CN101295772B - 发光器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光器件的制造方法。本发明的目的在于通过使用多种蒸镀材料使所希望的有机化合物层容易形成，而提供一种包括所述有机化合物层的发光器件的制造方法。在第一衬底上形成包含多种蒸镀材料的第一有机化合物层。预先混合多种蒸镀材料并使用该混合物在衬底上形成第一有机化合物层。在与第一衬底相对的位置设置第二衬底。以与提供在第一衬底上的第一有机化合物层相对的方式设置第二衬底。将第一有机化合物层作为蒸镀源加热并使它蒸发，在设置于第一衬底对面的第二衬底上形成所希望的第二有机化合物层，来制造发光器件。

Description

发光器件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种发光器件及其制造方法。
背景技术
目前正在进行将使用有机化合物作为光发射体的发光元件应用到下一代平面显示器中的研究，该发光元件具有薄型、轻量、高响应速度、直流低压驱动等特征。特别是，将发光元件排列成矩阵状的显示器件由于其宽视角和优良的可见度被认为比常规的液晶显示器件更有优势。
将包含有机化合物的层(以下也称为有机化合物层)用作发光层的发光元件的发光机制被认为是如下：通过在一对电极之间夹住有机化合物层并且施加电压，从阴极注入的电子及从阳极注入的空穴在所述有机化合物层中复合而形成分子激子，该分子激子在回到基态时释放能量而发光。作为激发态，普遍知道单态激发和三重态激发，并且被认为通过任一种激发态都可以获得发光。
构成发光元件的有机化合物层至少具有发光层。另外，有机化合物层也可以由叠层结构构成，其中除了发光层以外还具有空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、以及电子注入层等。
虽然可以仅使用发光材料形成发光层，但是为了获得发光波长和发光效率等的所希望的特性，已知采用组合主体材料和掺杂剂材料的结构。例如，本申请人在专利文献1中提出了包含主体材料及掺杂剂材料的发光元件。
另外，形成有机化合物层的EL材料大致分类为低分子(单体)材料和高分子(聚合物)材料。低分子材料通常使用蒸镀装置淀积而形成膜。在常规的蒸镀装置中，在衬底支架上设置衬底，并具有封装了EL材料即蒸镀材料的坩埚(或蒸镀舟)、防止升华的EL材料上升的闸门、以及加热坩埚中的EL材料的加热器。被所述加热器加热的EL材料升华并淀积在衬底上而形成膜。例如，本申请人在专利文献2中提出了可以相对于衬底移动蒸镀源的蒸镀装置。
[专利文献1]日本专利申请公开2004-288439号公报
[专利文献2]日本专利申请公开2004-043965号公报
在使用常规的蒸镀装置形成包含主体材料及掺杂剂材料的有机化合物层的情况下，已知如下方法，即将主体材料和掺杂剂材料分别放在多个坩埚中并且进行共同蒸镀。在形成发光层的情况下，添加的掺杂剂材料的量相对于主体材料极少。由此，需要将掺杂剂材料的蒸镀速率控制为相对于主体材料的蒸镀速率是极小的，也就是需要精密地控制蒸镀速率。
然而，在使用坩埚进行蒸镀的情况下，坩埚中的温度分布很容易产生不均匀，因而难以维持恒定的蒸镀速率。尤其是，在共同蒸镀主体材料及掺杂剂材料之类的不同材料时，分别精密地控制各个蒸镀速率是非常困难的。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种可以使用多种蒸镀材料容易形成所希望的有机化合物层的制造方法。另外，本发明的目的还在于提供一种可以以高精度形成混合有多种材料的有机化合物层的制造方法。另外，本发明的目的还在于提供一种包括使用上述方法形成的有机化合物层的发光器件的制造方法。
在第一衬底上形成包含蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料的第一有机化合物层。在与第一衬底相对的位置设置第二衬底。以与提供在第一衬底上的第一有机化合物层相对的方式设置第二衬底。以第一有机化合物层为蒸镀源，加热并使它蒸发，而在与第一衬底相对地设置的第二衬底上形成所希望的第二有机化合物层，来制造发光器件。
预先混合蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料，并且使用该混合物在衬底上形成第一有机化合物层。另外，优选通过湿法形成第一有机化合物层。另外，作为蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料，例如可以举出形成发光元件的发光层的主体材料及掺杂剂材料。可以通过加热使包含在第一有机化合物层中的多种蒸镀材料蒸发，来形成第二有机化合物层。
本说明书所提出的技术方案之一是一种发光器件的制造方法：在第一衬底上形成包含蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料的第一有机化合物层；在与第一衬底相对的位置设置具有第一电极的第二衬底；使第一电极和第一有机化合物层相对；加热第一有机化合物层并使它蒸发，来在提供于第二衬底上的第一电极上形成第二有机化合物层；并且在第二有机化合物层上形成第二电极。
另外，本说明书所提出的技术方案之一是一种发光器件的制造方法：在第一衬底上形成包含主体材料及其蒸镀温度比主体材料高的掺杂剂材料的第一有机化合物层；在与第一衬底相对的位置设置具有第一电极的第二衬底；使第一电极和第一有机化合物层相对；在主体材料的蒸镀温度以上且低于掺杂剂材料的蒸镀温度的温度下加热第一有机化合物层并使它蒸发，来在提供于第二衬底上的第一电极上形成第二有机化合物层；并且在第二有机化合物层上形成第二电极。
在上述结构中，作为掺杂剂材料，可以使用其分解温度比主体材料的蒸镀温度高的材料。另外，在本说明书中，“蒸镀温度”是指材料升华的温度。另外，“分解温度”是指因热作用，表示材料的化学式中的至少一部分出现变化的温度。
另外，在上述结构中，形成在第二衬底上的第二有机化合物层包含与第一有机化合物层相同的材料。由此，上述结构中的第二有机化合物层的形成也可以称为有机化合物层的从第一衬底到第二衬底的转置。
另外，在本说明书中，将形成在第一衬底上的用作蒸镀源的第一有机化合物层的表面与第二衬底的表面之间的间隔设定为距离d。另外，当在第二衬底上形成有某种层(例如，用作电极的导电层或用作分隔壁的绝缘层等)时，距离d定义为第一衬底上的有机化合物层的表面和形成在第二衬底上的层的表面之间的距离。然而，当第二衬底或形成在第二衬底上的层的表面有凹凸时，距离d定义为第一衬底上的有机化合物层的表面和第二衬底或形成在第二衬底上的层的最表面之间的最短距离。
借助于本发明，可以容易形成混合有蒸镀温度彼此不同的多种材料的有机化合物层。另外，不需要复杂的控制而可以以高精度获得所希望的有机化合物层。另外，可以提供包括所获得的有机化合物层的发光器件。
附图说明
图1A和1B是示出根据本发明的成膜工序的截面的示意图；
图2是示出根据本发明的蒸镀源的制造工序的例子的流程图；
图3是示出根据本发明的蒸镀源的制造工序的例子的流程图；
图4A和4B是示出发光元件的例子的图；
图5A至5C是无源矩阵型发光器件的俯视图及截面图的例子；
图6是无源矩阵型发光器件的立体图的一例；
图7是无源矩阵型发光器件的俯视图的一例；
图8A和8B是有源矩阵型发光器件的俯视图及截面图的一例；
图9A至9C是示出成膜装置的例子的图；
图10A至10C是示出成膜装置的例子的图；
图11A至11E是示出电子设备的例子的图；
图12A和12B是示出实施例1的成膜工序的截面的示意图；
图13是示出实施例1的发射光谱的图；
图14A和14B是示出根据本发明的成膜工序的截面的示意图；
图15A至15D是示出实施例2的成膜工序的截面的示意图。
本发明的选择图是图3。
具体实施方式
下面，将参照附图说明本发明的实施方式。但是，本发明不局限于以下说明，所属技术领域的普通人员可以很容易地理解一个事实就是其方式和详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围下可以被变换为各种各样的形式。因此，本发明不应该被解释为仅限定在实施方式所记载的内容中。另外，在以下说明的本发明的结构中，有时在不同附图中共同使用相同参考符号来表示相同部分。
实施方式1
使用图1A至图3说明根据本发明的发光器件的制造方法。图1A至1C示出成膜装置的简单的示意图。另外，图2及图3示出制造根据本发明的蒸镀源的流程图。
在第一衬底100上形成第一有机化合物层104(参考图1A)。
第一有机化合物层104是根据本发明的蒸镀源。第一有机化合物层104至少包含蒸镀温度彼此不同的两种蒸镀材料。在本实施方式中，形成构成发光元件的有机化合物层(例如，发光层、空穴传输层、空穴注入层、电子传输层或电子注入层)至少包含一个主体材料和一个掺杂剂材料。
