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发光器件、显示器面板以及发光器件的制造方法与流程

2022-02-20 05:28:31 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及发光器件、显示器面板以及发光器件的制造方法。


背景技术:

2.近年来,盛行用于通过印刷方法形成各种各样的电子器件的研究。印刷方法是仅在需要的位置涂敷需要的量的墨液的方法,因此与真空蒸镀以及溅射法等相比,材料的利用效率高。
3.在印刷方法中,与印刷对象物不接触且能够根据需求形成希望图案的喷墨法备受关注。
4.作为通过印刷方法而形成的电子器件,例如有使用了导电性的墨液的布线、使用了半导体墨液的晶体管、以及使用了发光材料的显示器件等。
5.在专利文献1中公开了作为电子器件的一例的有机el器件。专利文献1的有机el器件具有的隔堤为了将作为空穴传输层以及有机发光层的材料的墨液保持在由隔堤规定的区域内而具有疏液性。
6.在先技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本专利第4990415号公报


技术实现要素:

9.本公开的一方式涉及的发光器件具备:基板;隔堤,位于所述基板的被层叠面侧,至少一端部具有亲液性,该一端部是远离所述基板的一侧的端部;发光层,位于由所述隔堤规定的区域;和密封层,覆盖所述隔堤的至少一部分以及所述发光层。
10.本公开的一方式涉及的发光器件的制造方法具备:在基板形成至少一端部具有亲液性的隔堤的步骤,该一端部是远离所述基板的一侧的端部;在由所述隔堤规定的区域内通过涂敷发光层的材料且液体状的材料而形成所述发光层的步骤;和通过涂敷密封层的材料且液体状的材料而形成所述密封层的步骤,该所述密封层覆盖所述隔堤的至少一部分以及所述发光层。
附图说明
11.图1是示出专利文献1所公开的有机el器件的构造的剖视图。
12.图2是示出本公开的实施方式涉及的发光器件的构造的剖视图。
13.图3是示出本公开的实施例涉及的发光器件的构造的剖视图。
14.图4a是用于说明本公开的实施例涉及的发光器件的制造方法的图。
15.图4b是用于说明本公开的实施例涉及的发光器件的制造方法的图。
16.图4c是用于说明本公开的实施例涉及的发光器件的制造方法的图。
17.图5是用于说明比较例涉及的发光器件的构造的图。
18.图6a是用于说明比较例涉及的发光器件的制造方法的图。
19.图6b是用于说明比较例涉及的发光器件的制造方法的图。
20.图6c是用于说明比较例涉及的发光器件的制造方法的图。
21.符号说明
[0022]1ꢀꢀ
有机el器件;
[0023]
10
ꢀꢀ
tft面板;
[0024]
12
ꢀꢀ
阳极;
[0025]
13
ꢀꢀ
空穴注入层;
[0026]
14
ꢀꢀ
空穴传输层;
[0027]
15
ꢀꢀ
有机发光层;
[0028]
16
ꢀꢀ
隔堤;
[0029]
18
ꢀꢀ
电子注入层;
[0030]
20
ꢀꢀ
透明阴极;
[0031]
22
ꢀꢀ
透明密封膜;
[0032]
70
ꢀꢀ
光;
[0033]
81
ꢀꢀ
被层叠面;
[0034]
82
ꢀꢀ
一端部;
[0035]
83
ꢀꢀ
另一端部;
[0036]
100
ꢀꢀ
发光器件;
[0037]
101
ꢀꢀ
基板;
[0038]
102
ꢀꢀ
电极;
[0039]
103
ꢀꢀ
空穴注入层;
[0040]
104
ꢀꢀ
空穴传输层;
[0041]
105
ꢀꢀ
发光层;
[0042]
105r 红色发光层;
[0043]
105g 绿色发光层;
[0044]
105b 蓝色发光层;
[0045]
106
ꢀꢀ
电子注入层;
[0046]
107
ꢀꢀ
电极;
[0047]
108
ꢀꢀ
密封层;
[0048]
109
ꢀꢀ
隔堤;
[0049]
120
ꢀꢀ
隔堤;
[0050]
121
ꢀꢀ
密封层;
[0051]
128
ꢀꢀ
一端部;
[0052]
155r 红色发光墨液;
[0053]
155g 绿色发光墨液;
[0054]
155b 蓝色发光墨液;
[0055]
200
ꢀꢀ
发光器件。
具体实施方式
[0056]
(技术背景)
[0057]
作为用于生成电子器件的材料的发光材料以及导电材料等功能性材料非常昂贵,因此优选尽量减小材料的损耗。
[0058]
印刷方法是能够仅在需要的位置涂敷需要的量的墨液的方法,因此与真空蒸镀以及溅射法等相比,材料的利用效率高。进而,印刷方法能够在大气中而非真空中成膜。因而,印刷方法不需要真空设备的工作所消耗的能量,因此在减小工作能量的观点上也是优选的。另外,在本说明书中,墨液是指给定层的材料且液体状的材料。
[0059]
印刷方法有丝网印刷、凸版印刷、凹版印刷以及喷墨法等。尤其是,喷墨法备受关注,通过喷墨法形成彩色滤光片、有机el显示器以及量子点显示器等显示装置的方法的开发正在盛行。
[0060]
作为下一代的显示器,有使用无机材料的量子点材料作为发光层的显示器。该显示器的开发正在盛行。
[0061]
