CN115440772A - 电子设备及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
根据一实施方式，电子设备具备：基材；第一绝缘层，配置在所述基材之上；下部电极，配置在所述第一绝缘层之上；第二绝缘层，配置在所述第一绝缘层之上，具有与所述下部电极重叠的开口部；有机层，在所述开口部覆盖所述下部电极；上部电极，覆盖所述有机层；以及隔壁，配置在所述第二绝缘层之上，所述隔壁具备：第一层，由金属材料形成，具有与所述上部电极相接的第一侧面；第二层，配置在所述第一层之上，从所述第一侧面朝向所述开口部伸出；以及保护层，由与所述有机层不同的材料形成，覆盖所述第二层的至少上表面。
Description
相关申请的相互参考
本申请主张基于2021年6月2日申请的日本专利申请第2021－092928号的优先权，引用该日本申请中记载的全部记载内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及电子设备及其制造方法。
背景技术
近年来，应用有机发光二极管(OLED)作为显示元件的显示装置已实用化。这样的显示元件在第一电极与第二电极之间具备有机层。在一个例子中，有机层通过真空蒸镀法形成，第二电极通过溅射法形成。
例如，在掩模蒸镀的情况下，应用具有与各像素对应的开口的精细掩模。但是，由于精细掩模的加工精度\开口形状的变形等，通过蒸镀形成的薄膜的形成精度有可能降低。
因此，已知使用像素分割构造体来分割有机层及第二电极的技术。
发明内容
实施方式的目的在于，提供一种抑制可靠性降低的电子设备及其制造方法。
根据一实施方式，一种电子设备具备：
基材；配置在所述基材之上的第一绝缘层；配置在所述第一绝缘层之上的下部电极；第二绝缘层，配置在所述第一绝缘层之上，并具有与所述下部电极重叠的开口部；有机层，在所述开口部覆盖所述下部电极；上部电极，覆盖所述有机层；以及隔壁，配置在所述第二绝缘层之上，所述隔壁具备：第一层，由金属材料形成，具有与所述上部电极相接的第一侧面；第二层，配置在所述第一层之上，从所述第一侧面朝向所述开口部伸出；以及保护层，由与所述有机层不同的材料形成，覆盖所述第二层的至少上表面。
根据一实施方式，一种电子设备的制造方法，
在第一绝缘层之上形成下部电极；形成覆盖所述第一绝缘层及所述下部电极的第二绝缘层；在所述第二绝缘层之上形成隔壁；在所述第二绝缘层形成使所述下部电极露出的开口部，所述隔壁具备：第一层，由金属材料形成，具有第一侧面；第二层，配置在所述第一层之上，从所述第一侧面朝向所述开口部伸出；以及保护层，覆盖所述第二层的至少上表面保护层，所述开口部通过将所述隔壁作为掩模来对所述第二绝缘层进行干蚀刻而形成。
根据实施方式，能够提供抑制可靠性降低的电子设备及其制造方法。
附图说明
图1是表示实施方式的电子设备100的一个结构例的图。
图2是表示图1所示的像素PX的一例的俯视图。
图3是表示显示元件20的结构的一例的图。
图4是沿着图2所示的A－B线的电子设备100的剖视图。
图5是用于说明电子设备100的制造方法的图。
图6是用于说明电子设备100的制造方法的图。
图7是将隔壁30的其他结构例放大表示的剖视图。
图8是将隔壁30的其他结构例放大表示的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
另外，公开只不过是一个例子，对于本领域技术人员来说，关于针对保持发明主旨的适当变更而能够容易地想到的内容，当然包含在本发明的范围内。另外，为了使说明更明确，与实际的方式相比，附图有时示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，但只不过是一例，并不限定本发明的解释。另外，在本说明书和各图中，对发挥与已出现的图有关的上述的结构要素相同或类似的功能的结构要素标注相同的参照附图标记，有时适当省略重复的详细说明。
