CN103646959B - 发光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供对发光层高精细地进行图案形成且可以低成本地制造的发光元件及其制造方法，为了达到该目的，关于将第1电极（2）、电荷注入输送层（4）、发光层（6）、第2电极（8）按该顺序层叠且至少对所述发光层（6）通过堤栏（5）进行规定的发光元件，设定为下述结构的发光元件：所述堤栏（5）至少其表面为拨液性，另一方面，所述电荷注入输送层（4）包含与所述堤栏（5）的表面相比较具有亲液性的金属化合物；并且所述电荷注入输送层（4）在以堤栏（5）规定的区域形成为与堤栏底面（5a）的水平相比下沉的凹入结构。

Description

发光元件及其制造方法
本申请是申请日为2010年2月9日、申请号为201080007063.X、发明创造名称为：“发光元件、显示装置以及发光元件的制造方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及发光元件、显示装置以及发光元件的制造方法，尤其涉及用于平板显示器等的有机EL元件。
背景技术
以往以来，在有机EL元件的制造工艺中，以利用喷墨法实现的图案形成而形成发光层。喷墨法是适于在微小区域形成均匀的薄膜图案的方法，通过使包含有机EL材料的组合物墨（以下，简称为“墨”）滴落于以堤栏规定的各像素区域并使之干燥，在这些像素区域形成均匀的薄膜图案。
在采用上述方法的情况下，例如，对堤栏表面实施利用氟等离子实现的拨液处理。由此，因为堤栏表面对于墨的浸润性变差，所滴落的墨难以越过堤栏流出至相邻的像素区域，所以可以实现高精细的图案形成。
进而，在专利文献1中，公开了如下技术：通过将堤栏设定为包含拨水性材料的上层部和包含亲液性材料的下层部的二层结构，在堤栏上层部使对于墨的浸润性变差、使得墨难以流出，在堤栏下层部使对于墨的浸润性良好、使墨容易滞留于像素区域，来更加高精细地对发光层进行图案形成。
专利文献1：特开2003-249375号公报
但是，若将堤栏设定为二层结构，则与一层结构的情况相比较，有机EL元件的制造成本会按工序数增加的量而变高。
发明内容
本发明鉴于上述的课题，目的在于提供对发光层高精细地进行图案形成且可以低成本地制造的发光元件。
本发明一方式所涉及的发光元件，将第1电极、电荷注入输送层、发光层、第2电极按该顺序层叠且至少对所述发光层通过堤栏进行规定，所述堤栏至少其表面为拨液性，另一方面，所述电荷注入输送层包含与所述堤栏的表面相比较具有亲液性的金属化合物；并且所述电荷注入输送层在以堤栏规定的区域形成为与堤栏底面的水平相比下沉的凹入结构。
本发明的一方式所涉及的发光元件，因为电荷注入输送层在以堤栏规定的区域形成为与堤栏底面的水平相比下沉的凹入结构，所以能够在制造工艺中使滴落于以堤栏规定的区域的墨的下部滞留于该凹入部内。而且，凹入部的内面，因为电荷注入输送层包含与堤栏的表面相比较具有亲液性的金属化合物、对于墨的浸润性良好，所以能够使凹入部内的墨稳定地滞留。从而，墨难以越过堤栏而流出至相邻的像素区域，可以实现发光层的高精细的图案形成。而且，凹入部因为能够通过例如用纯水溶解电荷注入输送层的一部分等而简单地形成，不需要如专利文献1的发光元件那样用于将堤栏设定为二层结构的繁杂的工序，所以可以低成本地实施。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的发光元件的各层的层叠状态的示意图。
图2是图1中的由一点划线包围的部分的放大图。
图3是表示变形例所涉及的发光元件的由图1中的一点划线包围的部分的放大图。
图4是表示变形例所涉及的发光元件的由图1中的一点划线包围的部分的放大图。
图5是用于说明发光层的最佳膜厚的示意图。
图6是表示变形例所涉及的发光元件的由图1中的一点划线包围的部分的放大图。
图7是说明第1实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。
图8是与图7接续的、说明第1实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。
图9是表示第2实施方式所涉及的发光元件的各层的层叠状态的示意图。
图10是说明第2实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。
