CN103382545A - 发光元件的制造方法及成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的之一是提供一种可靠性高的有机EL元件。本发明的目的之一是提供一种能够制造可靠性高的有机EL元件的成膜装置。在进行排气及使用质谱仪对成膜室内的水分压进行测量的同时进行如下步骤:在减压下的成膜室内加热成膜材料而使其汽化的第一工序;以及在成膜室内形成包括在EL层中的层的第二工序,其中,在开始第二工序时,水分压小于第一工序中的水分压的平均值。或者,成膜装置所具备的成膜室包括成膜材料室并连接于排气机构。该成膜材料室利用滑板阀与成膜室区分,包括具备加热机构的成膜材料保持部,并连接于质谱仪及排气机构。由于在成膜材料室内可以预先充分地去除包含在成膜材料中的水分等杂质,所以可以抑制来源于成膜材料的水分扩散到成膜室内。

Description

发光元件的制造方法及成膜装置
技术领域
本发明涉及一种利用有机电致发光(Electroluminescence,以下也称为EL)现象的发光元件(以下,也称为有机EL元件)的制造方法。另外,本发明涉及一种用于有机EL元件的制造的成膜装置。
背景技术
对有机EL元件积极地进行研究开发。有机EL元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光有机化合物的层(EL层)的结构,并且有机EL元件由于具有可实现薄型轻量化、能够对输入信号进行高速响应、能够实现直流低电压驱动等的特性,所以作为下一代的平板显示元件受到关注。另外,使用有机EL元件的显示器还具有优异的对比度、清晰的图像质量及广视角的特征。再者,由于有机EL元件为面状光源,因此期望将有机EL元件应用于液晶显示器的背光灯、照明等的光源。
已知用于有机EL元件的有机化合物或金属材料容易与水分或氧等杂质起反应而劣化。当有机化合物或金属材料与该杂质起反应时,有机EL元件的寿命大幅度地下降。
由此,在形成有机EL元件时被要求以不暴露于大气的方式进行如下工序的技术,即去除下部电极表面的水分等,在其上形成EL层及上部电极,并进行密封。例如,已知通过一个装置能够进行EL层的形成、上部电极的形成及密封的多室方式或串列方式的薄膜形成装置(专利文献1)。
[专利文献1]日本专利申请公开2001-102170号公报
在形成有机EL元件所包括的蒸镀膜时,由于成膜室的减压或成膜材料的加热等而成膜材料所包含的水分等杂质排出到成膜室内。在蒸镀膜受到这些杂质的影响时,有所制造的有机EL元件的可靠性下降(寿命缩短)的问题。
发明内容
本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的有机EL元件。另外,本发明的一个方式的目的之一是提供一种能够制造可靠性高的有机EL元件的成膜装置。
本发明的一个方式是一种在一对电极之间包括包含发光有机化合物的层(EL层)的发光元件(有机EL元件)的制造方法,包括如下步骤:在使用质谱仪对成膜室内的水分压进行测量的同时进行第一工序和第二工序,在该第一工序中,将配置在成膜室中的成膜材料所包含的水分排出到成膜室的外部,在该第二工序中,使用该成膜材料形成包括在EL层中的层。
成膜材料根据加热温度有时发生如下问题:即使以充分的时间进行第一工序的加热,也不充分释放成膜材料所包含的水分。此时,在第二工序中以高于该加热温度的温度使成膜材料汽化而进行成膜时,残留在成膜材料中的水分从成膜材料释放。因此,在本发明的一个方式中,在第一工序中加热成膜材料而使其一部分汽化。由此,可以充分去除成膜材料所包含的水分。此外,当在第二工序中使成膜材料汽化时,从该成膜材料释放的水分量很少。
另外,通过在使用质谱仪对水分压进行测量的同时将成膜材料所包含的水分排出到成膜室的外部,可以在确认从成膜材料及成膜室充分去除水分之后进行成膜。由此,可以抑制所形成的层包含水分,而可以制造可靠性高的有机EL元件。
本发明的一个方式是一种在衬底上制造在一对电极之间包括包含发光有机化合物的层的发光元件的方法,包括如下步骤:在进行排气及使用质谱仪对成膜室内的水分压进行测量的同时进行第一工序和第二工序,在该第一工序中,在减压下的成膜室内加热成膜材料而使其汽化,在该第二工序中,在成膜室内搬入衬底之后,在成膜室内形成包括在包含发光有机化合物的层中的层。
另外,本发明的一个方式是一种在一对电极间包括包含发光有机化合物的层的发光元件的制造方法,包括如下步骤:在进行排气及使用质谱仪对成膜室内的水分压进行测量的同时进行如下步骤:在减压下的成膜室内加热成膜材料而使其汽化的第一工序;以及在成膜室内形成包括在包含发光有机化合物的层中的层的第二工序,其中,在开始第二工序时,水分压小于第一工序中的水分压的平均值。
注意,在本说明书等中,汽化不但包括从液体变化到气体的现象(蒸发或沸腾)而且还包括从固体直接变化到气体的现象(升华)。
另外,在本说明书等中,分压的值是使用质谱仪测量而得到的值。
通过进行第一工序,水分从成膜材料释放到成膜室内,而成膜室内的水分压上升。然后,通过减少成膜材料所包含的水分量,逐渐减少从成膜材料释放的水分量,并且通过将水分排出到成膜室的外部,成膜室内的水分压下降。之后,在成膜室内的水分压减小到小于第一工序中的水分压的平均值的数值后,作为第二工序,加热成膜材料而形成EL层所包括的层。
在本发明的一个方式中,通过使用质谱仪可以实时地确认成膜室内的水分压。因此,可以在水分压充分减小的成膜室内形成构成有机EL元件的膜。
在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,第二工序中的水分压的平均值小于第一工序中的水分压的平均值。
在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,第一工序中的加热温度为第二工序中的加热温度以上。
在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,包括在第一工序之前,在减压下的成膜室内以低于使成膜材料汽化的温度的温度加热成膜材料的工序。
尤其优选的是,在减压下的成膜室内以不使成膜材料汽化的温度加热成膜材料,并在成膜室内的水分压的值示出极大值之后开始第一工序。
在第一工序中,由于以使成膜材料汽化的温度以上的温度进行加热,所以成膜材料被汽化而被浪费。另外,有时因长时间且高温的加热而导致成膜材料的劣化。
由此,在本发明的一个方式的发光元件的制造方法中,通过在以不使成膜材料汽化的温度加热成膜材料并去除水分之后进行第一工序(以使成膜材料汽化的温度以上的温度加热成膜材料),来从成膜材料去除上述加热不能够去除的水分。由此,可以降低通过第一工序汽化的成膜材料的量而抑制成膜材料的花费。此外,可以抑制长时间且高温的加热导致的成膜材料的劣化。
另外,在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,在第一工序与第二工序之间包括不加热成膜材料的期间,或以低于使成膜材料汽化的温度的温度加热成膜材料的期间。
尤其优选的是,在第一工序中,在成膜室内的水分压的值示出极大值之后包括不加热成膜材料的期间,或以低于使成膜材料汽化的温度的温度加热成膜材料的期间。
通过停止加热或将加热温度设定为不使成膜材料汽化的温度,停止成膜材料的汽化。由于即使停止加热(或降低加热温度)成膜材料也处于高温状态,所以成膜材料所包含的水分等杂质继续被去除。此外,从成膜材料去除的水分等杂质继续排出到成膜室的外部。由此,可以减少通过第一工序汽化的成膜材料的量而抑制成膜材料的花费。此外,可以抑制长时间且高温的加热导致的成膜材料的劣化。
另外,在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,在第一工序中使成膜材料汽化而在衬底上形成蒸镀膜。通过回收形成在该衬底上的蒸镀膜,可以将蒸镀膜再次用作成膜材料。由此,可以节省成膜材料,所以是优选的。
另外,在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,在加热成膜室的壁的同时进行第一工序。再者,优选的是,在进行第一工序之前加热成膜室的壁。
通过使成膜室的壁的温度上升,容易使水分等杂质从壁脱离而将该杂质排出到成膜室的外部,所以是优选的。
另外,在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,在进行第二工序之前冷却成膜室的壁。再者,优选的是,在冷却成膜室的壁的同时进行第二工序。
通过使成膜室的壁的温度下降,不容易使水分等杂质从壁脱离。可以抑制附着到壁的水分等杂质从壁脱离而混入到成膜中的膜,所以是优选的。
另外,在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,在水(18H2O)的分压为1×10-4Pa以下的成膜室内进行第二工序。
在此,包含锂等具有高反应性的材料的层容易与水分等杂质起反应。另外,在发光层包含杂质时容易显著出现对发光元件的特性的影响。因此,在这些层的制造中,优选的是,在水分压为2×10-5Pa以下的成膜室内进行第二工序,更优选的是,在水分压为1×10-5Pa以下的成膜室内进行第二工序。
此外,氧也是对有机EL元件的可靠性有影响的杂质。因此,在开始第二工序时,氧原子(16O)的分压优选小于第一工序中的氧原子分压的平均值。另外,优选在氧原子分压为2×10-6Pa以下的成膜室内进行第二工序。
在上述有机EL元件的制造方法中,优选的是,质谱仪是四极质谱仪。
另外,本发明的一个方式是一种成膜装置,包括:包括具备加热机构的成膜材料保持部并连接于排气机构及质谱仪的成膜室;以及根据质谱仪测量的成膜室的水分压的值而控制加热机构的控制部。
另外,本发明的一个方式是一种成膜装置,包括:包括具备加热机构的成膜材料保持部、加热壁面的机构及冷却壁面的机构并连接于排气机构及质谱仪的成膜室。
在上述成膜装置中,质谱仪优选是四极质谱仪。
另外,本发明的一个方式的成膜装置所具备的成膜室包括成膜材料室并连接于排气机构。该成膜材料室利用滑板阀与成膜室区分,包括具备加热机构的成膜材料保持部,并连接于质谱仪及排气机构。
在关闭滑板阀的状态下使用质谱仪对成膜材料室内的水(18H2O)的分压进行测量的同时,利用加热机构加热成膜材料。从被加热的成膜材料释放水分等杂质。使用排气机构将该杂质排出到成膜材料室的外部。而且,在确认成膜材料室内的水分压充分低之后,打开滑板阀。由于包含在成膜材料室内的水分量充分降低,所以可以抑制在打开滑板阀之后水分等杂质扩散到成膜室内。
在打开滑板阀的状态下使用成膜材料在搬入到成膜室的衬底上形成蒸镀膜。由于成膜材料被充分地去除水分等杂质,所以可以降低包含在蒸镀膜中的水分量。另外,由于在充分降低包含在成膜材料室内的水分量之后打开滑板阀,所以在成膜室内几乎不包含来源于成膜材料的水分。由此,可以抑制水分包含于在该成膜室中形成的蒸镀膜中,而可以制造可靠性高的有机EL元件。
本发明的一个方式是一种成膜装置,包括:连接于第一排气机构并包括成膜材料室的成膜室,其中,成膜材料室利用滑板阀与成膜室区分,连接于质谱仪及第二排气机构,并包括具备加热机构的成膜材料保持部。
在上述成膜装置中,成膜材料室优选具备加热成膜材料室的内壁的机构。另外,在上述成膜装置中,成膜材料室优选具备冷却成膜材料室的内壁的机构。另外,在上述成膜装置中,成膜室优选具备加热成膜室的内壁的机构。另外,在上述成膜装置中,成膜室优选具备冷却成膜室的内壁的机构。另外,在上述成膜装置中,成膜室优选连接于质谱仪。另外,在上述成膜装置中,连接于成膜材料室的质谱仪优选是四极质谱仪。另外,在上述成膜装置中,连接于成膜室的质谱仪优选是四极质谱仪。
本发明的一个方式是一种使用上述成膜装置的在一对电极间包括包含发光有机化合物的层的发光元件的制造方法,包括如下步骤:在利用第一排气机构及第二排气机构进行排气以及使用质谱仪对成膜材料室内的水分压进行测量的同时,进行在滑板阀被关闭而与减压下的成膜室隔开的减压下的成膜材料室内使用加热机构加热保持在成膜材料保持部的成膜材料的第一工序以及打开滑板阀的第二工序;使用该成膜材料在配置在成膜室内的衬底上形成包括在包含发光有机化合物的层中的层,其中,在开始第二工序时,成膜材料室内的水分压小于第一工序中的水分压的平均值。
本发明的一个方式是一种使用上述成膜装置的在一对电极间包括包含发光有机化合物的层的发光元件的制造方法,包括如下步骤:在利用第一排气机构及第二排气机构进行排气以及使用质谱仪对成膜材料室内的水分压进行测量的同时,进行在滑板阀被关闭而与减压下的成膜室隔开的减压下的成膜材料室内使用加热机构加热保持在成膜材料保持部的成膜材料的第一工序以及打开滑板阀的第二工序;使用该成膜材料在配置在成膜室内的衬底上形成包括在包含发光有机化合物的层中的层,其中,在开始第二工序时,成膜材料室内的水分压为1×10-4Pa以下。
在上述发光元件的制造方法中,优选的是,第一工序中的加热机构的温度为使成膜材料汽化的温度以上。
