句话说，下部电极45的厚度从与隔堤44的边界起朝着中心区域减小一次并再次增大。
在任何情况下，下部电极45的中心区域的厚度L4相对于与隔堤44的边界处的厚度L6(即，L4/L6)是0.75或更大，期望是1.0或更大，并且更期望是1.2或更大。
根据本实施例的典型示例，L4是150nm，L5是170nm并且L6是200nm，并且就下部电极的中心区域处和周边区域处的金属材料的填充密度而言几乎没有差异。
在常规下部电极中，与周边区域(即，在隔堤附近的区域)的厚度和填充密度相比，中心区域的厚度易于小，并且金属材料的填充密度也易于低。与此相比，在本实施例的下部电极45中，充分确保了中心区域相对于周边区域的厚度，并且确保了中心区域的金属材料的填充密度等于或大于周边区域的填充密度。由此，在像素内增强了光反射率的均匀性，并且可以增大有机EL元件的光提取效率的有效值。要注意的是，通过SEM图像或STM图像观察下部电极的截面并通过测量金属和空隙的面积比，可以求得上述金属材料的填充密度。可以以与第一实施例相同的方式求得下部电极的光反射率。
根据本实施例，具有小于绝缘层42的平坦表面的与待涂覆的纳米颗粒分散墨水的接触角的、与待涂覆的纳米颗粒分散墨水的接触角的粗糙化的表面区域43部署在由隔堤包围的元件的中心区域处，作为下部电极的基部。然后，通过以喷墨方法为代表的涂覆技术将其中分散有金属材料的纳米颗粒的墨水的液滴施加到由隔堤包围的区域以形成下部电极。
根据本实施例，通过处理中心区域而使其与墨水的接触角小于其周围区域与墨水的接触角，最初掉落的点易于在中心区域积聚。因此，墨水中的细小颗粒在干燥后易于留在中心区域。如果墨水在这种状态下进一步掉落，那么之后掉落的涂覆材料也易于在中心区域积聚，这是因为由于留在中心区域的细小颗粒的影响所以中心区域与墨水亲和。因此，即使在中心区域，也能够获得膜厚度充分厚且填充密度高的膜。如果中心区域和周边区域之间存在30°或更大的接触角差异，那么这个效果是明确的。同时，如果差异超过70°，那么墨水不会在元件内湿润地扩散，并且周边区域的膜质量下降。
为了在元件的中心区域局部地使接触角小，可以通过在绝缘层42的中心区域处选择性地执行喷砂或各种蚀刻处理，来形成与周围的平坦表面相比具有低平坦度的粗糙表面。通过使表面粗糙化，可以增强最初与墨水亲和的表面的亲和性。在使表面粗糙化时，大于30nm且小于100nm的算术平均粗糙度Ra是适于表达对墨水的亲和性的值。在中心区域被粗糙化的情况下，作为要使用的导电性纳米颗粒分散墨水，除了利用了例如萜品醇作为溶剂的基于油的墨水之外，还能够使用各种墨水(诸如水性墨水)。
制造方法
本实施例的有机EL元件400的制造方法与第一实施例的制造方法的不同之处在于，在形成绝缘层之后执行选择性地粗糙化绝缘层的中心区域的表面的处理而不在中心区域处提供金属构件。虽然本实施例的绝缘层42的制造方法与第一实施例的绝缘层2的制造方法大致相同，但是在形成绝缘层之后形成中心区域处的掩模开口，并且干蚀刻、湿蚀刻或喷砂处理在中心区域上执行。隔堤44、功能层和上部透明电极的制造方法与第一实施例的制造方法几乎相同，因此这里将省略对它们的描述。
根据本实施例，作为通过粗糙化绝缘层42的中心区域来提供低接触角区域的结果，在制造期间中心区域周围的电极材料细小颗粒几乎不会被吸引到周边区域。这种布置使得能够充分确保下部电极的中心区域处的密度和厚度，并且使得能够容易地制造具有高的光提取效率的顶部发射有机EL元件。
第一示例
将描述第一实施例的下部电极的具体示例。首先，在玻璃基板上形成驱动TFT以形成元件。接下来，在与隔堤包围的区域中的中心区域对应的位置处通过光刻蚀刻定义接触孔。接下来，在通过电镀用Al填充接触孔之后，通过CMP使上部表面平坦化。插塞的面积大约是由隔堤包围的区域的面积的十分之一。
此外，在隔堤的侧表面上执行墨水排斥处理，以使其与银纳米颗粒分散墨水(由Daiken Chemical公司制造，NAG系列)具有60°至70°的接触角。
中心区域(即，插塞)的上部表面与墨水的接触角为15°，周边区域(即，绝缘层)的上部表面与墨水的接触角为70°。