量子点是非常小的具体具有直径为2~10纳米(换言之为10~50个原子的程度)的大小的特殊半导体。这样,大小微小的物质不同于在大小比较大的情况下示出的性质。
[0062]
在量子点中,带隙的大小仅通过变更量子的粒径就能够控制。量子点的发光波长依赖于带隙的大小,因此量子点的发光波长能够非常精密地调节。即,量子点的发光波长仅通过变更量子的粒径就能够变更。更详细地,量子的粒径越小,量子点的发光波长越向蓝色侧偏移,量子的粒径越大越向红色侧偏移。
[0063]
发光波长的半值宽度非常小,为数十nm以下。由于红、蓝、绿各自的发光波长的半值宽度小,因此发光波长示出高色域特性。其结果是,作为显示器件的性能显著地提高。
[0064]
量子点包含核、形成在核周围的被称为壳的层、以及形成在壳周围的配体。核的材料的代表性的材料是镉-硒系、铟-磷系、铜-铟-硫系、银-铟-硫系等无机材料、以及具有钙钛矿构造的无机材料。壳的材料的代表性的材料为硫化锌等。
[0065]
量子点通过在壳的周围形成配体从而实现了作为墨液的稳定性。由这样的量子点材料形成的发光器件有量子点材料的电子被光能量激励而发光的光致发光器件、以及被电能量激励而发光的电致发光器件。
[0066]
光致发光器件使用为作为量子点显示器的一例的微型led显示器的彩色滤光片。
[0067]
电致发光器件是量子点显示器的一例,使用于在阳极与阴极之间量子点材料被薄膜化而形成的量子点发光显示器。
[0068]
使用光致发光器件或者电致发光器件的量子点显示器与有机el显示器相比,亮度非常高,在室外的视觉辨认性优异。因而,可期待在便携式电话以及车载用途的显示器、和头戴式显示器等的用途中的灵活应用。这些显示器预计需要200ppi(pixels per inch,每英寸像素)以上的像素分辨率。
[0069]
形成光致发光器件、电致发光器件等发光器件的发光材料在大气中的水分的影响下发光性能会劣化。因而,在制造这些器件时,需要在形成了发光层之后形成密封膜。密封膜由硅氮化膜以及丙烯酸树脂膜、环氧树脂膜等的层叠膜形成的情形较多。硅氮化膜通过cvd(chemical vapor deposition,化学气相沉积)这样的真空工艺来形成。层叠膜通过喷墨法来形成。
[0070]
基于以下的(1)~(3)的理由,对于发光器件,不采用真空工艺而全部通过喷墨法等涂敷工艺形成层、膜的方法的开发正在盛行。
[0071]
(1)材料损耗
[0072]
在采用蒸镀、溅射法以及cvd等真空工艺来制造发光器件的情况下,所损耗的材料多。构成发光器件的膜的材料非常昂贵,因此优选尽量减少所损耗的材料。
[0073]
(2)成本
[0074]
真空设备由于工作成本高,因此在采用真空工艺的情况下,制造发光器件所需的成本变高。
[0075]
(3)低温下的制造
[0076]
将发光器件形成在塑料膜等柔性基板上的方法的开发正在盛行。由于柔性基板的耐热性低,因此在作为基板而使用柔性基板的情况下,需要在低温下制造发光器件。
[0077]
以提高材料使用效率、在大气压下制造发光器件从而削减制造成本、以及在塑料膜能够耐受的程度的温度下制造发光器件作为目的,用于通过涂敷工艺形成发光器件的全部的层的研究正在进行。
[0078]
《涂敷工艺的问题点》
[0079]
图1是示出专利文献1所公开的有机el器件1的构造的剖视图。
[0080]
有机el器件1具备tft面板10、阳极12、空穴注入层13、空穴传输层14、有机发光层15、隔堤16、电子注入层18、透明阴极20以及透明密封膜22。
[0081]
在有机el器件1的制造中,有机发光层15等功能层通过喷墨法来形成。具体地,有机el器件1通过以下的过程来制造。
[0082]
(1)在tft面板10上形成阳极(电极)12以及空穴注入层13。
[0083]
(2)在空穴注入层13上形成规定像素区域的隔堤16。
[0084]
(3)在由隔堤16规定的区域内通过喷墨法来形成空穴传输层14以及有机发光层15。
[0085]
(4)在有机发光层15上通过真空工艺来形成电子注入层18以及透明阴极20。
[0086]
(5)形成透明密封膜22以使得覆盖电子注入层18以及透明阴极20。
[0087]
另外,隔堤16为了将作为空穴传输层14以及有机发光层15的材料的墨液保持在给定的区域而需要具有排斥墨液的性质。因而,隔堤16具有疏液性。
[0088]
在制造具有图1所示的构造的发光器件时,通过喷墨法来形成透明阴极20以及透明密封膜22的情况下,透明阴极20以及透明密封膜22的成膜性能会显著地下降。
[0089]
具体地,隔堤16具有疏液性,因此由墨液形成的涂敷膜会被隔堤16排斥,导致透明阴极20的膜厚的均匀性的下降以及透明密封膜22的被覆性的下降。在透明阴极20的膜厚的均匀性下降了的情况下,发光器件的电阻值会发生偏差,引起电特性的恶化。其结果是,有可能导致发光器件的发光特性的下降。此外,在透明密封膜22的被覆性下降了的情况下,大气中的水分等从透明密封膜22的薄的部分浸入到发光器件内,给有机发光层15造成不良影响。其结果是,发光器件的发光特性随时间变化不断下降。
[0090]
