本發(fā)明涉及形成有機(jī)EL元件中使用的疊層密封膜的疊層密封膜形成方法和形成裝置。
背景技術(shù):
使用了有機(jī)EL元件的有機(jī)EL顯示裝置,由于低耗電且為自發(fā)光型,能夠獲得來自有機(jī)發(fā)光材料的多彩色調(diào)的發(fā)光,因此作為下一代的顯示裝置備受關(guān)注。
有機(jī)EL元件,在呈矩陣狀設(shè)置于襯底上的多個元件形成區(qū)域,以疊層有作為發(fā)光層的有機(jī)EL層和電極層等的狀態(tài)形成。
作為使用這樣的有機(jī)EL元件的有機(jī)EL顯示裝置,已知有將作為有機(jī)EL層使用的進(jìn)行白色發(fā)光的部件和具有與紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)對應(yīng)的濾色部的濾色片組合而成的部件。
形成有機(jī)EL層的有機(jī)化合物通常因水分和氧等而容易劣化,因此,為了防止水分和氧等混入有機(jī)EL層界面,在與有機(jī)EL元件對應(yīng)的區(qū)域,以不對有機(jī)EL層產(chǎn)生影響的程度的溫度形成密封膜。
作為有機(jī)EL元件的密封膜,提出了將無機(jī)膜和有機(jī)膜疊層而成的疊層密封膜(例如專利文獻(xiàn)1、2)。另外,作為無機(jī)類的密封膜已知有Al2O3等(例如專利文獻(xiàn)3、4),作為有機(jī)類的密封膜已知有聚酰亞胺、聚脲(例如專利文獻(xiàn)4)。
在專利文獻(xiàn)1中,作為疊層密封膜的例子已知有:在形成厚度60nm的第一無機(jī)膜(氧化鋁膜)和厚度1.3μm的第一有機(jī)膜之后,形成厚度為40nm的第二無機(jī)膜、與第一有機(jī)膜同樣的條件的第二有機(jī)膜,進(jìn)而,以與第二無機(jī)膜和第一有機(jī)膜同樣的條件,形成第三無機(jī)膜、第三有機(jī)膜、第四無機(jī)膜的例子。如上所述,一直以來,使每一層的膜厚比較厚,使無機(jī)膜和有機(jī)膜的反復(fù)次數(shù)為3~4次左右,從而確保密封性。
另一方面,在非專利文獻(xiàn)1公開了在無機(jī)膜與有機(jī)膜的疊層密封膜中,層疊數(shù)越多,密封性能越高的情況。
但是,當(dāng)如上述那樣使疊層密封膜中的各個膜的膜厚較大來確保密封性能時,即使反復(fù)次數(shù)少也會使疊層密封膜整體的厚度變厚。當(dāng)疊層密封膜變厚時,光透射率降低。另外,疊層密封膜變厚,由此,作為發(fā)光層的有機(jī)EL層與濾色片之間的間隙變寬,為了使得從有機(jī)EL層向濾色片的與紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)對應(yīng)的濾色部去的光的取出角度變小,并且防止向相鄰的濾色部的漏光,需要增大劃分濾色部彼此的黑矩陣(BM)的面積來提高遮光性,相應(yīng)地濾色部的面積變小。因此,光的取出效率降低。
近年來,對有機(jī)EL顯示裝置的圖像和視頻的畫質(zhì)要求越來越高,因此越來越不能夠無視疊層密封膜變厚所導(dǎo)致的光透射率的降低和光取出效率的降低對畫質(zhì)帶來的影響。
另一方面,如在非專利文獻(xiàn)1中所記載的方式,能夠通過增加層疊數(shù)來提高密封性能,因此,考慮通過使無機(jī)膜和有機(jī)膜的膜厚變薄來增加層疊數(shù),由此使得疊層密封膜整體薄并且確保密封性能。但是,如專利文獻(xiàn)1中記載的方式,在制造疊層密封膜時,用相互不同的裝置來形成無機(jī)膜和有機(jī)膜是慣用技術(shù)手段,每當(dāng)反復(fù)疊層時需要花費在裝置間搬送襯底的時間,層疊數(shù)越增加,生產(chǎn)性越降低。另外,搬送時,顆粒等的異物附著在元件上的概率變高,產(chǎn)生因異物而使密封性能降低的缺陷的概率變高。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第5162179號公報
專利文獻(xiàn)2:日本專利第4987648號公報
專利文獻(xiàn)3:日本特開2013-235726號公報