在本发明的一个方式中,通过在使用质谱仪对水分压进行测量的同时将成膜材料所包含的水分排出到成膜室的外部,在确认从成膜材料及成膜室充分去除水分之后进行成膜。由此,可以抑制水分包含在所形成的层中,而可以提供可靠性高的有机EL元件。
另外,在本发明的一个方式的成膜装置所具备的成膜室中,由于在成膜材料室内可以预先充分地去除包含在成膜材料中的水分等杂质,所以可以抑制来源于成膜材料的水分扩散到成膜室内。而且,可以抑制水分包含于在该成膜室中形成的蒸镀膜中,而可以制造可靠性高的有机EL元件。
附图说明
图1是示出成膜方法的一个例子的图;
图2A和图2B是示出成膜装置的一个例子的图;
图3A至图3C是示出成膜室的一个例子的图;
图4A至图4F是示出发光元件的一个例子的图;
图5A至图5E是示出电子设备的一个例子的图;
图6A和图6B是示出照明装置的一个例子的图;
图7A和图7B是示出实施例的发光元件的图;
图8A和图8B是示出根据实施例1的水分压的图;
图9A和图9B是示出根据实施例1的氧原子分压的图;
图10是示出根据实施例1的分压的比率的图;
图11A和图11B是示出实施例1的发光元件的亮度-电流效率特性及电压-电流特性的图;
图12A和图12B是示出实施例1的发光元件的发射光谱及可靠性测试的结果的图;
图13是示出根据实施例2的水分压的图;
图14A和图14B是示出根据实施例2的水分压的图;
图15A和图15B是示出实施例2的发光元件的亮度-电流效率特性及电压-电流特性的图;
图16是示出实施例2的发光元件的发射光谱的图;
图17是示出实施例2的发光元件的可靠性测试的结果的图;
图18是示出根据实施例3的水分压的图;
图19A和图19B是示出根据实施例3的水分压的图;
图20A和图20B是示出实施例3的发光元件的亮度-电流效率特性及电压-电流特性的图;
图21是示出实施例3的发光元件的发射光谱的图;
图22是示出实施例3的发光元件的可靠性测试的结果的图;
图23是示出根据实施例4的水分压的图;
图24A和图24B是示出根据实施例4的水分压的图;
图25A和图25B是示出实施例4的发光元件的亮度-电流效率特性及电压-电流特性的图;
图26是示出实施例4的发光元件的发射光谱的图;
图27是示出实施例4的发光元件的可靠性测试的结果的图;
图28是示出成膜室的一个例子的图;
图29A至图29E是示出成膜方法的一个例子的图。
具体实施方式
参照附图对实施方式进行详细的说明。但是,本发明不局限于以下说明,而所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实就是其方式及详细内容在不脱离本发明的宗旨及其范围的情况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局限在以下所示的实施方式所记载的内容中。注意,在以下说明的发明的结构中,在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示同一部分或具有同一功能的部分,而省略其重复说明。
实施方式1
在本实施方式中,参照图1至图3C说明本发明的一个方式的成膜装置和本发明的一个方式的发光元件的制造方法。
在本发明的一个方式的发光元件的制造方法中,在进行排气及使用质谱仪对该成膜室内的水分压进行测量的同时进行如下步骤:在减压下的成膜室内加热成膜材料而使其汽化的第一工序;以及在该成膜室内形成包括在EL层中的层的第二工序。而且,在开始该第二工序时,水分压小于该第一工序中的水分压的平均值。
成膜材料根据加热温度有时发生如下问题:即使以充分的时间进行第一工序的加热,也不充分释放成膜材料所包含的水分。此时,在第二工序中以高于该加热温度的温度使成膜材料汽化而进行成膜时,残留在成膜材料中的水分从成膜材料释放。因此,在本发明的一个方式的发光元件的制造方法中,在第一工序中加热成膜材料而使其一部分汽化。由此,成膜材料所包含的水分排出到成膜室内,再者排出到成膜室的外部。此外,当在第二工序中使成膜材料汽化时,从该成膜材料释放的水分量很少。
在成膜室内的水分压减小到小于第一工序中的水分压的平均值的数值后,作为第二工序,加热成膜材料而形成EL层所包括的层。由此,可以抑制所形成的层包含水分,而可以制造可靠性高的发光元件。
《成膜装置》
首先,说明能够应用本发明的一个方式的发光元件的制造方法制造发光元件的成膜装置。
例如,通过使用串列方式或多室方式的成膜装置,可以制造应用本发明的一个方式的发光元件的制造方法的发光元件。在这些成膜装置中,如果至少一个成膜室具有连接于质谱仪及排气机构并具备用来加热成膜材料的加热机构的结构,可以应用本发明的一个方式的发光元件的制造方法。
图2A和图2B示出本发明的一个方式的成膜装置。
图2A示出串列方式的成膜装置。图2A所示的成膜装置包括装载闭锁室101、预处理室102、多个成膜室(成膜室103a、成膜室103b、成膜室103c、成膜室103d、成膜室103e及成膜室103f)、递送室104、后处理室105以及装载闭锁室106。
各室分别具备能够控制内部的压力的排气机构。此外,各室也可以分别具备能够调整内部的气氛的气体引入机构。
作为排气机构,可以根据各室的使用用途适当地选择排气装置,例如可以举出具备低温泵、溅射离子泵、钛升华泵等具有吸附单元的泵的排气机构或具备设置有冷阱的涡轮泵的排气机构等。
装载闭锁室101连接于排气机构。将衬底搬入到大气压下的装载闭锁室101,然后利用排气机构减小室内的压力。
在预处理室102中,可以进行加热处理等,以去除附着到衬底上的杂质。
在多个成膜室中,可以形成构成发光元件的层。在本发明的一个方式的成膜装置中,至少一个成膜室具有连接于质谱仪并具备用来加热成膜材料的加热机构的结构即可。另外,所有成膜室也可以采用该结构。成膜室分别具备缓冲部,并隔着缓冲部连接于相邻的成膜室。通过设置缓冲部,可以防止从相邻的成膜室飞来的成膜材料混入到成膜中的膜的现象。
递送室104连接于排气机构。可以通过递送室104将处于被减压的环境下的衬底移送到大气压下等压力不同的环境。
在后处理室105中,制造有发光元件的衬底被搬入。另外,可以从成膜装置的外部搬入密封衬底等。在后处理室105中,在不使发光元件暴露于大气的状态下,密封发光元件。本实施方式所示的后处理室105具备衬底容纳室和密封室的两个室。在密封发光元件时,密封室在惰性气氛或减压气氛下即可。作为减压气氛,例如采用压力为100Pa以下,优选为1Pa以下的气氛,即可。
可以从装载闭锁室106搬出密封了发光元件的衬底。
图2B示出多室方式的成膜装置。图2B所示的成膜装置包括装载闭锁室101、预处理室102、多个成膜室(成膜室103a、成膜室103b、成膜室103c、成膜室103d、成膜室103e及成膜室103f)、递送室104、后处理室105、装载闭锁室106、衬底待机室107、搬送室108以及衬底搬送机构109。
装载闭锁室101连接于排气机构2001。将衬底搬入到大气压下的装载闭锁室101,然后利用排气机构2001减小室内的压力。
预处理室102连接于排气机构2002。在预处理室102中,可以进行加热处理等,以去除附着到衬底上的杂质。
在多个成膜室中,可以形成构成发光元件的层。成膜室分别连接于排气机构(参照图2B的排气机构2003a至2003f)。在本发明的一个方式的成膜装置中,至少一个成膜室具有连接于质谱仪并具备用来加热成膜材料的加热机构的结构即可。另外,所有成膜室也可以采用该结构。
作为质谱仪,可以使用偏转型(磁场型)质谱仪或非偏转型质谱仪。作为偏转型质谱仪可以举出单聚焦质谱仪、双聚焦质谱仪及摆线质谱计(cycloidal mass spectrometer)等,作为非偏转型质谱仪可以举出飞行时间质谱仪、奥米伽器(omegatron)及四极质谱仪等。
作为质谱仪,尤其优选使用四极质谱仪。由于四极质谱仪的分析部的尺寸小,所以容易安装在目的之处。再者,四极质谱仪可实现高速扫描,且在低质量区域中的灵敏度高。
递送室104连接于排气机构2004。可以通过递送室104将处于被减压的环境下的衬底移送到大气压下等压力不同的环境。
后处理室105连接于排气机构2005。在后处理室105中,制造有发光元件的衬底被搬入。另外,可以从成膜装置的外部搬入密封衬底等。在后处理室105中,在不使发光元件暴露于大气的状态下,密封发光元件。后处理室105在惰性气氛或减压气氛下即可。
装载闭锁室106连接于排气机构2006。可以从装载闭锁室106搬出密封了发光元件的衬底。
衬底待机室107连接于排气机构2007。在衬底待机室107中可以使发光元件的制造工序中的衬底待机。
搬送室108连接于排气机构2008。搬送室108具有将衬底从一个室搬送到另一个室的递送室的功能。
虽然在本实施方式中,作为包括容纳处理之前的衬底的衬底支架之处设置有装载闭锁室101,作为包括容纳处理之后的衬底的衬底支架之处设置有装载闭锁室106,但是本发明的一个方式的成膜装置不局限于此,也可以用一个室进行衬底的搬入和搬出。
接着,图3A至图3C示出成膜室的结构的一个例子。图3A至图3C所示的成膜室包括具备加热机构113的成膜材料保持部111,并且连接于排气机构119及四极质谱仪121。
图3A示出在成膜室的侧壁上设置有四极质谱仪121的情况。图3B示出在成膜室的上壁上设置有四极质谱仪121的情况。如图3A和图3B所示,四极质谱仪121优选设置在衬底保持部125或衬底123附近。由此,可以更正确地检测衬底123附近的水分量。此外,四极质谱仪121与衬底保持部125之间的最短距离优选小于四极质谱仪121与成膜材料保持部111之间的最短距离。
另外,如图3C所示,四极质谱仪121也可以设置在排气机构119附近。此外,一个成膜室与一个以上的四极质谱仪121连接即可,也可以与多个四极质谱仪连接。
在图3A至图3C所示的成膜室中,可以在使用四极质谱仪121对水分压进行测量的同时,利用加热机构113加热成膜材料而使其汽化。由于可以在确认充分去除成膜材料所包含的水之后在衬底上形成蒸镀膜,所以能够降低蒸镀膜所包含的水分,而可以制造可靠性高的发光元件。
再者,也可以使用四极质谱仪121对氧原子分压等进行测量。
作为连接于成膜室的排气机构,至少设置与其直接连接的排气机构119。再者,也可以设置通过管道127连接的排气机构129。排气机构129也可以通过管道连接于其他成膜室等。此时,排气机构119具备与排气机构129相比能够使成膜室内为更高真空状态的排气装置。
在图3A至图3C中,作为一个例子示出在成膜材料保持部111中保持有放入在容器中的成膜材料115的情况。作为放入成膜材料的容器,可以使用由热容量小的物质(钨、钼等)构成的坩埚或皿。利用加热机构113加热成膜材料115。被加热的成膜材料115汽化而蒸镀在衬底123上。
另外,一个成膜室也可以具备有多个成膜材料保持部111。通过在各成膜材料保持部111中配置不同的成膜材料,在该成膜室中可以使多个物质同时汽化而蒸镀(共蒸镀)。
另外,在图3A至图3C中,作为一个例子示出在衬底保持部125中保持有衬底123及掩模的情况。通过利用衬底旋转机构135旋转衬底123(及掩模),可以提高成膜的均匀性。衬底旋转机构135也可以兼作衬底搬送机构。
此外,在成膜室中也可以具备CCD摄像机等的成像单元133。通过具备成像单元133,可以确认衬底123和掩模的位置。
另外,在成膜室中,根据膜厚度测量机构137的测量结果可以推测在衬底表面形成的膜的厚度。作为膜厚度测量机构137,例如可以具备水晶振荡器等。
此外,为了控制汽化的成膜材料的蒸镀,优选在成膜装置内具备有挡板,该挡板遮挡衬底与容器,直到成膜材料的汽化速度稳定为止。在图3A至图3C中示出在成膜装置内具备有挡板146和挡板148的例子。
成膜室优选具备加热内壁的机构及冷却内壁的机构。在本实施方式中,具备加热机构117及冷却机构(未图示)。内壁优选使用导热性高的材料。此外,作为加热机构117可以使用包括电热线的细管加热器等。此外,作为冷却机构可以举出将冷却介质引入到细管中的结构等。但是,为了更正确地使用四极质谱仪121进行测量,优选在连接四极质谱仪121附近不设置加热机构及冷却机构。
通过使成膜室的壁的温度上升,容易使水分等杂质从壁脱离而将该杂质排出到成膜室的外部。因此,例如优选在本发明的一个方式的发光元件的制造方法中的第一工序之间利用加热成膜室的内壁的机构而加热成膜室的内壁。
与此相反,通过使成膜室的壁的温度下降,不容易使水分等杂质从壁脱离而可以抑制杂质扩散到成膜室内。因此,例如优选在本发明的一个方式的有机EL元件的制造方法中的第二工序之间利用冷却成膜室的内壁的机构而冷却成膜室的内壁。由此,可以抑制杂质混入到成膜中的膜中。
另外,本发明的一个方式的成膜装置也可以包括连接于四极质谱仪121及成膜材料保持部111所具备的加热机构113的控制部。控制部可以根据使用四极质谱仪121测量的水分压的值而控制成膜材料保持部111所具备的加热机构113的温度。
