发光装置的制造方法、发光装置及电子设备的制作方法

文档序号:7230033阅读:149来源:国知局
专利名称:发光装置的制造方法、发光装置及电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种发光装置的制造方法、发光装置及电子设备。
背景技术
发光性有机层(有机电致发光层)被设置于阴极和阳极之间的有机电致发光(EL)元件,与无机EL元件相比,可以大幅度降低施加电压,可以制作多种多样的发光色的元件。
具体而言,该有机EL元件具有阳极和阴极,是在该阳极和阴极之间设置有机EL层而构成的。
该有机EL元件通常由空穴输送层、发光层和电子输送层3层构成,进而有时还可以附加其他层而构成。
但是,作为有机EL元件的显色方式,已知有RGB分涂方式、滤色器方式、色转换方式等各种方式。
其中,RGB分涂方式的有机EL元件在1个像素中具有彼此分离的R(红)、G(绿)、B(蓝)3色发光层,通过独立控制各发光层的发光,可以成为全色发光。
通常利用真空蒸镀法蒸镀发光材料,从而形成这样的R、G、B各发光层。接着还公开有,在真空蒸镀时,为了在各自规定的区域蒸镀各发光层,使用3种掩模,经过3次蒸镀工序,形成发光层的方法(例如参照专利文献1和专利文献2)。
另外,近年来,为了抑制发光层的劣化,正在开发RGB分涂方式的全色有机EL元件。
该显色方式的有机EL元件在1个像素中具有R、G、B、W(白)4色发光层。那么,在4色发光层中,W的发光层是叠加R、G、B各发光层中的至少2种而形成的发光层。
形成这样的有机EL元件时,可以使用如下所述的方法,即首先,与所述方法同样,形成R、G、B各发光层,接着,另外准备用于形成W发光层的掩模,使用该掩模,依次蒸镀R、G、B各发光层中的至少2种,形成W发光层。
在这样的方法中,为了形成4色发光层,必需至少4种掩模和至少5次蒸镀工序。但是,掩模价格很高,经济上需要尽可能减少使用张数。
另外,蒸镀工序伴随长时间的减压操作,而成为有机EL元件的制造工序长期化的原因。
专利文献1特开2000-91082号公报专利文献2特开平8-227276号公报发明内容本发明的目的在于提供一种可以高效、低成本制造发光装置的发光装置的制造方法,利用该制造方法制造的可靠性高的发光装置及电子设备。
利用下述本发明可以实现这样的目的。
本发明的发光装置的制造方法,其具备由以第一色发光的材料构成的第一发光层;由以与所述第一色不同的第二色发光的材料构成的第二发光层;通过至少叠加以所述第一色发光的材料和以所述第二色发光的材料而以与所述第一色及所述第二色两者不同的第三色发光的第三发光层,所述发光装置的制造方法的特征在于,包括第一工序,其使用具备第一发光层形成用开口部及第三发光层形成用开口部的第一掩模,利用气相工序,向第一电极的一面侧供给以所述第一色发光的材料,形成被膜;第二工序,其在将具备第二发光层形成用开口部及第三发光层形成用开口部的第二掩模以使所述被膜中作为所述第三发光层的部位与所述第三发光层形成用开口部大致一致的方式定位的状态下,利用气相工序,向所述第一电极的一面侧供给以所述第二色发光的材料,由此制得各所述发光层;第三工序,其在各所述发光层的与所述第一电极相反的一侧形成第二电极。
这样,可以高效而且低成本地制造发光装置。
本发明的发光装置的制造方法中,优选所述第一色和所述第二色中,任意一方为蓝色,另一方为红色,所述第三色为白色。
由此,尤其能够以少的蒸镀次数(至少两次)形成发白色光的发光层。
本发明的发光装置的制造方法中,优选所述发光装置具备第四发光层,该第四发光层由以与所述第一色、所述第二色及所述第三色都不同的第四色发光的材料构成,所述制造方法包括使用具备第四发光层形成用开口部的第三掩模,利用气相工序,向所述第一电极的一面侧供给以所述第四色发光的材料的第四工序。
这样,可以利用很少张数的掩模和很少次数的蒸镀工序,有效地形成4种发光层。
本发明的发光装置的制造方法中,优选所述第三发光层是通过叠加以所述第一色发光的材料、以所述第二色发光的材料及以所述第四色发光的材料而以所述第三色发光的发光层,该发光装置的制造方法在所述第一工序和所述第二工序之间具有所述第四工序,在该第四工序中,在将作为所述第三掩模还具备第四发光层形成用开口部及第三发光层形成用开口部的掩模以使所述被膜中作为所述第三发光层的部位与所述第三发光层形成用开口部大致一致的方式定位的状态下,利用气相工序,向所述第一电极的一面侧供给以所述第四色发光的材料。
这样,可以利用很少张数的掩模和很少次数的蒸镀工序,有效地形成4种发光层。
本发明的发光装置的制造方法优选所述第四色为绿色。
这样,在使第一色为蓝色、第二色为红色时,可以有效地得到可以全色发光的发光装置。
本发明的发光装置的制造方法中,优选所述发光装置是从所述第一电极侧取出光的结构,所述第一色为蓝色,第二色为红色。
这样,可以得到色纯度高的发光。
本发明的发光装置的制造方法中,优选所述第一电极为设置在每个发光层的分立电极,在所述第一工序之前,具有形成划分各所述分立电极的围堰的围堰形成工序。
这样,可以防止混在要蒸镀的材料,各发光层以各构成材料本身的发光性能发光。
