CN102511199B - 有机el器件 - Google Patents
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Abstract
有机EL器件(10)包括:基板(11);以覆盖发光区域(P)和非发光区域(N)的方式设置在基板(11)上且包括有机树脂的平坦化膜(12);以至少覆盖发光区域(P)的方式设置在平坦化膜(12)上的第一电极(13);以至少覆盖发光区域(P)的方式设置在第一电极(13)上的有机层(14);和以覆盖发光区域(P)和非发光区域(N)的方式设置在有机层(14)上的第二电极(15)。在非发光区域(N)形成有孔(17),该孔从第二电极(15)到达平坦化膜(12)并且平坦化膜(12)至少在该孔的内壁面露出。
Description
技术领域
本发明涉及抑制有机EL发光特性的下降的有机EL器件。
背景技术
近年来,伴随着信息处理设备的多样化,对电力消耗比阴极线管(CRT)少且能够实现薄型化的平板面板显示器的需求升高。作为在低电压驱动、全固体型、高速响应性、自发光性等方面上优异的平板面板显示器,能够举出有机EL面板。有机EL面板例如具有如下结构:在玻璃基板上设置有薄膜晶体管(ThinFilmTransistor:以下称为“TFT”),为了使其表面平坦且绝缘而设置有平坦化膜,进一步,在其上依次叠层有第一电极、有机层和第二电极。
其中,鉴于介电常数和膜厚、易于平坦化、容易进行图案形成和形成后的图案端部的锥形角的控制等方面,平坦化膜由丙烯酸类树脂或聚酰亚胺类树脂等有机树脂材料构成。特别是,丙烯酸类树脂,在相对于聚酰亚胺类树脂为有色透明而丙烯酸类树脂为无色透明的方面、成本的方面,比聚酰亚胺类树脂优异,优选作为平坦化膜使用。
这些有机树脂材料,与包括无机化合物的材料相比,容易在内部储存水分和氧等。特别是,丙烯酸类树脂比聚酰亚胺类树脂吸湿性高,在内部包含更多的水分。虽然考虑将有机树脂内部的水分通过烧制预先除去,但是例如在丙烯酸树脂的情况下,由于耐热温度为约250℃,因此即使以这以下的温度进行烧制,内部水分的去除也不充分。因此,在用有机树脂材料构成平坦化膜的情况下,存在如下问题:从平坦化膜漏出水分等,其脱气(outgassing)到达电极或有机层,电极或有机层的周边部受到损伤,在劣化了的部分的亮度下降。
在专利文献1公开有在包括有机材料的平坦化膜的下层和上层设置有无机绝缘膜的结构。而且记载有如下情况:因为平坦化膜被无机绝缘膜完全覆盖,所以能够防止平坦化膜在有机EL装置的制造途中吸湿,而能够防止有机层被水分劣化。
在专利文献2公开有通过设置于显示区域内的平坦化膜分割部将平坦化膜按每像素进行分割的结构的有机EL面板。而且记载有如下情况:根据该结构,即使水分从任一像素的平坦化膜漏出,水分也不能向其它像素的平坦化膜移动,因此能够防止从平坦化膜漏出的水分扩散至整个显示区域。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-121537号公报
专利文献2:日本特开2005-164818号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是,根据专利文献1的结构的有机EL装置,一般有机膜与无机膜的紧贴性不够良好,因此存在在制造工序或产品使用中发生膜剥落或裂缝的问题,当在无机绝缘膜发生损伤(由于膜剥落或裂缝、或者其它原因而产生的小孔(针孔)等)时,平坦化膜的水分从该部分漏出。即,根据专利文献1的结构的有机EL装置,丙烯酸树脂内部所含的水分等漏出,因其脱气而使有机EL发光特性下降的问题不能被充分地解决。
此外,根据专利文献2的结构的有机EL面板,虽然能够通过平坦化膜分割部防止平坦化膜内部所含的水分在整个显示区域移动,但是因为分割而形成了的平坦化膜中的各个被表面为像素电极的无机膜覆盖,所以水分为依旧被含在平坦化膜内部的状态。因此考虑如下情况:在长期使用有机EL面板的情况下,由于从平坦化膜漏出的水分,像素电极受到损伤,由此引起有机EL特性下降。