图11是表示第3实施方式所涉及的发光元件的各层的层叠状态的示意图。
图12是说明第3实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。
图13是表示第4实施方式所涉及的显示装置等的立体图。
符号的说明
2、102、102第1电极，4、104、204电荷注入输送层，4a凹入部，4c凹入部的内底面，4d凹入部的内侧面，5、105、205堤栏，5a堤栏的底面，5d堤栏的下端缘，6、106、206发光层，6a发光层的底面，6b发光层的侧面，8、108、208第2电极，300显示装置。
具体实施方式
[本发明的一方式的概要]
本发明的一方式所涉及的发光元件，将第1电极、电荷注入输送层、发光层、第2电极按该顺序层叠且至少对所述发光层通过堤栏进行规定，所述堤栏至少其表面为拨液性，另一方面，所述电荷注入输送层包含与所述堤栏的表面相比较具有亲液性的金属化合物；并且所述电荷注入输送层在以堤栏规定的区域形成为与堤栏底面的水平相比下沉的凹入结构。
在此，“电荷注入输送层”的用语是空穴注入层、空穴输送层、空穴注入兼输送层、电子注入层、电子输送层及电子注入兼输送层等的总称。例如，电荷注入输送层既可以包括空穴注入层，也可以包括空穴输送层，还可以包括空穴注入层和空穴输送层2层，又可以包括空穴注入兼输送层，也可以包括电子注入层，还可以包括电子输送层，还可以包括电子注入层和电子输送层2层，还可以包括电子注入兼输送层。
此外，“亲液性”及“拨液性”的用语以相对的含义而使用。如上所述，在堤栏至少其表面为拨液性，另一方面，电荷注入输送层包含具有亲液性的金属化合物的情况下，电荷注入输送层的表面与堤栏的表面相比为亲液性，堤栏的表面与电荷注入输送层的表面相比为拨液性。而且，亲液性的电荷注入输送层的表面对于墨浸润性相对良好，拨液性的堤栏的表面对于墨浸润性相对差。另外，亲液性及拨液性例如可以由墨相对于堤栏或电荷注入输送层的表面的接触角进行定义，例如，能够将接触角为10°以下的情况定义为亲液性，将接触角为35°以上的情况定义为拨液性。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述凹入结构为杯状。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述凹入结构为从与堤栏的下端缘相当的部位起下沉的结构。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述金属化合物为金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述发光层包含由高分子材料构成的层。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述电荷注入输送层沿着堤栏底面向相邻的像素方向扩展。
本发明的另一方式所涉及的发光元件，将第1电极、电荷注入输送层、发光层、第2电极按该顺序层叠且至少对所述发光层通过堤栏进行规定，所述电荷注入输送层包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物，具有通过所述预定溶剂而溶解形成的凹入部；所述电荷注入输送层的所述凹入部具有：与所述发光层的底面接触的内底面；以及与所述内底面连续且与所述发光层的侧面的至少一部分接触的内侧面。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述电荷注入输送层具有亲液性，所述堤栏具有拨液性。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述预定溶剂为用于在形成所述堤栏时除去抗蚀剂膜的一部分的显影液和/或用于清洗在所述堤栏形成后残留的抗蚀剂残渣的清洗液。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述电荷注入输送层为包含金属氧化物的空穴注入层。
此外，在上述发光元件的特定方面，所述金属氧化物为钨或钼的氧化物。
本发明的一方式所涉及的显示装置，包括上述任意一项所记载的发光元件。
