專利名稱:氣相淀積設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及用于淀積能夠通過蒸發淀積的淀積材料(下文中稱作蒸發材料)的淀積系統,和以用該淀積系統形成的有機發光元件為代表的發光裝置的制造方法。具體的,本發明涉及真空蒸發方法和蒸發系統,該系統通過從面對襯底提供的多個蒸發源蒸發蒸發材料進行淀積。
背景技術:
近幾年,涉及具有EL元件作為自發光發光元件的發光裝置的研究非常活躍。發光裝置指有機EL顯示器(OELD)或有機發光二極管(OLED)。由于這些發光裝置有諸如適用于電影顯示的快速響應速度,低電壓、低功耗驅動等特征,它們用于包括新一代蜂窩電話和便攜式信息終端(PDA)的下一代顯示器吸引了大家的注意力。
EL元件具有含有機化合物的層(下文中,稱作EL層)夾在陽極和陰極之間的結構。通過向陽極和陰極施加電場在EL層中產生電致發光。從EL元件得到的發光包括從單重激發態回到基態的光發射(熒光)和從三重激發態回到基態的光發射(磷光)。
這類具有以矩陣形狀排列的EL元件的發光裝置可以采用無源矩陣驅動(簡單矩陣發光裝置)和有源矩陣驅動(有源矩陣發光裝置)或其它驅動方法。然而,如果像素密度增加,其中開關由每個像素(或每個點)提供的有源矩陣發光裝置被認為是有優勢的,因為它們可以用低電壓驅動。
上述EL層具有以“空穴輸運層、發光層、電子輸運層”為代表的疊層結構。用于形成EL層的EL材料粗略地分類為低分子(單體)材料和高分子(聚合物)材料。低分子材料用
圖14所示的蒸發設備淀積。
圖14所示的蒸發設備有安裝在襯底上的襯底支撐物1403、封裝了EL材料的融化罐1401、蒸發材料、用于防止要被升華的EL材料上升的擋板1402、和用于加熱融化罐中EL材料的加熱器(沒有示出)。然后,用加熱器加熱的EL材料被升華并淀積在滾動的襯底上。這時,為了均勻地淀積,襯底和融化罐之間有必要有至少1m的距離。
根據上述氣相淀積設備和上述氣相淀積方法,當EL層用氣相淀積形成時,幾乎所有被升華的EL材料附著到氣相淀積裝置膜形成室內部的內壁、擋板或附著阻擋屏(用于防止氣相淀積材料附著到膜形成室內壁上的保護板)上。因而,在形成EL層時,利用昂貴的EL材料的效率非常低,即大約1%或更低,發光裝置的制造成本變得非常昂貴。
另外,根據相關技術的氣相淀積設備,為了提供均勻的膜,有必要將板從氣相淀積源分開等于或大于1m的距離的間隔。因而,氣相淀積設備本身變成大尺寸,氣相淀積裝置的每個膜形成室抽氣所需的時間周期延長,因而,膜形成速率減緩,產量降低。另外,氣相淀積設備是一種轉動板的結構,因而,以大面積板為目標時,氣相淀積設備就有了限制。
另外,有一個問題是EL材料由于氧或水的存在容易被氧化,退化。然而,在用氣相淀積法形成膜中,放入容器(玻璃瓶)中的預定量的氣相淀積材料被取出并轉移到安裝在氣相淀積裝置內部與要形成有膜的物體相對位置上的容器(典型的,坩鍋、或氣相淀積舟)中,就要考慮氣相淀積材料在轉移操作中與氧或水或雜質混合。
另外,當氣相淀積材料從玻璃瓶轉移到容器中時,氣相淀積材料由人手在提供有手套等的膜形成室的預處理室內部轉移。然而,當預處理室中提供手套時,室無法抽真空,操作在大氣壓下進行,就有很大的可能混入雜質。即使當轉移操作在處于氮氣氛中的預處理室內部進行時,也很難盡可能地減少濕氣和氧。另外,盡管使用機器人是可能的,由于氣相淀積材料是粉末形狀的,因而很難制造出機器人來進行轉移操作。因而,很難通過防止雜質混入的集成密閉系統來實施形成EL元件的步驟,即,從形成下電極上面的EL層的步驟到形成上電極的步驟。
發明概述因此,本發明提供氣相淀積設備,其提高利用EL材料的效率、并在形成EL層的產量或均勻性上是極好的,及其氣相淀積方法。另外,本發明提供用氣相淀積裝置并根據本發明的氣相淀積方法制造的發光裝置和制造該發光裝置的方法。
另外,本發明提供在具有,例如320mm×400mm、370mm×470mm、400mm×500mm、550mm×650mm、600mm×720mm、620mm×730mm、680mm×880mm、730mm×920mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm或1150mm×1300mm尺寸的大面積板上有效地氣相淀積EL材料的方法。
根據上述大面積板,有可能有一個問題是當板用板支撐裝置(永久磁鐵等)固定支撐住時,板部分地彎曲。另外,當形成更大面積時,還要有彎曲薄的掩模的考慮。
另外,本發明提供能夠避免雜質混入EL材料的制造系統。
為了實現上述目標,根據本發明,提供有用于支持板的板支撐裝置,使得當用一個大面積板多面切割(用一片板形成多個面板)時,以后構成劃線的部分與之接觸。即,板安裝在板支撐裝置上,而通過從提供在板支撐裝置下側面上的氣相淀積源支撐物升華氣相淀積材料,向不與板支撐裝置接觸的區域實施氣相淀積。從而,大面積板的彎曲可以被限制在等于或小于1mm。
另外,當使用掩模(典型的,金屬掩模)時,掩模可以被安裝在板支撐裝置之上,板可以被安裝在掩模之上。從而,掩模的彎曲可以被限制在等于或小于1mm。另外,氣相淀積掩模可以與板或板支撐物緊密接觸,或者通過提供之間一定程度的間隔固定在板上的氣相淀積掩模支撐物可以恰當地被提供。
另外,當室的內壁或掩模被清潔時,板支撐裝置可以用導電材料形成,附著在室內壁或掩模上的氣相淀積材料可以通過用連接到板支撐裝置上的高頻功率源提供等離子體除去。
另外,為了實現上述目標,根據本發明,提供了氣相淀積設備,特征在于,板和氣相淀積源相對彼此移動。即,本發明特征在于在氣相淀積室的內部,安裝有填充了氣相淀積材料的容器的氣相淀積源支撐物相對于板移動一定的間距或板相對于氣相淀積源移動一定的間距。另外,優選的是將氣相淀積源支撐物移動一定的間距,使得升華的氣相淀積材料的末端(邊緣)疊加(重疊)。
盡管可以用單個或多個氣相淀積源支撐物,當氣相淀積源支撐物為EL層層疊的層的每一層提供時,氣相淀積可以有效地并連續地進行。另外,單個或多個容器可以安裝到氣相淀積源支撐物上,另外,裝有同樣氣相淀積材料的多個容器可以被安裝。另外,當包括不同氣相淀積材料的容器被安裝時,膜可以以對被升華的氣相淀積材料進行混合的狀態形成于板上(其被稱作共氣相淀積)。
其次,將給出用于根據本發明相對于彼此移動板和氣相淀積源路徑概要的說明。另外,盡管將用參考圖2A和2B根據本發明相對于板移動氣相淀積源支撐物的實例給出說明,板和氣相淀積源可以相對于彼此移動,且移動氣相淀積源支撐物的路徑不限于圖2A和2B。另外,盡管說明將給出4個氣相淀積源支撐物A、B、C、D的情形,自然可以提供任何數目的氣相淀積源支撐物。
圖2A說明了板13、安裝有氣相淀積源的氣相淀積源支撐物A、B、C和D、以及相對于板移動氣相淀積源支撐物A、B、C和D的路徑。首先,氣相淀積源支撐物A在X軸方向連續地移動以完成如虛線所示在X軸方向形成膜。其次,氣相淀積源支撐物A在Y軸方向連續地移動并在完成在Y軸方向形成膜之后停止在點劃線的位置。之后,氣相淀積源支撐物B、C和D類似地在X軸方向移動以類似地如虛線所示完成在X軸方向形成膜。其次,氣相淀積源支撐物B、C和D在Y軸方向連續地移動,并在完成了在Y軸方向形成膜之后停止。另外,氣相淀積支撐物可以從Y軸方向開始移動,且移動氣相淀積源支撐物的路徑不限于圖2A的。另外,氣相淀積源支撐物可以在X軸方向和Y軸方向交替地移動。
另外,每個氣相淀積源支撐物回到初始位置,并開始下一個板的氣相淀積。讓每個氣相淀積源支撐物回到初始位置的計時可以是從膜形成到接下來的膜形成的計時,也可以是在用其它氣相淀積源支撐物形成膜的中間。另外,氣相淀積可以從每個氣相淀積源支撐物停止的位置為下一個板開始。
其次,不同于圖2A的路徑將參考圖2B說明。參考圖2B,氣相淀積源支撐物A如虛線所示在X軸方向連續地移動并在Y軸方向連續地移動以形成膜,并停止在點劃線所示氣相淀積源支撐物D的后側面。之后,氣相淀積源支撐物B、C和D如虛線所示在X軸方向移動并類似地在Y軸方向連續地移動并在完成了形成膜之后停止在氣相淀積源支撐物的前一個的后側面。
通過設定路徑,使得氣相淀積源支撐物這樣回到初始位置,就沒有了氣相淀積源支撐物不必要的移動,膜形成速度可以提高,因而,發光裝置的產量可以提升。
另外,圖2A和2B中,移動氣相淀積源支撐物A、B、C和D的開始計時可以在前一個氣相淀積源支撐物停止之前或停止之后。另外,當下一個氣相淀積源支撐物在固化氣相淀積膜之前開始移動時,在具有層疊的層結構的EL層中,與氣相淀積材料混合的區域(混合區)也可以在相應的膜的界面形成。
根據這樣相對彼此移動板和氣相淀積源支撐物A、B、C和D的本發明,可以實現裝置的小尺寸形成,而不需要增加板和氣相淀積源之間的距離。另外,由于氣相淀積設備是小尺寸的,被升華的氣相淀積材料在膜形成室內部的附著防止屏上或內壁上的附著減少了,氣相淀積材料可以被利用,而沒有浪費。另外,根據本發明的氣相淀積方法,沒有必要轉動板,因而,可以提供能夠處理大面積板的氣相淀積設備。另外,根據在X軸方向和Y軸方向相對于板移動氣相淀積源支撐物的本發明,氣相淀積的膜可以均勻地被形成。
另外,本發明可以提供連續地排列有多個膜形成室以實施氣相淀積工藝的制造設備。這樣,氣相淀積工藝在多個膜形成室中實施,因而,發光裝置的產量提升了。
另外,本發明可以提供制造系統,它使裝有氣相淀積材料的容器直接在氣相淀積裝置中安裝而不暴露于大氣中成為可能。根據本發明,使氣相淀積材料的處理容易了,且可以避免雜質混入氣相淀積材料中。
根據說明書中公開的本發明的構成1,如圖1A、1B和1C中的實例所示,提供了氣相淀積設備,其通過從與板相對安排的氣相淀積源支撐物氣相淀積有機化合物材料在板上形成膜,其中安排有板的膜形成室包括板支撐裝置和用于移動氣相淀積源支撐物的裝置,氣相淀積源支撐物包括填充有氣相淀積材料的容器、用于加熱容器的裝置和提供在容器之上的擋板,用于移動氣相淀積源支撐物的裝置提供有在X軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距的功能,且板支撐裝置被安排在板和氣相淀積支撐物之間。
