发光装置及其制造方法

文档序号:8059805阅读:295来源:国知局
专利名称:发光装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种包括发光器件的发光装置,当对其施加电场时会发出荧光或磷光,其包括一对电极和夹在该电极对之间的包含有机化合物的膜(下文中称为有机化合物层),本发明还涉及一种制造该发光装置的方法。在本说明书中,术语发光装置包括图像显示装置,发光器件,或光源(包括照明系统)。同时,在该发光装置中还包括有下面的模块通过将诸如FPC(挠性印刷电路)、TAB(载带自动键合)带或TCP(带式载体封装)的连接件附着到发光器件而得到的模块;通过提供具有TAB载带或TCP的尖端的PWB(印刷布线板)而得到的模块;以及通过COG(玻璃上芯片)系统直接将IC(集成电路)安装到发光器件上所得到的模块。
背景技术
期望利用有机化合物作为发光体的发光器件应用到下一代平板显示器中,该器件的特征在于,它们薄并且轻、反应快速、以及直流低电压驱动等。特别是,由于发光装置具有宽视角和优良的能见度,其中发光器件以矩阵结构设置,因此,这种发光装置要比传统的液晶显示设备更加优良。
发光器件的发光机构如下给夹在有机化合物层之间的一对电极施加电场,从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴在有机化合物层的发光中心再结合而形成分子激子,然后该分子激子恢复到基态同时释放能量,随后在有机化合物层发生发光。已知的激发状态是激发的单重态和三重态,它们的电子能级由许多振动能级和旋转能级组成的。通过从每个重态恢复到基态会发生发光。
由多个发光器件以矩阵结构设置构成的发光器件可以由一公知的驱动系统操作,例如无源矩阵驱动和有源矩阵驱动。然而,当像素密度增加时,优选地可利用有源矩阵型系统,其中在每个像素(或每个点)设置开关,因为该开关可被低压驱动。
当形成有源矩阵型发光装置时,薄膜晶体管(TFT)形成在衬底上,该衬底具有作为开关元件的绝缘表面,以及以矩阵结构形成EL器件,该EL器件包括电连接到TFT的像素电极作为阳极和阴极。
在将TFT形成在具有绝缘表面的衬底上的制造工厂以及将集成电路形成在半导体衬底上的制造工厂中,制造者非常注意保持工厂的高清洁度并且防止杂质混入精密设备。特别是,它们非常注意防止碱金属元素,该元素会给半导体器件带来不利的影响。
而在另一方面,为了形成EL器件,优选利用小功能材料作为阴极,碱金属元素是特别合适的,并且必须用碱金属元素形成有机化合物层作为发光层。
因此当在衬底上制造TFT和EL元件时,解决污染问题的可行方案是,将制造TFT的装置和制造EL器件的装置的安装场所分开。例如,可以考虑利用不同的净化器,在器件之间设置隔离物、将安装装置所在的建筑物分开、或者将工厂本身分开。
当分开装置时,将产生在安装场所之间运输衬底的问题,并且存在静电放电损坏和在运输衬底期间在衬底上粘附灰尘的危险。
此外,因为衬底、有机绝缘膜和无机绝缘膜是绝缘体,所以静电容易贮存在其表面。因此,如果衬底、有机绝缘膜和无机绝缘膜与其他物体接触,就会存在在充电表面粘附灰尘或产生静电放电的危险。
因为用作发光层的有机化合物层具有薄膜厚度,所以由于其表面很不规则,也就是不在同一水平面上,因而容易出现不好的覆盖结果。

发明内容
本发明涉及形成具有新型结构的隔堤以解决上述问题。具体地,本发明,如图1B中示出的实施模式,涉及一种包括发光器件的发光装置,该器件具有在该衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,该装置包括覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤,以及用作第一隔堤侧壁的第二隔堤。
根据上述结构,当第一隔堤的上部分较窄时,第二隔堤可以减少不良覆盖。为了使有源矩阵显示设备或无源矩阵显示设备可以具有高的分辨率,还需要减小该隔堤的上部分。在当第一隔堤由无机绝缘膜或非感光性树脂形成时执行干蚀刻的情况下,虽然可以得到高分辨率,但是使得第一隔堤的侧面变成粗糙或者使该侧面和衬底之间的角(圆锥角)过大。考虑到上述优点,覆盖第一隔堤两侧面的第二隔堤形成为覆盖该两侧面的粗糙部分并且形成光滑表面。
作为第一隔堤和第二隔堤的材料,可以适当地使用通过溅射、PCVD或涂布(氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、SiOF膜、SiONF膜等)形成的无机材料,由涂布(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺(polyimideamide)、树脂或苯环丁烯)形成的感光性有机材料或非感光性有机材料,由涂布(具有硅氧烷结构的绝缘膜)形成的SOG膜,或这些材料的叠合层。可以采用根据感光性材料被暴露在其中的光(下文记为用于感光性材料的光),蚀刻剂中不能溶解的负型感光性材料,或者根据感光性材料被暴露在其中的光蚀刻剂中能溶解的正型感光性材料作为绝缘体。当第二隔堤的绝缘性能低时,因为在电极之间可以仅由第一隔堤绝缘所以这并不是很严重的问题。作为可用于第二隔堤的另一种材料,可以使用半导体材料(包括掺杂的半导体材料)虽然第一隔堤和第二隔堤可以由相同的材料形成,但是优选地,对第一隔堤和第二隔堤使用不同的材料。在有机化合物层由汽相沉积形成的情况下,因为汽相掩模和第一隔堤互相接触,所以第一隔堤的厚度最好不超过1μm(更优选地为0.5μm至1μm)从而防止汽相沉积的回绕。因为使用有机材料难以形成薄膜,所以最后使用无机材料。在隔堤通过曝光由感光性树脂形成的情况下,隔堤的上部形成有曲面,底部具有5μm或者更大的宽度,其可以比上部延展得开。因此,该隔堤的整个宽度不小于10μm,孔径比也相应减少。根据本发明,可以形成宽度较窄的隔堤,例如宽度为1μm的第一隔堤和宽度为1μm的第二隔堤可以形成为两隔堤的总体宽度为3μm。第二隔堤的宽度可以是0.1μm,或者更大,优选地比第一隔堤的高度大。第二隔堤的宽度可以大到大约为3μm以保持充分的覆盖。总体上,发光器件的可靠性通过保持有机化合物层和形成在其上的膜的覆盖而得到提高。第二隔堤上部分的曲率半径可以是0.5μm-2μm。
部分隔堤使用无机材料导致与仅由有机材料形成的隔堤相比减小了脱气的总量。此外,在处理期间可以减少在汽相沉积有机化合物层之前为执行脱气的真空焙烘所花的处理时间。因为在密封发光器件之后的脱气量很小,所以发光装置的长期可靠性可得到提高。
本发明可以应用于有源矩阵显示设备或无源矩阵显示设备,具体地,本发明可用于底部发光型有源矩阵显示设备,在该设备中孔径比,即发光区域趋于减小,这取决于TFT或其它布线。
可以通过第二隔堤代替第一隔堤使电极间绝缘。例如,第一隔堤可以形成为覆盖TFT电极的边缘部分,并且第二隔堤形成为覆盖该TFT电极和第一电极交迭区域的不平。
在有机化合物层由诸如喷墨或旋涂形成的情况下,如图1B所示的一个例子,第二隔堤的材料优选是亲水性材料(聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚N乙烯基砒络烷酮、MSQ(甲基硅氧烷)、氧化硅、氧化铝、掺碳氧化硅(SiOC)等),用于第一隔堤的材料优选是疏水性材料(聚己烯氯化物、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、氮化硅、多晶硅、非晶硅等)。因此,有机化合物层不形成在第一隔堤上,而是可以选择性地形成为与第一电极或者第二隔堤接触。在此,将描述这样的例子,其中用于第二隔堤的材料是以水用作溶剂的亲水性材料,用于第一隔堤的材料是以水作为溶剂的疏水性材料。在有机化合物层使用材料溶液作为溶剂而不用水的情况下,对溶剂具有亲合力的材料可以用于第二隔堤,且对溶剂不具有亲合力的材料用于第一隔堤。
可以执行O2等离子体处理或N2O等离子体处理作为具有疏水性特性的材料表面的亲水性处理。可以由利用包含羟基(-OH)的酒精作为溶剂的溶液表面浸渍处理执行亲水性处理。CMP(化学机械抛光)处理是利用膏剂的表面抛光方法。该膏剂是悬浮液,其由在诸如KOH、NH4OH等化学溶液中悬浮的诸如SiO2微粒而制备的。因此,CMP处理起到亲水性处理以及平面化的作用。
关于疏水性处理,可以利用诸如SiH4、SiHmFn、碳氟化合物等气体,对具有亲水特性的材料表面执行等离子体处理。
在不需要覆盖形成在隔堤上部分上的膜(有机化合物层等)的情况下,第二隔堤1612的侧面可以形成有如图15A中所示的圆锥形,并且如图15B所示,第二隔堤1622的侧面形成有倾斜曲面,在该倾斜曲面汇聚材料溶液。
用于第二隔堤的材料可以包含色素,该色素用于吸收在有机化合物层中产生的发光或者或外部光。在利用掺碳氧化硅(SiOC)作为第二隔堤材料的情况下,第二隔堤是黑的。
根据本发明的结构涉及在本说明书中的公开的制造方法,该结构是一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有衬底上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,其中该方法包括以下步骤在衬底上形成TFT和第一电极,形成具有疏水性表面的第一隔堤,该表面覆盖第一电极的边缘部分,在第一隔堤的侧面形成亲水性表面的第二隔堤,以及通过涂布形成仅与第二隔堤和第一电极接触的有机化合物层。
