專利名稱:膜形成裝置和膜形成方法以及清潔方法
技術領域:
本發明涉及膜形成裝置和通過淀積可形成膜材料(下文稱做淀積材料)形成膜所使用的膜形成方法。此外,本發明涉及去除通過淀積粘附到內壁等上的淀積材料的清潔方法。特別是,本發明為有機材料用做淀積材料時的有效技術。
背景技術:
近些年來,熱衷進行包括EL元件作為自發光型元件的發光裝置的研究,特別是使用有機材料作為EL材料的發光裝置引人注目。這種發光裝置稱做有機EL顯示器(OELD)或有機發光二極管(OLED)。
EL元件包括含有通過施加電場能夠電致發光的有機化合物的層(下文稱做EL層)、陽極和陰極。有機化合物中的發光包括從單重態返回到常態時的光發射(熒光)和從三重態返回到常態時的光發射(磷光)。本發明的膜形成裝置和膜形成方法制造的光發射裝置適用于熒光和磷光兩種情況。
發光裝置由于是自發光型而不是液晶顯示裝置,因此具有在可見光角度中沒有問題的特性。即,作為戶外使用的的顯示器,該裝置比液晶顯示器更合適,并且現已提出了各種方式的應用。
EL元件具有EL層夾在一對電極之間并且EL層通常具有層狀結構的結構。代表性的例子是Tang,Eastman Kodak Co.提出的空穴傳送層/發光層/電子傳送層的層狀結構。結構具有顯著的高發光效率,目前已研究和開發的幾乎所有的發光裝置都使用這種結構。
此外,可以使用在陽極上連續地形成的空穴注入層/空穴傳送層/發光層/電子傳送層的結構,以及空穴注入層/空穴傳送層/發光層/電子傳送層/電子注入層的結構。在發光層中可以摻雜熒光材料等。此外,可以使用都具有低分子量的材料或都具有高分子量的材料形成這些層。
順便提及,在本說明書中,要在陰極和陽極中形成的所有層一般稱做EL層。因此,以上提到的空穴注入層、空穴傳送層、發光層、電子傳送層、電子注入層都包括在EL層中。
此外,在說明書中,由陰極、EL層以及陽極組成的發光元件稱做EL元件,有兩種類型的EL元件一種是簡單的矩陣型,其中EL層形成在相互垂直形成的兩種條形電極之間,另一種是有源矩陣型,其中EL層形成在連接到TFT并排列在矩陣中的像素電極和反電極之間。
實際應用中EL元件的最重要問題是元件的壽命不夠長。以下面的方式元件出現退化隨著長時間發光,非發光區(黑斑)變寬引起,對于退化的原因,EL層退化變成問題。
形成EL層的EL材料由于如氧、水等雜質退化。此外,有可能EL層的退化受具有其它雜質的EL材料污染影響。
此外,EL材料廣義上分為低分子量(單體型)材料和高分子量(聚合物型)材料,其中,低分子量材料主要通過淀積形成膜。
通過常規的淀積方法形成膜時,使用淀積材料形成膜,但假設用于淀積的淀積材料被雜質污染。即,為EL元件退化的原因之一的氧、水和其它雜質有可能混在其中。
此外,雖然通過預先提純淀積材料可以增加純度,但有可能進行蒸發時混入雜質。
EL材料非常易于退化,存在氧或水時容易氧化和退化。為此,膜形成之后不能進行光刻工藝,為了形成圖形,形成膜的同時使用具有開口的掩模(下文稱做淀積掩模)分離膜。因此,幾乎所有升華的有機EL材料都粘附到膜形成室中的淀積掩模或防淀積遮護板(用于防止淀積材料粘附到膜形成室內壁的保護板)。
為了除去粘附到淀積掩模或防淀積遮護板的有機EL材料,需要打開膜形成室同時暴露到空氣,將淀積掩模或防淀積遮護板取出,接下來清洗后放回到膜形成室內。然而,使用有機EL材料形成膜時,暴露到空氣的淀積掩模或防淀積遮護板吸收的水或氧有可能分離出并被膜吸收,由此可以明白吸收的水或氧為促進有機EL材料退化的因素。
鑒于以上提到的問題完成本發明,本發明的目的在于提供一種能夠高生產量、高密度和高純度地形成EL層的膜形成裝置。本發明的另一目的是提供一種使用本發明的膜形成裝置的膜形成方法。
因此,本發明的再一目的是提供一種清潔方法,用于除去粘附到安裝在本發明的膜形成裝置內的夾具上和膜形成裝置內壁上的淀積材料同時不暴露到空氣,并且提供一種配備有執行清潔法的機構的膜形成裝置。順便提及,在本說明書中,安裝在以上膜形成裝置內部的夾具包括襯底支架、掩模支架、防淀積遮護板以及淀積掩模。
發明內容
本發明的膜形成裝置為通過從安裝在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜的膜形成裝置;其中襯底安放其內的膜形成室包括淀積源、加熱淀積源的裝置、以及加熱掩模的加熱裝置,膜形成室與將膜形成室抽真空的真空氣體放電處理室相通。
本發明提供一種形成高密度EL層的方法,包括借助加熱襯底的裝置加熱襯底,并借助連接到膜形成室的減壓裝置(如渦輪分子泵、干泵、低溫抽氣泵等的真空泵)進一步將壓力減小到5×10-3乇(0.665Pa)或以下,優選減小到1×10-3乇(0.133Pa)或以下,以及從淀積源淀積有機化合物材料進行膜形成。因此,在本發明中,可以在形成膜的同時在真空中進行退火。或者,可以形成膜之前在真空中退火襯底。同樣,可以形成膜之后在真空中退火襯底。以上襯底的溫度(T1)設置為低于溫度(T3)。此外,對于加熱襯底的裝置,使用其中形成有加熱器和電加熱線的工作臺(可選地具有固定襯底功能)或其中形成有加熱器和電加熱線的金屬掩模進行加熱,同時襯底加熱裝置靠近襯底安裝或安裝在襯底附近,將襯底的溫度(T1)控制到50到200℃,優選65到150℃。在本發明中,通過加熱襯底,靠近被加熱的襯底安裝或安裝在襯底附近的淀積掩模也被加熱。因此,優選淀積掩模由金屬材料(例如,如鎢、鉭、鉻、鎳、鉬等的高熔點金屬以及含這些金屬的合金)、不銹鋼、鉻鎳鐵合金、哈司特鎳合金等制成,這些材料加熱幾乎不變形(具有低熱膨脹系數)并且能承受襯底溫度(T1)。例如,舉例說明含42%重量的鎳和58%重量的低熱膨脹合金(42合金)以及含36%重量的鎳的低熱膨脹合金(36不脹鋼)具有接近玻璃襯底的熱膨脹系數(0.4×10-6到8.5×10-6)。
此外,優選安裝防止粘附裝置,以防止淀積時有機化合物粘附到膜形成室的內壁,本發明的膜形成裝置為通過從安裝在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜的膜形成裝置;其中襯底安放其內的膜形成室包括防止在內壁中形成膜的防止粘附裝置、加熱防止粘附裝置的加熱裝置、淀積源、加熱淀積源的裝置、以及加熱襯底或掩模(淀積掩模)的加熱裝置,膜形成室與將膜形成室抽真空的真空氣體放電處理室相通。
對于防止粘附裝置,優選防淀積遮護板,加熱器安裝在防淀積遮護板周圍以加熱防淀積遮護板的整體,將防淀積遮護板的溫度(T2)設置為比襯底溫度(T1)高至少10℃,以便沒有淀積在襯底上的有機化合物可以粘到襯底上。此外,通過將防淀積遮護板加熱到一定的溫度(有機化合物的升華溫度)或以上,通過蒸發粘附的有機化合物可以清結膜形成室。
在本發明中,膜形成時的襯底溫度(T1)設置得低于防淀積遮護板的溫度(T2),防淀積遮護板的溫度(T2)設置得低于淀積源的溫度(T3)。
此外,使用本發明的膜形成裝置,可以得到串連式膜形成裝置,本發明的這種膜形成裝置是包括彼此串聯連接的裝載室、傳送室、以及膜形成室的膜形成裝置;其中膜形成室具有使掩模和襯底的定位一致的功能,膜形成室與將膜形成室抽真空的真空氣體放電處理室相通,膜形成室包括防止在內壁中形成膜的防止粘附裝置、加熱防止粘附裝置的加熱裝置、淀積源、加熱淀積源的裝置以及加熱襯底或掩模(淀積掩模)的加熱裝置。
此外,使用本發明的膜形成裝置,可以得到多室型膜形成裝置,本發明的這種膜形成裝置包括彼此串聯連接的裝載室、傳送室、以及膜形成室;其中傳送室具有使掩模和襯底的定位一致的功能,膜形成室與將膜形成室抽真空的真空氣體放電處理室相通,膜形成室包括防止在內壁中形成膜的防止粘附裝置、加熱防止粘附裝置的加熱裝置、淀積源、加熱淀積源的裝置以及加熱襯底或掩模(淀積掩模)的加熱裝置。
在以上提到的各個膜形成裝置中,多個淀積源設置在一個膜形成室中并且在單個膜形成室中,可以形成多個功能區,由此可以形成具有混合區的發光元件。因此,包括多個功能區的有機化合物形成在發光元件的陽極和陰極之間時,與存在清晰界面的常規層狀結構不同,可以形成其中包括第一功能區的材料和包括第二功能區的材料的混合區形成在第一功能區和第二功能區之間的結構。根據本發明,膜形成之前或膜形成期間,進行真空退火,以便混合區中的分子可以相互更好地配合。形成混合區緩和了功能區之間的能量勢壘。因此,可以降低驅動電壓,可以防止亮度退化。
第一有機化合物和第二有機化合物具有的特性選自以下組成的組從陽極接收空穴的空穴注入特性、空穴遷移率高于電子遷移率的空穴傳送特性、電子遷移率高于空穴遷移率的電子傳送特性、從陰極接收電子的電子注入特性、抑制空穴或電子傳送的阻擋特性以及呈現發光的發光特性,分別具有不同的特性。
對于具有高空穴注入特性的有機化合物,優選酞菁型化合物,對于具有高空穴傳送特性的有機化合物,優選芳香族二胺,對于具有高電子傳送特性的有機化合物,優選含喹啉基干(skeleton)的金屬絡合物、含苯并喹啉基干的金屬絡合物、噁二唑(oxadiazole)衍生物、三唑衍生物、或菲咯啉衍生物。此外,對于表現發光的有機化合物,優選能夠穩定發光的含喹啉基干的金屬絡合物、含苯并惡唑基干的金屬絡合物、或含苯并噻唑基干的金屬絡合物。
此外優選,發光區由主體材料和發光材料(摻雜劑)組成,其中發光材料的激發能低于主體材料激發能,設計摻雜劑的激發能低于空穴傳送區的激發能和電子傳送層的激發能。由此,可以防止摻雜劑的受激分子分散,摻雜劑可以有效地發光。此外,摻雜劑為載流子俘獲型材料時,載流子的再結合(re-coupling)效率提高。
此外,本發明包括能夠將三重激發能轉換發光的材料作為摻雜劑添加到混合區的情況。在形成混合區時,混合區可具有濃度梯度。
本發明的膜形成裝置不僅可以用于形成如EL材料的有機化合物的膜,也可以用于淀積如金屬材料等的其它材料。
此外,通過在膜形成室的內壁中照射激光和掃描激光束,進行清潔,由此根據本發明的膜形成裝置包括通過從安裝在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜的膜形成裝置;其中襯底安放其內的膜形成室包括淀積源、加熱淀積源的裝置、以及加熱襯底的加熱裝置,膜形成室與將膜形成室抽真空的真空氣體放電處理室以及將激光束照射到處理室內壁的清潔準備室相通。
在以上構成(constitution)中,通過電鏡(galvano-mirror)或多角鏡掃描以上提到的激光束以蒸發粘附到膜形成室、防淀積遮護板或淀積掩模上的淀積物質并進行清潔。采用以上提到的構成,維護時不必將膜形成室暴露到空氣,也可以進行清潔。
以上提到的激光束可以包括例如連續振蕩或脈沖振蕩固體激光器、連續振蕩或脈沖振蕩受激準分子激光器、Ar激光器、Kr激光器等的激光器發出的激光束。以上提到的固體激光器包括選自以下的一種或多種類型的激光器YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、紫翠玉激光器、Ti蘭寶石激光器。
此外,具有膜形成裝置內的等離子體產生裝置并配備有淀積源的膜形成裝置也屬于本發明,有關本發明的膜形成裝置的另一構成是通過從安裝在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜的膜形成裝置;其中所述襯底安放其內的膜形成室包括淀積源、加熱淀積源的裝置、以及加熱襯底、掩模(淀積掩模)以及與掩模相對的電極的加熱裝置,膜形成室與將膜形成室抽真空的真空氣體放電處理室相通,等離子體在膜形成室中產生。
在以上提到的構成中,以上掩模由導電材料制成,以上的掩模或以上的電極與高頻電源連接(13MHz到40MHz的頻率和20W到200W的高頻電源)。可以將掩模和電極的間隔調整到1cm到5cm。此外,在以上提到的構成中,以上膜形成室提供有將選自Ar、H、F、NF3和O的一種或多種氣體引入到膜形成室內的氣體引入裝置,以及放電蒸發的淀積物質的裝置。
此外,在以上提到的構成中,優選為用于產生等離子體的一個電極的淀積掩模由具有導電性的材料和高熔點金屬(例如,如鎢、鉭、鉻、鎳、鉬等的高熔點金屬以及含這些金屬的合金)、不銹鋼、鉻鎳鐵合金、哈司特鎳合金等制成,這些材料加熱幾乎不變形(具有低熱膨脹系數)并且能承受等離子體。此外,為了冷卻加熱的淀積掩模,可以在淀積掩模中安裝循環冷卻介質(冷卻水、冷卻氣體)的機構。
通過以上提到的等離子體產生裝置,等離子體在膜形成室中產生,粘附到膜形成室內壁、防淀積遮護板或淀積掩模的淀積物質被蒸發并從膜形成室排出以進行清潔。采用以上提到的構成,維護時可進行清潔同時膜形成室不暴露到空氣。
采用以上提到的構成的膜形成裝置的清潔方法也包括在本發明中,清潔方法通過在膜形成室中產生等離子體去除粘附到提供有淀積源的膜形成室的有機化合物,并清潔內壁,防止膜形成在內壁上的防粘附裝置或掩模。
以上提到的清潔方法的構成中,以上等離子體在掩模和電極之間產生,電極安裝在掩模和淀積源之間。
在以上提到的清潔方法的構成中,通過激發選自Ar、H、F、NF3和O的一種或多種氣體產生等離子體。
圖1示出了本發明的膜形成裝置(實施例1)。
圖2A和2B示出了本發明的流程圖(實施例1)。
圖3示出了本發明的膜形成裝置(實施例2)。
圖4A和4B示出了說明由本發明的膜形成裝置制備的元件結構圖(例1)。
圖5A和5B示出了說明本發明的膜形成裝置圖(例2)。
圖6示出了說明本發明的膜形成裝置圖(例3)。
圖7示出了說明本發明的膜形成裝置圖(例4)。
圖8示出了說明本發明的發光裝置圖。
圖9A和9B示出了說明本發明的發光裝置圖。
圖10示出了說明本發明的發光裝置圖。
圖11A到11F示出了說明電子裝置的一個例子的圖。
圖12A到12C示出了說明電子裝置的一個例子的圖。
圖13示出了本發明的膜形成裝置(實施例3)。
圖14A和14B示出了淀積掩模的放大剖面圖。
圖15示出了本發明中膜形成裝置的剖面圖的一個例子。
具體實施例方式
下面介紹本發明的各實施例。
實施例1下面參考圖1介紹本發明的膜形成裝置的結構。圖1為本發明膜形成裝置的剖面圖的一個例子。