本发明的目的在于,抑制因包含于平坦化膜等的有机树脂内部的水分等伴随时间的经过而漏出从而引起的有机EL发光特性的下降。
用于解决问题的方式
本发明的有机EL器件的特征在于:该有机EL器件具有发光区域和其外侧的非发光区域,该有机EL器件包括:基板;平坦化膜,其以覆盖发光区域和非发光区域的方式设置在基板上,且该平坦化膜包括有机树脂;第一电极,其以至少覆盖发光区域的方式设置在平坦化膜上;有机层,其以至少覆盖发光区域的方式设置在第一电极上;和第二电极,其以覆盖发光区域和非发光区域的方式设置在有机层上,在非发光区域形成有孔,该孔从第二电极到达平坦化膜,并且该平坦化膜至少在该孔的内壁面露出。
根据上述结构,在非发光区域形成有从第二电极到达平坦化膜的孔,平坦化膜至少在孔的内壁面露出,因此构成平坦化膜的有机树脂所含有的水分从孔的内壁面向外部放出。因此,能够抑制构成平坦化膜的有机树脂的内部所含的水分流出至有机层或电极,作为结果,能够抑制因平坦化膜所含有的水分而使有机EL发光特性下降的情况。
本发明的有机EL器件优选:第一电极以还覆盖非发光区域的一部分的方式设置,在非发光区域,还包括以覆盖第一电极和平坦化膜的方式设置的边缘覆盖部件。
本发明的有机EL器件优选孔形成为贯通平坦化膜。
根据上述结构,孔形成为贯通平坦化膜,因此,能够使孔的内壁面的平坦化膜的露出面积增大,能够确保用于使水分从平坦化膜的内部向外部逸出的流路大。
本发明优选孔的内壁面与基板垂直。
根据上述结构,孔的内壁面与基板垂直,因此,能够抑制在有机EL器件的制造工序中构成在形成孔之后形成的有机层或第二电极等的材料在各自的形成时附着在孔的内壁的情况,作为结果,能够在孔的内壁使平坦化膜可靠地露出,能够确保用于使水分从平坦化膜的内部向外部逸出的流路。
本发明的平坦化膜的厚度可以为2~5μm。
根据上述结构,平坦化膜的厚度为2μm以上,因此能够充分地确保基板表面的平坦性和电绝缘性。
在本发明的有机EL器件中,在孔的内壁面露出的平坦化膜被覆盖膜覆盖,该覆盖膜使用与边缘覆盖部件相同的材料且与该边缘覆盖部件形成为一体。
本发明的孔在俯视时形状为圆形。
此外,孔在俯视时形状也可以为矩形。
根据上述结构,孔在俯视时形状为矩形,因此,与圆形的情况相比能够使孔的内壁面的面积较大,而能够确保水分的流路大。
本发明的平坦化膜也可以包括聚酰亚胺类树脂或丙烯酸类树脂。
本发明的有机EL器件的用途也可以是显示用途。
发明的效果
本发明的有机EL器件,在非发光区域形成有从第二电极到达平坦化膜的孔,且平坦化膜至少在孔的内壁面露出,因此,构成平坦化膜的有机树脂所含有的水分从孔的内壁面向外部放出。因此,能够抑制构成平坦化膜的有机树脂的内部所含的水分流出至有机层或电极,作为结果,能够抑制由于平坦化膜所含的水分而使得有机EL发光特性下降。
附图说明
图1是实施方式1的有机EL显示装置的平面图。
图2是图1的II-II线的截面图。
图3是表示孔的形状的变形例的图。
图4(a)~(e)是表示实施方式1的有机EL显示装置的制造方法的说明图。
图5是实施方式2的有机EL显示装置的截面图。
图6(a)~(d)是表示实施方式2的有机EL显示装置的制造方法的说明图。
图7是实施方式3的有机EL显示装置的截面图。
图8(a)~(d)是表示实施方式3的有机EL显示装置的制造方法的说明图。
具体实施方式
【实施方式1】
(有机EL显示装置的结构)
图1和图2表示实施方式1的有机EL显示装置10。该有机EL显示装置10例如是用于便携式信息设备的显示器或全彩色高清晰电视等的有机EL显示装置。
有机EL显示装置10以使得TFT基板11等的基板与密封部件相对的方式设置。而且,在有机EL显示装置10进行发光的发光区域P,在构成于TFT基板11与密封部件之间的空间中,从TFT基板11侧起,依次叠层平坦化膜12、第一电极13、有机层14和第二电极15。多个发光区域P构成为矩阵状,这些发光区域P被独立地驱动,由此在发光区域P内进行规定的图像显示。另外,各发光区域P的周围构成有不进行发光的非发光区域N。在该有机EL显示装置10进行RGB全彩色显示的情况下,多个发光区域P包括红色发光区域P、绿色发光区域P和蓝色发光区域P三种发光区域P。有机EL显示装置10例如纵向为400~500mm,横向为300~400mm,以及厚度为1~30mm。此外,各个发光区域P例如纵向为约200μm,横向为约50μm,它们例如在纵方向隔开约100μm,在横方向隔开约50μm的间隔地配置。
