專利名稱：有機(jī)el裝置的制法及其裝置、電光學(xué)裝置、電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)EL裝置的制造方法及其裝置、電光學(xué)裝置、以及電子儀器。
背景技術(shù)：
以有機(jī)電致發(fā)光元件(以下稱為有機(jī)EL裝置)為發(fā)光元件的電光學(xué)裝置(有機(jī)EL顯示裝置)具有高輝度，且為自發(fā)光，可以完成直流低電壓驅(qū)動，響應(yīng)速度快，并且可由固體有機(jī)膜發(fā)光，因此其顯示性能優(yōu)良，另外，可以實(shí)現(xiàn)顯示裝置的薄型化、輕量化、低耗電化和大型化，有望成為下一代的顯示裝置。
圖28是表示有機(jī)EL顯示裝置的主要部分的截面模式圖。
有機(jī)EL顯示裝置是在基板900上依次層壓電路元件部901、象素電極(陽極)902、含發(fā)光層的有機(jī)功能層903、對向電極(陰極)904、及密封部905等而成。其中，由象素電極902、功能層903及對向電極904等構(gòu)成發(fā)光元件(有機(jī)EL裝置)。
在該顯示裝置中，通過電路元件部901的驅(qū)動控制，被夾持于象素電極902及對向電極904的功能層903發(fā)出光，該光通過電路元件部901及基板900射出，同時(shí)從功能層903向基板900的反對側(cè)發(fā)出的光被對向電極904反射并通過電路元件部901及基板900射出。
在制造所述有機(jī)EL裝置的裝置及其方法中，通常在形成所述功能層時(shí)采用越過所述模板的掩膜將形成材料蒸鍍于所需區(qū)域(象素區(qū)域)的蒸鍍法，而且，在形成對向電極時(shí)也常用蒸鍍法。
因此，在以往的有機(jī)EL裝置的制造方法中，在使基板的處理對象面向下的狀態(tài)下進(jìn)行各種處理。
隨著力求提高發(fā)光的效率化、長壽命化、穩(wěn)定性、或耐久性的技術(shù)開發(fā)，有機(jī)EL裝置的形成材料，特別是功能層的形成材料趨向于多樣化，同時(shí)也需要開發(fā)出與其相適應(yīng)的有機(jī)EL裝置的制造方法及其制造裝置。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種材料的選擇自由度高，且易于實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL裝置的結(jié)構(gòu)最佳化的有機(jī)EL裝置的制造方法及其裝置。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種具備改善了性能的有機(jī)EL裝置的電光學(xué)裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種改善了顯示機(jī)構(gòu)的性能的電子儀器。
本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于包括在形成在基板上的電極上形成功能層的功能層形成工藝、通過蒸鍍法形成隔著所述功能層與所述電極相對向的對向電極的對向電極形成工藝，且在所述功能層形成工藝和所述對向電極形成工藝之間具有翻轉(zhuǎn)所述基板的基板翻轉(zhuǎn)工藝。
根據(jù)上述的有機(jī)EL裝置的制造方法，在所述功能層形成工藝和所述對向電極形成工藝之間具有翻轉(zhuǎn)基板的基板翻轉(zhuǎn)工藝，即，在功能層形成工藝中在使基板的處理對象面朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理，而在進(jìn)行蒸鍍的對向電極形成工藝中則在使基板朝下的狀態(tài)下進(jìn)行處理。在功能層形成工藝中，通過將基板的處理對象面朝上配置，作為功能層的形成材料，可以采用低粘度材料等各種各樣的材料。另外，在功能層的形成過程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具體說，在所述功能層形成工藝中，最好在所述基板上噴出含形成所述功能層的材料的液滴來形成功能層。通過噴出液滴來形成功能層，作為其形成材料可以采用各種各樣的材料。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，形成所述功能層之后，可以在從裝置搬運(yùn)所述基板的同時(shí)翻轉(zhuǎn)所述基板，也可以在將所述基板搬運(yùn)至蒸鍍所述對向電極的位置的同時(shí)翻轉(zhuǎn)所述基板。
通過隨裝置間的基板的搬運(yùn)翻轉(zhuǎn)其基板，可以抑制由翻轉(zhuǎn)動作導(dǎo)致的生產(chǎn)量的降低。
本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于具備有在形成在基板上的電極上形成功能層的功能層形成裝置、翻轉(zhuǎn)形成有所述功能層的所述基板的基板翻轉(zhuǎn)裝置、通過蒸鍍形成隔著所述功能層與所述電極對向的對向電極的對向電極形成裝置。
根據(jù)所述有機(jī)EL裝置的制造裝置，通過具有所述基板翻轉(zhuǎn)裝置，在功能層形成裝置中可在使基板的處理對象面朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理。通過將基板的處理對象面朝上配置，作為功能層的形成材料，可以采用低粘度材料等各種各樣的材料。另外，在功能層的形成過程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具體說，在所述有機(jī)EL裝置的制造裝置中，所述功能層形成裝置最好具備可在所述基板上噴出所述功能層形成材料液滴的液滴噴出裝置。這樣，可以在所述基板上噴出所述功能層形成材料的液滴，并由此形成功能層。
由于在功能層的形成中使用噴出液滴的方式，因此作為其形成材料可以采用各種材料。
當(dāng)所述功能層形成裝置為旋轉(zhuǎn)涂布裝置時(shí)，同樣作為功能層的形成材料可以采用低粘度材料等各種材料。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造裝置中，所述基板翻轉(zhuǎn)裝置最好是于蒸鍍所述對向電極的空間里搬出或搬入所述基板的裝置。
由于基板翻轉(zhuǎn)裝置為搬出或搬入所述基板的裝置，在對向電極形成裝置前后工藝的裝置中，可在使基板的處理對象面朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理。另外，通過隨搬出或搬入動作翻轉(zhuǎn)基板，可以抑制由翻轉(zhuǎn)動作導(dǎo)致的生產(chǎn)量的降低。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造裝置中，由于所述基板翻轉(zhuǎn)裝置配置于所述功能層形成裝置和所述對向電極形成裝置之間，因此可以隨基板在功能層形成裝置和對向電極形成裝置之間的輸送完成基板的翻轉(zhuǎn)，并由此可以抑制由翻轉(zhuǎn)動作導(dǎo)致的生產(chǎn)量的降低。
本發(fā)明的電光學(xué)裝置的特征在于具有采用所述有機(jī)EL裝置的制造裝置而制造出的有機(jī)EL裝置。
根據(jù)所述電光學(xué)裝置，由于采用上述的制造裝置制造有機(jī)EL裝置，可使有機(jī)EL裝置的結(jié)構(gòu)最佳化，并提高其性能。
本發(fā)明電子儀器的特征在于作為顯示機(jī)構(gòu)具有上述的電光學(xué)裝置。
根據(jù)所述電子儀器，可以提高顯示機(jī)構(gòu)的性能。
另外，本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法的特征在于包括將形成于基板上的有機(jī)EL裝置的陰極通過蒸鍍形成的陰極形成工藝、和密封所述有機(jī)EL裝置的密封工藝，且在所述陰極形成工藝和所述密封工藝之間翻轉(zhuǎn)所述基板。
根據(jù)所述有機(jī)EL裝置的制造方法，由于在所述陰極形成工藝和所述密封工藝之間上下翻轉(zhuǎn)基板，因此在進(jìn)行蒸鍍的陰極形成工藝中可在使基板的處理對象面朝下的狀態(tài)下進(jìn)行處理，而在密封工藝中可在使基板朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理。在密封工藝中，由于朝上配置基板的對象處理面，作為密封材料可以采用粘度低的材料等各種材料。另外，在密封過程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具體說，所述密封工藝包括在所述陰極上涂布密封材料的工藝為宜。此時(shí)，利用重力作用可以容易地完成涂布作業(yè)。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，隨著將所述基板輸送至蒸鍍所述陰極的位置的動作翻轉(zhuǎn)所述基板為宜。
通過在將基板輸送至蒸鍍空間時(shí)翻轉(zhuǎn)基板，可以抑制由翻轉(zhuǎn)動作引起的生產(chǎn)量的降低。
本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造裝置的特征在于具有將形成于基板上的有機(jī)EL裝置的陰極通過蒸鍍形成的陰極形成裝置、翻轉(zhuǎn)所述基板的基板翻轉(zhuǎn)裝置、和密封所述有機(jī)EL裝置的密封裝置。
根據(jù)所述有機(jī)EL裝置的制造裝置，由于具有所述基板翻轉(zhuǎn)裝置，因此在密封裝置中可在使基板朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理。由于基板的處理對象面朝上配置，作為密封材料可以采用低粘度材料等各種材料。另外，在密封過程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。
具體說，在所述有機(jī)EL裝置的制造裝置中，所述密封裝置最好具有在所述陰極上涂布密封材料的機(jī)構(gòu)。此時(shí)可以利用重力作用容易地完成該涂布作業(yè)。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造裝置中，所述基板翻轉(zhuǎn)裝置最好形成于將所述基板輸送至蒸鍍所述陰極的位置的裝置上。
通過將基板翻轉(zhuǎn)裝置形成于輸送基板的裝置上，可以在輸送基板的過程中翻轉(zhuǎn)該基板，并由此抑制由翻轉(zhuǎn)動作引起的生產(chǎn)量的降低。