第一衬底100是在其上形成用作蒸镀源的第一有机化合物层104的衬底，其用作第一有机化合物层104的支撑衬底。作为第一衬底100，例如可以使用石英、陶瓷或蓝宝石等的氧化物衬底；或者由金、铂、铜、银、钨、钽、钛或铝等的金属材料以及他们的合金材料构成的导电衬底。另外，可以使用在氧化物衬底上淀积上述金属材料或合金材料而形成膜的衬底等。此外，可以使用在其上淀积硅、锗等的半导体材料而形成膜的导电衬底。另外，也可以使用在其上形成有非晶硅膜、微晶硅膜的透光衬底(玻璃衬底、石英衬底、包含无机材料的塑料衬底等)。
混合蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料(例如，主体材料及掺杂剂材料)，然后将它淀积在第一衬底100上而形成第一有机化合物层104。在此，使用图2及图3详细说明第一有机化合物层104的制造方法。
首先，准备所希望的蒸镀材料。在此，作为所希望的蒸镀材料，准备蒸镀温度彼此不同的主体材料202及掺杂剂材料204(st1)。另外，根据通过蒸镀制造的有机化合物层的功能及用途来决定要准备的主体材料202和掺杂剂材料204的重量比。在此通过准备的材料的重量比来控制通过蒸镀制造的有机化合物层的成分比。在形成用作发光层的有机化合物层的情况下，通常对主体材料添加极少量的掺杂剂材料。例如，相对于主体材料包含0.5wt％至10wt％范围的掺杂剂材料。另外，在形成发光层的情况下，掺杂剂材料用作发光材料，而主体材料具有分散掺杂剂材料的功能。
另外，在本实施方式中使用蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料，其目的之一在于：以低于多种蒸镀材料的蒸镀温度中最高蒸镀温度的加热温度形成有机化合物层。为了达成该目的，作为主体材料202优选准备其蒸镀温度比掺杂剂材料204低的材料。另外，作为主体材料202，优选准备其蒸镀温度比掺杂剂材料204的分解温度低的材料。换言之，优选的是，要准备的主体材料202的蒸镀温度低于掺杂剂材料204的蒸镀温度且低于掺杂剂材料204的分解温度。
另外，蒸镀材料至少使用一种主体材料及一种掺杂剂材料。由此，既可以使用两种以上的主体材料和一种掺杂剂材料，又可以使用两种以上的掺杂剂材料和一种主体材料。或者，也可以使用两种以上的主体材料及两种以上的掺杂剂材料。
在形成发光层的情况下，作为主体材料202，例如除了4，4′-双[N-(1-萘基)-N-苯胺]联苯(缩写：NPB)、三(8-喹啉醇合)铝(III)(缩写：Alq)、4，4′-双[N-(9，9-二甲基芴-2-某基)-N-苯胺]联苯(缩写：DFLDPBi)、双(2-甲基-8-喹啉醇合)(4-苯基苯酚)铝(III)(缩写：BAlq)等之外，还可以举出4，4′-二(N-咔唑基)联苯(缩写：CBP)、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(缩写：t-BuDNA)、9-[4-(9-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(缩写：CzPA)等。
作为掺杂剂材料204，例如可以使用磷光化合物或荧光化合物。作为磷光化合物，可以具体地举出(乙酰丙酮基)双(2，3，5-三苯吡啶)铱(III)(缩写：[Ir(tppr)2(acac)])、双[2-(4′，6′-二氟苯基)吡啶醇-N，C2′]铱(III)吡啶甲酸(缩写：FIrpic)、三(2-苯基吡啶-N，C2’)铱(III)(缩写：Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮盐(缩写：Ir(ppy)2(acac))、双(2-苯基苯并噻唑-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮(缩写：Ir(bt)2(acac))、三(2-苯基喹啉-N，C2’)铱(III)(缩写：Ir(pq)3)、双(2-苯基喹啉-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮(缩写：Ir(pq)2(acac))、双[2-(2′-苯并[4，5-α]噻吩基)吡啶-N，C3’]铱(III)乙酰丙酮(缩写：Ir(btp)2(acac))、双(1-苯基异喹啉-N，C2’)铱(III)乙酰丙酮(缩写：Ir(piq)2(acac))、(乙酰丙酮)双[2，3-双(4-氟苯基)喹喔啉合]铱(III)(缩写：Ir(Fdpq)2(acac))、2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉铂(II)(缩写：PtOEP)等。另外，作为荧光化合物，可以具体地举出2，5，8，11-四(叔丁基)(缩写：TBP)、4，4′-双[2-(N-乙基咔唑-3-某基)乙烯基]联苯(缩写：BCzVBi)、5，12-二苯基并四苯、N，N′-二甲基喹吖啶酮(缩写：DMQd)、N，N′-二苯基喹吖啶酮(缩写：DPQd)、4-二氰基亚甲基-2-异丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛里定-9-某基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写：DCJTI)、红荧稀、香豆素6、香豆素30等。另外，也可以使用9-(4-{N-[4-(咔唑-9-某基)苯基]-N-苯基氨基}苯基)-10-苯基蒽(缩写：YGAPA)等。
接着，混合主体材料202及掺杂剂材料204来形成主体材料202和掺杂剂材料204的混合物(以下称为“主体-掺杂剂混合物”)206(st2)。适当地使用溶剂来混合主体材料202及掺杂剂材料204。只要是可以充分地溶解或分散主体材料202及掺杂剂材料204且与两者都不产生反应的溶剂，就没有特别限制。例如，可以使用卤基溶剂如氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷或氯苯等；酮基溶剂如丙酮、甲乙酮、二乙酮、n-丙基甲酮或环己酮等；芳香族溶剂如苯、甲苯或二甲苯等；酯基溶剂如乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、丙酸乙酯、γ丁内酯或碳酸二乙酯等；醚基溶剂如四氢呋喃或二氧六环等；胺基溶剂如二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺等；二甲亚砜；己烷；或水等。
接着，通过湿法将主体-掺杂剂混合物涂敷在第一衬底100上，来形成第一有机化合物层104(st3)。第一有机化合物层104是在主体材料202中分散掺杂剂材料204而形成的混合层。
在衬底上涂敷主体-掺杂剂混合物的方法，只要是湿法就没有特别限制。例如，可以使用旋涂法、喷墨法、浸涂法、浇注法、模压涂敷法(diecoating)、辊涂法、刮刀涂布法、刮棒涂布法、凹版涂布法或印刷法等。以上述方式，可以获得用作蒸镀源的第一有机化合物层104。如此，通过混合所希望的蒸镀材料并将它溶解或分散在溶剂中，可以使用湿法很容易地形成蒸镀源。另外，根据本发明的蒸镀源中预先混合有蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料。由此，与利用共同蒸镀的情况不同，只需要一个蒸镀源。
另外，也可以在将主体-掺杂剂混合物206涂敷在衬底上之后，在所形成的第一有机化合物层104不发生变化的温度范围内进行真空焙烧。另外，主体-掺杂剂混合物206除了主体材料202及掺杂剂材料204之外，还可以混合有用作粘合剂的聚合物(也被称为聚合物粘合剂)。作为粘合剂，只要是与主体材料202及掺杂剂材料204不产生反应的材料，就没有特别限制。例如，可以使用聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚酯、聚砜、聚苯醚、聚丁二烯、碳化氢树脂、酮树脂、苯氧基树脂、聚酰胺、乙基纤维素、乙酸乙烯酯、ABS树脂、聚氨酯、蜜胺树脂、不饱和聚酯、醇酸聚脂树脂、环氧树脂、硅树脂、聚乙烯醇缩丁醛或聚乙烯醇缩醛等。
接着，将第一衬底100搬入成膜室中。然后，设置与第一衬底100的提供有第一有机化合物层104的衬底面相对的第二衬底102。在此，使第一有机化合物层104和第二衬底102的一方的面相对。第二衬底102是通过蒸镀处理在其上形成所希望的层的被成膜衬底(depositionsubstrate)。并且，使成膜室中的第一衬底100和第二衬底102接近到极近的距离，具体而言，使提供于第一衬底100上的第一有机化合物层104和第二衬底102之间的距离d接近为0mm以上且50mm以下，优选为0mm以上且10mm以下，并使他们相对(参考图1A)。