本发明的一方式所涉及的发光元件的制造方法，包括：第1工序，在基板上形成第1电极；第2工序，在所述第1电极的上方，形成包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物的薄膜；第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜，通过显影液进行蚀刻处理，形成堤栏；第4工序，在形成所述堤栏后，使用清洗液对附着于所述薄膜表面的抗蚀剂残渣进行清洗，并且通过所述清洗液使所述薄膜的一部分溶解，形成电荷注入输送层，所述电荷注入输送层具有凹入部，所述凹入部具备内底面和与所述内底面连续的内侧面；第5工序，使墨滴落于通过所述堤栏规定的区域内，使其沿着所述电荷注入输送层的所述内底面及所述内侧面涂敷并干燥，形成发光层；以及第6工序，在所述发光层的上方，形成第2电极。
此外，本发明的另一方式所涉及的发光元件的制造方法，包括：第1工序，在基板上形成第1电极；第2工序，在所述第1电极的上方，形成包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物的薄膜；第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜，通过显影液进行蚀刻处理，形成堤栏，并且通过所述显影液对附着于薄膜表面的抗蚀剂残渣进行清洗，且使所述薄膜的一部分溶解，形成电荷注入输送层，所述电荷注入输送层具有凹入部，所述凹入部具备内底面和与所述内底面连续的内侧面；第4工序，使墨滴落于通过所述堤栏规定的区域内，使其沿着所述电荷注入输送层的所述内底面及所述内侧面涂敷并干燥，形成发光层；以及第5工序，在所述发光层的上方，形成第2电极。
以下，关于本实施方式所涉及的发光元件、显示装置及发光元件的制造方法，参照附图进行说明。另外，各附图中的部件的比例尺与实际不相同。
[第1实施方式]
<发光元件的概略结构>
图1是表示第1实施方式所涉及的发光元件的各层的层叠状态的示意图，图2是图1中的由一点划线包围的部分的放大图。
如图1所示，第1实施方式所涉及的发光元件是将RGB各像素配置为矩阵状或行状而形成的顶部发射型的有机EL元件，各像素成为在基板1上层叠有各层的层叠结构。
在TFT基板1（以下，简称为“基板1”）上，矩阵状或行状地形成有作为阳极的第1电极2，在第1电极2上，ITO（氧化铟锡）层3及作为电荷注入输送层的空穴注入层4以该顺序进行层叠。另外，ITO层3仅层叠于第1电极2上，相对于此，空穴注入层4不仅形成于第1电极2的上方，而是遍及基板1的顶面侧全体而形成。
在空穴注入层4上，形成有规定像素的堤栏5，在以堤栏5规定的区域内层叠有发光层6。进而，在发光层6之上，电子注入层7、作为阴极的第2电极8及封止层9分别形成为：越过以堤栏5规定的区域而与相邻像素的电子注入层7、第2电极8及封止层9连续。
以堤栏5规定的区域成为ITO层3、空穴注入层4、发光层6及电子注入层7以该顺序层叠而成的多层层叠结构，由它们的层叠结构构成功能层。另外，在功能层也可以包含空穴输送层和/或电子输送层等其他层。
<发光元件的各部分结构>
基板1例如由钠玻璃、非荧光玻璃、磷酸类玻璃、硼酸类玻璃、石英、丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯、聚酯、硅类树脂或氧化铝等绝缘性材料形成。
第1电极2由Ag（银）形成。另外，第1电极2也可以例如由APC（银、钯、铜的合金）、ARA（银、铷、金的合金）、MoCr（钼与铬的合金）、NiCr（镍与铬的合金）等形成。在顶部发射型的发光元件的情况下，优选由光反射性的材料形成。
ITO层3介于第1电极2与空穴注入层4之间，具有使各层间的接合性良好的功能。
空穴注入层4包含相对于预定溶剂可以溶解的金属化合物，具体地，由WOx（氧化钨）或MoWOx（钼钨氧化物）形成。另外，空穴注入层4只要由与堤栏5的表面相比较具有亲液性的金属化合物形成即可，作为具有亲液性的金属化合物，例如可举出金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物。