TFT基板11具有在TFT基板主体11a上制作有TFT11b和配线11c的结构。在TFT基板主体11a上,以与多个发光区域P所形成的间距对应的规定的间隔(例如,纵向约每300μm,横向约每100μm)设置有多个TFT11b,以覆盖多个TFT11b中的各个的方式形成有绝缘性的平坦化膜12。
TFT基板主体11a例如是玻璃等绝缘性的基板,例如纵向为320mm左右,横向为400mm左右,厚度为0.7mm左右。
TFT11b具有作为各发光区域P的开关元件的功能。作为构成TFT11b的材料,例如能够举出非晶硅和多晶硅等无机半导体材料等。
平坦化膜12具有使TFT基板11的阶差和凹凸平坦化以能够使第一电极13平坦地形成的功能。作为构成平坦化膜12的材料,例如能够举出丙烯酸类树脂或聚酰亚胺类树脂、酚醛树脂类树脂等感光性有机树脂材料。在此之中,从廉价这方面和无色透明这方面优选丙烯酸树脂。此外,在有机EL面板为底部发光(BottomEmission)型的结构的情况下,对TFT基板11要求光透过性,因此优选使用丙烯酸树脂等光透过性的材料构成。在平坦化膜12,以分别与多个TFT11b中的各个对应的方式设置有接触孔12c,由此,能够从TFT基板主体11a表面导通至TFT11b。平坦化膜12例如膜厚为0.5~5μm,从更可靠地确保平坦性和电绝缘性方面出发优选为2μm以上。
另外,作为表面被平坦化膜12覆盖的TFT基板11,能够使用与具备液晶器件用的平坦化膜的TFT基板相同的基板。
第一电极13设置为按每个发光区域P各自独立的岛状。第一电极13经在平坦化膜12上形成的接触孔12c和与各发光区域P对应的TFT11b导通。第一电极13的岛状图案,虽然可以形成为至少与发光区域P对应,但是在围绕发光区域P的非发光区域N也形成有一部分。在非发光区域N,第一电极13被边缘覆盖部件16覆盖。即,第一电极13的岛状图案分别构成为,其周边部分被边缘覆盖部件16覆盖,相邻的第一电极13的岛状部件彼此被边缘覆盖部件16分割。第一电极13例如厚度为100nm左右。
第一电极13具有作为向有机层14注入空穴的阳极的功能。作为阳极的材料,例如能够举出ITO(氧化铟-氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等。在有机EL显示装置10为从第一电极13侧取出光的底部发光结构的情况下,第一电极13包括光透过性或光半透过性的材料。此外,在有机EL显示装置10为从第二电极15一侧取出光的顶部发光结构的情况下,第一电极13包括光反射性的材料。
边缘覆盖部件16在非发光区域N以覆盖第一电极13的周围的方式设置在第一电极13上。在未设置第一电极13的区域,边缘覆盖部件16设置在平坦化膜12上。即,形成边缘覆盖部件16,使第一电极13的相邻的发光区域P的岛状部件彼此分割,由此能够防止第一电极13的相邻的岛状部件彼此导通。边缘覆盖部件16例如能够包括:二氧化硅(SiO2)、氮化硅膜(SiNx)、氧化硅膜(SiOx)、氮氧化硅膜(SiNO)等的无机绝缘材料;或者丙烯酸类树脂或聚酰亚胺类树脂等的有机树脂。边缘覆盖部件16例如高度为0.5~2μm。
在边缘覆盖部件16,从边缘覆盖部件16的表面至平坦化膜12形成有贯通平坦化膜12的孔17,在孔17的内壁面,平坦化膜12露出。孔17具有使平坦化膜12的内部所含的水分从内壁面的平坦化膜12的露出部分向孔17内的空间放出的功能。另外,孔17内的空间与构成于TFT基板11与密封部件之间的空间连通,因此被放出至孔17内的空间的水分,被设置于在两者之间构成的空间的干燥剂或吸湿剂吸收。