另外，距离d定义为形成在第一衬底100上的第一有机化合物层的表面和第二衬底的表面之间的距离。另外，当在第二衬底上形成有某种层(例如，用作电极的导电层或用作分隔壁的绝缘层等)时，距离d定义为第一衬底上的有机化合物层的表面和形成在第二衬底上的层的表面之间的距离。然而，当第二衬底或形成在第二衬底上的层的表面有凹凸时，距离d定义为第一衬底上的有机化合物层的表面和第二衬底或形成在第二衬底上的层的最表面之间的最短距离。
在此，为了提高材料的利用效率，优选将第一衬底和第二衬底的衬底间距离设定为短，但本发明不局限于此。若不考虑材料的利用效率，则第一衬底和第二衬底之间的距离d也可以大于50mm。
优选预先对成膜室进行真空排气。具体而言，进行真空排气直到成膜室中的真空度达到5×10-3Torr(0.665Pa)以下，优选真空排气到成为10-4Torr至10-6Torr左右的范围。作为与成膜室联结的真空排气单元，当要真空排气到从大气压至约1Pa的范围时，使用无油干泵进行真空排气；而当要真空排气到该范围以上的更高水平时，使用磁浮型涡轮分子泵或复合分子泵进行真空排气。还可以在成膜室中同时设置用于去除水分的低温泵。以上述方式，防止由来自排气单元的主要为油等的有机物质导致的污染。通过电解抛光对内壁表面进行镜面处理，以减少表面积来防止气体释放。
另外，在成膜室中设置有加热单元。第一衬底100设置在加热单元附近。图1A和1B示出作为加热单元提供加热器110的例子。另外，对加热单元没有特别限制，只要可以在短时间内进行均匀的加热即可，例如既可以使用光灯又可以利用电阻加热方式。另外，也可以使用导电衬底作为第一衬底100，通过使电流流过该导电衬底来进行加热。在此情况下，第一衬底100是支撑衬底，并且具有作为加热单元的功能。
接着，加热设置在第一衬底100上的第一有机化合物层104并使它蒸发，而在设置于对面的第二衬底102的被形成膜的面(在图1A和1B中为朝下的面)上形成第二有机化合物层106(参考图1B)。
像这样，可以在第二衬底102的一方的表面，具体是与第一衬底100相对的衬底表面上形成第二有机化合物层106。另外，被形成的第二有机化合物层106的厚度取决于用作蒸镀源的第一有机化合物层104的厚度。此时，根据形成第一有机化合物层104的材料，可以将第二有机化合物层106的厚度和第一有机化合物层104的厚度形成为大致相同。换言之，也可以由蒸镀源控制通过蒸镀处理形成的层的厚度。
在本实施方式中，利用通过湿法涂敷在衬底上的用作蒸镀源的有机化合物层来进行蒸镀处理。换言之，蒸镀源具有与被成膜衬底几乎相同的面积。通过上述方式，与常规的使用坩埚或蒸镀舟的情况相比，可以以短时间均匀地加热蒸镀源整体。由此，可以在作为被成膜衬底的第二衬底上高精度地形成有机化合物层。而且，通过缩短其上形成有蒸镀源的第一衬底和作为被成膜衬底的第二衬底之间的距离d，可以抑制蒸镀材料飞散到第二衬底以外的地方(例如，成膜室内壁等)。由此，可以不浪费蒸镀材料地在被成膜衬底上形成有机化合物层。
第一有机化合物层104包含蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料(在此为主体材料及掺杂剂材料)。使第一有机化合物层104蒸发而形成第二有机化合物层106的加热处理在比包含在所述第一有机化合物层104中的蒸镀材料所具有的蒸镀温度中最高蒸镀温度低的加热温度下进行。例如，在本实施方式中，第一有机化合物层104包含主体材料及掺杂剂材料，并且掺杂剂材料的蒸镀温度比主体材料的蒸镀温度高。在此情况下，以比掺杂剂材料的蒸镀温度低的加热温度加热第一有机化合物层104。优选以主体材料的蒸镀温度左右进行加热。更优选以低于掺杂剂材料的分解温度的加热温度进行加热。换言之，以低于掺杂剂材料的蒸镀温度，优选低于掺杂剂材料的分解温度的温度加热第一有机化合物层104。
通过上述那样加热第一有机化合物层104并使它蒸发，可以形成第二有机化合物层106。在本实施方式中，可以通过以比包含在第一有机化合物层104中的掺杂剂材料的蒸镀温度低的温度加热第一有机化合物层104，在作为被成膜衬底的第二衬底102上形成第二有机化合物层106。可以认为像这样可以将形成第一有机化合物层104的加热温度设定为比掺杂剂材料的蒸镀温度低的温度是因为如下缘故：通过对主体材料添加极少量的掺杂剂材料，当主体材料蒸发时，也可以使分散在所述主体材料中的掺杂剂材料一起蒸发。另外，通过使用其蒸镀温度比掺杂剂材料的分解温度低的主体材料，可以不使蒸镀材料分解地形成第二有机化合物层106。像这样，根据选择的蒸镀材料，可以降低蒸镀时的加热温度。由此，当为单体时是不容易控制温度的材料如蒸镀温度和分解温度非常接近的材料时，本发明非常有效。尤其是，当使用掺杂剂材料作为发光材料来形成发光层时，由于可以防止发光材料的分解，因此可以获得所希望的发光。通过利用这样形成的发光层，可以制造进行清晰的图像显示的发光器件。
另外，当在第一有机化合物层104中混合有用作粘合剂的聚合物时，可以选择性地使主体材料及掺杂剂材料蒸发来形成第二有机化合物层106。
通过利用提供在成膜室中的加热单元加热第一有机化合物层104。例如，在如图1A和1B所示那样提供加热器110的情况下，可以采用在加热之前(蒸镀之前)使加热器110远离第一衬底100，而在加热时使加热器110接近第一衬底100的结构。另外，也可以提供与加热器110联动的开关，通过使该开关接通或断开来控制加热及绝热。在作为加热单元使用光灯的情况下，可以借助于光灯的点灯或熄灯，控制加热及绝热。另外，也可以在加热单元和第一衬底100之间提供开闭式的闸门来控制加热及绝热。
另外，在作为加热单元使用光灯的情况下，也可以使用透光性构件形成成膜室内壁的一部分并在成膜室外部设置光灯。通过在成膜室外部设置光灯，可以使如更换光灯的光阀等的维修容易进行。
另外，也可以使用导电衬底作为第一衬底100，并通过使电流流过该导电衬底来进行加热。例如，如图14A所示，提供与作为导电衬底的第一衬底100电连接的电源150及开关152。并且，如图14B所示，可以通过使开关152接通，使电流流过第一衬底100来进行加热。通过使电流流过第一衬底100，第一有机化合物层104被加热而蒸发，从而可以在第二衬底102上形成第二有机化合物层106。另外，在此情况下，第一衬底100还具有作为加热单元的一部分的功能。
另外，虽然在图1A及图1B中示出了第一衬底100和第二衬底102具有相同尺寸的例子，但不局限于此，也可以是一方衬底的面积比另一方衬底的面积大。
另外，当在被成膜衬底上选择性地淀积来形成膜时，在第一衬底和第二衬底之间提供具有开口部的掩模即可。
适用于根据本发明的发光器件的成膜方法使用包含预先以所希望的重量比混合有作为蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料的主体材料及掺杂剂材料的蒸镀源。可以使包含在蒸镀源中的蒸镀材料均匀地蒸发，而可以在被成膜衬底上形成以与蒸镀源大致相同的重量比包含相同蒸镀材料的有机化合物层。像这样，当使用蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料淀积而形成膜时，根据本发明的成膜方法不需要如共同蒸镀那样分别控制蒸镀速率。由此，可以不需要对蒸镀速率等进行复杂的控制而容易且高精度地形成所希望的有机化合物层。
另外，适用于根据本发明的发光器件的成膜方法可以根据形成在支撑衬底上的蒸镀源的厚度来控制通过蒸镀处理形成在被成膜衬底上的有机化合物层的厚度。换言之，由于只需要蒸镀形成在支撑衬底上的蒸镀源即可，因此不需要膜厚度监视器。由此，使用者不需要利用膜厚度监视器来调节蒸镀速率，而可以使成膜工序全自动化。据此，可以提高处理量。
另外，根据本发明的成膜方法可以不浪费所希望的蒸镀材料地在被成膜衬底上淀积来形成膜。由此，蒸镀材料的利用效率得到提高，而可以降低成本。另外，也可以防止蒸镀材料附着在成膜室内壁，而可以使成膜装置的维修工作简单化。
由此，通过利用本发明，使所希望的有机化合物层的形成变得容易，而可以提高当制造使用该有机化合物层的发光器件时的处理量。
另外，虽然在本实施方式中作为蒸镀源使用了形成有蒸镀材料的衬底，但本发明不局限于此。亦即，也可以不是使用其面积与被成膜衬底的面积相同的衬底的蒸镀源。在形成膜之后的膜的厚度的均匀性不重要的情况下，例如也可以将预先混合了的蒸镀温度彼此不同的多种蒸镀材料装入坩埚或蒸镀舟中，并且将其用作蒸镀源。另外，在将蒸镀材料装入坩埚或蒸镀舟中的情况下，也可以适当地添加溶剂或粘合剂等。
另外，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式2
在本实施方式中说明利用本发明来制造发光器件的方法。