本發(fā)明的電光學(xué)裝置具有采用所述有機(jī)EL裝置的制造裝置制造的有機(jī)EL裝置，因此可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL裝置的結(jié)構(gòu)的最佳化，并提高其性能。
本發(fā)明電子儀器的特征在于作為顯示機(jī)構(gòu)具有所述電光學(xué)裝置。
根據(jù)所述電子儀器可以提高顯示機(jī)構(gòu)的性能。
根據(jù)本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法及其裝置，通過在功能層形成工藝和對向電極形成工藝之間上下翻轉(zhuǎn)基板，作為功能層的形成材料可以采用各種材料。因此提高了材料的選擇自由度，易于實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL裝置結(jié)構(gòu)的最佳化。
另外，根據(jù)本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法及其裝置，通過在陰極形成工藝和密封工藝之間上下翻轉(zhuǎn)基板，作為密封材料可以采用各種材料。這樣可容易地賦予密封部各種功能，并由此提高有機(jī)EL裝置的性能。
根據(jù)本發(fā)明的電光學(xué)裝置，可使有機(jī)EL裝置的結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳化，并提高其性能。
進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明的電子儀器，由此作為顯示機(jī)構(gòu)具有所述電光學(xué)裝置，因此可以提高顯示機(jī)構(gòu)的性能。


圖1是用于說明本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法概念的圖。
圖2是用于說明根據(jù)壓電方式噴出液滴的原理的圖。
圖3是表示本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造裝置實(shí)施例的模式圖。
圖4是表示功能層形成裝置的結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖5A及圖5B是含換向裝置及交接裝置的輸送系統(tǒng)構(gòu)成例的概略示意圖，圖5A是俯視圖，圖5B是側(cè)視圖。
圖6是表示對向電極(陰極)形成裝置及密封裝置的模式圖。
圖7A～圖7C是表示對向電極形成裝置中的輸送系統(tǒng)構(gòu)成例的圖。
圖8是表示蒸鍍處理室構(gòu)成例的模式圖。
圖9是表示作為本發(fā)明電光學(xué)裝置實(shí)施例的有機(jī)EL顯示裝置的構(gòu)成的模式圖。
圖10是表示有源陣列型有機(jī)EL顯示裝置的電路之一例的電路圖。
圖11是有機(jī)EL顯示裝置中顯示區(qū)域的截面結(jié)構(gòu)放大圖。
圖12是表示等離子體處理裝置的第1等離子體處理室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖13是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖14是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖15是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖16是表示液滴噴出用頭(油墨噴射頭)的俯視圖。
圖17是表示液滴噴出裝置(油墨噴射裝置)的俯視圖。
圖18是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖19是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖20是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖21是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖22是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖23是說明有機(jī)EL裝置的制造方法的工藝圖。
圖24是表示密封部結(jié)構(gòu)例的模式圖。
圖25是表示密封部結(jié)構(gòu)例的模式圖。
圖26是表示密封部結(jié)構(gòu)例的模式圖。
圖27A～圖27C是表示本發(fā)明電子儀器實(shí)施例的圖。
圖28是作為電子元件之一例的具有有機(jī)EL裝置的有機(jī)EL顯示裝置的截面模式圖。
圖29是用于說明本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法的概念的圖。
圖30是表示密封部結(jié)構(gòu)例的模式圖。
圖31是表示密封部結(jié)構(gòu)例的模式圖。
圖32是表示密封部結(jié)構(gòu)例的模式圖。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1是用于說明本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造方法概念的圖。
有機(jī)EL裝置是在形成有TFT等電路元件的基板300上依次層壓電極301(陽極)、含發(fā)光層(有機(jī)EL層)的功能層302、以及對向電極303(陰極)而制造的。
本發(fā)明人基于形成功能層302的材料趨向多樣化的事實(shí)，通過在形成功能層302的工藝、和形成對向電極303的工藝之間上下翻轉(zhuǎn)基板300，由此在功能層302的形成工藝中是在基板300的處理對象面朝上的狀態(tài)下、在對向電極303的形成工藝中是在基板300朝下的狀態(tài)下進(jìn)行了處理。
即，在本發(fā)明的制造方法中，通過所述基板300的翻轉(zhuǎn)，在功能層302的形成工藝中是在基板300的處理對象面朝上的狀態(tài)下、在對向電極303的形成工藝中是在基板300朝下的狀態(tài)下進(jìn)行處理。在功能層302的形成工藝中，通過朝上配置基板300的處理對象面，作為功能層302的形成材料可以采用低粘度材料等各種材料。另外，在形成功能層302的過程中，可以利用自我平坦經(jīng)功能(自我整平功能)等重力作用。還有，在對向電極303的形成工藝中，采用了蒸鍍法。
作為將基板300朝上形成功能層302的方法，可以采用旋轉(zhuǎn)涂布法或液滴噴出法(所謂的墨水噴射法)、噴射涂布法等各種涂布法。在這些涂布法中，將材料分散于溶液里，因此作為功能層的形成材料可以采用各種材料。另外，在所述涂布法中，液滴噴出法具有不浪費(fèi)材料且準(zhǔn)確地將所需量材料配置于所需位置上的優(yōu)點(diǎn)。還有，當(dāng)采用低粘度材料形成功能層302時(shí)，為了不混淆相鄰的多個(gè)功能層材料，最好設(shè)置坡度(bank)305，但是本發(fā)明并不限于此。
作為液滴噴出技術(shù)(墨水噴射法)，可列舉帶電控制方法、加壓振動方式、電氣機(jī)械變換式、靜電吸引方式等。帶電控制方式，是用帶電電極對材料賦予電荷，且用偏轉(zhuǎn)電極控制材料的飛轉(zhuǎn)方向，并由噴嘴噴出的方式。另外，加壓振動方式，是將超高電壓加在材料上，并由噴嘴前端側(cè)噴出材料的方式，在沒有加控制電壓的情況下材料從噴嘴直線噴出，加控制電壓時(shí)材料之間會產(chǎn)生靜電相拆，材料無法從噴嘴飛散噴出。另外，電氣機(jī)械變換方式(壓電方式)，是利用壓電元件接受脈沖電氣信號后發(fā)生變形的性質(zhì)的方式，通過壓電元件的變形介以撓性物質(zhì)對貯存材料的空間施加壓力，并由該空間擠出材料后從噴嘴噴出。此外，電氣熱變換方式，是由設(shè)在貯存材料的空間內(nèi)的加熱器迅速氣化材料并生成泡沫，根據(jù)泡沫的壓力噴出空間內(nèi)的材料。靜電吸引方式，是將微小壓力施加于貯存材料的空間內(nèi)，并在噴嘴形成材料的彎液面，在該狀態(tài)下外加靜電引力之后引出材料的方式。除了這些之外，也可以采用利用流體在電埸中的粘性變化的方式、或用放電火花崩飛的方式等技術(shù)。
圖2是用于說明根據(jù)壓電方式的液體材料噴出原理的圖。圖2中，相鄰于收容液體材料的液體室320設(shè)置有壓電元件321。在液體室320中，通過包括收容液體材料的材料槽的液體材料供給系統(tǒng)322提供液體材料。壓電元件321連接于驅(qū)動電路323，通過該驅(qū)動電路323對壓電元件321外加電壓，使壓電元件321發(fā)生變形后，液體室320發(fā)生變形，并從噴嘴324中噴出液體材料。此時(shí)通過改變外加電壓的值控制壓電元件321的變形量。另外，通過變換外加電壓的頻率來控制壓電元件321的變形速度。
根據(jù)壓電方式噴出液體材料時(shí)由于不加熱材料，因此具有不容易影響材料組成的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在根據(jù)圖29說明的方法中，有機(jī)EL裝置是在形成有TFT等電路元件的基板300上依次層壓電極301(陽極)、含發(fā)光層(有機(jī)EL層)的功能層302、以及對向電極303(陰極)等制造的，且由配置于陰極303上的密封部304進(jìn)行密封。
本發(fā)明人基于對密封部304所要求的功能逐漸增加的事實(shí)，通過在形成陰極303的工藝和密封工藝之間上下翻轉(zhuǎn)基板300，在陰極303的形成工藝中是在使基板300的處理對象面朝下的狀態(tài)下、在密封工藝中是使基板300朝上的狀態(tài)下進(jìn)行了處理。
即，在本發(fā)明的制造方法中，根據(jù)所述基板300的翻轉(zhuǎn)，在陰極303的形成工藝中是在使基板300朝下的狀態(tài)下、在密封工藝中是使基板300朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理。在密封工藝中，通過使基板300的處理對象面朝上配置，作為密封部304的材料，可以采用各種材料。另外，在密封部304的材料配置過程中，可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。而且在陰極303的形成工藝中，可以采用蒸鍍法。
作為將基板300朝上形成密封部304的方法，可以采用旋轉(zhuǎn)涂布法或液滴噴出法(所謂的墨水噴射法)、噴射涂布法等各種涂布法。在這些涂布法中，將材料分散于溶液里，因此作為密封部的形成材料可以采用各種材料。另外，在所述涂布法中，液滴噴出法具有不浪費(fèi)材料且準(zhǔn)確地將所需量材料配置于所需位置上的優(yōu)點(diǎn)。