另外，在附图中，根据需要，为了容易理解，而记载相互正交的X轴、Y轴及Z轴。将沿着X轴的方向称为X方向或第一方向，将沿着Y轴的方向称为Y方向或第二方向，将沿着Z轴的方向称为Z方向或第三方向。由X轴及Y轴规定的平面被称为X－Y平面。将观察X－Y平面称为俯视。
本实施方式的电子设备100在一个例子中是具备显示元件的显示装置。显示元件例如是具备有机发光层的有机发光二极管(OLED)。另外，显示元件可以用作照明装置的发光元件，电子设备100也可以是具备发光元件的照明装置。
另外，本实施方式的电子设备100也可以是具备传感器元件的传感器装置。传感器元件例如是具备有机光电转换层的有机光电二极管(OPD)。
图1是表示本实施方式的电子设备100的一个结构例的图。电子设备100在绝缘性的基材10之上具备显示图像的显示部DA。基材10是绝缘基板，可以是玻璃基板，也可以是具有挠性的树脂膜。
显示部DA具备在第一方向X及第二方向Y上排列成矩阵状的多个像素PX。像素PX具备多个副像素SP1、SP2、SP3。在一个例子中，像素PX具备红色副像素SP1、绿色副像素SP2及蓝色副像素SP3。另外，像素PX除了上述3色的副像素之外，还可以具备加上白色等其他颜色的副像素的4个以上的副像素。另外，像素PX中包括的副像素的颜色组合可以不同于红色、绿色及蓝色的组合。
对于像素PX中包括的一个副像素SP的一个结构例简单进行说明。
即，副像素SP具备像素电路1和由像素电路1来驱动控制的显示元件20。像素电路1具备像素开关2、驱动晶体管3及电容器4。像素开关2及驱动晶体管3例如是由薄膜晶体管构成的开关元件。
关于像素开关2，栅极电极连接到扫描线GL，源极电极连接到信号线SL，漏极电极连接到构成电容器4的一个电极及驱动晶体管3的栅极电极。关于驱动晶体管3，源极电极与构成电容器4的另一电极及电源线PL连接，漏极电极与显示元件20的阳极连接。显示元件20的阴极在显示部DA内或显示部DA的外侧与供电线FL连接。另外，像素电路1的结构不限于图示的例子。
显示元件20是作为发光元件的有机发光二极管(OLED)。例如，副像素SP1具备射出与红色波长对应的光的显示元件，副像素SP2具备射出与绿色波长对应的光的显示元件，副像素SP3具备射出与蓝色波长对应的光的显示元件。通过像素PX具备显示颜色不同的多个副像素SP1、SP2、SP3，从而能够实现多色显示。
但是，副像素SP1、SP2、SP3各自的显示元件20可以构成为射出相同颜色的光。由此，能够实现单色显示。
另外，在构成为副像素SP1、SP2、SP3各自的显示元件20射出白色光的情况下，也可以配置与显示元件20对置的滤色器。例如，副像素SP1具备与显示元件20对置的红色滤色器，副像素SP2具有与显示元件20对置的绿色滤色器，副像素SP3具有与显示元件20对置的蓝色滤色器。由此，能够实现多色显示。
或者，在构成为副像素SP1、SP2、SP3各自的显示元件20射出紫外光的情况下，通过配置与显示元件20对置的光转换层，从而能够实现多色显示。
图2是表示图1所示的像素PX的一例的俯视图。
构成1个像素PX的副像素SP1、SP2、SP3分别形成为沿第二方向Y延伸的大致长方形状，并在第一方向X上排列。各副像素的外形相当于显示元件20中的发光区域EA的外形，但是简化进行表示的，未必反映实际的形状。在此，假设发光区域EA形成为具有沿第一方向X延伸的短边和沿第二方向Y延伸的长边的长方形状的情况。
后面详述的绝缘层12在俯视时形成为分别沿第一方向X及第二方向Y延伸的格子状，包围副像素SP1、SP2、SP3的每一个或各副像素的显示元件20。这样的绝缘层12有时被称为肋、隔壁、堤等。发光区域EA形成在绝缘层12的开口部OP1上。多个开口部OP1在第一方向X及第二方向Y上排列成矩阵状。
