專(zhuān)利名稱(chēng)：氣相淀積設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于淀積能夠通過(guò)蒸發(fā)淀積的淀積材料(下文中稱(chēng)作蒸發(fā)材料)的淀積系統(tǒng)，和以用該淀積系統(tǒng)形成的有機(jī)發(fā)光元件為代表的發(fā)光裝置的制造方法。具體的，本發(fā)明涉及真空蒸發(fā)方法和蒸發(fā)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)從面對(duì)襯底提供的多個(gè)蒸發(fā)源蒸發(fā)蒸發(fā)材料進(jìn)行淀積。
背景技術(shù)：
近幾年，涉及具有EL元件作為自發(fā)光發(fā)光元件的發(fā)光裝置的研究非?；钴S。發(fā)光裝置指有機(jī)EL顯示器(OELD)或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)。由于這些發(fā)光裝置有諸如適用于電影顯示的快速響應(yīng)速度，低電壓、低功耗驅(qū)動(dòng)等特征，它們用于包括新一代蜂窩電話(huà)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(jī)化合物的層(下文中，稱(chēng)作EL層)夾在陽(yáng)極和陰極之間的結(jié)構(gòu)。通過(guò)向陽(yáng)極和陰極施加電場(chǎng)在EL層中產(chǎn)生電致發(fā)光。從EL元件得到的發(fā)光包括從單重激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的光發(fā)射(熒光)和從三重激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的光發(fā)射(磷光)。
這類(lèi)具有以矩陣形狀排列的EL元件的發(fā)光裝置可以采用無(wú)源矩陣驅(qū)動(dòng)(簡(jiǎn)單矩陣發(fā)光裝置)和有源矩陣驅(qū)動(dòng)(有源矩陣發(fā)光裝置)或其它驅(qū)動(dòng)方法。然而，如果像素密度增加，其中開(kāi)關(guān)由每個(gè)像素(或每個(gè)點(diǎn))提供的有源矩陣發(fā)光裝置被認(rèn)為是有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)樗鼈兛梢杂玫碗妷候?qū)動(dòng)。
上述EL層具有以“空穴輸運(yùn)層、發(fā)光層、電子輸運(yùn)層”為代表的疊層結(jié)構(gòu)。用于形成EL層的EL材料粗略地分類(lèi)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(fā)設(shè)備淀積。
圖14所示的蒸發(fā)設(shè)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(fā)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(méi)有示出)。然后，用加熱器加熱的EL材料被升華并淀積在滾動(dòng)的襯底上。這時(shí)，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(jù)上述氣相淀積設(shè)備和上述氣相淀積方法，當(dāng)EL層用氣相淀積形成時(shí)，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(nèi)部的內(nèi)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(nèi)壁上的保護(hù)板)上。因而，在形成EL層時(shí)，利用昂貴的EL材料的效率非常低，即大約1％或更低，發(fā)光裝置的制造成本變得非常昂貴。
另外，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的氣相淀積設(shè)備，為了提供均勻的膜，有必要將板從氣相淀積源分開(kāi)等于或大于1m的距離的間隔。因而，氣相淀積設(shè)備本身變成大尺寸，氣相淀積裝置的每個(gè)膜形成室抽氣所需的時(shí)間周期延長(zhǎng)，因而，膜形成速率減緩，產(chǎn)量降低。另外，氣相淀積設(shè)備是一種轉(zhuǎn)動(dòng)板的結(jié)構(gòu)，因而，以大面積板為目標(biāo)時(shí)，氣相淀積設(shè)備就有了限制。
另外，有一個(gè)問(wèn)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(yù)定量的氣相淀積材料被取出并轉(zhuǎn)移到安裝在氣相淀積裝置內(nèi)部與要形成有膜的物體相對(duì)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(zhuǎn)移操作中與氧或水或雜質(zhì)混合。
另外，當(dāng)氣相淀積材料從玻璃瓶轉(zhuǎn)移到容器中時(shí)，氣相淀積材料由人手在提供有手套等的膜形成室的預(yù)處理室內(nèi)部轉(zhuǎn)移。然而，當(dāng)預(yù)處理室中提供手套時(shí)，室無(wú)法抽真空，操作在大氣壓下進(jìn)行，就有很大的可能混入雜質(zhì)。即使當(dāng)轉(zhuǎn)移操作在處于氮?dú)夥罩械念A(yù)處理室內(nèi)部進(jìn)行時(shí)，也很難盡可能地減少濕氣和氧。另外，盡管使用機(jī)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(jī)器人來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)移操作。因而，很難通過(guò)防止雜質(zhì)混入的集成密閉系統(tǒng)來(lái)實(shí)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(fā)明概述因此，本發(fā)明提供氣相淀積設(shè)備，其提高利用EL材料的效率、并在形成EL層的產(chǎn)量或均勻性上是極好的，及其氣相淀積方法。另外，本發(fā)明提供用氣相淀積裝置并根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積方法制造的發(fā)光裝置和制造該發(fā)光裝置的方法。
另外，本發(fā)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(jù)上述大面積板，有可能有一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)板用板支撐裝置(永久磁鐵等)固定支撐住時(shí)，板部分地彎曲。另外，當(dāng)形成更大面積時(shí)，還要有彎曲薄的掩模的考慮。
另外，本發(fā)明提供能夠避免雜質(zhì)混入EL材料的制造系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明，提供有用于支持板的板支撐裝置，使得當(dāng)用一個(gè)大面積板多面切割(用一片板形成多個(gè)面板)時(shí)，以后構(gòu)成劃線的部分與之接觸。即，板安裝在板支撐裝置上，而通過(guò)從提供在板支撐裝置下側(cè)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(qū)域?qū)嵤庀嗟矸e。從而，大面積板的彎曲可以被限制在等于或小于1mm。
另外，當(dāng)使用掩模(典型的，金屬掩模)時(shí)，掩?？梢员话惭b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(guò)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(dāng)?shù)乇惶峁?br> 另外，當(dāng)室的內(nèi)壁或掩模被清潔時(shí)，板支撐裝置可以用導(dǎo)電材料形成，附著在室內(nèi)壁或掩模上的氣相淀積材料可以通過(guò)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(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明，提供了氣相淀積設(shè)備，特征在于，板和氣相淀積源相對(duì)彼此移動(dòng)。即，本發(fā)明特征在于在氣相淀積室的內(nèi)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(duì)于板移動(dòng)一定的間距或板相對(duì)于氣相淀積源移動(dòng)一定的間距。另外，優(yōu)選的是將氣相淀積源支撐物移動(dòng)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(gè)或多個(gè)氣相淀積源支撐物，當(dāng)氣相淀積源支撐物為EL層層疊的層的每一層提供時(shí)，氣相淀積可以有效地并連續(xù)地進(jìn)行。另外，單個(gè)或多個(gè)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(gè)容器可以被安裝。另外，當(dāng)包括不同氣相淀積材料的容器被安裝時(shí)，膜可以以對(duì)被升華的氣相淀積材料進(jìn)行混合的狀態(tài)形成于板上(其被稱(chēng)作共氣相淀積)。
其次，將給出用于根據(jù)本發(fā)明相對(duì)于彼此移動(dòng)板和氣相淀積源路徑概要的說(shuō)明。另外，盡管將用參考圖2A和2B根據(jù)本發(fā)明相對(duì)于板移動(dòng)氣相淀積源支撐物的實(shí)例給出說(shuō)明，板和氣相淀積源可以相對(duì)于彼此移動(dòng)，且移動(dòng)氣相淀積源支撐物的路徑不限于圖2A和2B。另外，盡管說(shuō)明將給出4個(gè)氣相淀積源支撐物A、B、C、D的情形，自然可以提供任何數(shù)目的氣相淀積源支撐物。
圖2A說(shuō)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(duì)于板移動(dòng)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(xù)地移動(dòng)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(xù)地移動(dòng)并在完成在Y軸方向形成膜之后停止在點(diǎn)劃線的位置。之后，氣相淀積源支撐物B、C和D類(lèi)似地在X軸方向移動(dòng)以類(lèi)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(xù)地移動(dòng)，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(kāi)始移動(dòng)，且移動(dòng)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(dòng)。
另外，每個(gè)氣相淀積源支撐物回到初始位置，并開(kāi)始下一個(gè)板的氣相淀積。讓每個(gè)氣相淀積源支撐物回到初始位置的計(jì)時(shí)可以是從膜形成到接下來(lái)的膜形成的計(jì)時(shí)，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(gè)氣相淀積源支撐物停止的位置為下一個(gè)板開(kāi)始。
其次，不同于圖2A的路徑將參考圖2B說(shuō)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(xù)地移動(dòng)并在Y軸方向連續(xù)地移動(dòng)以形成膜，并停止在點(diǎn)劃線所示氣相淀積源支撐物D的后側(cè)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(dòng)并類(lèi)似地在Y軸方向連續(xù)地移動(dòng)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(gè)的后側(cè)面。
通過(guò)設(shè)定路徑，使得氣相淀積源支撐物這樣回到初始位置，就沒(méi)有了氣相淀積源支撐物不必要的移動(dòng)，膜形成速度可以提高，因而，發(fā)光裝置的產(chǎn)量可以提升。
另外，圖2A和2B中，移動(dòng)氣相淀積源支撐物A、B、C和D的開(kāi)始計(jì)時(shí)可以在前一個(gè)氣相淀積源支撐物停止之前或停止之后。另外，當(dāng)下一個(gè)氣相淀積源支撐物在固化氣相淀積膜之前開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，在具有層疊的層結(jié)構(gòu)的EL層中，與氣相淀積材料混合的區(qū)域(混合區(qū))也可以在相應(yīng)的膜的界面形成。
根據(jù)這樣相對(duì)彼此移動(dòng)板和氣相淀積源支撐物A、B、C和D的本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)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(shè)備是小尺寸的，被升華的氣相淀積材料在膜形成室內(nèi)部的附著防止屏上或內(nèi)壁上的附著減少了，氣相淀積材料可以被利用，而沒(méi)有浪費(fèi)。另外，根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積方法，沒(méi)有必要轉(zhuǎn)動(dòng)板，因而，可以提供能夠處理大面積板的氣相淀積設(shè)備。另外，根據(jù)在X軸方向和Y軸方向相對(duì)于板移動(dòng)氣相淀積源支撐物的本發(fā)明，氣相淀積的膜可以均勻地被形成。
