TW202026454A - 有機電致發光裝置之製造方法、有機電致發光裝置及電子機器 - Google Patents

有機電致發光裝置之製造方法、有機電致發光裝置及電子機器 Download PDF

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Abstract

本發明之課題在於提供一種抑制品質可靠性降低之有機電致發光裝置之製造方法、有機電致發光裝置及電子機器。 本發明之有機電致發光裝置之製造方法具有：基板；於上述基板上形成有機電致發光元件之步驟；於上述有機電致發光元件上，藉由使用電漿之化學氣相沈積法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第1層的步驟；及於上述第1層上，藉由使用電漿之原子層沈積法形成以氧化矽為主體之第2層的步驟。

Description

有機電致發光裝置之製造方法、有機電致發光裝置及電子機器
本發明係關於一種有機電致發光裝置之製造方法、有機電致發光裝置及電子機器。
已知有一種具備OLED(Organic Light Emitting Diode，有機發光二極體)之有機EL(電致發光)裝置。有機EL裝置用作例如顯示圖像之有機EL顯示器。
專利文獻1所記載之有機EL顯示器具備OLED(有機發光二極體)、與保護OLED免於濕氣及氧氣之蓋部。該蓋部具備：第1層，其以藉由CVD(化學氣相沈積)法成膜之氮化矽構成；及第2層，其以藉由ALD(原子層沈積)法成膜之氧化鋁構成。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2011-517302號公報
[發明所欲解決之問題]
藉由具備以CVD法形成之第1層與以ALD法形成之第2層，可形成密封性能優異，且厚度較薄之蓋部。然而，以氧化鋁構成之第2層與以氮化矽構成之第1層相比，耐水性較低。因此，若於製造有機EL裝置時，進行例如水洗處理或濕蝕刻之處理，則有於上述處理時將第2層溶解之虞。其結果，有蓋部之密封性能受損之虞，因此，存在有機EL裝置之品質可靠性降低之問題。 [解決問題之技術手段]
於本發明之有機電致發光裝置之製造方法之一態樣中，具有基板；於上述基板上形成有機電致發光元件之步驟；於上述有機電致發光元件上，藉由使用電漿之化學氣相沈積法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第1層的步驟；及於上述第1層上，藉由使用電漿之原子層沈積法形成以氧化矽為主體之第2層的步驟。
於本發明之有機電致發光裝置之一態樣中，具備：基板；有機電致發光元件，其配置於上述基板上；第1層，其自上述有機電致發光元件觀察，配置於與上述基板相反側，且以包含氮之矽系無機材料為主體；及第2層，其自上述第1層觀察，於與上述有機電致發光元件相反側以氧化矽為主體。
以下，一面參照隨附圖式一面說明本發明之較佳之實施形態。另，圖式中各部之尺寸或縮尺與實際者適當不同，亦有為易於理解而模式性顯示之部分。又，本發明之範圍只要於以下之說明中無特別限定本發明之主旨之記載，則不限定於該等形態。
1.有機EL(電致發光)裝置及有機EL裝置之製造方法 1-1.第1實施形態 圖1係顯示第1實施形態之有機EL裝置100之立體圖。另，於以下，為便於說明，適當使用圖1所示之相互正交之x軸、y軸及z軸進行說明。稍後敘述之顯示面板1具有之透光性基板7之表面平行於x-y平面，且稍後敘述之顯示面板1具有之複數層之積層方向為z方向。
1-1A.有機EL裝置之全體構成 圖1所示之有機EL裝置100係「有機電致發光裝置」之一例，且係顯示全彩之圖像之有機EL顯示裝置。有機EL裝置100用作例如於頭戴式顯示器中顯示圖像之微顯示器。另，關於頭戴式顯示器稍後詳述。
有機EL裝置100具有：外殼90，其具有開口91；顯示面板1，其設置於外殼90內；及FPC(Flexible printed circuits：可撓性印刷電路)基板95，其電性連接於顯示面板1。另，雖未圖示，但FPC基板95與設置於外部之上階電路。又，有機EL裝置100具有顯示圖像之發光區域A10、與包圍發光區域A10之非發光區域A20。另，圖示中，發光區域A10俯視下呈矩形狀，但發光區域A10之平面形狀不限定於此，亦可為例如圓形等。俯視係指自-z方向觀察之情況。
圖2係顯示第1實施形態之顯示面板1之概略俯視圖。如圖2所示，於顯示面板1之發光區域A10，以M列N行之矩陣狀設置有複數個子像素P0。具體而言，於顯示面板1之發光區域A10，設置有與藍色之波長域對應之複數個子像素PB、與綠色之波長域對應之複數個子像素PG、及與紅色之波長域對應之複數個子像素PR。另，於本說明書中，於不區分子像素PB、子像素PG及子像素PR之情形時，表述為子像素P0。子像素PB、子像素PG及子像素PR沿y方向同色排列，且沿x方向以紅色、綠色及藍色之順序重複排列。另，子像素PB、子像素PG及子像素PR之配置不限定於此，可為任意。又，由1個子像素PB、1個子像素PG及1個子像素PR構成1個像素P。
又，於顯示面板1之非發光區域A20，設置有控制電路35、掃描線驅動電路361及資料線驅動電路362。又，於顯示面板1之非發光區域A20，設置有連接於FPC基板95之複數個端子37。又，顯示面板1連接於未圖示之電源電路。
另，有機EL裝置100亦可為省略外殼90及FPC基板95之構成。
1-1B.顯示面板1之電氣構成 圖3係顯示第1實施形態之顯示面板1之電氣構成之方塊圖。如圖3所示，顯示面板1具有沿x方向延伸之M條掃描線13、其及與掃描線13交叉，並沿y方向延伸之N條資料線14。另，M、N為自然數。又，對應於M條掃描線13與N條資料線14之各交叉構成複數個子像素P0。