因而,在通过涂敷工艺来形成透明阴极、透明密封膜等比发光层靠上侧的功能层的全印刷型器件的制造时,不希望隔堤具有疏液性。
[0091]
也就是说,在生成具备具有疏液性的隔堤的电子器件时,若通过喷墨法等涂敷工
艺来生成位于比发光层靠上侧的透明阴极以及透明密封膜等功能层,则会导致透明阴极的膜厚的均匀性的下降、透明密封膜的被覆性的下降。其结果是,电子器件的发光特性下降。
[0092]
本公开鉴于这样的状况,其目的在于,提供一种能够有效地使用材料且能够确保发光特性的发光器件、显示器面板以及发光器件的制造方法。
[0093]
本公开的发光器件能够在确保发光特性的同时通过涂敷工艺来制造比发光层靠上侧的功能层。
[0094]
以下,参照附图对本公开的实施方式进行说明。另外,对于各图中共同的构成要素标注相同的符号,并适当省略它们的说明。另外,本公开的实施方式涉及的发光器件也可以包含于显示器面板。
[0095]
(实施方式)
[0096]
《发光器件》
[0097]
图2是示出本公开的实施方式涉及的发光器件100的构造的剖视图,是基于发光器件100的xy平面的剖视图。在以下的说明中,设为发光器件100是电致发光的有机el发光器件来进行说明。此外,在以下的说明中,也有时将y轴上的正方向称为上方向,以及将y轴上的负方向称为下方向。
[0098]
发光器件100具备基板101、电极102、空穴注入层103、空穴传输层104、发光层105、电子注入层106、电极107、密封层108以及隔堤109。发光器件100是使由发光层105发出的光从发光器件100的上侧朝向外部射出的顶部发射构造。
[0099]
《基板101》
[0100]
基板101具有被层叠面81,在被层叠面81上层叠有各种各样的层。在图2中,y轴上的正方向对应于层叠方向。
[0101]
基板101由具有绝缘性的材料形成即可,可以由透明的材料以及不透明的材料的任一种形成。基板101也可以是玻璃以及聚酰亚胺等的柔性树脂片。
[0102]
《电极102》
[0103]
电极102是反射电极。电极102形成在基板101上。电极102由银-钯-铜合金、或者铝等光学反射性高的金属材料形成。因而,发光器件100能够使由发光层105发出的光效率良好地射出到发光器件100的外部。
[0104]
《空穴注入层103》
[0105]
空穴注入层103形成在电极102上。空穴注入层103将空穴注入到发光层105。空穴注入层103通过适当地将空穴注入到发光层105,从而发光层105中的发光效率变高。
[0106]
空穴注入层103由聚噻吩系的材料等有机材料形成。具体地,空穴注入层103由聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate))、即所谓的pedot:pss形成。pedot:pss为导电性高分子材料。
[0107]
《空穴传输层104》
[0108]
空穴传输层104形成为覆盖空穴注入层103。空穴传输层104将由空穴注入层103注入的空穴传输到发光层105。空穴传输层104通过适当地传输空穴,从而发光层105中的发光效率变高。此外,空穴传输层104防止由电子注入层106注入的电子侵入到空穴注入层103。
[0109]
空穴传输层104例如由聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)-二苯胺)(poly(9,9-dioctylfluorene-co-n-(4-butylphenyl)-diphenylamine))、即所谓的tfb形成。
[0110]
《发光层105》
[0111]
发光层105具备发出红色的光的红色发光层105r、发出绿色的光的绿色发光层105g、以及发出蓝色的光的蓝色发光层105b。
[0112]
发光层105位于空穴传输层104上且由隔堤109规定的区域(以下,称为发光区域)。发光层105的厚度例如为数10nm。发光层105的厚度根据材料的种类以及制造对象的器件的光学设计而不同,但大致为20nm以上且100nm以下。
[0113]
发光层105由芴系的高分子有机化合物形成。该芴系的高分子有机化合物例如为聚(9,9-二辛基芴-alt-苯并噻二唑)(poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole))、即所谓的f8bt。
[0114]
《电子注入层106》
[0115]
电子注入层106形成为覆盖发光层105。电子注入层106由氧化锌等透明的氧化物半导体形成。这样,电子注入层106由光学透过性高的材料形成,因此能够使由发光层105发出的光效率良好地射出到发光器件100的外部。
[0116]
《电极107》
[0117]
电极107是透明电极。电极107形成为被密封层108覆盖,并且覆盖隔堤109的一部分以及发光层105。电极107由铟-锡氧化物(ito)形成。电极107具有高的光学透过性,因此能够使由发光层105发出的光效率良好地射出到发光器件100的外部。
[0118]
《密封层108》
[0119]
密封层108形成为覆盖隔堤109以及电极107。另外,密封层108当然也覆盖位于电极107的下侧的发光层105等。
