发光器件及其制造方法

专利名称：发光器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及采用发光元件的发光器件，此发光元件借助于将电场施加到具有在一 对电极之间包括有机化合物的膜(以下描述为“有机化合物层”)的元件发射荧光或磷光， 并涉及此发光器件的制造方法。而且，此说明书中的发光器件包括图象显示器件、发光器件 或光源(包括照明器件)。而且，发光器件还包括安装有连接器例如FPC (柔性印刷电路) 或TAB(带自动键合)带或TCP(带载体封装件)的发光器件的所有模块、在TAB带或TCP 的前端配备有印刷电路板的模块、以及其中发光元件被COG (玻璃上芯片)系统直接与I C 安装的模块。
背景技术：
以形状薄、重量轻、响应高、以及直流电压驱动为特征的采用有机化合物的发光元 件，有希望被用作下一代平版显示器的发光体。确切地说，在类似矩阵的形状中排列有发光 元件的显示器件，由于宽广的视角和光识别性能优异，而看来优于相关技术的液晶显示器 件。根据发光元件的发光机制，一般认为借助于将有机化合物层插入在一对电极之间 并施加电压，从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在有机化合物层中的发光中心处被复 合，从而形成分子激子，且当分子激子返回到基态时，能量被释放，从而发光。已知在激发态 中存在着单重态激发和三重态激发，且看来能够以二种激发态中的任何一种来发光。对于借助于在类似矩阵的形状中排列发光元件而形成的这种显示器件，可以使用 无源矩阵驱动(简单矩阵型)和有源矩阵驱动(有源矩阵型)的驱动方法。但当象素密度 被提高时，由于有源矩阵型能够在低电压下被驱动，故各个象素(或点)配备有开关的有源 矩阵型是有优点的。而且，虽然低分子形式材料和高分子形式(聚合物形式)材料分别被研究作为构 成被认为是发光元件核心的有机化合物层(严格地说是发光层)的有机化合物，更多的注 意力被倾注到容易处置的且抗热性比低分子形式材料高的高分子形式材料。而且，虽然有已知的有机化合物成膜方法，例如气相淀积方法、甩涂方法、以及喷 墨方法，但作为利用高分子形式材料来实现全色形成的一种方法，甩涂方法和喷墨方法是 众所周知的。但当采用甩涂方法时，有机化合物被形成在整个成膜表面上，因此，难以选择性地 形成这样一种膜，其中有机化合物仅仅被形成在有意形成膜的部分处而在不需要形成膜的 部分处不形成膜。而且，有源矩阵型发光器件被制作成具有用来将电信号从外部电源输入到制作在 衬底上的驱动电路的布线以及用来电连接包含阴极、阳极、和由形成在象素部分的有机化 合物形成的有机化合物层的发光元件与外部电源的布线，因此，当有机化合物被形成在连 接到外部电源的布线部分时，就出现无法与外部电源达到欧姆接触的问题。同时，根据作为选择性地形成高分子形式有机化合物的方法的喷墨方法，虽然用来发射3种(R，G，B)光的各个有机化合物能够在一个步骤中被涂敷并分开，但成膜的精度 很差，难以控制，因而均勻性达不到，且容易造成分散。喷嘴间距的分散、墨水飞越弯度的分 散、平台配合精度的分散、以及墨水释放与平台移动的定时的分散，是喷墨方法中分散的原 因。例如，存在着执行条件中的问题，其中用于墨水喷射的喷嘴被借助于将有机化合物溶 解在溶剂中而制备的墨水的内部粘滞阻力堵塞，以及从喷嘴喷射的墨水不命中所希望的位 置，以及存在着实际使用中的问题，其中对具有高精度的平台、自动对准机构、和喷墨头的 专用设备的要求变得很费钱。而且，墨水在命中之后扩展，因此需要一定程度的裕度作为相 邻象素之间的间隔，从而难以高精细制作。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种比采用喷墨方法更简单的用高分子形式有机化合 物在有源矩阵型发光器件中选择性地形成高分子形式材料层的方法。而且其目的是简单地 形成一种结构，其中借助于使得能够选择性地形成高分子形式材料层，有机化合物层不被 形成在连接到外部电源的布线的连接部分。而且，根据发光器件，有这样的问题，即外部景观由于被象素处不发光的阴极背面 (与发光层接触的一侧上的表面)反射的外部入射光(发光器件外部的光)而被成像在观 察面(指向观察者的表面)上。而且，为了避免此问题，发明了将圆偏振光膜贴在发光器件 观察面上，从而防止外部景观被成像在观察面上，但圆偏振光膜非常昂贵，因此具有增加制 造成本的问题。根据本发明，用涂敷方法，在连接到薄膜晶体管的下电极的整个表面上形成了包 含高分子形式材料的膜，然后用等离子体腐蚀方法对包含聚合物(高分子材料)的膜进行 腐蚀，从而能够选择性地形成高分子形式材料层。根据涉及到本说明书公开的一种制造方法的本发明的情况1，提供了一种制造发 光器件的方法，此方法包含用涂敷方法在第一电极上制作包含有机化合物的膜；用腐蚀等离子体选择性地腐蚀包含有机化合物的膜；以及在包含有机化合物的膜上选择性地制作第二电极。而且，可以在用甩涂方法制作有机化合物膜之后选择性地制作第二电极之后进行 等离子体腐蚀。根据涉及到本说明书公开的一种制造方法的本发明的情况2，提供了一种制造方 法，此方法包含用涂敷方法在第一电极上制作包含有机化合物的膜；在包含所述有机化合物的所述膜上选择性地制作第二电极；以及用等离子体腐蚀方法选择性地腐蚀包含所述有机化合物的所述膜。而且，可以制作用来构成辅助电极的第三电极，用来由低电阻形成上电极。根据涉及到本说明书公开的一种制造方法的本发明的情况3，此方法包含在第一衬底上制作薄膜晶体管；制作连接到薄膜晶体管的第一电极；制作覆盖第一电极端部的绝缘物质；
在绝缘物质上制作包含金属材料的第三电极；用涂敷方法在第一电极上制作包含有机化合物的膜；借助于用等离子体腐蚀方法利用掩模选择性地腐蚀包含所述有机化合物的所述 膜而暴露第三电极；在包含所述有机化合物的所述膜上选择性地制作包含具有透光性能的材料的第 二电极；制作保护膜；以及将第一衬底和第二衬底贴在一起。而且，在所述情况3中，保护膜的特征是一种其主要成分是氧化硅的绝缘膜，其主 要成分是氮化硅的绝缘膜，其主要成分是碳的膜，或这些膜的叠层膜。而且，在上述情况3 中，第一衬底与第二衬底之间的间距的特征是在2-30微米的范围。而且，在上述各个情况中，在第一电极上制作包含所述有机化合物的所述层、所述 包含聚合物的层之后，在真空中对用涂敷方法制作在第一电极上的包含所述有机化合物的 所述膜、包含所述聚合物的所述膜进行加热。而且，在上述各个情况中，第一电极的特征是电连接到TFT的发光元件的阳极或 阴极。而且，在上述各个情况中，借助于激发选自Ar、H、F、0的一种或多种气体而产生等 离子体。而且，在上述各个情况中，有机化合物层的特征是一种用来发射白色光并与提供 在第二衬底上的滤色器组合的材料，或有机化合物层的特征是一种用来发射单色光并与提 供在第二衬底上的变色层或成色层组合的材料。而且，本发明发明了一种提供在各个象素之间的绝缘物质的形状(成为提坝、分 隔墙、势垒、坝体等)，用来消除用涂敷方法制作高分子有机化合物膜过程中的覆盖失效。而且，根据本说明书公开的本发明的情况4，提供了一种发光器件，它包含驱动电 路、端子部分、以及象素部分，所述象素部分带有在具有绝缘表面的第一衬底与具有透光性 能的第二衬底之间的多个发光元件；其中，各个所述多个发光元件包含第一电极、与第一电极的上表面接触的包含有 机化合物的层、以及与包含有机化合物的层的上表面接触的第二电极；且其中，第一电极的端部被绝缘物质覆盖，绝缘物质的侧面包括具有第一曲率半径 的弯曲面和具有第二曲率半径的弯曲面以及包含有机化合物的层，所述包含聚合物的层被 提供在绝缘物质和第一电极上。而且，如本发明的情况5那样，当制作用来构成由低电阻形成上电极的辅助电极 的第三电极时，提供了发光器件，它是一种包含驱动电路、端子部分、以及象素部分的发光 器件，所述象素部分带有在具有绝缘表面的第一衬底与具有透光性能的第二衬底之间的多 个发光元件；其中，各个所述多个发光元件包含第一电极、第一电极上的包含有机化合物的层、 以及包含有机化合物的层上的第二电极；且其中，第一电极的端部被绝缘物质覆盖，绝缘物质的侧面包括具有第一曲率半径 的弯曲表面和具有第二曲率半径的弯曲表面，第三电极被提供在绝缘物质上，且包含有机化合物的层，包含聚合物的层被提供在绝缘物质和第一电极上。而且，在上述情况4和5中，有机化合物层是包含聚合物的层与包含低分子材料的