本发明的发光装置的制造方法中,所述气相工序优选为蒸镀法。
这样,可以在维持发光层的构成材料的分子结构的同时形成发光层。结果,可以发挥构成材料本身的发光性能,可以形成特性上出色的发光层。
本发明的发光装置的特征在于,利用本发明的发光装置的制造方法制造。
这样,可以得到可靠性高的廉价发光装置。
本发明的电子设备的特征在于,具备本发明的发光装置。
这样,可以得到可靠性高的廉价电子设备。


图1是表示适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第一实施方式的纵剖面图。
图2是表示用于说明图1所示的有源矩阵型显示装置的制造方法的图。
图3是表示用于说明图1所示的有源矩阵型显示装置的制造方法的图。
图4是表示用于说明图1所示的有源矩阵型显示装置的制造方法的图。
图5是表示适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第二实施方式的纵剖面图。
图6是表示适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第三实施方式的纵剖面图。
图7是表示适用本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)个人电脑的结构的立体图。
图8是表示适用本发明的电子设备的便携式电话(也包括PHS)的结构的立体图。
图9是表示使用本发明的电子设备的数码静态照相机的结构的立体图。
图中,1-像素,11-第一有机EL元件,12-第二有机EL元件,13-第三有机EL元件,14-第四有机EL元件,3-阳极,4-空穴输送层,5-发光层,51-第一发光层,52-第二发光层,53-第三发光层,54-第四发光层,55、56、57-被膜,6-阴极,71-第一掩模,72-第二掩模,711、712、721、722-开口部,9-上基板,10-显示装置,20-TFT电路基板,21-基板,22-电路部,23-基底保护层,24-驱动用TFT,241-半导体层,242-栅绝缘层,243-栅电极,244-源电极,245-漏电极,25-第一层间绝缘层,26-第二层间绝缘层,27-配线,31-第一隔壁部,32-第二隔壁部,35-隔壁部,361、362、363、364-发光空间,1100-个人电脑,1102-键盘,1104-主体部,1106-显示单元,1200-便携式电话,1202-操作按钮,1204-受话口,1206-送话口,1300-数码静态照相机,1302-机身(主体),1304-受光单元,1306-快门按钮,1308-电路基板,1312-视频信号输出端子,1314-数据通信用输入出端子,1430-电视监控器,1440-个人电脑。
具体实施例方式
以下利用附图所示的优选实施方式,对本发明的发光装置制造方法、发光装置及电子设备进行说明。
<第一实施方式>
首先,对适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第一实施方式和该有源矩阵型显示装置的制造方法(本发明的发光装置的制造方法)的第一实施方式进行说明。
<有源矩阵型显示装置>
图1是表示适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第一实施方式的纵剖面图,图2~图4是表示用于说明图1所示的有源矩阵型显示装置的制造方法的图。此外,在以下说明中,图1~图4中的上侧称为“上”,下侧称为“下”。
图1所示的有源矩阵型显示装置(以下简单地称为“显示装置”)10具有TFT电路基板(对置基板)20,在该基板20上设置的3种有机EL元件11、12、13,和与TFT电路基板20对置的基板9。
显示装置10分别具有多个3种有机EL元件11、12、13,在该多个有机EL元件中邻接的3个有机EL元件11、12、13构成1个像素1。接着,显示装置10具备多个这样的像素1。
该3个有机EL元件11、12、13分别发不同的色光。对该发色光没有特别限定,在本实施方式中,分别第一有机EL元件11发蓝色(第一色)光、第二有机EL元件12发红色(第二色)光、第三有机EL元件13发白色(第三色)光。利用这样的结构,在后述的蒸镀工序中,可以以非常少的蒸镀次数(至少2次)形成白色发光。另外,通过调整这些3个有机EL元件11、12、13的发光强度,各像素1变得可以发蓝色、红色及白色的中间色光。
另外,通过分别控制各像素1的发光强度,显示装置10可以显示规定的信息(文字、数字、符号、图形等)或规定的设计。
TFT电路基板20具有基板21和在该基板21上形成的电路部22。
基板21是成为构成显示装置10的各部的支撑体的结构,上基板9发挥例如作为保护各有机EL元件11、12、13的保护膜等功能。
另外,本实施方式的显示装置10由于是从基板21侧取出光的结构(底部发射型),所以基板21被实际上做成透明(无色透明、着色透明、半透明),相反,上基板9没有特别要求透明性。
这样的基板21优选使用各种玻璃材料基板和各种树脂基板中硬度较高的基板。
