專利名稱：蒸發(fā)方法、蒸發(fā)裝置及制造發(fā)光器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淀積裝置，用于淀積能通過蒸發(fā)被淀積的材料(下文中稱為蒸發(fā)材料)；本發(fā)明還涉及一種用淀積裝置形成的以O(shè)LED為代表的發(fā)光器件的制造方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種真空蒸發(fā)法和通過從對著襯底的多個蒸發(fā)源使蒸發(fā)材料蒸發(fā)而進(jìn)行淀積的蒸發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，開展了有關(guān)用EL元件作為自發(fā)光元件的發(fā)光器件的研究。發(fā)光器件指EL顯示器或發(fā)光二極管(LED)。由于這些發(fā)光器件具有諸如適于電影顯示的快速響應(yīng)速度、低電壓、低功耗驅(qū)動等特點，所以，作為下一代顯示器包括新一代蜂窩電話和便攜式信息終端(PDA)而引起了關(guān)注。
EL元件具有包含有機(jī)化合物的層(下文稱為EL層)被夾在陽極和陰極間的結(jié)構(gòu)。通過向陽極和陰極施加電場，在EL層中產(chǎn)生電致發(fā)光。從EL元件獲得的發(fā)光包括從單重激發(fā)返回基態(tài)時發(fā)射的光(熒光)和從三重激發(fā)返回基態(tài)時發(fā)射的光(磷光)。
上述EL層具有以Kodak Eastman Company的Tang等提出的“空穴傳輸層、光發(fā)射層、電子傳輸層”為代表的疊層結(jié)構(gòu)。形成EL層的EL材料大致分為低分子(單體)材料和高分子(聚合體)材料。用圖14所示的蒸發(fā)裝置來淀積低分子材料。
圖14所示的蒸發(fā)裝置有安裝在襯底上的襯底支架1403；內(nèi)部裝有EL材料的坩堝1401；蒸發(fā)材料；防止要升華的EL材料上升的擋板1402；和用于加熱坩堝中的EL材料的加熱器(未示出)；然后，加熱器加熱的EL材料升華并淀積在滾動的襯底上。這時，為了均勻地淀積，襯底和坩堝之間至少需要1m的距離。
根據(jù)上述蒸發(fā)裝置和上述真空蒸發(fā)法，當(dāng)通過真空蒸發(fā)形成EL層時，幾乎所有升華的EL材料都粘附到蒸發(fā)裝置的淀積室的內(nèi)壁、擋板或防粘屏(防止真空蒸發(fā)材料粘附到淀積室內(nèi)壁的防護(hù)板)上。因而，在形成EL層時，昂貴的EL材料的利用效率極低到約1％或1％以下，發(fā)光器件的制造成本變得很昂貴。
而且，根據(jù)相關(guān)技術(shù)的蒸發(fā)裝置，為了提供均勻的膜，需要使襯底與蒸發(fā)源分開1m或1m以上的間隔。因而，蒸發(fā)裝置本身尺寸變大，從蒸發(fā)裝置的每個淀積室排空氣體所要求的時間周期延長，因而，阻礙了淀積速率，降低了生產(chǎn)量。而且，蒸發(fā)裝置是襯底旋轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)，因而，限制了蒸發(fā)裝置針對大面積襯底的應(yīng)用。
而且，EL材料有易于被存在的氧和水分氧化而退化的問題。然而，在用蒸發(fā)法形成膜時，取出放入容器(玻璃瓶)中的預(yù)定量的蒸發(fā)材料，并輸送到安裝在蒸發(fā)裝置桿內(nèi)與將形成膜的目標(biāo)相對位置處的容器(典型地為坩堝或蒸發(fā)皿)中。要注意，在輸送操作中，蒸發(fā)材料中混入氧氣或水分或雜質(zhì)。
而且，當(dāng)將蒸發(fā)材料從玻璃瓶輸送到容器時，蒸發(fā)材料在設(shè)有手套等的淀積室的預(yù)處理室內(nèi)，由人手傳送。然而，當(dāng)手套設(shè)在預(yù)處理室中時，無法構(gòu)成真空，在大氣壓下執(zhí)行操作，很可能混有雜質(zhì)。例如，甚至在氮氣氣氛下的預(yù)處理室內(nèi)執(zhí)行輸送操作時，也難以盡量減少濕氣或氧氣。而且，雖然可以想像使用機(jī)器人，但是，由于蒸發(fā)材料是粉末狀，所以很難制造執(zhí)行輸送操作的機(jī)器人。因而，難以構(gòu)建形成EL元件的步驟，即，通過能夠避免雜質(zhì)混入的整體封閉系統(tǒng)完成從在下電極上形成EL層的步驟到形成上電極的步驟。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種蒸發(fā)裝置，它是一種提高EL材料利用率且成膜均勻性極好或形成EL層的生產(chǎn)量極高的淀積裝置，及其蒸發(fā)方法。而且，本發(fā)明提供了一種用根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置和蒸發(fā)方法制造的發(fā)光器件，以及制造發(fā)光器件的方法。
而且，本發(fā)明提供了一種將EL材料有效地蒸發(fā)到襯底尺寸為，例如320mm×400mm、370mm×470mm、550mm×650mm、600mm×720mm、680mm×880mm、1000mm×1200mm、1100mm×1250mm或1150mm×1300mm的大面積襯底上的方法。
而且，本發(fā)明提供了一種能避免雜質(zhì)混入EL材料的制造裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種蒸發(fā)裝置，其特征在于襯底和蒸發(fā)源彼此相對移動。即，本發(fā)明的特征在于在蒸發(fā)裝置中，安裝充滿蒸發(fā)材料的容器的蒸發(fā)源支架以確定的間距相對于襯底移動；或者，襯底相對于蒸發(fā)源以確定的間距移動。而且，優(yōu)選蒸發(fā)源支架以確定的間距移動，以便與升華的蒸發(fā)材料的邊緣(外緣)重疊。
雖然可以構(gòu)造一個或多個蒸發(fā)源支架，但是，在為EL層的各個疊層膜提供多個蒸發(fā)源支架時，可以有效而連續(xù)地執(zhí)行蒸發(fā)。而且，可以在蒸發(fā)源支架處安裝一個或多個容器，并且可以安裝多個充滿相同蒸發(fā)材料的多個容器。而且，在配置具有不同蒸發(fā)材料的容器時，可以在混合升華的蒸發(fā)材料的狀態(tài)下在襯底處形成膜(這稱為共同蒸發(fā))。
下面，解釋根據(jù)本發(fā)明的襯底和蒸發(fā)源彼此相對移動的路徑概況。而且，雖然參考圖2A和2B以蒸發(fā)源支架相對于襯底移動為例作解釋，但是，根據(jù)本發(fā)明，襯底和蒸發(fā)源可以彼此相對移動，并且蒸發(fā)源支架的移動路徑不限于圖2A和2B所示。而且，雖然將解釋了4個蒸發(fā)源支架A、B、C和D的情況，但是，當(dāng)然可以提供任何數(shù)量的蒸發(fā)源支架。
圖2A圖示出襯底13、安裝有蒸發(fā)源的蒸發(fā)源支架A，B，C和D以及蒸發(fā)源支架A，B，C和D相對于襯底移動的路徑。首先，蒸發(fā)源支架A在X軸方向上連續(xù)移動，形成X軸方向上的膜，如虛線所示。其次，蒸發(fā)源支架A連續(xù)在Y軸方向上移動，完成在Y軸方向上的膜之后，停在點線的位置。而后，蒸發(fā)源支架B、C和D類似地在X軸方向上連續(xù)移動，類似地完成X軸方向上的成膜。其次，蒸發(fā)源支架B、C和D持續(xù)在Y軸方向上移動，完成Y軸方向上的成膜后停止。而且，蒸發(fā)源支架可以從Y軸方向開始移動，并且移動蒸發(fā)源支架的路徑不限于圖2A所示。而且，蒸發(fā)源支架也可在X軸方向和Y軸方向上交替移動。而且，通過在襯底外側(cè)上移動蒸發(fā)源支架，可以使到襯底邊緣區(qū)的蒸發(fā)均勻。而且，為了使到襯底邊緣區(qū)的蒸發(fā)均勻，可使在邊緣區(qū)的移動速度比在其中心區(qū)時的慢。
而且，每個蒸發(fā)源支架返回初始位置并開始對后續(xù)襯底的蒸發(fā)。每個蒸發(fā)源支架返回初始位置的定時可以是膜形成后且繼續(xù)成膜前，也可以在用其它蒸發(fā)源支架成膜的過程中間。而且，可以從每個蒸發(fā)源支架停止的位置開始對后續(xù)的襯底進(jìn)行蒸發(fā)。雖然，將蒸發(fā)源支架往返一次的時間周期可以根據(jù)本發(fā)明宗旨人為設(shè)定，但是，優(yōu)選5到15分鐘。
其次，將參考圖2B解釋與圖2A所示不同的路徑。參考圖2B，蒸發(fā)源支架A在Y軸方向上連續(xù)移動并在X軸方向上連續(xù)移動，如虛線所示，并停止在蒸發(fā)源支架D的后側(cè)，如點線所示。而后，蒸發(fā)源支架B、C和D在X軸方向上連續(xù)移動，如虛線所示，并類似地在Y軸方向上連續(xù)移動，在成膜完成之后，停止在前一個蒸發(fā)源支架的后側(cè)。
通過將路徑設(shè)定成蒸發(fā)源支架以這種方式返回初始位置，則不存在不需要的蒸發(fā)源支架的移動，可以提高淀積速度，并因此可以提高發(fā)光器件的生產(chǎn)量。
而且，在圖2A和2B中，開始移動蒸發(fā)源支架A、B、C和D的定時可以在使先前的蒸發(fā)源支架停止之前或之后。而且，當(dāng)下一個蒸發(fā)源支架在氣相淀積膜固化前開始移動時，在具有疊層結(jié)構(gòu)的EL層中，可以在各個膜的界面形成蒸發(fā)材料相互混合的區(qū)(混合區(qū))。
根據(jù)本發(fā)明的以這種方式使襯底與蒸發(fā)源支架A、B、C和D彼此相對移動，可以實現(xiàn)裝置的小尺寸形成而不必延長襯底和蒸發(fā)源支架之間的距離。而且，由于蒸發(fā)裝置尺寸小，所以減少了升華的蒸發(fā)材料粘附到淀積室內(nèi)的內(nèi)壁或防粘屏上，可以無浪費地利用蒸發(fā)材料。而且，根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)方法，不必旋轉(zhuǎn)襯底，因而可以提供能處理大面積襯底的蒸發(fā)裝置。而且，根據(jù)本發(fā)明在X軸方向和Y軸方向上使蒸發(fā)源支架相對于襯底移動時，可以均勻地形成氣相淀積膜。
而且，本發(fā)明可以提供連續(xù)配置有多個用來執(zhí)行蒸發(fā)處理的淀積室的制造裝置。以這種方式，在多個淀積室實現(xiàn)蒸發(fā)處理，因而提高了發(fā)光器件的生產(chǎn)量。
而且，本發(fā)明可以提供一種制造系統(tǒng)，能將裝有蒸發(fā)材料的容器直接安裝到蒸發(fā)裝置中而不暴露于空氣。根據(jù)本發(fā)明，簡化了蒸發(fā)材料的處理，并且可避免雜質(zhì)混入蒸發(fā)材料。


圖1A，1B和1C是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖2A和2B是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖3A和3B是表示根據(jù)本發(fā)明的容器的視圖；圖4A和4B是表示根據(jù)本發(fā)明的容器的視圖；圖5A和5B是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)源支架的視圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的制造裝置的視圖；
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的載體容器的視圖；圖8A和8B是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖9A和9B是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖10A和10B是表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的視圖；圖11A和11B是表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的視圖；圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖14是表示蒸發(fā)裝置的視圖；圖15是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖16A到16H是表示使用本發(fā)明的電子器件實例的視圖；圖17A和17B是表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置的視圖；圖18A，18B和18C是表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的視圖；以及圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光器件的視圖。
具體實施例方式
以下將參考

本發(fā)明的實施例。另外，在所有說明實施例的圖中，相同部分附有相同符號，不對其作重復(fù)解釋。(實施例1)圖1A，1B和1C表示根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)裝置。圖1A是X方向的截面圖(沿點線A-A’截取的截面)，圖1B是Y方向的截面圖(沿點線B-B’截取的截面)，而圖1C是頂視圖。而且，圖1A，1B和1C表示處于蒸發(fā)中的蒸發(fā)裝置。
