电致发光显示器件及其制造方法技术

为了提供一种高效率薄膜沉积方法，用于精确地薄膜沉积由聚合物制成的有机ＥＬ材料而没有任何偏移。象素区被棱分割为多个象素行，薄膜沉积装置的头部沿着象素行扫描从而同时把红光发射层涂敷液体、绿光发射层涂敷液体和蓝光发射层涂敷液体涂敷成条状。然后进行热处理以便形成发射红、绿和蓝色光的光发射层。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括EL元件的EL显示器件，所述EL元件由夹在阳极和阴极之间的能够获得EL(电致发光)的有机发光材料(后面称为有机EL材料)构成，所述阳极和阴极形成在基片上，以及制造以EL显示器件作为显示部分(显示器或者显示监视器)的电子装置(电子设备)的方法。应该注意上述EL显示器件也称为OLED(有机发光二极管)。近年来，采用EL元件作为自发光元件的显示器件(EL显示器件)的研究获得了发展，所述自发光元件利用有机发光材料的EL现象。因为EL显示器件是自发光类型，它不象液晶显示器件那样需要背景光。而且，由于EL显示器件的视场角较宽，发现它可以作为户外使用的移动设备的理想显示部分。有两种类型的EL显示器件，无源型(简单矩阵类型)和有源类型(有源矩阵类型)。两种类型EL显示器件的研究正在活跃进行。特别地，有源矩阵EL显示器件目前引起很大的兴趣。关于用于形成发光层的有机EL材料正在对低分子有机EL材料和高分子有机EL材料(有机聚合物EL材料)进行研究，所述发光层可以作为EL元件的芯。高分子有机EL材料更引人注意，因为它们比低分子有机EL材料更容易处理，而且具有高耐热特性。关于高分子有机EL材料的薄膜沉积方法，Seiko Epson，Co．Ltd提出的墨喷方法被认为最好的方法。日本专利申请公开平10-12377、日本专利申请公开平10-15967和日本专利申请公开平11-54270等可以看作是关于这一技术的。然而，在墨喷方法中，高分子有机EL材料被喷涂在应用表面上。因此，如果应用表面与墨喷头喷嘴之间的距离设置不合适，液滴将被喷射在不需要应用的部件上，导致称为变化曲线的问题发生。注意关于变化曲线的细节在上述日本专利申请公开平11-54270中批露了，其中产生距离喷射定位靶0．5μm或更多的偏差。鉴于上述问题完成了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种高生产率薄膜沉积装置，用于精确沉积由聚合物制成的有机EL材料薄膜，而不产生任何位置偏移。本专利技术的再一个目的在于提供一种利用这种装置的EL显示器件及其制造方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用EL显示器件作为它的显示部分的电子设备。为了实现上述目的，本专利技术的特征在于利用分配器式的薄膜沉积装置把红、绿、蓝发光层形成条形。应该注意条形包括长宽比为2或更大的长而窄的长方形、长短轴之比为2或更大的长而窄的椭圆形。本专利技术的薄膜沉积装置示于附图说明图1中。图1是示出当实施本专利技术时由π共轭基聚合物制成的有机EL材料的薄膜沉积状态的示意图。在图1A中象素区111、源极侧驱动器电路112、以及栅极侧驱动电路113都由TFT形成，它们被形成在基片10上。被多根连接到源极侧驱动器电路112上的源极连线和多根连接到栅极侧驱动电路113上的栅极连线包围的区域是一个象素。TFT和电连接到TFT上的EL元件形成在象素内。因此，象素区111由排列成矩阵的这样的象素形成。这里，参考标号114a表示发红光的有机EL材料和溶剂(后面称为红光发射层涂敷液体)的混合物；参考标号114b表示发绿光的有机EL材料和溶剂(后面称为绿光发射层涂敷液体)的混合物；而参考标号114c表示发蓝光的有机EL材料和溶剂(后面称为蓝光发射层涂敷液体)的混合物。注意对于这些涂敷液体，聚合物是有机EL材料，有将聚合材料直接溶解到溶剂中以便应用的方法，或者完成热聚合到材料上的方法，这是通过把单体溶解到溶剂中然后进行薄膜沉积形成的，以便形成聚合物。无论哪种方法在本专利技术都可以使用。利用处理成聚合物或溶解在溶剂中的有机EL材料的例子在这里示出。在本专利技术的情况下，红光发射层涂敷液体114a、绿光发射层涂敷液体114b和蓝光发射层涂敷液体114c分别从薄膜沉积装置中排放出来并沿着箭头所示方向施加。