專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法。以下，有時(shí)將電致發(fā)光(Electro Uiminescence)簡(jiǎn)禾爾為EL。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL元件具有下述構(gòu)造在至少其中之一是透明或半透明的一對(duì)電極間，夾持 著包含發(fā)光層的有機(jī)EL層，該發(fā)光層包含有機(jī)發(fā)光材料。當(dāng)向具有這種構(gòu)造的有機(jī)EL元 件的一對(duì)電極間施加電壓時(shí)，在發(fā)光層中，自陰極注入電子，自陽(yáng)極注入空穴，這些電子及 空穴在發(fā)光層中進(jìn)行再結(jié)合。繼而，利用此時(shí)所產(chǎn)生的能量來(lái)對(duì)發(fā)光層中的發(fā)光材料進(jìn)行 激發(fā)，從而由發(fā)光層來(lái)發(fā)光。在本說(shuō)明書(shū)中，將在基板上形成了有機(jī)EL元件的裝置稱為有 機(jī)EL裝置。例如，在平板狀的基板上形成著有機(jī)EL元件的有機(jī)EL裝置可用于面狀光源、 段式(segment)顯示裝置、點(diǎn)矩陣(dotmatrix)顯示裝置等。 若有機(jī)EL元件暴露于水蒸氣或氧氣中則會(huì)導(dǎo)致劣化。因此，例如于玻璃基板等的 基板上，依次層疊陽(yáng)極、包含發(fā)光層的有機(jī)EL層及陰極而形成有機(jī)EL元件之后，利用由氮 化硅等形成的無(wú)機(jī)鈍化膜以及在無(wú)機(jī)鈍化膜的表面上的由樹(shù)脂形成的樹(shù)脂密封膜來(lái)包覆 整個(gè)有機(jī)EL元件，由此防止因有機(jī)EL元件與水蒸氣接觸而引起的劣化(例如，參照專利文 獻(xiàn)1)。此處，無(wú)機(jī)鈍化膜系利由等離子體化學(xué)氣相沉積(Chemical V即orD印osition)法或 濺射法而形成。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)2000-223264號(hào)公報(bào) 然而，先前存在用以形成無(wú)機(jī)鈍化膜的各種濺射法，但一般是使用成膜速度較快 的磁控濺射法(magnetron sputtering method)。如上所述，該磁控濺射法能以較高的成膜 速度(rate)來(lái)形成無(wú)機(jī)鈍化膜，但存在無(wú)法形成對(duì)水蒸氣或氧的阻隔(barrier)性較高的 被膜的問(wèn)題。而且，先前的無(wú)機(jī)鈍化膜的形成時(shí)所用的CVD法，雖能以較高的成膜速度來(lái)形 成無(wú)機(jī)鈍化膜，并且與磁控濺射法相比可降低對(duì)發(fā)光層的損害(damage)，但仍存在無(wú)法形 成對(duì)水蒸氣或氧的阻隔性較高的被膜的問(wèn)題。即，在利用磁控濺射法或CVD法形成的無(wú)機(jī) 鈍化膜中存在下述問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生針孔(pinhole)等的缺陷，從而導(dǎo)致外部的水蒸氣或氧等 的氣體經(jīng)由該缺陷而侵入至有機(jī)EL元件內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提供一種有機(jī)EL裝置的制造方法， 其在形成包含對(duì)有機(jī)EL元件進(jìn)行密封的無(wú)機(jī)物層的被膜時(shí)，可抑制對(duì)有機(jī)EL元件造成的 損害，并且可形成對(duì)水蒸氣或氧的阻隔性較高的被膜。 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供采用下述構(gòu)成的有機(jī)EL裝置的制造方法。
[1] —種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中， 在所述有機(jī)電致發(fā)光裝置中，將有機(jī)電致發(fā)光元件搭載于支撐基板上，上述有機(jī) 電致發(fā)光元件被上述支撐基板與至少包含第1無(wú)機(jī)物膜以及第2無(wú)機(jī)物膜的密封層所包圍而與外界阻隔，該有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法包括 利用離子束濺射法來(lái)形成上述第1無(wú)機(jī)物膜，以覆蓋搭載于上述支撐基板上的有 機(jī)電致發(fā)光元件的露出面的工序；以及 在形成上述第1無(wú)機(jī)物膜之后，利用與離子束濺射法不同的成膜方法來(lái)形成覆蓋 上述第1無(wú)機(jī)物膜的第2無(wú)機(jī)物膜的工序。
[2]如上述[1]所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中，上述與離子束濺射法
不同的成膜方法是CVD法或磁控濺射法。 [3] —種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中， 在所述有機(jī)電致發(fā)光裝置中，將有機(jī)電致發(fā)光元件搭載于支撐基板上，上述有機(jī) 電致發(fā)光元件被上述支撐基板與至少包含第1無(wú)機(jī)物膜以及第2無(wú)機(jī)物膜的密封層所包圍 而與外界阻隔，該有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法包括 利用離子束濺射法來(lái)形成上述第1無(wú)機(jī)物膜，以覆蓋搭載于上述支撐基板上的有 機(jī)電致發(fā)光元件的露出面的工序；以及 在形成上述第1無(wú)機(jī)物膜之后，利用與上述離子束濺射法不同的成膜方法來(lái)再形 成第2無(wú)機(jī)物膜的工序，該第2無(wú)機(jī)物膜覆蓋上述第1無(wú)機(jī)物膜且形成材料與上述第1無(wú) 機(jī)物膜相同。 [4]如上述[3]所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中上述與離子束濺射法 不同的成膜方法是CVD法或磁控濺射法。 所謂的濺射法是薄膜形成方法的1種，其是指使原子或分子尺寸的微粒撞擊靶材
