薄膜形成器件,形成薄膜的方法和自发光器件技术

本发明专利技术提供了一种通过蒸发借助于在所需位置选择地淀积用于形成ＥＬ层的材料从而形成ＥＬ层的方法。当用于形成ＥＬ层的材料被淀积时，在船形试样器皿（１１１）和衬底（１１０）之间提供一个掩模。通过对所述掩模（１１３）施加一个电压，用于形成ＥＬ层的ＥＬ材料的行进方向被控制，从而选择地使所述ＥＬ材料淀积在所需位置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,形成薄膜的方法和自发光器件的制作方法
本专利技术涉及一种自发光器件，其具有EL元件，所述EL元件被形成在绝缘体上，并被构成具有阳极、阴极和被夹在所述阳极和阴极之间的用于提供电发光的有机发光材料(以后称为有机EL材料)，一种以这种自发光器件作为显示装置(显示器或监视器)的电气设备，以及用于制造所述自发光器件的方法。应当说明，这种EL显示器件有时被称为OLED(有机发光二极管)。近来，使用ELY作为利用有机发光材料的电发光的自发光器件的显示器件(EL显示器件)得到了积极的发展。因为EL显示器件是自发光类型的，不像液晶显示器件一样，不需要背景光。此外，因为其具有宽的视角，所以EL显示器件有希望作为电气设备的显示装置。EL显示器件被分为两种无源型的(简单阵列型)；和有源型的(有源阵列型)，它们都有了积极的发展。尤其是，有源阵列型的EL显示器件近来更有吸引力。关于作为EL元件的核心的EL层的EL材料，已经研制出了低分子量有机EL材料和大分子(聚合物)有机EL材料。通过墨喷、蒸发、旋涂或类似工艺制成EL材料的膜。关于蒸发，使用掩模控制形成膜的位置。其中存在的问题是，EL材料虽然不通过掩模，但是仍然被淀积在掩模上。本专利技术就是根据上述问题作出的，因此，本专利技术的目的在于提供一种方法，用于选择地形成EL材料的膜，而不会由于蒸发而造成浪费，其中EL材料通过使用掩模借助于电场被控制。本专利技术的另一个目的在于改善控制形成膜的位置的精度。本专利技术还有一个目的在于，使用这种措施提供一种自发光器件，并提供用于制造所述自发光器件的方法。本专利技术还有一个目的在于，提供一种利用这种自发光器件作为显示装置的电气设备。为了实现上述目的，按照本专利技术，对所述掩模和在其上要形成膜的一个像素电极施加电压。按照本专利技术，EL材料被提供在一个船形的试样器皿中。通过使所述EL材料蒸发和充电，由于蒸发作用，EL材料从船形试样器皿的开口被排出，并且，在其到达衬底之前，由借助于对掩模施加的电压产生的电场控制EL材料的行进方向，因而，可以控制EL材料的淀积位置。可以使用多个掩模。例如，电场由对第一掩模和第二掩模分别施加的电压产生，借以控制EL材料行进的方向，并控制EL材料淀积的位置。在附图中附图说明图1A和1B是表示按照本专利技术通过蒸发淀积有机EL材料的方法的示意图；图2以截面图表示像素部分的结构；图3A到3C表示像素部分的结构和像素部分的顶视图；图4A到4E表示用于制造EL显示器件的步骤；图5A到5D表示用于制造EL显示器件的步骤；图6A到6C表示用于制造EL显示器件的步骤；图7A和7B表示EL显示器件的像素部分中的TFT的截面结构；图8A和8B表示EL显示器件的像素部分中的TFT的截面结构；图9表示EL显示器件的外观；图10表示EL显示器件的电路方块结构；图11A和图11B表示有源阵列EL显示器件的截面结构；图12A和12B分别表示通过蒸发淀积的有机EL材料的图形；图13A和13B分别表示掩模的图形；图14表示无源EL显示器件的截面结构；图15A到15F表示电气设备的具体例子；图16A和16B表示电气设备的具体例子；以及图17A和17B表示按照本专利技术通过蒸发淀积有机EL材料的方法。下面参照图1A和1B说明本专利技术的实施方式。图1A示意地表示按照本专利技术EL材料的膜是如何被形成的。在图1A中，在衬底110上的像素电极和地电位相连。船形试样器皿111中装有EL材料。应当注意，当形成红色的EL材料时，船形试样器皿111中装有发红光的EL材料(以后称为红色EL材料)。当形成绿色的EL材料时，船形试样器皿111中装有发绿光的EL材料(以后称为绿色EL材料)。当形成蓝色的EL材料时，船形试样器皿111中装有发蓝光的EL材料(以后称为蓝色EL材料)。