发光装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种发光装置，它包括塑料基底上形成的ＯＬＥＤ，能够防止由于湿气和氧气进入造成老化。在塑料基底上提供多层薄膜用于防止氧气和湿气进入ＯＬＥＤ中的有机发光层（以后叫做隔离膜）、应力小于隔离膜的薄膜（以后叫做应力松弛膜）、隔离膜之间的薄膜。由于多层隔离膜的分层结构，即使一层隔离膜发生了开裂，其它隔离膜仍然能够有效地防止湿气和氧气进入有机发光层。此外，应力小于隔离膜的应力松弛膜夹在隔离膜之间，从而减小整层密封膜的应力。结果很难因为应力而发生开裂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
1.专利
本专利技术涉及制造半导体装置的一种方法，具体而言，涉及一种发光装置，包括发光元件，例如，在塑料基底上形成的有机发光二极管(OLED)。本专利技术还涉及一种OLED模块，其中有一个控制器之类的IC安装在一个OLED板上。在本说明中，OLED板和OLED模块一般都叫做发光装置。本专利技术还涉及这种采用这种发光装置的电器。2.相关技术近来，在基底上形成TFT(薄膜晶体管)的技术取得了显著的进展，人们正在继续研究将它应用于有源阵列显示器。特别是采用多晶硅薄膜的TFT能够以很高的速度工作，因为这样的TFT比采用传统非晶硅薄膜的TFT具有更高的场效应迁移率。因此，以前用基底外驱动电路进行的像素控制，现在可以用形成像素的同一块基底上的驱动电路来进行。这样一种有源阵列显示器包括同一基底上形成的各种电路或者元件。由于采用了这样一种结构，这种有源阵列显示器具有多个优点，比如生产成本低，显示器体积小，产量高，吞吐率高。此外，人们还对包括OLED作为自发光元件的有源阵列发光装置(以后简称为发光装置)进行了积极研究。这种发光装置也叫做有机EL显示(OELD)或者有机发光二极管。这种OLED特别适合于减小发光装置的厚度，因为它能够自发光因而具有很高的可见度，不需要液晶显示器(LCD)必不可少的背光。此外，OLED对于视角没有限制。由于具有这些优点，采用OLED的发光装置作为替换CRT或者LCD的显示装置引起了人们注意。OLED包括有机化合物(有机发光材料；以后将这样的层叫做有机发光层)层、阳极层和阴极层。有机发光层通过在阳极和阴极之间施加一个电场发出冷光(电致发光)。有机化合物产生的电致发光包括从单重激励态返回基态引起的发光(荧光)；以及从三重激励态返回基态引起的发光(磷光)。本专利技术的发光装置可以利用上述发光类型中的任意一种类型，也可以同时采用上述两种发光类型。在这一说明中，OLED阴极和阳极之间的所有层一般都被定义为有机发光层。具体而言，发光层、空穴注入层、电子注入层、空穴传递层、电子传递层之类全部包括在有机发光层这一大类中。OLED的结构按顺序基本上是阳极、发光层和阴极。除了这一结构以外，一些OLED的结构按顺序包括阳极、空穴注入层、发光层和阴极，其它OLED的结构中按顺序包括阳极、空穴注入层、发光层、电子传递层、阴极之类。人们预期这种发光装置适合于各种应用。特别是因为它的厚度很小，需要将这种发光装置用于便携式设备，这样能够减轻重量。为了这一目的，已经有人尝试在柔性塑料薄膜上形成OLED。在塑料薄膜这种柔性基底上形成OLED发光装置的优点不仅仅在于它厚度小、重量轻，还在于它能够用作弯曲表面、橱窗之类上进行显示。因此，它的应用范围特别广，并不限于便携式设备。但是一般而言，湿气或者氧气能够通过塑料制成的基底。由于湿气和氧气会加速有机发光层的老化，湿气和氧气的穿透会缩短发光装置的寿命。作为这个问题的传统解决办法，在塑料基底和OLED之间采用氮化硅薄膜或者氮氧化硅薄膜这样的绝缘膜，防止湿气和氧气进入有机发光层。但是总的来说，塑料薄膜这样的基底很容易受热影响。在形成氮化硅薄膜或者氮氧化硅薄膜这种绝缘膜的时候，特别高的薄膜形成温度会导致基底变形。相反，特别低的薄膜形成温度会影响薄膜质量，使它很难充分地防止湿气和氧气渗透。此外，如果增加氮化硅薄膜或者氮氧化硅薄膜这种绝缘膜的厚度来防止湿气和氧气穿透，会相应地增大应力，从而很容易导致薄膜开裂。另外，随着厚度增加，基底弯曲的时候绝缘膜很容易开裂。专利技术简述考虑到以上问题，本专利技术的一个目的是提供一种发光装置，它包括在塑料基底上形成的OLED，能够减缓湿气或者氧气透过引起的老化。