通過淀積法形成膜時,優選面朝下法(有時稱做朝上淀積法),以其上要形成膜的面朝下的方式設置襯底10。面朝下法是形成膜的同時襯底形成膜的表面朝下的方法,在這種方法中,可以抑制灰塵等的粘附。
如圖1所示,加熱裝置,此時為加熱器11,靠近襯底10設置。通過加熱裝置,襯底的溫度(T1)可以加熱到50到200℃,優選65到150℃。此外,固定在支架12b中的金屬掩模12a安裝在襯底10下面,能夠分別加熱到不同溫度的淀積源支架16a到16c進一步安裝在掩模下面。淀積源安裝在襯底對面。此時,固定在支架12b中的襯底為示例性的,它也可以使用永久磁鐵通過金屬掩模固定。
在圖1中,由于金屬掩模12a(有時也稱做淀積掩模)靠近襯底10安裝,當加熱襯底時,金屬掩模同時被加熱。通過用于襯底和金屬掩模的加熱裝置,襯底的整體被加熱。因此,金屬掩模(淀積掩模)優選由加熱幾乎不變形并且能承受襯底溫度(T1)的金屬材料制成。此外,淀積掩模不限于金屬材料,也可以使用能承受襯底溫度(T1)的另一材料制成的掩模(表面上有光屏蔽膜的玻璃或石英)。順便提及,此時,靠近襯底10安裝的金屬掩模12a為示例性的,本發明不限于此例,襯底和金屬掩模可以相互分開。
此外,加熱裝置(加熱器和電加熱線)可以靠近金屬掩模安裝,或者加熱裝置(加熱器和電加熱線)可以安裝在金屬掩模自身中以加熱金屬掩模,由此可以加熱靠近金屬掩模的襯底。通過加熱金屬掩模,可以加熱進行膜形成一側的襯底表面。
此時,淀積源由淀積源支架16a到16c、形成有機化合物膜的有機化合物17(17a到17c)、含有有機化合物的材料室18(18a到18c)、以及閘板(shutter)19(19a到19c)組成。此外,優選通過附加到膜形成室的專門的材料交換室(未示出)引入有機化合物,以避免膜形成室打開最終暴露到空氣。打開膜形成室暴露到空氣使水和各種氣體被內壁吸收,并通過對室抽真空再次釋放。需要幾十或上百小時減少吸收氣體的釋放并將真空度穩定到平衡值。因此,進行膜形成室壁的烘焙處理以縮短時間。然而,重復打開暴露到空氣不是有效的方法,優選安裝專門的材料交換室。
在本發明的膜形成室中,淀積源或要進行淀積的襯底最好制得可移動(或可旋轉)。圖1示出了其上要淀積膜的襯底制得可旋轉并且金屬掩模12a和支架12b制得可旋轉的一個例子。此外,雖然固定了襯底,但淀積支架可以相對于襯底在x方向或y方向中移動以進行淀積。
材料室18(18a到18c)為導電金屬材料制成的淀積源支架16a到16c的空間,當借助安裝在淀積源支架中的加熱裝置[施加電壓時產生電阻(電阻加熱)]將材料室內的有機化合物17(17a到17c)加熱到各自的升華溫度(T3,T3’,T3”)時,它們被蒸發和淀積在襯底10的表面上。加熱裝置基本上為電阻加熱型,然而也可以使用努森電池。順便提及,在本說明書中,襯底10的表面包括形成在襯底上的薄膜,此時,陽極或陰極形成在襯底上。
閘板19(19a到19c)控制蒸發的有機化合物17(17a到17c)的淀積。即,當打開閘板時,可以淀積通過加熱蒸發的有機化合物17(17a到17c)。此外,可以在襯底10和閘板19之間安裝一個或多個其它閘板(例如,覆蓋淀積源直到淀積源的升華穩定的閘板)。
由于可以縮短膜形成時間,因此優選淀積之前通過加熱蒸發有機化合物17(17a到17c),以便淀積時一打開閘板19(19a到19c)就進行淀積。
此外,在本發明的膜形成裝置中,在一個膜形成室中可以形成具有多個功能區的有機化合物膜,基于此形成多個淀積源。在各淀積源中蒸發的有機化合物通過金屬掩模12a中形成的開口(未示出)淀積在襯底10上。順便提及,金屬掩模的開口可以是矩形、橢圓形、或線形,它們可以排列成類矩陣形或三角形布局。
此外,根據淀積材料的淀積溫度差,將比高純度EL材料(中間溫度材料)高的溫度淀積的雜質(高溫材料)或低溫淀積的雜質(低溫材料)分開,僅進行高純度EL材料的膜形成。此外,在本說明書中,升華溫度高于高純度EL材料的升華溫度的物質(雜質)命名為高溫材料,具有較低升華溫度的物質(雜質)命名為低溫材料。此外,在高溫和低溫之間的中間溫度升華的高純度EL材料命名為中間溫度材料。順便提及,通過質譜分析法(GC-MS)預先分析在各溫度淀積的材料以研究純EL材料的升華溫度。
可以在淀積之前對淀積材料進行升華提純。要提純淀積材料,可以使用區域提純法。
安裝用于在淀積時防止有機化合物粘附到內壁的防淀積遮護板15。安裝防淀積遮護板15可使淀積不能淀積在襯底上的有機化合物成為可能。在防淀積遮護板15的周圍,相互接近地設置電加熱線14,通過電加熱線14,可以加熱防淀積遮護板15的整體。形成膜時,優選防淀積遮護板15的溫度(T2)比襯底的溫度(T1)高至少10℃。
此外,膜形成室13連接到將膜形成室抽真空的真空放電處理室。真空放電處理室配備有磁浮型渦輪分子泵、干泵、低溫抽氣泵等。因此,可以獲得10-5到10-6Pa真空度的膜形成室,可以控制雜質從泵一側和氣體放電系統反向擴散。
此外,膜形成室13連接到氣體引入系統,以恢復膜形成室中的正常壓力。為了防止雜質引入到裝置內,對于要引入的氣體,可以使用氮氣、稀有氣體等的惰性氣體。在引入到裝置內之前,通過氣體提純裝置高度提純要引入裝置內的這些氣體。因此,需要安裝氣體提純裝置以便在提純之后將高純度的氣體引入到裝置內。由此,可以預先去除含在氣體中的氧、水和其它雜質,由此可以防止這些雜質引入到裝置內。
對于在膜形成室內使用的材料,可以使用通過電解拋光的鏡面拋光的鋁和不銹鋼(SUS)用于內壁面,是由于通過減小表面積可以減少如對氧和水等雜質的吸收能力。因此,膜形成室內的真空度保持在10-5到10-6Pa。此外,可以使用如陶瓷等已進行了處理以顯著減少孔的材料作為內部部件。優選這些材料具有中心線之間等于3nm或以下的平均粗糙度的表面光潔度。
在圖1的膜形成裝置中,由于使用同一膜形成室中的多個材料室進行膜形成,安裝在膜形成時移動含用于膜形成的有機材料的材料室到襯底下優化的位置或移動襯底到材料室上優化位置的功能,以便提高膜形成效率。
使用圖1所示的膜形成裝置可以在膜形成之前在真空中進行退火,膜形成期間進行退火,或膜形成之后進行真空中退火,以提高產量。此外,能夠抽真空的退火室連接到膜形成室,并且襯底在真空中傳送,由此可以在膜形成之前在連接到膜形成室的退火室中進行真空退火,或者在膜形成之后在真空中進行退火。
下面,使用圖1的膜形成裝置,參考圖2介紹包括陽極、與陽極相鄰的有機化合物層、與有機化合物層相鄰的陰極的發光裝置的制造工序。圖2為傳送到膜形成室之后的流程圖。
首先,形成陽極的襯底傳送到傳送室(未示出)。對于形成陽極的材料,使用透明導電材料,也可以使用銦-錫化合物、氧化鋅等。接下來,它被傳送到連接到傳送室(未示出)的膜形成預處理室(未示出)。在膜形成預處理室中,可進行陽極表面的清潔、氧化處理或熱處理。對于陽極表面的清潔,通過真空中UV射線照射清潔陽極表面。此外,對于氧化處理,在含氧氣氛中照射UV射線,同時進行100到120℃的加熱,陽極為如ITO的氧化物時,該處理很有效。此外,對于熱處理,在真空中進行加熱,加熱溫度為50℃或以上,優選65到150℃,襯底能夠經受去除粘附到襯底的如氧、水等雜質,以及去除存在于形成在襯底上的膜中如氧、水等雜質。特別是,由于EL材料易于由于如氧、水等雜質退化,淀積之前真空中加熱很有效。
接下來,進行了上述預處理的襯底傳送到膜形成室13,同時不暴露到空氣。在膜形成室13中,設置襯底10,同時其上形成膜的表面朝下。順便提及,優選在傳送襯底之前膜形成室抽真空。
安裝抽真空裝置同時連接到膜形成室,通過無油干泵抽真空,從大氣壓到約1Pa,進一步通過磁浮型渦輪分子泵或復合分子泵抽真空到低壓。可以安裝低溫抽氣泵與膜形成室組合以便去除水。以此方式,可以防止來自放電裝置主要為油的有機物質的污染。通過電解拋光鏡面處理內壁表面以減少表面積并防止放出氣體。為了減少內壁放出氣體的目的,加熱器優選安裝在膜形成室外部以進行烘焙處理。通過烘焙處理可以顯著抑制放出氣體。此外,為了防止由于放出氣體導致的雜質污染,優選淀積時使用冷卻介質進行冷卻。以此方式,可以獲得達到1×10-6Pa的真空度。
膜形成室抽真空時,也可以同時去除粘附到膜形成室內壁、金屬掩模以及防淀積遮護板上吸收的水和吸收的氧。此外,優選送入襯底之前加熱膜形成室。需要時間逐步冷卻預處理加熱的襯底,送入膜形成室之后再次加熱導致生產量減少。優選,傳送作為預處理進行的加熱處理加熱的襯底,并在加熱不冷卻時放置在膜形成室中。裝置顯示在圖1中,由于安裝了加熱襯底的加熱裝置,因此可以在膜形成室中進行為預處理的真空熱處理。
現在,在淀積之前在膜形成室中進行真空熱處理(退火)。通過退火(去氣),去除粘附到襯底如氧、水等雜質,和存在于形成在襯底上的膜中如氧、水等雜質。為了以此方式去除雜質,優選進行抽真空,并進一步增加真空度。
接下來,在抽真空到5×10-3乇(0.665Pa),優選10-4到10-6Pa真空度的膜形成室13中進行淀積。淀積時,通過電阻加熱蒸發第一有機化合物17a,淀積時打開閘板19a時,朝襯底10擴散。蒸發的有機化合物朝上擴散并穿過金屬掩模12a中形成的開口(未示出)淀積在襯底10上。順便提及,淀積時,通過加熱襯底,襯底的溫度(T1)加熱到50到200℃,優選65到150℃。淀積時,襯底溫度(T1)設置得低于防淀積遮護板的溫度(T2),防淀積遮護板的溫度(T2)設置得低于淀積源的溫度(T3)。此外,將防淀積遮護板的溫度(T2)設置比襯底溫度(T1)高至少10℃,以便沒有淀積在襯底上的有機化合物可以粘到襯底上。
在圖1所示的裝置中,安裝加熱襯底的加熱裝置以在真空中在膜形成期間進行熱處理。由于淀積時淀積材料有可能被如氧、水等雜質污染,因此淀積期間在真空中進行熱處理可以有效地排出含在膜中的氣體。以此方式,在真空中加熱襯底的同時,進行淀積以形成具有需要的膜厚度的膜,因此,可以形成具有高密度和高純度的有機化合物層。此時有機化合物包括具有如從陽極接收空穴的空穴注入特性、具有比電子遷移率高的空穴遷移率的空穴傳送特性、電子遷移率比空穴遷移率高的電子傳送特性、從陰極接收電子的電子注入特性、抑制空穴或電子傳送的阻擋特性以及呈現發光的發光特性的有機化合物。
以此方式,完成有機化合物17a的淀積,在陽極上形成有機化合物17a的薄膜。
此外,為了在得到的有機化合物層中減少如氧、水等雜質,在1×10-4Pa或以下的壓力下進行加熱以散發出淀積時夾帶的水等。由于淀積時淀積材料可能被如氧、水等雜質污染,淀積之后真空加熱可以有效地散發含在膜中的氣體。當淀積之后進行退火時,優選將襯底傳送到另一處理室而不是膜形成室,同時不將襯底暴露到空氣,然后在真空中進行退火。
在圖1所示的裝置中,由于安裝了加熱襯底的加熱裝置,因此在膜形成室中形成膜之后,可以在真空中進行熱處理。優選使真空度比淀積時的增加,淀積之后在100到200℃進行退火。膜形成之后通過退火(去氣),可以進一步去除形成在襯底上有機化合物層中如氧、水等雜質,形成高密度和高純度的有機化合物層。
到目前為止介紹的步驟用于形成有機化合物17a的單層,并對應于圖2A所示的流程。
此后,重復以上提到的單層形成步驟制成需要的有機化合物層,并最終疊置陰極。順便提及,層疊不同淀積材料(有機化合物和陰極材料)時,可在不同的膜形成室或完全在單個的膜形成室中進行層疊步驟。對于陰極的材料,可以使用含鎂(Mg)、鋰(Li)或鈣(Ca)具有小功函數的材料。優選,可以使用由MgAg(含Mg∶Ag=10∶1混合的Mg和Ag的材料)制成的電極。此外,可以為鐿(Yb)、MgAgAl電極、LiAl電極以及LiFAl電極。因此可以制備包括陽極、與陽極相鄰的有機化合物層以及與有機化合物層相鄰的陰極的發光裝置。此外,在膜形成室中進行形成膜之前的退火,此時提高了生產量。
下面參考圖2B和圖1所示的流程介紹在提供有三個淀積源的單個膜形成室中形成三層疊層結構的一個例子。根據以上介紹的單層形成工序通過關閉閘板19a完成有機化合物17a的有機化合物層的淀積(第一淀積)時,通過安裝在淀積支架中的加熱裝置將淀積支架內的有機化合物17b預先加熱到升華溫度(T3’),打開閘板19b開始淀積(第二淀積),在有機化合物17a的有機化合物層上形成有機化合物17b的有機化合物層。接著,以相同的方式,通過關閉閘板19b完成有機化合物17b的有機化合物層的淀積(第二次淀積)時,通過安裝在淀積支架中的加熱裝置將淀積支架內的有機化合物17c預先加熱到升華溫度(T3”),打開閘板19c開始淀積(第三淀積),在有機化合物17b的有機化合物層上形成有機化合物17c的有機化合物層。
第一淀積、第二淀積以及第三淀積時,襯底溫度(T1)設置得低于防淀積遮護板的溫度(T2),防淀積遮護板的溫度(T2)設置得低于淀積源的溫度(T3,T3’,T3”)。順便提及,根據使用的淀積材料各淀積源的溫度不同,由此根據各淀積源的溫度可以適當地改變襯底溫度(T1)和防淀積遮護板的溫度(T2)。此外,第一淀積、第二淀積以及第三淀積時也可以適當地改變真空度。
此外,可以同時打開多個淀積源的閘板以進行同時淀積。同時淀積意味著在膜形成步驟中通過加熱同時蒸發不同的淀積源并且不同的物質混合的淀積方法。
第一淀積、第二淀積以及第三淀積時,由于進行蒸發的同時在真空中加熱襯底以進行膜形成直到獲得需要的膜厚度,因此可以得到高密度和高質量的有機化合物層。此外,沒有暴露到空氣,襯底在真空中加熱的同時淀積可進行多次,由此各層的中間層中的分子可以相互更好地配合。
因此,完成了多個不同有機化合物的淀積,由有機化合物層17a、有機化合物層17b、以及有機化合物層17c組成的疊層形成在陽極上。
接下來,以形成單層的相同方式,為了減少得到的有機化合物層中如氧、水等雜質,在1×10-4Pa或以下的壓力下進行加熱散發出淀積時夾帶的水等。淀積之后進行退火時,可以在膜形成室中進行退火,或者將襯底傳送到另一處理室而不是膜形成室,同時不將襯底暴露到空氣,在真空中進行退火。
到目前為止介紹的步驟用于形成多層有機化合物,并對應于圖2B所示的流程。