另一方面,上基板9选择各种玻璃基板和各种树脂基板中透明的基板,例如可以使用以如下所述的树脂材料等为主材料构成的基板,即石英玻璃、钠玻璃之类的玻璃材料,或聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、环烯烃聚合物、聚酰胺、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯之类的树脂材料。
对基板21的平均厚度没有特别限定,优选为1~30mm左右,更优选为5~20mm左右。另一方面,对上基板9的平均厚度也没有特别限定,优选为0.1~30mm左右,更优选为0.1~10mm左右。
此外,本实施方式的显示装置10为底部发射型,但也可以为从上基板9侧取出光的结构(顶部发射型)。这种情况下,上基板9实际上被做成透明的。
电路部22具有在基板21上形成的基底保护层23、在基底保护层23上形成的驱动用TFT(开关元件)24、第一层间绝缘层25和第二层间绝缘层26。
驱动用TFT24具有半导体层241、在半导体层241上形成的栅绝缘层242、在栅绝缘层242上形成的栅电极243、源电极244和漏电极245。
在这样的电路部22上,对应各驱动用TFT24,分别设置各有机EL元件11、12、13。另外,邻接的各有机EL元件11、12、13之间,利用由第一隔壁部31和第二隔壁部32构成的隔壁部(围堰)35划分。
在本实施方式中,各有机EL元件11、12、13的阳极3构成像素电极,利用配线27,与各驱动用TFT24的漏电极245电连接。另外,空穴输送层4和发光层5对各有机EL元件11、12、13单个形成,阴极6成为公用电极。
以下对各有机EL元件11、12、13进行详述。
如图1所述,各有机EL元件11、12、13设置阳极3、阴极6及在这些电极之间以从阳极3侧依次层叠空穴输送层4和发光层5的有机半导体层(层叠体)。
阳极3是向空穴输送层4注入空穴的电极。
作为该阳极3的构成材料(阳极材料),优选使用功函数大、导电性出色而且具有透光性的材料。
作为这样的阳极材料,例如可以举出ITO(氧化铟和氧化锌的复合物)、SnO2、含Sb的SnO2、含Al的ZnO等氧化物,Au、Pt、Ag、Cu或含这些的合金等,可以使用其中至少一种。
对阳极3的平均厚度没有特别限定,优选为10~200nm左右,更优选为50~150nm左右。这样,阳极3成为具有必要而且充分的电传导性和光透过性的结构,例如各有机EL元件11、12、13结构为底部发射型时,可以得到适于实用的各有机EL元件11、12、13。
此外,阳极材料还可以使用例如聚噻吩、聚吡咯等导电性树脂材料。
另一方面,阴极6为向发光层5中注入电子的电极。作为该阴极6的构成材料,优选使用功函数小的材料。
作为阴极6的构成材料,例如可以举出Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或含这些的合金等,可以使用其中的1种或组合(例如多层层叠体)2种以上。
特别是在作为阴极6的构成材料使用合金的情况下,优选使用含Ag、Al、Cu等稳定金属元素的合金,具体而言,MgAg、AlLi、CuLi等合金。通过使用这样的合金作为阴极6的构成材料,可以实现阴极6的电子注入效率和稳定性的提高。
对这样的阴极6的平均厚度没有特别限定,优选为100~10000nm左右,更优选为200~500nm左右。
此外,本实施方式的发光装置10由于是底部发射型,所以对阴极没有特别要求光透过性。
空穴输送层4具有将从阳极3注入的空穴输送到发光层5的功能。
作为该空穴输送层4的构成材料(空穴输送材料),例如可以举出聚芳基胺、芴-芳基胺共聚物、芴-双噻吩共聚物、聚(N-乙烯基咔唑)、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚噻吩、聚烷基噻吩、聚己基噻吩、聚(对亚苯基亚乙烯基)、聚亚乙炔基(チニレン)亚乙烯基、芘甲醛树脂、乙基咔唑甲醛树脂或其衍生物等,可以使用其中的1种或组合2种以上。
另外,所述化合物也可以作为与其他化合物的混合物使用。作为一例,可以举出聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等作为含聚噻吩的混合物。
对这样的空穴输送层4的平均厚度没有特别限定,优选为10~150nm左右,更优选为50~100nm左右。
此外,也可以在阳极3和空穴输送层4之间例如设置提高来自阳极3的空穴注入效率的空穴注入层。
作为该空穴注入层的构成材料(空穴注入材料),例如可以举出铜酞菁或4,4’,4”-三(N,N-苯基-3-甲基苯基氨基)三苯基胺(m-MTDATA)等。
在空穴输送层4的阳极3的相反侧,设置发光层(有机发光层)5。如果向阳极3和阴极6之间施加电压,向该发光层5,分别从后述的阴极6供给(注入)电子,或从空穴输送层4供给(注入)空穴。接着,在发光层5内,空穴与电子再结合,利用该再结合时放出的能量产生激子(激发子),在激子恢复到基底状态时放出(发光)能量(荧光或磷光)。