具体而言,实施者预先对控制部提供从一个步骤进入到下一个步骤的时序的条件。例如,可以对控制部提供如下条件:在四极质谱仪121中的水分压的值呈现极大值的几分钟之后或者呈现某个值(例如1×10-4Pa)以下的值几分钟之后,将加热机构113的温度改变为下一个步骤的温度。由此,即使实施者不一直观察装置或质谱仪,控制部也在示出适合于步骤的水分压的成膜室内自动进行各步骤,所以是优选的。此外,为了控制整个成膜装置,控制部也可以还连接于衬底搬送机构等。
《发光元件的制造方法》
如上所述,本发明的一个方式的发光元件的制造方法的特征在于形成包括在EL层中的层的工序。本发明的一个方式既可以应用于包括在EL层中的一个层的形成,又可以应用于构成EL层的多个层的形成。尤其是,优选应用于构成EL层的所有层的形成。在实施方式3中详细说明通过应用本发明的一个方式能够制造的发光元件的结构及材料的一个例子。
以下,作为一个例子,参照图1说明在图3A所示的成膜室中形成包括在EL层中的第一膜的情况。
<步骤S1:成膜材料的配置>
首先,在暴露于大气的成膜室中,在成膜材料保持部111中配置成膜材料。此时的成膜材料附着有水分或氧等大气成分。换言之,包含有对有机EL元件的杂质。
<步骤S2:成膜室的减压>
接着,使用排气机构119减小成膜室的压力。由此,成膜室中的水分或氧等大气成分排出到成膜室的外部。在此,成膜室的压力优选为10-4Pa以下。
在开始步骤S3之前,开始使用四极质谱仪121测量成膜室内的水分压(对应于图1的原点)。
<步骤S3:成膜材料的加热(低温)>
接着,利用成膜材料保持部111所具备的加热机构113加热成膜材料115。将步骤S3中的加热机构113的温度设定为不使成膜材料115汽化的温度。在图1中,步骤S3中的最高温度T2低于使成膜材料115汽化的温度T1。由此,成膜材料115所包含的水分或氧等杂质释放到成膜室内,而不使成膜材料115汽化。释放到成膜室内的杂质通过排气机构119排出到成膜室的外部。
由于从成膜材料115去除的水分扩散到成膜室内,成膜室内的水分压一次上升。之后,由于从成膜材料115排出到成膜室内的水分量的减少及使用排气机构119的水分的排气而水分压下降。优选在四极质谱仪121所测量的水分压的值显示极大值之后进入步骤S4。
优选在步骤S3中预先去除能够去除的杂质。由此,可以抑制在去除杂质时的成膜材料的汽化量,而可以节省成膜材料的使用量。另外,可以抑制长时间且高温的加热导致的成膜材料的劣化。
<步骤S4:成膜材料的加热(高温)>
在步骤S4中,以比步骤S3中的加热温度高的温度加热成膜材料115。具体而言,以使成膜材料115汽化的温度T1以上的温度进行加热。优选的是,将加热机构113的温度设定为步骤S6中的加热机构113的温度(成膜温度)以上。成膜材料115的温度越高,包含在成膜材料115中的水分或氧等杂质越容易脱离。由此,可以从成膜材料115去除在步骤S3中不能够去除的杂质。释放到成膜室内的杂质通过排气机构119排出到成膜室的外部。
此外,优选在步骤S4之前将衬底搬入到成膜室。通过在利用衬底搬送机构搬入衬底之后进行步骤S4,将汽化的成膜材料蒸镀在该衬底上。形成在衬底上的蒸镀膜可以再次用作成膜材料。因此,可以抑制在去除成膜材料所包含的杂质时的成膜材料的失掉量,所以是优选的。
由于从成膜材料115去除的水分扩散到成膜室内,成膜室内的水分压一次上升。之后,由于从成膜材料115排出到成膜室内的水分量的减少及使用排气机构119的水分的排气而水分压下降。优选在四极质谱仪121所测量的水分压的值显示极大值之后进入下一个步骤。
<步骤S5:成膜材料的加热(高温)的停止>
然后,将加热机构113的温度设定为不使成膜材料115汽化或升华的温度,或者停止加热。由此,停止成膜材料115的汽化。
也可以省略步骤S5而在步骤S4之后进行步骤S6,但是,即使停止加热(或使加热机构113的温度下降),成膜材料115也处于高温状态,由此成膜材料115所包含的水分继续被去除。此外,从成膜材料115去除的水分继续排出到成膜室的外部。由此,可以抑制在去除杂质时的成膜材料的汽化量,而可以节省成膜材料的使用量。另外,可以抑制长时间且高温的加热导致的成膜材料的劣化。
此外,在从步骤S2到步骤S5的期间中,排出到成膜室内的杂质有时吸附到成膜室的内壁。由此,优选使用加热成膜室的壁的机构加热成膜室的壁。由此,可以促进使附着在成膜室的壁上的杂质脱离并使该杂质排出到成膜室的外部。只要在步骤S2以后且开始步骤S6之前,就在任何时候也可以加热成膜室的壁。
<步骤S6:第一膜的形成>
搬入衬底123。而且,在水分压的值小于步骤S4中的四极质谱仪121所测量的水分压的平均值的成膜室内,在衬底123上形成第一膜。
在衬底123上预先形成有发光元件的下部电极。另外,也可以形成有构成EL层的其他层。
步骤S6中的水分压的平均值优选小于步骤S4中的水分压的平均值。
另外,步骤S6优选在水分压为1×10-4Pa以下的成膜室内进行。
在此,包含锂等具有高反应性的材料的层容易与水起反应。另外,在发光层包含杂质时容易显著出现对发光元件的特性的影响。因此,在第一膜是包含具有高反应性的材料的层或发光层时,优选的是,在水分压为2×10-5Pa以下的成膜室内进行成膜,更优选的是,在1×10-5Pa以下的成膜室内进行成膜。
另外,发光元件的可靠性不但受到水的影响而且受到氧的影响而下降。因此,优选在氧原子分压的值小于步骤S4中的四极质谱仪121所测量的氧原子分压的平均值的成膜室内,在衬底123上形成第一膜。此外,步骤S6中的氧原子分压的平均值优选小于步骤S4中的氧原子分压的平均值。尤其是,优选在氧原子分压为2×10-6Pa以下的成膜室内进行步骤S6。
在步骤S6中,在附着到成膜室的内壁的杂质脱离时,杂质扩散到成膜室中而混入到第一膜中,而有时缩短所制造的发光元件的寿命。因此,优选在使用冷却成膜室的壁的机构而冷却成膜室的内壁的同时进行步骤S6。此外,优选在进行步骤S6之前冷却成膜室的内壁。
在如上所述的制造方法中,在从成膜材料及成膜室充分去除水分之后形成包括在EL层中的层。由此,可以抑制包括在EL层中的层包含水分,而可以制造可靠性高的发光元件。
本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施方式2
在本实施方式中,参照图2A、图2B、图28、图29A至图29E说明与实施方式1不同的本发明的一个方式的成膜装置和本发明的一个方式的发光元件的制造方法。
《成膜装置》
首先,说明本发明的一个方式的成膜装置。
本发明的一个方式的成膜装置包括:连接于排气机构并包括成膜材料室的成膜室,其中,该成膜材料室利用滑板阀与成膜室区分,连接于质谱仪及排气机构,并包括具备加热机构的成膜材料保持部。
在该成膜室中,由于在成膜材料室内可以预先充分去除包含在成膜材料中的水分等杂质,所以可以抑制来源于成膜材料的水分扩散到成膜室内并可以抑制在该成膜室中形成的蒸镀膜包含水分,而可以制造可靠性高的发光元件。使用该成膜室既可以形成包括在EL层中的一个层,又可以形成构成EL层的多个层。尤其是,优选使用该成膜室形成构成EL层的所有层。
本发明的一个方式的成膜装置具备至少一个该成膜室即可,也可以具备多个该成膜室。此外,也可以还包括与上述结构不同的成膜室。
关于图2A和图2B所示的本发明的一个方式的成膜装置的详细内容,可以参照实施方式1。
接着,图28例示出连接于排气机构并包括成膜材料室的成膜室的结构。这里,该成膜材料室利用滑板阀与成膜室区分,连接于质谱仪及排气机构,并包括具备加热机构的成膜材料保持部。
图28所示的成膜室连接于排气机构419并包括成膜材料室450。
作为连接于成膜室的排气机构,至少设置与其直接连接的排气机构419。再者,也可以设置通过管道427连接的排气机构429。排气机构429也可以通过管道连接于其他成膜室或成膜材料室450等。此时,排气机构419具备与排气机构429相比能够使成膜室内为更高真空状态的排气装置。
另外,在图28中,作为一个例子示出在衬底保持部425中保持有衬底423及掩模的情况。通过利用衬底旋转机构435旋转衬底423(及掩模),可以提高成膜的均匀性。衬底旋转机构435也可以兼作衬底搬送机构。
此外,在成膜室中也可以具备CCD摄像机等的成像单元433。通过具备成像单元433,可以确认衬底423和掩模的位置。
成膜材料室450利用滑板阀451(门阀、闸阀等)与成膜室区分,连接于四极质谱仪421及排气机构439,并包括具备加热机构413的成膜材料保持部411。
作为连接于成膜材料室450的排气机构,至少设置与其直接连接的排气机构439。
图28示出关闭滑板阀451的情况。通过打开滑板阀451,可防止成膜材料室450的顶面的壁阻碍在衬底上形成蒸镀膜。此外,在成膜材料室450的侧面的壁也阻碍在衬底上形成蒸镀膜时,采用能够移动到不阻碍的位置的规格,即可。另外,通过关闭滑板阀451,可以使成膜材料室450的气氛与成膜室的气氛不同。由于滑板阀451的气密性高,所以在关闭滑板阀451时成膜材料室450可以被认为是独立的室(成为被密封的空间)。
在图28中,作为一个例子示出在成膜材料保持部411中保持有放入在容器中的成膜材料415的情况。作为放入成膜材料的容器,可以使用由热容量小的物质(钨、钼等)构成的坩埚或皿。利用加热机构413加热成膜材料415。
另外,一个成膜室也可以具备有多个成膜材料保持部。一个成膜材料室既可以具备一个成膜材料保持部,又可以具备多个成膜材料保持部。通过在各成膜材料保持部中配置不同的成膜材料,在该成膜室中可以使多个物质同时汽化而蒸镀(共蒸镀)。
另外,根据膜厚度测量机构437的测量结果可以推测在衬底表面形成的膜的厚度。作为膜厚度测量机构437,例如可以具备水晶振荡器等。膜厚测量机构437也可以设置在成膜材料室450的外部(成膜室内)。
此外,为了控制汽化的成膜材料的蒸镀,优选具备遮挡衬底与容器之间的挡板446和挡板448。
成膜材料室450优选具备加热内壁的机构及冷却内壁的机构。在本实施方式中,具备加热机构444及冷却机构(未图示)。内壁优选使用导热性高的材料。作为加热机构444可以使用包括电热线的细管加热器等。作为冷却机构可以举出将冷却介质引入到细管中的结构等。
通过使成膜材料室450的壁的温度上升,容易使水分等杂质从壁脱离而将该杂质排出到成膜材料室的外部。因此,例如优选在关闭滑板阀451,加热成膜材料415,而利用排气机构439将杂质排出到成膜材料室450的外部时加热内壁。
与此相反,通过使成膜材料室450的壁的温度下降,不容易使水分等杂质从壁脱离而可以抑制杂质扩散到成膜材料室450及成膜室内。因此,例如优选在打开滑板阀451而在衬底上形成蒸镀膜时冷却内壁。由此,可以抑制杂质混入到成膜中的膜中。
此外,成膜室优选也具备加热内壁的机构及冷却内壁的机构。在本实施方式中,具备加热机构417及冷却机构(未图示)。
另外,成膜室也可以连接于质谱仪。
图28所示的成膜室在关闭滑板阀451的状态下使用四极质谱仪421对成膜材料室450内的水分压进行测量的同时,利用加热机构413加热成膜材料415。从被加热的成膜材料415释放水分等杂质。使用排气机构439将该杂质排出到成膜材料室450的外部。而且,在确认成膜材料室450内的水分压充分低之后,打开滑板阀451。由于包含在成膜材料室450内的水分量充分降低,所以可以抑制在打开滑板阀451之后水分等杂质扩散到成膜室内。
在打开滑板阀451的状态下使用成膜材料415在搬入到成膜室的衬底423上形成蒸镀膜。由于成膜材料415在成膜材料室450内被充分地去除水分等杂质,所以可以降低包含在蒸镀膜中的水分量。另外,由于在充分降低包含在成膜材料室450内的水分量之后打开滑板阀451,所以在成膜室内几乎不包含来源于成膜材料的水分。由此,可以抑制水分包含于在该成膜室中形成的蒸镀膜中,而可以制造可靠性高的有机EL元件。
再者,也可以使用四极质谱仪421对成膜材料室450内的氧原子(16O)的分压等进行测量。
另外,本发明的一个方式的成膜装置也可以包括连接于四极质谱仪421及成膜材料保持部411所具备的加热机构413的控制部。控制部可以根据使用四极质谱仪421测量的水分压的值而控制成膜材料保持部411所具备的加热机构413的温度。
具体而言,实施者预先对控制部提供从一个步骤进入到下一个步骤的时序的条件。例如,可以对控制部提供如下条件:在四极质谱仪421中的水分压的值呈现极大值的几分钟之后或者呈现某个值(例如1×10-4Pa)以下的值几分钟之后,将加热机构413的温度改变为下一个步骤的温度。由此,即使实施者不一直观察装置或质谱仪,控制部也在示出适合于步骤的水分压的成膜材料室内自动进行各步骤,所以是优选的。此外,为了控制整个成膜装置,控制部也可以还连接于滑板阀451、衬底搬送机构等。
《发光元件的制造方法》
以下,说明在图28所示的成膜室中形成包括在EL层中的第一膜的情况的例子。另外,在实施方式3中详细说明通过应用本发明的一个方式能够制造的发光元件的结构或材料的一个例子。
<步骤S1:成膜材料的配置>
首先,在暴露于大气的成膜材料室450中,在成膜材料保持部411中配置成膜材料415。此时的成膜材料415附着有水分或氧等大气成分。换言之,包含有对有机EL元件的杂质。