在这个状态下，银纳米颗粒分散墨水(由Daiken Chemical公司制造，NAG系列)的5滴1pl(即，总共5pl)被涂覆在由隔堤包围的区域内，该墨水的主要溶剂是萜品醇并且具有10nm的平均粒径和50wt％的固体成分比。在干燥溶剂后，进行烧制以形成下部电极。
下部电极的各个部分的厚度在L1处为160nm，在L2处为170nm，并且在L3处为200nm。下部电极的中心区域处和周边区域处的电极材料的填充密度均为基体材料的80％并且相等。
当通过将与光发射层的发射波长相等的光束垂直地输入到电极表面中来测量反射率时，以基体材料的平坦表面的反射率为基准，该示例的中心区域和周边区域的反射率均为90％。
第二示例
将描述第二实施例的下部电极的具体示例。在玻璃基板上形成绝缘层之后，形成在与中心区域对应的区域开口的抗蚀剂掩模以通过喷砂使该开口区域粗糙化成约70nm的算术平均粗糙度Ra。然后，在剥离掩模并充分清洁绝缘层之后，形成隔堤以包围粗糙化的区域，并且在隔堤的侧表面上执行墨水排斥处理以使其与银纳米颗粒分散墨水具有60°至70°的接触角。中心区域(即，粗糙表面)与墨水的接触角为20°，并且周边区域(即，周边区域的上部表面)与墨水的接触角为70°。
在这个状态下，总共5pl的银纳米颗粒分散墨水(由Daiken Chemical公司制造，NAG系列)通过喷墨方法被涂覆到基板以形成电极层，该墨水的主要溶剂是十一烷并且具有10nm的平均粒径和50wt％的固体成分比。
下部电极的各个部分的厚度在L4处为150nm，在L5处为170nm，并且在L6处为200nm。下部电极的中心区域处和周边区域处的电极材料的填充密度均为基体材料的80％并且相等。
当通过将与光发射层的发射波长相等的光束垂直地输入到电极表面中来测量反射率时，以基体材料的平坦表面的反射率为基准，该示例的中心区域和周边区域的反射率均为90％。
第一比较示例
如图5中所示，下部电极55在其上部表面均匀的平面绝缘层上形成。在玻璃基板上提供平坦化层52和隔堤54的构造中，在隔堤54的侧表面上执行墨水排斥处理以使其与银纳米颗粒分散墨水具有60°至70°的接触角。5滴1pl(即，总共5pl)的银纳米颗粒分散墨水(由Daiken Chemical公司制造，NAG系列)通过喷墨方法涂覆到这个状态的基板以在干燥和烧制后形成电极层，该墨水的主要溶剂是十一烷并且具有10nm的平均粒径和50wt％的固体成分比。
下部电极的各个部分的厚度在L7处为50nm，在L8处为100nm，并且在L9处为400nm。此外，虽然下部电极的周边区域处的电极材料的填充密度相对于基体材料为80％，但中心区域处的填充密度仅为30％。
当通过将与光发射层的发射波长相等的光束垂直地输入到电极表面中来测量反射率时，以基体材料的平坦表面的反射率为基准，比较例的周边区域的反射率为90％，中心区域处的反射率仅为50％。
实施例和比较示例的结果
如上所述，可以看出，与比较示例的情况相比，在第一和第二示例的下部电极中，中心区域与周边区域的膜厚度之间的差异小并且它们的填充密度的差异小。因此，第一和第二示例的下部电极不仅在周边区域而且在中心区域也表现出高反射率。当在示例和比较示例的下部电极上形成功能层和上部透明电极以形成有机EL元件时，证实与比较示例的元件相比，两个示例的元件可以利用较低的输入功率实现高亮度。
其它实施例
本公开的实施例不限于上述第一和第二示例，并且可以适当地修改或者可以组合。
例如，虽然在第一实施例中金属插塞在下部电极的基板的中心区域处提供，但是插塞可以不总是发送驱动信号的构件，只要它是可以产生在周边区域处的绝缘层的接触角差异的构件即可。例如，金属薄膜可以在中心区域处的绝缘层的上部表面上提供。
此外，虽然在第二实施例中在形成绝缘层之后通过选择性地侵蚀中心区域来形成粗糙化的区域，但是用于使表面粗糙化的方法不限于侵蚀，并且可以是在表面上粘附细小颗粒的方法。简而言之，与在形成下部电极时涂覆的溶液的接触角与在周边区域处相比在绝缘层的中心区域处应当是小的。
根据本公开，即使在由隔堤包围的区域的中心区域附近也能够充分确保下部电极的密度和厚度，并且能够容易地制造具有高的光提取效率的顶部发射有机EL元件。
其它实施例
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最广泛的解释，以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种顶部发射有机EL元件的制造方法，包括：