后面详述的隔壁30在俯视时形成为分别沿第一方向X及第二方向Y延伸的格子状，配置在绝缘层12之上。副像素SP1、SP2、SP3分别被隔壁30包围。
另外，隔壁30的形状不限于图2所示的例子，也可以是条纹状等其他形状。此外，副像素SP或开口OP1的布局不限于图2所示的例子。
图3是表示显示元件20的结构的一例的图。
显示元件20具备下部电极(第一电极)E1、有机层OR及上部电极(第二电极)E2。有机层OR配置在下部电极E1之上，上部电极E2配置在有机层OR之上。有机层OR具有载流子调整层CA1、发光层EL及载流子调整层CA2。载流子调整层CA1位于下部电极E1与发光层EL之间，载流子调整层CA2位于发光层EL与上部电极E2之间。载流子调整层CA1及CA2包括多个功能层。
在此，以下部电极E1相当于阳极、上部电极E2相当于阴极的情况为例进行说明。
载流子调整层CA1包含空穴注入层F11、空穴输送层F12、电子阻挡层F13等作为功能层。空穴注入层F11配置在下部电极E1之上，空穴输送层F12配置在空穴注入层F11上，电子阻挡层F13配置在空穴输送层F12之上，发光层EL配置在电子阻挡层F13之上。
载流子调整层CA2包含空穴阻挡层F21，电子输送层F22、电子注入层F23等作为功能层。空穴阻挡层F21配置在发光层EL之上，电子输送层F22配置在空穴阻挡层F21之上，电子注入层F23配置在电子输送层F22之上，上部电极E2配置在电子注入层F23之上。
另外，载流子调整层CA1及CA2除了上述功能层以外，也可以根据需要而包含载流子产生层等其他功能层，在载流子调整层CA1及CA2中，也可以省略上述功能层中的至少一个。
图4是沿着图2所示的A－B线的电子设备100的剖视图。
在此，作为一例，着眼于图2所记载的在第一方向X上排列的三个显示元件中的位于中央的显示元件20进行说明。
电子设备100具备基材10、绝缘层(第一绝缘层)11、绝缘层(第二绝缘层)12、显示元件20和隔壁30。绝缘层11配置在基材10之上，相当于显示元件20的基底层。另外，图1所示的像素电路1配置在基材10之上，由绝缘层11覆盖。绝缘层12配置在绝缘层11之上。
在显示元件20中，下部电极E1配置在绝缘层11之上。多个下部电极E1是在第一方向X上隔开间隔排列、并分别按每个副像素或每个显示元件而配置的电极。这样的下部电极E1与图1所示的像素电路1中包含的驱动晶体管3电连接，有时被称为像素电极、阳极等。
下部电极E1例如是由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成的透明电极。另外，下部电极E1也可以是由银、铝等金属材料形成的金属电极。另外，下部电极E1也可以是透明电极及金属电极的层叠体。例如，下部电极E1可以构成为按照透明电极、金属电极及透明电极的顺序层叠的层叠体，也可以构成为4层以上的层叠体。
绝缘层12配置在相邻的下部电极E1之间。另外，绝缘层12具有开口部OP1和上表面U1。绝缘层12例如是由硅氮化物等形成的无机绝缘层。开口部OP1是形成在与下部电极E1重叠的区域、且将绝缘层12贯通到下部电极E1的贯通孔。下部电极E1的周缘部被绝缘层12覆盖，下部电极E1的中央部在开口部OP1从绝缘层12露出。
有机层OR配置在开口部OP1，覆盖下部电极E1。在图4所示的例子中，有机层OR也配置在上表面U1的一部分。这样的有机层OR与下部电极E1同样地，按每个副像素或每个显示元件配置。
上部电极E2层叠于有机层OR，覆盖包括有机层OR的周缘部在内的有机层OR的整体。另外，上部电极E2在有机层OR的外侧与上表面U1相接。有机层OR中不经由绝缘层12而位于下部电极E1与上部电极E2之间的部分能够形成显示元件20的发光区域。
上部电极E2是按每个副像素或每个显示元件配置的电极，如后面说明那样，多个上部电极E2经由隔壁30而相互电连接。这样的上部电极E2有时被称为共通电极、对置电极、阴极等。