料(薄膜的材料)，使靶材料微粒放出至氣相中，并使靶材料微粒堆積于規(guī)定的基板表面上 以作為薄膜的方法。有時(shí)將使原子或分子尺寸的微粒撞擊靶材料而使靶材料微粒放出至氣
相中稱為(狹義的)濺射。 所謂的離子束濺射法是濺射法的1種，其是指將離子束照射至靶材料而對(duì)靶材料 微粒進(jìn)行濺射的方法。 所謂的磁控濺射法是濺射法的1種，其是指一邊在靶材料附近施加磁場(chǎng)而引起磁 控放電， 一邊進(jìn)行濺射的方法。 所謂的CVD (Chemical V即or D印osition)法，其是薄膜形成方法的1種，是指將 包含薄膜的構(gòu)成元素的原料氣體供給至反應(yīng)室內(nèi)，施加熱或等離子體等的能量而使化學(xué)反 應(yīng)產(chǎn)生，并使反應(yīng)生成物堆積于規(guī)定的基板表面以作為薄膜的方法。 根據(jù)本發(fā)明，可于有機(jī)EL元件上形成對(duì)水蒸氣或氧等的氣體的阻隔性較高的密 封層，并且可抑制在形成密封層時(shí)對(duì)有機(jī)EL元件造成的損害。其結(jié)果，具有可獲得壽命較 長(zhǎng)的有機(jī)EL裝置的效果。


圖1是表示本發(fā)明所適用的有機(jī)EL裝置的構(gòu)造的一例的局部剖面示意圖。
圖2-1是表示本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的制造方法的一例的局部剖面示意圖(其1)。
圖2-2是表示本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的制造方法的一例的局部剖面示意圖(其2)。
圖2-3是表示本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的制造方法的一例的局部剖面示意圖(其3)。
圖3是表示離子束濺射裝置的構(gòu)成的示意圖。
4
圖4-1是表示密封層的構(gòu)造的一例的局部剖面圖。
圖4-2是表示密封層的構(gòu)造的一例的局部剖面圖。
圖4-3是表示密封層的構(gòu)造的一例的局部剖面圖。 圖中10、1(^-支撐基板，20-有機(jī)￡1^元件，21-陽(yáng)極，22-有機(jī)EL層，23-陰極， 30-密封層，31 35、33A、33B-密封膜，36A、36B、36C-無(wú)機(jī)物膜，37A、37B-有機(jī)物膜，38-最 上位有機(jī)物膜，100-離子束濺射裝置，101-真空腔室，102-基板座，103-耙，104-離子源， 105-真空泵，111-離子束，112-濺射粒子。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。另外，為了易于理解，有 時(shí)附圖中的各構(gòu)件的比例尺(scale)與實(shí)際不同。而且，本發(fā)明并不限定于以下的記述，可 在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)作適當(dāng)變更。在有機(jī)EL裝置中，雖也存在電極的引線等的 構(gòu)件，但由于在本發(fā)明的說(shuō)明中并不直接需要，因而省略記載。為了便于說(shuō)明層構(gòu)造等，在 以下所示的例中，是與將基板配置于下方的圖一起進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的有機(jī)EL元件以及 搭載有該有機(jī)EL元件的有機(jī)EL裝置未必需要配置成該上下左右的朝向而進(jìn)行制造或使用 等，可適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整。 圖1是本發(fā)明所適用的有機(jī)EL裝置的構(gòu)造的一例的剖面示意圖。該有機(jī)EL裝置 為頂部發(fā)光(top emission)型的有機(jī)EL裝置，上述頂部發(fā)光型有機(jī)EL裝置是自形成于支 撐基板10上的有機(jī)EL元件20的與支撐基板10相反的一側(cè)放出光。圖1所示的有機(jī)EL 裝置具有下述構(gòu)造在支撐基板10上，形成著依次層疊有陽(yáng)極21、包含發(fā)光層的有機(jī)EL層 22及陰極23的有機(jī)EL元件20，并形成有密封層30，以覆蓋形成于該支撐基板10上的整個(gè) 有機(jī)EL元件20。 此處，支撐基板10例如可使用玻璃基板或硅基板、塑料基板等各種基板。而且， 陽(yáng)極21—般是使用功函數(shù)(work function)相對(duì)較大的(較佳的是功函數(shù)大于4. 0eV) 導(dǎo)電性的金屬氧化物膜或半透明的金屬薄膜等。作為具體例，可使用銦錫氧化物(Indium Tin 0xide，以下稱為IT0)、氧化錫等的金屬氧化物；金(Au)、鉬(Pt)、銀(Ag)、銅(Cu)等 的金屬或包含這些金屬中的至少一種的合金；聚苯胺(polyaniline)或其衍生物、聚噻吩 (polythiophene)或其衍生物等的有機(jī)的透明導(dǎo)電膜等。而且，若有需要，陽(yáng)極21也可由兩 層以上的層結(jié)構(gòu)而形成。陽(yáng)極21的膜厚可考慮電導(dǎo)率(在底部發(fā)光(bottom emission) 型的情況下，也可考慮光的透過(guò)性)而適當(dāng)?shù)剡x擇，例如為10nm 10 ii m，較好的是20nm 1 P m，更好的是50nm 500nm。