另外,在構成1中,板支撐裝置與用于構成板的終端部分、切割區域、或末端部分的區域重疊,掩模插在其間。
另外,在構成1中,如圖4A、4B和4C所示,板支撐裝置包括凸起,并在凸起的頂點支持板或掩模。
另外,可以提供等離子體發生裝置,本發明中公開的本發明的其它構成是氣相淀積裝置在板上通過從與板相對安排的氣相淀積支撐物氣相淀積有機化合物材料形成膜,其中安排有板的膜形成室包括板支撐裝置和用于移動氣相淀積源支撐物的裝置,氣相淀積源支撐物包括裝有氣相淀積材料的容器和用于加熱容器的裝置和提供在容器上的擋板,用于移動氣相淀積源支撐物的裝置具有在X軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距的功能,板支撐裝置被安排在板和氣相淀積支撐物之間,膜形成室連接到用于在膜形成室內真空化的真空處理室并在膜形成室中產生等離子體。
另外,在構成2中,板支撐裝置包括導電材料,且板支撐裝置與高頻功率源連接。
另外,板支撐裝置可以由形狀記憶合金制造,例如,可以使用Ni-Ti系列合金。形狀記憶合金是能夠記憶固定形狀并且即使在形變后能通過加熱回到初始形狀的合金,且形變不是由晶體結構的錯位產生,而是由不改變原子間成鍵的馬氏體轉變產生。當馬氏體狀態的形狀記憶合金被加熱到轉變成奧氏體狀態的溫度或更高溫度時,馬氏體相轉變成奧氏體相。在這個時刻,提供在馬氏體相狀態的形狀被釋放以回到初始形狀。
另外,在構成2中,板支撐裝置與用于構成板的終端部分、切割區域、或末端部分的區域重疊,掩模插在其間。
另外,在構成2中,如圖4A、4B和4C所示,板支撐裝置包括凸起,且板或掩模被凸起的頂點支持。
另外,在相應的構成中,板支撐裝置包括凸起且凸起的高度落在1μm-10μm的范圍,優選的,3μm-10μm。
附圖簡要說明圖1A、1B和1C是示出根據本發明的氣相淀積設備的視圖;圖2A和2B是示出根據本發明移動氣相淀積源的路徑的視圖;圖3A1、3A2、3A3、3B1、3B2、3C1、3C2和3C3是示出板支撐裝置的視圖(實施方案2);
圖4A、4B、4C和4D是示出板支撐裝置實例的視圖(實施方案2);圖5A和5B是示出根據本發明的氣相淀積源支撐物的視圖;圖6是示出根據本發明的制造系統的視圖;圖7是示出根據本發明的載運器容器的視圖;圖8A和8B是示出根據本發明的氣相淀積設備的視圖;圖9A和9B是示出根據本發明的氣相淀積設備的視圖;圖10A和10B是示出根據本發明的發光裝置的視圖;圖11A和11B是示出根據本發明的發光裝置的視圖;圖12是示出根據本發明的氣相淀積設備的視圖;圖13是示出根據本發明的氣相淀積設備的視圖;圖14是示出氣相淀積設備的視圖;圖15是示出根據本發明的氣相淀積設備的視圖;圖16A-16H是示出使用本發明的電子設備的實例的視圖。
優選實施方案的詳細說明將參考如下的附圖給出本發明實施方案的說明。另外,在所有用于說明實施方案的視圖中,同樣的部分用同樣的記號標記(attach),其重復的說明將省略。
實施方案1圖1A、1B和1C示出根據本發明的蒸發系統。圖1A是X方向的截面圖(沿點劃線A-A’得到的截面),圖1B是Y方向的截面圖(沿點劃線B-B’得到的截面),圖1C是俯視圖。另外,圖1A、1B和1C示出蒸發中的蒸發系統。
圖1A、1B和1C中,淀積室11包括板支撐裝置12、安裝有蒸發擋板15的蒸發源支撐物17、用于移動蒸發源支撐物的裝置(沒有說明)和用于產生低壓氣氛的裝置。另外,淀積室11安裝有板13和蒸發掩模14。
另外,提供板支撐裝置12用于通過引力作用固定金屬制成的蒸發掩模14,因而固定安排在蒸發掩模之上的板13。注意真空抽氣機構可以引入到板支撐裝置12中,進行真空抽氣以固定掩模。盡管這里示出讓蒸發掩模與板支撐裝置12緊密接觸的實例,為了防止蒸發掩模和板支撐裝置形成彼此固定,絕緣體可以提供在蒸發掩模和板支撐裝置彼此交叉的部分,或者板支撐裝置的形狀可以任意的調節以便于與蒸發掩模點接觸。另外,盡管這里示出通過板支撐裝置12安裝板和蒸發掩模二者的實例,也可以單獨地提供用于支撐板的裝置和另一個用于支撐蒸發掩模的裝置。
另外,優選的是當執行多個圖形時板支撐裝置12形成于切割區(要劃線器劃線的區域),因為蒸發不能在與板支撐裝置12重疊的區域實施。或者,可以形成板支撐裝置12以便于與要成為面板終端部分的區域重疊。如圖1C所示,板支撐裝置12以從上表面看十字的形狀形成,這是因為圖1C示出形成在一個板內的點劃線畫出的4個面板的實例。然而,板支撐裝置12的形狀不限于這種結構,不對稱形狀也是可以接受的。附帶地,圖中沒有示出,板支撐裝置12固定在淀積室中。注意,為簡單起見,掩模在圖1C中沒有示出。
另外,蒸發掩模和板的對準可以用CCD相機(沒有說明)證實。對準控制可以分別在板和蒸發掩模中安裝對準標記物來實施。蒸發源支撐物17安裝有填充了蒸發材料18的容器。淀積室11通過產生低壓氣氛被抽真空到5×10-3Torr(0.665Pa)或更低的真空度,優選的,10-4-10-6Pa。
另外,在蒸發中,蒸發材料通過電阻加熱被預先升華(氣化),并通過在蒸發中打開擋板15在板13的方向散開。被蒸發的蒸發材料19在向上的方向散開,并通過提供在蒸發掩模14上的開口部分選擇地氣相淀積在板13上。另外,優選的,淀積速率、蒸發源支撐物的移動速率、擋板的打開和關閉由微機控制。蒸發源支撐物的蒸發速率可以通過移動速率控制。
另外,盡管沒有說明,可以在用提供在淀積室11中的石英振蕩器測量所淀積膜的膜厚度時實施蒸發。當所淀積膜的膜厚度用石英振蕩器測量時,可以測量淀積到石英振蕩器上的膜質量隨著振蕩頻率變化的變化。
在圖1所示的蒸發系統中,在蒸發中,板13和蒸發源支撐物17之間間隔的距離d可以分別減少到30cm或更少,優選的,20cm或更少,更優選的,5cm-15cm,以由此顯著地提升利用蒸發材料的效率和產量。
在蒸發系統中,蒸發源支撐物17的構成包括容器(典型的,坩鍋)、通過均勻加熱部件安排在容器外側面上的加熱器、提供在加熱器外側面的絕緣層、包含這些的外圓筒、環繞在外圓筒周圍的冷卻管和用于開啟和關閉包括坩鍋打開部分的外圓筒的打開部分的蒸發擋板15。另外,蒸發源支撐物17可以是能夠以將加熱器固定到容器上的狀態被載運的容器。另外,容器用BN燒結體材料、BN和AlN的復合燒結體、能夠耐高溫、高壓和低壓的石英或石墨形成。
另外,蒸發源支撐物17提供有在蒸發室11內部X方向或Y方向可移動同時保持水平狀態的機構。該情形中,蒸發源支撐物17被做得在圖2A或2B所示的二維平面上以Z字型移動。另外,移動蒸發源支撐物17的間距可以恰當地被匹配到絕緣體之間的間隔中。另外,絕緣體10被安排成條形以覆蓋第一電極21的末端部分。注意,為簡單起見板支撐裝置沒有在圖2A和圖2B中說明。
另外,提供在蒸發源支撐物中的有機化合物是其一種或一個不是必須的,而可以是其多種。例如,除了在蒸發源支撐物中作為發光有機化合物提供的一種材料外,還可以一起提供可以是摻雜物(摻雜材料)的其它有機化合物。優選的是設計要氣相淀積的有機化合物層由主材料和激發能低于主材料的發光材料(摻雜材料)構成,因而摻雜物的激發能變得低于空穴輸運區的激發能和電子輸運層的激發能。由此,可以防止雜質分子激發體的擴散,可以讓雜質有效地發光。另外,當摻雜物是載流子陷阱類型的材料時,也可以提升復合載流子的效率。另外,本發明包括一種情形,其中能夠把三重態激發能轉變成發光的材料被加入到混合區作為雜質。另外,在形成混合區中,可以向混合區提供濃度梯度。
另外,當在單個蒸發源支撐物提供多個有機化合物時,對于蒸發方向優選的是歪斜以便在要被淀積的物體位置處交叉,使得有機化合物被混合在一起。另外,為了實施共蒸發,蒸發源支撐物可以提供有4種蒸發材料(例如,2種主材料作為蒸發材料a,2種摻雜物材料作為蒸發材料b)。另外,當像素尺寸小(或者,相應的絕緣體之間的間隔窄)時,膜可以通過分割容器內部為4份并為了使相應的部分恰當地被蒸發而實施共蒸發被精細地形成。
另外,由于板13和蒸發源支撐物17之間的間隔距離d被分別窄化到30cm或更小,優選的,5cm-15cm,有一個考慮是還要加熱蒸發掩模14。因而,對于蒸發掩模14優選的是使用具有低熱擴散速率的金屬材料,其很難由于熱而變形(例如,諸如鎢、鉭、鉻、鎳或鉬的高熔點金屬或包括這些元素的合金,諸如不銹鋼、inconel、鎳基合金的材料)。例如,有42%鎳和58%鐵的低熱擴散合金等被指出。另外,為了冷卻要被加熱的蒸發掩模,蒸發掩模可以提供有循環冷卻介質(諸如冷卻水、冷卻氣體)的機構。
另外,為了清潔附著到掩模上被淀積的物質,優選的是通過等離子體發生裝置在淀積室的內部產生等離子體以蒸發附著在掩模上的被淀積物質以排出蒸汽到淀積室的外面。為了這個目的,高頻功率源20被連接到板支撐裝置12上。如上所述,優選的是板支撐裝置12用導電材料(諸如Ti)形成。當產生等離子體時,優選的是金屬掩模被供上電,以便于從板支撐裝置12上浮起以防止電場集中。
另外,當蒸發膜被選擇地形成于第一電極21(陰極或陽極)時使用蒸發掩模14,當蒸發膜被形成于其整個面之上時不特別的需要蒸發掩模14。
另外,淀積室包括用于引入選自包括Ar、H、F、NF3和O的組中的一種或多種氣體的氣體引入裝置和用于排出蒸發的被淀積物質的排出裝置。通過上述構成,在維護中淀積室的內部可以被清潔而不與大氣接觸。
另外,淀積室11與用于使淀積室內部真空化的真空化室連接。真空處理室提供有磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干燥泵。由此,淀積室11最終的真空度可以做到10-5-10-6Pa,并可以控制雜質從泵側和排出系統的反向擴散。為了防止雜質引入到淀積室11,作為要引入的氣體,使用氮的惰性氣體或稀有氣體。使用要引入的氣體,其在被引入到裝置中之前用氣體精制器高度提純。因而,有必要提供氣體精制器使得氣體被高度提純,之后被引入到淀積室11中。由此,包括在氣體中的氧、濕氣等雜質可以預先被除去,因而,可以防止雜質被引入到淀積室11中。