在圖1A，1B和1C中，淀積室11包括襯底支架12、安裝有蒸發(fā)擋板15的蒸發(fā)源支架17、用于移動蒸發(fā)源支架(未示出)的裝置和用于產(chǎn)生低壓氣氛的裝置。而且淀積室11安裝有襯底13和蒸發(fā)掩模14。而且，可以利用CCD相機(jī)(未示出)確保蒸發(fā)掩模的對準(zhǔn)。蒸發(fā)源支架17安裝有充滿蒸發(fā)材料18的容器。通過用于產(chǎn)生低壓氣氛的裝置將淀積室11抽真空到真空度5×10-3Torr(0.665Pa)或5×10-3Torr以下，優(yōu)選10-4到10-6Pa。
而且，在蒸發(fā)時，通過電阻加熱預(yù)先使蒸發(fā)材料升華(氣化)，并通過在蒸發(fā)時打開擋板15使蒸發(fā)材料向襯底13的方向擴(kuò)散。蒸發(fā)的蒸發(fā)材料19在向上的方向上擴(kuò)散，并經(jīng)過設(shè)在蒸發(fā)掩模14處的開口部分選擇性氣相淀積在襯底13上。而且，優(yōu)選用微型計算機(jī)來控制淀積速率、蒸發(fā)支架的移動速度以及擋板的開和關(guān)。可以用移動速度來控制蒸發(fā)源支架的蒸發(fā)速率。
而且，雖然未圖解示出，但是，可以在執(zhí)行蒸發(fā)的同時，用設(shè)在淀積室11處的石英諧振子測量所淀積膜的膜厚。當(dāng)用石英諧振子測量所淀積膜的膜厚時，淀積到石英振蕩器上的膜的質(zhì)量變化可以通過諧振頻率的變化被測量出來。
在圖1A-1C所示的蒸發(fā)裝置桿中，蒸發(fā)時，襯底13和蒸發(fā)源支架17之間間隔的距離d可以減小到，有代表性地為30cm或30cm以下，優(yōu)選20cm或20cm以下，更優(yōu)選為5cm到15cm，由此而顯著地提高蒸發(fā)材料的利用效率和生產(chǎn)量。
在蒸發(fā)裝置中，構(gòu)成蒸發(fā)源支架17的有容器(典型地為坩堝)、經(jīng)均勻加熱件布置在容器外側(cè)的加熱器、設(shè)在加熱器外側(cè)的絕緣層、包含它們的外套筒、繞在外套筒外側(cè)的冷卻管以及蒸發(fā)擋板15，蒸發(fā)擋板15用于打開和關(guān)閉外套筒的開口部分，包括坩堝的開口部分。而且，蒸發(fā)源支架17可以是能在加熱器被固定到容器上的狀態(tài)下運送的容器。而且，形成該容器的有能耐受高溫、高壓和低壓的BN的燒結(jié)體、BN和AlN復(fù)合燒結(jié)體、石英或石墨材料。
而且，蒸發(fā)源支架17設(shè)有在淀積室11內(nèi)可沿X方向或Y方向移動同時保持水平狀態(tài)的機(jī)構(gòu)。這種情況下，使蒸發(fā)源支架17在圖2A或2B所示的二維平面上Z字形移動。而且，蒸發(fā)源支架17的移動間距可以適當(dāng)?shù)嘏c絕緣子之間的間隔相匹配。而且，絕緣子10布置成條形以覆蓋第一電極21的邊緣部分。
而且，設(shè)在蒸發(fā)源支架處的有機(jī)化合物并非必需是一個或其一種，可以是多種。例如，除了在蒸發(fā)源支架處作為發(fā)光有機(jī)化合物提供的一種材料之外，可以隨同其提供作為摻雜劑(摻雜材料)的其它有機(jī)化合物。優(yōu)選設(shè)計要被氣相淀積的有機(jī)化合物層由宿主材料和激發(fā)能低于宿主材料的發(fā)光材料(摻雜材料)構(gòu)成，從而使摻雜劑的激發(fā)能低于空穴傳輸區(qū)的激發(fā)能和電子傳輸層的激發(fā)能。由此，可以防止摻雜劑分子激發(fā)器的擴(kuò)散，可以使摻雜劑有效地發(fā)光。此外，當(dāng)摻雜劑是載流子俘獲(carrier trap)型材料時，也可提高載流子復(fù)合的效率。而且，本發(fā)明包括一種情況，其中能夠把三重激發(fā)能轉(zhuǎn)換為熒光的材料被作為摻雜劑添加到混合區(qū)。并且，在形成混合區(qū)時，可使混合區(qū)產(chǎn)生濃度梯度。
而且，當(dāng)在單個蒸發(fā)源支架處提供多種有機(jī)化合物時，蒸發(fā)方向優(yōu)選傾斜與被淀積目標(biāo)位置相交，從而使有機(jī)化合物混合在一起。而且，為了進(jìn)行共同蒸發(fā)，蒸發(fā)源支架可以設(shè)有4種蒸發(fā)材料(例如，兩種宿主材料作為蒸發(fā)材料A，兩種摻雜材料作為蒸發(fā)材料B)。而且，當(dāng)像素尺寸小(或各個絕緣子之間的間隔窄)時，可以通過將容器內(nèi)部分為4部分，并進(jìn)行共同蒸發(fā)以使各部分適當(dāng)蒸發(fā)，而精細(xì)地形成膜。
而且，由于襯底13和蒸發(fā)源支架17之間的間隔距離d窄到，典型地30cm或30cm以下，優(yōu)選5cm到15cm，擔(dān)心掩模14也被加熱。因而，蒸發(fā)掩模14優(yōu)選使用受熱難以變形的具有低熱膨脹率的金屬材料，(例如，高熔點金屬，諸如鎢、鉭、鉻、鎳或鉬或者包括這些元素的合金，諸如不銹鋼、鉻鎳鐵合金、耐鹽酸鎳基合金材料)。例如，指出了含42％的鎳和58％的鐵的低熱膨脹合金等。而且，為了冷卻被加熱的蒸發(fā)掩模，蒸發(fā)掩模可以配置冷卻介質(zhì)(冷卻水、冷卻氣)循環(huán)機(jī)構(gòu)。
而且，為了清潔粘附到掩模上的淀積物質(zhì)，優(yōu)選用等離子發(fā)生裝置在淀積室內(nèi)產(chǎn)生等離子體，使粘附到掩模上的淀積物質(zhì)氣化，將氣體排出淀積室外。為此，單獨為掩模提供一個電極，高頻電源20與電極和掩模相連。如上所述，最好用導(dǎo)電材料形成掩模。
而且，當(dāng)蒸發(fā)膜選擇性地形成在第一電極21(陰極或陽極)上時，使用蒸發(fā)掩模14，而當(dāng)蒸發(fā)膜在整個面上形成時，不一定需要蒸發(fā)掩模14。
此外，淀積室包括氣體引入裝置，用于引入選自Ar、H、F、NF3和O的一種或多種氣體；和用于排出氣化的淀積物質(zhì)的排氣裝置。通過上述結(jié)構(gòu)，維護(hù)時淀積室內(nèi)部可不接觸大氣而被清潔。
可如下進(jìn)行清潔，室中的氣氛由氮氣代替，并抽真空，可將高頻電源(13.56MHz)與掩模和電極連接，從而使二者間產(chǎn)生等離子體(襯底擋板，未示出)。并且將氬氣和氫氣分別以30sccm的流率引入室中，并穩(wěn)定室中氣壓，施加800W的RF電功率以產(chǎn)生等離子體，從而可清潔掩模和室內(nèi)壁。
而且，將淀積室11與抽真空室連接，用于將淀積室內(nèi)部抽真空。真空處理室設(shè)有磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干式泵。由此，淀積室11的最終真空度可以達(dá)到10-5到10-6Pa，可以控制從泵側(cè)和排氣系統(tǒng)的雜質(zhì)逆擴(kuò)散。為了防止雜質(zhì)被引入淀積室11，作為引入氣體，使用惰性氣體—氮氣或稀有氣體。有使用在引入裝置之前被氣體提純器高度提純的氣體。因而，必需提供氣體提純器，從而使氣體高度提純，而后被引入淀積室11。由此，可以預(yù)先去除包括在氣體中的氧氣、水等雜質(zhì)，從而可以防止雜質(zhì)被引入淀積室11中。
而且，襯底支架12設(shè)有永磁體，用于用磁力固定包含金屬的蒸發(fā)掩模和固定插在其間的襯底13。雖然這里表示出將蒸發(fā)掩模與襯底13緊密接觸的實例，但是，可以適當(dāng)提供以其間的一定間隔被固定的襯底支架或者蒸發(fā)掩模支架。
根據(jù)上述具有移動蒸發(fā)源支架的機(jī)構(gòu)的淀積室，不必增加襯底和蒸發(fā)源支架之間的距離，可以均勻地形成蒸發(fā)膜。
因而，根據(jù)本發(fā)明，可以縮短襯底和蒸發(fā)源支架之間的距離，可以獲得小尺寸蒸發(fā)裝置。而且，由于蒸發(fā)裝置尺寸變小，因而可以減少升華的蒸發(fā)材料在淀積室內(nèi)部的內(nèi)壁或防粘屏上的粘附，并且可以有效利用蒸發(fā)材料。而且，根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)方法，不必旋轉(zhuǎn)襯底，因而，可以提供能處理大面積襯底的蒸發(fā)裝置。
而且，通過這樣縮短襯底和蒸發(fā)源支架之間的距離，蒸發(fā)膜可被薄而可控地淀積。(實施例2)參考圖3A和3B，對根據(jù)本發(fā)明的充有蒸發(fā)材料的容器和其周圍的蒸發(fā)源支架的構(gòu)成詳細(xì)描述如下。而且，圖3A和3B表示擋板打開的狀態(tài)。
圖3A表示安裝在蒸發(fā)源支架304的一個容器的周圍的截面圖，圖中示出設(shè)在蒸發(fā)源支架處的加熱裝置303、加熱裝置的電源307、容器的蒸發(fā)材料302、設(shè)在容器內(nèi)的過濾器305以及布置在容器上部的開口部分上的擋板306。作為加熱裝置303，可以使用電阻加熱、高頻或激光加熱，具體地說，可使用電氣線圈。
而且，被加熱裝置303加熱的蒸發(fā)材料302升華，升華的材料302從容器的開口部分上升。這時，尺寸等于或大于某個常量(過濾器網(wǎng)眼)的升華材料無法通過設(shè)在容器內(nèi)的過濾器305，返回容器并被再次升華。而且，過濾器305可由高導(dǎo)熱材料形成，并被加熱裝置(未示出)加熱。通過加熱，可以防止蒸發(fā)材料固化并粘附到過濾器上。
通過具有這種過濾器結(jié)構(gòu)的容器，具有均勻尺寸的蒸發(fā)材料被氣相淀積，因而可以控制淀積速率，并可提供均勻的膜厚，而且可以進(jìn)行無不均勻性的均勻蒸發(fā)。自然，當(dāng)可以進(jìn)行無不均勻性的均勻蒸發(fā)時，不必提供過濾器。此外，容器的形狀不限于圖3A所示形狀。
下面，參考圖3B，解釋與圖3A的構(gòu)成不同的填充蒸發(fā)材料的容器。
圖3B示出了安裝在蒸發(fā)支架的容器311、容器內(nèi)的蒸發(fā)材料312、設(shè)在蒸發(fā)源支架處的第一加熱裝置313、第一加熱裝置的電源318、布置在容器開口部分上面的擋板317、設(shè)在開口部分上的平板316、圍繞過濾器設(shè)置的第二加熱裝置314以及第二加熱裝置的電源319。
而且，由第一加熱裝置313加熱的蒸發(fā)材料312升華，升華的蒸發(fā)材料從容器311的開口部分上升。這時，尺寸等于或大于某個常量的升華材料無法通過設(shè)在容器的開口部分上的平板316和第二加熱裝置314之間的間隔，撞到平板316上，并返回容器內(nèi)。而且，由于平板316由第二加熱裝置314加熱，所以可以防止蒸發(fā)材料固化和粘附到平板316上。而且，最好用高傳導(dǎo)材料形成平板316。此外，可設(shè)置過濾器來代替平板。
而且，第一加熱裝置313的加熱溫度(T1)高于蒸發(fā)材料的升華溫度(TA)，第二加熱裝置314的加熱溫度(T2)可以低于第一加熱裝置的加熱溫度。這是因為曾經(jīng)升華的蒸發(fā)材料易于升華，因而不施加實際的升華溫度蒸發(fā)材料就升華。即，各加熱溫度可以建立T1＞＞T2＞TA。
通過這種在平板周圍提供加熱裝置的容器，尺寸均一的蒸發(fā)材料被升華，而且，升華的材料通過加熱裝置附近，因而減少了蒸發(fā)材料對平板的粘附，而且可以控制淀積速率，并因此可以提供均勻膜厚，而且可進(jìn)行無不均勻性的均勻蒸發(fā)。自然，當(dāng)可進(jìn)行無不均勻性的均勻蒸發(fā)時，不必提供板。而且容器的形狀不限于圖3A和3B所示，例如，可提供如圖4A和4B所示形狀的容器。
圖4A表示在蒸發(fā)源支架404處提供加熱裝置402的實例，其中圖解說明了容器403和405的形狀實例的截面圖，每個容器的開口部分向其上端變窄。而且，將提純的蒸發(fā)材料填充在具有寬開口部分的容器中時，可以用蓋子等來構(gòu)成圖4A所示容器403和405形狀。而且，當(dāng)向上端變窄的容器的開口部分的直徑由所要形成的蒸發(fā)材料的尺寸形成時，可以獲得與過濾器類似的效果。
而且，圖4B表示在容器提供加熱裝置412的實例。雖然容器413和415的形狀與圖4A的類似，但是，容器本身提供加熱裝置412。此外，加熱裝置的電源可以設(shè)計成在安裝到蒸發(fā)源支架的階段成為ON狀態(tài)。通過這種在容器自身上提供加熱裝置的結(jié)構(gòu)，甚至在容器具有難以加熱的開口部分形狀的情況下，也可以充分加熱蒸發(fā)材料。
下面，參考圖5A和5B，解釋蒸發(fā)源支架的具體構(gòu)成。圖5A和5B表示蒸發(fā)源支架的放大視圖。
圖5A表示為蒸發(fā)源支架502提供4個格子形排列的填充蒸發(fā)材料的容器501并在各個容器上提供擋板503的結(jié)構(gòu)實例。而圖5B表示為蒸發(fā)源支架512提供4個線形排列的容器511和在各個容器上提供擋板513的結(jié)構(gòu)實例，所述容器511中充有蒸發(fā)材料。
可以將填充相同材料的多個容器501或511安裝在圖5A或5B所述的蒸發(fā)源支架502或512處，或者可以將單個容器安裝在蒸發(fā)源支架處。而且，可以通過安裝填充不同蒸發(fā)材料(例如，宿主材料和寄生材料)的容器來進(jìn)行共同蒸發(fā)。而且，如上所述，通過加熱容器來升華蒸發(fā)材料，并在襯底處形成膜。
而且，如圖5A或5B所示，通過在每個容器上提供擋板503或513可以控制是否由升華的蒸發(fā)材料形成膜。而且，可以在上述所有容器上只提供單獨一個擋板。而且，通過該擋板，可以不停止加熱不形成膜的蒸發(fā)源支架，即處于等待狀態(tài)的蒸發(fā)源支架而減少升華和擴(kuò)散不必要的蒸發(fā)材料。而且，蒸發(fā)源支架的構(gòu)成不限于圖5A和5B所示，可以適當(dāng)?shù)厝藶楦鶕?jù)本發(fā)明宗旨進(jìn)行設(shè)計。