在空穴注入层4由金属氧化物形成的情况下，因为能够容易地注入空穴，有助于电子在发光层6内有效地发光，所以能够得到良好的发光特性。作为金属氧化物，例如可举出Cr（铬）、Mo（钼）、W（钨）、V（钒）、Nb（铌）、Ta（钽）、Ti（钛）、Zr（锆）、Hf（铪）、Sc（钪）、Y（钇）、Th（钍）、Mn（锰）、Fe（铁）、Ru（钌）、Os（锇）、Co（钴）、Ni（镍）、Cu（铜）、Zn（锌）、Cd（镉）、Al（铝）、Ga（镓）、In（铟）、Si（硅）、Ge（锗）、Sn（锡）、Pb（铅）、Sb（锑）、Bi（铋）及La（镧）、Lu（镥）所谓的稀土类元素等的氧化物。尤其是，Al2O3（氧化铝）、CuO（氧化铜）及SiO（氧化硅）特别对长寿命化有效。
构成金属化合物的金属优选过渡金属。过渡金属因为取多个氧化数所以由此能够取多个电位水平，其结果空穴注入变得容易而能够降低驱动电压。
如图2所示，空穴注入层4沿着堤栏5的底面向相邻的像素方向扩展，并且在以堤栏5规定的区域形成为与堤栏5底面的水平相比下沉的凹入结构，具备通过预定的溶剂溶解而形成的凹入部4a（在图2中由网格阴影表示的部分）。而且，空穴注入层4仅在以堤栏5规定的区域与其他区域相比膜厚变薄，所述其他区域的膜厚遍及全体基本均匀。因为空穴注入层4包含具有亲液性的金属化合物，所以凹入部4a的内面4b相对于墨浸润性良好。从而，滴落于以堤栏5规定的区域的墨容易紧密附着于凹入部4a的内面4b，墨容易滞留于以堤栏5规定的区域。
另外，空穴注入层4只要是至少与堤栏5的底面的端缘部5a的水平相比下沉的凹入结构即可，不需要是与底面全体的水平相比下沉的凹入结构。在本实施方式中，成为与底面的端缘部5a的水平相比下沉、但与底面的中央部5b的水平相比不下沉的凹入结构，但是也可以例如如图2中由二点划线5c所示使中央部5b的水平与端缘部5a一致而使堤栏5的底面变得平坦等，设定为与堤栏5的底面全体的水平相比下沉的凹入结构。
空穴注入层4是从与堤栏的下端缘5d相当的部位起下沉的凹入结构，具体地，空穴注入层4的顶面的由堤栏5规定的区域从与下端缘5d相当的部位起相对于基板1的顶面向基本垂直下方下沉。这样，在从与堤栏5的下端缘5d相当的部位起下沉的凹入结构的情况下，能够将发光层6的膜厚遍及宽阔范围设定得均匀，在发光层6难以产生辉度不均。
另外，空穴注入层4并不限于从与线堤5的下端缘5d相当的部位起下沉的凹入结构，而例如也可以如图3所示，设定为从与堤栏5的下端缘5d相当的部位相比靠相邻像素侧的部位起下沉的结构。进而，也可以是从与线堤5的下端缘5d相当的部位相比靠像素中央侧的部位起下沉的凹入结构，在该情况下，凹入部4a的轮廓成为图3中由二点划线10表示的形状。
进而，空穴注入层4的凹入结构为杯状，更具体地，凹入部4a的内面4b与基板1的顶面基本平行且平坦，包括内底面4c和内侧面4d，所述内底面4c与发光层6的底面6a接触，所述内侧面4d从该内底面4c的端缘朝向与基板1的顶面基本垂直的方向延伸且与所述发光层6的侧面6b接触。这样，在凹入结构为杯状的情况下，因为由于内侧面4d的存在而凹入部4a内的墨难以向与基板1的顶面平行的方向移动，所以能够使墨更稳定地滞留于以堤栏5规定的区域。而且，若将凹入结构设定为杯状，则因为凹入部4a的内面4b的面积变大，墨与空穴注入层4的紧密附着面积变大，所以能够使墨更稳定地滞留于以堤栏5规定的区域。从而，可以实现发光层6的高精细的图案形成。
另外，空穴注入层4的凹入结构并不限定于杯状，而也可以如图4所示，例如是凹入部4a的剖面形状（在图4中由网格阴影表示的部分）为大致扇形或大致倒三角形等的盘状。
返回到图2，凹入部4a的平均深度t在本申请发明中并不特别限定，但是例如能够设定为5～100nm。只要凹入部4a的平均深度t为5nm以上，便能够使充足量的墨滞留于凹入部4a内，能够使墨稳定地滞留于以堤栏5规定的区域。进而，因为发光层6不断裂地形成至堤栏5端部，所以能够防止电极2、8间的短路。
另外，凹入部4a的平均深度t，能够通过用触针式高低差计或AFM（原子间力显微镜）对空穴注入层4的表面轮廓进行测定，并根据该表面轮廓求取峰顶部分的平均高度与谷底部分的平均高度之差而得到。
另一方面，发光层6的膜厚并不特别限定，但是只要例如在发光层6的干燥后的平均膜厚h为100nm以上的情况下凹入部4a的平均深度t为100nm以下，就能够将以堤栏5规定的区域中的发光层6的膜厚设定得均匀。