上部电极E2例如是由镁、银等金属材料形成的半透射性的金属电极。另外，上部电极E2也可以是由ITO或IZO等透明导电材料形成的透明电极。另外，上部电极E2也可以是透明电极及金属电极的层叠体。
隔壁30位于相邻的显示元件20之间，配置在绝缘层12之上。隔壁30从有机层OR离开，与上部电极E2相接。在图4所示的两个隔壁30中，着眼于左侧的隔壁30进行更详细的说明。另外，图中右侧的隔壁30具有与左侧的隔壁30相同的结构。
隔壁30具有第一层31、配置在第一层31之上的第二层32、覆盖第二层32的至少一部分的保护层PR。
第一层31例如是由金属材料形成的导电层。第一层31位于绝缘层12之上并与上表面U1相接。另外，第一层31配置在相邻的有机层OR之间以及相邻的上部电极E2之间。
第一层31具有面向图左侧的开口部OP1(或显示元件20)的侧面(第一侧面)S11、面向图中央的开口部OP1(或显示元件20)的侧面S12、侧面S11与侧面S12之间的上表面U11。侧面S11及侧面S12分别与上部电极E2相接。由此，隔着隔壁30相邻的上部电极E2相互电连接。
第二层32由与第一层31不同的材料形成，例如由绝缘材料形成。在一个例子中，第二层32是由与绝缘层12相同的材料即硅氮化物等形成的无机绝缘层。第二层32与上表面U11相接。另外，第二层32从侧面S11朝向图的左侧的开口部OP1伸出，进而从侧面S12向图的中央的开口部OP1伸出。
第二层32具有面向图的左侧的开口部OP1的侧面(第二侧面)S21、面向图的中央的开口部OP1的侧面S22、以及侧面S21与侧面S22之间的上表面U21。另外，第二层32在侧面S21与侧面S22之间具有底面B21。底面B21的沿第一方向X的宽度比上表面U21的沿第一方向X的宽度大。
保护层PR以覆盖第二层32中的上表面U21的方式配置。在图示的例子中，侧面S21及S22从保护层PR露出。这样的保护层PR由与有机层OR不同的材料形成，在一个例子中，是由钛、铝、钼、钨、铜、银等金属材料形成的金属层。
由隔壁30的第二层32包围的开口部OP2是与绝缘层12的开口部OP1大致相同的大小，但也有开口部OP2比开口部OP1小的情况。
在隔壁30之上，作为沉积物，层叠有由与显示元件20的有机层OR相同的材料形成的层41和由与上部电极E2相同的材料形成的层42。层41与保护层PR相接。层41与显示元件20的有机层OR分离。层42与层41相接。另外，层42与显示元件20的上部电极E2分离。
这样的显示元件20及隔壁30由省略图示的密封膜覆盖。
接着，参照图5及图6对上述电子设备100的制造方法进行说明。
首先，在图5中，如上段所示，在基材10之上形成图1所示的像素电路1等之后，形成绝缘层11。然后，在绝缘层11之上形成导电材料后，将该导电材料图案化为规定的形状，从而形成下部电极E1。然后，形成覆盖绝缘层11及下部电极E1的绝缘层12。
然后，如中段所示，在绝缘层12之上形成具备第一层31、第二层32及保护层PR的隔壁30。以下，对隔壁30的形成方法的一例进行说明。
首先，在绝缘层12之上形成用于形成第一层31的第一金属层，在该第一金属层之上形成用于形成第二层32的绝缘层，在绝缘层之上形成用于形成保护层PR的第二金属层。
然后，通过将第二金属层图形化(例如，湿蚀刻)为规定的形状而形成保护层PR。
然后，以保护层PR为掩模对绝缘层进行蚀刻(例如干蚀刻)，由此形成第二层32。另外，在蚀刻时，也可以设置保护第二层32的抗蚀剂。
然后，将保护层PR以及第二层32作为掩模，对第一金属层进行蚀刻(例如，湿蚀刻)，由此形成第一层31。另外，在蚀刻时，也可以设置保护保护层PR及第二层32的抗蚀剂。经过这样的工序而形成隔壁30。
另外，可以一并进行第二金属层及绝缘层这两层的蚀刻，也可以一并进行第一金属层及绝缘层这两层的蚀刻，还可以一并进行第一金属层、绝缘层及第二金属层这三层的蚀刻。另外，隔壁30的形成方法并不限定于在此说明的方法。