用上述蒸發(fā)源支架和容器，蒸發(fā)材料可以有效地升華，而且，在蒸發(fā)材料尺寸均一的狀態(tài)下形成膜，因而形成無不均勻性的均勻蒸發(fā)膜。此外，可以在蒸發(fā)源支架安裝多種蒸發(fā)材料，因而可以容易地進(jìn)行共同蒸發(fā)。而且，可以在一次操作中形成目標(biāo)EL層而不為EL層的每個膜移動淀積室。(實施例3)參考圖6，解釋在上述容器中填充提純的蒸發(fā)材料、運送該容器、而后將該容器直接安裝在作為淀積裝置的蒸發(fā)裝置處以進(jìn)行蒸發(fā)的制造方法的裝置。
圖6表明制造者，典型地為用于生產(chǎn)和提純作為蒸發(fā)材料的有機(jī)化合物材料的材料制造者618(典型地，材料制造者)，以及發(fā)光器件制造者(例如，生產(chǎn)廠)619，它是具有蒸發(fā)裝置的發(fā)光器件制造者。
首先，從發(fā)光器件制造者619到材料制造者618的定單610被執(zhí)行。根據(jù)定單610，材料制造者618提純升華蒸發(fā)材料并將高純度提純的粉末形蒸發(fā)材料612填充到第一容器(典型地，坩堝)611中。而后，材料制造者618將第一容器與大氣隔離，使得外來雜質(zhì)不粘附到其內(nèi)外面，材料制造者618將第一容器611放在第二容器621a和621b中，以密封來防止第一容器611在清潔環(huán)境室內(nèi)被污染。在密封第二容器621a和621b時，優(yōu)選容器內(nèi)為真空，或者充氮氣等惰性氣體。而且，優(yōu)選在提純或包含超高純蒸發(fā)材料612之前清潔第一容器611以及第二容器621a和621b。而且，雖然第二容器621a和621b可以是具有用于阻礙氧氣或濕氣混入其中的阻擋性能的包裝膜，但是為了能自動取出容器，第二容器優(yōu)選由筒狀或盒狀的具有光阻擋性能的堅固容器構(gòu)成。
而后，第一容器611在被第二容器621a和621b密封的狀態(tài)下，從材料制造者618運送(617)到發(fā)光器件制造者619。
在發(fā)光器件制造者619處，在被第二容器621a和621b密封的狀態(tài)下，將第一容器611直接引入可真空處理室613。而且，處理室613是內(nèi)部安裝有加熱裝置614和襯底支撐裝置(未示出)的蒸發(fā)裝置。
而后，處理室613內(nèi)部抽真空成為清潔狀態(tài)，其中盡量減少氧氣或濕氣，而后，不破壞真空，將第一容器611從第二容器621a和621b取出，與加熱裝置614接觸安裝第一容器611，而預(yù)備好了蒸發(fā)源。而且，要淀積的目標(biāo)(此處為襯底)615被安裝在處理室613，與第一容器611相對。
接下來，通過加熱裝置614加熱蒸發(fā)材料，在要淀積目標(biāo)615的表面上形成蒸發(fā)膜616。如此提供的蒸發(fā)膜616不包括雜質(zhì)，并且當(dāng)用蒸發(fā)膜616完成熒光發(fā)射元件時，可實現(xiàn)高可靠性和高亮度。
而且，在形成膜之后，發(fā)光器件制造者619可以升華殘留在第一容器611中的蒸發(fā)材料以便提純。在形成膜之后，將第一容器611安裝在第二容器621a和621b處，從處理室613取出并運送到提純室以升華提純蒸發(fā)材料。那里，殘留的蒸發(fā)材料被升華提純，高純度提純的粉末狀蒸發(fā)材料被填充到單獨的容器中。而后，在密封于第二容器中的狀態(tài)下，將蒸發(fā)材料運送到處理室613，以進(jìn)行蒸發(fā)處理。這時，提純余留蒸發(fā)材料的溫度(T3)、在蒸發(fā)材料周圍升高的溫度(T4)和被升華提純的蒸發(fā)材料周圍的溫度(T5)之間的關(guān)系滿足T3＞T4＞T5。即，在升華以提純材料的情況下，當(dāng)溫度向填充要升華提純的蒸發(fā)材料的容器一側(cè)降低時，引起對流，并且可以有效升華提純淀積材料。而且，用于升華提純蒸發(fā)材料的提純室可以與處理室613接觸提供，并且可以不用第二容器密封蒸發(fā)材料而運送已經(jīng)升華提純的蒸發(fā)材料。
如上所述，不接觸大氣而將第一容器611安裝在作為處理室613的蒸發(fā)室中，使得能夠進(jìn)行蒸發(fā)，同時保持材料制造者在包含蒸發(fā)材料612階段的純度。因而，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得提高生產(chǎn)量的全自動制造系統(tǒng)，并且可以獲得能避免雜質(zhì)混到被材料制造者618提純的蒸發(fā)材料612中的整體密閉系統(tǒng)。而且，材料制造者根據(jù)定單將蒸發(fā)材料612直接包含在第一容器611中，并且只向發(fā)光器件制造者提供必需量的蒸發(fā)材料，因而可以有效地使用比較昂貴的蒸發(fā)材料。而且，可以重新利用第一容器和第二容器，以降低成本。
參考圖7，如下具體解釋被運送容器的模式。分為用于傳輸?shù)纳喜?621a)和下部(621b)的第二容器包括設(shè)在第二容器上部用于固定第一容器的固定裝置706；用于壓緊固定裝置的彈簧705；氣體引入口708，設(shè)在第二容器下部，用于構(gòu)成保持第二容器處于減壓狀態(tài)的氣體路徑；O形圈707，用于固定上容器621a和下容器621b以及固持件702。充有提純的蒸發(fā)材料的第一容器611被安裝在第二容器中。而且，可以用包括不銹鋼的材料形成第二容器，而用包括鈦的材料形成第一容器。
在材料制造者處，將提純的蒸發(fā)材料填充在第一容器611中。而且，第二容器的上部621a和下部621b經(jīng)O形圈707匹配，上容器621a和下容器621b由固持件702固定，并且第一容器611密封在第二容器內(nèi)。而后，經(jīng)氣體引入口708將第二容器內(nèi)減壓，并用氮氣氣氛來取代。通過調(diào)節(jié)彈簧705，用固定裝置706固定第一容器611?？梢栽诘诙萜鲀?nèi)放置干燥劑。當(dāng)?shù)诙萜鲀?nèi)保持真空時，在這樣的低壓或氮氣氣氛中，甚至可以防止少量的氧氣或水附附到蒸發(fā)材料上。
在該狀態(tài)下將第一容器611運送到發(fā)光器件制造者619，并直接安裝到處理室613上。而后，通過加熱來升華蒸發(fā)材料，并形成蒸發(fā)膜616。
下面，參考圖8A和8B以及9A和9B，解釋將密封于第二容器中運送的第一容器611安裝到淀積室806中的機(jī)構(gòu)。而且，圖8A和8B以及9A和9B表示處于傳輸中的第一容器。
圖8A表明安裝室805的頂視圖，安裝室805包括基座804，用于安裝第一或第二容器；蒸發(fā)源支架803，用于裝配基座804和蒸發(fā)源支架803以便移動的裝置807；以及運送裝置802，用于運送第一容器。圖8B說明了安裝室的透視圖。而且，安裝室805與淀積室806相鄰布置，可以經(jīng)氣體引入口由控制氣氛的裝置來控制安裝室的氣氛。而且，本發(fā)明的運送裝置不限于圖8A和8B所示的夾住第一容器的側(cè)面來運送的結(jié)構(gòu)，而是可以構(gòu)造成夾住(抓住)第一容器的上部以運送的結(jié)構(gòu)。
第二容器在松開固持件702的狀態(tài)下，被安置到基座804上的安裝室805。接下來，通過控制氣氛的裝置將安裝室805內(nèi)部變成減壓狀態(tài)。當(dāng)安裝室內(nèi)的壓力和第二容器內(nèi)的壓力彼此相等時，產(chǎn)生能輕易打開第二容器的狀態(tài)。而且，移去第二容器的上部621a，并通過運送裝置802將第一容器611安裝在蒸發(fā)源支架803中。而且，雖然未示出，但是，適當(dāng)提供用于安裝被移去的上部621a的部分。而且，移動裝置807移動(滑動)，而將蒸發(fā)源支架803從安裝室805移動到淀積室806。
而后，通過設(shè)在蒸發(fā)源支架803處的加熱裝置，升華蒸發(fā)材料并開始形成膜。在形成膜時，當(dāng)設(shè)在蒸發(fā)源支架803處的擋板(未示出)被打開時，升華的蒸發(fā)材料向襯底方向擴(kuò)散，并氣相淀積到襯底上形成光發(fā)射層(包括空穴輸運層、空穴注入層、電子輸運層和電子注入層)。
而且，完成蒸發(fā)之后，蒸發(fā)源支架803返回到安裝室805，被運送裝置802安裝在蒸發(fā)源支架803處的第一容器611被傳送到安裝在基座804處的第二容器的下部容器(未示出)，并由上部容器621a密封。這時，最好用已運送容器的組合來密封第一容器、上容器621a和下容器。在此狀態(tài)下，安裝室805處于大氣壓，從安裝室取出第二容器，將其用固持件702固定并運送到材料制造者618。
而且，為了有效運送開始蒸發(fā)的蒸發(fā)源支架和完成了蒸發(fā)的蒸發(fā)源支架，移動裝置807可以具有旋轉(zhuǎn)功能。而且，運送裝置802可以包括安裝在蒸發(fā)源支架處的許多第一容器的臂，并可以提供多個運送裝置802。
而且，代替移動裝置807，可以在基座804和蒸發(fā)源支架803之間布置旋轉(zhuǎn)基座(旋轉(zhuǎn)基座820)，以便能在開始蒸發(fā)之前有效地將第一容器安裝到蒸發(fā)源支架上，并將完成蒸發(fā)的第一容器安裝到第二容器上。
參考圖17A說明有效進(jìn)行操作的方法。當(dāng)前一個的蒸發(fā)源支架803進(jìn)行蒸發(fā)時，如上所述，后一個第一容器安裝在基座804處，接下來，通過運送裝置被安裝在旋轉(zhuǎn)基座820的一側(cè)。而且將旋轉(zhuǎn)基座820旋轉(zhuǎn)180度。而后，從蒸發(fā)源支架803移去完成蒸發(fā)的蒸發(fā)源支架803的第一容器，并通過運送裝置802將其安裝到旋轉(zhuǎn)基座820的另一側(cè)。而且運送裝置802旋轉(zhuǎn)180度。進(jìn)一步，要安裝到旋轉(zhuǎn)基座820一側(cè)的下一個第一容器被運送裝置安裝到蒸發(fā)源支架803上，并將蒸發(fā)源支架移動到淀積室。而后，通過運送裝置802把安裝在旋轉(zhuǎn)基座820另一側(cè)上的第一容器安裝到基座804上，用第二容器密封并從安裝室805中取出。通過這種結(jié)構(gòu)，可以有效進(jìn)行開始蒸發(fā)之前第一容器到蒸發(fā)座上的安裝和完成蒸發(fā)后第一容器的安裝。
而且，運送裝置802可以包括夾住第一容器側(cè)面的機(jī)構(gòu)或者包括夾住其上面即蓋子的機(jī)構(gòu)的功能。而且，旋轉(zhuǎn)基座可以設(shè)有加熱裝置，用于預(yù)先加熱蒸發(fā)源支架內(nèi)的材料。而且，可以在安裝室進(jìn)行更換安裝在蒸發(fā)源支架處的石英諧振子等維護(hù)。
圖17B的透視圖解釋了用與圖17A不同的方法將蒸發(fā)前的第一容器和蒸發(fā)后的第一容器互換的情況。
圖17B所示的安裝室805的特征在于包括用于打開第二容器的蓋子的第一運送裝置825，和用于從第二容器取出第一容器并將第一容器安裝到蒸發(fā)源支架上的第二運送裝置826。第一和第二運送裝置分別包括夾手823。
首先，打開固定到旋轉(zhuǎn)基座上的第二容器的蓋子，旋轉(zhuǎn)基座820由旋轉(zhuǎn)軸821旋轉(zhuǎn)一半。而且，通過使用第二運送裝置，從打開蓋子的第二容器取出第一容器，并通過打開被安裝的開/關(guān)窗口824而被其運送到安裝在淀積室806處的蒸發(fā)源支架。當(dāng)打開開/關(guān)窗口時，安裝室和淀積室進(jìn)入保持在相同減壓程度的狀態(tài)，以防止淀積室受到雜質(zhì)污染。而且，關(guān)閉開/關(guān)窗口后，移動蒸發(fā)源支架803，開始對安裝在淀積室的襯底822的蒸發(fā)。
在淀積室806中進(jìn)行蒸發(fā)的時段內(nèi)中，將安裝室打開成為大氣壓力，在旋轉(zhuǎn)基座820處安裝充有一種新蒸發(fā)材料的第二容器，并使安裝室再次變?yōu)闇p壓狀態(tài)。這時，可以用旋轉(zhuǎn)軸將旋轉(zhuǎn)基座的空閑部分置于這一側(cè)。
而后，用第二運送裝置826使完成了蒸發(fā)的第一容器返回到旋轉(zhuǎn)基座的第二容器中，蓋上被第一運送裝置825夾住的蓋子。接下來，用第一運送裝置，打開一個新的第二容器的蓋子，用第二運送裝置826取出第一容器并安裝在蒸發(fā)源支架處。而且，在淀積室進(jìn)行蒸發(fā)的時段中，使安裝室處于大氣壓力，取出用過的第一和第二容器，并安裝新的第一和第二容器。
如上所述，可以使充有蒸發(fā)材料的第一容器不暴露大氣并有效地將第一和第二容器互換。
下面，參考圖9A和9B，解釋把用第二容器密封運送的多個第一容器安裝到多個蒸發(fā)源支架的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)與圖8A和8B以及圖17A和17B所述不同。
圖9A表明安裝室905的頂視圖，安裝室905包括基座904，用于放置第一容器或第二容器；多個蒸發(fā)源支架903；多個運送裝置902，用于運送第一容器；和旋轉(zhuǎn)基座907。圖9B表明安裝室905的透視圖。而且，安裝室905與淀積室906相鄰布置，并且可以經(jīng)氣體引入口通過控制氣氛的裝置來控制安裝室的氣氛。