[0120]
密封层108由感光性的环氧树脂或者丙烯酸树脂等形成。
[0121]
发光器件100的发光层105以及电子注入层106等容易因水分的影响而劣化。密封层108保护发光层105以及电子注入层106等免受大气中的水分的影响。另外,密封层108也可以包含由环氧树脂形成的部分以及由无机化合物形成的膜。此外,密封层108也可以包含由丙烯酸树脂形成的部分以及由无机化合物形成的膜。在密封层108具有由无机化合物形成的膜的情况下,密封层108的水分透过性变小。
[0122]
另外,密封层108只要能够保护发光层105等免受大气中的水分的影响即可,也可以仅覆盖隔堤109的一部分。
[0123]
密封层108的与基板101相反侧的面具有与一端部82的位置相应的凹凸形状,该一端部82是隔堤109的远离基板101的一侧的端部。若详细地说明,则在密封层108中,在一端部82的上侧形成有凸部91,在一端部82彼此之间即发光层105的上侧形成有凹部92。
[0124]
《隔堤109》
[0125]
隔堤109位于基板101的被层叠面81侧,具有越是从一端部82朝向另一端部83则与密封层108相对于发光层105的层叠方向垂直的方向(即x轴方向)的宽度越大的形状,该另一端部83是隔堤109的靠近基板101的一侧的端部。此外,隔堤109形成为覆盖电极102的一部分。
[0126]
隔堤109具有亲液性。一般地,隔堤为疏液性的情形较多。此外,通过喷墨法等涂敷工艺而涂敷的墨液大多情形是粘度低。墨液的粘度低,意味着墨液中包含的固体成分的浓度低。即,为了使墨液的溶剂干燥之后形成的层为一定以上的厚度,需要涂敷大量的墨液。
[0127]
设为通过涂敷工艺涂敷了大量的墨液,为了将被涂敷的墨液使用于发光层的形成而需要在发光区域内贮存大量的墨液。若隔堤的一端部82具有疏液性,则墨液的液滴在一端部82被排斥,被排斥的液滴容易流入发光区域。因而,一般地,对隔堤赋予疏液性使得大量的墨液容易贮入发光区域。
[0128]
然而,在隔堤具有疏液性且覆盖隔堤109的电极107以及密封层108通过喷墨法或者丝网印刷等涂敷工艺来形成的情况下,被涂敷的电极107以及密封层108等的墨液在一端部82被排斥。其结果是,导致电极107的均匀性的下降以及密封层108的被覆性的下降。因而,本公开的实施方式涉及的发光器件100的隔堤109具有亲液性。另外,隔堤109只要至少一端部82具有亲液性即可,不一定要包含另一端部83在内的整体具有亲液性。在以下的说明中,说明为隔堤109整体具有亲液性。
[0129]
隔堤109相对于电极107以及密封层108的墨液的接触角为40度以下,更优选为20度以下。在此,接触角是表示相对于液体的润湿性的值,接触角越大则润湿性越小,接触角越小则润湿性越大。在本说明书中,亲液性高意味着润湿性大,亲液性低意味着润湿性小。
[0130]
另外,隔堤109相对于发光层105的墨液的接触角与隔堤109相对于电极107以及密封层108的墨液的接触角大致相同。即,在隔堤109相对于电极107以及密封层108的墨液的接触角为40度以下的情况下,隔堤109相对于发光层105的墨液的接触角也为40度以下,在隔堤109相对于电极107以及密封层108的墨液的接触角为20度以下的情况下,隔堤109相对于发光层105的墨液的接触角也为20度以下。
[0131]
隔堤109由感光性的树脂材料形成。感光性的树脂材料具体是丙烯酸树脂、环氧树脂或者聚酰亚胺等。
[0132]
从隔堤109的一端部82到另一端部83的尺寸(以下,称为隔堤109的高度)例如为10μm。一般的隔堤的高度为1μm程度的情形较多,但这里为比1μm充分大的值。隔堤109的高度优选为发光层105的厚度的10倍以上且500倍以下。这样,隔堤109比较高,因此在形成发光层105时能够使墨液大量地贮入到发光区域。
[0133]
另外,上述的各层以及隔堤109的材料为一例,并不限定于这些材料。
[0134]
《发光器件100的制造方法》
[0135]
本实施方式涉及的发光器件100的制造方法包括如下的步骤s1~s8。
[0136]
首先,在基板101上形成电极102(步骤s1)。电极102通过溅射法等真空成膜法采用铝或者银-钯-铜合金等材料来形成。
[0137]
然后,利用光刻法形成具有亲液性的隔堤109使得覆盖电极102的一部分(步骤s2)。在此,具有亲液性的隔堤109是相对于电极107以及密封层108的墨液的接触角为40度以下,优选为20度以下的隔堤109。形成隔堤109的步骤s2包含如下的步骤s21~s24。
[0138]
首先,通过作为涂敷工艺的一例的旋涂,在基板101上涂敷通过紫外光的曝光而固化的感光性的树脂材料(步骤s21)。另外,作为涂敷的条件的旋涂的转速可根据需要的隔堤109的高度而调整。此外,在步骤s21中,树脂材料涂敷所形成的隔堤109的高度为10μm的程度的量。
[0139]
然后,利用加热板等进行涂敷膜的预烘焙,使所涂敷的材料干燥而除掉溶剂成分(步骤s22)。然后,经由形成了希望图案的光掩模而进行紫外光的曝光(步骤s23)。在此,感光性的树脂材料中有被照射紫外光的曝光部固化的负型材料和紫外光的未曝光部固化的