另外，本發(fā)明可以提供連續(xù)地排列有多個(gè)膜形成室以實(shí)施氣相淀積工藝的制造設(shè)備。這樣，氣相淀積工藝在多個(gè)膜形成室中實(shí)施，因而，發(fā)光裝置的產(chǎn)量提升了。
另外，本發(fā)明可以提供制造系統(tǒng)，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(jù)本發(fā)明，使氣相淀積材料的處理容易了，且可以避免雜質(zhì)混入氣相淀積材料中。
根據(jù)說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的本發(fā)明的構(gòu)成1，如圖1A、1B和1C中的實(shí)例所示，提供了氣相淀積設(shè)備，其通過(guò)從與板相對(duì)安排的氣相淀積源支撐物氣相淀積有機(jī)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(dòng)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(dòng)氣相淀積源支撐物的裝置提供有在X軸方向移動(dòng)氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動(dòng)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(gòu)成1中，板支撐裝置與用于構(gòu)成板的終端部分、切割區(qū)域、或末端部分的區(qū)域重疊，掩模插在其間。
另外，在構(gòu)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(diǎn)支持板或掩模。
另外，可以提供等離子體發(fā)生裝置，本發(fā)明中公開(kāi)的本發(fā)明的其它構(gòu)成是氣相淀積裝置在板上通過(guò)從與板相對(duì)安排的氣相淀積支撐物氣相淀積有機(jī)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(dòng)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(dòng)氣相淀積源支撐物的裝置具有在X軸方向移動(dòng)氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動(dòng)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(nèi)真空化的真空處理室并在膜形成室中產(chǎn)生等離子體。
另外，在構(gòu)成2中，板支撐裝置包括導(dǎo)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(guò)加熱回到初始形狀的合金，且形變不是由晶體結(jié)構(gòu)的錯(cuò)位產(chǎn)生，而是由不改變?cè)娱g成鍵的馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生。當(dāng)馬氏體狀態(tài)的形狀記憶合金被加熱到轉(zhuǎn)變成奧氏體狀態(tài)的溫度或更高溫度時(shí)，馬氏體相轉(zhuǎn)變成奧氏體相。在這個(gè)時(shí)刻，提供在馬氏體相狀態(tài)的形狀被釋放以回到初始形狀。
另外，在構(gòu)成2中，板支撐裝置與用于構(gòu)成板的終端部分、切割區(qū)域、或末端部分的區(qū)域重疊，掩模插在其間。
另外，在構(gòu)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(diǎn)支持。
另外，在相應(yīng)的構(gòu)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(yōu)選的，3μm-10μm。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1A、1B和1C是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的視圖；圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明移動(dòng)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(shí)施方案2)；
圖4A、4B、4C和4D是示出板支撐裝置實(shí)例的視圖(實(shí)施方案2)；圖5A和5B是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積源支撐物的視圖；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的制造系統(tǒng)的視圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的載運(yùn)器容器的視圖；圖8A和8B是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的視圖；圖9A和9B是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的視圖；圖10A和10B是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的視圖；圖11A和11B是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的視圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的視圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的視圖；圖14是示出氣相淀積設(shè)備的視圖；圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的氣相淀積設(shè)備的視圖；圖16A-16H是示出使用本發(fā)明的電子設(shè)備的實(shí)例的視圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明將參考如下的附圖給出本發(fā)明實(shí)施方案的說(shuō)明。另外，在所有用于說(shuō)明實(shí)施方案的視圖中，同樣的部分用同樣的記號(hào)標(biāo)記(attach)，其重復(fù)的說(shuō)明將省略。
實(shí)施方案1圖1A、1B和1C示出根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)系統(tǒng)。圖1A是X方向的截面圖(沿點(diǎn)劃線A-A’得到的截面)，圖1B是Y方向的截面圖(沿點(diǎn)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(fā)中的蒸發(fā)系統(tǒng)。
圖1A、1B和1C中，淀積室11包括板支撐裝置12、安裝有蒸發(fā)擋板15的蒸發(fā)源支撐物17、用于移動(dòng)蒸發(fā)源支撐物的裝置(沒(méi)有說(shuō)明)和用于產(chǎn)生低壓氣氛的裝置。另外，淀積室11安裝有板13和蒸發(fā)掩模14。
另外，提供板支撐裝置12用于通過(guò)引力作用固定金屬制成的蒸發(fā)掩模14，因而固定安排在蒸發(fā)掩模之上的板13。注意真空抽氣機(jī)構(gòu)可以引入到板支撐裝置12中，進(jìn)行真空抽氣以固定掩模。盡管這里示出讓蒸發(fā)掩模與板支撐裝置12緊密接觸的實(shí)例，為了防止蒸發(fā)掩模和板支撐裝置形成彼此固定，絕緣體可以提供在蒸發(fā)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(diào)節(jié)以便于與蒸發(fā)掩模點(diǎn)接觸。另外，盡管這里示出通過(guò)板支撐裝置12安裝板和蒸發(fā)掩模二者的實(shí)例，也可以單獨(dú)地提供用于支撐板的裝置和另一個(gè)用于支撐蒸發(fā)掩模的裝置。
另外，優(yōu)選的是當(dāng)執(zhí)行多個(gè)圖形時(shí)板支撐裝置12形成于切割區(qū)(要?jiǎng)澗€器劃線的區(qū)域)，因?yàn)檎舭l(fā)不能在與板支撐裝置12重疊的區(qū)域?qū)嵤??；蛘撸梢孕纬砂逯窝b置12以便于與要成為面板終端部分的區(qū)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?yàn)閳D1C示出形成在一個(gè)板內(nèi)的點(diǎn)劃線畫(huà)出的4個(gè)面板的實(shí)例。然而，板支撐裝置12的形狀不限于這種結(jié)構(gòu)，不對(duì)稱(chēng)形狀也是可以接受的。附帶地，圖中沒(méi)有示出，板支撐裝置12固定在淀積室中。注意，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，掩模在圖1C中沒(méi)有示出。
另外，蒸發(fā)掩模和板的對(duì)準(zhǔn)可以用CCD相機(jī)(沒(méi)有說(shuō)明)證實(shí)。對(duì)準(zhǔn)控制可以分別在板和蒸發(fā)掩模中安裝對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記物來(lái)實(shí)施。蒸發(fā)源支撐物17安裝有填充了蒸發(fā)材料18的容器。淀積室11通過(guò)產(chǎn)生低壓氣氛被抽真空到5×10-3Torr(0.665Pa)或更低的真空度，優(yōu)選的，10-4-10-6Pa。
另外，在蒸發(fā)中，蒸發(fā)材料通過(guò)電阻加熱被預(yù)先升華(氣化)，并通過(guò)在蒸發(fā)中打開(kāi)擋板15在板13的方向散開(kāi)。被蒸發(fā)的蒸發(fā)材料19在向上的方向散開(kāi)，并通過(guò)提供在蒸發(fā)掩模14上的開(kāi)口部分選擇地氣相淀積在板13上。另外，優(yōu)選的，淀積速率、蒸發(fā)源支撐物的移動(dòng)速率、擋板的打開(kāi)和關(guān)閉由微機(jī)控制。蒸發(fā)源支撐物的蒸發(fā)速率可以通過(guò)移動(dòng)速率控制。
另外，盡管沒(méi)有說(shuō)明，可以在用提供在淀積室11中的石英振蕩器測(cè)量所淀積膜的膜厚度時(shí)實(shí)施蒸發(fā)。當(dāng)所淀積膜的膜厚度用石英振蕩器測(cè)量時(shí)，可以測(cè)量淀積到石英振蕩器上的膜質(zhì)量隨著振蕩頻率變化的變化。
在圖1所示的蒸發(fā)系統(tǒng)中，在蒸發(fā)中，板13和蒸發(fā)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(yōu)選的，20cm或更少，更優(yōu)選的，5cm-15cm，以由此顯著地提升利用蒸發(fā)材料的效率和產(chǎn)量。
在蒸發(fā)系統(tǒng)中，蒸發(fā)源支撐物17的構(gòu)成包括容器(典型的，坩鍋)、通過(guò)均勻加熱部件安排在容器外側(cè)面上的加熱器、提供在加熱器外側(cè)面的絕緣層、包含這些的外圓筒、環(huán)繞在外圓筒周?chē)睦鋮s管和用于開(kāi)啟和關(guān)閉包括坩鍋打開(kāi)部分的外圓筒的打開(kāi)部分的蒸發(fā)擋板15。另外，蒸發(fā)源支撐物17可以是能夠以將加熱器固定到容器上的狀態(tài)被載運(yùn)的容器。另外，容器用BN燒結(jié)體材料、BN和AlN的復(fù)合燒結(jié)體、能夠耐高溫、高壓和低壓的石英或石墨形成。
另外，蒸發(fā)源支撐物17提供有在蒸發(fā)室11內(nèi)部X方向或Y方向可移動(dòng)同時(shí)保持水平狀態(tài)的機(jī)構(gòu)。該情形中，蒸發(fā)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(dòng)。另外，移動(dòng)蒸發(fā)源支撐物17的間距可以恰當(dāng)?shù)乇黄ヅ涞浇^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(jiǎn)單起見(jiàn)板支撐裝置沒(méi)有在圖2A和圖2B中說(shuō)明。
另外，提供在蒸發(fā)源支撐物中的有機(jī)化合物是其一種或一個(gè)不是必須的，而可以是其多種。例如，除了在蒸發(fā)源支撐物中作為發(fā)光有機(jī)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(jī)化合物。優(yōu)選的是設(shè)計(jì)要?dú)庀嗟矸e的有機(jī)化合物層由主材料和激發(fā)能低于主材料的發(fā)光材料(摻雜材料)構(gòu)成，因而摻雜物的激發(fā)能變得低于空穴輸運(yùn)區(qū)的激發(fā)能和電子輸運(yùn)層的激發(fā)能。由此，可以防止雜質(zhì)分子激發(fā)體的擴(kuò)散，可以讓雜質(zhì)有效地發(fā)光。另外，當(dāng)摻雜物是載流子陷阱類(lèi)型的材料時(shí)，也可以提升復(fù)合載流子的效率。另外，本發(fā)明包括一種情形，其中能夠把三重態(tài)激發(fā)能轉(zhuǎn)變成發(fā)光的材料被加入到混合區(qū)作為雜質(zhì)。另外，在形成混合區(qū)中，可以向混合區(qū)提供濃度梯度。
