TWI500787B - 沈積方法與發光裝置的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關沈積方法和製造發光裝置的方法。
與無機化合物相比，有機化合物可以具有多種結構，並且有可能透過適當的分子設計合成具有各種功能的材料。由於這些優點，利用功能性有機材料的光電子裝置和電子裝置近年來引人關注。
作為使用有機化合物作為功能性有機材料的電子裝置的實例，有太陽能電池、發光元件、有機電晶體等等。這些裝置利用了有機化合物的電性質和光學性質。其中，尤其是發光元件已取得顯著進展。
關於發光元件的發光機制，據說EL層被夾在一對電極之間，並對EL層施加電壓，因而從陰極注入的電子和從陽極注入的電洞在EL層的發光中心(emission center)再結合而形成分子激子，分子激子在回到基態時釋放能量，乃發出光。單態激發和三重態激發是已知的激發態，且據認為可以透過這些激發態的任何一種激發態獲得發光。
發光元件中所含的EL層至少具有發光層。另外，該EL層可以具有堆疊的層結構，除了該發光層外還包括電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層和/或類似層。
此外，用於形成EL層的EL材料廣泛地分為低分子(單體)材料和高分子(聚合物)材料。一般而言，低分子材料常以蒸發設備沈積，而高分子材料則常以噴墨方法或類似方法沈積。將基材裝在基材固定器中的習用蒸發設備具有含EL材料(即蒸發材料)的坩堝(或蒸發舟)；用於加熱坩堝中的EL材料的加熱器；和用於防止昇華的EL材料散開的擋板。然後，由加熱器加熱的EL材料昇華並沈積在基材上。為了實現均勻的沈積，上面形成薄膜的基材(下文中稱為沈積靶基材)需要旋轉，並且基材和坩堝之間的距離需要為大約1米，即使當基材的尺寸為300毫米×360毫米時。
當此方法用於製造使用具有紅、綠和藍發光顏色的發光元件的全彩顯示裝置時，在基材和蒸發源之間提供蔽蔭遮罩(shadow mask)，以與基材接觸，並且透過該蔽蔭遮罩可以實現選擇性著色。
但是，用於製造全彩顯示裝置的蔽蔭遮罩極薄，因為其必須精確製造開口。因此，當根據基材尺寸的增加而增加蔽蔭遮罩尺寸時，存在蔽蔭遮罩彎曲、開口尺寸改變等問題。此外，由於難以引入用於在與蔽蔭遮罩的像素部份對應的區域中強化蔽蔭遮罩強度的構件，在製造大面積顯示區域的情況下，強化構件的應用也是困難的。
此外，顯示裝置的高清晰度(像素數量增加)越來越要求各個顯示像素間距的小型化，並且蔽蔭遮罩傾向變薄。同時，越來越要求改進生產力和降低成本。
因此，透過不使用蔽蔭遮罩的雷射熱轉移形成發光元件的EL層的方法已經被提出(參見參考文獻1)。參考文獻1公開了在供體薄膜(donor film)上方提供光-熱轉換層和轉移層，並且透過光-熱轉換層和轉移層之間黏著性的改變使被雷射光照射的轉移層的一部份與光-熱轉換層分開。透過使用這種雷射轉移層，製造全彩發光元件。
此外，有一種透過使用包括光吸收層和轉移層的轉移基材並將雷射光集中在光吸收層上來轉移該轉移層的特定部份的方法已經被提出(參見參考文獻2)。
此外，有一種透過應用雷射熱轉移，透過使用包括低反射層和高反射層的光-熱轉換層和具有轉移層的轉移基材來進行雷射光照射以形成所需圖案的方法已經被提出(參見參考文獻3)。
參考文獻1：日本公開專利申請JP2004-200170
參考文獻2：日本公開專利申請JP 2002-110350
參考文獻3：日本公開專利申請JP 2006-309995
但是，在參考文獻1至3所示的方法中，僅有要轉移的區域用雷射光照射；因此，加工整個基材所需的時間長且生產力低。
此外，在參考文獻3中的轉移基材中，在該轉移基材中必須包括低反射層和高反射層，製造該轉移基材需要時
間和成本。在參考文獻3的圖3中所示的結構中，亦如段落[0041]中所述，低反射層和高反射層被配置成在它們之間沒有間隙；因此高度精確的圖案化是必需的。
考慮到上述問題，本發明的一個目的是提供一種沈積方法，透過該方法可以以高生產力形成具有所需形狀的薄膜。
此外，本發明提供了製造發光裝置的方法，透過該方法可以以高生產力製造具有高清晰度的發光裝置。
在本發明的沈積方法中，使用沈積靶基材和面積比沈積靶基材小的蔽蔭遮罩。然後，透過多個步驟在沈積靶基材上沈積蒸發材料。注意，蔽蔭遮罩的面積是指蔽蔭遮罩外部尺寸的長度和寬度的乘積獲得的佔據面積。
在進行沈積之前，將沈積靶基材和蔽蔭遮罩彼此對準。也就是說，將沈積靶基材和蔽蔭遮罩彼此對準，並且在沈積靶基材的至少一部份上沈積蒸發材料的步驟進行不止一次。
當進行沈積時，以使用平面蒸發源為較佳。具體而言，透過使用提供有蒸發材料的支撐基材(蒸發供體基材)，即使蒸發源與沈積靶基材之間的距離降低，仍能控制薄膜厚度的變化，由此可以實現沈積裝置的小型化。此外，在使用提供有蒸發材料的支撐基材的情況下，可以容易地控制薄膜厚度，這是較佳的。此外，由於蒸發源與沈積靶基材之間的距離可以是短的，材料的使用效率高，這是較佳的。
具體而言，作為蒸發源，以使用光吸收層和含有蒸發材料的支撐基材為較佳。透過用來自光源單元的光照射支撐基材並使照射光被吸收在為支撐基材提供的光吸收層中，把為支撐基材提供的蒸發材料加熱，使得至少一部份蒸發材料被蒸發，並因此該蒸發材料可以穿過蔽蔭遮罩的開口沈積在沈積靶基材的至少一部份表面上。
在前述結構中，當移動蔽蔭遮罩以對應大尺寸的沈積靶基材時，以光源單元也移動為較佳。
此外，在前述結構中，從光源單元發出的光以紅外光為較佳。使用紅外光使得光吸收層能夠被有效率地加熱。
此外，在前述結構中，對於從光源單元發出的光，光吸收層具有40%或更高的吸收率為較佳。
在前述結構中，光吸收層的厚度大於或等於200奈米且小於或等於600奈米為較佳。
在前述結構中，氮化鉭、鈦、碳等可以被用於光吸收層。
此外，在前述結構中，該蒸發材料以透過濕法附著到支撐基材上為較佳。由於濕法中材料使用效率高，濕法的使用使得可以降低進行沈積的成本。
在前述結構中，以有機化合物用於蒸發材料為較佳。關於有機化合物，有大量的材料其蒸發溫度低於無機化合物的蒸發溫度。因此，有機化合物適用於本發明的沈積方法。
上述沈積方法可較佳用於製造發光裝置。因此，本發
明的一個方面是製造發光裝置的方法，其包括下列步驟：使用上方形成有第一電極的沈積靶基材，利用上述沈積方法在該第一電極上方形成含有蒸發材料的層，及然後形成第二電極。
在前述結構中，有機化合物較佳用於蒸發材料。關於有機化合物，有大量的材料其蒸發溫度低於無機化合物的蒸發溫度。因此，有機化合物適用於本發明製造發光裝置的方法。例如，可以使用發光材料和載子傳輸材料。
採用本發明，可以以高生產力形成具有所需形狀的薄膜。具體而言，可以以高精密度形成具有精確形狀的薄膜。
採用本發明，可以以高生產力製造高清晰度的發光裝置。
下面，參考附圖描述本發明的實施模式。但是，本發明不限於下文給出的描述，並且熟習本領域技術之人員將容易地認識到，這些模式和細節的各種變化和修飾是可能的，除非這樣的變化和修飾背離本發明的內容和範圍。因此，本發明不應被理解為僅限於以下實施模式和實施方案的描述。應注意的是，同樣的標號用於指定下文中將描述的本發明結構中的、在不同附圖中的相同部份。
[實施模式1]
參考附圖1A和1B、附圖2A和2B、附圖3以及附圖4A和4B描述本發明的沈積方法和製造發光裝置的方法。
在圖1A和1B中，將蔽蔭遮罩104放置在沈積靶基材101和帶有蒸發材料108的支撐基材107之間。使用對準構件，將該沈積靶基材101和蔽蔭遮罩彼此對準。然後，透過沈積單元121加熱支撐基材107所帶有的蒸發材料108，並且蒸氣化的蒸發材料穿過蔽蔭遮罩104的開口沈積在沈積靶基材101上。
透過沈積靶基材固定構件103固定沈積靶基材101。沈積靶基材固定構件103可以是沈積靶基材傳輸構件的一部份。在沈積靶基材101中，上方形成有薄膜的區域較佳以平板102保持平的表面。因此，如圖2A和2B中所示，平板102可以比沈積靶基材101大以使得整個沈積靶基材101保持平坦表面。或者，如圖1A和1B中所示，平板102可以比沈積靶基材101小以使得該平板102可以移動。此外，平板102可以具有磁力或具有帶磁力的結構。
由於蔽蔭遮罩104極薄，其由遮罩框105固定以具有具適當形狀的開口。透過蔽蔭遮罩固定構件106固定蔽蔭遮罩104和遮罩框105。當蔽蔭遮罩104由金屬材料製成時，可以利用磁力固定蔽蔭遮罩104。
對支撐基材107提供蒸發材料108。透過支撐基材固定構件109固定該帶有蒸發材料108的支撐基材107。在支撐基材107上方可以形成不同於蒸發材料108的結構物
(structural object)。例如，當光用作光源時，可以形成光吸收層。此外，只要支撐基材107的尺寸大於對應於蔽蔭遮罩104開口的尺寸，支撐基材107的尺寸就是可以接受的，或者其可以如圖2A和2B中所示具有與沈積靶基材101實質上相同的尺寸。當支撐基材107的尺寸與沈積靶基材101的尺寸實質上相同時，由於為支撐基材107提供了蒸發材料(其量與沈澱靶基材相對應)，可以降低更換支撐基材107(供給蒸發材料)的頻率。
在附圖1A中，支撐基材固定構件109具有用於結合光源固定構件125的結構，該光源固定構件125固定作為光源的燈124。在支撐基材固定構件109和光源固定構件125的一部份中存在窗口123，並提供了用於進行沈積靶基材101與蔽蔭遮罩104的對準的多個攝像機122。透過使用攝像機122，讀取沈積靶基材101和蔽蔭遮罩104所帶有的對準標記，並進行對準。
然後，配置沈積靶基材101以使其與蔽蔭遮罩104接觸。當平板102具有磁力且蔽蔭遮罩104由金屬材料製成時，可以透過打開平板102的磁力來配置該沈積靶基材101以使其與蔽蔭遮罩104接觸。當在沈積靶基材101的表面上形成結構物如電極、絕緣體等時，將在沈積靶基材101的表面上形成的該結構物的最外表面安排成與蔽蔭遮罩104接觸。隨著沈積靶基材101和蔽蔭遮罩104之間的距離減小，改進了要形成的薄膜的圖案化準確度。因此，較佳係將沈積靶基材101和蔽蔭遮罩104適當安排以使得
它們之間的距離是短的。
此外，當進行沈積時，較佳者支撐基材107和蔽蔭遮罩104之間的距離是短的。透過使支撐基材107和蔽蔭遮罩104之間的距離短，可以實現裝置的小型化。而且，改進沈積靶基材101上所要形成的薄膜的圖案化準確度。
透過由沈積單元121加熱支撐基材107所帶有的蒸發材料108以使該蒸發材料蒸氣化，來進行沈積。在圖1A中所示的沈積單元121中，用來自燈124的光照射支撐基材107所帶有的光吸收層；該光吸收層被加熱；使得被提供與該光吸收層接觸的蒸發材料被加熱。然後，蒸氣化的蒸發材料穿過蔽蔭遮罩104的開口在沈積靶基材101上沈積成所需的圖案。
應注意的是，沈積單元的結構不限於圖1A中所示者。例如，如圖1B中所示，該結構可為：使用諸如鏡子之類的光學系統135以作為光源的雷射134透過窗口123照射支撐基材107。
作為用於照射支撐基材107的光的光源，可以使用各種光源如燈、雷射等。