正型材料。根据材料的种类使用适当的显影液进行未固化部的除去。然后,利用固化炉等对剩余的图案进行正式烘焙(步骤s24)。通过这些步骤s21~s24而形成隔堤109。
[0140]
然后,在发光区域内形成空穴注入层103(步骤s3)。在此,空穴注入层103通过喷墨法在发光区域内涂敷溶解了pedot:pss的墨液,利用真空干燥等方法使所涂敷的墨液中包含的溶剂干燥。在步骤s3中,也可以根据需要进行加热。
[0141]
然后,形成空穴传输层104以使得覆盖空穴注入层103(步骤s4)。空穴传输层104通过喷墨法涂敷空穴传输层104的墨液从而形成。与空穴注入层103同样,在涂敷后利用真空干燥等使溶剂干燥并进行加热从而使材料交联来成膜。
[0142]
然后,通过在发光区域内涂敷发光层105的墨液从而形成发光层105以使得覆盖空穴传输层104(步骤s5)。发光层105通过喷墨法来形成。步骤s5包含以下的步骤s51~s53。
[0143]
通过喷墨法在发光区域涂敷溶解了具有发光特性的高分子化合物以及低分子化合物的墨液(步骤s51)。在步骤s51中所涂敷的墨液的固体成分的浓度能够设为1%。在步骤s51中,在贮存于发光区域时,关于处于湿状态的墨液,涂敷从空穴传输层104的表面到达至少数μm的高度的程度的量的墨液。另外,湿状态是指墨液中包含的溶剂被蒸发之前的状态。决定墨液的涂敷量,使得所涂敷的墨液干燥之后的层的厚度成为希望的厚度。
[0144]
在此,对适当的墨液的涂敷量进行说明。适当的涂敷量根据墨液的固体成分的浓度和希望的发光层105的厚度而不同。
[0145]
作为发光层105的材料而一般使用的墨液的固体成分的浓度非常稀薄,具体是1%以上且10%以下程度。
[0146]
例如,在使用固体成分的浓度为1%的墨液而使发光层105的厚度为100nm的情况下,至少需要在墨液为湿状态下将墨液涂敷为距空穴传输层104的表面为10μm以上的高度。在墨液的固体成分的浓度为1%的情况下,墨液中包含的溶剂以99%的比例蒸发,因此干燥之后残留的层成为湿状态的墨液的高度的100分之1以下。此外,墨液干燥之后形成的层有时还位于隔堤109的侧壁。因而,可以说墨液需要在湿状态下涂敷从空穴传输层104的表面到达比10μm高的位置的程度的量。例如,考虑到所形成的发光层105的大约10%位于隔堤109的侧壁,则涂敷湿状态的墨液从空穴传输层104的表面到达比10μm高的11μm的高度的程度的量的墨液即可。
[0147]
因而,在制造本实施方式的发光器件100的情况下,需要形成数10nm的发光层105,因此在刚刚被涂敷之后的湿状态下,至少需要涂敷从空穴传输层104的表面到达数μm的高度的量的墨液。
[0148]
为了将从空穴传输层104的表面到达数μm的高度的量的墨液贮入到发光区域,在步骤s2中需要形成具有数μm以上的高度的隔堤109。在本实施方式中,隔堤109的高度为10μm,因此可以说具有对于贮入发光层105的墨液而言充分的高度。
[0149]
此外,在涂敷墨液时,使通过喷墨法涂敷的墨液的液滴的体积比较小。具体地,将一滴的体积设为1皮升以上且4皮升以下的程度。
[0150]
若隔堤109的一端部82具有疏液性,则在通过喷墨法涂敷了墨液时,纵使墨液的液滴弹落到一端部82,也会在一端部82被排斥,流入到发光区域。在隔堤109具有亲液性的情况下,与隔堤109具有疏液性的情况相比,在墨液的液滴弹落到隔堤109的一端部82时,不易流入到发光区域。然而,在本实施方式中,使液滴的体积变小,因此与液滴的体积大的情况
相比,在通过喷墨法涂敷液滴时,容易避开隔堤109而使墨液弹落到发光区域。
[0151]
在涂敷了墨液之后,针对涂敷了墨液的基板101执行真空干燥(步骤s52)。真空干燥是通过真空泵对配置了基板101的干燥炉的内部进行减压从而促进溶剂的蒸发的方法。通过喷墨法涂敷的墨液为了抑制喷嘴中的溶剂干燥而使用沸点高(例如,200℃程度)的溶剂的情形较多。因而,为了使其早期地干燥,使用真空干燥的情形较多。
[0152]
真空干燥的条件例如是到达真空度为数pa,保持时间为数十分钟。不过,由于根据发光层105的墨液中包含的溶剂的沸点的高低而适当的到达真空度以及保持时间的条件不同,因此真空干燥的条件不限于到达真空度为数pa以及保持时间为数十分钟。
[0153]
在执行了真空干燥之后,根据需要对基板101进行加热(步骤s53)。
[0154]
然后,形成电子注入层106以使得覆盖发光层105(步骤s6)。通过喷墨法涂敷分散了氧化锌的纳米粒子的墨液,通过真空干燥等方法使涂敷的墨液的溶剂干燥,根据需要对基板101进行加热从而形成电子注入层106。
[0155]
然后,形成电极107以使得覆盖电子注入层106(步骤s7)。通过喷墨法涂敷分散了铟-锡氧化物的纳米粒子的墨液,通过真空干燥等方法使涂敷的墨液的溶剂干燥,根据需要对基板101进行加热从而形成电极107。在步骤s7中,电极107形成为覆盖隔堤109的至少一部分。
[0156]