另外，當(dāng)在單個(gè)蒸發(fā)源支撐物提供多個(gè)有機(jī)化合物時(shí)，對(duì)于蒸發(fā)方向優(yōu)選的是歪斜以便在要被淀積的物體位置處交叉，使得有機(jī)化合物被混合在一起。另外，為了實(shí)施共蒸發(fā)，蒸發(fā)源支撐物可以提供有4種蒸發(fā)材料(例如，2種主材料作為蒸發(fā)材料a，2種摻雜物材料作為蒸發(fā)材料b)。另外，當(dāng)像素尺寸小(或者，相應(yīng)的絕緣體之間的間隔窄)時(shí)，膜可以通過(guò)分割容器內(nèi)部為4份并為了使相應(yīng)的部分恰當(dāng)?shù)乇徽舭l(fā)而實(shí)施共蒸發(fā)被精細(xì)地形成。
另外，由于板13和蒸發(fā)源支撐物17之間的間隔距離d被分別窄化到30cm或更小，優(yōu)選的，5cm-15cm，有一個(gè)考慮是還要加熱蒸發(fā)掩模14。因而，對(duì)于蒸發(fā)掩模14優(yōu)選的是使用具有低熱擴(kuò)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(diǎn)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(kuò)散合金等被指出。另外，為了冷卻要被加熱的蒸發(fā)掩模，蒸發(fā)掩?？梢蕴峁┯醒h(huán)冷卻介質(zhì)(諸如冷卻水、冷卻氣體)的機(jī)構(gòu)。
另外，為了清潔附著到掩模上被淀積的物質(zhì)，優(yōu)選的是通過(guò)等離子體發(fā)生裝置在淀積室的內(nèi)部產(chǎn)生等離子體以蒸發(fā)附著在掩模上的被淀積物質(zhì)以排出蒸汽到淀積室的外面。為了這個(gè)目的，高頻功率源20被連接到板支撐裝置12上。如上所述，優(yōu)選的是板支撐裝置12用導(dǎo)電材料(諸如Ti)形成。當(dāng)產(chǎn)生等離子體時(shí)，優(yōu)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(chǎng)集中。
另外，當(dāng)蒸發(fā)膜被選擇地形成于第一電極21(陰極或陽(yáng)極)時(shí)使用蒸發(fā)掩模14，當(dāng)蒸發(fā)膜被形成于其整個(gè)面之上時(shí)不特別的需要蒸發(fā)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(fā)的被淀積物質(zhì)的排出裝置。通過(guò)上述構(gòu)成，在維護(hù)中淀積室的內(nèi)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(nèi)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(zhì)從泵側(cè)和排出系統(tǒng)的反向擴(kuò)散。為了防止雜質(zhì)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(zhì)可以預(yù)先被除去，因而，可以防止雜質(zhì)被引入到淀積室11中。
根據(jù)如上所述具有移動(dòng)蒸發(fā)源支撐物機(jī)構(gòu)的淀積室，沒(méi)有必要延長(zhǎng)板和蒸發(fā)源支撐物之間的距離，并可以均勻地形成蒸發(fā)膜。
因而，根據(jù)本發(fā)明，板和蒸發(fā)源支撐物間的距離可以縮短，可以實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)系統(tǒng)的小尺寸形成。另外，由于蒸發(fā)系統(tǒng)變成小尺寸的，升華的蒸發(fā)材料在淀積室內(nèi)部的內(nèi)壁上或附著阻擋屏上的附著可以減少，蒸發(fā)材料可以被有效地利用。另外，根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)方法，沒(méi)有必要轉(zhuǎn)動(dòng)板，因而，可以提供能夠處理大面積板的蒸發(fā)系統(tǒng)。
另外，通過(guò)這樣縮短板和蒸發(fā)源支撐物間的距離，蒸發(fā)膜可以被薄薄地并可控地淀積。(實(shí)施方案2)其次，將參考圖3A1、3A2、3A3、3B1、3B2、3C1、3C2和3C3給出根據(jù)本發(fā)明的板支撐裝置構(gòu)成的詳細(xì)說(shuō)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(gòu)成的掩模302的板支撐裝置的截面視圖。
通過(guò)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(gòu)成。
圖3B2示出提供支持板末端部分的部分的實(shí)例，通過(guò)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(gòu)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(shí)例，通過(guò)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?？蚣?06可以用彼此互不相同的材料形成。另外，掩?？蚣?06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?？蚣?06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?？蚣艿耐敢晥D。
另外，代替板支撐裝置的形狀，可以構(gòu)成圖4A、4B、4C和4D所示的形狀。圖4A、4B、4C和4D示出通過(guò)點(diǎn)接觸與掩模接觸的實(shí)例。通過(guò)這樣構(gòu)成形狀，示出了一個(gè)實(shí)例，其中防止掩模和板支撐裝置被淀積物質(zhì)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(gòu)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(yōu)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(gòu)成將參考圖5A和5B說(shuō)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(gè)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(yīng)的容器之上提供擋板503的構(gòu)成實(shí)例，圖5B示出以線形形狀提供4個(gè)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(yīng)的容器之上提供擋板513的構(gòu)成實(shí)例。
多個(gè)填充有同樣材料的容器501或511可以安裝在圖5A或5B說(shuō)明的氣相淀積源支撐物502或512上，或者單個(gè)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(guò)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(lái)實(shí)施。另外，如上所述，氣相淀積材料通過(guò)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(guò)在每個(gè)容器之上提供擋板來(lái)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(gè)擋板。另外，通過(guò)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(gòu)成不限于圖5A和5B的，還可以恰當(dāng)?shù)赜蓪?shí)施本發(fā)明的人來(lái)設(shè)計(jì)。
通過(guò)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(tài)形成，因而，形成沒(méi)有不均勻性的均勻氣相淀積膜。另外，多個(gè)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(shí)施共氣相淀積。另外，作為目標(biāo)的EL層可以在一次操作中形成，而不用為EL層的每個(gè)膜移動(dòng)膜形成室。(實(shí)施方案3)將參考圖6給出在上述容器中填充精制的蒸發(fā)材料、載運(yùn)容器、之后直接將容器安裝在作為淀積設(shè)備的蒸發(fā)系統(tǒng)的制造方法的系統(tǒng)的說(shuō)明。
圖6說(shuō)明制造者，代表性地是生產(chǎn)和精制作為蒸發(fā)材料的有機(jī)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(fā)系統(tǒng)的發(fā)光裝置制造商的制造者(有代表性地，生產(chǎn)廠家)619。
首先，從發(fā)光裝置制造商619向材料制造商618進(jìn)行訂貨610?；谟唵?10，材料制造商618精制以升華蒸發(fā)材料并以精制的高純度粉末的形式將蒸發(fā)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(zhì)不附著在其內(nèi)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(huán)境室內(nèi)部被污染。在密閉地密封第二容器621a和621b中，在容器內(nèi)部，優(yōu)選的是被抽真空，或被填充以氮的惰性氣體等。另外，優(yōu)選的是在精制或包含超高純度的蒸發(fā)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(dòng)地取出容器，優(yōu)選的是第二容器由具有擋光性能的堅(jiān)固容器以圓筒的形狀或盒子的形狀構(gòu)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(tài)從材料制造商618載運(yùn)(617)到發(fā)光裝置制造商619。
在發(fā)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(tài)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(nèi)部安裝有加熱裝置614和板支撐裝置(沒(méi)有說(shuō)明)的蒸發(fā)系統(tǒng)。
之后，處理室613的內(nèi)部被抽真空以帶來(lái)清潔的狀態(tài)，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(fā)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(duì)。
接下來(lái)，通過(guò)加熱裝置614向蒸發(fā)材料施加熱，蒸發(fā)膜616形成于要淀積的物體615的表面上。這樣提供的蒸發(fā)膜616不包括雜質(zhì)，當(dāng)用蒸發(fā)膜616完成發(fā)光元件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)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(fā)材料可以被升華以便在發(fā)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(yùn)到用于升華的精制室中以精制蒸發(fā)材料。這里，留下的蒸發(fā)材料被升華以精制，精制的高純度粉末狀的蒸發(fā)材料被填充到分開(kāi)的容器中。之后，在第二容器中被密閉地密封的狀態(tài)下，蒸發(fā)材料被載運(yùn)到處理室613中以實(shí)施蒸發(fā)處理。在這個(gè)時(shí)刻，優(yōu)選的是用于精制留下的蒸發(fā)材料的溫度(T3)、蒸發(fā)材料周?chē)叩臏囟?T4)和被升華以精制的蒸發(fā)材料周?chē)臏囟?T5)滿(mǎn)足T3＞T4＞T5。即，在升華以精制材料的情形中，當(dāng)溫度向著用于填充要被升華以精制的蒸發(fā)材料的容器一側(cè)降低時(shí)，就帶來(lái)了對(duì)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(fā)材料的精制室可以被提供，與處理室613接觸，已經(jīng)被升華以精制的蒸發(fā)材料可以被載運(yùn)，而不使用用于密閉地密封蒸發(fā)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(fā)室中，而根本不與大氣接觸以便能夠進(jìn)行蒸發(fā)，同時(shí)保持由材料制造商包含蒸發(fā)材料612的階段的純度。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)提升產(chǎn)量的全自動(dòng)制造系統(tǒng)，并可以實(shí)現(xiàn)能夠避免雜質(zhì)混入到在材料制造商618處精制的蒸發(fā)材料612中的集成密閉系統(tǒng)。另外，蒸發(fā)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(fā)光裝置制造商，比較昂貴的蒸發(fā)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(yùn)送的容器樣式的具體說(shuō)明。用于傳輸?shù)谋环指畛缮喜糠?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(gòu)成氣體路徑來(lái)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(huán)707和止動(dòng)片702。填充有精制的蒸發(fā)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(fā)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(guò)O型環(huán)707匹配，上容器621a和下容器621b用止動(dòng)片702固定，第一容器611密閉地密封在第二容器內(nèi)部。之后，第二容器的內(nèi)部通過(guò)氣體引入口708被減壓，并用氮?dú)夥罩脫Q，第一容器611通過(guò)調(diào)節(jié)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(nèi)部。當(dāng)?shù)诙萜鞯膬?nèi)部這樣被保持在真空、低壓或氮?dú)夥罩袝r(shí)，可以防止即使少量的氧或濕氣附著到蒸發(fā)材料上。