进而，优选：发光层6的平均膜厚h与凹入部4a的平均深度t之差为20nm以下。在发光层6的平均膜厚h与凹入部4a的平均深度t相比过小的情况（例如，t－h>20nm的情况）下，如图5（a）所示，在凹入部4a的内侧面4d会产生没有与发光层6接触的部分（没有涂敷发光层6的部分），在该部分有可能发生电极2、8间的短路。此外，在发光层6的平均膜厚h与凹入部4a的平均深度t相比过大的情况（例如，h－t＞20nm的情况）下，如图5（b）所示，由于堤栏5的拨液性，发光层6的堤栏附近部分6c的膜厚会变得比其他部分薄，该发光层6的剖面形状成为大致凸形，有可能产生因膜厚的不同引起的发光不均。
另外，凹入部4a的内侧面4d只要与发光层6的侧面6b的至少一部分接触即可。例如，在如图2和/或图5（b）所示发光层6的平均膜厚h比凹入部4a的平均深度t大或它们为相同大小的情况下，所述凹入部4a的内侧面4d仅与所述发光层6的侧面6b的至少一部分、即下方侧接触。另一方面，在如图5（a）所示发光层6的平均膜厚h比凹入部4a的平均深度t小的情况下，所述凹入部4a的内侧面4d与所述发光层6的侧面6b的全体接触。
也可以如图6所示，在空穴注入层4的凹入部4a内，例如IL层（中间层）等亲液性层12形成于发光层6的下侧。在该情况下，墨滴落于亲液性层12的顶面12a而非凹入部4a的内底面4c，但是即便如此也因为所述顶面12a为亲液性的，所以能够使墨稳定地滞留于以堤栏5规定的区域。但是，因为若由亲液性层12完全填埋凹入部4a则所述凹入部4a的内侧面4d无法与墨接触，所以优选：所述亲液性层12的平均膜厚g比凹入部4a的平均深度t薄。
堤栏5由树脂等有机材料或玻璃等无机材料形成，具有绝缘性。对于有机材料的例子，可举出丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、苯酚酚醛清漆（ナボラック型フェノール）树脂等；对于无机材料的例子，可举出SiO2（二氧化硅）、Si3N4（氮化硅）等。堤栏5优选具有有机溶剂耐受性，此外优选使可见光适度透射。进而，堤栏5因为有时被进行蚀刻处理、烘焙处理等，所以优选由对于这些处理的耐受性高的材料形成。
堤栏5至少表面是拨液性的。从而，在由亲液性材料形成堤栏5的情况下，需要实施拨水处理等而使表面成为拨液性。
此外，堤栏5既可以是像素堤栏，也可以是行堤栏。在像素堤栏的情况下，堤栏5以按每像素围绕发光层6的四周的方式形成。另一方面，在行堤栏的情况下，堤栏5以将多个像素按每列或按每行进行划分的方式形成，堤栏5仅存在于发光层6的行方向两侧或列方向两侧，发光层6成为相同列或相同行的发光层相连续的结构。
发光层6优选例如由下述物质形成：特开平5-163488号公报中所记载的类喔星化合物（oxinoid化合物）、二萘嵌苯化合物、香豆素化合物、氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物、芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、晕苯化合物、喹诺酮化合物及氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、（chrysene）化合物、菲化合物、茂化合物、茋化合物、联苯醌化合物、苯乙烯化合物、丁二烯化合物、双氰亚甲基吡喃化合物、双氰亚甲基噻喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化合物、硒代吡喃鎓（セレナピリリウム）化合物、碲代吡喃鎓（テルロピリリウム）化合物、芳香族烯睾丙内酯化合物、寡聚亚苯基（オリゴフェニレン）化合物、噻吨化合物、花青苷（cyanine）化合物、吖啶化合物、8-羟基喹啉化合物的金属配合物、2，2-联吡啶化合物的金属配合物、席夫盐与III族金属的配合物、喔星（オキシン）金属配合物、稀土类配合物等荧光物质等。在发光层6包括由高分子材料构成的层的情况下，因为能够通过例如喷墨法、喷嘴喷涂法等印刷技术形成发光层6，所以相比于使用了低分子材料的蒸镀法，存在对于大尺寸化能够容易地以低成本化应对该层的效果。
电子注入层7具有将从第2电极8注入的电子向发光层6输送的功能，其优选例如由钡、酞菁染料、氟化锂、它们的组合等形成。
第2电极8例如由ITO、IZO（氧化铟锌）等形成。在顶部发射型的发光元件的情况下，优选由光透射性的材料形成。
封止层9具有抑制发光层6等暴露于水分、暴露于空气的功能，其例如由SiN（氮化硅）、SiON（氮氧化硅）等材料形成。在顶部发射型的发光元件的情况下，优选由光透射性的材料形成。
<发光元件的制造方法>