專利文獻(xiàn)4:日本特開2015-15499號公報
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:《Applied Physics Letters(應(yīng)用物理通訊)》102,161908(2013)
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的技術(shù)問題在于,提供一種在抑制生產(chǎn)性降低和異物附著的同時能夠形成膜厚度薄且具有高密封性能的疊層密封膜的疊層密封膜形成方法和形成裝置。
用于解決問題的技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的第一方面提供一種疊層密封膜形成方法,其在有機(jī)EL元件上形成無機(jī)膜和有機(jī)膜層疊的結(jié)構(gòu)的疊層密封膜,上述有機(jī)EL元件是在襯底上形成多個作為發(fā)光層的有機(jī)EL層而得到的,在一個處理容器內(nèi)交替地反復(fù)進(jìn)行多次以下步驟:利用原子層沉積法形成無機(jī)膜的步驟;和利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜的步驟。
另外,本發(fā)明的第二方面提供一種疊層密封膜形成裝置,其在有機(jī)EL元件上形成無機(jī)膜和有機(jī)膜層疊的結(jié)構(gòu)的疊層密封膜,上述有機(jī)EL元件是在襯底上形成多個作為發(fā)光層的有機(jī)EL層而得到的,上述疊層密封膜形成裝置包括:用于收納有機(jī)EL元件的處理容器;將用于利用原子層沉積法形成上述無機(jī)膜的第一無機(jī)膜原料氣體和第二無機(jī)膜原料氣體供給到上述處理容器內(nèi)的第一無機(jī)膜原料氣體供給單元和第二無機(jī)膜原料氣體供給單元;將用于利用蒸鍍聚合法形成上述有機(jī)膜的第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體供給到上述處理容器內(nèi)的第一有機(jī)膜原料氣體供給單元和第二有機(jī)膜原料氣體供給單元;對上述處理容器內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣單元;和控制部,其進(jìn)行控制,使得交替地反復(fù)進(jìn)行多次以下步驟:將上述第一無機(jī)膜原料氣體和上述第二無機(jī)膜原料氣體交替地供給到上述處理容器內(nèi),利用原子層沉積法形成上述無機(jī)膜的步驟;和將上述第一有機(jī)膜原料氣體和上述第二有機(jī)膜原料氣體同時供給到上述處理容器內(nèi),利用蒸鍍聚合法形成上述有機(jī)膜的步驟。
優(yōu)選使用氧化鋁作為上述無機(jī)膜。另外,優(yōu)選使用聚脲或者聚酰亞胺作為上述有機(jī)膜。
優(yōu)選上述無機(jī)膜的膜厚為50nm以下,上述有機(jī)膜的膜厚為500nm以下。另外,上述疊層密封膜的膜厚為1μm以下。
優(yōu)選上述有機(jī)EL元件在上述處理容器內(nèi)以被載置于載置臺的狀態(tài)進(jìn)行上述無機(jī)膜的形成和上述有機(jī)膜的形成,上述載置臺的載置面的溫度調(diào)節(jié)為能夠通過蒸鍍聚合形成上述有機(jī)膜的第一溫度,上述處理容器的除載置臺以外的部分的溫度調(diào)節(jié)為不會通過蒸鍍聚合形成上述有機(jī)膜的第二溫度。
根據(jù)本發(fā)明,在形成疊層密封膜時,由于利用原子層沉積法形成無機(jī)膜,利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜,因此能夠使其形成得薄,即使通過增多這些層疊數(shù)來提高水分和氧等的密封性,也能夠使疊層密封膜整體的膜厚度薄,另外,由于利用ALD法形成的無機(jī)膜為薄且密封性能高的膜,因此,即使按照能夠確保密封性能的層疊數(shù)來層疊這些膜,也能夠使疊層密封膜整體的膜厚度薄。另外,通過在同一處理容器內(nèi)形成無機(jī)膜和有機(jī)膜,能夠抑制生產(chǎn)性降低和異物附著。
附圖說明
圖1是表示形成疊層密封膜的疊層密封膜形成裝置的剖視圖。
