CN1369573A - 沉积装置和沉积方法 - Google Patents
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Abstract
提供用于制造具有多个功能区的有机化合物层的一种沉积装置。该沉积装置包括沉积室内的多个蒸发源,能连续形成包括有机化合物的相应的功能区,并且,进一步在功能区的相邻区之间的界面形成混合区。用具有这种制造室的沉积装置,可以防止功能区之间的杂质污染,并且进一步可以在界面形成缩短能隙的有机化合物层。
Description
技术领域
本发明涉及采用具有阳极、阴极和薄膜(以下称为“有机化合物层”)的有机发光元件的发光器件,它包括适于通过施加电场而影响发光的有机化合物。具体而言,本发明涉及需要较低驱动电压和具有比相关领域的发光器件更长寿命的发光元件的制造。而且,在本申请的说明书中所描述的发光器件表明出一种采用有机发光元件作为发光元件的图像显示器件或发光器件。另外,该发光器件包括所有模块:其中将连接头,例如,各向异性的导电薄膜(FPC:柔性印刷电路(Flexible printedcircuit))或TAB(自动接合带(Tape Automated Bonding))或TCP(载体包带(Tape Carrier Package))安装到有机发光元件、模块上;其中将印刷电路板设置在TAB带上或TCP的顶端、或模块的顶端;其中将IC(集成电路)直接安装到COG(玻璃上的芯片(Chip On Glass))系统中的有机发光元件上。
背景技术
有机发光元件是一种适合于通过施加电场影响发光的发光元件。发光机制被说成是由于电极之间的有机化合物层的存在,当给该层施加电压时,从阴极填充的电子和从阳极填充的空穴在该有机化合物层的发光中心处进行复合从而形成分子激发子,当分子激发子返回基态时释放能量进行发光。
此外,由有机化合物形成的分子激发子的类型可以包括单激发态和三重激发态,而本发明的说明书包括这些激发态中的任意一种激发态对发光贡献的情况。
在这种有机发光元件中,有机化合物层通常是在小于1μm厚的薄膜内形成。而且,因为有机发光元件是一种自发光类型的元件,其中的有机化合物层本身发光,因而不需要使用传统液晶显示器中的背光。因而,可以十分有利地形成薄而轻的有机发光元件。
另外,例如,对厚度为大约100-200 nm的有机化合物层,考虑到层中载流子的运动范围,载流子从填充到复合所经历的时间段为数十纳秒的数量级,即使包括了载流子从复合到发光的过程也可以在小于1微秒的量级实现发光。因此,其特点之一就是响应速度很高。
另外,因为该有机发光元件是载流子填充(carrier-filling)型的发光元件,它可以用直流电压驱动,并且不会产生噪声。就驱动电压而言,在5.5V的电压下可以通过首先将有机化合物层制成均匀,约为100nm的超薄膜,选择降低有机化合物层的载流子填充屏障的电极材料和进一步引入单异质结构(双结构)而获得满足要求的发光度100cd/m2(文献1:C.W.Tang and S.A.Vanslyke,“电致发光二极管”,应用物理快报,51卷,12期,913-915页,1987年(C.W.Tang andS.A.Vanslyke,“Organic eleclro luminescent diodes”,AppliedPhysics Letters,Vol.51.No.12,913-915(1987)))。
由于有机发光元件具有诸如薄而轻、高速响应能力、直流低电压驱动等性能,它作为下一代平板显示元件已经受到重视。另外,因为有机发光元件是自发光类型,并且具有大的可视角度,所以在可见度方面相当受欢迎并且被认为作为便携式设备的显示元件使用是有效的。
因此,在文献1中所描述的有机发光元件的结构中,采用相对稳定的低功函数的Mg∶Ag合金作为阴极以提高电子注入质量,使得载流子填充屏障变小。这就可以向有机化合物层填充大量载流子。
而且,通过应用单异质结构,使载流子的复合效率大大提高,在这种结构中由双胺化合物组成的空穴输运层和由3(8-quinolinolat)铝(以下写做“Alq3”)组成的电子输运发光层作为有机化合层而被叠层,这一点将在下面加以解释。
例如,在仅有单一Alq3层的有机发光元件的情形中,从阴极填充的大部分电子到达阳极而不与空穴进行复合,致使发光效率很低。因为Alq3是电子输运品质。因而,为了使单层有机发光元件有效发光(或在低电压时驱动),需要采用能够以十分平衡的方式电子和空穴进行载流的材料(以下称为“双极材料”),而Alq3不满足这种要求。
但是,采用文献1所述的单异质结构使从阳极填充的电子被空穴输运层和电子输运发光层之间的界面所阻挡,从而被封闭在电子输运发光层内。因此,电子输运发光层内载流子有效地进行复合从而有效发光。
当发展了这种载流子阻挡功能的概念后,有可能控制载流子复合区。作为实例,有报道说,通过在空穴输运层和电子输运层之间塞入能够阻挡空穴的一层(空穴阻挡层)已经成功地实现将空穴封闭在空穴输运层内并使空穴输运层发光(文献2:Yasunori KIJIMA,NobutoshiASAI和Sina-ichiro TAMURA,“蓝色有机发光二极管”,日本应用物理杂志,38卷,5274-5277页,1999年(Yasunori KIJIMA,NobutoshiASAI and Sina-ichiro TAMURA,“A Blue Organic Luminescent Diode”,Japanese Journal of Applied Physics,Vol.38,5274-5277(1999)))。
另外,可以说,文献1所述的有机发光元件是基于功能分离的想法,根据这种想法,空穴的载流是由空穴输运层完成的,而电子的载流和发光是由电子输运发光层完成的。这种功能分离的概念已经进一步发展成双异质结构(3分层结构)的概念。按照这种概念,在空穴输运层和电子输运层之间塞入一层发光层(文献3:Chihaya ADACHI,Shizuo TOKITO,TSUTSUI and Shogo SAITO,“三分层结构的有机薄膜中的电致发光”,日本应用物理杂志,27卷,2期,L269-L271页,1988年)Chihaya ADACHI,Shizuo TOKITO,TSUTSUI and Shogo SAITO,“Electroluminescencein Organic Films with Three layered Structure,”JapaneseJournal of Applied Physics,Vol.27,No.2,L269-L271(1988))。
这种功能分离的一个优点在于,功能分离使之没有必要让一种材料同时具备多种功能(发光、载流子载流品质、来自电极的载流子的填充品质等),为分子设计等提供了广泛的自由度(例如,没有必要去不合理地寻求双极材料)。换言之,通过将分别具有好的发光品质和载流子载流品质的材料相结合可以轻易获得高的发光效率。
由于这些优点,文献1所述的分层结构(载流子阻挡功能或功能分离)的概念至今一直被广泛地采用。
另外还要注意,在这些发光元件的制造过程中,特别是在大规模生产过程中,在空穴输运材料和发光材料以及电子输运材料等进行材料分层时,为了防止真空蒸发对各对应材料的污染,通常采用一字排列式(in-line type)沉积装置(多室流程)。图13所示为这种沉积装置的顶视图。
在图13所示的沉积装置中,可以进行阴极和空穴输运层及发光层的三层分层结构(双异质结构)以及在衬底上具有阳极(例如ITO或其它)的电子输运层的真空蒸发,并且进行对这些层的密封处理。
首先,将具有阳极的衬底传送到运进室内。该衬底通过第1传送室往前向紫外线照射室传送,然后在真空环境下用紫外光照射对它的阳极表面进行清洁处理。这里值得注意的是:在这种情况下阳极是由如ITO的氧化物制做的,在预处理室内对该阳极氧化。
下一步,在汽相蒸发室1301内形成空穴输运层,同时在真空蒸发室1302至1304内形成发光层(如13中的红,绿和蓝三种颜色),在真空蒸发室1305内形电子输运层,和在真空蒸发室1316内形成阴极。最后,在密封室内完成密封处理,因而从运出室得到发光元件。
一字排列式沉积装置独有的一个特点是各自对应层的真空蒸发在1301至1305的不同真空蒸发室内分别进行。因此,1301至1305的每个真空蒸发室都可以正常地装备单独的蒸发源(但是要注意,在1302至1304的真空蒸发室内,在采用向其中掺入颜料方法制造发光层的情况下,可能不时地要求两个蒸发源以形成共真空蒸发层)。简而言之,在各对相应层中的材料很难互相混合时,采用特殊的装置安排。
但是,由于不同类型的衬底之间的接合(特别是绝缘材料之间的接合),上述的分层结构将必定在衬底的界面处产生能量壁垒。因为能量壁垒的存在阻止载流子在界面的迁移,从而引发以下两个问题。
问题之一是它导致产生进一步降低驱动电压的屏障。实际上对现有的有机发光元件已有报道,说采用共轭聚合物的单层结构的元件就驱动电压而论是优透的,并且在发光效率方面(单位“1m/w”)保持最高指标数据(同单激发态发光相比)(文献4:Tetsuo Tsutsui,“有机分子/生物电子学简报”,应用物理学会分会,11卷,1期,8页,2000年(Tetsuo Tsutsui“bulletin of organicmolecular/bioelectronics”Subcommittee of Society of AppliedPhysics,Vol.11,No.1,P.8(2000))。
此外,文献4所述的共轭聚合物是双极材料,并且就载流子的复合效率而言可以达到与分层结构复合效率基本相当的水平。由此表明:倘若采用双极材料的方法可以达到与不使用任何分层结构的情形下相当的载流子复合效率,具有较少界面的单层结构实际的驱动电压是低的。
例如,有一种方法,在电极和有机化合物层之间的界面处插入一种降低能量壁垒的材料以提高载流子填充品质达到降低驱动电压的目的。(文献5:Takeo Wakimoto,Yoshinori Fukuda,Kenichi Nagayama,Akira Yokoi,Hotoshi Nakada,and Masami Tsuchida,“采用碱金属化合物作为电子注入材料的有机电致发光单元“,国际电气与电子工程师协会电子器件会刊,44卷,8期,1245-1248页,1977年(TakeoWakimoto,Yoshinori Fukuda,Kenichi Nagayama,Akira Yokoi,Hotoshi Nakada,and Masami Tsuchida,“Organic EL Cells UsingAlkaline Metal Compounds as Electron Injection Materials”,IEE TRANSACTIONS On ELECTRON DEVICES,Vol.44,No.8,1245-1248(1977)))。在文献5中,利用Li2O作为电子注入层成功地降低了驱动电压方面。
但是,有机材料之间载流子的传送(例如,空穴输运层和发光层之间;以下该界面称为“有机界面”)仍然是一个悬而未决的问题,并且被认为在追赶由单层结构提供的低驱动电压方面是重要的一点。
而且,由能量壁垒引起的其他问题被认为对有机发光元件的使用寿命是有影响。也就是说:由于电荷的堆积,载流子的运动受到妨碍,从而亮度下降。
尽管针对这种品质蜕化机制还未建立起任何确定的理论,却有报道称:通过在阳极和空穴输运层之间插入空穴注入层并且不采直流驱动而采用方波交流驱动可以抑制亮度的降低。(文献6:S.A.Vanslyke,C.H.Chen,和C.W.Tang,“改善了稳定性的有机电致发光器件”,应用物理快报,69卷,15期,2160-2162页,1996年(S.A.Vanslyke,C.H.Chen,and C.W.Tang,“Organic Electroluminescent deviceswith improved stability”,Applied Physics Letters,Vol.69No.15,2160-2162(1996)))这可以认为是为由于插入空穴注入层和交流驱动消除电荷积累从而可以抑制亮度的降低提供了实验证据。
由上文可以说,一方面分层结构具有优点,它能够容易地提高载流子的复合效率和扩大就功能分离而言的材料选择范围,另一方面,许多有机界面的形成妨碍了载流子的运动并且对降低驱动电压和亮度有影响。
此外,在现有技术的沉积装置中,空穴输运材料和发光层材料、电子输运材料或其他材料的分层结构是在装置与它自身装备的蒸发源的分开的室内进行的,以达到防止各自相应材料污染的目的。但是,这种装置已经遇到问题,在形成上述多层结构的情形下,有机界面被明显分开,而当衬底被驱动在室之间移动时,诸如水和氧等杂质可能混入有机界面之中。