图7是说明第1实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图，图8是与图7接续的、说明第1实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。
在第1实施方式所涉及的发光元件的制造工序中，首先，如图7（a）所示，在玻璃制的基板1上例如通过溅射形成Ag薄膜，并对该Ag薄膜例如用光刻进行图案形成由此矩阵状或行状地形成第1电极2。另外，Ag薄膜也可以用真空蒸镀等形成。
接着，如图7（b）所示，例如通过溅射形成ITO薄膜，并对该ITO薄膜例如通过光刻进行图案形成由此形成ITO层3。
接着，形成包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物的薄膜11。例如，使用包含WOx或MoWOx的组合物，通过真空蒸镀法、溅射法等，以遍及基板1的顶面侧全体成为均匀的膜厚的方式，形成WOx或MoWOx的薄膜11。
接着，如图7（c）所示，例如通过光刻法以包围各像素区域（配置有第1电极2的区域）的方式形成堤栏5。在该情况下，例如，在薄膜11上通过涂敷等形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜（例如树脂膜），进而在该抗蚀剂膜上形成抗蚀剂图案，此后通过显影液进行蚀刻处理除去抗蚀剂膜的期望部位而形成堤栏5的图案。另外，在由无机物材料形成堤栏5的情况下，例如使用CVD法等。在蚀刻后所残留的附着于薄膜11的表面的抗蚀剂残渣，例如用氟酸等进行除去。进而，根据需要对堤栏5的表面实施拨液处理。
接着，如图7（d）所示，使薄膜11的一部分溶解而形成凹入部4a并设定为空穴注入层4。由此，空穴注入层4成为仅在以堤栏5规定的区域膜厚比其他区域薄的结构。凹入部4a的形成，例如通过在用纯水清洗抗蚀剂残渣除去后残留于堤栏5表面的氟酸等杂质的纯水清洗时，用该纯水使薄膜11顶面的以堤栏5规定的区域溶解而进行。在该情况下，所谓预定的溶剂为纯水，凹入部4a的深度及形状通过改变纯水清洗的条件可以适宜调整。
作为具体的方法，例如，用旋涂机使基板1旋转，使纯水（例如室温）滴落于旋转中的基板1上而进行清洗。然后，边使基板1持续旋转边停止滴落纯水而断水。在该情况下，通过滴落纯水的时间可以调节凹入部4a的深度及形状。此外，因为薄膜11的溶解速度也依纯水的温度而改变，所以也可以通过纯水的温度调节凹入部4a的深度及形状。
凹入部4a的形成方法并非限定于上述。例如，也可以在形成堤栏5后，使用纯水等清洗液对附着于薄膜11的表面的抗蚀剂残渣进行清洗，并且通过所述清洗液使所述薄膜11的一部分溶解而形成凹入部4a。在该情况下，所谓预定的溶剂，为清洗液。此外，也可以通过显影液对抗蚀剂膜进行蚀刻处理而形成堤栏5，并且通过所述显影液对附着于薄膜11的表面的抗蚀剂残渣进行清洗，且使所述薄膜11的一部分溶解而形成凹入部4a。在该情况下，显影液为预定的溶剂。
在使用堤栏形成处理时所用的清洗液和/或显影液等溶剂使薄膜11溶解而形成空穴注入层4的情况下，因为不需要为了形成凹入部4a而另行使用预定溶剂，此外，也不需要实施用于形成所述凹入部4a的增加的工序，所以生产效率优异。
另外，凹入部4a的形成并非限定于使用上述预定溶剂的情况，而例如也可以用下述等其他的方法进行：首先使用溅射和光刻在除去配置有第1电极2的区域以外的全部区域形成WOx或MoWOx的薄膜，并从其上方在全部区域形成WOx或MoWOx的薄膜，由此在配置有第1电极2的区域形成凹型的空穴注入层4。
接着，如图8（e）所示，在以堤栏5规定的区域内例如通过喷墨法使墨滴落，沿着空穴注入层4的内底面4c及内侧面4d涂敷该墨并使之干燥而形成发光层6。另外，也可以通过移液法、喷嘴喷涂法、旋涂法、凹版印刷、凸版印刷等使墨滴落。
接着，如图8（f）所示，例如通过真空蒸镀形成作为电子注入层7的钡薄膜，如图8（g）所示，例如通过溅射形成作为第2电极8的ITO薄膜，如图8（h）所示，进而形成封止层9。
[第2实施方式]
第2实施方式所涉及的发光元件，在空穴注入层之下不形成ITO层这一点及在空穴注入层之上形成保护层这一点与第1实施方式所涉及的发光元件大不相同。以下，关于与第1实施方式不同之处重点进行说明，关于与第1实施方式相同之处，为了避免重复而简化或省略说明。