另外,在成膜室及成膜材料室450在减压下时,优选在关闭滑板阀451之后将成膜材料室450暴露于大气。通过在关闭滑板阀451之后将只有成膜材料室450暴露于大气,可以防止整个成膜室暴露于大气时的广范围的污染等。在将只有成膜材料室450暴露于大气而进行排气及减压的情况下需要的时间比在整个成膜室暴露于大气之后对整个成膜室进行排气及减压的情况下需要的时间短,所以是优选的。
<步骤S2:成膜材料室的减压>
接着,使用排气机构439减小成膜材料室450的压力。由此,成膜材料室450中的水分或氧等大气成分排出到成膜材料室450的外部。在此,成膜材料室450的压力优选为10-4Pa以下。
在开始步骤S3之前,开始使用四极质谱仪421测量成膜材料室450内的水分压。
<步骤S3:成膜材料的加热>
接着,利用成膜材料保持部411所具备的加热机构413加热成膜材料415。由此,成膜材料415所包含的水分或氧等杂质释放到成膜材料室450内。释放到成膜材料室450内的杂质通过排气机构439排出到成膜材料室450的外部。
由于从成膜材料415去除的水分扩散到成膜材料室450内,成膜材料室450内的水分压一次上升。之后,由于从成膜材料415排出到成膜材料室450内的水分量的减少及使用排气机构439的水分的排气而水分压下降。
此时,优选将加热机构413的温度设定为使成膜材料415汽化的温度以上,更优选将加热机构413的温度设定为步骤S4中的加热机构413的温度(成膜温度)以上。成膜材料415的温度越高,包含在成膜材料415中的水分或氧等杂质越容易脱离。由此,通过在步骤S3中以步骤S4中的加热机构413的温度以上的温度进行加热,可以抑制在成膜时杂质从成膜材料脱离。
尤其是,优选在以低于使成膜材料415汽化的温度的温度去除能够去除的杂质之后将其温度设定为汽化的温度以上的温度。可以抑制在去除杂质时的成膜材料的汽化量,而可以节省成膜材料的使用量。另外,可以抑制长时间且高温的加热导致的成膜材料的劣化。
此外,通过步骤S3汽化的成膜材料有时附着到成膜材料室450的内壁或滑板阀451。在内壁及滑板阀采用层结构且附着成膜材料的层当暴露于大气时能够装卸的情况下,附着到层上的膜可以再次用作成膜材料。因此,可以抑制在去除成膜材料所包含的杂质时的成膜材料的失掉量,所以是优选的。
优选通过在步骤S4之前将加热机构413的温度设定为不使成膜材料415汽化或升华的温度或者停止加热,停止成膜材料415的汽化。
即使停止加热(或使加热机构413的温度下降),成膜材料415也处于高温状态,由此成膜材料415所包含的水分继续被去除。此外,从成膜材料415去除的水分继续排出到成膜材料室450的外部。由此,可以抑制在去除杂质时的成膜材料的汽化量,而可以节省成膜材料的使用量。另外,可以抑制长时间且高温的加热导致的成膜材料的劣化。
此外,在从步骤S2到步骤S3的期间中,排出到成膜材料室450内的杂质有时吸附到成膜材料室450的内壁。由此,优选使用加热成膜材料室450的壁的机构加热成膜材料室450的壁。由此,可以促进使附着在成膜材料室450的壁上的杂质脱离并使该杂质排出到成膜材料室450的外部。只要在步骤S2以后且开始步骤S3之前,就在任何时候也可以加热成膜材料室450的壁。
此外,在步骤S4之前将成膜室内设定为减压下。在此,成膜室内的压力优选为10-4Pa以下。
再者,搬入衬底423。在衬底423上预先形成有发光元件的下部电极。另外,也可以形成有构成EL层的其他层。
<步骤S4:滑板阀的打开>
在确认到四极质谱仪421所测量的水分压充分低之后打开滑板阀451。
例如,优选在水分压成为小于步骤S3中的水分压的平均值的值之后打开滑板阀451。或者,优选在水分压成为1×10-4Pa以下之后打开滑板阀451。
在此,包含锂等具有高反应性的材料的层容易与水起反应。另外,在发光层包含杂质时容易显著出现对发光元件的特性的影响。因此,在第一膜是包含具有高反应性的材料的层或发光层时,优选的是,在水分压成为2×10-5Pa以下之后打开滑板阀451,更优选的是,在水分压成为1×10-5Pa以下之后打开滑板阀451。
另外,发光元件的可靠性不但受到水的影响而且受到氧的影响而下降。因此,优选在打开滑板阀451时氧原子分压的值小于步骤S3中的四极质谱仪421所测量的氧原子分压的平均值。
在步骤S4以后,在附着到成膜材料室450的内壁的杂质脱离时,杂质扩散到成膜室中而混入到第一膜中,而有时缩短所制造的发光元件的寿命。因此,优选在使用冷却成膜材料室450的壁的机构而冷却成膜材料室450的内壁的同时进行步骤S4以后的步骤。此外,优选在进行步骤S4之前冷却成膜材料室450的内壁。
在如上所述的制造方法中,在从成膜材料及成膜材料室450充分去除水分之后打开滑板阀451。因此,可以抑制来源于成膜材料的水分扩散到成膜室内并可以抑制在该成膜室中形成的蒸镀膜包含水分,而可以制造可靠性高的发光元件。
另外,图29A至图29E示出使用与图28不同的成膜室的结构及使用该成膜室的发光元件的制造方法。
图29A所示的成膜材料室450具备分别保持在成膜材料保持部中的成膜材料415a及成膜材料415b。另外,成膜室460在成膜材料室450的外部也具备分别保持在成膜材料保持部中的成膜材料415c及成膜材料415d。另外,成膜材料415a至415d既可以使用相同材料,又可以使用不同材料。
通过关闭滑板阀451,可以在使成膜材料室450的外部保持在减压下的状态下将只有成膜材料室450内暴露于大气。
成膜材料室450连接于排气机构439及四极质谱仪421。
因此,如图29B所示,可以在使用成膜材料415c及成膜材料415d在衬底423a上形成蒸镀膜的同时加热成膜材料415a及成膜材料415b而去除成膜材料所包含的水分等杂质。
在成膜材料415c及成膜材料415d的残量变少时停止加热。此外,也停止接着被形成蒸镀膜的衬底423b的移动。然后,打开滑板阀451(图29C)。在此,不但滑板阀451而且成膜材料室450的侧壁也可以移动。
之后,使用在成膜材料室450内充分去除杂质的成膜材料415a及成膜材料415b在衬底423b上形成蒸镀膜(图29D)。
另外,在成膜材料415c及成膜材料415d具备在不同的成膜材料室内时,关闭滑板阀,然后将该成膜材料室内暴露于大气,来可以进行材料的交换等(图29E)。
如上所述,在应用本发明的一个方式的成膜装置中,可以在去除成膜材料所包含的水分等杂质的同时形成蒸镀膜,由此可以高效率地制造发光元件,所以是优选的。
此外,即使配置在一个成膜材料保持部中的成膜材料的量少,装置的处理效率也不下降,由此可以抑制长时间的加热等导致的成膜材料的劣化,所以是优选的。
本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施方式3
在本实施方式中,参照图4A至4F说明通过应用本发明的一个方式能够制造的发光元件的一个例子。
本实施方式所例示出的发光元件包括一对电极(第一电极及第二电极)以及设置在该一对电极之间的EL层。该一对电极中的一个被用作阳极,而另一个被用作阴极。该EL层至少包括发光层。通过应用本发明的一个方式,可以形成在EL层中的由可蒸镀的材料构成的层。作为可蒸镀的材料,例如,可以举出低分子化合物或无机化合物。
在通过应用本发明的一个方式而制造的发光元件中,水分等的杂质含量降低。因此,可以实现可靠性高的发光元件。
本发明的一个方式可以应用于顶部发光(顶面发射)结构的发光元件、底部发光(底面发射)结构的发光元件、双面发光(双面发射)结构的发光元件中的任何一种发光元件的制造中。
图4A所示的发光元件在第一电极201和第二电极205之间具有EL层203。在本实施方式中,第一电极201被用作阳极,而第二电极205被用作阴极。
当对第一电极201和第二电极205之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时,空穴从第一电极201一侧注入EL层203,并电子从第二电极205一侧注入EL层203。被注入的电子和空穴在EL层203中重新结合,由此,包含在EL层203中的发光物质发光。
如上所述,EL层203至少包括发光层。在EL层203中,作为发光层以外的层,还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
EL层203既可以使用低分子化合物,又可以使用高分子化合物,并且也可以包含无机化合物。
图4B示出EL层203的具体结构例子。图4B所示的EL层203从第一电极201一侧依次层叠有空穴注入层301、空穴传输层302、发光层303、电子传输层304及电子注入层305。
图4C所示的发光元件在第一电极201和第二电极205之间具有EL层203,并在EL层203和第二电极205之间具有中间层207。
图4D示出中间层207的具体结构例子。中间层207至少包括电荷产生区域308。除了电荷产生区域308之外,中间层207可以还包括电子中继层307和电子注入缓冲层306。
当对第一电极201和第二电极205之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时,在电荷产生区域308中产生空穴和电子,并空穴移动到第二电极205,电子移动到电子中继层307。电子中继层307的电子传输性高,因此将在电荷产生区域308中产生的电子及时送达到电子注入缓冲层306。电子注入缓冲层306缓和将电子注入到EL层203时的势垒,而提高对EL层203的电子注入效率。从而,在电荷产生区域308中产生的电子经过电子中继层307和电子注入缓冲层306注入到EL层203的LUMO能级。
电子中继层307可以防止构成电荷产生区域308的物质和构成电子注入缓冲层306的物质在界面起反应而损坏彼此的功能等的相互作用。
如图4E和4F所示的发光元件那样,也可以在第一电极201和第二电极205之间层叠有多个EL层。在此情况下,优选在层叠的EL层之间设置有中间层207。例如,图4E所示的发光元件在第一EL层203a和第二EL层203b之间具有中间层207。另外,图4F所示的发光元件具有n层的EL层(n是2以上的自然数),并在层叠的EL之间设置有中间层207。
对设置在EL层203(m)和EL层203(m+1)之间的中间层207中的电子和空穴的举动进行说明。当对第一电极201和第二电极205之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时,在中间层207中产生空穴和电子,空穴移动到设置在第二电极205一侧的EL层203(m+1),电子移动到设置在第一电极201一侧的EL层203(m)。注入到EL层203(m+1)的空穴与从第二电极205一侧注入的电子重新结合,由此包含在该EL层203(m+1)中的发光物质发光。另外,注入到EL层203(m)的电子与从第一电极201一侧注入的空穴重新结合,由此包含在该EL层203(m)中的发光物质发光。因此,在中间层207中产生的空穴和电子分别在不同的EL层中发光。
另外,当通过将EL层设置为彼此接触,在两者之间形成与中间层同样的结构时,可以将EL层设置为彼此接触。例如,在EL层的一个表面上形成有电荷产生区域的情况下,可以以与该表面接触的方式设置EL层。
另外,通过使每个EL层的发光颜色互不相同,可以作为整个发光元件得到所希望的颜色的发光。例如,在具有两个EL层的发光元件中,通过使第一EL层和第二EL层的发光颜色为互补色,也可以得到作为发光元件整体发射白色光的发光元件。在此,“互补色”是指在彼此混合时成为无彩色的颜色之间的关系。即,通过将从发射互补色光的物质得到的光混合,可以得到白色发光。这可以应用于具有三个以上的EL层的发光元件。
图4A至4F的结构可以彼此组合而使用。例如,可以在图4F的第二电极205和EL层203(n)之间设置中间层207。
以下例示出可以用于各层的材料。注意,各层不局限于单层,而也可以采用两层以上的叠层。
<阳极>
用作阳极的电极(第一电极201)可以使用具有导电性的金属、合金、导电性化合物等中的一种或多种而形成。尤其是,优选使用功函数大(4.0eV以上)的材料。例如,可以举出铟锡氧化物(ITO:IndiumTin Oxide)、含有硅或氧化硅的铟锡氧化物、铟锌氧化物、含有氧化钨及氧化锌的氧化铟、石墨烯、金、铂、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或金属材料的氮化物(例如氮化钛)等。
另外,当阳极与电荷产生区域接触时,与功函数的大小无关,可以使用各种各样的导电材料。例如,可以使用铝、银、包含铝的合金等。
<阴极>
用作阴极的电极(第二电极205)可以使用具有导电性的金属、合金、导电性化合物等中的一种或多种而形成。尤其是,优选使用功函数小(3.8eV以下)的材料。例如,可以使用属于元素周期表中第1族或第2族的元素(例如,锂或铯等的碱金属、钙或锶等的碱土金属、镁等)、包含上述元素的合金(例如,Mg-Ag或Al-Li)、铕或镱等的稀土金属、包含上述稀土金属的合金、铝、银等。