第一容器611在這種狀態(tài)下被載運(yùn)到發(fā)光裝置制造商處，并直接安裝到處理室613中。之后，蒸發(fā)材料通過(guò)加熱升華，蒸發(fā)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(yùn)到淀積室806的第一容器611的機(jī)構(gòu)的說(shuō)明。另外，圖8A和8B以及圖9A和9B示出在運(yùn)輸中的第一容器。
圖8A說(shuō)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(fā)源支撐物803、用于安裝基座804和蒸發(fā)源支撐物803的轉(zhuǎn)動(dòng)基座807和用于載運(yùn)第一容器的載運(yùn)裝置802，圖8B說(shuō)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(guò)用于通過(guò)氣體引入口控制氣氛的裝置來(lái)控制。另外，本發(fā)明的載運(yùn)裝置不限于圖8A和8B所說(shuō)明的擠壓第一容器的側(cè)面以載運(yùn)的構(gòu)成，而可以由在其上部分?jǐn)D壓(pinch)(拾取(pick))以載運(yùn)的構(gòu)成構(gòu)造。
第二容器以脫離止動(dòng)片702的狀態(tài)被安排到基座804之上這樣的安裝室805中。接下來(lái)，安裝室805的內(nèi)部由用于控制氣氛的裝置變成減壓的狀態(tài)。當(dāng)安裝室內(nèi)部的壓力和第二容器內(nèi)部的壓力變得彼此相等時(shí)，就成為了能夠容易地打開(kāi)第二容器的狀態(tài)。另外，第二容器的上部分621a被除去，第一容器611通過(guò)載運(yùn)裝置802安裝在蒸發(fā)源支撐物803中。另外，盡管沒(méi)有說(shuō)明，用于安裝被除去的上部分621a的部分被恰當(dāng)?shù)靥峁Ａ硗?，蒸發(fā)源支撐物803從安裝室805移動(dòng)到淀積室806。
之后，通過(guò)提供在蒸發(fā)源支撐物803處的加熱裝置，蒸發(fā)材料升華，膜開(kāi)始被形成。在形成膜時(shí)，當(dāng)提供在蒸發(fā)源支撐物803處的擋板(沒(méi)有說(shuō)明)打開(kāi)時(shí)，升華的蒸發(fā)材料散開(kāi)到板的方向并氣相淀積到板上以形成發(fā)光層(包括空穴輸運(yùn)層、空穴注入層、電子輸運(yùn)層和電子注入層)。
另外，完成蒸發(fā)之后，蒸發(fā)源支撐物803回到安裝室805，通過(guò)載運(yùn)裝置802安裝在蒸發(fā)源支撐物803處的第一容器611被轉(zhuǎn)移到安裝在基座804的第二容器的下容器(沒(méi)有說(shuō)明)，并用上容器621a密閉地密封。在這時(shí)，優(yōu)選的是第一容器、上容器621a和下容器用載運(yùn)容器的組合體密閉地密封。在這種狀態(tài)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(dòng)片702固定，并載運(yùn)到材料制造商618處。
另外，為了有效地載運(yùn)用于開(kāi)始蒸發(fā)的蒸發(fā)源支撐物和蒸發(fā)完成的蒸發(fā)源支撐物，轉(zhuǎn)動(dòng)基座807可以提供有轉(zhuǎn)動(dòng)功能。另外，轉(zhuǎn)動(dòng)基座807的結(jié)構(gòu)不限于上述結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)基座807可以具有向左和向右移動(dòng)的功能，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)基座807對(duì)安裝在淀積室806中的蒸發(fā)源支撐物關(guān)閉時(shí)，多個(gè)第一容器可以通過(guò)載運(yùn)裝置802安裝在蒸發(fā)源支撐物處。
其次，將給出將通過(guò)用第二容器密閉地密封載運(yùn)的多個(gè)第一容器安裝到多個(gè)蒸發(fā)源支撐物上的機(jī)構(gòu)的說(shuō)明，其不同于圖8A和8B，參考圖9A和9B。
圖9A說(shuō)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(gè)蒸發(fā)源支撐物903、用于載運(yùn)第一容器的多個(gè)載運(yùn)裝置902和轉(zhuǎn)動(dòng)基座907，圖9B說(shuō)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(guò)氣體引入口控制氣氛的裝置來(lái)控制。
通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)基座907和多個(gè)載運(yùn)裝置902，可以有效地進(jìn)行安裝多個(gè)第一容器611到多個(gè)蒸發(fā)源支撐物903并將多個(gè)第一容器611從多個(gè)完成了膜形成的蒸發(fā)源支撐物轉(zhuǎn)移到基座904的操作。在這時(shí)，優(yōu)選的是將第一容器611安裝到已經(jīng)被載運(yùn)的第二容器上。
根據(jù)由上述蒸發(fā)系統(tǒng)形成的蒸發(fā)膜，雜質(zhì)可以被減少到極端，當(dāng)用該蒸發(fā)膜完成發(fā)光元件時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)高可靠性和亮度。另外，通過(guò)這樣的制造系統(tǒng)，由材料制造商填充的容器可以被直接安裝到蒸發(fā)系統(tǒng)中，因而，可以防止氧或濕氣附著到蒸發(fā)材料上，進(jìn)一步將來(lái)可以處理發(fā)光元件的超高純度形成。另外，通過(guò)再次精制有著留下的蒸發(fā)材料的容器，可以消除材料的浪費(fèi)。另外，第一容器和第二容器可以被再利用，并可以實(shí)現(xiàn)低成本形成。
實(shí)例本發(fā)明的實(shí)例基于附圖在下面給予說(shuō)明。此外，在所有用于說(shuō)明實(shí)例的附圖中，同樣的部分給出共同的符號(hào)，其重復(fù)的說(shuō)明被省略。
實(shí)例1本實(shí)例中，在具有絕緣表面的襯底上形成TFT并形成是發(fā)光元件的EL元件的實(shí)例示于圖10。在像素部分中連接到EL元件的一個(gè)TFT的橫截面視圖示于本實(shí)例中。
基礎(chǔ)絕緣膜201通過(guò)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(chǔ)絕緣膜201具有兩層結(jié)構(gòu)，可以用具有單層或兩層或多層絕緣膜的結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)絕緣膜的第一層是用SiH4、NH3和N2O反應(yīng)氣體通過(guò)等離子體CVD形成具有10-200nm(優(yōu)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(chǔ)絕緣膜的第二層是用SiH4和N2O反應(yīng)氣體通過(guò)等離子體CVD形成到具有50-200nm(優(yōu)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(dǎo)體層形成于基礎(chǔ)絕緣膜201上。半導(dǎo)體層如下形成非晶半導(dǎo)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(jié)晶半導(dǎo)體膜圖形化為所需的形式。該半導(dǎo)體層以25-80nm(優(yōu)選的30-60nm)的厚度形成。盡管在材料上沒(méi)有限制，結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料優(yōu)選的由硅或鍺-硅合金形成。
在用激光晶化工藝形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜的情形中，有可能使用準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器、脈沖振蕩或連續(xù)振蕩型的YVO4激光器。在使用這種激光器的情形中，優(yōu)選使用的是發(fā)自激光振蕩器的激光用光學(xué)系統(tǒng)會(huì)聚成線形形式以照射到半導(dǎo)體膜上的方法。晶化的條件由實(shí)施本發(fā)明的人適當(dāng)?shù)剡x擇。在使用準(zhǔn)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(shí)，在使用YAG激光器的情形中，優(yōu)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(huì)聚成線形到100-1000μm的寬度，例如，400μm寬度的激光遍及整個(gè)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(dǎo)體層的表面用含氟化氫的腐蝕劑清潔，以形成覆蓋半導(dǎo)體層的柵絕緣膜202。柵絕緣膜202用含硅的絕緣膜通過(guò)使用等離子體CVD或?yàn)R射被形成具有40-150nm的厚度。本實(shí)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(dāng)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(zhì)元素(諸如B)的p型，這里，足量的硼加入到半導(dǎo)體中以形成源區(qū)211和漏區(qū)212。雜質(zhì)元素的添加之后，進(jìn)行加熱處理、強(qiáng)光照射或激光照射以激活雜質(zhì)元素。激活的同時(shí)，恢復(fù)從等離子體損壞到柵絕緣膜或者來(lái)自柵絕緣膜和半導(dǎo)體層之間界面的等離子體損壞是可能的。特別的，雜質(zhì)元素通過(guò)室溫到300℃在大氣中照射準(zhǔn)分子激光在主表面或背表面上來(lái)激活。另外，可以照射YAG激光的二次諧波，由此激活雜質(zhì)元素。YAG激光是優(yōu)選的激活裝置，因?yàn)樗枰獦O少的維護(hù)。
在隨后的工藝中，進(jìn)行完氫化之后，形成有機(jī)或無(wú)機(jī)材料(例如由光敏有機(jī)樹(shù)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(hù)膜213b。示為AlNxOy的膜由AlN或Al制成的靶用RF濺射通過(guò)從氣體導(dǎo)入系統(tǒng)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(gè)原子％的范圍，或者優(yōu)選的2.5-47.5原子％，氧的含量可以在至多47.5原子％，優(yōu)選的，少于0.01-20原子％的范圍。這里形成接觸孔，到達(dá)源區(qū)或漏區(qū)。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(jī)發(fā)光裝置(OLED)的電流。
并且，本發(fā)明不限于本實(shí)例的TFT結(jié)構(gòu)，但是，如果需要，可以是在溝道區(qū)和漏區(qū)(源區(qū))之間具有LDD區(qū)的輕摻雜漏(LDD)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形成有雜質(zhì)元素以低濃度添加的區(qū)域，在溝道形成區(qū)和通過(guò)用高濃度添加雜質(zhì)元素形成的源或漏區(qū)之間，其被稱(chēng)作LDD區(qū)。更進(jìn)一步，還可以是，被稱(chēng)作GOLD(柵-漏重疊的LDD)結(jié)構(gòu)，其安排LDD區(qū)通過(guò)柵絕緣膜與柵電極重疊。優(yōu)選的是柵電極形成在疊層結(jié)構(gòu)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(duì)準(zhǔn)的方式形成LDD區(qū)和GOLD區(qū)。
同時(shí)，盡管這里的說(shuō)明使用了p溝道TFT，不必說(shuō)n溝道TFT可以用n型雜質(zhì)元素(P、As等)代替p型雜質(zhì)元素形成。