圖2是表示在襯底上形成有多個有機(jī)EL層的有機(jī)EL元件的剖視圖。
圖3是表示在有機(jī)EL元件上利用本發(fā)明實施方式的制造方法形成了疊層密封膜的狀態(tài)的剖視圖。
圖4是表示在有機(jī)EL元件上由現(xiàn)有的制造方法形成疊層密封膜的狀態(tài)的剖視圖。
圖5是用于說明在使用由現(xiàn)有的制造方法形成的厚疊層密封膜的情況下的有機(jī)EL層和濾色片的配置的剖視圖。
圖6是用于說明在使用由本發(fā)明實施方式的制造方法形成的薄的疊層密封膜的情況下的有機(jī)EL層和濾色片的配置的剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
1:處理部,2:氣體供給部,3:排氣單元,4:控制部,11:處理容器,12:載置臺,13:第一溫度調(diào)節(jié)單元,14:第二溫度調(diào)節(jié)單元,21:第一無機(jī)膜原料氣體供給單元,22:第二無機(jī)膜原料氣體供給單元,23:第一有機(jī)膜原料氣體供給單元,24:第二有機(jī)膜原料氣體供給單元,29、30、31、32:開閉閥,25、26、27、28:氣體供給配管,41:排氣配管,42:壓力控制閥,43:真空泵,44:排氣處理設(shè)備,100:疊層密封膜形成裝置,101:襯底,102:下部電極,103:有機(jī)EL層,104:上部電極,201:無機(jī)膜,202:有機(jī)膜,203:疊層密封膜,301:濾色片,302:濾色部,303:黑矩陣,S:有機(jī)EL元件。
具體實施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
圖1是表示形成疊層密封膜的疊層密封膜形成裝置的剖視圖。
疊層密封膜形成裝置100是在包含作為發(fā)光層的有機(jī)EL層的有機(jī)EL元件上形成無機(jī)膜和有機(jī)膜的疊層密封膜的裝置,其中,利用原子層沉積法(ALD法)形成無機(jī)膜,利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜。
該疊層密封膜形成裝置100包括:對有機(jī)EL元件S進(jìn)行成膜處理的處理部1;對處理部1的處理空間供給處理所需的氣體的氣體供給部2;對處理部1的處理空間進(jìn)行排氣的排氣單元3;和控制部4。
處理部1包括:劃分用于進(jìn)行成膜處理的處理空間的處理容器11;設(shè)置于處理容器11內(nèi)的、用于載置使有機(jī)EL層和電極等形成在襯底上而得到的有機(jī)EL元件S的載置臺12;將載置臺12調(diào)節(jié)為第一溫度的第一溫度調(diào)節(jié)單元13;和將處理容器11的除載置臺12以外的部分調(diào)節(jié)為第二溫度的第二溫度調(diào)節(jié)單元14。另外,雖然未圖示,但是,在處理容器11的側(cè)壁設(shè)置有用于搬入和搬出有機(jī)EL元件S的搬入搬出口,該搬入搬出口通過閘閥而能夠打開和關(guān)閉。
第一溫度調(diào)節(jié)單元13通過使溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在設(shè)置于載置臺12的內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路(未圖示)流通,而將載置臺12的載置面的溫度調(diào)節(jié)為第一溫度。第一溫度是能夠通過蒸鍍聚合形成有機(jī)膜的溫度。另外,第二溫度調(diào)節(jié)單元14通過使溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)在設(shè)置于處理容器11的壁部等的除載置作為被處理體的有機(jī)EL元件S的載置臺12以外的部分的溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)流路(未圖示)流通,而將載置臺12以外的部分的溫度調(diào)節(jié)為第二溫度。第二溫度是不會通過蒸鍍聚合形成有機(jī)膜的溫度。
