專利名稱：發(fā)光裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域是，一種顯示裝置(以下稱為“發(fā)光元件”)的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其基板上具備由陽極、陰極、以及在上述陽極和陰極之間包夾的利用所謂的電致發(fā)光(以下稱為“EL”)現(xiàn)象發(fā)光的薄膜所構(gòu)成的元件；以及一種電子設(shè)備的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其影像顯示部具備該發(fā)光元件。
背景技術(shù)：
用于影像顯示的顯示器是近代生活中不可或缺的發(fā)光元件之一，從所謂的電視監(jiān)視器、到近年來快速發(fā)展的液晶顯示器，以及今后將大有發(fā)展的有機(jī)EL顯示器等，因用途不同而形態(tài)各異。特別是液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器，屬于以低電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光元件，從節(jié)省能源的觀點(diǎn)看，也是重要的影像顯示器。
其中，有機(jī)EL顯示器作為下一代平板顯示器元件，最為引人矚目。
有機(jī)EL顯示器的發(fā)光機(jī)制是，在電極之間設(shè)置由發(fā)光體組成物構(gòu)成的薄膜(以下稱為“有機(jī)薄膜”)并通上電流，由此，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在發(fā)光體膜中的發(fā)光中心再次結(jié)合形成分子激勵(lì)子，利用該分子激勵(lì)子返回基底狀態(tài)時(shí)釋放出來的光子發(fā)光。
此外，發(fā)光體組成物形成的分子激勵(lì)子的種類可以是單重激發(fā)態(tài)和三重激發(fā)態(tài)，但在本說明書中包含任意一種激發(fā)態(tài)參與發(fā)光的情況。
在這種有機(jī)EL顯示器元件(以下稱為“有機(jī)EL元件”)中，通常以小于1μm的薄膜形成有機(jī)薄膜。另外，有機(jī)EL元件是發(fā)光體膜本身發(fā)光的自發(fā)光型元件，因此，不需要現(xiàn)有的液晶顯示器所使用的背光。因此，有機(jī)EL元件可以做得非常薄而輕，這是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。
另外，在例如100～200nm左右的有機(jī)薄膜中，如果考慮發(fā)光體組成物膜的載流子移動(dòng)性的話，從開始注入載流子直到再結(jié)合這段時(shí)間大約是數(shù)十納秒，即使包含從載流子的再結(jié)合直到發(fā)光這個(gè)過程，也是在微秒以內(nèi)的數(shù)量級內(nèi)開始發(fā)光。因此，響應(yīng)速度非?？煲彩瞧涮亻L之一。
進(jìn)一步，有機(jī)EL元件是載流子注入型的發(fā)光元件，因此，可以直流電壓驅(qū)動(dòng)，不易產(chǎn)生噪音。另外，通過形成100nm左右的均勻超薄膜的有機(jī)薄膜并使用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)材料，能夠以數(shù)伏電壓驅(qū)動(dòng)。即，有機(jī)EL元件是自發(fā)光型元件而且視野角度大，因此，不僅視覺辨認(rèn)度好，而且具有體積薄重量輕、響應(yīng)速度快、直流低壓驅(qū)動(dòng)等特性，可用作下一代發(fā)光元件。
為了制造這種有機(jī)EL元件，由發(fā)光體組成物構(gòu)成的薄膜的形成技術(shù)是必不可少的。例如，在液晶顯示器中，為了顯示全彩色，必須在玻璃基板上規(guī)律地形成具有彩色濾波器功能的有機(jī)薄膜。另一方面，在有機(jī)EL元件中，用來輸送從電極注入的空穴和電子的電荷輸送材料、參與發(fā)光的發(fā)光材料是發(fā)光體組成物，必須在電極之間以薄膜狀形成這些化合物。
形成這種有機(jī)薄膜的技術(shù)有Langmuir-Blrogett法(LB法)、單分子層疊膜法、浸漬涂層法、旋涂法、噴墨法、印刷法、或者蒸鍍法等各種各樣的方法已被開發(fā)出來。這其中，尤其是噴墨法具有能夠高效利用有機(jī)材料、因裝置結(jié)構(gòu)簡單而有可能小型化等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)上也已經(jīng)接近于實(shí)用水平。在專利文獻(xiàn)1等之中公開了有關(guān)噴墨法的基礎(chǔ)技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1特開平10-12377號公報(bào)所謂的噴墨法是將現(xiàn)有的打印機(jī)所使用的噴墨方式轉(zhuǎn)用于形成薄膜的技術(shù)，使用包含有機(jī)薄膜的材料—發(fā)光體組成物的溶液來代替墨水，或者使用分散液以像素為單位噴涂液滴。液滴中包含的溶媒蒸發(fā)，由此在各個(gè)像素上形成了薄膜。通過控制液滴在基板上的附著位置，能夠形成任意的細(xì)微模式。
但是，由于附著在像素(實(shí)際上是設(shè)置于各像素的像素電極)上的液滴包含大量的溶媒成分，為了將它們?nèi)コ?，需要有使溶媒成分揮發(fā)的工序(以下稱為“焙燒工序”)。即，在利用噴墨法噴涂液滴后，將像素整體加熱使溶媒成分揮發(fā)，使殘存的溶質(zhì)(有機(jī)薄膜的材料)形成薄膜。因此，在包含發(fā)光體組成物的溶液的溶媒的蒸氣壓力低的情況下，不僅焙燒工序需要時(shí)間，相鄰像素上附著的液滴也容易摻混在一起，不利于形成細(xì)微的薄膜模式。另外，薄膜中一旦殘存下溶媒成分，溶媒隨著時(shí)間而揮發(fā)，引起去氣(degasification)現(xiàn)象，成為引起有機(jī)薄膜退化、進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)光元件退化的主要原因。進(jìn)一步，為了將溶媒成分完全去除而提高加熱溫度的話，會破壞耐熱性低的有機(jī)薄膜的構(gòu)成。
這樣，利用噴墨法的有機(jī)薄膜的形成方法雖然具有低成本和簡便的優(yōu)點(diǎn)，但其焙燒工序存在問題，是一種尚待改進(jìn)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明借鑒了上述問題點(diǎn)，目的在于提供一種在利用溶液噴涂形成有機(jī)薄膜的方法中省略焙燒工序的技術(shù)。此外，通過將該技術(shù)應(yīng)用于發(fā)光裝置的制造，提供一種以低成本并且簡便的方法實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)能力的發(fā)光裝置的制造方法。
本發(fā)明的發(fā)光裝置制造方法的特征在于，在減壓下，具體為1×102～1×105Pa、最好是10～2×104Pa的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向像素電極(陽極或陰極)噴射，使上述發(fā)光體組成物在上述像素電極上堆積，形成至少一層薄膜。這時(shí)，可以在上述溶液到達(dá)上述像素電極的時(shí)間內(nèi)，使該溶液中的溶媒揮發(fā)，同時(shí)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述像素電極上堆積，形成至少一層有機(jī)薄膜；進(jìn)一步，也可以通過將上述像素電極加熱(考慮發(fā)光體組成物的耐熱性，可以是室溫(典型的是20℃)～300℃、進(jìn)一步，最好是50～200℃)，由此在上述溶液到達(dá)該像素電極的同時(shí)使該溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述像素電極上堆積，形成至少一層有機(jī)薄膜。無論怎樣，本發(fā)明的特征在于，在形成至少一層有機(jī)薄膜的同時(shí)使溶媒成分揮發(fā)，以去除或縮短以往所必須的焙燒工序。
在上述本發(fā)明中，所謂的發(fā)光體是指，載流子注入材料(空穴注入材料或電子注入材料)、載流子輸送材料(空穴輸送材料或電子輸送材料)、載流子阻止材料(空穴阻止材料或電子阻止材料)、發(fā)光材料之外的其他參與載流子再結(jié)合的有機(jī)化合物或無機(jī)化合物或其層疊體。另外，所謂的發(fā)光體組成物是指構(gòu)成這些發(fā)光體材料的組成物，無論是有機(jī)化合物還是無機(jī)化合物。發(fā)光體組成物大致可劃分為發(fā)光材料和載流子(空穴或電子)輸送材料。
所謂發(fā)光性材料是指通過注入空穴及電子產(chǎn)生利用EL的發(fā)光現(xiàn)象的材料。這種發(fā)光性材料既有無機(jī)化合物也有有機(jī)化合物，在噴涂類似本發(fā)明的溶液的方法中，最好是使用有機(jī)化合物。另外，發(fā)光性材料既可以使用通過單重激發(fā)態(tài)發(fā)出熒光的材料，也可以使用通過三重激發(fā)態(tài)發(fā)出磷光的材料。另外，所謂的空穴輸送性材料是指便于空穴移動(dòng)的材料，所謂的電子輸送性材料是指便于電子移動(dòng)的材料。
所謂的低于大氣壓的壓力，在利用氮?dú)?、稀有氣體及其他惰性氣體填充的氣體環(huán)境(以下稱為惰性氣體環(huán)境)中可以置為1×103～1×105Pa，在減壓下可以置為1×102～1×105Pa。通過將其置于減壓下(也稱為真空中)，噴射到氣體環(huán)境中的液滴在到達(dá)像素電極為止的時(shí)間內(nèi)，溶媒一直在從液滴中揮發(fā)，其體積不斷減少。然后，當(dāng)?shù)竭_(dá)像素電極時(shí)，溶媒幾乎全部揮發(fā)，在到達(dá)的同時(shí)成膜結(jié)束。即，當(dāng)溶液噴涂后，在不需要焙燒工序等加熱工序這一點(diǎn)上優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
另外，為了使溶媒在到達(dá)像素電極之前充分揮發(fā)，最好使用高揮發(fā)性溶媒(即蒸氣壓力高的溶媒)。原因在于，揮發(fā)性低的話，需要將像素電極與溶液噴射口(噴頭的前端部位)之間的距離加長以增加揮發(fā)所需時(shí)間，但該距離變長的話，液滴的彈道誤差就會變大。揮發(fā)性高的溶媒包括甲醇、乙醇等酒精類溶媒。
另外，如果不使用高揮發(fā)性的溶媒而使用沸點(diǎn)高的溶媒，就能夠防止液滴在噴射口由于干燥而堵塞噴嘴前端等問題。此時(shí)，通過將像素電極加熱(考慮發(fā)光體的耐熱性，可以是室溫(典型的是20℃)～300℃、進(jìn)一步，最好是50～200℃)，使液滴在到達(dá)像素電極的同時(shí)開始揮發(fā)，可以在向其他像素噴射液滴的同時(shí)完成焙燒工序。當(dāng)然，利用上述方法，在液滴到達(dá)像素電極為止，使溶媒不停地從液滴揮發(fā)，并進(jìn)一步將像素電極加熱，由此能夠進(jìn)一步提高薄膜質(zhì)量。