换句话说，在将发红光的象素行、将发绿光的象素行和将发蓝光的象素行中，同时形成条形发光层(严格地说是发光层母体)。注意这里说的象素行表示棱121分隔开的一行象素，所述棱121形成在源极连线上部。也就是说，包括多个沿着源极连线串联排列的一行象素称为象素行。这里介绍棱121形成在源极连线上部的情况，但是棱121也可以设置在栅极连线的上部。在这种情况下，包括多个沿着栅极连线串联排列的一行象素称为象素行。因此，象素区111可以看作是被设置在多根源极连线或栅极连线上部的条形棱分开的多个象素行组件。当这样看待象素行时，也可以说象素区111由其中形成有发红光的条形发光层的象素行、其中形成有发绿光的条形发光层的象素行和其中形成有发蓝光的条形发光层的象素行构成。而且，因为上述条形棱设置在多根源极连线或栅极连线的上部，实质上，象素区111也可以看作被源极连线或栅极连线分开的多个象素行装置。然后，在图1B中示出当完成图1A中所示的应用处理之后薄膜沉积装置的头部(也可以称为排放部)的状态。参考标号115表示薄膜沉积装置的头部，其中用于红色的喷嘴116a、用于绿色的喷嘴116b和用于蓝色的喷嘴116c连接在上面。而且，红光发射层涂敷液体114a、绿光发射层涂敷液体114b和蓝光发射层涂敷液体114c存储在各自的喷嘴内。向填充有惰性气体的管117施加压力以便把这些涂敷液体排放到象素区111。向着图的前方沿着限定空间在垂直方向上扫描头部115从而完成图1A所示的应用处理。注意在本专利技术的说明书中，头部表示为被扫描。特别地，利用X-Y平台在垂直或水平方向移动基片。这样，头部相对在垂直或水平方向上扫描基片。当然，可以固定基片以便头部本身完成扫描。然而从稳定的角度看，首选的方法是移动基片。图1C是参考标号118表示的排放部附近的放大示意图。形成在基片110上的象素区111是包括多个TFT119a至119c和多个象素电极120a至120c的多个象素装置。在图1B中，当喷嘴116a至116c被惰性气体加压时，由于这一压力，涂敷液体114a至114c将从喷嘴116a至116c排出。注意树脂材料形成的棱121设置在象素之间的间隙内以便阻止涂敷液体混合到象素之间的间隙内。在这一结构中，使得棱121的宽度(由光刻工艺的分辨率确定)很窄以便象素区的集成化程度提高，从而可以获得高分辨率图象。特别地，在涂敷液体的粘度在1至30cp的情况下是有效的。然而，如果涂敷液体的粘度为30cp或更大，或者如果涂敷液体呈溶胶或凝胶形式，那么可以在结构上省去棱。换句话说，只要在施加涂敷液体之后涂敷液体和应用表面之间的接触角足够大，涂敷液体就不会不必要地扩散。因此，不需要设置防止涂敷液体不必要扩散的棱。在这种情况下，发光层的最终形状将形成为卵形(长而窄的椭圆型，长短轴之比为2或更大)，通常长而窄的椭圆型从象素区的一端延伸到另一端。关于形成棱121的树脂材料可以使用丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺以及聚伊末酰胺(polyimeamide)。如果事先在这些树脂材料中提供碳或黑色填料或类似物质以便使得树脂材料发黑，那么可以使用棱121作为象素之间的遮光膜。此外，通过把利用光反射镜的传感器连接在靠近喷嘴116a、116b和116c中任何一个顶部，可以调整应用表面与喷嘴之间的距离以便总是保持固定距离。而且，提供用于调整喷嘴116a至116c之间对应于象素间距(象素之间的距离)的间隙的机构允许把喷嘴应用到具有任何象素间距的EL显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＥＬ显示器件，包括： 象素区，具有多条栅极连线、与所述多条栅极连线相交的多条源极连线、被所述多条栅极连线和所述多条源极连线包围的至少一个薄膜晶体管、以及电连接到所述薄膜晶体管上的ＥＬ元件， 其中所述象素区包括沿着所述多条栅极连线分割的多个象素行，以及 其中所述多个象素行包括其中形成有红光发射层的第一象素行、其中形成有绿光发射层的第二象素行和其中形成有蓝光发射层的第三象素行。

【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，山本一宇，广木正明，福永健司，
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]