例如，作為雷射光的光源，可以使用下列中的一種或多種：氣體雷射，如Ar雷射、Kr雷射或準分子雷射；使用添加了Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm和Ta中的一種或多種作為摻雜劑的單晶YAG、YVO4
、鎂橄欖石(forsterite，Mg2
SiO4
)、YAlO3
或GdVO4
或多晶(陶瓷)YAG、Y2
O3
、YVO4
、YAlO3
或GdVO4
為介質的雷
射；玻璃雷射；紅寶石雷射；紫翠玉(alexandrite)雷射；Ti：藍寶石雷射；銅蒸氣雷射；或金蒸氣雷射。當使用雷射介質是固體的固態雷射時，優點在於可以長期保持無需維護的狀態且輸出相對穩定。
作為雷射光以外的光源，可以使用放電燈如閃光燈(例如，氙閃光燈或氪閃光燈)、氙燈或金屬鹵化物燈；或放熱燈如鹵素燈或鎢燈。採用閃光燈時，由於可以反復在短時間(0.1至10毫秒)內用極高強度的光照射大的面積，無論支撐基材的面積如何，都可以進行有效率和均勻的加熱。此外，閃光燈可以透過改變發光時間的間隔來控制支撐基材的加熱。而且，由於閃光燈的長壽命和在等待發光時的低電力消耗，可以抑制運行成本。
應注意的是，作為照射光，較佳係使用紅外光(波長為800奈米或更大)。透過使用紅外光，能有效率地加熱光吸收層，並且可以有效率地使蒸發的材料昇華。
在此實施模式中所示的沈積方法中，本發明的一個特徵在於，不用輻射熱而是用來自光源的光加熱光吸收層。此外，用光照射的時間可以相對較短。例如，當使用鹵素燈作為光源時，光的照射在500℃至800℃的溫度下保持7至15秒，由此可以沈積出材料層。
該沈積較佳在減壓氣氛中進行。該減壓氣氛可以一種透過抽空單元將沈積室抽空至真空度小於或等於5×10-3
Pa，較佳10-4
至10-6
Pa的方式來達成。如果沈積室的內部可以是高真空的，則可以改進發光裝置的可靠性；因
此，較高的真空是較佳的。
在進行沈積後，在沈積靶基材101未形成薄膜的區域，放置蔽蔭遮罩104。此時，可以移動沈積靶基材101，或者可以移動蔽蔭遮罩104和沈積單元121。當移動沈積靶基材101時，不必移動沈積單元121。因此，當沈積單元包括複雜的光學系統時，這是較佳的。而且，其可以被應用於一種可以連續形成沈積靶基材101的在線型沈積設備，這是較佳的。或者，當移動蔽蔭遮罩104和沈積單元121時，不必移動沈積靶基材101，由此可以實現裝置的小型化。具體而言，當使用大尺寸的沈積靶基材時，這是有效的。
與蔽蔭遮罩104的開口對應的蒸發材料被蒸氣化；因此，蔽蔭遮罩104的開口和支撐基材107被彼此對準，使得蒸發材料被供應到與蔽蔭遮罩104的開口相對應的區域。或者，使用新提供有蒸發材料的支撐基材。
然後，透過由沈積單元121加熱支撐基材107所帶的蒸發材料來進行沈積。
如上所述，沈積進行不止一次，由此透過使用習用的蔽蔭遮罩可以在大尺寸的沈積靶基材上方形成薄膜。圖15A顯示了透過重複沈積四次而在沈積靶基材101上方形成薄膜的情況。圖15A顯示，透過第一次沈積形成第一沈積區域141，透過第二次沈積形成第二沈積區域142，透過第三次沈積形成第三沈積區域143，透過第四次沈積形成第四沈積區域。在沈積靶基材上方的沈積進行不止一
次。如圖15B中所示，可以將沈積靶基材101分成更多區域以進行沈積。當將沈積靶基材101分成更多區域以進行沈積時，提供多個沈積單元，並且沈積較佳依照各沈積單元進行。透過使用多個沈積單元，節拍時間(takt time)可以被縮短，並且可以獲得更高的生產力。
圖3顯示圖1A的示意性透視圖。如圖3中所示，沈積靶基材101或蔽蔭遮罩104可以在平行於沈積靶基材的方向(X方向和Y方向)移動。此外，當移動蔽蔭遮罩104時，還必須移動沈積單元121；因此，該蔽蔭遮罩需要在平行於沈積靶基材的方向(X方向和Y方向)移動。而且，當平板102小於沈積靶基材101時，必須移動平板102。
此外，需要改變沈積靶基材101和蔽蔭遮罩104之間的距離以及蔽蔭遮罩104和支撐基材107之間的距離；因此，沈積靶基材101、蔽蔭遮罩104和支撐基材107可以在垂直於沈積靶基材的方向(垂直於X-Y平面的Z方向)移動。
此外，帶有蒸發材料108的支撐基材107需要從外部引入新的支撐基材以供應該蒸發材料；因此，支撐基材107可以在X方向、Y方向和Z方向移動。
在圖1A和1B、圖2A和2B以及圖3中，蔽蔭遮罩104和沈積單元121被放置在沈積靶基材101下方；但是，蔽蔭遮罩104和沈積單元121可以被放置在沈積靶基材101上方。透過將沈積靶基材101放置在下側，沈積靶
基材101可以容易地保持平坦。此外，與將蒸發材料裝在習用的坩鍋或沈積舟中的情況不同，由於使用平面蒸發源作為蒸發源，無需擔心蒸發材料溢出，即使將其顛倒放置。此外，沈積靶基材101可以縱向放置。或者，沈積靶基材101可以傾斜放置。在沈積靶基材101傾斜放置的情況下，利用重力也容易保持沈積靶基材101平坦。
如上所述，透過採用本發明，可以高精度地形成具有所需形狀的薄膜。此外，可以以高生產力形成該薄膜。具體而言，在使用大尺寸基材的情況下，在習用方法中，蔽蔭遮罩是彎曲的，因此難以以高精度形成具有所需形狀的薄膜。透過採用本發明，甚至在使用大尺寸基材的情況下，可以以高精度形成具有所需形狀的薄膜。因此，可以容易地製造大尺寸和高清晰度的發光裝置。
透過採用本發明，沈積靶基材和帶有蒸發材料的支撐基材之間的距離可以是短的，這抑制蒸發材料黏著到所要區域以外的區域。因此，材料利用效率可以較高，並且沈積所需的製造成本可以降低。
[實施模式2]
在此實施模式中，將詳細描述帶有蒸發材料的支撐基材以及沈積方法。
圖4A顯示帶有蒸發材料的支撐基材和沈積靶基材的一個實例。在圖4A中，在作為支撐基材的第一基材200的表面上形成光吸收層201，該光吸收層201朝向作為沈
積靶基材的第二基材。此外，在光吸收層201下面提供蒸發材料。在圖4A中，形成含有該蒸發材料的材料層202。
第一基材200用作該光吸收層和該材料層的支撐基材，其在沈積方法中透射用於使蒸發材料蒸發的照射光。因此，第一基材200較佳是具有高透光率的基材。具體而言，當燈光或雷射光被用於蒸發該蒸發材料時，較佳使用能透射此種光的基材作為第一基材200。作為第一基材200，可以使用例如玻璃基材、石英基材、包括無機材料的塑膠基材等。
光吸收層201是一層在沈積方法中會吸收用於使蒸發材料蒸發的照射光的層。較佳者該光吸收層對於該照射光具有較低的反射率、較低的透射率和較高的吸收率。具體而言，該光吸收層對於該照射光較佳具有60%或更低的反射率，和40%或更高的吸收率。此外，該光吸收層較佳由耐熱性優異的材料形成。例如，對於波長為800奈米的光，較佳使用鉬、氮化鉭、鈦、鎢等。此外，對於波長為1300奈米的光，較佳使用氮化鉭、鈦等。如所述者，適於光吸收層201的材料的種類是根據用於使蒸發材料蒸發的照射光的波長而改變。
可以透過各種方法形成光吸收層201。例如，可以用靶如鉬、鉭、鈦或鎢或使用這些金屬的合金的靶透過濺鍍法形成光吸收層201。此外，光吸收層201不限於單層，可以具有內部堆疊多層的結構。
光吸收層201較佳具有不透射照射光的薄膜厚度。儘管這取決於所使用的材料，但光吸收層較佳具有大約100奈米或更大的厚度。具體而言，透過將光吸收層201的厚度設定為大於或等於200奈米且小於或等於600奈米，則照射光有效率地被吸收，因此可以產生熱。
注意，只要光吸收層201產生熱至蒸發材料的昇華溫度，一部份照射光可以透射過光吸收層201。但是，當該部份照射光透射過光吸收層201時，較佳採用即使被光照射也不會分解的材料。
材料層202含有蒸發材料，並透過昇華轉移。有多種材料可作為蒸發材料。材料層202可以含有多種的材料。此外，材料層202可以是單層，或多層的堆疊體。當堆疊各自含有蒸發材料的多個層時，共蒸發是可能的。注意，較佳堆疊各自含有蒸發材料的多個層以便在第一基材側上含有具有低分解溫度的蒸發材料。或者，較佳堆疊各自含有蒸發材料的多個層以便在第一基材側上含有具有低蒸發溫度的蒸發材料。這種結構允許各自含有蒸發材料的多個層能有效率地昇華和蒸發。注意，本說明書中的術語“蒸發溫度”是指材料昇華的溫度。術語“分解溫度”是指表示材料的化學式的至少一部份因熱作用而造成變化之下的溫度。
透過各種方法形成材料層202。例如，可以使用乾法如真空蒸發法或濺鍍法。或者，可以使用濕法，如旋塗法、噴塗法、噴墨法、浸塗法、澆鑄法、染料塗佈法、輥
塗法、刮塗法、棒塗法、凹版印刷塗佈法或印刷法。為了透過此種濕法形成材料層202，將所需的蒸發材料溶解或分散在溶劑中，並且可以控制溶液或分散溶液。對於溶劑並沒有特別的限制，只要其能夠溶解或分散蒸發材料，並且不會與蒸發材料反應。例如，作為溶劑，可以使用下列中的任一種：鹵代溶劑，如氯仿、四氯甲烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷或氯苯；酮類溶劑，如丙酮、甲乙酮、二乙基酮、正丙基甲基酮或環己酮；芳族溶劑，如苯、甲苯或二甲苯；酯類溶劑，如乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、丙酸乙酯、γ-丁內酯或碳酸二乙酯；醚類溶劑，如四氫呋喃或二烷；醯胺類溶劑，如二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺；二甲亞碸；己烷；水；等等。或者，可以使用多種上述溶劑的混合物。濕法的使用使得可以提高材料使用效率並降低沈積所需的成本。
應注意的是，要在後繼步驟中在作為沈積靶基材的第二基材206上方形成之含有該蒸發材料的層211的厚度和均勻性取決於在作為支撐基材的第一基材上方形成的材料層202。因此，均勻地形成該材料層是重要的。注意，該材料層不一定非得是均勻的層，只要確保含有蒸發材料的層211的厚度和均勻性即可。例如，材料層202可以被製成小島形狀或可以具有不平坦性。此外，透過控制材料層202的厚度，可以容易地控制在作為沈積靶基材的第二基材206上方形成之含有蒸發材料的層211的厚度。
注意，作為蒸發材料，可以使用各種材料，無論有機
化合物還是無機化合物。具體而言，由於許多有機化合物具有比無機化合物低的蒸發溫度，有機化合物容易透過光照射而蒸發並適用於本發明的沈積方法。有機化合物的實例包括用於發光裝置的發光材料、載子傳輸材料等。無機化合物的實例包括用於發光裝置的載子傳輸層、載子注入層、電極等的金屬氧化物、金屬氮化物、金屬鹵化物、元素金屬等。
然後，如圖4A中所示，放置蔽蔭遮罩205以使其與第二基材206的表面接觸。第二基材206是沈積靶基材，在其上面透過蒸發方法沈積所需的層。在沈積靶基材上形成某種層(例如，用作電極的導電層、用作分隔牆的絕緣層等)的情況下，將蔽蔭遮罩205的表面和在沈積靶基材上形成的層的表面放置成彼此接觸。注意，在沈積靶基材上形成的層的表面不平坦的情況下，放置蔽蔭遮罩205和沈積靶基材，使得蔽蔭遮罩205的表面與沈積靶基材或沈積靶基材上形成的層的最外表面之間的距離為0毫米。透過使蔽蔭遮罩205的表面與沈積靶基材的表面之間的距離短，可以改進材料使用效率。而且，可以改進在沈積靶基材上形成的層的圖案化準確度。