<发光元件的结构>
图9是表示第2实施方式所涉及的发光元件的各层的层叠状态的示意图。如图9所示，第2实施方式所涉及的发光元件，在基板101上形成作为阳极的第1电极102，在其上作为电荷注入输送层的空穴注入层104及保护层110以该顺序进行层叠。另外，空穴注入层104遍及基板101的顶面侧全体形成，相对于此，保护层110在第1电极102的上方不形成。此外，在第1电极102与空穴注入层104之间不介有ITO层。
在空穴注入层104上形成有对像素进行划分的堤栏105，在以堤栏105划分的区域内层叠有发光层106，在发光层106之上，电子注入层107、作为阴极的第2电极108及封止层109分别形成为：越过以堤栏105划分的区域而与相邻像素的电子注入层107、第2电极108及封止层109连续。
<发光元件的制造方法>
图10是说明第2实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。在第2实施方式所涉及的发光元件的制造工序中，首先，如图10（a）所示，在玻璃制的基板101上用Al（铝）类材料形成第1电极102，在其上形成之后要成为空穴注入层104的WOx或MoWOx的薄膜111，进而在其上形成之后要成为保护层110的WOx或MoWOx的薄膜112。该薄膜112具有在堤栏105形成时的蚀刻之际对空穴注入层104进行保护的功能。
接着，如图10（b）所示，在薄膜112上形成堤栏105。具体地，在薄膜112上形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜，进而在该树脂膜上形成抗蚀剂图案，此后通过显影液进行蚀刻处理除去抗蚀剂膜的期望部位，形成堤栏105的图案。另外，残留于形成后的堤栏105表面的氟酸等杂质用纯水等清洗液进行清洗而除去，通过该清洗液，薄膜112的顶面的以堤栏105规定的区域溶解而下沉。
进而，如图10（c）所示，若继续利用清洗液进行的处理，则薄膜112的以堤栏105规定的区域全部溶解而成为保护层110的状态。而且，因为通过薄膜112溶解而薄膜111露出，所以该薄膜111的顶面的以堤栏105规定的区域溶解而下沉，形成凹入部104a。这样，形成空穴注入层104。
接着，如图10（d）所示，在以堤栏105规定的区域内形成发光层106。此后的工序因为与第1实施方式所涉及的工序相同所以省略。
[第3实施方式]
第3实施方式所涉及的发光元件，其形成有空穴注入层的区域与第2实施方式所涉及的发光元件大不相同。以下，关于与第2实施方式不同之处重点进行说明，关于与第2实施方式相同之处，为了避免重复而简化或省略说明。
<发光元件的结构>
图11是表示第3实施方式所涉及的发光元件的各层的层叠状态的示意图。如图11所示，第3实施方式所涉及的发光元件，在基板20上形成作为阳极的第1电极202，在其上作为电荷注入输送层的空穴注入层204及保护层210以该顺序进行层叠。空穴注入层204不遍及基板1的顶面全体形成，而仅形成于第1电极202上及该第1电极202的周边部。另一方面，保护层210在第1电极202的上方不形成。
在空穴注入层204上形成有对像素进行划分的堤栏205，在以堤栏205划分的区域内层叠有发光层206，在发光层206之上，电子注入层207、作为阴极的第2电极208及封止层209分别形成为：越过以堤栏205划分的区域而与相邻像素的电子注入层207、第2电极208及封止层209连续。
<发光元件的制造方法>
图12是说明第3实施方式所涉及的发光元件的制造方法的工序图。在第3实施方式所涉及的发光元件的制造工序中，首先，如图12（a）所示，在玻璃制的基板201上用Al（铝）类材料形成第1电极202，接着，通过使第1电极202的露出面（顶面及侧面）氧化而形成要成为空穴注入层204的氧化膜211，进而在其上形成之后要成为保护层210的WOx或MoWOx的薄膜212。
接着，如图12（b）所示，在薄膜212上形成堤栏205。残留于堤栏205表面的氟酸等杂质用纯水等清洗液进行清洗而除去，通过该清洗液，薄膜212顶面的以堤栏205规定的区域溶解而下沉。
进而，如图12（c）所示，若继续利用清洗液进行的处理，则薄膜212的以堤栏205规定的区域全部溶解而成为最终形态的保护层210的状态。此外，因为通过薄膜212溶解而氧化膜211的以堤栏205规定的区域露出，所以该区域的顶面也溶解而下沉，形成凹入部204a。这样，形成空穴注入层204。