根據如上所述具有移動蒸發源支撐物機構的淀積室,沒有必要延長板和蒸發源支撐物之間的距離,并可以均勻地形成蒸發膜。
因而,根據本發明,板和蒸發源支撐物間的距離可以縮短,可以實現蒸發系統的小尺寸形成。另外,由于蒸發系統變成小尺寸的,升華的蒸發材料在淀積室內部的內壁上或附著阻擋屏上的附著可以減少,蒸發材料可以被有效地利用。另外,根據本發明的蒸發方法,沒有必要轉動板,因而,可以提供能夠處理大面積板的蒸發系統。
另外,通過這樣縮短板和蒸發源支撐物間的距離,蒸發膜可以被薄薄地并可控地淀積。(實施方案2)其次,將參考圖3A1、3A2、3A3、3B1、3B2、3C1、3C2和3C3給出根據本發明的板支撐裝置構成的詳細說明。
圖3A1示出安裝有板303和掩模302的板支撐裝置301的透視圖,圖3A2只示出板支撐裝置301。
另外,圖3A3示出安裝有板303和由具有10mm高度h和1mm-5mm寬度w的金屬片(代表性的,Ti)構成的掩模302的板支撐裝置的截面視圖。
通過板支撐裝置301,可以抑制板的彎曲或掩模的彎曲。
另外,板支撐裝置301的形狀不限于圖3A1-3A3所示的,還可以由,例如,3B2中所示的形狀構成。
圖3B2示出提供支持板末端部分的部分的實例,通過板支撐裝置305,板303的彎曲或掩模302的彎曲可以被抑制。另外,圖3B2只示出板支撐裝置305。另外,圖3B1示出安裝有板303和掩模302的板支撐裝置305的透視圖。
另外,代替板支撐裝置的形狀,可以構成圖3C2所示的形狀。圖3C2示出提供支持板末端部分的掩模框架306的實例,通過板支撐裝置307和掩模框架306,板303的彎曲或掩模302的彎曲可以被抑制。該情形中,板支撐裝置307和掩模框架306可以用彼此互不相同的材料形成。另外,掩模框架306提供有凹處,用于如圖3C3所示固定掩模302的位置。
另外,圖3C2只示出掩模框架306和板支撐裝置307。另外,圖3C1示出板支撐裝置305和安裝有板303和掩模302的掩模框架的透視圖。
另外,代替板支撐裝置的形狀,可以構成圖4A、4B、4C和4D所示的形狀。圖4A、4B、4C和4D示出通過點接觸與掩模接觸的實例。通過這樣構成形狀,示出了一個實例,其中防止掩模和板支撐裝置被淀積物質牢固的附著。
圖4A示出安裝有板403和掩模402的板支撐裝置401的透視圖,圖4B只示出板支撐裝置401。
另外,圖4C示出X方向安裝有板403和掩模402的板支撐裝置的截面視圖,其由具有10mm-50mm高度h2的金屬片(有代表性的,Ti)構成。另外,板支撐裝置401包括凸起401a,凸起的高度h1的特征在于落在1μm-30μm的范圍,優選的,3μm-10μm。
另外,圖4D示出Y方向板支撐裝置的截面視圖。
其次,氣相淀積源支撐物的特定構成將參考圖5A和5B說明。圖5A和5B示出氣相淀積源支撐物的放大的視圖。
圖5A示出以格子的形狀提供4個填充有氣相淀積材料的容器501給氣相淀積源支撐物502并在相應的容器之上提供擋板503的構成實例,圖5B示出以線形形狀提供4個填充有氣相淀積材料的容器511給氣相淀積源支撐物512并在相應的容器之上提供擋板513的構成實例。
多個填充有同樣材料的容器501或511可以安裝在圖5A或5B說明的氣相淀積源支撐物502或512上,或者單個容器可以安裝在氣相淀積源支撐物上。另外,共淀積可以通過安裝填充有不同氣相淀積材料(例如,主材料和客材料)的容器來實施。另外,如上所述,氣相淀積材料通過加熱容器被升華,膜形成到板上。
另外,如圖5A或5B所示,可以通過在每個容器之上提供擋板來控制膜是否由升華的氣相淀積材料形成。另外,可以在所有容器之上只提供單個擋板。另外,通過擋板,可以減少升華或散射不必要的氣相淀積材料,而不停止加熱不形成膜的氣相淀積源支撐物,即,備用的氣相淀積源支撐物。另外,氣相淀積源支撐物的構成不限于圖5A和5B的,還可以恰當地由實施本發明的人來設計。
通過上述氣相淀積源支撐物和容器,氣相淀積材料可以被有效地升華,另外,膜以氣相淀積材料的尺寸(Size)是平均勻(even)的狀態形成,因而,形成沒有不均勻性的均勻氣相淀積膜。另外,多個氣相淀積材料可以被安裝在氣相淀積源支撐物上,因而,可以很容易的實施共氣相淀積。另外,作為目標的EL層可以在一次操作中形成,而不用為EL層的每個膜移動膜形成室。(實施方案3)將參考圖6給出在上述容器中填充精制的蒸發材料、載運容器、之后直接將容器安裝在作為淀積設備的蒸發系統的制造方法的系統的說明。
圖6說明制造者,代表性地是生產和精制作為蒸發材料的有機化合物材料的材料制造商618(有代表性地,材料制造商),和作為有蒸發系統的發光裝置制造商的制造者(有代表性地,生產廠家)619。
首先,從發光裝置制造商619向材料制造商618進行訂貨610。基于訂單610,材料制造商618精制以升華蒸發材料并以精制的高純度粉末的形式將蒸發材料612填充到第一容器611中。之后,材料制造商618將第一容器從大氣中隔離,使得額外的雜質不附著在其內部或外部,并將第一容器611包含在第二容器6212a和621b中以密閉地密封,用于防止第一容器611在清潔的環境室內部被污染。在密閉地密封第二容器621a和621b中,在容器內部,優選的是被抽真空,或被填充以氮的惰性氣體等。另外,優選的是在精制或包含超高純度的蒸發材料612之前清潔第一容器611和第二容器621a和621b。另外,盡管第二容器621a和621b可以是具有用于阻擋氧或濕氣混入其中的遮擋性能的包裝膜,為了能夠自動地取出容器,優選的是第二容器由具有擋光性能的堅固容器以圓筒的形狀或盒子的形狀構成。
之后,第一容器611以被第二容器621a和621b密閉地密封的狀態從材料制造商618載運(617)到發光裝置制造商619。
在發光裝置制造商619處,第一容器611以密閉地密封在第二容器621a和621b的狀態被直接引入到可抽真空的處理室613中。另外,處理室613是在其內部安裝有加熱裝置614和板支撐裝置(沒有說明)的蒸發系統。
之后,處理室613的內部被抽真空以帶來清潔的狀態,其中氧或濕氣盡可能被減少,之后,不破壞真空,第一容器611從第二容器621a和621b中取出,第一容器611被安裝,與加熱裝置614接觸,可以制備蒸發源。另外,要淀積的物體(這里是板)615被安裝在處理室613中以便與第一容器611相對。
接下來,通過加熱裝置614向蒸發材料施加熱,蒸發膜616形成于要淀積的物體615的表面上。這樣提供的蒸發膜616不包括雜質,當用蒸發膜616完成發光元件時,可以實現高可靠性和高亮度。
另外,形成膜以后,保留在第一容器611中的蒸發材料可以被升華以便在發光裝置制造商處精制。形成膜之后,第一容器611安裝在第二容器621a和621b處,從處理室613取出,并載運到用于升華的精制室中以精制蒸發材料。這里,留下的蒸發材料被升華以精制,精制的高純度粉末狀的蒸發材料被填充到分開的容器中。之后,在第二容器中被密閉地密封的狀態下,蒸發材料被載運到處理室613中以實施蒸發處理。在這個時刻,優選的是用于精制留下的蒸發材料的溫度(T3)、蒸發材料周圍升高的溫度(T4)和被升華以精制的蒸發材料周圍的溫度(T5)滿足T3>T4>T5。即,在升華以精制材料的情形中,當溫度向著用于填充要被升華以精制的蒸發材料的容器一側降低時,就帶來了對流,淀積材料可以被有效地升華以精制。另外,用于升華以精制蒸發材料的精制室可以被提供,與處理室613接觸,已經被升華以精制的蒸發材料可以被載運,而不使用用于密閉地密封蒸發材料的第二容器。
如上所述,第一容器611安裝在作為處理室613的蒸發室中,而根本不與大氣接觸以便能夠進行蒸發,同時保持由材料制造商包含蒸發材料612的階段的純度。因而,根據本發明,可以實現提升產量的全自動制造系統,并可以實現能夠避免雜質混入到在材料制造商618處精制的蒸發材料612中的集成密閉系統。另外,蒸發材料612由材料制造商基于訂單直接包含在第一容器611中,因而,只有其必須的量被提供給發光裝置制造商,比較昂貴的蒸發材料可以有效地使用。另外,第一容器和第二容器可以被再利用到一定的量以降低成本。
下面將參考圖7給出要運送的容器樣式的具體說明。用于傳輸的被分割成上部分(621a)和下部分(621b)的第二容器包括提供在第二容器上部分用于固定第一容器的固定裝置706、用于壓固定裝置的彈簧705、提供在第二容器的下部分用于構成氣體路徑來保持被減壓的第二容器的氣體引入口708、用于固定上容器621a和下容器621b的O型環707和止動片702。填充有精制的蒸發材料的第一容器611被安裝在第二容器中。另外,第二容器可以用包括不銹鋼的材料形成,第一容器可以用包括鈦的材料形成。
在材料制造商處,精制的蒸發材料填充在第一容器611中。另外,第二容器的上部分621a和下部分621b通過O型環707匹配,上容器621a和下容器621b用止動片702固定,第一容器611密閉地密封在第二容器內部。之后,第二容器的內部通過氣體引入口708被減壓,并用氮氣氛置換,第一容器611通過調節彈簧705用固定裝置706固定。干燥劑可以安裝在第二容器的內部。當第二容器的內部這樣被保持在真空、低壓或氮氣氛中時,可以防止即使少量的氧或濕氣附著到蒸發材料上。
第一容器611在這種狀態下被載運到發光裝置制造商處,并直接安裝到處理室613中。之后,蒸發材料通過加熱升華,蒸發膜616被形成。
其次,將參考圖8A和8B以及9A和9B給出安裝被密閉地密封在第二容器中載運到淀積室806的第一容器611的機構的說明。另外,圖8A和8B以及圖9A和9B示出在運輸中的第一容器。