通過旋轉(zhuǎn)基座907和多個運送裝置902，可以有效地進(jìn)行以下操作將多個第一容器611安裝到多個蒸發(fā)源支架905；將成膜完成后的多個第一容器611從多個蒸發(fā)源支架傳送到基座904。這時，最好將第一容器611安裝到已被運送的第二容器。
根據(jù)上述蒸發(fā)裝置所形成的蒸發(fā)膜，可以將雜質(zhì)減少到最少，并且當(dāng)用蒸發(fā)膜完成發(fā)光元件時，可以實現(xiàn)高可靠性和高亮度。而且，用這種制造系統(tǒng)，可以將材料制造者所填充的容器直接安裝到蒸發(fā)裝置上，因而，可以防止氧氣或水分附著到蒸發(fā)材料上，進(jìn)而將來可以超高純形成發(fā)光元件。而且，通過再次提純有余留蒸發(fā)材料的容器，可以消除材料浪費。而且，可以再利用第一容器和第二容器，可以實現(xiàn)低成本成膜。(實例)根據(jù)附圖在下文中描述本發(fā)明的實例。另外，在描述實例的所有圖中，相同的部分用同一符號表示，不重復(fù)描述。(實例1)本實例中，在具有絕緣表面的襯底上形成TFT和形成EL元件(發(fā)光元件)的實例示于圖10中。本實例中表示出連接到像素部分的EL元件的一個TFT的截面圖。
如圖10A所示，基底絕緣膜201由具有絕緣表面的襯底200上的絕緣膜諸如氧化硅膜、氮化硅膜或氮氧化硅膜的疊層形成。雖然此處的基底絕緣膜201使用兩層結(jié)構(gòu)，但是，它可以使用具有單層或兩層或兩層以上絕緣膜的結(jié)構(gòu)。基底絕緣膜的第一層是用反應(yīng)氣體SiH4、NH3和N2O，通過等離子體CVD形成的10到200nm(優(yōu)選50到100nm厚)厚的氮氧化硅膜。此處，氮氧化硅膜(成分比Si＝32％，O＝27％，N＝24％，H＝17％)膜厚是50nm?；捉^緣膜的第二層用反應(yīng)氣體SiH4和N2O，通過等離子體CVD形成的50到200m(優(yōu)選100到150nm厚)厚的是氮氧化硅膜。此處，氮氧化硅膜(成分比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)，膜厚是100nm。
隨后，在基底絕緣膜201上形成半導(dǎo)體層。半導(dǎo)體層形成如下用已知方法(濺射、LPCVD、等離子體CVD等)形成非晶半導(dǎo)體膜，然后，用已知結(jié)晶方法(激光結(jié)晶法、加熱結(jié)晶法或用諸如鎳作催化劑的加熱結(jié)晶法)使膜結(jié)晶，然后，將結(jié)晶半導(dǎo)體膜進(jìn)行圖案加工形成所需形狀。該半導(dǎo)體層形成厚度為25到80nm(優(yōu)選30到60nm)。結(jié)晶半導(dǎo)體膜的材料，雖然對其沒有限制，但優(yōu)選由硅或硅-鍺合金形成。
在用激光結(jié)晶工藝形成結(jié)晶半導(dǎo)體膜的情況下，有可能使用脈沖振蕩或連續(xù)振蕩型準(zhǔn)分子激光器、YAG激光器或YVO4激光器。在用這樣的激光器的情況下，優(yōu)選使用的方法是用光學(xué)系統(tǒng)將激光振蕩器發(fā)射的激光會聚為線形，照射到半導(dǎo)體膜上。結(jié)晶條件由應(yīng)用本發(fā)明的人適當(dāng)選擇。在使用準(zhǔn)分子激光器的情況下，脈沖振蕩頻率是30Hz，激光能量密度是100到400mJ/cm2(通常是200到300mJ/cm2)。而在使用YAG激光器的情況下，優(yōu)選使用其二次諧波，且脈沖振蕩頻率是1到10kHz，激光能量密度是300到600mJ/cm2(通常是350到500mJ/cm2)。聚焦成成100～1000μm，例如400μm寬的線狀激光，照射通過整個襯底，其上線性激光束的重疊率可達(dá)到50到98％。
然后，用包含氟化氫的腐蝕劑清潔半導(dǎo)體層的表面，以便形成覆蓋半導(dǎo)體層的柵絕緣膜202。利用等離子體CVD或濺射，由厚度40到150nm的含硅絕緣膜形成柵絕緣膜202。本實例中，用等離子體CVD形成厚115nm的氮氧化硅膜(成分比Si＝32％，O＝59％，N＝7％，H＝2％)。當(dāng)然，柵絕緣膜202不限于氮氧化硅膜，而是可以由含其它形式硅的單層或疊層絕緣膜形成。
在清潔柵絕緣膜202的表面之后，形成柵電極210。
然后，將提供p-型的雜質(zhì)元素(諸如B)，此處是將適量的硼添加到半導(dǎo)體中，以便形成源區(qū)211和漏區(qū)212。添加雜質(zhì)元素之后，進(jìn)行強(qiáng)光照射或激光照射，以激活雜質(zhì)元素。活化同時，有可能恢復(fù)等離子體對柵絕緣膜或等離子體對柵絕緣膜和半導(dǎo)體層之間界面的損壞。尤其是，將YAG激光的二次諧波照射到主表面或背表面是相當(dāng)有效的，由此在室溫到300℃的大氣中活化雜質(zhì)元素。優(yōu)選使用YAG激光器，由于它需要的維護(hù)少。
在隨后的工藝中，氫化完成之后，形成由有機(jī)或無機(jī)材料(例如由光敏有機(jī)樹脂)制成的絕緣體213a，然后，形成氮化鋁膜、表示為AlNxOy的氮氧化鋁膜或由氮化硅制成的第一保護(hù)膜213b。使用AlN或Al制成的靶，利用RF濺射，通過從氣體入口系統(tǒng)引入氧氣、氮氣或稀有氣體來形成表示為AlNxOy的膜。AlNxOy，膜中的氮氣含量可以在至少幾個原子％或2.5到47.5原子％的范圍內(nèi)，氧氣含量可在至多47.5原子％的范圍內(nèi)，優(yōu)選低于0.01到20原子％。在其中形成達(dá)到源區(qū)211或漏區(qū)212的接觸孔。其次，形成源電極(布線)215和漏電極214，完成TFT(p-溝道TFT)。該TFT將控制提供給LED(發(fā)光器件)的電流。
而且，本發(fā)明不限于本實例的TFT結(jié)構(gòu)，但是，如果需要，可以是在溝道區(qū)和漏區(qū)(或源區(qū))之間有LDD區(qū)的輕微摻雜漏(LDD)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由稱為LDD區(qū)的區(qū)域形成，該區(qū)域是在溝道形成區(qū)和由添加高濃度雜質(zhì)元素形成的源區(qū)或漏區(qū)之間的添加低濃度雜質(zhì)元素的區(qū)域。此外，也可以是所謂的GOLD(柵-漏重疊LDD)結(jié)構(gòu)，其中LDD區(qū)經(jīng)柵絕緣膜與柵電極重疊。優(yōu)選將柵電極形成疊層結(jié)構(gòu)，并腐蝕成不同的上柵電極和下柵電極錐度，以便用柵電極作掩模，以自對準(zhǔn)方式形成LDD區(qū)和GOLD區(qū)。
同時，雖然此處用p-溝道TFT進(jìn)行解釋，但是自不必說，可以用n-型雜質(zhì)元素(P，As等)代替p-型雜質(zhì)元素形成n-溝道TFT。
隨后，在像素部分中，以矩陣形狀布置與連接電極接觸的第一電極217，連接電極與漏區(qū)接觸。第一電極217作為發(fā)光元件的陽極或陰極。然后，形成覆蓋第一電極217邊緣部分的絕緣體(通常稱為堤、隔板、屏障、堆等)216。對于絕緣體216，使用光敏有機(jī)樹脂。例如，在使用負(fù)型光敏丙烯酸樹脂作為絕緣體216材料的情況下，優(yōu)選將絕緣體216制備成其上端具有第一曲率半徑的彎曲表面，下端具有第二曲率半徑的彎曲表面。第一和第二曲率半徑最好都在0.2μm到3μm的范圍內(nèi)。此外，在像素部分形成含有機(jī)化合物的層218，然后在其上形成第二電極219，完成EL元件。第二電極219作為EL元件的陰極或陽極。
可以用氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮化硅膜形成的第二保護(hù)膜覆蓋絕緣體216，所述絕緣體216覆蓋第一電極217的邊緣部分。
例如，圖10B表示用正型光敏丙烯酸樹脂作為絕緣體216材料的實例。絕緣體316a僅僅上端具有有曲率半徑的彎曲表面。此外，用氮化鋁膜、氧氮化鋁膜或氮化硅膜形成的第二保護(hù)膜316b覆蓋絕緣體316a。
例如，當(dāng)?shù)谝浑姌O217用作陽極時，第一電極217的材料可以是大功函數(shù)的金屬(即，Pt、Cr、W、Ni、Zn、Sn或In)。用絕緣體(通常稱為堤、隔板、屏障、堆等)216或316覆蓋第一電極217的邊緣部分，然后，利用實施例1或2所示的蒸發(fā)裝置，通過隨絕緣體216、316a或316b移動蒸發(fā)源支架來進(jìn)行真空蒸發(fā)。例如，將淀積室抽真空，直到真空度達(dá)到5×10-3Torr(0.665Pa)或5×10-3Torr(0.665Pa)以下，優(yōu)選10-4到10-6Pa，以用于真空蒸發(fā)。在真空蒸發(fā)之前，通過電阻加熱使有機(jī)化合物氣化。當(dāng)擋板打開用于真空蒸發(fā)時，氣化的有機(jī)化合物擴(kuò)散到襯底上。氣化的有機(jī)化合物向上擴(kuò)散，然后，通過金屬掩模上形成的開口淀積在襯底上。形成光發(fā)射層(包括空穴輸運層、空穴注入層、電子輸運層和電子注入層)。
在通過真空蒸發(fā)形成整個發(fā)白光的含有機(jī)化合物的層的情況下，可以通過淀積每個光發(fā)射層來形成該層。例如，為了獲得白光，依次疊加Alq3膜、部分摻雜有為紅色發(fā)光色素的Nile紅的Alq3膜、p-EtTAZ膜和TPD(芳香族二胺)膜。
在使用真空蒸發(fā)的情況下，如實施例3所示，將材料制造者預(yù)先在其中存儲作為真空蒸發(fā)材料的EL材料的坩堝置于淀積室中。優(yōu)選在避免與空氣接觸的同時將坩堝置于淀積室中。在運輸過程中，從材料制造者運來的的坩堝最好密封在第二容器中，并在該狀態(tài)下被引入淀積室。希望將具有真空除氣裝置的室與淀積室連接，在該室中，在真空或惰性氣體氣氛中，將坩堝取出第二容器，然后將坩堝置于淀積室中。這樣，使坩堝和存儲在坩堝中的EL材料不受污染。
第二電極219包含小功函數(shù)金屬(例如Li、Mg或Cs)的疊層結(jié)構(gòu)；和薄膜上的透明導(dǎo)電膜(由氧化銦錫(ITO)合金、氧化銦鋅(In2O3-ZnO)合金、氧化鋅(ZnO)等制成)。為了獲得低電阻陰極，可以在絕緣體216或316上設(shè)輔助電極。這樣獲得的發(fā)光元件發(fā)白光。這里，描述了用真空蒸發(fā)形成含有機(jī)化合物的層218的實例。然而，根據(jù)本發(fā)明，不限于特定方法，可以用涂敷法(旋涂法，噴墨法)形成層218。
本實例中，描述了由低分子材料制成的淀積層作為有機(jī)化合物層的實例，但高分子材料和低分子材料都可被淀積。
可以想到，根據(jù)光的照射方向，有兩種類型的具有TFT的有源矩陣發(fā)光器件結(jié)構(gòu)。一種結(jié)構(gòu)是發(fā)光元件中產(chǎn)生的光可通過第二電極觀察到，并且可以用上述步驟來制造該結(jié)構(gòu)。
另一個結(jié)構(gòu)是發(fā)光元件產(chǎn)生的光通過第一電極后照射到觀察者眼中，優(yōu)選用半透明材料來制備第一電極217。例如，當(dāng)?shù)谝浑姌O217作為陽極提供時，將透明導(dǎo)電膜(由氧化銦錫(ITO)合金、氧化銦鋅(In2O3-ZnO)合金、氧化鋅(ZnO)等制成)作為第一電極217的材料，并用絕緣體(通常稱為堤、隔板、屏障、堆等)216覆蓋其邊緣，接著形成含有機(jī)化合物的層218。此外，在該層上，形成由金屬膜(即，MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、CaN等合金，或周期表的I族和II族元素和鋁共同真空蒸發(fā)所形成的膜)形成的第二電極219作為陰極。這里，將使用真空蒸發(fā)的電阻加熱法用來形成陰極，從而用真空蒸發(fā)掩模選擇性地形成陰極。
用上述步驟形成第二電極219之后，用密封材料疊加密封襯底，以便包封在襯底200上形成的發(fā)光元件。
雖然本實例中以頂柵TFT作為實例描述，但是，可以應(yīng)用本發(fā)明而與TFT結(jié)構(gòu)無關(guān)。例如，本發(fā)明可以用于底柵(反交錯)TFT和正交錯TFT。
例如，如圖19所示，底柵結(jié)構(gòu)由形成于襯底50上的基底絕緣膜51、柵電極52、柵絕緣膜53、有雜質(zhì)區(qū)和溝道形成區(qū)的半導(dǎo)體膜54、層間絕緣膜55構(gòu)成。在對應(yīng)于半導(dǎo)體膜的雜質(zhì)區(qū)的位置處形成接觸孔。在接觸孔中形成源/漏布線56。下文中，與圖10相同，形成覆蓋漏/漏布線端部的第一電極57、覆蓋第一電極邊緣部分的絕緣膜58、覆蓋絕緣膜58的保護(hù)膜59、包含有機(jī)化合物的層和第二電極61。圖19中，由于將無機(jī)材料用于層間絕緣膜55，而將有機(jī)材料用于絕緣膜58，所以提供具有氮化物的保護(hù)膜59作為覆蓋絕緣膜58的保護(hù)膜，所述氮化物諸如氮化硅。
在具有非晶半導(dǎo)體膜的TFT采用這種底柵型的情況下，由于不必進(jìn)行結(jié)晶化，所以，可以將具有低熱阻的鋁等材料用作柵電極。
此外，參考圖11，描述有源矩陣型發(fā)光器件的外觀圖。另外，圖11A是表示發(fā)光器件的頂視圖，而圖11B是沿線A-A’切割圖11A而構(gòu)成的截面圖。在襯底1110上形成源信號側(cè)驅(qū)動電路1101、像素部分1102和柵信號側(cè)驅(qū)動電路1103。被密封襯底1104、密封材料1105和襯底1110包圍的內(nèi)側(cè)構(gòu)成了空間1107。