孔17在俯视时其开口部的形状例如为圆形。孔17例如为,孔深度为约3μm,孔直径为约5μm。在孔17的底面,TFT基板11也可以露出,但是如在之后制造方法的说明中所述的那样,也可以在孔17的底面沉积有机层14或第二电极15的材料。此外,孔17的壁面优选与TFT基板11垂直。由此,在其它物质从孔17的开口部进入孔17内时,能够抑制它们附着在孔17的内壁,作为结果,能够可靠地使平坦化膜12在孔17的内壁露出。
另外,孔17的形状并不仅限于图1所示那样的俯视时呈圆形的形状。例如,也可以如图3(a)所示那样为矩形。通过孔17的形状为俯视时呈矩形的方式,能够使成为水分的流出路径的孔17的内壁面的面积增大。此外,孔17也可以如图3(b)和图3(c)所示那样地设置有多个,也可以如图3(d)所示那样地设为弯曲形状。通过这样使孔17的内壁面的面积增大,而能够确保用于进一步将有机树脂内的水分向外部放出的流路大。
有机层14至少包括发光层,在空穴注入侧(阳极侧)设置有空穴注入层、空穴输送层、电子阻止层等,在电子注入侧(阴极侧)设置有电子注入层、电子输送层、空穴阻止层等。有机层14既可以为空穴输送层、发光层和电子输送层叠层而形成的三层结构,也可以为空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层叠层而形成的五层结构,还可以为空穴注入层、空穴输送层、电子阻止层、发光层、空穴阻止层和电子注入层叠层而形成的六层结构。
空穴注入层和空穴输送层具有将从阳极接收的空穴有效地向发光层注入和输送的功能。作为空穴注入材料,例如能够举出铜酞花青(CuPc)等。此外,作为空穴输送材料,例如能够举出4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯)(α-NPD)等的芳香族第三级胺化合物等。空穴注入层和空穴输送层例如厚度分别为30nm左右和20nm左右。
发光层具有如下功能:在向第一电极13和第二电极15施加电压时,来自阳极的空穴和来自阴极的电子被分别注入,它们进行再结合,由此射出光。作为发光材料,能够举出金属类羟基喹啉(Oxinoid)化合物(8-羟基喹啉金属络合物)、萘衍生物、蒽衍生物、二苯乙烯衍生物、乙烯丙酮衍生物、三苯胺衍生物、丁二烯衍生物、香豆素衍生物、苯并恶唑衍生物、恶二唑衍生物、恶唑衍生物、苯并咪唑衍生物、噻二唑衍生物、苝衍生物、紫环酮衍生物、若丹明衍生物、吩噁嗪酮衍生物、喹吖啶酮衍生物、红荧烯、聚-p-亚苯基亚乙烯基、聚硅烷等。发光层例如厚度为20nm左右。
电子注入层和电子输送层具有将从阴极接收的电子有效地向发光层注入和输送的功能。作为电子输送材料,例如能够举出三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)等。此外,作为电子注入材料,例如能够举出氟化锂盐(LiF)等。电子输送层和电子注入层例如厚度分别为30nm左右和1nm左右。
第二电极15形成为覆盖基板的整个面,即发光区域P的有机层14、非发光区域N的边缘覆盖部件16和附着于边缘覆盖部件16上的有机层14的膜。第二电极15例如厚度为10~200nm左右。
第二电极15具有作为向有机层14注入电子的阴极的功能。作为阴极的材料,例如能够举出Ag(银)、铝(Al)、钒(V)、钴(Co)镍(Ni)、钨(W)、金(Au)、钙(Ca)、钛(Ti)、铱(Y)、钠(Na)、钌(Ru)、锰(Mn)、铟(In)、镁(Mg)、锂(Li)、镱(Yb)等金属材料,或氟化锂(LiF)/钙(Ca)/铝(Al)等的合金等。在有机EL显示装置10为从第一电极13侧取出光的底部发光结构的情况下,第二电极15包括光反射性的材料。此外,在有机EL显示装置10为从第二电极15侧取出光的顶部发光结构的情况下,第二电极15包括光透过性或光半透过性的材料。另外,也可以为第一电极13作为阴极、第二电极15作为阳极发挥作用的逆结构型的有机EL显示装置。在这种情况下,第一电极13包括阴极的材料,第二电极15包括阳极的材料。