此外，盡管頂部柵型TFT在本實(shí)例中作為實(shí)例說(shuō)明，本發(fā)明可以應(yīng)用于無(wú)論何種TFT結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于底部柵型(反轉(zhuǎn)交錯(cuò)型)TFT或向前交錯(cuò)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(fā)光元件的陽(yáng)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(chēng)作圍堤、隔離物或阻擋物等)216。對(duì)于絕緣體216，使用光敏有機(jī)樹(shù)脂。在使用負(fù)型光敏丙烯酸樹(shù)脂用作絕緣體216的情形中，例如絕緣體216可以?xún)?yōu)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(gè)可以?xún)?yōu)選的在0.2μm-3μm的范圍。另外，含有機(jī)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(yáng)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(hù)膜。
例如，使用正型光敏丙烯酸樹(shù)脂作為絕緣體216的材料的實(shí)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(hù)膜316b。
例如，當(dāng)?shù)谝浑姌O217用作陽(yáng)極時(shí)，第一電極217的材料可以是具有大的功函數(shù)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(chēng)作圍堤、隔離物、阻擋物、護(hù)堤等)216或316，然后，用實(shí)施方案1或2所示的蒸發(fā)系統(tǒng)同絕緣體216或316一起移動(dòng)蒸發(fā)源實(shí)施真空蒸發(fā)。例如，淀積室抽真空直到真空度達(dá)到5×10-3Torr(0.665Pa)或更少，優(yōu)選的10-4-10-6Pa，用于真空蒸發(fā)。真空蒸發(fā)之前，有機(jī)化合物通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)。當(dāng)擋板打開(kāi)用于真空蒸發(fā)時(shí)，蒸發(fā)的有機(jī)化合物散開(kāi)到襯底上。蒸發(fā)的有機(jī)化合物向上散開(kāi)，然后通過(guò)金屬掩模中形成的開(kāi)口淀積在襯底上。形成發(fā)光層(包括空穴輸運(yùn)層、空穴注入層、電子輸運(yùn)層和電子注入層)。
在通過(guò)真空蒸發(fā)形成在其整體上發(fā)白光的含有機(jī)化合物層的情形中，該層可以通過(guò)淀積每個(gè)發(fā)光層來(lái)形成。例如，Alq3膜、部分地?fù)诫s有紅色發(fā)光染料的Nile紅的Alq3、p-BtTAZ膜和TPD(芳香二胺)膜按此順序?qū)盈B以得到白光。
在使用真空蒸發(fā)的情形中，如實(shí)施方案3所示，其中真空蒸發(fā)材料的EL材料預(yù)先由材料制造商儲(chǔ)存的容器(典型的，融化罐)被設(shè)置在淀積室中。優(yōu)選的，融化罐設(shè)置在淀積室中，同時(shí)避免與空氣接觸。從材料制造商處運(yùn)輸?shù)娜诨拊谶\(yùn)輸中優(yōu)選的密封在第二容器中并以這種狀態(tài)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(gè)室中于真空或惰性氣體氣氛中被取出，然后融化罐被設(shè)置在淀積室中。這樣，融化罐和存儲(chǔ)在融化罐中的EL材料被保護(hù)起來(lái)不受污染。
其次，第二電極219作為陰極形成于發(fā)光層上。第二電極219由包括具有小功函數(shù)的金屬(例如，Li、Mg或Cs)的薄膜、和薄膜上面的透明導(dǎo)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(jié)構(gòu)構(gòu)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(fā)光元件發(fā)白光。這里，已說(shuō)明了含有機(jī)化合物的層218用真空蒸發(fā)形成的實(shí)例。然而，根據(jù)本發(fā)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(shí)例中，盡管說(shuō)明了淀積低分子材料制成的層作為有機(jī)化合物層的實(shí)例，高分子材料和低分子材料都可以被淀積。
可以想到根據(jù)發(fā)光的發(fā)射方向有兩種結(jié)構(gòu)的具有TFT的有源矩陣發(fā)光裝置。一個(gè)是在發(fā)光元件中產(chǎn)生的發(fā)光可以穿過(guò)第二電極被觀察到并可以用上述步驟制造的結(jié)構(gòu)。
另一個(gè)結(jié)構(gòu)是發(fā)光元件中產(chǎn)生的發(fā)光穿過(guò)第一電極和襯底之后照射到觀察者的眼睛中。當(dāng)發(fā)光元件中產(chǎn)生發(fā)光在穿過(guò)第一電極以后照射到觀察者的眼睛中時(shí)，優(yōu)選的是第一電極217可以用具有透光性的材料制備。例如，當(dāng)?shù)谝浑姌O217被提供作為陽(yáng)極時(shí)，透明導(dǎo)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(guò)稱(chēng)作圍堤、隔離物、阻擋物、護(hù)堤等)216，接下來(lái)形成含有機(jī)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(guò)共真空蒸發(fā)形成的膜)被形成作為陰極。這里，使用真空蒸發(fā)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(fā)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(fā)光元件。
另外，有源矩陣型發(fā)光裝置的外觀視圖參考圖11說(shuō)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(gòu)成的截面視圖。源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1101、像素部分1102、和柵信號(hào)線驅(qū)動(dòng)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(nèi)側(cè)構(gòu)成空間1107。
另外，用于傳輸輸入到源信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1101和柵信號(hào)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路1103的信號(hào)的線路1108從FPC(柔性印刷電路)1109接收視頻信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)用于構(gòu)成外部輸入終端。盡管這里只說(shuō)明了FPC，F(xiàn)PC可以附連有印刷線路板(PWB)。本技術(shù)說(shuō)明中的發(fā)光裝置不僅包括發(fā)光裝置的主體，而且包括其中FPC和PWB附連到上面的狀態(tài)。
其次，截面結(jié)構(gòu)將參考圖11B說(shuō)明。驅(qū)動(dòng)器電路和像素部分形成于襯底1110之上，這里，示出源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路1101作為驅(qū)動(dòng)器電路和像素部分1102。
另外，源信號(hào)線驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)器電路的TFT可以通過(guò)眾所周知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成。另外，盡管通過(guò)本實(shí)例，示出用襯底之上驅(qū)動(dòng)器電路形成的驅(qū)動(dòng)器集成型，驅(qū)動(dòng)器集成型不是必須需要的，驅(qū)動(dòng)器電路可以不形成在襯底之上，而且可以在其外側(cè)。
另外，像素部分1102由多個(gè)像素形成，每個(gè)包括開(kāi)關(guān)TFT 1111、電流控制TFT 1112，和第一電極(陽(yáng)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(yáng)極)1113的兩端，含有機(jī)化合物1115的層形成于第一電極(陽(yáng)極)1113上。含有機(jī)化合物1115的層用實(shí)施方案1和2所示的蒸發(fā)設(shè)備通過(guò)將蒸發(fā)源支撐物同絕緣膜1114一起移動(dòng)形成。另外，第二電極(陰極)1116形成于含有機(jī)化合物1115的層之上。結(jié)果是，形成包括第一電極(陽(yáng)極)1112、含有機(jī)化合物1115的層和第二電極(陰極)1116。這里，發(fā)光元件1118示出白色發(fā)光的實(shí)例，因而，提供有包括顏色轉(zhuǎn)換層1131和光遮擋層1132的濾色器(為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，外涂層在這里沒(méi)有說(shuō)明)。
圖11中，濾色器形成于密封襯底1104的側(cè)面，由于這是發(fā)自發(fā)光元件的光通過(guò)第二電極被觀察的實(shí)例，然而，在發(fā)自發(fā)光元件的光通過(guò)第一電極被觀察的結(jié)構(gòu)的情形中，濾色器可以形成于襯底1110的側(cè)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(guò)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(shí)現(xiàn)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(fā)光元件1118，密封襯底1104同密封材料1105粘貼。另外，包括樹(shù)脂膜的隔離物可以被提供，用于確保密封襯底1104和發(fā)光元件1118之間的間隔。另外，密封材料1105內(nèi)側(cè)的空間1107填充有氮的惰性氣體等。另外，優(yōu)選的是使用環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂用于密封材料1105。另外，優(yōu)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(nèi)部分可以包括有具有吸收氧或濕氣的作用的物質(zhì)。
另外，根據(jù)本實(shí)例，作為構(gòu)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(qiáng)塑料)、PVF(聚氟乙烯)、邁拉(Mylar)、聚酯、或丙烯酸樹(shù)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(cè)面(暴露的面)。
通過(guò)如上所述封裝發(fā)光元件，發(fā)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(jī)化合物層退化的物質(zhì)從外界入侵。因而，可以提供高度可靠的發(fā)光裝置。
另外，盡管本實(shí)例只示出有源矩陣型發(fā)光裝置的實(shí)例，無(wú)源矩陣型發(fā)光裝置也可以用本發(fā)明完成。
另外，本實(shí)例可以自由地與實(shí)施方案1-3組合。
實(shí)例2
根據(jù)本實(shí)例，圖12示出從第一電極到密封的多室系統(tǒng)全自動(dòng)制造的制造設(shè)備的實(shí)例。
圖12示出多室制造設(shè)備，具有門(mén)100a-100x；制備室101；取出室119；載運(yùn)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(fā)源的安裝室126R、126G、126B、126E和126H；預(yù)處理室103；密封板裝載室117；密封室116；盒子室111a和111b；托盤(pán)放置臺(tái)121；清潔室122；烘烤室123；和掩模貯存室124。
載運(yùn)預(yù)先提供有薄膜晶體管、陽(yáng)極和用于覆蓋陽(yáng)極末端部分的絕緣體的板以制造裝置的過(guò)程示于圖12，并將在下面示出制造發(fā)光裝置。
首先，板設(shè)置在盒子室111a或盒子室111b中。當(dāng)板是大尺寸板時(shí)(例如，300mm×360mm)，板設(shè)置在盒子室111a或111b中，當(dāng)板是普通板(例如，127mm×127mm)時(shí)，板運(yùn)送到托盤(pán)放置臺(tái)121，且多個(gè)板安置在托盤(pán)上(例如，300mm×360mm)。
接下來(lái)，提供有多個(gè)薄膜晶體管、陽(yáng)極和用于覆蓋陽(yáng)極末端部分的絕緣體的板被運(yùn)送到載運(yùn)室118，并載運(yùn)到清潔室122以用溶液除去板表面上的雜質(zhì)(小顆粒等)。當(dāng)板在清潔室122中被清潔時(shí)，要形成有膜的板的面在大氣壓下被設(shè)置的直接向下。接下來(lái)，板載運(yùn)到烘烤室123以通過(guò)加熱蒸發(fā)溶液。