另外,当阴极与电荷产生区域接触时,与功函数的大小无关,可以使用各种各样的导电材料。例如,可以使用ITO、含有硅或氧化硅的铟锡氧化物等。
作为发光元件,既可以采用阳极和阴极中的一个是透过可见光的导电膜,而另一个是反射可见光的导电膜的结构,又可以采用阳极和阴极双方都是透过可见光的导电膜的结构。
透过可见光的导电膜例如可以使用氧化铟、ITO、铟锌氧化物、氧化锌、添加有镓的氧化锌等而形成。另外,通过将金、铂、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜、钯或钛等的金属材料、或上述金属材料的氮化物(例如,氮化钛)等形成得薄以使其具有透光性,来可以将其用作透过可见光的导电膜。此外,可以使用石墨稀等。
反射可见光的导电膜例如可以使用铝、金、铂、银、镍、钨、铬、钼、铁、钴、铜或钯等的金属材料、铝和钛的合金、铝和镍的合金、铝和钕的合金等的含有铝的合金(铝合金)或银和铜的合金等的含有银的合金而形成。银和铜的合金的耐热性高,所以这是优选的。此外,也可以在上述金属材料或合金中添加有镧、钕或锗等。
各个电极可以使用真空蒸镀法或溅射法形成。另外,在使用银膏等的情况下,可以使用涂敷法或喷墨法。
<空穴注入层301>
空穴注入层301是包含空穴注入性高的物质的层。
作为空穴注入性高的物质,例如可以使用金属氧化物,诸如钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物和锰氧化物等,或者酞菁类化合物,诸如酞菁(缩写:H2Pc)、酞菁铜(Ⅱ)(缩写:CuPc)等。
另外,可以使用高分子化合物,诸如聚(N-乙烯基咔唑)(缩写:PVK)、聚(4-乙烯基三苯胺)(缩写:PVTPA),或者添加有酸的高分子化合物,诸如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等。
另外,也可以将空穴注入层301用作电荷产生区域。当将接触于阳极的空穴注入层301用作电荷产生区域时,与功函数无关,可以将各种导电材料用于该阳极。对于构成电荷产生区域的材料,在后面进行说明。
<空穴传输层302>
空穴传输层302是包含空穴传输性高的物质的层。
作为空穴传输性高的物质,只要是空穴传输性高于电子传输性的物质,即可,尤其是,优选使用空穴迁移率为10-6cm2/Vs以上的物质。例如,可以使用如下各种化合物:芳香胺化合物,诸如4,4'-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(缩写:NPB或α-NPD)、4-苯基-4'-(9-苯基芴-9-基)三苯胺(缩写:BPAFLP)等;咔唑衍生物,诸如4,4'-二(N-咔唑基)联苯(缩写:CBP)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写:CzPA)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写:PCzPA)等;芳烃化合物,诸如2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(缩写:t-BuDNA)、9,10-二(2-萘基)蒽(缩写:DNA)、9,10-二苯基蒽(缩写:DPAnth)等;高分子化合物,诸如PVK、PVTPA等。
<发光层303>
发光层303可以使用发射荧光的荧光化合物或发射磷光的磷光化合物等的发光物质。
作为可以用于发光层303的荧光化合物,例如可以举出N,N'-双[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'-二苯基二苯乙烯-4,4'-二胺(缩写:YGA2S)、N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(缩写:2PCAPA)、红荧烯等。
另外,作为可以用于发光层303的磷光化合物,例如可以举出吡啶甲酸双[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-N,C2']铱(Ⅲ)(缩写:FIrpic)、三(2-苯基吡啶醇-N,C2′)铱(Ⅲ)(缩写:Ir(ppy)3)、(乙酰丙酮酸)双(3,5-二甲基-2-苯基吡嗪)铱(Ⅲ)(缩写:Ir(mppr-Me)2(acac))等有机金属配合物。
另外,作为发光层303,可以采用将上述发光物质(客体材料)分散在其他物质(主体材料)中的结构。作为主体材料,可以使用各种物质,优选使用其最低空分子轨道能级(LUMO能级)高于客体材料且其最高占据分子轨道能级(HOMO能级)低于客体材料的物质。
通过采用将客体材料分散在主体材料中的结构,可以抑制发光层303的结晶化。另外,还可以抑制因客体材料的浓度高而导致的浓度猝灭。
作为主体材料,可以使用上述空穴传输性高的物质(例如,芳香胺化合物、咔唑衍生物)、后述的电子传输性高的物质(例如,具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑基配体或噻唑基配体的金属配合物)等。具体而言,可以使用如下材料:金属配合物,诸如三(8-羟基喹啉)铝(Ⅲ)(缩写:Alq)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-苯基苯酚(phenylphenolato))铝(Ⅲ)(缩写:BAlq);杂环化合物,诸如3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(缩写:TAZ)、红菲绕啉(缩写:BPhen)以及浴铜灵(缩写:BCP)等;稠合芳香族化合物,诸如CzPA、DNA、t-BuDNA、DPAnth等;芳香胺化合物,诸如NPB等,等等。
另外,可以使用多种主体材料。例如,为了抑制结晶化,还可以添加红荧烯等抑制结晶化的物质。此外,为了更高效地将能量移动到客体材料,还可以添加NPB或Alq等。
另外,通过设置多个发光层,并使每个层的发光颜色互不相同,可以作为发光元件整体得到所希望的颜色的发光。例如,在具有两个发光层的发光元件中,通过使第一发光层的发光颜色和第二发光层的发光颜色成为互补色,可以得到作为发光元件整体发射白色光的发光元件。另外,同样原理可以应用于具有三个以上的发光层的发光元件。
<电子传输层304>
电子传输层304是包含电子传输性高的物质的层。
作为电子传输性高的物质,只要是电子传输性高于空穴传输性的有机化合物,即可,尤其是,优选使用电子迁移率为10-6cm2/Vs以上的物质。
作为电子传输性高的物质,例如可以使用具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物如Alq、BAlq等、具有恶唑类配体或噻唑类配体的金属配合物如双[2-(2-羟基苯基)苯并恶唑]锌(缩写:Zn(BOX)2)、双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌(缩写:Zn(BTZ)2)等。再者,还可以使用TAZ、BPhen、BCP等。
<电子注入层305>
电子注入层305是包含电子注入性高的物质的层。
作为电子注入性高的物质,例如可以使用碱金属、碱土金属或者它们的化合物,诸如锂、铯、钙、氟化锂、氟化铯、氟化钙或者氧化锂等。此外,可以使用氟化铒等稀土金属化合物。或者,也可以使用构成上述电子传输层304的物质。
<电荷产生区域>
构成空穴注入层的电荷产生区域和电荷产生区域308是含有空穴传输性高的物质和受体物质(电子受体)的区域。优选的是,添加有相对于空穴传输性高的物质的质量比为0.1以上且4.0以下的受体物质。
另外,电荷产生区域既可以在同一个膜中含有空穴传输性高的物质和受体物质,又可以层叠有包含空穴传输性高的物质的层和包含受体物质的层。但是,在阴极一侧设置电荷产生区域的情况下,含有空穴传输性高的物质的层与阴极接触,而在阳极一侧设置电荷产生区域的情况下,含有受体物质的层与阳极接触。
作为空穴传输性高的物质,只要是空穴传输性高于电子传输性的有机化合物,即可,尤其是,优选使用空穴迁移率为10-6cm2/Vs以上的有机化合物。
具体来说,可以使用作为可以用于空穴传输层302的物质而例示出的空穴传输性高的物质,例如,NPB、BPAFLP等芳香胺化合物、CBP、CzPA、PCzPA等咔唑衍生物、t-BuDNA、DNA、DPAnth等芳烃化合物、PVK、PVTPA等高分子化合物等。
作为受体物质,可以举出7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(缩写:F4-TCNQ)、氯醌等有机化合物、过渡金属氧化物、属于元素周期表第4族至第8族的金属的氧化物。具体而言,优选使用氧化钒、氧化铌、氧化钽、氧化铬、氧化钼、氧化钨、氧化锰和氧化铼,这是因为它们具有高电子接受性。尤其优选使用氧化钼,因为氧化钼在大气中稳定,吸湿性低,容易处理。
<电子注入缓冲层306>
电子注入缓冲层306是包含电子注入性高的物质的层。电子注入缓冲层306是有助于电子更容易从电荷产生区域308注入到EL层203的层。作为电子注入性高的物质,可以使用上述材料。此外,电子注入缓冲层306也可以包含所述电子传输性高的物质和施体物质。
<电子中继层307>
在电子中继层307中,及时接收受体物质在电荷产生区域308中抽出的电子。
电子中继层307包含电子传输性高的物质。作为该电子传输性高的物质,优选使用酞菁类材料或具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物。
作为该酞菁类材料,具体而言,可以举出CuPc、PhO-VOPc(Vanadyl2,9,16,23-tetraphenoxy-29H,31H-phthalocyanine:2,9,16,23-四苯氧基-29H,31H-酞菁氧钒)等。
作为该具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物,优选使用具有金属-氧的双键的金属配合物。由于金属-氧的双键具有受体性,因此电子的移动(授受)变得更加容易。
此外,作为该具有金属-氧键合和芳香配体的金属配合物,优选使用酞菁类材料。
另外,作为上述酞菁类材料,优选使用具有苯氧基的材料。具体而言,优选使用PhO-VOPc等具有苯氧基的酞菁衍生物。具有苯氧基的酞菁衍生物可以溶解于溶剂中,因此,当形成发光元件时容易处理,并且,容易维修用于成膜的装置。
电子中继层307还可以包含施体物质。通过使电子中继层307包含施体物质,使电子容易移动,从而能够以更低电压驱动发光元件。
将该电子传输性高的物质和该施体物质的LUMO能级处于包含在电荷产生区域308的受体物质的LUMO能级与包含在电子传输层304的电子传输性高的物质的LUMO能级(或与电子中继层307(通过电子注入缓冲层306)接触的EL层203的LUMO能级)之间。LUMO能级优选为-5.0eV以上且-3.0eV以下。另外,当电子中继层307包含施体物质时,作为电子传输性高的物质,可以使用具有比包含在电荷产生区域308中的受体物质的受体能级高的LUMO能级的物质。
此外,构成上述EL层203及中间层207的层分别通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施方式4
在本实施方式中,使用图5A至图6B说明使用本发明的一个方式的电子设备及照明装置的一个例子。
通过使用应用本发明的一个方式而制造的发光元件,可以制造被动矩阵方式发光装置或由晶体管控制发光元件的驱动的主动矩阵方式发光装置(下面称为本发明的一个方式的发光装置)。可以将该发光装置应用于电子设备或照明装置等中。本实施方式的电子设备及照明装置所使用的发光装置包括使用本发明的一个方式而制造的发光元件,因此该电子设备及照明装置的可靠性高。
作为使用本发明的一个方式的发光装置的电子设备,例如可以举出电视装置(也称为电视或电视接收机)、用于计算机等的显示器、数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机(也称为移动电话、移动电话装置)、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置、弹珠机等大型游戏机等。图5A至图6B示出这些电子设备及照明装置的具体例子。
图5A示出电视装置的一个例子。在电视装置7100中,框体7101组装有显示部7102。在显示部7102上能够显示图像。可以将本发明的一个方式的发光装置用于显示部7102。另外,在此示出利用支架7103支撑框体7101的结构。
可以通过利用框体7101所具备的操作开关、另外提供的遥控操作机7111进行电视装置7100的操作。通过利用遥控操作机7111所具备的操作键,可以进行频道及音量的操作,并可以对显示在显示部7102上的图像进行操作。另外,也可以采用在遥控操作机7111中设置显示从该遥控操作机7111输出的信息的显示部的结构。