密封部件例如是包括玻璃等的基板,在TFT基板11侧的表面的非发光区域N粘贴有干燥剂。密封部件例如纵向为400~500mm,横向为300~400mm,以及厚度为0.3~1.1mm。
TFT基板11与密封部件例如由紫外线固化树脂、热固化环氧树脂等密封树脂贴合。而且,在由TFT基板11与密封部件被密封而构成的空间,填充有干燥氮等惰性气体。
在TFT基板11和密封部件的外侧表面可以分别设置偏光板。
(有机EL显示装置的制造方法)
接着,使用图4对实施方式1的有机EL显示装置10的制造方法进行说明。该有机EL显示装置10的制造方法包括平坦化膜形成工序、第一电极形成工序、边缘覆盖部件形成工序、孔形成工序、有机层与第二电极形成工序和密封工序。另外,此处对以SiO2等无机绝缘材料形成边缘覆盖部件16的情况下的制造方法进行说明。
<平坦化膜形成工序>
首先,使用已知的方法,在绝缘性的TFT基板主体11a以规定的间隔形成TFT11b,进一步,使用光刻技术形成平坦化膜12。具体而言,例如在表面洁净的基板上使用旋涂法涂敷丙烯酸树脂,进一步,以80℃左右进行约20分钟预烘焙形成丙烯酸树脂膜。在该丙烯酸树脂膜,使用光掩模进行曝光(例如曝光量为360mJ/cm2左右),进一步,使用例如四甲基氢氧化铵(TMAH)作为光抗蚀剂显影液进行显影,由此在TFT11b形成导通的接触孔12c。接触孔12c例如直径为约5μm。最后,以220℃左右进行约1小时后烘焙,形成平坦化膜12。
<第一电极形成工序>
接着,如图4(a)所示那样形成第一电极13。例如在以ITO形成第一电极13的情况下,首先,使用溅射法形成厚度100nm左右的ITO膜,使用光刻技术与像素区域对应地形成第一电极13。此时,通过平坦化膜12的接触孔12c,导通第一电极13与TFT11b。
<边缘覆盖部件形成工序>
接着,如图4(b)所示那样,以覆盖非发光区域N的第一电极13的周边部的方式形成边缘覆盖部件16。首先,使用溅射法等,将无机绝缘材料(例如SiO2)膜以150nm左右的厚度成膜。对该膜使用光刻技术进行曝光、显影,接着,进行干蚀刻(例如,RF功率为1000W,气体流量比为CF4/O2=425/75[sccm/sccm],蚀刻时间为150~200秒),将边缘覆盖部件16形成为规定的图案。
此时的边缘覆盖部件16的图案被设为:在非发光区域N覆盖第一电极13的周边部,并且在非发光区域N的规定的位置形成有贯通边缘覆盖部件16通向平坦化膜12的孔17a。
<孔形成工序>
接着,如图4(c)所示,以在边缘覆盖部件16设置有孔17a的图案为掩模,通过对平坦化膜12进行蚀刻,形成从边缘覆盖部件16通至平坦化膜12的孔17b。
此时,例如通过使用反应性离子蚀刻(ReactiveIonEtching,RIE)法等进行介电常数各向异性蚀刻,能够使得对平坦化膜12进行蚀刻而形成的孔17的内壁面与TFT基板11垂直。此时,例如以RF功率为1000W、O2流量为约300sccm、偏压电压为约500V、蚀刻时间为300秒的条件进行蚀刻。通过使用介电常数各向异性蚀刻以内壁面与TFT基板11垂直的方式形成孔17,能够抑制在孔17形成后的制造工序中其它物质附着在孔17的内壁面,能够可靠地使平坦化膜12在孔17的内壁面露出,能够确保用于使水分从平坦化膜12的内部向外部逸出的流路。
<有机层与第二电极形成工序>
接着,如图4(d)所示,使用电阻加热蒸镀法或离子束(EB)蒸镀法、喷墨法等已知的方法,以在规定的发光区域P(例如,红色的发光区域)设置规定的有机层14(例如,包括红色发光有机EL材料的有机层)的方式对有机层14进行图案形成。此时,即使在非发光区域N附着有有机层14,对有机EL显示装置的性能也没有影响。此外,即使在从边缘覆盖部件16通至平坦化膜12的孔17的底部叠层有有机层14的材料的情况下,该有机层14a也不会影响有机EL元件的功能,不需要对有机14进行图案形成,因此能够简化制造工序。
接着,如图4(e)所示,使用溅射法等已知的方法在有机层14上形成第二电极15。此时,第二电极15在基板整个面形成。另外,与有机层14一样,即使在从边缘覆盖部件16通至平坦化膜12的孔17的底部叠层有第二电极15的材料的情况下,该第二电极15a也不会影响有机EL显示装置的性能,不需要对第二电极15进行图案形成,因此能够简化制造工序。