此外,第一隔堤可以由第二隔堤覆盖。如图4A所示,包括发光器件的发光装置,该器件具有在该衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,该装置包括覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤,覆盖第一隔堤的第二隔堤,形成在第一电极上的有机化合物层,以及形成在有机化合物层上的第二电极,其中在有机化合物层和第一隔堤之间设置第二隔堤。
在上述结构中,第一隔堤完全被第二隔堤所覆盖,第二隔堤的上边缘部分比第一隔堤的上边缘部分更圆,根据该结构可以通过第二隔堤减少不良覆盖,即使第一隔堤的上表面形状形成得窄。
在衬底上制造TFT和EL器件的情况下,对污染问题的可行方案是将制造TFT的装置的安装场所和制造EL器件的装置的安装场所分开。当在这些安装场所之间传送衬底时,优选地衬底的整个表面可完全被作为第一隔堤的绝缘膜覆盖。
根据本发明涉及制造方法的结构是发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有衬底上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,该方法包括以下步骤在第一安装场所中,在衬底上形成TFT和第一电极,形成有机树脂膜或无机绝缘膜,该膜覆盖第一电极的整个表面,形成有机树脂膜或有机绝缘膜,该膜覆盖第一电极和第一隔堤的整个表面;将衬底传送到第二安装场所;在第二安装场所中,在暴露第一电极之后,通过蚀刻有机树脂膜或无机绝缘膜而形成一隔堤,并且在第一电极上形成有机化合物层而不暴露于空气中;以及在有机化合物层上形成第二电极。
此外,优选地在将衬底传送到第二安装侧之前形成用于覆盖有机树脂膜或无机绝缘膜的抗静电层,用于防止静电放电损坏。
此外,在形成第一隔堤之后,可以抛光或浸泡第一电极表面。根据本发明涉及制造方法的另一结构是,一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有衬底上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,其中该方法包括以下步骤在第一安装场所中,在衬底上形成TFT和第一电极,并且形成覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤;抛光第一电极表面的暴露部分;形成有机树脂膜或有机绝缘膜,该膜覆盖第一电极和第一隔堤的整个表面;将衬底传送到第二安装场所;在第二安装场所中,在暴露第一电极之后,通过蚀刻有机树脂膜或无机绝缘膜而形成第二隔堤,并且在第一电极上形成有机化合物层而不暴露于空气中;以及在有机化合物层上形成第二电极。
通过抛光和浸泡第一电极表面,第一电极表面除了被第一隔堤覆盖的区域外都变得平整清洁。也就是,在每个上述结构中,与有机化合物层接触的第一电极表面的不规则性比由第一隔堤覆盖的第一电极表面的要小。形成一绝缘膜以覆盖整个表面,在该绝缘膜上实施各向异性蚀刻,然后以自对准方式形成第二隔堤,再然后暴露第一电极表面。虽然,可以使用掩模以形成第二隔堤,优选地以自对准的方式通过各向异性蚀刻形成第二隔堤以防止掩模数的增加。
在形成第一隔堤之后利用膏剂通过CMP抛光第一电极表面的情况下,第一隔堤的底部边缘部分的附近抛光得不好。然而,因为在随后的工艺中该部分被第二隔堤覆盖,所以并不成问题。在每个上述结构中,与第二隔堤接触的第一电极的区域的不规则性比与第一隔堤接触的第一电极表面的不规则性小。
在衬底上制造TFT和EL器件的情况下,对污染问题的可行方案是将制造TFT的装置的安装场所和制造EL器件的装置的安装场所分开。当在这些安装场所之间传送衬底时,优选地衬底的整个表面可完全被作为第二隔堤的绝缘膜覆盖。优选可以通过覆盖第一电极表面防止废料粘附到第一电极表面。
可以通过形成抗静电层防止静电放电损坏,该抗静电层覆盖用作第二隔堤的绝缘膜。根据本发明关于制造方法的另一种结构是一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有衬底上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,该方法包括以下步骤在第一安装场所中,在衬底上形成TFT和第一电极,形成覆盖第一电极整个表面的有机树脂膜或有机绝缘膜和抗静电层的叠层;将衬底传送到第二安装场所;在第二安装场所中,在暴露部分第一电极之后在不暴露到空气中的情况下,蚀刻抗静电层,通过蚀刻有机树脂膜或无机绝缘膜而形成隔堤,在第一电极上形成有机化合物层,并且在有机化合物层上形成第二电极。
可以通过形成抗静电层防止静电放电损坏,该抗静电层覆盖用作第二隔堤的绝缘膜。作为抗静电层,可以使用导电涂层膜,例如表面活性剂涂层膜。同时,沉积膜分散到诸如合成树脂或硅酸盐的膜形成材料中,该沉积膜由具有诸如氯化锂或氯化镁的无机盐成分的材料形成;或者沉积膜分散到诸如合成树脂或硅酸盐的膜形成材料中,该沉积膜由具有诸如含羧酸基或磺酸基聚合物电解液的离子导电材料成分的材料形成;或者可以使用导电聚合物作为抗静电层。在衬底传送之后,去除抗静电层,并且在绝缘膜上执行各向异性蚀刻,然后形成有机化合物层。
本发明可应用到顶部发射型发光器件中,在该器件中发光通过第二电极传送。在顶部发射型发光器件的情况下,可被光穿透的透明导电膜用于第二电极,然而,存在第二电极的膜电阻增加的问题。特别是,在形成薄透明导电膜的情况下,膜电阻会进一步增加。当用作阳极或阴极的透明导电膜的膜电阻增加时,由于压降面内电压分配变得不均匀,并且发光器件发出的光变化。考虑到上述情况,本发明提供一种发光器件,其具有减小发光器件中透明电极的膜电阻的结构。
如图17A所示,本发明的结构是一种包括发光器件的发光装置,该器件具有在该衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,该衬底具有绝缘表面,该装置包括覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤,以及用作第一隔堤侧壁的第二隔堤,其中第一隔堤具有叠层结构,该叠层结构包括作为上层的金属层和作为底层的绝缘层。
在上述结构中,第二电极具有透明导电膜,从发光器件发出的光通过第二电极发射。
此外,在上述结构中,金属层用作与第二电极接触的辅助电极。
如图17A所示,堆叠绝缘膜和金属膜,利用相同掩模实施构图。因此,形成具有作为金属层的上层和作为绝缘层的底层的第一隔堤。因此不用增加掩模的数量。作为第一隔堤上层的金属层用作支撑电极1800。
在上述的结构中,金属层由设置有隔堤的接触孔连接到底部布线。
本发明的另一个特征是,通过利用金属层形成引出线,而将金属层连接到存在于底部的其他布线。在此情况下,因为在形成第一隔堤的接触孔之后形成金属层,所以接触孔需要多个掩模。因此除了显示区域外已设置了连接透明电极和连接电极的区域,然而,可减小该区域。在为形成有机化合物层而利用涂布的情况下,因为膜形成在整个表面上,所以在通过汽相沉积形成有机化合物层或形成阴极之前,选择性执行O2等离子体抛光处理等以暴露连接电极。根据本发明,即使对形成含有机化合物的膜使用涂布,也可以连续地叠加有机化合物层和阴极。
如图18所示,TFT的结构可以是,便不绝对是,具有作为有源层的多晶硅的顶栅极型TFT,或具有作为有源层的多晶硅的底栅型TFT,以及非晶硅TFT。


图1A和1B是示出根据实施模式1的截面结构的视图;图2A-2D是示出根据实施模式1的工序的视图;图3A-3D是示出根据实施模式2的工序的视图;图4A和4B是示出根据实施模式3和实施模式4的截面结构的视图;图5A-5D是示出根据实施模式3的工序的视图;图6A和6B是根据实施模式5的流程图;图7A和7B是CMP前后不规则性的量的对比图;图8A和8B分别是根据实施例1的顶视图和截面图;图9A和9B分别是根据实施例1的顶视图和截面图;图10A和10B是根据实施例2的器件结构的方块图;图11A-11E是示出根据实施例3例举的电子设备的视图;图12A-12C是示出根据实施例3例举的电子设备的视图;图13A和13B是示出根据实施例4的模块的视图;图14是根据实施例4的电源电路的方块图;图15A和15B是示出根据实施模式6的截面结构的视图;图16A和16B是示出根据实施模式7的截面结构的视图;图17A和17B是示出截面结构的视图;图17C是根据实施模式8的顶视图;以及图18是根据实施模式9的截面结构的视图。
具体实施例方式
下面将描述本发明的实施模式。
实施模式1在本实施模式中,将利用有源矩阵发光器件的例子来描述本发明。
在图1A中,附图标记10是衬底,11是第一隔堤,12是第二隔堤,13是第一电极,14是有机化合物层,15是第二电极,16是TFT,18是绝缘膜。在图1A中,电极13用作发光器件的阳极,第二电极用作发光器件的阴极,但是也不排他地,如果适当地选择材料,第一电极可以用作阴极而第二电极可以用作阳极。
形成图1A中示出的衬底的制造工艺的例子在图2A、2B、2C和2D中示出。
TFT 16制造在具有绝缘表面的衬底10上。作为用于TFT的层间绝缘膜的材料,例如可以适当地利用由溅射、PCVD或涂布(氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、SiOF膜、SiONF膜等)形成的无机材料,由涂布(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺(polyimideamide)、树脂或苯并环丁烯)形成的感光性有机材料或非感光性有机材料,由涂布(具有硅氧烷结构的绝缘膜)形成的SOG膜,或这些材料的叠层。在此说明了顶栅型TFT,但是也不是排他的,TFT也可以是底栅型TFT。通过公知的方法将该TFT 16形成为n沟道TFT或者p沟道TFT。接下来,形成用作阳极的第一电极13以与TFT电极部分重叠。这里,由大功函数导电材料(ITO(氧化铟锡),In2O3-ZnO(氧化铟氧化锌合金),ZnO(氧化锌)等)通过湿法蚀刻形成第一电极13。当第一电极13进行构图时,适当地选择蚀刻条件或材料,从而第一电极13具有第一电极13相对于绝缘膜18的高选择比,也就是在蚀刻速率上与绝缘膜18有很宽的差异。