例如，可以制造图4A和4B所示的发光元件。图4A所示的发光元件在衬底300上按顺序层叠设置有第一电极层302、用作发光层304的有机化合物层、以及第二电极层306。第一电极层302及第二电极层306中的任一方用作阳极，而另一方用作阴极。从阳极注入的空穴及从阴极注入的电子在发光层304中复合，而可以获得发光。在本实施方式中，发光层304由有机化合物层形成，所述有机化合物层是在主体材料中分散作为发光材料的极少量的掺杂剂材料而形成的。另外，将第一电极层302用作阳极，而将第二电极层306用作阴极。
另外，图4B所示的发光元件除了上述图4A所示的结构之外，还设置有空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、以及电子注入层。空穴传输层提供在阳极和发光层之间。另外，空穴注入层提供在阳极和发光层之间或提供在阳极和空穴传输层之间。另一方面，电子传输层提供在阴极和发光层之间。电子注入层提供在阴极和发光层之间或提供在阴极和电子传输层之间。另外，不需要设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层及电子注入层的全部，根据所要求的功能等适当地选择而设置即可。在图4B中，在衬底300上按顺序层叠设置有用作阳极的第一电极层302、空穴注入层322、空穴传输层324、发光层304、电子传输层326、电子注入层328、以及用作阴极的第二电极层306。
可以利用上述实施方式1所示的成膜方法来形成发光层304、空穴注入层322、空穴传输层324、电子传输层326或电子注入层328。
例如，在形成图4A所示的发光元件的情况下，在支撑衬底上形成用作形成发光层的蒸镀源的第一有机化合物层，并且将该支撑衬底设置为与被成膜衬底相对。加热形成在支撑衬底上的第一有机化合物层并使它蒸发，而在被成膜衬底上形成发光层304。并且，在发光层304上形成第二电极层306。在此，被成膜衬底是衬底300。注意，在被成膜衬底上预先形成第一电极层302。由此，使形成在支撑衬底上的第一有机化合物层和形成在衬底300上的第一电极层302相对。用作形成发光层的蒸镀源的第一有机化合物层是主体材料中分散有极少量的掺杂剂材料(发光材料)的混合层。作为形成第一有机化合物层的主体材料，使用其蒸镀温度比掺杂剂材料低的材料。在本实施方式中，可以以比所包含的掺杂剂材料的蒸镀温度低的温度加热第一有机化合物层并使它蒸发，而在被成膜衬底上形成发光层304。另外，当使用其蒸镀温度比掺杂剂材料的分解温度低的主体材料时，可以不使包含在第一有机化合物层中的蒸镀材料分解地将发光层304形成在被成膜衬底上。发光层304具有包含与第一有机化合物层相同的材料且主体材料中分散有掺杂剂材料的结构。
另外，在形成图4B所示的层叠有各种功能层的发光元件的情况下，重复进行如下步骤即可：在支撑衬底上形成第一有机化合物层、将该支撑衬底设置为与被成膜衬底相对，加热形成在支撑衬底上的第一有机化合物层并使它蒸发，来在被成膜衬底上形成第二有机化合物层。例如，在支撑衬底上形成用作形成空穴注入层的蒸镀源的有机化合物层，并且将该支撑衬底设置为与被成膜衬底相对，之后加热形成在支撑衬底上的有机化合物层并使它蒸发，而在被成膜衬底上形成空穴注入层322。在此，被成膜衬底是衬底300，在其上预先提供有第一电极层302。接着，在支撑衬底上形成用作形成空穴传输层的蒸镀源的有机化合物层，并且将该支撑衬底设置为与被成膜衬底相对，之后加热形成在支撑衬底上的有机化合物层并使它蒸发，而在被成膜衬底上的空穴注入层322上形成空穴传输层324。接着，在以同样的方式按顺序层叠形成发光层304、电子传输层326、电子注入层328之后，形成第二电极层306。
使用已知的EL材料形成空穴注入层322、空穴传输层324、电子传输层326或电子注入层328即可。形成各层的材料可以是一种也可以是多种的复合材料。在使用复合材料来形成的情况下，如上述实施方式1所示，预先混合材料来形成用作蒸镀源的第一有机化合物层即可。即使在使用一种材料来形成的情况下，也可以利用上述实施方式1所示的成膜方法来形成第一有机化合物层。具体而言，通过湿法涂敷溶解或分散有所希望的材料的溶剂，来形成用作蒸镀源的第一有机化合物层即可。另外，空穴注入层322、空穴传输层324、电子传输层326或电子注入层328可以分别具有单层结构或叠层结构。例如，也可以采用由第一空穴传输层及第二空穴传输层构成的叠层结构形成空穴传输层324。
作为衬底300使用具有绝缘表面的衬底或绝缘衬底。具体而言，可以使用铝硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、钡硼酸盐玻璃之类的用于电子工业的各种玻璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底或蓝宝石衬底等。
第一电极层302或第二电极层306除了使用氧化物导电材料如铟锡氧化物(ITO)、含有氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)、使用在氧化铟中进一步混合了2wt％至20wt％的氧化锌而形成的靶通过溅射法形成的氧化物(IZO)等之外，还可以使用金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、氮化钛、或氮化钙等由单层膜或叠层膜形成。另外，还可以使用铝、镁和银的合金；铝和锂的合金等。另外，为了将从发光层304发射的光提取到外部，将第一电极层302和第二电极层306的任一方或双方形成为透过光。例如，使用铟锡氧化物等的透光导电材料形成第一电极层302和第二电极层306或者以几nm至十几nm的厚度形成银、铝等作为第一电极层302和第二电极层306。另外，第一电极层302和第二电极层306也可以采用厚度被减薄的银、铝等的金属薄膜和使用ITO膜等的透光导电材料而形成的薄膜的叠层结构。另外，使用已知的方法形成第一电极层302或第二电极层306即可。
以上述方式，可以制造发光元件。根据本实施方式的发光元件可以通过应用本发明而容易形成发光层等的各种功能层。并且，通过应用这种发光元件，可以制造发光器件。例如，使用图5A至5C、图6、以及图7说明应用本发明来制造的无源矩阵型发光器件。
无源矩阵型(也称为单纯矩阵型)发光器件具有如下结构：以条形(带状)并列的多个阳极和以条形并列的多个阴极被设置为彼此正交，并且该交叉部分夹有发光层。由此，在被选择(施加了电压)的阳极和被选择的阴极的交叉点上的像素发光。
图5A示出密封之前的像素部的俯视图。图5B是以在图5A中的虚线A-A’切割的截面图，而图5C是以虚线B-B’切割的截面图。
在第一衬底1501上形成作为基底层的绝缘层1504。另外，若不需要基底绝缘层，则不必特意形成绝缘层1504。在绝缘层1504上以条形等间距地设置有多个第一电极层1513。此外，在第一电极层1513上提供有具有对应于各个像素的开口部的分隔壁1514。具有开口部的分隔壁1514由绝缘材料(光敏或非光敏有机材料(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺酰胺、抗蚀剂或苯并环丁烯)或SOG膜(例如包含烷基的SiOx膜))构成。另外，对应于各个像素的开口部用作发光区域1521。
在具有开口部的分隔壁1514上提供与第一电极层1513交叉且彼此平行的多个反锥形的分隔壁1522。根据光刻法使用正型光敏树脂以其未被曝光的区域作为图案，并通过控制曝光量或显像时间，以使图案下方的部分更多地被蚀刻的方式形成反锥形的分隔壁1522。
图6示出当刚形成彼此平行的多个反锥形的分隔壁1522之后的立体图。注意，对与图5A至5C相同的部分使用相同的参考符号。
将总和具有开口部的分隔壁1514及反锥形的分隔壁1522的高度设定为比包括发光层的EL层及用作第二电极层的导电层的厚度大。当在具有图6所示的结构的第一衬底上层叠形成包括发光层的EL层和导电层时，如图5A至5C所示，形成分离为多个区域的包括发光层的EL层1515R、EL层1515G、EL层1515B、以及第二电极层1516。另外，分离为多个的区域彼此电隔离。第二电极层1516是在与第一电极层1513交叉的方向上延伸的彼此平行的条形电极。另外，包括发光层的EL层及导电层还形成在反锥形的分隔壁1522上，但其与包括发光层的EL层1515R、1515G、1515B以及第二电极层1516是分开的。另外，在本实施方式中，EL层是至少包括发光层的层，并且除了该发光层以外，还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层或电子注入层等。