控制電路35控制圖像之顯示。對控制電路35，自未圖示之上階電路與同步信號S同步供給至數位之圖像資料Video。控制電路35基於同步信號S產生控制信號Ctr，將其供給至掃描線驅動電路361及資料線驅動電路362。又，控制電路35基於圖像資料Video產生類比之圖像信號Vid，將其供給至資料線驅動電路362。另，上述圖像資料Video係以例如8位元規定子像素P0之灰階位準之資料。同步信號S係包含垂直同步信號、水平同步信號、及點時脈信號之信號。
掃描線驅動電路361連接於M條掃描線13。掃描線驅動電路361基於控制信號Ctr產生用以於1訊框期間內逐條依序地選擇M條掃描線13的掃描信號，並對M條掃描線13輸出。又，資料線驅動電路362連接於N條資料線14。資料線驅動電路362基於圖像信號Vid及控制信號Ctr產生對應於應顯示之灰階之資料信號，並對N條資料線14輸出。
另，掃描線驅動電路361與資料線驅動電路362亦可作為1個驅動電路一體化。又，控制電路35、掃描線驅動電路361及資料線驅動電路362亦可分別分割成複數個。又，於圖示中，控制電路35設置於顯示面板1，但控制電路35亦可設置於例如圖1所示之FPC基板95。
圖4係第1實施形態之子像素P0之等效電路圖。如圖4所示，於子像素P0，設置有發光元件20、與控制發光元件20之驅動之像素電路30。
發光元件20為「有機電致發光元件」之一例，且以OLED(有機發光二極體)構成。發光元件20具備陽極23、有機層24及陰極25。陽極23對有機層24供給電洞。陰極25對有機層24供給電子。於上述發光元件20中，自陽極23供給之電洞與自陰極25供給之電子於於有機層24中再耦合，而使有機層24產生白色光。另，於陰極25電性連接有供電線16。對供電線16，自未圖示之電源電路供給低位側之電源電位Vct。
像素電路30具有開關用電晶體31、驅動用電晶體32及保持電容33。開關用電晶體31之閘極電性連接於掃描線13。又，開關用電晶體31之源極或汲極之一者電性連接於資料線14，另一者電性連接於驅動用電晶體32之閘極。又，驅動用電晶體32之源極或汲極之一者電性連接於供電線15，另一者電性連接於陽極23。另，對供電線15，自未圖示之電源電路供給高位側之電源電位Vel。又，保持電容33之一電極連接於驅動用電晶體32之閘極，另一電極連接於供電線15。
上述電氣構成之顯示面板1中，由掃描線驅動電路361將掃描信號設為主動藉此選擇掃描線13時，設置於選擇之子像素P0之開關用電晶體31導通。如此，自資料線14將資料信號供給至與選擇之掃描線13對應之驅動用電晶體32。驅動用電晶體32對發光元件20供給與被供給之資料信號之電位，即閘極及源極間之電位差對應之電流。且，發光元件20以對應於自驅動用電晶體32供給之電流之大小之亮度發光。又，於掃描線驅動電路361解除掃描線13之選擇而將開關用電晶體31斷開之情形時，驅動用電晶體32之閘極電位藉由保持電容33保持。因此，發光元件20於將開關用電晶體31斷開後亦可發光。
以上為顯示面板1之電氣構成。另，上述像素電路30之構成不限定於圖示之構成。例如，亦可進而具備控制陽極23與驅動用電晶體32間之導通之電晶體。
1-1C.顯示面板1之構成 圖5係第1實施形態之顯示面板1之局部剖視圖，且係圖2中之顯示面板1之A-A線剖視圖。於以下之說明，透光性意指對可見光之透過性，且較佳意指可見光之透過率為50%以上。又，光反射性意指對可見光之反射性，且較佳意指可見光之反射率為50%以上。
圖5所示之顯示面板1具有基板10、具有複數個發光元件20之發光部2、保護部4、彩色濾光片層6及透光性基板7。發光部2、保護部4及彩色濾光片層6自基板10向透光性基板7依序積層。顯示面板1為頂部發光型，且以發光元件20產生之光透過透光性基板7並出射。
〈基板10〉 基板10具有例如由矽構成之基板本體11與配線層12。基板本體11由例如矽、玻璃、樹脂或陶瓷等構成。又，由於顯示面板1為頂部發光型，故基板本體11有無透光性皆可。
配線層12具有各種配線等與複數個絕緣膜121、122及123。於各種配線等，包含有具備上述之開關用電晶體31、驅動用電晶體32及保持電容33之像素電路30、掃描線13、資料線14、供電線15及供電線16。另，於圖5中未圖示所有之各種配線。
配線層12具有之絕緣膜121配置於基板本體11上。於絕緣膜121上，配置有驅動用電晶體32具有之半導體層320。半導體層320具有通道32c、汲極32d及源極32s。另，於基板本體11為矽之情形時，亦可對基板本體11注入離子形成半導體層320。又，於絕緣膜121上，覆蓋半導體層320配置絕緣膜122。於絕緣膜122上，配置有驅動用電晶體32之閘極電極32g。閘極電極32g俯視下與通道32c重疊。於絕緣膜122上，覆蓋閘極電極32g配置絕緣膜123。於絕緣膜123上，配置有中繼電極321及322。中繼電極321經由配置於貫通絕緣膜122之接觸孔內之貫通電極3211與汲極32d電性連接。另一方面，中繼電極322經由配置於貫通絕緣膜122之接觸孔內之貫通電極3221與源極32s電性連接。另，雖圖5中未圖示，但中繼電極322連接於供電線15。
作為絕緣膜121、122及123之各構成材料，列舉氧化矽、氮化矽及氮氧化矽等矽系之無機材料。又，各種配線等之構成材料列舉例如金屬、金屬矽化物及金屬化合物等。
〈發光部2〉 於基板10之+z側之表面，配置有使特定之波長域之光共振之發光部2。發光部2具有反射層21、共振調整層22及複數個發光元件20。複數個發光元件20如上所述，具有複數個陽極23、有機層24及陰極25。
反射層21配置於基板10之絕緣膜123上。反射層21具有光反射性，且使自有機層24產生之光向有機層24側反射。反射層21係例如將包含鈦(Ti)之層與包含Al-Cu系合金之層依序積層於絕緣膜123上之積層體。又，於圖示中，反射層21具有矩陣狀排列之複數個反射部210。反射部210對每個子像素P0設置。另，反射層21只有具有光反射性，則不限定於圖示之構成。