发明内容
因此,本发明所提供的沉积装置是基于同现有技术采用的多层结构不同的概念,以便采用同多层结构功能分离相似的方式制造具有各种类型材料的功能的元件,而同时又减小了在有机化合物层内存在的能量壁垒,因此提高了电载流子的迁移率。本发明的另一个目的是提供采用这些沉积装置的沉积方法。
有关减小多层结构中的能量壁垒的方法可以从文献5的插入载流注入层的技术中找到。换言之,在具有高能量壁垒的多层结构的界面插入用于减小这种能量壁垒的材料使得可以将能量壁垒设计成类似阶梯状的形式。
采用这种布局,可以增大来自阴极的电载流子的注入能力并将驱动电压降低至一定程度。但是,这种方法所面临的问题是:增大了必要的层数从而必将导致有机界面数的增加。如文献4建议的那样,认为这一点正是单层结构在驱动电压和功率效率方面保持顶级数据优于多层结构的原因。
相反,克服这一点就有可能赶上单层结构的驱动电压/功率效率,而同时保持多层结构的长处(使各种材料结合而又不必进行任何复杂的分子设计)。
那么在本发明中,形成有机化合物层103,该层包括如图1A和1B所示的发光元件内的多个位于阳极101和阴极102之间的功能区。所形成的结构不同于现有技术的有着明晰界面的多层结构(图1A),而是一种在第1功能区104和第2功能区105之问形成的混合区(图1B)的结构,混合区106包括组成第1功能区104的材料和组成第2功能区105的材料。
考虑到与图1A所示现有技术的结构相比,采用图1B中所示的结构减小了功能区之间存在的任何能量壁垒,从而改善了载流子的注入能力。实际上,随然图1C示出了图1A结构的能带图,但是在形成如图1B所示的功能区之间的混合区结构时,它的能带图变成图1D所示的情形。简言之,由于在功能区之间形成这种混合区而使功能区之间的能量壁垒减小。因此,就可以防止驱动电压的下降和发光度的降低。
从上文可见,采用本发明的沉积装置,在制造发光元件的过程中,它的一个独特之处是:在第1功能区和第2功能区之间制造一个混合区,该混合区包括组成第1功能区的有机化合物和组成第2功能区的有机化合物,这种发光元件至少包括第1有机化合物可以表达功能的一个区(第1功能区)和不同于组成第1功能区衬底的第2有机化合物可以表达功能的一个区(第2功能区)。
应当注意,第1有机化合物和第2有机化合物在本质上是互不相同的,而每种有机化合物所拥有的本质从以下一组性质中选出:接收来自阳极空穴的空穴注入能力、空穴迁移率大于电子迁移率的空穴输运能力、电子迁移率大于空穴迁移率的电子输运能力、从阴极接收电子的电子注入能力、能排除空穴或电子运动的阻挡能力以及显示发光能力。
还要注意,这种具有高空穴注入能力的有机化合物最好是由基于酞菁类化合物制成;具有高空穴输运能力的有机化合物可以是芳族联氨化合物,而高电子输运能力的有机化合物可以是其中包含有喹啉骨架的金属络合物,包含苯并喹啉骨架或噁二唑啉衍生物或三噁衍生物或菲咯啉衍生物的金属络合物。而且,表现发光的有机化合物最好是其中包含喹啉骨架具有稳定光辐射的金属络合物,包含苯并噁唑骨架的金属络合物,或包含苯并噻唑骨架的金属络合物。
上述的第1功能区和第2功能区的某些组合由下面的表1给出。只能采用A至E的组合(例如,仅用“A”)或者作为选择,将它们中的某些以复合形式放在一起引入(例如,“A”和“B”)。
[表1]
组合 | 第1功能区 | 第2功能区 |
A | 空穴注入能力 | 空穴输运能力 |
B | 电子注入能力 | 电子输运能力 |
C | 空穴输运能力 | 发光能力 |
D | 电子输运能力 | 发光能力 |
E | 电子输运能力 | 阻挡能力 |
此外,在引入C与D组合的复合利用情况下(就是在具有发光能力的功能区的两界面引入混合区),通过防止在发光区内形成的分子激活子的扩散,可以进一步提高发光效率。因此,最好是这一发光区的激活能量低于空穴区的激活能量和电子输运区的激活能量。在这种情况下,载流子输运能力差的发光材料也可用作发光区,其优点是选择材料的范围相应地扩大。这里要注意的是在本说明书中使用的名词“激活能量”应当被理解为是指最高被填充的分子轨道(HOMO)和最低未被填充的分子轨道(LUMO)之间的能量差异。
更好的做法是进行这样设计,使发光区是由施主材料和激活能量低的受主材料的发光材料(掺杂质)组成,并且这种掺杂质的激活能量低于空穴输运区的激活能量和电子输运层的激活能量。采用这种安排,可以允许掺杂质有效地产生光,而同时防止掺杂质的分子激活子的扩散。此外,如果这种掺杂质是由某种载流子陷阱型的材料制做的话,那么还可以增大载流子的复合效率。
于是,从发光效率的观点讲,能将能量转换的有机发光元件已经相继出现,它们的发光效率已引起注意,这种元件在从三重激发态返回基态时释放发光。(文献7:D.E.U’Brien,M,A.Baldo,M,E,Thompson和S.R.Forrest,“改善的电致磷光器件中的能量转移”,应用物理快报,74卷,3期,442--444页,1999(D.E.U’Brien,M,A.Baldo,M,E,Thompson and S.R.Forrest,“Improved energy transfer inelectrophosphorescent devices”,Applied Physics letters.Vol.74,No.3,442-444(1999))),(文献8:Tetsuo TSUTSUI,Moon-JaeYANG,Masayuki YAHIRO,Kenji NAKAMURA,Teruichi WATANABE,Taishi TSUJI,Yoshinori FUKUDA,Takes WAKIMOTO和SatoshiMAYAGUCHI,“采用碘络合物的有机发光器件中的高量子效率”,日本应用物理杂志,38卷,L1562-L1504页,1999年(Tetsuo TSUTSUI,Moon-Jae YANG,Masayuki YAHIRO,Kenji NAKAMURA,TeruichiWATANABE,Taishi TSUJI,Yoshinori FUKUDA,Takes WAKIMOTO andSatoshi MAYAGUCHI,“High Quantum Efficiency in OrganicLuminescent Devices with Iridium-Complex as a Triplet EmissiveCenter”,Japanese Journal of Applied Physics,Vol.38,L1562-L1504(1999)))。
在文献7中,采用了中心金属为铂金的金属络合物,在文献8中使用中心金属为铱的金属络合物。这些能够将三重激发态能量转换成光的有机发光元件(以下标示为“三重态发光二极管”)可以获得比相关技术更高强度的先和比相关技术更高的发光效率。
但是,文献8提出了一个实例,在该实例中当初始发光设定为500od/m2时,发光的半衰期约为170小时,因此引发元件使用寿命的问题。于是,将本发明应用到三重态光发射二极管可以提供高功能的发光元件,它除了发光强度高和基于来自三重激发态发光的发光效率高之外,还具有长的使用寿命。
因此,将能够把三重激发能量转换成光发射的材料作为掺杂质加入混合区的情况也应该包括在本发明之内。此外,在这种混合区的形成过程中,允许该混合区有浓度梯度。
采用本发明的沉积装置,它的特点在于多个功能区沉积在具有多个蒸发源的同一沉积室之内,因此形成具有上述混合区的发光元件。
参照图2,现在对用在本发明沉积装置中的沉积室210进行解释。如图2A所示,在衬底200下面提供有固定到支架201的金属掩蔽板202,而在掩蔽板下面还装备有蒸发源203a至203c。蒸发源203(203a至203c)包括用于制造有机化合物层的有机化合物204(204a至204c),用于在其中制备有机化合物的材料室205(205a至205c),以及快门206(206a至206c)。此处注意,在本发发明的这种沉积装置中,建议将蒸发源或受到真空蒸发的衬底设计成可以移动(转动)的,以确保薄膜的制造均匀。
同时,材料室205(205a至205c)是由导电金属材料制成并具有如图17中所示的结构。注意,当把电压加到材料室205(205a至205c)时,由于出现电阻使内部有机化合物204(204a至204c)加热,从而有机化合物204(204a至204c)被汽化,然后沉积到衬底200的表面上。还要注意,术词“衬底200的表面”当然包括衬底和在这衬底上形成的多于一个的薄膜,此处,在该衬底上形成阳极。
此外,快门206(206a至206c)控制被汽化的有机化合物204(204a至204c)的真空蒸发。简言之,当快门打开时,由于加热通过真空蒸发可以沉积被汽化的有机化合物204(204a至204c)。
此外,还希望在真空蒸发过程之前通过加热使有机化合物204(204a至204c)处于预汽化状态,以使在真空蒸发期间快门206(206a至206c)打开之后任何真空蒸发马上生效,因此缩短了沉积所需要的时间段。
此外,在采用本发明的沉积装置中,提供了蒸发源203a至203c,因而在单个蒸发室内形成具有许多功能区的有机化合物层。在相应蒸发源203a至203c处蒸发的有机化合物向上弥散,然后通过由金属掩蔽板202规定的开口(未示出)沉积到衬底200上。
最初,在第1材料室205a内的第1有机化合物204a受到真空蒸发。此处注意,由于电阻性加热,第1有机化合物204a提前蒸发,然后在蒸发期间在快门206a打开时朝衬底200方向弥散。这样,就可以形成图2B所示的第1功能区210。
并且,在使第1有机化合物204a保持沉积的同时,打开另一快门206b进行提供在第2材料室205b内的第2有机化合物204b的真空蒸发。注意,第2有机化合物也是用电阻性加热实施预蒸发,在蒸发期间在快门206b打开时朝衬底200的方向弥散。因此,可以形成基本上包括第1有机化合物204a和第2有机化合物204b的第1混合区211。
并且,经过一段时间之后,仅将用于第2有机化合物204b的真空蒸发的快门206a关闭。因此可以形成第2功能区212。
应当注意,虽然在这里展示了通过同时对两种有机化合物的真空蒸发形成这种混合区的一种具体方法,但也可以通过沉积第1有机化合物,然后在第1有机化合物的真空蒸发环境下沉积第2有机化合物从而在第1功能区和第2功能区之间形成混合区。
下一步,在使第2有机化合物204b保持沉积的同时,打开快门206c以便进行已经提供在第3材料室205c中的第3有机化合物204c的真空蒸发。注意,第3有机化合物204c也是用电阻性加热实施预蒸发,因而在真空蒸发期间在快门206c打开时朝衬底200方向弥散。因此,可以形成基本上包括第2有机化合物204b和第3有机化合物204c组成的第2混合区213。
经过一会之后,仅将用于第3有机化合物204c真空蒸发的快门206b关闭。因此可以形成第3功能区214。
最后,形成阴极,由此完成通过本发明沉积装置制造的发光元件。
另外,关于其他有机化合物层,如图2c所示,在利用第1有机化合物204a形成第1功能区220之后,形成基本上包括第1有机化合物204a和第2有机化合物204b的第1混合区221,并且利用第2有机化合物204b进一步形成第2功能区222。然后,让快门206c在第2功能区222形成期间暂时打开,同时进行第3有机化合物204c的真空蒸发,由此形成第2混合区223。
经过一会之后,关闭快门206c,由此再次形成第2功能区222。然后形成阴极,因而形成发光元件。
必须注意,鉴于以下事实:采用本发明的沉积装置进行这种沉积是利用同一沉积室内的多种材料室完成的,所以可以将用于沉积的带有机材料的材料室设计成在沉积工艺期间移至衬底下面的最佳位置以达到改善沉积特性的目的,或者作为替代,也可以对衬底加以改进使之具有在材料室上面最佳位置上移动的功能以实现同样的目的。
而且,本发明的沉积装置装备有防止附着的屏蔽207,用于防止在蒸发期间有机化合物附着到这种沉积室的内壁。提供这种防止附着的屏蔽可以使没有沉积到衬底上的那些有机化合物沉积。在防止附着的屏蔽207周围,有加热器208与之接触,利用这种加热器208能使整个防止附着的屏蔽207加热。此外,加热防止附着的屏蔽207可以将附着到屏蔽207上的有机化合物蒸发。反过来这又可以实现对沉积室内部的成功清洗。
因为能够制造上面讨论过的有机化合物层的本发明的沉积装置能在同一沉积室内形成具有多个功能区的有机化合物层,因此可以在功能区之间的界面形成混合区而不会让功能区同被杂质污染。从上文中可见,显然包括多种功能的发光元件是可以制造的,而没有任何明晰的多层结构(就是说:没有与任何明晰的有机界面关联)。