分别图1所示的第一有机EL元件11具备第一发光层51,第二有机EL元件12具备第二发光层52,第三有机EL元件13具备第三发光层53。
其中,第一发光层51由发蓝色(第一色)光的材料构成,第二发光层52由发红色(第二色)光的材料构成。
另外,第三发光层53由层叠第一发光层51的构成材料(发第一色光的材料)和第二发光层52的构成材料(发第二色光的材料)而构成。
此外,对这些构成材料的层叠顺序没有特别限定,但在如本实施方式的底部发射型显示装置10的情况下,位于上侧的层与位于下侧的层所放出的光的光程长不同,有时会给光色带来若干变化。因而,在形成第三发光层53时,优选考虑该光色的变化来确定层叠顺序。具体而言,底部发射型显示装置10的情况下,优选构成为所放出的光的波长越长的层越位于上侧。这样,可以得到色纯度高的发光。
作为发光层5的构成材料,可以举出苯并噻二唑之类的噻二唑系化合物,1,3,5-三[(3-苯基-6-三氟甲基)喹喔啉-2-酰基]苯(TPQ1)、1,3,5-三[{3-(4-叔丁基苯基)-6-三氟甲基}喹喔啉-2-酰基]苯(TPQ2)之类的苯系化合物,酞菁、铜酞菁(CuPc)、铁酞菁之类的金属或非金属酞菁系化合物,三(8-羟基喹啉酸酯)铝(Alq3)、三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)之类的低分子系的构成材料,这些可以使用1种或组合2种。
对这样的发光层5的平均厚度没有特别限定,优选为10~150nm左右,更优选为50~100nm左右。
此外,在阴极6与发光层5之间,例如也可以设置具有将从阴极6注入的电子输送至发光层5的功能的电子输送层。进而,也可以在电子输送层与阴极6之间,设置提高从阴极6向电子输送层的电子的注入效率的电子注入层。
作为电子输送层的构成材料(电子输送材料),例如可以举出1,3,5-三[3-苯基-6-三氟甲基]喹喔啉-2酰基]苯(TPQ1)、1,3,5-三[{3-(4-叔丁基苯基)-6-三氟甲基}喹喔啉-2-酰基]苯(TPQ2)之类的苯系化合物(星爆式化合物),萘之类的萘系化合物,菲之类的菲系化合物、屈(chrysene)之类的屈系化合物、紫苏稀之类的紫苏稀系化合物、蒽之类的蒽系化合物、芘之类的芘系化合物、吖啶之类的吖啶系化合物、芪之类的芪系化合物、BBOT之类的噻吩系化合物,丁二烯之类的丁二烯系化合物,香豆灵之类的香豆灵系化合物,喹啉之类的喹啉系化合物,联二苯乙烯之类的联二苯乙烯系化合物,吡嗪、联苯乙烯吡嗪之类的吡嗪系化合物,喹喔啉之类的喹喔啉系化合物,苯醌、2,5-二苯基-对苯醌之类的苯醌系化合物,萘醌之类的萘醌系化合物,蒽醌之类的蒽醌系化合物,噁二唑、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、BMD、BND、BDD、BAPD之类的噁二唑系化合物,三唑、3,4,5-三苯基-1,2,4-三唑之类的三唑系化合物,噁唑系化合物,蒽酮之类的蒽酮系化合物,芴酮,1、3、8-三硝基-芴酮(TNF)之类的芴酮系化合物,联对苯醌、MBDQ之类的联对苯醌系化合物,芪醌、MBSQ之类的芪醌系化合物,蒽醌二甲烷系化合物,二氧化噻喃系化合物,亚芴基甲烷系化合物,二苯基二氰基乙烯系化合物,亚呋喃甲醛之类的亚呋喃甲醛系化合物,酞菁、铜酞菁、铁酞菁之类的金属或非金属酞菁系化合物,8-羟基喹啉铝(Alq3)、苯并噁唑或苯并噻唑作为配位基的配位化合物之类的各种金属配位化合物等。
此外,作为电子输送层的构成材料(电子输送材料),例如也可以使用噁二唑系高分子(聚噁二唑)、三唑系高分子(聚三唑)等高分子系材料。
对电子输送层的平均厚度没有特别限定,优选为1~100nm左右,更优选为20~50nm左右。
另外,作为电子注入层的构成材料(电子注入材料),例如可以举出8-羟基喹啉、噁二唑或它们的衍生物(例如含有8-羟基喹啉的金属螯合物喹啉酮(oxinoid)化合物)等,可以使用其中的1种或组合2种以上(例如作为多层的层叠体等),除此外,还可以使用各种无机绝缘材料或各种无机半导体材料等。
通过将无机绝缘材料或无机半导体材料作为主材料构成电子注入层,可以有效地防止电流的泄漏,提高电子注入性或提高耐久性。
这样的显示装置10,利用适用本发明的发光装置的制造方法的制造方法,如下所述地制造。
首先,准备如图2(a)所示的TFT电路基板20。
首先,准备基板21,在基板21上,例如,将TEOS(四乙氧基硅烷)或氧气等作为原料气体,利用等离子CVD法等,形成平均厚度约200~500nm的以氧化硅作为主材料构成的基底保护层23。
接着,在基底保护层23上形成驱动用TFT24。
首先,在将基板21加热到约350℃的状态下,在基底保护层23上,例如利用等离子CVD法等,形成将平均厚度30~70nm的无定形硅作为主材料构成的半导体膜。
接着,利用激光退火或固相成长法等对半导体膜进行结晶化处理,使无定形硅变为聚硅。
在此,在激光退火法中,例如使用利用受激准分子激光器使射线束的尺寸为400mm的直线束,其输出强度例如被设定为200mJ/cm2左右。另外,对于直线束,扫描直线束,使其短径方向的相当于激光强度的峰值的90%的部分按各区域重叠。