根據以上提到的步驟完成了層疊需要的有機化合物層時,最后疊置陰極。以此方式,可以制備包括陽極、與陽極相鄰的有機化合物層以及與有機化合物層相鄰的陰極的發光裝置。當如以上介紹各層在單個膜形成室中形成時,可以省略傳送襯底,此外膜形成室抽真空、加熱襯底以及逐步冷卻襯底所需要的時間可以進一步縮短,由此顯著提高了生產量。
此外,進行一次或多次以上提到的形成有機化合物的單層或疊層之后,優選進行清潔。通過再升華和氣體放電進行清潔。要進行再升華,加熱膜形成裝置的內壁以及安裝在膜形成裝置內部的夾具,通過加熱器加熱、紅外線加熱、或UV加熱的任意一種以及通過組合這些加熱方式實施加熱方法。此外,優選使用真空泵馬上排出再升華的淀積材料。此外,通過氣體引入系統注入含鹵族元素的氣體進行再升華,同時排出氟化物形式的淀積材料。
此外,在沒有設置襯底的條件下進行清潔,在圖1的膜形成裝置中,通過加熱襯底的加熱裝置加熱支架和金屬掩模以蒸發粘附到它們的有機化合物。通過電加熱線14加熱防淀積遮護板可以蒸發粘附到防淀積遮護板的有機化合物。如果進行清潔,優選襯底的加熱裝置和防淀積遮護板的加熱裝置能夠控制到有機化合物的蒸發溫度。清潔時,通過氣體放電系統(真空泵)等回收蒸發的有機化合物,以使它們可重復使用。
實施例2這里,在圖3中示出了不同于實施例1的膜形成裝置。
如圖3所示,介紹安裝加熱爐31和清潔準備室22同時連接到膜形成室33的一個例子。
通過在外部安裝加熱器,加熱襯底的加熱爐31能夠進行退火處理。通過加熱爐31,襯底的溫度(T1)控制到50到200℃,優選65到150℃。此外,圖3中虛線表示的門或閘板安裝在加熱爐31和膜形成室33之間。雖然沒有示出,但抽真空裝置可以附加地安裝在加熱爐31中。在本實施例中,淀積之前通過加熱爐31在真空中進行退火,通過打開門進行淀積。
此外,激光23和光學系統24安裝在清潔準備室22中,通過掃描裝置20來自激光器的激光束21可以照射到膜形成室33的內部。由激光束21可以穿透的材料(石英等)制成的窗口形成在隔開清潔準備室22和膜形成室33的壁中。對于掃描裝置20,可以使用電鏡或多角鏡掃描以蒸發粘附到膜形成室內壁和防淀積遮護板的淀積物質并進行清潔。
在沒有放置襯底的條件下進行清潔時,在圖3的膜形成裝置中,通過激光束輻照加熱膜形成裝置的內壁和安裝在膜形成裝置內部的夾具以進行再升華。激光束21包括例如連續振蕩或脈沖振蕩固體激光器、連續振蕩或脈沖振蕩受激準分子激光器、Ar激光器、Kr激光器等的激光束源發出的激光束。以上提到的固體激光器包括選自以下的一種或多種類型的激光器YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、紅寶石激光器、紫翠玉激光器、Ti蘭寶石激光器。其中,優選能夠通過光學系統24在照射面中放大照射表面積的脈沖振蕩受激準分子激光器和Ar激光器。
此外,提供在靠近安裝襯底的部分(圖3中虛線所示部分)的支架中固定的金屬掩模32a,能夠以單獨的溫度加熱的淀積源支架36安裝在金屬掩模32a下面。淀積源安裝在襯底的對面。
材料室38為導電金屬材料制成的淀積源支架36的空間,當借助安裝在淀積源支架中的加熱裝置[施加電壓時產生電阻(電阻加熱)]將材料室內的有機化合物37加熱到升華溫度(T3)時,它被蒸發和淀積在襯底的表面上。
第一閘板39控制蒸發的有機化合物37的淀積。第二閘板25安裝在加熱爐31和第一閘板39之間。第二閘板25為覆蓋淀積源直到淀積源的升華速度穩定的閘板。
此外,安裝淀積時防止有機化合物粘附到膜形成室內壁的防淀積遮護板35。此外,在防淀積遮護板35的周圍,設置電加熱線34,通過電加熱線34,可以加熱防淀積遮護板35的整體。淀積時,襯底溫度(T1)設置得低于防淀積遮護板的溫度(T2),防淀積遮護板的溫度(T2)設置得低于淀積源的溫度(T3)。將防淀積遮護板的溫度(T2)設置比襯底溫度(T1)高至少10℃,以便不能淀積在襯底上的有機化合物可以粘到襯底上。
此外,膜形成室33連接到將膜形成室抽真空的真空放電處理室。膜形成室33也連接到氣體引入系統,以恢復膜形成室中的正常壓力。
此外,同樣在圖3的裝置中,通過加熱爐31進行膜形成期間的真空熱處理。由于淀積時淀積材料有可能被如氧、水等雜質污染,因此淀積期間在真空中進行熱處理可以有效地排出含在膜中的氣體。以此方式,在真空中加熱襯底的同時,進行淀積以形成具有需要膜厚度的膜,因此,可以形成具有高密度和高純度的有機化合物層。
通過使用圖3中所示的膜形成裝置,可以在膜形成之前進行真空退火、在膜形成期間進行真空退火、以及膜形成之后進行真空退火,以提高生產量。
對每個膜形成工藝可進行借助激光束進行的以上提到的清潔,也可以在進行多個膜形成工藝之后進行清潔。
本實施例可選地與實施例1結合。
實施例3下面參考圖13介紹本發明的另一膜形成裝置的結構。圖13示出了本發明的另一膜形成裝置的剖面圖的實例。
如圖13所示,介紹在通過電容器1300b連接到高頻電源1300a的淀積掩模1302a和電極1302b之間產生等離子體1301的一個例子。
靠近安裝襯底的部分(圖中虛線所示部分)安裝支架中固定的淀積掩模1302a,能夠以相應的溫度加熱的淀積源支架1306安裝在其下。淀積源與襯底相對安裝。
此外,材料室1308為導電金屬材料制成的淀積源支架1306的空間,當借助安裝在淀積支架中的加熱裝置(加電阻加熱方法)將材料室內的有機化合物1307加熱到升華溫度(T3)時,它被蒸發和淀積在襯底的表面上。順便提及,淀積時,電極1302b移動到不會影響淀積的位置。
安裝在淀積時防止有機化合物淀積到膜形成室內壁的防淀積遮護板1305。此外,在鄰近防淀積遮護板35的周圍設置電加熱線1304,通過電加熱線1304,可以加熱防淀積遮護板1305的整體。淀積時,襯底溫度(T1)設置得低于防淀積遮護板的溫度(T2),防淀積遮護板的溫度(T2)設置得低于淀積源的溫度(T3)。將防淀積遮護板的溫度(T2)設置比襯底溫度(T1)高至少10℃,以便不能淀積在襯底上的有機化合物可以粘到襯底上。
圖14A示出了淀積掩模1302a的剖面放大圖。由于淀積掩模為金屬掩模,通過腐蝕技術處理時,剖面不是垂直的而是錐形。圖14B示出了淀積掩模的不同剖面結構的一個例子。在兩種剖面結構中,開口的周邊部分很尖。因此,等離子體容易在開口的周邊部分中產生,由此,粘附物質的部分最需要清理的部分,即被粘附物質粘附時掩模精度下降的開口周邊部分需要清理。對于制備金屬掩模而不是腐蝕技術的方法,可使用電成型技術,此時,剖面形狀變成剖面具有R的懸臂形。
完成淀積時,取出襯底,然后進行清潔以去除粘附到安裝在膜形成裝置內部的夾具以及膜形成裝置內壁的淀積材料,而不暴露到空氣。清潔時,將電極1302b移動到與淀積掩模1302a相對的位置。此外,氣體引入到膜形成室1303內。要引入到膜形成室1303內的氣體可以是選自Ar、H、F、NF3和O的一種或多種氣體。接下來,高頻電場從高頻電源1300a施加到淀積掩模1302a,以激發氣體(Ar、H、F、NF3和O)并產生等離子體1301。以此方式,在膜形成室1303中產生等離子體1301,蒸發粘附到膜形成室內壁、防淀積遮護板1305、以及淀積掩模1302a的淀積物質,并排出膜形成室。通過圖13所示的膜形成裝置,維護時可以進行清潔,而不必打開膜形成室接觸空氣。
此時,雖然示出了在淀積掩模1302a和安裝在掩模和淀積源支架1306之間的電極1302b之間產生等離子體的一個例子,但本發明不限于此,而是包括只要包括等離子體產生裝置的任何裝置。此外,高頻電源可以連接到電極1302b,電極1302b可以形成為網狀電極,或可以引入氣體的類似于淋浴噴頭的電極。
此外,可以對每個膜形成工藝進行以上提到的等離子體清潔,也可以在多個膜形成工藝之后進行清潔。
本實施例任選地與實施例1組合。
下面參考例子進一步詳細地介紹以上結構的本發明。
實例例1在本例中,舉例說明了通過減小有機化合物膜中存在的能量勢壘可以提高載流子的遷移率,以及同時提供多種類型材料的功能并且層疊結構的功能分開的元件的制造。
對于減小層疊結構中的能量勢壘,現已發現插入載流子注入層的技術非常有效。即,在具有高能勢壘的層疊結構的界面,插入減少能量勢壘的材料,由此能量勢壘可以設計成臺階形式。因此,來自電極的載流子注入能力增加,當然驅動電壓可以一定程度上減小。然而,存在層的數量增加導致有機界面數量增加的問題。假設這是具有單層結構的裝置具有驅動電壓和功率效率的最高數據(top data)的原因。換句話說,如果解決了該問題,雖然層疊結構的優點(多種材料可以組合使用,不需要復雜的分子設計)很有效,但可以獲得單結構具有的驅動電壓和功率效率。
在本例中,當由多種功能區組成的有機化合物膜形成在發光元件的陽極和陰極之間時,與具有清晰界面的常規層狀結構不同,形成了在第一功能區和第二功能區之間具有包含形成第一功能區的材料和形成第二功能區的材料的混合區的結構。
通過形成這種結構,與常規的結構相比,存在于功能區之間的能量勢壘降低,由此可以認為載流子注入能力提高。即,通過形成混合區,可以減少功能區之間的能量勢壘。因此,可以降低驅動電壓,可以抑制亮度退化。
如上所述,在本例中,對于制造至少包括其中第一有機化合物能夠執行功能的區域(第一功能區)和其中與形成第一功能區的第一有機化合物不同的第二有機化合物能夠執行功能的區域(第二功能區)的發光元件,以及包括該元件的發光裝置,通過使用圖1所示的膜形成裝置制造,在第一功能區和第二功能區之間形成含有形成第一功能區的有機化合物和形成第二功能區的有機化合物的混合區。
在圖1所示的膜形成裝置中,在單個膜形成室中形成具有多個功能區的有機化合物膜,與此對應,安裝多個淀積源。傳送并放置其內形成有陽極的襯底。通過加熱裝置加熱襯底,襯底的溫度(T1)調節到50到200℃,優選65到150℃。此外,形成膜時,襯底溫度(T1)設置得低于防淀積遮護板的溫度(T2),防淀積遮護板的溫度(T2)設置得低于淀積源的溫度(T3)。
首先,淀積存放在第一材料室18a中的第一有機化合物17a。順便提及,用電阻加熱預先蒸發第一有機化合物17a,淀積時打開閘板19a,第一有機化合物朝襯底擴散。因此,形成圖4A所示的第一功能區210。
淀積第一有機化合物17a的同時,可以打開閘板19b淀積存儲在第二材料室18b中的第二有機化合物17b。用電阻加熱預先蒸發第二有機化合物17b,打開閘板19b,第二有機化合物朝襯底擴散。這里,形成由第一有機化合物17a和第二有機化合物17b組成的第一混合區211。
過一會兒,僅關閉閘板19a,淀積第二有機化合物17b。因此,可以形成第二功能區212。
在本例中,雖然介紹了通過同時淀積兩種類型的有機化合物形成混合區的方法,但是通過淀積第一有機化合物然后在第一有機化合物的淀積氣氛下淀積第二有機化合物可以在第一功能區和第二功能區之間形成混合區。
接下來,淀積第二有機化合物17b的同時,打開閘板19c淀積存儲在第三材料室18c中的第三有機化合物17c。用電阻加熱預先蒸發第三有機化合物17c,打開閘板19c,第三有機化合物朝襯底擴散。這里,可以形成由第二有機化合物17b和第三有機化合物17c組成的第二混合區213。
過一會兒,僅關閉閘板19b,淀積第三有機化合物17c。因此,可以形成第三功能區214。
最后,通過本發明的膜形成裝置形成陰極以完成發光元件。
此外,對于另一有機化合物膜,如圖4B所示,使用第一有機化合物17a形成第一功能區220之后,形成由第一有機化合物17a和第二有機化合物17b組成的第一混合區221,然后使用第二有機化合物17b形成第二功能區222。接著,在第二功能區222形成期間,通過暫時性地打開閘板19c同時淀積第三有機化合物17c,形成第二混合區223。
過一會兒,關閉閘板19c,再次形成第二功能區222。最后形成陰極以完成發光元件。
由于能夠形成以上提到有機化合物膜的圖1的膜形成裝置可以在單個膜形成室中形成具有多個功能區的有機化合物膜,因此功能區的界面沒有被雜質污染,此外混合區可以形成在功能區的界面。在以上提到的方式中,可以形成沒有明顯的層狀結構(即,沒有清晰的有機界面)并且提供有多種功能的發光元件。
此外,圖1的膜形成裝置能夠在膜形成之前、膜形成期間、膜形成之后進行真空退火,通過膜形成期間進行真空退火,混合區中的分子可以很好地配合。因此,驅動電壓可以降低,可以進一步抑制亮度退化。通過膜形成之后退火(去氣),可以進一步去除形成在襯底上的有機化合物層中如氧、水等雜質,形成高密度和高純度的有機化合物層。
本實施例可任選地與實施例1、實施例2或實施例3組合。
例2下面參考圖5介紹本例的膜形成裝置的結構。圖5A是膜形成裝置的俯視圖,圖5B為剖面圖。共同的符號表示相同的部件。在本例中,舉例說明了在包括三個膜形成室的串聯型膜形成裝置的三個膜形成室中形成三種類型有機化合物膜(紅、綠和藍)。順便提及,第一膜形成室305、第二膜形成室308以及第三膜形成室310對應于圖1所示膜形成室13。
在圖5A中,數字300表示裝載室,裝載室抽真空減少壓力之后,設置在裝載室中的襯底被傳送到第一傳送室301。在第一傳送室301中,預先固定在支架302中的金屬掩模303與各支架對準,淀積之前襯底304安裝在金屬掩模303上,完成了對準。隨后,襯底304和金屬掩模303結合在一起并傳送到第一膜形成室305。此外,在本例中,真空放電裝置和襯底加熱裝置安裝在第一傳送室301中,以在淀積之前進行真空退火,并去除襯底中含有的水。此外,用于襯底的換向機構可安裝在第一傳送室301中。
支架302包括掩模支架、軸、襯底支架、控制機構、輔助銷等。固定金屬掩模303,同時與掩模支架上的突起匹配,襯底304安裝在金屬掩模303上。金屬掩模303上的襯底304由輔助銷固定。
完成金屬掩模303對準之后,軸被移動到z軸方向,使金屬掩模303再次移動,金屬掩模303和襯底304由輔助銷固定,由此可完成金屬掩模303的對準,以及金屬掩模303和襯底304的定位一致。順便提及,雖然這里介紹了通過銷對準方法實現的定位一致,但可以使用CCD照相機通過CCD對準法進行定位一致。
此外,將襯底從第一傳送室301傳送到第一膜形成室305時,優選保持襯底不接觸空氣并保持真空度。因此,傳送襯底之前,通過真空放電裝置使第一膜形成室305的真空程度與第一傳送室301的相同。