在基板上提供绝缘层的步骤；
处理提供有该绝缘层的区域内的中心区域以使得与在形成下部电极时要施加的溶液的接触角在该区域内的中心区域处比在中心区域的周边区域处小的步骤；
在绝缘层上形成隔堤以包围中心区域的步骤，周边区域介于隔堤和中心区域之间；
将包含下部电极的材料的溶液施加到由隔堤包围的区域的下部电极材料施加步骤；
在下部电极材料施加步骤之后将包含光发射层的材料的溶液施加到由隔堤包围的区域的发光材料施加步骤；以及
在发光材料施加步骤之后形成上部透明电极的上部透明电极形成步骤。
2.如权利要求1所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，处理步骤是进行处理以使得在周边区域处和在中心区域处的与溶液的接触角的差异大于30°且小于70°的步骤。
3.如权利要求1或2所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，提供绝缘层的步骤是提供绝缘层以覆盖在基板上形成的驱动晶体管的步骤。
4.如权利要求1或2所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，处理步骤是在由隔堤包围的区域的中心区域处部署金属部分的步骤。
5.如权利要求4所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，金属部分包含W、Al、Ti、Mo、Ta及其合金中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，处理步骤是形成用于将下部电极与驱动晶体管电连接的插塞的步骤。
7.如权利要求1或2所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，处理步骤是使中心区域的绝缘层粗糙化的步骤。
8.如权利要求7所述的顶部发射有机EL元件的制造方法，其中，处理步骤是将中心区域的绝缘层处理为以算术平均粗糙度Ra计的大于30nm且小于100nm的步骤。
9.一种顶部发射有机EL元件，包括下部电极、光发射层、包围下部电极和光发射层的隔堤以及上部透明电极，其中
下部电极的基部是与在形成下部电极时要施加的涂覆溶液的接触角在中心区域处比在周边区域处小的基部。
10.如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，其中，基部是绝缘层，并且中心区域是平坦度低于周边区域的平坦度的粗糙化的表面。
11.如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，其中，基部包括在中心区域处的金属层和在周边区域处的绝缘层。
12.如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，其中，下部电极与驱动晶体管电连接。
13.如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，其中，基部包括覆盖驱动晶体管的绝缘层。
14.如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，还包括：在下部电极和上部透明电极之间的中间层。
15.如权利要求14所述的顶部发射有机EL元件，其中，中间层包括部署在光发射层和上部透明电极之间的空穴注入层。
16.一种顶部发射有机EL装置，包括：在共用基板上的多个如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，其中，所述多个顶部发射有机EL元件的上部透明电极彼此电连接。
17.一种顶部发射有机EL装置，包括：在共用基板上的多个如权利要求9所述的顶部发射有机EL元件，其中，所述多个顶部发射有机EL元件中的一个顶部发射有机EL元件具有与另一个顶部发射有机EL元件不同的发光颜色。
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