接着,使半导体膜形成图案,成为岛状,为了覆盖各岛状半导体膜241,例如将TEOS(四乙氧基硅烷)或氧气等为原料气体,利用等离子CVD法等,形成平均厚度约为60~150nm的以氧化硅或氮化硅等为主材料构成的栅绝缘层242、[1-Bd]接着,在栅绝缘层上,例如利用溅射法等,形成以铝、钽、钼、钛、钨等金属为主材料构成的导电膜,然后形成图案,形成栅电极243。
接着,在该状态下,打入高浓度的磷离子,对栅电极243自身整合地形成源·漏区域。此外,没有导入杂质的部分成为沟道区域。
接着,形成与驱动用TFT24电连接的源电极244和漏电极245。
首先,为了覆盖栅电极243,形成第一层间绝缘层25之后,形成接触孔。
接着,在接触孔内形成源电极244和漏电极245。
接着,形成电连接漏电极245与阳极3的配线(中继电极)27。
首先,在第一层间绝缘层25上,形成第二层间绝缘层26之后,形成接触孔。
接着,在接触孔内形成配线27。
进行如上所述操作,可以得到TFT电路基板20。
接着,在TFT电路基板20上形成各有机EL元件11、12、13。
首先,如图2(b)所示,在具备TFT电路基板20的第二层间绝缘层26上,为了与配线27接触,形成阳极(像素电极)3。
该阳极3可以用例如使用溅射法、真空蒸镀法、CVD法的气相工序,或使用旋涂法(高温溶胶法)、铸造法、微凹板印刷涂敷法、凹板印刷涂敷法、棒涂法、辊涂法、拉丝锭涂敷法、浸涂法、喷涂法、网板印刷法、橡皮凸版印刷法、胶版印刷法、喷墨印刷法等的液相加工等形成。
此外,这些方法可以考虑阳极3的构成材料的热稳定性、与溶剂的溶解性等物理特性和/或化学特性选择。
接着,在第二层间绝缘层26上,为了划分各阳极3,形成隔壁部(围堰)35(围堰形成工序)。这样,在利用阳极3和隔壁部35区划的空间中,形成分别用于形成3个发光层51、52、53的凹部状发光空间361、362、363。结果,可以在后述的工序中防止混有蒸镀的材料,各发光层51、52、53分别以构成材料本来的发光性能发光。
隔壁部35可以通过,如图2(c)所示,在第二层间绝缘膜26上形成第一隔壁部31之后,如图2(d)所示,在该第一隔壁部31上形成第二隔壁部32得到。
此外,第一隔壁部31可以通过以覆盖阳极3和第二层间绝缘膜26的方式形成绝缘膜之后,使用光刻法等,形成图案等形成。另外,第二隔壁部32可以通过以覆盖阳极3和第一隔壁部31的方式形成绝缘膜之后,进行与形成第一隔壁部31同样的操作得到。
第一隔壁部31和第二隔壁部32的构成材料分别考虑耐热性、疏液性、油墨溶剂耐性、与基底层的粘附性等选择。
另外,隔壁部35的开口的形状例如可以是圆形、椭圆形、四边形、六边形等多边形等任意形状。
这样的第一隔壁部31的高度可以根据阳极3、空穴输送层4和发光层5的总厚度适当设定,没有特别限定,优选为30~500nm左右。通过设为这样的高度,可以充分发挥隔壁(围堰)的功能。
接着,如图3(e)所示,在阳极3上,分别形成空穴输送层(半导体层)4。
该空穴输送层4与所述阳极3的形成方法相同,可以利用气相工序或液相工序形成。
接着,在各空穴输送层4的阳极3的相反侧,形成发光层(半导体层)5。
如上所述,发光层5具备第一发光层51(蓝色)、第二发光层52(红色)、及第三发光层53(白色)3种发光层。
这样的各发光层5可以分别利用使用蒸镀法、溅射法、CVD法等的气相工序形成,但优选利用蒸镀法(真空蒸镀法)形成。这样,可以维持发光层5的构成材料的分子结构,同时形成发光层5。结果,可以发挥构成材料本来的发光性能,可以形成特性上出色的发光层5。
以下对利用蒸镀法形成发光层5的方法进行详述。此外,蒸镀法通常是从位于下方的蒸镀源向位于上方的被处理物蒸镀,但图3(f)~图4(i)上下逆转显示。
首先,将形成有空穴输送层4的TFT电路基板载置于蒸镀装置内,对装置内进行减压。
接着,如图3(f)所示,在隔壁部35的第二层间绝缘膜26的相反侧配置第一掩模71。
该第一掩模71具备用于在应形成第一发光层51的发光空间361选择性地蒸镀第一发光层51的构成材料的规定开口部(第一发光层形成用开口部)711,和用于在应形成第三发光层53的发光空间363选择性地蒸镀第一发光层51的构成材料的规定开口部(第三发光层形成用开口部)712。
接着,从第一掩模71的隔壁部35的相反侧,借助开口部711、712,蒸镀(供给)第一发光层51的构成材料。这样,如图3(g)所示,在发光空间361的空穴输送层4的阳极3的相反侧的面和发光空间363的空穴输送层4的阳极3的相反侧的面,分别形成被膜55。这些被膜55中,在发光空间361形成的被膜构成第一发光层51(第一工序)。
此外,被膜55的厚度对第一发光层51的发光色和第三发光层53的发光色的双方的色纯度都带来影响,所以考虑二者影响确定。例如,优选考虑第一发光层51的发光色和第三发光层53的发光色双方,确定被膜55的厚度。这样,可以使第一发光层51的发光色的色纯度和第三发光层53的发光色的色纯度双方接近目标色纯度。
接着,如图3(h)所示,在隔壁部35的第二层间绝缘膜26的相反侧,配置第二掩模72。