另外,电视装置7100采用具备接收机及调制解调器等的结构。可以通过利用接收机接收一般的电视广播。再者,也可以通过调制解调器连接到有线或无线方式的通信网络,进行单向(从发送者到接收者)或双向(发送者和接收者之间或接收者之间等)的信息通信。
图5B示出计算机的一个例子。该计算机7200包括主体7201、框体7202、显示部7203、键盘7204、外部连接端口7205、定位装置7206等。另外,该计算机是通过将本发明的一个方式的发光装置用于其显示部7203来制造的。
图5C示出便携式游戏机的一个例子。便携式游戏机7300由框体7301a和框体7301b的两个框体构成,并且通过连接部7302可以开闭地连接。框体7301a组装有显示部7303a,而框体7301b组装有显示部7303b。另外,图5C所示的便携式游戏机还具备扬声器部7304、记录介质插入部7305、操作键7306、连接端子7307、传感器7308(包括测量如下因素的功能:力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、转动数、距离、光、液、磁、温度、化学物质、声音、时间、硬度、电场、电流、电压、电力、辐射线、流量、湿度、斜率、振动、气味或红外线)、LED灯、麦克风等。当然,便携式游戏机的结构不局限于上述结构,只要在显示部7303a和显示部7303b中的双方或一方中使用本发明的一个方式的发光装置即可,而可以采用适当地设置有其他附属设备的结构。图5C所示的便携式游戏机具有如下功能:读出存储在记录介质中的程序或数据并将其显示在显示部上;以及通过与其他便携式游戏机进行无线通信而实现信息共享。另外,图5C所示的便携式游戏机所具有的功能不局限于此,而可以具有各种功能。
图5D示出移动电话机的一个例子。移动电话机7400除了组装在框体7401中的显示部7402之外还具备操作按钮7403、外部连接端口7404、扬声器7405、麦克风7406等。另外,将本发明的一个方式的发光装置用于显示部7402来制造移动电话机7400。
在图5D所示的移动电话机7400中,可以用手指等触摸显示部7402来输入信息。另外,可以用手指等触摸显示部7402来进行打电话或制作电子邮件等的操作。
显示部7402主要有三种屏面模式。第一模式是主要用于显示图像的显示模式。第二模式是主要用于输入文字等信息的输入模式。第三模式是混合显示模式和输入模式这两种模式的显示和输入模式。
例如,在打电话或制作电子邮件的情况下,将显示部7402设定为以文字输入为主的文字输入模式,并进行显示在屏面上的文字的输入操作,即可。
另外,通过在移动电话机7400内部设置具有陀螺仪和加速度传感器等检测倾斜度的传感器的检测装置,判断移动电话机7400的方向(纵向或横向),而可以对显示部7402的屏面显示进行自动切换。
另外,通过触摸显示部7402或对框体7401的操作按钮7403进行操作,切换屏面模式。此外,也可以根据显示在显示部7402上的图像的种类而切换屏面模式。例如,当显示在显示部上的图像信号为动态图像的数据时,将屏面模式切换成显示模式,而当显示在显示部上的图像信号为文字数据时,将屏面模式切换成输入模式。
另外,当在输入模式下通过检测出显示部7402的光传感器所检测的信号得知在一定期间内没有显示部7402的触摸操作输入时,也可以控制为将屏面模式从输入模式切换成显示模式。
还可以将显示部7402用作图像传感器。例如,通过用手掌或手指触摸显示部7402,来拍摄掌纹、指纹等,而可以进行身份识别。另外,通过将发射近红外光的背光灯或发射近红外光的传感用光源用于显示部,还可以拍摄手指静脉、手掌静脉等。
图5E示出能够进行折叠的平板终端(打开状态)的一个例子。平板终端7500包括框体7501a、框体7501b、显示部7502a、显示部7502b。框体7501a和框体7501b由轴部7503彼此连接,并且可以以该轴部7503为轴进行开闭动作。此外,框体7501a包括电源7504、操作键7505、扬声器7506等。另外,将本发明的一个方式的发光装置用于显示部7502a和显示部7502b中的一方或双方来制造该平板终端7500。
在显示部7502a及显示部7502b中,可以将其至少一部分用作触摸屏的区域,并且可以通过按触所显示的操作键来输入数据。例如,可以使显示部7502a的整个面显示键盘按钮来将其用作触摸屏,并且将显示部7502b用作显示画面。
图6A示出台式照明装置,其包括照明部7601、灯罩7602、可调支架(adjustable arm)7603、支柱7604、底座7605、电源7606。另外,台式照明装置是通过将本发明的一个方式的发光装置用于照明部7601来制造的。注意,照明装置还包括固定到天花板上的照明装置、挂在墙上的照明装置等。
图6B示出将本发明的一个方式的发光装置用于室内照明装置7701的例子。本发明的一个方式的发光装置还可以实现大面积化,从而可以用于大面积的照明装置。另外,还可以将本发明的一个方式的发光装置用于卷动型(roll-type)照明装置7702。另外,如图6B所示,也可以在具备室内照明装置7701的房间内同时使用图6A所示的台式照明装置7703。
本实施方式可以与其他实施方式自由地组合。
实施例1
在本实施例中,使用图7A对采用本发明的一个方式的发光元件的制造方法来形成的发光元件进行说明。以下示出在本实施例中使用的材料的化学式。
化学式1
Figure BDA00003138654400381
本实施例所示的发光元件1及比较发光元件2设置在衬底1100上,并在第一电极1101和第二电极1103之间设置有EL层1102,该EL层1102所包含的层的材料及膜厚度是相同的。发光元件1与比较发光元件2的不同之处在于中间层505所包含的锂膜的制造方法。以下,对于发光元件的制造方法,说明两个元件的共通事项,然后说明两个元件的不同之事项(即,该锂膜的制造方法)。
(发光元件1及比较发光元件2的制造方法)
首先,在作为玻璃衬底的衬底1100上通过溅射法形成含有氧化硅的铟锡氧化物(ITSO)膜,来形成第一电极1101。在此,其膜厚度为110nm,而其电极面积为2mm×2mm。
接着,作为预处理,在洗涤衬底表面后,在氮气氛下以200℃进行1小时的干燥处理。
然后,将衬底放入到其内部被减压到10-4Pa左右的真空蒸镀装置中,并在真空蒸镀装置内的加热室中,以150℃的衬底温度进行1小时的真空焙烧,然后将该衬底温度冷却到室温。
接着,以将形成有第一电极1101的面成为下面的方式将形成有第一电极1101的衬底1100固定在设置在真空蒸镀装置内的衬底支架上,并减压到10-4Pa左右,然后在第一电极1101上通过利用电阻加热的蒸镀法共蒸镀9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写:PCzPA)和氧化钼(VI),从而形成第一空穴注入层501a。其厚度为37nm,并且将PCzPA和氧化钼的质量比调节为2:1(=PCzPA:氧化钼)。注意,共蒸镀法是指在一个处理室中从多个蒸发源同时进行蒸镀的蒸镀法。
接着,在第一空穴注入层501a上形成厚度为30nm的PCzPA膜,来形成第一空穴传输层502a。
接着,通过共蒸镀9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(缩写:CzPA)和N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双[3-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基]-芘-1,6-二胺(缩写:1,6mMemFLPAPrn),在第一空穴传输层502a上形成第一发光层503a。第一发光层503a的膜厚度为30nm,并且将CzPA与1,6mMemFLPAPrn的质量比调节为2:0.05(CzPA:1,6mMemFLPAPrn)。
接着,在第一发光层503a上形成厚度为5nm的CzPA膜,再者形成厚度为15nm的红菲绕啉(缩写:BPhen)膜,来形成第一电子传输层504a。
接着,在第一电子传输层504a上蒸镀厚度为0.15nm的锂(Li)膜,再者蒸镀厚度为2nm的酞菁铜(缩写:CuPc)膜,来形成中间层505。如上所述,对于包含在中间层505中的锂膜的形成方法,发光元件1与比较发光元件2之间互相不同。后面说明详细内容。
接着,通过共蒸镀4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(缩写:BPAFLP)和氧化钼(VI),在中间层505上形成第二空穴注入层501b。第二空穴注入层501b的膜厚度为37nm,并且将BPAFLP与氧化钼的质量比调节为2:1(=BPAFLP:氧化钼)。
接着,在第二空穴注入层501b上形成厚度为20nm的BPAFLP膜,来形成第二空穴传输层502b。
接着,通过共蒸镀2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]二苯并[f,h]喹喔啉(缩写:2mDBTPDBq-II)、4-苯基-4'-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)三苯胺(缩写:PCBA1BP)和(乙酰丙酮)双(6-叔丁基-4-苯基嘧啶)铱(III)(缩写:[Ir(tBuppm)2(acac)]),在第二空穴传输层502b上形成第二发光层503b。在此,将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP和[Ir(tBuppm)2(acac)]的质量比调节为1.2:0.8:0.12(=2mDBTPDBq-II:PCBA1BP:[Ir(tBuppm)2(acac)])。另外,将第二发光层503b的厚度设定为10nm。
再者,通过共蒸镀2mDBTPDBq-II、PCBA1BP和(乙酰丙酮根)双(4,6-二苯基嘧啶根)铱(III)(缩写:[Ir(dppm)2(acac)]),在第二发光层503b上形成第三发光层503c。在此,将2mDBTPDBq-II、PCBA1BP和[Ir(dppm)2(acac)]的质量比调节为1.6:0.4:0.12(=2mDBTPDBq-II:PCBA1BP:[Ir(dppm)2(acac)])。另外,将第三发光层503c的厚度设定为30nm。
接着,在第三发光层503c上形成厚度为15nm的2mDBTPDBq-II,再者形成厚度为15nm的BPhen,来形成第二电子传输层504b。
接着,在第二电子传输层504b上蒸镀厚度为1nm的氟化锂(LiF),来形成电子注入层506。
最后,作为用作阴极的第二电极1103,蒸镀200nm厚的铝膜,来制造本实施例的发光元件。
注意,在上述蒸镀过程中,均采用电阻加热方法进行蒸镀。
在氮气氛的手套箱中,以不使发光元件暴露于大气的方式使用玻璃衬底密封本实施例的发光元件,然后对这些发光元件的工作特性进行测量。这里,在室温(保持为25℃的气氛)下进行测量。
在此,参照图8A至图10对发光元件1与比较发光元件2的不同之处,即包含在中间层505中的锂膜的制造方法进行说明。
图8A和8B示出使用四极质谱仪检测形成本实施例的发光元件所包含的锂膜的成膜室内的水(18H2O)分压的结果。另外,图9A和9B示出使用四极质谱仪检测该成膜室内的氧原子(16O)分压的结果。图8A和图9A示出从使用四极质谱仪开始检测到3.5小时后的检测结果,而图8B和图9B示出包括制造发光元件1及比较发光元件2的锂膜的期间的从2.20小时后到3.30小时后的检测结果。
首先,使成膜材料保持部所具备的加热机构(在此为加热器)的温度上升到320℃,然后保持320℃左右的温度,除去包含在成膜材料(锂)中的水分。
接着,从1.95小时后左右,进一步使加热机构的温度上升,而设定为使锂汽化的温度以上。
再者,在从2.22小时后到2.37小时后之间(图8B及图9B所示的期间A)形成比较发光元件2的锂膜。期间A的水分压的平均值为1.1×10-5Pa,氧原子分压的平均值为2.38×10-6Pa。
然后,将放置在成膜室内的衬底从比较发光元件2的支撑衬底交换为发光元件1的支撑衬底。接着,确认水分压呈现比期间A的水分压的平均值小的数值,而从3.13小时后到3.27小时后之间(图8B及图9B所示的期间B)形成发光元件1的锂膜。期间B的水分压的平均值为7.8×10-6Pa,氧原子分压的平均值为1.23×10-6Pa。如上所述,与比较发光元件2相比,发光元件1在水分压及氧原子分压小的成膜室内形成锂膜。
在此,使用图10表示相对于图8A至图9B所示的水(18H2O)分压的氧原子(16O)分压的比率(16/18)。另外,作为比较例子,图10还表示相对于水(18H2O)分压的分子量17的氢氧化物离子(17OH-)的分压的比率(17/18)。