陽(yáng)極21的制作方法可列舉真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、 電鍍法等。另外，在頂部發(fā)光型的情況下，也可于陽(yáng)極21的下方設(shè)置反射膜，該反射膜用以 反射出射至基板側(cè)的光。 有機(jī)EL層22至少包含由有機(jī)物構(gòu)成的發(fā)光層。該發(fā)光層具有發(fā)出螢光或磷光的 有機(jī)物(低分子化合物或高分子化合物)。另外，也可進(jìn)而包含摻雜(dopant)材料。有機(jī) 物例如可列舉色素系材料、金屬絡(luò)合物系材料、高分子系材料等。而且，摻雜材料是視需要 摻雜至有機(jī)物中，目的在于提高有機(jī)物的發(fā)光效率或改變發(fā)光波長(zhǎng)等。由這些有機(jī)物與視
需要而摻雜的摻雜材料構(gòu)成的發(fā)光層的厚度通常為20A 2,000A。
(色素系材料)
色素系材料例如可列舉環(huán)五胺衍生物(Cyclopendamine derivatives)、四苯基 丁二烯衍生物化合物、三苯基胺衍生物、噁二唑衍生物(oxadiazolederivatives)、吡唑并 喹啉衍生物(pyrazoloquinoline derivatives) 、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基芳烴 衍生物(distyrylarylene derivatives)、卩比咯衍生物(pyrrole derivatives)、噻吩環(huán) 化合物(thiophene ring compounds)、卩比啶環(huán)化合物(pyridine ring compounds)、紫環(huán) 酮衍生物(peri麗ederivatives)、菲衍生物(perylene derivatives)、寡聚噻吩衍生物 (oligothiophene derivatives)、三延胡索酰胺(卜'」7 二 A 7 S > )衍生物、噁二唑二 聚物、吡唑啉二聚物(pyrazoline dimer)等。 [OO38](金屬絡(luò)合物系材料) 金屬絡(luò)合物系材料例如可列舉銥絡(luò)合物及鉑絡(luò)合物等具有自三重激發(fā)態(tài)的發(fā) 光的金屬絡(luò)合物、羥基喹啉鋁絡(luò)合物(alumi-quinolinolcomplex)、苯并羥基喹啉鈹絡(luò) 合物(beryl 1 ium-benzoquino 1 ino 1 comp 1 ex)、苯并噁唑基鋅絡(luò)合物、苯并噻唑鋅絡(luò)合 物，偶氮甲基鋅絡(luò)合物、嚇啉鋅絡(luò)合物、銪絡(luò)合物等；進(jìn)而可列舉中心金屬具有鋁(Al)、 鋅(Zn)、鈹(Be)等或鋱(Tb)、銪(Eu)、鏑(Dy)等稀土金屬，配位基具有噁二唑、噻二唑 (thiadiazole)、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉結(jié)構(gòu)等的金屬絡(luò)合物等。
(高分子系材料) 高分子系材料可列舉聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物 (poly (par即henyle譜inylene) derivatives)、聚噻吩衍生物、聚對(duì)亞苯基衍生 物(poly (paraphenylene) derivatives)、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴衍 生物(polyf luorene derivatives)、聚乙烯基咔唑衍生物(polyvinylcarbazole
derivatives)、以及將上述色素體或金屬絡(luò)合物系發(fā)光材料高分子化而成的高分子系材料等。 上述發(fā)光性材料中，發(fā)出藍(lán)色光的材料例如可列舉二苯乙烯基芳烴衍生物、噁二 唑衍生物以及它們的聚合物，聚乙烯基咔唑衍生物、聚對(duì)亞苯基衍生物、聚芴衍生物、喹吖 啶酮衍生物、香豆素衍生物等。其中，較好的是高分子材料的聚乙烯基咔唑衍生物、聚對(duì)亞 苯基衍生物或聚芴衍生物等。 另外，發(fā)出綠色光的材料例如可列舉喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物以及它們的 聚合物，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚芴衍生物等。其中，較好的是高分子材料的聚對(duì)亞 苯基亞乙烯基衍生物、聚芴衍生物等。 另外，發(fā)出紅色光的材料例如可列舉香豆素衍生物、噻吩環(huán)化合物以及它們的聚 合物，聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。其中，較好的是高分子材 料的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。
(摻雜材料) 摻雜劑材料例如可列舉菲衍生物、香豆素衍生物、紅熒烯衍生物(rubrene derivatives)、喹吖啶酮衍生物、斯夸琳衍生物(squaliumderivatives)、卩卜啉衍生物、 苯乙烯系色素、并四苯衍生物(tetracenederivatives)、妣唑酮衍生物(pyrazolone derivatives)、十環(huán)烯(decacyclene)、盼噁嗪酮(phenoxazone)等。 而且，有機(jī)EL層22中，除了發(fā)光層以外，也可適當(dāng)設(shè)置設(shè)于發(fā)光層與陽(yáng)極21之間 的層、以及設(shè)于發(fā)光層與陰極23之間的層。首先，設(shè)于發(fā)光層與陽(yáng)極21之間的層有改善自陽(yáng)極21注入空穴的空穴注入效率的空穴注入層；或者改善自陽(yáng)極21、空穴注入層或靠近 陽(yáng)極21的空穴傳輸層向發(fā)光層的空穴注入的空穴傳輸層等。另外，設(shè)于發(fā)光層與陰極23 之間的層有改善自陰極23注入電子的電子注入效率的電子注入層；或者具有改善自陰極 23、電子注入層或靠近陰極23的電子傳輸層的電子注入的功能的電子傳輸層等。