该第二掩模72具备用于在应形成第二发光层52的发光空间362选择性地蒸镀第二发光层52的构成材料的规定开口部(第二发光层形成用开口部)721,和用于在应形成第三发光层53的发光空间363选择性地蒸镀第二发光层52的构成材料的规定开口部(第三发光层形成用开口部)722。此外,在配置第二掩模72时,以使开口部722的位置与在发光空间363形成的被膜55的位置大致一致的方式进行定位。
接着,从第二掩模72的隔壁部35的相反侧,借助开口部721、722,蒸镀(供给)第二发光层52的构成材料。这样,如图4(i)所示,在发光空间362的空穴输送层4的阳极3的相反侧的面和发光空间363的被膜55的阳极3的相反侧的面,分别形成被膜56。这些被膜56中,在发光空间362形成的被膜构成第二发光层52。另外,在发光空间363形成层叠被膜55和被膜56而成的第三发光层53(第二工序)。
此外,与所述被膜55同样,优选考虑第二发光层52的发光色和第三发光层53的发光色双方,确定被膜56的厚度。这样,可以使第二发光层52的发光色的色纯度和第三发光层53的发光色的色纯度双方接近目标色纯度。
如上所述,在本实施方式中,在同一工序中分别形成第一发光层51和被膜55及第二发光层52和被膜56。
利用该方法,可以使用2张掩模71、72,通过2次蒸镀工序形成3种发光层51、52、35。
但是,以往形成这样的3种发光层时,通常发光层51、51与发光层53分别在不同的工序中形成。
即,以往首先使用各掩模71、72,分别形成发光层51、52。
接着,借助所述具备第三发光层形成用开口部的掩模,在发光空间363分别依次蒸镀形成被膜55、56。
这样的方法中,为了形成3种发光层51、52、53,需要至少3张掩模和至少4次蒸镀工序。
但是,掩模价格很高,经济上需要尽可能减少使用张数。
另外,蒸镀工序伴随长时间的减压操作,而成为有机EL元件的制造工序长期化的原因。进而,与蒸镀工序的次数成正比,蒸镀时的不良发生率也增加。所以,尽可能减少蒸镀工序的次数,实现制造工序的缩短和材料利用率的提高成为课题。
与此相对,在本实施方式中,仅经过2张掩模和2次蒸镀工序,可以形成3种发光层51、52、53。这样,可以实现显示装置10的制造工序低成本化,同时还可以实现制造工序的缩短和成品率的提高。
接着,如图4(j)所示,在各发光层5上和各隔壁部35上,即以覆盖各发光层5和各隔壁部35的方式,形成公用的阴极6(第三工序)。
该阴极6例如可以与栅电极243相同地形成。
此外,在本实施方式中,由于在发光层5和隔壁部35的全面形成阴极6,所以不需要使用掩模,因而它们的形成优选使用利用蒸镀法的气相工序等。
进行如上所述的操作,可以形成各有机EL元件11、12、13。
接着,如图4(k)所示,准备上基板9,为了在上基板9上覆盖阴极6,接合阴极6和上基板9。
该阴极6与上基板9的接合可以通过在阴极6与上基板9之间夹着环氧系胶粘剂,在此状态下使该胶粘剂干燥等进行。
该上基板9具有作为保护各有机EL元件11、12、13的保护基板的功能。通过在阴极6上设置这样的上基板9,可以防止或减低各有机EL元件11、12、13与氧或水分接触,所以可以得到提高各有机EL元件11、12、13的可靠性或防止变质·劣化等效果。
经过如上所述的工序,可以制造显示装置10。、<第二实施方式>
接着,对适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第二实施方式和该有源矩阵型显示装置的制造方法的第二实施方式进行说明。
图5是表示适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第二实施方式的纵剖面图。此外,在以下说明中,图5的上侧称为“上”,下侧称为“下”。
以下对第二实施方式进行说明,但以与所述第一实施方式不同点为中心进行说明,对于相同的事项,省略对其说明。
本实施方式的显示装置10除了像素1的构成不同以外,与所述第一实施方式相同。
在不实施方式中,如图5所示,显示装置10中,4种有机EL元件11、12、13、14构成1个像素1。即,本实施方式的像素1成为在具备第一有机EL元件11、第二有机EL元件12和第三有机EL元件13的所述第一实施方式的像素1基础上,追加第四有机EL元件14的结构。
这些4种有机EL元件11、12、13、14分别发不同色光。对该发光色没有特别限定,但在本实施方式中,分别第一有机EL元件11发蓝色(第一色)光,第二有机EL元件12发红色(第二色)光,第三有机EL元件13发白色(第三色)光,第四有机EL元件14发绿色(第四色)光。通过控制这些4个有机EL元件11、12、13、14的发光强度,各像素1可以成为全色的发光。
第四有机EL元件14具备第四发光层54。该第四发光层54由发绿色(第四色)光的材料构成。
制造这样的构成的显示装置10时,在所述第一实施方式的工序[2-Db]之后,追加第四发光层54的形成工序[2-Dc]。在该工序中,需要用于蒸镀形成第四发光层54的第三掩模和蒸镀工序。