层的叠层。而且，在上述情况4和5中，包含有机化合物的层包含一种其特征是发射白色光且 与提供在第二衬底处的滤色器组合的材料，或包含有机化合物的层的特征是包含发射单色 光且与提供在第二衬底处的变色层或成色层组合的材料。而且，在上述情况4和5中，绝缘物质的上端部的特征是具有第一曲率半径的弯曲 面，绝缘物质的下端部包括具有第二曲率半径的弯曲面，且第一曲率半径和第二曲率半径 的范围是0. 2-3微米。而且，绝缘物质的锥角范围可以是35-55度。而且，在上述情况4和5中，第二衬底的特征是包括配备有干燥剂的凹陷部分，且 此凹陷部分与提供在第一衬底上的整个驱动电路的一部分重叠。而且，在上述情况4和5中，第一衬底与第二衬底之间的间距的特征是其范围为 2-30微米。而且，在上述情况4和5中，其中包含所述有机化合物层的所述层包含聚(亚乙基
二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)。而且，EL元件包括一个层，此层包括借助于施加电场而获得产生的发光(电致发 光)的有机化合物，EL元件还包括阳极和阴极。有机化合物中的发光包括从单重激发态返 回到基态过程中的发光(荧光)以及从三重激发态返回到基态过程中的发光(荧光)。且 用本发明的制造装置和成膜方法制造的发光器件可应用于采用发光的二种情况。具有EL层的发光元件(EL元件)由这样一种结构构成，其中的EL层被插入在一 对电极之间，且EL层通常由叠层结构构成。有代表性地指出一种由Kodak Eastman公司 Tang等人提出的“空穴输运层/发光层/电子输运层”的叠层结构。此结构具有非常高的 发光效率，且目前被研发的几乎所有的发光器件都采用此结构。而且，也可以在阳极上按此顺序构成层叠空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子 输运层的结构，或层叠空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层的结构。 可以用荧光颜料等对发光层进行掺杂。而且可以用低分子形式材料或用高分子形式材料来 制作所有的层。而且，在本说明书中，提供在阴极与阳极之间的所有的层都通称为EL层。因 此，所有的空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层都包括在EL层中。而且，根据有源矩阵型发光器件，存在着二种可能的发光方向的结构。在一种结构 中，从EL元件发射的光通过相反的衬底传输发射进入观察者眼睛。在此情况下，观察者能 够从相反衬底的一侧识别图象。在另一种结构中，从EL元件发射的光通过元件衬底传输发 射进入观察者的眼睛。在此情况下，观察者能够从元件衬底侧识别图象。而且，在本发明的发光器件中，驱动显示一屏的方法没有特别的限制，例如，可以 采用逐点驱动方法、逐行驱动方法、或逐面驱动方法。有代表性的是，作为逐行驱动方法，可 以恰当地采用时分灰度驱动方法或面积灰度驱动方法。而且，输入到发光器件源线的图象 信号可以是模拟信号，可以是数字信号，且驱动电路等可以根据图象信号被恰当地设计。


图IA和IB示出了剖面图(实施方案1)；
图2A、2B、2C示出了腐蚀步骤(实施方案2)；图3A、3B、3C是俯视图和剖面图，示出了干燥剂的安排(实施方案3)；图4A、4B、4C示出了元件结构(实施方案4)；图5A、5B、5C是当利用白色光发射达到金色形成时的示意图(实施方案4)；图6A、6B、6C、6D是当借助于层叠高分子材料和低分子材料达到全色形成时的示 意图(实施方案5)；图7示出了制造设备(实施例1)；图8示出了象素的俯视图(实施方案1)；图9A和9B示出了象素的俯视图和剖面图(实施例1)；图10A、10BU0C示出了步骤图(实施方案2)；图IlA和IlB是有源型显示器件的俯视图和剖面图(实施方案2)；图 12A、12B、12C、12D、12E、12F 示出了 电子设备的例子；图13A、13B、13C示出了电子设备的例子；图14示出了成色层的透射率(实施方案4)；图15示出了色度坐标(实施方案4)；图16是照片，示出了一个区段(实施方案1)；而图17是照片，示出了一个区段(比较实施例)。
具体实施例方式本发明的各个实施方案将被解释如下。(实施方案1)图IA示出了有源矩阵型发光器件的剖面图。此处，作为例子将解释发光元件13， 它具有包含用来发射白色光的高分子材料的层叠结构。在图IA中，多个TFT1-3被提供在具有绝缘表面的衬底上。而且，TFTl和TFT2是 构成驱动电路部分的元件。而且，提供在象素部分处的TFT3是用来控制EL层Ila和lib中 流动的电流的元件，EL层Ila和lib用来发射白色光，数字4表示源电极或漏电极。此处， TFT3构成具有多个沟道的TFT。而且TFT3的沟道长度L最好等于或大于100微米。当沟 道长度L被加长时，氧化物膜电容Cra被增大，因此，此电容的一部分能够被用作有机发光元 件的保持电容。根据相关技术，为各个象素制作保持电容，因此，需要用来形成保持电容的 空间，并提供了电容线或电容电极，但借助于构成本发明的象素，可以免去电容线或电容电 极。而且，当用氧化物电容Cra来形成保持电容时，借助于用栅绝缘膜构成介质体，保持电容 由栅电极和重叠此栅电极的半导体(沟道形成区)形成。因此，即使当TFT的沟道长度被 加长时，在图8所示的情况下，连接到象素电极508的驱动TFT507的半导体层也被安排在 排列于栅电极的上层处的电流供应线504和源信号线501下方，能够设计象素而不减小数 值孔径。亦即，借助于构成图8所示的象素，即使用来形成电容电极和电容布线的空间被省 略也能够提供足够的保持电容，并能够提高数值孔径。而且，在加长沟道长度L的情况下， 即使当造成诸如激光束辐射条件之类的TFT制造工艺中的分散，也能够减小各个TFT之间 电性能的分散。而且，数字5表示包含有机绝缘材料的层间绝缘膜，而数字6表示包含无机 绝缘膜的层间绝缘材料。
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而且，数字7表示第一电极，亦即有机发光元件的阳极(或阴极)，而数字12表示 第二电极，亦即有机发光元件的阴极(或阳极)。此处，如数字20所示，阴极由薄金属层(典 型为合金MgAg、MgIn、AlLi)和透明导电膜(I TO(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金 (In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO))的叠层膜构成，用来从各个发光元件透射光。而且，薄金属膜用 作阴极，而透明导电膜用作布线，以便降低阴极的电阻。而且，第一电极7的二个端部及其间的间距，被有机绝缘物质8 (也称为势垒或提 坝)覆盖。而且，可以用无机绝缘膜覆盖有机绝缘物质8。根据本发明，有机绝缘物质8的剖面形状变得重要。图IB示出了有机绝缘物质8 周边的放大图。如图17所示，在用涂敷方法在有机绝缘物质8上形成有机化合物膜的情 况下，或在用气相淀积方法形成用来构成阴极的金属膜的情况下，当在有机绝缘物质的下 端部或上端部处不提供弯曲表面时，就在有机物质的上端部处导致形成凸出部分的成膜失 败。