按照本专利技术，在船形试样器皿111中的EL材料通过电极120的电阻加热而被蒸发和排出。当被排出时，EL材料由于施加于电极112上的负电压而成为带负电的颗粒。带负电的颗粒通过由导电材料制成的掩模113的间隙，并被淀积在衬底110上的像素电极上。在电极112和120之间提供有绝缘体，对所述电极施加不同的电压。应当说明，如图1B所示，该图是117的放大图，当EL材料通过掩模113时，EL材料的行进方向由掩模113的阻挡部分118控制。在掩模113中，阻挡部分118是由导电材料例如铜、铁、铝、钽、钛或钨制成的多个相互并列(条状)设置的导线，呈网状结构或板状结构。处于蒸汽状态的EL材料排斥由施加于阻挡部分118的负电压产生的电场，因而通过阻挡部分118之间的间隙被淀积在衬底上。虽然图1A和1B所示的是阻挡部分118的截面是圆形的情况，但是本专利技术不限于此，其截面可以是矩形的，椭圆形的或多边形的。需要说明，给予处于蒸汽状态的EL材料一定电位使得EL材料排斥掩模113的阻挡部分118的电压被提供给掩模113的阻挡部分118。这使得EL材料能够通过掩模113的阻挡部分118之间的间隙。此处应当说明，处于蒸汽状态的EL材料由被施加有负电压的电极112产生的电场充电，同时由电极115对掩模113的阻挡部分118施加负电压，从而产生电场。这使得处于蒸汽状态的EL材料的带电的颗粒在电性上排斥阻挡部分，从而通过阻挡部分之间的间隙。借助于形成图1A所示的结构，并通过正确地控制被施加有阻挡部分118的负电压，使所述电压在等于或大于10V和等于或小于10kV的范围内，可以用高的精度控制淀积的位置。应当说明，掩模113和衬底之间的距离，阻挡部分118之间的距离，以及其它类似距离，可以由实施本专利技术的人员合适地设定。例如，阻挡部分118之间的距离可以是在衬底上形成的像素电极的像素间距。此外，为了精确地定位掩模113，可以这样制造掩模113通过层叠两个导电板并利用电子放电方法同时切割所述两个导电板，使得形成槽状或环状的孔。此外，虽然此处说明的是使用一个掩模的情况，但是电压可以被施加于两个或多个掩模上，以便控制EL材料的行进方向。此外，电压可被施加于在一个平面内的两个或多个掩模上，以便控制处于蒸汽状态的EL材料的行进方向。首先，把红色EL材料放入船形试样器皿111中并通过蒸发被淀积，从而在像素上形成条状的红色EL层。在把掩模沿着箭头k的方向移动一个像素列之后，通过蒸发从船形试样器皿111中淀积绿色EL材料，从而形成绿色EL层。再把掩模沿着箭头k的方向移动一个像素列，以类似方式通过蒸发进行淀积，从而形成蓝色EL层。换句话说，随着掩模沿箭头k的方向移动，通过在3个部分分别淀积发红、绿和蓝光的像素列，形成条状的3种颜色的EL层。应当说明，此处形成的EL层的厚度最好是10nm-10μm。此处使用的像素列指的是通过被岸119进行分割而形成的像素的列。岸119在像素列的源极引线的上方被形成，从而作为填充像素列之间的间隙的岸。换句话说，因为这些岸分割像素的列，所以EL层可以在各个像素列中的像素上被形成，同时用于区分一个像素列和其相邻的像素列。因此，像素列也可以被表示为沿着源极引线排成一行的多个像素。虽然此处说明了岸在源极引线的上方被形成，但是岸也可以在栅极引线的上方被形成。在这种情况下，沿着栅极引线排成一行的多个像素被称为像素列。因此，在像素电极上的像素部分(未示出)可以认为是被提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成薄膜的方法，包括以下步骤： 提供其内装有ＥＬ材料的船形试样器皿，其上具有电极的衬底和在船形试样器皿与衬底之间的掩模， 使在所述船形试样器皿中的ＥＬ材料成为蒸汽状态， 使所述呈蒸汽状态的ＥＬ材料从船形试样器皿中朝向衬底排出，以及 使所述呈蒸汽状态的ＥＬ材料通过对应于所述电极的掩模的开口，从而使ＥＬ材料淀积在所述衬底上的电极上，并形成薄膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山崎舜平，广木正明，石丸典子，
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]