圖30、圖31及圖32是表示密封部304的結(jié)構(gòu)例的模式圖。
在圖30例中，在基板300的周邊配置有密封樹脂306，并且以密封樹脂306為粘接材料配置有覆蓋陰極303的由玻璃或金屬等構(gòu)成的密封基板(密封外殼)307。
在密封工藝中，將形成有陰極303的基板300在所定的面上朝上支撐，并在其基板300的周邊部涂布密封樹脂306。接著，在基板300上配置密封基板307，貼合基板300和密封基板307。該例中支撐基板300的面配置在基板300的下面，因此可以簡單容易地構(gòu)成密封用的裝置。
圖31的例中，密封材料308幾乎覆蓋陰極12整體地涂布于其上，在該密封材308上配置有密封基板(密封外殼)309。作為密封材308，可以使用如由熱固性樹脂或紫外線固化樹脂等組成的樹脂，優(yōu)選在固化時(shí)不產(chǎn)生氣體或溶劑的物質(zhì)。該密封材可以防止如水或氧對陰極303的侵入，因此具有防止陰極氧化的功能。
在密封工藝中，涂布密封材308以覆蓋朝上配置的基板300的陰極303整體，在其上再配置密封基板309。此時(shí)根據(jù)利用重力作用的自我整平功能，密封材308的表面被予以平坦化。即，如本例在基板300上形成有坡度305時(shí)，也涂布利用整平功能的密封材308，并由此可使元件表面平坦化。另外，通過使膜表面平坦化，可以抑制透過或反射的光的散射。
在圖32例中，配置第1密封材310幾乎覆蓋陰極12的整體，并在該第1密封材310上配置第2密封材311，在該第2密封材311上配置密封基板312。第1密封材310具有如強(qiáng)化防止水或氧或金屬侵入的密封作用的功能、提高光的射出效率的光學(xué)功能(改善折射率等)等特定的功能。
在密封工藝中，涂布第1密封材310覆蓋朝上配置的基板300的陰極303整體，再在其上涂布第2密封材311，最后配置密封基板312。在第1密封材310的涂布過程中，如在陰極303上形成較薄的膜，而在第2密封材311的涂布過程中，形成較厚的膜以填充由坡度305造成的凹凸部。在密封工藝中，通過朝上配置基板300，可以對應(yīng)薄膜至厚膜的各種膜厚進(jìn)行涂布。由此易于賦予密封用膜特定的功能。
圖3是表示本發(fā)明有機(jī)EL裝置的制造裝置的實(shí)施例的模式圖。下面針對該制造裝置以輸送系統(tǒng)為主體進(jìn)行說明。詳細(xì)的處理工藝如后所述。
在圖3中，本例的有機(jī)EL裝置的制造裝置20由功能層形成裝置21、對向電極(陰極)形成裝置22、及密封裝置23構(gòu)成。
功能層形成裝置21由進(jìn)行形成有機(jī)EL裝置的功能層之前的前處理的等離子體處理裝置25、形成功能層的一部分的正孔注入/輸送層的正孔/輸送層形成裝置26、及形成同樣是功能層的一部分的發(fā)光層的發(fā)光層形成裝置27構(gòu)成。另外，包括于這些多個(gè)裝置的輸送系統(tǒng)以大致的直線狀連續(xù)配置，處理系統(tǒng)分別配置在輸送系統(tǒng)的兩側(cè)。
如圖4所示，在輸送系統(tǒng)中，相隔一定距離以直線狀配置有具有多關(guān)節(jié)型輸送臂的多個(gè)換向裝置30、31、…36，該多個(gè)換向裝置30、31、…36之間配置有進(jìn)行基板的交接的交接裝置40、41、…46。即多個(gè)換向裝置30、31、…36和多個(gè)交接裝置40、41、…46大致交替直線排列連接。
圖5A及圖5B是表示含所述換向裝置和交接裝置的輸送系統(tǒng)的構(gòu)成例的概略圖。在圖5A及圖5B中，換向裝置在水平方向、垂直方向及可垂直軸周圍的旋轉(zhuǎn)方向自由移動的多關(guān)節(jié)型機(jī)械手(輸送臂37A)，輸送臂37A上設(shè)置有用于保持基板2的多個(gè)吸附孔38。吸附孔38連接于未圖示的真空泵上，利用壓差來吸附保持基板。
另外，交接裝置具有用于支持基板2的多個(gè)銷47，該多個(gè)銷47的高度相當(dāng)于在多個(gè)銷47上搭載基板2時(shí)在基板2下面可形成可以插入輸送臂37A的空間的高度。
在基板2的交接中，首先移動第1輸送臂37A，將基板2輸送至多個(gè)銷47的上方，之后輸送臂37A下降以將基板2搭載在多個(gè)銷47上。當(dāng)完成基板2的搭載之后第1輸送裝置37A脫離多個(gè)銷47。接著，第2輸送臂37B移動至基板2下面，之后經(jīng)上升從多個(gè)銷47接收基板2。
還有，本發(fā)明中作為輸送系統(tǒng)并不限于上述的構(gòu)成。在所述例中，采用的是通過輸送臂在垂直方向上的移動對多個(gè)銷進(jìn)行基板的交接或接收的結(jié)構(gòu)，但也可以是設(shè)置上下移動多個(gè)銷的機(jī)構(gòu)，并通過多個(gè)銷的上下移動完成所述基板的交接或接收的結(jié)構(gòu)。還可以設(shè)置調(diào)整基板位置的校正機(jī)構(gòu)。另外，在本發(fā)明輸送系統(tǒng)中通過具備多關(guān)節(jié)型的輸送臂，易于將基板換向至輸送系統(tǒng)兩側(cè)的裝置上，但也并不限于此，也可以采用具備輥式輸送機(jī)等的其它形式的輸送機(jī)構(gòu)。
圖4中，等離子體處理裝置25具有預(yù)熱處理室51、第1等離子體處理室52、第2等離子體處理室53、及冷卻處理室54。預(yù)熱處理室51和冷卻處理室54在同一個(gè)位置上配置成多級。另外，預(yù)熱處理室51/冷卻處理室54、第1等離子體處理室52、及第2等離子體處理室53以換向裝置30為中心被配置成放射狀。
作為處理對象的基板介以基板投入部48而投入，交接于換向裝置30。換向裝置30將基板依次搬入于預(yù)熱處理室51、第1等離子體52、第2等離子體53、及冷卻處理室54內(nèi)的同時(shí)，又從各處理室搬出經(jīng)處理的基板。在等離子體25處理過的基板通過換向裝置30、及交接裝置40被送往正孔注入/輸送層形成裝置26。
正孔注入/輸送層形成裝置26除了將含正孔注入/輸送層的形成材料的組合物涂布于基板上的涂布處理室70之外，還具備有預(yù)熱處理室71、加熱處理室72、以及冷卻處理室73。加熱處理室72和冷卻處理室73在同一個(gè)位置上配置成多級。另外，在換向裝置31、32的一側(cè)(在此為右側(cè))上指向前進(jìn)方向配置有涂布處理室70，而在另一側(cè)(在此為左側(cè))配置有預(yù)熱處理室71、及加熱處理室72/冷卻處理室73。
換向裝置31從交接裝置40接收基板之后，將基板依次輸送至涂布處理室70、及預(yù)熱處理室71的同時(shí)，又從各處理室搬出經(jīng)處理的基板，交接到交接裝置41上。另外，換向裝置32從交接裝置41接收基板之后，將該基板搬入至加熱處理室72/冷卻處理室73，并搬出經(jīng)處理的基板。在正孔注入/輸送層形成裝置26處理過的基板通過換向裝置32、及交接裝置42、43被送往發(fā)光層形成裝置27。
在這里，交接裝置42具有暫時(shí)保持多個(gè)基板的緩沖部。被緩沖部保持的基板隨時(shí)可由未圖示的輸送裝置取出，交接到交接裝置43。同樣，交接裝置43也具有暫時(shí)保持多個(gè)基板的緩沖部，而被緩沖部保持的基板可以隨時(shí)由換向裝置34取出。在本例中，在交接裝置42中將基板收納于盒內(nèi)，并將該盒輸送至交接裝置43。
發(fā)光層形成裝置27針對紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)中的任一種顏色，都具有將含發(fā)光層形成材料的組合物涂布于基板上的涂布處理室75、76、77。另外，各涂布處理室75、76、77上，都備有加熱處理室78、79、80及冷卻處理室81、82、83。各加熱處理室和各冷卻處理室在同一個(gè)位置上配置成多級。另外，在換向裝置34、35、36的右側(cè)，配置有指向前進(jìn)方向的涂布處理室75、76、77，而在其左側(cè)配置有加熱處理室78、79、80及冷卻處理室81、82、83。
換向裝置34從交接裝置43接收基板之后，在依次將基板搬入涂布處理室75、加熱處理室78/冷卻處理室81的同時(shí)，又從各處理室搬出經(jīng)處理的基板，交接到交接裝置44。同樣，換向裝置35、換向裝置36中也將基板依次搬入或搬出各處理室。在發(fā)光層形成裝置27處理過的基板通過換向裝置36、及交接裝置46被送往對向電極(陰極)形成裝置。
還有，在所述功能層形成裝置21中，在輸送系統(tǒng)21右側(cè)集中配置有指向前進(jìn)方向的涂布處理室70、75、76、77，而在其左側(cè)集中配置有加熱裝置及冷卻處理裝置78～83。因此，即使多個(gè)處理裝置之間互相產(chǎn)生熱或振動等影響，也由于是功能上同列的元件，因此不易由此產(chǎn)生不良影響。而且，由于具有熱源的加熱處理室78、79、80和涂布處理室70、75、76、77分別配置在輸送系統(tǒng)21的兩側(cè)，因此加熱處理室的熱不容易對涂布處理室產(chǎn)生影響。所以不易引起由熱導(dǎo)致的涂布材料的粘度變化、或涂布機(jī)構(gòu)的熱變化，容易提高品質(zhì)。
圖6表示對向電極(陰極)形成裝置22及密封裝置23。
在圖6中，對向電極形成裝置22具有第1蒸鍍處理室84、第2蒸鍍處理室85、以及基板搬出入用的輸送系統(tǒng)。在對向電極的形成過程中，選擇使用第1蒸鍍處理室84和第2蒸鍍處理室85中的至少一種。輸送系統(tǒng)由交接裝置60、61，基板翻轉(zhuǎn)裝置62、及換向裝置63構(gòu)成。
圖7A～圖7C中以基板翻轉(zhuǎn)裝置62為主體表示了對向電極形成裝置22中的輸送系統(tǒng)的構(gòu)成例。
在圖7A～圖7C中，基板翻轉(zhuǎn)裝置62具有在水平方向、垂直方向、水平軸周圍的旋轉(zhuǎn)方向、以及垂直軸周圍的旋轉(zhuǎn)方向可自由移動的多關(guān)節(jié)型機(jī)械手(輸送臂64)，輸送臂64上設(shè)有用于保持基板2的多個(gè)吸附孔65。吸附孔65連接于未圖示的真空泵上，利用壓差吸附保持基板。
在基板的搬出入過程中，首先從發(fā)光層形成裝置搬出的基板2被交接到交接裝置60(圖7A)?；宸D(zhuǎn)裝置62從交接裝置60接收基板2之后，上下翻轉(zhuǎn)基板2，使基板2的處理對象面(元件面)朝下(圖7B)。在翻轉(zhuǎn)時(shí)，基板2被真空吸附于吸附孔65，防止從輸送臂64掉落。接著，基板翻轉(zhuǎn)裝置62將上下翻轉(zhuǎn)的基板2交接到交接裝置61(圖7C)。換向裝置63從交接裝置61接收基板2之后，在上下翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將基板2搬入圖6中所示的第1蒸鍍處理室84及第2蒸鍍處理室85中的任一個(gè)內(nèi)。