上述高沸點(diǎn)溶媒可以使用NMP(N-甲基吡咯烷酮，N-methylpyrrolidone)、DMF(二甲基甲酰胺，dimethyl formamide)、DMSO(二甲亞砜，dimethyl sulfoxide)、HMPA(六甲基磷酰三胺，hexamethyl phosphoramide)及其他的極性溶媒。另外，在低極性溶媒中，也可以使用二甲苯等苯烷基(特別是十二烷基苯這樣的長鏈烷基最好)等芳香族系溶媒。例如，可以使用由萘滿(tetralin)和十二烷基苯以1∶1比例混合的溶媒。
此外，本發(fā)明既可以用于制造無源矩陣型發(fā)光裝置，也可以用于制造有源矩陣型發(fā)光裝置，并不限于特定的發(fā)光裝置形態(tài)。另外，發(fā)光性材料不限于有機(jī)化合物，也可以使用無機(jī)化合物。另外，被處理基體沒有限制，可以使用紙、高分子膜、含有玻璃的無機(jī)氧化物板、氧化銦錫(ITO)膜等。特別是，在應(yīng)用了本發(fā)明的情況下，在噴涂溶液后不特別需要焙燒工序，因此，有利于層疊有機(jī)化合物彼此。


圖1是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的溶液噴涂裝置的剖視圖。
圖2是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的溶液噴涂裝置的剖視圖。
圖3是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的溶液噴涂裝置的剖視圖。
圖4是在實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的溶液噴涂裝置中用來裝備含有發(fā)光體組成物的溶液的容器的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的圖。
圖6是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的圖。
圖7是表示實(shí)施本發(fā)明后所得的發(fā)光裝置的像素結(jié)構(gòu)的頂視圖和剖視圖。
圖8是表示實(shí)施本發(fā)明后所得到的發(fā)光裝置的像素結(jié)構(gòu)的頂視圖和剖視圖。
圖9是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的制造裝置的頂視圖。
圖10是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的制造裝置的頂視圖和側(cè)面圖。
圖11是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的制造裝置的頂視圖和側(cè)面圖。
圖12是表示本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法的圖。
圖13是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的溶液噴涂裝置的剖視圖。
圖14是實(shí)施本發(fā)明時(shí)所使用的制造裝置的頂視圖。
圖15是表示實(shí)施本發(fā)明后所得到的發(fā)光裝置的外觀的圖。
圖16是表示具備實(shí)施本發(fā)明后所得到的發(fā)光裝置的電子設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的圖。
具體實(shí)施例方式
第1實(shí)施方式使用圖1說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1(A)表示含有發(fā)光性材料的溶液剛剛噴射后的狀態(tài)，圖1(B)表示發(fā)光性材料到達(dá)陽極或陰極形成了薄膜(發(fā)光層)后的狀態(tài)。此外，在該圖中表示的是，平行于水平面設(shè)置基板，發(fā)光體從基板下面噴射出來的狀況。
在圖1(A)中，101是陽極或陰極，102是劃定各個(gè)像素的絕緣體，103是載流子注入層。載流子注入層103在101是陽極時(shí)為空穴注入層，在101是陰極時(shí)為電子注入層。另外，104是用來噴涂溶液的裝置(以下稱為溶液噴涂裝置)的頭部的放大表示，一部分表示了內(nèi)部結(jié)構(gòu)。頭部104具備具有噴射含有發(fā)光性材料的溶液的功能的多個(gè)噴射部105a～105c，其上分別設(shè)置有壓電式元件(Piezo元件)106a～106c。另外，噴射部105a～105c中分別填充有含有發(fā)光性材料的溶液107a～107c。
這里，含有發(fā)光性材料的溶液107a含有發(fā)紅光的發(fā)光性材料，含有發(fā)光性材料的溶液107b含有發(fā)綠光的發(fā)光性材料，含有發(fā)光性材料的溶液107c含有發(fā)藍(lán)光的發(fā)光性材料。這三種發(fā)光性材料分別構(gòu)成了發(fā)紅光的像素、發(fā)綠光的像素和發(fā)藍(lán)光的像素，這樣的3個(gè)像素構(gòu)成1個(gè)像素單元(像素單位)。
此外，圖1(A)中只說明了分別對應(yīng)1個(gè)R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))的噴射部，也可以并排多個(gè)噴射部(噴嘴)，如果考慮生產(chǎn)能力的話，最好是只排列與像素部的一行或一列像素?cái)?shù)(Pixel數(shù))相當(dāng)?shù)臄?shù)量。
另外，本發(fā)明的最大特征在于，頭部104和陽極或陰極101之間的空間108保持為減壓，即低于大氣壓的壓力。具體說來，是1×103～1×105Pa的惰性氣體環(huán)境。含有噴射部105a～105c中填充的發(fā)光性材料的溶液107a～107c隨著壓電式元件106a～106c的體積變化被加壓而擠出來，朝向像素電極101噴射。然后，被噴射的液滴109在減壓下一邊揮發(fā)溶媒一邊前進(jìn)，殘存的發(fā)光性材料堆積到像素電極101。其結(jié)果是，發(fā)光性材料間歇式堆積起來。
這樣堆積而成的薄膜即使不特意利用加熱等方式使溶媒揮發(fā)也能夠以充分去除了溶媒成分的狀態(tài)形成薄膜，因此，能夠獲得較少由于去氣而隨著時(shí)間退化等問題的發(fā)光層。利用如上所述結(jié)構(gòu)噴涂溶液后也不需要焙燒工序等，既能夠大幅度提高生產(chǎn)能力，又能夠防止由于加熱導(dǎo)致的發(fā)光性材料自身的退化。此外，本發(fā)明的特征焙燒工序不是必須的，但本發(fā)明的下述技術(shù)效果也不會被損害，即使同時(shí)使用在減壓下進(jìn)行加熱處理等焙燒工序，也能夠獲得充分去除了溶媒成分的較少去氣的發(fā)光層。
這樣，如圖1(B)所示，形成了發(fā)紅光的發(fā)光層110a、發(fā)綠光的發(fā)光層110b、發(fā)藍(lán)光的發(fā)光層110c。這之后，在必要時(shí)形成載流子輸送層、載流子注入層等之后，設(shè)置對置電極(對于陽極是陰極，對于陰極是陽極)即可完成發(fā)光元件。
第2實(shí)施方式本實(shí)施方式不是通過液滴噴射進(jìn)行溶液噴涂，而是噴涂具有一定粘性的凝膠體狀溶液的實(shí)例。圖2(A)表示正在噴射含有發(fā)光性材料的溶液時(shí)的狀態(tài)，圖2(B)表示停止噴射含有發(fā)光性材料的溶液時(shí)的狀態(tài)。此外，在該圖中表示的是，平行于水平面設(shè)置基板，發(fā)光體從基板下面噴射出來的狀況。另外，對于與圖1中所用的相同符號，可以參照第1實(shí)施方式的說明。
在本實(shí)施方式中，如圖2(A)所示，溶液噴涂裝置的頭部204具有分別具備噴射發(fā)光性材料的功能的多個(gè)噴射部205a～205c，分別設(shè)置了壓電式元件(Piezo元件)206a～206c。另外，噴射部205a～205c中分別填充有含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c。這時(shí)，與圖1(A)相同，含有發(fā)光性材料的溶液207a含有發(fā)紅光的發(fā)光性材料，含有發(fā)光性材料的溶液207b含有發(fā)綠光的發(fā)光性材料，含有發(fā)光性材料的溶液207c含有發(fā)藍(lán)光的發(fā)光性材料。
不過，在本實(shí)施方式中，含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c的粘性被調(diào)整為高于含有實(shí)施方式1的發(fā)光性材料的溶液107a～107c的粘性。這是為了使含有發(fā)光性材料的溶液被連續(xù)噴涂，其結(jié)果是，發(fā)光性材料被連續(xù)堆積。另外，如圖2(A)所示，在噴涂含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c時(shí)，在將壓電式元件206a～206c向下方按壓的狀態(tài)下，利用氮?dú)獾榷栊詺怏w將含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c加壓擠出，進(jìn)行噴涂。
此外，含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c從噴射口噴出后溶媒開始揮發(fā)，體積逐漸減少，最終到達(dá)像素電極101。當(dāng)?shù)竭_(dá)像素電極101時(shí)，大部分溶媒已經(jīng)揮發(fā)，殘存的發(fā)光性材料堆積形成發(fā)光層。當(dāng)然，空間108的氣體環(huán)境與第1實(shí)施方式一樣保持為減壓。
另外，如圖2(B)所示，在停止噴涂含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c時(shí)，停止利用惰性氣體進(jìn)行加壓，同時(shí)，將壓電式元件206a～206c置為向上方(箭頭方向)按壓的狀態(tài)。這樣的話，含有發(fā)光性材料的溶液稍微進(jìn)入噴射口深處，能夠防止溶液干燥。
進(jìn)一步，此時(shí)，通過將空間108置為溶媒氣體環(huán)境，能夠防止含有發(fā)光性材料的溶液207a～207c在噴射口變干燥。另外，在本實(shí)施方式中表示了使用壓電式元件206a～206c將溶液向噴射口內(nèi)引導(dǎo)的實(shí)例，也可以將空間108置為加壓狀態(tài)，進(jìn)行同樣的工作。
這樣，如圖2(B)所示，形成了發(fā)紅光的發(fā)光層210a、發(fā)綠光的發(fā)光層210b和發(fā)藍(lán)光的發(fā)光層210c。這樣形成的發(fā)光層即使不特意利用加熱等方式使溶媒揮發(fā)也能夠以充分去除了溶媒成分的狀態(tài)形成薄膜，因此，能夠獲得較少由于去氣而隨著時(shí)間退化等問題的發(fā)光層。利用如上所述結(jié)構(gòu)噴涂溶液后也不需要焙燒工序等，既能夠大幅度提高生產(chǎn)能力，又能夠防止由于加熱導(dǎo)致的發(fā)光性材料自身的退化。