然后,通过涂敷密封层108的墨液从而形成密封层108以使得覆盖电极107以及隔堤109(步骤s8)。步骤s8包含步骤s81~s84。
[0157]
首先,通过喷墨法涂敷环氧树脂或者丙烯酸树脂的墨液(步骤s81)。在涂敷丙烯酸树脂的墨液时,使墨液的液滴的体积为1皮升以上且4皮升以下的大小。
[0158]
为了形成被覆性高的密封层108,需要将密封层108的墨液无间隙地涂敷到基板101上的功能层以及隔堤109中的应涂敷的地方。通过使所涂敷的墨液的液滴比较小,从而与墨液的液滴大的情况相比,容易将密封层108的墨液无间隙地涂敷到应涂敷的地方。
[0159]
在涂敷了墨液之后,将所涂敷的墨液放置一定时间(步骤s82)。由此形成层。然后,针对所形成的层进行调平,使层的厚度均匀化(步骤s83)。
[0160]
接下来,通过对被均匀化的层照射紫外光从而使该层固化(步骤s84)。在步骤s84中,所照射的紫外光的波长为350nm以上且400nm以下的程度。此外,在步骤s84中,既可以使用金属卤化物灯,也可以使用射出单一波长的led。紫外光的照射量例如为200mj/cm2以上且1000mj/cm2以下。
[0161]
另外,虽然执行了层的调平,但在密封层108的表面也形成与隔堤109的一端部82的位置相应的凹凸。凹凸形状起因于隔堤109形成得比较高。隔堤109的高度为了贮入发光层105的墨液而成为10μm程度。作为发光层105的厚度,在厚的情况下有时需要20nm程度,在更厚的情况下有时需要100nm程度。在该情况下,在隔堤109的高度大的情况下,可能成为50μm(100nm的500倍)。
[0162]
在密封层108的表面具有凹凸形状的情况下,与在密封层108的表面无凹凸形状而该表面的平坦性高的情况相比,针对基板101的变形所引起的应力的耐久性强。关于该效果,将在后面详细地说明。
[0163]
根据本实施方式,隔堤109具有亲液性。具体地,隔堤109具有隔堤109相对于电极107以及密封层108等功能层的墨液的接触角成为40度以下的程度的润湿性。因而,在采用
涂敷工艺来形成覆盖发光层105的电极107以及密封层108等功能层时,墨液不会被隔堤109排斥。因而,能够确保电极107的层的厚度的均匀性,并且确保密封层108的被覆性。因而,能够防止电极107的不均匀所引起的发光器件的发光特性的下降、以及密封层108的被覆性的下降所引起的水分向发光层105的侵入导致的发光特性的下降。其结果是,即便在采用涂敷工艺来形成电极107以及密封层108的情况下,也能够确保发光器件100的发光特性。
[0164]
因此,能够有效地使用各层的材料,并且能够确保发光特性。此外,通过采用涂敷工艺来形成电极107以及密封层108,从而与采用真空工艺来形成的情况相比,能够减小工作能量,因此能够削减制造发光器件100所需的成本。
[0165]
此外,通过采用涂敷工艺来形成电极107以及密封层108,从而与真空工艺相比能够在低温下制造发光器件100,因此能够使用耐热性低的基板来制造发光器件100。因而,能够制造更多种类的发光器件100。
[0166]
隔堤109的高度形成为希望的发光层105的厚度的10倍以上且500倍以下的尺寸。因而,纵使隔堤109不具有疏液性,也能够将为了形成希望的厚度的发光层105而需要的量的墨液贮存于发光区域。
[0167]
此外,密封层108具有凹凸形状,因此针对发光器件100的基板101的变形所引起的应力而耐久性强,不易产生破裂。因而,能够防止水分侵入发光层105所引起的发光特性的下降,能够更容易确保发光器件100的发光特性。
[0168]
《变形例》
[0169]
在步骤s2中,也可以通过作为其他涂敷工艺的狭缝涂敷来涂敷感光性的树脂材料。在该情况下,作为涂敷条件的狭缝涂敷的扫描速度可根据需要的隔堤109的高度而调整。
[0170]
在发光器件100为量子点发光器件的情况下,发光层105由镉-硒化合物成为量子点状的无机化合物等形成。量子点材料根据粒子的粒径而发光色改变,粒径越大越发光为红色。因而,红色发光层105r、绿色发光层105g以及蓝色发光层105b分别由粒径不同的材料(即,量子点材料)形成。
[0171]
此外,在步骤s5中,通过喷墨法等涂敷工艺涂敷分散了成为量子点状态的无机化合物的墨液。在此,墨液可使用镉-硒系、铟-磷系、铜-铟-硫系、银-铟-硫系等材料、以及具有钙钛矿构造的无机材料等。另外,这些墨液,将有机溶剂作为分散介质来分散,材料的浓度为0.5~10重量百分比。
[0172]
此外,虽然未图示,但也可以在电极107上通过硅氮化物形成了薄膜之后,形成密封层108。
[0173]
另外,隔堤109可以不位于基板101上,也可以任一个层位于隔堤109与基板101之间。
[0174]
此外,发光器件100也可以不具有顶部发射构造。
[0175]
下面,关于隔堤109的高度以及密封层108的凹凸形状所引起的效果,利用本公开的实施例的发光器件100和比较例的发光器件200来说明。
[0176]
(实施例)
[0177]
发明人制造了作为本公开的发光器件100的一例的实施例涉及的发光器件100。关于实施例的发光器件100的结构,主要说明与上述的实施方式的发光器件100的不同点。