因而,在不实施方式中,可以利用很少的张数(3张)掩模和很少的次数(3次)蒸镀工序而有效地形成4种发光层51、52、53、54。这样,可以实现显示装置10的制造工序的低成本化,同时可以实现制造工序的缩短和材料利用率的提高。
此外,第三掩模还具备用于在应形成第四发光层54的发光空间选择性地蒸镀第四发光层54的构成材料的规定开口部(第四发光层形成用开口部)。
<第三实施方式>
接着,对适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第三实施方式和该有源矩阵型显示装置的制造方法的第三实施方式进行说明。
图6是表示适用本发明的发光装置的有源矩阵型显示装置的第三实施方式的纵剖面图。此外,在以下说明中,图6的上侧称为“上”,下侧称为“下”。
以下对第三实施方式进行说明,但以与所述第一实施方式和所述第二实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项,省略对其说明。
本实施方式的显示装置10除了第三发光层的构成不同以外,与所述第二实施方式相同。
即,在所述第一和第二实施方式中,第三发光层53形成层叠使用第一发光层51的构成材料形成的被膜55和使用第二发光层52的构成材料形成的被膜56而成的2层结构,但在本实施方式中,形成层叠使用被膜55、被膜56及第四发光层54的构成材料形成的被膜57的3层结构。利用该结构,可以以很少的蒸镀次数(至少3次)形成白色度更高的发白色光的发光层(第三发光层53)。这样,各像素1的彩色再现性更出色的全色发光成为可能。
这种情况下,蒸镀第四发光层54时使用的第三掩模,使用具备所述第四发光层形成用开口部和用于在应形成第三发光层53的发光空间选择性地蒸镀第四发光层54的构成材料的规定开口部(第三发光层形成用开口部)的掩模。
接着,在第四发光层54的形成工序[2-Dc]中配置第三掩模时,以使所述第三发光层形成用开口部的位置与在所述工序[2-Db]中形成的被膜56的位置大致一致的方式定位。
在这种状态下,从第三掩模的隔壁部35的相反侧,借助第四发光层形成用开口部和第三发光层形成用开口部,蒸镀(供给)第四发光层54的构成材料。这样,在应形成第四发光层54的发光空间364的空穴输送层4的阳极3的相反侧的面,和应形成第三发光层53的发光空间363的被膜56的阳极3的相反侧的面,分别形成被膜57。这些被膜57中,在发光空间364形成的被膜构成第四发光层54。另外,在发光空间363形成层叠被膜55、被膜56及被膜57而成的第三发光层53。
在如上所述的本实施方式中,可以得到与所述第一实施方式和第二实施方式相同的作用·效果。
<电子设备>
这样的显示装置(本发明的发光装置)10可以安装在各种电子设备中。
图7是表示适用本发明的电子设备的移动型(或笔记本型)个人电脑的构成的立体图。
在该图中,个人电脑1100由具备键盘1102的主体部1104和具备显示部的显示单元1106构成,显示单元1106可以借助枢纽结构部相对主体部1104旋转进而受到支撑。
在该个人电脑1100中,显示单元1106具备的显示部由所述显示装置10构成。
图8是表示适用本发明的电子设备的便携式电话(也包括PHS)的结构的立体图。
在该图中,便携式电话1200除了多个操作按钮1202、受话口1204及送话口1206以外,还具备显示部。
在便携式电话1200中,该显示部由所述显示装置10构成。
图9是表示使用本发明的电子设备的数码静态照相机的结构的立体图。此外,在该图中,简易显示与外部仪器的连接。
在此,通常的照相机利用被摄体的光像使银盐照片胶片感光,与此相对,数码静态相机1300利用CCD(charge coupled device电荷耦合器件)等摄像元件对被摄体的光像进行光电转换,产生摄像信号(图像信号)。
在数码静态照相机1300中的机身(主体)1302的被面设置显示部,成为基于利用CCD的摄像信号进行显示的结构,发挥作为将被摄体作为电子图像显示的取景镜功能。
在数码静态照相机1300中,该显示部由所述显示装置10构成。
机身内部设置电路基板1308。该电路基板1308设置可以存储(记忆)摄像信号的存储器。
另外,在机身1302的正面侧(附图结构中为内面侧),设置含光学透镜(摄像光学系)或CCD等的受光单元1304。
摄影者确认在显示部中显示的被摄体像,按下快门按钮1306,该时刻的CCD的摄像信号被传送·存储到电路基板1308的储存期中。
另外,在该数码静态照相机1300中,在机身1302的侧面设置视频信号输出端子1312和数据通信用输入出端子1314。接着,如图所示,分别根据需要,电视监控器1430与视频信号输出端子1312、个人电脑1440与数据通信用输入出端子1314连接。进而,成为利用规定的操作被存储到电路基板1308的存储器的摄像信号,被输出到电视监控器1430、或个人电脑1440的结构。