然后,在整个表面上通过PCVD、溅射或涂布形成绝缘膜,并且进行构图以形成第一隔堤11。第一隔堤11覆盖第一电极的边缘部分、布线和电极,并在电极之间绝缘。当第一隔堤11的宽度很大时,孔径比减小。因此本发明通过将第一隔堤的上部形状形成得尽可能的小,从而增加了孔径比并且改进高分辨率。优选地,通过干法蚀刻进行构图,干法蚀刻能够实施微型制造。当第一隔堤11被构图时,适当地选择蚀刻条件或材料,从而第一隔堤11在蚀刻速率方面与第一电极13和绝缘膜18有很宽的差异。
然后,抛光或清洗第一电极13的暴露表面。图2A是在此阶段的一个像素的截面图。优选地,以多孔海绵清洗第一电极(阳极)的表面,典型地,该多孔海绵由诸如PVA(聚乙烯醇)或尼龙制成,并且在表面活性剂(弱碱)中被浸泡以去除表面上的废物。作为清洗机构,可以使用具有PVA滚动刷的清洗装置,其旋转与衬底面平行的轴以接触衬底表面,或者具有PVA盘式刷的清洗装置,其旋转与衬底面垂直的轴以接触衬底表面。例如,当使用化学机械抛光(CMP)时,优选地,第一隔堤由硬无机材料形成。即使第一隔堤设置成突起,第一电极表面可以抛光为平坦表面。此外,当第一隔堤的高度(厚度)为2μm时,容易产生不良的覆盖,而且第一隔堤与第一电极接触的底部边缘部分的周边难以被抛光。因此,优选地第一隔堤的高度为低。
由CMP设备对第一电极13在具有高度为550nm的突起的状态下执行CMP。在离开突起超过3μm的部分实现平面化。图7A和7B示出了实验的结果。与图7A所示的状态相比,不少于10μm的不规则性急剧地减小,如图7B所示。图7A中,REF示出了实验的结果,该结果显示了在电极上执行CMP之前第一隔堤不形成在电极上的条件下电极表面的不规则性。在图7B中,REF示出了实验的结果,该结果显示了在电极上执行CMP之后,第一隔堤不形成在电极上的条件下电极表面的不规则性。
另一种处理方式,例如,在执行抛光之后可以执行UV辐射、氧气等离子体处理等以重新形成第一电极的表面。
接下来,在衬底的整个表面上形成绝缘膜(图2B)。为了形成绝缘膜,使用在蚀刻速率上与用于第一隔堤的材料不同的材料。因为第一隔堤已经在电极之间绝缘,所以可以形成半导体膜(多晶硅或非晶硅)而代替绝缘膜。在接下来的工艺中,绝缘膜将用作覆盖第一隔堤侧面的第二隔堤。紧接在抛光第一电极表面之后形成绝缘膜,以防止废料粘附到第一电极表面。如果在图2A状态下的衬底运送到或传入到汽相沉积系统的期间废料粘附到了第一电极表面,将会导致短路。然而,当衬底形成为图2B中所示的状态时,甚至当废料粘附到绝缘膜表面时,绝缘膜表面上的废料可以通过蚀刻除去,第一电极表面可以保持干净。
通过各向异性刻蚀或回蚀刻几乎去除了绝缘膜,形成仅与第一隔堤侧面接触的第二隔堤12,同时,暴露第一电极表面(图2C)。优选地,利用反应离子通过湿蚀刻或干蚀刻、根据第一隔堤的形状以自对准方式将第二隔堤形成为曲面。通过干蚀刻形成的第一隔堤的侧面容易粗糙,因此形成第二隔堤以覆盖第一隔堤侧面的粗糙表面。结果,形成侧壁型隔堤。如果在第一电极表面上存在通过诸如CMP等平面化处理后仍没有平坦化的部分,可以用第二隔堤覆盖该部分。当构图第二隔堤12时,适当地设置第二隔堤的蚀刻条件或材料,以相对第一隔堤、第一电极和绝缘膜18具有高选择比的第二隔堤12,也就是,蚀刻速率与第一隔堤、第一电极和绝缘膜18的蚀刻速率不同。
当形成第二隔堤时,可以通过蚀刻将第一电极表面形成得薄。第一电极表面可以保持平面,即使表面稍微过蚀刻(蚀刻得太多),因为预先通过CMP使表面变平了。万一第一电极表面被过蚀刻,那么第二隔堤的边缘部分的连接部分处会产生水平上的略微差异。
此外,当形成第二隔堤时,可以蚀刻第一隔堤,该第一隔堤由具有与第二隔堤不同的蚀刻速率的材料形成。万一第一隔堤被过蚀刻,则其上边缘部分可以形成为圆形。
每个部分的材料的组合的例子如下用于绝缘膜18的氮化硅膜;用于第一电极13的ITO;以及用于第二隔堤12的有机树脂膜(丙烯酸、聚酰亚胺等)。通过O2等离子体灰化形成第二隔堤。如果通过O2等离子体灰化形成第二隔堤,那么因为可以通过O2等离子体灰化进行第一电极13表面的重新形成,所以总的步骤数不会增加。如果在顶部发射型显示设备中第一电极由氮化钛膜形成,那么优选地,通过将气体改变为气态氯并且执行等离子体处理而提高功函数。根据本发明,在形成隔堤之后,可以不暴露到空气中而执行真空退火,而且可以形成有机化合物层。
每部分材料的组合的另一例子如下用于绝缘膜18的氮化硅膜;用于第一电极13的ITO;用于第一隔堤11的氧化硅膜;用于第二隔堤12的多晶硅膜。利用含有氢氟酸、S2F2气体等的蚀刻剂形成第二隔堤12。每个部分的材料的组合的另一例子如下用于绝缘膜18的氮氧化硅膜;用于第一电极13的ITO;用于第一隔堤11的氮化硅膜;用于第二隔堤12的氧化硅膜(有机硅烷,例如,使用四乙氧基硅烷的氧化硅膜)。通过利用RIE(反应离子蚀刻)的各向异性蚀刻形成第二隔堤12。如果在氧化硅膜的第二隔堤12上执行湿蚀刻,可以使用包含7.13%氟化氢铵和15.4%氟化铵的混合溶液(LAL500Stella Chemifa公司)作为蚀刻剂。通过将CHF3气体改换为CF4气体,可以在氧化硅膜上执行蚀刻,以形成具有曲面的第二隔堤的上边缘部分。
如果由氮化硅膜形成第二隔堤,可以使用对氧化硅膜或硅膜具有高选择性的CH3F气体,其使第二隔堤具有与氧化硅膜或硅膜不同的蚀刻速率。
然后,通过汽相沉积形成有机化合物层14,并在其上形成用作阴极的第二电极15。虽然在图1A中有机化合物层14作为单层示出,但是有机化合物层14具有叠层结构,包括空穴注入层(或空穴输运层)、发光层和电子注入层(或电子输运层)等。此外,为了提高发光装置的可靠性,优选地,紧接在形成有机化合物层14之前执行真空加热(从100℃到250℃)以排气。例如,在沉积室中执行汽相沉积,该淀积室排空到不超过5×10-3托(0.665Pa)的真空度,优选地从10-4到10-6托。在汽相沉积期间,通过电阻加热来汽化有机化合物,并且通过打开闸门在衬底的方向上分散有机化合物。汽化的有机化合物向上散开并且穿过设置在金属掩模上的开口区域沉积到衬底之上。可以根据上述工艺得到图2D中示出的结构。用于有机化合物层14和第二电极15的膜形成方法,优选为不破坏TFT16的电阻加热。还可以利用喷墨或旋涂。
如果利用水溶液通过喷墨或旋涂形成有机化合物层,如图1B所示,分别通过利用用于第一隔堤21(和绝缘膜28)的疏水性材料以及利用用于第二隔堤22的亲水性材料,可以选择性地形成有机化合物层。在此情况下,有机化合物层可以仅形成在第二隔堤和第一电极23的暴露表面上。当第二隔堤由疏水性材料形成时,形成在第一电极上的有机化合膜的周边变薄而中心变厚,因此不能得到均匀的膜。然而,可以通过利用亲水性材料来形成第二隔堤,在第一电极上形成具有均匀厚度的有机化合膜。
可以使用压电喷射型或气泡喷射型作为喷墨,气泡喷射型是通过热气泡产生的放电型。压电喷射型通过改变喷墨头的驱动波形,其在用于喷墨的溶液上不提供热应力,而具有容易控制墨滴尺寸的优点。
在图1B中,附图标记20是衬底,21是第一隔堤,22是第二隔堤,23是第一电极,24是有机化合物层,25是第二电极,26是TFT,28是绝缘膜。虽然描述了通过涂布形成有机化合物层24的例子,但是有机化合物层24可以通过汽相沉积而具有包括膜的叠层结构。例如,旋涂用作空穴注入层的聚(乙烯二氧噻吩)/聚乙烯磺酸(PEDOT/PSS)、聚苯胺中的莰酮磺酸(PANI/CSA)、PTPDES、Et-PTPDEK或PPBA,然后烘焙,之后可以通过汽相沉积在其上形成发光层和电子输运层。在此情况下,在预定部分上以自对准方式形成空穴注入层,并且通过利用蒸发掩模形成发光层、电子输运层,因此其每个端部相互之间都不重合。
通过氟化作用第一隔堤可以形成有疏水性表面,但不利用疏水性材料形成第一隔堤。
在此描述利用水溶液的例子,但也不排他,可以使用对有机化合物层材料的溶剂诸如酒精具有亲合力的材料用于第一隔堤,可以使用对用于有机化合物层材料的溶剂无亲合力的材料用于第二隔堤。
实施模式2将参考图3A、3B、3C描述在有源矩阵显示装置的制造工艺期间,通过形成抗静电层来防止TFT的静电放电损坏的例子。在图3A、3B、3C中,相同的元件由与图1A中相同的附图标记来表示。
在衬底10上形成TFT 16和第一电极13。然后,形成覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤11(图3A)。
在衬底的整个表面上形成绝缘膜,并在其上形成抗静电层30(图3B)。可通过形成抗静电层30防止静电放电损坏。静电容易在绝缘表面带电。因此,存在有在带电表面上粘附灰尘或者当接触另一物体时产生静电放电的危险。
为了形成抗静电层30,旋涂聚(乙烯二氧噻吩)/聚乙烯磺酸(PEDOT/PSS)、聚苯胺中的莰酮磺酸(PANI/CSA)、PTPDES、Et-PTPDEK或PPBA,然后烘焙。将在下面的步骤中去除抗静电层30。对于抗静电层30,是通过将诸如银、镍、铜、锡的金属或其氧化物的粒子分散到丙烯酸树脂、聚脂树脂、四乙氧基硅烷等中而形成的层,例如包括亚锑氧化锡导电粒子的丙烯酸层,该粒子在50-70重量%范围内的粒子直径不超过0.2μm。