在图10中,相对于质量数18的分压的质量数17的分压的比率随着时间的推移几乎不变化。另一方面,相对于质量数18的分压的质量数16的分压的比率随着时间的推移大幅度变化。由此,可知质量数17的分压受到包含在成膜材料中的水分以及成膜室中的水分量的影响。另一方面,可知质量数16的分压不仅受到该水分量的影响,而且受到包含在成膜材料中的氧分量的影响。根据该结果,在本发明的一个方式中,优选在使用四极质谱仪检测该成膜室内的氧原子(16O)分压的同时形成膜。
表1示出通过上述步骤获得的发光元件1及比较发光元件2的元件结构。
表1
Figure BDA00003138654400431
图11A示出发光元件1及比较发光元件2的亮度-电流效率特性。在图11A中,横轴表示亮度(cd/m2),纵轴表示电流效率(cd/A)。图11B示出电压-电流特性。在图11B中,横轴表示电压(V),而纵轴表示电流(mA)。图12A示出在本实施例的发光元件中以0.1mA使电流流过时的发射光谱。在图12A中,横轴表示波长(nm),纵轴表示发光强度(任意单位)。
此外,表2示出各发光元件中的亮度为1000cd/m2附近时的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x,y)、亮度(cd/m2)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)。
表2
Figure BDA00003138654400441
根据图11A和11B,在发光元件1及比较发光元件2的亮度-电流效率特性及电压-电流特性中,几乎没有差异。另外,根据图12A,发光元件1及比较发光元件2呈现几乎相同的发光光谱。
接着,对发光元件1及比较发光元件2进行可靠性测试。图12B示出可靠性测试的结果。在图12B中,纵轴表示以初始亮度为100%条件下的归一化亮度(%),横轴表示元件的驱动时间(h)。该可靠性测试在室温下进行,并将初始亮度设定为5000cd/m2,在电流密度恒定的条件下驱动本实施例的发光元件。根据图12B,发光元件1的2300小时后的亮度保持初始亮度的76%,而比较发光元件2的1500小时后的亮度保持初始亮度的72%。根据该可靠性测试的结果,可知与比较发光元件2相比,发光元件1具有更长的寿命。
发光元件1与比较发光元件2的制造步骤的不同之处在于形成锂膜时的成膜室的环境(水分压及氧原子分压)。此外,在比较发光元件2中,在形成锂膜的期间(期间A)之前没有使成膜材料加热且汽化的期间。另一方面,采用本发明的一个方式的发光元件1在形成锂膜的期间(期间B)之前,有使成膜材料加热且汽化的期间(期间A)。再者,在开始期间B时,成膜室内的水分压为比期间A的水分压的平均值小的数值。另外,在开始期间B时,成膜室内的氧原子分压为比期间A的氧原子分压的平均值小的数值。
可以认为,发光元件1与比较发光元件2的可靠性测试结果的差异起因于上述形成锂膜时的条件的不同。根据本实施例,能够表示通过采用本发明的一个方式可以制造长寿命的发光元件。
实施例2
在本实施例中,使用图7B对采用本发明的一个方式的发光元件的制造方法来形成的发光元件进行说明。在本实施例中使用的材料是实施例1所示的材料,因此省略化学式的描述。
本实施例所示的发光元件3及比较发光元件4设置在衬底1100上,并在第一电极1101和第二电极1103之间设置有EL层1102,该EL层1102所包含的层的材料及膜厚度是相同的。
发光元件3及比较发光元件4所具有的一对电极的制造条件(材料、膜厚度等)与实施例1的制造条件相同。另外,发光元件3及比较发光元件4所具有的EL层1102包括空穴注入层501、空穴传输层502、发光层503、电子传输层504及电子注入层506。
空穴注入层501由实施例1所示的第一空穴注入层501a相同的材料构成,其厚度为50nm。发光元件3及比较发光元件4的不同之处在于空穴注入层501的制造方法。
空穴传输层502、发光层503、电子传输层504及电子注入层506的制造条件(材料、膜厚度等)分别与实施例1的第一空穴传输层502a、第一发光层503a、第一电子传输层504a及电子注入层506的制造条件相同。
以下,参照图13和图14A及14B对发光元件3与比较发光元件4的不同之处,即空穴注入层501的制造方法进行说明。
图13和图14A及14B示出使用四极质谱仪检测形成本实施例的发光元件所包含的空穴注入层501的成膜室内的水(18H2O)分压的结果。图13示出从使用四极质谱仪开始检测到3.0小时后的检测结果,图14A示出包括制造比较发光元件4的空穴注入层501的期间的从0.70小时后到0.90小时后的检测结果,图14B示出包括制造发光元件3的空穴注入层501的期间的从2.75小时后到2.95小时后的检测结果。
首先,使成膜材料保持部所具备的加热机构(在此为加热器)的温度上升到150℃,然后进一步使加热机构的温度上升,而设定为使PCzPA及氧化钼汽化的温度以上。
再者,在从0.78小时后到0.83小时后之间(图14A所示的期间C)形成比较发光元件4的空穴注入层。期间C的水分压的平均值为1.19×10-4Pa。
然后,将放置在成膜室内的衬底从比较发光元件4的支撑衬底交换为发光元件3的支撑衬底。接着,确认水分压呈现比期间C的水分压的平均值小的数值,而从2.83小时后到2.88小时后之间(图14B所示的期间D)形成发光元件3的空穴注入层。期间D的水分压的平均值为9.18×10-5Pa。如上所述,与比较发光元件4相比,发光元件3在水分压小的成膜室内形成空穴注入层。
表3示出通过上述步骤获得的发光元件3及比较发光元件4的元件结构。
表3
Figure BDA00003138654400461
图15A示出发光元件3及比较发光元件4的亮度-电流效率特性。在图15A中,横轴表示亮度(cd/m2),纵轴表示电流效率(cd/A)。图15B示出电压-电流特性。在图15B中,横轴表示电压(V),而纵轴表示电流(mA)。图16示出在本实施例的发光元件中以0.1mA使电流流过时的发射光谱。在图16中,横轴表示波长(nm),纵轴表示发光强度(任意单位)。
此外,表4示出各发光元件中的亮度为1000cd/m2附近时的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x,y)、亮度(cd/m2)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)。
表4
根据图15A和15B,在发光元件3及比较发光元件4的亮度-电流效率特性及电压-电流特性中,几乎没有差异。另外,根据图16,发光元件3及比较发光元件4呈现几乎相同的发光光谱。
接着,对发光元件3及比较发光元件4进行可靠性测试。图17示出可靠性测试的结果。在图17中,纵轴表示以初始亮度为100%条件下的归一化亮度(%),横轴表示元件的驱动时间(h)。该可靠性测试在室温下进行,并将初始亮度设定为1000cd/m2,在电流密度恒定的条件下驱动本实施例的发光元件。根据图17,比较发光元件4的570小时后的亮度低于初始亮度的70%。另一方面,发光元件3的1800小时后的亮度保持初始亮度的86%。根据该可靠性测试的结果,可知与比较发光元件4相比,发光元件3具有更长的寿命。
发光元件3与比较发光元件4的制造步骤的不同之处在于形成空穴注入层时的成膜室的环境(水分压)。此外,在比较发光元件4中,在形成空穴注入层的期间(期间C)之前没有使成膜材料加热且汽化的期间。另一方面,采用本发明的一个方式的发光元件3在形成空穴注入层的期间(期间D)之前,有使成膜材料加热且汽化的期间(期间C)。再者,在开始期间D时,成膜室内的水分压为比期间C的水分压的平均值小的数值。
可以认为,发光元件3与比较发光元件4的可靠性测试结果的差异起因于上述形成空穴注入层时的条件的不同。根据本实施例,能够表示通过采用本发明的一个方式可以制造长寿命的发光元件。
实施例3
在本实施例中,使用图7B对采用本发明的一个方式的发光元件的制造方法来形成的发光元件进行说明。在本实施例中使用的材料是实施例1所示的材料,因此省略化学式的描述。
本实施例所示的发光元件5及比较发光元件6设置在衬底1100上,并在第一电极1101和第二电极1103之间设置有EL层1102,该EL层1102所包含的层的材料及膜厚度是相同的。
发光元件5及比较发光元件6所具有的一对电极的制造条件(材料、膜厚度等)与实施例1的制造条件相同。另外,发光元件5及比较发光元件6所具有的EL层1102包括空穴注入层501、空穴传输层502、发光层503、电子传输层504及电子注入层506。
空穴注入层501、空穴传输层502、电子传输层504及电子注入层506的制造条件(材料、膜厚度等)分别与实施例1的第一空穴注入层501a、第一空穴传输层502a、第一电子传输层504a及电子注入层506的制造条件相同。
发光层503由实施例1所示的第一发光层503a相同的材料构成,其厚度也与实施例1所示的第一发光层503a相同。发光元件5及比较发光元件6的不同之处在于发光层503的制造方法。
以下,参照图18和图19A及19B对发光元件5与比较发光元件6的不同之处,即发光层503的制造方法进行说明。
图18和图19A及19B示出使用四极质谱仪检测形成本实施例的发光元件所包含的发光层503的成膜室内的水(18H2O)分压的结果。图18示出从使用四极质谱仪开始检测到2.3小时后的检测结果,图19A示出包括制造比较发光元件6的发光层503的期间的从0.50小时后到0.70小时后的检测结果,图19B示出包括制造发光元件5的发光层503的期间的从2.10小时后到2.30小时后的检测结果。
首先,使成膜材料保持部所具备的加热机构(在此为加热器)的温度上升到150℃,保持150℃左右的温度,然后进一步使加热机构的温度上升,而设定为使CzPA及1,6mMemFLPAPrn汽化的温度以上。
再者,在从0.55小时后到0.62小时后之间(图19A所示的期间E)形成比较发光元件6的发光层。期间E的水分压的平均值为1.70×10-5Pa。
然后,将放置在成膜室内的衬底从比较发光元件6的支撑衬底交换为发光元件5的支撑衬底。接着,确认水分压呈现比期间E的水分压的平均值小的数值,而从2.15小时后到2.22小时后之间(图19B所示的期间F)形成发光元件5的发光层。期间F的水分压的平均值为9.88×10-6Pa。如上所述,与比较发光元件6相比,发光元件5在水分压小的成膜室内形成发光层。
表5示出通过上述步骤获得的发光元件5及比较发光元件6的元件结构。
表5
Figure BDA00003138654400491
图20A示出发光元件5及比较发光元件6的亮度-电流效率特性。在图20A中,横轴表示亮度(cd/m2),纵轴表示电流效率(cd/A)。图20B示出电压-电流特性。在图20B中,横轴表示电压(V),而纵轴表示电流(mA)。图21示出在本实施例的发光元件中以0.1mA使电流流过时的发射光谱。在图21中,横轴表示波长(nm),纵轴表示发光强度(任意单位)。
此外,表6示出各发光元件中的亮度为1000cd/m2附近时的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x,y)、亮度(cd/m2)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)。
表6
Figure BDA00003138654400501
根据图20A和20B,在发光元件5及比较发光元件6的亮度-电流效率特性及电压-电流特性中,几乎没有差异。另外,根据图21,发光元件5及比较发光元件6呈现几乎相同的发光光谱。
接着,对发光元件5及比较发光元件6进行可靠性测试。图22示出可靠性测试的结果。在图22中,纵轴表示以初始亮度为100%条件下的归一化亮度(%),横轴表示元件的驱动时间(h)。该可靠性测试在室温下进行,并将初始亮度设定为1000cd/m2,在电流密度恒定的条件下驱动本实施例的发光元件。根据图22,比较发光元件6的2500小时后的亮度保持初始亮度的76%。另一方面,发光元件5的2500小时后的亮度保持初始亮度的79%。根据该可靠性测试的结果,可知与比较发光元件6相比,发光元件5具有更长的寿命。
发光元件5与比较发光元件6的制造步骤的不同之处在于形成发光层时的成膜室的环境(水分压)。此外,在比较发光元件6中,在形成发光层的期间(期间E)之前没有使成膜材料加热且汽化的期间。另一方面,采用本发明的一个方式的发光元件5在形成发光层的期间(期间F)之前,有使成膜材料加热且汽化的期间(期间E)。再者,在开始期间F时,成膜室内的水分压为比期间E的水分压的平均值小的数值。
可以认为,发光元件5与比较发光元件6的可靠性测试结果的差异起因于上述形成发光层时的条件的不同。根据本实施例,能够表示通过采用本发明的一个方式可以制造长寿命的发光元件。
实施例4
在本实施例中,使用图7B对采用本发明的一个方式的发光元件的制造方法来形成的发光元件进行说明。在本实施例中使用的材料是实施例1所示的材料,因此省略化学式的描述。
本实施例所示的发光元件7及比较发光元件8设置在衬底1100上,并在第一电极1101和第二电极1103之间设置有EL层1102,该EL层1102所包含的层的材料及膜厚度是相同的。