氣體供給部2包括:分別供給利用ALD法形成無機(jī)膜時使用的第一無機(jī)膜原料氣體和第二無機(jī)膜原料氣體的第一無機(jī)膜原料氣體供給單元21和第二無機(jī)膜原料氣體供給單元22;和分別供給利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜時使用的第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體的第一有機(jī)膜原料氣體供給單元23和第二有機(jī)膜原料氣體供給單元24。另外,在第一無機(jī)膜原料氣體供給單元21、第二無機(jī)膜原料氣體供給單元22、第一有機(jī)膜原料氣體供給單元23和第二有機(jī)膜原料氣體供給單元24分別連接有對處理容器11供給第一無機(jī)膜原料氣體、第二無機(jī)膜原料氣體、第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體的第一氣體供給配管25、第二氣體供給配管26、第三氣體供給配管27和第四氣體供給配管28。另外,在第一氣體供給配管25、第二氣體供給配管26、第三氣體供給配管27和第四氣體供給配管28分別設(shè)置有第一開閉閥29、第二開閉閥30、第三開閉閥31和第四開閉閥32。
此外,雖然未圖示,但是還另外設(shè)置有供給由惰性氣體等構(gòu)成的吹掃氣體和/或稀釋氣體的氣體供給單元和氣體供給配管。另外,雖然同樣未圖示,但是在第一氣體供給配管25、第二氣體供給配管26、第三氣體供給配管27和第四氣體供給配管28設(shè)置有流量控制器。
作為利用ALD法形成的無機(jī)膜,具有密封水分和氧的功能,使用具有絕緣性的材料,優(yōu)選使用氧化鋁(Al2O3)。Al2O3膜為密封性高,當(dāng)進(jìn)行ALD成膜時缺陷非常少,覆蓋性良好的膜。形成Al2O3膜作為無機(jī)膜時,第一無機(jī)膜原料氣體優(yōu)選使用三甲基鋁(TMA),第二無機(jī)膜原料氣體優(yōu)選使用H2O氣體、O3。而且,通過操作開閉閥29和30,隔著處理容器內(nèi)的清掃地交替供給第一無機(jī)膜原料氣體和第二無機(jī)膜原料氣體。
利用蒸鍍聚合法形成的有機(jī)膜具有以下功能:將在無機(jī)膜產(chǎn)生的缺陷、裂紋分離,并且通過襯底的彎曲來抑制在無機(jī)膜產(chǎn)生的裂紋的發(fā)生。有機(jī)膜能夠使用透明的樹脂材料,優(yōu)選使用聚脲和聚酰亞胺。在這些材料中特別優(yōu)選聚脲。聚脲膜的透明度高,覆蓋性非常好,所以對于薄膜化是有利的。在形成聚脲膜作為有機(jī)膜時,第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體能夠使用二胺單體和異氰酸酯單體,這些材料與由N2氣體、He氣體、Ar氣體等惰性氣體形成的載氣一起被供給到處理容器11內(nèi)。另外,在形成聚酰亞胺膜時使用的第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體,能夠列舉均苯四甲酸二酐和4,4'-二氨基二苯醚。在形成有機(jī)膜時,通過將開閉閥31和32同時打開,將第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體同時供給到處理容器11內(nèi)。
排氣單元3包括:連接到與處理容器11的側(cè)壁的氣體導(dǎo)入部分相對的位置的排氣配管41;設(shè)置于排氣配管41的壓力控制閥42;經(jīng)由排氣配管41對處理容器11內(nèi)進(jìn)行排氣的真空泵43;和設(shè)置在排氣配管41中的真空泵43的下游側(cè)的排氣處理設(shè)備44。此外,溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)也從第二溫度調(diào)節(jié)單元14流通道排氣配管41中,由此被調(diào)節(jié)為不會通過蒸鍍聚合形成有機(jī)膜的第二溫度。