蔽蔭遮罩205具有有所需圖案的開口。來自該材料層的蒸氣化的蒸發材料穿過該開口沈積到沈積靶基材上。在將本發明的沈積方法用於製造發光裝置的情況下，蔽蔭遮罩205具有對應於各發光元件的開口。
放置第一基材200，使得第一基材200上形成有光吸
收層201和材料層202的表面係與蔽蔭遮罩205彼此相對。然後，使第一基材200和蔽蔭遮罩205彼此靠近以使它們之間近距離相對，具體而言，使它們彼此靠近，使得第一基材200所帶的該材料層的表面與蔽蔭遮罩205之間的距離d變得大於或等於0毫米且小於或等於0.05毫米，較佳大於或等於0毫米且小於或等於0.03毫米。
距離d被定義為在支撐基材上所形成材料層202的表面與蔽蔭遮罩205的表面之間的距離。但是，在支撐基材上所形成材料層202的表面不平坦的情況下，距離d被定義為在支撐基材上方所形成材料層202的表面與蔽蔭遮罩205的表面之間的最短距離。
儘管較佳該第一基材與蔽蔭遮罩205之間的距離是短的以便提高材料使用效率，但本發明不限於這種結構。
在圖4A和4B中，第二基材206具有第一電極層207。第一電極層207的邊緣部份較佳用絕緣體208覆蓋。在這種實施模式中，該第一電極層顯示作為發光元件的陽極或陰極的電極。
隨後，從第一基材200未提供蒸發材料的一側進行光照射。在用光照射的區域中的光吸收層201被加熱，並且蒸發材料利用該熱能昇華。昇華的蒸發材料附著到第一電極層上方，並形成含有該蒸發材料的層211(圖4B)。
作為用於光照射的光源，可以使用各種光源。
例如，作為雷射光的光源，可以使用下列中的一種或多種：氣體雷射，如Ar雷射、Kr雷射或準分子雷射；使
用添加了Nd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm和Ta中的一種或多種作為摻雜劑的單晶YAG、YVO4
、鎂橄欖石(Mg2
SiO4
)、YAlO3
或GdVO4
或多晶(陶瓷)YAG、Y2
O3
、YVO4
、YAlO3
或GdVO4
為介質的雷射；玻璃雷射；紅寶石雷射；紫翠玉雷射；Ti：藍寶石雷射；銅蒸氣雷射；或金蒸氣雷射。當使用雷射介質是固體的固態雷射時，優點在於可以長期保持無需維護的狀態且輸出相對穩定。
作為雷射光以外的光源，可以使用放電燈如閃光燈(例如，氙閃光燈或氪閃光燈)、氙燈或金屬鹵化物燈；或放熱燈如鹵素燈或鎢燈。採用閃光燈時，由於可以反復在短時間(0.1至10毫秒)內用極高強度的光照射大的面積，無論第一基材的面積如何，都可以進行有效率和均勻的加熱。此外，閃光燈可以透過改變發光時間的間隔來控制第一基材的加熱。而且，由於閃光燈的長壽命和在等待發光時的低電力消耗，可以抑制運行成本。
應注意的是，作為照射光，較佳係使用紅外光(波長為800奈米或更大)。透過使用紅外光，能有效率地加熱光吸收層201，並且可以有效率地使蒸發的材料昇華。
在此實施模式中所示的沈積方法中，本發明的一個特徵在於，不用輻射熱而是用來自光源的光加熱光吸收層。此外，用光照射的時間可以相對較短。例如，當使用鹵素燈作為光源時，光的照射在500℃至800℃的溫度下保持7至15秒，由此可以沈積出材料層。
該沈積較佳在減壓氣氛中進行。該減壓氣氛可以一種透過抽空單元將沈積室抽空至真空度小於或等於5×10-3
Pa，較佳10-4
至10-6
Pa的方式來達成。如果沈積室的內部可以是高真空的，則可以改進發光裝置的可靠性；因此，較高的真空是較佳的。
應注意的是，在圖4A和4B中，在作為支撐基材的第一基材200的整個表面上方形成光吸收層201；但是本發明不限於這種結構。例如，可以提供光吸收層201，使其對應於蔽蔭遮罩的開口。
本實施模式顯示作為沈積靶基材的第二基材位於作為支撐基材的第一基材下方的情況；但是，本發明不限於此。可以適當地設定待放置的基材的位置。
在用於發光裝置的本發明的沈積方法中，將要透過蒸發方法在沈積靶基材上形成的含蒸發材料的層的厚度可以透過控制在支撐基材上方形成的材料層的厚度來控制。換言之，在支撐基材上方形成的材料層可以其原樣蒸發；因此，不需要薄膜厚度監測器。因此，使用者不必使用薄膜厚度監測器調節蒸發速度，並且該沈積方法可以是完全自動化的。因此可以改進生產力。
在用於發光裝置的本發明的沈積方法中，材料層中所含的蒸發材料可以被均勻地昇華。因此，將要形成的薄膜的均勻性是優異的。此外，在材料層含有多種蒸發材料的情況下，可以在沈積靶基材上沈積出含有多種蒸發材料的層，此沈積出來的層含有與該材料層大約相同重量比例的
相同的蒸發材料。如上所述，在本發明的沈積方法中，在使用蒸發溫度彼此不同的多種蒸發材料進行沈積的情況下，與共蒸發的情況不同的是，不需要控制各蒸發材料的蒸發速率。因此，不需要進行蒸發速率等的複雜控制，並且可以容易和精確地沈積出含有不同蒸發材料的所需的層。
應用本發明還使得可以形成沒有不平坦性的平坦薄膜。應用本發明有助於發光層的圖案化；因此應用本發明也有助於發光裝置的製造。此外，可以形成精確的圖案；因此，可以獲得高清晰度的發光裝置。此外，透過應用本發明，不僅可以使用雷射而且也可以使用廉價但提供大量熱的燈加熱器等作為光源。此外，透過使用燈加熱器等作為光源，可以在大面積上方同時進行沈積；因此，可以縮短節拍時間。因此，可以降低發光裝置的製造成本。
此外，本發明的沈積方法使得可以在不浪費所需的蒸發材料的情況下在沈積靶基材上沈積所需的蒸發材料。因此，提高了蒸發材料的使用效率，並且可以實現成本的降低。此外，可以防止蒸發材料附著到沈積室的內壁上，並且沈積設備的維護可以更容易。
因此，應用本發明使得可以容易地沈積出含有不同蒸發材料的所需的層和改進使用含有不同蒸發材料的層製造發光裝置時的生產力等。
透過使用本發明的蒸發供體基材，可以以高使用效率沈積蒸發材料，並且可以實現成本的降低。此外，透過使
用本發明的蒸發供體基材，可以高精密度地形成具有所需形狀的薄膜。
具體而言，在使用具有紅、綠和藍發光顏色的發光元件製造全彩發光顯示裝置的情況下，透過應用本發明的沈積方法，可以高精密度地實現發光層的選擇性著色。此外，可以縮短節拍時間，由此可以以高生產力製造發光裝置。而且，透過提高EL材料的使用效率，可以降低製造成本。
此實施模式可以與本說明書中所述的任何其他實施模式適當地組合。
[實施模式3]
在此實施模式中，描述使用實施模式1和2中所述的沈積方法製造全彩顯示裝置的方法。
儘管圖4A和4B顯示在一個沈積步驟中在相鄰第一電極層207的各個上面進行沈積的實例，但當製造全彩顯示裝置時，可以在多個沈積步驟中在不同區域形成發出不同顏色光的發光層。
下面描述能夠全彩顯示的發光裝置的製造實例。在此實施模式中，描述使用發出三色光的發光層的發光裝置的實例。
製備圖4A中所示帶有蒸發材料的三個支撐基材(蒸發供體基材)。在各個被照射的基材上方形成各自含有不同蒸發材料的多個層。具體而言，製備帶有用於紅光發光
層的材料層的第一蒸發供體基材，帶有用於綠光發光層的材料層的第二蒸發供體基材和帶有用於藍光發光層的材料層的第三蒸發供體基材。
此外，製備帶有第一電極層的一個沈積靶基材。注意，較佳提供覆蓋各第一電極層邊緣部份並用作分隔牆以使相鄰的第一電極層不會短路的絕緣體。用作發光區域的區域對應於第一電極層的部份，即不與該絕緣體重疊並且被暴露出來的區域。
然後，使沈積靶基材和蔽蔭遮罩彼此重疊並彼此對準。使用在沈積靶基材上方提供的對準用標記和為蔽蔭遮罩提供的標記進行對準。
然後，放置第一蒸發供體基材，使得該第一蒸發供體基材之上方提供有該第一蒸發供體基材的材料層的表面係與蔽蔭遮罩彼此相對。隨後，從該第一蒸發供體基材之具有該第一蒸發供體基材材料層的表面的相反側進行光照射。該照射的光被吸收在光吸收層中，使得該光吸收層產生熱，並且與該光吸收層接觸之用於紅光發光層的材料層被昇華，由此穿過蔽蔭遮罩開口在沈積靶基材上方所提供的第一電極層上進行第一沈積。在該第一沈積後，將該第一蒸發供體基材從該沈積靶基材移開。
接著，將沈積靶基材與蔽蔭遮罩彼此重疊並彼此對準。將沈積靶基材與蔽蔭遮罩彼此對準，使得沈積靶基材和蔽蔭遮罩的位置從第一沈積時形成的薄膜的位置移一個像素。
然後，放置第二蒸發供體基材，使得該第二蒸發供體基材之上方提供有該第二蒸發供體基材的材料層的表面係與蔽蔭遮罩彼此相對。隨後，從該第二蒸發供體基材之具有該第二蒸發供體基材材料層的表面的相反側進行光照射。該照射的光被吸收在光吸收層中，使得該光吸收層產生熱，並且與該光吸收層接觸之用於綠光發光層的材料層被昇華，由此在沈積靶基材上方所提供的第一電極層上進行第二沈積。在該第二沈積後，將該第二蒸發供體基材從該沈積靶基材移開。
接著，將沈積靶基材與蔽蔭遮罩彼此重疊並彼此對準。將沈積靶基材與蔽蔭遮罩彼此對準，使得沈積靶基材和蔽蔭遮罩的位置從第一沈積時形成的薄膜的位置移兩個像素。
然後，放置第三蒸發供體基材，使得該第三蒸發供體基材之上方提供有該第三蒸發供體基材的材料層的表面係與蔽蔭遮罩彼此相對。隨後，從第三蒸發供體基材之具有該第三蒸發供體基材材料層的表面的相反側進行光照射，並進行第三沈積。圖5A是顯示就要進行第三沈積前的狀態的俯視圖。在圖5A中，蔽蔭遮罩411具有開口412。在第三沈積靶基材的對應於開口412的區域中形成材料層和光吸收層。而且，該沈積靶基材的對應於開口412的區域是第一電極層未用絕緣體413覆蓋並且被暴露的區域。注意，已在第一沈積中形成的第一薄膜421(R)和已在第二沈積中形成的第二薄膜(G)422係位於圖5A中虛線
所示區域的下方。
透過該第三沈積，形成第三薄膜(B)423。照射的光被吸收在光吸收層中，使得該光吸收層產生熱，並且與該光吸收層接觸之用於藍光發光層的材料層被昇華，由此在沈積靶基材上方所提供的第一電極層上進行第三沈積。在該第三沈積後，將第三蒸發供體基材從沈積靶基材移開。
因此，以規則的間隔選擇性地形成第一薄膜(R)421、第二薄膜(G)422和第三薄膜(B)423(圖5B)。然後，在這些薄膜上方形成第二電極層，由此形成發光元件。
透過上述步驟，可以製造全彩顯示裝置。
儘管圖5A和5B中圖示了蔽蔭遮罩411的開口412為矩形的實例，但本發明不限於此，並且可以使用條狀開口。在使用條狀開口的情況下，儘管在發出同色光的發光區域之間也進行沈積，但在絕緣體413上方形成薄膜，並且因此與絕緣體413重疊的部份並不用作發光區域。
此外，對於像素的排列沒有特別的限制。一個像素的形狀可以是多邊形，例如圖6B中所示的六邊形，並且可以透過第一薄膜(R)441、第二薄膜(G)442和第三薄膜(B)443的佈置實現全彩顯示裝置。為了形成具有如圖6B中所示的多邊形形狀的像素，可以使用圖6A中所示具有多邊形開口432的蔽蔭遮罩431進行沈積。
本發明的應用使得可以容易地形成含有蒸發材料之形成發光元件的層和製造包括該發光元件的發光裝置。本發