本专利技术在塑料基底上形成多层薄膜，防止氧气和湿气进入OLED的有机发光层(以后将它叫做隔离膜)，还形成应力比隔离膜小的一层(以后将它叫做应力松弛膜)，夹在隔离膜之间。在本说明中，隔离膜和应力松弛膜层压形成的薄膜叫做密封膜。具体而言，用无机材料制作两层或者多层隔离膜(以后简称为隔离膜)。此外，在隔离膜之间形成包括树脂的一层应力松弛膜(以后简称为应力松弛膜)。然后在这些三层或者多层绝缘膜上形成OLED。将这个OLED密封起来形成一个发光装置。本专利技术将多层隔离膜重叠起来。通过这种方式，即使这些隔离膜中的一层发生开裂，其它隔离膜也能够有效地防止湿气和氧气进入有机发光层。此外，即使由于薄膜形成温度太低而导致隔离膜质量下降，重叠起来的多层隔离膜也能够有效地阻挡湿气和氧气进入有机发光层。更进一步，将应力小于隔离膜的一层应力松弛膜夹在隔离膜之间，减小密封膜的总应力。这样，跟厚度相同的单层隔离膜相比，在多层隔离膜上很难因为应力而发生开裂，其中应力松弛膜夹在隔离膜之间。因此，跟厚度相同的单层隔离膜相比，多层薄膜能够有效地防止湿气和氧气进入有机发光层。另外，这样的多层隔离膜很难因为应力而发生开裂。还有，隔离膜和应力松弛膜的叠层结构能够使装置的柔软性更好，从而防止由于基底弯曲发生开裂。另外，本专利技术中基底上形成的OLED密封膜(以后叫做密封膜)也可以具有上述多层结构。利用这种结构能够有效地防止湿气和氧气进入有机发光层。此外，能够防止弯曲基底的时候发生开裂。结果能够获得更加柔软的发光装置。附图简述在附图中附图说明图1A-1C说明本专利技术中发光装置的制造方法；图2A-2B说明本专利技术中发光装置的制造方法；图3A-3D说明本专利技术中发光装置的制造方法；图4A-4C说明本专利技术中发光装置的制造方法；图5A说明本专利技术中发光装置的外观；图5B是FPC连接部分的一个放大图；图5C是连接部分的一个剖面图；图6A是本专利技术中发光装置弯曲状态的一个示意图；图6B是它的剖面图；图7说明本专利技术中发光装置跟FPC连接的那一部分的剖面结构；图8A-8D说明本专利技术中发光装置的制造方法；图9A-9C说明本专利技术中发光装置的制造方法；图10A-10C说明包括在本专利技术发光装置中的TFT和OLED的制造步骤；图11A-11C说明包括在本专利技术发光装置中的TFT和OLED的制造步骤；图12A-12B说明包括在本专利技术发光装置中的TFT和OLED的制造步骤；图13是本专利技术中发光装置的一个剖面图；图14说明如何用水流喷射方法去掉粘合层；图15说明如何通过溅射形成一个有机发光层；图16A是像素的顶视图；图16B是像素的电路图；图17是发光装置电路结构的一个原理图；图18A-18D分别说明采用本专利技术的发光装置的电器；和图19说明采用卷装进出方法的密封膜形成设备。优选实施方案下面参考附图介绍本专利技术的实施方案模式。图1A-4C说明像素部分和驱动电路的制造步骤。实施方案模式1在图1A中第一基底101上用非晶硅薄膜形成厚度是100-500纳米(在这个实施方案模式中是300纳米)的第一粘合层102。虽然在这个实施方案模式中将玻璃基底作为第一基底101，但是也可以采用石英基底、金属基底或者陶瓷基底。可以将任意材料用作第一基底101，只要它能够承受后续制造步骤中的处理温度。作为形成第一粘合层102的一种方法，可以采用低压热CVD法、等离子体CVD法、溅射法或者蒸发法。在第一粘合层102上，用氧化硅薄膜形成厚度为200纳米的一层绝缘膜103。作为形成绝缘膜103的方法，可以采用低压热CVD法、等离子体CVD法、溅射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，包括：第一基底；第二基底；在第一基底和第二基底之间形成的发光元件；在第一基底和发光元件之间形成的多层第一绝缘膜；在多层第一绝缘膜之间的每个空间内形成的至少一层第二绝缘膜；在第二基底和发光元件之间形成的多 层第三绝缘膜；和在多层第三绝缘膜之间的每一个空间里形成的至少一层第四绝缘膜，其中的第一基底和第二基底是用塑料形成的，和其中至少一层第二绝缘膜的应力小于多层第一绝缘膜中每一层的应力，至少一层第四绝缘膜的应力小于多层第三绝缘膜中每一 层的应力。

【技术特征摘要】