<密封工序>
最后,使TFT基板11与密封部件相对并利用密封树脂将它们贴合。其中,在密封玻璃的TFT基板11侧的表面,预先在成为非发光区域N的区域设置凹部粘贴干燥剂。
TFT基板11与密封部件的贴合,因为以使水分浓度和氧浓度为规定的值以下的条件进行,所以优选在球形罩箱中进行。球形罩箱内例如填充有氮或氩等惰性气体,水分浓度和氧浓度分别优选控制为10ppm以下,进一步优选控制为1ppm以下。
通过以上的工序,能够得到实施方式1的有机EL显示装置10。
(实施方式1的效果)
根据实施方式1的有机EL显示装置10,在非发光区域N形成有从第二电极15到达平坦化膜12的孔17,平坦化膜12至少在孔17的内壁面露出,因此,构成平坦化膜12的有机树脂所含的水分能够从孔17的内壁面向外部放出。因此,能够抑制构成平坦化膜12的有机树脂内部所含的水分流出至有机层14和电极,作为结果,能够抑制因平坦化膜12所含的水分而导致的有机EL发光特性的下降。
此外,因为孔17以贯通平坦化膜12的方式形成,所以能够使孔17的内壁面的平坦化膜12的露出面大,能够确保用于使平坦化膜12的内部的水分向外部放出的流路大。
而且,在有机EL显示装置10的制造工序中,在边缘覆盖部件16包括无机绝缘材料的情况下,能够以在边缘覆盖部件16上形成的孔17的图案为掩模对平坦化膜12进行蚀刻,形成孔17,能够简化制造工序。
【实施方式2】
接着,对实施方式2的有机EL显示装置10进行说明。其中,对与实施方式1的有机EL显示装置10对应的结构,使用相同的参照附图标记进行表示。
(有机EL显示装置的结构)
图5表示实施方式2的有机EL显示装置10。
有机EL显示装置10与实施方式1同样,具有在TFT基板11上平坦化膜12、第一电极13、有机层14和第二电极15依次叠层而构成的结构。
TFT基板11、平坦化膜12、第一电极13和边缘覆盖部件16因与实施方式1相同而省略说明。
在边缘覆盖部件16,形成有从边缘覆盖部件16的表面到达平坦化膜12的孔17,在孔17的内壁面,平坦化膜12露出。孔17形成有不贯通平坦化膜12的深度。孔17具有从内壁面的平坦化膜12的露出部分使平坦化膜12所含的水分放出至孔17内的空间的功能。另外,孔17内的空间通至构成于TFT基板11与密封部件之间的空间,因此,被放出至孔17内的空间的水分,被设置于在两者之间构成的空间的干燥剂或吸湿剂吸收。
孔17在俯视时其开口部的形状例如为圆形。孔17例如被设置为:孔17的深度为约3μm,直径为约5μm。既可以在孔17的底面露出平坦化膜12,也可以在孔17的底面叠层有有机层14和第二电极15的材料。
另外,有机层14、第二电极15、密封部件和TFT基板11与密封部件的密封结构也与实施方式1一样,因此省略说明。
(有机EL显示装置的制造方法)
接着,使用图6对实施方式2的有机EL显示装置10的制造方法进行说明。该制造方法与实施方式1同样,包括平坦化膜形成工序、第一电极形成工序、边缘覆盖部件形成工序、孔形成工序、有机层与第二电极形成工序和密封工序。另外,此处对以SiO2等有机树脂形成边缘覆盖部件16的情况下的制造方法进行说明。
<平坦化膜形成工序、第一电极形成工序>
首先,与实施方式1一样,在TFT基板11上形成平坦化膜12,在形成接触孔12c后,以分别与TFT11b导通的方式按每发光区域P形成第一电极13的图案。
<边缘覆盖部件形成工序>
接着,如图6(a)所示,以覆盖第一电极13的周边部的方式,使用利用例如旋涂法的光刻技术形成边缘覆盖部件16的图案。
<孔形成工序>
接着,如图6(b)所示,在以覆盖边缘覆盖部件16和第一电极13的方式配置掩模的状态下,同时对边缘覆盖部件16和平坦化膜12进行蚀刻,形成孔17。