還有，基板翻轉(zhuǎn)裝置62的構(gòu)成并不限于上述的結(jié)構(gòu)，可以采用各種形式。另外，也可以在換向裝置63上設(shè)置翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)替代基板翻轉(zhuǎn)裝置62。
圖8是表示蒸鍍處理室84、85的構(gòu)成例的模式圖。
蒸鍍處理室84、85具有將處理室內(nèi)控制為真空狀態(tài)的真空控制部86、保持蒸鍍處理用的基板的基板保持部87、及加熱材料的加熱部88，在蒸鍍時(shí)室內(nèi)由真空控制部86控制為真空。
基板保持部87含支持基板2的端緣部的部件(掩膜)，該部件上設(shè)有對應(yīng)于蒸鍍用模型的開口?；?以處理對象面朝下的狀態(tài)配置于加熱部8的上方。在被控制為真空壓的處理室內(nèi)，由加熱部88加熱材料源，而蒸發(fā)的材料附著在基板2上，形成對向電極(陰極)。
圖6中，換向裝置63將上下翻轉(zhuǎn)的基板搬入第1蒸鍍處理室84、及第2蒸鍍處理室85中的任一個(gè)的同時(shí)，又從各處理室搬出經(jīng)處理的基板，并交接到交接裝置61。
交接到交接裝置61的經(jīng)蒸鍍處理的基板仍處于上下翻轉(zhuǎn)狀態(tài)?；宸D(zhuǎn)裝置62一邊以與原先的搬入順序相反的順序上下翻轉(zhuǎn)基板，一邊進(jìn)行基板的搬出動作。即，基板翻轉(zhuǎn)裝置62從交接裝置61接收基板之后，上下翻轉(zhuǎn)基板，使基板的處理對象面(元件面)朝上。之后，將該基板2交接到交接裝置60。被交接到交接裝置60上的基板2又被送往密封裝置23。
密封裝置23具有涂布粘接用的密封樹脂的密封樹脂涂布處理室86、貼合基板和密封基板的貼合處理室87、以及基板搬出入用的輸送系統(tǒng)。輸送系統(tǒng)由交接裝置64、65及換向裝置66構(gòu)成。
換向裝置66從交接裝置64接收基板之后，將基板依次搬入密封樹脂涂布處理室86、及貼合處理室87的同時(shí)，從各處理室搬出經(jīng)處理的基板，并交接到交接裝置65。
這樣，在本例的制造裝置20中，在功能層形成裝置21和對向電極(陰極)形成裝置22之間具有上下翻轉(zhuǎn)基板的基板翻轉(zhuǎn)裝置62，并伴隨將基板搬出入于蒸鍍對向電極(陰極)的空間的動作由該基板翻轉(zhuǎn)裝置62上下翻轉(zhuǎn)基板。因此，在功能層形成裝置21(正孔注入/輸送層形成裝置26、發(fā)光層形成裝置27)中，在基板朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理，作為功能層的形成材料可以采用低粘度材料等各種材料。另外，在功能層的形成過程中，也可以利用自我平坦化功能(自我整平功能)等重力作用。特別是，通過在功能層的形成中采用液滴噴出法，可準(zhǔn)確地將各種材料配置于所需的位置。
另外，在密封裝置23中也可進(jìn)行基板朝上的狀態(tài)下的處理，因此具有可以使用各種密封材等的前述種種優(yōu)點(diǎn)。
此外，在本例的制造裝置20中，由于可以隨搬出入動作進(jìn)行基板的翻轉(zhuǎn)，因此沒有動作上的浪費(fèi)，可防止由翻轉(zhuǎn)動作引起的生產(chǎn)量的下降。而且，基板翻轉(zhuǎn)裝置62設(shè)于對向電極形成裝置22上，在對向電極形成裝置22前后的各個(gè)工藝中，可在基板處理對象面朝上的狀態(tài)下進(jìn)行處理。設(shè)置基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的位置并不限于對向電極形成裝置22，也可以是例如功能層形成裝置21(發(fā)光層形成裝置27)的出口、密封裝置23的入口，如本例中所示，需要在多個(gè)工藝中使基板朝上進(jìn)行處理時(shí)，通過將基板翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)在對朝下的基板進(jìn)行處理的裝置(對向電極形成裝置22)上，可以集中進(jìn)行針對前后裝置的基板的翻轉(zhuǎn)動作，可以節(jié)省裝置所占的空間。
還有，在所述制造裝置20中，最好排除配置作為處理對象的基板的空間內(nèi)的水、氧。例如最好在氮?dú)鈿夥?、氬氣氣氛等惰性氣體的氣氛內(nèi)進(jìn)行處理。由此可以防止形成在基板上的層的氧化等劣化。
圖9是適用于采用本發(fā)明電光學(xué)裝置的有機(jī)EL裝置的有源陣列型顯示裝置(有機(jī)EL顯示裝置)的實(shí)施例，作為發(fā)光元件具有采用所述制造裝置20制造出的有機(jī)EL裝置。另外，該顯示裝置1采用的是使用薄膜晶體管的有源陣列型驅(qū)動方式。
顯示裝置1是在基板2上依次層壓含作為電路元件的薄膜晶體管的電路元件部14、含發(fā)光層的功能層110、陰極12及密封部3等而構(gòu)成的。
作為基板2，在本例中使用的是玻璃基板。作為本發(fā)明中的基板，除了玻璃基板之外，可以采用硅基板、石英基板、陶瓷基板、金屬基板、塑料基板、塑料薄膜基板等或常用于電光學(xué)裝置和電路基板上的基板。
在基板2上，作為發(fā)光區(qū)域排列有矩陣狀的多個(gè)象素區(qū)域A，當(dāng)表示色彩時(shí)，如按一定的順序排列對應(yīng)于紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)各顏色的象素區(qū)域A。
各象素區(qū)域A中配置有象素電極111，在其附近配置有信號線132、電源線133、掃描線131以及未圖示的其它象素電極用的掃描線等。象素區(qū)域A的平面形狀除了圖中所示的矩形之外，也可以采用圓形、橢圓形等任意的形狀。
另外，密封部3用于防止水或氧的侵入而防止陰極12或功能層110的氧化，含涂布于基板2的密封樹脂、及貼合于基板2上的密封基板3b(密封外殼)等。作為密封樹脂的材料，可以采用如熱固化樹脂或紫外線固化樹脂等，特別優(yōu)選作為熱固化樹脂中的一種的環(huán)氧樹脂。密封樹脂以環(huán)狀涂布于基板2的周邊，例如可用微噴射器等進(jìn)行涂布。密封基板3b由玻璃或金屬等構(gòu)成，介以密封樹脂貼合基板2和密封基板3b。
圖10表示的是所述顯示裝置1的電路結(jié)構(gòu)。
在圖10中，基板2上配置有多個(gè)掃描線131、向與掃描線131相交差的方向延伸的多個(gè)信號線132、與信號線132并列延伸的多個(gè)電源線133。另外，掃描線131及信號線132的各交點(diǎn)上都形成有所述象素區(qū)域A。
信號線132上例如連接有含移位寄存器、電位移位器、視頻線路及模擬開關(guān)的數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動電路103。另外，在掃描線131上連接有含移位寄存器及電位移位器的掃描側(cè)驅(qū)動電路104。
象素區(qū)域A中，設(shè)置有介以掃描線131供給柵極掃描信號的開關(guān)用的第1薄膜晶體管123、和介以該薄膜晶體管123保持從信號線132供給的圖像信號的保持電容135、將由保持電容135保持的圖像信號供給柵極的驅(qū)動用的第2薄膜晶體管124、介以該薄膜晶體管124電氣連接于電源線133時(shí)從電源線133流入驅(qū)動電流的象素電極111(陽極)、夾持于象素電極111和對向電極12(陰極)之間的功能層110。功能層110含作為發(fā)光層的有機(jī)EL層。
在象素區(qū)域A中，掃描線131被驅(qū)動打開第1薄膜晶體管123之后此時(shí)的信號線132的電位被保持于保持電容135，根據(jù)該保持電容135的狀態(tài)，決定第2薄膜晶體管124的導(dǎo)通狀態(tài)。另外，通過第2薄膜晶體管124的通道電流從電源線133流向象素電極111，之后電流再經(jīng)過功能層110流入對向電極(陰極)。之后，根據(jù)此時(shí)的電流量，功能層110進(jìn)行發(fā)光。
圖11是顯示裝置1中的顯示區(qū)域截面結(jié)構(gòu)的放大圖。該圖11中圖示有3個(gè)象素區(qū)域A。顯示裝置1是在基板2上依次層壓形成有TFT等電路等的電路元件部14、形成有功能層110的發(fā)光元件部11及陰極12而構(gòu)成的。
在顯示裝置1中，從功能層11向基板2一側(cè)發(fā)出的光透過電路元件部14及基板2射向基板2的下側(cè)(觀察者側(cè))，同時(shí)從功能層110向基板2的相反一側(cè)發(fā)光的光被陰極12反射之后，透過電路元件部14及基板2射向基板2的下側(cè)(觀察者側(cè))。
還有，通過作為陰極12采用透明的材料，可從陰極一側(cè)射出所發(fā)光的光。作為透明材料，可以采用ITO、Pt、Ir、Ni或Pd。膜厚優(yōu)選75nm左右，若薄于該膜厚則更好。
電路元件部14中，在基板2上形成由硅氧化膜構(gòu)成的底層保護(hù)膜2c，在該底層保護(hù)膜2c上形成有由多晶硅構(gòu)成的島狀的半導(dǎo)體膜141。另外，在半導(dǎo)體膜141上滲入高濃度P離子形成源極區(qū)域141a及漏極區(qū)域141b。還有，未導(dǎo)入P的部分構(gòu)成通道區(qū)域141c。
進(jìn)而，在電路元件部14上形成有覆蓋底層保護(hù)膜2c及半導(dǎo)體膜141的透明的柵極絕緣膜142，在柵極絕緣膜142上形成有由Al、Mo、Ta、Ti、W等構(gòu)成的柵極143(掃描線)，柵極143及柵極絕緣膜142上形成有透明的第1層間絕緣膜144a和第2層間絕緣膜144b。柵極143設(shè)在與半導(dǎo)體膜141的通道區(qū)域141c相對應(yīng)的位置上。另外，貫通第1、第2層間絕緣膜144a、144b，形成分別連接于半導(dǎo)體膜141的源極、漏極區(qū)域141a、141b的接觸孔145、146。
而在第2層間絕緣膜144b上，由ITO等構(gòu)成的透明的象素電極111形成為一定的圖案，一側(cè)的接觸孔145連接于該象素電極111。
另外，另一側(cè)的接觸孔146連接于電源線133。
這樣，電路元件部14上形成了連接于各象素電極111上的驅(qū)動用的薄膜晶體管123。此外，在電路元件部14上還形成有上述的保持電容135及開關(guān)用的薄膜晶體管124，但圖11中省略了這些，沒有圖示。