JP 2001-6-20 187351/011.一种发光装置，包括第一基底；第二基底；在第一基底和第二基底之间形成的发光元件；在第一基底和发光元件之间形成的多层第一绝缘膜；在多层第一绝缘膜之间的每个空间内形成的至少一层第二绝缘膜；在第二基底和发光元件之间形成的多层第三绝缘膜；和在多层第三绝缘膜之间的每一个空间里形成的至少一层第四绝缘膜，其中的第一基底和第二基底是用塑料形成的，和其中至少一层第二绝缘膜的应力小于多层第一绝缘膜中每一层的应力，至少一层第四绝缘膜的应力小于多层第三绝缘膜中每一层的应力。2.权利要求1的发光装置，其中第一基底和第二基底中的至少一层是柔性的。3.权利要求1的发光装置，其中的塑料包括从聚醚砜、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯和聚苯二甲酸乙二醇酯这一群中选中的任意一个。4.权利要求1的发光装置，其中多层第一绝缘膜和多层第三绝缘膜中的至少一层包括从氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝和氮氧化铝硅这一群中选出来的任意一层。5.权利要求1的发光装置，其中的第二绝缘膜和第四绝缘膜包括从聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺氨、苯并环丁烯和环氧树脂这一群中选择出来的任意一层。6.包括权利要求1的发光装置的一种电器，其中的电器是从摄像机、数码相机、眼镜式显示器、汽车导航系统、个人计算机和便携式信息终端这一群中选择出来的。7.一种发光装置，包括第一基底；第二基底；在第一基底和第二基底之间形成的发光元件和薄膜晶体管；在第一基底和发光元件和薄膜晶体管之间形成的多层第一绝缘膜；在多层第一绝缘膜之间的每个空间里形成的至少一层第二绝缘膜；在第二基底、发光元件和薄膜晶体管之间形成的多层第三绝缘膜；和在多层第三绝缘膜之间的每一个空间里形成的至少一层第四绝缘膜，其中的第一基底和第二基底是用塑料形成的，和其中至少一层第二绝缘膜的应力小于多层第一绝缘膜中每一层的应力；至少一层第四绝缘膜的应力小于多层第三绝缘膜中每一层的应力。8.权利要求7的发光装置，其中第一基底和第二基底中的至少一层是柔性的。9.权利要求7的发光装置，其中的塑料包括聚醚砜、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯和聚苯二甲酸乙二醇酯这一群中选中的任意一层。10.权利要求7的发光装置，其中多层第一绝缘膜和多层第三绝缘膜中的至少一层包括从氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝和氮氧化铝硅这一群中选出来的任意一个。11.权利要求7的发光装置，其中的第二绝缘膜和第四绝缘膜中的至少一层包括从聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺氨、苯丙环丁烯和环氧树脂这一群中选择出来的任意一个。12.包括权利要求7的发光装置的一种电器，其中的电器是从摄像机、数码相机、眼镜式显示器、汽车导航系统、个人计算机和便携式信息终端这一群中选择出来的。13.一种发光装置，包括一个基底；一个发光元件；在基底和发光元件之间形成的多层第一绝缘膜；在多层第一绝缘膜之间的每个空间里形成的至少一层第二绝缘膜；多层第三绝缘膜；和在多层第三绝缘膜之间的每一个空间里形成的至少一层第四绝缘膜，其中的发光元件是在多层第三绝缘膜和基底之间形成的，其中的基底是用塑料形成的，和其中至少一层第二绝缘膜的应力小于多层第一绝缘膜中每一层的应力；至少一层第四绝缘膜的应力小于多层第三绝缘膜中每一层的应力。14.权利要求13的发光装置，其中基底是柔性的。15.权利要求13的发光装置，其中的塑料包括聚醚砜、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯和聚苯二甲酸乙二醇酯这一群中选中的任意一个。16.权利要求13的发光装置，其中多层第一绝缘膜和多层第三绝缘膜中的至少一层包括从氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝和氮氧化铝硅这一群中选出来的任意一个。17.