於絕緣膜123上，覆蓋反射層21配置共振調整層22。共振調整層22係調整反射層21與陰極25之間之光學性距離即光學距離L0之層。
圖示中，共振調整層22之厚度在子像素PB、PG及PR間相等，但實際上因每個發光顏色而異。又，子像素P0之光學距離L0因每個發光顏色而異。子像素PB之光學距離L0與藍色之波長域之光對應設定。子像素PG之光學距離L0與綠色之波長域之光對應設定。子像素PR之光學距離L0與紅色之波長域之光對應設定。因此，實際上，子像素PB之共振調整層22之膜厚最薄，子像素PR之共振調整層22之膜厚最厚。另，可藉由調整陽極23之膜厚而非共振調整層22之膜厚來調整光學距離L0。又，亦可藉由調整共振調整層22之膜厚及陽極23之膜厚兩者來調整光學距離L0。
又，作為共振調整層22之構成材料，列舉具有透光性及絕緣性之無機材料，具體而言列舉例如氧化矽及氮化矽等。
於共振調整層22之+z側之表面，配置有複數個陽極23、及俯視下包圍各陽極23之隔板26。陽極23對每個子像素P0設置，陽極23彼此藉由隔板26而絕緣。另，隔板26例如俯視下呈格子狀。又，陽極23經由配置於貫通共振調整層22之接觸孔內之貫通電極3212而與中繼電極321電性連接。
又，陽極23之構成材料為例如ITO(Indium Tin Oxide：氧化銦錫)及IZO(Indium Zinc Oxide：氧化銦鋅)等透明之導電材料。又，隔板26之構成材料係絕緣性材料，具體而言係例如丙烯酸系之感光性樹脂或氧化矽等之無機材料。
於陽極23之+z側之表面配置有機層24。有機層24至少具有包含藉由供給電流而發光之發光材料的發光層240。於本實施形態中，發光層240積層有包含藍色發光材料之層、包含綠色發光材料之層及包含紅色發光材料之層。自包含藍色發光材料之層產生藍色光，自包含綠色發光材料之層產生綠色光，自包含紅色發光材料之層產生紅色光。因此，亦可說是自發光層240產生白色光。又，於本實施形態中，除發光層240以外，具有電洞注入層(HIL)、電洞輸送層(HTL)、電子注入層(EIL)及電子輸送層(ETL)。於有機層24中，自電洞注入層注入之電洞與自電子輸送層輸送之電子於發光層240中再耦合。另，有機層24之構成為任意，有機層24可省略上述之任一層，亦可進而追加任意層。
於有機層24之+z側之表面配置陰極25。陰極25具有透光性與光反射性。陰極25係跨及複數個子像素P0連續形成之共用電極。陰極25由例如鎂及銀、或以該等材料為主成分之合金等構成。
上述發光部2中，使有機層24中產生之光中特定波長域之光於反射層21與陰極25之間共振。若將特定波長域之光的光譜之峰值波長設為λ0，則以下之關係式[1]成立。Φ(弧度)表示在發光部2內透過、反射時產生之相移之總和。 {(2×L0)/λ0+Φ}/(2π)=m0(m0為整數)･････[1]
以使欲擷取之波長域之光之峰值波長成為λ0之方式設定光學距離L0。且，藉由根據光學距離L0設定共振調整層22及陽極23之各膜厚，使欲擷取之特定波長域之光共振而增強。藉由根據欲擷取之波長域之光調整光學距離L0，可增強特定波長域之光，謀求該光之高強度化及該光譜之窄化。
〈保護部4〉 保護部4配置於陰極25上，密封發光部2。藉由具備保護部4，可保護有機層24免於大氣中之水分或氧氣等。即，保護部4具有氣體阻隔性。因此，與不具備保護部4之情形相比，可提高顯示面板1之可靠性。又，保護部4具有透光性。
保護部4具有：第1層41，其配置於陰極25上；第2層42，其配置於第1層41上；及第3層43，其配置於第2層上。
第1層41以包含氮之矽系無機材料為主體。該「作為主體」意指第1層41之構成材料之70%以上為包含氮之矽系無機材料。作為包含氮之矽系無機材料，列舉氮氧化矽或氮化矽。尤其，藉由使第1層41以氮化矽為主體，與以氧化矽為主體之情形相比，可提高第1層41之氣體阻隔性。
又，第1層41以使用電漿之CVD(化學氣相沈積)法形成。藉由使用CVD法，可容易地形成厚度足夠薄之第1層41。又，藉由使用CVD法，與使用ALD(原子層沈積)法之情形相比，可加快成膜速度。又，藉由於CVD法中使用電漿，與不使用之情形相比，可低溫成膜，藉由調節氣體量可降低第1層41之應力。
第1層41之厚度D1較佳為50 nm以上且500 nm以下，更佳為70 nm以上且400 nm以下，進而較佳為100 nm以上且300 nm以下。若為上述之範圍內，則尤其可提高第1層41之氣體阻隔性，且，可降低因第1層41之厚度D1過厚而產生裂縫之虞。另，該厚度D1為第1層41之平均厚度。
第2層42配置於第1層41上。第2層42以二氧化矽等氧化矽為主體。該「作為主體」意指第2層42之構成材料之70%以上為氧化矽。藉由具有上述之第2層42，即使製造時於第1層41產生針孔等缺陷，亦可補全該缺陷。因此，可尤其有效地抑制以第1層41中可能產生之針孔等缺陷為通道將大氣中之水分等傳遞至有機層24。因此，藉由具備第2層42，可提高保護部4之密封功能。又，藉由使第2層42以氧化矽為主體，與以氧化鋁為主體之情形相比，可提高第2層42之耐水性。因此，即使於製造顯示面板1時進行水洗處理及濕蝕刻等，亦可抑制或防止第2層42被水溶解。因此，可抑制或防止第2層42溶解於水而保護部4之密封功能降低。又，第2層42以氧化矽為主體之較佳點在於，與以氮化矽為主體相比，透光性更高。
又，第2層42以使用電漿之ALD法形成。藉由使用ALD法形成第2層42，可尤其較佳地發揮補全第1層41之缺陷之功能。又，藉由於ALD法中使用電漿，與不使用之情形相比，可低溫成膜。
第2層42之厚度D2較佳為10 nm以上且100 nm以下，更佳為15 nm以上且90 nm以下，進而較佳為20 nm以上且80 nm以下。若為上述之範圍內，則可顯著地發揮補全第1層41之缺陷之功能，且可抑制第2層42之形成時間過長。另，該厚度D2為第2層42之平均厚度。