明的應用還使得可以形成沒有不平坦性的平坦薄膜。本發明的應用有助於發光層的圖案化；節拍時間可以被縮短；這樣，發光裝置的生產率被改進。此外，可以形成精確的圖案；因此，可以獲得高清晰度的發光裝置。具體而言，在使用大尺寸基材的情況下，在習用方法中，蔽蔭遮罩被彎曲，以致於難以高精密度地形成具有所需形狀的薄膜。透過應用本發明，即使在使用大尺寸基材的情況下，也可以高精密度地形成具有所需形狀的薄膜。因此，可以容易地製造大尺寸和高清晰度的發光裝置。而且，透過應用本發明，不僅可以使用雷射而且可以使用廉價但提供大量熱的燈加熱器等作為光源。因此，可以降低發光裝置的製造成本。
此外，透過應用本發明，與使用共蒸發的情況相比，在形成有摻雜劑材料分散在主體材料中的發光層的情況下需要的控制較不複雜。而且，由於容易控制摻雜劑材料等的添加量，可以容易和精確地進行沈積，並且因此可以容易地獲得所需的發光顏色。此外，可以提高蒸發材料的使用效率，並且因此可以實現成本的降低。
此實施模式可以與本說明書中所述的任何其他實施模式適當地組合。
[實施模式4]
在此實施模式中，將描述應用本發明的製造發光元件和發光裝置的方法。
例如，可以製造圖7A和7B中所示的發光元件。在圖7A中所示的發光元件中，第一電極層302、用作發光層304的EL層308和第二電極層306以此順序堆疊在基材300上方。第一電極層302和第二電極層306之一用作陽極，另一個用作陰極。從陽極注入的電洞和從陰極注入的電子在發光層304中再結合，由此可以獲得發光。在此實施模式中，第一電極層302用作陽極，第二電極層306用作陰極。
在圖7B中所示的發光元件中，除了圖7A中所示的上述結構中的組件外，還提供電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層和電子注入層。在陽極和發光層之間提供電洞傳輸層。此外，在陽極和電洞傳輸層之間提供電洞注入層。另一方面，在陰極和發光層之間提供電子傳輸層，並在陰極和電子傳輸層之間提供電子注入層。注意，電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層和電子注入層不一定都要被提供，並且可以按照所要求的功能等適當地選擇要提供的層。在圖7B中，用作陽極的第一電極層302、電洞注入層322、電洞傳輸層324、發光層304、電子傳輸層326、電子注入層328和用作陰極的第二電極層306以此順序堆疊在基材300上方。
作為基材300，使用具有絕緣表面的基材或絕緣基材。具體而言，可以使用由用於電子工業的玻璃如鋁矽酸鹽(aluminosilicate)玻璃、鋁硼矽酸鹽(aluminoborosilicate)玻璃或硼矽酸鋇(barium
borosilicate)玻璃製成的各種玻璃基材，石英基材，陶瓷基材，藍寶石基材等中的任一種。
作為第一電極層302和第二電極層306，可以使用各種類型的金屬、合金、導電化合物、這些物質的混合物。例如，可以舉出的例子有氧化銦錫(ITO)、含矽或氧化矽的氧化銦錫、氧化銦鋅(IZO)、含氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)等。儘管通常透過濺鍍法形成包括這類導電金屬氧化物的薄膜，但也可以使用溶膠-凝膠法等方法。例如，氧化銦鋅(IZO)可以透過濺鍍法形成，該濺鍍法使用其中將1至20重量%的氧化鋅添加到氧化銦中的靶。含有氧化鎢和氧化鋅的氧化銦(IWZO)可以透過濺鍍法形成，該濺鍍法使用其中在氧化銦中含有0.5至5重量%的氧化鎢和01至1重量%的氧化鋅的靶。此外，可以舉出金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、金屬材料的氮化物(例如氮化鈦)等。或者，可以使用鋁(Al)、銀(Ag)、含鋁的合金(AlSi)等。或者，可以使用具有低功函數的下列材料中的任何一種：屬於週期表第1族或第2族的元素，即鹼金屬如鋰(Li)和銫(Cs)和鹼土金屬如鎂(Mg)、鈣(Ca)和鍶(Sr)，以及其合金(鋁、鎂和銀的合金，或鋁和鋰的合金)；稀土金屬，如銪(Eu)和鐿(Yb)，及其合金；等等。由鹼金屬、鹼土金屬或它們的合金製成的薄膜可以透過真空蒸發方法形成。或者，由鹼金屬或鹼土金屬的合
金製成的薄膜可以透過濺鍍法形成。也可以透過噴墨法等方法沈積銀糊等。第一電極層302和第二電極層306可以以堆疊層薄膜的形式形成，而不限於單層薄膜。
注意，為了將由發光層304發出的光引向外部，則形成的第一電極層302和第二電極層306之一或二者是透射光的。例如，第一電極層302和第二電極層306之一或二者是使用具有透光性的導電材料如氧化銦錫形成，或者是使用銀、鋁等形成以具有數奈米至數十奈米的厚度。或者，第一電極層302和第二電極層306之一或二者可以具有堆疊層結構，該堆疊層結構包括金屬如銀、鋁等的小厚度的薄膜和具有透光性質的導電材料如ITO的薄膜。注意，可以透過各種方法中的任一種形成第一電極層302或第二電極層306。
可以透過應用上述實施模式1至3中所述的沈積方法形成發光層304、電洞注入層322、電洞傳輸層324、電子傳輸層326或電子注入層328。此外，也可以透過應用上述實施模式1至3中所述的沈積方法形成電極層。
例如，在形成圖7A中所示的發光元件的情況下，在支撐基材的表面上形成光吸收層和用作用於形成發光層的蒸發源的含有蒸發材料的第一層；並將該支撐基材配置於靠近沈積靶基材。透過光照射，在支撐基材上方所形成含有蒸發材料的第一層被加熱和昇華，而在沈積靶基材上方形成發光層304。然後，在發光層304上方形成第二電極層306。這裏的沈積靶基材是基材300。注意，在沈積靶
基材上方，預先形成第一電極層302。
各種類型的材料可以被用於發光層304。例如，可以使用展現出螢光性的螢光化合物或展現出燐光性的燐光化合物。
下面給出可以被用於發光層的燐光化合物的實例。發藍光材料的實例包括：雙[2-(4'
,6'
-二氟苯基)吡啶-N,C2'
]銥(III)肆(1-吡唑基)硼酸鹽(縮寫：FIr6)；雙[2-(4'
,6'
-二氟苯基)吡啶-N,C2'
]銥(III)吡啶甲酸鹽(縮寫：FIrpic)；雙[2-(3'
,5'
-雙三氟甲基苯基)吡啶-N,C2 '
]銥(III)吡啶甲酸鹽(縮寫：Ir(CF3
ppy)2
(pic))；雙[2-(4'
,6'
-二氟苯基)吡啶-N,C2'
]銥(III)乙醯丙酮(縮寫：FIracac)；等等。發綠光材料的實例包括：參(2-苯基吡啶-N,C2'
)銥(III)(縮寫：Ir(ppy)3
)；雙(2-苯基吡啶-N,C2'
)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(ppy)2
(acac))；雙(1,2-二苯基-1H-苯並咪唑)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(pbi)2
(acac))；雙(苯並[h]喹啉)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(bzq)2
(acac))；等等。發黃光材料的實例包括：雙(2,4-二苯基-1,3-唑-N,C2'
)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(dpo)2
(acac))；雙[2-(4'
-全氟苯基苯基)吡啶]銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(p-PF-ph)2
(acac))；雙(2-苯基苯並噻唑-N,C2'
)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(bt)2
(acac))；等等。發橙色光材料的實例包括：參(2-苯基喹啉-N,C2'
)銥(III)(縮寫：Ir(pq)3
)；雙(2-苯基喹啉-N,C2'
)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(pq)2
(acac))；等等。發紅光材料的實例包括有機金屬
錯合物，如雙[2-(2'
-苯並[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3'
]銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(btp)2
(acac))、雙(1-苯基異喹啉-N,C2'
)銥(III)乙醯丙酮(縮寫：Ir(piq)2
(acac))、(乙醯丙酮)雙[2,3-雙(4-氟苯基)喹啉]銥(III)(縮寫：Ir(Fdpq)2
(acac))和2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉鉑(II)(縮寫：PtOEP)。另外，稀土金屬錯合物，如參(乙醯丙酮)(單啡啉)鋱(III)(縮寫：Tb(acac)3
(Phen))、參(1,2-二苯基-1,3-丙二酮)(單啡啉)銪(III)(縮寫：Eu(DBM)3
(Phen))和參[1-(2-噻吩甲醯基)-3,3,3-三氟丙酮](單啡啉)銪(III)(縮寫：Eu(TTA)3
(Phen))，展現出來自稀土金屬離子的發光(不同多重態之間的電子躍遷)；因此，稀土金屬錯合物可以用作燐光化合物。
下面給出可用於發光層的螢光化合物的實例。發藍光材料的實例包括：N,N'
-雙[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N,N'
-二苯基茋-4,4'
-二胺(縮寫：YGA2S)；4-(9H-咔唑-9-基)-4'
-(10-苯基-9-蒽基)三苯基胺(縮寫：YGAPA)；等等。發綠光材料的實例包括：N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(縮寫：2PCAPA)；N-[9,10-雙(1,1'
-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,9-二苯基-9H-咔唑-3-胺(縮寫：2PCABPhA)；N-(9,10-二苯基-2-蒽基)-N,N'
,N'
-三苯基-1,4-苯二胺(縮寫：2DPAPA)；N-[9,10-雙(1,1'
-聯苯-2-基)-2-蒽基]-N,N'
,N'
-三苯基-1,4-苯二胺(縮寫：2DPABPhA)；9,10-雙(1,1'
-聯苯-2-基)-N-[4-(9H-咔唑-9-基)苯基]-N-苯基蒽-2-胺(縮寫：2YGABPhA)；N,N,9-三
苯基蒽-9-胺(縮寫：DPhAPhA)；等等。發黃光材料的實例包括：紅螢烯；5,12-雙(1,1'
-聯苯-4-基)-6,11-二苯基稠四苯(縮寫：BPT)；等等。發紅光材料的實例包括：N,N,N'
,N'
-肆(4-甲基苯基)稠四苯-5,11-二胺(縮寫：p-mPhTD)；7,13-二苯基-N,N,N'
,N'
-肆(4-甲基苯基)二氫苊並[1,2-a]螢蒽-3,10-二胺(縮寫：p-mPhAFD)；等等。
發光層304可以具有一種其中將具有高發光性質的物質(摻雜劑材料)分散在另一物質(主體材料)中的結構，由此可以抑制發光層的結晶化。此外，可以抑制由具有高發光性質的物質的高濃度引起的濃度猝滅。