控制部4用于控制開閉閥29、30、31、32、真空泵43、第一和第二溫度調(diào)節(jié)單元13、14等、疊層密封膜形成裝置100的各構(gòu)成部,具有微處理器(計算機(jī))??刂撇?在其存儲介質(zhì)中存儲有作為程序的處理方案,該程序使疊層密封膜形成裝置100執(zhí)行交替地形成無機(jī)膜和有機(jī)膜從而形成疊層密封膜的處理,控制部4讀出規(guī)定的處理方案,使疊層密封膜形成裝置100執(zhí)行形成疊層密封膜的處理。
接著,對疊層密封膜的形成方法進(jìn)行說明。最初,準(zhǔn)備如圖2所示在襯底101上形成有下部電極102、有機(jī)EL層103和上部電極104的有機(jī)EL元件S。此外,也可以形成有電子輸送層等的其它的層。
襯底101的材料沒有特別限定,例如能夠列舉玻璃板、陶瓷板、塑料膜、金屬板等。成為邊框狀的堤堰部105呈矩陣狀地形成在襯底101上,在堤堰部105內(nèi)形成有下部電極102和有機(jī)EL層103。因此,多個有機(jī)EL層103在襯底101上形成為島狀。另外,在襯底101上還形成有驅(qū)動電路(未圖示)。
有機(jī)EL層由有機(jī)發(fā)光物質(zhì)構(gòu)成,該有機(jī)發(fā)光物質(zhì)從電極被注入電子和空穴,能夠通過被注入的電荷的遷移而使空穴與電子再結(jié)合從而發(fā)光。作為有機(jī)發(fā)光物質(zhì),一般為發(fā)光層所使用的低分子或者高分子的有機(jī)物質(zhì)即可,沒有特別限定。
當(dāng)在如上述方式獲得的有機(jī)EL元件S形成密封膜時,將該有機(jī)EL元件S搬入到圖1的形成裝置100的處理容器11內(nèi),載置在載置臺12上。此時,通過第一溫度調(diào)節(jié)單元13,將載置臺12上表面的溫度調(diào)節(jié)為能夠由蒸鍍聚合來形成有機(jī)膜的第一溫度,例如100℃,通過第二溫度調(diào)節(jié)單元14將處理容器11的壁部等的除載置臺12以外的部分的溫度調(diào)節(jié)為不會通過蒸鍍聚合形成有機(jī)膜的第二溫度,例如150℃。然后,利用真空泵43進(jìn)行排氣并且利用壓力控制閥42將處理容器11內(nèi)減壓至規(guī)定的壓力,最初利用ALD法形成無機(jī)膜,接著,利用蒸鍍聚合形成有機(jī)膜,將上述步驟交替地反復(fù)進(jìn)行多次,如圖3所示,層疊多個無機(jī)膜201和有機(jī)膜202而制造疊層密封膜203。層疊數(shù)優(yōu)選無機(jī)膜201為5層以上。在圖3中,表示了無機(jī)膜201為5層、有機(jī)膜202為4層的情況。
在利用ALD法形成無機(jī)膜201時,通過第一開閉閥29和第二開閉閥30的開閉動作的切換,以隔著利用來自未圖示的吹掃氣體配管的吹掃氣體進(jìn)行的處理容器11的清掃的方式,交替地實施從第一無機(jī)膜原料氣體供給單元21向處理容器11的第一無機(jī)膜原料氣體的供給和從第二無機(jī)膜原料氣體供給單元22向處理容器11的第二無機(jī)膜原料氣體的供給。第一無機(jī)膜原料氣體為化合物氣體,第二無機(jī)膜原料氣體為還原性氣體,最初使第一無機(jī)膜原料氣體吸附于有機(jī)EL元件S的表面后,通過第二無機(jī)膜原料氣體的供給而進(jìn)行還原,從而形成極薄的單位膜,通過反復(fù)進(jìn)行以下步驟而形成具有規(guī)定的膜厚的無機(jī)膜201。
無機(jī)膜201為具有密封水分和氧的功能且具有絕緣性的膜,通過利用ALD法進(jìn)行成膜,能夠形成缺陷少且覆蓋性良好的膜,并且形成薄且密封性能高的膜。
作為這樣的無機(jī)膜201優(yōu)選使用氧化鋁(Al2O3)。Al2O3膜的密封性高,通過進(jìn)行ALD成膜而能夠形成缺陷非常少、覆蓋性良好的膜。
形成Al2O3膜作為無機(jī)膜時,第一無機(jī)膜原料氣體優(yōu)選使用三甲基鋁(TMA),第二無機(jī)膜原料氣體優(yōu)選使用H2O氣體、O3。