因此，如图16所示，本发明的特征是构成一种形状，它具有在有机绝缘物质8上端部处 具有第一曲率半径并在有机绝缘物质8下端部处具有第二曲率半径的弯曲表面。而且，第 一曲率半径和第二曲率半径二者最好为0. 2-3微米。利用本发明，能够改善有机化合物膜 或金属膜的覆盖。而且，有机绝缘物质8侧面处的锥角可以是45士 10度。而且，根据本发明，在有机绝缘物质8上提供了第三电极9(辅助电极)。存在着 这样的问题，即透明电极的膜电阻在具有图IA和IB所示结构，亦即其中电连接到衬底上 TFT的TFT —侧上的电极被形成为阴极，有机化合物层被形成在阴极上而构成透明电极的 阳极被形成在有机化合物层上的结构(以下称为上表面发射结构)的发光元件的有源矩阵 型发光器件中被增大。确切地说，当透明电极的膜厚度被减薄时，膜的电阻被进一步增大。 当用来构成阳极或阴极的透明电极的膜电阻被增大时，就导致表面内电位分布由于电压降 而变得不均勻以及在发光元件亮度中产生分散的缺点。因此，根据本发明，提供了第三电 极9(辅助电极)来降低发光元件中透明电极的膜电阻。而且，在第三电极9中最好也构成 45士 10度的第三电极侧面的锥角，以便改善有机化合物膜或金属膜的覆盖。而且，第三电极9的特征是包含电阻比构成第二电极12的材料更低的，并包含其 主要组分选自掺有用来提供导电类型的杂质元素W、WSix、Al、Ti、Mo、Cu、Ta、Cr、Mo的多晶 硅膜的材料，或是其主要成分由该元素构成的合金材料或化合物材料或其叠层膜。例如，第 三电极最好借助于用氮化物层或氟化物层构成最顶层的叠层(具体地说是TiN和Al和TiN 的叠层)形成的电极构成。与制作第三电极9同时，可以制作延伸布线，并将布线连接到存在于下层的其他 布线10。以这种方式，当透明导电膜12被制作在与下层电极接触的辅助电极9上并与其接 触时，能够容易地延伸阴极。用等离子体腐蚀方法，对用涂敷方法形成的有机化合物层Ila和lib进行图形化， 因此，其端面彼此重合。而且，在图IA中，制作保护膜14，以便提高发光器件的可靠性。此保护膜14是用 溅射方法(直流系统或射频系统)提供的其主要组分是氮化硅或氮氧化硅的绝缘膜或其主 要组分是碳的薄膜。当保护膜14在包括氮和氩的气氛中用硅靶被制作时，就提供了氮化硅 膜。而且，可以使用氮化硅靶。而且，可以利用成膜装置，用远程等离子体来制作保护膜14。 而且，在图IA中，最好使保护膜的厚度尽可能小，以便发射的光通过保护膜。
本发明的特征在于，用膜厚度为3-50nm的DLC(类金刚石碳)来构成其主要组分 是碳的薄膜。虽然DLC膜配备有SP3键作为短程有序的碳原子之间的键，但宏观地说，DLC 膜是由类非晶结构构成的。DLC膜的组成由70-95%原子百分比的碳和5-30%原子百分比 的氢构成，且此DLC膜非常硬，且绝缘性能优异。此DLC膜的特征是气流、氧等的穿透性低。 而且，利用非常小的硬度计的测量，已知DLC膜具有15-25GPa的硬度。用等离子体CVD方法(典型为RF等离子体CVD方法、微波CVD方法、电子回旋共 振(ECR) CVD方法)或溅射方法，能够制作DLC膜。利用任何一种成膜方法，能够制作具有 优异粘附性的DLC膜。借助于将衬底安装在阴极处来形成DLC膜。而且，借助于施加负偏 压和利用一定程度的离子轰击，能够形成致密而坚硬的膜。氢气和碳氢化合物气体(例如CH4、C2H2, C6H6等)被用作成膜过程中的反应气体， 气体被辉光放电离化并借助于将离子加速和冲击到施加有负自偏压的阴极而形成膜。从而 能够提供致密而平滑的DLC膜。而且，此DLC膜是对可见光透明或半透明的绝缘膜。在本 说明书中，对可见光透明表示可见光的透射率为80-100%，而对可见光半透明表示可见光 的透射率为50-80%。而且，当用溅射方法将氮化硅膜制作成与包含透明导电膜的膜接触时，虽然担心 包括在透明导电膜中的杂质(IruSruZn等)混合到氮化硅膜中，但借助于形成构成其间缓 冲层的氧化硅膜，能够防止杂质混合到氮化硅膜中。借助于用上述构造形成缓冲层，能够防 止来自透明导电膜的杂质(IruSn等)的混入，从而能够制作没有杂质的优异的保护膜。而且，在图IA中，此构造被衬底18气密性封闭，以便密封发光元件13和包括空间 19b的密封元件19a。而且，由于发光元件13发射白色光，故衬底根据各个象素而配备有滤 色器。数字15表示红色成色层、绿色成色层、蓝色成色层中的任何一个，而数字16表示滤 色器的黑色部分，亦即用来为发光区之外的区域阻挡光的遮光部分(BM)。而且，遮光部分 16由金属膜(铬等)或包括黑色颜料的有机膜构成。而且，提供了用来覆盖成色层15和遮 光部分16的覆盖膜17。而且，在图IA中，提供了用来粘贴用以连接到外部电路的FPC的端子部分。而且， 在端子部分处，端子的电极由与阴极10相同的材料制作。而且，为了提高颜色的纯度，密封衬底30配备有对应于各个象素的滤色器。在滤 色器中，红色的成色层31b被提供成面对红色的发光区(R)，绿色的成色层31c被提供成面 对绿色的发光区(G)，而蓝色的成色层31d被提供成面对蓝色的发光区(B)。而且，用滤色 器的黑色部分亦即遮光部分31a，对发光区之外的区域进行遮光。而且，遮光部分31a由金 属膜(铬等)或包括黑色颜料的有机膜构成。而且，根据本发明，借助于提供滤色器，圆偏振光的偏振片省去了，成本被降低了， 且不需要分割涂层，因此能够实现产率的提高和高精细制作。而且，虽然此处作为例子已经解释了顶栅型TFT，但不管TFT的结构，本发明都可 应用，例如可应用于底栅型(反交错型)TFT或正交错型TFT。(实施方案2)此处，参照图2A、2B、2C来给出下面制作图IB所示发光元件的过程的简要解释。而 且，为简化起见，图2A、2B、2C中与图1相同的部分表记相同。首先，在衬底上制作TFT (此处未示出)、第一电极7、连接布线10、绝缘物质8、以及第三电极9，然后，用涂敷方法的甩涂，制作有机化合物层11a，然后借助于在真空中加热 而烧结，接着，借助于在真空中加热而烧结有机化合物层lib以便层叠(图2A)。接着，利用激发选自Ar、H、F、0的一种或多种气体而产生的等离子体，选择性地进 行腐蚀。在腐蚀过程中，用金属掩模清除所希望的区域(图2B)。虽然在图2B中示出了其 中金属掩模与有机化合物层之间的被彼此分隔开间距的例子，但在金属掩模与有机化合物 层彼此接触的状态下也可以进行腐蚀。借助于用本发明启动选择性地形成高分子形式材 料，简单地形成了一种结构，其中在连接到外部电源的布线的连接部分处不形成有机化合 物层。而且，借助于暴露第三电极9的所希望部分，使此部分电连接到稍后制作的透明导电 膜。接着，制作了阴极(第二电极12)，它包含薄金属层(典型为合金MgAg、MgIn、AlLi 等)和透明导电膜(ΙΤ0(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟和氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌 (ZnO)等)(图2C)。此外，虽然仅仅薄的金属层实际上用作阴极，但在本说明书中，为方便 起见，透明导电膜也被称为阴极。而且，虽然根据此实施方案示出了制作有机化合物层然后进行等离子体腐蚀的例 子，但也可以在有机化合物层上制作薄金属层与透明导电膜的叠层膜之后进行等离子体腐 蚀，从而清除所希望的区域，并再次形成透明导电膜。此外，作为另一个例子，薄金属层被制 作在有机化合物层上，然后用等离子体腐蚀方法清除所希望的区域，再在其上层叠透明导 电膜。而且，此实施方案能够与实施方案1进行组合。(实施方案3)此处，参照图3A、3B、3C来解释整个EL模块和干燥剂的安排。图3A是EL模块的 俯视图。而且，图3A对应于图1，沿虚线A-A’的剖面图对应于图IA和1B，相同的标记被用 于相同的部分。