發(fā)光元件部11是以分別層壓于多個(gè)象素電極111上的功能層110、和位于各象素電極111及功能層110之間并劃分各功能層110的坡度部112為主體構(gòu)成的。功能層110上配置有陰極12。作為發(fā)光元件的有機(jī)EL裝置包括象素電極111、陰極12、及功能層110等而構(gòu)成。
在這里，象素電極111由如ITO形成，形成圖案后其平面圖大致呈矩形。該象素電極111的厚度以50～200nm范圍內(nèi)為宜，特別優(yōu)選150nm左右。該各象素電極111之間設(shè)有坡度度112。
如圖11所示，坡度部112是層壓位于基板2側(cè)的無機(jī)物坡度層112a(第1坡度層)和位于遠(yuǎn)離基板2的位置的有機(jī)物坡度層112b(第2坡度層)而構(gòu)成的。
無機(jī)物坡度層、有機(jī)物坡度層(112a、112b)形成為駕于象素電極111的周邊部上。平面結(jié)構(gòu)是象素電極111的周圍和無機(jī)物坡度層112a在同一平面上相重疊配置。另外，同樣有機(jī)物坡度層112b也與象素電極111的一部分在同一平面上相重疊。而無機(jī)物坡度層112a所形成的位置比有機(jī)物坡度層112b更靠象素電極111的中央一側(cè)。這樣，無機(jī)物坡度層112a的各第1層壓部112e形成于象素電極111的內(nèi)側(cè)，由此設(shè)置對應(yīng)于象素電極111的形成位置的下部開口部112c。
另外，在有機(jī)物坡度層112b上，形成有上部開口部112d。該上部開口部112d設(shè)置成對應(yīng)于象素電極111的形成位置及下部開口部112c。如圖11所示，上部開口部112d比下部開口部112c寬，但窄于象素電極111。另外，也可以形成為上部開口部112d的上部位置和象素電極111的端部幾乎位于同樣的位置。此時(shí)，如圖11所示，有機(jī)物坡度層112b的上部開口部112d的截面呈傾斜的形狀。
還有在坡度層112上，通過連通下部開口部112c及上部開口部112d，形成貫通無機(jī)物坡度層112a及有機(jī)物坡度層112b的開口部112g。
另外，無機(jī)物坡度層112a最好由如SiO2、TiO2等無機(jī)材料構(gòu)成。該無機(jī)物坡度層112a的膜厚優(yōu)選在50～200nm范圍內(nèi)，特別優(yōu)選150nm。如果膜厚不足50nm，則無機(jī)物坡度層112a薄于后述的正孔注入/輸送層，無法確保正孔注入/輸送層的平坦性，因此不太理想。另外，若膜厚超過200nm，則由下部開口部112c造成的落差較大，無法確保層壓于正孔注入/輸送層上的后述的發(fā)光層的平坦性，因此不太理想。
進(jìn)而，有機(jī)物坡度層112b由丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等具有耐熱性、耐溶劑性的抗蝕劑形成。該有機(jī)物坡度層112b的厚度優(yōu)選在0.1～3.5μm范圍內(nèi)，特別優(yōu)選2μm。若厚度不足0.1μm，則有機(jī)物坡度層112b的厚度薄于后述的正孔注入/輸送層及發(fā)光層的總厚度，發(fā)光層有可能從上部開口部112d溢出，因此不大理想。另外，若厚度超過3.5μm，則由上部開口部112d造成的落差較大，無法確保形成在有機(jī)物坡度層112b上的陰極12的梯級敷層(step coverage)，因此不太理想。此外，若有機(jī)物坡度層112b的厚度在2μm以上，則可以提高與驅(qū)動用的薄膜晶體管123之間的絕緣性，因此可以優(yōu)選。
另外，坡度部112上形成有顯示親液性的區(qū)域和顯示疏液性的區(qū)域。
顯示親液性的區(qū)域是無機(jī)物坡度層112a的第1層壓部112e及象素電極111的電極面111a，這些區(qū)域的表面經(jīng)以氧氣為處理氣體的等離子體處理被處理成親液性。另外，顯示疏液性的區(qū)域是上部開口部112d的壁面及有機(jī)物坡度層112b的上面112f，這些區(qū)域的表面通過以四氟化甲烷(四氟化碳)為處理氣體的等離子體處理進(jìn)行氟化處理(處埋成疏液性)。
如圖11所示，功能層110由層壓于象素電極111上的正孔注入/輸送層110a、和相鄰于正孔注入/輸送層110a上形成的發(fā)光層110b構(gòu)成。還有，也可以相鄰于發(fā)光層110b再形成具有其它功能的其它功能層。如，可以形成電子輸送層。
正孔注入/輸送層110a具有將正孔注入于發(fā)光層110b上的功能，同時(shí)具有在正孔注入/輸送層110a內(nèi)部輸送正孔的功能。通過將這種正孔注入/輸送層110a設(shè)置在象素電極111和發(fā)光層110b之間，可以提高發(fā)光層110b的發(fā)光效率、壽命等元件特性。另外，在發(fā)光層110b中，從正孔注入/輸送層110a注入的正孔和從陰極12注入的電子在發(fā)光層進(jìn)行再結(jié)合，得以發(fā)光。
正孔注入/輸送層110a由位于下部開口部112c內(nèi)部且形成于象素電極111a上的平坦部110a1、和位于上部開口部112d內(nèi)部且形成于無機(jī)物坡度層的第1層壓部112e上的周邊部110a2構(gòu)成。另外，正孔注入/輸送層110a根據(jù)結(jié)構(gòu)可以只形成于象素電極111上且無機(jī)物坡度層112a之間(下部開口部112c)(也可以只形成于上述的平坦部上)。
該平坦部110a1具有一定的厚度，如形成為50～70nm范圍的厚度。
當(dāng)形成周邊部110a2時(shí)，周邊部110a2在位于第1層壓部112e上的同時(shí)密接于上部開口部112d的壁面即有機(jī)物坡度層112b。另外，周邊部110a2的厚度在電極面111a附近較薄，且沿著遠(yuǎn)離電極面111a的方向逐漸增大，在下部開口部112c壁面附近達(dá)到最厚。
周邊部110a2呈如上述形狀的原因在于正孔注入/輸送層110a是將含正孔注入/輸送層形成材料及極性溶劑的第1組合物噴到開口部112內(nèi)之后再去除溶劑而形成的，其極性溶劑的揮發(fā)主要發(fā)生在無機(jī)物坡度層的第1層壓部112e上，正孔注入/輸送層形成材料集中濃縮·析出于該第1層壓部112e上。
另外，發(fā)光層110b連續(xù)形成于正孔注入/輸送層110a的平坦部110a1及周邊部110a2上，在平坦部112a1上的厚度在50～80nm范圍內(nèi)。
發(fā)光層110b具有發(fā)紅色(R)光的紅色發(fā)光層110b1、發(fā)綠色(G)光的綠色發(fā)光層110b2、發(fā)藍(lán)色(B)光的藍(lán)色發(fā)光層110b3等3個(gè)種類，且各發(fā)光層110b1～110b3配置成條紋狀。
如上所述，由于正孔注入/輸送層110a的周邊部110a2密接于上部開口部112d的壁面(有機(jī)物坡度層112b)，因此發(fā)光層110b不會直接接觸于有機(jī)物坡度層112b。因而，可由周邊部110a2阻止有機(jī)物坡度層112b中所含的雜質(zhì)水向發(fā)光層110b側(cè)移動，從而防止由水引起的發(fā)光層110b的氧化。
另外，由于在無機(jī)物坡度層的第1層壓部112e上形成有厚度不均勻的周邊部110a2，周邊部110a2由第1層壓部112e處于絕緣于象素電極111的狀態(tài)，正孔不會從周邊部110a2注入于發(fā)光層110b。由此，從象素電極111流出的電流只流入于平坦部112a1，可將正孔均勻地從平坦部112a1輸送至發(fā)光層110b，只使發(fā)光層110b的中央部分發(fā)出光來，同時(shí)可將發(fā)光層110b上的發(fā)光量設(shè)為一定值。
另外，無機(jī)物坡度層112a比有機(jī)物坡度層112b更延伸于象素電極111的中央側(cè)，因此由該無機(jī)物坡度層112a修復(fù)象素電極111和平坦部110a1的接合部分的形狀，從而抑制各發(fā)光層110b間的發(fā)光強(qiáng)度的不均勻。
進(jìn)而，由于象素電極111的電極面111a及無機(jī)物坡度層的第1層壓部112e顯示親液性，因此功能層110可均勻地密接于象素電極111及無機(jī)物坡度層112a，功能層110不會在無機(jī)物坡度層112a變得極其薄，從而可以防止象素電極111和陰極12間的短路。
另外，由于有機(jī)物坡度層112b的上面112f及上部開口部112d的壁面呈疏液性，因此降低了功能層110和有機(jī)物坡度層112b間的密接性，因此功能層110形成時(shí)不會溢出開口部112g。
還有作為正孔注入/輸送層形成材料，例如可以采用聚乙烯二羥基噻吩等聚噻吩衍生物和磺化聚苯乙烯的混合物。
另外，作為發(fā)光層110b的材料，例如可用[化1]～[化5]、聚芴衍生物，或除此之外的(聚)對苯乙烯撐衍生物、聚苯撐衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、或可以使用在這些高分子材料中摻雜苝類色素、香豆素類色素、若丹明類色素、紅熒烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖酮等的混合物。
化1
化合物1
化2
化合物化3
化合物化4
化合物化5
化合物5陰極12形成于整個(gè)發(fā)光元件部11上，與象素電極111成對起到對功能層110供電流的作用。該陰極12是層壓例如鈣層和鋁層而構(gòu)成的。此時(shí)靠近發(fā)光層一側(cè)的陰極上最好設(shè)置功函數(shù)低的元件，特別是在此例中直接連接于發(fā)光層110b，起到給發(fā)光層110b注入電子的作用。另外，由于氟化鋰可使發(fā)光層材料高效率地發(fā)出光，有時(shí)在發(fā)光層110b和陰極12之間形成LiF。
還有，紅色及綠色的發(fā)光層110b1、110b2上也可以采用其它材料，并不限于氟化鋰。因而在這種情況下可以只有藍(lán)色(B)發(fā)光層110b3形成由氟化鋰構(gòu)成的層，而其它紅色及綠色發(fā)光層110b1、110b2上層壓氟化鋰以外的物質(zhì)。另外，在紅色及綠色的發(fā)光層110b1、110b2上只形成鈣而不形成氟化鋰也可以。
氟化鋰的厚度優(yōu)選在2～5nm范圍，特別優(yōu)選2nm左右。另外，鈣的厚度優(yōu)選在2～50nm范圍。
此外，形成陰極12的鋁可以將由發(fā)光層110b發(fā)出的光反射到基板2一側(cè)，除了Al膜之外，也可以由Ag膜、Al和Ag的層壓膜構(gòu)成。另外，其厚度優(yōu)選在100～1000nm范圍，特別優(yōu)選200nm左右。
還有，在鋁上也可以設(shè)置由SiO、SiO2、SiN等構(gòu)成的防止氧化用的保護(hù)膜。
下面參照圖12～圖26詳細(xì)說明采用圖3所示的有機(jī)EL裝置的制造裝置20制造有機(jī)EL裝置及有機(jī)EL顯示裝置1的方法。