第3層43配置於第2層42上。第3層43以包含氮之矽系無機材料為主體。該「作為主體」意指第3層43之構成材料之70%以上為包含氮之矽系無機材料。藉由除第1層41及第2層42以外還具備第3層43，與不具備第3層43之情形相比，可進一步提高保護部4之氣體阻隔性。又，易於彩色濾光片層6與發光元件20之距離之最佳化。又，第3層43與第1層41同樣，以使用電漿之CVD法形成。藉由使用CVD法，可容易地形成厚度足夠薄之第3層43。尤其，較佳為第3層43與第1層41同樣地僅以包含氮之矽系無機材料構成。
第3層43之厚度D3較佳為200 nm以上且1000 nm以下，更佳為250 nm以上且800 nm以下，進而較佳為200 nm以上且600 nm以下。若為上述之範圍內，則可尤其提高第3層43之氣體阻隔性，且可降低因第3層43之厚度D3過厚而產生裂縫之虞。另，該厚度D3為第3層43之平均厚度。
第1層41之厚度D1、第2層42之厚度D2及第3層43之厚度D3較佳滿足D2＜D1＜D3之關係，更佳滿足D2＜(D1/2)＜(D3/1.5)之關係。藉由滿足上述關係，可實現密封性能優異，且厚度足夠薄之保護部4。
又，保護部4由以包含氮之矽系無機材料或氧化矽為主體之層構成，且不具備以有機材料為主體之層。因此，與保護部4具備以有機材料為主體而構成之層之情形相比，可實現厚度足夠薄之保護部4。又，可緩和自外部施加於發光部2之機械衝擊等。再者，於具備以有機材料為主體而構成之層之情形時，雖有保護部4之成分侵入至有機層24之虞，但藉由以包含氮之矽系無機材料或氧化矽為主體構成保護部4，可防止此種擔憂。
又，較佳為第1層41及第3層43僅以氮化矽構成，第2層42僅以氧化矽構成。然而，亦可以不使各層之功能降低之程度包含其他材料。
〈彩色濾光片層6〉 於保護部4上，配置有彩色濾光片層6。彩色濾光片層6與特定波長域之光對應，使特定波長域之光選擇性透過。彩色濾光片層6具有與子像素PB對應之著色層61B、與子像素PG對應之著色層61G及與子像素PR對應之著色層61R。於發光區域A10中，著色層61B、著色層61G及著色層61R沿x-y平面排列。
彩色濾光片層6，彩色濾光片層6以包含各色色材之樹脂材料構成。具體而言，較佳以例如丙烯酸系感光性樹脂材料構成。另，顯示面板1亦可為省略彩色濾光片層6之構成。然而，顯示面板1藉由具備彩色濾光片層6，與不具備彩色濾光片層6之情形相比，可提高自顯示面板1出射之光之色純度。
〈透光性基板7〉 於彩色濾光片層6上，介隔具有透光性之接著層70配置有透光性基板7。透光性基板7係保護彩色濾光片層6及發光元件20等之蓋。透光性基板7具有透光性，且以例如玻璃基板或石英基板構成。接著層70係只要可將透光性基板7接著於彩色濾光片層6，且具有透光性，則可以任意之材料構成，例如以環氧樹脂及丙烯酸樹脂等透明之樹脂材料構成。另，於省略彩色濾光片層6之情形時，將透光性基板7接著於保護部4。
其次，參照圖6，對顯示面板1之端子37及其周邊之構造進行說明。圖6係第1實施形態之顯示面板1之局部剖視圖，且係圖2中之顯示面板1之B-B線剖視圖。
於共振調整層22之+z側之表面，配置有端子37。端子37經由配置於貫通共振調整層22之接觸孔內之貫通電極3231與中繼電極323電性連接。雖未詳細圖示中繼電極323，但電性連接於配線層12所設置之各種配線等。
於保護部4，設置有俯視下與複數個端子37重疊之開口部49。開口部49係貫通保護部4之空間。又，彩色濾光片層6之位於非發光區域A20之部分係將著色層61G、著色層61B及著色層61R自保護部4側依序積層而成之積層體。彩色濾光片層6中之該部分係為了防止反射光，防止散射光之影響而設置。另一方面，彩色濾光片層6中之位於發光區域A10之部分如上所述，作為使特定波長之光透過之彩色濾光片發揮功能。又，於彩色濾光片層6，設置有俯視下與複數個端子37重疊之第2開口部69。第2開口部69係貫通彩色濾光片層6之空間，且與開口部49連通。另，亦可省略複數個端子37周邊之彩色濾光片層6。
透光性基板7以俯視下不與複數個端子37重疊之方式配置。透光性基板7之俯視面積小於基板10之俯視面積。透光性基板7配置於俯視下與發光區域A10對應之區域。
以上構成之顯示面板1如上所述包含：基板10；發光元件20，其作為配置於基板10上之「有機EL元件」；第1層41，其自發光元件20觀察配置於與基板10相反側，且以包含氮之矽系無機材料為主體；及第2層42，其自第1層41觀察配置於與發光元件20相反側，且以氧化矽為主體。
藉由使第1層41以包含氮之矽系無機材料為主體，可實現具有優異之氣體阻隔性之顯示面板1。再者，藉由使第2層42以氧化矽為主體，與以氧化鋁為主體之情形相比，可提高第2層42之耐水性。因此，可抑制或防止第2層42被水溶解。因此，可抑制或防止保護部4之密封性能受損。據此，藉由具備第1層41及第2層42，可提供品質之可靠性優異之顯示面板1。
另，於基板10與發光元件20之間，配置有反射層21及共振調整層22，但該等亦可視作基板10之一部分。又，亦可於基板10與發光元件20之間、發光元件20與第1層41之間及第1層41與第2層42之間，以不阻礙各部之功能之程度分別配置任意層。又，關於顯示面板1具有之其他要素彼此之間亦同樣。
1-1D.有機EL裝置100之製造方法 其次，對有機EL裝置100具有之顯示面板1之製造方法進行說明。圖7係顯示第1實施形態之顯示面板1之製造方法之流程圖。如圖7所示，顯示面板1之製造方法具有基板形成步驟S11、發光部形成步驟S12、保護部形成步驟S13、彩色濾光片層形成步驟S14、蝕刻步驟S15及透光性基板接著步驟S16。藉由依序進行該等各步驟而製造顯示面板1。