具有多个TFT的衬底(也称为TFT衬底)，配备有用于显示的象素部分40、用来驱 动象素部分各个象素的驱动电路41a和41b、用来连接EL层和延伸布线的连接部分、用来 粘贴用以连接到外部电路的FPC的端子部分42、以及干燥剂44。而且，如图3C所示，干燥 剂44c可以被安排成整个驱动电路41c被干燥剂44c隐藏，虽然在图3A和图3B中干燥剂 被安排成覆盖其一部分。而且，此构造被用来密封EL元件和密封元件19的衬底气密性密 封。而且，图3B是沿图3A中点划线B-B，的剖面图。各个象素被大量规则排列在象素部分40处，并按R、G、B顺序沿X方向排列，虽然 此处未示出。而且，如图3B所示，密封衬底18被密封元件19粘贴，以便保持大约2_30微米的 间距，且所有的发光元件被气密性密封。用喷沙方法等，在密封衬底18处形成凹陷部分，此 凹陷部分排列有干燥剂。而且，密封元件19最好由窄的框架构成，以便重叠一部分驱动电 路。最好借助于在立即要用密封元件33粘贴密封衬底18之前在真空中进行退火，来进行 去气。而且，当密封衬底18被粘贴时，最好在包括惰性气体(稀有气体或氮气)的气氛下 进行粘贴。而且，本实施方案能够与实施方案1或实施方案2自由地组合。(实施方案4)
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参照图5A来解释组合白色发光元件和滤色器的方法(以下称为滤色器方法)如 下。滤色器方法是一种形成具有显示白色发光的有机化合物膜并使提供的白色光通 过滤色器从而得到红、绿、蓝发光的发光元件的系统。虽然存在着各种各样的获得白色发光的方法，但此处将解释利用可用涂敷方法制 作的包含高分子材料的发光层的情况。在此情况下，借助于制备溶液，能够进行对用来构成 发光层的高分子材料的彩色颜料掺杂，且与用来进行普通气相淀积来用多个彩色颜料掺杂 的气相淀积方法相比，能够非常容易地得到。具体地说，在包含功函数大的金属(Pt、Cr、W、Ni、Zn、Sn、In)的阳极的整个表面 上涂敷聚(亚乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(polykthylenedioxythiophene)/ poly(stylenesulfonic acid)) (PED0T/PSS)的水溶液作为空穴注入层之后，然后，在 整个表面上涂敷并烧结掺有发光中心颜料(1，1，4，4_四苯基-1，3-丁二烯(1，1，4， 4-tetraphenyl 1，3-butadience) (TPB)、4_ 二氰基亚甲基-2-甲基 _6_(对二甲基氨苯乙 烯)-4H- 口比 口南(4-dicyanomethylene-2-methyl-6-(p-dimethyIaminostyry1)-4H-pyran) (DCMl)、尼罗红、香豆素6等)的聚乙烯咔唑(PVK)溶液作为发光层，制作阴极，它包含包括 功函数小的金属(Li、Mg、Cs)的薄膜和层叠其上的透明导电膜(ΙΤ0(氧化铟氧化锡合金)、 氧化铟和氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)的叠层。而且，PED0T/PSS使用水作为 溶剂且不溶解于有机溶剂。因此，即使PVK被涂敷其上，也不用担心再次溶解。而且，PEDOT/ PSS和PVK的各种溶剂彼此不同，因此，最好不使用同一个成膜工作室。而且，虽然如图4B所示在上述实施例中示出了层叠有机化合物层的例子，但也能 够构成如图4A所示单层的有机化合物层。例如，具有电子输运性能的1，3，4_恶唑衍生物 (PBD)可以被分散在具有空穴输运性能的聚乙烯咔唑中。而且，借助于分散30%重量比的 PBD作为电子输运剂和分散适当量的4种颜色颜料(TPB、香豆素6、DCM1、尼罗红)，得到了 白色发光。而且，有机化合物膜被制作在阳极于阴极之间，并借助于使从阳极注入的空穴与 从阴极注入的电子在有机化合物膜处进行复合，在有机化合物膜中得到了白色发光。而且，借助于适当选择用来进行红色发光的有机化合物膜、用来进行绿色发光的 有机化合物膜、以及用来进行蓝色发光的有机化合物膜，并将这些膜层叠起来以混合颜色， 也可能作为一个整体得到白色发光。如上所述制作的有机化合物膜作为一个整体能够得到白色发光。借助于用有机化合物膜沿进行白色发光的方向形成各配备有用来吸收红色发光 之外的光的成色层(R)、用来吸收绿色发光的光的成色层(G)、以及用来吸收蓝色发光之外 的光的成色层(B)的滤色器，来自发光元件的白色发光能够分别地被分隔，从而得到红色 发光、绿色发光、和蓝色发光。而且，在有源矩阵型的情况下，构成了一种其中TFT被制作在 衬底与滤色器之间的结构。而且，从最简单的条形图形开始，斜镶嵌对准、三角镶嵌对准、RGBG 4象素对准、或 RGBff 4象素对准能够被用于成色层(R、G、B)。图14示出了用白色光源(D65)时各个成色层的透射率与波长的关系的例子。利 用包含分散有颜料的有机光敏材料的色阻材料来形成构成滤色器的成色层。而且，图15示
14出了在将白色发光与滤色器组合成色度坐标的情况下的彩色重现范围。而且，白色发光的 色度坐标为(x，y) = (0. 34,0. 35) 0从图14可知，充分保证了颜色重现性能为全色。而且，在此情况下，即使当得到的发光颜色不同时，也形成了具有显示白色发光的 所有的有机化合物膜，因此，不需要形成有机化合物膜来为各个发光颜色涂敷分割。而且， 不特别需要圆偏振光的偏振片来防止镜面反射。接着参照图5B来解释借助于组合具有蓝色发光有机化合物膜的蓝色发光元件和 荧光颜色改变层而实现的CCM(颜色改变媒质)方法。根据CCM方法，荧光颜色改变层被蓝色发光元件发射的蓝色光激发，且颜色被各 个颜色改变层改变。具体地说，由颜色改变层(B — R)进行蓝色到红色的改变，由颜色改变 层(B — G)进行蓝色到绿色的改变，而由颜色改变层(B — B)进行蓝色到蓝色的改变(而 且，可以不进行从蓝色到蓝色的改变)，从而得到红色、绿色、和蓝色发光。在CCM方法的情 况下，也在有源矩阵型的情况下构成其中TFT被制作在衬底与颜色改变层之间的结构。而且，在此情况下，也不必形成有机化合物膜来涂敷分割。而且，不特别需要圆偏 振光的偏振片来防止镜面反射。而且，当使用CCM方法时，由于颜色改变层是荧光的，颜色改变层被外部光激发， 故有反差降低的问题，因此，如图5C所示，借助于安装滤色器，可以使反差明显。而且，此实施方案能够与实施方案1-3中的任何一个组合。(实施方案5)根据本实施方案，描述一种不同于实施方案4的实施例，具体地说是将包含高分 子材料的层与包含低分子材料的层层叠成图4C所示有机化合物层的情况。在得到白色发光的情况下，可以用涂敷方法来形成用来构成空穴注入层的高分子 材料，可以用气相淀积方法来进行普通的气相淀积，可以将发光颜色不同于发光区发光颜 色的颜色颜料掺入到空穴输运层中，从而与发光区的发光颜色混合。借助于适当地调整发 光层和空穴输运层的材料，能够总体上得到白色发光。此时，包含聚合物的有机化合物层和 包含低分子材料的有机化合物层的终止表面彼此重合。而且，本发明不局限于白色发光，而是可应用于采用至少一个高分子材料层作为 有机化合物层的有色发光元件。包含高分子材料的有机化合物层被等离子体选择性地腐 蚀。在本发明中，包括至少一个含聚合物的层的层被等离子体选择性地腐蚀。例如，用涂敷 方法来形成用来构成空穴注入层的聚合物，然后，用气相淀积方法，利用气相淀积掩模选择 性地形成包含低分子材料的发光层(红、绿、蓝发射)，在用等离子体同时使用掩模来选择 性地腐蚀包含聚合物的有机化合物层和包含低分子材料的有机化合物层。图6A、6B、6C、6D示出了发光元件的叠层结构例子。