此外，本發(fā)明的特征是焙燒工序不是必須的，但本發(fā)明的下述技術(shù)效果也不會被損害，即使同時(shí)使用在減壓下進(jìn)行加熱處理等焙燒工序，也能夠獲得充分去除了溶媒成分的較少去氣的發(fā)光層。另外，這之后，在必要時(shí)形成載流子輸送層、載流子注入層等之后，設(shè)置對置電極(對于陽極是陰極，對于陰極是陽極)即可完成發(fā)光元件。
另外，本發(fā)明既可以用于制造無源矩陣型發(fā)光裝置，也可以用于制造有源矩陣型發(fā)光裝置，并不限于特定的發(fā)光裝置形態(tài)。另外，發(fā)光性材料不限于有機(jī)化合物，也可以使用無機(jī)化合物。特別是，在實(shí)施了本發(fā)明的情況下，在噴涂溶液后不特別需要焙燒工序，因此，有利于層疊有機(jī)化合物彼此。
第3實(shí)施方式使用圖3說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖3(A)表示含有發(fā)光性材料的溶液噴射后其液滴剛剛到達(dá)陽極或陰極后的狀態(tài)，圖3(B)表示發(fā)光性材料在陽極或陰極被焙燒而形成了薄膜(發(fā)光層)的狀態(tài)。在該圖中表示的是，平行于水平面設(shè)置基板，發(fā)光體從基板下面噴射出來的狀況。此外，圖3的溶液噴涂裝置與圖1所說明的相同，對于使用了圖1中所使用的相同符號的部分，可以參照第1實(shí)施方式的說明。
在圖3(A)中，具有壓電式元件(Piezo元件)106a～106c的各個(gè)噴射部105a～105c中填充了含有發(fā)光性材料的溶液307a～307c。含有發(fā)光性材料的溶液307a～307c使用發(fā)出紅色、綠色或藍(lán)色光的發(fā)光性材料作為溶質(zhì)，溶媒則使用高沸點(diǎn)的溶媒(最好是能在室溫(典型的是20℃)～300℃、進(jìn)一步，最好是能在50～200℃的溫度下?lián)]發(fā))。因此，含有發(fā)光性材料的溶液307a～307c是非常不容易干燥的溶液。
利用壓電式元件106a～106c將這種含有發(fā)光性材料的溶液307a～307c擠出，從多個(gè)噴射部105a～105c噴射出來，剛剛到達(dá)陽極或陰極101之后的狀態(tài)的液滴表示為309。當(dāng)然，頭部104和陽極或陰極101之間的空間108保持為減壓，即低于大氣壓的壓力。具體說來，是1×103～1×105Pa的惰性氣體環(huán)境。
這時(shí)，陽極或陰極101被以室溫(典型的是20℃)～300℃、進(jìn)一步，最好是50～200℃的溫度加熱，剛剛到達(dá)陽極或陰極101之后的狀態(tài)的液滴309從到達(dá)的時(shí)刻開始其溶媒開始揮發(fā)。此外，在圖3(A)中，只說明了1條線的像素，但在實(shí)際的像素部有多條線的像素并列，含有發(fā)光性材料的溶液307a～307c被依次噴射到各個(gè)像素。因此，噴涂全部像素需要一定的時(shí)間，本實(shí)施方式充分利用這段時(shí)間來完成焙燒工序。
這樣堆積起來的薄膜在像素部整體噴涂完畢時(shí)其焙燒工序基本完成，與需要執(zhí)行焙燒工序本身的現(xiàn)有的方法相比，能夠大幅度縮短工序時(shí)間。這樣，如圖3(B)所示，形成了發(fā)紅光的發(fā)光層310a、發(fā)綠光的發(fā)光層310b和發(fā)藍(lán)光的發(fā)光層310c。這之后，在必要時(shí)形成載流子輸送層、載流子注入層等之后，設(shè)置對置電極(對于陽極是陰極，對于陰極是陽極)即可完成發(fā)光元件。
此外，使用含有使用了高沸點(diǎn)溶媒的發(fā)光性材料的溶液通過噴墨方式噴涂溶液時(shí)，將成為被形成部的像素部整體加熱這樣的本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不僅適用于第1實(shí)施方式，即使適用于第2實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的溶液噴涂裝置，也能夠獲得與本實(shí)施方式同樣的效果。
第4實(shí)施方式在本實(shí)施方式中說明在將含有第1實(shí)施方式和第2實(shí)施方式所示的發(fā)光體組成物的溶液填充到頭部時(shí)不使發(fā)光體組成物暴露到大氣中進(jìn)行填充的技術(shù)。
圖4所示的是用來將含有發(fā)光體組成物的溶液裝備(存放)到溶液噴涂裝置之中所需的容器(罐筒)的剖視圖。容器351最好使用具有機(jī)密性、特別是對于氧氣和水分的透過具有充分耐受性的材質(zhì)，可以使用不銹鋼或鋁等。另外，最好事先將內(nèi)表面進(jìn)行鏡面加工。進(jìn)一步，必要時(shí)，也可以在內(nèi)表面和/或外表面設(shè)置氮化硅膜、類金剛石炭膜及其他透氧率低的絕緣膜。這是為了防止設(shè)置在容器351內(nèi)部的含有發(fā)光體組成物的溶液352的退化。
另外，353是用來向容器351內(nèi)注入氮?dú)狻⑾∮袣怏w及其他惰性氣體所需的導(dǎo)入口，從這里導(dǎo)入惰性氣體將容器內(nèi)部壓力加壓。另外，354是將通過加壓送出的含有發(fā)光體組成物的溶液352發(fā)送到溶液噴涂裝置(未圖示)的頭部所需的導(dǎo)出口。導(dǎo)入口353和導(dǎo)出口354既可以使用不同于容器351的材質(zhì)形成，也可以一體化形成。
此外，356是與導(dǎo)入口353連接的導(dǎo)入管，在實(shí)際導(dǎo)入惰性氣體時(shí)，將導(dǎo)入管356的頂端連接到導(dǎo)入口353，導(dǎo)入惰性氣體。同樣地，導(dǎo)出管357的頂端連接到導(dǎo)出口354，用來導(dǎo)出含有發(fā)光體組成物的溶液352。在圖中，由于其可以拆卸，因此用虛線表示。
第1實(shí)施方式及第2實(shí)施方式所示的各頭部安裝到導(dǎo)出管357的延長的頂端。此外，在第1實(shí)施方式的情況下，在以惰性氣體將容器351內(nèi)部加壓的狀態(tài)下使壓電式元件106a～106c振動(dòng)，由此，可以間歇性地噴出含有發(fā)光體組成物的溶液352。另外，在第2實(shí)施方式的情況下，在以惰性氣體將容器351內(nèi)部加壓期間，可以進(jìn)行連續(xù)噴涂，停止加壓時(shí)，含有發(fā)光體組成物的溶液352的噴出也停止。
進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，其特征在于，從含有發(fā)光體組成物的溶液352注入容器351直到安裝到溶液噴涂裝置之間的這段時(shí)間內(nèi)，一直以與大氣隔絕的狀態(tài)進(jìn)行輸送。即，含有發(fā)光體組成物的溶液352的制造廠家將含有發(fā)光體組成物的溶液352注入容器351內(nèi)，不向大氣開放而保持氣閉性進(jìn)行輸送，可以直接安裝到溶液噴涂裝置。這是針對發(fā)光體組成物對氧氣和水分的耐受性弱、容易退化的特點(diǎn)所作的考慮，在精煉發(fā)光體組成物后，能夠保持精煉后的純度直到噴涂，因此，有助于抑制發(fā)光體組成物的退化，進(jìn)而提高發(fā)光裝置的可靠性。
此外，在本實(shí)施方式中，圖4所示容器是用來保持含有發(fā)光體組成物的溶液的純度進(jìn)行輸送的一個(gè)恰當(dāng)?shù)膶?shí)例，并沒有限定本發(fā)明可以使用的容器。
第5實(shí)施方式本實(shí)施方式的特征在于，對第3實(shí)施方式的像素部整體進(jìn)行加熱時(shí)，使用長波長范圍的光。使用圖5(A)～(C)說明本發(fā)明的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。圖5(A)是在本實(shí)施方式中對基板進(jìn)行加熱時(shí)從基板下方看到的圖，圖5(B)是其A-A’位置的剖視圖，圖5(C)是其B-B’位置的剖視圖。
在圖5(A)中，601是使波長至少大于可見光的光(有代表性的是波長大于300nm的光)透過的基板，其上設(shè)置了薄膜晶體管和像素電極等。該基板601由未圖示的輸送機(jī)構(gòu)朝向箭頭602方向輸送。
另外，基板601的被處理面的下方設(shè)置了溶液噴涂裝置的頭部603，以第1～3實(shí)施方式中說明的形式進(jìn)行含有發(fā)光體組成物的溶液的噴涂。被噴涂的發(fā)光體組成物604被設(shè)置在基板601的背面一側(cè)上方的燈605所發(fā)出的光(以下稱為燈光)加熱，溶媒揮發(fā)(被焙燒)后成為發(fā)光體606。即，被噴涂的發(fā)光體組成物604在噴涂后依次利用燈光進(jìn)行焙燒，進(jìn)行薄膜化。
即，借助于基板601的移動(dòng)，頭部603和燈605相對于基板601的移動(dòng)方向逆向掃描。當(dāng)然，也可以固定基板601使頭部603和燈605進(jìn)行掃描。此外，此時(shí)的結(jié)構(gòu)是，總是頭部603率先進(jìn)行掃描。其結(jié)果是，頭部603的溶液噴涂和其后由燈光進(jìn)行的焙燒工序幾乎同時(shí)執(zhí)行，能夠獲得實(shí)質(zhì)上等同于削減了焙燒工序的效果。
此外，可用作燈光的光只能是具有不會破壞發(fā)光體606的組成而進(jìn)行加熱的波長的光，具體說來，可以是波長大于400nm的光，即紅外線或以上的長波長光。例如，可以使用從遠(yuǎn)紅外線直到微波的1μm～10cm的波長范圍的電磁波。特別是，為了便于處理起見，最好是使用遠(yuǎn)紅外線(代表性的波長是4～25μm)。
另外，這里只表示了由頭部603的一次掃描即可完成全面噴涂的實(shí)例，也可以在使基板601往返數(shù)次移動(dòng)進(jìn)行多次重復(fù)噴涂后，再執(zhí)行燈605的掃描。這時(shí)，也可以使燈605在頭部603最初的數(shù)次掃描時(shí)先熄滅，與頭部603最后掃描同步執(zhí)行燈605的掃描和發(fā)光。
如上所述，利用燈等光源作為焙燒工序的加熱手段，照射大于紅外線波長的光，由此，可以大致同時(shí)執(zhí)行發(fā)光體組成物的噴涂和焙燒，構(gòu)成了實(shí)質(zhì)上去除了焙燒工序的過程。由此，能夠提高發(fā)光裝置的制造工序的生產(chǎn)能力。
第6實(shí)施方式本實(shí)施方式以在第5實(shí)施方式中采用Roll-to-Roll方式為特征。即，如圖6(A)所示，預(yù)先將聚合物薄膜等柔性基板帶狀成型并卷成圓柱狀。在圖6(A)中，在卷好的柔性基板21上面預(yù)先設(shè)置了薄膜晶體管和像素電極等?；?1被從頂端部分向箭頭22方向拉出，再次纏繞到圓柱狀的芯上，形成基板20。圖6(B)是從下方觀察本裝置的圖，卷好的基板21被向箭頭22的方向拉出，再次纏繞形成滾筒狀的基板20。