附图说明
图1A至1D是用于说明由本发明沉积装置制造的元件结构的图;
图2A是用于说明沉积室的图,图2B和2C是用图2A所示沉积室制造的元件图;
图3A和3B是说明沉积装置的图;
图4A至4E是用来说明金属掩蔽板对准方法的图;
图5是说明沉积装置的图;
图6A和6B是说明沉积室的图;
图7A和7B是说明沉积室的图;
图8A和8B是说明沉积室的图;
图9是说明发光器件的图;
图10A和10B是说明密封结构的图;
图11是说明发光器件的图;
图12A至12H是展示电气仪表实例的图;
图13是用于说明一种典型的现有技术的图;
图14是说明沉积装置的图;和
图15是说明发光器件的图,
图16A至16C是说明像素区段的图,
图17是说明材料室的图。
具体实施方案
参照图3A和3B,将对本发明的沉积装置的结构进行说明。图3A表示沉积装置的顶视图,图3B表示它的剖视图。注意,共用的组件用共用的参考号表示。同时还示出了一种实例,它的布局是这样,使之在有着三个沉积室的这种联机机制的一个沉积装置的每个沉积室内形成三种有机化合物层(红,绿,蓝)。
在图3A中,参考号“300”代表装料室,其中在该装料室内制备好的衬底朝第1定线室301传送。注意,在第1定线室301内,固定到支架302的金属掩蔽板303的对准是用支架302提前完成的,由此在已完成对准的金属掩蔽板303上形成预真空蒸发的衬底304,其中,在衬底304上形成包括发光元件的一个电极(此处为阳极)。因此,衬底304和金属掩蔽板303被集成在一起准备朝第1沉积室305传送。
参照图4A至4E,现在对用于固定金属掩蔽板303和衬底304的支架302的位置关系给以说明。注意,在这些图中,采用相同的参考号对与图3A和3B组件相同的组件进行标注。
图4A示出一个剖面结构。此处示出的支架302通常包括:掩蔽板支架401、轴402、衬底支架403、控制装置404和附属针405。此外,金属掩蔽板303用和摸膜支架401上凸出部分406对准的方式加以固定,衬底304安装到金属掩蔽板303上。此外,金属掩蔽板303上的衬底304用附属针405固定。
图4B示出了图4A的一个区407的顶视图。此外,衬底304是用图4A和图4B中所示的衬底支架403加以固定。
图4C示出了沿图4B的B-B’线剖开的剖视图4C。假定图4C中所示的金属掩蔽板303的位置是沉积时的位置,则图4D中所示的轴402在Z轴方向上被移动的金属掩蔽板303的位置是对准过程中的位置。
在图4D的工艺步骤时,轴402可在X轴,Y轴和Z轴的任意一个方向上移动,而且相对于Z轴的X-Y平面的梯度(θ)的运动也是可能的。另外,控制装置404从由电荷一耦合器件(CCD)照相机得到的位置信息和预先输入的位置信息输出一个移动信息,因此通过耦合至控制装置404的轴402,使掩蔽板支架的位置可以和规定的位置一样。
另外,图4E示出了金属掩蔽板303在区域408的放大的剖视图。此处使用的金属掩蔽板303是从采用相互不同的材料制成的掩蔽板a409和b410构建的。还有,在真空蒸发期间,将在衬底上制造已经通过这些开口411的有机化合物。要巧妙地设计掩蔽板的形状从而改善利用掩蔽板实施真空蒸发的沉积精度,并且利用它们的形状使衬底304和掩蔽板b410相互接触。
在完成金属掩蔽板303的对准之后,让轴在Z轴方向上移动使金属掩蔽板303再次在图4C的位置上移动,然后用附属针405使金属掩蔽板303和衬底304固定到一起,因此可以完成金属掩蔽板303沿金属掩蔽板303和衬底304之间的定位的对准。
注意,在这种实施方案中,金属掩蔽板的开口可以是长方形的,椭园形的,或条状的,另外,也可以将它们设计成像矩阵那样的布局或Δ形布局。
图3A中的第1沉积室305装备有多个蒸发源306。另外,每个蒸发源306包括制备有机化合物的材料室(未示出)和快门(未示出),快门通过打开/关闭操作来控制材料室中被蒸发的有机化合物向材料室外面的弥散。
此外,在第1沉积室305内提供的多个蒸发源306安置有构成发光元件的有机化合物层的不同功能的有机化合物。注意,此处采用的有机化合物可以指具有如下性质的有机化合物:接收来自阳极空穴的空穴注入能力、其空穴迁移率大于电子迁移率的空穴输运能力、其电子迁移率大于空穴迁移率的电子输运能力、接收来自阴极的电子的电子注入能力、能禁止空穴或电子运动的阻挡能力、以及显示光发射的发光能力。
注意,具有高空穴注入能力的有机化合物最好基于酞菁的化合物;具有高空穴输运能力的有机化合物最好是芳香族二胺化合物;而具有高电子输运能力的有机化合物最好是其中包含有喹啉骨架的、噁二唑啉衍生物、三唑衍生物、或仍然是菲咯啉衍生物的金属络合物。而且,显示发光能力的有机化合物最好是包含喹啉骨架的金属络合物,包含苯并噁唑骨架的金属络合物,或包含苯并噻唑骨架,发光稳定的金属络合物。
在第1沉积室305内,将这些蒸发源中的有机化合物通过有序的真空蒸发,利用图2A中所讨论的方法加以沉积,致使形成有着多个功能区和混合区的第1有机化合物层(这里,红色)。
下一步,将衬底304朝第2定线室307运送。在第2定线室307内,一旦衬底304与掩蔽板303分离之后,按这样的方式实现金属掩蔽板303的对准,使它与待制造第2有机化合物层的位置相匹配。而且,在完成对准之后,衬底304和金属掩蔽板303相互重叠并固定在一起。
然后,将衬底304朝第2沉积室308传送。类似地,第2沉积室308也装备有多个蒸发源。以类似于第1沉积室305的方式,通过有序的真空蒸发,沉积多种有机化合物,导致形成具有多个功能区和混合区的第2有机化合物层(此处,绿色)。
进而,将衬底304朝第3定线室309传送。在第3定线室内,一旦衬底304与金属掩蔽板303分离后,按这样的方式实现金属掩蔽板303的对准,使它与制造第3有机化合物层的位置相匹配。而且,在完成对准之后,衬底304和金属掩蔽板303相互重叠并固定在一起。
然后,将衬底304朝第3沉积室310传送。类似地,第3沉积室310也装备有多个蒸发层。以类似于其他沉积室的方式,通过有序的真空蒸发,多种有机化合物被沉积,导致具有多个功能区和混合区的第3有机化合物层(此处,蓝色)的形成。
最后,将衬底304向室311传送并将它从沉积装置中取出。
每当形成不同化合物层时,就以这种方式在定线室内将金属掩蔽板303对准,就可以在同一装置内形成多个有机化合物层。由于由单种有机化合物组成的功能区是在同一沉积室内以这种方式沉积的,因此可以避免邻近功能区之间的杂质污染。而且在这种沉积装置中,因为在不同的功能匹之间可以形成混合区,所以可以制造有着多种功能而无任何明晰的多层结构的发光元件。
此外,虽然在本实施方案中示出了形成有机化合物层的沉积装置,但是本发明的沉积装置不应当只限于这种结构,而是可以有选择地加以修改使之具有包括在其中在有机化合物层上形成阴极的沉积室和能够密封发光元件的处理室的结构。另外,发射红、绿和蓝光的有机化合物层的沉积顺序也不应该限于上述的顺序。
而且,就如在本实施方案模式中所表明的那样,还可以提供清洗定线室和沉积室的装置。也注意到,在图3的区域312中提供这种装置的情形下,可以提供图14中所示的清洗预备室。
在清洗预备室313内,通过NF3或CF4这类反应气体的分解使之发生自由基,然后将它们导入第2定线室307,因此能对第2定线室307进行清洗。注意,提前将使用的金属掩蔽板放在第2定线室内可以实现对该金属掩蔽板的清洗。并且,将自由基导入第2沉积室308可以将第2沉积室308的内部加以清洗。此外,第2定线室307和第2沉积室308是通过门(未示出)和清洗预备室313相连接的,其中将门设计成打开时让自由基导入。[实施方案1]
参照图5,将对本发明的沉积装置的一字排列式给以说明。图5中,参考号501代表装料室,衬底从装料室传送。注意,在本实施方案中使用的术语衬底当然是指具有用作在它上面形成的发光元件电极的阳极或阴极(本实施方案中用作阳极)的那种衬底。此外,和装料室一起的有气体排放系统500a,其中该排放系统500a的构成包括第1阀门51、涡轮分子泵52、第2阀门53、第3阀门54和干式泵55。
此外,在本实施方案中,各处理室包括门锁定装料室、定线室、沉积室、密封室和卸料室。作为其内部所采用的材料,如:经电抛光后具有镜面的铝或不锈钢(SUS)材料。这些材料被用于各相应处理室内壁的平面上,由于通过减小内壁表面的面积因而具有降低诸如氧和水的吸收的能力。另外,由像经过了处理具有的毛孔极小的陶瓷或其他材料被用作室内部材料。注意,这些材料具有中央平均粗糙度小于或等于30埃的表面光滑度为。
虽然第1阀门51是一种带门阀的主阀门,但是有时也采用具有传导阀门功能的蝶形阀。第2阀门和第3阀门是前置阀门。首先,由第2阀门53打开的干式泵55将装料室501进行大致减压,然后用第1阀门51和第3阀门54打开的涡轮分子泵52将装料室501减压至高真空度。注意,可以用机械泵取代涡轮分子泵;作为选择,在用机械增压泵增加真空度后,可以使用涡轮分子泵。
随后是由参考号502代表的定线室。此处,金属掩蔽板的对准和衬底在该金属掩蔽板上衬底的定位是为下面将要向它传送衬底的沉积室的沉积准备的。将它称为定线室A502。另外,可以在此处的对准方法中采用在图4A至图4W中说明的方法。除此之外,定线室A502包括气体排放室500b,它被门关闭并且与装料室501屏蔽,门未示出。
而且,定线室A502装备有清洗预备室513a,用于通过诸如NF3或CF4或其他气体的分离在预备室内产生自由基,然后将这种自由基导入定线室A502,因此能对定线室A502加以清洗。注意,金属掩蔽板提前提供到定线室A502内,可以将使用的金属掩蔽板清洗。
下一步,编号503代表用于用真空蒸发方法制造第1有机化合物的沉积室,此后将它称之为沉积室A503。沉积室A503包括排放室503C。此外,它是被门关闭的和与定线室A502相屏蔽,门未示出。
用与定线室A502相类似的方法,沉积室A503装备有清洗预备室513b。注意,通过将由NF3,CF4或其他反应气体分离产生的自由基导入沉积室A503,可以清洗沉积室A503的内部。
在本实施方案中,具有如图2A所示结构的沉积室是以制造发射红光的第1有机化合物层的沉积室A503提供的。此外,作为蒸发源提供的是装备有空穴注入能力的有机化合物的第1蒸发源,装备有空穴输运能力的有机化合物的第2蒸发源,装备有空穴输运能力用作有发光能力的有机化合物宿主的有机化合物的第3蒸发源,装备有发光能力的有机化合物的第4蒸发源,装备有阻挡能力的有机化合物的第5蒸发源,和装备有电子输运能力的有机化合物的第6蒸发源。
也要注意,在这种实施方案中,将铜菲咯啉(以下简写为“Cu-Pc”)用作具有空穴注入能力的有机化合物提供在第1蒸发源内;将4,4’-双[n-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联二苯基(以下简写为“α-NPD”)用作具有空穴输运能力的有机化合物提供在第2蒸发源内;将4,4”-二咔唑-二苯基(“CBP”)用作成为宿主的有机化合物提供在第3蒸发源内;将2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-紫菜碱-铂金(“PtOEP”)用作具有发光能力的有机化合物提供在第4蒸发源内;将浴铜灵(“BCP”)用作具有阻挡能力的有机化合物提供在第5蒸发源内;和将3(8-quinolinolat)铝(“Alq3)用作具有电子输运能力的有机化合物提供在第6蒸发源内。
注意,通过真空蒸发有序地将有机化合物沉积,可以在阳极上形成包括有着空穴注入能力功能、空穴输运能力功能、发光能力功能、和电子输运能力功能的区的有机化合物层。
还要注意,在本实施方案中,通过同时真空蒸发组成两功能区的有机化合物可以在不同的功能区之间的界面形成混合区。简言之,分别在空穴注入区同空穴输运区之间的界面和空穴输运区和包括发光区的电子输运区之间的界面形成混合区。
实际上,在通过Cu-Pc沉积至15nm厚形成第1功能区之后,Cu-Pc和α-NPD都由真空蒸发同时沉积,因而形成具有薄膜厚度5至10nm的第1混合区。因此,将α-NPD薄膜制造成厚度40nm以形成第2功能区,随后通过α-NPD和CPB的同时真空蒸发形成厚度5至10nm的第2混合区。之后,制造厚度25至40nm的CBP薄膜,因此形成第3功能区。在形成第3功能区时,CBP和PtOEP被固时沉积,因而在第3功能区的整体或部分处形成第3混合区。注意,第3混合区具有发光能力。而且,CBP和BCP都是通过同时真空蒸发沉积至薄膜厚度5至10nm,因此形成第4混合区。此外,将BCP薄膜制成8nm厚度,因而形成第4功能区。而且,BCP和Alq3都是通过同时真空蒸发沉积至薄膜厚度5至10nm,致使形成第5混合区。最后,形成厚度至25nm的Alq3的薄膜,因此能形成第5功能区。用上面工艺步骤,因而形成第1化合物层。