这里示出了选择性地形成包括发光层的EL层1515R、1515G、1515B来形成可以获得三种发光(R、G、B)的能够执行全彩色显示的发光器件的例子。包括发光层的EL层1515R、1515G、1515B分别被形成为互相平行的条形图案。利用上述实施方式1所示的成膜方法来形成这些EL层即可。例如，分别准备形成有可获得红色发光的发光层的蒸镀源的第一支撑衬底、形成有可获得绿色发光的发光层的蒸镀源的第二支撑衬底、以及形成有可获得蓝色发光的发光层的蒸镀源的第三支撑衬底。另外，作为被成膜衬底，准备提供有第一电极层1513的衬底。并且，将第一支撑衬底、第二支撑衬底或第三支撑衬底适当地设置为与被成膜衬底相对，加热形成在所述支撑衬底上的蒸镀源并使它蒸发，而在被成膜衬底上形成包括发光层的EL层。另外，为了在所希望的地方选择性地形成EL层，适当地使用掩模。
另外，可以在整个表面上形成包括发射相同颜色的光的发光层的EL层，来提供单色发光元件，从而可以制造能够进行单色显示的发光器件或能够进行局部彩色显示的发光器件。另外，也可以形成可获得白色发光的发光器件并且将其与彩色滤光片进行组合，而做出能够执行全彩色显示的发光器件。
另外，若有需要，使用密封罐或用来密封的玻璃衬底等的密封材料来密封。例如，作为第二衬底使用玻璃衬底，使用密封剂等的粘接剂将第一衬底和第二衬底贴合起来，使被密封剂等的粘接剂围绕的空间密封。对被密封的空间填充填充剂或干燥了的惰性气体。另外，还可以在第一衬底和密封材料之间封装干燥剂等，以便提高发光器件的可靠性。借助于干燥剂清除少量的水分，而完全干燥。另外，作为干燥剂，可以使用由化学吸附作用吸附水分的物质，诸如氧化钙和氧化钡等的碱土金属氧化物。另外，作为其他干燥剂，也可以使用诸如沸石和硅胶等的由物理吸附作用吸附水分的物质。
然而，在设置有与发光元件接触的覆盖发光元件的密封材料，而可以充分地与外气遮断的情况下，不需要特别设置干燥剂。
接着，图7示出安装有FPC等的发光模块的俯视图。
另外，本说明书中的发光器件是指图像显示装置、发光装置、或光源(包括照明设备)。另外，发光器件还包括在发光器件中配备有连接器诸如FPC(柔性印刷电路)、TAB(载带自动键合)胶带或TCP(载带封装)的模块；在TAB胶带或TCP的端部设置有印刷线路板的模块；以及以COG(玻璃上芯片)方式将IC(集成电路)直接安装到发光元件的模块。
如图7所示，构成图像显示的像素部具有彼此正交的扫描线组和数据线组。
图5的第一电极1513相当于图7的扫描线1603，第二电极1516相当于数据线1602，反锥形的分隔壁1522相当于分隔壁1604。在数据线1602和扫描线1603之间夹有包括发光层的EL层，并且区域1605表示的交叉部分成为一个像素。
注意，扫描线1603在布线端部与连接布线1608电连接，并且连接布线1608通过输入端子1607连接到FPC 1609b。并且，数据线1602通过输入端子1606连接到FPC 1609a。
另外，若有需要，可以在射出表面上适当地提供诸如偏振片、圆偏振片(包括椭圆偏振片)、相位差板(λ/4片、λ/2片)、以及彩色滤光片等的光学膜。另外，也可以在偏振片或圆偏振片上提供抗反射膜。例如，可以执行抗眩光处理，该处理是利用表面的凹凸来扩散反射光并降低眩光的。
以上述方式，可以制造无源矩阵型发光器件。通过应用本发明，可以容易形成构成发光元件的有机化合物层，并且具有该发光元件的发光器件的制造也变得容易。另外，在形成主体材料中分散有掺杂剂材料的发光层的情况下，与利用共同蒸镀的情况相比，不需要进行复杂的控制。而且，由于容易控制掺杂剂材料的添加量等，因此可以容易且高精度地淀积来形成膜，从而容易获得所希望的发光颜色。另外，由于可以提高蒸镀材料的利用效率，所以可以降低成本。
另外，虽然在图7示出了在衬底上没有提供驱动电路的例子，但本发明没有特别限制，也可以在衬底上安装具有驱动电路的IC芯片。
在安装IC芯片的情况下，利用COG方式在像素部的周围(外侧)区域中分别安装数据线侧IC和扫描线侧IC，该数据线侧IC和扫描线侧IC形成有用来将各个信号传送到像素部的驱动电路。作为安装技术，除了COG方式以外，还可以采用TCP或引线键合方式。TCP是一种在TAB胶带上安装有IC的方式，通过将TAB胶带连接到元件形成衬底上的布线来安装IC。数据线侧IC及扫描线侧IC可以使用硅衬底，也可以使用在其上形成有由TFT形成的驱动电路的玻璃衬底、石英衬底、或塑料衬底。另外，虽然示出了一个IC提供在单侧上的例子，但也可以在单侧上提供被分成多个的IC。
接着，使用图8A和8B说明利用本发明而制造的有源矩阵型发光器件的例子。另外，图8A是发光器件的俯视图，图8B是以图8A的虚线A-A′切割的截面图。根据本实施方式的有源矩阵型发光器件具有提供在元件衬底1710上的像素部1702、驱动电路部(源极侧驱动电路)1701、以及驱动电路部(栅极侧驱动电路)1703。像素部1702、驱动电路部1701、以及驱动电路部1703被密封剂1705密封在元件衬底1710和密封衬底1704之间。
另外，在元件衬底1710上设置用于连接外部输入端子的引导布线1708，所述外部输入端子将来自外部的信号(例如，视频信号、时钟信号、起始信号、或复位信号等)或电位传送到驱动电路部1701及驱动电路部1703。在此示出了作为外部输入端子提供FPC(柔性印刷线路)1709的例子。另外，虽然这里仅示出了FPC，但该FPC也可以安装有印刷线路板(PWB)。本说明书中的发光器件除了发光器件本身以外，还包括其上安装有FPC或PWB的状态。
下面，参照图8B说明截面结构。虽然在元件衬底1710上形成有驱动电路部以及像素部，但是这里示出作为源极侧驱动电路的驱动电路部1701和像素部1702。
在此示出在源极侧驱动电路1701中形成有组合n沟道型TFT 1723和p沟道型TFT 1724而形成的CMOS电路的例子。此外，形成驱动电路的电路也可以由已知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路形成。此外，在本实施方式中，虽然示出了将驱动电路形成在衬底上的驱动器一体型，但是并不一定要如此，驱动电路也可以不形成在衬底上而形成在外部。
另外，像素部1702由多个像素形成，所述像素包括开关用TFT1711、电流控制用TFT 1712、以及电连接到该电流控制用TFT 1712的布线(源电极或漏电极)的第一电极层1713。另外，以覆盖第一电极层1713的端部的方式形成有绝缘物1714。在此，绝缘物1714采用正型光敏丙烯酸树脂形成。
此外，为了改善层叠在上层的膜的覆盖性，优选在绝缘物1714的上端部或下端部形成具有曲率的曲面。例如，当将正型光敏丙烯酸树脂用作绝缘物1714的材料时，优选使绝缘物1714的上端部是具有曲率半径(0.2μm至3μm)的曲面。此外，作为绝缘物1714，可以使用通过照射光敏性光而变为不溶解于蚀刻剂的负型、或者通过照射光而变为溶解于蚀刻剂的正型中的任一种。而且，作为绝缘物1714，不仅可以使用有机化合物，还可以使用无机化合物如氧化硅、氧氮化硅等。
在第一电极层1713上层叠形成有包括发光层的EL层1700及第二电极层1716。第一电极层1713相当于上述第一电极层302，第二电极层1716相当于第二电极层306。另外，当使用ITO膜形成第一电极层1713，并且使用氮化钛膜和以铝为主要成分的膜的叠层膜、或氮化钛膜、以铝为主要成分的膜、以及氮化钛膜的叠层膜作为与第一电极层1713连接的电流控制用TFT 1712的布线时，作为布线的电阻小，而可以与ITO膜获得良好的欧姆接触。另外，虽然图8A和8B中未图示，但第二电极层1716电连接到作为外部输入端子的FPC 1709。
EL层1700至少提供有发光层，并且具有除了发光层以外，适当地提供空穴注入层、空穴传输层、电子传输层或电子注入层的结构。发光元件1715由第一电极层1713、EL层1700、以及第二电极层1716的叠层结构形成。
另外，虽然在图8B所示的截面图中仅示出一个发光元件1715，但在像素部1702中，以矩阵形状设置有多个发光元件。在像素部1702中选择性地分别形成可获得三种(R、G、B)发光的发光元件，来形成能够进行全彩色显示的发光器件。另外，也可以在整个表面上形成包括发射相同颜色的光的发光层的EL层来提供单色发光元件，从而可以制造能够进行单色显示的发光器件或能够进行局部彩色显示的发光器件。另外，也可以形成能够发射白色光的发光器件并且将其与彩色滤光片进行组合，而做出能够执行全彩色显示的发光器件。
另外，通过用密封剂1705将密封衬底1704和元件衬底1710贴合起来，而获得在由元件衬底1710、密封衬底1704以及密封剂1705围绕的空间1707中具有发光元件1715的结构。另外，除了在空间1707中填充惰性气体(氮或氩等)的情况以外，还有填充密封剂1705的情况。
另外，密封剂1705优选使用环氧类树脂。此外，这些材料优选为尽可能地不透过水分、氧的材料。此外，作为用于密封衬底1704的材料，除了玻璃衬底、石英衬底以外，还可以使用由FRP(玻璃纤维增强塑料)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯或丙烯酸等构成的塑料衬底。