(空穴注入層) 形成空穴注入層的材料例如可列舉苯基胺系、星爆型(starburst)胺系、酞菁
系，氧化釩、氧化鉬、氧化釕、氧化鋁等氧化物，非晶碳、聚苯胺、聚噻吩衍生物等。(空穴傳輸層) 構(gòu)成空穴傳輸層的材料例如可列舉聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生
物、在支鏈或主鏈具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、芪衍生
物(stilbene derivatives)、三苯基二胺衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、
聚芳基胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)或其衍生物或者聚(2，
5-亞噻吩基亞乙烯基)(Poly(2，5-thienylene vinylene))或其衍生物等。 另外，當(dāng)這些空穴注入層或空穴傳輸層具有阻擋電子傳輸?shù)墓δ軙r(shí)，有時(shí)也將這
些空穴傳輸層或空穴注入層稱為電子阻擋層。 [OOM](電子傳輸層) 構(gòu)成電子傳輸層的材料可使用眾所周知的材料，例如可列舉噁二唑衍生物、蒽醌
二甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲
烷或其衍生物、芴酮或其衍生物、二苯基二氰基亞乙基或其衍生物、聯(lián)對(duì)苯醌或其衍生物、
或者8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚
芴或其衍生物等。
(電子注入層) 作為電子注入層，根據(jù)發(fā)光層的種類，可設(shè)置由Ca層單層結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的電子注入 層，或者設(shè)置包含由Ca以外的周期表IA族及IIA族的金屬且功函數(shù)為1. 5eV 3. 0eV的 金屬以及該金屬的氧化物、鹵化物及碳氧化物中的任一種或者兩種以上所形成的層與Ca 層的層疊結(jié)構(gòu)的電子注入層。功函數(shù)為1. 5eV 3. 0eV的周期表IA族的金屬或該金屬的 氧化物、鹵化物、碳氧化物的例可列舉鋰、氟化鋰、氧化鈉、氧化鋰、碳酸鋰等。而且，功函數(shù) 為1. 5eV 3. 0eV的Ca以外的周期表IIA族的金屬或該金屬的氧化物、鹵化物、碳氧化物 的例可列舉鍶、氧化鎂、氟化鎂、氟化鍶、氟化鋇、氧化鍶、碳酸鎂等。 另外，當(dāng)這些電子傳輸層或電子注入層具有阻擋空穴傳輸?shù)墓δ軙r(shí)，有時(shí)也將這 些電子傳輸層或電子注入層稱為空穴阻擋層。 陰極23較好的是功函數(shù)較小(較好的是具有小于4. 0eV的功函數(shù))且容易對(duì)發(fā) 光層注入電子的透明或半透明的材料。例如可使用鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫 (Cs)、鈹(Be)、鎂(Mg)、牽丐(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鋁(Al)、鈧(Sc)、釩(V)、鋅(Zn)、紀(jì)(Y)、 銦(In)、鈰(Ce)、釤(Sm)、銪(Eu)、鋱(Tb)、鐿(Yb)等金屬；或者上述金屬中的兩種以上的 合金；或者上述金屬中的一種以上與金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、銅(Cu)、錳(Mn)、鈦(Ti)、 鈷(Co)、鎳(Ni)、鎢(W)、錫(Sn)中的一種以上的合金；或者石墨或石墨層間化合物；或者 ITC)、氧化錫等金屬氧化物等。 另外，也可將陰極23設(shè)為兩層以上的層疊結(jié)構(gòu)。該層疊結(jié)構(gòu)的例可列舉上述金
7屬、金屬氧化物、氟化物、這些金屬的合金與鋁(Al)、銀(Ag)、鉻(Cr)等金屬的層疊結(jié)構(gòu)等。 陰極23的膜厚可考慮電導(dǎo)率或耐久性而適當(dāng)選擇，例如為10nm 10 y m，較好的是20nm 1 P m，更好的是50nm 500nm。陰極23的制作方法可使用真空蒸鍍法、濺鍍法或者對(duì)金屬 薄膜進(jìn)行熱壓接的層壓法等。 可根據(jù)所制造的有機(jī)EL裝置所要求的性能，來(lái)適當(dāng)選擇這些設(shè)于發(fā)光層與陽(yáng)極 21之間以及設(shè)于發(fā)光層與陰極23之間的層。例如，本發(fā)明中所使用的有機(jī)EL元件20的構(gòu) 造，可具有下述的(a) (o)的層構(gòu)成中的任一種。