接下来,在去除抗静电层30之后通过各向异性蚀刻形成第二隔堤12(图3C)。为了减少工艺步骤,可以以相同的蚀刻方法通过蚀刻抗静电层30和绝缘膜来形成第二隔堤12。
当抗静电层30和第一电极形成为相互接触时,存在通过与包括在抗静电层30中的材料起反应而改变第一电极的表面状态或功函数的危险。因此,形成绝缘层作为抗静电层和第一电极层之间的缓冲层,并且通过蚀刻绝缘膜形成这里作为第二隔堤12的一部分隔堤。
然后,通过汽相淀积和涂布堆叠来形成有机化合物层14和用作阴极的第二电极15。可以通过上述工艺形成图3D中示出的结构。
本实施模式可以与实施模式1自由结合。
实施模式3在实施模式1中,已描述形成覆盖第一隔堤侧面的第二隔堤的例子。在本实施模式中,将参考图4A描述形成覆盖整个第一隔堤的第二隔堤的例子。
在图4A中,附图标记40是衬底,41是第一隔堤,42是第二隔堤,43是第一电极,44是有机化合物层,45是第二电极,46是TFT,48a到48c是绝缘膜。
在图5A到5D中说明用于形成图4A中所示结构的制造工艺的例子。
在具有绝缘表面的衬底40上形成TFT 46。TFT 46可以以已知的方法形成为n沟道TFT或者p沟道TFT。附图标记46a是沟道形成隔堤,46b、46c是源极区或漏极区,46d是栅电极,46e,46f是源电极或漏电极,46g是栅绝缘膜,47是电源线。在此描述了顶栅极型TFT,但并不排他,也可以使用底栅极型TFT。
用作阳极的第一电极43形成为部分地与TFT的电极46f重叠。
通过在整个表面上PCVD、溅射或涂布形成绝缘膜,并且通过利用光刻技术构图形成第一隔堤41。第一隔堤41覆盖第一电极43的边缘部分,电源线47,电极46e、46f,并在电极之间绝缘。在本实施模式中描述了通过涂布由无机绝缘膜(氧化硅膜、氮氧化硅膜)形成第一隔堤41的例子。
抛光或清洗第一电极43的暴露表面。图5A是在此步骤中一个像素的截面图。
在衬底的整个表面上形成绝缘膜(图5B)。为了形成绝缘膜,使用具有与第一隔堤的材料相同的蚀刻速率的材料。至于绝缘膜,可以使用具有与第一隔堤的材料不同的蚀刻速率的材料。
通过回蚀刻或各向异性蚀刻形成覆盖第一隔堤41的第二隔堤42。同时,暴露第一电极表面(图5C)。通过执行回蚀刻来反映绝缘膜的不规则性,从而形成第二隔堤42。此外,第二隔堤42的上边缘部分可形成得比第一隔堤41的更加光滑。
然后,通过汽相沉积形成有机化合物层44,并且在其上形成用作阴极的第二电极15。可以通过上述工艺形成图5D中示出的结构。有机化合物层44和第二电极45的膜形成方法优选是不会损坏TFT 46的电阻加热。也可以使用喷墨或旋涂。
本实施模式可以与实施模式1或实施模式2自由结合。
实施模式4在实施模式1中,已描述形成覆盖第一隔堤侧面的第二隔堤的例子,但在本实施模式中,将参考图4B描述形成仅覆盖电极的第一隔堤的例子。根据本实施模式可以形成亚微米尺寸的隔堤。
在图4B中,附图标记50是衬底,51是第一隔堤,52是第二隔堤,53是第一电极,54是有机化合物层,55是第二电极,56是TFT,以及58是绝缘膜。
在此,第一隔堤51由氧化物(氧化铝)形成,该氧化物通过在金属电极(包含铝作为主要成分的电极)上执行诸如热氧化或阳极氧化的氧化处理而得到。因此,由于第一隔堤可以以自对准方式形成,可以减少掩模的数量。通过氧化得到的第一隔堤上表面可以形成有甚至更小的尺寸。结果,可以得到更高的分辨率。该隔堤的尺寸可以非常小,从而提高孔径比。
在第一电极53形成在绝缘膜58上之后,形成TFT的电极(源电极或漏电极)。此后,通过氧化TFT的电极而形成氧化膜。第一隔堤51用作电极的氧化膜,以便厚度不超过0.1μm。
抛光或清洗第一电极53的暴露表面。接下来,在衬底的整个表面上形成绝缘膜。为了形成绝缘膜,使用蚀刻速率不同于第一隔堤材料的材料。因为第一隔堤已在电极间绝缘,所以可以形成半导体膜(多晶硅或非晶硅)来替代绝缘膜。在下面的工艺中,绝缘膜将用作第二隔堤,其覆盖第一隔堤的侧面。
通过各向异性蚀刻或回蚀刻几乎去除绝缘膜,仅与第一隔堤的侧面接触的第二隔堤52,并且同时第一电极表面被暴露。优选地,通过湿蚀刻以自对准方式使第二隔堤形成为曲面。从而,形成侧壁型隔堤。虽然可以仅利用第一隔堤在像素间绝缘,但是第一隔堤的上边缘部分和底边缘部分的厚度容易不均匀,也就是,在由金属氧化物形成第一隔堤的情况下倒置的锥形形状,结果容易产生不良的覆盖。在本实施模式中,可以通过由第二隔堤覆盖第一隔堤的侧面来防止具有薄膜厚度的有机化合物层的不良覆盖,并且因此可以提高发光装置的可靠性。
如实施模式4中所示,可以形成覆盖整个第一隔堤51的第二隔堤。
通过汽相沉积形成有机化合物层54,并在其上形成用作阴极的第二电极55。可以通过上述工艺得到图4B中所示的结构。有机化合物层54和第二电极55的膜形成方法优选为不会损坏TFT 56的电阻加热。也可以使用喷墨或旋涂。
本实施模式可以与实施模式1、实施模式2或实施模式3自由结合。
实施模式5因此在衬底上制造TFT和EL器件的时候,解决污染问题的可行方案是,将制造TFT的装置的安装场所和制造EL器件的装置的安装场所分开。例如,可以考虑分开其中安装设备的建筑物或分开工厂本身。
当分开设备时,将产生在安装场所之间运输衬底的问题,并且存在有在运输衬底期间对衬底的静电放电损坏和粘附灰尘的危险。TFT对于静电非常地脆弱。可以通过静电放电损坏或静电来改变TFT的特性。
图6A和6B中示出了发光装置的制造系统的例子,该系统适于将制造TFT的设备的安装场所(第一场所)和制造EL器件的设备的安装场所(第二场所)分开的情况。
图6A是根据本发明的流程图的例子。
将衬底传送到第一场所,在衬底上形成TFT。形成发光器件的阳极。然后,形成保护阳极表面的保护膜。利用由绝缘材料或抗静电材料形成的单层或它们的叠层来形成该保护膜。
接下来,从第一场所传送衬底。
然后,将衬度传送到第二场所,并形成用于阳极间绝缘的隔堤。形成该隔堤的同时暴露一部分阳极表面。通过蚀刻在第一场所形成的保护膜形成该隔堤可以减少工艺的步数。
接下来,形成有机化合物层,形成阴极,然后密封发光器件,然后从第二安装场所传送完成的发光装置。
根据具有这样的工艺流程的系统,即使要求在从阳极的形成到有机化合物层的形成工艺上所需花费的时间很长,也可以提高制造产量,因为在传送期间废料会粘附到保护膜。重要的是,形成有机化合物层同时减少了在暴露阳极表面上所花费的时间,因为粘附到阳极表面的废料量会随着时间而增加。
根据图6A所示的本工艺流程,可以在形成隔堤之前传送衬底,并且可以恰在形成该隔堤之后执行汽相沉积。
还可以在保护膜的形成阶段储存衬底。
可以提高第一安装场所的清洁度,可以在没有碱金属元素的情况下制造具有高的电特性的TFT,在分开安装场所的工艺期间该碱金属元素混入TFT会对TFT的电特性具有决定性的影响。
图6B是流程图的另一示例。
将衬底传送到第一安装场所,并将TFT形成在衬底上。并且,形成用于发光器件的阳极。然后,形成用于在阳极之间绝缘的隔堤。形成该隔堤的同时暴露部分阳极表面。形成用于保护阳极表面的保护膜。利用由绝缘材料或抗静电材料形成的单层或它们的叠层来形成该保护膜。
接下来,从第一安装场所传送衬底。
然后,将衬度传送到第二安装场所并且去除保护膜。或者,可以通过在保护层上执行各向异性蚀刻来形成实施模式1至实施模式4中所示的第二隔堤。
接下来,形成有机化合物层,并顺序地形成阴极。然后从第二安装场所传送完成的发光装置。
本实施模式可以应用于第一安装场所是第一工厂而第二安装场所是第二工厂的情况。
根据本发明,可以在发光装置的制造工艺期间有效地防止静电放电损坏和废料粘附。
实施模式6图15A和15B示出了具有与在实施模式1或实施模式2中所示的不同形状的第二隔堤的例子。
在图15A中,附图标记1610是衬底,1611是第一隔堤,1612是第二隔堤,1613是第一电极,1614是有机化合物层,1615是第二电极,1616是TFT,以及1618是绝缘膜。
如图15A所示,第二隔堤1612具有锥形斜面。形成第一隔堤1611,执行CMP等,然后形成第二隔堤1612。可以通过适当地控制蚀刻条件来形成第二隔堤1612。第二隔堤1612的锥角形成得比第一隔堤1611的小。用于第一隔堤1611和第二隔堤1612的材料可以适当地选择,并且只要它们是绝缘材料就没有限制。覆盖第一隔堤的底部边缘部分的附近,因此可以覆盖没有完全抛光的第一电极1613的区域。
在图15B中,附图标记1620是衬底,1621是第一隔堤,1622是第二隔堤,1623是第一电极,1624是有机化合物层,1625是第二电极,1626是TFT,以及1628是绝缘膜。
在图15B中,第二隔堤1622具有弯曲斜面,其不同于图1A和1B所示的弯曲表面(弯曲表面的曲率半径的中心在阳极侧)。可以通过适当地控制蚀刻条件来形成第二隔堤1622。在图15B中,该弯曲表面的曲率半径的中心在阴极侧。在发光区的整个区域中,有机化合物层的膜厚度可以是均匀的。在另一结构中,因为有机化合物层受该隔堤的边缘部分影响,所以有机化合物层的膜厚度趋于在该隔堤的边缘部分的附近比在中心部分更厚。
如图15B所示,优选地,第二隔堤1622由对有机化合物层材料具有亲合力的材料形成,并且第一隔堤1621由对有机化合物层材料不具亲合力的材料形成。接下来,在通过提供超声振动而从喷墨头释放包含发光材料的溶液来形成有机化合物层的情况下,通过增加溶液的动态接触角可以将划分每个像素的第一隔堤(具有非亲合力)上的溶液移动到第二隔堤(具有亲合力)和第一电极表面。