应当看到,在上面有关第1有机化合物层的说明中,分别在6个蒸发源内提供了功能互不相同的6种有机化合物,然后用真空蒸发这些有机化合物而形成有机化合物层。但是不应当将本发明限制到仅为上面的6种化合物,而是可以使用许多种有机化合物。此外,也不应当将在单蒸发源内提供的有机化合物限制到只是单一的一种,也可以是多种。例如,除了在蒸发源内提供单一种类的材料作为有发光能力的有机化合物之外,可以一起提供用作掺杂质的另一种有机化合物。注意,第1有机化合物层有着多种功能,而现有已知的材料可以用作构成发射红光的有机化合物层的这些有机化合物。
注意到,可以这样设计蒸发源,使之用微计算机来控制它的沉积速度。此外,用这种装置,最好是控制对同时制造多种有机化合物层的混合比。
下一步,参考号506所代表的是定线室。此处,金属掩蔽板的对准和衬底在该金属掩蔽板上的定位是为下面将要向它传送衬底的沉积室的沉积准备的。将它称做定线室B506。另外,在图4A至4E中说明的方法可以在此处的对准方法中采用。除此之外,定线室B506包括气体排放系统500d。并且被未示出的门关闭和与沉积室A503相屏蔽。它进一步包括清洗预备室513C,该预备室用同定线室A502相类似的方式被未示出的门关闭且和定线室B506相屏蔽。
下面,507代表用真空蒸发制造第2有机化合物层的沉积室,将它称为沉积室B507。该沉积室B507装备有排放系统500e。此外,它由未示出的门关闭且和定线室B506相屏蔽。而且,它包括清洗预备室513d,该预备室514d由未示出的门,以类似于沉积室A503的方式关闭且和沉积室B507相屏蔽。
在这种实施方案中,具有如图2A所示结构的沉积室是以制造发射绿光的第2有机化合物层的沉积室B507提供的。此外,作为蒸发源提供的是装备有空穴注入能力的有机化合物的第1蒸发源,每个都装备有空穴输运能力的有机化合物的第2蒸发源和第3蒸发源,装备有空穴输运能力的宿主材料的第4蒸发源,装备有发光能力的有机化合物的第5蒸发源,装备有阻挡能力的有机化合物的第6蒸发源,如装备有电子输运能力的有机化合物的第7蒸发源。
注意到,在这种实施方案中,将Cu-Pc用作具有空穴注入能力的有机化合物提供在第1蒸发源内,将MTDATA用作具有空穴输运能力的有机化合物提供在第2蒸发源内,将α-NPD用作具有空穴输运能力的有机化合物提供在第3蒸发源内,将CBP当作具有空输运能力的箱主材料提供在第4蒸发源内,将3(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)作为具有发光能力的有机化合物提供在第5蒸发源内,将BCP用作具有阻挡能力的有机化合物提供在第6蒸发源内,并且将Alq3用作具有电子输运能力的有机化合物提供在第7蒸发源内。
注意到,可以用这些有机化合物的相继的真空蒸发在阳极上形成第2有机化合物层,它包括具有空穴输运能力,发光能力,阻挡能力和电子输运能力的功能区。
同时注意到,在这种实施方案中,通过形成两功能区的有机化合物的同时真空蒸发,在不同功能区的界面形成混合区。更为特别地,分别在空穴输运区和阻挡区之间的界面及阻挡区和电子输运区之间的界面形成混合区。
实际上,在通过Cu-Pc沉积至10nm厚形成第1功能区之后,Cu-Pc和MTDATA都由真空蒸发同时沉积,因而形成具有薄膜厚度5至10nm的第1混合区。因此,制造厚至20nm的MTDATA的薄膜因则形成第2功能区,随后通过MTDATA和α-NDD的同时真空蒸发形成厚度5至10nm的第2混合区。之后,制造厚度10nm的α-NPD薄膜,因此形成第3功能区。然后,用α-NPD和CBP的同时真空蒸发,形成厚度5至10nm的第3混合区。随后,制造厚度20至40nm的CBP薄膜因而形成第4功能区。在形成第4功能区的步骤时,通过同时真空蒸发将(Ir(PPY)3)沉积到部分或整个第4功能区,因此形成第4混合区,然后,通过真空蒸发同时沉积的CBP和BCP形成厚度5至10nm的混合区;下一步,沉积10nm厚的BCP薄膜因此形成第5功能区;再一下步,用真空蒸发同时沉积BCP和Alq3形成薄膜厚度5至10nm的第6混合区;最后,形成厚度40nm的Alq3薄膜,因此形成第6功能区,于是形成第2有机化合物层。
注意到,在以上的说明中,有机化合物层是通过相继真空蒸发来自7种蒸发源形成的,这7种蒸发源装中自有着作为第2有机化合物层的不同功能的有机化合物。不应当将本发明限制到上述7种蒸发源,而是可以改进直到有多种蒸发源为止。此外,现有熟悉的材料可以用作具有多种功能用于形成发射绿光的有机化合物层的有机化合物。
接着,由参考号508代表的是定线室。此处,金属掩蔽板的对准和衬底在该金属掩蔽板上的定位是为下面将要向它传送氏的沉积室的沉积进行的。将它称做定线室C508。除此之外,在图4A至4E说明的方法可以在此处的对准方法中采用。另外,定线室C508包括气体排放系统500f并且被未示出的门关闭和与沉积室B507相屏蔽。它还包括清洗预备室513e,该预备室用同定线室A502相类似的方式关闭且和定线室C508相屏蔽。
接着,509代表用真空蒸发制造第2有机化合物层的沉积室,将它称为沉积室C509。该沉积室C509装备有气体排放系统509g。此外,它由未示出的门关闭且和定线室C508相屏蔽。而且,它包括清洗预备室513f,该预备室513f由图中未示出的门,以类似于定线室A503的方式关闭且和沉积室C509相屏蔽。
在这种实施方案中,具有如图2A所示结构的沉积室是以制造发射蓝光的第3有机化合物层的沉积室C509提供的。此外,作为蒸发源提供的是装备有空穴注入能力的有机化合物的第1蒸发源,装备有发光能力的有机化合物的第2蒸发源,装备有阻挡能力的第3蒸发源,装电子输运能力的有机化合物的第4蒸发源。注意到,在这种实施方案中,将Cu-Pc用作具有空穴注入能力的有机化合物提供在第1蒸发源内;将α-NPD用作具有发光能力的有机化合物提供在第2蒸发源内;将BCP用作具有阻挡能力的有机化合物提供在第3蒸发源内;和将Alq3用作具有电子输运能力的有机化合物提供在第4蒸发源内。
注意到,可以通过对这些有机化合物的相继的真空蒸发在阳极上形成第3有机化合物层,它包括有着空穴注入能力,发光能力,阻挡能力和电子输运能力的功能区。
还注意到,在这种实施方案中,通过形成两功能区的有机化合物的同时真空蒸发,在不同功能区的界面形成混合区。更为特别地,分别在发光区和阻挡区之间的界面以及阻挡区和电子输运区之间的界面形成混合区。
实际上,在通过Cu-Pc沉积至20nm厚度形成第1功能区之后,Cu-Pc和α-NPD都由真空蒸发同时沉积,因而开人有薄膜厚度5至10nm的第1混合区。因此,制造厚至40nm的α-NPD薄膜因而形成第2功能区,随后通过α-NPD和BCP的同时真空蒸发形成厚度5至10nm的第2混合区。之后,制造厚度10nm的BCP薄膜,因此形成第3功能区。用BCP和Alq3的同时真空蒸发,形成厚度从5至10nm的第3混合区;最后,形成厚度40nm的Alq3薄膜,于是形成第3有机化合物层。
注意到,在上面的说明中,有机化合物层是通过相继真空蒸发来自第4蒸发源,分别有着作为第3有机化合物层的不同功能的4种有机化合物形成的。不应当将本发明限制到仅上述的情况,而是可加以改进直到有多种蒸发源为止。而且,也不要把在单个蒸发源中提供的有机化合物限制到一种,可以是多种。例如,作了在蒸发源内提供单一种类的材料作为有发光能力的有机化合物之外,可以一起提供当作掺杂质的另一种有机化合物。注意,现有熟悉的材料可以用作有着多种功能,用于形成发射蓝光的有机化合物层的有机化合物。
除此之外,已经对一种特殊的情况做了说明,在这种情况中,在第2沉积室菜成发射绿光的有机化合层和在第3沉积室C509内形成发射蓝光的有机化合物层的同时,在第1沉积室内形成发射红光的有机化合物层。但是,不应当将形成这些层的顺序限制到上面那种情况。发射红,绿和蓝光的有机化合物层之一可以分别在沉积室A503,沉积室B507和沉积室C509之一内形成。而另一方面,可以提供额外的沉积室用于形成在其中发射白光的有机化合物层。
其次,参考号510代表用于通过真空蒸发形成是发光元件的阳极或阴极的导电膜(在本实施方案中用作阴极的金属膜)的沉积室,将它称为沉积室D510。沉积室D510包括排放系统500h,此外,它由图中未示出的门关闭且和沉积室C509相屏蔽。它还包括被密封且由图中未示出的门以类似于沉积室A503的方式与沉积室D510相屏蔽的清洗预备室513g。
在本实施方案中,具有图2A中所示结构的沉积室是作为沉积室D510提供的。相应地,关于沉积室D510的详细工作原理,参见对图2A的说明。
在这种实施方案中,在沉积室D510内,AL-Li合金薄膜(由铝和锂合金制成的薄膜)是作为用作发光元件的阴极而沉积的。因此,也可以采用铝和属于元素周期表I族或II族的一种元素的共真空蒸发。
作为选择,可以在此处提供CVD室,用于形成作为发光元件保护膜(钝化膜)的绝缘膜,如氮化硅膜,氧化硅膜,和DLC膜或其他膜。注意,在提供这种CVD膜的情形下,最好提供气体纯化机用于预先增加用在这种CVD室中的材料气体的纯度。
下面,参考号511代表密封室,它包括排放系统500i。此外,它通过图中未示出的门关闭且和沉积室D510相屏蔽。在密封室511内,进行的工艺是最后将发光元件封装在一密封空间内。这种工艺是处理工艺,用于保护所形成的发光元件不受氧和水的影响,同时借助于复盖材料采用机械方法将它封装,或者用另一种方法,通过热固化树脂或紫外线固化树脂材料将它封装。
尽管使用的复盖材料可以是玻璃,陶瓷,塑料或金属,但是这种复盖材料在光朝复盖材料一侧发射的地方必须有着良好的光学透明性。此外,复盖材料和具有在其上面形成的上述的发光元件的衬底,通过使用的热固化树脂或紫外线固化树脂或其他的密封材料被粘在一起,因而通过热处理或紫外线照射处理使树脂固化形成气密密封空间。在这种密封空间内,提供可吸湿材料,典型的实例是氧化钡,也是有效的。
也可以用热固化树脂或紫外线固化树脂填充复盖材料同在其上面具有发光元件的衬底之间的空间。在这种情形下,将吸湿汽材料,典型的如氧化钡,加到热固化树脂或紫外线固化树脂中也是有效的。
在图5中所示的沉积装置中,提供了紫外光照射到密封室511的装置(以下称为“紫外光照射装置”),它的安排是这样,从该紫外光照射装置发出的紫外先用来将紫外线固化树脂硬化。
最后,参考号512代表卸料室,它包括排放系统500j。在其上面形成了发光元件的衬底由此取出。
再者,在本实施方案中指明的沉积装置可以装备能取代如图6A和图6B所示的有机化合物的功能,在图6A和6B中,沉积室601包括衬底602。而用于形成衬底上有机化合物层的有机化合物是在蒸发源603中提供的。注意,在这里蒸发源603是在和沉积室601分开的材料交换室604内提供的,沉积室601具有在此通过门605提供的衬底。因此,在这种实施方案中,通过将门605关门,材料交换室604和沉积室601隔离,经由排放系统606通过将材料交换室604的内部回到大气压,可以添加或交换在材料交换室604的蒸发源内供给的有机化合物,然后如图6A所示,将有机化合物取出。
在完成有机化合物的添加或交换之后,材料交换室604再回到如图6B所示的它的初始状态,然后用排气系统606将材料交换室604的内部置定到真空状态,在它已经达到同沉积室内部相同的压力状态后,打开门605。因此,就可以进行从蒸发源603到衬底602的真空蒸发。
注意,材料交换室604装备有加热器,用于加热被交换的材料。将材料预热使之移去诸如水或类似杂质成为可能。希望在这时加上的温度等于或小于200℃。
如上面讨论的那样,通过利用如图5(或图6A和图6B)所示的沉积装置,在发光元件被完全封装在密封空间内之前,避免发光元件暴露给外界的空气。因此,可以制造高可靠性的发光器件。[实施方案2]
参照图7A和7B,对本发明的一种沉积装置给以说明。在图7A和7B中,参考号701代表传送室,其中该传送室701包括完成衬底703输运的传送装置A702。传送室701设定在减压气氛之中,用一个门和每个处理室连接。借助于传送装置A702,在门打开时将衬底输运到每个处理室。此外,尽管可以采用诸如干式泵,机械增压泵,涡轮分子泵(磁浮型)或低温泵给传送室701减压,但为了得到较高纯度的高真空状态,最好采用磁浮形的涡轮分子泵。