接下來(lái)，板載運(yùn)到淀積室112，作為空穴注入層起作用的有機(jī)化合物層形成于預(yù)先提供有多個(gè)薄膜晶體管、陽(yáng)極和用于覆蓋陽(yáng)極末端部分的絕緣體的板的整個(gè)面上。根據(jù)本實(shí)例，酞菁銅(CuPc)膜被形成20nm。另外，當(dāng)PEDOT被形成作為空穴注入層時(shí)，PEDOT可以通過(guò)在淀積室112中提供旋轉(zhuǎn)涂覆器用旋涂法形成。另外，當(dāng)有機(jī)化合物層在淀積室112中用旋涂法形成時(shí)，要淀積有膜的板的面在大氣壓下被設(shè)置的直接向上。在這時(shí)，當(dāng)膜用水或有機(jī)溶劑作為溶劑形成時(shí)，板被載運(yùn)到烘烤室123燒結(jié)，濕氣通過(guò)在真空中進(jìn)行加熱處理被蒸發(fā)。
接下來(lái)，板從提供有板載運(yùn)機(jī)構(gòu)的載運(yùn)室118載運(yùn)到制備室101。根據(jù)本實(shí)施方案的制造裝置，制備室101提供有板反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，板可以被恰當(dāng)?shù)胤崔D(zhuǎn)。制備室101連接到真空化室，優(yōu)選的是在真空化之后通過(guò)引入惰性氣體讓制備室101處于大氣壓。
接下來(lái)，板載運(yùn)到連接到制備室101的載運(yùn)室102。優(yōu)選的是通過(guò)事先真空化來(lái)保持真空，使得濕氣或氧盡可能少的存在于載運(yùn)室102的內(nèi)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(yùn)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(zhì)從泵側(cè)和抽氣系統(tǒng)的反向擴(kuò)散。為了防止雜質(zhì)引入到裝置的內(nèi)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(shè)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(fā)系統(tǒng)中。由此，包括在氣體中的氧、水等雜質(zhì)可以預(yù)先被除去，因而，可以防止雜質(zhì)引入到設(shè)備中。
另外，當(dāng)包括形成于無(wú)用的部分的有機(jī)化合物的膜要被除去時(shí)，板可以載運(yùn)到預(yù)處理室103，以便用金屬掩模選擇地除去有機(jī)化合物膜的層疊的層。預(yù)處理室103包括等離子體發(fā)生裝置，通過(guò)激發(fā)選自包含Ar、H、F和O的組中的一種或多種氣體產(chǎn)生等離子體進(jìn)行干刻蝕。另外，優(yōu)選的是在真空中進(jìn)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(yùn)到連接到載運(yùn)室102的預(yù)處理室103中退火。
接下來(lái)，板從載運(yùn)室102載運(yùn)到輸送室105，從輸送室105到載運(yùn)室104a而不暴露于大氣。另外，包括低分子用于構(gòu)成空穴輸運(yùn)層或發(fā)光層的有機(jī)化合物層形成于提供在板整個(gè)面上的空穴注入層(CuPc)上。盡管對(duì)于整個(gè)發(fā)光元件，可以形成顯示單個(gè)顏色(具體的，白色)或全部顏色(具體的，紅色、綠色、藍(lán)色)光發(fā)射的有機(jī)化合物層，在本實(shí)例中，將給出用蒸發(fā)方法在相應(yīng)的淀積室106R、106G和106B中形成顯示紅色、綠色、藍(lán)色的有機(jī)化合物層的實(shí)例。
首先，將說(shuō)明相應(yīng)的淀積室106R、106G和106B。相應(yīng)的淀積室106R、106G和106B安裝有實(shí)施方案1和2中說(shuō)明的可移動(dòng)的蒸發(fā)源支撐物。準(zhǔn)備多個(gè)蒸發(fā)源支撐物，第一蒸發(fā)源支撐物填充有形成每種顏色的空穴輸運(yùn)層的EL材料，第二蒸發(fā)源支撐物填充有形成每種顏色發(fā)光層的EL材料，第三蒸發(fā)源支撐物填充有形成每種顏色電子輸運(yùn)層的EL材料，第四蒸發(fā)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(yīng)的蒸發(fā)源支撐物在該狀態(tài)下安裝在相應(yīng)的淀積室106R、106G和106B中。
將板安裝到相應(yīng)的淀積室中時(shí)，優(yōu)選的是使用實(shí)施方案3所說(shuō)明的制造系統(tǒng)，并把預(yù)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(yōu)選的是安裝容器而不與大氣接觸，在從材料制造商處載運(yùn)容器時(shí)，優(yōu)選的是將坩鍋在密閉地密封在第二容器中的狀態(tài)下引入到淀積室中。優(yōu)選地，具有真空化裝置連接到相應(yīng)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(shuō)明淀積步驟。首先，載運(yùn)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(yùn)層。本實(shí)例中，α-NPD被形成60nm。之后，通過(guò)使用同樣的掩模，形成紅色發(fā)光層，接下來(lái)形成電子輸運(yùn)層和電子注入層。根據(jù)本實(shí)例，添加有DCM的Alq3膜被形成40nm作為發(fā)光層，Alq3膜被形成40nm作為電子輸運(yùn)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(tài)下，安裝有空穴輸運(yùn)層的EL材料的第一蒸發(fā)源支撐物、安裝有發(fā)光層的EL材料的第二蒸發(fā)源支撐物、安裝有電子輸運(yùn)層的EL材料的第三蒸發(fā)源支撐物和安裝有電子注入層的第四蒸發(fā)源支撐物連續(xù)地移動(dòng)以實(shí)施膜形成。另外，在形成膜時(shí)，有機(jī)化合物通過(guò)電阻加熱被蒸發(fā)，在形成膜時(shí)，有機(jī)化合物通過(guò)開(kāi)啟提供在蒸發(fā)源支撐物上的擋板(沒(méi)有說(shuō)明)向板的方向散開(kāi)。蒸發(fā)的有機(jī)化合物向上散開(kāi)，并穿過(guò)提供在恰當(dāng)安裝的金屬掩模上的開(kāi)口部分(沒(méi)有說(shuō)明)氣相淀積在板上以形成膜。
這樣，不向大氣開(kāi)放，在單個(gè)淀積室中，可以形成發(fā)紅顏色光的發(fā)光元件(從空穴輸運(yùn)層到電子注入層)。另外，在單個(gè)淀積室中連續(xù)地形成的層不限于空穴輸運(yùn)層到電子注入層，這些層可以由實(shí)施本發(fā)明的人恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
另外，形成有紅色發(fā)光元件的板通過(guò)載運(yùn)機(jī)構(gòu)104b載運(yùn)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(yùn)以安裝在淀積室106G中。另外，作為掩模，可以利用形成紅色發(fā)光元件中的掩模。另外，利用該掩模形成空穴輸運(yùn)層。本實(shí)例中，α-NPD膜被形成60nm。之后，形成綠色發(fā)光層，接下來(lái)用同樣的掩模形成電子輸運(yùn)層和電子注入層。本實(shí)例中，添加有DMQD的Alq3膜被形成40nm作為發(fā)光層，Alq3膜被形成40nm作為電子輸運(yùn)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(tài)下，安裝有空穴輸運(yùn)層的EL材料的第一蒸發(fā)源支撐物、安裝有發(fā)光層的EL材料的第二蒸發(fā)源支撐物、安裝有電子輸運(yùn)層的EL材料的第三蒸發(fā)源支撐物和安裝有電子注入層EL材料的第四蒸發(fā)源支撐物連續(xù)地移動(dòng)以實(shí)施膜形成。另外，在形成膜時(shí)，有機(jī)化合物通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)，在形成膜時(shí)，有機(jī)化合物通過(guò)打開(kāi)提供在蒸發(fā)源支撐物上的擋板(沒(méi)有說(shuō)明)在板的方向散開(kāi)。蒸發(fā)的有機(jī)化合物向上散開(kāi)并穿過(guò)提供在恰當(dāng)安裝的金屬掩模(沒(méi)有說(shuō)明)上提供的開(kāi)口部分(沒(méi)有說(shuō)明)氣相淀積在板上以形成膜。
這樣，不向大氣開(kāi)放，在單個(gè)淀積室中，可以形成發(fā)綠顏色光的發(fā)光元件(從空穴輸運(yùn)層到電子注入層)。另外，在單個(gè)淀積室中連續(xù)地形成的層不限于空穴輸運(yùn)層到電子注入層，這些層可以由實(shí)施本發(fā)明的人恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
另外，形成有綠色發(fā)光元件的板通過(guò)載運(yùn)機(jī)構(gòu)104b載運(yùn)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(yùn)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(fā)光元件中的掩模。另外，作為空穴輸運(yùn)層和藍(lán)色發(fā)光層起作用的膜用掩模形成。本實(shí)例中，α-NPD膜被形成60nm。之后，形成阻擋層，接下來(lái)用同樣的掩模形成電子輸運(yùn)層和電子注入層。本實(shí)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(yùn)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(tài)下，安裝有空穴輸運(yùn)層和藍(lán)色發(fā)光層的EL材料的第一蒸發(fā)源支撐物、安裝有阻擋層的EL材料的第二蒸發(fā)源支撐物、安裝有電子輸運(yùn)層的EL材料的第三蒸發(fā)源支撐物和安裝有電子注入層的EL材料的第四蒸發(fā)源支撐物連續(xù)地移動(dòng)以實(shí)施膜形成。另外，在形成膜時(shí)，有機(jī)化合物通過(guò)電阻加熱蒸發(fā)，在形成膜時(shí)，有機(jī)化合物通過(guò)打開(kāi)提供在蒸發(fā)源支撐物上的擋板(沒(méi)有說(shuō)明)在板的方向散開(kāi)。蒸發(fā)的有機(jī)化合物向上散開(kāi)并穿過(guò)提供在恰當(dāng)安裝的金屬掩模(沒(méi)有說(shuō)明)上提供的開(kāi)口部分(沒(méi)有說(shuō)明)氣相淀積在板上以形成膜。
這樣，不向大氣開(kāi)放，在單個(gè)淀積室中，可以形成發(fā)綠顏色光的發(fā)光元件(從空穴輸運(yùn)層到電子注入層)。另外，在單個(gè)淀積室中連續(xù)地形成的層不限于空穴輸運(yùn)層到電子注入層，這些層可以由實(shí)施本發(fā)明的人恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
另外，形成相應(yīng)顏色膜的順序不限于該實(shí)例，而可以由實(shí)施本發(fā)明的人恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定。另外，空穴輸運(yùn)層、電子輸運(yùn)層、或電子注入層可以被相應(yīng)的顏色共享。例如，在淀積室106H中，可以形成對(duì)紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光元件共同的空穴注入層或空穴輸運(yùn)層，相應(yīng)顏色的發(fā)光層可以在相應(yīng)的淀積室106R、106G和106B中形成，對(duì)紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光元件共同的電子輸運(yùn)層或電子注入層可以在淀積室106E中形成。另外，在每個(gè)淀積室中，還可以形成顯示單個(gè)顏色(具體的，白色)光發(fā)射的有機(jī)化合物層。
另外，膜可以在相應(yīng)的淀積室106R、106G和106B中同時(shí)形成，通過(guò)連續(xù)地移動(dòng)相應(yīng)的淀積室，發(fā)光元件可以被有效地形成，發(fā)光裝置的生產(chǎn)節(jié)拍可以提升。另外，當(dāng)某個(gè)淀積室接受維護(hù)時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光元件可以在留下的淀積室中形成，發(fā)光裝置的產(chǎn)量被提升。
另外，當(dāng)使用蒸發(fā)方法時(shí)，優(yōu)選的是在真空化的淀積室中實(shí)施蒸發(fā)，使得真空度變成等于或低于5×10-3Torr(0.665Pa)，優(yōu)選的，10-4-10-6Pa。
接下來(lái)，將板從載運(yùn)室104a到輸送室107載運(yùn)之后，另外，不與大氣接觸，板從輸送室107載運(yùn)到載運(yùn)室108。通過(guò)安裝在載運(yùn)室108內(nèi)部的載運(yùn)機(jī)構(gòu)，板被載運(yùn)到淀積室110中，用電阻加熱通過(guò)蒸發(fā)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(guò)共蒸發(fā)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(yùn)到淀積室109，通過(guò)用濺射法，形成包括透明導(dǎo)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(dāng)?shù)匦纬砂ū〗饘賹雍屯该鲗?dǎo)電膜層疊的層的陰極。