本例中的有機(jī)EL裝置的制造方法包括(1)等離子體處理工藝、(2)正孔注入/輸送層形成工藝、(3)發(fā)光層形成工藝、(4)對向電極(陰極)形成工藝、以及(7)密封工藝。但是制造方法并不限于此，根據(jù)需要可以追加或去除其它的工藝。
另外，在制造裝置20中，投入作為電路元件形成有薄膜晶體管的基板2上形成有象素電極111及坡度層部112的構(gòu)件。
(1)等離子體處理工藝等離子體處理工藝的目的在于使象素電極111的表面活性化，并對坡度層部112的表面進(jìn)行表面處理。特別是在活性化工藝中，以清洗象素電極111(ITO)、調(diào)整功函數(shù)為目的進(jìn)行。進(jìn)而，進(jìn)行象素電極111的表面親液化處理、坡度層部112表面的疏液化處理。
等離子體處理工藝大致分為(1)-1預(yù)熱工藝、(1)-2活性化處理工藝(處理成親液性的親液化工藝)、(1)-3疏液化處理工藝、以及(1)-4冷卻工藝。而本發(fā)明并不限于這些工藝，根據(jù)需要可以削減或增加工藝。
首先，大致說明采用圖4所示的等離子體處理裝置25的工藝。
預(yù)熱工藝是在圖4所示的預(yù)熱處理室51中進(jìn)行，即在該處理室51將從坡度部形成工藝中輸送來的基板2加熱至一定溫度。
預(yù)熱工藝之后，進(jìn)行親液化工藝及疏液化處理工藝。即，基板依次輸送至第1、第2等離子體處理室52、53內(nèi)，在各自的處理室52、53中對坡度部112進(jìn)行等離子體處理使之親液化。在此親液化處理之后進(jìn)行疏液化處理。疏液化處理之后將基板輸送到冷卻處理室，在冷卻處理室54中將基板冷卻至室溫。在該冷卻工藝之后，用輸送裝置將基板輸送至下一個(gè)工藝即正孔注入/輸送層形成工藝。
下面詳細(xì)說明各個(gè)工藝。
(1)-1預(yù)熱工藝預(yù)熱工藝是由預(yù)熱處理室51進(jìn)行。在該處理室51中，將含坡度部112的基板2加熱至一定溫度。
基板2的加熱方法，例如可以采用在處理室51中的放置基板2的工作臺(stage)上安裝加熱器，并用該加熱器加熱該工作臺和基板2的方法。也可以采用除此之外的方法。
在預(yù)熱處理室51中，例如在70℃～80℃的范圍內(nèi)加熱基板2。該溫度是作為下一工藝的等離子體處理中的處理溫度，其目的在于配合下一工藝預(yù)先加熱基板2，以消除基板2的溫度不均勻。
若沒有預(yù)熱工藝，則基板2是從室溫加熱至上述的溫度，因此在從工藝開始至工藝結(jié)束的等離子體處理工藝過程中，進(jìn)行處理時(shí)溫度是經(jīng)常發(fā)生變化的。而在基板溫度變動的狀態(tài)下進(jìn)行等離子體處理，有可能導(dǎo)致特性的不均勻。因此為了保持穩(wěn)定的處理?xiàng)l件，得到均勻的特性有必要進(jìn)行預(yù)熱。
因而，在等離子體處理工藝中，將基板2放置于第1、第2等離子體處理裝置52、53內(nèi)的試樣臺上的狀態(tài)下進(jìn)行親液化工藝或疏液化工藝時(shí)，最好將預(yù)熱溫度設(shè)成與連接進(jìn)行親液化工藝或疏液化工藝的試樣臺56的溫度幾乎相等。
因此，通過預(yù)先將基板2預(yù)熱至第1、第2等離子體處理裝置52、53內(nèi)的試樣臺所上升的溫度，例如70℃～80℃，即使對多個(gè)基板連續(xù)進(jìn)行等離子體處理之后，可使剛開始處理時(shí)和結(jié)束處理之前的等離子體處理?xiàng)l件幾乎保持一致。由此，可統(tǒng)一基板2的表面處理?xiàng)l件，使對坡度部112的組合物的浸潤性均勻，從而制造出具有同一品質(zhì)的顯示裝置。
另外，通過預(yù)先加熱基板2，可以縮短以后的等離子體處理中的處理時(shí)間。
(1)-2活性化處理接著，在第1等離子體處理室52中進(jìn)行活性化處理?；钚曰幚戆ㄏ笏仉姌O111中的功函數(shù)的調(diào)整、控制、象素電極表面的清洗、象素電極表面的親液化處理。
作為親液化處理，是在大氣氣氛中進(jìn)行以氧為處理氣體的等離子體處理(O2等離子體處理)。圖12是表示第1等離子體處理的模式圖。如圖12所示，含坡度部12的基板2被放置于內(nèi)置有加熱器的試樣臺56上，在基板2的上側(cè)隔著0.5～2mm左右的間隔面向基板2配置有等離子體放電電極57。基板2被試樣臺56加熱的同時(shí)，試樣臺56被以一定的輸送速度向圖中的箭頭所示方向輸送，期間等離子體狀態(tài)的氧照射至基板2。
O2等離子體處理的條件為，如等離子體功率100～800kW、氧氣流量50～100ml/min、板輸送速度0.5～10mm/秒、基板溫度70～90℃。還有由試樣臺56進(jìn)行的加熱主要是為了保持已預(yù)熱的基板2的溫度而進(jìn)行。
根據(jù)該O2等離子體處理，如圖13所示，對象素電極111的電極面111a、無機(jī)物坡度層112a的第1層壓部112e及有機(jī)物坡度層112b的上部開口部112d的壁面以及上面112f進(jìn)行親液化處理。由該親液處理，對這些面導(dǎo)入羥基，賦予其親液性。
圖14中，用點(diǎn)劃線表示了經(jīng)親液處理的部分。
還有，該O2等離子體處理不僅可以賦予親液性，如上所述也可以同時(shí)完成作為象素電極的ITO上的清洗、及功函數(shù)的調(diào)整。
(1)-3疏液處理工藝接著，在第2等離子體處理室53中，作為疏液化工藝，在大氣氣氛中進(jìn)行以四氟甲烷為處理氣體的等離子體處理(CF4等離子體處理)。第2等離子體處理室53的內(nèi)部結(jié)構(gòu)同圖12所示的第1等離子體處理室52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。即，基板2被試樣臺加熱的同時(shí)，每個(gè)試樣臺被以一定的輸送速度輸送，期間對基板2照射等離子體狀態(tài)的四氟甲烷(四氟化碳)。
CF4等離子體處理的條件為，如等離子體功率100～800kW、四氟甲烷氣體流量50～100ml/min、基板輸送速度0.5～10mm/sec、基板溫度70～90℃。還有由試樣臺56進(jìn)行的加熱與第1等離子體處理室52時(shí)相同，也主要是為了保持已預(yù)熱的基板2的溫度而進(jìn)行。
另外，處理氣體并不限于四氟甲烷(四氟化碳)，可以使用其它的氟代烴類的氣體。
根據(jù)CF4等離子體處理，如圖14所示，對上部開口部112d壁面及有機(jī)坡度支的上面112f進(jìn)行疏液處理。由該疏液處理，對這些面導(dǎo)入氟基，賦予其疏液性。在圖14中，用二點(diǎn)劃線表示了顯示疏液性的區(qū)域。構(gòu)成有機(jī)物坡度層112b的丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等有機(jī)物經(jīng)等離子狀態(tài)的氟代烴照射后容易被疏液化。另外，用O2等離子體進(jìn)行前處理后具有易于被氟化的特征，對本實(shí)施例特別有效。
還有，象素電極111的電極面111a及無機(jī)物坡度層112a的第1層壓部112e也多少受該CF4等離子體處理的影響，但很少影響其浸潤性。圖14中，用點(diǎn)劃線表示了顯示親液性的區(qū)域。
(1)-4冷卻工藝接著作為冷卻工藝，采用冷卻處理室54，將為了等離子體處理而被加熱的基板2冷卻至管理溫度。這是為了降到后序的工藝即噴墨工藝(液滴噴出工藝)的管理溫度而進(jìn)行的工藝。
該冷卻處理室54具有用于配置基板2的板，為了冷卻基板2該板上內(nèi)置有水冷裝置。
另外，通過將等離子體處理后的基板2冷卻至室溫或一定的溫度(例如進(jìn)行噴墨工藝的管理溫度)，在后序的正孔注入/輸送層形成工藝中，基板2可保持一定的溫度，在沒有基板2溫度變化的均勻溫度下進(jìn)行下一工藝。因而，通過增加這種冷卻工藝，可以均勻形成由噴墨法等噴出方法噴出的材料。
例如，當(dāng)噴出含用于形成正孔注入/輸送層的材料的第1組合物時(shí)，可以以一定的體積連接地噴出第1組合物，均勻地形成正孔注入/輸送層。
上述的等離子體處理工藝中，對于不同材質(zhì)的有機(jī)物坡度層112b及無機(jī)物坡度層112a，通過依次進(jìn)行O2等離子體和CF4等離子體處理，容易在坡度部112上設(shè)置親液性區(qū)域和疏液性的區(qū)域。
另外，所述等離子體裝置并不一定是大氣壓下的裝置，也可以采用真空下的等離子體裝置。
(2)正孔注入/輸送層形成工藝在下面的正孔注入/輸送層形成工藝中，采用圖4所示的正孔注入/輸送層形成裝置26在電極(在此為象素電極111)上形成正孔注入/輸送層。
在正孔注入/輸送層形成工藝中，通過采用液滴噴出法(噴墨法)，將含正孔注入/輸送層形成材料的第1組合物(組合物)噴到電極面111a上。之后進(jìn)行干燥處理及熱處理，在象素電極111上及無機(jī)物坡度層112a上形成正孔注入/輸送層110a。還有，在這里將形成有正孔注入/輸送層110a的無機(jī)物坡度層112a稱為第1層壓部112e。
含該正孔注入/輸送層形成工藝的以后的工藝最好是在沒有水或氧的氣氛中進(jìn)行。例如優(yōu)選在氮?dú)鈿夥?、氬氣氣氛等惰性氣體氣氛中進(jìn)行。
還有，有時(shí)正孔注入/輸送層110a不形成于第1層壓部112e上。即正孔注入/輸送層只形成于象素電極111上。
由噴墨法形成層的方法如下所述。
如圖15所示，從形成于噴墨頭H1上的多個(gè)噴嘴噴出含正孔注入/輸送層形成材料的第1組合物。在此通過掃描噴墨頭對每個(gè)象素填充組合物，但也可以通過掃描基板2來完成。進(jìn)而，也可以通過相對移動噴墨頭和基板2填充組合物。另外，以后的采用噴墨頭進(jìn)行的工藝在這一點(diǎn)上都相同。
由噴墨頭進(jìn)行的噴出如下所述。即，將形成于噴墨頭H1上的噴出噴嘴H2配置成面對電極面111a，從噴嘴H2噴出第1組合物。在象素電極111的周圍形成有劃分下部開口部112c的坡度部112，并使噴墨頭H1面對位于該下部開口部112c內(nèi)的象素電極面111a，一邊相對移動該噴墨頭H1和基板2，一邊從噴出噴嘴H2噴出控制好每一滴液量的第1組合物110c噴出至電極面111a上。
作為在此使用的第1組合物，可以使用例如將聚乙烯二羥基噻吩(PEDOT)等聚噻吩衍生物和聚磺化苯乙烯(PSS)等的混合物溶解于極性溶劑而成的組合物。作為極性溶劑，可列舉如異丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)及其衍生物、乙酸卡必醇酯、丁基乙酸卡必醇酯等乙二醇醚類等。