根据图6A所示的叠层结构，在阳极701上形成了由包含高分子(形式)材料(聚 合物)的第一有机化合物层702a和包含低分子(形式)材料的第二有机化合物层702b层 叠的有机化合物层702、阴极缓冲层703、以及阴极704。借助于适当地设定插入阴极与阳极 之间的各个层的材料和膜厚度，能够提供红色、绿色、以及蓝色发光元件。在提供红色发光元件的情况下，如图6B所示，用甩涂方法将构成高分子形式材料 的PED0T/PSS涂敷在包含ITO的阳极上，然后在真空中烘焙，以形成30nm的膜厚度。接着， 用气相淀积方法形成膜厚度为60nm的4，4-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-联苯(以下用α -NPD表示)。接着，用气相淀积方法形成膜厚度为40nm的包括掺杂剂DCM的三(8-喹 啉)铝(以下表示为Alq3)。接着，形成膜厚度为40nm的Alq3。接着，用气相淀积方法形成 膜厚度为Inm的CaF2，然后，用溅射方法或气相淀积方法最后形成膜厚度为200nm的Al，从 而完成红色发光元件。而且，在提供绿色发光元件的情况下，如图6C所示，用甩涂方法将构成高分子形 式材料的PED0T/PSS涂敷在包含ITO的阴极上，并在真空中烘焙，以形成30nm的膜厚度。 接着，用气相淀积方法形成膜厚度为60hm的4，4-双[N-(l-萘基)-N-苯基氨基]-联苯 (以下表示为α -NPD)。接着，用气相淀积方法形成膜厚度为40nm的包括掺杂剂DMQD的三 (8-喹啉)铝(以下表示为Alq3)。接着，形成膜厚度为40nm的Alq3。接着，用气相淀积方 法形成膜厚度为Inm的CaF2，最后用溅射方法或气相淀积方法形成膜厚度为200nm的Al， 从而完成绿色发光元件。而且，为了提供蓝色发光元件，如图6D所示，用甩涂方法将构成高分子形式材料 的PED0T/PSS涂敷在包含ITO的阴极上，并在真空中烘焙，以构成30nm的膜厚度。接着，用 气相淀积方法形成膜厚度为60nm的4，4-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-联苯(以下表示 为α -NPD)。接着，用气相淀积方法形成膜厚度为IOnm的paS0Cupl0in(以下表示为BCP) 作为掺杂剂。接着，形成膜厚度为40nm的Alq3。接着，用气相淀积方法形成膜厚度为Inm的 CaF2，最后用溅射方法或气相淀积方法形成膜厚度为200nm的Al，从而完成蓝色发光元件。而且，此实施方案能够与实施方案1-4中的任何一个进行组合。用下面所示各个实施例，将更详细地解释包含上述构造的本发明。(实施例)(实施例1)根据此实施例，图7示出了完全自动制造直至上电极的多工作室系统的制造设备 的例子。在图7中，符号100a-100k、IOOm-IOOw表示各个闸门，符号101表示输入工作室， 符号119表示输出工作室，符号102、104a、108、114、118表示传送工作室，符号105、107、111 表示交付工作室，符号106R、106B、106G、106H、106E、109、110、112、113表示成膜工作室，符
号103表示预处理工作室，符号117表示密封衬底装载工作室，符号115表示配制工作室， 符号116表示密封工作室，符号120a和120b表示样品盒工作室，符号121表示样品架安装 平台，符号122表示等离子体腐蚀工作室。首先，在先前配备有用来覆盖多个TFT、阴极、阳极的端部的绝缘物质的衬底整个 表面上，形成用作空穴注入层的聚(亚乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS) 的水溶液，并在真空中进行热处理，从而蒸发潮气。借助于将先前配备有用来覆盖多个TFT、阴极、阳极的绝缘物质和空穴注入层 (PEDOT)的衬底装载到图7所示的制造设备中，图4B所示制作叠层结构的过程将被描述如 下。首先，衬底被安置到样品盒工作室120a或120b。当衬底是大尺寸衬底(例 如300mmX360mm)时，衬底被安置到样品盒工作室120b，当衬底是正常衬底(例如 127mmX 127mm)时，衬底被装载到样品架安装平台121，且几片衬底被安装在样品架(例如 300mm X 360mm)上。
接着，衬底从配备有衬底传送机构的传送工作室118被传送到输入工作室101。输入工作室101最好被连接到真空处理工作室，被抽真空，然后引入惰性气体并 保持大气压力。接着，衬底被传送到连接于输入工作室101的传送工作室102。借助于尽可 能抽空，使之不存在潮气或氧，此传送工作室内部被预先保持在真空。而且，传送工作室102被连接到用来抽空传送工作室内部的真空处理工作室。抽 空处理工作室配备有磁悬浮型涡轮分子泵、低温泵、或干泵。传送工作室的最高真空度从而 能够达到10_5-10_6Pa，并能够控制杂质从泵侧和排气系统反扩散。为了防止杂质作为被引 入的气体被引入到设备，使用了惰性气体氮气或稀有气体。在被引入设备之前被气体纯化 器高度纯化了的气体，被用作待要引入到设备中的气体。因此，需要提供气体纯化机，使气 体在已经高度纯化之后被引入成膜设备。包括在气体中的氧、水、以及其他杂质从而能够被 预先清除，因此，能够防止杂质被引入到设备中。接着，在提供于整个表面上的空穴注入层(PEDOT)的整个表面上，制作用来构成 发光层的高分子有机化合物层。成膜工作室112是用来形成高分子有机化合物层的成膜工 作室。根据本实施方案，示出了在整个表面上形成掺有颜料(1，1，4，4_四苯基-1，3-丁二 烯(TPB)、4_ 二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨苯乙烯)-4H-吡喃(DCMl)、尼罗红、香 豆素6等)的聚乙烯咔唑(PVK)溶液作为发光层的例子。当在成膜工作室112中用甩涂方 法形成有机化合物层时，待要在大气压力下被形成膜的衬底的表面被向上安置。根据此实 施方案，传送工作室105配备有衬底反转机构，以便适当地反转衬底。在利用水或有机溶剂 作为溶剂形成膜之后，最好将衬底传送到预处理工作室103，在其中进行真空热处理以蒸发 潮气。虽然根据本发明，示出了层叠包含高分子材料的有机化合物层的例子，但当用来 与图4C或图6A、6B、6C、6D所示的低分子材料层层叠的叠层结构被构成时，也可以用淀积 方法在成膜工作室106R、106G、106B中适当地进行成膜，从而可以适当地形成显示白色或 红色、绿色、蓝色的有机化合物层作为总的发光元件。而且，若有需要，在成膜工作室106E 中可以适当地形成电子输运层或电子注入层，并可以在成膜工作室106H中形成空穴注入 层和空穴输运层。例如，当采用气相淀积方法时，在抽空到真空度等于或低于5X10—3乇 (0. 665Pa)，最好是10_4-10_6Pa的成膜工作室中进行气相淀积。先前在气相淀积中，有机化 合物被电阻加热蒸发，并在气相淀积中借助于打开快门(未示出)而沿衬底方向散射。被 蒸发的有机化合物被散射到上侧，并借助于通过提供在金属掩模(未示出)中的窗口部分 (未示出)而被气相淀积到衬底。而且，在气相淀积中，借助于加热衬底而将衬底的温度 (T1)设定在50-200°C，最好是65-150°C。而且，当采用气相淀积方法时，最好由材料制造者 在成膜工作室中预先设置含有气相淀积材料的坩埚。当设置坩埚时，最好设置坩埚时不与 空气接触，且当从材料制造者运载坩埚时，最好将坩埚引入到真空形成工作室中在容器中 处于气密性状态。最好提供具有抽空装置的工作室，以便连接到成膜工作室106R，在真空或 惰性气体气氛中从第二容器取出坩埚，并将坩埚安装到成膜工作室。从而能够防止坩埚以 及盛放在坩埚中的EL材料被沾污。接着，在将衬底从传送工作室102传送到交付工作室105，从交付工作室105到传 送工作室104a，以及从传送工作室104a到交付工作室107，而不与空气接触，衬底被进一步 从交付工作室107传送到传送工作室108而不与空气接触。