此外，用于發(fā)射輸入到源信號側(cè)驅(qū)動電路1101和柵信號側(cè)驅(qū)動電路1103的信號的布線1108從用于構(gòu)成外部輸入端子的FPC(柔性印刷電路)1109接收視頻信號或時鐘信號。雖然這里只表明了FPC，但是，F(xiàn)PC可附帶印刷布線襯底(PWB)。本說明書中的發(fā)光裝置不僅包括發(fā)光裝置的主體，而且還包括其中附有FPC或PWB的狀態(tài)。
其次，參考圖11B說明截面結(jié)構(gòu)。在襯底1110上形成驅(qū)動電路和像素部分，而且此處表示出了作為驅(qū)動電路的源信號線驅(qū)動電路1101和像素部分1102。
此外，源信號線驅(qū)動電路1101由結(jié)合n-溝道型TFT1123和p-溝道型TFT1124的CMOS電路形成。此外，可以用眾所周知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路形成用于形成驅(qū)動電路的TFT。此外，雖然根據(jù)本實例表示出在襯底上形成由驅(qū)動電路形成的集成型驅(qū)動器，但是，集成型驅(qū)動器不是必須的，可不在襯底上形成驅(qū)動電路而在襯底外形成驅(qū)動電路。
此外，像素部分1102由多個像素形成，每個像素包括開關(guān)TFT1111、電流控制TFT1112和與電流控制TFT1112的漏極電連接的第一電極(陽極)1113。
此外，絕緣層1114形成在第一電極(陽極)1113的兩端，有機(jī)化合物層1115形成在第一電極(陽極)1113上。用實施例1和2所示的裝置，通過使蒸發(fā)源隨絕緣膜1114移動來形成有機(jī)化合物層1115。此外，在有機(jī)化合物層1115上形成第二電極(陰極)1116。結(jié)果，形成發(fā)光元件1118，發(fā)光元件1118包含第一電極(陽極)1112、有機(jī)化合物層1115和第二電極(陰極)1116。這里，發(fā)光元件1118顯示了發(fā)白光的實例，因而，設(shè)有包含彩色層1131和光屏蔽層1132(為簡便，這里沒表示出外涂層)的濾色器。如圖18中在白色發(fā)光元件中形成彩色層或濾色器的實例所示，可以形成濾色器來代替彩色層，并且可以同時形成彩色層和濾色器。
圖18中，由于是發(fā)光元件發(fā)射的光是通過第二電極被觀察到的一種結(jié)構(gòu)，所以濾色器在密封襯底1104側(cè)形成；然而，在發(fā)光元件發(fā)射的光是通過第一電極被觀察到的結(jié)構(gòu)的情況下，濾色器在襯底1110側(cè)形成。
第二電極(陰極)1116也起所有像素公用布線的作用，并經(jīng)連接布線1108與FPC1109電連接。在絕緣膜1114上形成第三電極(輔助電極)1117，以使第二電極有低電阻。
此外，為了包封形成在襯底1110上的發(fā)光元件1118，用密封材料1105粘貼密封襯底1104。而且，可以提供包含樹脂膜的墊片，用來確保密封襯底1104和發(fā)光元件1118之間的間隔。而且，密封材料1105內(nèi)側(cè)的空間1107充有氮氣等惰性氣體。而且，優(yōu)選用環(huán)氧類樹脂作密封材料1105。而且，密封材料1105最好是盡量少透濕或透氧的材料。此外，空間1107的內(nèi)部可以包括具有吸收氧或濕氣效果的物質(zhì)。
而且，根據(jù)本實例，作為構(gòu)成密封襯底1104的材料，除了玻璃襯底或石英襯底之外，可以使用塑料襯底，包含F(xiàn)RP(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)、PVF(聚氟乙烯)、Mylar、聚酯或丙烯酸樹脂。而且，有可能用密封材料1105粘附密封襯底1104，而后密封以用密封材料覆蓋側(cè)面(暴露面)。
通過如上所述包封發(fā)光元件，可以使發(fā)光元件與外部完全隔絕，并可防止加速有機(jī)化合物層退化的物質(zhì)，諸如濕氣或氧氣從外部進(jìn)入。因而，可提供高可靠性的發(fā)光器件。
此外，本實例可以自由地與實施例1到3組合。(實例2)根據(jù)本實例，圖12表示從第一電極到密封都完全自動制造的多室系統(tǒng)的制造裝置的實例。
圖12表示了多室制造裝置，該裝置具有柵100a到100x、準(zhǔn)備室101、取出室119、運送室102，104a，108，114和118、傳遞室105，107和111、淀積室106R，106B，106G，106H，106E，109，110，112和113、用于安裝蒸發(fā)源的安裝室126R，126G，126B，126E和126H、預(yù)處理室103、密封襯底裝載室117、密封室116、盒室111a和111b、托盤(tray)裝配臺121、清潔室122、烘烤室123以及掩模儲存室124。
以下將說明將預(yù)先設(shè)有薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極端部的絕緣體的襯底運送到圖12所示的制造裝置并制造發(fā)光器件的過程。
首先，將襯底置于盒室120a或盒室120b。當(dāng)襯底是大尺寸襯底(例如300mm×360mm)時，將襯底置于盒室120a或120b，當(dāng)襯底是普通襯底(例如127mm×127mm)時，將襯底運送到托盤裝配臺121，并將多個襯底置于托盤(tray)上(例如300mm×360mm)。
隨后，將設(shè)有多個薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極端部的絕緣體的襯底運送到運送室118，并運送到清潔室122，以便用溶液去除襯底表面上的雜質(zhì)(小顆粒等)。當(dāng)在清潔室122清潔襯底時，在大氣壓下襯底要形成膜的面向下放置。隨后，將襯底運送到烘烤室123，通過加熱使溶液氣化。
隨后，將襯底運送到淀積室112，在預(yù)先設(shè)有多個膜晶體管、陽極和覆蓋陽極端部的絕緣體的襯底的整個面上形成作為空穴注入層來工作的有機(jī)化合物層。根據(jù)本實例，形成20nm厚的銅酞菁(copper phthalocyaninne)(CuPc)膜。此外，當(dāng)將PEDOT形成為空穴注入層時，可以通過在淀積室112提供旋涂器，用旋涂法形成PEDOT。而且，當(dāng)在淀積室112用旋涂法形成有機(jī)化合物層時，在大氣壓下將要淀積膜的襯底的面向下放置。這時，當(dāng)用水或有機(jī)溶劑作為溶劑來形成膜時，將襯底運送到烘烤室123燒結(jié)，并通過在真空中進(jìn)行熱處理來使水分氣化。
隨后，將襯底從設(shè)有襯底運送機(jī)構(gòu)的運送室118運送到準(zhǔn)備室101。根據(jù)本實施例的制造裝置，準(zhǔn)備室101設(shè)有襯底反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以適當(dāng)?shù)胤崔D(zhuǎn)襯底。準(zhǔn)備室101與抽真空室連接，優(yōu)選通過抽真空后引入惰性氣體，使準(zhǔn)備室101的壓力為大氣壓。
接下來，將襯底運送到與準(zhǔn)備室101連接的運送室102。最好通過預(yù)先抽真空來保持真空，使得運送室102內(nèi)存在的濕氣或氧氣盡量少。
此外，抽真空室設(shè)有磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干式泵。從而，可以使與準(zhǔn)備室連接的運送室的最終真空度達(dá)到10-5到10-6Pa范圍內(nèi)，并可以控制雜質(zhì)從泵側(cè)和排氣系統(tǒng)的逆擴(kuò)散。為了防止雜質(zhì)進(jìn)入裝置內(nèi)，作為要引入的氣體，使用氮氣、稀有氣體等惰性氣體。有使用引入裝置之前被氣體提純器高度提純的氣體。因而，必需提供氣體提純器，以便將已經(jīng)過高度提純后的氣體引入蒸發(fā)裝置。由此，可以預(yù)先去除包括在氣體中的氧氣、水等雜質(zhì)，并因此可以防止雜質(zhì)引入裝置中。
此外，當(dāng)要去除在無用部分形成的包含有機(jī)化合物的膜時，可以將襯底運送到預(yù)處理室103，以用金屬掩模選擇性去除有機(jī)化合物膜的疊層。預(yù)處理室103包括等離子體發(fā)生裝置，通過激發(fā)一種或多種從Ar、H、F和O中選擇的氣體來產(chǎn)生等離子體，進(jìn)行干刻。而且，優(yōu)選進(jìn)行退火操作以真空除氣，目的是去除包括在襯底中的濕氣或其它氣體，可以將襯底運送到與運送室102連接的預(yù)處理室103退火。
接下來，將襯底從運送室102運送到傳遞室105并從傳遞室105運送到運送室104a而不暴露于空氣。而且，在設(shè)在襯底的整個表面上的空穴注入層(CuPc)上，形成包含用于構(gòu)成空穴傳輸層或光發(fā)射層的低分子的有機(jī)化合物層。雖然對于整個發(fā)光元件，可以形成顯示發(fā)單色(具體地說是白色)或全色光(具體地說是紅色、綠色、藍(lán)色)的有機(jī)化合物層，但本實例中，將說明用蒸發(fā)法在各個淀積室106R，106G和106B形成顯示發(fā)紅色、綠色、藍(lán)色光的有機(jī)化合物層的實例。
首先，將說明各個淀積室106R，106G和106B。各個淀積室106R，106G和106B安裝有實施例1和2所述的可移動蒸發(fā)源支架。準(zhǔn)備多個蒸發(fā)源支架，第一蒸發(fā)源支架充有用于形成每種顏色的空穴輸送層的EL材料，第二蒸發(fā)源支架充有用于形成每種顏色的光發(fā)射層的EL材料，第三蒸發(fā)源支架充有用于形成每種顏色的電子輸運層的EL材料，第四蒸發(fā)源支架充有用于形成每種顏色的電子注入層的EL材料，在該狀態(tài)下，各個蒸發(fā)源支架安裝在各個淀積室106R，106G和106B處。
在將襯底安裝到各個淀積室時，優(yōu)選使用實施例3所述制造系統(tǒng)，將材料制造者預(yù)先填充了EL材料的容器(例如坩堝)直接安裝到淀積室。而且，在安裝容器時，優(yōu)選安裝時不與空氣接觸，在從材料制造者運送容器時，優(yōu)選坩堝在密封于第二容器中的狀態(tài)下被引入淀積室中。最好使具有與各個淀積室106R，106G和106B連接的抽真空裝置的安裝室126R，126G和126B成為真空或處于惰性氣體氣氛并在此氣氛下從第二容器取出坩堝，將坩堝安裝在淀積室處。由此，可以防止坩堝和包含在坩堝中的EL材料受污染。
下面，解釋淀積步驟。首先，運送包含在掩模儲存室124中的金屬掩模，安裝在淀積室106R。而且，用該掩模形成空穴輸運層。本實例中，形成60nm厚的α-NPD膜。而后，用相同的掩模，形成紅色的光發(fā)射層，隨后形成電子輸運層和電子注入層。根據(jù)本實例，形成厚40nm的添加DCM的Alq3膜，作為光發(fā)射層；形成厚40nm的Alq3膜，作為電子輸運層；形成厚1nm的CaF2層，作為電子注入層。
具體地說，在淀積室106R，在安裝掩模的狀態(tài)下，順續(xù)移動安裝有空穴輸運層的EL材料的第一蒸發(fā)源支架、安裝有光發(fā)射層的EL材料的第二蒸發(fā)源支架、安裝有電子輸運層的EL材料的第三蒸發(fā)源支架以及安裝有電子注入層的第四蒸發(fā)源支架，以進(jìn)行成膜。而且，在成膜時，通過電阻加熱氣化有機(jī)化合物，并且在成膜時，通過打開設(shè)在蒸發(fā)源支架處的開口擋板(未示出)，使有機(jī)化合物擴(kuò)散到襯底的方向上。通過設(shè)在適當(dāng)安裝的金屬掩模(未示出)處的開口部分(未示出)，氣化的有機(jī)化合物向上擴(kuò)散并氣相淀積到襯底上形成膜。
這樣，不暴露大氣，可在單個形成室，形成發(fā)紅光的發(fā)光元件(從空穴傳輸層到電子注入層)。而且，在單個淀積室中連續(xù)形成的多個層不限于空穴輸運層到電子注入層，而是可以由應(yīng)用本發(fā)明的人適當(dāng)設(shè)定。
而且，通過運送機(jī)構(gòu)104b，將形成紅色發(fā)光元件的襯底運送到淀積室106G。而且，包含在掩模儲存室124處的金屬掩模，被運送安裝在淀積室106G處。而且，作為掩模，可以利用形成紅色發(fā)光元件時的掩模。而且，用該掩模形成空穴輸運層。本實例中，形成厚60nm的α-NPD膜。而后，形成綠色的光發(fā)射層，隨后用相同的掩模形成電子輸運層和電子注入層。本實例中，形成厚40nm的添加DMQD的Alq3膜，作為光發(fā)射層；形成厚40nm的Alq3膜，作為電子輸運層；形成厚1nm的CaF2層，作為電子注入層。
具體地說，在淀積室106G中，在安裝掩模的狀態(tài)下，順續(xù)移動安裝有空穴輸運層的EL材料的第一蒸發(fā)源支架、安裝有光發(fā)射層的EL材料的第二蒸發(fā)源支架、安裝有電子輸運層的EL材料的第三蒸發(fā)源支架以及安裝有電子注入層的第四蒸發(fā)源支架，以進(jìn)行成膜。而且，在成膜時，通過電阻加熱來氣化有機(jī)化合物，并且在成膜時，通過打開設(shè)在蒸發(fā)源支架處的開口擋板(未示出)，使有機(jī)化合物擴(kuò)散到襯底的方向上。通過設(shè)在適當(dāng)安裝的金屬掩模(未示出)處的開口部分(未示出)，使氣化的有機(jī)化合物向上擴(kuò)散并淀積到襯底上，以形成膜。
這樣，不暴露大氣，可在單個淀積室中形成發(fā)綠光的發(fā)光元件(從空穴輸運層到電子注入層)。而且，在單個淀積室中連續(xù)形成的多個層不限于空穴輸運層到電子注入層，而是可以由應(yīng)用本發(fā)明的人適當(dāng)設(shè)定。