在圖5中,第一膜形成室305提供有多個淀積源306。每個淀積源306由存儲有機化合物的材料室(未示出)以及通過打開和關閉控制材料室中蒸發的有機化合物擴散到材料室外部的閘板(未示出)組成。此外,第一膜形成室305提供有襯底加熱裝置。此外,雖然沒有示出,但也安裝了對準襯底、加熱裝置以及金屬掩模303(包括襯底)的機構。
安裝在第一膜形成室305中的多個淀積源306含具有各種不同功能并組成發光元件有機化合物膜的有機化合物。
在第一膜形成室305中,存儲在這些淀積源中的有機化合物通過實施例1或例1中介紹的方法連續地淀積形成第一有機化合物膜(在此情況下為紅色)。淀積時,為了提高襯底表面中得到薄膜的均勻度,進行膜形成,同時旋轉襯底304。
接下來,將襯底304傳送到第二傳送室307。將襯底從第一膜形成室305傳送到第二傳送室307時,優選保持襯底不接觸空氣并保持真空度。使用具有相同開口圖形的金屬掩模時,在第二傳送室307中,襯底304和金屬掩模303同時相互分開,然后移動進行用于第二有機化合物膜的膜形成的適當定位,金屬掩模303再次對準。完成對準之后,襯底304和金屬掩模303再次重疊并固定。使用具有不同圖形的金屬掩模時,新掩模已預先制成,在第二傳送室或第二膜形成室中進行與襯底的對準。
然后,將襯底304傳送到第二膜形成室308。將襯底從第二傳送室307傳送到第二膜形成室308時,優選保持襯底不接觸空氣并保持真空度。第二膜形成室也提供有多個淀積源和襯底加熱裝置,與在第一膜形成室305中相同的方式,連續地使用多個有機化合物并淀積形成具有多個功能區的第二有機化合物膜(在此情況下為綠色)。
此外,襯底304傳送到第三傳送室309。將襯底從第二膜形成室308傳送到第三傳送室309時,優選保持襯底不接觸空氣并保持真空度。使用具有相同開口圖形的金屬掩模時,在第三傳送室309中,襯底304和金屬掩模303同時相互分開,然后移動進行用于第三有機化合物膜的膜形成的適當定位,金屬掩模303再次對準。完成對準之后,襯底304和金屬掩模303再次重疊并固定。使用具有不同圖形的金屬掩模時,新掩模已預先制成,可在第三傳送室或第三膜形成室中進行與襯底的對準。
然后,將襯底304傳送到第三膜形成室310。將襯底從第三傳送室309傳送到第三膜形成室309時,優選保持襯底不接觸空氣并保持真空度。第三膜形成室也提供有多個淀積源和襯底加熱裝置,與在其它膜形成室中相同的方式,連續地使用多個有機化合物并淀積形成具有多個功能區的第三有機化合物膜(在此情況下為藍色)。
然后,襯底304傳送到退火室312。將襯底從第三膜形成室310傳送到退火室312時,優選保持襯底不接觸空氣并保持真空度。將襯底傳送到退火室312之后,進行真空退火。淀積之后,真空度比淀積時的真空度高,優選在100到200℃進行退火。通過退火(去氣),可以進一步去除形成在襯底上有機化合物層中如氧、水等雜質,形成高密度和高純度的有機化合物層。此外,襯底的換向機構可以提供在退火室312中。
最后,襯底304傳送到卸載室311,引入惰性氣體恢復正常壓力之后,從膜形成裝置中取出襯底。
惰性氣體引入退火室312以恢復正常壓力之后,可進行退火。在退火室312中進行真空退火之后,惰性氣體可被引入退火室312以恢復正常壓力。
以此方式,在各傳送室(或膜形成室)中形成不同的有機化合物膜之后每次進行金屬掩模303的對準,可以在單個裝置中形成多個有機化合物膜,同時保持真空度。如上所述,由于可以在單個膜形成室中形成一個有機化合物的功能區,因此可以避免功能區之間雜質污染。此外,由于該膜形成裝置能夠在相鄰的功能區之間形成混合區,因此可以制備具有多種功能而沒有清晰的層結構的發光元件。
雖然在本例中介紹了形成有機化合物膜的裝置,但本發明的膜形成裝置不限于具有這種結構的裝置,而是包括包含在有機化合物膜上形成陰極的膜形成室和能夠密封發光元件的處理室的裝置。具有發紅、綠和藍光的有機化合物膜的形成順序可以不連續。
此外,可以安裝清潔在本例中所示的傳送室和膜形成室的裝置。也可以安裝圖3所示的清潔準備室22。
此外,可以在各傳送室和各膜形成室中安裝掩模準備室,以存儲已使用的淀積掩模和未使用的淀積掩模。
本實施例可任選地與實施例1、實施例2、實施例3或例1組合。
例3在例2中,介紹了形成有機化合物膜的裝置的一個例子。在本例中,參考圖6介紹本發明的密封為串聯方式的裝置。
在圖6中,參考數字501表示裝載室,襯底從該室傳送。注意在本例中使用的術語襯底應理解為其上形成用做發光元件的一個電極的陽極或陰極(在本例中使用的陽極)的部件。此外,裝載室501與排氣系統500a相連,其中該排氣系統500a包括第一閥51、渦輪分子泵52、第二閥53、第三閥54以及干泵55。
此外在本例中,對于如為門阻擋(gate-blocked)裝載室、對準室、淀積室、密封室以及卸載室等各處理室內使用的材料,通過電拋光處理具有鏡面的材料例如鋁或不銹鋼(SUS)可以用在各室的內壁面上,由于這種材料使內壁的表面積減小,因此能夠減少對如氧和水等雜質的吸收。此外,使用如陶瓷等材料制成的內部部件作為被處理使孔變得極少的內部材料。注意這些材料具有中心平均粗糙度小于或等于30的表面光滑度。
雖然第一閥51為具有閘式閥的主要閥門,但也可以使用起電導(conductance)閥作用的蝶形閥。第二閥53和第三閥54為前置閥(fore valve)。首先,第二閥53打開,通過干泵55大體上減小裝載室501的壓力,接下來,第一閥51和第三閥54打開,通過渦輪分子泵52將裝載室501的壓力減小到高真空度。注意渦輪分子泵可以用機械升壓泵代替;或者,通過機械升壓泵增加真空度之后,可以使用渦輪分子泵。
接下來,數字502指示的是對準室。在這里,進行金屬掩模的對準和金屬掩模上襯底的定位,以用于襯底將傳送到的淀積室中的淀積。對準室502可以配備有襯底的換向機構。此外,在這里的對準方法中可以使用圖5中介紹的方法。此外,對準室A502包括排氣系統500b,通過未示出的門關閉對準室502,并與裝載室501隔開。
此外,對準室A502提供有預清潔室513a,由此能在對準室A502進行清潔。注意預先在對準室A502中提供金屬掩模可以清潔使用的金屬掩模。
接下來,數字503表示通過真空蒸發法制造第一有機化合物層的淀積室,下文稱做淀積室A503。淀積室A503包括排氣系統500c。此外,通過未示出的門關閉淀積室A503,并與對準室A502隔開。
以與對準室A502類似的方法,淀積室A503提供有預清潔室513b。
在本例中,具有圖1所示結構的淀積室作為制造發紅光的第一有機化合物層的淀積室A503。此外,作為蒸發源的是提供具有空穴注入能力的有機化合物的第一蒸發源、提供具有空穴傳送能力的有機化合物第二蒸發源、提供具有空穴傳送能力的有機化合物用做具有發光能力的有機化合物基質(host)的第三蒸發源、提供具有發光能力的有機化合物的第四蒸發源、提供具有阻擋能力的有機化合物的第五蒸發源、以及提供具有電子傳送能力的有機化合物的第六蒸發源。
還應該注意在本例中,銅酞菁(下文簡寫為“Cu-Pc”)用做提供在第一蒸發源中具有空穴注入能力的有機化合物;4,4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-聯苯(下文簡寫為“α-NPD”)用做提供在第二蒸發源中具有空穴傳送能力的有機化合物;4,4’-雙咔唑-聯苯(“CBP”)用做提供在第三蒸發源中成為基質的有機化合物;2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉-鉑(“PtOEP”)用做提供在第三蒸發源中具有發光能力的有機化合物;浴銅靈(bathocuproin“BCP”)用做提供在第五蒸發源中具有阻擋能力的有機化合物;以及,三(8-羥基喹啉)鋁(“Alq3”)用做提供在第六蒸發源中具有電子傳送能力的有機化合物。
應該注意通過真空蒸發依次淀積這些有機化合物,在陽極上形成包括具有空穴注入能力、空穴傳送能力、發光能力以及電子傳送能力功能的各區的有機化合物層。
還應該注意在本例中,通過同時真空蒸發組成兩個功能區的有機化合物,在不同功能區之間的界面上形成混合區。簡而言之,混合區分別形成在空穴注入區和空穴傳送區之間的界面上,空穴傳送區和包括發光區的電子傳送區之間的界面上。
實際上,通過淀積15nm厚度的Cu-Pc形成第一功能區之后,同時通過真空蒸發淀積Cu-Pc和α-NPD,由此形成膜厚度5到10nm的第一混合區。然后,制造厚度40nm的α-NPD膜,由此形成第二功能區,接著通過同時真空蒸發α-NPD和CBP形成厚度5到10nm的第二混合區。此后,制造厚度25到40nm的CBP膜,由此形成第三功能區。在形成第三功能區的步驟,同時淀積CBP和PtOEP,由此在第三功能區的整個或部分處形成第三混合區。這里注意第三混合區具有發光能力。此外,通過同時真空蒸發淀積5到10nm膜厚度CBP和BCP,由此形成第四混合區。此外,制備8nm厚度的BCP膜,由此形成第四功能區。此外,通過同時真空蒸發淀積5到10nm膜厚度BCP和Alq3,由此形成第五混合區。最后,形成25nm厚度的Alq3膜,由此形成第五功能區。采用以上工藝步驟,由此形成第一有機化合物層。
應該注意在以上有關第一有機化合物層的介紹中,功能各不相同的六種有機化合物分別提供在六種蒸發源中,然后通過真空蒸發這些有機化合物形成有機化合物層。該例不僅限于以上內容,可以使用多種有機化合物。此外,提供在一個蒸發源中的有機化合物不總是限于一種,可以為多種。例如,除了提供在一個蒸發源中的單種材料作為具有發光能力的有機化合物之外,也可以一起提供作為摻雜劑的另一種有機化合物。注意第一有機化合物層具有多種功能,已知材料可以用做包括發紅光的有機化合物層的這些有機化合物。
應該注意可以設計蒸發源以便使用微型計算機控制它的淀積速度。此外,采用這種設置,優選在同時制備多個有機化合物層時控制混合物的比例。
接下來,數字506指示的是對準室。在這里,進行金屬掩模的對準和金屬掩模上襯底的定位,以用于在襯底將傳送到的淀積室中的淀積。對準可以在淀積室507中進行。此外,對準室B506包括排氣系統500d,通過未示出的門關閉對準室B506,并與淀積室A503隔開。它還包括預清潔室513c,以類似于對準室A502的方式,通過未示出的門關閉預清潔室513c,并與對準室B506隔開。
接下來,數字507表示通過真空淀積制造第二有機化合物層的淀積室,稱做淀積室B507。該淀積室B507提供有排氣系統500e。此外,該室與對準室B506通過未示出的門關閉并隔開。此外,它包括預清潔室513d,以與淀積室A503類似的方式,通過未示出的門關閉預清潔室513d并與淀積室B507隔開。
在本例中,提供具有圖1結構的淀積室作為制造發出綠光的第二有機化合物層的淀積室B507。此外,作為蒸發源的是提供具有空穴注入能力的有機化合物的第一蒸發源、分別提供具有空穴傳送能力的有機化合物的第二蒸發源和第三蒸發源、提供具有空穴傳送能力的基質材料的第四蒸發源、提供具有發光能力的有機化合物的第五蒸發源、提供具有阻擋能力的有機化合物的第六蒸發源、以及提供具有電子傳送能力的有機化合物的第七蒸發源。
還應該注意在本例中,Cu-Pc用做提供在第一蒸發源中具有空穴注入能力的有機化合物;MTDATA用做提供在第二蒸發源中具有空穴傳送能力的有機化合物;α-NPD用做提供在第三蒸發源中具有空穴傳送能力的有機化合物;CBP用做提供在第四蒸發源中具有空穴傳送能力的基質材料;三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)用做提供在第五蒸發源中具有發光能力的有機化合物;BCP用做提供在第六蒸發源中具有阻擋能力的有機化合物;以及,Alq3用做提供在第七蒸發源中具有電子傳送能力的有機化合物。
應該注意通過依次真空蒸發這些有機化合物,在陽極上形成包括具有空穴傳送能力、發光能力、阻擋能力以及電子傳送能力功能的各區的第二有機化合物層。
還應該注意在本例中,通過同時真空蒸發形成兩個功能區的有機化合物,在不同功能區之間的界面上形成混合區。具體地,混合區分別形成在空穴傳送區和阻擋區之間的界面上以及阻擋區和電子傳送區之間的界面上。
實際上,通過淀積10nm厚度的Cu-Pc形成第一功能區之后,同時通過真空蒸發淀積Cu-Pc和MTDATA,由此形成膜厚度5到10nm的第一混合區。然后,制造厚度20nm的MTDATA膜,由此形成第二功能區,接著通過同時真空蒸發MTDATA和α-NPD形成厚度5到10nm的第二混合區。此后,制造厚度10nm的α-NPD膜,由此形成第三功能區。然后,通過同時真空蒸發α-NPD和CBP,形成5到10nm的第三混合區。隨后,制造厚度20到40nm的CBP膜,由此形成第四功能區。在形成第四功能區的步驟,通過在第四功能區的整個或部分同時真空蒸發淀積(Ir(ppy)3),由此形成第四混合區;然后,通過真空蒸發同時淀積CBP和BCP形成厚度5到10nm的第五混合區;接下來,淀積10nm厚的BCP膜由此形成第五功能區;然后,通過真空蒸發同時淀積BCP和Alq3,由此形成5到10nm厚度的第六混合區;最后,形成40nm厚度的Alq3膜,形成第六功能區,由此形成第二有機化合物層。
應該注意在以上的介紹中,從提供功能各不相同的有機化合物分別的七種蒸發源中,真空蒸發這些有機化合物形成第二有機化合物層。該例不僅限于以上內容,可以使用多種蒸發源。此外,已知材料可以用做具有形成發綠光的有機化合物層的多種功能的有機化合物。
接下來,數字508指示的是對準室。在這里,進行金屬掩模的對準和金屬掩模上襯底的定位,以用于在襯底將傳送到的淀積室中的淀積。對準可以在淀積室509中進行。此外,對準室C508包括排氣系統500f,通過未示出的門關閉對準室C508,并與淀積室B507隔開。它還包括預清潔室513e,以類似于對準室A502的方式,通過未示出的門關閉預清潔室513e,并與對準室C508隔開。