接着，利用安装在传送工作室108中的传送机构，衬底被传送到等离子体处理工 作室，并利用金属掩模，选择性地清除包含高分子材料的有机化合物膜的叠层。等离子体处 理工作室122包括等离子体发生装置，并借助于激发选自Ar、H、F、0的一种或多种气体产 生等离子体而进行干法腐蚀。当用氧等离子体进行腐蚀时，也可以在预处理工作室103中 进行腐蚀。接着，利用安装在传送工作室108中的传送机构，衬底被传送到成膜工作室110， 并利用电阻加热的气相淀积方法，制作包含非常薄的金属膜(用普通气相淀积方法由 MgAg、MgIn、AlLi、CaN的合金，或属于周期表1族或2族的元素和铝组成的膜)的阴极。在 制作包含薄金属层的阴极(下层)之后，衬底被传送到成膜工作室109，并用溅射方法制作 包含透明导电膜(ΙΤ0(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等) 的阴极(上层)，并适当地形成包含薄金属层与透明导电膜的叠层的阴极。利用上述各个步骤，就制作了图4B所示的具有叠层结构的发光元件。接着，衬底从传送工作室108被传送到成膜工作室113而不与空气接触，并制作包 含氧化硅膜或氮氧化硅膜的保护膜。此处，在成膜工作室113中构成一个具有包含硅的靶、 包含氧化硅的靶、或包含氮化硅的靶的溅射设备。例如，利用包含硅的靶，并用氮气气氛或 包括氮气和氩气的气氛构成成膜工作室中的气氛，能够制作氮化硅膜。接着，制作有发光元件的衬底从传送工作室108被传送到交付工作室111而不与 空气接触，并从交付工作室111被传送到传送工作室114。接着，制作有发光元件的衬底从传送工作室114被传送到密封工作室116。而且最 好在密封工作室116中制备配备有密封元件的密封衬底。密封衬底被从外部安置到密封衬底装载工作室117a。而且，最好预先例如在密封 衬底装载工作室117中于真空中进行退火，以清除诸如潮气之类的杂质。而且，当在密封衬 底上制作密封元件时，传送工作室108被引入到大气压力下，然后，密封衬底从密封衬底装 载工作室被传送到配制工作室115，制作用来粘贴在配备有发光元件的衬底上的密封元件， 且制作有密封元件的密封衬底被传送到密封工作室116。接着，为了使配备有发光元件的衬底去气，在惰性气氛中于真空中对衬底进行退 火，且配备有密封元件的密封衬底和制作有发光元件的衬底被粘贴到一起。而且，将氢或惰 性气体充满在气密性封闭的空间内。而且，虽然此处示出了在密封衬底上制作密封元件的 例子，但本发明不特别局限于此，而是也可以在制作有发光元件的衬底上制作密封元件。接着，利用提供在密封工作室116中的紫外线辐射机构，用紫外光辐照粘贴在一 起的成对衬底，从而固化密封元件。而且，虽然此处采用紫外线固化树脂作为密封元件，但 对密封元件没有限制，只要密封元件是粘附性元件即可。接着，粘贴在一起的成对衬底从密封工作室116被传送到传送工作室114，并从传 送工作室114被传送到输出工作室119，以便取出。如上所述，利用图7所示的制造设备，直至被密封到气密性封闭的空间中，发光元 件都不暴露于外界空气，因而能够制造高度可靠的发光器件。而且，虽然在传送工作室114 中，真空和大气压下的氮气气氛反复出现，但最好在传送工作室102、104a、108中总是保持真空。而且，还也可能构成喷墨流水线系统的成膜设备。
而且，下面描述采用透明导电膜作为阳极且形成光发射方向与上述发光结构相反 的发光元件(图6A、6B、6C、6D)的衬底引入图7所示制造设备中的过程。首先，配备有TFT和阳极的衬底被安置到样品盒工作室120a或样品盒工作室 120b。接着，衬底从配备有衬底传送机构的传送工作室118被传送到输入工作室101。接 着，衬底被传送到连接于输入工作室101的传送工作室102。而且，为了清除包括在衬底中的潮气或其它气体，最好在真空中进行去气退火，衬 底可以被传送到连接于传送工作室102的预处理工作室103，以便在预处理工作室103中进 行退火。而且，当阳极表面需要清洗时，衬底可以被传送到连接于传送工作室102的预处理 工作室103，以便在预处理工作室103中对阳极表面进行清洗。接着，在阳极的整个表面上制作高分子有机化合物层。成膜工作室112是用来形 成高分子有机化合物层的成膜工作室。例如，在整个表面上，形成用作空穴注入层的聚(亚 乙基二氧基噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)的水溶液。当在成膜工作室112中用甩 涂方法形成有机化合物层时，待要制作膜的衬底表面在大气压下被安置成朝上。交付工作 室105配备有衬底反转机构，用来适当地反转衬底。而且，在用水溶液形成膜之后，最好将 衬底传送到预处理工作室103，并借助于在预处理工作室103中进行真空热处理而蒸发潮 气。接着，衬底104c从传送工作室102被传送到交付工作室105，然后，衬底104c被传 送机构104b传送到传送工作室104并被传送到成膜工作室106R，并在包含提供在阳极上的 高分子材料的空穴注入层上适当地形成用来得到红色发光的EL层。在此情况下，利用电阻 加热的气相淀积方法，来形成EL层。在此情况下，为了构成全色，在于成膜工作室106R中形成膜之后，继续在各个成 膜工作室106G和106B中形成膜，从而适当地形成显示红色、绿色、蓝色的有机化合物层。可 以相继形成有机化合物层，从而构成图6A、6B、6C、6D分别所示的叠层结构。当以这种方式相继在阳极上提供空穴注入层和所希望的EL层时，衬底从传送工 作室104a被传送到交付工作室107而不与空气接触，然后衬底从交付工作室107被传送到 传送工作室108而不于空气接触。接着，利用安装在传送工作室108中的传送机构，衬底被传送到成膜工作室110， 并利用电阻加热的气相淀积适当地形成包含金属层的阴极。此处，由在用于电阻加热的气 相淀积的气相淀积源中具有Li和Al的气相淀积装置构成成膜工作室110。用上述的各个步骤，制作了具有图6A、6B、6C、6D所示层叠结构的发光元件。而且，之后的各个步骤与制造具有图4B所示叠层结构的发光器件的过程相同，故 其解释从略。当以这种方式使用图7所示制造设备时，能够制造图4B和图6A、6B、6C、6D所示层
叠结构。而且，此实施例能够与实施方案1-5中的任何一个自由组合。(实施例2)根据此实施例，下面示出了其中从EL元件发射的光通过元件衬底传输并发射进 入观察者眼睛的结构的制造例子。而且，在此情况下，观察者能够从元件衬底侧识别图象。
而且，将解释在单个象素中排列有3个TFT的象素结构。图9A和9B示出了象素 的详细俯视图的例子。图9A和9B所示的构造配备有在进行SES驱动的情况下的擦除晶体管606，栅电极 以及用来输入用于擦除的信号的第二栅信号线603被连接。源电极和电源线604被连接， 且开关TFT 656的漏电极和驱动TFT 607的栅电极被连接。在3晶体管类型的情况下，借助于在第一栅信号线602和第二栅信号线603之间 横向对准，二个TFT，即开关TFT 605和擦除TFT 606被直线排列。开关TFT 605的漏区和 擦除TFT 606的漏区可以重叠。在此情况下，开关TFT 605的源区的某个点和漏区的某个 点以及擦除TFT 606的源区的某个点和漏区的某个点被排列成对准于一条直线上。借助于如上所述进行排列，能够增大数值孔径，并能够用简单的形状构成窗口部 分。图9B示出了图9A中α与α，之间的区段。如在驱动TFT 607中那样，半导体层 可以沿垂直方向蜿蜒。借助于以这种形状构成半导体层，能够延长驱动TFT 607的沟道长 度而不减小数值孔径。而且，图IlA和IlB解释了有源矩阵型发光器件的外貌。而且，图IlA是俯视图， 示出了发光器件，而图IlB是沿图IlA中Α-Α’线的剖面图。