而且，用運送機(jī)構(gòu)104b將形成綠發(fā)光元件的襯底運送到淀積室106B。而且，包括在掩模存儲室124中的金屬掩模被運送安裝在淀積室106B。而且，作為掩模，可以利用形成紅色或綠色發(fā)光元件時的掩模。而且，用該掩模形成起空穴輸運層和藍(lán)色光發(fā)射層作用的膜。本實例中，形成厚60nm的α-NPD膜。而后，形成阻擋層，隨后用相同的掩模形成電子輸運層和電子注入層。本實例中，形成厚10nm的BCP膜，作為阻擋層；形成厚40nm的Alq3膜，作為電子輸運層；形成厚1nm的CaF2層，作為電子注入層。
具體地說，在淀積室106B中，在安裝掩模的狀態(tài)下，順續(xù)移動安裝有空穴輸運層和藍(lán)光發(fā)射層的EL材料的第一蒸發(fā)源支架、安裝有阻擋層的EL材料的第二蒸發(fā)源支架、安裝有電子輸運層的EL材料的第三蒸發(fā)源支架以及安裝有電子注入層的第四蒸發(fā)源支架，以進(jìn)行成膜。而且，在成膜時，通過電阻加熱來氣化有機(jī)化合物，并且在成膜時，打開設(shè)在蒸發(fā)源支架處的開口擋板(未示出)，使有機(jī)化合物向襯底方向擴(kuò)散。通過設(shè)在適當(dāng)安裝的金屬掩模(未示出)處的開口部分(未示出)，使氣化的有機(jī)化合物向上擴(kuò)散并淀積到襯底上形成膜。
這樣，不暴露大氣，可在單個淀積室中形成發(fā)綠光的發(fā)光元件(從空穴輸運層到電子注入層)。而且，在單個淀積室中連續(xù)形成的多個層不限于空穴輸運層到電子注入層，而是可以由應(yīng)用本發(fā)明的人適當(dāng)設(shè)定。
而且，形成各種顏色膜的順序不限于該實施例，而是可以由應(yīng)用本發(fā)明的人適當(dāng)設(shè)定。而且，空穴輸運層、電子輸運層或電子注入層可被各種顏色共享。例如，在淀積室106H，可以形成由紅色、綠色和藍(lán)色的發(fā)光元件公用的空穴注入層或空穴輸運層，可以在各個淀積室106R，106G和106B處形成各種顏色的光發(fā)射層，可以在淀積室106E處形成由紅色、綠色和藍(lán)色的發(fā)光元件公用的電子輸運層或電子注入層。而且，在每個淀積室，也可形成顯示單色(具體地說是白色)光發(fā)射的有機(jī)化合物層。
而且，可以在各個淀積室106R，106G和106B同時形成膜，并通過順續(xù)移動各個淀積室，可以有效地形成發(fā)光元件，并提高了發(fā)光元件的生產(chǎn)速度。而且，當(dāng)對某個淀積室進(jìn)行維護(hù)時，可以在其余的淀積室形成各個發(fā)光元件，提高了發(fā)光器件的生產(chǎn)量。
而且，當(dāng)使用蒸發(fā)法時，優(yōu)選在抽真空的淀積室進(jìn)行蒸發(fā)，真空度等于或低于5×10-3Torr(0.665Pa)，優(yōu)選10-4到10-6Pa。
接下來，將襯底從運送室104a運送到傳遞室107之后，進(jìn)而不與大氣接觸，將襯底從傳遞室107運送到運送室108。通過安裝在運送室108內(nèi)的運送機(jī)構(gòu)，將襯底運送到淀積室110，通過用電阻加熱的蒸發(fā)法，形成包含很薄的金屬膜(由MgAg、MgIn、AlLi、CaN等合金或通過共同蒸發(fā)由周期表的1和2族的元素和鋁形成的膜)的陰極(下層)。形成包含薄金屬膜的陰極(下層)之后，將襯底運送到淀積室109，用濺射法形成包含透明導(dǎo)電膜(ITO(氧化銦氧化錫合金)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的陰極(上層)，則形成包含薄金屬層和透明導(dǎo)電膜的疊層的陰極被適當(dāng)形成。
通過上述步驟，形成具有圖10A和10B所示疊層結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
接下來，不與大氣接觸，將襯底從運送室108運送到淀積室113，并形成包含氮化硅膜和氧氮化硅膜的保護(hù)膜。這種情況下，在淀積室113內(nèi)設(shè)有濺射裝置，濺射裝置具有包含硅的靶、包含氧化硅的靶或包含氮化硅的靶。例如，可以用包含硅的靶，用氮氣氣氛或包括氮氣和氬氣的氣氛構(gòu)成淀積室的氣氛，形成氮化硅膜。
接下來，將形成有發(fā)光元件的襯底從運送室108運送到傳遞室111，并從傳遞室111運送到運送室114而不與大氣接觸。隨后，將形成有發(fā)光元件的襯底從運送室114運送到密封室116。而且，優(yōu)選在密封室116準(zhǔn)備設(shè)有密封件的密封襯底。
通過從外面將密封襯底置于密封襯底裝載室117中準(zhǔn)備好密封襯底。而且，優(yōu)選在真空中預(yù)先退火密封襯底，以去除濕氣等雜質(zhì)，例如，在密封襯底裝載室117內(nèi)退火。而且，當(dāng)用于在密封襯底處與設(shè)有發(fā)光元件的襯底粘接在一起的密封件，在運送室108處于大氣壓之后，在密封襯底裝載室和運送室114之間于密封襯底處形成時，將形成有密封件的密封襯底運送到密封室116。而且，可以在密封襯底裝載室中給密封襯底提供干燥劑。
接下來，為了將設(shè)有發(fā)光元件的襯底除氣，在真空或惰性氣氛中退火之后，將設(shè)有密封件的密封襯底與形成有發(fā)光元件的襯底粘在一起。而且，在密封空間中填充氮氣或惰性氣體。而且，雖然在這里顯示了在密封襯底處形成密封件的實例，但是，本發(fā)明不特別限于此，而是可以在形成有發(fā)光元件的襯底處形成密封件。
接下來，通過設(shè)在密封室116處的紫外線照射機(jī)構(gòu)用UV光照射一對粘在一起的襯底，以固化密封件。而且，雖然將紫外線固化樹脂用作密封件，但是，只要密封件是粘附件，密封件就不特別限于此。
接下來，將這對粘在一起的襯底從密封室116運送到運送室114，并從運送室114運送到取出室119取出。
如上所述，用圖12所示的制造裝置，直到完全將發(fā)光元件密封到密封空間中，發(fā)光元件都不暴露于大氣，因而，可以制造高度可靠的發(fā)光器件。而且，雖然在運送室114中重復(fù)真空和大氣壓下的氮氣氣氛，但是，優(yōu)選運送室102，104a和108中總保持真空。
此外，也可構(gòu)造成行系統(tǒng)(in-line system)的制造裝置。
而且，也可以通過將作為陽極的透明導(dǎo)電膜運送到圖12所示的制造裝置，形成具有與疊層結(jié)構(gòu)相反的發(fā)光方向的發(fā)光元件。
而且，本實例可以自由地與實施例1到3和實例1組合。(實例3)在本實例中，圖13顯示了不同于實例2的從第一電極到密封全自動制造的多室系統(tǒng)制造裝置的實例。
圖13顯示了多室制造裝置，它包括門100a到100s、取出室119、運送室104a，108，114和118、傳遞室105和107、準(zhǔn)備室101、第一淀積室106A、第二淀積室106B、第三淀積室106C、第四淀積室106D、其它淀積室109a，109b，113a和113b、處理室120a和120b、安裝有蒸發(fā)源的安裝室126A，126B，126C和126D、預(yù)處理室103a，103b、第一密封室116a、第二密封室116b、第一儲存室130a、第二儲存室130b、盒室111a和111b、托盤裝配臺121和清潔室122。
下面說明將預(yù)先設(shè)有薄膜晶體管、陽極和覆蓋陽極邊緣部分的絕緣體的襯底運送到圖13所示的制造裝置的過程及制造發(fā)光器件的過程。
首先，將襯底置于盒室111a或盒室111b。當(dāng)襯底是大尺寸襯底(例如300mm×360mm)時，將襯底置于盒室111a或111b，當(dāng)襯底是普通襯底(例如127mm×127mm)時，將襯底運送到托盤裝配臺121，并將多個襯底置于托盤上(例如300mm×360mm)。
接下來，將設(shè)有多個薄膜晶體管、陽極和用于覆蓋陽極邊緣部分的絕緣體的襯底運送到運送室118，并運送到清潔室122，以用溶液去除襯底表面上的雜質(zhì)(小顆粒等)。當(dāng)在清潔室122清潔襯底時，在大氣壓下將襯底要淀積膜的一面向下放置。
此外，當(dāng)要去除在無用部分形成的包含有機(jī)化合物的膜時，可以將襯底運送到預(yù)處理室103，可以選擇性去除有機(jī)化合物膜的疊層。預(yù)處理室103包括等離子體發(fā)生裝置，它通過激發(fā)一種或多種從Ar、H、F和O中選擇的氣體來產(chǎn)生等離子體，進(jìn)行干腐蝕。而且，為了去除包括在襯底中的濕氣或其它氣體或減小等離子體損害，優(yōu)選在真空中進(jìn)行退火操作，而且可將襯底運送到預(yù)處理室103進(jìn)行退火操作(例如，UV照射)。而且，為了去除包括在有機(jī)樹脂材料中的濕氣或其它氣體，可以在預(yù)處理室103于低壓氣氛下加熱襯底。
接下來，將襯底從設(shè)有襯底運送機(jī)構(gòu)的運送室118運送到準(zhǔn)備室101。根據(jù)本實例的制造裝置，準(zhǔn)備室101設(shè)有能適當(dāng)反轉(zhuǎn)襯底的襯底反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。準(zhǔn)備室101與抽真空室連接，抽真空之后，優(yōu)選通過引入惰性氣體使準(zhǔn)備室101的氣壓達(dá)到大氣壓力。
接下來，將襯底運送到與準(zhǔn)備室101連接的運送室104a。優(yōu)選通過預(yù)先抽真空使運送室104a保持真空，從而使其內(nèi)部的水分或氧盡量少。
而且，抽真空室設(shè)有磁懸浮型渦輪分子泵、低溫泵或干式泵。由此，可使與準(zhǔn)備室連接的運送室的最終真空度達(dá)到10-5到10-6Pa范圍內(nèi)，并可控制雜質(zhì)從泵側(cè)和排氣系統(tǒng)的逆擴(kuò)散。為了防止雜質(zhì)被引入裝置內(nèi)，作為要引入的氣體，使用氮氣、稀有氣體等惰性氣體。氣體被引入裝置，引入前用氣體提純器高度提純。因而，必需提供氣體提純器，以便將氣體高度提純后引入蒸發(fā)裝置。由此，可以預(yù)先去除包括在氣體中的氧氣或水和其它雜質(zhì)，因而可以防止將雜質(zhì)引入裝置中。
接下來，將襯底從運送室104a運送到第一到第四淀積室106A到106D。進(jìn)而形成包含用于構(gòu)成空穴注入層、空穴輸運層或光發(fā)射層的低分子材料的有機(jī)化合物層。
雖然對于整個發(fā)光元件，可以形成顯示單色(具體地說是白色)或全色光發(fā)射(具體地是紅色、綠色、藍(lán)色)的有機(jī)化合物層，本實例中，說明在各個淀積室106A，106B，106C和106D同時形成顯示白光發(fā)射的有機(jī)化合物層的實例。而且，此處所述的同時成膜表示在各個淀積室中，成膜基本上是同時開始同時完成的，且表明淀積處理實際上是并行進(jìn)行的。
此外，雖然當(dāng)具有不同發(fā)光顏色的光發(fā)射層被疊加時，顯示白光的有機(jī)化合物層大致分為包括紅、綠、藍(lán)三原色的三波長類型和利用藍(lán)色/黃色或藍(lán)綠色/橙色的補(bǔ)色關(guān)系的兩波長類型。但本實例中，解釋用三波長類型提供白色發(fā)光元件的一個實例。
首先，說明各個淀積室106A，106B，106C和106D。每個淀積室106A，106B，106C和106D均安裝有實施例1所述的可移動蒸發(fā)源支架。準(zhǔn)備多個蒸發(fā)源支架，第一蒸發(fā)源支架充有芳族二胺(TPD)，用于形成白光發(fā)射層；第二蒸發(fā)源支架充有p-EtTAZ，用于形成白色發(fā)光層；第三蒸發(fā)源支架，充有Alq3，用于形成白色發(fā)光層；第四蒸發(fā)源支架，充有通過向用于形成白色發(fā)光層的Alq3添加紅色光著色劑NileRed而構(gòu)成的EL材料；第五蒸發(fā)源支架，充有Alq3，在此狀態(tài)下，將蒸發(fā)源支架安裝在各個淀積室處。
優(yōu)選用實施例3所述的制造系統(tǒng)將EL材料安裝到淀積室。即，優(yōu)選使用被材料制造者預(yù)先填充了EL材料的容器(例如坩堝)來形成膜。而且，安裝時，優(yōu)選不與大氣接觸安裝坩堝。當(dāng)從材料制造者傳送坩堝時，優(yōu)選坩堝在密封于第二容器的狀態(tài)下被引入淀積室。優(yōu)選使具有與各個淀積室106A，106B，106C和106D連接的抽真空裝置的安裝室126A，126B，126C和126D處于真空或惰性氣體氣氛中，在該氣氛下從第二容器取出坩堝，并將其安裝到淀積室。由此，可以防止坩堝和坩堝中的EL材料受到污染。此外，安裝室126A，126B，126C和126D可以儲存金屬掩模。
下面，將說明淀積步驟。在淀積室106A中，根據(jù)需要運送并從安裝室安裝掩模。而后，第一到第五蒸發(fā)源支架順續(xù)開始移動，對襯底進(jìn)行蒸發(fā)。具體地說，通過加熱從第一蒸發(fā)源支架升華TPD，并氣相淀積在襯底的整個面上。而后，從第二蒸發(fā)源支架升華p-EtTAZ，從第三蒸發(fā)源支架升華Alq3，從第四蒸發(fā)源支架升華Alq3∶NileRed，從第五蒸發(fā)源支架升華Alq3，并氣相淀積在襯底的整個面上。
此外，當(dāng)使用蒸發(fā)法時，優(yōu)選在抽真空的淀積室進(jìn)行蒸發(fā)，其中真空度等于或低于5×10-3Torr(0.665Pa)，優(yōu)選10-4到10-6Pa。