在利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜202時,打開第三開閉閥31和第四開閉閥32,從第一有機(jī)膜原料氣體供給單元23和第二有機(jī)膜原料氣體供給單元24向處理容器11同時供給第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體。第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體是單體,它們被蒸鍍在有機(jī)EL元件S,聚合而形成有機(jī)膜202。
有機(jī)膜202具有將在無機(jī)膜產(chǎn)生的缺陷和裂紋從其它的層分離,并且通過襯底的彎曲來抑制在無機(jī)膜產(chǎn)生裂紋的功能,通過使用蒸鍍聚合法,覆蓋性良好且薄膜化變得容易。有機(jī)膜202能夠使用透明的樹脂材料,優(yōu)選使用聚脲、聚酰亞胺。其中特別優(yōu)選聚脲。聚脲膜的透明度高,覆蓋性非常良好且有利于薄膜化,適合作為疊層密封膜203的有機(jī)膜202。
在形成聚脲膜作為有機(jī)膜時,第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體能夠使用二胺單體和異氰酸酯單體。它們與由N2氣體、He氣體、Ar氣體等惰性氣體構(gòu)成的載氣一起被供給到處理容器11內(nèi),這些單體發(fā)生聚合而形成聚脲膜。另外,作為在形成聚酰亞胺(材料)膜時使用的第一有機(jī)膜原料氣體和第二有機(jī)膜原料氣體,能夠列舉均苯四甲酸二酐和4,4'-二氨基二苯醚。將它們同樣與載氣一起供給到處理容器11內(nèi),發(fā)生聚合而形成聚酰亞胺膜。
無機(jī)膜201的膜厚優(yōu)選50nm以下,更優(yōu)選30nm以下。從確保密封性能的觀點出發(fā),優(yōu)選10nm以上。另外,有機(jī)膜202的膜厚優(yōu)選500nm以下,更優(yōu)選200nm以下。從獲得良好的成膜性的觀點出發(fā),優(yōu)選50nm以上。疊層密封膜203的整體的膜厚優(yōu)選1μm以下,更優(yōu)選0.5μm以下。
在利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜202時,利用第一溫度調(diào)節(jié)單元13將載置臺12的載置面的溫度調(diào)節(jié)為能夠由蒸鍍聚合來形成有機(jī)膜的第一溫度,利用第二溫度調(diào)節(jié)單元14將除載置臺12以外的部分的溫度調(diào)節(jié)為不會通過蒸鍍聚合形成有機(jī)膜的第二溫度。蒸鍍聚合反應(yīng)在規(guī)定的溫度以下發(fā)生,比該溫度高時不發(fā)生蒸鍍聚合反應(yīng),因此,通過如上述方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié),能夠使有機(jī)膜202僅形成在作為被處理體的有機(jī)EL元件S上,而幾乎不會在載置臺12以外的部分形成。有機(jī)膜形成得比無機(jī)膜厚,當(dāng)其附著在處理容器11的壁部等的除載置臺12以外的部分時,維護(hù)周期變短,但通過如上所述將載置臺12以外的部分的溫度調(diào)節(jié)為不會通過蒸鍍聚合形成有機(jī)膜的第二溫度,能夠使上述那樣的不良情況難以發(fā)生。另外,如上所述,由于在載置臺12以外的部分難以產(chǎn)生有機(jī)膜,因此,在利用ALD法形成無機(jī)膜201時,載置臺12以外的部分受到有機(jī)膜的不良影響的情況較少。
在使用聚脲膜作為有機(jī)膜202的情況下,第一溫度為100℃以下,優(yōu)選為50~100℃,第二溫度為比100℃高的溫度,優(yōu)選為150~180℃。
在利用ALD法形成無機(jī)膜201時,能夠在從室溫至幾百℃的較寬的范圍內(nèi)成膜,但是,當(dāng)考慮處理效率時,優(yōu)選以不改變有機(jī)膜202形成時的溫度設(shè)定的方式進(jìn)行成膜處理。此時,在設(shè)定為第二溫度的處理容器11的壁部等的除載置臺12以外的部分也形成有膜,但是,無機(jī)膜201比有機(jī)膜202薄,因此,形成在處理容器11的壁部等的除載置臺12以外的部分的膜的膜厚度薄,對維護(hù)性不產(chǎn)生較大的影響。另外,如上所述,形成在載置臺12以外的部分的膜薄,因此在有機(jī)膜202的成膜時產(chǎn)生的不良影響也少。