通過將基板21從頂端拉出使基板顯露出來。顯露出來的基板23的下方設(shè)置了溶液噴涂裝置的頭部603，以第1～3實(shí)施方式中說明的形式進(jìn)行含有發(fā)光體組成物的溶液的噴涂。此外，也可以設(shè)置多個(gè)溶液噴涂裝置的頭部。被噴涂的發(fā)光體組成物604被設(shè)置在基板的露出部23上方的燈605所發(fā)出的燈光加熱，溶媒揮發(fā)(被焙燒)后成為發(fā)光體606。其結(jié)果是，頭部603的溶液噴涂和其后由燈光進(jìn)行的焙燒工序幾乎可以同時(shí)執(zhí)行。
另外，由于幾乎能夠連續(xù)進(jìn)行含有發(fā)光體組成物的溶液的噴涂，易于防止噴嘴部分的干燥。進(jìn)一步，能夠提供纏繞成滾筒狀的基板，并且，由于能夠使溶液噴涂和焙燒工序幾乎同時(shí)完成，可使基板的露出部23面積減少。焙燒完成后的基板立即能夠再次卷成滾筒狀，因此，不僅能夠提高發(fā)光裝置的制造工序的生產(chǎn)能力，而且同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光裝置的小型化并節(jié)省空間。
第7實(shí)施方式如第1～5實(shí)施方式所示的發(fā)光體有發(fā)光層、空穴注入層、空穴輸送層、空穴阻塞層、電子注入層、電子輸送層或電子阻塞層，以及它們的層疊體；它們既可以僅以有機(jī)化合物構(gòu)成，也可以是將有機(jī)化合物和無機(jī)化合物層疊的復(fù)合體(composite)。
因此，在本實(shí)施方式中，針對本發(fā)明的發(fā)光裝置的發(fā)光體使用有機(jī)化合物和無機(jī)化合物復(fù)合后的復(fù)合體的實(shí)例加以說明。此外，具有以有機(jī)化合物和無機(jī)化合物層疊的混合結(jié)構(gòu)為特征的專利有美國專利第5,895,932號，該專利是用由無機(jī)化合物構(gòu)成的二極管所發(fā)出的紫外線(波長380nm)照射有機(jī)化合物Alq3(8-羥基喹啉鋁化合物)，提取由所謂的光致發(fā)光現(xiàn)象所產(chǎn)生的光的技術(shù)，在本實(shí)施方式中說明的發(fā)光體、即復(fù)合體是在根本上不同的技術(shù)思想。
在有機(jī)化合物中，高分子有機(jī)化合物(以下稱為有機(jī)聚合體)耐熱性高，易于處理，因此，在利用溶液噴涂的成膜方法中被用作溶質(zhì)。在本實(shí)施方式中，說明將這些有機(jī)聚合體和無機(jī)化合物的復(fù)合體用作發(fā)光體的實(shí)例。
將有機(jī)聚合體和無機(jī)化合物層疊形成發(fā)光體的實(shí)例，典型的是以下4種模式。
(a)由無機(jī)化合物構(gòu)成的空穴注入層(或空穴輸送層)和由有機(jī)聚合體構(gòu)成的發(fā)光層的組合；(b)由無機(jī)化合物構(gòu)成的電子注入層(或電子輸送層)和由有機(jī)聚合體構(gòu)成的發(fā)光層的組合；(c)由無機(jī)化合物構(gòu)成的發(fā)光層和由有機(jī)聚合體構(gòu)成的空穴注入層(或空穴輸送層)的組合；(d)由無機(jī)化合物構(gòu)成的發(fā)光層和由有機(jī)聚合體構(gòu)成的電子注入層(或電子輸送層)的組合；另外，將有機(jī)聚合體和無機(jī)化合物混合形成發(fā)光體的實(shí)例，典型的是以下3種模式。
(e)將具有載流子輸送性的有機(jī)聚合體作為發(fā)光層，在該有機(jī)聚合體中混合無機(jī)化合物的組合；(f)將具有同極性(n型或p型)載流子輸送性的有機(jī)聚合體和無機(jī)化合物作為發(fā)光層混合的組合；(g)在具有載流子輸送性的有機(jī)聚合體中混合具有載流子相容性的無機(jī)化合物的組合；上述(g)的結(jié)構(gòu)可以是例如在具有空穴輸送性的有機(jī)聚合體中混合具有電子相容性的無機(jī)化合物的組合。這種情況下，具有電子相容性的無機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)是，從有機(jī)聚合體接收電子，結(jié)果在有機(jī)聚合體中產(chǎn)生空穴，該空穴進(jìn)而被輸送，獲得輸送性。
在上述(a)～(g)的結(jié)構(gòu)中，由無機(jī)化合物構(gòu)成的空穴注入層或空穴輸送層可以使用NiO(氧化鎳)等p型半導(dǎo)體材料；由無機(jī)化合物構(gòu)成的電子注入層或電子輸送層可以使用ZnO(氧化亞鉛)、TiO2(二氧化鈦)等n型半導(dǎo)體材料；由無機(jī)化合物構(gòu)成的發(fā)光層可以使用ZnS(硫化亞鉛)、CdS(硫化鎘)等。
例如，以上述(b)的結(jié)構(gòu)為例，可以使用PPV(polyparaphenylenevinylene)作為有機(jī)聚合體，使用CdS作為無機(jī)化合物，通過溶液噴涂制造它們。這種情況下，在形成CdS時(shí)，可以將CdS的納米微粒(數(shù)nm～數(shù)十nm的微粒，下同)分散到溶媒中進(jìn)行噴涂，可以在該噴涂工序中使用本發(fā)明的噴涂工序。此外，也可以使用ZnO、TiO2等n型半導(dǎo)體材料或NiO等p型半導(dǎo)體材料取代CdS。另外，也可以使用聚乙炔衍生物、聚噻吩(polythiophene)衍生物、聚苯伸乙炔基(polyphenylene ethynylene)衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、聚芴高分子(polyfluorene)衍生物、聚硅烷(polysilanes)等共軛聚合物作為有機(jī)聚合體。
另外，以上述(e)的結(jié)構(gòu)為例，可以使用PVK(聚乙烯咔唑)作為有機(jī)聚合體，使用CdS作為無機(jī)化合物，通過溶液噴涂制造它們。這種情況下，CdS成為發(fā)光中心而發(fā)光。在形成CdS時(shí)，可以將CdS的微粒分散到溶媒中進(jìn)行噴涂，可以在該噴涂工序中使用本發(fā)明的噴涂工序。此外，可以使用ZnS等無機(jī)化合物取代CdS。這些CdS或ZnS是易于產(chǎn)生納米微粒的無機(jī)化合物，因此，在本發(fā)明這樣的以溶液噴涂為前提的情況下，是非常合適的材料。
另外，上述(g)的結(jié)構(gòu)實(shí)例可以是，使用PC(聚碳酸酯)作為有機(jī)聚合體，在該P(yáng)C上將空穴輸送性無機(jī)化合物——TPD(三苯二胺)和Ti醇鹽混合進(jìn)行溶液噴涂后，通過加水分解及在減壓下加熱，形成PC、TPD以及TiO2混合的發(fā)光體。這種情況下，在形成CdS時(shí)，可以將CdS的微粒分散到溶媒中進(jìn)行噴涂，可以在該噴涂工序中使用本發(fā)明的噴涂工序。
如上所述，通過使用各種各樣的有機(jī)化合物和無機(jī)化合物，能夠制造出復(fù)合化的發(fā)光體(復(fù)合體)，另外，在其形成時(shí)，可以使用本發(fā)明的制造方法。
此外，本實(shí)施方式中所示的發(fā)光體(復(fù)合體)的結(jié)構(gòu)可以利用實(shí)施方式1～3、5的任意一個(gè)方法制造，也可以保存在第4實(shí)施方式所示的容器中。
第8實(shí)施方式本實(shí)施方式通過可以使用本發(fā)明制造出來的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)例使用圖7加以說明。在圖7(A)所示的像素結(jié)構(gòu)中，401是數(shù)據(jù)信號線，402是柵極信號線，403是電源線，404是用作開關(guān)的薄膜晶體管(稱為開關(guān)TFT。下同。)，405是用來保持電荷的電容，406是向發(fā)光元件供給電流的驅(qū)動(dòng)用薄膜晶體管(稱為驅(qū)動(dòng)TFT。下同。)，407是連接到驅(qū)動(dòng)TFT的漏極的像素電極，像素電極407作為發(fā)光元件的陽極發(fā)揮作用。另外，412是對置電極，對置電極412作為發(fā)光元件的陰極發(fā)揮作用。
圖7(B)表示此時(shí)的A-A’位置的剖面圖。在圖7(B)中，410是基體，可以使用玻璃基體、石英基體、塑料基體以及其他透光性基體?；w410上方使用半導(dǎo)體過程形成驅(qū)動(dòng)TFT 406。另外，設(shè)置格子狀圖案的絕緣體408，以遮蓋為了連接到驅(qū)動(dòng)TFT 406而形成的像素電極407的頂端、以及至少驅(qū)動(dòng)TFT和開關(guān)TFT。
這些像素電極407的上方，設(shè)置發(fā)光體411a～411c、發(fā)揮陰極作用的對置電極412以及鈍化膜413。發(fā)光體411a～411c指的是載流子注入層、載流子輸送層、載流子阻塞層、發(fā)光層以及其他有助于載流子再結(jié)合的有機(jī)化合物或無機(jī)化合物或它們的層疊體。該發(fā)光體411a～411c的層疊結(jié)構(gòu)和材料可以使用公知的結(jié)構(gòu)和材料。
例如，如特開2000-268967號公報(bào)、特開2000-294375號公報(bào)等所記載，發(fā)光體的至少1層可以含有高阻抗(阻抗率為1～1×1011Ω·cm)的無機(jī)空穴注入層(或者也可以稱為無機(jī)空穴輸送層)。該無機(jī)空穴注入層含有從Li、Na、K、Rb、Cs及Fr選出來的堿性金屬元素或從Mg、Ca及Sr選出來的堿性土類金屬元素、或從La及Ce選出來的鑭系元素作為第1成分；含有從Zn、Sn、V、Ru、Sm及In選出來的元素作為第2成分。另外，發(fā)光體的至少1層可以含有高阻抗(阻抗率為1～1×1011Ω·cm)的無機(jī)電子輸送層。該無機(jī)空穴注入層含有從Au、Cu、Fe、Ni、Ru、Sn、Cr、Ir、Nb、Pt、W、Mo、Ta、Pd及Co選出來的金屬元素或它們的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物或硼化物。另外，該無機(jī)空穴注入層的主成分也可以是硅、鍺或硅鍺氧化物。依照此種方式，通過使用穩(wěn)定的無機(jī)絕緣膜材料作為發(fā)光體的一部分，能夠提高發(fā)光元件的可靠性。
另外，對置電極412可以使用含有屬于周期表的1族或2族元素的鋁膜或銀薄膜等，但在本實(shí)施方式的情況下，由于需要使發(fā)光體411a～411c發(fā)出的光透過，最好使薄膜厚度在50nm或以下。另外，鈍化膜413可以使用氮化硅膜、氮化鋁膜、類金剛石炭膜及其他對水分或氧氣呈高阻塞性的絕緣膜。
在制造以上結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置時(shí)，通過實(shí)施本發(fā)明，能夠以低成本并且簡便的方法生產(chǎn)高生產(chǎn)能力的發(fā)光裝置，進(jìn)而，也能夠提高該發(fā)光裝置的可靠性。