通過(guò)上述步驟，形成圖10A和10B所示的具有層疊的層結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
接下來(lái)，不與大氣接觸，板從載運(yùn)室108載運(yùn)到淀積室113，形成包括氮化硅膜或氧氮化硅膜的保護(hù)膜。該情形中，淀積室113的內(nèi)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(shè)備。例如，氮化硅膜可以用包括硅的靶由氮?dú)夥栈虬ǖ蜌宓臍夥諛?gòu)成淀積室的氣氛來(lái)形成。
接下來(lái)，形成有發(fā)光元件的板從載運(yùn)室108載運(yùn)到輸送室111并從輸送室111到載運(yùn)室114而不與大氣接觸。接下來(lái)，形成有發(fā)光元件的板從載運(yùn)室114載運(yùn)到密封室116。另外，優(yōu)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(guò)將密封板從外面放置到密封板裝載室制備。另外，優(yōu)選的是在真空中預(yù)先退火密封板，以除去濕氣等雜質(zhì)，例如在密封板裝載室117內(nèi)部退火。另外，當(dāng)用來(lái)與提供有發(fā)光元件的板在密封板上粘貼在一起的密封部件，在使載運(yùn)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(yùn)室114之間的密封板處，形成有密封部件的密封板載運(yùn)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(lái)，為了給提供有發(fā)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(fā)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(shí)例，本發(fā)明不特別的限制于此，密封部件可以在形成有發(fā)光元件的板處形成。
接下來(lái)，粘貼在一起的一對(duì)板通過(guò)提供在密封室116中的紫外線照射機(jī)構(gòu)用UV光照射，由此固化密封部件。另外，盡管紫外線固化樹(shù)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(lái)，粘貼在一起的一對(duì)板從密封室116載運(yùn)到載運(yùn)室114并從載運(yùn)室114到取出室119并取出。
如上所述，通過(guò)用圖12所示的制造設(shè)備，發(fā)光元件直到完全密封發(fā)光元件在密閉的密封空間時(shí)都不暴露于大氣中，因而，可以制造高可靠性的發(fā)光裝置。另外，盡管在載運(yùn)室114中，真空和大氣壓的氮?dú)夥毡恢貜?fù)，優(yōu)選的是真空總是保持在載運(yùn)室102、104a和108中。
另外，還可以構(gòu)成串聯(lián)(in-line)系統(tǒng)的制造設(shè)備。
另外，具有與層疊的層結(jié)構(gòu)相反的發(fā)光方向的發(fā)光元件還可以通過(guò)載運(yùn)作為陽(yáng)極的透明導(dǎo)電膜到圖12所示的制造設(shè)備中形成。
另外，本實(shí)例可以自由地與實(shí)施方案1-實(shí)施方案3和實(shí)例1組合。
實(shí)例3本實(shí)例中，圖13示出不同于實(shí)例2的從第一電極到密封的多室系統(tǒng)全自動(dòng)制造的制造設(shè)備的實(shí)例。
圖13示出多室制造設(shè)備，包括門(mén)100a-100s；取出室119；載運(yùn)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(fā)源的安裝室126A、126B、126C和126D；預(yù)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(pán)放置臺(tái)121；和清潔室122。
下面示出將預(yù)先提供有薄膜晶體管、陽(yáng)極和覆蓋陽(yáng)極末端部分的絕緣體的板載運(yùn)到圖13所示的制造設(shè)備中并制造發(fā)光裝置。
首先，板設(shè)置到盒子室111a或盒子室111b中。當(dāng)板是大尺寸板時(shí)(例如，300mm×360mm)，板設(shè)置在盒子室111a或111b中，當(dāng)板是普通板(例如，127mm×127mm)時(shí)，板載運(yùn)到托盤(pán)放置臺(tái)121，且多個(gè)板安置在托盤(pán)上(例如，300mm×360mm)。
接下來(lái)，提供有多個(gè)薄膜晶體管、陽(yáng)極和用于覆蓋陽(yáng)極末端部分的絕緣體的板被載運(yùn)到載運(yùn)室118，并載運(yùn)到清潔室122以用溶液除去板表面上的雜質(zhì)(小顆粒等)。當(dāng)板在清潔室122中被清潔時(shí)，要淀積有膜的板的面在大氣壓下被設(shè)置的直接向下。
另外，當(dāng)包括形成于無(wú)用的部分的有機(jī)化合物的膜要被除去時(shí)，板可以載運(yùn)到預(yù)處理室103，選擇地除去有機(jī)化合物膜的層疊的層。預(yù)處理室103包括等離子體發(fā)生裝置，通過(guò)激發(fā)選自包含Ar、H、F和O的組中的一種或多種氣體產(chǎn)生等離子體進(jìn)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(yōu)選的是在真空中進(jìn)行退火操作，板可以載運(yùn)到預(yù)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(jī)樹(shù)脂材料中的濕氣或其它氣體，板可以在預(yù)處理室103中在低壓氣氛下被加熱。
接下來(lái)，板從提供有板載運(yùn)機(jī)構(gòu)的載運(yùn)室118載運(yùn)到制備室101。根據(jù)本實(shí)例的制造設(shè)備，制備室101提供有板反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以使得恰當(dāng)?shù)胤崔D(zhuǎn)板成為可能。制備室101連接到真空化室，真空化以后，優(yōu)選的是通過(guò)引入惰性氣體使制備室101處于大氣壓。
接下來(lái)，板載運(yùn)到連接到制備室101的載運(yùn)室104a。優(yōu)選的是通過(guò)預(yù)先真空化載運(yùn)室104a使得濕氣或氧盡可能少的存在于其內(nèi)部來(lái)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(yùn)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(zhì)從泵側(cè)和抽氣系統(tǒng)的反向擴(kuò)散。為了防止雜質(zhì)引入到設(shè)備內(nèi)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(shè)備中，其在引入到設(shè)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(fā)系統(tǒng)中。由此，包括在氣體中的氧或水可以預(yù)先被除去，因而，可以防止雜質(zhì)引入到設(shè)備中。
接下來(lái)，板從載運(yùn)室104a載運(yùn)到第一至第四淀積室106A-106D。另外，形成包括用于構(gòu)成空穴注入層、空穴輸運(yùn)層或發(fā)光層的有機(jī)化合物層。
盡管對(duì)于整個(gè)發(fā)光元件，可以形成顯示單個(gè)顏色(具體的，白色)或全部顏色(具體的，紅色、綠色、藍(lán)色)光發(fā)射的有機(jī)化合物層，在本實(shí)例中，將給出在相應(yīng)的淀積室106A、106B、106C和106D中同時(shí)形成顯示白色光發(fā)射的有機(jī)化合物層的實(shí)例(進(jìn)行并行處理的實(shí)例)。另外，盡管當(dāng)有不同發(fā)光顏色的發(fā)光層層疊時(shí)，顯示白色光發(fā)射的有機(jī)化合物層總共分成包括紅色、綠色和藍(lán)色三原色的三波長(zhǎng)類(lèi)型，和使用藍(lán)色/黃色或藍(lán)綠色/桔紅色互補(bǔ)色關(guān)系的兩波長(zhǎng)類(lèi)型，本實(shí)例中，將說(shuō)明提供使用三波長(zhǎng)類(lèi)型的白色發(fā)光元件的實(shí)例。
首先，將說(shuō)明相應(yīng)的淀積室106A、106B、106C和106D。每個(gè)淀積室106A、106B、106C和106D安裝有實(shí)施方案1中說(shuō)明的可移動(dòng)的蒸發(fā)源支撐物。準(zhǔn)備多個(gè)蒸發(fā)源支撐物，第一蒸發(fā)源支撐物填充有形成白色發(fā)光層的芳香二胺(TPD)，第二蒸發(fā)源支撐物填充有形成白色發(fā)光層的p-EtTAZ，第三蒸發(fā)源支撐物填充有形成白色發(fā)光層的Alq3，第四蒸發(fā)源支撐物填充有通過(guò)向Alq3中添加紅色發(fā)光染料的Nile紅用于形成白色發(fā)光層所構(gòu)成的EL材料，第五蒸發(fā)源支撐物填充有Alq3，蒸發(fā)源支撐物在該狀態(tài)下安裝在相應(yīng)的淀積室中。
優(yōu)選的是使用實(shí)施方案3所說(shuō)明的制造系統(tǒng)把EL材料安裝到淀積室中。即，優(yōu)選的是使用由材料制造商預(yù)先包含有EL材料的容器(有代表性地，坩鍋)。另外，在安裝中，優(yōu)選的是安裝坩鍋而不與大氣接觸，當(dāng)從材料制造商處轉(zhuǎn)移時(shí)，優(yōu)選的是將坩鍋在密閉地密封在第二容器中的狀態(tài)下引入到淀積室中。優(yōu)選地，具有連接到相應(yīng)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(shuō)明淀積步驟。首先，在淀積室106A中，按需要從安裝室中載運(yùn)和安裝掩模。之后，第一至第五蒸發(fā)源支撐物開(kāi)始連續(xù)地移動(dòng)，進(jìn)行對(duì)于板的蒸發(fā)。具體的，TPD通過(guò)加熱從第一蒸發(fā)源支撐物升華，并氣相淀積在板的整個(gè)面上。之后，p-EtTAZ從第二蒸發(fā)源支撐物升華，Alq3從第三蒸發(fā)源支撐物升華，Alq3Nile紅從第四蒸發(fā)源支撐物升華，Alq3從第五蒸發(fā)源支撐物升華，并氣相淀積在板的整個(gè)面上。
另外，當(dāng)使用蒸發(fā)方法時(shí)，優(yōu)選的是在真空化的淀積室中實(shí)施蒸發(fā)，其中真空度變成5×10-3Torr(0.665Pa)或更低，優(yōu)選的，10-4-10-6Pa。
另外，安裝有相應(yīng)的EL材料的蒸發(fā)源支撐物提供在相應(yīng)的淀積室中，并且在淀積室106B-106D中，蒸發(fā)類(lèi)似地進(jìn)行。即，蒸發(fā)工藝可以并行的實(shí)施。因而，即使當(dāng)某個(gè)蒸發(fā)室受到維護(hù)或清潔時(shí)，淀積工藝可以在剩下的淀積室中實(shí)施，膜形成的生產(chǎn)節(jié)拍提升，因而，發(fā)光裝置的產(chǎn)量可以提升。
接下來(lái)，將板從載運(yùn)室104a載運(yùn)到輸送室105之后，另外，不與大氣接觸，板從輸送室105載運(yùn)到載運(yùn)室108。
接下來(lái)，通過(guò)安裝在載運(yùn)室108內(nèi)部的載運(yùn)機(jī)構(gòu)，板被載運(yùn)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(guò)蒸發(fā)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(guò)共蒸發(fā)方法形成的膜)的陰極(下層)和包括通過(guò)濺射法形成的透明導(dǎo)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(yōu)選的是在制造設(shè)備中安排淀積室用于形成非常薄的金屬膜。
通過(guò)上述步驟，形成圖10A和10B所示的具有層疊的層結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
接下來(lái)，不與大氣接觸，板從載運(yùn)室108載運(yùn)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(hù)膜。該情形中，淀積室113a或113b的內(nèi)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(shè)備。例如，氮化硅膜可以用包括硅的靶由氮?dú)夥栈虬ǖ蜌宓臍夥諛?gòu)成淀積室的氣氛來(lái)形成。
接下來(lái)，形成有發(fā)光元件的板不與大氣接觸，板從載運(yùn)室108載運(yùn)到輸送室107并從輸送室107到載運(yùn)室114。
接下來(lái)，形成有發(fā)光元件的板從載運(yùn)室114載運(yùn)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(shí)例中，紫外線固化樹(shù)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(shè)定為大氣壓之后形成。另外，形成有密封部件的板通過(guò)載運(yùn)室114載運(yùn)到第一密封室116a或第二密封室116b中。