[0178]
图3是示出本公开的实施例涉及的发光器件100的构造的剖视图。发光器件100具备基板101、发光层105、密封层108以及隔堤109。发光层105具备红色发光层105r、绿色发光层105g以及蓝色发光层105b。红色发光层105r、绿色发光层105g以及蓝色发光层105b各自为40~80nm程度。
[0179]
以下,参照图3、图4a、图4b以及图4c对图3所示的发光器件100的制造方法进行说明。另外,在以下的说明中,将在发光器件100的制造中途形成的物整体称为中间制造物。
[0180]
首先,作为基板101,准备了板厚为0.5mm的agc制的玻璃。然后,通过旋涂来涂敷作为隔堤109的材料的墨液,在100℃下进行预烘焙,进而照射365nm的紫外光,从而形成了具有矩形状的形状的隔堤109的图案。
[0181]
另外,作为隔堤109的材料,使用了日产化学制的感光性的树脂材料。此外,隔堤109形成为10μm的高度。其结果是,中间制造物成为图4a所示的状态,图4a是表示处于在基板101形成有隔堤109的状态的中间制造物的图。通过形成隔堤109,从而在基板101上规定出发光区域。另外,在图4a中,在隔堤109不包含氟化合物,隔堤109的亲液性比较高。具体地,隔堤109相对于密封层108的墨液的接触角为40度以下,更优选为20度以下。
[0182]
然后,在作为由隔堤109规定的区域的发光区域,通过喷墨法涂敷了作为发光层105的材料的墨液155。具体地,将发光为红色的红色发光墨液155r、发光为绿色的绿色发光墨液155g以及发光为蓝色的蓝色发光墨液155b分别涂敷在不同的发光区域。在此,作为墨液155r、155g以及155b,使用了固体成分的浓度为2%的墨液。此外,涂敷了在湿状态下从基板101的被层叠面81到达3μm的高度的程度的量的墨液155r、155g以及155b。墨液的量是考虑希望的发光层105的厚度、所使用的墨液155r、155g以及155b的固体成分的浓度、以及所涂敷的墨液155r、155g以及155b的一部分成为粘附到隔堤109的侧壁的层(参照图4c)来决定的。
[0183]
此外,在涂敷墨液155r、155g以及155b时,使各墨液155r、155g以及155b的液滴的体积为1皮升以上且4皮升以下的程度。
[0184]
墨液155r、155g以及155b流入发光区域的结果是中间制造物成为图4b所示的状态,图4b是表示处于在发光区域贮入墨液155r、155g以及155b的状态的中间制造物的图。隔堤109相对于墨液155r、155g以及155b的接触角度为40度以下,在更小的情况下为20度以下。因而,墨液155r、155g以及155b不会被隔堤109排斥,因此贮入发光区域的墨液155r、155g以及155b不会较高地突起。
[0185]
然而,隔堤109形成为其高度比较高,因此能够将比较大量的墨液155r、155g以及155b贮入发光区域。
[0186]
在墨液155r、155g以及155b贮入发光区域的状态下,通过真空干燥使中间制造物进行了干燥。其结果是,形成了图4c所示的红色发光层105r、绿色发光层105g以及蓝色发光层105b,图4c是表示处于形成有发光层105的状态的中间制造物的图。发光层105的一部分附着在隔堤109的侧壁。
[0187]
接下来,通过喷墨法将由感光性的丙烯酸树脂材料形成的墨液涂敷到隔堤109以及发光层105。在此,将丙烯酸树脂材料涂敷至从隔堤109的一端部82向上侧到达20μm程度的高度的程度。所涂敷的液滴的体积设为1皮升以上且4皮升以下的大小。
[0188]
在涂敷了墨液之后,将所涂敷的墨液放置一定时间,进行了调平。然后,使用射出
395nm的波长的紫外光的led灯向所涂敷的丙烯酸树脂材料照射紫外线,使其固化。在此,调整了照射时间,使得紫外线的照射量成为1000mj/cm2。
[0189]
其结果是,形成覆盖隔堤109和发光层105的密封层108,完成了图3所示的发光器件100。密封层108具有与隔堤109的位置相应的凹凸形状。若将从凹部92的下端到凸部91的上端为止的尺寸(以下,称为凹凸的高度)设为tf,则凹凸的高度te为1~5μm程度。凹凸的高度tf根据相对于隔堤109的高度的密封层108的厚度而变化。在此提及的密封层108的厚度是指从一端部82到凸部91的上端为止的尺寸。
[0190]
通过密封层108具有凹凸形状,从而由于发光器件100的弯曲而产生的应力被缓和,变得不易发生密封层108的破裂等发光器件100的破坏。即,针对发光器件100的弯曲的密封层108的密封可靠性得到了提高。
[0191]
(比较例)
[0192]
发明人制造了比较例涉及的发光器件200。
[0193]
首先,关于发光器件200,主要说明与实施例涉及的发光器件100的不同点。
[0194]
图5是示出比较例涉及的发光器件200的构造的剖视图。发光器件200具备基板101、发光层105、密封层121以及隔堤120。发光层105具备红色发光层105r、绿色发光层105g以及蓝色发光层105b。
[0195]