接下來,數字509表示通過真空蒸發制造第三有機化合物層的淀積室,稱做淀積室C509。該淀積室C509提供有排氣系統500g。此外,該室通過未示出的門關閉并與對準室C508隔開。此外,它包括預清潔室513f,以與淀積室A503類似的方式,通過未示出的門關閉并與淀積室C509隔開。
在本例中,提供具有圖1結構的淀積室作為制造發出藍光的第三有機化合物層的淀積室C509。此外,作為蒸發源的是提供具有空穴注入能力的有機化合物的第一蒸發源、提供具有發光能力的有機化合物的第二蒸發源、提供具有阻擋能力的有機化合物的第三蒸發源、以及提供具有電子傳送能力的有機化合物的第四蒸發源。
還應該注意在本例中,Cu-Pc用做提供在第一蒸發源中具有空穴注入能力的有機化合物;α-NPD用做提供在第二蒸發源中具有空穴傳送能力的有機化合物;BCP用做提供在第三蒸發源中具有阻擋能力的有機化合物;以及,Alq3用做提供在第四蒸發源中具有電子傳送能力的有機化合物。
應該注意通過依次真空蒸發這些有機化合物,在陽極上形成包括具有空穴注入能力、發光能力、阻擋能力以及電子傳送能力功能的各區的第三有機化合物層。
還應該注意在本例中,通過同時真空蒸發形成兩個功能區的有機化合物,在不同功能區之間的界面上形成混合區。具體地,混合區分別形成在空穴注入區和發光區之間的界面上、發光區和阻擋區之間的界面上,以及阻擋區和電子傳送區之間的界面上。
實際上,通過淀積20nm厚度的Cu-Pc形成第一功能區之后,同時通過真空蒸發淀積Cu-Pc和α-NPD,由此形成膜厚度5到10nm的第一混合區。然后,制造厚度40nm的α-NPD膜,由此形成第二功能區,接著通過同時真空蒸發α-NPD和BCP形成厚度5到10nm的第二混合區。此后,制造厚度10nm的BCP膜,由此形成第三功能區。然后,通過同時真空蒸發BCP和Alq3,由此形成5到10nm膜厚度的第三混合區。最后,形成40nm厚度的Alq3膜,由此形成第三有機化合物層。
應該注意在以上依次真空蒸發四種蒸發源形成有機化合物層的介紹中,功能各不相同的四種有機化合物分別提供在四種蒸發源中,然后通過分別真空蒸發這些有機化合物形成第三有機化合物層。本發明不僅限于以上內容,可以使用多種蒸發源。此外,提供在單個蒸發源中的有機化合物不總是限于一種,可以為多種。例如,除了提供在蒸發源中的一種材料作為具有發光能力的有機化合物之外,也可以一起提供作為摻雜劑的另一種有機化合物。已知材料可以用做具有多種功能的有機化合物,形成發藍光的有機化合物層。
此外,在本例中,介紹了在第一淀積室A503中形成發紅光的有機化合物層,同時在第二淀積室B507中形成發綠光的有機化合物層以及在第三淀積室C509中形成發藍光的有機化合物層的具體情況。然而,這些層的形成順序不限于以上的順序。可以在淀積室A503、淀積室B507和淀積室C509的一個內分別形成發紅光、綠光以及藍光的有機化合物層中的一個。或者,可以提供附加的淀積室,形成其中發白光的有機化合物層。
提供退火爐以在淀積有機化合物之后真空退火有機化合物。通過淀積之后退火,進一步去除形成在襯底上的有機化合物層中的氧和水,由此形成高密度和高純度的有機化合物層。
接下來,數字510表示通過真空蒸發形成將成為發光元件的陽極或陰極的導電膜(本例中用作陰極的金屬膜)的淀積室,稱做淀積室D510。此外,淀積室D510包括排氣系統500h。此外,通過未示出的門關閉該室并與淀積室C509隔開。此外,它包括預清潔室513g,以與淀積室A503類似的方式,通過未示出的門關閉并與淀積室D510隔開。
在本例中,提供具有圖1所示結構的淀積室作為淀積室D510。因此,對于淀積室D510的詳細工作參考圖1的介紹。
在本例中,在淀積室D510中,淀積Al-Li合金膜(由鋁和鋰的合金制成的膜)作為用作發光元件陰極的導電膜。此外,也可以使用共同真空蒸發鋁和屬于元素周期表I族或II族的元素。
或者,這里提供CVD室形成絕緣膜,例如氮化硅膜、氧化硅膜以及DLC膜等或作為發光元件保護膜(鈍化膜)。注意提供這種CVD室時,優選提供氣體凈化器用于預先增加CVD室中使用的材料氣體的純度。
接下來,數字511表示密封室,包括排氣系統500i。此外,通過未示出的門關閉并與淀積室D510隔開。在密封室511中,進行處理用于最終將發光元件密封在密封的空間中。該處理是防止形成的發光元件暴露到氧和水的處理,使用裝置通過覆蓋材料機械地密封它或者通過熱固化樹脂或可紫外線固化樹脂材料密封它。
雖然覆蓋材料可以使用玻璃、陶瓷、塑料或金屬,但當光發射到覆蓋材料一側時,覆蓋材料必須具有透光性。此外,使用如熱固化樹脂或紫外線固化樹脂等的密封材料,將覆蓋材料和以上介紹的發光元件形成其上的襯底粘結在一起,由此通過熱處理或紫外線照射處理使樹脂固化形成不漏氣的密封空間。在該密封空間中提供吸濕材料也很有效,吸濕材料的典型例子為氧化鋇。
也可以用熱固化樹脂或紫外線固化樹脂填充覆蓋材料和發光元件形成其上的襯底之間的空間。此時,將通常如氧化鋇等的吸濕材料添加到熱固化樹脂或紫外線固化樹脂內。
在圖6所示的淀積裝置內,提供將紫外線照射到密封室511內部的機構(下文稱做“紫外光照射機構”),設置該機構由此使用該紫外光照射機構發出的紫外光固化紫外線固化樹脂。
最后,數字512為卸載室,包括排氣系統500j。從其中取出發光元件形成其上的襯底。
如上所述,通過使用圖6或圖1中所示的淀積裝置,可以避免發光元件暴露到外部空氣,直到發光元件完全密封在密封的空間中。由此,可以制造具有高可靠性的發光元件。
該例可與實施例1到3、例1或例2自由組合。
例4下面參考圖7介紹本發明的另一膜形成裝置。在圖7中,數字701表示傳送室,傳送室701提供有傳送機構(A)702并傳送襯底703。傳送室701控制為減壓氣氛并通過各門連接到各處理室。當門打開時通過傳送機構(A)702進行將襯底傳送到各室以及從各室接收襯底。此外,為了減少傳送室701中的壓力,可以使用排氣泵,例如干泵、機械升壓泵、(磁浮型)渦輪分子泵或低溫抽氣泵,為了產生高純度的高度真空狀態,優選磁浮型渦輪分子泵。
下面介紹各處理室。順便提及,由于傳送室701處于減壓氣氛,直接連接到傳送室701的處理室都配備有氣體放電泵(未示出)。對于排氣泵,可以使用以上提到的干泵、機械升壓泵、(磁浮型)渦輪分子泵或低溫抽氣泵,此時同樣優選磁浮型渦輪分子泵。
首先,數字704表示設置(放置)襯底的裝載室。裝載室704通過門700a連接到傳送室701,其上安放有襯底703的載架(未示出)安裝在裝載室704中。裝載室704也作為將經歷元件形成工藝的襯底傳送到密封室的傳送室。裝載室704包括用于送入襯底和送出襯底的不同空間。此外,裝載室704提供有以上提到的氣體放電泵以及引入高純度氮氣或稀有氣體的凈化管線。氣體放電泵優選用渦輪分子泵,此外,凈化管線配備有氣體提純裝置,以預先從要引入裝置內的氣體中去除雜質(氧和水)。
在本例中,對于襯底703,使用其上的透明導電膜將成為發光元件陽極的襯底。在本例中,襯底703放置在載架上,同時其上將形成膜的表面朝下。
接下來,數字705表示對準室,進行金屬掩模的對準,并使經歷形成發光元件的陽極或陰極(此時為陽極)的襯底與金屬掩模一致定位,對準室705通過門700b連接到傳送室701。順便提及,每次形成不同的有機化合物膜時,在對準室中進行金屬掩模的對準以及襯底與金屬掩模的一致定位。此外,在對準室705中,安裝稱為圖像傳感器的CCD(電荷耦合器件),由此使用金屬掩模形成膜時,可以高精度地一致定位襯底與金屬掩模。
此外,清潔準備室722a連接到對準室705。清潔準備室722a的構成顯示在圖3和實施例2中。使用反應氣體進行清潔。或者,在實施例3中沒有安裝和顯示清潔準備室,氣體(選自Ar、H、F、NF3和O的一種或多種氣體)引入到膜形成室內,在膜形成室內產生等離子體進行干燥清潔,或者引入Ar氣等,可以進行通過濺射法的物理清潔。
使用反應氣體進行清潔時,安裝產生μ波的μ波振蕩器,這里產生的μ波通過波導傳送到等離子體放電管。順便提及,從此時使用的μ波振蕩器中,輻射約2.45GHz的μ波。此外,由氣體引入管提供的反應氣體送到等離子體放電管。對于反應氣體,可以使用NF3、CF4或ClF3。在等離子體放電管中通過μ波分解反應氣體,產生自由基。自由基穿過氣體引入管并引入到通過門連接的對準室705。在對準室705中,預先設置承載有機化合物膜的金屬掩模。然后,通過打開安裝在清潔準備室722a和對準室705之間的門,自由基引入到對準室705內。由此,可以進行金屬掩模的清潔。
接下來,數字706為通過淀積法形成有機化合物膜的膜形成室,稱做膜形成室(A)。膜形成室(A)706通過門700c連接到傳送室701。在本例中,形成具有圖1所示結構的膜形成室作為膜形成室(A)706。
在本例中,在膜形成室(A)706中的膜形成部分707中,形成發紅光的第一有機化合物膜。
通過連續地淀積有機化合物,可以形成包括具有以下功能特性區域的有機化合物膜空穴注入特性、空穴傳送特性、發光特性、以及電子傳送特性。
膜形成室(A)706通過門700g連接到材料更換室714。在材料更換室714中,安裝加熱更換的有機化合物的加熱器。通過加熱有機化合物預先去除如水等的雜質。加熱時的溫度優選200℃或以下。此外,由于材料更換室714提供有能夠保持內部壓力減小的氣體放電泵,有機化合物額外地由外部提供或交換然后加熱之后,內部保持在壓力減小狀態。當壓力減小到與膜形成室相同水平時,門700g打開將有機化合物提供到膜形成室內的淀積源。由此通過傳送機構將有機化合物存儲在膜形成室中的淀積源中。
對于膜形成室(A)706中的膜形成工藝,參考實施例1和例1中介紹的圖1的說明。
順便提及,類似于對準室705,清潔準備室722b通過門(未示出)也連接到膜形成室(A)706。實際的結構與預清潔準備室722a的相同,可以去除粘附到膜形成室(A)706內部的有機化合物等。
接下來,數字708表示通過淀積法形成第二有機化合物膜的膜形成室,稱做膜形成室(B)。膜形成室(B)708通過門700d連接到傳送室701。在本例中,形成具有圖1所示結構的膜形成室作為膜形成室(B)708。在本例中,在膜形成室(B)708中的膜形成部分709中,形成發綠光的有機化合物膜。
通過連續地淀積有機化合物,可以形成包括具有以下功能特性區域的有機化合物膜空穴傳送特性、發光特性、阻擋特性以及電子傳送特性。
膜形成室(B)708通過門700h連接到材料更換室715。在材料更換室715中,安裝加熱更換的有機化合物的加熱器。通過加熱有機化合物預先去除如水等的雜質。加熱時的溫度優選200℃或以下。此外,由于材料更換室715提供有能夠保持內部壓力減小的氣體放電泵,有機化合物由外部引入之后,內部保持在壓力減小狀態。當壓力減小到與膜形成室相同水平時,門700h打開將有機化合物提供到膜形成室內的淀積源。由此通過傳送機構等將有機化合物存儲在膜形成室中的淀積源中。
對于膜形成室(B)708中的膜形成工藝,參考實施例1和例1中介紹的圖1的說明。順便提及,類似于對準室705,清潔準備室722c通過門(未示出)也連接到膜形成室(B)708。
接下來,數字710表示通過淀積法形成第三有機化合物膜的膜形成室,稱做膜形成室(C)。膜形成室(C)710通過門700e連接到傳送室701。在本例中,形成具有圖1所示結構的膜形成室作為膜形成室(C)710。在本例中,在膜形成室(C)710中的膜形成部分711中,形成發藍光的有機化合物膜。
通過連續地淀積有機化合物,可以形成包括具有以下功能特性區域的有機化合物膜空穴注入特性、發光特性、阻擋特性以及電子傳送特性。
膜形成室(C)710通過門700i連接到材料更換室716。
對于膜形成室(C)710中的膜形成工藝,參考實施例1和例1中介紹的圖1的說明。順便提及,類似于對準室705,清潔準備室722d通過門(未示出)也連接到膜形成室(C)710。
接下來,數字712表示通過淀積法形成成為發光元件的陽極或陰極(在本例中,金屬膜成為陰極)的導電膜的膜形成室,稱做膜形成室(D)。膜形成室(D)712通過門700f連接到傳送室701。在本例中,在膜形成室(D)712的膜形成部分713中,形成成為發光元件陰極的導電膜的Al-Li合金膜(由鋁和鋰的合金膜)。順便提及,屬于元素周期表中I族或II族的元素可以和鋁共同淀積。
膜形成室(D)712通過門700j連接到材料更換室717。在材料更換室717中,安裝加熱更換的導電材料的加熱器。順便提及,類似于對準室705,清潔準備室722e通過門(未示出)也連接到膜形成室(D)712。
此外,加熱各膜形成室的加熱機構安裝在膜形成室(A)706、膜形成室(B)708、膜形成室(C)710以及膜形成室(D)712的每一個中。由此可以去除各室中的一些雜質。
此外,通過氣體放電泵,膜形成室(A)706、膜形成室(B)708、膜形成室(C)710以及膜形成室(D)712的每一個保持在壓力減小狀態中。順便提及,此時獲得的真空度優選10-6Pa或更高,例如,使用氣體放電速度10,000l/s(H2O)的低溫抽氣泵時、設定每個膜形成室內10m2的表面積并使用鋁形成膜形成室內部時,泄露量應為20小時4.1×10-7Pa.m3/s-1或更低。
接下來,數字718表示密封室(也稱做密封室或球形箱(globe box)),并通過門700k連接到裝載室704。在密封室718中,在封閉空間中進行發光元件的最終密封處理。該處理用于保護形成的發光元件不暴露到氧和水,用覆蓋材料或使用熱固化樹脂或UV固化樹脂機械地密封。
對于覆蓋材料,可以使用玻璃、陶瓷、塑料或金屬,但是光照射到覆蓋材料一側時,外殼應該透光。此外,通過熱固樹脂或UV固化樹脂的密封劑將覆蓋材料和其上形成有以上提到的發光元件的襯底粘貼在一起,通過加熱處理或UV照射處理固化樹脂形成封閉的空間。在封閉的空間中放入如氧化鋇等的吸濕劑也很有效。
此外,也可以用熱固化樹脂或紫外線固化樹脂填充覆蓋材料和發光元件形成其上的襯底之間的空間。此時,在封閉的空間中放入如氧化鋇等的吸濕劑也很有效。