然后，如下层所示，在绝缘层12形成使下部电极E1露出的开口部OP1。此时，开口部OP1通过将隔壁30作为掩模来对绝缘层12进行干蚀刻而形成。
这样，由于下部电极E1在形成隔壁30后从绝缘层12露出，因此不会暴露在形成隔壁30时的蚀刻液中。例如，在形成开口部OP1后形成隔壁30的情况下，从开口部OP1露出的下部电极E1有可能因用于形成隔壁30的第一层31的蚀刻液、用于形成保护层PR的蚀刻液而受到损伤。因此，如上所述，在形成隔壁30之后形成使下部电极E1露出的开口部OP1，从而能够减轻对下部电极E1的损伤。
另外，在将隔壁30作为掩模来对绝缘层12进行干蚀刻时，作为与绝缘层12同系的绝缘层的隔壁30的第二层32被保护层PR保护。因此，在绝缘层12的干蚀刻工序中，露出的绝缘层12被去除，另一方面，由保护层PR覆盖的第二层32被保护，能够形成所希望的形状的开口部OP1。因此，抑制了可靠性的降低。
接着，在图6中，如上段所示，将隔壁30作为掩模，例如通过真空蒸镀法，在下部电极E1之上形成有机层OR。此时，来自蒸镀源的蒸气通过不存在隔壁30的区域，并到达下部电极E1及绝缘层12之上。来自蒸镀源的蒸气不到达成为隔壁30的第二层32的阴影的区域。在保护层PR之上沉积与有机层OR相同材料的层41。
然后，如下层所示，将隔壁30作为掩模，例如通过溅射法，在有机层OR之上形成上部电极E2。此时，来自蒸镀源的蒸气通过不存在隔壁30的区域，并到达有机层OR及绝缘层12之上，并且也到达第一层31的侧面S11及S12。在层41之上沉积与上部电极E2相同材料的层42。
如以上说明那样，在不使用精细掩模的情况下形成显示元件20的有机层OR及上部电极E2。因此，与应用精细掩模的情况相比，能够削减制造成本，而且，不需要精细掩模的对位等工序，能够容易地形成所希望的形状的有机层OR及上部电极E2。另外，在显示元件20中，能够在规定的区域形成发光区域，此外，能够抑制在与绝缘层12重叠的区域的不希望的发光。
接着，对隔壁30的其他结构例进行说明。
图7是将隔壁30的其他结构例放大表示的剖视图。
图7所示的结构例与图4所示的结构例相比，不同点在于，保护层PR覆盖第二层32的上表面U21，并且覆盖侧面S21及S22。
对具有这样的形状的隔壁30的形成方法的一例进行说明。
首先，在绝缘层12之上形成用于形成第一层31的第一金属层，在该第一金属层之上形成用于形成第二层32的绝缘层。
然后，通过将绝缘层图案化(例如，干蚀刻)为规定的形状，形成具有上表面U21、侧面S21及S22的第二层32。
然后，在第二层32之上形成第二金属层后，将第二金属层图案化(例如，湿蚀刻)为规定的形状，从而形成覆盖上表面U21、侧面S21及S22的保护层PR。
然后，将保护层PR以及第二层32作为掩模，对第一金属层进行蚀刻(例如，湿蚀刻)，从而形成第一层31。
在形成这种形状的隔壁30之后，如图5的下段所示，在绝缘层12形成使下部电极E1露出的开口部OP1。此时，开口部OP1通过将隔壁30作为掩模来对绝缘层12进行干蚀刻而形成。
在将隔壁30作为掩模对绝缘层12进行干蚀刻时，作为与绝缘层12同系的绝缘层的隔壁30的第二层32的上表面U21、侧面S21及S22被保护层PR保护。因此，在绝缘层12的干蚀刻工序中，能够维持第二层32的形状，在之后的有机层OR的形成工序及上部电极E2的形成工序中，能够起到作为用于形成所希望的形状的有机层OR及上部电极E2的掩模的功能。
图8是将隔壁30的其他结构例放大表示的剖视图。
图8所示的结构例与图4所示的结构例相比，不同点在于隔壁30具备位于第一层31与第二层32之间的中间层ML。
中间层ML由与第二层32不同的材料形成，例如由与保护层PR相同的金属材料形成。中间层ML与上表面U11相接。另外，中间层ML从侧面S11朝向图的左侧伸出，进而从侧面S12朝向图的右侧伸出。