圖8A說明安裝室805的俯視圖,其包括用于安裝第一容器或第二容器的基座804、蒸發源支撐物803、用于安裝基座804和蒸發源支撐物803的轉動基座807和用于載運第一容器的載運裝置802,圖8B說明安裝室的透視圖。另外,安裝室805被安排得與淀積室806相鄰,安裝室中的氣氛可以通過用于通過氣體引入口控制氣氛的裝置來控制。另外,本發明的載運裝置不限于圖8A和8B所說明的擠壓第一容器的側面以載運的構成,而可以由在其上部分擠壓(pinch)(拾取(pick))以載運的構成構造。
第二容器以脫離止動片702的狀態被安排到基座804之上這樣的安裝室805中。接下來,安裝室805的內部由用于控制氣氛的裝置變成減壓的狀態。當安裝室內部的壓力和第二容器內部的壓力變得彼此相等時,就成為了能夠容易地打開第二容器的狀態。另外,第二容器的上部分621a被除去,第一容器611通過載運裝置802安裝在蒸發源支撐物803中。另外,盡管沒有說明,用于安裝被除去的上部分621a的部分被恰當地提供。另外,蒸發源支撐物803從安裝室805移動到淀積室806。
之后,通過提供在蒸發源支撐物803處的加熱裝置,蒸發材料升華,膜開始被形成。在形成膜時,當提供在蒸發源支撐物803處的擋板(沒有說明)打開時,升華的蒸發材料散開到板的方向并氣相淀積到板上以形成發光層(包括空穴輸運層、空穴注入層、電子輸運層和電子注入層)。
另外,完成蒸發之后,蒸發源支撐物803回到安裝室805,通過載運裝置802安裝在蒸發源支撐物803處的第一容器611被轉移到安裝在基座804的第二容器的下容器(沒有說明),并用上容器621a密閉地密封。在這時,優選的是第一容器、上容器621a和下容器用載運容器的組合體密閉地密封。在這種狀態下,安裝室805置于大氣壓下,第二容器從安裝室中取出,用止動片702固定,并載運到材料制造商618處。
另外,為了有效地載運用于開始蒸發的蒸發源支撐物和蒸發完成的蒸發源支撐物,轉動基座807可以提供有轉動功能。另外,轉動基座807的結構不限于上述結構,轉動基座807可以具有向左和向右移動的功能,當轉動基座807對安裝在淀積室806中的蒸發源支撐物關閉時,多個第一容器可以通過載運裝置802安裝在蒸發源支撐物處。
其次,將給出將通過用第二容器密閉地密封載運的多個第一容器安裝到多個蒸發源支撐物上的機構的說明,其不同于圖8A和8B,參考圖9A和9B。
圖9A說明了安裝室905的俯視圖,其包括用于安裝第一容器或第二容器的基座904、多個蒸發源支撐物903、用于載運第一容器的多個載運裝置902和轉動基座907,圖9B說明安裝室905的透視圖。另外,安裝室905被安排得與淀積室906相鄰,安裝室的氣氛可以由通過氣體引入口控制氣氛的裝置來控制。
通過轉動基座907和多個載運裝置902,可以有效地進行安裝多個第一容器611到多個蒸發源支撐物903并將多個第一容器611從多個完成了膜形成的蒸發源支撐物轉移到基座904的操作。在這時,優選的是將第一容器611安裝到已經被載運的第二容器上。
根據由上述蒸發系統形成的蒸發膜,雜質可以被減少到極端,當用該蒸發膜完成發光元件時,可以實現高可靠性和亮度。另外,通過這樣的制造系統,由材料制造商填充的容器可以被直接安裝到蒸發系統中,因而,可以防止氧或濕氣附著到蒸發材料上,進一步將來可以處理發光元件的超高純度形成。另外,通過再次精制有著留下的蒸發材料的容器,可以消除材料的浪費。另外,第一容器和第二容器可以被再利用,并可以實現低成本形成。
實例本發明的實例基于附圖在下面給予說明。此外,在所有用于說明實例的附圖中,同樣的部分給出共同的符號,其重復的說明被省略。
實例1本實例中,在具有絕緣表面的襯底上形成TFT并形成是發光元件的EL元件的實例示于圖10。在像素部分中連接到EL元件的一個TFT的橫截面視圖示于本實例中。
基礎絕緣膜201通過諸如氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅膜的絕緣膜的疊層形成于具有絕緣表面的襯底200上。盡管這里基礎絕緣膜201具有兩層結構,可以用具有單層或兩層或多層絕緣膜的結構。基礎絕緣膜的第一層是用SiH4、NH3和N2O反應氣體通過等離子體CVD形成具有10-200nm(優選的,50-100nm)厚度的氧氮化硅膜。這里,氧氮化硅膜(組成比Si=32%,O=27%,N=24%及H=17%)被形成具有50nm的膜厚度。基礎絕緣膜的第二層是用SiH4和N2O反應氣體通過等離子體CVD形成到具有50-200nm(優選的100-150nm)厚度的氧氮化硅膜。這里,氧氮化硅膜(組成比Si=32%,O=59%,N=7%及H=2%)被形成具有100nm的膜厚度。
隨后,半導體層形成于基礎絕緣膜201上。半導體層如下形成非晶半導體膜用已知的裝置(濺射、LPCVD、等離子體CVD等)形成,然后,膜用已知的晶化方法(激光晶化法、熱晶化法、或者使用諸如鎳的催化劑的熱晶化法)晶化,然后,結晶半導體膜圖形化為所需的形式。該半導體層以25-80nm(優選的30-60nm)的厚度形成。盡管在材料上沒有限制,結晶半導體膜的材料優選的由硅或鍺-硅合金形成。
在用激光晶化工藝形成結晶半導體膜的情形中,有可能使用準分子激光器、YAG激光器、脈沖振蕩或連續振蕩型的YVO4激光器。在使用這種激光器的情形中,優選使用的是發自激光振蕩器的激光用光學系統會聚成線形形式以照射到半導體膜上的方法。晶化的條件由實施本發明的人適當地選擇。在使用準分子激光器的情形中,脈沖振蕩頻率是30Hz,激光能量密度是100-400mJ/cm2(典型的,200-300mJ/cm2)。同時,在使用YAG激光器的情形中,優選的使用其二次諧波,脈沖振蕩頻率是1-10kHZ,激光能量密度是300-600mJ/cm2(典型的350-500mJ/cm2)。會聚成線形到100-1000μm的寬度,例如,400μm寬度的激光遍及整個襯底照射,上面線形激光束的重疊比可以取為50-98%。
然后,半導體層的表面用含氟化氫的腐蝕劑清潔,以形成覆蓋半導體層的柵絕緣膜202。柵絕緣膜202用含硅的絕緣膜通過使用等離子體CVD或濺射被形成具有40-150nm的厚度。本實例中,用等離子體CVD形成氧氮化硅膜(組成比Si=32%,O=59%,N=7%及H=2%)以具有115nm的厚度。當然,柵絕緣膜202不限于氧氮化硅膜,而可以以單層或多層的疊層由含其它形式硅的絕緣膜的層制成。
清潔了柵絕緣膜202的表面之后,形成柵電極210。
然后,提供雜質元素(諸如B)的p型,這里,足量的硼加入到半導體中以形成源區211和漏區212。雜質元素的添加之后,進行加熱處理、強光照射或激光照射以激活雜質元素。激活的同時,恢復從等離子體損壞到柵絕緣膜或者來自柵絕緣膜和半導體層之間界面的等離子體損壞是可能的。特別的,雜質元素通過室溫到300℃在大氣中照射準分子激光在主表面或背表面上來激活。另外,可以照射YAG激光的二次諧波,由此激活雜質元素。YAG激光是優選的激活裝置,因為它需要極少的維護。
在隨后的工藝中,進行完氫化之后,形成有機或無機材料(例如由光敏有機樹脂)制成的絕緣體213a,然后,形成氮化鋁膜、示為AlNxOy的氧氮化鋁膜或者氮化硅膜制成的第一保護膜213b。示為AlNxOy的膜由AlN或Al制成的靶用RF濺射通過從氣體導入系統引入氧、氮或稀有氣體形成。AlNxOy膜中氮的含量可以在至少幾個原子%的范圍,或者優選的2.5-47.5原子%,氧的含量可以在至多47.5原子%,優選的,少于0.01-20原子%的范圍。這里形成接觸孔,到達源區或漏區。其次,形成源電極(線路)215和漏電極214以完成TFT(p溝道TFT)。該TFT將控制提供給有機發光裝置(OLED)的電流。
并且,本發明不限于本實例的TFT結構,但是,如果需要,可以是在溝道區和漏區(源區)之間具有LDD區的輕摻雜漏(LDD)結構。這種結構形成有雜質元素以低濃度添加的區域,在溝道形成區和通過用高濃度添加雜質元素形成的源或漏區之間,其被稱作LDD區。更進一步,還可以是,被稱作GOLD(柵-漏重疊的LDD)結構,其安排LDD區通過柵絕緣膜與柵電極重疊。優選的是柵電極形成在疊層結構中,并被刻蝕以便上柵電極和下柵電極具有不同的錐形角以便用柵電極作為掩模以自對準的方式形成LDD區和GOLD區。
同時,盡管這里的說明使用了p溝道TFT,不必說n溝道TFT可以用n型雜質元素(P、As等)代替p型雜質元素形成。
此外,盡管頂部柵型TFT在本實例中作為實例說明,本發明可以應用于無論何種TFT結構。例如,本發明可應用于底部柵型(反轉交錯型)TFT或向前交錯型TFT。
隨后,在像素部分,與同漏電極接觸的連接電極接觸的第一電極217以矩陣形狀排列。該第一電極217作為發光元件的陽極或陰極。然后,形成覆蓋第一電極217的末端部分的絕緣體(通常稱作圍堤、隔離物或阻擋物等)216。對于絕緣體216,使用光敏有機樹脂。在使用負型光敏丙烯酸樹脂用作絕緣體216的情形中,例如絕緣體216可以優選的制備使得絕緣體216的上末端部分具有有著第一曲率半徑的曲面,絕緣體的下末端部分具有有著第二曲率半徑的曲面。第一和第二曲率半徑中的任何一個可以優選的在0.2μm-3μm的范圍。另外,含有機化合物的層218形成于像素部分中,然后第二電極219形成于其上以完成EL元件。該第二電極219作為EL元件的陰極或陽極。
覆蓋第一電極217的末端部分的絕緣體216可以覆蓋有氮化鋁膜、氧氮化鋁膜(aluminum nitride oxide film)或氮化硅膜形成的第二保護膜。
例如,使用正型光敏丙烯酸樹脂作為絕緣體216的材料的實例示于圖10B中。絕緣體316a具有只在其上末端有著曲率半徑的曲面。另外,絕緣體316a覆蓋有氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮化硅膜形成的第二保護膜316b。