另外，形成有顏色轉(zhuǎn)換層(濾色器)、遮光層(BM)和外涂層的密封板載運(yùn)到第一貯存室130a或第二貯存室130b。之后，密封板載運(yùn)到第一密封室130a或第二密封室130b。
接下來(lái)，通過(guò)在真空中或在惰性氣氛中實(shí)施退火處理，提供有發(fā)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(zhuǎn)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(shí)例，本發(fā)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(zhuǎn)換器(濾色器)、顏色阻擋層(BM)、外涂層和密封部件，之后載運(yùn)到第一貯存室130a或第二貯存室130b。
接下來(lái)，粘貼在一起的板對(duì)通過(guò)提供在第一密封室116a或第二密封室116b中的紫外線照射機(jī)構(gòu)用UV光照射以固化密封部件。
接下來(lái)，粘貼在一起的一對(duì)板從密封室116載運(yùn)到載運(yùn)室114并從載運(yùn)室114到取出室119并取出。
如上所述，通過(guò)用圖13所示的制造設(shè)備，直到發(fā)光元件密封在密閉的密封空間時(shí)發(fā)光元件都不暴露于大氣中，因而，可以制造高可靠性的發(fā)光裝置。另外，盡管在載運(yùn)室114中，真空和大氣壓的氮?dú)夥毡恢貜?fù)，優(yōu)選的是真空總是保持在載運(yùn)室102、104a和108中。
另外，還可以構(gòu)成串聯(lián)系統(tǒng)的制造設(shè)備。
另外，還有可能載運(yùn)作為陽(yáng)極的透明導(dǎo)電膜到圖13所示的制造設(shè)備中并形成具有與層疊的層結(jié)構(gòu)相反的發(fā)光方向的發(fā)光元件。
圖15示出不同于圖13的制造設(shè)備的實(shí)例。膜形成可以類(lèi)似于圖13形成，因而，將省略淀積步驟的詳細(xì)說(shuō)明，制造設(shè)備構(gòu)成上不同點(diǎn)存在于附加的提供輸送室111和載運(yùn)室117，且載運(yùn)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(gè)載運(yùn)室，因而，板被有效地載運(yùn)，另外，發(fā)光裝置可以并行的制造，發(fā)光裝置的產(chǎn)量可以提升。
另外，本實(shí)例發(fā)光裝置的并行處理方法可以與實(shí)例2組合。即，淀積工藝可以通過(guò)提供多個(gè)淀積室106R、106G和106B來(lái)實(shí)施。
另外，本實(shí)例可以自由地與各實(shí)施方案和實(shí)例1組合。
實(shí)例4作為采用根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置的電子設(shè)備的實(shí)例給出的是視頻相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、護(hù)目鏡式顯示器(頭戴式顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、聲音再現(xiàn)裝置(諸如汽車(chē)音響和音響部件)、膝上電腦、游戲機(jī)、便攜式信息終端(諸如移動(dòng)電腦、蜂窩電話(huà)、便攜式游戲機(jī)、和電子圖書(shū))、裝備有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置(具體的，有能夠再現(xiàn)諸如數(shù)字萬(wàn)能盤(pán)(DVD)的記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)以顯示數(shù)據(jù)圖像的顯示裝置的裝置)。對(duì)于便攜式信息終端，寬的視角特別重要，因?yàn)樗鼈兊钠聊辉诳粗臅r(shí)候經(jīng)常是斜著的。因而對(duì)于便攜式信息終端，優(yōu)選的是采用使用發(fā)光元件的發(fā)光裝置。這些電子設(shè)備的具體實(shí)例示于圖16A-16H。
圖16A示出發(fā)光裝置，其組成包括箱體2001、支持基座2002、顯示單元2003、揚(yáng)聲器單元2004、視頻輸入終端2005等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2003。此外，圖16A所示的發(fā)光裝置可以用本發(fā)明完成。由于具有發(fā)光元件的發(fā)光裝置是自發(fā)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(fā)光裝置指所有用于顯示信息的發(fā)光裝置，包括用于個(gè)人電腦、用于廣播接收、和用于廣告的。
圖16B示出數(shù)碼靜止相機(jī)，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(mén)2106等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2102。圖16B所示的數(shù)碼相機(jī)可以用本發(fā)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(pán)2204、外部連接端口2205、點(diǎn)擊鼠標(biāo)2206等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2203。圖16C所示的膝上電腦可以用本發(fā)明完成。
圖16D示出移動(dòng)電腦，其組成包括主體2301、顯示單元2302、開(kāi)關(guān)2303、操作鍵2304、紅外端口2305等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2302。圖16D所示的移動(dòng)電腦可以用本發(fā)明完成。
圖16E示出裝備有記錄介質(zhì)的便攜式圖像再現(xiàn)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(zhì)(DVD等)讀取單元2405、操作鍵2406、揚(yáng)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(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元A 2403和B 2404。裝備有記錄介質(zhì)的圖像再現(xiàn)裝置還包括家庭視頻游戲機(jī)。圖16E所示的DVD再現(xiàn)裝置可以用本發(fā)明完成。
圖16F示出護(hù)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(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2502。圖16F所示的護(hù)目鏡式顯示器可以用本發(fā)明完成。
圖16G示出視頻相機(jī)，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(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)用于顯示單元2602。圖16G所示的視頻相機(jī)可以用本發(fā)明完成。
圖16H示出蜂窩電話(huà)，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(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光裝置可以應(yīng)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(huà)消耗更小的功率。圖16H所示的蜂窩電話(huà)可以用本發(fā)明完成。
如果發(fā)光材料的亮度將來(lái)提高了，發(fā)光裝置通過(guò)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(shè)備目前顯示有通過(guò)諸如Internet和CATV(電纜電視)的電訊線發(fā)送的提高了頻率的信號(hào)，尤其是動(dòng)畫(huà)信息。由于發(fā)光材料有很快的響應(yīng)速度，發(fā)光裝置適用于動(dòng)畫(huà)顯示。
根據(jù)本發(fā)明，沒(méi)有必要轉(zhuǎn)動(dòng)板，因而，可以提供能夠處理大面積板的氣相淀積設(shè)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(jù)本發(fā)明，板和氣相淀積源支撐物之間的距離可以縮短，可以實(shí)現(xiàn)氣相淀積裝置的小尺寸形成。另外，由于氣相淀積設(shè)備是小尺寸的，附著在膜形成室內(nèi)部?jī)?nèi)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(fā)明可以提供連續(xù)地安排有用于實(shí)施氣相淀積工藝的多個(gè)膜形成室的制造設(shè)備。由于這樣在多個(gè)膜形成室中實(shí)施并行處理，發(fā)光裝置的產(chǎn)量提升了。
另外，本發(fā)明可提供能夠?qū)⑻畛溆袣庀嗟矸e材料的容器直接安裝到氣相淀積設(shè)備中而不暴露于大氣的制造系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，氣相淀積材料的處理變得容易，并可以避免雜質(zhì)混入氣相淀積材料中。根據(jù)該制造系統(tǒng)，由材料制造商填充的容器可以直接安裝到氣相淀積設(shè)備中，因而，可以防止氧或水附著到氣相淀積材料上，將來(lái)可以處理發(fā)光元件的超高純度形成。
權(quán)利要求
1.一種氣相淀積設(shè)備，其通過(guò)從與板相對(duì)安排的氣相淀積源支撐物氣相淀積有機(jī)化合物材料形成膜于板之上，所述氣相淀積設(shè)備包括安排有板的膜形成室；用于移動(dòng)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(dòng)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(dòng)氣相淀積源支撐物的裝置具有在X軸方向移動(dòng)氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動(dòng)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(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中板支撐裝置與構(gòu)成終端部分、切割區(qū)域或板的末端部分的區(qū)域重疊，掩模插在其之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中板支撐裝置包括凸起并在凸起的頂點(diǎn)支持板或掩模。
4.一種氣相淀積設(shè)備，其通過(guò)從與板相對(duì)安排的氣相淀積源支撐物氣相淀積有機(jī)化合物材料形成膜于板之上，氣相淀積設(shè)備包括安排有板的膜形成室；用于移動(dòng)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(dòng)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(dòng)氣相淀積源支撐物的裝置具有在X軸方向移動(dòng)氣相淀積源支撐物一定間距并在Y軸方向移動(dòng)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(nèi)部的真空處理室上并在膜形成室中產(chǎn)生等離子體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中板支撐裝置包括導(dǎo)電材料，板支撐裝置連接有高頻功率源。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中板支撐裝置與用于構(gòu)成板的終端部分、切割區(qū)域或末端部分的區(qū)域重疊，掩模插在其之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中板支撐裝置包括凸起并在凸起的頂點(diǎn)支持板或掩模。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)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(jù)權(quán)利要求4的設(shè)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(fā)明提供適于用大面積板多面切割的氣相淀積設(shè)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(yōu)選的，等于或小于20cm，更優(yōu)選的，5－15cm，氣相淀積源支撐物17根據(jù)絕緣部件(還稱(chēng)作圍堤、隔離壁)10在X方向或Y方向移動(dòng)，擋板15打開(kāi)和關(guān)閉以形成膜。
文檔編號(hào)H01L51/56GK1469423SQ03138608
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月3日
發(fā)明者山崎舜平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社半導(dǎo)體能源研究所