作為更具體的第1組合物的組成，可例舉PEDOT/PSS混合物(PEDOT/PSS＝1∶20)12.52重量％，PSS1.44重量％，IPA10重量％，NMP27.48重量％，DMI50重量％的組合物。還有，第1組合物的粘度以2～20Ps左右為宜，特別優(yōu)選4～15cPs左右。
通過采用所述的第1組合物，可以防止噴出噴嘴上結(jié)塊，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的噴出。
還有，對紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)各發(fā)光層110b1～110b3可以采用相同的正孔注入/輸送層形成材料，也可以各發(fā)光層都采用不同的材料。
如圖15所示，噴出的第1組合物滴110c在經(jīng)親液處理的電極面111a及第1層壓部112e上擴(kuò)散，填充于下部、上部開口部112c、112d內(nèi)。即使第1組合物滴110c偏離所定的噴出位置而噴到上面112f上，上面112f也不會被第1組合物滴110c潤濕，偏離的第1組合物滴110c會轉(zhuǎn)入到下部、上部開口部112c、112d內(nèi)。
噴出到電極面111a上的第1組合物量決定于下部、上部開口部112c、112d內(nèi)的大小、所要形成的正孔注入/輸送層的厚度、第1組合物中的正孔注入/輸送層形成材料的濃度等。
另外，第1組合物滴110c不僅可以一次性噴出，也可以分幾次噴到同一個(gè)電極面111a上。在這種情況下，每次的第1組合物量可以相同，也可以改變每一次的第1組合物。進(jìn)而，不僅可以噴到電極面111a的同一位置上，也可以每次將第1組合物噴出到電極面111a內(nèi)的不同的位置。
關(guān)于噴墨頭的結(jié)構(gòu)，可以采用如圖16所示的頭部H。進(jìn)而，關(guān)于基板和噴墨頭的配置，最好配置成如圖17所示。圖17中，符號H7是支持所述噴墨頭H1的支持基板，該支持基板H7上具備有多個(gè)噴墨頭H1。
在噴墨頭H1的油墨噴出面(與基板的對向面)上，沿著頭部的長度方向呈列設(shè)有多個(gè)噴出噴嘴，它在頭部的寬度方向隔著一定距離排成2列(如1列180個(gè)噴嘴，共計(jì)360個(gè)噴嘴)。另外，該噴墨頭H1使噴出噴嘴指向基板側(cè)的同時(shí)，以向X軸(或者Y軸)傾斜一定角度并大致沿X軸為列、且在Y方向相隔一定距離排成2列的狀態(tài)，被支持于俯視圖大致為矩形狀的支持板2上的多個(gè)所定位置(圖17中1列6個(gè)，共計(jì)12個(gè))。
另外，圖17中所示的噴墨裝置中，符號1115是載置基板2的工作臺，符號1116是將工作臺1115引導(dǎo)至圖中x軸方向(主掃描方向)的導(dǎo)軌。另外，頭部H介以支持部件1111可由導(dǎo)軌1113向圖中y軸方向(副掃描方向)移動，且頭部H可向圖中θ軸方向旋轉(zhuǎn)，可使噴墨頭H1相對主掃描方向傾斜一定角度。這樣，通過將噴墨頭配置成相對掃描方向傾斜，可使噴嘴間距對應(yīng)于象素間距。另外，通過調(diào)整傾斜角度，可對應(yīng)于任何一種象素間距。
另外，圖17中所示的基板2的結(jié)構(gòu)為在母板上配置多個(gè)芯片。即，1個(gè)芯片區(qū)域相當(dāng)于1個(gè)顯示裝置。在這里，形成有3個(gè)顯示區(qū)域2a，但并不限于這些。例如，對基板2左側(cè)的顯示區(qū)域2a涂布組合物時(shí)，介以導(dǎo)軌1113將頭部H移動至圖中左側(cè)的同時(shí)，介以導(dǎo)軌1116將基板2移動至圖中上側(cè)，邊掃描基板2邊進(jìn)行涂布。接著，將頭部H移動至圖中右側(cè)，并對基板中央的顯示區(qū)域2a涂布組合物。對于右端上的顯示區(qū)域2a也如同上述。
還有，圖16中所示的頭部H及圖17中所示的噴墨裝置不僅可用于正孔注入/輸送層形成工藝，也可用于發(fā)光層形成工藝。
接著，進(jìn)行如圖18所示的干燥工藝。通過進(jìn)行干燥工藝，對噴出后的第1組合物進(jìn)行干燥處理，蒸發(fā)掉含于第1組合物中的極性溶劑，形成正孔注入/輸送層110a。
進(jìn)行干燥處理時(shí)，含于第1組合物滴110c的極性溶劑的蒸發(fā)主要發(fā)生在無機(jī)物坡度層112a及有機(jī)物坡度層112b附近，可在蒸發(fā)極性溶劑的同時(shí)濃縮析出正孔注入/輸送層形成材料。
由此，如圖19所示，第1層壓部112e上形成由正孔注入/輸送層形成材料構(gòu)成的周邊部112a2。該周邊部110a2密接于上部開口部112d的壁面(有機(jī)物坡度層112b)，在靠近電極面111a一側(cè)其厚度較薄，而在遠(yuǎn)離電極面111a一側(cè)，即靠近有機(jī)物坡度層112b一側(cè)其厚度變得厚一些。
另外，與此同時(shí)，根據(jù)干燥處理在電極面111a上也發(fā)生極性溶劑的蒸發(fā)，并由此在電極面111a上形成由正孔注入/輸送層形成材料構(gòu)成的平坦部110a1。在電極面111a上由于極性溶劑的蒸發(fā)速度幾乎一致，因此正孔注入/輸送層形成材料可在電極面111a上均勻濃縮，并由此形成厚度較均勻的平坦部110a1。
這樣，形成了由周邊部110a2及平坦部110a1構(gòu)成的正孔注入/輸送層110a。
另外，也可以不在周邊部110a2上形成正孔注入/輸送層，而只形成于電極面111a上。
上述的干燥處理是例如在氮?dú)鈿夥罩校谑覝亍?33.3Pa(1Torr)左右壓力下進(jìn)行。若壓力過低，會使第1組合物110c漰沸，因此不太理想。另外，如果溫度在室溫以上，則極性溶劑的蒸發(fā)速度較高，無法形成平坦的膜。
在干燥處理后，最好在氮?dú)庵?，?yōu)選在真空中在200℃進(jìn)行10分鐘左右的加熱處理，除去殘留于正孔注入/輸送層110a內(nèi)的極性溶劑和水。
在上述的正孔注入/輸送層形成工藝中，噴出的第1組合物滴110c充滿于下部、上部開口部112c、112d內(nèi)，另一方面第1組合物受經(jīng)疏液處理的有機(jī)物坡度層112b的排斥轉(zhuǎn)入到下部、上部開口部112c、112d內(nèi)。這樣，噴出的第1組合物滴肯定會填充于下部、上部開口部112c、112d內(nèi)，在電極面111a上形成正孔注入/輸送層110a。
(3)發(fā)光層形成工藝下面的發(fā)光層形成工藝由發(fā)光層形成材料噴出工藝、及干燥工藝構(gòu)成，是采用圖4所示的發(fā)光層形成裝置27進(jìn)行的。
作為發(fā)光層形成工藝，根據(jù)噴墨法(液滴噴出法)將含發(fā)光層形成材料的第2組合物噴到正孔注入/輸送層110a上之后，經(jīng)干燥處理在正孔注入/輸送層110a形成發(fā)光層110b。
圖20中表示了根據(jù)噴墨的噴出方法。如圖20所示，相對移動噴墨頭H5和基板2，從形成于噴墨頭上的噴出噴嘴H6噴出含各種顏色(如在這里為藍(lán)色(B))發(fā)光層形成材料的第2組合物。
在噴出時(shí)，將噴出噴嘴對準(zhǔn)位于下部、上部開口部112c、112d內(nèi)的正孔注入/輸送層110a，一邊相對移動噴墨頭H5和基板2，一邊噴出第2組合物。從噴出噴嘴H6噴出的每1滴液量已被予以控制。這樣液量受控制的液體(第2組合物滴110e)從噴出噴嘴噴出，并由此將第2組合物滴110e噴到正孔注入/輸送層110a上。
作為發(fā)光層形成材料，可以采用[化1]～[化5]所示的聚芴類高分子衍生物、(聚)對苯乙烯撐衍生物、聚苯撐衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、苝類色素、香豆素類色素、若丹明類色素，或在所述高分子中摻雜有機(jī)EL材料使用。例如可以摻雜紅熒烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖酮等使用。
作為非極性溶劑，優(yōu)選不溶解正孔注入/輸送層110a的溶劑。例如，環(huán)己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯等。
通過將這種非極性溶劑用于發(fā)光層110b的第2組合物上，可在不再溶解正孔注入/輸送層110a的條件下涂布第2組合物。
如圖20所示，噴出的第2組合物110e在正孔注入/輸送層110a上擴(kuò)散，充滿于下部、上部開口部112c、112d內(nèi)。另一方面，在經(jīng)疏液處理的上面112f上即使第2組合物滴110e偏離所定噴出位置而噴到上面112f上，上面112f也不會被第2組合物滴110e潤濕，第2組合物滴110e會轉(zhuǎn)入到下部、上部開口部112c、112d內(nèi)。
噴出到各正孔注入/輸送層110a上的第2組合物量決定于下部、上部開口部112c、112d的大小、所要形成的發(fā)光層110b的厚度、第2組合物中的發(fā)光層材料的濃度等。
另外，第2組合物滴110e不僅可以一次性噴出，也可以分幾次噴到同一個(gè)正孔注入/輸送層110a上。在這種情況下，每次的第2組合物量可以相同，也可以改變每一次的第2組合物量。進(jìn)而，不僅可以噴到正孔注入/輸送層110a的同一位置上，也可以每次將第2組合物噴出到正孔注入/輸送層110a內(nèi)的不同的位置。
接著，將第2組合物噴到所定位置之后，通過對噴出后的第2組合物滴110e進(jìn)行干燥處理，形成發(fā)光層110b3。即，通過干燥蒸發(fā)掉含于第2組合物中的非極性溶劑，形成如圖21所示的藍(lán)色(B)發(fā)光層110b3。還有，在圖21中只圖示了1個(gè)發(fā)藍(lán)色光的發(fā)光層，但如圖9或其它的圖所示發(fā)光元件都形成為矩陣狀，并且形成有多個(gè)未圖示的發(fā)光層(對應(yīng)于藍(lán)色)。
接著，如圖22所示，采用與上述的藍(lán)色(B)發(fā)光層110b3同樣的工藝，形成紅色(R)發(fā)光層110b1，最后形成綠色(G)發(fā)光層110b2。
還有，發(fā)光層110b的形成順序并不限于上述的順序，可以以任一種順序形成。例如，可以根據(jù)發(fā)光層形成材料決定形成順序。
另外，發(fā)光層的第2組合物的干燥條件為，如藍(lán)色110b3時(shí)，例如在氮?dú)鈿夥罩?，室溫?33.3Pa(1Torr)左右的壓力條件下進(jìn)行5～10分鐘。若壓力過低，則第2組合物會漰沸，不太理想。另外，若溫度在室溫以上，則非極性溶劑的蒸發(fā)速度較快，發(fā)光層形成材料會大量附著于上部開口部112d壁面上，也不太理想。
另外，形成綠色發(fā)光層110b2、以及紅色發(fā)光層110b1時(shí)，由于發(fā)光層形成材料的成分?jǐn)?shù)較多，因此最好盡快干燥，例如在40℃下吹氮?dú)?～10分鐘。