例如,當第一電極217用作陽極時,第一電極217的材料可以是具有大的功函數的金屬(例如Pt、Cr、W、Ni、Zn、Sn、或In)。這樣的電極217的末端部分覆蓋有絕緣體(通常稱作圍堤、隔離物、阻擋物、護堤等)216或316,然后,用實施方案1或2所示的蒸發系統同絕緣體216或316一起移動蒸發源實施真空蒸發。例如,淀積室抽真空直到真空度達到5×10-3Torr(0.665Pa)或更少,優選的10-4-10-6Pa,用于真空蒸發。真空蒸發之前,有機化合物通過電阻加熱蒸發。當擋板打開用于真空蒸發時,蒸發的有機化合物散開到襯底上。蒸發的有機化合物向上散開,然后通過金屬掩模中形成的開口淀積在襯底上。形成發光層(包括空穴輸運層、空穴注入層、電子輸運層和電子注入層)。
在通過真空蒸發形成在其整體上發白光的含有機化合物層的情形中,該層可以通過淀積每個發光層來形成。例如,Alq3膜、部分地摻雜有紅色發光染料的Nile紅的Alq3、p-BtTAZ膜和TPD(芳香二胺)膜按此順序層疊以得到白光。
在使用真空蒸發的情形中,如實施方案3所示,其中真空蒸發材料的EL材料預先由材料制造商儲存的容器(典型的,融化罐)被設置在淀積室中。優選的,融化罐設置在淀積室中,同時避免與空氣接觸。從材料制造商處運輸的融化罐在運輸中優選的密封在第二容器中并以這種狀態引入到淀積室中。理想的,具有真空抽氣裝置的室連接到淀積室(安裝室),融化罐在這個室中于真空或惰性氣體氣氛中被取出,然后融化罐被設置在淀積室中。這樣,融化罐和存儲在融化罐中的EL材料被保護起來不受污染。
其次,第二電極219作為陰極形成于發光層上。第二電極219由包括具有小功函數的金屬(例如,Li、Mg或Cs)的薄膜、和薄膜上面的透明導電膜(由氧化銦錫(ITO)合金形成的,銦鋅氧化物合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等制成)的疊層結構構成。為了得到低電阻值陰極,可以在絕緣體216上提供輔助電極。這樣得到的發光元件發白光。這里,已說明了含有機化合物的層218用真空蒸發形成的實例。然而,根據本發明,不限于特定的方法,層218可以用涂覆法(諸如旋涂法、噴墨法)形成。
本實例中,盡管說明了淀積低分子材料制成的層作為有機化合物層的實例,高分子材料和低分子材料都可以被淀積。
可以想到根據發光的發射方向有兩種結構的具有TFT的有源矩陣發光裝置。一個是在發光元件中產生的發光可以穿過第二電極被觀察到并可以用上述步驟制造的結構。
另一個結構是發光元件中產生的發光穿過第一電極和襯底之后照射到觀察者的眼睛中。當發光元件中產生發光在穿過第一電極以后照射到觀察者的眼睛中時,優選的是第一電極217可以用具有透光性的材料制備。例如,當第一電極217被提供作為陽極時,透明導電膜(由氧化銦錫(ITO)合金、氧化鋅銦合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等制成)用作第一電極217的材料,其末端部分覆蓋有絕緣體(通過稱作圍堤、隔離物、阻擋物、護堤等)216,接下來形成含有機化合物的層218。在這層上,另外,金屬膜(例如,MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、CaN等,或者周期表中I族和II族元素與鋁通過共真空蒸發形成的膜)被形成作為陰極。這里,使用真空蒸發的電阻加熱方法被用于陰極的形成,從而陰極可以用真空蒸發掩模被選擇地形成。
用上述步驟形成第二電極219之后,密封襯底用密封材料層疊以封裝形成于襯底200上的發光元件。
另外,有源矩陣型發光裝置的外觀視圖參考圖11說明。另外,圖11A是示出儀器的俯視圖,圖11B是沿圖11A中線A-A’切割構成的截面視圖。源信號側驅動電路1101、像素部分1102、和柵信號線驅動電路1103形成于襯底1110上。密封襯底1104、密封材料1105和襯底1110圍成的內側構成空間1107。
另外,用于傳輸輸入到源信號側驅動電路1101和柵信號側驅動電路1103的信號的線路1108從FPC(柔性印刷電路)1109接收視頻信號或時鐘信號用于構成外部輸入終端。盡管這里只說明了FPC,FPC可以附連有印刷線路板(PWB)。本技術說明中的發光裝置不僅包括發光裝置的主體,而且包括其中FPC和PWB附連到上面的狀態。
其次,截面結構將參考圖11B說明。驅動器電路和像素部分形成于襯底1110之上,這里,示出源信號線驅動電路1101作為驅動器電路和像素部分1102。
另外,源信號線驅動電路1101用n溝道型TFT 1123和p溝道型TFT 1124組合的CMOS電路形成。另外,形成驅動器電路的TFT可以通過眾所周知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。另外,盡管通過本實例,示出用襯底之上驅動器電路形成的驅動器集成型,驅動器集成型不是必須需要的,驅動器電路可以不形成在襯底之上,而且可以在其外側。
另外,像素部分1102由多個像素形成,每個包括開關TFT 1111、電流控制TFT 1112,和第一電極(陽極)1113,其電連接到電流控制TFT 1112上。
另外,絕緣層1114形成于第一電極(陽極)1113的兩端,含有機化合物1115的層形成于第一電極(陽極)1113上。含有機化合物1115的層用實施方案1和2所示的蒸發設備通過將蒸發源支撐物同絕緣膜1114一起移動形成。另外,第二電極(陰極)1116形成于含有機化合物1115的層之上。結果是,形成包括第一電極(陽極)1112、含有機化合物1115的層和第二電極(陰極)1116。這里,發光元件1118示出白色發光的實例,因而,提供有包括顏色轉換層1131和光遮擋層1132的濾色器(為簡單起見,外涂層在這里沒有說明)。
圖11中,濾色器形成于密封襯底1104的側面,由于這是發自發光元件的光通過第二電極被觀察的實例,然而,在發自發光元件的光通過第一電極被觀察的結構的情形中,濾色器可以形成于襯底1110的側面。
第二電極(陰極)1116還作為所有像素共同的線路起作用并通過連接線路1108電連接到FPC 1109上。第三電極(輔助電極)1117形成于絕緣層1114上以實現使得第二電極具有低電阻。
另外,為了封裝形成于襯底1110之上的發光元件1118,密封襯底1104同密封材料1105粘貼。另外,包括樹脂膜的隔離物可以被提供,用于確保密封襯底1104和發光元件1118之間的間隔。另外,密封材料1105內側的空間1107填充有氮的惰性氣體等。另外,優選的是使用環氧類樹脂用于密封材料1105。另外,優選的是密封材料1105是盡可能少的滲透濕氣或氧的材料。另外,空間1107的內部分可以包括有具有吸收氧或濕氣的作用的物質。
另外,根據本實例,作為構成密封襯底1104的材料,除了玻璃襯底或石英襯底之外,可以使用包括FPR(玻璃纖維增強塑料)、PVF(聚氟乙烯)、邁拉(Mylar)、聚酯、或丙烯酸樹脂的塑料襯底。另外,有可能用密封材料1105附著密封襯底1104,之后密封以便用密封材料覆蓋側面(暴露的面)。
通過如上所述封裝發光元件,發光元件可以完全的從外界封鎖(block),可以防止諸如濕氣或氧這樣加速有機化合物層退化的物質從外界入侵。因而,可以提供高度可靠的發光裝置。
另外,盡管本實例只示出有源矩陣型發光裝置的實例,無源矩陣型發光裝置也可以用本發明完成。
另外,本實例可以自由地與實施方案1-3組合。
實例2
根據本實例,圖12示出從第一電極到密封的多室系統全自動制造的制造設備的實例。
圖12示出多室制造設備,具有門100a-100x;制備室101;取出室119;載運室102、104a、108、114和118;輸送室105、107和111;淀積室106R、106B、106G、106H、106E、109、110、112和113;用于安裝蒸發源的安裝室126R、126G、126B、126E和126H;預處理室103;密封板裝載室117;密封室116;盒子室111a和111b;托盤放置臺121;清潔室122;烘烤室123;和掩模貯存室124。
載運預先提供有薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極末端部分的絕緣體的板以制造裝置的過程示于圖12,并將在下面示出制造發光裝置。
首先,板設置在盒子室111a或盒子室111b中。當板是大尺寸板時(例如,300mm×360mm),板設置在盒子室111a或111b中,當板是普通板(例如,127mm×127mm)時,板運送到托盤放置臺121,且多個板安置在托盤上(例如,300mm×360mm)。
接下來,提供有多個薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極末端部分的絕緣體的板被運送到載運室118,并載運到清潔室122以用溶液除去板表面上的雜質(小顆粒等)。當板在清潔室122中被清潔時,要形成有膜的板的面在大氣壓下被設置的直接向下。接下來,板載運到烘烤室123以通過加熱蒸發溶液。
接下來,板載運到淀積室112,作為空穴注入層起作用的有機化合物層形成于預先提供有多個薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極末端部分的絕緣體的板的整個面上。根據本實例,酞菁銅(CuPc)膜被形成20nm。另外,當PEDOT被形成作為空穴注入層時,PEDOT可以通過在淀積室112中提供旋轉涂覆器用旋涂法形成。另外,當有機化合物層在淀積室112中用旋涂法形成時,要淀積有膜的板的面在大氣壓下被設置的直接向上。在這時,當膜用水或有機溶劑作為溶劑形成時,板被載運到烘烤室123燒結,濕氣通過在真空中進行加熱處理被蒸發。
接下來,板從提供有板載運機構的載運室118載運到制備室101。根據本實施方案的制造裝置,制備室101提供有板反轉機構,板可以被恰當地反轉。制備室101連接到真空化室,優選的是在真空化之后通過引入惰性氣體讓制備室101處于大氣壓。