发光元件7及比较发光元件8所具有的一对电极的制造条件(材料、膜厚度等)与实施例1的制造条件相同。另外,发光元件7及比较发光元件8所具有的EL层1102包括空穴注入层501、空穴传输层502、发光层503、电子传输层504及电子注入层506。
空穴注入层501、空穴传输层502、电子传输层504及电子注入层506的制造条件(材料、膜厚度等)分别与实施例1的第二空穴注入层501b、第二空穴传输层502b、第二电子传输层504b及电子注入层506的制造条件相同。但是,空穴注入层501的膜厚度为50nm。
发光层503由实施例1所示的第三发光层503c相同的材料构成,其厚度为40nm。发光元件7及比较发光元件8的不同之处在于发光层503的制造方法。
以下,参照图23和图24A及24B对发光元件7与比较发光元件8的不同之处,即发光层503的制造方法进行说明。
图23和图24A及24B示出使用四极质谱仪检测形成本实施例的发光元件所包含的发光层503的成膜室内的水(18H2O)分压的结果。图23示出从使用四极质谱仪开始检测到2.7小时后的检测结果,图24A示出包括制造比较发光元件8的发光层503的期间的从0.65小时后到0.85小时后的检测结果,图24B示出包括制造发光元件7的发光层503的期间的从2.50小时后到2.70小时后的检测结果。
首先,使成膜材料保持部所具备的加热机构(在此为加热器)的温度上升到150℃,保持150℃左右的温度,然后进一步使加热机构的温度上升,而设定为使2mDBTPDBq-II、PCBA1BP及[Ir(dppm)2(acac)]汽化的温度以上。
再者,在从0.70小时后到0.80小时后之间(图24A所示的期间G)形成比较发光元件8的发光层。期间G的水分压的平均值为1.80×10-5Pa。
然后,将放置在成膜室内的衬底从比较发光元件8的支撑衬底交换为发光元件7的支撑衬底。接着,确认水分压呈现比期间G的水分压的平均值小的数值,而从2.51小时后到2.62小时后之间(图24B所示的期间H)形成发光元件7的发光层。期间H的水分压的平均值为1.24×10-5Pa。如上所述,与比较发光元件8相比,发光元件7在水分压小的成膜室内形成发光层。
表7示出通过上述步骤获得的发光元件7及比较发光元件8的元件结构。
表7
Figure BDA00003138654400521
图25A示出发光元件7及比较发光元件8的亮度-电流效率特性。在图25A中,横轴表示亮度(cd/m2),纵轴表示电流效率(cd/A)。图25B示出电压-电流特性。在图25B中,横轴表示电压(V),而纵轴表示电流(mA)。图26示出在本实施例的发光元件中以0.1mA使电流流过时的发射光谱。在图26中,横轴表示波长(nm),纵轴表示发光强度(任意单位)。
此外,表8示出各发光元件中的亮度为1000cd/m2附近时的电压(V)、电流密度(mA/cm2)、CIE色度坐标(x,y)、亮度(cd/m2)、电流效率(cd/A)、功率效率(lm/W)。
表8
Figure BDA00003138654400531
根据图25A和25B,在发光元件7及比较发光元件8的亮度-电流效率特性及电压-电流特性中,几乎没有差异。另外,根据图26,发光元件7及比较发光元件8呈现几乎相同的发光光谱。
接着,对发光元件7及比较发光元件8进行可靠性测试。图27示出可靠性测试的结果。在图27中,纵轴表示以初始亮度为100%条件下的归一化亮度(%),横轴表示元件的驱动时间(h)。该可靠性测试在室温下进行,并将初始亮度设定为5000cd/m2,在电流密度恒定的条件下驱动本实施例的发光元件。根据图27,比较发光元件8的2000小时后的亮度保持初始亮度的77%。另一方面,发光元件7的2400小时后的亮度保持初始亮度的81%。根据该可靠性测试的结果,可知与比较发光元件8相比,发光元件7具有更长的寿命。
发光元件7与比较发光元件8的制造步骤的不同之处在于形成发光层时的成膜室的环境(水分压)。此外,在比较发光元件8中,在形成发光层的期间(期间G)之前没有使成膜材料加热且汽化的期间。另一方面,采用本发明的一个方式的发光元件7在形成发光层的期间(期间H)之前,有使成膜材料加热且汽化的期间(期间G)。再者,在开始期间H时,成膜室内的水分压为比期间G的水分压的平均值小的数值。
可以认为,发光元件7与比较发光元件8的可靠性测试结果的差异起因于上述形成发光层时的条件的不同。根据本实施例,能够表示通过采用本发明的一个方式可以制造长寿命的发光元件。
符号说明
101   装载闭锁室
102   预处理室
103a  成膜室
103b  成膜室
103c  成膜室
103d  成膜室
103e  成膜室
103f  成膜室
104   递送室
105   后处理室
106   装载闭锁室
107   衬底待机室
108   搬送室
109   衬底搬送机构
111   成膜材料保持部
113   加热机构
115   成膜材料
117   加热机构
119   排气机构
121   四极质谱仪
123   衬底
125   衬底保持部
127   管道
129   排气机构
133   成像单元
135   衬底旋转机构
137   膜厚度测量机构
146   挡板
148   挡板
201   第一电极
203   EL层
203a  第一EL层
203b  第二EL层
205   第二电极
207   中间层
301   空穴注入层
302   空穴传输层
303   发光层
304   电子传输层
305   电子注入层
306   电子注入缓冲层
307   电子继电层
308   电荷产生区域
411   成膜材料保持部
413   加热机构
415   成膜材料
415a  成膜材料
415b  成膜材料
415c  成膜材料
415d  成膜材料
417   加热机构
419   排气机构
421   四极质谱仪
423   衬底
423a  衬底
423b  衬底
425   衬底保持部
427   管道
429   排气机构
433   成像单元
435   衬底旋转机构
437   膜厚度测量机构
439   排气机构
444   加热机构
446   挡板
448   挡板
450   成膜材料室
451   滑板阀
460   成膜室
501   空穴注入层
501a  第一空穴注入层
501b  第二空穴注入层
502   空穴传输层
502a  第一空穴传输层
502b  第二空穴传输层
503   发光层
503a  第一发光层
503b  第二发光层
503c  第三发光层
504   电子传输层
504a     第一电子传输层
504b     第二电子传输层
505      中间层
506      电子注入层
1100     衬底
1101     第一电极
1102     EL层
1103     第二电极
2001     排气机构
2002     排气机构
2003a至f 排气机构
2004     排气机构
2005     排气机构
2006     排气机构
2007     排气机构
2008     排气机构
7100     电视装置
7101     框体
7102     显示部
7103     支架
7111     遥控操作机
7200     计算机
7201     主体
7202     框体
7203     显示部
7204     键盘
7205     外部连接端口
7206     定位装置
7300     便携式游戏机
7301a 框体
7301b 框体
7302  连接部
7303a 显示部
7303b 显示部
7304  扬声器部
7305  记录媒体插入部
7306  操作键
7307  连接端子
7308  传感器
7400  移动电话机
7401  框体
7402  显示部
7403  操作按钮
7404  外部连接端口
7405  扬声器
7406  麦克风
7500  平板终端
7501a 框体
7501b 框体
7502a 显示部
7502b 显示部
7503  轴部
7504  电源
7505  操作键
7506  扬声器
7601  照明部
7602  灯罩
7603  可调支架
7604  支柱
7605  底座
7606  电源
7701  照明装置
7702  照明装置
7703  台式照明装置

Claims (25)

1.一种发光元件的制造方法,包括如下步骤:
在对室中的水分压进行测量的同时,在减压下使材料汽化而在所述室中的衬底上形成所述材料的层。
2.根据权利要求1所述的发光元件的制造方法,其中,在冷却所述成膜室的壁的同时进行所述汽化工序。
3.根据权利要求1所述的发光元件的制造方法,其中,在所述水分压为1×10-4Pa以下的条件下进行所述汽化工序。
4.根据权利要求1所述的发光元件的制造方法,其中,在氧原子分压为2×10-6Pa以下的条件下进行所述汽化工序。
5.根据权利要求1所述的发光元件的制造方法,其中,所述水分压使用质谱仪测量。
6.根据权利要求1所述的发光元件的制造方法,其中,所述水分压使用四极质谱仪测量。
7.一种发光元件的制造方法,包括如下步骤:
在成膜室中,将所述成膜材料保持为不使成膜材料汽化并使水汽化的第一温度的第一步骤;
在所述第一步骤之后,在所述成膜室中,将所述成膜材料保持为使所述成膜材料汽化的第二温度的第二步骤;
在所述第二步骤之后,在衬底上开始所述成膜材料的成膜的第三步骤,
其中,在开始所述成膜时所述成膜室中的水分压小于所述第一步骤与所述第二步骤的水分压的平均值。
8.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,其中,在所述第一步骤和所述第二步骤中不进行所述成膜室的成膜。
9.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,其中,在使用质谱仪测量所述水分压的同时进行所述第一步骤、所述第二步骤及所述第三步骤。
10.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,包括在所述第二步骤与所述第三步骤之间停止所述成膜材料的加热的步骤。
11.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,其中,在加热所述成膜室的壁的同时进行所述第一步骤及所述第二步骤。
12.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,其中,在冷却所述成膜室的壁的同时进行所述第三步骤。
13.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,其中,在所述水分压为1×10-4Pa以下的条件下进行所述第三步骤。
14.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,其中,在氧原子分压为2×10-6Pa以下的条件下进行所述第三步骤。
15.根据权利要求9所述的发光元件的制造方法,其中,所述质谱仪是四极质谱仪。
16.根据权利要求7所述的发光元件的制造方法,
其中,在开始所述成膜时,所述成膜室中的所述水分压为1×10-4Pa以下。
17.一种成膜装置,包括:
成膜室,该成膜室连接于第一排气机构并在所述成膜室中包括成膜材料室,
其中,所述成膜材料室连接于第一质谱仪及第二排气机构并包括滑板阀及加热机构。
18.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,在所述成膜装置中,所述成膜室中的气氛可以与所述成膜材料室中的气氛不同。
19.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,所述成膜材料室包括加热所述成膜材料室的内壁的机构。
20.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,所述成膜材料室包括冷却所述成膜材料室的内壁的机构。
21.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,所述成膜室包括加热所述成膜室的内壁的机构。
22.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,所述成膜室包括冷却所述成膜室的内壁的机构。
23.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,所述第一质谱仪是四极质谱仪。
24.根据权利要求17所述的成膜装置,其中,所述成膜室连接于第二质谱仪。
25.根据权利要求24所述的成膜装置,其中,所述第二质谱仪是四极质谱仪。
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