作為一種內部分散有具有高發光性質之物質的物質，當該具有高發光性質的物質是螢光化合物時，較佳使用單態激發能量(基態與單態激發態之間的能量差)比該螢光化合物高的物質。當具有高發光性質的材料是燐光化合物時，較佳使用三重態激發能量(基態與三重態激發態之間的能量差)比該燐光化合物高的物質。
用於發光層的主體材料的實例包括：4,4'
-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：NPB)；參(8-羥基喹啉)鋁(III)(縮寫：Alq)；4,4'
-雙[N-(9,9-二甲基茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：DFLDPBi)；雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基酚)鋁(III)(縮寫：BAlq)；4,4'
-二(9-咔唑基)聯苯(縮寫：CBP)；2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(縮寫：t-BuDNA)；9-[4-(9-咔唑基)苯基]-10-苯基蒽(縮寫：CzPA)等等。
作為摻雜劑材料，可以使用上述燐光化合物和螢光化合物中的任何一種。
當發光層的結構中具有高發光性質的物質(摻雜劑材料)係分散在另一物質(主體材料)中時，形成主體材料與客體材料的混合層作為用作蒸發源的含有蒸發材料的第一層。或者，用作蒸發源的含有蒸發材料的第一層可以具有一種其中含有主體材料的層和含有摻雜劑材料的層被堆疊的結構。當使用具有這樣的結構的蒸發源形成發光層304時，該發光層含有分散有發光材料的物質(主體材料)和具有高發光性質的物質(摻雜劑材料)，且所具有的結構中該具有高發光性質的物質(摻雜劑材料)係分散在該分散有發光材料的物質(主體材料)中。注意，對於該發光層，可以使用兩種或更多種主體材料和一種摻雜劑材料，或者可以使用兩種或更多種摻雜劑材料和一種主體材料。或者，可以使用兩種或更多種主體材料和兩種或更多種摻雜劑材料。
此外，在形成圖7B中所示堆疊有各種功能層的發光元件的情況下，可以重複下列步驟：在支撐基材上方形成含有蒸發材料的層；將支撐基材配置在靠近沈積靶基材之處；使在支撐基材上方形成的含蒸發材料的層被加熱和昇華，由此在沈積靶基材上方形成功能層。例如，在支撐基材上方形成用作用於形成電洞注入層的蒸發源的材料層；將支撐基材配置在靠近沈積靶基材之處；使在支撐基材上方形成的材料層被加熱和昇華，由此在沈積靶基材上方形
成電洞注入層322。在這裏沈積靶基材是基材300，並預先被提供有第一電極層302。接著，在支撐基材上方形成用作用於形成電洞傳輸層的蒸發源的材料層；將支撐基材配置在靠近沈積靶基材之處；使在支撐基材上方形成的材料層被加熱和昇華，由此在沈積靶基材上方的電洞注入層322上方形成電洞傳輸層324。此後，以類似方式相繼堆疊發光層304、電子傳輸層326和電子注入層328，然後形成第二電極層306。
可以使用各種EL材料形成電洞注入層322、電洞傳輸層324、電子傳輸層326或電子注入層328。每一層可以使用一種材料或多種材料的複合材料形成。在使用複合材料形成層的情況下，如上所述形成含有多種蒸發材料的材料層。或者，透過堆疊多個各自含一種蒸發材料的層形成含有蒸發材料的材料層。在使用一種材料形成層的情況下，也可以採用上述實施模式1至3中所述的沈積方法。此外，電洞注入層322、電洞傳輸層324、電子傳輸層326和電子注入層328各可以具有單層結構或堆疊層結構。例如，電洞傳輸層324可以具有第一電洞傳輸層和第二電洞傳輸層的堆疊層結構。此外，可以透過實施模式1至3中所述的沈積方法形成電極層。
例如，可以使用氧化鉬、氧化釩、氧化釕、氧化鎢、氧化錳等形成電洞注入層322。或者，可以使用基於酞菁的化合物如酞菁(縮寫：H2
Pc)或酞菁銅(縮寫：CuPc)、高分子化合物如聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)/聚
(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT/PSS)等形成電洞注入層。
作為電洞注入層322，可以使用含有具有高電洞傳輸性質的物質和具有電子接受性質的物質的層。該含有具有高電洞傳輸性質的物質和具有電子接受性質的物質的層具有高的載子密度和優異的電洞注入性質。當該含有具有高電洞傳輸性質的物質和具有電子接受性質的物質的層被用作與用作陽極的電極接觸的電洞注入層時，可以使用各種金屬、合金、導電化合物、它們的混合物等中的任一種，無論用作陽極的電極材料的功函數的大小如何。
可以使用例如含有具有高電洞傳輸性質的物質的層和含有具有電子接受性質的物質的層的堆疊體作為蒸發源，來形成該含有具有高電洞傳輸性質的物質和具有電子接受性質的物質的層。
用於電洞注入層之具有電子接受性質的物質的實例包括：7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟二甲基苯醌(7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane，縮寫：F4
-TCNQ)；氯醌(chloranil)等。其他的實例是過渡金屬氧化物。再其他的實例是屬於週期表第4至8族的金屬的氧化物。具體而言，氧化釩、氧化鈮、氧化鉭、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳和氧化錸因為它們的高電子接受性質而是較佳的。其中，氧化鉬是尤其較佳的，因為其在大氣中也是穩定的，具有低的吸濕性，並且可以被容易地操作。
作為用於電洞注入層之具有高電洞傳輸性質的物質，
可以使用各種化合物如芳族胺化合物、咔唑衍生物、芳族烴和高分子化合物(如低聚物、樹枝形聚合物和聚合物)中的任何一種。注意，較佳者該用於電洞注入層之具有高電洞傳輸性質的物質是電洞遷移率為10-6
cm2
/Vs或更高的物質。注意，可以使用電洞傳輸性質高於電子傳輸性質的任何其他物質。下面給出所述可用於電洞注入層之具有高電洞傳輸性質的物質的具體實例。
可用於電洞注入層的芳族胺化合物的實例包括：4,4'
-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：NPB)；N,N'
-雙(3-甲基苯基)-N,N'
-二苯基-[1,1'
-聯苯]-4,4'
-二胺(縮寫：TPD)；4,4'
,4"
-參(N,N-二苯基胺基)三苯基胺(縮寫：TDATA)；4,4'
,4"
-參[N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基]三苯基胺(縮寫：MTDATA)；4,4'
-雙[N-(螺-9,9'
-聯茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：BSPB)等。其他實例如下：N,N-雙(4-甲基苯基)(對甲苯基)-N,N'
-二苯基-對苯二胺(縮寫：DTDPPA)；4,4'
-雙[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：DPAB)；4,4'
-雙(N-{4-[N'
-(3-甲基苯基)-N'
-苯基胺基]苯基}-N-苯基胺基)聯苯(縮寫：DNTPD)；1,3,5-參[N-(4-二苯基胺基苯基)-N-苯基胺基]苯(縮寫：DPA3B)等。
可用於電洞注入層的咔唑衍生物的具體實例包括：3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(縮寫：PCzPCA1)；3,6-雙[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯基胺基]-9-苯基咔唑(縮寫：PCzPCA2)；3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基
咔唑-3-基)胺基]-9-苯基咔唑(縮寫：PCzPCN1)等。
可用於電洞注入層的咔唑衍生物的其他實例包括：4,4'
-二(N-咔唑基)聯苯(縮寫：CBP)；1,3,5-參[4-(N-咔唑基)苯基]苯(縮寫：TCPB)；9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(縮寫：CzPA)；1,4-雙[4-(N-咔唑基)苯基]-2,3,5,6-四苯基苯等。
可用於電洞注入層的芳族烴的實例包括：2-三級丁基-9,10-二(2-萘基)蒽(縮寫：t-BuDNA)；2-三級丁基-9,10-二(1-萘基)蒽；9,10-雙(3,5-二苯基苯基)蒽(縮寫：DPPA)；2-三級丁基-9,10-雙(4-苯基苯基)蒽(縮寫：t-BuDBA)；9,10-二(2-萘基)蒽(縮寫：DNA)；9,10-二苯基蒽(縮寫：DPAnth)；2-三級丁基蒽(縮寫：t-BuAnth)；9,10-雙(4-甲基-1-萘基)蒽(縮寫：DMNA)；9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]-2-三級丁基蒽；9,10-雙[2-(1-萘基)苯基]蒽；2,3,6,7-四甲基-9,10-二(1-萘基)蒽；2,3,6,7-四甲基-9,10-二(2-萘基)蒽；9,9'
-聯蒽；10,10'
-二苯基-9,9'
-聯蒽；10,10'
-雙(2-苯基苯基)-9,9'
-聯蒽；10,10'
-雙[(2,3,4,5,6-五苯基)苯基]-9,9'
-聯蒽；蒽；稠四苯；紅螢烯；苝；2,5,8,11-四(三級丁基)苝等。此外，還可以使用稠五苯、蔻等。就這裏所列出的這些芳族烴而言，較佳使用電洞遷移率為1×10-6
cm2
/Vs或更大並具有14至42個碳原子的芳族烴。
注意，可用於電洞注入層的芳族烴可以具有乙烯基骨架。具有乙烯基的芳族烴的實例包括：4,4'
-雙(2,2-二苯
基乙烯基)聯苯(縮寫：DPVBi)；9,10-雙[4-(2,2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(縮寫：DPVPA)等。
透過使用其中堆疊有含有具有高電洞傳輸性質的物質的層和含有具有電子接受性質的物質的層的蒸發源，可以形成電洞注入層。當使用金屬氧化物作為該具有電子接受性質的物質時，較佳者在第一基材上方形成該含有具有高電洞傳輸性質的物質的層之後形成含有金屬氧化物的層。這是因為在許多情況下，金屬氧化物與具有高電洞傳輸性質的物質相比具有更高的分解溫度或蒸發溫度。具有這樣的結構的蒸發源使得可以有效率地將具有高電洞傳輸性質的物質和金屬氧化物昇華。另外，可以抑制透過蒸發形成的薄膜中濃度的局部不均勻性。而且，極少種類的溶劑允許具有高電洞傳輸性質的物質和金屬氧化物二者都能溶解或分散在其中，並且不容易形成混合溶液。因此，難以透過濕法直接形成混合層。但是，利用本發明的沈積方法使得可以容易地形成含有具有高電洞傳輸性質的物質和金屬氧化物的混合層。