接着，如图12（d）所示，在以堤栏205规定的区域内形成发光层206。此后的工序因为与第1实施方式所涉及的工序相同所以省略。
[第4实施方式]
图13是表示第4实施方式所涉及的显示装置等的立体图。如图13所示，本发明的一方式所涉及的显示装置300，是出射R、G或B光的各像素在行方向及列方向规则地配置为矩阵状而成的有机EL显示器，各像素包括本发明的一方式所涉及的发光元件。
[变形例]
以上，对本实施方式所涉及的发光元件、显示装置及发光元件的制造方法基于实施方式具体地进行了说明，但是本发明的一方式所涉及的发光元件、显示装置及发光元件的制造方法并不限定于上述的实施方式。
例如，电荷注入输送层并不限定于空穴注入层，而也可以是空穴输送层、空穴注入兼输送层。此外，第1电极也可以是阴极，第2电极也可以是阳极，在该情况下，电荷注入输送层也可以是电子注入层、电子输送层或电子注入兼输送层。
此外，发光元件并不限定于顶部发射型，而也可以是底部发射型。
本发明可以应用于平面光源及平板显示器等中所使用的有机EL显示装置。

Claims (7)

1.一种发光元件，其将第1电极、电荷注入输送层、中间层、发光层、第2电极按该顺序层叠且至少对所述发光层通过堤栏进行规定，
所述电荷注入输送层包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物，具有通过所述预定溶剂而溶解形成的凹入部，
所述电荷注入输送层的所述凹入部具有：
与所述中间层的底面接触的内底面；以及
与所述内底面连续且与所述中间层的侧面的至少一部分接触的内侧面，
所述中间层为亲液性，
所述堤栏至少表面为拨液性。
2.按照权利要求1所述的发光元件，
所述发光层与所述中间层接触。
3.按照权利要求1所述的发光元件，
所述中间层的平均膜厚比所述凹入部的平均深度薄。
4.一种发光元件，其将第1电极、电荷注入输送层、发光层、第2电极按该顺序层叠且至少对所述发光层通过堤栏进行规定，
所述电荷注入输送层形成为具有凹入部的凹入结构，
所述电荷注入输送层的所述凹入部具有内底面和与所述内底面连续的内侧面，
包含墨材料的层与所述内底面及所述内侧面接触，所述墨材料滞留于所述凹入部的内部，
所述电荷注入输送层为亲液性，
所述堤栏至少表面为拨液性。
5.按照权利要求4所述的发光元件，
所述包含墨材料的层是发光层。
6.一种发光元件的制造方法，包括：
第1工序，在基板上形成第1电极；
第2工序，在所述第1电极的上方，形成包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物的薄膜；
第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜，通过显影液进行蚀刻处理，形成堤栏；
第4工序，在形成所述堤栏后，使用清洗液对附着于所述薄膜表面的抗蚀剂残渣进行清洗，并且通过所述清洗液使所述薄膜的一部分溶解，形成电荷注入输送层，所述电荷注入输送层具有凹入部，所述凹入部具备内底面和与所述内底面连续的内侧面；
第5工序，在通过所述堤栏规定的区域内沿着所述电荷注入输送层的所述内底面及所述内侧面而形成中间层；
第6工序，使墨滴落于所述中间层的上方而使其干燥，形成发光层；
第7工序，在所述发光层的上方，形成第2电极，
所述中间层为亲液性，
所述堤栏至少表面为拨液性。
7.一种发光元件的制造方法，包括：
第1工序，在基板上形成第1电极；
第2工序，在所述第1电极的上方，形成包含对于预定溶剂可以溶解的金属化合物的薄膜；
第3工序，在所述薄膜上，形成包含抗蚀剂材料的抗蚀剂膜，通过亲液性的显影液进行蚀刻处理，形成堤栏，并且通过所述显影液对附着于薄膜表面的抗蚀剂残渣进行清洗，且使所述薄膜的一部分溶解，形成电荷注入输送层，所述电荷注入输送层具有凹入部，所述凹入部具备内底面和与所述内底面连续的内侧面；
第4工序，在通过所述堤栏规定的区域内沿着所述电荷注入输送层的所述内底面及所述内侧面而形成中间层；
第5工序，使墨滴落于所述中间层的上方而使其干燥，形成发光层；
第6工序，在所述发光层的上方，形成第2电极，
所述中间层为亲液性，
所述堤栏至少表面为拨液性。
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