此时,例如通过使用反应性离子蚀刻(RIE)法等进行介电常数各向异性蚀刻,能够使得对平坦化膜12进行蚀刻而形成的孔17的内壁面与TFT基板11垂直。此时,例如以RF功率为1000W、O2流量为约300sccm、偏压电压为约500V、蚀刻时间为300秒的条件进行蚀刻。通过使用介电常数各向异性蚀刻以内壁面与TFT基板11垂直的方式形成孔17,能够抑制在孔17形成后的制造工序中其它物质附着在孔17的内壁面,能够可靠地使平坦化膜12在孔17的内壁面露出,能够确保用于使水分从平坦化膜12的内部向外部逸出的流路。
<有机层与第二电极形成工序、密封工序>
接着,如图6(c)和(d)所示,与实施方式1同样地依次形成有机层14和第二电极15。最后,与实施方式1同样地,使TFT基板11与密封部件相对并利用密封树脂将它们贴合。这样,能够得到实施方式2的有机EL显示装置10。
(实施方式2的效果)
根据实施方式2的有机EL显示装置10,在非发光区域N形成有从第二电极15到达平坦化膜12的孔17,平坦化膜12至少在孔17的内壁面露出,因此,构成平坦化膜12的有机树脂所含的水分能够从孔17的内壁面向外部放出。因此,能够抑制构成平坦化膜12的有机树脂内部所含的水分流出至有机层14和电极,作为结果,能够抑制因平坦化膜12所含的水分而导致的有机EL发光特性的下降。
此外,在边缘覆盖部件16包括有机树脂的情况下,虽然边缘覆盖部件16的内部也还有水分,但是由于形成有从第二电极15贯通边缘覆盖部件16到达平坦化膜12的孔17,边缘覆盖部件16的一部分在孔17的内壁面露出,因此,能够抑制构成边缘覆盖部件16的有机树脂内部所含的水分流出至有机层14和电极,作为结果,能够抑制由于边缘覆盖部件16所含的水分而导致的有机EL发光特性的下降。
而且,在实施方式2的有机EL显示装置10的制造工序中,在形成孔17时以比贯通平坦化膜12的深度浅的深度形成孔17,因此能够缩短用于形成孔17的蚀刻时间。
在使用有机树脂形成边缘覆盖部件16的情况下,在孔形成工序中,能够以贯通边缘覆盖部件16到达平坦化膜12的方式同时对它们进行蚀刻,形成孔17。
【实施方式3】
接着,对实施方式3的有机EL显示装置10进行说明。其中,对与实施方式1的有机EL显示装置10对应的结构,使用相同的参照附图标记进行表示。
(有机EL显示装置的结构)
图7表示实施方式3的有机EL显示装置10。
有机EL显示装置10与实施方式1同样,具有在TFT基板11上平坦化膜12、第一电极13、有机层14和第二电极15依次叠层而构成的结构。
TFT基板11、平坦化膜12、第一电极13和边缘覆盖部件16因与实施方式1相同而省略说明。
在边缘覆盖部件16,形成有从边缘覆盖部件16的表面到达平坦化膜12、贯通平坦化膜12的孔17,在孔17的内壁面,平坦化膜12露出。在平坦化膜12的露出面,形成有包括与边缘覆盖部件16相同的材料(例如,无机绝缘材料或有机树脂)的覆盖膜12a,该覆盖膜12a与边缘覆盖部件16形成为一体。孔17具有使平坦化膜12所含的水分从内壁面的平坦化膜12的露出部分放出至孔17内的空间的功能。另外,孔17内的空间通至构成于TFT基板11与密封部件之间的空间,因此,被放出至孔17内的空间的水分,被设置于在两者之间构成的空间的干燥剂或吸湿剂吸收。
孔17在俯视时其开口部的形状例如为圆形。孔17例如被设置为:孔深度为约3μm、孔直径为约5μm。
覆盖膜12a既可以在孔17的内壁面的平坦化膜12的露出部分的整个面形成,也可以在平坦化膜12的露出面的一部分形成。覆盖膜12a例如厚度为约200nm。
另外,有机层14、第二电极15、密封部件和TFT基板11与密封部件的密封结构也与实施方式1同样,因此省略说明。
(有机EL显示装置的制造方法)
接着,使用图8对有机EL显示装置10的制造方法进行说明。该有机EL显示装置10的制造方法包括平坦化膜形成工序、第一电极形成工序、孔形成工序、边缘覆盖部件形成工序、有机层与第二电极形成工序和密封工序。
<平坦化膜形成工序、第一电极形成工序>
首先,如图8(a)所示,与实施方式1同样,在TFT基板11上形成平坦化膜12,在形成接触孔12c后,以分别与TFT11b导通的方式按每发光区域P形成第一电极13的图案。
<孔形成工序>