此外，該含有具有高電洞傳輸性質的物質和具有電子接受性質的物質的層不僅在電洞注入性質方面是優異的，而且在電洞傳輸性質方面也是優異的，因此上述電洞注入層可以被用作電洞傳輸層。
電洞傳輸層324是含有具有高電洞傳輸性質的物質的層。具有高電洞傳輸性質的物質的實例包括芳族胺化合物，如4,4'
-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：NPB
或α-NPD)、N,N'
-雙(3-甲基苯基)-N,N'
-二苯基-[1,1'
-聯苯]-4,4'
-二胺(縮寫：TPD)、4,4'
,4"
-參(N,N-二苯基胺基)三苯基胺(縮寫：TDATA)、4,4'
,4"
-參[N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基]三苯基胺(縮寫：MTDATA)及4,4'
-雙[N-(螺-9,9'
-聯茀-2-基)-N-苯基胺基]聯苯(縮寫：BSPB)等。這裏所列的物質大體上具有1×10-6
cm2
/Vs或更大的電洞遷移率。注意，可以使用電洞傳輸性質高於電子傳輸性質的任何其他材料。該含有具有高電洞傳輸性質的物質的層不限於單層，並且可以是兩個或更多個由上述物質形成的層的堆疊層。
電子傳輸層326是含有具有高電子傳輸性質的物質的層。該具有高電子傳輸性質的物質的實例包括具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬錯合物，如參(8-羥基喹啉)鋁(縮寫：Alq)、參(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(縮寫：Almq3
)、雙(10-羥基苯並[h]喹啉)鈹(縮寫：BeBq2
)和雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(4-苯基酚)鋁(縮寫：BAlq)等。其他實例是具有基於唑的配體或基於噻唑的配體的金屬錯合物，如雙[2-(2-羥基苯基)苯並唑]鋅(縮寫：Zn(BOX)2
)和雙[2-(2-羥基苯基)苯並噻唑]鋅(縮寫：Zn(BTZ)2
)等。除金屬錯合物外，其他實例如下：2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-二唑(縮寫：PBD)；1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-二唑-2-基]苯(縮寫：OXD-7)；3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-三級聯苯基)-1,2,4-***(縮寫：TAZ01)；4,7-二苯基-1,10-啡
啉(bathophenanthroline，縮寫：BPhen)；2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-啡啉(bathocuproine，縮寫：BCP)等。此處所列的物質大體上具有1×10-6
cm2
/Vs或更大的電子遷移率。注意，電子傳輸性質高於電洞傳輸性質的任何其他材料都可用於該電子傳輸層。電子傳輸層不限於單層，並且可以是兩個或更多個由上述物質形成的層的堆疊層。
可以使用鹼金屬化合物或鹼土金屬化合物如氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)或氟化鈣(CaF2
)形成電子注入層328。而且，可以使用一層其中具有電子傳輸性質的物質係與鹼金屬或鹼土金屬組合的層。例如，可以使用含有鎂(Mg)的Alq的層。注意，較佳使用該層其中具有電子傳輸性質的物質係與鹼金屬或鹼土金屬組合的層作為電子注入層，因為電子被有效率地從第二電極層306注入。
注意，對EL層308的多個層的堆疊結構沒有特別的限制。該EL層308可以透過發光層與含有具有高電子傳輸性質的物質、具有高電洞傳輸性質的物質、具有高電子注入性質的物質、具有高電洞注入性質的物質、雙極性物質(具有高電子和電洞傳輸性質的物質)等的層中的任何層的適當組合形成。
透過第一電極層302和第二電極層306之一或二者將發射光引向外部。因此，第一電極層302和第二電極層306之一或二者是具有光透射性質的電極。在僅有第一電極層302是具有光透射性質的電極的情況下，從基材300
側透過該第一電極層302引出光。在僅有第二電極層306是具有光透射性質的電極的情況下，從與基材300側相反的一側透過該第二電極層306引出光。在第一電極層302和第二電極層306都是具有光透射性質的電極的情況下，從基材300側和與基材300側相反的一側透過該第一電極層302和該第二電極層306引出光。
注意，儘管圖7A和7B各自顯示的結構中在基材300側上提供用作陽極的第一電極層302，但可以在該基材300側上提供用作陰極的第二電極層306。圖8A和8B各自顯示在基材300上方依次堆疊用作陰極的第二電極層306、EL層308和用作陽極的第一電極層302的結構。在圖8B中所示的EL層308中，各層按照與圖7B中所示的EL層308的各層相反的順序堆疊。
該EL層透過在實施模式1至3中所述的沈積方法形成，或者可以透過在實施模式1至3中所述的沈積方法與另一沈積方法的組合形成。該等電極和各層可以各自使用不同的方法形成。乾法的實例包括真空蒸發法、電子束蒸發法、濺鍍法等。濕法的實例包括噴墨法、旋塗法等。
透過上述步驟，可以製造發光元件。關於此實施模式的發光元件，透過應用本發明可以容易地形成具有各種功能的層，包括發光層。然後，透過應用這樣的發光元件可以製造發光裝置。參照圖9A至9C、圖10和圖11描述了透過應用本發明製造的被動矩陣發光裝置的一個實例。
在被動矩陣(也稱為簡單矩陣)發光裝置中，提供條
狀(呈條狀形式)排列的多個陽極，其與條狀排列的多個陰極垂直。在各交叉處***發光層。因此，在所選的陽極(對其施加電壓)和所選的陰極的交叉處的像素發光。
圖9A顯示密封前像素部份的俯視圖。圖9B顯示沿圖9A中的鏈線A-A'
截取的截面圖。圖9C顯示沿破折線B-B'
截取的截面圖。
在基材1501上方，形成作為基礎絕緣層的絕緣層1504。注意，如果基礎絕緣層不是必需的，那麽並不一定要形成絕緣層1504。在絕緣層1504上方以規則間隔以條狀排列多個第一電極層1513。在第一電極層1513上方提供具有多個開口的隔離物(partition)1514，每個開口與一個像素對應。使用絕緣材料(光敏或非光敏的有機材料(聚醯亞胺、丙烯酸系、聚醯胺、聚醯亞胺醯胺或苯並環丁烯)或SOG薄膜(例如包括烷基的SiOx
薄膜))形成該具有多個開口的隔離物1514。注意，與像素對應的各個開口是發光區域1521。
在具有開口的隔離物1514上方，提供彼此平行的多個倒錐形隔離物1522以與第一電極層1513相交。透過使用正型光敏樹脂(其未曝光的部份作為圖案保留，並透過調節曝光量或顯影時間的長度使得圖案的較低部份被蝕刻更多)的微影法形成該倒錐形隔離物1522。
圖10顯示剛形成彼此平行的多個倒錐形隔離物1522後的透視圖。注意，相同的標號用於表示與圖9A至9C中相同的部份。
將該具有開口的隔離物1514和各個倒錐形隔離物1522的總厚度設定為比包括發光層在內的EL層和用作第二電極層的導電層的總厚度為大。當包括發光層在內的EL層和導電層被堆疊在具有圖10中所示結構的基材上方時，它們被分成多個區域，使得各自包括發光層的EL層1515R、1515G和1515B以及第二電極層1516被形成，如圖9A至9C中所示。注意，該多個被分隔的區域是彼此電絕緣的。第二電極層1516是彼此並行並沿與第一電極層1513相交的方向延伸的條狀電極。注意，在倒錐形隔離物1522上方也形成各自包括發光層的EL層和導電層；但是，它們與各自包括發光層的EL層1515R、1515G和1515B和第二電極層1516分開。注意，此實施模式中的EL層是至少包括發光層的層，並且除發光層之外還可以包括電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等。
在此實施模式中，描述一個其中選擇性地形成各自包括發光層的EL層1515R、1515G和1515B以形成發光裝置的實例，該發光裝置提供三種類型的發光(R、G、B)並能夠全彩顯示。以彼此平行的條狀的圖案形成各自包括發光層的EL層1515R、1515G和1515B。這些EL層可以透過實施模式1至3中所述的沈積方法形成。例如，分別製備帶有用於提供發紅光的發光層的蒸發源的第一支撐基材，帶有用於提供發綠光的發光層的蒸發源的第二支撐基材和帶有用於提供發藍光的發光層的蒸發源的第三支撐基
材。此外，製備帶有第一電極層1513的基材作為沈積靶基材。然後，適當地配置該第一至第三支撐基材之一以使其朝向該沈積靶基材，並且將該支撐基材上方形成的蒸發源加熱和昇華，由此在沈積靶基材上方形成包括發光層的EL層。注意，適當地使用遮罩等以在所需位置上選擇性地形成EL層。
此外，如果必要，採用密封物(sealant)如密封罐(sealant can)或密封用玻璃基材進行密封。在此實施模式中，使用玻璃基材作為密封基材，並且用黏著劑材料如密封材料將基材與密封基材彼此接合，以密封被黏著劑材料如密封材料環繞的空間。在該被密封的空間填入填料或乾燥的惰性氣體。此外，在基材和密封材料之間可以放置乾燥劑等，使得發光裝置的可靠性被提高。透過乾燥劑除去濕份，由此進行充分乾燥。乾燥劑可以是透過化學吸附而吸收濕份的物質，如以氧化鈣或氧化鋇為代表的鹼土金屬氧化物。或者可以使用透過物理吸附吸附濕份的物質，如沸石或矽膠。
注意，如果提供密封物覆蓋並接觸發光元件以充分隔絕外部空氣，並非必須提供乾燥劑。
圖11顯示安裝有FPC等的發光模組的俯視圖。在圖11中，像素部份在基材1601上方形成。
注意，本說明書中的發光裝置是指影像顯示裝置、發光裝置或光源(包括照明裝置)。而且，該發光裝置在其範疇內包括任何下列模組：一種其中連接器如撓性印刷電
路(FPC)、捲帶式自動接合(tape automated bonding,TAB)帶或捲帶承載封裝(tape carrier package,TCP)被連接到發光裝置的模組；具有TAB帶或TCP而在其末端帶有印刷線路板的模組；和具有透過玻璃覆晶(chip-on-glass,COG)法直接安裝在帶有發光元件的基材上的積體電路(IC)的模組。
在用於顯示影像的像素部份中，如圖11中所示，掃描線和資料線彼此垂直相交。
圖9A至9C中的第一電極層1513對應於圖11中的掃描線1603；第二電極層1516對應於資料線1602；倒錐形隔離物1522對應於隔離物1604。各自包括發光層的EL層夾在資料線1602和掃描線1603之間，由區域1605所指示的交叉部份對應於一個像素。