以上述方式，可以通过应用本发明获得发光器件。有源矩阵型的发光器件由于要制造TFT，所以每一张的制造成本容易变高，然而，通过应用本发明可以大幅度地减少形成发光元件时的材料的浪费。由此，可以降低成本。另外，通过应用本发明，可以容易形成由分散在主体材料中的发光材料(掺杂剂材料)构成的发光层。因而，对发光材料的量的控制变得更加容易。
另外，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式3
在本实施方式中，说明可以制造根据本发明的发光器件的成膜装置的例子。将根据本实施方式的成膜装置的截面的示意图示出于图9A至9C、图10A至10C。
在图9A中，成膜室801是真空处理室，并且通过第一闸阀802及第二闸阀803与其他处理室联结。另外，在成膜室801中，至少具有作为第一衬底支撑单元804的衬底支撑机构、作为第二衬底支撑单元805的被成膜衬底支撑机构、以及作为热源806的可上下移动的加热器。
首先，在其他成膜室中，在作为支撑衬底的第一衬底807上形成材料层808。在本实施方式中，第一衬底807相当于图1A和1B所示的第一衬底100，材料层808相当于第一有机化合物层104。在此，作为第一衬底807，使用以铜为主要材料的方块平板型的衬底。另外，作为材料层808，使用可以蒸镀且混合有蒸镀温度彼此不同的多种材料的混合层。另外，作为第一衬底807，只要具有与被成膜衬底相同或比它大的面积，其形状就没有特别限制。另外，形成材料层808的方法只要是湿法就没有特别限制，可以使用旋涂法、印刷法、或喷墨法等。
将第一衬底807从其他成膜室搬入成膜室801中，并且将它安装在衬底支撑机构上。另外，在将第一衬底807固定在衬底支撑机构上时，使第一衬底807的形成有材料层808的面和作为被成膜衬底的第二衬底809的被形成膜的面相对。
移动第二衬底支撑单元805，使第一衬底807和第二衬底809接近到使他们之间的距离成为距离d。另外，距离d定义为形成在第一衬底807上的材料层808的表面和第二衬底809的表面之间的距离。另外，当在第二衬底809上形成有某种层(例如，用作电极的导电层或用作分隔壁的绝缘层等)时，距离d定义为第一衬底807上的材料层808的表面和形成在第二衬底809上的层的表面之间的距离。然而，在第二衬底809或形成在第二衬底809上的层的表面有凹凸时，距离d定义为第一衬底807上的材料层808的表面和第二衬底809或形成在第二衬底809上的层的最表面之间的最短距离。在此，距离d为2mm。另外，第二衬底809若是像石英衬底那样硬而且几乎不变形(翘曲、弯曲等)的材料，则距离d可以以0mm为下限地靠近。另外，虽然在图9A至9C中示出了通过固定衬底支撑机构而移动被成膜衬底支撑机构来控制衬底间隔的例子，但也可以采用移动衬底支撑机构而固定被成膜衬底支撑机构的结构。另外，也可以移动衬底支撑机构和被成膜衬底支撑机构双方。另外，图9A示出通过移动第二衬底支撑单元805使第一衬底和第二衬底彼此靠近到距离d时的截面。
另外，衬底支撑机构及被成膜衬底支撑机构可以是不仅进行上下移动而且进行左右移动的机构，并且，还可以具有进行精密位置对准的结构。另外，也可以在成膜室801中提供CCD等的对准机构，以便进行精密的位置对准或距离d的测量。另外，还可以提供测量成膜室801中的温度或湿度的温度监视器或湿度监视器等。
在将衬底间隔保持为距离d的状态下使热源806接近支撑衬底。另外，热源806和支撑衬底优选以大面积接触，以进行均匀的加热。在图9A中，使用在支撑衬底下方可以上下移动的加热器。
当使热源806接近支撑衬底时，由直接性的热传导在短时间内加热支撑衬底上的材料层808并使它蒸发，而在设置于对面的第二衬底809的被形成膜的面(即，下平面)上淀积蒸镀材料而形成膜。在图9A所示的成膜装置中，若在第一衬底807上预先以均匀厚度获得有材料层808，则即使不提供膜厚度监视器，也可以在第二衬底上形成厚度均匀性高的膜。另外，虽然在常规的蒸镀装置中旋转衬底，但在图9A所示的蒸镀装置中在不旋转而固定被成膜衬底的状态下形成膜，因此，适合于在容易破碎的大面积玻璃衬底上形成膜。另外，在图9A所示的成膜装置中，当进行淀积而形成膜时，支撑衬底也不旋转而是固定的。
另外，也可以在待命时(蒸镀处理之前)使热源806和第一衬底807(支撑衬底)之间保持有远距离，以便缓和因待命时的热源(加热器)的辐射给支撑衬底上的材料层808带来的热影响。
图9A所示的成膜装置与常规的蒸镀装置相比，可以大幅度地缩小处理室内的容积。而且，为了缩小处理室内的容积，也可以在热源806和第一衬底807(支撑衬底)之间提供用于绝热化的开闭式闸门。
另外，热源806不局限于加热器，只要是可以在短时间内进行均匀加热的加热单元即可。例如，如图9B所示，也可以提供光灯810。另外，在图9B中，对与图9A共同的部分使用相同的参考符号来说明。在图9B所示的实例中，提供光灯810的方式是将其固定在第一衬底的下方，在光灯810点亮之后立即在第二衬底809的下平面进行淀积而形成膜。另外，图9B示出在将光灯810点亮之前的使第一衬底和第二衬底彼此靠近到衬底距离d时的截面图。
作为光灯810，可以使用如闪光灯(氙气闪光灯、氪闪光灯等)、氙气灯、金卤灯之类的放电灯；如卤素灯、钨灯之类的发热灯。由于闪光灯可以在短时间(0.1毫秒至10毫秒)内将强度非常大的光重复照射到大面积上，所以可以与第一衬底的面积无关而以高效率且均匀地进行加热。另外，可以通过改变发光时间的间隔来控制第一衬底的加热。另外，由于闪光灯的使用寿命长且发光待命时的耗电量小，所以可以将维持费用抑制得很低。另外，通过使用闪光灯，使急速加热变得容易，而可以简化使用加热器时的上下机构和闸门等。据此，可以实现成膜装置的进一步的小型化。
另外，虽然图9B示出将光灯810提供在成膜室801中的例子，但也可以使用透光性构件形成成膜室的内壁的一部分并将光灯810设置在成膜室的外部。若在成膜室801的外部设置光灯810，则可以容易进行如更换光灯810的光阀等的维修。
另外，图9C示出一种成膜装置的例子，该成膜装置配备有用于调节第二衬底809的温度的机构。在图9C中，对与图9A和9B共同的部分使用相同的参考符号来说明。在图9C中，在第二衬底支撑单元805中提供有用于流过冷媒的管子811。通过利用用于流过冷媒的管子811，可以将第二衬底支撑单元805用作冷却板。另外，管子811具有可以跟随第二衬底支撑单元805的上下移动的结构。另外，虽然在此示出使用了用于流过冷媒气体或液体冷媒的管子的例子，但也可以在第二衬底支撑单元805中提供珀耳帖元件等作为用于冷却的装置。
图9C所示的成膜装置当层叠蒸镀材料彼此不同的材料层时很有效。例如，当在第二衬底上预先提供有第一材料层时，可以在其上层叠其蒸镀温度比第一材料层高的第二材料层。在图9A中，由于第二衬底和第一衬底接近，所以有预先形成在第二衬底上的第一材料层蒸发掉的担忧。于是，若采用图9C所示的成膜装置，则可以利用冷却机构来抑制预先形成在第二衬底上的第一材料层的蒸发，并且层叠第二材料层。
另外，在第二衬底支撑单元805中除了冷却机构以外，还可以提供加热器等的加热单元。通过提供用于调节第二衬底的温度的机构(加热或冷却)，可以抑制衬底的翘曲等。
另外，虽然在图9A至9C示出了被成膜衬底的形成膜的面朝下的朝下方式的成膜装置的例子，但也可以应用图10A和10B所示的朝上方式的成膜装置。
在图10A中，成膜室901是真空处理室，并且通过第一闸阀902及第二闸阀903与其他处理室联结。另外，在成膜室901中，至少具有作为第一衬底支撑单元905的被成膜衬底支撑机构、作为第二衬底支撑单元904的衬底支撑机构、以及作为热源906的可上下移动的加热器。
形成膜的步骤如下：首先，在其他成膜室中，在作为支撑衬底的第二衬底907上形成材料层908。在本实施方式中，第二衬底907相当于图1A和1B所示的第一衬底100。作为第二衬底907，只要具有与被成膜衬底相同或比它大的面积，其形状就没有特别限制。另外，材料层908相当于第一有机化合物层104，可以蒸镀，并且包含蒸镀温度彼此不同的多种材料。形成材料层908的方法只要是湿法就没有特别限制，可以使用旋涂法、印刷法、或喷墨法等。
将第二衬底907从其他成膜室搬入成膜室901中，并且将它安装在衬底支撑机构上。另外，在将第二衬底固定在衬底支撑机构上时，使第二衬底907的形成有材料层908的面和第一衬底909的被形成膜的面相对。另外，如图10A所示，该结构是衬底的形成膜的面朝上的朝上方式的例子。在采用朝上方式的情况下，通过将容易弯曲的大面积玻璃衬底放在平台上或使用多个销子支撑来消除衬底的弯曲，而可以使成膜装置为在衬底的整个表面能获得均匀的厚度的膜的成膜装置。