(a)陽(yáng)極,/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極(b)陽(yáng)極,/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極(c)陽(yáng)極,/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極(d)陽(yáng)極,/空穴注入層/發(fā)光層/陰極(e)陽(yáng)極,/發(fā)光層/電子注入層/陰極(f)陽(yáng)極,/空穴注入層/發(fā)光層/電子注入層/陰極(g)陽(yáng)極,/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極(h)陽(yáng)極,/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子注入層/陰極(i)陽(yáng)極,/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子注入層/1月極(j)陽(yáng)極,/空穴注入層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極(k)陽(yáng)極,/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/陰極(1)陽(yáng)極,/空穴注入層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/1月極(m)陽(yáng)極,/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/1月極(n)陽(yáng)極,/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/1月極(o)陽(yáng)極,/空穴注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/'電子注入層/陰極(此處，"/'"表示各層鄰接而層疊。以下相同。)另外，上述(a)至(o)所示的層構(gòu)造例也可采用陽(yáng)極設(shè)于靠近基板的一側(cè)的形態(tài)以及陰極設(shè)于靠近基板的一側(cè)的形態(tài)的任一個(gè)。 密封層30的設(shè)置目的在于，為了防止水蒸氣或氧氣等氣體與有機(jī)EL元件20接 觸，而利用對(duì)上述氣體具有較高阻隔性的層來(lái)密封有機(jī)EL元件20。該密封層30具有第1 無(wú)機(jī)物膜及第2無(wú)機(jī)物膜，且至少第1無(wú)機(jī)物膜與有機(jī)EL元件20接觸而形成。此處，所謂 阻隔性是指有機(jī)EL裝置所放置的環(huán)境中存在的水蒸氣或氧等的氣體難以侵入至有機(jī)EL元 件20。具體而言，阻隔性的高低受到膜中存在的針孔等的膜的缺陷影響，越為致密的連續(xù) 膜，阻隔性越高。而且，密封層30例如可使用SiN膜或SiO膜、SiON膜、A1203膜等的單體 膜或這些膜的層疊膜、或者這些膜與丙烯酸單體等的有機(jī)物膜的層疊膜。該例中，密封層30 自支撐基板10側(cè)起包含阻隔性較高的第1密封膜31 (第1無(wú)機(jī)物膜)及阻隔性差于第1 密封膜31的第2密封膜32 (第2無(wú)機(jī)物膜)。 本實(shí)施形態(tài)所示的例中，在支撐基板10側(cè)形成阻隔性較高的第1密封膜31，并于 第1密封膜31上形成阻隔性低于第1密封膜31且與第1密封膜31相同材料的第2密封 膜32，由此，可保護(hù)有機(jī)EL元件20不與外部氣體接觸，從而可抑制有機(jī)EI元件20與水蒸 氣或氧等的接觸。對(duì)該氣體的阻隔性較高的第1密封膜31構(gòu)成密封層30的有機(jī)EL元件 20側(cè)的幾乎所有部分即可，就制造成本的觀點(diǎn)而言，較好的是第1密封膜31的厚度為50 100nm。 繼而，對(duì)具有這種構(gòu)成的有機(jī)EL裝置的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖2-1 圖2-3表示 本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的制造方法的一例的示意圖。首先，利用先前眾所周知的方法，在玻 璃基板等的支撐基板10上，依次形成已圖案化成規(guī)定形狀的陽(yáng)極21、包含發(fā)光層的有機(jī)EL 層22以及陰極23，從而形成有機(jī)EI元件20 (圖2-1)。此時(shí)，例如在將有機(jī)EL裝置作為點(diǎn) 矩陣顯示裝置而使用時(shí)，為將發(fā)光區(qū)域分隔成矩陣狀而形成未圖示的堤岸(bank)，并在由 該堤岸所包圍的區(qū)域中形成包含發(fā)光層的有機(jī)EL層22。 繼而，在形成有有機(jī)EL元件20的支撐基板10上，利用離子束濺射法而形成規(guī)定 厚度的第1密封膜31 (圖2-2)。作為該第1密封膜31的厚度，較理想的是至少大于等于 50nm。這是由于，若第l密封膜31的厚度薄于50nm，則在第1密封膜31中生成針孔等的缺 陷的可能性較高。而且，雖然也可使第1密封膜31厚于50nm，但在此情況下，因離子束濺射 法的特性而會(huì)導(dǎo)致成膜較為耗費(fèi)時(shí)間，因此第1密封膜31的厚度是根據(jù)有機(jī)EL裝置的制 造所耗費(fèi)的時(shí)間來(lái)適當(dāng)選擇。 圖3是表示離子束濺射裝置的構(gòu)成的示意圖。如該圖所示，離子束濺射裝置100 具備在真空腔室101內(nèi)保持支撐基板10(形成著有機(jī)EL元件20的支撐基板10A)的基板 座102 ;由構(gòu)成第l密封膜31的材料或該材料的一部分構(gòu)成的靶103 ;以及將等離子體化后 的離子束111供給至靶103的離子源104。真空腔室101內(nèi)在成膜中呈利用真空泵105而 排氣成規(guī)定真空度的狀態(tài)。而且，例如當(dāng)?shù)?密封膜31包含SiO膜時(shí)，使用SiO或Si來(lái)作 為靶103。其中，當(dāng)使用Si靶時(shí)，自未圖示的氣體供給部將氧氣等供給至真空腔室101內(nèi)， 以在保持于基板座102的支撐基板10A的表面上堆積SiO膜。而且，在形成由其他材料構(gòu) 成的第1密封膜31的情況也同樣。 