〈基板形成步驟S11〉 圖8係用以說明第1實施形態之基板形成步驟S11及發光部形成步驟S12之剖視圖。於基板形成步驟S11，準備以矽板等構成之基板本體11，於基板本體11上形成配線層12。具體而言，驅動用電晶體32等各種配線等藉由以例如濺鍍法或蒸鍍法形成金屬膜，且以光微影法將該金屬膜圖案化而形成。又，絕緣膜121、122及123分別藉由以CVD法等形成絕緣膜，且對該等絕緣膜實施CMP(chemical mechanical polishing：化學機械研磨)法等研磨法等之平坦化處理而形成。
〈發光部形成步驟S12〉 發光部形成步驟S12具有反射層形成步驟、共振調整層形成步驟、及作為「形成有機EL元件之步驟」之發光元件形成步驟。
首先，於反射層形成步驟中，於絕緣膜123上形成反射層21。反射層21藉由以例如濺鍍法或蒸鍍法形成金屬膜，且以光微影法將該金屬膜圖案化而形成。又，此時，亦形成中繼電極321及322。又，雖未圖示，但亦形成位於非發光區域A20之中繼電極323。
其次，於共振調整層形成步驟中，於絕緣膜123上，以覆蓋反射層21之方式形成共振調整層22。共振調整層22藉由以例如CVD法等氣相沈積法等形成包含氧化矽等無機材料之絕緣膜，隨後，實施平坦化處理而形成。
其次，於發光元件形成步驟中，於共振調整層22上，形成複數個發光元件20。具體而言，首先，於共振調整層22上形成複數個陽極23。陽極23之形成方法與反射層21之形成方法同樣。其次，以俯視下包圍陽極23之方式形成隔板26。具體而言，藉由以CVD法等形成絕緣膜，且以光微影法將該絕緣膜圖案化形成隔板26。其次，於陽極23及隔板26上形成有機層24。有機層24具有之各層藉由例如蒸鍍法等成膜。其次，於有機層24上形成陰極25。陰極25之形成方法與有機層24之形成方法同樣。如以上般，形成發光元件20。
〈保護部形成步驟S13〉 圖9～圖12係用以說明第1實施形態之保護部形成步驟S13之剖視圖。保護部形成步驟S13具有圖9及圖10所示之第1層形成步驟、圖11所示之第2層形成步驟及圖13所示之第3層形成步驟。第1層形成步驟相當於「形成第1層之步驟」，第2層形成步驟相當於「形成第2層之步驟」，第3層形成步驟相當於「形成第3層之步驟」。
首先，如圖9所示，於第1層形成步驟中，藉由使用電漿之CVD法於陰極25上形成氮化矽膜41a。藉由該處理，如圖10所示，形成第1層41。藉由使用CVD法，與使用ALD法之情形相比，可加快成膜速度，因此，可縮短第1層41之成膜時間。又，藉由於CVD法中使用電漿，與不使用之情形相比，可更低溫成膜。又，藉由降低第1層41之應力，可降低於第1層41產生裂縫等之虞。又，於本步驟中，以第1層41之厚度為上述範圍內之厚度之方式成膜。
其次，如圖11所示，於第2層形成步驟中，藉由使用電漿之ALD法於第1層41上形成第2層42。用以構成第2層42之原料較佳為胺基矽烷系材料。具體而言，作為原料，列舉例如三(二甲基胺基)矽烷(SiH[N(CH3 )2 ]3 )、及SAM24：H2 Si[N(C2 H5 )2 ]2 等。另，SAM24為註冊商標。又，於該ALD法，較佳使用電漿，更佳使用O2 電漿。藉由使用O2 電漿，可更低溫成膜。因此，可降低第2層42之應力。藉由使用ALD法，即使於以CVD法形成之第1層41產生缺陷，亦可填埋該缺陷而於第2層42中補全該缺陷。又，於本步驟中，以第2層42之厚度為上述範圍內之厚度之方式成膜。
其次，如圖12所示，藉由使用電漿之CVD法於第2層42上形成第3層43。第3層43之形成方法與第1層41之形成方法同樣。
〈彩色濾光片層形成步驟S14〉 圖13～圖16分別係用以說明第1實施形態之彩色濾光片層形成步驟S14之圖。於彩色濾光片層形成步驟S14中，於保護部4上將彩色濾光片層6成膜。
具體而言，首先，形成圖13及圖14所示之著色層61G。例如，於第3層43上，以旋塗法塗佈包含綠色色材之感光性樹脂並使之乾燥，藉此形成綠色之樹脂層。隨後，將綠色樹脂層中要形成著色層61G之部分曝光並藉由鹼性顯影液等去除該樹脂層之未曝光之部分。隨後，使綠色樹脂層硬化，藉此形成著色層61G。
與著色層61G之形成同樣，形成圖15及圖16所示之著色層61B及著色層61R。具體而言，例如，於著色層61G上，以旋塗法塗佈包含藍色色材之感光性樹脂並使之乾燥，形成藍色樹脂層。其次，將藍色樹脂層中要形成著色層61R之部分曝光並藉由鹼性顯影液等去除該樹脂層之未曝光之部分。隨後，藉由使藍色樹脂層硬化，形成著色層61B。其次，例如，以旋塗法塗佈包含紅色色材之感光性樹脂並使之乾燥，形成紅色之樹脂層。隨後，將紅色樹脂層中要形成著色層61R之部分曝光，相對於此，藉由鹼性顯影液等去除該樹脂層之未曝光之部分。隨後，藉由使紅色之樹脂層硬化而形成著色層61R。
如以上般，如圖16所示，形成具有第2開口部69之彩色濾光片層6。另，發光區域A10之著色層61G、著色層61B及著色層61R形成為彼此配置於保護部4之+z軸側之面上之互不相同之部位。然而，於發光區域A10中，各著色層61G、著色層61B及著色層61R亦可具有彼此局部重疊之部分。
〈蝕刻步驟S15〉 圖17係用以說明第1實施形態之蝕刻步驟S15之圖。於蝕刻步驟S15中，如圖17所示，去除與保護部4之端子37對應之區域，具體而言係保護部4中俯視下與端子37重疊之區域，而形成開口部49。開口部49藉由例如以光微影法形成未圖示之光阻圖案，將該光阻圖案用作蝕刻遮罩藉由乾蝕刻將保護部4圖案化而形成。由於第2層42以氧化矽形成，故可使用相同之蝕刻氣體一併蝕刻第1層41、第2層42及第3層43，製造程序較為容易。又，作為該乾蝕刻中使用之蝕刻氣體，列舉CF4 (四氟化碳)、CHF3 (三氟化碳)等氟系氣體。
另，亦可省略形成上述光阻圖案，於該情形時，可將具有第2開口部69之彩色濾光片層6用作蝕刻遮罩進行乾蝕刻。又，形成開口部49時，亦可取代乾蝕刻而進行濕蝕刻。又，蝕刻步驟S15可於彩色濾光片層形成步驟S14之前進行，亦可於透光性基板接著步驟S16之後進行。