接下來,板載運到連接到制備室101的載運室102。優選的是通過事先真空化來保持真空,使得濕氣或氧盡可能少的存在于載運室102的內部。
另外,真空化室提供有磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干燥泵。由此,連接到制備室的載運室的最終真空度可以做到落在10-5_10-6Pa的范圍,可以控制雜質從泵側和抽氣系統的反向擴散。為了防止雜質引入到裝置的內部,作為要引入的氣體,使用氮的惰性氣體、稀有氣體等。使用有引入到裝置中的氣體,其在引入到設備中之前用氣體精制器高度提純。因而,有必要提供氣體精制器,使得氣體在被高度提純之后引入到蒸發系統中。由此,包括在氣體中的氧、水等雜質可以預先被除去,因而,可以防止雜質引入到設備中。
另外,當包括形成于無用的部分的有機化合物的膜要被除去時,板可以載運到預處理室103,以便用金屬掩模選擇地除去有機化合物膜的層疊的層。預處理室103包括等離子體發生裝置,通過激發選自包含Ar、H、F和O的組中的一種或多種氣體產生等離子體進行干刻蝕。另外,優選的是在真空中進行用于脫氣的退火操作,以除去包括在板中的濕氣或其它氣體,板可以載運到連接到載運室102的預處理室103中退火。
接下來,板從載運室102載運到輸送室105,從輸送室105到載運室104a而不暴露于大氣。另外,包括低分子用于構成空穴輸運層或發光層的有機化合物層形成于提供在板整個面上的空穴注入層(CuPc)上。盡管對于整個發光元件,可以形成顯示單個顏色(具體的,白色)或全部顏色(具體的,紅色、綠色、藍色)光發射的有機化合物層,在本實例中,將給出用蒸發方法在相應的淀積室106R、106G和106B中形成顯示紅色、綠色、藍色的有機化合物層的實例。
首先,將說明相應的淀積室106R、106G和106B。相應的淀積室106R、106G和106B安裝有實施方案1和2中說明的可移動的蒸發源支撐物。準備多個蒸發源支撐物,第一蒸發源支撐物填充有形成每種顏色的空穴輸運層的EL材料,第二蒸發源支撐物填充有形成每種顏色發光層的EL材料,第三蒸發源支撐物填充有形成每種顏色電子輸運層的EL材料,第四蒸發源支撐物填充有形成每種顏色的電子注入層的EL材料,相應的蒸發源支撐物在該狀態下安裝在相應的淀積室106R、106G和106B中。
將板安裝到相應的淀積室中時,優選的是使用實施方案3所說明的制造系統,并把預先由材料制造商包含有EL材料的容器(有代表性地,坩鍋)直接安裝在淀積室中。另外,在安裝容器中,優選的是安裝容器而不與大氣接觸,在從材料制造商處載運容器時,優選的是將坩鍋在密閉地密封在第二容器中的狀態下引入到淀積室中。優選地,具有真空化裝置連接到相應的淀積室106R、106G和106B的安裝室126R、126G和126B變成真空或惰性氣體氣氛,在該氣氛下,坩鍋從第二容器中取出,且坩鍋安裝在淀積室中。由此,可以防止坩鍋和包含在坩鍋中的EL材料被污染。
其次,將說明淀積步驟。首先,載運包含在掩模貯存室124中的金屬掩模以安裝在淀積室106R中。另外,用掩模形成空穴輸運層。本實例中,α-NPD被形成60nm。之后,通過使用同樣的掩模,形成紅色發光層,接下來形成電子輸運層和電子注入層。根據本實例,添加有DCM的Alq3膜被形成40nm作為發光層,Alq3膜被形成40nm作為電子輸運層,CaF2層被形成1nm作為電子注入層。
具體的,在淀積室106R中,在安裝掩模的狀態下,安裝有空穴輸運層的EL材料的第一蒸發源支撐物、安裝有發光層的EL材料的第二蒸發源支撐物、安裝有電子輸運層的EL材料的第三蒸發源支撐物和安裝有電子注入層的第四蒸發源支撐物連續地移動以實施膜形成。另外,在形成膜時,有機化合物通過電阻加熱被蒸發,在形成膜時,有機化合物通過開啟提供在蒸發源支撐物上的擋板(沒有說明)向板的方向散開。蒸發的有機化合物向上散開,并穿過提供在恰當安裝的金屬掩模上的開口部分(沒有說明)氣相淀積在板上以形成膜。
這樣,不向大氣開放,在單個淀積室中,可以形成發紅顏色光的發光元件(從空穴輸運層到電子注入層)。另外,在單個淀積室中連續地形成的層不限于空穴輸運層到電子注入層,這些層可以由實施本發明的人恰當地設定。
另外,形成有紅色發光元件的板通過載運機構104b載運到淀積室106G。另外,包含在掩模貯存室124中的金屬掩模被載運以安裝在淀積室106G中。另外,作為掩模,可以利用形成紅色發光元件中的掩模。另外,利用該掩模形成空穴輸運層。本實例中,α-NPD膜被形成60nm。之后,形成綠色發光層,接下來用同樣的掩模形成電子輸運層和電子注入層。本實例中,添加有DMQD的Alq3膜被形成40nm作為發光層,Alq3膜被形成40nm作為電子輸運層,CaF2膜被形成1nm作為電子注入層。
具體的,在淀積室106G中,在安裝掩模的狀態下,安裝有空穴輸運層的EL材料的第一蒸發源支撐物、安裝有發光層的EL材料的第二蒸發源支撐物、安裝有電子輸運層的EL材料的第三蒸發源支撐物和安裝有電子注入層EL材料的第四蒸發源支撐物連續地移動以實施膜形成。另外,在形成膜時,有機化合物通過電阻加熱蒸發,在形成膜時,有機化合物通過打開提供在蒸發源支撐物上的擋板(沒有說明)在板的方向散開。蒸發的有機化合物向上散開并穿過提供在恰當安裝的金屬掩模(沒有說明)上提供的開口部分(沒有說明)氣相淀積在板上以形成膜。
這樣,不向大氣開放,在單個淀積室中,可以形成發綠顏色光的發光元件(從空穴輸運層到電子注入層)。另外,在單個淀積室中連續地形成的層不限于空穴輸運層到電子注入層,這些層可以由實施本發明的人恰當地設定。
另外,形成有綠色發光元件的板通過載運機構104b載運到淀積室106B。另外,包含在掩模貯存室124中的金屬掩模被載運以安裝在淀積室106B中。另外,作為掩模,可以利用形成紅色或綠色發光元件中的掩模。另外,作為空穴輸運層和藍色發光層起作用的膜用掩模形成。本實例中,α-NPD膜被形成60nm。之后,形成阻擋層,接下來用同樣的掩模形成電子輸運層和電子注入層。本實例中,BCP膜被形成10nm作為阻擋層,Alq3膜被形成40nm作為電子輸運層,CaF2膜被形成1nm作為電子注入層。
具體的,在淀積室106B中,在安裝掩模的狀態下,安裝有空穴輸運層和藍色發光層的EL材料的第一蒸發源支撐物、安裝有阻擋層的EL材料的第二蒸發源支撐物、安裝有電子輸運層的EL材料的第三蒸發源支撐物和安裝有電子注入層的EL材料的第四蒸發源支撐物連續地移動以實施膜形成。另外,在形成膜時,有機化合物通過電阻加熱蒸發,在形成膜時,有機化合物通過打開提供在蒸發源支撐物上的擋板(沒有說明)在板的方向散開。蒸發的有機化合物向上散開并穿過提供在恰當安裝的金屬掩模(沒有說明)上提供的開口部分(沒有說明)氣相淀積在板上以形成膜。
這樣,不向大氣開放,在單個淀積室中,可以形成發綠顏色光的發光元件(從空穴輸運層到電子注入層)。另外,在單個淀積室中連續地形成的層不限于空穴輸運層到電子注入層,這些層可以由實施本發明的人恰當地設定。
另外,形成相應顏色膜的順序不限于該實例,而可以由實施本發明的人恰當的設定。另外,空穴輸運層、電子輸運層、或電子注入層可以被相應的顏色共享。例如,在淀積室106H中,可以形成對紅色、綠色和藍色發光元件共同的空穴注入層或空穴輸運層,相應顏色的發光層可以在相應的淀積室106R、106G和106B中形成,對紅色、綠色和藍色發光元件共同的電子輸運層或電子注入層可以在淀積室106E中形成。另外,在每個淀積室中,還可以形成顯示單個顏色(具體的,白色)光發射的有機化合物層。
另外,膜可以在相應的淀積室106R、106G和106B中同時形成,通過連續地移動相應的淀積室,發光元件可以被有效地形成,發光裝置的生產節拍可以提升。另外,當某個淀積室接受維護時,相應的發光元件可以在留下的淀積室中形成,發光裝置的產量被提升。
另外,當使用蒸發方法時,優選的是在真空化的淀積室中實施蒸發,使得真空度變成等于或低于5×10-3Torr(0.665Pa),優選的,10-4-10-6Pa。
接下來,將板從載運室104a到輸送室107載運之后,另外,不與大氣接觸,板從輸送室107載運到載運室108。通過安裝在載運室108內部的載運機構,板被載運到淀積室110中,用電阻加熱通過蒸發法形成包括非常薄金屬膜(由MgAg、MgIn、AlLi、CaN等的合金形成或者屬于周期表1族或2族的元素和鋁通過共蒸發方法形成的膜)的陰極。形成包括薄金屬層的陰極(下層)之后,板被載運到淀積室109,通過用濺射法,形成包括透明導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的陰極(上層),恰當地形成包括薄金屬層和透明導電膜層疊的層的陰極。
通過上述步驟,形成圖10A和10B所示的具有層疊的層結構的發光元件。
接下來,不與大氣接觸,板從載運室108載運到淀積室113,形成包括氮化硅膜或氧氮化硅膜的保護膜。該情形中,淀積室113的內部提供有具有包括硅的靶、包括氧化硅的靶或包括氮化硅的靶的濺射設備。例如,氮化硅膜可以用包括硅的靶由氮氣氛或包括氮和氬的氣氛構成淀積室的氣氛來形成。
接下來,形成有發光元件的板從載運室108載運到輸送室111并從輸送室111到載運室114而不與大氣接觸。接下來,形成有發光元件的板從載運室114載運到密封室116。另外,優選的是在密封室116中制備提供有密封元件的密封板。
密封板通過將密封板從外面放置到密封板裝載室制備。另外,優選的是在真空中預先退火密封板,以除去濕氣等雜質,例如在密封板裝載室117內部退火。另外,當用來與提供有發光元件的板在密封板上粘貼在一起的密封部件,在使載運室108成為大氣壓之后,密封部件形成于密封板裝載室和載運室114之間的密封板處,形成有密封部件的密封板載運到密封室116。另外,干燥劑可以提供在密封板裝載室中的密封板上。