接着,如图8(b)所示,在非发光区域N,使用形成有孔17的图案的蚀刻掩模进行平坦化膜12的蚀刻,形成孔17。此时,例如通过使用反应性离子蚀刻(ReactiveIonEtching,RIE)法等进行介电常数各向异性蚀刻,能够使得对平坦化膜12进行蚀刻而形成的通孔17的内壁面与TFT基板11垂直。
<边缘覆盖部件形成工序>
接着,如图8(c)所示,以覆盖非发光区域N的第一电极13的周边部的方式形成边缘覆盖部件16的图案。首先,使用溅射法等,将无机绝缘材料(例如SiO2)膜以150nm左右的厚度成膜。对该膜使用光刻技术进行曝光、显影,接着,进行干蚀刻(例如,RF功率为1000W,气体流量比为CF4/O2=425/75[sccm/sccm],蚀刻时间为150~200秒),将边缘覆盖部件16形成为规定的图案。
此时,在溅射的工序,边缘覆盖部件16的材料的一部分附着于在平坦化膜12设置的孔17的内壁面,形成覆盖膜12a。
<有机层与第二电极形成工序、密封工序>
接着,如图8(d)所示,与实施方式1同样地依次形成有机层14和第二电极15。最后,与实施方式1同样,使TFT基板11与密封部件相对并利用密封树脂将它们贴合。这样,能够得到实施方式3的有机EL显示装置10。
(实施方式3的效果)
根据实施方式3的有机EL显示装置10,在非发光区域N形成有从第二电极15到达平坦化膜12的孔17,平坦化膜12至少在孔17的内壁面露出,因此,构成平坦化膜12的有机树脂所含的水分能够从孔17的内壁面向外部放出。因此,能够抑制构成平坦化膜12的有机树脂内部所含的水分流出至有机层14和电极,作为结果,能够抑制因平坦化膜12所含的水分而导致的有机EL发光特性的下降。
此外,即使在孔17的内壁面形成有覆盖膜12a的情况下,也不妨碍水分从平坦化膜12的露出部分放出,能够充分得到抑制有机EL发光特性下降的效果。
【其它实施方式】
在实施方式1~3,对有机EL器件为有机EL显示装置的情况进行了说明,但是并不特别限定于此,例如有机EL器件也可以为有机EL照明装置等。
产业上的可利用性
本发明对有机EL显示装置等有机EL器件有用。
附图标记的说明
P发光区域
N非发光区域
10有机EL显示装置(有机EL器件)
11TFT基板(基板)
12平坦化膜
12a覆盖膜
13第一电极
14有机层
15第二电极
16边缘覆盖部件
17孔
Claims (8)
1.一种有机EL器件,其特征在于:
该有机EL器件具有发光区域和其外侧的非发光区域,
该有机EL器件包括:
基板;
平坦化膜,其以覆盖所述发光区域和所述非发光区域的方式设置在所述基板上,且该平坦化膜包括有机树脂;
第一电极,其以至少覆盖所述发光区域的方式设置在所述平坦化膜上;
有机层,其以至少覆盖所述发光区域的方式设置在所述第一电极上;和
第二电极,其以覆盖所述发光区域和所述非发光区域的方式设置在所述有机层上,
在所述非发光区域形成有孔,该孔从所述第二电极到达所述平坦化膜,并且该平坦化膜至少在该孔的内壁面露出,且该孔贯通所述平坦化膜,
所述第二电极在所述非发光区域以与所述孔连通的方式开口。
2.如权利要求1所述的有机EL器件,其特征在于:
所述第一电极以还覆盖所述非发光区域的一部分的方式设置,
在所述非发光区域,还包括以覆盖所述第一电极和所述平坦化膜的方式设置的边缘覆盖部件。
3.如权利要求1或2所述的有机EL器件,其特征在于:
所述孔的内壁面与所述基板垂直。
4.如权利要求1或2所述的有机EL器件,其特征在于:
所述平坦化膜的厚度为2~5μm。
5.如权利要求1或2所述的有机EL器件,其特征在于:
所述孔在俯视时形状为圆形。
6.如权利要求1或2所述的有机EL器件,其特征在于:
所述孔在俯视时形状为矩形。
7.如权利要求1或2所述的有机EL器件,其特征在于:
所述平坦化膜包括聚酰亚胺类树脂或丙烯酸类树脂。
8.如权利要求1或2所述的有机EL器件,其特征在于:
该有机EL器件的用途为显示用途。
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