虚线示出的标记901表示源信 号线驱动电路，标记902表示象素部分，而标记903表示栅信号线驱动电路。而且，标记904 表示密封衬底，标记905表示密封剂，而密封剂905环绕的内部构成一个空间907。而且，标记908表示用来传输输入到源信号线驱动电路901和栅信号线驱动电路 903的信号的布线，用来从构成外部输入端子的FPC (柔性印刷电路)909接收视频信号或时 钟信号。而且，虽然此处仅仅示出了 FPC，但FPC可以与印刷电路板(PWB)固定。本说明书 中的发光器件不仅包括发光器件的主体，而且也包括FPC或PWB固定于其上的状态。接着，参照图IlB来解释剖面结果。驱动电路和象素部分被制作在衬底910上，且 此处，示出了作为驱动电路的源信号线驱动电路901和象素部分902。而且，源信号线驱动电路901由组合有η沟道TFT 906和ρ沟道TFT 915的CMOS 电路组成。而且，可以用众所周知的CMOS电路、PMOS电路、或NMOS电路来组成TFT形成的 驱动电路。而且，虽然根据本实施方案，示出了由驱动电路在衬底上形成的驱动器集成型， 此驱动器集成型不一定需要，且驱动电路可以不形成在衬底上，而可以形成在外部。而且，象素部分902由各包括电流控制TFT 911和电连接到其漏的第一电极(阳 极)912的多个象素组成。而且，绝缘层913被形成在第一电极(阳极)912的二端，而有机化合物层914被形 成在第一电极(阳极)912上。而且，第二电极(阴极)916被制作在有机化合物层914上。 从而制作了包含第一电极(阳极)912、有机化合物层914、以及第二电极(阴极)916的发 光元件918。而且，辅助电极917被提供在第二电极916上。此处，发光元件918示出了白 色发光的例子，因此配备有包含成色层920a和BM 920b (为简化起见，此处未示出涂敷层) 的滤色器。标记919是开关TFT。第二电极(阴极)916还用作所有象素的公共布线，并通过连接布线908被电连接 到 FPC 909。而且，为了密封制作在衬底910上的发光元件918，密封衬底904被密封剂905粘贴。而且，可以提供包含树脂膜的间隔，来确保密封衬底904与发光元件918之间的间距。 而且，用惰性气体氮气之类填充密封剂905内侧上的空间907。而且，最好采用环氧树脂形 式的树脂作为密封剂905。而且，密封剂905最好是渗透潮气或氧尽可能少的材料。而且， 空间907的内部可以包括具有吸收氧或水的作用的物质。而且，根据本实施方案，可以采用包含FRP(玻璃纤维加固的塑料)、PVF(聚氟乙 烯)、Mylar、聚酯、或丙烯酸树脂的塑料物质作为构成玻璃衬底或石英衬底之外的密封衬底 的材料。而且，也可能利用密封剂905来粘合密封衬底904，然后用密封剂覆盖侧面(暴露 的表面)来密封。借助于如上所述将发光元件密封在空间907中，能够将发光元件完全隔绝于外 界，从而能够防止诸如潮气或氧之类的加快有机化合物层退化的物质从外界侵入。因此，能 够提供高度可靠的发光器件。而且，图10A、10BU0C示出了制造上述结构的各个步骤的例子。图IOA是在用涂敷方法形成有机化合物膜(包括PEDOT的叠层)之后，用气相淀 积掩模选择性地形成第二电极(包含Li-Al的阴极)阶段的剖面图。而且，为简化起见，此 处省略了包含透明导电膜的阳极和TFT的制造方法。接着，图IOB是借助于用第二电极构成掩模，利用自调整的等离子体腐蚀有机化 合物膜(包括PEDOT的叠层)阶段的剖面图。接着，图IOC是选择性地形成第三电极以便连接到连接布线阶段的剖面图。而且， 第二电极和第三电极可以由相同的材料构成，或电阻率更低的材料可用于第三电极。而且，本实施方案能够与实施方案1-5和实施例1自由组合。(实施例3)借助于执行本发明，完成了与具有有机发光元件的模块(有源矩阵型EL模块)集 成的所有电子装置。作为这种电子装置，指出了摄象机、数码相机、头戴式显示器(风镜式显示器)、车 辆导航装置、投影仪、车辆音响、个人计算机、便携式信息终端(移动计算机、手持电话、或 电子记事本)等等。图12A、12B、12C、12D、12E、12F、以及图13A、13B、13C示出了其例子。图12A是一种个人计算机，它包括主体2001、图象输入部分2002、显示部分2003、 以及键盘2004。图12B是一种摄象机，它包括主体2101、显示部分2102、声音输入部分2103、操作 开关2104、电池2105、图象接收部分2106。图12C是一种移动计算机，它包括主体2201、相机部分2202、图象接收部分2203、 操作开关2204、以及显示部分2205。图12D是一种护目镜型显示器，它包括主体2301、显示部分2302、以及镜臂部分 2303。图12E是一种采用记录有程序的记录媒质(以下称为记录媒质)的游戏机，它包 括主体2401、显示部分2402、扬声器部分2403、记录媒质2404、以及操作开关2405。而且， 此游戏机使用DVD (数字万能视盘)或CD作为记录媒质，并能够欣赏音乐、欣赏电影、以及 玩游戏或上网。图12F是一种数码相机，它包括主体2501、显示部分2502、目镜部分2503、操作开
21关2504、以及图象接收部分(未示出)。图13A是一种手持电话，它包括主体2901、声音输出部分2902、声音输入部 分2903、显示部分2904、操作开关2905、天线2906、以及图象输入部分(CXD，图象传感 器)2907。图13B是一种便携式笔记本(电子记事本)，它包括主体3001、显示部分3002和 3003、记录媒质3004、操作开关3005、天线3006。图13C是显示器，它包括主体3101、支座3102、以及显示部分3103。顺便说一下，图13C所示的显示器是中或小型或大型屏幕尺寸的，例如5-20英寸 的屏幕尺寸。而且，为了形成这种尺寸的显示部分，最好采用衬底边长为Im的显示部分，并 取许多面进行大规模生产。如上所述，本发明的应用范围是非常广阔的，并可应用于制造所有领域电子装置 的方法。而且，利用包含实施方案1-5和实施例1或实施例2的任何组合，能够实现此实施 方案的电子装置。由于用本发明能够选择性地形成高分子形式材料，固能够简单地形成其中有机化 合物层不形成在连接到外部电源的布线的连接部分处的结构。而且，借助于用本发明提供滤色器，免除了圆偏振光的偏振片，降低了成本，且不 需要涂敷分割，因此，能够实现产率提高和高精细制作。
权利要求
一种发光器件，它包含驱动电路、端子部分、以及象素部分，所述象素部分包含衬底上的第一发光元件和第二发光元件，其中，所述第一发光元件包含第一电极、所述第一电极上的包含有机化合物的第一层、以及包含所述有机化合物的所述第一层上的第二电极的一部分，其中，所述第二发光元件包括第四电极、所述第四电极上的包含有机化合物的第二层、以及包含所述有机化合物的所述第二层上的所述第二电极的一部分，其中，绝缘物质在所述第一电极的端部和所述第四电极的端部上，其中，所述绝缘物质的侧面的上端部和下端部为圆形，及其中，第三电极位于所述第一发光元件与所述第二发光元件之间。
2.一种发光器件，它包含驱动电路、端子部分、以及象素部分，所述象素部分包含衬底 上的第一发光元件和第二发光元件，其中，所述第一发光元件包含第一电极、所述第一电极上的包含有机化合物的第一层、 以及包含所述有机化合物的所述第一层上的第二电极的一部分，其中，所述第二发光元件包括第四电极、所述第四电极上的包含有机化合物的第二层、 以及包含所述有机化合物的所述第二层上的所述第二电极的一部分， 其中，绝缘物质在所述第一电极的端部和所述第四电极的端部上， 其中，所述绝缘物质的侧面的上端部和下端部为圆形，及 其中，第三电极位于所述第一发光元件与所述第二发光元件之间， 其中，所述第三电极与所述绝缘物质相接触。