此外，在各個淀積室以及淀積室106B～106D提供安裝有各種EL材料的蒸發(fā)源支架，類似進(jìn)行蒸發(fā)。即，淀積處理可并行進(jìn)行。因而，即使某個淀積室進(jìn)行維護(hù)或清潔時，也能在其余的淀積室進(jìn)行淀積處理，提高了成膜速率，并由此可提高發(fā)光器件的生產(chǎn)量。
接下來，將襯底從運送室104a運送到傳遞室105之后，不與大氣接觸，將襯底從傳遞室105運送到運送室108。
接下來，通過安裝在運送室108內(nèi)的運送機(jī)構(gòu)，將襯底運送到淀積室109a或淀積室109b以形成陰極。陰極可由包含通過使用電阻加熱的蒸發(fā)法形成的非常薄的金屬膜(由MgAg、MgIn、AlLi、CaN等合金或通過共同蒸發(fā)由周期表1或2族元素與鋁形成的膜)的陰極(下層)，和包含用濺射法形成的透明導(dǎo)電膜(ITO(氧化銦氧化錫合金)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的陰極(上層)的疊層膜。為此，優(yōu)選在制造室配置用于形成很薄金屬膜的淀積室。
通過上述步驟，形成具有圖10A和10B所示疊層結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件。
接下來，不與大氣接觸，將襯底從運送室108運送到淀積室113a或淀積室113b，并形成包含氮化硅膜或氧氮化硅膜的保護(hù)膜。在這種情況下，在淀積室113a或113b內(nèi)設(shè)有包含硅的靶、包含氧化硅的靶或包含氮化硅的靶。例如，可通過使用包含硅的靶，并用氮氣氣氛或包括氮氣和氬氣的氣氛構(gòu)成淀積室的氣氛來形成氮化硅膜。
接下來，不讓形成有發(fā)光元件的襯底與大氣接觸，將襯底從運送室108運送到傳遞室107并從傳遞室107運送到運送室114。
接下來，將形成有發(fā)光元件的襯底從運送室114運送到處理室120a或120b。在處理室120a或120b，在襯底上形成密封件。而且，雖然在本實例中將紫外線固化樹脂用于密封件，但是，只要密封件是粘附件，密封件就不特別限于此。而且，可以在使處理室120a或120b處于大氣壓之后形成密封件。而且，將形成有密封件的襯底經(jīng)運送室114送到第一密封室116a或第二密封室116b。
而且，將形成有顏色轉(zhuǎn)換層、光阻擋層(BM)和外涂層的密封襯底運送到第一儲存室130a或第二儲存室130b。而且，可以提供不與顏色轉(zhuǎn)換層層疊而與濾色器或顏色轉(zhuǎn)換層和濾色器層疊的密封襯底，如圖18a和18c所示。而后，將密封襯底運送到第一密封室130a或第二密封室130b。
接下來，通過在真空或惰性氣氛中進(jìn)行退火操作，將設(shè)有發(fā)光元件的襯底除氣，而后，將設(shè)有密封件的襯底和形成有顏色轉(zhuǎn)換層等的襯底粘在一起。而且，在密封空間充填充氮氣或惰性氣體。此外，雖然這里顯示了在襯底處形成密封件的實例，但是，本發(fā)明不特別限于此，而是可以在密封襯底處形成密封材料。即，密封襯底可以形成有顏色轉(zhuǎn)換層、光阻擋層(BM)、外涂層和密封件，而后運送到第一儲存室130a或第二儲存室130b。
接下來，通過設(shè)在第一密封室116a或第二密封室116b中的UV光照射機(jī)構(gòu)用UV光照射粘在一起的一對襯底，從而固化密封件。
接下來，將粘在一起的這對襯底從密封室116運送到運送室114，并從運送室114運送到取出室119并取出。
如上所述，用圖13所示的制造裝置，直到將發(fā)光元件密封到密封空間中，發(fā)光元件都不暴露于大氣，因而，可以制造高度可靠的發(fā)光器件。而且，雖然在運送室114中重復(fù)真空和大氣壓下的氮氣氣氛，但是，優(yōu)選運送室102，104a和108總保持真空。
而且，可以構(gòu)造成行系統(tǒng)制造裝置。
也可能將作為陽極的透明導(dǎo)電膜運送到圖13所示的制造裝置，形成發(fā)光方向與疊層結(jié)構(gòu)相反的發(fā)光元件。
圖15顯示了與圖13所示不同的制造裝置的實例?？膳c圖13類似地形成膜，因而，不再贅述詳細(xì)的淀積步驟，制造裝置構(gòu)成不同點在于另外提供傳遞室111和運送室117，運送室117設(shè)有第二密封室116b、第二儲存室130b和淀積室(用于形成密封)120c和120d。即，在圖15中，所有淀積室、密封室和儲存室都與某個運送室直接連接，因而，有效地運送襯底，而且可以并行制造發(fā)光器件，提高發(fā)光器件的生產(chǎn)量。
而且，可以將本實例的發(fā)光器件的并行處理方法與實例2結(jié)合。即，可以通過提供多個淀積室106R，106G和106B來進(jìn)行淀積處理。
而且，可以將本實例與實施例和實例1自由組合。(實例4)給出了攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、護(hù)目鏡型顯示器(頭戴顯示器)、導(dǎo)航系統(tǒng)、音頻再現(xiàn)裝置(諸如汽車音響和音頻部件)、膝上型電腦、游戲機(jī)、便攜式信息終端(諸如移動計算機(jī)、蜂窩電話、便攜式游戲機(jī)和電子書)和配備有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置(具體地說，是有顯示器件的裝置，能再現(xiàn)諸如數(shù)字多功能光盤(DVD)的記錄媒體中的數(shù)據(jù)，以便顯示數(shù)據(jù)的圖像)作為應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件的電氣裝置的實例。寬視角對于便攜式信息終端尤其重要，因為它們的屏幕在觀看時常常是傾斜的。因而，便攜式信息終端最好應(yīng)用使用發(fā)光元件的發(fā)光器件。這些電氣裝置的具體實例如圖16A到16H所示。
圖16A表示一種發(fā)光器件，其組成有外殼2001、支座2002、顯示單元2003、揚聲器單元2004、視頻輸入單元2005等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2003。另外，可以用本發(fā)明來完成圖16A所示的發(fā)光器件。由于具有發(fā)光元件的發(fā)光器件是自發(fā)光的，所以，該裝置不需背光，能制造比液晶顯示器更薄的顯示單元。發(fā)光器件指用于顯示信息的所有發(fā)光器件，包括用于個人計算機(jī)的、用于TV廣播接收的和用于廣告的。
圖16B表示一種數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)，其組成有主體2101、顯示單元2102、圖像接收單元2103、操作鍵2104、外部連接端口2105、快門2106等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2102?？梢杂帽景l(fā)明來完成圖16B所示的數(shù)碼相機(jī)。
圖16C顯示了膝上型電腦，其組成有主體2201、外殼2202、顯示單元2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、鼠際2206等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2203?？梢杂帽景l(fā)明完成圖16C所示的膝上型電腦。
圖16D顯示了移動電腦，其組成有主體2301、顯示單元2302、開關(guān)2303、操作鍵2304、紅外端口2305等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2302?？梢杂帽景l(fā)明完成圖16D所示的移動電腦。
圖16E顯示了配備有記錄媒體的便攜式圖像再現(xiàn)裝置(具體地說是DVD播放器)。該裝置的組成有主體2401、外殼2402、顯示單元A2403、顯示單元B2404、記錄媒體(DVD等)讀取單元2405、操作鍵2406、揚聲器單元2407等。顯示單元A2403主要顯示圖像信息，而顯示單元B2404主要顯示文本信息。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元A2403和B2404。配備有記錄媒體的圖像再現(xiàn)裝置也包括家用視頻游戲機(jī)?？梢杂帽景l(fā)明來完成圖16E所示的DVD播放器。
圖16F顯示了護(hù)目鏡型顯示器(頭戴顯示器)，其組成有主體2501、顯示單元2502和臂單元2503。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2502?？梢杂帽景l(fā)明完成圖16F所示的護(hù)目鏡型顯示器。
圖16G顯示了一種攝像機(jī)，其組成有主體2601、顯示單元2602、外殼2603、外部連接端口2604、遙控接收單元2605、圖像接收單元2606、電池2607、音頻輸入單元2608、操作鍵2609等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2602?？梢杂帽景l(fā)明來完成圖16G所示的攝像機(jī)。
圖16H顯示了一種蜂窩電話，其組成有主體2701、外殼2702、顯示單元2703、音頻輸入單元2704、音頻輸出單元2705、操作鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等。根據(jù)本發(fā)明制造的發(fā)光器件可以用于顯示單元2703。如果顯示單元2703在黑背景上顯示白字符，蜂窩電話耗電較少?？梢杂帽景l(fā)明來完成圖16H所示的蜂窩電話。
如果將來提高發(fā)光材料的亮度，就可通過透鏡等放大包含圖像信息的輸出光并投射該光，將發(fā)光器件用于前或后投影機(jī)中。
現(xiàn)在這些電器裝置顯示通過電子通信線路(諸如因特網(wǎng)和CATV(有線電視))發(fā)送的頻率增加的信息，尤其是動畫信息。由于發(fā)光材料的響應(yīng)速度很快，所以，發(fā)光器件適于動畫顯示。
根據(jù)本發(fā)明，可以縮短襯底和蒸發(fā)源支架之間的距離，可以得到小尺寸的蒸發(fā)裝置。而且，由于蒸發(fā)裝置尺寸變小，所以，減少了升華的蒸發(fā)材料對淀積室內(nèi)部的內(nèi)壁或其內(nèi)防粘屏的粘附，可以有效地利用蒸發(fā)材料。而且，在本發(fā)明的蒸發(fā)方法中，不必旋轉(zhuǎn)襯底，因而可以提供能處理大面積襯底的蒸發(fā)裝置。
而且，本發(fā)明可以提供一種制造裝置，其中，連續(xù)布置多個用于進(jìn)行蒸發(fā)處理的淀積室。這樣，在多個淀積室中進(jìn)行并行處理，因而提高了發(fā)光器件的生產(chǎn)量。
而且，本發(fā)明可以提供一種制造系統(tǒng)，能將充有蒸發(fā)材料的容器直接安裝到蒸發(fā)系統(tǒng)而不將該容器暴露于大氣。通過本發(fā)明，簡化了蒸發(fā)材料的處理，可以避免雜質(zhì)混入蒸發(fā)材料。用該制造系統(tǒng)，材料制造者填充的容器可以直接安裝到蒸發(fā)裝置上，因而，可以防止氧氣或水粘著到蒸發(fā)材料上，進(jìn)而可形成將來更高純度的發(fā)光元件。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)方法，包含連續(xù)沿襯底的X軸方向移動蒸發(fā)源支架，所述蒸發(fā)源支架安裝有填充蒸發(fā)材料的多個容器；以及連續(xù)沿襯底的Y軸方向移動蒸發(fā)源支架，其中，移動蒸發(fā)源支架以使其與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)方法，其中移動蒸發(fā)源支架以與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
3.一種蒸發(fā)方法，包含以一定間距沿X軸方向移動蒸發(fā)源支架，所述蒸發(fā)源支架安裝有填充蒸發(fā)材料的多個容器；以及以一定間距沿Y軸方向移動蒸發(fā)源支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)方法，其中，移動蒸發(fā)源支架以與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
5.一種蒸發(fā)方法，包含以一定間距沿X軸方向多次移動蒸發(fā)源支架，所述蒸發(fā)源支架安裝有充有蒸發(fā)材料的多個容器；以及以一定間距沿Y軸方向多次移動蒸發(fā)源支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸發(fā)方法，其中，移動蒸發(fā)源支架以與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
7.一種蒸發(fā)方法，包含以一定間距沿X軸方向移動蒸發(fā)源支架，所述蒸發(fā)源支架安裝有充有蒸發(fā)材料的多個容器；以及完成X軸方向的蒸發(fā)后，以一定的間距沿Y軸方向移動蒸發(fā)源支架。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸發(fā)方法，其中移動蒸發(fā)源支架以與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