在這樣的離子束濺射裝置100中，將支撐基板IOA保持于基板座102，并利用真空 泵105而將真空腔室101內(nèi)排氣成規(guī)定的真空度之后，自離子源104朝向靶103發(fā)射氬離 子等的離子束lll，利用規(guī)定的能量來(lái)進(jìn)行加速而使離子束111撞擊靶103。由此，對(duì)靶構(gòu) 成粒子進(jìn)行濺射，該濺射粒子112的一部分到達(dá)支撐基板10A的表面并堆積，由此形成薄膜 (第l密封膜31)。 此時(shí)，自離子源104出射的離子束111(入射離子)撞擊靶103之后，進(jìn)入靶103內(nèi) 部，或被靶103反射。并且，被靶103反射的離子束111(入射離子)的一部分會(huì)被反射向 支撐基板IOA方向，但由于離子束濺射裝置100的構(gòu)成，具有被靶103反射至支撐基板10A 方向的高能量的離子束的比例從整體上看來(lái)極少，與磁控濺射法相比較，可將對(duì)有機(jī)EL元 件20的發(fā)光層造成的影響抑制為較低。而且，由于是利用離子源104來(lái)對(duì)氬氣體等進(jìn)行等 離子體化而生成離子束lll，因此等離子體不會(huì)侵入至形成薄膜的真空腔室101內(nèi)，從而也 可抑制等離子體對(duì)支撐基板10A上的發(fā)光層的影響。 而且，利用離子束濺射法而形成的被膜與磁控濺射法或CVD法相比較，雖存在成 膜速度較慢的缺點(diǎn)，但被膜致密且阻隔性較高。因此，利用離子束濺射法而形成的某厚度的 被膜的阻隔性與利用CVD法或磁控濺射法而形成的相同厚度的被膜相比，具有約3 10倍 的阻隔性。即，利用離子束濺射法而形成的某厚度的被膜的阻隔性，具有與利用CVD法或磁 控濺射法而形成的具有該厚度的約3 10倍厚度的被膜相等同的阻隔性。
隨后，利用CVD法或磁控濺射法等的除離子束濺射法以外的成膜法，在第1密封膜31上形成規(guī)定厚度的第2密封膜32 (圖2-3)。在形成該第2密封膜32時(shí)，使用與離子束 濺射法相比成膜速度較高的方法。通過(guò)以上的工序，制造有機(jī)EL裝置。
如此，利用離子束濺射法來(lái)形成密封層30中的有機(jī)EL元件20側(cè)的規(guī)定厚度的第 1密封膜31，并在第1密封膜31上利用CVD法或磁控濺射法來(lái)形成第2密封膜32，由此， 與具有先前的密封層的有機(jī)EL裝置相比，可提高有機(jī)EL元件20對(duì)外部氣體的阻隔性。而 且，由于第1密封膜31與第2密封膜32相比是阻隔性較高的薄膜，因此具有下述效果，即 與利用CVD法或磁控濺射法來(lái)形成所有密封層時(shí)的薄膜的厚度相比，可使密封層30的整體 厚度變薄。 另外，在上述的說(shuō)明中，以利用不同的制造方法來(lái)形成由1種材料構(gòu)成的密封層 30的情況為例，但本發(fā)明并不限定于此例，也可利用其他方法來(lái)形成。圖4-1 圖4-3是表 示密封層的構(gòu)造的一例的圖。另外，在這些圖中，對(duì)與上述圖相同的構(gòu)成要素標(biāo)注了相同的 符號(hào)并省略其說(shuō)明。 圖4-1是表示由三層無(wú)機(jī)物膜構(gòu)成密封層的情況的圖。該密封層30自支撐基板
10 (有機(jī)EL元件20)側(cè)起依次由SiN膜33/SiO膜或SiON膜34/SiN膜35這3層的層疊構(gòu)
造所形成。其中，最下層的SiN膜33是利用離子束濺射法而形成，其他的SiO膜或SiON膜
34以及形成于其上的SiN膜35是利用CVD法或磁控濺射法等的方法而成膜。 圖4-2是與圖4-1同樣表示由三層無(wú)機(jī)物膜構(gòu)成密封層的情況的圖。該密封層30
表示了在圖4-l的情況下，最下層的SiN膜33由利用離子束濺射法而形成的第1SiN膜33A
以及在第ISiN膜33A上利用CVD法或磁控濺射法等的方法而形成的第2SiN膜33B構(gòu)成的
情況。另外，對(duì)于與圖4-1相同的構(gòu)成，標(biāo)注了相同符號(hào)并省略其說(shuō)明。 而且，在該圖4-2中，對(duì)于SiO膜或SiON膜34以及形成于其上的SiN膜35，也可
設(shè)為包含利用離子束濺射法而形成的第1膜以及在該第1膜上利用CVD法或磁控濺射法等
的方法而形成的第2膜的層疊構(gòu)造。 圖4-3是表示密封層由無(wú)機(jī)物膜與有機(jī)物膜的層疊構(gòu)造所構(gòu)成的情況的圖。該密 封層30具有如下所述的構(gòu)造，即自支撐基板10 (有機(jī)EL元件20)側(cè)起，相互地依次形成 無(wú)機(jī)物膜36A、36B、36C與有機(jī)物膜37A、37B，并在最上位的無(wú)機(jī)物膜36C上形成最上位有機(jī) 物膜38。此處，有機(jī)物膜37A、37B以及最上位有機(jī)物膜38掩埋形成于無(wú)機(jī)物膜36A、36B、 36C上的針孔等的缺陷，具有提高阻隔性的功能。而且，所形成的有機(jī)物膜37A、37B的形成 區(qū)域必須窄于無(wú)機(jī)物膜36A、36B、36C的形成區(qū)域。這是由于，若使有機(jī)物膜37A、37B的端 部與無(wú)機(jī)物膜36A、36B、36C相同，則有機(jī)物膜37A、37B的端部會(huì)露出至外部氣體中，從而會(huì) 導(dǎo)致有機(jī)物膜37A、37B自此處開(kāi)始劣化。 具有這樣的構(gòu)造的密封層30的制造是利用下述方式來(lái)進(jìn)行，即利用上述的離子 束濺射法來(lái)形成最下層的無(wú)機(jī)物膜36A，利用閃(flash)蒸法等而形成有機(jī)物膜37A、37B以 及最上位有機(jī)物膜38，并利用CVD法或磁控濺射法來(lái)形成其他的無(wú)機(jī)物膜36B、36C。