3.一种发光器件，它包含驱动电路、端子部分、以及象素部分，所述象素部分包含衬底 上的第一发光元件和第二发光元件，其中，所述第一发光元件包含第一电极、所述第一电极上的包含有机化合物的第一层、 以及包含所述有机化合物的所述第一层上的第二电极的一部分，其中，所述第二发光元件包括第四电极、所述第四电极上的包含有机化合物的第二层、 以及包含所述有机化合物的所述第二层上的所述第二电极的一部分， 其中，绝缘物质在所述第一电极的端部和所述第四电极的端部上， 其中，所述绝缘物质的侧面的上端部和下端部为圆形， 其中，第三电极位于所述第一发光元件与所述第二发光元件之间，及 其中，所述绝缘物质与包含所述有机化合物的所述第一层的一部分及包含所述有机化 合物的所述第二层的一部分相接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件， 其中，所述第二电极包含Mg和Ag。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件， 其中，所述第三电极位于所述第一电极上。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件， 其中，所述第三电极不连接所述第一电极。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件， 其中，所述第一电极为单层。
8.一种电子器件，其具有如权利要求1-3中任一项所述的发光器件，其中，所述发光器件选自如下构成的组摄象机、数码相机、护目镜型显示器、车辆导航 装置、个人计算机、或便携式信息终端。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件，其中，所述第一层的所述有机化合物与所述第二层的所述有机化合物相同。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件， 其中，所述绝缘物质的所述上端部具有第一曲率半径，及 其中，所述绝缘物质的所述下端部具有第二曲率半径。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的发光器件， 其中，所述绝缘物质的所述上端部具有第一曲率半径， 其中，所述绝缘物质的所述下端部具有第二曲率半径，及 其中，所述第一曲率半径和第二曲率半径为0. 2-3微米。
12.—种照明器件，它包含驱动电路、端子部分、以及象素部分，所述象素部分包含衬底 上的第一发光元件和第二发光元件，其中，所述第一发光元件包含第一电极、所述第一电极上的包含有机化合物的第一层、 以及包含所述有机化合物的所述第一层上的第二电极的一部分，其中，所述第二发光元件包括第四电极、所述第四电极上的包含有机化合物的第二层、 以及包含所述有机化合物的所述第二层上的所述第二电极的一部分， 其中，绝缘物质在所述第一电极的端部和所述第四电极的端部上， 其中，所述绝缘物质的侧面的上端部和下端部为圆形，及 其中，第三电极位于所述第一发光元件与所述第二发光元件之间。
13.一种照明器件，它包含驱动电路、端子部分、以及象素部分，所述象素部分在具有绝 缘表面的第一衬底上具有多个发光元件；其中，所述多个发光元件中的每个包含第一电极、所述第一电极上的包含有机化合物 的层、以及包含所述有机化合物的所述层上的第二电极；且其中，所述第一电极的端部被绝缘物质覆盖，所述绝缘物质的侧面包括具有第一曲率 半径的弯曲面和具有第二曲率半径的弯曲面，并且包含所述有机化合物的所述层被提供在 所述绝缘物质和所述第一电极上。
14.一种制造发光器件的方法，所述方法包括 在第一衬底上形成第一电极；通过涂敷方法在所述第一电极上形成包含有机化合物的膜； 通过等离子腐蚀选择性地腐蚀包含所述有机化合物的所述膜； 在包含所述有机化合物的所述膜上选择性地形成第二电极。
15.一种制造发光器件的方法，所述方法包括 在第一衬底上形成第一电极；通过涂敷方法在第一电极上形成包含有机化合物的膜； 在包含所述有机化合物的所述膜上选择性地形成第二电极； 通过等离子腐蚀选择性地腐蚀包含所述有机化合物的所述膜。
16.根据权利要求14或15所述的制造发光器件的方法，其中，包含所述有机化合物的 所述层包含发白色光的材料，并且包含所述有机化合物的所述层与提供在第二衬底处的滤色器组合。
17.根据权利要求15或16所述的制造发光器件的方法，其中，包含所述有机化合物的 所述层包含发射单色光的材料，并且包含所述有机化合物的所述层与至少提供在所述第二 衬底处的颜色改变层和成色层组合。
18.根据权利要求15或16所述的制造发光器件的方法，其中，提供在所述第二电极上 的所述第一衬底与第二衬底之间的间距为2-30微米。
19.一种制造发光器件的方法，所述方法包括在第一衬底上形成薄膜晶体管；形成连接到所述薄膜晶体管的第一电极；形成覆盖所述第一电极的端部的绝缘物质；在所述绝缘物质上形成包含金属材料的第三电极；通过涂敷方法在所述第一电极上形成包含有机化合物的膜；借助于等离子体腐蚀利用掩模选择性地腐蚀包含所述有机化合物的所述膜而暴露第 三电极；在包含所述有机化合物的所述膜上选择性地形成包含具有透光性能的材料的第二电极；形成保护膜。
20.根据权利要求14、15和19中任一项所述的制造发光器件的方法，其中，包含所述有 机化合物的所述膜包含聚合物。
21.根据权利要求14、15和19中任一项所述的制造发光器件的方法，其中，所述涂敷方 法是甩涂方法。
22.根据权利要求14、15和19中任一项所述的制造发光器件的方法，其中，在所述第一 电极上形成包含所述有机化合物的所述膜之后，在真空中加热通过涂敷方法在所述第一电 极上形成的包含所述有机化合物的所述膜。
23.根据权利要求19所述的制造发光器件的方法，还包括将所述第一衬底与第二衬底贴在一起。
24.根据权利要求19所述的制造发光器件的方法，其中，所述保护膜是主要成分是氧化硅的绝缘膜，主要成分是氮化硅的绝缘膜，主要成 分是碳的膜，或这些膜的叠层膜。
25.根据权利要求14、15和19中任一项所述的制造发光器件的方法，其中，所述第一电 极是电连接到所述薄膜晶体管的发光元件的阳极或阴极。
26.根据权利要求14、15和19中任一项所述的制造发光器件的方法，其中，借助于激发 选自Ar、H、F、O构成的组中的一种或多种气体而产生等离子体。
27.根据权利要求19所述的制造发光器件的方法，其中，包含所述有机化合物的所述膜包含发白色光的材料，并且包含所述有机化合物 的所述膜与提供在所述第二衬底处的滤色器组合。
28.根据权利要求19所述的制造发光器件的方法，其中，包含所述有机化合物的所述层包含发射单色光的材料，并且包含所述有机化合 物的所述膜与至少提供在所述第二衬底处的颜色改变层和成色层组合。
29.根据权利要求19所述的制造发光器件的方法，其中，提供在所述第二电极上的所述第一衬底与所述第二衬底之间的间距为2-30微米。
全文摘要
本发明为发光器件及其制造方法。虽然作为选择性地形成高分子形式有机化合物膜的一种方法的喷墨方法能够在一个步骤中涂敷分割用来发射3种(R、G、B)光的有机化合物，但成膜精度很差，难以控制此方法，因而达不到均匀性，且构造易于弥散。相反，根据本发明，用涂敷方法，包含高分子形式材料的膜被形成在连接到薄膜晶体管的下电极的整个表面上，然后用等离子体腐蚀方法对包含高分子形式材料的膜进行腐蚀，从而能够选择性地形成高分子形式材料层。而且，由用来进行白色发光或单色发光的材料构成了有机化合物层，并与颜色改变层或成色层组合，从而实现了全色形成。
文档编号H01L21/84GK101944536SQ20101014268
公开日2011年1月12日 申请日期2003年3月7日 优先权日2002年3月7日
发明者山崎舜平, 村上雅一, 濑尾哲史 申请人:株式会社半导体能源研究所