作為其它的干燥條件，可列舉遠(yuǎn)紅外線照射法、高溫氮?dú)獯禋夥ǖ取?br> 這樣，可以在象素電極111上形成正孔注入/輸送層110a及發(fā)光層110b。
(4)對向電極(陰極形成工藝)在下面的對向電極形成工藝中，如圖23所示，在整個(gè)發(fā)光層110b及有機(jī)物坡度層112b上形成陰極12(對向電極)。
陰極12可以層壓多種材料而形成。例如，可在靠近發(fā)光層一側(cè)優(yōu)選形成功函數(shù)較小的材料，如可采用Ca、Ba等，另外根據(jù)材料有時(shí)也需要在下層薄薄地形成LiF等。此外，上部側(cè)(密封側(cè))上可以使用功函數(shù)大于下部側(cè)的材料，如鋁等。
氟化鋰可以只形成于發(fā)光層110b上，進(jìn)而可以對應(yīng)所定的顏色形成。例如，可以只形成在藍(lán)色(B)發(fā)光層110b3上。此時(shí)其它的紅色(R)發(fā)光層及綠色(G)發(fā)光層110b1、110b2上可以接連于由鈣形成的上部陰極層。
這些陰極12可采用例如由蒸鍍法、濺射法、CVD法等形成，但為了防止由熱引起的對發(fā)光層110b的損傷，在本例中采用蒸鍍法。即，在圖6所示的第1蒸鍍處理室84、及第2蒸鍍處理室85上朝下配置基板2，通過加熱材料使之蒸發(fā)，形成陰極12。此時(shí)可在第1蒸鍍處理室84、及第2蒸鍍處理室85采用不同的材料，將基板依次搬入兩個(gè)處理室進(jìn)行蒸鍍，并由此形成層壓膜。
另外，在陰極12的上部最好采用鋁膜、銀膜等。還有，其厚度在100～1000nm范圍內(nèi)為宜，特別優(yōu)選在200～500nm左右。
此外，在陰極12上，為了防止氧化可以設(shè)置SiO2、SiN等保護(hù)層。
(5)密封工藝在最后的密封工藝中，采用圖6所示的密封裝置23，通過密封材(密封樹脂等)密封形成有發(fā)光元件的基板2和密封基板3b。
在本例中，采用如圖6所示的密封樹脂涂布處理室86，將由熱固化樹脂或紫外線固化樹脂構(gòu)成的密封樹脂涂布在基板2的周邊部上，用貼合處理裝置87將密封基板3b配置在密封樹脂上。
通過該工藝形成具有如圖2所示結(jié)構(gòu)的密封部。
密封工藝最好是在氮?dú)?、氬氣、氦氣等惰性氣體中進(jìn)行。如果在大氣中進(jìn)行，則當(dāng)陰極2上形成針孔等缺陷時(shí)，水或氧等有可能從該缺陷部侵入到陰極12上而氧化陰極12，因此不太理想。
圖24、圖25、圖26是表示密封部結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖24所示的例中，在基板2的周邊配置有密封樹脂306，以密封樹脂306為粘接材料，配置由玻璃或金屬等構(gòu)成的密封基板(密封外殼)307，并覆蓋陰極303。
圖25所示的例中，涂布密封材308以覆蓋幾乎整個(gè)陰極12，而在該密封材308上配置有密封基板(密封外殼)309。作為密封材308，例如采用由熱固化樹脂及紫外線固化樹脂等構(gòu)成的樹脂，優(yōu)選采用固化時(shí)不產(chǎn)生氣體或溶劑等的樹脂。該密封材可以防止水或氧對陰極303的侵入，具有防止陰極氧化的功能。
圖26所示的例中，配置有第1密封材310以覆蓋幾乎整個(gè)陰極12，并在該第1密封材310上配置第2密封材311，在該第2密封材311上配置密封基板312。第1密封材310具有例如強(qiáng)化防止水或氧或者金屬侵入的密封作用的功能、提高光的射出效率的光學(xué)功能(改善折射率等)等特定的功能。
密封工藝最好是在氮?dú)?、氬氣、氦氣等惰性氣體氣氛中進(jìn)行。如果在大氣中進(jìn)行，則當(dāng)陰極2上形成針孔等缺陷時(shí)，水或氧等有可能從該缺陷部侵入到陰極12上而氧化陰極12，因此不太理想。
通過以上的工序，可以制造出有機(jī)EL裝置。
之后，于基板2的配線上連接陰極12的同時(shí)，在基板2上或設(shè)置在外部的驅(qū)動IC(驅(qū)動電路)上連接電路元件部14(參照圖9)的配線，并由此完成本例的有機(jī)EL顯示裝置1。
圖27A～27C表示本發(fā)明電子儀器的實(shí)施例。本例的電子儀器中作為顯示機(jī)構(gòu)具有上述的有機(jī)EL顯示裝置等本發(fā)明的電光學(xué)裝置。
圖27A是表示手機(jī)之一例的立體圖。在圖27中，符號600表示手機(jī)主體，符號601表示采用所述顯示裝置的顯示部。
圖27B是表示文字處理器、電腦等便攜式信息處理裝置之一例的立體圖。圖27B中，符號700表示信息處理裝置、符號701表示鍵盤等輸入部、符號703為信息處理裝置主體，符號702表示采用所述顯示裝置的顯示部。
圖27C是表示手表型電子儀器之一例的立體圖。在圖27中，符號800表示表主體，符號801表示采用所述顯示裝置的顯示部。
圖27A～圖27C中的所示的各個(gè)電子儀器中，作為顯示機(jī)構(gòu)備有本發(fā)明電光學(xué)裝置，因此可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的顯示。
以上參照附圖對適用于本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明，但并不是指本發(fā)明限于這些實(shí)施例。在上述例中所表示的各構(gòu)成部件的各個(gè)形狀或組合等只是本發(fā)明之一例，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行種種變更。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于包括在形成于基板上的電極上形成功能層的功能層形成工藝、通過蒸鍍形成隔著所述功能層對向于所述電極的對向電極的對向電極形成工藝，且在所述功能層形成工藝和所述對向電極形成工藝之間，具有翻轉(zhuǎn)所述基板的基板翻轉(zhuǎn)工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于在所述功能層形成工藝中，在所述基板上噴出含有形成所述功能層的材料的液滴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于在形成所述功能層之后，在從裝置輸送所述基板的同時(shí)，翻轉(zhuǎn)所述基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于在將所述基板輸送至蒸鍍所述對向電極的位置的同時(shí)，翻轉(zhuǎn)所述基板。
5.一種有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于具有在形成于基板上的電極上形成功能層的功能層形成裝置、翻轉(zhuǎn)形成有所述功能層的所述基板的基板翻轉(zhuǎn)裝置、通過蒸鍍形成隔著所述功能層對向于所述電極的對向電極的對向電極形成裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于所述功能層形成裝置具有在所述基板上以液滴狀噴出所述功能層形成材料的液滴噴出裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于所述功能層形成裝置為旋轉(zhuǎn)涂布裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于所述基板翻轉(zhuǎn)裝置為將所述基板搬出入至蒸鍍所述對向電極的位置的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于所述基板翻轉(zhuǎn)裝置配置在所述功能層形成裝置和所述對向電極形成裝置之間。
10.一種電光學(xué)裝置，其特征在于具有采用權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置制造出的有機(jī)EL裝置。
11.一種電子儀器，其特征在于作為顯示機(jī)械具有權(quán)利要求10所述的電光學(xué)裝置。
12.一種有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于包括將形成于基板上的有機(jī)EL裝置的陰極通過蒸鍍形成的陰極形成工藝、和密封所述有機(jī)EL裝置的密封工藝，且在所述陰極形成工藝和所述密封工藝之間翻轉(zhuǎn)所述基板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于所述密封工藝包括將密封材料涂布于所述陰極上的工藝。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或13所述的有機(jī)EL裝置的制造方法，其特征在于隨著將所述基板輸送至蒸鍍所述陰極的位置上的動作，翻轉(zhuǎn)所述基板。
15.一種有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于具有將形成于基板上的有機(jī)EL裝置的陰極通過蒸鍍形成的陰極形成裝置、和翻轉(zhuǎn)所述基板的基板翻轉(zhuǎn)裝置、及密封所述有機(jī)EL裝置的密封裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于所述密封裝置具有將密封材料涂布于所述陰極上的機(jī)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置，其特征在于所述基板翻轉(zhuǎn)裝置形成在將所述基板輸送至蒸鍍所述陰極的位置的裝置上。
18.一種電光學(xué)裝置，其特征在于具有采用權(quán)利要求17所述的有機(jī)EL裝置的制造裝置制造出的有機(jī)EL裝置。
19.一種電子儀器，其特征在于作為顯示機(jī)構(gòu)具有權(quán)利要求18所述的電光學(xué)裝置。
全文摘要
一種有機(jī)EL裝置的制造方法，包括在形成于基板(300)上的電極(301)上形成功能層(302)的功能層形成工藝、和通過蒸鍍形成隔著所述功能層(302)對向于所述電極(301)的對向電極(303)的對向電極形成工藝，且在兩個(gè)工藝之間，上下翻轉(zhuǎn)基板(300)。由此提供材料選擇自由度高、易于實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL裝置結(jié)構(gòu)的最佳化的有機(jī)EL裝置的制造方法及其裝置。
文檔編號H01L51/52GK1431853SQ03101640
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者內(nèi)田昌弘 申請人:精工愛普生株式會社