〈透光性基板接著步驟S16〉 於透光性基板接著步驟S16中，雖未詳細圖示，但於彩色濾光片層6上塗佈透明之樹脂材料，且於塗佈之樹脂材料上配置以玻璃基板等構成之透光性基板7並按壓。此時，例如於樹脂材料為感光性樹脂之情形時，經由透光性基板7照射光使該感光性樹脂硬化。藉由該硬化，可獲得以樹脂材料之硬化物構成之接著層70。又，藉由接著層70將透光性基板7接著於彩色濾光片層6。
藉由以上，製造有機EL裝置100之顯示面板1。另，藉由將顯示面板1收納於外殼90內並與FPC基板95連接，可獲得有機EL裝置100。
如以上所說明，於顯示面板1之製造方法中，具有包含發光元件形成步驟之發光部形成步驟S12、及包含第1層形成步驟及第2層形成步驟之保護部形成步驟S13。於發光元件形成步驟中，形成作為「有機EL元件」之發光元件20。於第1層形成步驟中，藉由使用電漿之CVD法，於發光元件20上形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第1層41。於第2層形成步驟中，藉由使用電漿之ALD法，於發光元件20上形成以氧化矽為主體之第2層42。
因包含形成以具有氮之矽系無機材料為主體之第1層41之步驟，可形成具有優異之氣體阻隔性之顯示面板1。再者，因包含形成以氧化矽為主體之第2層42之步驟，與以氧化鋁為主體之情形相比，由於可提高耐水性，故可提高第2層42對鹼性顯影液之耐受性。因此，形成彩色濾光片層6時，即使藉由使用鹼性顯影液之濕蝕刻形成彩色濾光片層6，亦可避免第2層42溶解。又，由於可提高第2層42之耐水性，故即使於各步驟中進行水洗處理等，亦可避免第2層42溶解。又，如上所述，藉由於第1層41上形成第2層42，即使於第1層41產生針孔等缺陷，亦可補全該缺陷。例如，於第1層41中，有以數μm間隔產生針孔之虞，但藉由設置第2層42，可填埋該等針孔。因此，可抑制以針孔為通道將大氣中之水分等傳遞至有機層24。據此，藉由具備第1層41及第2層42，可提供品質可靠性優異之顯示面板1。
又，如上所述，保護部形成步驟S13包含第3層形成步驟。於第3層形成步驟中，於自第2層42觀察與第1層41相反側，藉由使用電漿之CVD法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第3層43。
藉由具有第3層43，與不具有第3層43之情形相比，可提高保護部4之氣體阻隔性。因此，藉由包含形成以具有氮之矽系無機材料為主體之第3層43之步驟，與不包含該步驟之情形相比，可獲得具有更優異之氣體阻隔性之顯示面板1。
以上，已對第1實施形態之有機EL裝置100進行說明。另，有機EL裝置100亦可為出射藍色之波長光、綠色波長域之光、或紅色之波長域之光之任一者之構成。即，有機EL裝置100亦可為僅出射單色之構成。
1-2.第2實施形態 圖18係第2實施形態之顯示面板1a之局部剖視圖。本實施形態之保護部4a之構成與第1實施形態不同。另，對於第2實施形態中與第1實施形態同樣之事項，流用第1實施形態之說明中使用之符號而適當省略各者詳細之說明。
圖18所示之顯示面板1a具有之保護部4a除第1層41、第2層42及第3層43以外，還具有第4層44及第5層45。
第4層44配置於第3層43上。第4層44以二氧化矽等氧化矽為主體。該「作為主體」意指第4層44之構成材料之70%以上為氧化矽。藉由具有第4層44，即使製造時於第3層43產生針孔等缺陷，亦可補全該缺陷。又，第4層44與第2層42同樣，以使用電漿之ALD法形成。第4層44之厚度D4之較佳範圍與第2層42之厚度D2之較佳範圍同樣。又，基於易於設計之觀點，較佳為第4層44之厚度D4與第2層42之厚度D2大致相等。
第5層45配置於第4層44上。第5層45以包含氮之矽系無機材料為主體。該「作為主體」意指第5層45之構成材料之70%以上為包含氮之矽系無機材料。藉由具有第5層45，與不具有此之情形相比，可提高保護部4之氣體阻隔性。又，第5層45與第3層43同樣，以使用電漿之CVD法形成。第5層45之厚度D5之較佳範圍與第3層43之厚度D3之較佳範圍同樣。又，基於易於設計之觀點，較佳為第5層45之厚度D5與第3層43之厚度D3大致相等。尤其，較佳為第5層45與第3層43同樣地以氮化矽為主體。
又，於顯示面板1a之製造方法中，圖7所示之保護部形成步驟S13除第1層形成步驟、第2層形成步驟及第3層形成步驟以外，進而包含第4層形成步驟及第5層形成步驟。於第4層形成步驟中，於自第3層43觀察與第2層42相反側，藉由使用電漿之ALD法形成以氧化矽為主體之第4層44。又，於第5層形成步驟中，於自第4層44觀察與第3層43相反側，藉由使用電漿之CVD法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第5層45。
此處，第2層42中，與第1層41相比，有產生極少之缺陷之虞。例如，有於第1層41以數μm間隔產生缺陷，而於第2層42以數cm間隔產生缺陷之虞。又，第3層43中，雖藉由使第2層42之+z軸側之面平坦化而與第1層41相比可減少缺陷，但由於在製造時使用CVD法，故與使用ALD法之情形相比，亦有產生缺陷等之虞。例如，第3層43中亦有以數cm間隔產生缺陷之虞。因此，藉由具備第4層44，即使於第3層43產生針孔等缺陷，亦可補全該缺陷。因此，藉由設置第4層44，可抑制以第3層43之缺陷、第2層42之缺陷及第1層41之缺陷為通道將大氣中之水分等傳遞至有機層24。又，藉由包含形成以具有氮之矽系無機材料為主體之第5層45之步驟，可進一步提高保護部4a之氣體阻隔性。