第9實(shí)施方式關(guān)于可以使用本發(fā)明制造出來的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)例，使用圖8對本實(shí)施方式加以說明。在圖8(A)所示的像素結(jié)構(gòu)中，501是數(shù)據(jù)信號線，502是柵極信號線，503是電源線，504是開關(guān)TFT，505是用來保持電荷的電容，506是驅(qū)動(dòng)TFT，507是驅(qū)動(dòng)TFT的漏極，508是連接到驅(qū)動(dòng)TFT的漏極的像素電極，像素電極508作為發(fā)光元件的陽極發(fā)揮作用。該像素電極508最好是使用對于可見光透明的導(dǎo)電膜，以使發(fā)光體發(fā)出的光透過；最好是使用ITO(氧化銦與氧化錫的化合物)或氧化銦與氧化亞鉛的化合物等氧化物導(dǎo)電膜。另外，512是對置電極，對置電極512作為發(fā)光元件的陰極發(fā)揮作用。
圖8(B)表示此時(shí)的A-A’位置的剖面圖。在圖8(B)中，510是基體，可以使用玻璃基體、石英基體、塑料基體以及其他透光性基體?；w510上方使用半導(dǎo)體過程形成驅(qū)動(dòng)TFT 506。另外，設(shè)置格子狀圖案的絕緣體509，以遮蓋為了連接到驅(qū)動(dòng)TFT 506而形成的像素電極508的頂端、以及至少驅(qū)動(dòng)TFT和開關(guān)TFT。
這些像素電極508的上方，設(shè)置發(fā)光體511a～511c、發(fā)揮陰極作用的對置電極512以及鈍化膜513。發(fā)光體511a～511c指的是載流子注入層、載流子輸送層、載流子阻塞層、發(fā)光層以及其他有助于載流子再結(jié)合的有機(jī)化合物或無機(jī)化合物以及它們的層疊體。該發(fā)光體511a～511c的層疊結(jié)構(gòu)和材料可以使用公知的結(jié)構(gòu)和材料。
例如，如特開2000-268967號公報(bào)、特開2000-294375號公報(bào)等所記載，發(fā)光體的至少1層可以含有高阻抗(阻抗率為1～1×1011Ω·cm)的無機(jī)空穴注入層(或者也可以稱為無機(jī)空穴輸送層)。該無機(jī)空穴注入層含有從Li、Na、K、Rb、Cs及Fr選出來的堿性金屬元素或從Mg、Ca及Sr選出來的堿性土類金屬元素、或從La及Ce選出來的鑭系元素作為第1成分；含有從Zn、Sn、V、Ru、Sm及In選出來的元素作為第2成分。另外，發(fā)光體的至少1層可以含有高阻抗(阻抗率為1～1×1011Ω·cm)的無機(jī)電子輸送層。該無機(jī)空穴注入層含有從Au、Cu、Fe、Ni、Ru、Sn、Cr、Ir、Nb、Pt、W、Mo、Ta、Pd及Co選出來的金屬元素或它們的氧化物、碳化物、氮化物、硅化物或硼化物。另外，該無機(jī)空穴注入層的主成分也可以是硅、鍺或硅鍺氧化物。依照此種方式，通過使用穩(wěn)定的無機(jī)絕緣膜材料作為發(fā)光體的一部分，能夠提高發(fā)光元件的可靠性。
另外，對置電極512可以使用含有周期表的1族或2族元素的鋁膜或銀薄膜等。另外，鈍化膜513可以使用氮化硅膜、氮化鋁膜、類金剛石炭膜及其他對水分或氧氣呈高阻塞性的絕緣膜。
在制造以上結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置時(shí)，通過使用本發(fā)明，能夠以低成本并且簡便的方法生產(chǎn)高生產(chǎn)能力的發(fā)光裝置，進(jìn)而，也能夠提高該發(fā)光裝置的可靠性。
第10實(shí)施方式在本實(shí)施方式中，在圖9中表示將自發(fā)光體形成直到發(fā)光元件的封裝的工序自動(dòng)化了的多室(multi-chamber)方式制造裝置的實(shí)例。在圖9中，11是接收基板的下料室，12、14a、18、24是向各室(chamber)輸送被處理基板的輸送室(也稱為公共室)，15、17、21是在各輸送室之間進(jìn)行基板交接的交接室，29是處理已完成的基板的取出室。另外，13是前處理室，在形成發(fā)光體之前預(yù)先進(jìn)行電極表面的清潔或工作函數(shù)的調(diào)整。
另外，16R、16G、16B是分別對應(yīng)紅色、藍(lán)色、綠色的發(fā)光層的成膜室，16H是空穴注入層(HIL)或空穴輸送層(HTL)的成膜室，16E是電子注入層(EIL)或電子輸送層(ETL)的成膜室。這些成膜室的任意一個(gè)或多個(gè)之中，具有本發(fā)明的特征的溶液噴涂裝置，即可使用本發(fā)明。此外，在為了成膜空穴注入層、空穴輸送層、電子注入層或電子輸送層而需要使用旋涂法的情況下，可以另行設(shè)置旋涂用的成膜室。
另外，19是氧化物導(dǎo)電膜的成膜室，20是成為陰極的金屬膜成膜所需的成膜室，23是用作鈍化膜的絕緣膜成膜所需的成膜室。成膜室20可以是使用蒸鍍法的成膜室，但在蒸鍍的情況下，由于X光、電子線等放射線會導(dǎo)致TFT和發(fā)光性材料退化，最好是使用濺射法成膜室。
另外，27是用來儲備封裝用的封裝基板的封裝基板裝載室，25是形成密封材料所需的分配室，26是用來將被處理基板和封裝基板貼合在一起而封裝發(fā)光元件的封裝室。由于具有這些封裝室，本實(shí)施方式所示的制造裝置能夠封裝發(fā)光元件而不使其暴露在大氣中，是一種有利于形成高可靠性的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)。
在圖8的制造裝置中，各室分別以閥門隔離，能夠與其他室密閉隔斷。進(jìn)一步，各室分別連接了真空排氣泵，既能夠保持真空，也能夠?qū)攵栊詺怏w形成減壓氣體環(huán)境。真空排氣泵可以使用磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干式泵。另外，導(dǎo)入的惰性氣體最好是預(yù)先通過精煉機(jī)等充分提高純度。
此外，圖9所示的制造裝置的結(jié)構(gòu)只不過是一個(gè)實(shí)例，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限定。本實(shí)施方式表示，用來實(shí)施本發(fā)明的發(fā)光裝置的制造方法所需的溶液噴涂裝置能夠與多室方式的制造裝置組合，也可以應(yīng)用于與第1～8實(shí)施方式的任意一個(gè)進(jìn)行組合制造發(fā)光裝置的場合。
第11實(shí)施方式在本實(shí)施方式中，在圖10中表示在執(zhí)行從形成發(fā)光體直到形成陰極的工序的在線式(in-line)制造裝置中組合用于本發(fā)明的實(shí)施的溶液噴涂裝置的實(shí)例。此外，圖10(A)是頂視圖，圖10(B)是側(cè)面圖。
在圖10(A)、(B)中，41是進(jìn)行基板搬入的裝載室，42是進(jìn)行基板搬出的卸載室，43是用來成膜空穴注入層的成膜室，44是用來成膜空穴輸送層的成膜室，45是用來成膜發(fā)光層的成膜室，46是用來成膜電子注入層的成膜室，47是用來成膜成為陰極的金屬膜的成膜室。圖中箭頭50是基板40的輸送方向，處理已經(jīng)結(jié)束的基板表示為虛線。這時(shí)，基板40以被處理面在下面的狀態(tài)，設(shè)置為相對于水平面0°到30°的范圍，被輸送到各個(gè)成膜室。
各個(gè)成膜室43～46是用來實(shí)施本發(fā)明的溶液噴涂裝置，其內(nèi)部的基板下設(shè)置了頭部43a、44a、45a、46a。這些頭部都具有第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式所說明的結(jié)構(gòu)，在減壓下進(jìn)行含有有機(jī)化合物或無機(jī)化合物的溶液的噴涂和薄膜形成。當(dāng)然，也可以具備將基板40以室溫(典型的是20℃)～300℃、進(jìn)一步，最好是50～200℃加熱的機(jī)制。箭頭51表示頭部45a的移動(dòng)方向，從基板40的一端朝向另一端，與基板表面平行移動(dòng)，進(jìn)行溶液噴涂和薄膜形成。此外，基板40和頭部45a的頂端部(噴射口)之間的距離(L)為2～20mm。含有有機(jī)化合物或無機(jī)化合物的溶液的噴射為，從位于基板下方的頭部逆著重力方向噴射，在基板上噴涂溶質(zhì)。
另外，在圖10(B)中，成膜室(發(fā)光層)45的側(cè)面圖相當(dāng)于從側(cè)面觀察沿著基板表面移動(dòng)的頭部所看到的樣子。這時(shí)，各成膜室43～46內(nèi)，氮?dú)狻⑾∮袣怏w及其他氟化氣體朝向箭頭52的方向流動(dòng)，在基板40和頭部43a～46a之間，由惰性氣體形成了層流(laminarflow)。這時(shí)，可以取代基板加熱或與其并用，對流動(dòng)的惰性氣體進(jìn)行加熱。當(dāng)然，也可以不導(dǎo)入惰性氣體而在減壓下執(zhí)行。
成膜室47是用來利用濺射法成膜成為陰極的金屬膜的室。在基板40通過長方形的靶47a的旁邊時(shí)進(jìn)行成膜。例如，可以形成鋁與鋰的合金膜等含有周期表的1族或2族元素金屬膜。此外，靶47a的形狀并不限于此。
此外，本發(fā)明的特征在于不需要在溶液噴涂的同時(shí)執(zhí)行薄膜形成所需的焙燒工序，但在各成膜室43～47之間，可以設(shè)置在減壓下加熱等焙燒工序?？梢哉J(rèn)為，只要從發(fā)光層等薄膜中去除溶媒成分，就能夠相應(yīng)地提高可靠性。
第12實(shí)施方式在本實(shí)施方式中，在圖11中表示在執(zhí)行從形成發(fā)光體直到封裝發(fā)光元件的工序的在線式制造裝置中組合用于本發(fā)明的實(shí)施的溶液噴涂裝置的實(shí)例。此外，圖11(A)是制造裝置的頂視圖，圖11(B)是制造裝置的側(cè)面圖。
在圖11(A)、(B)中，61是進(jìn)行基板搬入的裝載室，62是進(jìn)行基板搬出的卸載室，63是用來成膜空穴注入層的成膜室，64是用來成膜發(fā)光層的成膜室，65是用來成膜電子注入層的成膜室，66是用來成膜成為陰極的金屬膜的成膜室，67是用來成膜具有鈍化效果的保護(hù)膜的成膜室。圖中箭頭70是基板60的輸送方向，處理已經(jīng)結(jié)束的基板表示為虛線。這時(shí)，基板60置為水平，并以基板下側(cè)為被處理面進(jìn)行輸送。
各個(gè)成膜室63～65是用來實(shí)施本發(fā)明的溶液噴涂裝置，其內(nèi)部設(shè)置了頭部63a、64a、65a。這些頭部都具有第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式所說明的結(jié)構(gòu)，設(shè)置在基板下面，在減壓下進(jìn)行含有有機(jī)化合物或無機(jī)化合物的溶液的噴涂和薄膜形成。當(dāng)然，也可以具備將基板60以室溫(典型的是20℃)～300℃、進(jìn)一步，最好是50～200℃加熱的機(jī)制。
另外，在圖11(B)中，成膜室(發(fā)光層)64的側(cè)面圖相當(dāng)于從上方觀察沿著基板表面移動(dòng)的頭部所看到的樣子。箭頭71表示頭部64a的移動(dòng)方向，從基板60的一端朝向另一端，與基板表面平行移動(dòng)，進(jìn)行溶液噴涂和薄膜形成。此外，基板60和頭部64a的頂端部(噴射口)之間的距離(L)為2～20mm。