利用設(shè)成這樣的無(wú)機(jī)物膜36A、36B、36C與有機(jī)物膜37A、37B交替地層疊的形態(tài)， 利用最下層的阻隔性較高的無(wú)機(jī)物膜36A的存在與設(shè)置用于掩埋無(wú)機(jī)物膜36A、36B、36C 上的缺陷的有機(jī)物膜37A、37B以及最上位有機(jī)物膜38所帶來(lái)的相乘效應(yīng)(synergistic effect)，可形成阻隔性更高的密封層30。而且，在先前利用CVD法或磁控濺射法等的方法 來(lái)進(jìn)行成膜時(shí)，例如必需5層無(wú)機(jī)物膜，但通過(guò)使用離子束濺射法來(lái)形成最下層的無(wú)機(jī)物膜36A，可用更少數(shù)量的無(wú)機(jī)物膜(例如3層無(wú)機(jī)物膜)來(lái)獲得具有與先前的5層無(wú)機(jī)物膜 的構(gòu)造的情況相同的阻隔性的密封層30。 而且，圖4-3的構(gòu)成中也可構(gòu)成為在形成各無(wú)機(jī)物膜36A、36B、36C時(shí)，最先利用 離子束濺射法來(lái)形成規(guī)定厚度的第1膜，并且在第1膜上利用CVD法或磁控濺射法等的方 法來(lái)形成第2膜。 上述的說(shuō)明中，是舉頂部發(fā)光型的有機(jī)EL裝置為例而進(jìn)行了說(shuō)明，但在自支撐基 板10側(cè)取出由有機(jī)EL層22所生成的光的底部發(fā)光型的有機(jī)EL裝置中，也可適用本發(fā)明。
本發(fā)明的有機(jī)EL元件可用作面狀光源、段式顯示裝置、點(diǎn)矩陣顯示裝置。
根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，在形成用以將形成于支撐基板10上的有機(jī)EL元件20與外部氣 體予以阻隔的密封層30時(shí)，利用離子束濺射法來(lái)形成直接覆蓋有機(jī)EL元件20的被膜，并 在該被膜上利用CVD法或磁控濺射法來(lái)形成被膜，因此具有可提高所制造的有機(jī)EL裝置的 有機(jī)EL元件20對(duì)外部氣體的阻隔性的效果。而且，利用離子束濺射法來(lái)形成密封層30的 一部分，并利用成膜速度較快的CVD法或磁控濺射法等來(lái)使其他的部分成膜，因此也具有 下述效果，即，與利用離子束濺射法來(lái)使所有密封層30成膜相比，更提高生產(chǎn)效率。
實(shí)施例 以下，參照實(shí)施例以及比較例，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。
(實(shí)施例) 本實(shí)施例中，制作具有圖1所示的構(gòu)造的有機(jī)EL裝置。首先，在作為基板(10)的 玻璃基板上，利用濺射法而形成約150nm的膜厚的IT0膜，使用光刻法(photolithography) 技術(shù)與蝕刻(etching)技術(shù)而將上述IT0膜圖案化成規(guī)定的形狀，從而形成陽(yáng)極21。繼而， 利用有機(jī)溶劑、堿性洗劑(alkali detergent)以及超純水(ultrapure water)來(lái)對(duì)形成有 陽(yáng)極(21)的玻璃基板(10)進(jìn)行洗凈并使其干燥之后，利用紫外線/臭氧洗凈裝置來(lái)進(jìn)行 紫外線/臭氧洗凈處理。 繼而，利用直徑為0. 5iim的過(guò)濾器(filter)來(lái)過(guò)濾聚(3，4)亞乙基二氧噻吩/ 聚苯乙烯磺酸(Baytron(注冊(cè)商標(biāo))P TP AI 4083(商品名)，HC Starckvtc公司制)的懸 濁液，利用旋涂法，使過(guò)濾后的懸濁液在形成有陽(yáng)極21的玻璃基板(10)上形成70nm厚度 的膜。隨后，將玻璃基板(10)置于加熱板(hot plate)上，在大氣環(huán)境下以20(TC干燥10 分鐘，形成空穴注入層。 繼而，使用將二甲苯與茴香酰以l : 1的比例混合而成的溶劑，制作1.5重量％的 高分子有機(jī)發(fā)光材料(Lumation GP1300(商品名)，S咖ation公司制)的溶液。利用旋涂 法，使該溶液于形成有空穴注入層的玻璃基板(10)上形成80nm厚度的膜，從而形成發(fā)光 層。隨后，去除玻璃基板(10)上的取出電極部分或密封區(qū)域部分中的發(fā)光層，將玻璃基板 (10)導(dǎo)入至真空腔室內(nèi)，并移至加熱室。另外，以后的工序中，是在真空中或氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn) 行處理，因此處理中的有機(jī)EL裝置不會(huì)暴露于大氣中。 將玻璃基板(10)移至加熱室之后，使真空腔室內(nèi)的加熱室為1X10—4Pa以下的 真空度，以約IO(TC加熱60分鐘。繼而，將玻璃基板(10)移至蒸鍍腔室，將陰極掩模對(duì)準(zhǔn) (alignment)玻璃基板(10)并進(jìn)行蒸鍍，以在有機(jī)EL裝置中的進(jìn)行發(fā)光的區(qū)域即發(fā)光部與 取出電極部將陰極23成膜。此處，陰極23由Ba膜與Al膜形成，上述Ba膜是利用電阻加
11熱法以蒸鍍速度為約2人/秒的方式對(duì)金屬Ba進(jìn)行加熱，蒸鍍至膜厚成為50人為止，上述 Al膜是利用電子束蒸鍍法以約2人/秒的蒸鍍速度而蒸鍍至100i人的膜厚為止。隨后，將 玻璃基板(10)移至具有對(duì)向靶式濺射裝置的真空腔室內(nèi)，向真空腔室內(nèi)導(dǎo)入氬氣與氧氣， 利用對(duì)向靶式濺射法形成膜厚1， 500 ,人的IT0膜。利用以上工序，在玻璃基板(10)上形成 有機(jī)EL元件20。 隨后，使制作著有機(jī)EL元件(20)的玻璃基板(10)不暴露于大氣中，而自具有對(duì) 向靶式濺射裝置的真空腔室移至具有離子束濺射裝置的真空腔室。繼而，向具有離子束 濺射裝置的真空腔室內(nèi)導(dǎo)入氬氣與氮?dú)猓秒x子束濺射法，使作為第1密封膜的氮化硅 (SiN)膜在形成著有機(jī)EL元件20的玻璃基板(10)上堆積500人。 隨后，將玻璃基板(10)自具有離子束濺射裝置的真空腔室移至具有等離子體CVD 裝置的真空腔室。并且，向具有等離子體CVD裝置的真空腔室內(nèi)導(dǎo)入硅烷氣體與氮?dú)?，使?等離子體CVD法而形成約2 i！ m厚度的作為第2密封膜32的SiN膜。利用以上工序，制造 有機(jī)EL裝置。