9.一種蒸發(fā)方法，使用包含具有開口部分的充有蒸發(fā)材料的多個容器、加熱容器的裝置、容器上側(cè)的擋板和安置容器的蒸發(fā)源支架的蒸發(fā)裝置，該蒸發(fā)方法包含以一定間距沿X軸方向移動蒸發(fā)源支架，同時用加熱裝置升華蒸發(fā)材料，完成要淀積目標(biāo)在X軸方向上的蒸發(fā)；完成X軸方向上的蒸發(fā)之后，以一定間距在Y軸方向上移動蒸發(fā)源支架，完成對要淀積目標(biāo)在Y軸方向上的蒸發(fā)；以及完成Y軸方向上的蒸發(fā)之后，在擋板位于開口部分上側(cè)的狀態(tài)下，使蒸發(fā)源支架返回開始蒸發(fā)的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蒸發(fā)方法，其中移動蒸發(fā)源支架以與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
11.一種蒸發(fā)方法，使用包含多個充有蒸發(fā)材料的容器、加熱容器的裝置和安裝有容器的第一到第四蒸發(fā)支架的蒸發(fā)裝置，蒸發(fā)方法包含以一定間距在X軸方向上移動第一蒸發(fā)源支架，而后以確定的間距在Y軸方向上移動第一蒸發(fā)源支架，同時用加熱裝置升華蒸發(fā)材料；以一定的間距在X軸方向上移動第二蒸發(fā)源支架，而后以一定間距在Y軸方向上移動第二蒸發(fā)源支架；以一定間距在X軸方向上移動第三蒸發(fā)源支架，而后以一定間距在Y軸方向上移動第三蒸發(fā)源支架；和以一定間距在X軸方向上移動第四蒸發(fā)源支架，而后以一定的間距在Y軸方向上移動第四蒸發(fā)源支架。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蒸發(fā)方法，其中移動蒸發(fā)源支架以與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊。
13.一種蒸發(fā)方法，包含在包含減壓裝置和運送裝置的安裝室安裝其中密封有填充蒸發(fā)材料的第一容器的第二容器和蒸發(fā)源支架；通過減壓裝置使安裝室的氣氛處于減壓狀態(tài)；用運送裝置打開第二容器，取出第一容器；和將第一容器安裝到蒸發(fā)源支架。
14.一種蒸發(fā)方法，包含將蒸發(fā)源支架安裝在安裝室處，安裝室包括加壓裝置、運送裝置和基座；將其中密封有填充蒸發(fā)材料的第一容器的第二容器安裝在基座上；通過減壓裝置使安裝室的氣氛處于減壓狀態(tài)；用運送裝置打開第二容器，取出第一容器；和將第一容器安裝到蒸發(fā)源支架，進(jìn)行蒸發(fā)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的蒸發(fā)方法，其中，通過旋轉(zhuǎn)或移動基座，將第一容器安裝到蒸發(fā)源支架，進(jìn)行蒸發(fā)。
16.通過使用包含充有蒸發(fā)材料的多個容器、用于加熱容器的裝置、和安裝有容器的第一到第四蒸發(fā)源支架的蒸發(fā)裝置，來制造包含第一到第四有機(jī)化合物層的發(fā)光器件的方法，所述方法包含以一定間距沿X軸方向移動第一蒸發(fā)源支架，而后以一定間距沿Y軸方向移動第一蒸發(fā)源支架，同時用加熱裝置升華蒸發(fā)材料，形成第一有機(jī)化合物層；以一定間距在X軸方向上移動第二蒸發(fā)源支架，而后以一定間距在Y軸方向上移動第二蒸發(fā)源支架，在第一有機(jī)化合物層上形成第二有機(jī)化合物層；以一定間距在X軸方向上移動第三蒸發(fā)源支架，而后以一定間距在Y軸方向上移動第三蒸發(fā)源支架，在第二有機(jī)化合物層上形成第三有機(jī)化合物層；和以一定間距在X軸方向上移動第四蒸發(fā)源支架，而后以一定間距在Y軸方向上移動第四蒸發(fā)源支架，在第三有機(jī)化合物層上形成第四有機(jī)化合物層。
17.一種制造發(fā)光器件的方法，包含在襯底上形成薄膜晶體管；在薄膜晶體管上形成絕緣體；用蒸發(fā)裝置在絕緣體上蒸發(fā)蒸發(fā)材料，所述蒸發(fā)裝置包括多個充有蒸發(fā)材料的容器、用于加熱容器的裝置和安裝有容器的蒸發(fā)源支架；沿X軸方向移動蒸發(fā)源支架；和以一定間距沿Y軸方向移動蒸發(fā)源支架，其中，在用加熱裝置升華蒸發(fā)材料的狀態(tài)下移動蒸發(fā)源支架。
18.一種用蒸發(fā)裝置制造發(fā)光器件的方法，所述蒸發(fā)裝置包含多個第一淀積室，用于形成有機(jī)化合物層膜；多個第二淀積室，用于形成導(dǎo)電膜。所述方法包含在多個第一淀積室中，并行在襯底上形成有機(jī)化合物層；在不暴露大氣的情況下，用運送裝置將襯底從第一淀積室移到第二淀積室；和在第二淀積室中與有機(jī)化合物層接觸形成導(dǎo)電膜。
19.一種用蒸發(fā)裝置制造發(fā)光器件的方法，所述蒸發(fā)裝置包含第一到第四淀積室，用于在襯底上形成有機(jī)化合物層膜；第五淀積室，用于形成導(dǎo)電膜；第六淀積室，用于形成保護(hù)膜；和第七淀積室，用于將襯底和密封襯底粘在一起，所述方法包含在第一到第四淀積室中同時在襯底上形成有機(jī)化合物層；在不暴露大氣的情況下，將襯底從第一到第四淀積室中的任何一個淀積室中移到第五形成室；在第五淀積室中于有機(jī)化合物層上形成導(dǎo)電膜；不暴露大氣，將襯底從第五淀積室移到第六淀積室；在第六淀積室中，在導(dǎo)電膜上形成保護(hù)膜；不暴露大氣，將襯底從第六室移動到第七淀積室；和在第七淀積室中，將襯底與形成有密封件的密封襯底粘在一起。
20.一種用蒸發(fā)裝置形成發(fā)光器件的方法，所述蒸發(fā)裝置包含第一到第四淀積室，用于在襯底上形成有機(jī)化合物層膜；多個第五淀積室，用于形成導(dǎo)電膜；多個第六淀積室，用于形成保護(hù)膜；和多個第七淀積室，用于將襯底和密封襯底粘在一起，所述方法包含在第一到第四淀積室中，在襯底上形成有機(jī)化合物層；將形成有有機(jī)化合物層的襯底運送到任意一個第五淀積室；在第五淀積室中，在有機(jī)化合物層上形成導(dǎo)電膜；將形成有導(dǎo)電膜的襯底運送到任意一個第六淀積室；在第六淀積室中，在導(dǎo)電膜上形成保護(hù)膜；將形成有保護(hù)膜的襯底運送到任意一個第七淀積室；和在第七淀積室中，將襯底和密封襯底粘在一起。
21.一種制造發(fā)光器件的方法，所述發(fā)光器件包含在襯底上具有第一到第三色的發(fā)光元件，所述方法包含在第一淀積室中，在襯底上形成具有第一色的發(fā)光元件；不暴露于大氣，將襯底從第一淀積室移動到第二淀積室；在第二形成室中，在襯底上形成具有第二色的發(fā)光元件；不暴露于大氣，將發(fā)光元件從第二淀積室移動到第三淀積室；和在第三淀積室中，在襯底上形成具有第三色的發(fā)光元件。
22.一種制造發(fā)光器件的方法，所述發(fā)光器件包含在襯底上形成的單色有機(jī)化合物層；和在與襯底相對的密封襯底處形成的第一到第三顏色轉(zhuǎn)換層，所述方法包含在第一淀積室中，在襯底上形成有機(jī)化合物層；不暴露于大氣，用運送裝置將襯底從第一淀積室移動到第二淀積室；在第二淀積室中，形成與有機(jī)化合物層接觸的導(dǎo)電膜；和不暴露于大氣，將襯底與密封襯底粘在一起。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制造發(fā)光器件的方法，其中，在密封襯底處形成密封劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的制造發(fā)光器件的方法，其中，在襯底處形成密封劑。
25.一種制造發(fā)光器件的方法，所述發(fā)光器件包含在襯底上形成的單色有機(jī)化合物層；和在與襯底相對的密封襯底處形成的第一到第三濾色器，所述方法包含在第一淀積室中，在襯底上形成有機(jī)化合物層；不暴露于大氣，用運送裝置將襯底從第一淀積室移動到第二淀積室；在第二淀積室中，形成與有機(jī)化合物層接觸的導(dǎo)電膜；和不暴露于大氣，將襯底和密封襯底粘在一起。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的制造發(fā)光器件的方法，其中，在密封襯底處形成密封劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的制造發(fā)光器件的方法，其中，在襯底處形成密封劑。
28.一種蒸發(fā)支架，包含填充蒸發(fā)材料的容器；設(shè)在容器處的過濾器；用于加熱容器的裝置；和設(shè)在容器上的擋板。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的蒸發(fā)源支架，其中蒸發(fā)源支架包括在蒸發(fā)裝置中，并且蒸發(fā)裝置包含用于移動蒸發(fā)源支架的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的蒸發(fā)源支架，其中蒸發(fā)源支架包括在蒸發(fā)裝置中，并且蒸發(fā)裝置包含用于移動蒸發(fā)源支架的裝置。
31.一種蒸發(fā)源支架，包含多個充有蒸發(fā)材料的容器；用于加熱容器的第一加熱裝置；設(shè)在容器上的過濾器；用于加熱過濾器的第二加熱裝置；和設(shè)在第一加熱裝置和第二加熱裝置之間的擋板。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的蒸發(fā)源支架，其中蒸發(fā)源支架包括在蒸發(fā)裝置中，并且蒸發(fā)裝置包含用于移動蒸發(fā)源支架的裝置。
33.一種蒸發(fā)源支架，包含多個充有蒸發(fā)材料的容器；用于加熱容器的第一加熱裝置；設(shè)在容器上的過濾器；用于加熱過濾器的第二加熱裝置；和設(shè)在第一加熱裝置和第二加熱裝置之間的擋板，其中，第二加熱裝置的加熱溫度低于第一加熱裝置的加熱溫度。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的蒸發(fā)源支架，其中，蒸發(fā)源支架包括在蒸發(fā)裝置中，蒸發(fā)裝置包含用于移動蒸發(fā)源支架的裝置。
35.一種蒸發(fā)裝置，包含運送裝置；用于使處理室處于減壓狀態(tài)的裝置；安裝室；和與安裝室接觸提供的淀積室，其中安裝室包括用于將蒸發(fā)源支架從處理室移動到淀積室的裝置。
36.一種蒸發(fā)裝置，包含用于運送第二容器的裝置，第二容器用于密封充有蒸發(fā)材料的第一容器；使處理室成為減壓狀態(tài)的裝置；包括用于布置第一容器的底座的安裝室；與安裝室接觸提供的淀積室；和用于將蒸發(fā)源支架從處理室移動到淀積室的裝置，其中，底座有旋轉(zhuǎn)功能。
37.一種蒸發(fā)裝置，包含襯底支撐裝置；和用于移動蒸發(fā)源支架的裝置其中，蒸發(fā)源支架包含充有蒸發(fā)材料的容器、用于加熱容器的裝置和設(shè)在容器上的擋板，以及其中，用于移動蒸發(fā)源支架的裝置具有有以一定間距沿X軸方向移動蒸發(fā)源支架和以一定間距沿Y軸方向移動蒸發(fā)源支架的功能。
38.一種蒸發(fā)裝置，包含襯底支撐裝置；和用于移動蒸發(fā)源支架的裝置其中，蒸發(fā)源支架包含充有蒸發(fā)材料的容器、用于加熱容器的裝置和設(shè)在容器上的擋板，以及其中，用于移動蒸發(fā)源支架的裝置有移動蒸發(fā)源支架以便與蒸發(fā)材料的蒸發(fā)范圍重疊的功能。
39.一種蒸發(fā)裝置，包含淀積室；設(shè)在淀積室的襯底支撐裝置；掩模支撐裝置；蒸發(fā)源支架；用于向掩模施加電壓的裝置；和用于移動蒸發(fā)源支架的裝置；其中，蒸發(fā)源支架包含多個蒸發(fā)源、用于加熱蒸發(fā)源的裝置和設(shè)在蒸發(fā)源上的擋板。
40.一種運送充有材料的容器的容器，包含上容器；和下容器，其中，上容器包含用于固定充有材料的容器的裝置，下容器包含用于保持運送容器內(nèi)為減壓狀態(tài)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種蒸發(fā)系統(tǒng)及用于該系統(tǒng)的蒸發(fā)方法，該系統(tǒng)是一種提高EL材料利用率、成膜均勻性極好且形成EL層的產(chǎn)量極高的淀積裝置。而且本發(fā)明提供了一種有效地將EL材料氣相淀積到大面積襯底上的方法。而且，本發(fā)明提供了一種能避免雜質(zhì)混入EL材料的系統(tǒng)。本發(fā)明的蒸發(fā)系統(tǒng)的特征在于襯底和蒸發(fā)源相對移動。即本發(fā)明的特征在于在蒸發(fā)系統(tǒng)中，蒸發(fā)源支架以一定間距相對于襯底移動或者襯底以一定間距相對于蒸發(fā)源移動，所述蒸發(fā)源支架安裝有充有蒸發(fā)材料的容器。而且，本發(fā)明的特征在于容器被提純的蒸發(fā)材料填充，并被運送，而后，容器被直接安裝到作為淀積裝置的蒸發(fā)系統(tǒng)中進(jìn)行蒸發(fā)。
文檔編號C23C14/56GK1458811SQ0314278
公開日2003年11月26日 申請日期2003年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者山崎舜平, 村上雅一 申請人:株式會社半導(dǎo)體能源研究所