权利要求13的发光装置，其中的第二绝缘膜和第四绝缘膜中的至少一层包括从聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺氨、苯丙环丁烯和环氧树脂这一群中选择出来的任意一个。18.包括权利要求13的发光装置的一种电器，其中的电器是从摄像机、数码相机、眼镜式显示器、汽车导航系统、个人计算机和便携式信息终端这一群中选择出来的。19.一种发光装置，包括一个基底；一个发光元件和一个薄膜晶体管；在基底、发光元件和薄膜晶体管之间形成的多层第一绝缘膜；在多层第一绝缘膜之间的每个空间里形成的至少一层第二绝缘膜；多层第三绝缘膜；和在多层第三绝缘膜之间的每一个空间里形成的至少一层第四绝缘膜，其中的发光元件和薄膜晶体管是在多层第三绝缘膜和基底之间形成的，其中的基底是用塑料形成的，和其中至少一层第二绝缘膜的应力小于多层第一绝缘膜中每一层的应力；至少一层第四绝缘膜的应力小于多层第三绝缘膜中每一层的应力。20.权利要求19的发光装置，其中基底是柔性的。21.权利要求19的发光装置，其中的塑料包括聚醚砜、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯和聚苯二甲酸乙二醇酯这一群中选中的任意一个。22.权利要求19的发光装置，其中多层第一绝缘膜和多层第三绝缘膜中的至少一层包括从氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝和氮氧化铝硅这一群中选出来的任意一个。23.权利要求19的发光装置，其中的第二绝缘膜和第四绝缘膜中的至少一层包括从聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺氨、苯丙环丁烯和环氧树脂这一群中选择出来的任意一个。24.包括权利要求19的发光装置的一种电器，其中的电器是从摄像机、数码相机、眼镜式显示器、汽车导航系统、个人计算机和便携式信息终端这一群中选择出来的。25.一种发光装置，包括第一基底；第二基底；在第一基底和第二基底之间形成的发光元件；在第一基底和发光元件之间形成的多层第一绝缘膜；在多层第一绝缘膜之间的每个空间内形成的至少一层第二绝缘膜；在第一基底和多层第一绝缘膜之间形成的多层第一粘合层；和在第二基底和发光元件之间形成的多层第三绝缘膜；在多层第三绝缘膜之间的每一个空间里形成的至少一层第四绝缘膜；和在第二基底和多层第三绝缘膜之间形成的第二粘合层，其中的第一基底和第二基底是用塑料形成的，和其中至少一层第二绝缘膜的应力小于多层第一绝缘膜中每一层的应力，至少一层第四绝缘膜的应力小于多层第三绝缘膜中每一层的应力。26.权利要求25的发光装置，其中第一基底和第二基底中的至少一层是柔性的。27.权利要求25的发光装置，其中的塑料包括聚醚砜、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯和聚苯二甲酸乙二醇酯这一群中选中的任意一个。28.权利要求25的发光装置，其中多层第一绝缘膜和多层第三绝缘膜中的至少一层包括从氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝和氮氧化铝硅这一群中选出来的任意一个。29.权利要求25的发光装置，其中的第二绝缘膜和第四绝缘膜中的至少一层包括从聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺氨、苯丙环丁烯和环氧树脂这一群中选择出来的任意一个。30.包括权利要求25的发光装置的一种电器，其中的电器是从摄像机、数码相机、眼镜式显示器、汽车导航系统、个人计算机和便携式信息终端这一群中选择出来的。31.制造发光装置的一种方法，包括在第一基底上形成第一粘合层；在第一粘合层上形成第一绝缘膜；在第一绝缘膜上形成发光元件和薄膜晶体管；形成第二绝缘膜，覆盖发光元件和薄膜晶体管；通过第二粘合层将第二基底中包括的多层第四绝缘膜跟第二绝缘膜互相粘合起来，多层第四绝缘膜至少夹住一层第三绝缘膜；去掉第一基底，通过去掉第一粘合层暴露出第一绝缘膜；和通过第三粘合层将第三基底中包括的多层第六绝缘膜和第一绝缘膜互相粘合起来，这多层第六绝缘膜至少夹住一层第五绝缘膜，其中第二基底和第三基底是用塑料形成的，和其中至少一层第三绝缘膜的应力小于多层第四绝缘膜中每一层的应力，至少一层第五绝缘膜的应力小于多层第六绝缘膜中每一层的应力。