下面将对每个处理室给以说明。注意,传送室701置定在减压气氛,所以所有直接连接到传送室701的处理室装备有真空泵(未示出)。尽管可以采用干式泵,机械增压泵,涡轮分子泵(磁浮型)或低温泵作为真空泵,但是在这种情况下,最好还是采用磁浮型涡轮分子泵。
首先,参考号704代表用于完成衬底置定(安装)的运进室。运进室704通过门700a和传送室701连接,在此安装具有装在其上面的衬底703的载体(未示出)。此外,该运进室704也可以承担作为向密封室传送已经实现元件形成的衬底的双重任务。并且,运进室704也可以有分隔的空间用于衬底的运进和衬底的运出。注意,运进室704包括上面所描述的真空泵和用于导入高纯氮化气体或惰性气体的清洗线。此外,此处所使用的填空泵最好是涡轮分子泵。而且,这种清洗线装备有气体净化机用于提前去除那种被导入该装置的气体的杂质(氧和水)。
注意到,在这种实施方案中,在它上面形成用作发光元件阳极的透明导电薄膜的衬底作为衬底703。在这种实施方案中,衬底703被置定在具有沉积表面方向朝下的载体内。这是为了在后来用真空蒸发方法完成沉积时实施面朝下方案(也以“向上沉积”方案著称)所设。面朝下方案当然是指在让衬底的沉积表面朝下的同时实行沉积的一种方案。采用这种方案,可以抑制诸如尘埃的沾污粒子的附着。
下一步,由号705代表的是定线室,它用于金属掩蔽板的对准和用于将金属掩蔽板和具有在它上面形成的发光元件的阳极或阴极的衬底之间的位置匹配,其中定线室705通过门706和传送室701连接。注意,将金属掩蔽板对准以及衬底和金属掩蔽板的定位相结合的工艺是在定线室内进行的,每当形成不同的有机化合物层时进行一次。此外,定线室705包括称为图像传感器的电荷耦合器件(CCD),因此利用金属掩蔽板有以准确地完成衬底和沉积中的有关金属掩蔽板的位置对准。注意,对于金属掩蔽板的对准,可以使用图4A室4E中讨论的方法。
而且,清洗预备室722a连接到定线室705。该清洗预备室722a的一种布局如图7B中所示。首先,该清洗预备室722a具有μ-波振荡器731用于发生μ波,其中在此发生的μ波经波导管732向等离子放电管733发送。注意,从此处使用的μ波振荡器731辐射出大约2.45GHz的μ波。此外,从气体入口管734将反应气体供给等离子放电管733。除此之外,此处将NF3用作反应气体,尽管也可以将诸如CF4和CIF3的其他气体用作反应气体。
同时,在等离子放电管733内,用μ波将反应气体分离,使之产生自由基。将这些自由基引导通过气体入口管734导向经由门(未示出)连接的定线室705。此外,等离子放电管733以装备反射板735用于有效地补充μ波。
并且,该定线室705包括有附着在其上面的有机化合物层的金属掩蔽板。打开在清洗预备室722a和定线室705之间提供的门(未示出),因而能将自由基导入定线室705内。这样就可以实施对金属掩蔽板的清洗。
因为使用μ波等离子,就可以高效地实现反应气体的自由基化,而诸如副产品或类似物的杂质的产生率是低的。此外,因为其机制与标准自由基产生的机制不同,最终的自由基将不再加速,并且自由基不是在沉积室内部产生的。这就可以防止由于存在等离子,在沉积室内出现的损坏和金属掩蔽板的损坏。
应当注意,采用该方法清洗定线室的技术是本发明的优选方法之一。所以不应该将本发明限制到仅此一种方法。相应地,也可以通过将反应气体导入沉积室因而在沉积室内产生等离子体实现干法清洗,也可以通过将Ar气体或基他气体导入,用溅射方法实现物理清洗。
其次,号706代表用于通过真空蒸发方法沉积有机化合物的沉积室,此后将称为沉积室A706。沉积室A706经由门700C与传送室701连接。在这种实施方案中,提供具有图2A所示结构的沉积室作为沉积室A706。
采用这种实施方案,在沉积室A706内沉积单元707形成能够发射红光的第1有机化合物层。有多种蒸发源提供给沉积室A706,实际上,提供的蒸发源有包括具有空穴注入能力的有机化合物的第1蒸发源,包括具有空穴输运能力的有机化合物的第2蒸发源,包括具有发光能力的有机化合物的第3蒸发源,和包括具有电子输运能力的有机化合物的第4蒸发源。
注意,通过对这些有机化合物连续真空蒸发的逐次其空蒸发可以在阳极上方形成有机化合物层,它包括有着空穴注入能力,空穴输运能力,发光能力和电子输运能力的功能的区。
此外,在这种实施方案中,通过同时真空蒸发形成两功能区的有机化合物,在不同功能区之间的界面形成混合区。更为特别地,分别在空穴注入区和空穴输运区之间的界面,在空穴输运区和发光区之间的界面,在发光区和电子输运区之间的界面形成几个混合区。
注意,在上面的说明中,有机化合物层是通过对4个蒸发源逐次真空蒸发形成的,这4个真空蒸发源提供分别有着不同功能用作第1有机化合物层的4种有机化合物。不应当将本发明限到仅上面这种情况,而是可以加以修改直至多个蒸发源为止。同样也不要把在单个蒸发源中提供的有机化合物限制到仅有一种,可以是多种。例如,除了在一个蒸发源内提供单一种类材料用作有发光能力的有机化合物之外,可以一起提供作为掺杂质的另一种有机化合物。此外,虽然在必要时可以将已知的材料组合随意使用,但如实施方案1中所示的那些具有多种功能并形成发射红光的有机化合物层的有机化合物是可以采纳的。
还要注意,沉积室A706经由门700g连接到材料交换室714。再要注意的是,材料交换室714装备有用于加热被交换的有机化合物的加热器。将这些有机化合物预热可以除去诸如水或者相应的杂质。希望在此加上的温度为200℃或低于200℃。此外,因为材料交换室714装备有能将材料室的内部设定在减压状态的真空泵,因此在加热处理之后通过有机化合物的添加或同外界的交换使材料室内部设定在这种真空压力状态。而且,当交换室内的压力状态同沉积室内的压力状态相同时,打开门700g,因而能够将有机化合物提供给沉积室内的蒸发源。另外,借助于传送装置,在沉积室内蒸发源处供给这种有机化合物。
另外,有关沉积室A706内的沉积过程,参见对图2A的说明。
注意,清洗预备室722b,以与定线室705相类似的方式,经由门(未示出)同沉积室A706连接。此外,它的实际装置同清洗预备室722a的装置相似,因此可以通过将在清洗室722b内发生的自由基导入沉积室A706以除去在内部附着到沉积室A706的有机化合物和类似物。
下面号708代表用于用真空蒸发方法沉积第2有机化合物层的沉积室,此后将它称为沉积室B708。沉积室B708通过门700d连接到传送室701。在这种实施方案中,提供具有如图2A所示结构的沉积室作为沉积室B708。采用这种实施方案,在沉积室B708内的沉积单元709形成能够发射绿光的第2有机化合物层。
沉积室B708装备有多种蒸发源,实际上,装备的蒸发源有包括具有空穴输运能力的有机化合物的第1蒸发源,包括具有发光能力的有机化合物的第2蒸发源,包括具有阻挡能力的有机化合物的第3蒸发源和包括具有电子输运能力的有机化合物的第4蒸发源。
注意,通过对这些有机化合物的连续真空蒸发可以在阳极上形成基本上由具有空穴输运能力,发光能力,阻挡能力和电子输运能力功能的区的有机化合物层。
此外,在这种实施方案中,通过同时真空蒸发形成这两种功能区的有机化合物,在不同功能区之间的界面形成混合区。更准确地说,分别在空穴输运区和发光区之间的界面,在发光区和阻挡区之间的界面,在阻挡区和电子区之间的界面形成同个混合物。
注意到,在上面的说明中,有机化合物层是通过对4种蒸发源逐次真空蒸发形成的,这4个蒸发源提供分别有着不同功能用作第2有机化合物层的4种有机化合物。不应当将本发明限制到仅上面的情况,而是可以加以修改直至许多蒸发源为止。同时也不要把在单个蒸发源中提供的有机化合物限制到仅此一种,可以是多种。例如,除了在一个蒸发源内提供单一种类材料作为有发光能力的有机化合物之外,可以一起提供用作掺杂质的另一种有机化合物。此外,虽然必要时可以将已知的材料组合随意使用,但像实施方案1中所示的那些具有多种功能并形成发射绿光的有机化合物是可以采纳的。
还要注意,沉积室B708经由门700h连接到材料交换室715。还要注意的是,材料交换室715装备有用于加热被交换的有机化合物的加热器。将这些有机化合物预热可以除去诸如水或相应的杂质。希望在此加上的温度为200℃或低于200℃。此外,因为材料交换室715有真空泵,所以从外面导入有机化合物之后,可以用真空泵将材料室内部设定在减压状态。因此,当它的压力同沉积室内的压力相同时,将门700h打开,因而能够使有机化合物供给沉积室内的蒸发源。此外,借助于传送装置,在沉积装置内蒸发源处供给这种有机化合物。除此之外,关于沉积室B708内的沉积过程,参见对图2A的说明。
注意清洗预备室722C,以与定线室705相类似的方式,经由门(未示出)连接到沉积室B708。此外,它的实际装置同清洗预备室722a的装置相似,可以通过将在清洗预备室722C中发生的自由基导入沉积室B708以除去在内部附着到沉积室B708的有机化合物和类似物。
下面,号716代表用于用真空蒸发方法沉积第3有机化合物层的沉积室,此后将将称为沉积室C710。沉积室C710通过门700e连接到传送室701。在这种实施方案中,提供具有如图2A所示结构的沉积室C710。采用这种实施方案,在沉积室C710的沉积单元711形成能够发射蓝光的第3有机化合物层。
沉积室C710有多种蒸发源,实际上,装备的蒸发源有包括具有空穴注入能力的有机化合物的第1蒸发源,包括具有发光能力的有机化合物的第2蒸发源,包括具有阻挡能力的有机化合物的第3蒸发源,和包括具有电子输运能力的有机化合物的第4蒸发源。
注意,通过对这些有机化合物的连续真空蒸发可以在阳极上形成基本上由具有空穴输运能力,发光能力,阻挡能力和电子输运能力功能的区的有机化合物层。
此外,在这种实施方案中,通过同时真空蒸发形成这两种功能区的有机化合物,在不同功能区之间的界面形成混合物。更准确地说,分别在空穴注入区和发光区之间的界面,在发光区和阻挡区之间的界面,和在阻挡区和电子输运区之间的界面形成几个混合区。
注意到,在上面的说明中,有机化合物层是通过对4种蒸发源逐次真空蒸发形成的,这4个蒸发源提供分别有着不同功能用作第3有机化合物层的4种有机化合物。不应当将本发明限制到仅上面的情况,而是可以加以修改直到许多蒸发源为止。同时也不要把在单个蒸发源中提供的有机化合物限制到仅此一种,可以是多种。例如,除了在一个蒸发源内提供单一种类材料作为有光能力的有机化合物之外,可以一起提供用作掺杂质的另一种有机化合物。此外,虽然必要时可以将已知的材料组合随意使用,但像实施方案1中所提示的那些具有多种功能并形成发射蓝光的有机化合物层的有机化合物是可以采纳的。
还要注意,沉积室C710经门700i的连接到材料交换室716。同时注意到,材料交换室715装备有用于加热被交换的有机化合物的加热器。将这些有机化合物预热可以除去诸如水或相应的的杂质。希望在此加上的温度为200℃或低于200℃。此外,因为材料交换室716装备有真空泵,所以从外面导入有机化合物之后,可以用真空泵将材料室内部设定在减压状态。因此,当它的压力同沉积室内的压力相同时,将门700i打开,因而能够使用有机化合物供给沉积室内的蒸发源。此外,借助于传送装置,在沉积装置内蒸发源处供给这种有机化合物。除此之外,关于沉积室C710内的沉积过程,参见对图2A的说明。
注意,清洗预备室722d,以与定线室705相类似的方式,经由门(未示出)连接到沉积室C710。此外,它的实际装置同清洗预备室722a的装置相似,因此可以通过将清洗预备室722d中发生的自由基导入沉积室C710除去内部附着到沉积室C710的有机化合物和类似物。
以下,号712代表用真空蒸发方法加工用作发光元件阳极或阴极的导电薄膜(在这种实施方案中,用作阴极的金属薄膜)的沉积室,此后将称为沉积室D712。该沉积室D712通过门700f连接到传送室701。在这种实施方案中,在沉积室D712的内的沉积单元713,形成用作发光元件阴极的导电薄膜的Al-Li合金膜(铝和锂的合金膜)。也可以同时完成铝和属于元素周期表的I族或II族的元素的共真空蒸发。术语其真空蒸发是指一种真空蒸发方法,在沉积工艺中它将蒸发源同时加热并且把不同的材料被混合在一起。
同时还注意到,沉积室D712经由门700j和材料交换室717连接。并注意到,材料交换室717装备有用加热被交换的有机化合物的加热器。将这些有机化合物预热可以除去诸如水或类似物。希望在此加上的温度为200℃或低于200℃。此外,因为交换室717装备有真空泵,所以从外面导入有机化合物之后,可以用真空泵将材料室内部设定在减压状态。因此,当它的压力同沉积室内的压力相同时,将门700j打开,因而能使导电材料供给沉积室内的蒸发源。