接下來,為了給提供有發光元件的板的脫氣,在真空和惰性氣氛中退火之后,提供有密封部件的密封板和形成有發光元件的板粘貼在一起。另外,氮或惰性氣體填充在密閉地密封空間中。另外,盡管這里示出在密封板處形成密封部件的實例,本發明不特別的限制于此,密封部件可以在形成有發光元件的板處形成。
接下來,粘貼在一起的一對板通過提供在密封室116中的紫外線照射機構用UV光照射,由此固化密封部件。另外,盡管紫外線固化樹脂被用作密封部件,只要密封部件是粘性部件,密封部件不特別的限制于此。
接下來,粘貼在一起的一對板從密封室116載運到載運室114并從載運室114到取出室119并取出。
如上所述,通過用圖12所示的制造設備,發光元件直到完全密封發光元件在密閉的密封空間時都不暴露于大氣中,因而,可以制造高可靠性的發光裝置。另外,盡管在載運室114中,真空和大氣壓的氮氣氛被重復,優選的是真空總是保持在載運室102、104a和108中。
另外,還可以構成串聯(in-line)系統的制造設備。
另外,具有與層疊的層結構相反的發光方向的發光元件還可以通過載運作為陽極的透明導電膜到圖12所示的制造設備中形成。
另外,本實例可以自由地與實施方案1-實施方案3和實例1組合。
實例3本實例中,圖13示出不同于實例2的從第一電極到密封的多室系統全自動制造的制造設備的實例。
圖13示出多室制造設備,包括門100a-100s;取出室119;載運室104a、108、114和118;輸送室105和107;制備室101;第一淀積室106A;第二淀積室106B;第三淀積室106C;第四淀積室106D;其它淀積室109a、109b、113a和113b;處理室120a和120b;安裝有蒸發源的安裝室126A、126B、126C和126D;預處理室103a、103b;第一密封室116a;第二密封室116b;第一貯存室130a;第二貯存室130b;盒子室111a和111b;托盤放置臺121;和清潔室122。
下面示出將預先提供有薄膜晶體管、陽極和覆蓋陽極末端部分的絕緣體的板載運到圖13所示的制造設備中并制造發光裝置。
首先,板設置到盒子室111a或盒子室111b中。當板是大尺寸板時(例如,300mm×360mm),板設置在盒子室111a或111b中,當板是普通板(例如,127mm×127mm)時,板載運到托盤放置臺121,且多個板安置在托盤上(例如,300mm×360mm)。
接下來,提供有多個薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極末端部分的絕緣體的板被載運到載運室118,并載運到清潔室122以用溶液除去板表面上的雜質(小顆粒等)。當板在清潔室122中被清潔時,要淀積有膜的板的面在大氣壓下被設置的直接向下。
另外,當包括形成于無用的部分的有機化合物的膜要被除去時,板可以載運到預處理室103,選擇地除去有機化合物膜的層疊的層。預處理室103包括等離子體發生裝置,通過激發選自包含Ar、H、F和O的組中的一種或多種氣體產生等離子體進行干刻蝕。另外,為了除去包括在板中的濕氣或其它氣體或減少等離子體的破壞,優選的是在真空中進行退火操作,板可以載運到預處理室103中,讓板受到退火處理(例如UV照射)。另外,為了除去包括在有機樹脂材料中的濕氣或其它氣體,板可以在預處理室103中在低壓氣氛下被加熱。
接下來,板從提供有板載運機構的載運室118載運到制備室101。根據本實例的制造設備,制備室101提供有板反轉機構以使得恰當地反轉板成為可能。制備室101連接到真空化室,真空化以后,優選的是通過引入惰性氣體使制備室101處于大氣壓。
接下來,板載運到連接到制備室101的載運室104a。優選的是通過預先真空化載運室104a使得濕氣或氧盡可能少的存在于其內部來保持真空。
另外,真空化室提供有磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干燥泵。由此,連接到制備室的載運室的最終真空度可以做到落在10-5到10-6Pa的范圍,可以控制雜質從泵側和抽氣系統的反向擴散。為了防止雜質引入到設備內部,作為要引入的氣體,使用諸如氮的惰性氣體、稀有氣體。氣體引入到設備中,其在引入到設備中之前用氣體精制器高度提純。因而,有必要提供氣體精制器,使得氣體在被高度提純之后引入到蒸發系統中。由此,包括在氣體中的氧或水可以預先被除去,因而,可以防止雜質引入到設備中。
接下來,板從載運室104a載運到第一至第四淀積室106A-106D。另外,形成包括用于構成空穴注入層、空穴輸運層或發光層的有機化合物層。
盡管對于整個發光元件,可以形成顯示單個顏色(具體的,白色)或全部顏色(具體的,紅色、綠色、藍色)光發射的有機化合物層,在本實例中,將給出在相應的淀積室106A、106B、106C和106D中同時形成顯示白色光發射的有機化合物層的實例(進行并行處理的實例)。另外,盡管當有不同發光顏色的發光層層疊時,顯示白色光發射的有機化合物層總共分成包括紅色、綠色和藍色三原色的三波長類型,和使用藍色/黃色或藍綠色/桔紅色互補色關系的兩波長類型,本實例中,將說明提供使用三波長類型的白色發光元件的實例。
首先,將說明相應的淀積室106A、106B、106C和106D。每個淀積室106A、106B、106C和106D安裝有實施方案1中說明的可移動的蒸發源支撐物。準備多個蒸發源支撐物,第一蒸發源支撐物填充有形成白色發光層的芳香二胺(TPD),第二蒸發源支撐物填充有形成白色發光層的p-EtTAZ,第三蒸發源支撐物填充有形成白色發光層的Alq3,第四蒸發源支撐物填充有通過向Alq3中添加紅色發光染料的Nile紅用于形成白色發光層所構成的EL材料,第五蒸發源支撐物填充有Alq3,蒸發源支撐物在該狀態下安裝在相應的淀積室中。
優選的是使用實施方案3所說明的制造系統把EL材料安裝到淀積室中。即,優選的是使用由材料制造商預先包含有EL材料的容器(有代表性地,坩鍋)。另外,在安裝中,優選的是安裝坩鍋而不與大氣接觸,當從材料制造商處轉移時,優選的是將坩鍋在密閉地密封在第二容器中的狀態下引入到淀積室中。優選地,具有連接到相應的淀積室106A、106B、106C和106D的真空化裝置的安裝室126A、126B、126C和126D變成真空或惰性氣體氣氛,在該氣氛下,坩鍋從第二容器中取出,且坩鍋安裝到淀積室中。由此,可以防止坩鍋和包含在坩鍋中的EL材料被污染。另外,安裝室126A、126B、126C和126D可以貯存金屬掩模。
其次,將說明淀積步驟。首先,在淀積室106A中,按需要從安裝室中載運和安裝掩模。之后,第一至第五蒸發源支撐物開始連續地移動,進行對于板的蒸發。具體的,TPD通過加熱從第一蒸發源支撐物升華,并氣相淀積在板的整個面上。之后,p-EtTAZ從第二蒸發源支撐物升華,Alq3從第三蒸發源支撐物升華,Alq3Nile紅從第四蒸發源支撐物升華,Alq3從第五蒸發源支撐物升華,并氣相淀積在板的整個面上。
另外,當使用蒸發方法時,優選的是在真空化的淀積室中實施蒸發,其中真空度變成5×10-3Torr(0.665Pa)或更低,優選的,10-4-10-6Pa。
另外,安裝有相應的EL材料的蒸發源支撐物提供在相應的淀積室中,并且在淀積室106B-106D中,蒸發類似地進行。即,蒸發工藝可以并行的實施。因而,即使當某個蒸發室受到維護或清潔時,淀積工藝可以在剩下的淀積室中實施,膜形成的生產節拍提升,因而,發光裝置的產量可以提升。
接下來,將板從載運室104a載運到輸送室105之后,另外,不與大氣接觸,板從輸送室105載運到載運室108。
接下來,通過安裝在載運室108內部的載運機構,板被載運到淀積室109a或淀積室109b中以形成陰極。陰極可以用包括用電阻加熱通過蒸發法形成的非常薄金屬膜(由MgAg、MgIn、AlLi、CaN等的合金形成或者屬于周期表1族或2族的元素和鋁通過共蒸發方法形成的膜)的陰極(下層)和包括通過濺射法形成的透明導電膜(ITO(氧化銦錫)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的陰極(上層)的層疊的膜形成。為此目的,優選的是在制造設備中安排淀積室用于形成非常薄的金屬膜。
通過上述步驟,形成圖10A和10B所示的具有層疊的層結構的發光元件。
接下來,不與大氣接觸,板從載運室108載運到淀積室113a或淀積室113b,形成包括氮化硅膜或氧氮化硅膜的保護膜。該情形中,淀積室113a或113b的內部提供有具有包括硅的靶、包括氧化硅的靶或包括氮化硅的靶的濺射設備。例如,氮化硅膜可以用包括硅的靶由氮氣氛或包括氮和氬的氣氛構成淀積室的氣氛來形成。
接下來,形成有發光元件的板不與大氣接觸,板從載運室108載運到輸送室107并從輸送室107到載運室114。
接下來,形成有發光元件的板從載運室114載運到處理室120a或120b,在處理室120a或120b處,密封部件形成于板上。另外,盡管在本實例中,紫外線固化樹脂用于密封部件,只要密封部件是粘附部件,密封部件不特別的限制于此。另外,密封部件可以在處理室120a或120b設定為大氣壓之后形成。另外,形成有密封部件的板通過載運室114載運到第一密封室116a或第二密封室116b中。
另外,形成有顏色轉換層(濾色器)、遮光層(BM)和外涂層的密封板載運到第一貯存室130a或第二貯存室130b。之后,密封板載運到第一密封室130a或第二密封室130b。
接下來,通過在真空中或在惰性氣氛中實施退火處理,提供有發光元件的板被脫氣,之后,提供有密封部件的板和形成有顏色轉換層的板粘貼在一起。另外,氮或惰性氣體填充在密閉地密封空間中。另外,盡管這里示出在板處形成密封部件的實例,本發明不特別的限制于此,密封材料還可以形成在密封板上。即,密封板可以形成有顏色轉換器(濾色器)、顏色阻擋層(BM)、外涂層和密封部件,之后載運到第一貯存室130a或第二貯存室130b。