又，具備複數組藉由使用電漿之CVD法形成之以包含氮之矽系無機材料為主體之層與藉由使用電漿之ALD法形成之以氧化矽為主體之層之組合，藉此，可減少各層之缺陷於俯視下重疊。因此，可有效地發揮保護部4a之迷宮效果。因此，可長期地提供品質可靠性優異之顯示面板1a。
保護部4a之總膜厚無特別限定，但較佳為500 nm以上且2000 nm以下，更佳為600 nm以上且1800 nm以下，進而較佳為700 nm以上且1500 nm以下。若為上述之範圍內，則可實現密封性能優異，且厚度足夠薄之保護部4a。
1-3.第3實施形態 圖19係第3實施形態之顯示面板1b之局部剖視圖。本實施形態之保護部4b之構成與第2實施形態不同。另，對於第3實施形態中與第2實施形態同樣之事項，流用第3實施形態之說明中使用之符號而適當省略各者之詳細說明。
圖19所示之顯示面板1b具有之保護部4b進而具有第6層46及第7層47。
第6層46配置於第5層45上。第6層46以二氧化矽等之氧化矽為主體。該「作為主體」意指第6層46之構成材料之70%以上為氧化矽。藉由具有第5層45，即使製造時於第5層45產生針孔等缺陷，亦可補全該缺陷。又，第6層46與第2層42同樣，以使用電漿之ALD法形成。第6層46之厚度D6之較佳範圍與第2層42之厚度D2之較佳範圍同樣。又，基於易於設計之觀點，較佳為第6層46之厚度D6與第2層42之厚度D2大致相等。
第7層47配置於第6層46上。第7層47以包含氮之矽系無機材料為主體。該「作為主體」意指第7層47之構成材料之70%以上為包含氮之矽系無機材料。藉由具有第7層47，與不具有此之情形相比，可提高保護部4之氣體阻隔性。又，第7層47與第3層43同樣，以使用電漿之CVD法形成。第7層47之厚度D7之較佳範圍與第3層43之厚度D3之較佳範圍同樣。又，基於易於設計之觀點，較佳為第7層47之厚度D7與第3層43之厚度D3大致相等。尤其，較佳為第7層47與第3層43同樣地以氮化矽為主體。
又，於顯示面板1b之製造方法中，圖7所示之保護部形成步驟S13進而包含第6層形成步驟及第7層形成步驟。於第6層形成步驟中，於自第5層45觀察與第4層44相反側，藉由使用電漿之ALD法形成以氧化矽為主體之第6層46。又，於第7層形成步驟中，於自第6層46觀察與第5層45相反側，藉由使用電漿之CVD法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第7層47。
藉由包含形成以氧化矽為主體之第7層47之步驟，即使於第6層46產生針孔等缺陷，亦可補全該缺陷。又，藉由包含形成以具有氮之矽系無機材料為主體之第7層47之步驟，可進一步提高保護部4b之氣體阻隔性。藉由具有第6層46及第7層47，可更有效地發揮保護部4b之迷宮效果。
複數組藉由使用電漿之CVD法形成之以包含氮之矽系無機材料為主體之層與藉由使用電漿之ALD法形成之以氧化矽為主體之層之組合越多，越能長期地獲得密封性能優異之保護部4b。因此，可長期提供品質可靠性優異之顯示面板1b。又，基於顯示面板1b之薄膜化與密封性能並立之觀點，配置於第1層41上之以氧化矽為主體之層及以包含氮之矽系無機材料為主體之層之組合較佳為1組以上且3組以下，更佳為2組。
2.電子機器 上述實施形態之有機EL裝置100可應用於各種電子機器。
2-1.頭戴式顯示器 圖20係模式性顯示本發明之電子機器之一例即虛像顯示裝置700之一部分之俯視圖。圖20所示之虛像顯示裝置700係安裝於觀察者之頭部並進行圖像之顯示之頭戴式顯示器(HMD，Head Mounted Display)。虛像顯示裝置700具備上述之有機EL裝置100、準直儀71、導光體72、第1反射型體積全息元件73及第2反射型體積全息元件74。另，自有機EL裝置100出射之光作為影像光LL出射。
準直儀71配置於有機EL裝置100與導光體72之間。準直儀71將自有機EL裝置100出射之光設為平行光。準直儀71以準直透鏡等構成。由準直儀71轉換為平行光之光入射至導光體72。
導光體72呈平板狀，且沿著與經由準直儀71入射之光之方向交叉之方向延伸配置。導光體72於其內部反射光並導光。於導光體72之與準直儀71對向之面721，設置有入射光之光入射口、與出射光之光出射口。於導光體72之與面721相反側之面722，配置有作為「繞射光學元件」之第1反射型體積全息元件73及作為「繞射光學元件」之第2反射型體積全息元件74。第1反射型體積全息元件73設置於較第2反射型體積全息元件74更靠光出射口側。第1反射型體積全息元件73及第2反射型體積全息元件74具有與特定波長域對應之干擾條紋，使特定波長域之光繞射反射。
於上述構成之虛像顯示裝置700中，自光入射口入射至導光體72內之影像光LL被反復反射而行進，並自光出射口導入至觀察者之眼睛EY，觀察者可觀察以藉由影像光LL形成之虛像構成之圖像。
此處，虛像顯示裝置700具備上述有機EL裝置100。上述有機EL裝置100之密封性能優異，且品質良好。因此，藉由具備有機EL裝置100，可提供品質較高之虛像顯示裝置700。
另，虛像顯示裝置700亦可具備將自有機EL裝置100出射之光合成之分色稜鏡等合成元件。於該情形時，虛像顯示裝置700可具備例如出射藍色波長域之光之有機EL裝置100、出射綠色波長域之光之有機EL裝置100及出射紅色波長域之光之有機EL裝置100。
2-2.個人電腦 圖21係顯示本發明之電子機器之一例即個人電腦400之立體圖。個人電腦400具備有機EL裝置100與設置有電源開關401及鍵盤402之本體部403。個人電腦400因具備上述有機EL裝置100而品質優異。
另，作為具備有機EL裝置100之「電子機器」，除圖20所例示之虛像顯示裝置700及圖21所例示之個人電腦400以外，亦列舉數位顯示鏡、數位雙目鏡、數位靜態相機及攝像機等接近於眼睛配置之機器。又，具備有機EL裝置100之「電子機器」作為行動電話、智慧型手機、PDA(Personal Digital Assistants：個人數位助理)、汽車導航裝置及車載用之顯示部應用。再者，具備有機EL裝置100之「電子機器」作為照射光之照明應用。