注意清洗预备室722e,以与定线室705相类似的方式,经由门(未示出)与沉积室D712相连。此外,它的实际装置同清洗预备室722a的装置相似,因此可以通过将在清洗预室722e中发生的自由基导入沉积室D712以除去内部附着到沉积室D712的导电物和类似物。
此外,沉积室A706,沉积室B708,沉积室C710和沉积室D712的相应的一个包括有加热每个沉积室内部的装置。因此可以除去该沉积室内的部分杂质。
而且注意到,虽然可以采用干式泵,增压泵,涡轮分子泵(磁浮型)或低温泵作为提供在这些沉积室内的真空泵,但在本实施方案中希望采用低温泵和干式泵。
此外,沉积室A706,沉积室B708,沉积室C710和沉积室D712都用真空泵减压。此时希望最后达到的真空度大于或等于10-6Pa。例如,利用抽空率为10,000L/S(H20)的低温泵,当沉积室是由铝制成而沉积室内部表面面积为10m2时,沉积室内20小时的泄露量必须小于或等于4.1×10-7Pa*m3*S-1。为了获得这一真空度,用电抛光技术实现沉积室内部的表面面积的最小化是一种有效之举。
以下,号718表示密封室(也被称之为封装室或“手套箱”),它经由门700K和运进室704连接。在密封室718内,完成最后将发光元件封装在密封空间的处理。这种处理用于保护已形成的发光元件不受氧和水的浸蚀,它采用用复盖材料机械封装或者用热可凝树脂或者用热可凝树脂或紫外线可凝树脂材料封装的方法。
尽管使用的复盖材料可以是玻璃,陶瓷,塑料或金属,但是在光朝复盖材料一侧发射的情况形下,复盖材料必须具有光学透明性。此外,复盖材料和上面所述的发光元件在其上面形成的衬底用诸如热可凝树脂或紫外线可凝树脂或其他材料粘合在一起,因此通过热处理或紫外线照射处理使树脂硬化形成气密空间。在这种密封空间内提供吸湿材料,典型的实例是氧化钡,也是有效之举。
也可以用热固化树脂或紫外线固化树脂填充复盖材料和具有在其上面形成的发光元件的衬底之间的空隙。在这种情形下,吸湿材料,典型的如氧化钡,添加到热固化树脂或紫外线固化树脂中是有用的。
在图7A所示的沉积装置中,提供紫外光照射密封室718内部的装置(以下称为“紫外光照射装置”),它的安排是这样,使之从这种紫外光照射装置719发射出来的紫外光用来硬化紫外线固化树脂。附属的真空泵可以降低密封室718内的压力。在用机器人操作机械完成上面的密封工艺的情形下,因为是在减压气氛下,可以通过完成这种工艺来防止氧和水的混合物。实际上,希望使这种氧和水的浓度低于或等于0.3ppm。此外,也可以使密封室718的内部反向加压。在这种情形下,密封室718用高纯加压的氮化气体或惰性气体清洗,因而防止来自外面的氧或类似的侵蚀。
接着,传递室(通过箱)720连接到密封室718。该传递室720装备有传送装置B721,用于向传递室720传送在密封室718内完成发光元件密封的衬底。用附属它的真空泵也可以将传递室720设定在减压状态。该传递室720是防止密封室718直接暴露于外面大气的设施,衬底就是从这里运走的。作为选择,也可以提供一元件供应室(未示出),用于供给用在密封室内的元件。
必须注意,虽然在该实施方案的图中并未示出,在形成发光元件之后可以在发光元件上形成绝缘膜,这种绝缘膜具有包括诸如氮化硅或氧硅的硅的化学化合物的分层和在化学化合物上包含碳的类金刚石碳(DLC)膜的分层。此外,术语类金刚石(DLC)膜指的是一种具有钻石键(sp3键)和石墨键(sp2键)混合体的非晶膜。注意,在这种情形下,可以提供包括借助于加上自偏压发生等离子体,然后通过等离子放电的物质气体的分离形成薄膜的化学气相沉积(CVD)的装置的沉积室。
注意,在包括有这种化学气相沉积(CVD)装置的沉积室内,可以使用氧气(O2),氢气(H2),甲烷(CH4),氨(NH3)和硅烷(SiH4)。还注意到,作为CVD装置,有一种可采用的形式具有带13.56 MHz射频电源的平行平板型电极。
而且,可以提供一种沉积室,用于完成用溅射方法(也叫做溅射器方法)的沉积。这是由于在发光元件阴极上形成有机化合物层之后形成阳极的情形下,用溅射沉积是有效的。换言之,在像素电极为阴极的情形下它是有效的。此外,这种沉积室的内部在沉积期间设定为向氩气加氧气的气氛,因而在被制造的薄膜内氧气的浓度受到控制使之能够形成有着高光学透明度的低阻薄膜。还要注意,希望该沉积室以与其他沉积室相似的方式用门同传送室相屏蔽。
也要注意,在用于溅射的沉积室内,可以提供一种能加以操作以控制这种被沉积的衬底的温度的装置。此外,希望被沉积的衬底保持在从20至150℃的温度范围。而且,虽然可以采用干式泵,机械增压泵,涡轮分子泵(磁浮型)或低温泵作为真空泵提供在沉积室内,但在这种实施方案中,最好使用涡轮分子泵(磁浮型)和干式泵。
从上讨论显而易见,使用图7A和7B所示的沉积装置,可以避免在发光元件被完全封装在气密密封空间之前发光元件暴露于外界空气,因而可以成功地制造高可靠性的发光器件。[实施方案3]
参照图8A和8B,将对本实施方案中的一种沉积装置加以说明,这种沉积装置在衬底传送方法和结构方面同在实施方案1中已经指明的联机型沉积装置不同。
在图8A和8B中,装进运进室800的衬底804朝径门(未示出)与之连接的第1定线单元801输运。注意,衬底804用图4A至4E中所讨论的方法对准,然后同金属掩蔽板803一起固定到支架802。
衬底804和支架802一起被传送到第1沉积单元805。注意,第1定线单元801和第1沉积单元805不用门连在一起并有着相同的空间。因此,在这种实施方案中,提供轨道812作为能在第1定线单元801和第1沉积单元805之间自由运动的装置,在支架802沿该轨道运动的同时,进行每种处理。此外,在对准和沉积期间的处理位置由支架802拥有的控制装置控制。
在第1沉积单元805内,通过真空蒸发,沉积来自分别用有机化合物供给的多个蒸发源的不同有机化合物而形成第1有机化合物层。注意,这种运动装置同样用在向第2定线单元807和第2沉积单元808传送的情况,这两个单元用于以类似于上面所讨论的方式制造第2有机化合物层。
而且,在形成第3有机化合物的情形下,同样也有向第3定线单元809和第3沉积单元810的类似传送。
如上面讨论的那样,在本实施方案中,在同一空间可以形成三种不同类型的有机化合物层。第3沉积单元由门(未示出)连接到卸料室811,因此能将已完成沉积的衬底卸下。
注意到,本实施方案中,在定线单元和沉积单元内的处理方法同实施方案1中定线室和沉积室内的方法相似。
注意到,在这种实施方案中,在定线单元和沉积单元之间提供隔墙使之可以防止有机化合物在沉积期间离开蒸发源向沉积单元的外的位置弥散。
在这种实施方案中,同样可以提供清洗预备室813用于清洗每个沉积室内部和金属掩蔽板。
多种有机化合物的形成是通过利用上面陈述的沉积装置和形成期间不同有机化合物层的运动在同一空间实现的,因此使之可以缩短完成该处理所花费的时间。
注意,尽管在这种实施方案中所指示的沉积装置内,通过在沉积室内的连续真空蒸工艺可以在具有发光元件的阳极或阴极的衬底上形成有多种功能的三种有机化合物层。但是可以加以修改使之进一步提供制造导电膜的沉积室用于能连续形成这种发光元件的阴极和阳极。此外,在形成阴极的情形下,导电膜可以是Al-Li合金膜(铝和锂的合金膜),或者,作为选择,也可以是同时用铝和属于元件周期表I-族或II-族的元素的共真空蒸发得到的膜,在形成阳极的情形下,可以使用氧化铟,氧化锡,氧化锌,或它们的合金(如ITO)。
除上面所述之外,也可以提供用于完成对所制造的发光元件的密封的处理室。[实施方案4]
在本实施方案中,将对使用本发明的沉积装置制造的发光器件给以说明。图9是有源基型~发光器件的剖视图。注意,虽然采用薄膜晶体管(以下称为“TFS”)作为有源元件,但它们被MOS型晶体管所取代。
此外,虽然将把顶栅型TFTs(实际上为平面型TFTs)当作TFTs的实例,但作为选择,也可采用底栅型TFTs(典型地,倒相交错型TFTs)。
在图9中,号901代表衬底,此处它允许可见光线透过。实际上,可使用玻璃衬底,石英衬底,晶化玻璃衬底或塑料衬底(包括塑料膜)。注意,衬底901包括在它表面上提供的绝缘膜。
在衬底901上提供像素区段911和驱动电路912。下面先说明像素区段911。
像素区段911是执行图像显示的一个区。在衬底上有许多像素存在,每个像素装备有TFT,用于控制在发光元素内(以下称为电流控制TFT),像素电极(阳极)903内,有机化合物层904内和阴极905内流过的电流。此外,号913代表用于控制加到电流控制TFT(以下称为开关TFT)栅极的电压的TFT。
此外,电流控制TFT 902最好是P-沟道型TFT。虽然,作为选择,也可以是n-沟道型TFT,但是在电流控制TFT连接到如图9所示的发光元件阳极的情况下使用P-沟道TFT可以抑制电功率的消耗。但是,注意,开关TFT既可以是n-沟道型TFT,也可以是P-沟道型TFT。
注意到,电流控制TFT的漏极在电气上与像素电极903相连。在本实施方案中,因为像素电极903被用作一种具有功函数在4.5至5.5 eV范围内的导电材料,该像素电极903当作发光元件的阳极工作。像素电极903,典型地,可以由氧化铟,氧化锡,氧化锌,或它们的化合物(如ITO)制成。在像素电极903上提供有机化合物层904。
而且,在有机化合物层904上提供阴极905。希望用功函数范围从2.5至3.5 eV的导电材料制做阴极905。典型地,阴极905是由包括碱性金属元素或碱稀土金属元素的导电膜,包括铝的导电膜,和铝或银在上面导电膜上分层的膜制成。
此外,包括像素电极903,有机化合物层904和阴极905的发光元件用保护膜906覆盖。提供该保护膜906用于保护发光元素914免于氧和水的侵蚀。保护膜906用诸如氮化硅,氧氮化硅,氧化铝,氧化钛或碳(典型地,金刚石状碳)的材料制成。
下面将对驱动电路912加以说明。驱动电路912是控制送往像素区段911的信号(栅极信号和数据信号)的定时的区,它装备有移位寄存器,缓冲器,闩锁,模拟开关(传送门),或水平移相器。图9中,示出了由n-沟道TFT 907和P-沟道TFT 908组成的用作这些电路基本单元的CMOS电路。
可以用熟悉的方式设计移位寄存器,缓冲器,闩锁,模拟开关(传送门)或水平移相器的电路结构。此外,虽然在图9中像素区段911和驱动电路912是在同一衬底上提供的,但也可以将IC和LSI电气连接而不提供驱动电路。
此外,虽然在图9中像素电极(阳极)903在电气上连接到电流控制TFT 902,但可以将它修改成阴极连接到电流控制TFT的结构。在这种情形下,可以用同阴极905相同的材料制做像素电极903,而用同像素电极903(阳极)相似的材料制做阴极。在这种情形下,最好是让电流控制TFT成为n-沟道TFT。
还要注意,在这种实施方案中,提供一种具有基本上由绕线线路909和隔离部分910组成的屋檐的形状(以下称为屋檐结构)。这种图9所示的由绕线线路909和隔离部分910组成的屋檐结构可以用一种方法制造,这种方法具有将组成绕线线路909的金属和形成隔离部分909的材料(例如金属氮化物)分层的工艺步骤,这种屋檐结构具有比金属低的蚀刻率,因此蚀刻相同。利用这种形状,可以防止像素电极903和绕线线路909对阴极905的电气短路。另外,在这种实施方案中,跟标准的有源基型发光器件不一样,像素上的阴极905变成条形(类似于无源基的阴极的那种方式)。
此处,图9的有源基型发光器件的外观示于图10A和10B。注意,俯视图示于图10A,而沿图10A的A-A’线的剖视图示于图10B。除此之外,此处也使用图9中使用的参考号。
用虚线表明的号1001代表源极侧的驱动电路;1002代表像素区段;1003代表栅极一侧的驱动电路。此外,1004指示覆盖材料,而1005是密封材料,其中空间1007提供在由密封材料1005包围的内部部分。
此外,号1008代表将作为输入的信号传送给源极侧驱动电路1001和栅极侧驱动电路1003的布线线路,它从柔性印刷电路(FPC)1009接收视频信号和时钟信号用作内部输入终端。注意,虽然此中FPC是预先安排的,但却在这一FPC上附带了一块印刷的布线板(PWB)。属于本专利应用的发光器件包括IC一安装的发光模块以及具有附着到发光板上的IPC或PWB的发光模块。
参照图10B,下面将对剖面结构进行说明。像素区段1002和栅极侧驱动电路1003是在衬底的上部分形成的,其中像素区段1002由多个像素组成,每个像素包括有电流控制TFT 902和电路上与电流控制TFT909漏极连接的像素电极903。此外,栅极一侧的驱动电路1003是利用CMOS结构n-沟道TFT 907和P-沟道TFT 908形成的。