移动第一衬底支撑单元905，使第二衬底907和第一衬底909彼此靠近到距离d。另外，距离d定义为形成在第二衬底907上的材料层908的表面和第一衬底909的表面之间的距离。另外，当在第一衬底909上形成有某种层(例如，用作电极的导电层或用作分隔壁的绝缘层等)时，距离d定义为第二衬底907上的材料层908的表面和形成在第一衬底909上的层的表面之间的距离。然而，在第一衬底909或形成在第一衬底909上的层的表面有凹凸时，距离d定义为第二衬底907上的材料层908的表面和第一衬底909或形成在第一衬底909上的层的最表面之间的最短距离。在此，距离d为5mm。另外，在此示出了固定衬底支撑机构而移动被成膜衬底支撑机构的例子，但也可以采用移动衬底支撑机构而固定被成膜衬底支撑机构的结构。另外，也可以通过移动衬底支撑机构和被成膜衬底支撑机构双方来调节距离d。
如图10A所示，在保持衬底距离d的状态下使热源906接近支撑衬底。另外，热源906和支撑衬底优选以大面积接触，以进行均匀的加热。在图10A中，使用在支撑衬底上方可以上下移动的加热器。
当使热源906接近支撑衬底时，由直接性的热传导在短时间内加热支撑衬底上的材料层908并使它蒸发，而在设置于对面的第一衬底909的被形成膜的面(即，上平面)上淀积蒸镀材料而形成膜。以该方式，可以实现其处理室的容量大幅度小于常规的具有大容量处理室的蒸镀装置的小型成膜装置。
另外，热源906不局限于加热器，只要是可以在短时间内进行均匀加热的加热单元即可。例如，如图10B所示，也可以提供光灯910。另外，在图10B中，对与图10A共同的部分使用相同的参考符号来说明。在图10B所示的实例中，将光灯910以固定在第二衬底的上方的方式而提供，在光灯910点亮之后立刻在第一衬底909的上平面上进行淀积而形成膜。
另外，虽然在图9A至9C及图10A和10B中示出了横向安装衬底方式的成膜装置的例子，但也可以应用如图10C所示的纵向安装衬底方式的成膜装置。
在图10C中，成膜室951是真空处理室。另外，在成膜室951中至少具有作为第一衬底支撑单元954的衬底支撑机构、作为第二衬底支撑单元955的被成膜衬底支撑机构、以及作为热源的光灯960。
虽然未图示，成膜室951与以纵向安装的方式传送被成膜衬底的第一传送室联结。另外，虽然未图示，成膜室951与以纵向安装的方式传送支撑衬底的第二传送室联结。另外，在本说明书中，将衬底面相对于水平面具有近于垂直的角度(70度至110度的范围)的情况称为衬底的纵向安装。因为大面积的玻璃衬底等容易产生弯曲，所以优选以纵向安装的方式传送。
另外，作为热源，使用光灯960比使用加热器更适合于加热大面积玻璃衬底。
形成膜的步骤如下：首先在其他成膜室中在作为支撑衬底的第一衬底957的一方表面上形成材料层958。另外，第一衬底957相当于图1A和1B所示的第一衬底100，材料层958相当于第一有机化合物层104。
接着，将第一衬底957从其他成膜室搬入成膜室951中，并且将它安装在衬底支撑机构上。另外，在将第一衬底957固定在衬底支撑机构上时，使第一衬底957的形成有材料层958的面和第二衬底959的被形成膜的面相对。
接着，在保持衬底距离d的状态下从光灯960照射光来急剧加热支撑衬底。当急剧加热支撑衬底时，由间接性的热传导在短时间内加热支撑衬底上的材料层958并使它蒸发，而在设置于对面的作为被成膜衬底的第二衬底959的被形成膜的面上淀积蒸镀材料而形成膜。通过这样，可以实现其处理室的容量大幅度地小于常规的具有大容量处理室的蒸镀装置的小型成膜装置。
另外，可以通过提供多个本实施方式所示的成膜装置来制造多处理室型的制造装置。当然，也可以与利用其他成膜方法的成膜装置组合。另外，也可以通过串联排列多个本实施方式所示的成膜装置来制造串列型制造装置。
另外，也可以在本实施方式所示的图9A至9C及图10A至10C的成膜装置中，作为第一衬底807、第二衬底907或第一衬底957的支撑衬底使用导电衬底，通过使电流流过该支撑衬底来加热，来进行蒸镀处理。在此情况下，支撑衬底本身也用作热源的一部分。
通过使用这种成膜装置，可以制造根据本发明的发光器件。本发明的蒸镀源可以通过湿法容易地准备。另外，由于能够直接蒸镀蒸镀源，所以可以不提供膜厚度监视器。由此，可以使成膜工序全自动化，从而可以提高处理量。另外，也可以防止蒸镀材料附着在成膜室内壁，而可以简化成膜装置的维修。
另外，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施方式4
在本实施方式中，使用图11A至11E说明使用利用本发明制造的发光器件来完成的各种各样的电子设备。
作为使用根据本发明的发光器件形成的电子设备，可以举出电视机、影像拍摄装置如摄像机和数码相机等、护目镜型显示器(头盔显示器)、导航系统、音响再生装置(例如，汽车音响、音响组件等)、笔记本个人电脑、游戏机、携带式信息终端(例如，便携式电脑、移动电话、携带式游戏机、电子书籍等)、具有记录介质的图像再现装置(具体的，具备用于再现记录介质如数字通用光盘(DVD)等并显示该图像的显示器的装置)、照明设备等。图11A至11E示出这些电子设备的具体例子。
所述图11A示出了显示器件，其包括框体8001、支撑台8002、显示部8003、扬声器部8004、视频输入端子8005等。该显示器件是通过将使用本发明的成膜装置而形成的发光器件用于其显示部8003来制造的。另外，显示器件包括用于个人电脑、TV播放接收、广告显示等的所有用于信息显示的装置。由于通过应用本发明可以提高处理量，所以可以提高当制造显示器件时的生产性。另外，可以减少当制造显示器件时的材料的浪费，所以可以降低制造成本而提供廉价的显示器件。
图11B示出了笔记本个人电脑，其包括主体8101、框体8102、显示部8103、键盘8104、外部连接口8105、定位装置8106等。该笔记本个人电脑是通过将使用本发明的成膜装置而形成的发光器件用于其显示部8103来制造的。由于通过应用本发明可以提高处理量，所以可以提高当制造显示器件时的生产性。另外，可以减少当制造显示器件时的材料的浪费，所以可以降低制造成本而提供廉价的笔记本个人电脑。
图11C示出了摄像机，其包括主体8201、显示部8202、框体8203、外部连接口8204、遥控器接受部8205、图像接收部8206、电池8207、音频输入部8208、操作键8209、取景器8210等。该摄像机是通过将使用本发明的成膜装置而形成的发光器件用于其显示部8202来制造的。由于通过应用本发明可以提高处理量，所以可以提高当制造显示器件时的生产性。另外，可以减少当制造显示器件时的材料的浪费，所以可以降低制造成本而提供廉价的摄像机。
图11D示出了台式照明设备，其包括照明部8301、灯罩8302、可调支架(adjustable arm)8303、支柱8304、底台8305、电源8306等。该台式照明器具是通过将使用本发明的成膜装置而形成的发光器件用于其照明部8301来制造的。另外，照明设备还包括固定在天花板上的照明设备或挂在墙上的照明设备等。由于通过应用本发明可以提高处理量，所以可以提高当制造显示器件时的生产性。另外，可以减少当制造显示器件时的材料的浪费，所以可以降低制造成本而提供廉价的照明设备。
图11E是移动电话，其包括主体8401、框体8402、显示部8403、音频输入部8404、音频输出部8405、操作键8406、外部连接端口8407、天线8408等。该移动电话是通过将使用本发明的成膜装置而形成的发光器件用于其显示部8403来制造的。由于通过应用本发明可以提高处理量，所以可以提高当制造显示器件时的生产性。另外，可以减少当制造显示器件时的材料的浪费，所以可以降低制造成本而提供廉价的移动电话。
以上述方式，通过使用根据本发明的发光器件，可以获得电子设备或照明设备。根据本发明的发光器件的应用范围很广泛，可以将该发光器件应用到任何领域的电子设备中。
另外，本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合。
实施例1
使用图12A和12B及图13说明如下实验：通过应用本发明实际上形成在主体材料中分散掺杂剂材料而形成的有机化合物层，并且确认到在主体材料中均匀分散有掺杂剂材料。
首先，作为主体材料准备0.1g的NPB，作为掺杂剂材料准备0.005g的Ir(tppr)2(acac)，并且作为溶剂使用10g的甲苯来混合。另外，作为支撑衬底的第一衬底4000准备厚度为0.2mm、面积为90mm×90mm的以钨为主要成分的衬底。
通过旋涂法在第一衬底4000上滴落包含NPB及Ir(tppr)2(acac)的混合液，来形成第一有机化合物层4010。使用浸含有丙酮的布擦拭第一衬底4000的边缘部，来去除第一衬底4000的边缘部的第一有机化合物层4010。此时，还去除附着在第一衬底4000的背面及侧面的第一有机化合物层4010。