在使用形成第一隔堤的无机材料和形成第二隔堤的有机材料的情况下,从第二隔堤脱气的总量减少,因为第二隔堤的形状和体积比图1A和图15A中所示的小。在此工艺中,可以减少在有机化合物层的汽相沉积之前执行的用于脱气的真空烘焙所花费的时间。因为脱气量小,所以即使在密封发光器件之后,发光装置的长期可靠性也得到提高。
本实施模式可以与实施模式1、实施模式2、实施模式3、实施模式4或实施模式5自由结合。
实施模式7图16A示出了在第一隔堤1711表面上执行疏水性处理的例子。
在图16A中,附图标记1710是衬底,1711是第一隔堤,1712是第二隔堤,1713是第一电极,1714是有机化合物层,1715是第二电极,1716是TFT,以及1718是绝缘膜。
通过构图形成由透明导电膜(ITO等)形成的第一电极1713,在整个衬底上形成氧化硅膜。然后,通过利用SiHmFn气体等离子体处理来执行疏水性处理而得到表面1700。然后,通过构图形成第一隔堤1711。
形成由聚乙烯基吡咯烷酮形成的树脂膜,通过构图形成第二隔堤1712。然后,顺序形成有机化合物层1714和第二电极1715。此外,在利用用于形成有机化合物层1714的涂布或喷墨的情况下,通过增加溶液的动态接触角,将划分每个像素的第一隔堤(疏水性)上的溶液移动到第二隔堤(亲水性)和第一电极表面。
包括薄金属膜(Ag或Al)和透明导电膜(ITO等)的叠层的阴极被用作第二电极1715,以传递在有机化合物层1714中产生的亮度。因此可以形成发光装置,该装置可以从衬底1710位置向上和从衬底1710位置向下发射光。光提取的方向不受特别限制,可以使用在任何方向都可发射光的发光装置。
图16B示出了用于第一隔堤1721和第二隔堤1722的疏水性材料。通过PCVD在第一电极1723上形成氮化硅膜,通过构图形成第一隔堤,然后,在由涂布形成环氧树脂之后通过回蚀刻形成第二隔堤。此外,在利用用于形成有机化合物层1724的涂布或喷墨的情况下,通过增加溶液的动态接触角,将划分每个像素的第一隔堤(疏水性)和第二隔堤(疏水性)上的溶液仅移动到和第一电极表面。
在图16B中,附图标记1720是衬底,1721是第一隔堤,1722是第二隔堤,1723是第一电极,1724是有机化合物层,1725是第二电极,1726是TFT,以及1728是绝缘膜。
本实施模式可以与实施模式1、实施模式2、实施模式3、实施模式4、实施模式5或实施模式6自由结合。
实施模式8在本实施模式中,将描述在使用顶部发射结构的情况下形成辅助电极的例子,该辅助电极由用于减小透明电极的电阻的低阻抗金属材料形成。
在图17A中,附图标记1800是辅助电极,1810是衬底,1811a是第一隔堤,1812是第二隔堤,1813是第一电极,1814是有机化合物层,1815是第二电极,1816是TFT,以及1818是绝缘膜。
为了得到图17A中示出的结构,在衬底1810上形成TFT 1816并且形成第一电极1813。
第一电极1813由具有大功函数的金属材料形成,具体地,铂(Pt),铬(Cr),钨(W)或镍(Ni)。可以利用透明导电膜(ITO)形成第一电极1813。在此,可以形成从衬底1810位置向上和从衬底1810位置向下发射光的发光装置。
接下来,在整个衬底上形成绝缘膜,通过溅射连续形成由低阻抗金属材料(掺入赋予其导电类型的杂质元素的多晶硅,从W、WSix、Al、Ti、Mo、Cu、Ag、Ta、Cr或Mo中选择的元素,包含含有上述元素作为其主要成分的合金材料或化合材料的膜,或包括这些膜的叠层)形成的金属膜。然后,选择性地利用金属膜上的掩模和绝缘膜执行蚀刻,以形成辅助电极1800和第一隔堤1811。可以利用相同的掩模执行蚀刻,此时,辅助电极1800和第一隔堤1811的构图形状是一致的。在执行利用相同掩模的蚀刻的情况下,可以形成辅助电极而不增加掩模数。
抛光第一电极表面1813,通过涂布形成绝缘膜,然后通过执行回蚀刻形成第二隔堤1812。
通过汽相沉积、喷墨或涂布形成有机化合物层1814。然后,通过溅射形成第二电极1815,其包括薄金属膜(不超过10μm的厚度)和透明导电膜的叠层。
第二电极1815由MgAg、MgIn、AlLi等合金形成的薄金属膜、透明导电膜(氧化铟锡(ITO)、透明导电薄(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)的叠层膜组成。第二电极1815用作发光器件的阴极,并且从每个发光器件传递光。
可以通过上述工艺获得图17A中所示的结构。
因为透明导电膜的阻抗值相对要高,所以难以形成大尺寸屏幕。然而,提供辅助电极1800总体上导致减小了阴极的阻抗。因此,可以形成大尺寸屏幕,此外,透明导电膜可以形成得薄。
可以通过增加多一个掩模来形成在底部具有布线的接触孔。图17B示出了通过辅助电极连接阴极和引出布线的例子。
通过与图17A中相同的制造工艺形成第一电极,在整个表面上形成绝缘膜。
接下来,执行蚀刻用于在底部形成到达电极1812的接触孔,如图17B所示。然后,形成金属膜。
通过与图17A中所示的相同的制造工艺,利用相同掩模,由蚀刻金属膜和绝缘膜形成第一隔堤1811b、1811a和辅助电极1800。
通过图17A中所示的相同的制造工艺,形成由薄金属膜(厚度不超过10μm)和透明导电膜的叠层组成的有机化合物层1814和电极1815。
可以通过上述工艺获得图17B中所示的结构。辅助电极1800具有与第二电极1815和电极1821相同的电势。电极1821电连接到电极1820。虽然未示出,但是电极1820是引线(连接布线)并且延伸到终端部分。
与图8A相反地,其中在源侧驱动电路和像素部分之间提供用于阴极和连接布线导通的连接区域,而可以省略连接区域,因为在像素部分中通过辅助电极1800可以导通阴极和连接布线。
虽然在每个像素中可以连接在底部的阴极和布线,但是优选地,当优先考虑孔径比时,在显示部分的周边部分中的该隔堤处提供使阴极和连接布线相互导通的几个辅助电极。图17C示出了面板的顶视图的例子。
如图17C所示,在像素部分1802的周边部分中形成阴极和连接布线的导通。在图17C中,形成具有14个接触孔的接触部分1825。在具有图17B所示的结构的接触部分1825中,形成第一隔堤1811b。在具有图17A所示的结构的像素部分1802中,形成第一隔堤1811a。在图17C中,可以减少除了像素部分以外覆盖有布线和电路的区域。
在图17C中,由虚线指示的附图标记1801是源极信号线驱动电路,1802是像素部分,1803是栅极信号线驱动电路,1810是衬底,1804是透明密封衬底,1805是第一密封剂,1807是第二透明密封剂,其填充由第一密封剂1805封闭的内部。第一密封剂1805包含间隙制剂用于保持衬底的间隔。
用于传送输入到源极信号线驱动电路1801和栅极信号线驱动电路1803的信号的连接布线(未示出)从用作外部输入端子的FPC(柔性印刷电路)接收视频信号或时钟信号。尽管仅举例了FPC,但是印刷线路板(PWB)可以贴附于FPC。
本实施模式可以与实施模式1、实施模式2、实施模式3、实施模式4、实施模式5、实施模式6或实施模式7自由结合。
实施模式9图18示出了利用非晶硅作为有源层的TFT而代替利用多晶硅作为有源层的TFT的例子。
在图18中,附图标记1910是衬底,1911是第一隔堤,1912是第二隔堤,1913是第一电极,1914是有机化合物层,1915是第二电极,1916是非晶硅TFT,以及1917、1918是绝缘膜。
可以使用已知的技术作为非晶硅TFT 1916的制造步骤。第一,在衬底1910上形成基底绝缘膜,在栅电极上执行构图,然后形成栅绝缘膜。第二,顺序堆叠非晶硅膜(有源层)、包含磷(n+层)的非晶硅膜和金属膜。第三,在非晶硅膜上执行构图成为所需的器件形状,在与栅电极交迭的区域上选择性地执行蚀刻以暴露一部分非晶硅,然后形成沟道。然后,整个表面用绝缘膜1917、1918覆盖,并形成接触孔、源极布线和漏极布线。
非晶硅TFT 1916形成为沟道蚀刻型TFT,但也可形成为沟道终止型TFT。
非晶硅TFT制造以后的工艺与实施模式1中的相同,其中形成第一电极1913,形成第一隔堤1911,然后抛光第一电极表面1913,然后在由涂布形成绝缘膜之后通过执行回蚀刻形成第二隔堤1912。
通过汽相沉积、喷墨、涂布形成有机化合物层1914。接下来通过汽相沉积或溅射形成第二电极1915。
因为用于非晶硅TFT的工艺需要很少的高温处理,所以该工艺适合批量生产。因此,可以降低制造发光装置的成本。
因为在本实施模式中描述了利用非晶硅TFT的例子,所以像素部分和驱动电路不形成在相同的衬底上,但是仅像素部分形成在衬底上,并且驱动电路具有IC结构。
本实施模式可以与实施模式1、实施模式2、实施模式3、实施模式4、实施模式5、实施模式6、实施模式7或实施模式8自由结合。
将在下面更详细地描述具有上述构成的本发明的实施例。
实施例1图8A和8B示出了制造发光装置(具有顶部发射结构)的例子,该装置包括具有有机化合物层的发光器件,该有机化合物层作为在具有绝缘表面的衬底上的发光层。
图8A是发光装置的顶视图,图8B是沿图8A中A-A`线的截面图。由虚线指示的附图标记1101是源极信号线驱动电路,1102是像素部分,1103是栅极信号线驱动电路。此外,附图标记1104是透明密封衬底,1105是第一密封剂,1107是第二透明密封剂。由第一密封剂1105围绕的内部区域由第二透明密封剂1107填充。第一密封剂1105包含用于将密封衬底1104和衬底1110隔开的间隙材料。