在圖7所示的膜形成裝置內,照射UV線的機構(下文稱做UV照射機構)719安裝在密封室718內部,通過UV照射機構719發出的UV線照射固化UV固化樹脂。通過安裝氣體放電泵將密封室718的內部保持在真空中。通過機械手機械地進行以上提到的密封工藝時,通過在真空條件中進行工藝可以防止氧和水的污染。實際上,氧和水的濃度優選減少到0.3ppm或以下。相反,密封室718的內部可以增加壓力。此時,施加壓力,同時用高純度的氮氣或稀有氣體凈化以防止來自外部空氣的氧的滲入。
接下來,傳遞室(傳遞箱)720連接到密封室718。傳遞室720提供有傳送機構(B)721,在密封室718中經歷發光元件密封處理的襯底傳送到傳遞室720。通過安裝氣體放電泵也將傳遞室720抽真空。傳遞室720抑制密封室718直接暴露到空氣并從該室,取出得到的襯底。此外,可以安裝提供在密封室中將使用部件的部件提供室(未示出)。
雖然沒有在本例中示出,形成發光元件之后,在發光元件上可以進一步形成含氮化硅、氧化硅等化合物的絕緣膜或其上進一步層疊包括含DLC(類金剛石碳)碳的絕緣膜。DLC(類金剛石碳)膜意味著金剛石鍵(SP3鍵)和石墨鍵(SP2鍵)一起存在的非晶膜。此外,此時,可以安裝提供有CVD(化學汽相淀積)裝置的膜形成室,CVD裝置通過施加自偏壓產生等離子體并通過等離子體放電分解原材料氣體形成薄膜。
如上所述,通過使用圖7所示的膜形成裝置,可以不暴露到空氣進行工藝直到發光元件完全密封在封閉空間中,由此可以制備高可靠性的發光裝置。
本例可任選地與實施例1、實施例2、例1或例2組合。
例5這里,通過使用本發明的淀積裝置詳細介紹發光器件。圖8為有源矩陣型發光器件的剖面圖。對于有源元件,這里使用薄膜晶體管(下文稱做TFT),也可以使用MOS晶體管。
作為例子示出了頂柵TFT(具體為平面TFT),也可以使用底柵TFT(通常為反向交錯的TFT)。
在本例中,使用襯底800,襯底800由硼硅酸鋇玻璃或硼硅酸鋁玻璃制成,可以使用石英襯底、硅襯底、金屬襯底或在表面上形成絕緣膜的不銹鋼襯底。也可以使用具有耐熱性能承受本例中處理溫度的塑料襯底,此外可以使用柔性襯底。
接下來,在400℃的溫度下,使用SiH4、NH3和N2O作為材料氣體,通過等離子體CVD在0.7mm厚度的耐熱玻璃襯底(襯底800)上形成氮氧化硅膜(氮氧化硅膜的組分比Si=32%,O=27%,N=24%,H=17%),作為基底絕緣膜的下層801。氮氧化硅膜具有50nm的厚度(優選10到200nm)。用臭氧水清洗膜表面,然后通過稀釋的氟酸(稀釋到1/100)去除表面上的氧化膜。接下來,在400℃的溫度下,使用SiH4和N2O作為材料氣體,通過等離子體CVD形成氮氧化硅膜(氮氧化硅膜的組分比Si=32%,O=59%,N=7%,H=2%),作為基底絕緣膜的上層802。該氮氧化硅膜具有100nm的厚度(優選50到200nm),并設置在下層上以形成疊層。疊層不暴露到空氣,在300℃的溫度下使用SiH4作為材料氣體,通過等離子體CVD在疊層上形成具有非晶結構的半導體膜(這里為非晶硅膜)。半導體膜(這里使用非晶硅膜)的厚度為54nm(優選25到200nm)。
本例中的基底絕緣膜具有雙層結構。然而,基底絕緣膜可以是單層或主要含硅的兩層以上的絕緣膜。半導體膜的材料不限于此,但優選通過已知的方法(濺射、LPCVD、等離子體CVD等)由硅或硅鍺合金(SixGe1-x(X=0.0001到0.02))形成半導體膜。使用的等離子體CVD裝置可以是一個晶片接一個晶片處理的裝置,或者是成批處理的裝置。可以連續在相同的室中形成基底絕緣膜和半導體膜以避免接觸空氣。
清洗具有非晶結構的半導體膜表面,然后使用臭氧水在表面上形成厚度約2nm的很薄氧化膜。接下來,半導體膜摻雜少量雜質元素(硼或磷)以便控制TFT的閾值。這里,通過沒有質量分離的等離子體激發的乙硼烷(B2H6)的離子摻雜,用硼摻雜非晶硅膜。摻雜條件包括設置15kV的加速電壓,通過用氫氣將乙硼烷稀釋到1%得到的氣體的流速為30sccm,以及2×1012atom/cm2的劑量。
接下來,通過旋轉器涂覆含10ppm重量鎳的乙酸鎳溶液。代替涂覆,通過濺射將鎳噴射在整個表面上。
對半導體膜進行熱處理以晶化它并得到具有晶體結構的半導體膜。在電爐中或照射強光進行熱處理。當在電爐中進行熱處理時,溫度設置為500到650℃,處理持續4到24小時。這里,通過熱處理脫氫(500℃一小時)之后熱處理晶化(550℃4小時)得到具有晶體結構的硅膜。雖然這里使用電爐通過熱處理晶化了半導體膜,但也可以通過能夠短時間獲得晶化的燈退火裝置晶化。
通過稀釋的氟酸等去除具有晶體結構的硅膜表面上的氧化膜之后,使用連續波固態激光器以及基波的第二到第四諧波以便晶化非晶半導體膜時得到大晶粒尺寸的晶體。由于在空氣或氧氣氣氛中進行激光照射,由此在表面上形成氧化膜。通常,使用NdYVO4激光器(基波1064nm)的二次諧波(532nm)或三次諧波(355nm)。當使用連續波激光器時,通過非線性光學元件將10W功率連續波YVO4激光器發出的激光轉變為諧波。或者,通過將YVO4晶體和非線性光學元件放入諧振器中得到諧波。通過光學系統將照射表面上的諧波成形為長方形或橢圓形激光,然后照射要照射的物體。此時需要的能量密度約0.01到100MW/cm2(優選0.1到10MW/cm2)。照射期間,以10到2000cm/s的速度相對于激光移動半導體膜。
當然,雖然在連續波YVO4激光器的二次諧波照射在其上之前使用具有晶化結構的硅膜可以形成TFT,但優選使用激光照射其上之后具有晶化結構的硅膜形成TFT,是由于其上照射激光的硅膜結晶性提高,TFT的電特性改善。例如,雖然,使用激光照射其上之前具有晶化結構的硅膜形成TFT,但遷移率幾乎為300cm2/Vs,當使用激光照射其上之后具有晶化結構的硅膜形成TFT時,遷移率極大提高,約500到600cm2/Vs。
使用鎳作為促進硅晶化的金屬元素進行晶化后,連續波YVO4激光器照射其上,但不限于此,形成具有非晶結構的硅膜并進行脫氫的熱處理之后,通過照射連續波YVO4激光器的二次諧波得到具有晶化結構的硅膜。
可以使用脈沖波激光器代替連續波激光器。使用脈沖波的受激準分子激光器時,優選頻率設置為300Hz,激光密度設置為100到1000mJ/cm2(通常為200到800mJ/cm2)。這里,激光可以重疊50到98%。
通過稀釋的氟酸去除激光照射形成的氧化膜,然后用臭氧水處理表面120秒形成厚度總共1到5nm的氧化膜作為阻擋層。這里使用臭氧水形成阻擋層,但也可以通過在氧氣氣氛中紫外線照射氧化具有晶體結構的半導體膜表面形成,或者通過氧等離子體處理氧化具有晶體結構的半導體膜表面形成,或者通過等離子體CVD、濺射或蒸發形成約1到10nm厚的氧化膜形成。在形成阻擋層之前可以去除通過激光照射形成的氧化膜。
接下來,通過等離子體CVD或濺射在阻擋層上形成含氬非晶硅膜作為吸雜點。非晶硅膜的厚度為50到400nm,這里為150nm。使用硅靶通過濺射在0.3Pa的膜形成壓力下在氬氣氛中形成非晶硅膜。
此后,在電爐中進行650℃熱處理3分鐘以吸雜減少具有晶體結構的半導體膜中的鎳濃度。燈退火裝置可以代替電爐使用。
使用阻擋層作為腐蝕終止層,選擇性地除去吸雜點,即,含氬非晶硅膜。然后,通過稀釋的氟酸選擇性地去除阻擋層。吸雜期間鎳易于朝具有高濃度氧的區域移動,因此吸雜之后需要除去為氧化膜的阻擋層。
接下來,使用臭氧水在得到的含晶體結構的硅膜(也稱做多晶硅膜)表面上形成薄氧化膜。然后形成抗蝕劑掩模,腐蝕硅膜形成相互隔開并具有需要形狀的島狀半導體層。形成半導體層之后,去除抗蝕劑掩模。
通過含有氟酸的刻蝕劑除去氧化膜,同時,清洗硅膜的表面。然后,形成主要含硅的絕緣膜作為柵絕緣膜803。這里的柵絕緣膜為通過等離子體CVD形成的氮氧化硅膜(組分比Si=32%,O=59%,N=7%,H=2%),厚度為115nm。
接下來,厚度為20至100nm的第一導電膜和厚度為100至400nm的第二導電膜的疊層形成在柵絕緣膜上。在本例中,厚度為50nm的氮化鉭膜形成在柵絕緣膜803上,然后厚度為370nm的鎢膜設置其上。通過下面示出的工序構圖導電膜形成柵電極和布線。
第一導電膜和第二導電膜的導電材料為選自由Ta、W、Ti、Mo、Al和Cu組中的元素或主要含有以上元素的合金或化合物。第一導電膜和第二導電膜可以為摻有磷或其它雜質元素的半導體膜,通常為多晶硅膜,或者可以是Ag-Pd-Cu合金膜。本發明不限于兩層結構導電膜。例如,可以使用依次疊置的50nm厚的鎢膜、500nm厚的鋁-硅合金(Al-Si)膜以及30nm厚的氮化鈦膜組成的三層結構。當使用三層結構時,第一導電膜的鎢可以用氮化鎢代替,第二導電膜的鋁-硅合金(Al-Si)膜可以用鋁-鈦合金(Al-Ti)膜代替,第三導電膜的氮化鈦膜可以用鈦膜代替。或者,可以使用單層導電膜。
優選使用ICP(感應耦合等離子體)刻蝕腐蝕第一導電膜和第二導電膜(第一腐蝕處理和第二腐蝕處理)。通過使用ICP腐蝕和調節腐蝕條件(施加到線圈式電極的電功率量、施加到襯底側電極的電功率量、襯底側電極的溫度等),這些膜可以根據需要腐蝕并成錐形。形成抗蝕劑掩模之后,進行第一腐蝕處理。第一腐蝕條件包括在1Pa的壓力下將700W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈式電極,使用CF4、Cl2、O2作為腐蝕氣體,將它的氣體流速比例設置為25∶25∶10(sccm)。襯底側(樣品臺)也接收150W的RF(13.56MHz)功率以施加基本上負的自/偏壓。襯底側電極的面積(尺寸)為12.5cm×12.5cm,線圈式電極為直徑為25cm的圓盤(disc)(這里,提供線圈于其上的石英圓盤)。在這些第一腐蝕條件下腐蝕W膜將它的邊緣形成錐形。此后,將第一腐蝕條件轉變為第二腐蝕條件同時不去除抗蝕劑掩模。第二腐蝕條件包括使用CF4和Cl2作為腐蝕氣體,將其氣體流速比例設置為30∶30(sccm),在1Pa的壓力下將500W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈式電極,產生等離子體腐蝕約30秒。襯底側(樣品臺)也接收20W的RF(13.56MHz)功率以施加基本上負的自/偏壓。在使用CF4和Cl2的混合物的第二腐蝕條件下,W膜和TaN膜的腐蝕程度幾乎相同。第一腐蝕條件和第二腐蝕條件構成第一腐蝕處理。
在抗蝕劑掩模保持原位的第二腐蝕處理之后,第三腐蝕條件包括CF4和Cl2作為腐蝕氣體,將它的氣體流速比例設置為30∶30(sccm),在1Pa的壓力下將500W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈式電極,產生等離子體腐蝕60秒。襯底側(樣品臺)也接收20W的RF(13.56MHz)電源以施加基本上負的自/偏壓。此后,將第三腐蝕條件轉變為第四腐蝕條件同時不除去抗蝕劑掩模。第四腐蝕條件包括使用CF4、Cl2、O2作為腐蝕氣體,將它的氣體流速比例設置為20∶20∶10(sccm),1Pa的壓力下將500W的RF(13.56MHz)功率施加到線圈式電極,產生等離子體腐蝕約20秒。襯底側(樣品臺)也接收20W的RF(13.56MHz)功率以施加基本上負的自/偏壓。第三腐蝕條件和第四腐蝕條件構成第二腐蝕處理。在該階段,形成具有作為下層的第一導電層804a和作為上層的第二導電層804b的柵電極和布線805到807。
接下來,去除抗蝕劑掩模,用柵電極804到807作為掩模摻雜整個表面進行第一摻雜處理。第一摻雜處理使用離子摻雜或離子注入。這里,離子摻雜條件為劑量設置為1.5×1014atom/cm2,加速電壓設置為60到100keV。作為賦予n型導電類型的雜質元素,通常使用磷(P)或砷(As)。以自對準方式形成第一雜質區(n--區)822到825。
重新由抗蝕劑形成掩模。此時,由于開關TFT的關斷電流值降低,形成掩模與形成像素部分901的開關TFT的半導體層的溝道形成區或其一部分重疊。形成掩模以保護形成驅動電路的p溝道TFT906的半導體層的溝道形成區及其周邊部分。此外,形成掩模與形成像素部分901的電流控制TFT904的半導體層的溝道形成區及其周邊部分重疊。
使用抗蝕劑掩模通過進行選擇性的第二摻雜處理形成與部分柵電極重疊的雜質區(n-區)。第二摻雜處理使用離子摻雜或離子注入。這里,使用離子摻雜。通過用氫氣將磷化氫(PH3)稀釋到5%得到的氣體的流速設置為30sccm,劑量設置為1.5×1014atom/cm2,加速電壓設置為90keV。此時,由抗蝕劑制成的掩模以及第二導電層作為掩模防止賦予n型導電類型的雜質元素,形成第二雜質區311和312。用賦予濃度范圍為1×1016到1×1017atom/cm3的n型導電類型的雜質元素摻雜第二雜質區。這里,與第二雜質區相同的濃度范圍稱做n-區。
不除去抗蝕劑掩模進行第三摻雜處理。第三摻雜處理使用離子摻雜或離子注入。作為賦予n型導電類型的雜質元素,通常使用磷(P)或砷(As)。這里,使用離子摻雜。通過用氫氣將磷化氫(PH3)稀釋到5%得到的氣體的流速設置為40sccm,劑量設置為2×1015atom/cm2,加速電壓設置為80keV。此時,由抗蝕劑制成的掩模以及第二導電層作為掩模防止賦予n型導電類型的雜質元素,形成第三雜質區813、814、826到828。用賦予濃度范圍為1×1020到1×1021atom/cm3n型導電類型的雜質元素摻雜第三雜質區。這里,與第三雜質區相同的濃度范圍稱做n+區。
除去抗蝕劑掩模并形成新的抗蝕劑掩模之后,進行第四摻雜處理。形成第四雜質區818、819、832、833以及第五雜質區816、817、830、831,其中通過第四摻雜處理將賦予p型導電類型的雜質元素添加到形成p溝道TFT的半導體層。
賦予p型導電類型的雜質元素的濃度設置為從1×1020到1×1021atom/cm3以添加到第四雜質區818、819、832和833。已在前一步驟由磷(P)摻雜的第四雜質區818、819、832和833(n--區)用賦予p型導電類型且濃度為1.5到3倍磷濃度的雜質元素摻雜以獲得p型導電類型。這里,與第四雜質區具有相同濃度范圍的區域稱做p+區。