進(jìn)一步，這時(shí)，各成膜室63～65內(nèi)，氮?dú)?、稀有氣體及其他氟化氣體朝向箭頭72的方向流動(dòng)，在基板60和頭部63a～65a之間，由惰性氣體形成了層流(laminar flow)。這時(shí)，可以取代基板加熱或與其并用，對流動(dòng)的惰性氣體進(jìn)行加熱。當(dāng)然，也可以不導(dǎo)入惰性氣體而在減壓下執(zhí)行。
另外，成膜室66是用來利用濺射法成膜成為陰極的金屬膜的室，在基板60通過長方形的靶66a的旁邊時(shí)進(jìn)行成膜。例如，可以形成鋁與鋰的合金膜含有周期表的1族或2族元素金屬膜。靶66a的形狀并不限于此。
另外，成膜室67是具有利用濺射法(最好是高頻濺射法)的鈍化效果的絕緣膜成膜室，與第7實(shí)施方式一樣，在基板60通過長方形的靶67a的旁邊時(shí)進(jìn)行成膜。例如，可以形成氮化硅膜、氮氧化硅膜這樣的高細(xì)密性的硅化合物膜。此外，靶67a的形狀并不限于此。
此外，本發(fā)明的特征在于不需要在溶液噴涂的同時(shí)執(zhí)行薄膜形成所需的焙燒工序等，但在各成膜室63～66之間，可以設(shè)置在減壓下加熱等焙燒工序。可以認(rèn)為，只要從發(fā)光層等薄膜中去除溶媒成分，就能夠相應(yīng)地提高可靠性。
第13實(shí)施方式噴墨方式的缺點(diǎn)是，在溶液噴射停止時(shí)，溶媒從噴射口揮發(fā)而變得干燥，由此造成噴射口頭部的阻塞。防止這個(gè)問題的一個(gè)現(xiàn)有方法是，一直連續(xù)噴射溶液來防止干燥。因此，由于溶液無用地噴出，發(fā)光體組成物的利用效率低下。使用圖12說明本實(shí)施方式中防止噴射口頭部干燥的方法。
圖12(A)、(B)是分別從基板下方和橫向觀察本實(shí)施方式中發(fā)光體的制造工序所得的圖。位于基板800下方的溶液噴涂裝置的頭部801朝向箭頭方向掃描。從該頭部801以第1～3實(shí)施方式中所示的形式噴射出含有發(fā)光體組成物的溶液，無需特別設(shè)置焙燒工序即可形成發(fā)光體802。這時(shí)，本實(shí)施方式的特征在于，在基板800旁邊設(shè)置用來容納掃描結(jié)束后的頭部801的容納部803，在其內(nèi)部填充使溶媒揮發(fā)后的氣體。使溶媒揮發(fā)后的氣體(含有溶媒成分的氣體)從導(dǎo)入口804被導(dǎo)入后，通過設(shè)置在容納部803的下部的多個(gè)開口部805填充到容納部803內(nèi)部。
此外，所謂的“使溶媒揮發(fā)后的氣體”是指能溶解要形成的發(fā)光體的溶媒，最好是與經(jīng)頭部801噴射的含有發(fā)光體組成物的溶液的溶媒相同。當(dāng)然，并不需要限定為相同，可以根據(jù)要形成的發(fā)光體的種類適當(dāng)改變。
在圖12(C)、(D)中表示在發(fā)光體形成工序結(jié)束時(shí)頭部801的狀態(tài)。如圖12(C)、(D)所示，頭部801被容納完全隱藏在容納部803內(nèi)部，暴露在溶媒氣體的氣體環(huán)境中。這時(shí)，在容納部803設(shè)置蓋子，在容納好頭部801后蓋上蓋子，有利于抑制溶媒成分向外部擴(kuò)散。當(dāng)然，頭部是通過圖中沒有表示出來的支撐材料固定進(jìn)行掃描的，需要避開這些支撐材料設(shè)置蓋子。
如上所述，本實(shí)施方式的特征在于，在發(fā)光體形成工序結(jié)束后，頭部被暴露到充滿了能溶解成為其形成對象的發(fā)光體的溶媒的氣體環(huán)境中，由此，在頭部801的噴射口，發(fā)光體組成物被溶媒溶解，因而不會出現(xiàn)干燥等引起的堵塞。即，其所處的環(huán)境即使停止噴射發(fā)光體組成物也不會干燥，因此，不需要象現(xiàn)有的噴墨方式那樣不停地連續(xù)噴射溶液來防止干燥，減少了無用噴射排出的比例，能夠提高發(fā)光體組成物的利用效率。
此外，在噴涂后將頭部暴露到以上述溶媒成分填滿的氣體環(huán)境中來防止干燥的技術(shù)思想當(dāng)然也適用于將被處理面置于基板上側(cè)的場合以及縱向設(shè)置基板的場合。
另外，本實(shí)施方式也可以與含有第4、5、10～12實(shí)施方式的任意一個(gè)的結(jié)構(gòu)的制造裝置組合，另外，也可以用于含有第7～9實(shí)施方式的任意一個(gè)的結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的制造方法。
第14實(shí)施方式使用圖13說明本實(shí)施方式中本發(fā)明相關(guān)的發(fā)光裝置的制造方法所用的溶液噴涂裝置的頭部結(jié)構(gòu)。此外，在本實(shí)施方式中采取了將被處理面置于下側(cè)噴涂水平設(shè)置的基板的形式(對應(yīng)第10、11實(shí)施方式)，但當(dāng)然也適用于將被處理面置于基板上側(cè)的場合、縱向設(shè)置基板的場合。
在圖13(A)中，基板901由磁體構(gòu)成的接受器(suscepter)902支撐，將被處理面置于下側(cè)，水平設(shè)置。此外，靠近基板901的表面一側(cè)設(shè)置了溶液噴涂裝置的頭部903。這時(shí)，噴嘴(噴射口)904的頂端部的放大部分以虛線部分905表示。噴嘴內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步具有固定在內(nèi)部的芯906、芯906上通過彈性體(在本實(shí)施方式中是彈簧)907連接的由磁體構(gòu)成的罩(以下稱為磁體罩)908。此外，中空結(jié)構(gòu)的外側(cè)以含有發(fā)光體組成物的溶液909填充。
磁體罩908選擇在由磁體構(gòu)成的接受器902之間斥力工作的材質(zhì)。在圖13(A)的情況下，基板901和磁體罩908之間的距離(X1)為在接受器902和磁體罩908之間斥力無法有效工作的距離，是由磁體材質(zhì)和基板的厚度等決定的距離。當(dāng)在接受器902和磁體罩908之間斥力不起作用的情況下，磁體罩908被壓到彈性體907，擠在噴嘴904的頂端部，使含有發(fā)光體組成物的溶液909無法噴射。
另一方面，在開始溶液噴涂后，如圖13(B)所示，基板901與磁體罩908之間的距離縮至X2。該距離X2是在接受器902與磁體罩908之間斥力充分有效的距離，利用該斥力，磁體罩908將彈性體907壓縮，擠壓到中空結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。由此，在噴嘴904的頂端部位確保了空間，含有發(fā)光體組成物的溶液909被噴射出去。由此，含有發(fā)光體組成物的溶液909被噴涂到基板901的表面，溶媒在減壓下?lián)]發(fā)，或通過加熱基板901使溶媒揮發(fā)，形成發(fā)光體910。
如上所述，通過使用相互排斥的斥力關(guān)系的磁體作為接受器與噴嘴頂端部位的罩，可以采取在接近到一定距離時(shí)噴涂內(nèi)部的溶液的結(jié)構(gòu)，能夠確?；迮c頭部(嚴(yán)格說是噴嘴)的距離的一律相同性。另外，也可以通過控制基板與頭部之間的距離來控制噴射的ON-OFF。該技術(shù)尤其適用于在有凹凸的基板上噴涂溶液的場合。
此外，本實(shí)施方式也可以與含有第4、5、10～13實(shí)施方式的任意一個(gè)的結(jié)構(gòu)的制造裝置組合，另外，也可以用于含有第7～9實(shí)施方式的任意一個(gè)的結(jié)構(gòu)的發(fā)光裝置的制造方法。
第15實(shí)施方式本實(shí)施方式中，使用圖14來說明如第13、14實(shí)施方式所示，在進(jìn)行基板輸送和成膜的發(fā)光裝置的制造裝置中，使用多室方式的制造裝置的實(shí)例。此外，各室相互以閥門連接，能夠保持密封狀態(tài)。
在圖14中，存放室701中設(shè)置了用來輸送基板的搬運(yùn)器702。存放室701通過閥門連接到輸送室703，裝備到搬運(yùn)器702上的基板借助于輸送臂704輸送，設(shè)置到基板安裝臺705。這時(shí)，基板首先被放置到推動(dòng)針706上，其后，將推動(dòng)針706降低，設(shè)置到基板安裝臺705?；灏惭b臺705在基板固定后移動(dòng)到裝載/卸載室707內(nèi)部，將基板交給接受器700。此外，在圖14中，以虛線表示接受器700的部分在基板處理時(shí)位于此處，隨著處理的進(jìn)行，基板與接受器成為一體而移動(dòng)，這意味著此時(shí)已經(jīng)不在那里了。
在裝載/卸載室707交付的基板與接受器700成為一體，沿著軌道移動(dòng)，被輸送到以閥門連接的公共室708。輸送室708內(nèi)設(shè)置了轉(zhuǎn)盤709，轉(zhuǎn)盤709上放置接受器700后，轉(zhuǎn)盤709就會旋轉(zhuǎn)，選擇通過閥門連接到公共室的進(jìn)行下一應(yīng)該處理的室。
作為進(jìn)行處理的室，本實(shí)施方式的制造裝置設(shè)置了用來成膜空穴輸送層(HTL)的成膜室(HTL成膜室)710、用來成膜發(fā)光層的成膜室(發(fā)光層成膜室)711、用來成膜電子輸送層(ETL)的成膜室(ETL成膜室)712、以及利用濺射法成膜導(dǎo)電膜的成膜室(濺射法成膜室)713。用來形成發(fā)光體的成膜室710～712都設(shè)置了如第1～3實(shí)施方式所說明的溶液噴涂裝置，是用來在減壓下利用噴墨等溶液噴涂進(jìn)行發(fā)光體組成物成膜的室。此外，各室中分別在基板下方設(shè)置了溶液噴涂裝置的頭部710a～712a，這些頭部一邊向基板方向噴射溶液，一邊平行于基板掃描，進(jìn)行被膜形成。
另外，利用濺射法成膜陰極的成膜室713設(shè)置了進(jìn)行濺射所需的電極714、715和靶716，它們均呈柱狀或長橢圓狀。安裝到接受器700上的基板被輸送到箭頭方向，在通過靶716旁邊時(shí)進(jìn)行成膜。這時(shí)，濺射法可以使用DC(直流)濺射法或RF(交流)濺射法的任意一種。
此外，在各室結(jié)束了處理的基板(接受器)返回到裝載/卸載室707，經(jīng)過基板安裝臺705等，存放到搬運(yùn)器702。以上，到發(fā)光元件的陰極形成為止的工序即告完成。此外，本實(shí)施方式中針對執(zhí)行直到陰極形成為止的工序的制造裝置進(jìn)行了說明，也可以增加室數(shù)，來完成直到鈍化膜(保護(hù)膜)形成、利用密封罐等進(jìn)行的封裝為止的工序。另外，發(fā)光體的結(jié)構(gòu)并不限于本實(shí)施方式，也適用于如第6實(shí)施方式所示的復(fù)合體的形成，此時(shí)，也可以進(jìn)行室數(shù)的改變、成膜室的處理內(nèi)容的改變及其他的改變。
此外，本實(shí)施方式既可以具備第4、5實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，也可以用于第8、9實(shí)施方式所述的發(fā)光裝置的制造。進(jìn)一步，也可以用作為成膜室的第13、14實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