附图标记1108是用于传送输入到源极信号线驱动电路1101和栅极信号线驱动电路1103的信号的连接布线。该连接布线1108从作为外部输入端子的柔性印刷电路(FPC)1109接收视频信号或时钟信号。虽然在此仅举例了FPC1109,但是印刷线路板(PWB)可以贴附于FPC 1109。
接下来,将参考图8B描述截面结构。在衬底1110上形成驱动电路和像素部分。在此,说明作为驱动电路的源极信号线驱动电路1101和像素部分1102。
源极信号线驱动电路1101由CMOS电路形成,该电路是n沟道型TFT 1123和p沟道型TFT 1124的组合。组成驱动电路的TFT可以由诸如CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路的已知电路形成。在本实施例中描述了形成在衬底上的称为驱动器集成型的驱动电路,但并不排他地,该驱动电路也可以形成在衬底之外。并不特别限制利用多晶硅膜作为有源层的TFT的结构,它也可以是顶栅极型TFT或底栅极型TFT。
像素部分1102由多个像素形成,每个像素都包括开关TFT 1111、电流控制TFT 1112和第一电极(阳极)1113,该电极电连接到电流控制TFT 1112的漏极。电流控制TFT 1112可以是n沟道型TFT或者是p沟道型TFT,但当它被连接到阳极时,优选地它是p沟道型TFT。优选地,还可以适当地提供存储电容(未示出)。在此虽然举例说明了具有两个TFT的数千像素之中的仅一个像素的截面结构,但是一个像素可以适当地提供有三个或更多的TFT。
因为第一电极1113直接连接到TFT的漏极,所以优选地,第一电极1113的下层由可与含硅的漏极欧姆接触的材料形成,第一电极1113与有机化合物层接触的最上层由具有大功函数的材料形成。例如,包括氮化钛膜、含铝作为其主要成分的膜和氮化钛膜的三层结构可以具有低阻抗作为布线,并且与漏极良好地欧姆接触,同时还用作阳极。此外,第一电极1113可以由单层,例如是氮化钛膜、铬膜、钨膜、锌膜、铂膜等,或三层或更多层的叠层形成。
形成绝缘体1114a、1114b(称为隔堤等)以覆盖第一电极(阳极)1113的边缘。根据实施模式3,绝缘体1114a、1114b可以由有机树脂膜或含硅绝缘膜形成。在此,绝缘体1114a由氧化硅膜形成,绝缘体1114b由正型感光性丙烯酸树脂膜形成。因此,绝缘体1114a、1114b可以形成为如图8B中所示的形状。
为了提高覆盖率,绝缘体1114b的上边缘部分或底边缘部分形成具有曲率的曲面。例如,在使用正型感光丙烯酸作为用于绝缘体1114b的材料的情况下,优选地仅形成绝缘体1114b的上边缘部分,其具有曲率半径(0.2μm-3μm)的曲面。根据对于感光材料的光而变为在蚀刻剂中不能溶解的负型感光性材料,或者根据对于感光材料的光而变为在蚀刻剂中能溶解的正型感光性材料,可以用作绝缘体1114b。
通过利用蒸发掩模的汽相沉积或喷墨,在第一电极(阳极)1113上选择性地形成有机化合物层1115。此外,在有机化合物层1115上形成第二电极(阴极)1116。作为阴极,可以使用具有小功函数的材料(例如Al、Ag、Li、Ca,或者它们的合金,例如MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)。在本实施例中,为了第二电极可以透射发光,第二电极(阴极)1116由具有薄厚度的金属薄膜和透明导电膜(例如氧化铟-氧化锡合金(ITO)、氧化铟-氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)的叠层形成,。这样制造包括第一电极(阳极)1113、有机化合物层1115和第二电极(阴极)1116的发光器件1118。在本实施例中,因为举例说明了发射白光的发光器件1118的例子,所以提供了包括着色层1131和光屏蔽层(黑色矩阵BM)的1132滤色器(为了易于说明,在此未示出外涂层)。
此外,如果选择性地形成可以实现R、G和B发射的每个有机化合物层,可以获得全色显示而不利用滤色器。
为了密封发光器件1118,形成透明保护层1117。该透明保护叠层可以由通过溅射或CVD形成的氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜(SiNO膜N与O成分比为N>O)或氧氮化硅膜(SiON膜N与O成分比为N<O)、或含碳作为其主要成分(例如DLC膜或CN膜))的薄膜形成。在本实施例中,透明保护层1117由氮化硅膜形成,其中该氮化硅膜通过在大气气氛下由包括氮和氩的硅靶形成,其具有对于诸如湿气、碱金属等杂质元素进行阻挡的效果。优选地,为了光可以通过透明保护层传递,透明保护层的总厚度形成得尽可能薄。
此外,为了密封发光器件1118,在惰性气体气氛下,密封衬底1104被第一密封剂1105和第二密封剂1107粘合到衬底。优选地,使用环氧树脂作为用于第一密封剂1105和第二密封剂1107的材料。还优选地,第一密封剂和第二密封剂尽可能地抑制了湿气或氧气的侵入。
此外,在本实施例中,除了玻璃衬底或石英衬底外,还可以使用由玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚酯薄膜、聚酯、丙烯酸树脂等形成的塑料衬底,作为构成密封衬底1104的材料。在利用第一密封剂1105和第二密封剂1107粘合密封衬底1104之后,可以将第三密封材料施加于密封衬底和衬底的侧面(暴露面)。
通过上述的密封和发光器件,发光器件可以完全地封装,并且可以防止导致发光器件损坏的湿气和氧气从外部渗透。随后,可以得到具有高可靠性的发光器件。
此外,可以通过利用透明导电膜作为第一电极1113而形成顶部和底部发射型发光装置。
在本实施例中,描述了具有发光器件的发光装置结构的例子,其中有机化合物层形成在阳极上,作为透明电极的阴极形成在有机化合物层上(下文中的“顶部发射结构”)。另一方面,发光装置可以形成为具有发光器件的结构,其中有机化合物层形成在阳极上,阴极形成在有机化合物层上(下文中称为“底部发射结构”),并且通过作为透明电极的阳极在TFT的方向发射有机化合物层中产生的光。
图9A和9B示出了具有底部发射结构的发光装置例子。
图9A是发光装置的顶视图,图9B是沿图9A中A-A`线的截面图。由虚线指示的附图标记1201是源极信号线驱动电路,1202是像素部分,1203是栅极信号线驱动电路。此外,附图标记1204是密封衬底,1205是包含用于间隔封闭空间的间隙材料的密封剂,以及由密封剂1205围绕的内部区域由惰性气体(典型地为氮气)填充。由密封剂1205围绕的内部空间中残存的微量湿气通过干燥剂1207去除,因此该空间是足够干燥的。
附图标记1208是用于传送被输入到源极信号线驱动电路1201和栅极信号线驱动电路1203的信号的连接布线。该连接布线1208从作为外部输入端子的柔性印刷电路(FPC)1209接收视频信号或时钟信号。
接下来,将参考图9B描述截面结构。在衬底1210上形成驱动电路和像素部分,图9B中出示了像素部分1202和作为驱动电路的源极信号线驱动电路1201。源极信号线驱动电路1201由CMOS电路形成,该CMOS电路是n沟道型TFT 1223和p沟道型TFT 1224的组合。
像素部分1202由多个像素形成,每个像素都包括开关TFT 1211、电流控制TFT 1212和电连接到电流控制TFT 1212的漏极的由透明导电膜形成的第一电极(阳极)1213。
在本实施例中,第一电极1213形成为其一部分与连接电极交迭,因此通过连接电极被电连接到TFT 1212的漏极区。优选地,第一电极1213由具有透明性和大功函数的导电膜形成(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO),ZnO(氧化锌)等)。
形成绝缘体1214a、1214b(称为隔堤等)以覆盖第一电极(阳极)1213的边缘部分。为了提高覆盖率,绝缘物质1214b的上边缘部分或下边缘部分形成为具有曲率的曲面。根据实施模式1,绝缘体1214a、1214b可以形成为侧壁型绝缘体。
通过利用蒸发掩模的汽相沉积或喷墨,在第一电极(阳极)1213上选择性地形成有机化合物层1215。此外,在有机化合物层1215上形成第二电极(阴极)1216。作为形成阴极的材料,可以使用具有小功函数的材料(例如Al、Ag、Li、Ca,或者它们的合金,即MgAg、MgIn、AlLi、CaF2或CaN)。因此,制造包括第一电极(阳极)1213、有机化合物层1215和第二电极(阴极)1216的发光器件1218。发光器件1218以图9B中箭头所示的方法发射光。本实施例中的发光器件1218是发光器件型,其可以实现R、G、B单色发光。通过发光器件可以获得全色发光,其中选择性地形成可以实现R、G和B发射的每个有机化合物层。
此外,为了密封发光器件1218,形成透明保护层1217。
此外,为了密封发光器件1218,在惰性气体气氛下通过密封剂1205将密封衬底1204结合到衬底。预先通过喷砂在密封衬底1204的表面上形成压下的部分。然后,将干燥剂1207放置到密封衬底1204上方的压下部分。优选地,使用包括环氧树脂族的材料作为用于密封剂1205的材料。还优选地,密封剂1205尽可能地抑制了湿气或氧气的侵入。
此外,在本实施例中,除了金属衬底、玻璃衬底或石英衬底以外,还可以使用由玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚酯薄膜、聚酯、丙烯酸树脂等形成的塑料衬底,作为具有压下部分的密封衬底1204的材料。可以通过利用能将干燥剂粘贴到其内部的金属来密封该发光器件。
此外,本实施例可以与实施模式1至实施模式9中的任何一种自由结合。