以上，已基於圖示之實施形態對本發明進行說明，但本發明並非限定於該等者。又，本發明之各部之構成可置換為發揮與上述之實施形態同樣之功能之任意構成者，又，亦可附加任意之構成。又，本發明亦可將上述各實施形態之任意之構成彼此組合。
1:顯示面板 1a:顯示面板 1b:顯示面板 2:發光部 4:保護部 4a:保護部 4b:保護部 6:彩色濾光片層 7:透光性基板 10:基板 11:基板本體 12:配線層 13:掃描線 14:資料線 15:供電線 16:供電線 20:發光元件 21:反射層 22:共振調整層 23:陽極 24:有機層 25:陰極 26:隔板 30:像素電路 31:開關用電晶體 32:驅動用電晶體 32c:通道 32d:汲極 32g:閘極電極 32s:源極 33:保持電容 35:控制電路 37:端子 41:第1層 41a:氮化矽膜 42:第2層 43:第3層 44:第4層 45:第5層 46:第6層 47:第7層 49:開口部 61B:著色層 61G:著色層 61R:著色層 69:第2開口部 70:接著層 71:準直儀 72:導光體 73:第1反射型體積全息元件 74:第2反射型體積全息元件 90:外殼 91:開口 95:FPC基板 100:有機EL裝置 121:絕緣膜 122:絕緣膜 123:絕緣膜 210:反射部 240:發光層 320:半導體層 321:中繼電極 322:中繼電極 323:中繼電極 361:掃描線驅動電路 362:資料線驅動電路 400:個人電腦 401:電源開關 402:鍵盤 403:本體部 700:虛像顯示裝置 721:面 722:面 3211:貫通電極 3212:貫通電極 3221:貫通電極 3231:貫通電極 A-A:線 A10:發光區域 A20:非發光區域 B-B:線 Ctr:控制信號 D1:厚度 D2:厚度 D3:厚度 D4:厚度 D5:厚度 D6:厚度 D7:厚度 EY:眼睛 L0:光學距離 LL:影像光 P:像素 P0:子像素 PB:子像素 PG:子像素 PR:子像素 Vel:電源電位 Vct:電源電位 Vid:圖像信號 S:同步信號 S11～S16:步驟 x:方向 y:方向 z:方向
圖1係顯示第1實施形態之有機EL裝置之立體圖。 圖2係顯示第1實施形態之顯示面板之概略俯視圖。 圖3係顯示第1實施形態之顯示面板之電氣構成之方塊圖。 圖4係第1實施形態之子像素之等效電路圖。 圖5係第1實施形態之顯示面板之局部剖視圖。 圖6係第1實施形態之顯示面板之局部剖視圖。 圖7係顯示第1實施形態之顯示面板之製造方法之流程圖。 圖8係用以說明第1實施形態之基板形成步驟及發光部形成步驟的剖視圖。 圖9係用以說明第1實施形態之保護部形成步驟之剖視圖。 圖10係用以說明第1實施形態之保護部形成步驟之剖視圖。 圖11係用以說明第1實施形態之保護部形成步驟之剖視圖。 圖12係用以說明第1實施形態之保護部形成步驟之剖視圖。 圖13係用以說明第1實施形態之彩色濾光片層形成步驟之圖。 圖14係用以說明第1實施形態之彩色濾光片層形成步驟之圖。 圖15係用以說明第1實施形態之彩色濾光片層形成步驟之圖。 圖16係用以說明第1實施形態之彩色濾光片層形成步驟之圖。 圖17係用以說明第1實施形態之蝕刻步驟之圖。 圖18係第2實施形態之顯示面板之局部剖視圖。 圖19係第3實施形態之顯示面板之局部剖視圖。 圖20係模式性顯示本發明之電子機器之一例即虛像顯示裝置之一部分的俯視圖。 圖21係顯示本發明之電子機器之一例即個人電腦之立體圖。
13:掃描線
14:資料線
15:供電線
16:供電線
20:發光元件
23:陽極
24:有機層
25:陰極
30:像素電路
31:開關用電晶體
32:驅動用電晶體
33:保持電容
P0:子像素
Vel:電源電位
Vct:電源電位

Claims (6)

  1. 一種有機電致發光裝置之製造方法，其特徵在於具有： 基板； 於上述基板上形成有機電致發光元件之步驟； 於上述有機電致發光元件上，藉由使用電漿之化學氣相沈積法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第1層的步驟；及 於上述第1層上，藉由使用電漿之原子層沈積法形成以氧化矽為主體之第2層的步驟。
  2. 如請求項1之有機電致發光裝置之製造方法，其進而包含：於上述第2層上，藉由使用電漿之化學氣相沈積法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第3層的步驟。
  3. 如請求項2之有機電致發光裝置之製造方法，其進而包含：於上述第3層上，藉由使用電漿之原子層沈積法形成以氧化矽為主體之第4層的步驟；及 於上述第4層上，藉由使用電漿之化學氣相沈積法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第5層的步驟。
  4. 如請求項3之有機電致發光裝置之製造方法，其進而包含：於上述第5層上，藉由使用電漿之原子層沈積法形成以氧化矽為主體之第6層的步驟；及 於上述第6層上，藉由使用電漿之化學氣相沈積法形成以包含氮之矽系無機材料為主體之第7層的步驟。
  5. 一種有機電致發光裝置，其特徵在於具備： 基板； 有機電致發光元件，其配置於上述基板上； 第1層，其自上述有機電致發光元件觀察，配置於與上述基板相反側，且以包含氮之矽系無機材料為主體；及 第2層，其自上述第1層觀察，於與上述有機電致發光元件相反側以氧化矽為主體。
  6. 一種電子機器，其特徵在於具備請求項5之有機電致發光裝置。
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