32.权利要求31中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是通过在它上面喷射流体而去除的。33.权利要求31中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层包括硅。34.权利要求33中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是用氟化卤去除的。35.权利要求31中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层包括SOG。36.权利要求35中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是用氟化氢去除的。37.权利要求31中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是用激光束去除的。38.权利要求37中制造发光装置的方法，其中的激光束是从脉冲振荡激发物激光器、连续波激发物激光器、YAG激光器和YVO4激光器中的任意一个发射出来的。39.权利要求37中制造发光装置的方法，其中的激光束是YAG激光器发射的基波、二次谐波和三次谐波中的任意一个。40.权利要求31中制造发光装置的方法，其中至少一层第三绝缘膜和至少一层第五绝缘膜中的一层包括聚酰亚胺、丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺氨、苯丙环丁烯和环氧树脂这一群中选择出来的任意一个。41.权利要求31中制造发光装置的方法，其中多层第四绝缘膜和多层第六绝缘膜中的一些包括从氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝和氮氧化铝硅这一群中选出来的任意一个。42.权利要求31中制造发光装置的方法，其中的塑料包括从聚醚砜、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯和聚苯二甲酸乙二醇酯这一群中选中的任意一个。43.制造发光装置的一种方法，包括在第一基底上形成第一粘合层；在第一粘合层上形成第一绝缘膜；在第一绝缘膜上形成发光元件、薄膜晶体管和导线；形成第二绝缘膜，覆盖发光元件、薄膜晶体管和导线；通过第二粘合层将第二基底中包括的多层第四绝缘膜跟第二绝缘膜互相粘合起来，多层第四绝缘膜至少夹住一层第三绝缘膜；去掉第一基底，通过去掉第一粘合层暴露出第一绝缘膜；和通过第三粘合层将第三基底中包括的多层第六绝缘膜和第一绝缘膜互相粘合起来，这多层第六绝缘膜至少夹住一层第五绝缘膜，部分地去掉第二基底、第二绝缘膜、至少一层第三绝缘膜、多层第四绝缘膜和第二粘合层，部分地暴露出导线，从而利用各向异性的导电树脂使部分导线和FPC中包括的端子互相实现电连接，其中第二基底和第三基底是用塑料形成的，和其中至少一层第三绝缘膜的应力小于多层第四绝缘膜中每一层的应力，至少一层第五绝缘膜的应力小于多层第六绝缘膜中每一层的应力。44.权利要求43中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是通过在它上面喷射流体而去除的。45.权利要求43中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层包括硅。46.权利要求45中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是用氟化卤去除的。47.权利要求43中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层包括SOG。48.权利要求47中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层是用氟化氢去除的。49.权利要求43中制造发光装置的方法，其中的第一粘合层...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，高山彻，秋叶麻衣，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]