实施例2在本实施例中,将描述制造这样的器件的例子,该器件具有在叠层结构中的材料的各种功能和功能划分,用于通过松弛能量势垒而提高在有机化合膜中存在的载流子的迁移率。
插入载流子注入层的技术对于在叠层结构中能量势垒的松弛是有帮助的。也就是,通过将能量势垒松弛的材料插入具有大能量势垒的叠层结构之间的界面,该能量势垒可以设计为阶梯图案。因此,可以提高来自电极的载流子注入特性,并且驱动电压可以减小到一定程度。然而,导致这样的问题,即,有机界面的数量随着层数量的增加而增加。这就是为什么单层结构宁可要保持驱动电压和功率效率的最高数据的原因。换句话说,通过克服该问题,叠层结构可以实现单层结构的驱动电压和功率效率,并且保持了叠层结构的优点(可以堆叠各种类型的材料而不用复杂的分子设计)。
在本实施例中,当包括多个功能区域的有机化合膜形成在发光器件的阴极和阳极之间时,具有混合区域的结构,其与传统的在每个叠层之间具有明显界面的叠层结构不同,它包括构成第一功能区域的材料和构成第二功能区域的另一种材料,形成在第一功能区域和第二功能区域之间。
本实施例还包括这种情况,其中能够将三重激发能量转换为发光的材料添加到混合区域作为掺杂剂。此外,该混合区域可以形成有浓度梯度。
一般认为,通过应用上述的这种结构,相比与传统结构,存在于功能区域之间的能量势垒减小,因此提高了载流子注入性能。也就是,功能区域之间的能量势垒通过形成混合区域得到松弛,因此,能够降低驱动电压并且可以防止亮度降低。
根据前面所述,在至少包括第一有机化合物可开发功能的一个区域(第一功能区域)和与构成第一功能区域的物质不同的第二有机化合物可开发功能的一个区域(第二功能区域)的发光器件的制造、以及具有该发光器件的发光装置的制造中,在第一功能区域和第二功能区域之间制造混合区域,该混合区域包括构成第一功能区域的有机化合物和构成第二功能区域的有机化合物。
在膜形成装置中,具有多个功能区域的有机化合膜可以在一个沉积室中形成,因此与之提供了多个蒸发源。
首先,沉积第一有机化合物。在开始汽相沉积时通过打开闸门,在衬底的方向分散第一有机化合物,该第一化合物已在先通过电阻加热被汽化。接下来,形成图10A所示的第一功能区域610。
接下来,当沉积第一化合物时,打开第一闸门,沉积第二有机化合物。此外,在开始汽相沉积时通过打开第二闸门,在衬底的方向分散第二有机化合物,该第二化合物也已在先通过电阻加热被汽化。接下来,可以形成包括第一有机化物和第二有机化合物的第一功能区域611。
然后,过一会儿仅关闭第一闸门,沉积第二有机化合物。接下来,可以形成第二功能区域612。
此外,在本实施例中,将描述通过同时沉积两类有机化合物以形成混合区域的情况。然而,可以在第一有机化合物的蒸发气氛下沉积第一有机化合物之后,沉积第二有机化合物,并且在第一功能区域和第二功能区域之间形成混合区域。
接下来,当沉积第二有机化合物时,打开第三闸门并且沉积第三有机化合物。此外,在开始汽相沉积时通过打开闸门,在衬底的方向上分散第三有机化合物,该第三化合物也已先通过电阻加热被汽化。接下来,可以形成包括第二有机化物和第三有机化合物的第二混合区域613。
然后,过一会儿仅关闭第二闸门,沉积第三有机化合物。接下来,可以形成第三功能区域614。
最后,通过在衬底上形成阴极完成发光器件。
此外,作为图10B中示出的另一有机化合膜,在通过利用第一有机化合物形成第一功能区域620之后,形成包括第一有机化物和第二有机化合物的第一混合区域621,以及通过利用第二有机化合物形成第二功能区域122。此后,在形成第二功能区域622的工艺中,临时打开第三闸门以同时沉积第三有机化合物。接下来,形成第二混合区域623。
然后,过一会儿通过关闭第三闸门,再次形成第二功能区域622。此后,在衬底上形成阴极,从而完成发光器件。
因为可以在一个沉积室中形成具有多个功能区域的有机化合膜,所以可以防止杂质污染功能区域间的界面,同时可以在功能区域间的界面处形成混合区域。因此,可以制造具有多个功能的发光器件而没有明显的叠层结构(即没有明显的有机界面)。
此外,当使用可在沉积之前、淀积期间或之后执行真空退火的膜形成装置,通过在沉积期间真空退火,可以使混合区域中的分子间状态更强。因此,可以减小驱动电压并且防止亮度下降。此外,可以在沉积之后执行退火(脱气),结果,可以进一步去除在保留在衬底上的有机化合物层中的诸如氧气或湿气的杂质,并且可以制造高密度和高纯度的有机化合物层。
此外,本实施例可以与实施模式1至9或者实施例1中的任何一个自由结合。
实施例3通过实施本发明,可以制造各种模块(有源矩阵型液晶模块、有源矩阵型EL模块和有源矩阵型EC模块)。也就是,通过实施本发明,可以完成所有结合这些模块的电子设备。
作为这样的电子设备(电子仪器),可以给出摄像机、数码照相机、头戴式显示器(目镜型显示器)、汽车导航仪、投影仪、汽车立体声、个人电脑、便携式信息终端(移动电脑、便携式电话、电子书等)等。图11A-12C示出了这些设备的例子。
图11A是个人电脑,包括主体2001、图像输入部分2002、显示部分2003、键盘2004等。根据本发明可以减少这些隔堤的顶部表面区域(形状),并且增加了孔径比因此可以实现高清晰度显示。
图11B是摄像机,包括主体2101、显示部分2102、声音输入部分2003、操作开关2004、电池2005、图像接收部分2106等。根据本发明可以减少这些隔堤的顶部表面区域(形状),并且增加了孔径比因此可以实现高清晰度显示。
图11C是移动电脑,包括主体2201、摄像部分2202、图像接收部分2203、操作开关2204、显示部分2205等。
图11D是使用记录有节目的记录介质(下文中的记录介质)的播放器,包括主体2401、显示部分2402、扬声器部分2403、记录介质2404、操作开关2405等。此外,播放器使用DVD(数字化视频光盘)或CD作为记录介质,并且可以用于欣赏音乐、电影和玩游戏或上网。
图11E是数码照相机,包括主体2501、显示部分2502、接目镜2503、操作开关2504、图像接收部分(未示出)等。根据本发明可以减少这些隔堤的顶部表面区域(形状),增加了孔径比因此可以实现高清晰度显示。
图12A是便携式电话,包括主体2901、语音输出部分2902、语音输入部分2903、显示部分2904、操作部分2905、天线2906、图像输入部分(CCD、图像传感器等)2907等。根据本发明可以减少这些隔堤的顶部表面区域(形状),增加孔径因此可以实现高清晰度显示。
图12B是便携式书(电子书),包括主体3001、显示部分3002和3003、记录介质3004、操作开关3005、天线3006等。根据本发明可以减少这些隔堤的顶部表面区域(形状),增加孔径因此可以实现高清晰度显示。
图12C是显示器,包括主体3101、支持底座3102、显示部分3103等。
另外,图12C中所示的显示器具有中型或小型或大型屏幕尺寸,例如从5至20英寸的屏幕尺寸。此外,为了形成该尺寸的显示部分,优选地,使用具有1m边长的衬底的显示部分,并且通过[多联印刷(gang printing)]多个图形实行批量生产。
如上所述,应用本发明的范围相当广泛,可应用到制造所有领域的电子设备的方法中。此外,可以通过与实施模工1至实施模式9、实施例1或实施例2中的任何一个结合而实现实施例的电子设备。
实施例4实施例3中描述的电子设备装配有这样的模块,该模块具有包括密封的发光器件的面板,其上安装有控制器和包括诸如电源电路的电路的IC。该模块和面板都是发光装置的一个模式。在本实施例中,将描述模块的具体结构。
图13A示出了包括面板800的模块的示意图,其上安装有控制器801和电源电路802。该面板800具有在每个像素中设置有发光器件的像素部分803,用于在像素部分803中选择像素的扫描线驱动电路804,以及用于将视频信号提供给所选像素的源极线驱动电路805。
控制器801和电源电路802具有印刷衬底806,通过FPC 807将来自控制器801或电源电路802的各种信号和电源电压提供给面板800中的像素部分803、扫描线驱动电路804和源极线驱动电路805。
通过接口(I/F)808将电源电压和各种信号提供给印刷电路806,其中设置有多个输入端子。
虽然在本实施例中印刷衬底806安装在具有FPC的面板800上,但是本发明不限于此结构。控制器801和电源电路802可以采用COG(玻璃上芯片)方法直接设置在面板800上。
此外,在印刷电路806中,存在这种情况,即形成在引线之间的电容和布线自身的阻抗给电源电压或信号带来噪声,或者造成信号迟钝上升。因此在印刷衬底806中可以提供各种设备,诸如电容和缓冲器,以防止电源电压或信号的噪声以及产生信号的迟钝上升。
图13B是示出印刷衬底806配置的框图。提供给接口808的电源电压和各种信号被提供到控制器801和电源电路802。
控制器801具有A/D转换器809,锁相环(PLL)810,控制信号产生部分811以及SRAM(静态随机存取存储器)812和813。虽然在本实施例中使用了SRAM,但是代替SRAM,也可以使用SDRAM和DRAM(动态随机存取存储器),只要可以高速读写数据。
由接口808提供的视频信号在A/D转换器809中进行并行-串行转换,以输入到控制信号产生部分811,作为对应R、G、B相应颜色的视频信号。此外,基于由接口808提供的各种信号,在A/D转换器809中产生Hsync信号、Vsync信号、时钟信号CLK和交流电压(AC cont)以输入到控制信号产生部分811。
锁相环810具有使每个由接口808提供的信号的频率相位与控制信号产生部分811的工作频率的相位同步化的功能。控制信号产生部分811的工作频率不必与由接口808提供的每一信号的频率相同,但是,在相锁相环810中以相互同步的方式调整控制信号产生部分811的工作频率。