(比較例) 為了與實(shí)施例中所制造的有機(jī)EL裝置進(jìn)行比較對(duì)照，在本比較例中制造有機(jī)EL 裝置。另外，在玻璃基板(10)上形成有機(jī)EL元件(20)，并在有機(jī)EL元件(20)上利用對(duì)向 靶式濺射法而形成厚度1，500人的ITO膜，至此為止與實(shí)施例相同。 隨后，使制作著有機(jī)EL元件(20)的玻璃基板(10)不暴露于大氣中，而自具有對(duì) 向靶式濺射裝置的真空腔室移至具有等離子體CVD裝置的真空腔室。繼而，向具有等離子 體CVD裝置的真空腔室內(nèi)導(dǎo)入硅烷氣體與氮?dú)?，利用等離子體CVD法而成膜2ym的SiN膜。
對(duì)以上述方式在實(shí)施例與比較例中制造的有機(jī)EL裝置的發(fā)光壽命進(jìn)行測(cè)定。該 測(cè)定的概要為對(duì)有機(jī)EL元件(20)進(jìn)行l(wèi)OmA的恒電流驅(qū)動(dòng)，使有機(jī)EL元件(20)以初始 輝度約2， 000cd/tf開(kāi)始發(fā)光后一直持續(xù)該發(fā)光，對(duì)發(fā)光壽命進(jìn)行測(cè)定。其結(jié)果，密封層(30) 具有致密膜質(zhì)的SiN膜的實(shí)施例的有機(jī)EL裝置的水分透過(guò)率變低，且與僅利用等離子體 CVD法來(lái)形成密封層的比較例的有機(jī)EL裝置相比壽命變長(zhǎng)。 [cm1][產(chǎn)業(yè)上的可利用性] 如上所述，本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的制造方法有利地用于將有機(jī)EL元件密封得不 與水蒸氣等的氣體接觸的情況。
權(quán)利要求
一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中，在所述有機(jī)電致發(fā)光裝置中，有機(jī)電致發(fā)光元件搭載于支撐基板上，且所述有機(jī)電致發(fā)光元件被所述支撐基板與至少包含第1無(wú)機(jī)物膜以及第2無(wú)機(jī)物膜的密封層所包圍而與外界阻隔，所述有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法包括利用離子束濺射法來(lái)形成所述第1無(wú)機(jī)物膜，以覆蓋搭載于所述支撐基板上的有機(jī)電致發(fā)光元件的露出面的工序；以及在形成所述第1無(wú)機(jī)物膜之后，利用與離子束濺射法不同的成膜方法來(lái)形成覆蓋所述第1無(wú)機(jī)物膜的第2無(wú)機(jī)物膜的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中， 所述與離子束濺射法不同的成膜方法是化學(xué)氣相沉積法或磁控濺射法。
3. —種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中，在所述有機(jī)電致發(fā)光裝置中，有機(jī)電致發(fā)光元件搭載于支撐基板上，且所述有機(jī)電致 發(fā)光元件被所述支撐基板與至少包含第1無(wú)機(jī)物膜以及第2無(wú)機(jī)物膜的密封層所包圍而與 外界阻隔，所述有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法包括利用離子束濺射法來(lái)形成所述第1無(wú)機(jī)物膜，以覆蓋搭載于所述支撐基板上的有機(jī)電 致發(fā)光元件的露出面的工序；以及在形成所述第1無(wú)機(jī)物膜之后，還利用與所述離子束濺射法不同的成膜方法來(lái)形成第 2無(wú)機(jī)物膜的工序，其中，所述第2無(wú)機(jī)物膜覆蓋所述第1無(wú)機(jī)物膜且形成材料與所述第1 無(wú)機(jī)物膜相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其中， 所述與離子束濺射法不同的成膜方法是化學(xué)氣相沉積法或磁控濺射法。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種有機(jī)EL裝置的制造方法，其在形成包含對(duì)有機(jī)EL元件進(jìn)行密封的無(wú)機(jī)物層的被膜時(shí)，可抑制對(duì)有機(jī)EL元件造成的損害，并且可形成對(duì)水蒸氣或氧的阻隔性較高的被膜。有機(jī)EL元件(20)是在至少一個(gè)為透明或半透明的一對(duì)電極間夾著包含發(fā)光層的有機(jī)EL層(22)而構(gòu)成，密封層(30)包含與有機(jī)EL元件(20)接觸的至少1層無(wú)機(jī)物膜并用于密封有機(jī)EL元件(20)。在基板(10)上形成有機(jī)EL元件(20)及密封層(30)時(shí)，利用離子束濺射法來(lái)形成密封層(30)中的與有機(jī)EL元件(20)接觸的第1密封膜(31)，而利用離子束濺射法以外的其他成膜方法來(lái)形成密封層(30)中的其他無(wú)機(jī)物膜。
文檔編號(hào)H05B33/04GK101772989SQ200880101448
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者伊藤范人, 佐佐木誠(chéng), 森島進(jìn)一 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社