第16實(shí)施方式使用圖15對本實(shí)施方式中通過實(shí)施本發(fā)明制造出來的發(fā)光裝置的整體結(jié)構(gòu)加以說明。圖15是通過將形成有薄膜晶體管的元件基板利用密封材料封裝而形成的發(fā)光裝置的頂視圖，圖15(B)是圖15(A)的B-B’位置處的剖視圖，圖15(C)是圖15(A)的A-A’位置處的剖視圖。
在基板81上配置了像素部(顯示部)82、圍繞著該像素部82設(shè)置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路83、柵極線驅(qū)動(dòng)電路84a、84b以及保護(hù)電路85，圍繞著這些部件設(shè)置了密封材料86。像素部82具備實(shí)施本發(fā)明制造的發(fā)光元件。密封材料86可以使用紫外線硬化樹脂、環(huán)氧樹脂及其他樹脂，但最好是盡量使用低吸濕性的材料。此外，密封材料86可以重疊設(shè)置在數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路83、柵極線驅(qū)動(dòng)電路84a、84b以及保護(hù)電路85的一部分上，也可以避開這些電路設(shè)置。
此外，使用密封材料86粘合密封材料87，利用基板81、密封材料86以及密封材料87形成密閉空間88。密封材料87可以使用玻璃材料、金屬材料(代表性的是不銹鋼材料)、陶瓷材料、塑料材料(也包含塑料薄膜)。另外，如第8實(shí)施方式所示，也可以只以絕緣膜封裝。
此外，當(dāng)使用不同于基板81的材料作為密封材料87時(shí)，由于熱膨脹系數(shù)不同，有可能破壞密封材料86的密閉性。因此，最好是使用與形成有晶體管的基板81相同的材料作為密封材料87。換句話說，最好是使用與基板81具有相同熱膨脹系數(shù)的基體。在本實(shí)施方式中，使用玻璃作為基板81和密封材料87的材料，進(jìn)一步，通過將密封材料87經(jīng)受與基板81在薄膜晶體管的制造過程中同樣的加熱過程，使它們的熱膨脹系數(shù)一致。
在密封材料87的凹部預(yù)先設(shè)置吸濕劑(氧化鋇或氧化鈣等)89，在上述密閉空間88內(nèi)部吸收水分和氧氣等以保持清潔的氣體環(huán)境，起到抑制EL層退化的作用。該凹部以細(xì)格網(wǎng)狀的覆蓋材料90覆蓋，該覆蓋材料90允許空氣和水分通過，吸濕劑89無法通過。此外，密閉空間88使用氮?dú)饣驓宓认∮袣怏w填充即可，如果是惰性的，也可以使用樹脂或液體填充。
另外，基板81上設(shè)置了用來向數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路83及柵極線驅(qū)動(dòng)電路84a、84b傳達(dá)信號所需的端子部91，通過FPC(彈性印刷電路)92向該端子部91傳達(dá)視頻信號等數(shù)據(jù)信號。端子部91的截面如圖15(B)所示，在與柵極布線或數(shù)據(jù)布線同時(shí)形成的布線93上，使用將導(dǎo)電體96分散的樹脂97，電路連接層疊了氧化物導(dǎo)電膜94的結(jié)構(gòu)的布線和設(shè)置在FPC92一側(cè)的布線95。此外，導(dǎo)電體96可以使用在球狀高分子化合物中施加金或銀這樣的電鍍處理后的材料。
在本實(shí)施方式中，保護(hù)電路85設(shè)置在端子部91和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路83之間，當(dāng)突發(fā)性的脈沖信號等靜電進(jìn)入兩者之間時(shí)，起到將該脈沖信號釋放到外部的作用。此時(shí)，首先，可以通過電容將瞬間進(jìn)入的高電壓信號鈍化，將其他高電壓通過使用薄膜晶體管或薄膜二極管構(gòu)成的電路釋放到外部。當(dāng)然，保護(hù)電路也可以設(shè)置在其他場所，例如像素部82和數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路83之間、像素部82和柵極線驅(qū)動(dòng)電路84a、84b之間等。
第17實(shí)施方式第8、9實(shí)施方式所示的薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)都是上柵極結(jié)構(gòu)(具體說來是平面結(jié)構(gòu))，在各實(shí)施方式中，也可以采用下柵極結(jié)構(gòu)(具體說來是逆錯(cuò)列結(jié)構(gòu)(an invert staggered structure))。
另外，當(dāng)然不限于薄膜晶體管，也可以應(yīng)用于使用硅井形成的MOS結(jié)構(gòu)的晶體管。進(jìn)一步，也可以應(yīng)用于使用MIM(Metal-Insulator-Metal二端子二極管型)元件等所代表的二極管元件(也稱為二端子元件)而不是薄膜晶體管的場合。
無論哪一種，本發(fā)明在應(yīng)用于有源式矩陣型發(fā)光裝置的制造時(shí)，利用晶體管結(jié)構(gòu)等開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)，也不會破壞其原有效果。
第18實(shí)施方式可以將應(yīng)用本發(fā)明所得的發(fā)光裝置裝配到顯示部來制造電子設(shè)備。電子設(shè)備可以是攝像機(jī)、數(shù)字相機(jī)、泳鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導(dǎo)引系統(tǒng)、音響播放裝置(汽車音響、組合音響等)、筆記本電腦、游戲機(jī)、移動(dòng)信息終端(移動(dòng)電腦、移動(dòng)電話、移動(dòng)游戲機(jī)或電子書籍等)、具備記錄介質(zhì)的圖像播放裝置(具體是具備能夠播放Digital Versatile Disc(DVD數(shù)字多功能光盤)等記錄介質(zhì)，顯示其圖像的顯示器的裝置)等。這些電子設(shè)備的具體實(shí)例如圖16所示。
圖16(A)是電視機(jī)，包含機(jī)匣2001、支撐臺2002、顯示部2003、揚(yáng)聲器部2004、視頻輸入端子2005等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2003。此外，包含用于個(gè)人電腦、TV廣播接收、廣告顯示等所有用于信息顯示的電視機(jī)。
圖16(B)是數(shù)字相機(jī)，包含主機(jī)2101、顯示部2102、受像部2103、操作鍵2104、外部連接端口2105、快門2106。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2102。
圖16(C)是筆記本電腦，包含主機(jī)2201、機(jī)匣2202、顯示部2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、指點(diǎn)鼠標(biāo)2206等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2203。
圖16(D)是掌上電腦，包含主機(jī)2301、顯示部2302、開關(guān)2303、操作鍵2304、紅外線端口2305等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2302。
圖16(E)是具備記錄介質(zhì)的便攜式圖像播放裝置(具體是DVD播放裝置)，包含主機(jī)2401、機(jī)匣2402、顯示部A2403、顯示部B2404、記錄介質(zhì)(DVD等)讀入部2405、操作鍵2406、揚(yáng)聲器部2407等。顯示部A2403主要顯示圖像信息，顯示部B2404主要顯示文字信息，本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部A2403、B2404。此外，具備記錄介質(zhì)的圖像播放裝置也包含家用游戲機(jī)等。
圖16(F)是泳鏡型顯示器(頭盔顯示器)，包含主機(jī)2501、顯示部2502、臂部2503。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2502。
圖16(G)是攝像機(jī)，包含主機(jī)2601、顯示部2602、機(jī)匣2603、外部連接端口2604、遙控接收部2605、受像部2606、電池2607、聲音輸入部2608、操作鍵2609、目鏡部2610等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2602。
圖16(H)是移動(dòng)電話，包含主機(jī)2701、機(jī)匣2702、顯示部2703、聲音輸入部2704、聲音輸出部2705、操作鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等。本發(fā)明能夠應(yīng)用于顯示部2703。此外，顯示部2703能夠通過在黑色背景上顯示白色文字來控制移動(dòng)電話的電力消耗。
如上所述，應(yīng)用本發(fā)明所得的顯示裝置也可以用作各種電子設(shè)備的顯示部。此外，本實(shí)施方式的電子設(shè)備中，也可以使用利用第1～3、6～8實(shí)施方式的任意一個(gè)結(jié)構(gòu)所制造的發(fā)光裝置。
工業(yè)適用性利用本發(fā)明，可以無需焙燒工序，在噴涂含有有機(jī)化合物或無機(jī)化合物等發(fā)光體組成物的溶液的近乎同時(shí)形成薄膜，能夠大幅度提高發(fā)光裝置的制造工序的生產(chǎn)能力。
另外，形成的薄膜中的溶媒成分在成膜的同時(shí)被充分去除，因此，能夠在發(fā)光元件完成后避免由于去氣導(dǎo)致的發(fā)光層自身的退化等問題，提高發(fā)光裝置的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向陽極或陰極從下方噴射，使上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
2.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在1×102～1×105Pa的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向陽極或陰極從下方噴射，使上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
3.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向陽極或陰極從下方噴射，在上述溶液到達(dá)上述陽極或陰極期間，使上述溶液中的溶媒揮發(fā)，同時(shí)使殘存的發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