第二层32配置在中间层ML之上，与中间层ML相接。第二层32的侧面S21及侧面S22以及上表面U21被保护层PR覆盖。另外，保护层PR与中间层ML相接。即，第二层32的整体被保护层PR及中间层ML覆盖。
因此，如图5的下段所示那样，将隔壁30作为掩模对绝缘层12进行干蚀刻时，与绝缘层12同系的绝缘层即第二层32的整体被保护层PR及中间层ML保护。因此，在绝缘层12的干蚀刻工序中，能够维持第二层32的形状，在其后的有机层OR的形成工序及上部电极E2的形成工序中，能够起到作为用于形成所希望的形状的有机层OR及上部电极E2的掩模的功能。
根据上述的本实施方式，能够提供抑制可靠性的降低的电子设备及其制造方法。
以上，以作为本发明的实施方式说明的电子设备为基础，本领域技术人员进行适当设计变更而能够实施的全部电子设备，只要包含本发明的主旨，也属于本发明的范围。
在本发明的思想范畴内，本领域技术人员能够想到各种变形例，这些变形例也被理解为属于本发明的范围。例如，对于上述的实施方式，本领域技术人员适当地进行了构成要素的追加、删除或设计变更后的实施方式，或者进行了工序的追加、省略或条件变更后的实施方式，只要具备本发明的主旨，也包含在本发明的范围内。
另外，关于在上述实施方式中叙述的方式所带来的其他作用效果，根据本说明书的记载而明确的内容，或者本领域技术人员能够适当想到的内容被理解为当然由本发明带来。
Claims (8)
1.一种电子设备，具备：
基材；
第一绝缘层，配置在所述基材之上；
下部电极，配置在所述第一绝缘层之上；
第二绝缘层，配置在所述第一绝缘层之上，具有与所述下部电极重叠的开口部；
有机层，在所述开口部覆盖所述下部电极；
上部电极，覆盖所述有机层；以及
隔壁，配置在所述第二绝缘层之上，
所述隔壁具备：
第一层，由金属材料形成，具有与所述上部电极相接的第一侧面；
第二层，配置在所述第一层之上，从所述第一侧面朝向所述开口部伸出；以及
保护层，由与所述有机层不同的材料形成，覆盖所述第二层的至少上表面。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，
所述第二层是由与所述第二绝缘层相同的材料形成的无机绝缘层。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，
所述保护层是由金属材料形成的金属层。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中，
所述保护层覆盖所述第二层的第二侧面。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，
所述隔壁还具备位于所述第一层与所述第二层之间的中间层，
所述中间层从所述第一侧面朝向所述开口部伸出，
所述保护层覆盖所述第二层的第二侧面，并与所述中间层相接。
6.一种电子设备的制造方法，
在第一绝缘层之上形成下部电极；
形成覆盖所述第一绝缘层及所述下部电极的第二绝缘层；
在所述第二绝缘层之上形成隔壁；
在所述第二绝缘层形成使所述下部电极露出的开口部，
所述隔壁具备：
第一层，由金属材料形成，具有第一侧面；
第二层，配置在所述第一层之上，从所述第一侧面朝向所述开口部伸出；以及
保护层，覆盖所述第二层的至少上表面，
所述开口部是通过将所述隔壁作为掩模、对所述第二绝缘层进行干蚀刻而形成的。
7.根据权利要求6所述的电子设备的制造方法，其中，
在形成所述开口部之后，进一步在所述开口部中且在所述下部电极之上形成有机层，
所述有机层是将所述隔壁作为掩模、通过真空蒸镀法而形成的。
8.根据权利要求7所述的电子设备的制造方法，其中，
在形成所述有机层之后，进一步在所述有机层之上形成上部电极，
所述上部电极是将所述隔壁作为掩模、通过溅射法而形成的。
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