输入到控制信号产生部分811的视频信号被一次写入和保存在SRAM812、813中。控制信号产生部分811从保存在SRAM 812中的视频信号的所有位中,逐位地读出对应于所有像素的视频信号,并且将它们提供给面板800中的源极线驱动电路805。
控制信号产生部分811提供信息给面板800中的扫描线驱动电路804,该信息涉及每位的发光器件发射光的周期。
电源电路802提供预定电源电压给面板800中的源极线驱动电路805、扫描线驱动电路804和像素部分803。
将参考图14详细描述电源电路802的结构。本实施例的电源电路802包括利用四个开关调节器控制器860的开关调节器854和串联调节器855。
一般,与串联调节器相比尺寸小且重量轻的开关调节器,可以增加电压和转换正负极并且降低电压。另一方面,与开关调节器相比,仅用于降低电压的串联调节器具有良好的输出电压精确度,几乎不会引起波动或噪声。本实施例的电源电路802使用这两者的组合。
图14中示出的开关调节器854具有开关调节器控制(SWR)860、衰减器(ATT)861、变压器(T)862、电感器(L)863、参考电源(Vref)864、振荡电路(OSC)865、二极管866、双极晶体管867、变阻器868和电容869。
当在开关调节器854中转换外部锂离子电池(3.6V)的电压等时,产生提供给阴极的电源电压和提供给开关调节器854的电源电压。
串联调节器855具有带隙电路(BG)870、放大器871、运算放大器872、电流源873、变阻器874和双极晶体管875,并提供有在开关调节器854中产生的电源电压。
在串联调节器855中,由开关调节器854产生的电源电压被用于产生直流电源电压以提供给布线(电流源线),用于根据由带隙电路870产生的恒定电压给发光器件的每个颜色的阳极提供电流。
此外,将电流源873用于将视频信号电流写入像素的驱动方法。在此,由电流源873产生的电流被提供给面板800中的源极线驱动电路805。在将视频信号电压写入像素的驱动方法中,不必提供电流源873。
可以利用TFT形成开关调节器、OSC、放大器和运算放大器。
本实施例的结构可以与实施模式1至实施模式8以及实施例1至实施例3中的任何结构自由地结合。
根据本实施例,通过由第二隔堤覆盖第一隔堤的侧面或上表面,可以减少不良覆盖,即使当第一隔堤的截面形状水平差异很大时。此外,因为该隔堤的上表面形状可以形成得窄,所以可以实现更高的分辨率。
此外,根据本发明,可以防止在制造设备或设备的安装场所之间传送衬底的过程中,经常遇到的静电放电损坏或灰尘的粘附。
权利要求
1.一种发光装置,包括具有绝缘表面的衬底;形成在该衬底上的发光器件,其具有第一电极、有机化合物层和第二电极;覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤;以及用作第一隔堤侧壁的第二隔堤。
2.根据权利要求1所述的发光装置,其中用于形成第一隔堤的材料与用于形成第二隔堤的材料不同。
3.根据权利要求1所述的发光装置,其中用于形成第一隔堤的材料是无机绝缘材料,用于形成第二隔堤的材料是有机绝缘材料。
4.根据权利要求1所述的发光装置,其中用于形成第一隔堤的材料是疏水性材料,用于形成第二隔堤的材料是亲水性材料。
5.根据权利要求1所述的发光装置,其中与有机化合物层接触的第一电极表面上的不规则性比由第一隔堤覆盖的第一电极表面上的不规则性小。
6.根据权利要求1所述的发光装置,其中在第一电极内与第二隔堤接触的区域上的不规则性比与第一隔堤接触的第一电极表面上的不规则性小。
7.一种发光装置,包括具有绝缘表面的衬底;形成在该衬底上的发光器件,其具有第一电极、有机化合物层和第二电极;覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤;以及覆盖第一隔堤的第二隔堤,其中有机化合物层形成在第一电极上,第二电极形成在有机化合物层上,第二隔堤设置在有机化合物层和第一隔堤之间。
8.根据权利要求7所述的发光装置,其中用于形成第一隔堤的材料是无机材料。
9.根据权利要求7所述的发光装置,其中用于形成第一隔堤的材料与用于形成第二隔堤的材料彼此不同。
10.根据权利要求7所述的发光装置,其中用于形成第一隔堤的材料与形成第二隔堤的材料是相同的。
11.根据权利要求7所述的发光装置,其中与有机化合物层接触的第一电极表面上的不规则性比以第一隔堤覆盖的第一电极表面上的不规则性小。
12.根据权利要求7所述的发光装置,其中在第一电极内与第二隔堤接触的区域上的不规则性比与第一隔堤接触的第一电极表面上的不规则性小。
13.一种发光装置,包括具有绝缘表面的衬底;形成在该衬底上的发光器件,其具有第一电极、有机化合物层和第二电极;包括氧化物并且覆盖电极的第一隔堤;以及用作第一隔堤侧壁的第二隔堤,其中有机化合物层形成在第一电极上,第二电极形成在有机化合物层上。
14.根据权利要求13所述的发光装置,其中与有机化合物层接触的第一电极表面上的不规则性比以第一隔堤覆盖的第一电极表面上的不规则性小。
15.根据权利要求13所述的发光装置,其中在第一电极内与第二隔堤接触的区域上的不规则性比与第一隔堤接触的第一电极表面上的不规则性小。
16.根据权利要求13所述的发光装置,其中包括氧化物并覆盖电极的第一隔堤用作布线。
17.一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有位于具有绝缘表面的衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,其中该方法包括以下步骤在第一安装场所中,在衬底上形成TFT和第一电极,并且形成有机树脂膜或无机绝缘膜,其覆盖第一电极的整个表面;将衬底传送到第二安装场所;在第二安装场所中,在露出第一电极的一部分之后,通过蚀刻有机树脂膜或无机绝缘膜而形成隔堤,并且在第一电极上形成有机化合物层而不暴露于空气中;以及在有机化合物层上形成第二电极。
18.一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有位于具有绝缘表面的衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,其中该方法包括以下步骤在第一安装场所中,在衬底上形成TFT和第一电极,并且形成覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤;抛光第一电极表面的暴露部分;形成有机树脂膜或无机绝缘膜,且覆盖第一电极和第一隔堤的整个表面;将衬底传送到第二安装场所;在第二安装场所中,在暴露像素电极之后,通过蚀刻有机树脂膜或无机绝缘膜而形成第二隔堤,并且在第一电极上形成有机化合物层,而不暴露于空气中;以及在有机化合物层上形成第二电极。
19.一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有位于具有绝缘表面的衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,其中该方法包括以下步骤在第一安装场所中,在衬底上形成TFT和第一电极,并且形成有机树脂膜或无机绝缘膜和抗静电层的叠层,以覆盖第一电极整个表面;将衬底传送到第二安装场所;在第二安装场所中,在暴露第一电极的一部分之后,蚀刻抗静电层,通过蚀刻有机树脂膜或无机绝缘膜而形成隔堤,并且在第一电极上形成有机化合物层而不暴露于空气中;以及在有机化合物层上形成第二电极。
20.一种发光装置的制造方法,该发光装置包括发光器件,该发光器件具有位于具有绝缘表面的衬底之上的第一电极、有机化合物层和第二电极,其中该方法包括以下步骤在衬底上形成TFT和第一电极;形成具有疏水性表面的第一隔堤,以覆盖第一电极的边缘部分,在第一隔堤的侧面上形成具有亲水性表面的第二隔堤,以及通过涂布形成仅与第二隔堤和第一电极接触的有机化合物层。
21.根据权利要求20的制造方法,其中旋涂或喷墨用作所述涂布。
22.一种发光装置,包括具有绝缘表面的衬底;形成在该衬底上的发光器件,其具有第一电极、有机化合物层和第二电极;覆盖第一电极边缘部分的第一隔堤;以及用作第一隔堤侧壁的第二隔堤,其中第一隔堤具有包括金属层和绝缘层的叠层结构,其中该金属层形成在绝缘层上。
23.根据权利要求22所述的发光装置,其中第二电极具有透明导电膜,从发光器件发出的光通过第二电极发射。
24.根据权利要求22所述的发光装置,其中所述金属层用作与第二电极接触的辅助电极。
25.根据权利要求22所述的发光装置,其中所述金属层通过提供有所述隔堤的接触孔连接到底部布线。
全文摘要
通常,因为不能形成很窄宽度的隔堤以及由于发光器件的孔径比低,所以存在难以获得高分辨率的问题。此外,在为了沉积EL材料将具有阳极的衬底的传送到装置的期间,存在静电放电损坏或粘附灰尘的危险。考虑到上述观点,形成由无机绝缘膜形成的第一隔堤,并在其上形成绝缘膜,然后,形成通过执行回蚀刻与第一隔堤侧面接触的第二隔堤,然后,形成侧壁隔堤。为了防止静电放电损坏,形成抗静电层,传送衬底,然后去除抗静电层以形成第二隔堤。
文档编号H05B33/22GK1692679SQ0382155
公开日2005年11月2日 申请日期2003年9月11日 优先权日2002年9月11日
发明者桑原秀明 申请人:株式会社半导体能源研究所
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