4.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向陽極或陰極從下方噴射，通過將上述陽極或陰極加熱，在上述溶液到達(dá)上述陽極或陰極的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
5.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向陽極或陰極從下方噴射，通過將上述陽極或陰極從室溫加熱至200℃，在上述溶液到達(dá)上述陽極或陰極的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
6.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)設(shè)置陽極或陰極，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液從下方噴射，使上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
7.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)設(shè)置陽極或陰極，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液從下方噴射，在上述溶液到達(dá)上述基板期間，使上述溶液中的溶媒揮發(fā)，同時(shí)使殘存的發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
8.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)設(shè)置陽極或陰極，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液從下方噴射，通過將上述陽極或陰極加熱，在上述溶液到達(dá)上述陽極或陰極的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
9.一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)設(shè)置陽極或陰極，在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液從下方噴射，通過將上述陽極或陰極從室溫加熱至200℃，在上述溶液到達(dá)上述陽極或陰極的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極或陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜。
10.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陽極噴射，使上述發(fā)光體組成物在上述陽極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陰極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有上述發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
11.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陽極噴射，在上述溶液到達(dá)上述基板期間，使上述溶液中的溶媒揮發(fā)，同時(shí)使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陰極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
12.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陽極噴射，通過將上述基板加熱，在上述溶液到達(dá)上述基板的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極上堆積，形成至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陰極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
13.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陽極噴射，通過將上述陽極從室溫加熱至200℃，在上述溶液到達(dá)上述基板的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陽極上堆積，形成至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陰極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
14.如權(quán)利要求10至權(quán)利要求13的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜和陰極的形成是在多室方式的成膜裝置中不暴露于大氣而進(jìn)行的。
15.如權(quán)利要求10至權(quán)利要求13的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜和陰極的形成是在在線方式的成膜裝置中不暴露于大氣而進(jìn)行的。
16.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陰極噴射，使上述發(fā)光體組成物在上述陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陽極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
17.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陰極噴射，在上述溶液到達(dá)上述基板期間，使上述溶液中的溶媒揮發(fā)，同時(shí)使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陽極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
18.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陰極噴射，通過將上述基板加熱，在上述溶液到達(dá)上述基板的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陽極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
19.一種發(fā)光裝置的制造方法，其在低于大氣壓的壓力下，將含有發(fā)光體組成物的溶液朝向設(shè)置在基板上的陰極噴射，通過將上述陰極從室溫加熱至200℃，在上述溶液到達(dá)上述基板的同時(shí)使上述溶液中的溶媒開始揮發(fā)，使殘存的上述發(fā)光體組成物在上述陰極上堆積，形成構(gòu)成發(fā)光體的至少一層薄膜，在形成上述發(fā)光體組成物薄膜后，在上述發(fā)光體上利用濺射法或蒸鍍法形成陽極，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是通過將上述基板設(shè)置在基板面相對于水平面0°到30°的范圍內(nèi)，并將含有發(fā)光體組成物的溶液從基板面下方噴射而進(jìn)行的。
20.如權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是在多室方式的成膜裝置中不暴露于大氣而進(jìn)行的。
21.如權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜的形成是在順列方式的成膜裝置中不暴露于大氣而進(jìn)行的。
22.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求3至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，低于大氣壓的壓力是指在1×103～1×105Pa的惰性氣體的氣體環(huán)境中。
23.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求3至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，低于大氣壓的壓力是1×102～1×105Pa。
24.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，間歇式堆積上述發(fā)光體組成物來形成薄膜。
25.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，連續(xù)堆積上述發(fā)光體組成物來形成薄膜。
26.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，含有上述發(fā)光體組成物的溶液從單個(gè)或多個(gè)噴頭噴射出來。
27.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，上述發(fā)光體組成物是空穴注入材料、空穴輸送材料、發(fā)光性材料、電子輸送材料、電子注入材料、空穴阻塞材料、或電子阻塞材料。
28.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，構(gòu)成上述發(fā)光體的至少一層薄膜是作為從發(fā)光層、空穴注入層、空穴輸送層、空穴阻塞層、電子注入層、電子輸送層、或電子阻塞層之中選擇的層發(fā)揮作用的薄膜。
29.一種發(fā)光裝置，其特征在于，使用權(quán)利要求1至權(quán)利要求13及權(quán)利要求16至權(quán)利要求19的任意一項(xiàng)所述的方法制造。
全文摘要
本發(fā)明是一種發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在減壓下將含有發(fā)光性材料的溶液朝向陽極或陰極噴射，在上述溶液到達(dá)上述陽極或陰極期間，使上述溶液中的溶媒揮發(fā)，同時(shí)使殘存的上述發(fā)光性材料在上述陽極或陰極上堆積，形成發(fā)光層。利用本發(fā)明，在噴涂溶液后不需要用于形成薄膜的焙燒工序，因此，能夠提供一種以低成本并且簡便的方法實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)能力的制造方法。
文檔編號B41J2/01GK1736130SQ200380108578
公開日2006年2月15日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月11日
發(fā)明者山崎舜平, 村上雅一, 野村亮二, 瀨尾哲史 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所