注意，掃描線1603在其末端與連接配線1608電連接，並且連接配線1608透過輸入端1607與FPC 1609b連接。資料線1602透過輸入端1606與FPC 1609a連接。
如果必要，可以在發光表面上方適當地提供偏光片、圓偏光片(包括橢圓偏光片)、延遲片(四分之一波片或半波片)或光學薄膜如濾色片。此外，該偏光片或圓偏光片可以帶有抗反射膜。例如，可以進行防眩處理，透過該處理，反射的光可以被表面上的凸起和凹坑漫射，從而降低眩光。
以上述方式，可以製造被動矩陣發光裝置。本發明的應用使得形成含有形成發光元件的蒸發材料的層和製造包
括發光元件的發光裝置很容易。此外，在形成一種其中摻雜劑材料係分散在主體材料中的發光層的情況下，與使用共蒸發的情況相比，需要的控制較不複雜。而且，因為可以容易地控制摻雜劑材料的添加量等，可以容易和精確地進行沈積，並且因此也可以容易地獲得所需的發光顏色。此外，可以提高蒸發材料的使用效率，因此可以降低成本。
本發明的應用還使得可以形成沒有不平坦性的平坦薄膜。本發明的應用有助於發光層的圖案化；因此，本發明的應用也有助於發光裝置的製造。此外，可以形成精確的圖案；因此，可以獲得高清晰度的發光裝置。此外，透過應用本發明，不僅可以使用雷射而且可以使用廉價但提供大量熱的燈加熱器等作為光源。因此，可以降低發光裝置的製造成本。
儘管圖11顯示在基材上方不提供驅動電路的實例，本發明並不特別限於此實例，並且可以在基材上安裝包括驅動電路的IC晶片。
在安裝IC晶片的情況下，透過COG方法在像素部份的週邊(外側)上安裝資料線側IC和掃描線側IC，在它們中的每一個中形成用於將訊號傳送到像素部份的驅動電路。該安裝可以使用TCP或COG方法以外的打線接合(wire bonding)方法進行。TCP是裝有IC的TAB帶，並且該TAB帶連接到在形成元件的基材上方的配線，由此安裝該IC。資料線側IC和掃描線側IC各自可以使用
矽基材形成。或者，可以使用在玻璃基材、石英基材或塑膠基材上方的TFT形成驅動電路。儘管此處所描述的是在一側提供單一IC的實例，但也可以在一側提供多個IC。
下面，參照圖12A和12B描述透過應用本發明製造的主動矩陣發光裝置的一個實例。注意，圖12A是顯示發光裝置的俯視圖，圖12B是沿圖12A中的鏈線A-A’截取的截面圖。此實施模式的主動矩陣發光裝置包括在元件基材1710上方提供的像素部份1702、驅動電路部份(源極側驅動電路)1701和驅動電路部份(閘極側驅動電路)1703。將像素部份1702、驅動電路部份1701和驅動電路部份1703用密封劑1705密封在元件基材1710和密封基材1704之間。
另外，在元件基材1710上方提供用於連接外部輸入端的引線(lead wiring)1708，透過該引線將訊號(例如視頻訊號、時鐘訊號、啟動訊號、重置訊號等)或電壓傳送到驅動電路部份1701和驅動電路部份1703。在此實施模式中，描述一種其中提供撓性印刷電路(FPC)1709作為外部輸入端的實例。注意，在此僅顯示該FPC；但是，該FPC可以配有印刷配線板(PWB)。本說明書中的發光裝置不僅包括發光裝置的主體，而且包括接有FPC或PWB的發光裝置。
下面，參考圖12B描述截面結構。在元件基材1710上方形成驅動電路部份和像素部份；但是，圖中顯示了像
素部份1702和作為源極側驅動電路的驅動電路部份1701。
一個顯示的實例中，形成CMOS電路作為驅動電路部份1701，該CMOS電路是n-通道TFT 1723和p-通道TFT 1724的組合。注意，可以使用各種CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路來形成該驅動電路部份中所包括的電路。在此實施模式中，顯示一種其中驅動電路與像素部份在同一基材上方形成的驅動器集成的類型；但是，並非一定要具有該結構，並且驅動電路可以不在該基材上形成而是在該基材外部形成。
像素部份1702包括多個像素，每個像素包括切換TFT 1711、電流控制TFT 1712、和電連接到電流控制TFT 1712的配線(源極電極或汲極電極)的第一電極層1713。注意，覆蓋第一電極層1713的末端部份的絕緣體1714被形成。在此實施模式中，使用正型光敏性丙烯酸系樹脂形成該絕緣體1714。
較佳形成該絕緣體1714，使得其在其上端部份或下端部份具有有曲率的曲面，以獲得要被堆疊在絕緣體1714上方的薄膜的有利覆蓋。例如，在使用正型光敏丙烯酸系樹脂作為絕緣體1714的材料的情況下，較佳將絕緣體1714成型為在其上端部份具有有曲率半徑(0.2微米至3微米)的曲面。因光照變得不溶於蝕刻劑的負型光敏材料或因光照變得可溶於蝕刻劑的正型光敏材料都可用於該絕緣體1714。作為絕緣體1714，不限於有機化合物，
可以使用有機化合物或諸如氧化矽或氧氮化矽之類的無機化合物。
將包括發光層的EL層1700和第二電極層1716堆疊在第一電極層1713上方。第一電極層1713對應於上述第一電極層302，而第二電極層1716對應於上述第二電極層306。注意，當使用ITO薄膜作為第一電極層1713，並且使用氮化鈦薄膜和含有鋁作為其主要成分的薄膜的堆疊薄膜或者使用氮化鈦薄膜、含有鋁作為其主要成分的薄膜和氮化鈦薄膜的堆疊薄膜作為連接到第一電極層1713的電流控制TFT 1712的配線時，該配線的電阻低，並且可以獲致有利的與ITO薄膜的歐姆接觸。注意，儘管在圖12A和12B中未顯示，但第二電極層1716電連接到屬於外部輸入端的FPC 1709。
在EL層1700中，至少提供發光層，並且如果合適，除發光層外還提供電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層或電子注入層。將第一電極層1713、EL層1700和第二電極層1716堆疊，由此形成發光元件1715。
儘管圖12B的截面圖僅顯示一個發光元件1715，但在像素部份1702中以矩陣形式排列多個發光元件。在像素部份1702中選擇性地形成提供三種發光(R、G、B)的發光元件，由此可以形成能夠全彩顯示的發光裝置。或者，透過與濾色片的組合，可以形成能夠全彩顯示的發光裝置。
此外，密封基材1704和元件基材1710用密封劑
1705彼此接合，由此在被元件基材1710、密封基材1704和密封劑1705圍繞的空間1707中提供發光元件1715。注意，該空間1707可以填充密封劑1705或惰性氣體(如氮氣或氬氣)。
注意，較佳使用環氧基樹脂作為密封劑1705。較佳的是，此類材料能讓盡可能少的濕份和氧氣透過。作為密封基材1704，除了玻璃基材或石英基材外，可以使用由玻璃纖維強化的塑膠(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、聚酯、丙烯酸系樹脂等形成的塑膠基材。
如上所述，透過應用本發明可以獲得發光裝置。因為製造TFT，主動矩陣發光裝置往往每個裝置需要高製造成本；但是，本發明的應用使得可以大大降低在形成發光元件過程中的材料損耗。因此，可以降低成本。
本發明的應用使得形成含有用於形成發光元件的蒸發材料的層和製造包括發光元件的發光裝置很容易。本發明的應用還使得可以形成沒有不平坦性的平坦薄膜。本發明的應用有助於發光層的圖案化；因此，本發明的應用也有助於發光裝置的製造。此外，可以形成精確的圖案；因此，可以獲得高清晰度的發光裝置。此外，透過應用本發明，不僅可以使用雷射而且可以使用廉價但提供大量熱的燈加熱器等作為光源。因此，可以降低發光裝置的製造成本。
注意，此實施模式可以與本說明書中所述的任何其他實施模式適當地組合。
[實施模式5]
在此實施模式中，參照圖13A至13E描述各種電子裝置，這些電子裝置各使用透過應用本發明而製造的發光裝置完成。
使用本發明發光裝置製造的電子裝置的實例包括：電視機、諸如視頻攝像機或數位攝像機之類的攝像機、護目鏡型顯示器(頭戴顯示器)、導航系統、音頻重現裝置(如車上音響和音響組件)、筆記型電腦、遊戲機、攜帶型資訊終端機(如行動電腦、手機、攜帶型遊戲機和電子書)、帶有記錄介質的影像重現裝置(具體而言，用於重現記錄介質如數位視頻光碟(DVD)並具有用於顯示所重現影像的顯示裝置的設備)、照明裝置等。這些電子裝置的具體實例顯示在圖13A至13E中。
圖13A顯示一台顯示裝置，其包括框架8001、支架8002、顯示部份8003、揚聲器部份8004、視頻輸入端8005等。將透過本發明形成的發光裝置用在顯示部份8003中，來製造顯示裝置。注意，該顯示裝置包括用於顯示資訊的所有裝置，例如用於電腦的、用於接收電視廣播的和用於顯示廣告的所有裝置。因為透過應用本發明可以改進產量，顯示裝置的製造生產力可以被改進。此外，因為可以降低顯示裝置製造中的材料損耗，可以降低製造成本並可以提供更便宜的顯示裝置。
圖13B顯示一台電腦，其包括主體8101、框架
8102、顯示部份8103、鍵盤8104、外部連接埠8105、指向裝置8106等。將透過本發明形成的發光裝置用在顯示部份8103中，來製造該電腦。因為透過應用本發明可以改進產量，顯示裝置的製造生產力可以被改進。此外，因為可以降低顯示裝置製造中的材料損耗，可以降低製造成本並可以提供更便宜的電腦。
圖13C顯示一台視頻攝像機，其包括主體8201、顯示部份8202、框架8203、外部連接埠8204、遙控接收部份8205、影像接收部份8206、電池8207、音頻輸入部份8208、操作鍵8209、目鏡部份8210等。將透過本發明形成的發光裝置用在顯示部份8202中，來製造該視頻攝像機。因為透過應用本發明可以改進產量，顯示裝置的製造生產力可以被改進。此外，因為可以降低顯示裝置製造中的材料損耗，可以降低製造成本並可以提供更便宜的視頻攝像機。
圖13D顯示一座檯燈，其包括照明部份8301、護罩8302、可調節臂8303、支架8304、底座8305和電源開關8306。將透過本發明形成的發光裝置應用在照明部份8301中來製造該檯燈。注意，燈的範疇包括頂燈、壁燈等。因為透過應用本發明可以改進產量，發光裝置的製造生產力可以被改進。此外，因為可以降低發光裝置製造中的材料損耗，可以降低製造成本並可以提供更便宜的檯燈。
圖13E顯示一支手機，其包括主體8401、外殼
8402、顯示部份8403、音頻輸入部份8404、音頻輸出部份8405、操作鍵8406、外部連接埠8407、天線8408等。將透過本發明形成的發光裝置應用在顯示部份8403中來製造該手機。因為透過應用本發明可以改進產量，顯示裝置的製造生產力可以被改進。此外，因為可以降低顯示裝置製造中的材料損耗，可以降低製造成本並可以提供更便宜的手機。
圖14A至14C顯示結構與圖13E中所示結構不同的手機的一個實例。圖14A是正視圖，圖14B是後視圖，而圖14C是展開視圖。圖14A至14C中的手機是所謂的智慧型手機，其既有手機功能又有攜帶型資訊終端機的功能；其結合了電腦，除了語音通話外還進行各種資料處理。
圖14A至14C中所示的智慧型手機具有兩個外殼1001和1002。外殼1001包括顯示部份1101、揚聲器1102、麥克風1103、操作鍵1104、指向裝置1105、攝像機鏡頭1106、外部連接端子1107、耳機端子1108等，而外殼1002包括鍵盤1201、外部記憶卡插槽1202、攝像機鏡頭1203、燈1204等。此外，天線係內設於外殼1001中。