隔堤120具有疏液性,与实施例的隔堤109相比,亲液性低。具体地,隔堤120相对于密封层121的墨液的接触角大于40度且为60度以下。隔堤120的材料为树脂材料以及氟化合物。隔堤120的高度为1μm。
[0196]
密封层121不具有实施例的密封层108所具有的凹凸形状,具有几乎平坦的表面形状。
[0197]
以下,参照图5、图6a、图6b以及图6c对图5所示的发光器件200的制造方法进行说明。另外,在以下的说明中,将在发光器件200的制造中途形成的物整体称为中间制造物。
[0198]
首先,准备了基板101。基板101的材料以及厚度与比较例的基板101的材料以及厚度相同。
[0199]
然后,在基板101上形成了具有疏液性的隔堤120,使其高度为1μm。作为隔堤120的材料,使用了agc制的感光性的树脂材料以及氟化合物。由于隔堤120的形成中使用氟化合物,从而形成具有疏液性的隔堤120。除了隔堤是否具有疏液性、以及基于隔堤的高度的差异以外,涂敷方法与实施例涉及的形成隔堤109的方法几乎相同。
[0200]
若形成隔堤120,则比较例涉及的中间制造物成为图6a所示的状态,图6a是表示处于在基板101上形成有隔堤120的状态的中间制造物的图。由此,通过隔堤120而在基板101上规定出发光区域。
[0201]
然后,在发光区域涂敷了墨液155r、155g以及155b。在此,不使所涂敷的墨液155r、155g以及155b的液滴的体积如实施例那样变小。通过涂敷墨液155r、155g以及155b,从而中间制造物成为图6b所示的状态,图6b是表示处于在发光区域保持了墨液155r、155g以及155b的状态的中间制造物的图。
[0202]
隔堤120具有疏液性,亲液性低。具体地,隔堤120相对于墨液155r、155g以及155b的接触角大于40度且为60度以下。因而,处于湿状态且被保持于发光区域的墨液155r、155g以及155b在隔堤120的一端部128的边缘被排斥,因此虽然比隔堤120高地突起,但不会从发
光区域溢出。另外,墨液155r、155g以及155b的高度为3μm。
[0203]
通过隔堤120具有疏液性,从而隔堤120能够将到达比隔堤120高的位置的量的墨液155r、155g以及155b保持在发光区域。
[0204]
接下来,针对图6b所示的中间制造物进行了真空干燥。其结果是,形成了图6c所示的红色发光层105r、绿色发光层105g以及蓝色发光层105b,图6c是表示处于形成有发光层105的状态的中间制造物的图。发光层105的一部分附着在隔堤120的侧壁。
[0205]
接下来,采用cvd或者蒸镀等真空成膜法形成了密封层121以使得覆盖隔堤120和发光层105。此时,从距基板101最远的密封层121的表面到一端部128为止的密封层121的尺寸形成为3μm。
[0206]
其结果是,形成了图5所示的发光器件200。通过真空成膜法形成密封层121,因此即便隔堤120的疏液性高,也可形成层厚度的均匀性高的密封层121。不同于实施例的密封层108,密封层121的表面成为几乎平坦的形状。
[0207]
发光器件200相对于发光器件200的弯曲而较脆弱。例如,若将基板101弯曲,则有可能在密封层121发生破裂。若在密封层121发生破裂。则水分从该破裂向发光器件200内浸入,有可能使发光层105劣化。其结果是,发光器件200的发光特性随时间变化不断劣化。
[0208]
《实施例和比较例的比较》
[0209]
实施例的隔堤109由于亲液性高,因此虽然不能如比较例的隔堤120那样将到达比自身高的位置的量的墨液保持在发光区域,但隔堤109的高度相对于希望的发光层105的厚度而充分高,因此能够将形成希望厚度的发光层105所需的量的墨液保持在发光区域。
[0210]
此外,不具有凹凸形状的密封层121相对于发光器件200的弯曲而较脆弱,在密封层121容易发生破裂。但是,具有凹凸形状的密封层108与发光器件200相比在受到弯曲时不易发生破裂。即,具有凹凸形状的密封层108相对于基板101的变形所引起的应力而耐久性更高,发光器件100更不易破损。
[0211]
最近,作为有机el显示器等显示装置,开发了能够卷起的可卷器件以及可折叠的可折叠器件等柔性器件。
[0212]
只要密封层108具有凹凸形状,则发光器件100也可以为柔性器件。针对柔性基板的变形的应力通过凹凸形状而被缓和,因此在密封层108不易发生破裂。因而,能够防止水分的侵入所引起的发光特性的下降,确保发光特性的可靠性。
[0213]
因此,通过密封层108具有凹凸形状,从而能够在确保发光特性的同时,通过作为材料损耗少、低成本且可在低温下制造的方法的涂敷工艺来制造柔性器件。
[0214]
本公开的发光器件、显示器面板以及发光器件的制造方法能够适宜地利用于有机el显示器以及量子点显示器等各种各样的显示器中使用的发光器件。
[0215]
根据本公开,能够提供一种能够有效地使用材料且能够确保发光特性的发光器件、显示器面板以及发光器件的制造方法。
再多了解一些

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