在與第二導電層的錐形部分重疊的區域中形成第五雜質區816、817、830、831。添加濃度范圍為1×1018到1×1020atom/cm3賦予p型導電類型的雜質元素。這里,與第五雜質區具有相同濃度范圍的區域稱做p-區。
通過以上步驟,在每個半導體層中形成具有n型或p型導電類型的雜質區。導電層804到807變為TFT的柵電極。
形成絕緣層覆蓋幾乎整個表面(未示出)。在本例中,通過等離子體CVD法形成厚度50nm的氧化硅膜。當然,絕緣膜不限于氧化硅膜,可以使用含硅的其它絕緣膜的單層或疊層。
下一步驟是摻雜半導體層使用的雜質元素的激活處理。激活步驟使用燈光源的快速熱退火(RTA)、激光照射、使用電爐的熱處理或這些方法的組合。
在本例所示的例子中,以上介紹的激活之后形成層間絕緣膜。然而,可以在激活之前形成絕緣膜。
形成由氮化硅膜制成的第一層間絕緣膜808。然后,對半導體層進行熱處理(300到550℃進行1到12小時)以氫化處理半導體層。該步驟使用含在第一層間絕緣膜808中的氫端接懸掛鍵。與存在為氧化硅膜的層間絕緣膜無關氫化半導體層。可以使用的其它氫化方法包括等離子體氫化(使用等離子體激活的氫)。
接下來,在第一層間絕緣膜808上形成由有機絕緣材料制成的第二層間絕緣膜809。在本例中,形成厚度1.6μm的丙烯酸樹脂809a,通過濺射形成厚度200nm的氮化硅膜809b。
形成與由p溝道TFT904形成的接觸電流控制TFT904漏區接觸的像素電極834與以后形成的連接電極重疊接觸。在本例中,像素電極起OLED陽極的作用,為由OLED發出的光穿過像素電極照射的透明導電膜。
接下來形成的是到達作為柵電極或柵極布線的導電層的接觸孔并且接觸孔到達雜質區。在本例中,連續進行幾次腐蝕處理。此外,在本例中,使用第二層間絕緣膜作為腐蝕終止層,以腐蝕第三層間絕緣膜,然后第一層間絕緣膜用做腐蝕終止層以腐蝕第二層間絕緣膜,然后腐蝕第一層間絕緣膜。
此后,由Al、Ti、Mo或W形成電極835到841,具體為源線、電源線、引出電極、連接電極等。這里,通過構圖Ti膜(厚度100nm)、含硅的Al膜(厚度350nm)、以及另一Ti膜(厚度50nm)的疊層得到電極和布線。根據需要形成源電極、源線、連接電極、引出電極、電源線等。接觸覆蓋有層間絕緣膜的柵極布線的引出電極提供在柵極布線的端部,其它布線的端部也具有連接到外部電路和外部電源的多個電極的輸入/輸出端部。提供連接電極841以接觸并與像素電極834重疊,已形成的像素電極834接觸電流控制TFT904的漏區。
以上面介紹的方式形成驅動電路902,驅動電路902具有n溝道TFT905和p溝道TFT906互補地組合的CMOS電路以及分別具有n溝道TFT903或p溝道TFT904的多個像素的像素部分901。
接下來,稱做堤壩(bank)的絕緣體842a和843b形成在像素電極834的每一端以覆蓋像素電極834的每一端。堤壩842a和843b由含硅或樹脂膜的絕緣膜形成。在本例中,通過構圖由有機樹脂膜制成的絕緣膜形成堤壩842a,通過濺射形成氮化硅膜,通過構圖形成堤壩842b。
接著,在其端部由堤壩覆蓋的像素電極834上形成OLED的EL層843和陰極844。在本例中,通過實施例1中所示的淀積裝置蒸發OLED的EL層843和陰極844。蒸發方法根據實施例1或例1。通過在真空中進行蒸發同時加熱襯底形成高密度和高純度的EL層。
EL層843(用于光發射和移動載流子以產生光發射的層)具有發光層以及電荷傳送層與電荷注入層的自由組合。例如,使用低分子量有機EL材料或高分子量有機EL材料用于形成EL層。EL層可以是由通過單重態激發(熒光)發光的發光材料(單態化合物)形成的薄膜或由通過三重態激發(磷光)發光的發光材料(三重態化合物)形成的薄膜。可以使用如碳化硅等的無機材料作為電荷傳送層和電荷注入層。可以使用已知的有機EL材料和無機材料。
據說陰極844的優選材料為具有小功函數的金屬(通常,屬于元素周期表中1或2族的金屬元素)或這些金屬的合金。隨著功函數變小,發光效率提高。因此,特別優選含為一種堿金屬的Li(鋰)的合金材料作為陰極材料。陰極也作為所有像素公共的線,并且具有穿過連接線的輸入端部分中的端電極。
到目前為止的步驟完成的狀態顯示在圖8中。雖然用于OLED(電流控制TFT)的開關TFT903和電流提供TFT顯示在圖8中,但不用說不限于此,由多個TFT形成的各種電路可以提供在TFT的柵電極端部。
接下來,優選由有機樹脂、保護膜、密封基片、或密封容器密封至少具有陰極、有機化合物層以及陽極的OLED,以使OLED完全與外部隔離,并防止如潮氣和氧等外部物質滲透,由于EL層氧化這加速退化。然而,不需要在以后將連接FPC的輸入/輸出端部分中提供保護膜等。
使用各向異性導電材料將FPC(柔性印刷電路)附著到輸入/輸出端部分的電極。各向異性導電材料由樹脂以及表面覆有Au等且直徑為幾十到幾百μm的導電顆粒組成。導電顆粒將輸入/輸出端部分的電極與FPC中形成的布線電連接。
如果需要,可以提供如極化板組成的圓形極化板和相差板等的光學薄膜,并且可以安裝IC芯片。
通過以上步驟,完成了將連接FPC的模塊型發光器件。
本例可以與實施例1和2以及例1到4自由組合。
例6顯示了例5得到的模塊型發光器件(也稱做EL模塊)的俯視圖和剖面圖。
圖9A為EL模塊的俯視圖,圖9B為沿圖9A的線A-A’截取的剖面圖。圖9A示出了基底絕緣膜401形成在結合(bonding)部件400(例如第二結合部件等)上,像素部分402、源極側驅動電路404、以及柵極側驅動電路403形成其上。可以根據以上提到的例子5得到這些像素部分和驅動電路。
參考數字418為有機樹脂,419為保護膜。像素部分和驅動電路部分由有機樹脂418覆蓋,有機樹脂418由保護膜419覆蓋。此外,有機樹脂可以使用結合部件由覆蓋材料密封。在進行剝離之前,可以粘附覆蓋材料作為支撐介質。
此外,參考數字408表示傳送將被輸入到源極側驅動電路404以及柵極側驅動電路403的信號的布線,它接收將來自變為外部輸入端的FPC(柔性印刷電路)409的視頻信號和時鐘信號。這里圖中僅示出了FPC,但印刷布線板(PWB)可以附加到該FPC。假設本說明書中的發光器件不僅包含發光器件自身,也包含附有FPC或PWB的狀態。
下面介紹圖9B所示的剖面結構。基底絕緣膜401形成在結合部件400上。形成與絕緣膜401接觸的像素部分402和柵極驅動電路403。像素部分402由電流控制TFT411和包括電連接到電流控制TFT411漏極的像素電極412的多個像素組成。此外,通過使用與n溝道TFT413和p溝道TFT414結合的CMOS電路形成柵極驅動電路403。
根據例5的n溝道TFT和例5的p溝道TFT可以制造TFT(包括411、413以及414)。雖然在圖9中僅示出了用于OLED的電流源TFT(電流控制TFT411),但不用說不限于此,由多個TFT形成的各種電路可以提供在TFT柵電極的端部。
像素部分402、源極側驅動電路404、以及柵極側驅動電路403形成在根據例5的同一襯底上。
像素電極412作為發光元件(OLED)的陰極。堤壩415形成在像素電極412的兩個端部。發光元件的有機化合物層416和陽極417形成在像素電極412上。
對于有機化合物層416,應該理解可以通過自由地結合發光層、電荷傳送層或電荷注入層形成有機化合物層(用于進行光發射以及由此載流子移動的層)。
陽極417作為所有像素的公共線,并通過連接線408電連接到FPC409。此外,包含在像素部分402和柵極側驅動電路403中的元件都由陽極417、有機樹脂418以及保護膜419覆蓋。
此外,對于有機樹脂418,優選使用盡可能透過可見光的透明或半透明材料。此外,優選有機樹脂418為盡可能不透過如潮氣和氧等雜質的材料。
此外,優選發光元件完全由有機樹脂418覆蓋之后,保護膜419至少形成在有機樹脂418的表面(露出表面)上,如圖7A和7B所示。保護膜形成在包括襯底背面的整個表面上。此時,需要仔細形成保護膜,以便在提供外部輸入端(FPC)的位置處不形成保護膜部分。使用掩模以防止在該位置形成保護膜。外部輸入端部分可以由如Teflon(注冊商標)制成的帶覆蓋,該帶可用做CVD裝置中防止形成保護膜的掩蔽帶。氮化硅膜、DLC膜或AlNxOy膜可以用做保護膜419。
按以上構成的發光元件用保護膜419封閉,以將發光元件與外部完全隔離,由此防止通過氧化加速有機化合物退化的如水和氧等材料從外部進入。由此,提高了發光器件的可靠性。通過使用圖5到7所示的裝置可以進行從淀積到密封EL層的步驟。
像素電極用做陽極并且有機化合物層和陰極制成疊層以在與圖9中所示相反方向中發光的另一布局也是可行的。圖10示出了這種布局的一個例子。它的俯視圖與圖9中所示的俯視圖相同,因此省略了介紹。
下面介紹圖7的剖面圖中的結構。絕緣膜610形成在襯底600上,像素部分602和柵極側驅動電路603形成在絕緣膜610上。由包括電流控制TFT611和電連接到電流控制TFT611漏極的像素電極的多個像素形成像素部分602。通過使用具有n溝道TFF613和p溝道TFT614結合的CMOS電路形成柵極驅動電路603。
與例5的n溝道TFT和例5的p溝道TFT相同的方式可制造這些TFT(611、613、614等)。雖然在圖10中僅示出了用于OLED的電流源TFT(電流控制TFT411),但不用說不限于此,由多個TFT形成的各種電路可以提供在TFT柵電極的端部。
像素電極612用作發光元件(OLED)的陽極。堤壩615形成在像素電極612的相對的端部,發光元件的有機化合物層616和陽極617形成在像素電極612上。
陽極617也用作連接到所有像素的公共線元件,并通過連接布線608電連接到FPC609。此外,包含在像素部分602和柵極側驅動電路603中所有的元件都由陽極617、有機樹脂618以及保護膜619覆蓋。通過粘結劑將覆蓋部件620粘結到元件層。在覆蓋部件中形成凹槽,干燥劑620設置其中。
在圖10所示的布局中,像素電極用做陰極,同時有機化合物層和陽極疊置形成,由此沿圖10所示的箭頭方向發光。
雖然借助例子介紹頂柵TFT,但只要是TFT結構都可以適用本發明。例如,本發明可以適用于底柵(倒置交錯結構)TFT和交錯結構的TFT。
本例可以與實施例1、實施例2、例1到5自由組合。
例7通過實施本發明,可以實現EL模塊(有源矩陣液晶模塊、有源矩陣EL模塊和有源矩陣EC模塊)。即,通過實施本發明,實現了構建在所有電子設備中的各種模塊。
下面給出這種電子設備視頻攝像機、數字照相機、頭戴顯示器(護目鏡型顯示器)、汽車導航系統、汽車立體聲系統、個人計算機、便攜信息終端(移動計算機、移動電話或電子書籍等)等。在圖11和12中示出了這些例子。
圖11A是個人計算機,包括機身2001、圖像輸入部分2002、顯示部分2003和鍵盤2004等。
圖11B是視頻攝像機,包括機身2101、顯示部分2102、聲音輸入部分2103、操作開關2104、電池2105和圖像接收部分2106等。
圖11C是移動計算機,包括機身2201、攝像機部分2202、圖像接收部分2203、操作開關2204和顯示部分2205等。
圖11D是護目鏡型顯示器,包括機身2301、顯示部分2302和鏡臂部分2303等。
圖11E是采用記錄介質記錄節目(下文中稱作記錄介質)的播放器,包括機身2401、顯示部分2402、揚聲器部分2403、記錄介質2404和操作開關2405等。該裝置采用DVD(數字通用光盤)、CD等作為記錄介質,并能進行音樂欣賞、電影欣賞、游戲和用于互聯網。
圖11F是數字照相機,包括機身2501、顯示部分2502、取景器2503、操作開關2504和圖像接收部分(未在圖中示出)等。
圖12A是移動電話,包括機身2901、聲音輸出部分2902、聲音輸入部分2903、顯示部分2904、操作開關2905、天線2906和圖像輸入部分(CCD、圖像傳感器等)2907等。
圖12B是便攜書籍(電子書籍),包括機身3001、顯示部分3002和3003、記錄介質3004、操作開關3005和天線3006等。
圖12C是顯示器,包括機身3101、支撐部分3102和顯示部分3103等。此外,在圖12C中的顯示器具有小的、中等尺寸或大尺寸的屏幕,例如5到20英寸。另外,為了制造這種尺寸的顯示部件,優選采用一側為一米的基板通過成套印刷(gang printing)來大量生產。
如上所述,本發明的適用范圍極其廣泛,并且本發明可用于各種領域的電子設備。注意,本例中的這些電子設備可通過利用實施例1到3中的構造以及例1到6的任何組合來實現。
例8在本例中介紹了一種新穎的膜制造方法。
對于物理膜形成方法的一個典型例子,現已知在真空下由真空源蒸發蒸發材料形成膜的真空蒸發。此外,對于化學膜形成方法的典型例子,現已知在襯底表面或汽相中通過化學反應形成膜的CVD(化學汽相淀積)。
本例提供了新穎的膜形成方法。即,當在膜形成室中由蒸發源蒸發有機化合物材料時,流動包括小于有機化合物材料顆粒的材料作為組分的少量的材料氣體,以將小原子半徑材料包含在有機化合物膜中。
對于小原子半徑材料氣體,可以使用選自以下一種或多種硅烷族氣體(甲硅烷、乙硅烷以及丙硅烷)、SiF4、GeH4、GeF4、SnH4以及碳氫化合物族氣體(CH4、C2H2、C2H4以及C6H6)。將氣體引入到裝置內之前,通過氣體凈化器高度提純氣體。因此,需要提供氣體凈化器以便高度提純氣體之后,氣體引入到蒸發裝置內。由此,可以預先去除含在氣體中的氧、水和其它雜質。因此,可以防止這些雜質引入到裝置內。
例如,當甲硅烷氣體以幾sccm引入到其內通過蒸發淀積有機材料的膜形成室內時,在膜形成室內漂浮的SiH4進入通過淀積由蒸發源蒸發的有機材料在襯底上形成的薄膜內。然后,小原子半徑SiH4加原樣或SiHx嵌入在要含在膜中的較大顆粒半徑有機材料分子之間。蒸發期間,蒸發源加熱到100℃。由于甲硅烷具有約550℃的分解溫度,因此它不會分解。根據要蒸發的有機材料,它與SiH4或SiHx反應形成化合物。此外,由于少量殘留在膜形成室中的氧(或潮氣)被捕獲形成SiOx,因此可以減少膜形成室以及膜中為退化有機材料的一個因素的氧(或潮氣)。由此,可以提高發光元件的可靠性。