像素电极903作为发光元件的阳极工作。此外,在像素电极903的另一端形成内层绝缘膜1006,并在像素电极903上形成有机化合物层904和发光元件的阴极905。
阴极905同时当作多个像素的公共布线线路,并在电路上经连接引线1008和FPC 1009连接。而且,包括在像素区段1002中的所有像素和栅极一侧的驱动电路1003均用保护膜906覆盖。
注意,覆盖材料1004是用密封材料1005粘结的。此外,可以提供由树脂膜构成的隔片以便在覆盖材料1004和发光元件之间保持一定距离。密封材料1005的内部成为密封空间,其中充满氮或氩或其他的惰性气体。作为选择,在这一密封空间内提供像氧化钼这类吸湿材料也是一种有效之举。
注意,尽管玻璃,陶瓷,塑料或金属可用作覆盖材料,但是在辐射的光朝向覆盖材料一侧的情况下它必须是光学透明的。此外,光纤玻璃强化塑料(FRP),聚氟乙烯(PVF),聚酯薄膜,聚酯可以用作塑料材料。
利用覆盖材料1004和密封材料1005将衬底上形成的发光元件914密封,可以使它同外界完成屏蔽并且防止由于诸如水和氧的氧化而加速有机化合物退化的材料的侵蚀。因此可以获得高可靠性的发光器件。
参照图15将对结构上与上面在图9中所讨论的不同的另一种发光器件给以说明。在像素区段1511内的开关TFT 1513和电流控制TFT1503的布局以及驱动电路1512中的P-沟道型TFT 1508和n-沟道型TF和1507的布局同图9中的布局相似。但形成包括阳极1503,有机化合物层1504以及阴极1505的发光元件1514的方法与图9中所示的方法不同。
虽然在图9中使用真空蒸发方法形成发光元件,但在图15所示的这种实施方案中,采用将离子化的有机化合物真空蒸发的方法(离子一喷镀法)形成一种结构。注意,这种结构是所希望的,因为它具有允许被发射的光反射的能力。此外,用包含硅的绝缘膜形成的保护膜1506将发光元件1514涂层。
注意,能够利用在实施方案1至3中所说明的沉积装置沉积这种发光器件。[实施方案5]
参照图11,将对用本发明的沉积装置制造的无源型(简单相型)的发光器件给以说明。在图11中,号1101代表玻璃衬底,而1102代表在透明导电膜上形成的阳极。在这种实施方案中,用真空蒸发形成包括氧化铟和氧化锌的化学化合物作为透明导电膜。注意,虽然在图11中并未示出,但在平行于抽动纸页表面的方向上排放了多个阳极。
此外,形成阴极隔墙(1103a,1103b),所以这些隔墙使阳极1102交叉排放成条状。在与抽页表面垂直的方向上形成阴极隔墙(1103a,1103b)。
下一步,形成有机化合物层1104。在此形成的这种有机化合物层1104最好具有用多种有机化合物相结合而形成的多个功能区,其中每种化合物具有空穴注入能力,空穴输运能力,发光能力,阻挡能力,电子输运能力或电子注入能力。
注意,在这种实施方案中,在邻近的功能区之间也形成混合区。此外,利用前面所陈述的实施方案中所指示的方法形成这种混合区。
还要注意,这些有机化合物层1104是沿着由阴极隔墙(1103a,1103b)所规定的凹槽形成的,因而在与抽纸的表面的垂直方向排列成条状。
此外,以这种方式,多个阴极1105排列成条状,这些阴极同具有对抽页表面垂直的方向的阳极1102相交叉而成为它的纵向。除此之外,在这种实施方案中,阴极1105是由MgAg制做和用真空蒸发制造的。另外,虽然此处未加特别说明,但阴极1105的设计是这样,使得布线线路延伸到FPC附着的部分,因此能够加上给定的电压。而且,在形成阴极1105之后,提供氮化硅膜作为保护膜1106。
通过上述工艺过程,在衬底1101上形成发光元件1111。注意,在这种实施方案中,有着光学透明性的阳极1102是下侧的电极,所以在有机化合物层产生的光向下侧表面发射(衬底1101侧面)。但是,也可以将发光元件1111的结构反过来,因而使下侧的电极是具有光学透明性的阴极。在这种情况下,在有机化合物层1104产生的光向上表面发射(和衬底1101相对的一侧)。
下一步,准备用作覆盖材料1107的陶瓷衬底。采用本实施方案的结构,虽然由于它的卓越的光屏蔽性能,可以使用陶瓷衬底,但显然,在用前述的方法将发光元件1111反转的情况下,可以使用由塑料或玻璃制成的衬底,这是由于覆盖材料1107在光透明性方面更为优良。
然后,用紫外线固化树脂制成的密封材料1109将备好的覆盖材料1107粘结。注意,密封材料1109的内部1108成为气密封闭空间,它被诸如氮或氩的惰性气体填充。作为选择,在这种密封空穴1108内提供诸如氧化钼的吸湿材料也是有效之策。最后,将各向异性的导电膜(FPC)加上,因而完成无源型发光器件。
应当注意,在本实施方案中所表明的发光器件是使用在实施方案1至3中所表明的沉积装置中的任何一种制造的。[实施方案6]
使用发光元件的自发光的发光器件,同液晶显示器件相比,有着更好的亮空间能见度和更广阔的视角。因此,利用本发明的发光器件可以完成多种电设备。
作为采用按本发明制造的发光器件的电设备的实例是摄像机,数字相机,眼镜型显示(头带显示),导航系统,音响播放装置(如汽车音响和音响组件),笔记本计算机,游戏机,可携式信息终端(如可携式计算机,蜂窝电话,小型游戏机和电子书)以及装备记录介质的影像播放设备(特别是具有可在诸如数字视盘(DVD)的记录介质中产生数据的显示器件的设备)。对于可携式信息终端,广视角是特别重要的,因为它们的屏在被观看时是倾斜的。因此,对可携式信息终端来说,最好采用使用发光元件的发光器件。图12A至12H示出了这些电设备的特殊实例。
图12A示出一种显示器,它由盖2001,支撑座2002,显示部件2003,扬声器部件2004,视频输入终端2005等构成。可以将按照本发明制造发光器件加到显示部件2003。因为具有发光元件的发光器件是自发光的,因此这种器件不需要背衬光并可以制成比液晶显示器件更薄的显示。这种显示器件指所有用于显示信息的器件,包括对个人计算机,TV广播接收,和广告显示信息的显示器件。
图12B示出数字照相机,它由主体2101,显示部件2102,图像接收部件2103,操作键2104,外接口2105,快门2106等构成。可以将按照本发明制造的发光器件加到显示部件2102。
图12C示出个人笔记本电脑,它由主体2201,框2202,显示部件2203,键盘2204,外接口2205,定点鼠标2206等构成。可以将按照本发明制造的发光器件加到显示部件2203。
图12D示出可携式计算机,它由主体2301,显示部件2302,开关2304,操作键2305,红外接口2306等构成。可以将按照本发明制造的发光器件加到显示部件2302。
图12E示出装备有记录介质的可携式图像播放设备(特别是DVD播放机)。该设备由主体2401,盖2402,显示部件A2403,显示部件B2404,记录介质(DVD或诸如此类)读部件2405,操作键2406,扬声器单元2407等构成。显示部件A2403主要显示图像信息,而显示部件B2404主要显示文字信息。可以将按照本发明制造的发光器件加到显示部件A2403和B2404。装备有记录介质的影像播放设备也包括家庭一视频游戏机。
图12F示出眼镜型显示(头带显示),它由主体2501,显示部件2502,和臂单元2503构成。可以将根据本发明制造的发光器件加到显示部件2502。
图12G示出摄像机,它由主体2601,显示部件2602,和盖2603,外接口2604,遥控接收部件2605,图像接收单元2606,电池2607,音频输入部件2608,目镜2610等构成。可以将根据本发明制造的发光器件加到显示部件2602。
图12H示出蜂窝电话,它由主体2701,盖2702,显示部件2703,音频输入部件2704,音频输出部件2705,操作键2706,外接口2707,天线2708等构成。可以将按照本发明制造的发光器件加到显示部件2703。假如显示部件2703在黑色背景上显示白色字体,则该蜂窝电话消耗功率较低。如果在未来从有机材料发出的光进一步提高,则借助于放大包含通过透镜或诸如此类的输出的影像信息并将光投影可以将发光器件用作前或后投影仪。
这些电设备现在用增大的频率显示通过诸如国际互联网和CATV(电缆电视)送出的信息,尤其是动画信息。因为有机材料具有非常快的响应速度,所以这种发光器件适合于动画显示。
在这种发光器件内,发光区消耗功率,因为最好是用要求较少发光区的方式显示信息。当在可携式信息终端的显示部件内,特别是在主要显示文字信息的蜂窝电话和音响播放设备中使用这种发光器件时,最好这样驱动这种器件使之没有发光区形成背景,而发光区形成文字信息。
如上面讨论的那样,利用本发明的沉积装置所制造的发光器件的应用范围是如此之宽,以致于它可应用到任何领域的电设备。这种电设备可以采用在实施方案4或5所示的任何发光器件作为它们的显示部件,而在实施方案4或5中所示的发光器件正是由在实施方案1至3中所示的沉积装置制造的。[实施方案7]
在这种实施方案中,讨论由本发明的沉积装置形成的发光器件的像素区段结构。
图16A所示是像素区段1911的顶表面图的一部分。在像素区段1911内形成多个像素1912a至1912c。该顶表面图示出被形成的绝缘层1902以覆盖在一个像素内形成的像素电极的边缘部分的状态。因此,形成的绝缘层1902以覆盖源线1913,扫描线1914和电流源线1915。该绝缘层1902也将区1903覆盖,在区1903的底部像素电极和TFT之间形成连接区。
此外,图16B示出沿图16A中所示的像素区段的A-A’虚线的剖视图和在像素电极1901上形成有机化合物层1905a至1905c的状态。而且,在与抽页垂直的方向上形成由相同材料构成的有机化合物层,而在与纸面的水平方向上形成由不同材料构成的有机化合物层。
例如,在像素(R)1912a内形成发射红光的有机化合物层(R)1905a,在像素(G)1912b内形成发射绿光的有机化合物层(G)1905b,而在像素(B)1912c内形成发射蓝光的有机化合物层(B)1905c。在有机化合物层形成时,绝缘层1902变成边界。假如,即使是该有机化合物层的沉积位置有所位移,但仍在该绝缘膜1902上,就不会有问题,而由不同材料构成的有机化合物层就会逐个地出现在如图16B所示的绝缘膜上。
此外,图16C示出沿图16A中像素区段1911的虚线B-B’的剖视图和在同图16B相同的像素电极1901上形成有机化合物层1905的状态。
取自沿虚线B-B’的像素具有如图16C所示的结构,因为在上面提到的像素内形成同像素(R)1912a一样的发射红光的有机化合物层(R)1905a。因此,在像素区段1911内形成发射红光的有机化合物层(R)1905a,发射绿光的有机化合物层(G)1905b和发射蓝光的有机化合物层(B)1905c。从而可以实现全色的发光器件。
就如上面已经描述的那样,使用本发明的沉积装置制造发光元件的有机化合物层,可以连续形成每层具有多个功能区的有机化合物层,反过来,它又能排除杂质在这种功能区的邻近区的界面上的污染。而且,也可以在功能区之间形成基本上由形成相应功能区的有机化合物组成的混合区,由此能使功能区界面处有机层之间的能量壁垒减小。它反过来又可以改善有机层之间的载流子注入能力,因而能够形成可降低驱动电压,同时又提供较长寿命的有机化合物层。
Claims (43)
1.一种沉积装置,该装置包括:
多个沉积室;和
在所述沉积室中的多个蒸发源;
其中多个蒸发源中的每一个包括至少一种有不同功能的有机化合物,和
其中具有不同功能的有机化合物是通过从所述多个蒸发源的真空蒸发而连续沉积的。
2.根据权利要求1的沉积装置,其中该沉积装置包括:
形成第1有机化合物层的第1沉积室,
形成第2有机化合物层的第2沉积室,
形成第3有机化合物层的第3沉积室。
3.根据权利要求2的沉积装置,其中:
所述第1有机化合物层发射红光,
所述第2有机化合物层发射绿光,和
所述第3有机化合物层发射蓝光。
4.根据权利要求1的沉积装置,其中每个所述蒸发源有一种有机化合物,该有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、发光能力、阻挡能力、电子输运能力、或电子注入能力中选择。
5.一种沉积装置,该装置包括:
多个沉积室;和
多个在所述沉积室中的蒸发源;
其中多个蒸发源中的每一个包括至少一种具有不同功能的有机化合物,和
其中具有不同功能的有机化合物中的至少二种有机化合物是由所述的多个蒸发源的真空蒸发被同时沉积的。
6.根据权利要求5的沉积装置,其中该沉积装置包括:
形成第1有机化合物层的第1沉积室,
形成第2有机化合物层的第2沉积室,和
形成第3有机化合物层的第3沉积室。
7.根据权利要求6的沉积室,其中:
所述第1有机化合物层发射红光,
所述第2有机化合物层发射绿光,和
所述第3有机化合物层发射蓝光。
8.根据权利要求5的沉积装置,其中每个所述的蒸发源具有一种有机化合物,该有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、发光能力、阻挡能力、电子输运能力、或电子注入能力中选择。
9.一种沉积装置,该装置包括:
装料室;
具有在金属掩蔽板和衬底之间进行位置对准功能的定线室;
沉积室;和
在所述沉积室内的多个蒸发源;
其中装料室、定线室、和沉积室相互串接:
其中多个蒸发源中的每一个包括至少一种具有不同功能的有机化合物;和
其中具有不同功能的有机化合物是由所述多个蒸发源的真空蒸发被连续沉积的。
10.根据权利要求9的沉积装置,其中沉积装置包括:
形成第1有机化合物层的第1沉积室,
形成第2有机化合物层的第2沉积室,和
形成第3有机化合物层的第3沉积室。
11.根据权利要求10的沉积室,其中:
所述第1有机化合物层发射红光,
所述第2有机化合物层发射绿光,和
所述第3有机化合物层发射蓝光。
12.根据权利要求9的沉积装置,其中每个所述蒸发源具有一种有机化合物,该有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、发光能力、阻挡能力、电子输运能力、或电子注入能力中选择。
13.一种沉积装置,该装置包括:
装料室;
具有在金属掩蔽板和衬底之间进行位置对准功能的定线室;
沉积室;和
在所述沉积室内的多个蒸发源;
其中装料室、定线室、和沉积室相互串接:
其中多个蒸发源中的每一个包括至少一种具有不同功能的有机化合物,和
其中具有不同功能的有机化合物中的至少两种是由所述多个蒸发源的真空蒸发同时被沉积的。
14.根据权利要求13的沉积装置,其中该沉积装置包括:
形成第1有机化合物层的第1沉积室,
形成第2有机化合物层的第2沉积室,和
形成第3有机化合物层的第3沉积室。
15.根据权利要求14的沉积装置,其中:
所述第1有机化合物层发射红光,
所述第2有机化合物层发射绿光,
所述第3有机化合物层发射蓝光。
16.根据权利要求13的沉积装置,其中每个所述蒸发源具有一种有机化合物,该有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、发光能力、阻挡能力、电子输运能力、或电子注入能力中选择。
17.一种沉积装置,该装置包括:
装料室;
输运室;
具有在金属掩蔽板和衬底之间进行位置对准功能的定线室;
沉积室;和
在所述沉积室内的多个蒸发源,
其中所述传送室分别和所述装料室、所述定线室、以及所述沉积相连;
其中多个蒸发源中的每一个包括至少一种具有不同功能的有机化合物;和
其中具有不同功能的有机化合物是由所述多个蒸发源的真空蒸发被连续沉积的。
18.根据权利要求17的沉积装置,其中该沉积装置包括:
形成第1有机化合物层的第1沉积室,
形成第2有机化合物层的第2沉积室,和
形成第3有机化合物层的第3沉积室。
19.根据权利要求18的沉积装置,其中:
所述第1有机化合物层发射红光,
所述第2有机化合物层发射绿光,和
所述第3有机化合物层发射蓝光。
20.根据权利要求17的沉积装置,其中每个所述蒸发源具有一种有机化合物,该有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、发光能力、阻挡能力、电子输运能力、或电子注入能力中选择。
21.一种沉积装置,该装置包括:
装料室;
输运室;
具有在金属掩蔽板和衬底之间进行位置对准功能的定线室;
沉积室;和
在所述沉积室内的多个蒸发源的沉积室,
其中所述传送室分别和所述运进室、所述定线室、和所述沉积室相连;
其中多个蒸发源中的每一个包括至少一种具有不同功能的有机化合物,和
其中具有不同功能的有机化合物中至少二种是由所述多个蒸发源的真空蒸发被连续沉积的。
22.根据权利要求21的沉积装置,其中该沉积装置包括:
形成第1有机化合物层的第1沉积室,
形成第2有机化合物层的第2沉积室,和
形成第3有机化合物层的第3沉积室。
23.根据权利要求22的沉积装置,其中:
所述第1有机化合物层发射红光,
所述第2有机化合物层发射绿光,和
所述第3有机化合物层发射蓝光。
24.根据权利要求21的沉积装置,其中每个所述蒸发源具有一种有机化合物,该有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、发光能力、阻挡能力、电子输运能力、或电子注入能力中选择。
25.一种方法,该方法包括:
形成第1功能区,第1功能区包括在沉积室内通过实施真空蒸发来自第1蒸发源的第1有机化合物;
形成第1混合区,第1混合区包括在所述沉积室内通过实施同时蒸发来自所述第1蒸发源和来自第2蒸发源的所述第1有机化合物和第2有机化合物;
形成第2功能区,第2功能区包括在所述沉积室内通过实施真空蒸发来自所述第2蒸发源,而不是来自所述第1蒸发源的所述第2有机化合物;
形成第2混合区,第2混合区包括在所述沉积室内通过实施同时蒸发来自所述第2蒸发源和来自第3蒸发源而不是来自所述第1蒸发源的所述第2有机化合物和所述第3有机化合物;和
形成第3功能区,第3功能区包括在所述沉积室内通过实施真空蒸发来自第3蒸发源,但不是来自所述第1蒸发源和不是来自所述第2蒸发源的所述第3有机化合物。
26.根据权利要求25的沉积室,其中:
所述第1功能区是在阳极上形成的,
所述第1有机化合物是一种具有空穴输运能力的有机化合物,
所述第2有机化合物是一种发光的有机化合物,和
所述第3有机化合物是一种具有电子输运能力的有机化合物。
27.根据权利要求25的沉积方法,其中所述具有空穴输运能力的有机化合物包括芳香族二胺化合物。
28.根据权利要求25的沉积方法,其中:
所述具有电子输运能力的有机化合物包括一种金属,该金属选自一组包括含有喹啉骨架的络合物、含有苯喹啉骨架的金属络合物、含有噁二唑啉衍生物、含有三唑衍生物或酞菁衍生物的络合物。
29.根据权利要求25的沉积方法,其中:
所述发光的有机化合物,它选自一组包括含有喹啉骨架的金属络合物、含有苯并噁唑骨架的金属络合物、和含有苯并噻唑骨架的金属络合物。
30.一种方法,该方法包括:
形成第1功能区,第1功能区包括在沉积室内通过进行真空蒸发来自第1蒸发源的第1有机化合物;
形成第1混合区,第1混合区包括在所述沉积室内通过进行同时蒸发来自所述第1蒸发源和来自第2蒸发源的所述第1有机化合物和第2有机化合物;
形成第2功能区,第2功能区包括在所述沉积室内通过进行真空蒸发来自所述第2蒸发源而不是来自所述第1蒸发源的所述第2有机化合物,
形成第2混合区,第2混合区包括在所述沉积室内通过进行同时真空蒸发来所述第2蒸发源和第3蒸发源但不是来自所述第1蒸发源的所述第2有机化合物和第3有机化合物;和
在形成经2混合区之后,在所述沉积室内通过进行真空蒸发来自所述第2蒸发源而不是来自所述第1蒸发源和也不是来自所述第3蒸发源的所述第2有机化合物来形成第2功能区。
31.根据权利要求30的沉积方法,其中:
所述第1功能区是在阳极上形成的,
所述第1有机化合物是一种具有空穴输运能力的有机化合物,和
所述第3有机化合物是一种发光的有机化合物。
32.根据权利要求30的沉积方法,其中所述具有空穴输运能力的有机化合物包括芳香族二胺化合物。
33.根据权利要求30的沉积方法,其中:
所述具有电子输运能力的有机化合物包括一种金属,该金属选自一组包括含有喹啉骨架的络合物、含有苯喹啉骨架的金属络合物、含有噁二唑啉衍生物、含有三唑衍生物或酞菁衍生物的络合物。
34.根据权利要求30的沉积方法,其中:
所述发光的有机化合物,它选自一组包括含有喹啉骨架的金属络合物、含有苯并噁唑骨架的金属络合物、和含有苯并噻唑骨架的金属络合物。
35.一种方法,该方法包括:
通过在第1沉积室内进行真空蒸发形成第1功能区,第1功能区包括来自第1蒸发源的第1有机化合物;
通过在所述第1沉积室内同时真空蒸发形成第1混合区,第1混合区包括来自所述第1蒸发源和来自第2蒸发源的所述第1有机化合物和第2有机化合物;
形成第2功能区,第2功能区包括在所述第1沉积室内通过进行真空蒸发来自所述第2蒸发源但不是来自所述第1蒸发源的所述第2有机化合物;
形成第3功能区,第3功能区包括在第2沉积室内通过进行真空蒸发来自第3蒸发源的第3有机化合物,
第2混合区包括在所述第2沉积室内通过进行同时真空蒸发来自所述第3蒸发源和来自第4蒸发源的所述第3有机化合物和第4有机化合物;
形成第4功能区,第4功能区包括在所述第2沉积室内通过进行真空蒸发来自所述第4蒸发源而不是来自所述第3蒸发源的所述第4有机化合物;
形成第5功能区,第5功能区包括在第3沉积室内通过进行真空蒸发来自第5蒸发源的第5有机化合物;
形成第3混合区,第3混合区包括在第3沉积室内同时真空蒸发来自所述第5蒸发源和来自所述第6蒸发源的第5有机化合物和第6有机化合物,并且
形成第6功能区,第6功能区包括在所述第3沉积室内通过进行真空蒸发来自所述第6蒸发源而不是来自所述第5蒸发源的第6有机化合物。
36.根据权利要求35的沉积方法,其中:
所述第1功能区和第2功能区之一,所述第3功能区和第4功能区之一,和所述第5功能区和第6功能区之一,包括发光的有机化合物,和
所述第1功能区和第2功能区中的另一个,所述第3功能区和第4功能区中的另一个,以及所述第5功能区和第6功能区中的另一个所包括的有机化合物从一组包括空穴注入能力、空穴输运能力、阻挡能力、电子输运能力、和电子注入能力中选择。
37.根据权利要求36的沉积方法,其中所述的有机化合物材料所发的光具有分别不同于所述其它有机化合物材料的光发射的颜色。
38.根据权利要求35的沉积装置,其中所述具有空穴输运能力的有机化合物包括芳族联氨化合物。
39.根据权利要求35的沉积装置,其中:
所述具有电子输运能力的有机化合物包括一种金属,该金属选自一组包括含有喹啉骨架的络合物、含有苯喹啉骨架的金属络合物、含有噁二唑啉衍生物、含有三唑衍生物或酞菁衍生物的络合物。
40.根据权利要求35的沉积方法,其中:
所述发光的有机化合物,它选自一组包括含有喹啉骨架的金属络合物、含有苯并噁唑骨架的金属络合物、和含有苯并噻唑骨架的金属络合物。
41.一种制造有机化合物元件的方法,该方法包括步骤:
在第1时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第1蒸发源,在衬底上形成第1有机层;
在所述第1时段后的第2时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第1蒸发源和第2蒸发源,在第1有机层上形成混合区;
在所述第2时段后的第3时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第2蒸发源而不是第1蒸发源,在混合区上形成第2有机层。
42.一种在沉积室内制造有机化合物元件的方法,
在沉积装置内串接的运进室、定线室、和沉积室,
其中金属掩蔽板和衬底之间的位置在定线室内受到控制;
该方法包括步骤:
在第1时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第1蒸发源,在所述衬底上形成第1有机层;
在所述第1时段后的第2时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第1蒸发源和第2蒸发源,在第1有机层上形成混合区;
在所述第2时段后的第3时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第2蒸发源而不是第1蒸发源,在混合区上形成第2有机层。
43.一种在沉积装置内制造有机化合物元件的方法,
装料室、传送室、和定线室中的每一个分别和沉积装置内的沉积室相连;
其中金属掩蔽板和衬底之间的位置在定线室内受到控制;
该方法包括步骤:
在第1时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第1蒸发源,在衬底上形成第1有机层;
在所述第1时段后的第2时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第1蒸发源和第2蒸发源,在第1有机层上形成混合区;
在所述第2时段后的第3时段,在沉积室内通过进行真空蒸发第2蒸发源而不是第1蒸发源,在混合区上形成第2有机层。
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