此外，除上述結構外，該智慧型手機可以結合非接觸IC晶片、小尺寸記憶裝置等。
實施模式4中所示發光裝置可以被結合到顯示部份1101中，並且顯示取向可以根據使用模式適當地改變。
由於攝像機鏡頭1106是與顯示部份1101設在相同的平面，該智慧型手機可用作視頻電話。此外，透過使用顯示部份1101作為取景器(viewfinder)，可以用攝像機鏡頭1203和燈1204獲取靜止影像和活動影像。揚聲器1102和麥克風1103可用於視頻通話、記錄和播放聲音等，而不限於語音通話。使用操作鍵1104，可以撥打和接收電話、輸入電子郵件等的簡單資訊、捲動螢幕、移動游標等。此外，彼此疊置的外殼1001和外殼1002(圖14A)經滑動而露出外殼1002如圖14C中所示，並可用作攜帶型資訊終端機。此時，使用鍵盤1201和指向裝置1105可以進行順利的操作。外部連接端子1107可以連接到AC轉接器(adaptor)和各種類型的電纜如USB電纜，並可以充電和與個人電腦等進行資料交流。此外，透過將記錄介質***外部記憶卡插槽1202中可以存儲和移動大量資料。
除上述功能外，該智慧型手機可以具有紅外線通訊功能、電視接收器功能等。
本發明的應用使得可以提高產量，並因此可以改進顯示裝置的製造生產力。此外，可以降低顯示裝置製造中的材料損耗，並因此可以降低製造成本並可以提供更便宜的手機。
以上述方式，透過應用本發明的發光裝置可以獲得電子裝置或照明設備。本發明發光裝置的應用範圍是如此之寬，以致於可以將該發光裝置應用在各種領域的電子裝置
中。
注意，此實施模式可以與本說明書中所述的任何其他實施模式適當地組合。
本申請案是基於2007年10月23日向日本專利局提交的日本專利申請案號2007-274900，其整個內容透過引用併入本文。
101‧‧‧沈積靶基材
102‧‧‧平板
103‧‧‧沈積靶基材固定構件
104‧‧‧蔽蔭遮罩
105‧‧‧遮罩框
106‧‧‧蔽蔭遮罩固定構件
107‧‧‧支撐基材
108‧‧‧蒸發材料
109‧‧‧支撐基材固定構件
121‧‧‧沈積單元
122‧‧‧攝像機
123‧‧‧窗口
124‧‧‧燈
125‧‧‧光源固定構件
134‧‧‧雷射
135‧‧‧光學系統
141‧‧‧第一沈積區域
142‧‧‧第二沈積區域
143‧‧‧第三沈積區域
200‧‧‧第一基材
201‧‧‧光吸收層
202‧‧‧材料層
205‧‧‧蔽蔭遮罩
206‧‧‧第二基材
207‧‧‧第一電極層
208‧‧‧絕緣體
211‧‧‧含有蒸發材料的層
300‧‧‧基材
302‧‧‧第一電極層
304‧‧‧發光層
306‧‧‧第二電極層
308‧‧‧EL層
322‧‧‧電洞注入層
324‧‧‧電洞傳輸層
326‧‧‧電子傳輸層
328‧‧‧電子注入層
411‧‧‧蔽蔭遮罩
412‧‧‧蔽蔭遮罩411的開口
413‧‧‧絕緣體
421‧‧‧第一薄膜(R)
422‧‧‧第二薄膜(G)
423‧‧‧第三薄膜(B)
431‧‧‧蔽蔭遮罩
432‧‧‧蔽蔭遮罩431的多邊形開口
441‧‧‧第一薄膜(R)
442‧‧‧第二薄膜(G)
443‧‧‧第三薄膜(B)
1001‧‧‧外殼
1002‧‧‧外殼
1101‧‧‧顯示部份
1102‧‧‧揚聲器
1103‧‧‧麥克風
1104‧‧‧操作鍵
1105‧‧‧指向裝置
1106‧‧‧攝像機鏡頭
1107‧‧‧外部連接端子
1108‧‧‧耳機端子
1201‧‧‧鍵盤
1202‧‧‧外部記憶卡插槽
1203‧‧‧攝像機鏡頭
1204‧‧‧燈
1501‧‧‧基材
1504‧‧‧絕緣層
1513‧‧‧第一電極層
1514‧‧‧隔離物
1515R,1515G,1515B‧‧‧EL層
1516‧‧‧第二電極層
1521‧‧‧發光區域
1522‧‧‧倒錐形隔離物
1601‧‧‧基材
1602‧‧‧資料線
1603‧‧‧掃描線
1604‧‧‧隔離物
1605‧‧‧區域
1606‧‧‧輸入端
1607‧‧‧輸入端
1608‧‧‧連接配線
1609a,1609b‧‧‧FPC
1700‧‧‧EL層
1701‧‧‧驅動電路部份(源極側驅動電路)
1702‧‧‧像素部份
1703‧‧‧驅動電路部份(閘極側驅動電路)
1704‧‧‧密封基材
1705‧‧‧密封劑
1707‧‧‧空間
1708‧‧‧引線
1709‧‧‧撓性印刷電路(FPC)
1710‧‧‧元件基材
1711‧‧‧切換TFT
1712‧‧‧電流控制TFT
1713‧‧‧第一電極層
1714‧‧‧絕緣體
1715‧‧‧發光元件
1716‧‧‧第二電極層
1723‧‧‧n-通道TFT
1724‧‧‧p-通道TFT
8001‧‧‧框架
8002‧‧‧支架
8003‧‧‧顯示部份
8004‧‧‧揚聲器部份
8005‧‧‧視頻輸入端
8101‧‧‧主體
8102‧‧‧框架
8103‧‧‧顯示部份
8104‧‧‧鍵盤
8105‧‧‧外部連接埠
8106‧‧‧指向裝置
8201‧‧‧主體
8202‧‧‧顯示部份
8203‧‧‧框架
8204‧‧‧外部連接埠
8205‧‧‧遙控接收部份
8206‧‧‧影像接收部份
8207‧‧‧電池
8208‧‧‧音頻輸入部份
8209‧‧‧操作鍵
8210‧‧‧目鏡部份
8301‧‧‧照明部份
8302‧‧‧護罩
8303‧‧‧可調整臂
8304‧‧‧支架
8305‧‧‧底座
8306‧‧‧電源開關
8401‧‧‧主體
8402‧‧‧外殼
8403‧‧‧顯示部份
8404‧‧‧音頻輸入部份
8405‧‧‧音頻輸出部份
8406‧‧‧操作鍵
8407‧‧‧外部連接埠
8408‧‧‧天線
圖1A和1B描述本發明的薄膜沈積方法。
圖2A和2B描述本發明的薄膜沈積方法。
圖3描述本發明的薄膜沈積方法。
圖4A和4B描述本發明的薄膜沈積方法。
圖5A和5B描述本發明的薄膜沈積方法。
圖6A和6B描述本發明的薄膜沈積方法。
圖7A和7B顯示發光元件的一個實例。
圖8A和8B顯示發光元件的一個實例。
圖9A至9C顯示被動矩陣發光裝置的一個實例的俯視圖和截面圖。
圖10顯示被動矩陣發光裝置的一個實例的透視圖。
圖11顯示被動矩陣發光裝置的一個實例的俯視圖。
圖12A和12B顯示主動矩陣發光裝置的一個實例的俯視圖和截面圖。
圖13A至13E顯示電子裝置的實例。
圖14A至14C顯示電子裝置的實例。
圖15A和15B描述本發明的薄膜沈積方法。
200‧‧‧第一基材
201‧‧‧光吸收層
202‧‧‧材料層
205‧‧‧蔽蔭遮罩
206‧‧‧第二基材
207‧‧‧第一電極層
208‧‧‧絕緣體
211‧‧‧含有蒸發材料的層
Claims (21)
- 一種沈積方法，包括下列步驟：製備至少具有第一區域和第二區域的沈積靶基材，其中該第一區域和該第二區域彼此不重疊；將該第一區域和面積比該沈積靶基材小的遮罩對準；利用該遮罩在該第一區域上沈積蒸發材料；將該沈積靶基材的該第二區域和該遮罩對準；和利用該遮罩在該第二區域上沈積該蒸發材料。
- 一種沈積方法，包括下列步驟：製備具有多個區域的沈積靶基材的第一步驟，其中該多個區域彼此不重疊；將該多個區域中的一個區域與面積比該沈積靶基材小的遮罩對準的第二步驟；利用該遮罩在該多個區域中的該一個區域上沈積蒸發材料的第三步驟；將該多個區域中上面未形成蒸發材料的另一區域與該遮罩對準的第四步驟；和利用該遮罩在該多個區域中的該另一區域上沈積該蒸發材料的第五步驟，其中該第四步驟和該第五步驟重複多次。
- 一種沈積方法，包括下列步驟：將沈積靶基材和面積比該沈積靶基材小的遮罩對準的第一步驟；和從平面蒸發源將蒸發材料蒸氣化並將蒸氣化的蒸發材 料沈積在該沈積靶基材的至少一部份上的第二步驟，其中該第一步驟和該第二步驟重複多次，且其中該蒸發材料包含發光材料。
- 一種沈積方法，包括下列步驟：將沈積靶基材和面積比該沈積靶基材小的遮罩對準的第一步驟；用來自光源單元的光照射支撐基材並透過使照射光被吸收在光吸收層中來加熱蒸發材料的第二步驟，其中在該支撐基材上方提供該光吸收層，且其中在該光吸收層上方提供該蒸發材料；將至少一部份該蒸發材料蒸氣化並透過該遮罩的開口將蒸氣化的蒸發材料沈積在該沈積靶基材的至少一部份表面上的第三步驟；和移動該沈積靶基材和該遮罩之一的第四步驟，其中該第一步驟至該第四步驟重複多次。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中在移動該遮罩時也移動該光源單元。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中光源單元發出的光是紅外光。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中該光吸收層對該光源單元發出的光具有40%或更高的吸收率。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中該光吸收層的厚度大於或等於200奈米且小於或等於600奈米。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中該光吸 收層包括氮化鉭、鈦和碳中的任一種。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中透過濕法在該支撐基材上方形成該蒸發材料。
- 如申請專利範圍第1項的沈積方法，其中該蒸發材料是有機化合物。
- 一種製造發光裝置的方法，包括下列步驟：在沈積靶基材上方形成第一電極；使用申請專利範圍第1項中所述的沈積方法在該第一電極上方形成含有蒸發材料的層；和在該層上方形成第二電極。
- 如申請專利範圍第12項之製造發光裝置的方法，其中該蒸發材料是發光材料和載子傳輸材料之一。
- 如申請專利範圍第2項的沈積方法，其中該蒸發材料是有機化合物。
- 一種製造發光裝置的方法，包括下列步驟：在沈積靶基材上方形成第一電極；使用申請專利範圍第2項中所述的沈積方法在該第一電極上方形成含有蒸發材料的層；和在該層上方形成第二電極。
- 如申請專利範圍第15項之製造發光裝置的方法，其中該蒸發材料是發光材料和載子傳輸材料之一。
- 一種製造發光裝置的方法，包括下列步驟：在沈積靶基材上方形成第一電極；使用申請專利範圍第3項中所述的沈積方法在該第一 電極上方形成含有蒸發材料的層；和在該層上方形成第二電極。
- 如申請專利範圍第17項之製造發光裝置的方法，其中該蒸發材料是發光材料和載子傳輸材料之一。
- 如申請專利範圍第4項的沈積方法，其中該蒸發材料是有機化合物。
- 一種製造發光裝置的方法，包括下列步驟：在沈積靶基材上方形成第一電極；使用申請專利範圍第4項中所述的沈積方法在該第一電極上方形成含有蒸發材料的層；和在該層上方形成第二電極。
- 如申請專利範圍第20項之製造發光裝置的方法，其中該蒸發材料是發光材料和載子傳輸材料之一。
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