當膜中的有機材料分子之間存在間隔時,氧容易進入間隔引起退化。由于該間隔被掩蓋,因此通過使用SiF4、GeH4、GeF4、SnH4以及碳氫化合物族氣體(CH4、C2H2、C2H4以及C6H6)可以提高發光元件的可靠性。
對于以上的有機材料,可以列舉α-NPD(4,4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-聯苯)、BCP(浴銅靈)、MTDATA(4,4’4”-三(N-3-甲苯基-N-苯基-氨基)三苯胺、Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁(tris-8-quinolinorathoalumium)衍生物)。
當通過共同蒸發形成圖4所示的混合區域時,或當淀積功能區(具有電子傳送功能)時,本例很有效。由此,可以提高發光元件的可靠性。
膜形成室的真空度為10-8到10-1乇,優選10-7到10-2乇。提供干泵、低溫抽氣泵或磁浮型渦輪分子泵用做與膜形成室相連的真空蒸發處理室。此外,當膜形成室的內壁材料表面制得小時,如氧和水等雜質的吸收也小。因此,可以使用通過電解拋光制成鏡面的不銹鋼(SUS)或鋁。由此,可以保持膜形成室內10-8到10-1乇的真空度。此外,使用處理過以將孔減到極少量的材料如陶瓷作為內部部件。應該注意,優選這些材料具有中心線平均平坦度3nm以下的表面平坦度。
下面使用圖15介紹本發明中膜形成裝置的構成。圖15示出了本發明中膜形成裝置的剖面圖的一個例子。
在圖15中,提供通過支架固定接觸襯底1501的蒸發掩模1502a。此外,在它下面,提供能夠分別以不同溫度加熱的蒸發源支架1506。應該注意這些蒸發源與襯底相面對提供。
材料室1508為包括導電金屬材料的蒸發支架1506的空間。當通過為蒸發支架提供的加熱裝置(通常為電阻加熱法)將提供在其內的有機化合物1507加熱到升華溫度時,有機化合物通過蒸發淀積到襯底的表面。應該注意當進行蒸發時,將電極1502b移動到不會防止蒸發的位置,此外,有機化合物1507提供在各容器內(通常為坩堝和蒸發舟)。
此外,蒸發期間,材料氣體以幾sccm引入以將材料氣體含在膜中。材料氣體或材料氣體的主要成分以0.01原子%到5原子%,優選0.1原子%到2原子%含在膜中。對于引入到膜形成室1503內的氣體,可以使用選自以下的一種或多種硅烷族氣體(甲硅烷、乙硅烷以及丙硅烷)、SiF4、GeH4、GeF4、SnH4以及碳氫化合物族氣體(CH4、C2H2、C2H4以及C6H6)。
含有使用圖15形成的有機化合物的膜含有材料氣體或材料氣體的主要成分,氧和潮氣很難進入膜內。因此,使用含有有機化合物的本膜的發光元件提高了可靠性。
此外,通過蒸發多種不同材料進行蒸發時,同時蒸發兩種有機化合物,以上材料氣體引入以形成含兩種有機化合物和材料氣體或材料氣體的主要成分的混合區。
此外,蒸發第一有機化合物之后,在相同的蒸發氣氛下蒸發第二有機化合物,引入以上材料氣體形成第一功能區和第二功能區之間的混合區。在本例中,通過以前的電阻加熱蒸發第一有機化合物,蒸發期間打開第一閘板1509。由此可以朝襯底分散。以此方式,可以形成圖4A所示的第一功能區。接下來,打開第二閘板1519蒸發形成混合區。
此外,形成混合區時,混合區具有濃度梯度。此外,當添加能夠將三重態激發能轉變為光發射的材料到混合區作為摻雜劑時,可以適用本發明。此外,當進行共同蒸發時,優選蒸發有機化合物的方向與要被蒸發的物體的位置交叉,由此有機化合物相互混合。
此外,提供防粘附屏蔽板1505以防止蒸發期間有機化合物粘附到膜形成室的內壁。
此外,由于提供有如加熱器的加熱裝置的蒸發支架1506升高到高溫,因此優選它覆蓋有熱絕緣材料1504。
此外,只要等離子體不對含有機化合物的膜產生損傷,那么可產生等離子體。可以在通過電容器1500b與高頻電源1500a相連的蒸發掩模1502a與電極1502b之間產生等離子體。
此外,除了甲硅烷還可以引入磷化氫氣體。此外,代替甲硅烷,可以使用AsH3、B2H2、BF4、H2Te、Cd(CH3)2、Zn(CH3)2、(CH3)3In、H2Se、BeH2、三甲基鎵或三乙基鎵。
本例可以與實施例1到3以及例1到7任何之一自由組合。
根據本發明,在真空中加熱襯底的同時進行淀積和形成具有所希望厚度的膜,從而可形成高密度和高純度的有機化合物層。
此外,根據本發明,在真空中加熱襯底的同時進行多次淀積,從而在各相鄰層之間的分子配合得更好。特別的,在形成混合區的情況下,在混合區中的分子配合得更好。因此,可以進一步降低驅動電壓并可抑制亮度退化。
此外,根據本發明,在單個膜形成室中,可以在膜形成之前在真空中進行退火,在膜形成期間在真空中退火,在膜形成之后在真空中退火,從而提高生產能力。
此外,根據本發明,粘附在膜形成裝置中安裝的夾具上和膜形成裝置內壁上的淀積材料可以被去掉而不將它們暴露在大氣中。
權利要求
1.一種膜形成裝置,用于通過從提供在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜,所述膜形成裝置包括將所述襯底安放其內的膜形成室;在所述膜形成室中提供的淀積源;在所述膜形成室中提供用于加熱淀積源的裝置;在所述膜形成室中提供用于加熱掩模的加熱裝置;以及用于將膜形成室抽真空的其空氣體放電處理室,其中膜形成室與其空氣體放電處理室相連接。
2.根據權利要求1的裝置,其中所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的真空度。
3.根據權利要求1的裝置,其中提供多個淀積源,并包含分別具有不同功能的有機化合物,并且同時淀積至少兩種類型的有機化合物。
4.根據權利要求1的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述淀積源的溫度T3。
5.根據權利要求1的裝置,其中所述襯底的溫度T1控制在50到200℃的范圍內。
6.一種膜形成裝置,用于通過從提供在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜,所述膜形成裝置包括將所述襯底安放其內的膜形成室;在所述膜形成室中提供的防止粘附裝置,以防止在內壁上形成膜;在所述膜形成室中提供用于加熱防止粘附裝置的加熱裝置;在所述膜形成室中提供的淀積源;在所述膜形成室中提供用于加熱淀積源的裝置;以及在所述膜形成室中提供用于加熱掩模的加熱裝置;以及用于將膜形成室抽真空的其空氣體放電處理室,其中膜形成室與所述其空氣體放電處理室相連接。
7.根據權利要求6的裝置,其中所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的真空度。
8.根據權利要求6的裝置,其中提供多個淀積源,并包含分別具有不同功能的有機化合物,并且同時淀積至少兩種類型的有機化合物。
9.根據權利要求6的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述淀積源的溫度T3。
10.根據權利要求6的裝置,其中所述襯底的溫度T1控制在50到200℃的范圍內。
11.根據權利要求6的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述防止粘附裝置的溫度T2至少10℃,并且控制所述防止粘附裝置的溫度T2低于所述淀積源的溫度T3。
12.一種膜形成裝置,包括裝載室;傳送室;以及相互串聯連接的膜形成室,其中所述膜形成室具有使掩模和襯底的定位一致的功能,所述膜形成室與用于將膜形成室抽真空的其空氣體放電處理室相連接,并包括用于防止在內壁中形成膜的防止粘附裝置、加熱防止粘附裝置的加熱裝置、淀積源、加熱淀積源的裝置以及加熱掩模的加熱裝置。
13.根據權利要求12的裝置,其中所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的真空度。
14.根據權利要求12的裝置,其中提供多個淀積源,并包含分別具有不同功能的有機化合物,并且同時淀積至少兩種類型的有機化合物。
15.根據權利要求12的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述淀積源的溫度T3。
16.根據權利要求12的裝置,其中所述襯底的溫度T1控制在50到200℃的范圍內。
17.根據權利要求12的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述防止粘附裝置的溫度T2至少10℃,并且控制所述防止粘附裝置的溫度T2低于所述淀積源的溫度T3。
18.一種膜形成裝置,包括裝載室;與所述裝載室相連接的傳送室;以及與所述傳送室相連接的膜形成室,其中所述傳送室具有使掩模和襯底的定位一致的功能,并且所述膜形成室與用于將膜形成室抽真空的其空氣體放電處理室相連接,且所述的膜形成室包括防止在內壁中形成膜的防止粘附裝置、加熱防止粘附裝置的加熱裝置、淀積源、加熱淀積源的裝置以及加熱掩模的加熱裝置。
19.根據權利要求18的裝置,其中所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的真空度。
20.根據權利要求18的裝置,其中提供多個淀積源,并包含分別具有不同功能的有機化合物,并且同時淀積至少兩種類型的有機化合物。
21.根據權利要求18的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述淀積源的溫度T3。
22.根據權利要求18的裝置,其中所述襯底的溫度T1控制在50到200℃的范圍內。
23.根據權利要求18的裝置,其中控制所述襯底的溫度T1低于所述防止粘附裝置的溫度T2至少10℃,并且控制所述防止粘附裝置的溫度T2低于所述淀積源的溫度T3。
24.一種膜形成裝置,用于通過從提供在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜,所述膜形成裝置包括將所述襯底安放其內的膜形成室,在所述膜形成室中提供的淀積源;在所述膜形成室中提供用于加熱淀積源的裝置;在所述膜形成室中提供用于加熱襯底的加熱裝置;在所述膜形成室中提供的掩模;以及在所述膜形成室中提供的電極,并與掩模相對;以及用于將膜形成室抽真空的其空氣體放電處理室,其中膜形成室與所述其空氣體放電處理室相連接,并在膜形成室中產生等離子體。
25.根據權利要求10的裝置,其中所述掩模由導電材料制成,并且所述掩模和所述電極中的任一個與高頻功率源相連。
26.一種膜形成裝置,用于通過從提供在襯底對面的淀積源淀積有機化合物材料在襯底上形成膜,所述膜形成裝置包括將所述襯底安放其內的膜形成室;在所述膜形成室中提供的淀積源;在所述膜形成室中提供用于加熱淀積源的裝置;在所述膜形成室中提供用于加熱襯底的加熱裝置;以及用于將膜形成室抽真空的其空氣體放電處理室,其中膜形成室與其空氣體放電處理室以及將激光照射到所述處理室內壁的清潔準備室相連接。
27.根據權利要求26的裝置,其中通過使用電鏡掃描所述激光束。
28.一種膜形成方法,用于在提供在膜形成室中的襯底上淀積有機化合物;其中所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的高真空度,并且在通過放置在襯底對面的淀積源在襯底上淀積有機化合物材料以形成膜的情況下,同時加熱所述襯底以減少膜中的氣體。
29.根據權利要求28的方法,其中所述襯底的溫度T1控制在50到200℃的范圍內。
30.一種膜形成方法,用于在提供在膜形成室中的襯底上淀積有機化合物;其中所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的高真空度,在通過放置在襯底對面的淀積源在襯底上淀積有機化合物材料以形成膜之后,使真空度比膜形成期間更高,同時所述襯底與空氣隔離并加熱所述襯底以減少膜中的氣體。
31.根據權利要求30的方法,其中通過保持真空度比膜形成期間更高來減少膜中的氣體并且加熱所述襯底的處理在與用于形成膜的室相同的膜形成室中進行。
32.根據權利要求30的方法,其中通過保持真空度比膜形成期間更高來減少膜中的氣體并且加熱所述襯底的處理在不同于形成膜的室的處理室中進行。
33.根據權利要求30的方法,其中在膜形成期間,同時加熱所述襯底以減少膜中的氣體。
34.一種膜形成方法,用于在提供在膜形成室中的襯底上淀積有機化合物;其中在襯底上形成第一有機化合物層之后,所述膜形成室保持1×10-3乇或更低壓力的高真空度,并且在通過放置在襯底對面的淀積源在襯底上淀積有機化合物材料以在所述第一有機化合物層上形成第二有機化合物層的膜形成之前,加熱所述襯底以減少在第一有機化合物層中的氣體。
35.一種清潔方法,用來去除粘附到提供有淀積源的膜形成室的有機化合物,所述方法包括通過在膜形成室中產生等離子體清潔掩模或內壁或者防止在內壁上形成膜的防粘附裝置。
36.根據權利要求35的方法,其中所述等離子體在所述掩模和電極之間產生,電極設置在所述掩模和所述淀積源之間。
37.根據權利要求35的方法,其中所述等離子體通過激發選自Ar、H、F、NF3和O的一種或多種氣體產生。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種能夠形成高密度和高純度EL層的膜形成裝置和清潔方法。本發明為通過加熱襯底的加熱裝置加熱襯底10、借助連接到膜形成室的減壓裝置(如渦輪分子泵、干泵、低溫抽氣泵等的真空泵)將膜形成室的壓力減小到5×10
文檔編號C23C14/12GK1428817SQ02154229
公開日2003年7月9日 申請日期2002年12月12日 優先權日2001年12月12日
發明者山崎舜平, 村上雅一 申請人:株式會社半導體能源研究所