此外,除了图7的个人电脑(移动型个人电脑)、图8的便携式电话、图9的数码静态照相机,本发明的电子设备还可以适用于例如电视机、摄像机、取景器型/监控器型录像机、笔记本型个人电脑、导航仪装置、寻呼机、电子笔记本(也含通信功能)、电子字典、台式电子计算机、电子游戏机、文字处理器、工作站、视频电话、防盗用电视监控器、电子双筒望远镜、POS终端、具备接触屏的仪器(例如金融机构的自动柜员机、自动贩卖机)、医疗仪器(例如电子体温计、血压计、血糖仪、心电显示仪器、超声波诊断装置、内窥镜用显示装置)、鱼群探测机、各种测定仪器、计量仪器类(例如车辆、飞机、船舶的计量仪器类)、飞行模拟器、其他各种监控器类、投影仪等投射型显示装置等。此外,本发明的电子设备只要具有光源等发光功能即可,不限于是具有显示功能的仪器。
以上基于附图的实施方式对本发明的发光装置的制造方法、发光装置和电子设备进行了说明,但本发明不限于这些。
例如本发明的发光装置的制造方法也可以追加1或2个以上任意目的的工序。
权利要求
1.一种发光装置的制造方法,该发光装置具备由以第一色发光的材料构成的第一发光层;由以与所述第一色不同的第二色发光的材料构成的第二发光层;通过至少叠加以所述第一色发光的材料和以所述第二色发光的材料而以与所述第一色及所述第二色两者不同的第三色发光的第三发光层,所述发光装置的制造方法的特征在于,包括第一工序,其使用具备第一发光层形成用开口部及第三发光层形成用开口部的第一掩模,利用气相工序,向第一电极的一面侧供给以所述第一色发光的材料,形成被膜;第二工序,其在将具备第二发光层形成用开口部及第三发光层形成用开口部的第二掩模以使所述被膜中作为所述第三发光层的部位与所述第三发光层形成用开口部大致一致的方式定位的状态下,利用气相工序,向所述第一电极的一面侧供给以所述第二色发光的材料,由此制得各所述发光层;第三工序,其在各所述发光层的与所述第一电极相反的一侧形成第二电极。
2.根据权利要求1所述的发光装置的制造方法,其中,所述第一色及所述第二色中的任意一方为蓝色,另一方为红色,所述第三色为白色。
3.根据权利要求1或2所述的发光装置的制造方法,其中,所述发光装置具备第四发光层,该第四发光层由以与所述第一色、所述第二色及所述第三色都不同的第四色发光的材料构成,所述制造方法包括使用具备第四发光层形成用开口部的第三掩模,利用气相工序,向所述第一电极的一面侧供给以所述第四色发光的材料的第四工序。
4.根据权利要求3所述的发光装置的制造方法,其中,所述第三发光层是通过叠加以所述第一色发光的材料、以所述第二色发光的材料及以所述第四色发光的材料而以所述第三色发光的发光层,该发光装置的制造方法在所述第一工序和所述第二工序之间具有所述第四工序,在该第四工序中,在将作为所述第三掩模还具备第四发光层形成用开口部及第三发光层形成用开口部的掩模以使所述被膜中作为所述第三发光层的部位与所述第三发光层形成用开口部大致一致的方式定位的状态下,利用气相工序,向所述第一电极的一面侧供给以所述第四色发光的材料。
5.根据权利要求3或4所述的发光装置的制造方法,其中,所述第四色为绿色。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的发光装置的制造方法,其中,所述发光装置是从所述第一电极侧取出光的结构,所述第一色为蓝色,第二色为红色。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的发光装置的制造方法,其中,所述第一电极为设置在每个发光层的分立电极,在所述第一工序之前,具有形成划分各所述分立电极的围堰的围堰形成工序。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的发光装置的制造方法,其中,所述气相工序为蒸镀法。
9.一种发光装置,其特征在于,其利用权利要求1~8中任一项所述的发光装置的制造方法制造。
10.一种电子设备,其特征在于,其具备权利要求9所述的发光装置。
全文摘要
本发明提供一种可以高效、低成本制造发光装置的发光装置的制造方法,利用该制造方法制造的可靠性高的发光装置及电子设备。该发光装置的制造方法是一种制造具备发蓝色光的发光层(51)、发红色光的发光层(52)、发白色光的发光层(53)的显示装置(发光装置)(10)的方法,包括使用具备发光层(51)形成用开口部和发光层(53)形成用开口部的掩模,向阳极(3)的一面侧供给发蓝色光的材料,从而形成被膜的工序;对具备发光层(52)形成用开口部和发光层(53)形成用开口部的掩模进行定位,使所述被膜中应成为发光层(53)的部位与发光层(53)形成用开口部大致一致,在这种状态下,向阳极(3)的一面侧供给发红色光的材料,从而得到各发光层(51、52、53)的工序;在与各发光层(51、52、53)的阳极(3)的相反侧,形成阴极(6)的工序。
文档编号H01L51/56GK101047202SQ20071008896
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月26日 优先权日2006年3月27日
发明者细田登志子, 四谷真一 申请人:精工爱普生株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1