接下來,粘貼在一起的板對通過提供在第一密封室116a或第二密封室116b中的紫外線照射機構用UV光照射以固化密封部件。
接下來,粘貼在一起的一對板從密封室116載運到載運室114并從載運室114到取出室119并取出。
如上所述,通過用圖13所示的制造設備,直到發光元件密封在密閉的密封空間時發光元件都不暴露于大氣中,因而,可以制造高可靠性的發光裝置。另外,盡管在載運室114中,真空和大氣壓的氮氣氛被重復,優選的是真空總是保持在載運室102、104a和108中。
另外,還可以構成串聯系統的制造設備。
另外,還有可能載運作為陽極的透明導電膜到圖13所示的制造設備中并形成具有與層疊的層結構相反的發光方向的發光元件。
圖15示出不同于圖13的制造設備的實例。膜形成可以類似于圖13形成,因而,將省略淀積步驟的詳細說明,制造設備構成上不同點存在于附加的提供輸送室111和載運室117,且載運室117提供有第二密封室116b、第二貯存室130b和淀積室(用于形成密封)120c和120d。即,在圖15中,所有淀積室、密封室和貯存室直接連接到某個載運室,因而,板被有效地載運,另外,發光裝置可以并行的制造,發光裝置的產量可以提升。
另外,本實例發光裝置的并行處理方法可以與實例2組合。即,淀積工藝可以通過提供多個淀積室106R、106G和106B來實施。
另外,本實例可以自由地與各實施方案和實例1組合。
實例4作為采用根據本發明制造的發光裝置的電子設備的實例給出的是視頻相機、數碼相機、護目鏡式顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、聲音再現裝置(諸如汽車音響和音響部件)、膝上電腦、游戲機、便攜式信息終端(諸如移動電腦、蜂窩電話、便攜式游戲機、和電子圖書)、裝備有記錄介質的圖像再現裝置(具體的,有能夠再現諸如數字萬能盤(DVD)的記錄介質中的數據以顯示數據圖像的顯示裝置的裝置)。對于便攜式信息終端,寬的視角特別重要,因為它們的屏幕在看著的時候經常是斜著的。因而對于便攜式信息終端,優選的是采用使用發光元件的發光裝置。這些電子設備的具體實例示于圖16A-16H。
圖16A示出發光裝置,其組成包括箱體2001、支持基座2002、顯示單元2003、揚聲器單元2004、視頻輸入終端2005等。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2003。此外,圖16A所示的發光裝置可以用本發明完成。由于具有發光元件的發光裝置是自發光的,裝置不需要背光源,可以做成比液晶顯示器更薄的顯示單元。發光裝置指所有用于顯示信息的發光裝置,包括用于個人電腦、用于廣播接收、和用于廣告的。
圖16B示出數碼靜止相機,其組成包括主體2101、顯示單元2102、圖像接收單元2103、操作鍵2104、外部連接端口2105、快門2106等。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2102。圖16B所示的數碼相機可以用本發明完成。
圖16C示出膝上電腦,其組成包括主體2201、箱體2202、顯示單元2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、點擊鼠標2206等。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2203。圖16C所示的膝上電腦可以用本發明完成。
圖16D示出移動電腦,其組成包括主體2301、顯示單元2302、開關2303、操作鍵2304、紅外端口2305等。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2302。圖16D所示的移動電腦可以用本發明完成。
圖16E示出裝備有記錄介質的便攜式圖像再現裝置(具體的,DVD播放器)。該裝置的組成包括主體2401、箱體2402、顯示單元A 2403、顯示單元B 2404、記錄介質(DVD等)讀取單元2405、操作鍵2406、揚聲器單元2407等。顯示單元A 2403主要顯示圖像信息,而顯示單元B 2404主要顯示文本信息。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元A 2403和B 2404。裝備有記錄介質的圖像再現裝置還包括家庭視頻游戲機。圖16E所示的DVD再現裝置可以用本發明完成。
圖16F示出護目鏡式顯示器(頭戴式顯示器),其組成包括主體2501、顯示單元2502和臂單元2503。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2502。圖16F所示的護目鏡式顯示器可以用本發明完成。
圖16G示出視頻相機,其組成包括主體2601、顯示單元2602、箱體2603、外部連接端口2604、遙控接收單元2605、圖像接收單元2606、電池2607、聲音輸入單元2608、操作鍵2609等。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2602。圖16G所示的視頻相機可以用本發明完成。
圖16H示出蜂窩電話,其組成包括主體2701、箱體2702、顯示單元2703、聲音輸入單元2704、聲音輸出單元2705、操作鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等。根據本發明制造的發光裝置可以應用于顯示單元2703。如果顯示單元2703在黑背景上顯示白字母,蜂窩電話消耗更小的功率。圖16H所示的蜂窩電話可以用本發明完成。
如果發光材料的亮度將來提高了,發光裝置通過透鏡等放大包含圖像信息的輸入光并投影光用于前投式或背投式的投影儀。
這些電子設備目前顯示有通過諸如Internet和CATV(電纜電視)的電訊線發送的提高了頻率的信號,尤其是動畫信息。由于發光材料有很快的響應速度,發光裝置適用于動畫顯示。
根據本發明,沒有必要轉動板,因而,可以提供能夠處理大面積板的氣相淀積設備。另外,可以提供使用大面積板并適于多面切割的板支撐裝置。
另外,根據本發明,板和氣相淀積源支撐物之間的距離可以縮短,可以實現氣相淀積裝置的小尺寸形成。另外,由于氣相淀積設備是小尺寸的,附著在膜形成室內部內壁或附著防止屏蔽上的升華的氣相淀積材料可以被有效地利用。
另外,本發明可以提供連續地安排有用于實施氣相淀積工藝的多個膜形成室的制造設備。由于這樣在多個膜形成室中實施并行處理,發光裝置的產量提升了。
另外,本發明可提供能夠將填充有氣相淀積材料的容器直接安裝到氣相淀積設備中而不暴露于大氣的制造系統。根據本發明,氣相淀積材料的處理變得容易,并可以避免雜質混入氣相淀積材料中。根據該制造系統,由材料制造商填充的容器可以直接安裝到氣相淀積設備中,因而,可以防止氧或水附著到氣相淀積材料上,將來可以處理發光元件的超高純度形成。
權利要求
1.一種氣相淀積設備,其通過從與板相對安排的氣相淀積源支撐物氣相淀積有機化合物材料形成膜于板之上,所述氣相淀積設備包括安排有板的膜形成室;用于移動氣相淀積源支撐物的裝置,其中安排有板的膜形成室包括板支撐裝置和用于移動氣相淀積源支撐物的裝置,而所述氣相淀積源支撐物包括填充有氣相淀積材料的容器,用于加熱容器的裝置和提供在容器之上的擋板,其中用于移動氣相淀積源支撐物的裝置具有在X軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距的功能,板支撐裝置安排在板和氣相淀積支撐物之間。
2.根據權利要求1的設備,其中板支撐裝置與構成終端部分、切割區域或板的末端部分的區域重疊,掩模插在其之間。
3.根據權利要求1的設備,其中板支撐裝置包括凸起并在凸起的頂點支持板或掩模。
4.一種氣相淀積設備,其通過從與板相對安排的氣相淀積源支撐物氣相淀積有機化合物材料形成膜于板之上,氣相淀積設備包括安排有板的膜形成室;用于移動氣相淀積源支撐物的裝置,其中安排有板的膜形成室包括板支撐裝置和用于移動氣相淀積源支撐物的裝置,而氣相淀積源支撐物包括填充有氣相淀積材料的容器和用于加熱容器的裝置和提供在容器之上的擋板,用于移動氣相淀積源支撐物的裝置具有在X軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動氣相淀積源支撐物一定間距的功能,板支撐裝置安排在板和氣相淀積支撐物之間,膜形成室連接到用于真空化膜形成室內部的真空處理室上并在膜形成室中產生等離子體。
5.根據權利要求4的設備,其中板支撐裝置包括導電材料,板支撐裝置連接有高頻功率源。
6.根據權利要求4的設備,其中板支撐裝置與用于構成板的終端部分、切割區域或末端部分的區域重疊,掩模插在其之間。
7.根據權利要求4的設備,其中板支撐裝置包括凸起并在凸起的頂點支持板或掩模。
8.根據權利要求1的設備,其中板支撐裝置包括凸起,凸起的高度落在1μm-30μm的范圍。
9.根據權利要求4的設備,其中板支撐裝置包括凸起,凸起的高度落在1μm-30μm的范圍。
全文摘要
本發明提供適于用大面積板多面切割的氣相淀積設備,具有利用EL材料的高效率,并在膜的均勻性上是極好的,其中板13和氣相淀積掩模14安裝在板支撐裝置12之上,氣相淀積源支撐物17和要淀積的物體(板13)之間的間隔在氣相淀積中窄化到等于或小于30cm,優選的,等于或小于20cm,更優選的,5-15cm,氣相淀積源支撐物17根據絕緣部件(還稱作圍堤、隔離壁)10在X方向或Y方向移動,擋板15打開和關閉以形成膜。
文檔編號H01L51/56GK1469423SQ03138608
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月3日 優先權日2002年6月3日
發明者山崎舜平 申請人:株式會社半導體能源研究所