接着，作为被成膜衬底的第二衬底4012准备石英衬底。并且，如图12A所示，以与第一衬底4000的提供有第一有机化合物层4010的面相对的方式设置第二衬底4012。此时，在第一衬底4000和第二衬底4012之间提供间隔物4002，以使第一衬底4000和第二衬底4012之间的距离d’成为1.4mm。重合0.7mm厚的两个玻璃片作为间隔物4002。另外，将间隔物4002提供在去除了第一有机化合物层4010的第一衬底4000的边缘部。
接着，对第一衬底4000施加直流电压，使14.5A的电流流过一分钟左右。在此，通过使用导电性电极板夹住第一衬底4000的边缘部的两个地方来使电流流过。结果，第一有机化合物层4010被加热，并且蒸发，而如图12B所示那样在第二衬底4012上形成第二有机化合物层4014。另外，形成在第二衬底4012上的第二有机化合物层4014被形成为其面积与去除了第一衬底4000的边缘部的状态的第一有机化合物层4010相同。
图13示出第一有机化合物层4010在处于甲苯溶液状态时的发射光谱A和第二有机化合物层4014处于薄膜状态时的发射光谱B。在图13中，横轴表示波长(nm)，而纵轴表示发光强度(任意单位)。从图13所示的发射光谱A及发射光谱B可以确认出NPB的峰值和Ir(tppr)2(acac)的峰值。这两种成分的峰值强度的比率在光谱A和光谱B中大致相同。由此，第二有机化合物层4014与其处于溶液状态时同样，在主体材料中均匀分散有掺杂剂材料。
实施例2
本实施例说明如下实验：通过应用本发明实际上形成在主体材料中分散掺杂剂材料而形成的有机化合物层，并且确认到在低于掺杂剂材料的蒸镀温度的温度下可以进行蒸镀。
首先，作为主体材料准备0.1g的NPB，作为掺杂剂材料准备0.01g的Ir(tppr)2(acac)，并且作为溶剂使用10g的氯仿来混合。另外，作为支撑衬底的第一衬底5000准备厚度为0.05mm、面积为50mm×50mm的以银为主要成分的衬底。
通过旋涂法在第一衬底5000上滴落包含NPB及Ir(tppr)2(acac)的混合液，来形成第一有机化合物层5010。另外，使用浸含有丙酮的布擦拭第一衬底5000的边缘部，来去除第一衬底5000的边缘部的第一有机化合物层5010。此时，还去除附着在第一衬底5000的背面及侧面的第一有机化合物层5010。
接着，作为被成膜衬底的第二衬底5012准备石英衬底。并且，如图15A所示，以与第一衬底5000的提供有第一有机化合物层5010的面相对的方式设置第二衬底5012。第一衬底5000设置在其开关5016处于断开状态的加热器5018上。注意，在此，加热器5018的电源未图示。另外，在第一衬底5000和第二衬底5012之间提供间隔物5002，以使第一衬底5000和第二衬底5012之间的距离d’成为1.4mm。重合0.7mm厚的两个玻璃片作为间隔物5002。另外，将间隔物5002提供在去除了第一有机化合物层5010的第一衬底5000的边缘部。
接着，如图15B所示，使开关5016接通，将加热器的设定温度设定为300℃左右来加热第一有机化合物层5010，而在第二衬底5012上形成第二有机化合物层5014。另外，形成在第二衬底5012上的第二有机化合物层5014形成为其面积与去除了第一衬底5000边缘部的状态的第一有机化合物层5010相同。
接着，说明形成仅包含掺杂剂材料的有机化合物层的实验。另外，第一衬底5200、第二衬底5212、间隔物5202、加热器5218、以及开关5216分别相当于第一衬底5000、第二衬底5012、间隔物5002、加热器5018、以及开关5016。
仅准备0.1g的在上述实验中用作掺杂剂材料的Ir(tppr)2(acac)，并且作为溶剂使用10g的氯仿来混合。通过旋涂法将该溶液滴落在第一衬底5200上来形成第一有机化合物层5210。使用浸含有丙酮的布擦拭第一衬底5200的边缘部，来去除第一衬底5200的边缘部的第一有机化合物层5210。此时，还去除附着在第一衬底5200的背面及侧面的第一有机化合物层5210。
接着，如图15C所示，以与第一衬底5200的提供有第一有机化合物层5210的面相对的方式设置第二衬底5212。第一衬底5200提供在开关5216处于断开状态的加热器5218上。另外，在此，加热器5218的电源未图示。另外，在第一衬底5200和第二衬底5212之间提供间隔物5202，而使第一衬底5200和第二衬底5212之间的距离d’成为1.4mm。另外，间隔物5202提供在去除了第一有机化合物层5210的第一衬底5200的边缘部。
接着，如图15D所示，使开关5216接通，来加热第一有机化合物层5210。第一有机化合物层5210的蒸镀在加热器5218的设定温度达到350℃左右时开始。之后将加热器温度保持为350℃左右来加热三十分钟以上，而在第二衬底5212上形成第二有机化合物层5214。另外，形成在第二衬底5212上的第二有机化合物层5214形成为其面积与去除了第一衬底5200的边缘部的状态的第一有机化合物层5210相同。
从上述实验可知：在蒸镀将作为掺杂剂材料的Ir(tppr)2(acac)分散在主体材料中而形成的有机化合物层的情况下，与蒸镀仅包含掺杂剂材料的有机化合物层的情况相比，可以以低加热温度淀积而形成膜。
另外，作为掺杂剂材料使用的Ir(tppr)2(acac)是具有优越特性的红色发光材料。然而，由于Ir(tppr)2(acac)的蒸镀温度(升华温度)和分解温度很近，蒸镀温度(升华温度)是320℃、分解温度是330℃，所以若通过常规的使用蒸镀舟或坩埚等的蒸镀法淀积来形成膜，则有大部分不被蒸镀而分解的问题。然而，通过应用本发明，可以降低当进行蒸镀处理时的加热温度，因此，不分解作为掺杂剂材料的Ir(tppr)2(acac)，而可以形成在作为主体材料的NPB中分散有该掺杂剂材料的膜。据此可知，本发明对当为单体时不容易控制蒸镀的材料，例如对蒸镀温度和分解温度的相差很近的材料的蒸镀很有效。
本说明书根据2007年4月27日在日本专利局受理的日本专利申请编号2007-119996而制作，所述申请内容包括在本说明书中。

Claims (9)

1.一种发光器件的制造方法，包括：
在第一衬底上形成至少包含具有第一蒸镀温度的第一蒸镀材料和具有第二蒸镀温度的第二蒸镀材料的第一有机化合物层，其中所述第二蒸镀温度高于所述第一蒸镀温度；
将具有第一电极的第二衬底设置在与所述第一衬底相对的位置，以使所述第一电极和所述第一有机化合物层相对；
通过以低于所述第二蒸镀温度的温度加热所述第一有机化合物层并使它蒸发，来在提供于所述第二衬底上的所述第一电极上形成第二有机化合物层；以及
在所述第二有机化合物层上形成第二电极，
其中，所述第一有机化合物层通过旋涂法、喷墨法、浸涂法、浇注法、模压涂敷法、辊涂法、刮刀涂布法、刮棒涂布法、凹版涂布法或印刷法形成在所述第一衬底上，并且
其中，使用加热单元来执行所述第一有机化合物层的加热，使所述加热单元在加热时比加热前更接近所述第一衬底。
2.根据权利要求1所述的发光器件的制造方法，其中所述第二有机化合物层包含所述第一蒸镀材料和所述第二蒸镀材料。
3.根据权利要求1所述的发光器件的制造方法，其中使所述第一有机化合物层的表面和所述第二衬底的表面之间的距离成为0mm以上且50mm以下地提供所述第二衬底。
4.根据权利要求1所述的发光器件的制造方法，其中在加热所述第一有机化合物层期间控制所述第二衬底的温度。
5.一种发光器件的制造方法，包括：
在第一衬底上形成包含主体材料及其蒸镀温度比所述主体材料高的掺杂剂材料的第一有机化合物层；
将具有第一电极的第二衬底设置在与所述第一衬底相对的位置，以使所述第一电极和所述第一有机化合物层相对；
通过以所述主体材料的蒸镀温度以上且低于所述掺杂剂材料的蒸镀温度的温度加热所述第一有机化合物层并使它蒸发，来在提供于所述第二衬底上的所述第一电极上形成第二有机化合物层；
在所述第二有机化合物层上形成第二电极，
其中，所述第一有机化合物层通过旋涂法、喷墨法、浸涂法、浇注法、模压涂敷法、辊涂法、刮刀涂布法、刮棒涂布法、凹版涂布法或印刷法形成在所述第一衬底上，并且
其中，使用加热单元来执行所述第一有机化合物层的加热，使所述加热单元在加热时比加热前更接近所述第一衬底。
6.根据权利要求5所述的发光器件的制造方法，其中使用其蒸镀温度比所述掺杂剂材料的分解温度低的材料作为所述主体材料。
7.根据权利要求5所述的发光器件的制造方法，其中所述第二有机化合物层包含所述掺杂剂材料和所述主体材料。
8.根据权利要求5所述的发光器件的制造方法，其中使所述第一有机化合物层的表面和所述第二衬底的表面之间的距离成为0mm以上且50mm以下地提供所述第二衬底。
9.根据权利要求5所述的发光器件的制造方法，其中在加热所述第一有机化合物层期间控制所述第二衬底的温度。
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