在現(xiàn)有技術(shù)中指出了:在這樣的疊層密封膜中,通過增加每一層的膜厚來提高密封性能。例如如圖4所示,利用CVD法、濺射法,將膜厚從幾十至幾百nm程度的無機(jī)膜201′和幾μm程度的有機(jī)膜202′層疊3層左右而形成整體的厚度為幾μm的疊層密封膜203′。
但是,如上所述,疊層密封膜的膜厚變厚時光透射率降低。另外,當(dāng)疊層密封膜變厚時,如圖5所示,在作為發(fā)光層的有機(jī)EL層103與濾色片301之間的間隙變寬,從有機(jī)EL層向濾色片301的與紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)對應(yīng)的濾色部302去的光的取出角度θ變小。另外,有機(jī)EL層103與濾色片301之間的間隙變寬,由此,容易向相鄰的濾色部302漏光,因此,需要增大劃分濾色部302彼此的黑矩陣(BM)303的面積來提高遮光性,相對地濾色部的面積變小。如上所述,在光的取出角度θ小且黑矩陣(BM)303的面積大的情況下,光的取出效率降低。
如上所述,當(dāng)疊層密封膜變厚時,發(fā)生光透射率的降低和光取出效率的降低,難以獲得要求的畫質(zhì)。
對此,在本實施方式中,利用ALD法形成無機(jī)膜201,利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜202,由此使它們的膜厚度薄。利用ALD法形成的無機(jī)膜201、特別是Al2O3膜為缺陷少且覆蓋性良好的膜,且為薄且密封性能高的膜,利用蒸鍍聚合法形成的有機(jī)膜202,特別是聚脲膜、聚酰亞胺膜的覆蓋性良好且容易薄膜化。因此,即使按照能夠確保密封性能的層疊數(shù)將它們層疊,也能夠使疊層密封膜203的整體的膜厚度薄至1μm以下程度。由此,能夠提高疊層密封膜203的光透射率。另外,如圖6所示,有機(jī)EL層103與濾色片301之間的間隙與現(xiàn)有技術(shù)相比狹窄,因此,能夠使向濾色部302去的光的取出角度θ比現(xiàn)有技術(shù)寬。而且,由于難以發(fā)生漏光,因此能夠使黑矩陣(BM)303的面積比現(xiàn)有技術(shù)小。因此,光的取出效率與現(xiàn)有技術(shù)相比提高。并且,ALD法與CVD法、濺射法相比成膜速度慢,能夠使整體的膜厚度薄,因此能夠使整體的成膜時間與現(xiàn)有技術(shù)相等或其之下。
另外,一直以來,在制造疊層密封膜時,無機(jī)膜和有機(jī)膜為性質(zhì)不同的膜,因此,利用不同的裝置進(jìn)行成膜是慣用技術(shù)手段。因此,每次反復(fù)層疊時需要花費在裝置之間搬送襯底的時間,層疊數(shù)越增加生產(chǎn)性越降低。另外,在搬送時,顆粒等的異物附著在元件上的概率變高,因異物而使密封性能降低的缺陷發(fā)生的概率也變高。
對此,在本實施方式中,與這樣的慣用技術(shù)手段相反地,在一個裝置的處理容器內(nèi)形成無機(jī)膜201和有機(jī)膜202。由此,無需在不同的裝置間搬送作為被處理體的有機(jī)EL元件S,就能夠反復(fù)形成無機(jī)膜201和有機(jī)膜202,從而形成疊層密封膜203,因此,即使層疊數(shù)增加,也能夠使生產(chǎn)性的降低變少,并且能夠防止搬送過程中的異物的附著。
即,在本實施方式中,在形成疊層密封膜時,利用ALD法形成無機(jī)膜,利用蒸鍍聚合法形成有機(jī)膜,因此能夠使他們形成得薄,另外,利用ALD法形成的無機(jī)膜為薄且密封性能高的膜,所以即使按照能夠確保密封性能的層疊數(shù)來層疊上述部件,也能夠使疊層密封膜整體的膜厚度薄。另外,在同一處理容器內(nèi)形成無機(jī)膜和有機(jī)膜,因此能夠抑制生產(chǎn)性降低和異物附著。
此外,本發(fā)明不限于上述實施方式,能夠進(jìn)行各種變形。例如在上述實施方式中,例示了利用ALD法形成的無機(jī)膜使用Al2O3膜,利用蒸鍍聚合法形成的有機(jī)膜使用聚脲或者聚酰亞胺,但不限于此。另外,在上述實施方式中,例示了利用單片式的裝置形成疊層密封膜,但是也可以使用對多個有機(jī)EL元件一起形成疊層密封膜的分批式的裝置。