发光器件及其制造方法技术

提供了一种具有防止氧和潮气到达发光元件的结构的发光器件及其制造方法。而且，用不多的工艺步骤将发光元件密封而无须封入干燥剂。本发明专利技术具有顶部表面发射结构。其上形成发光元件的衬底被键合到透明密封衬底。在此结构中，当键合二个衬底时，透明的第二密封材料覆盖着象素区的整个表面，而包含用来保护二个衬底之间的间隙的间隙材料(填充剂，细小颗粒等)的第一密封材料(其粘度大于第二密封材料)环绕着象素区。二个衬底被第一密封材料和第二密封材料密封。而且，借助于用透明保护层例如CaF2、MgF2、或BaF2覆盖各个电极，能够防止发光元件的电极(阴极或阳极)与密封材料之间的反应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到具有薄膜晶体管(以下称为TFT)组成的电路的半导体器件以及这种半导体器件的制造方法。确切地说，本专利技术涉及到一种电子器件，其上具有典型为液晶显示平板的电光器件和以有机化合物发光层为组成部分的发光显示器件。本说明书中的半导体器件意味着诸如电光器件、半导体电路、以及电子器件之类的各种各样的半导体器件。
技术介绍
近年来，对以EL元件作为自发光元件的发光器件的研究变得朝气蓬勃。确切地说，采用有机材料作为EL材料的发光器件已经吸引了人们的注意。这种发光器件也被称为 EL显示器。注意，EL元件包括借助于施加电场而发光的含有有机化合物的层(以下称为EL层)、阳极、以及阴极。有机化合物产生的发光是当电子从单重激发态返回到基态时产生的荧光以及当电子从三重激发态返回到基态时产生的磷光。利用淀积设备和淀积方法制造的发光器件可应用于这ニ种发光。发光器件由于其不同于液晶显示器件的自发光性质而不存在视角问题。此发光器件因而比液晶显示器件更适合于户外使用。对发光器件已经提出了各种用法。EL元件具有这样ー种叠层结构，其中ー对电极将EL元件夹在中间。典型地说，通常都知道Kodak Eastman公司Tang等人提出的“空穴输运层、发光层、电子输运层”叠层结构。此结构具有非常高的发光效率，并被目前正在开发的几乎所有发光器件采用。诸如“阳极、空穴输运层、发光层、电子输运层”或“阳极、空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层”之类的其它结构，也是可以被采用的。可以将荧光颜料掺入到发光层中。可以采用低分子材料或高分子材料来制作这些层。在本说明书中，EL层是用来表示形成在阴极与阳极之间的所有各个层的通用术语。因此，所有各个上述空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、电子注入层，都是EL层。在本说明书中，由阴极、EL层、阳极形成的发光元件，被称为EL元件。有ニ种形成EL元件的方法；一种是简单矩阵，其中EL层被夹在ニ种彼此正交延伸的条形电极之间，另一种是有源矩阵，其中EL层被夹在排列成矩阵且连接到TFT的象素电极与反电极之间。当象素密度变高时，由于有源矩阵在各个象素(或各个点)中具有开关而能够在低电压下驱动，故认为有源矩阵优越于简单矩阵。由于EL材料会因为被氧化或吸收氧或潮气而退化，故存在着发光元件发光效率下降或其寿命缩短的问题。通常，借助于用其中包含干燥空气的包封外壳将发光元件包封起来，并将干燥剂粘贴到包封外売，来防止氧或潮气渗透到发光元件中。在常规的发光器件结构中，具有其中在衬底上形成ー个电极作为阳极、在阳极上形成有机化合物层，并在有机化合物层上形成阴极的发光元件，且有机化合物层中产生的光通过形成为TFT透明电极的阳极而发射(以下将这种结构称为底部发射)。虽然包封外壳有可能覆盖上述底部发射结构中的发光元件，但在衬底上形成ー个电极作为阳极、在阳极上形成有机化合物层、并形成阴极作为透明电极的结构(以下将这种结构称为顶部发射)无法使用由遮光材料制成的包封外売。在顶部发射结构中，象素部分上的干燥剂干扰了显示。而且，为了不吸收，要求小心处置和快速封闭干燥剂。与底部发射结构相比，顶部发射结构所需的在有机化合物层中产生的光通过其中被发射的材料层少，因而能够抑制反射率不同的各个材料层之间的杂散光。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种发光器件以及ー种制作此发光器件的方法，通过此方法，防止了氧或潮气渗透进入发光元件中。本专利技术的另一目的是用很少的步骤来包封发光元件而不包入干燥剂。本专利技术具有顶部表面发射结构，其中，其上制作有发光元件的衬底被键合到透明密封衬底。当ニ个衬底键合时，象素区被透明的第二密封材料覆盖整个表面，并被包含用来維持ニ个衬底之间的间隙的间隙材料(填料、细小颗粒等)的第一密封材料(其粘度高于第二密封材料)环绕。第一密封材料和第二密封材料于是将发光元件密封。若第一密封材料的密封图形形状被形成为正方形、反“c”形、或“U”形，且借助于在其上滴注粘度低的第二密封材料而键合ニ个衬底，则气泡有可能保留在角落处。因此，在本专利技术中，第一密封材料的图形形状被形成为无弯曲部分的图形(线状)，不使图形形状成为正方形、反“ c”形、或“ U”形。在角落处形成开ロ部分(4个位置)，使气泡通过其中逸出。借助于形成这些开ロ部分，当用粘度低的第二密封材料键合ニ个衬底时，粘度低的第二密封材料沿各个角落的开ロ部分方向被推出。ニ个衬底于是能够被密封而气泡不至于混入到象素区上。此外，粘度高的第一密封材料的图形可以稍许弯曲，使之不形成气泡。而且，密封侧上的衬底表面最好平滑并具有优异的平整度，使气泡不混入。而且，存在着这样的情况，其中，依赖于第二密封材料的粘度及其被推出的方式，第二密封材料的周边部分会从开ロ部分(4个位置)扩展开，形成凸出形状。还存在着这样的情况，其中，第二密封材料的周边部分会形成进入开ロ部分内部的形状。注意，若提供了凸出形状，则能够提高ニ个衬底之间的粘合強度，以便増大接触粘合表面的面积。无论在那种情况下，粘度高的第一密封材料都用来通过间隙材料維持衬底间隙，并调整粘度低的第二密封材料的平面形状。而且，当分割衬底时，第一密封材料还能够用作定位标识。例如，当在一个衬底上制造多个平板时，亦即在所谓多图形的情况下，可以沿第一密封材料分割衬底。而且，当接受到来自外部的冲击时，施加的最大负载的位置能够被设定到排列在象素区外面的第一密封材料的位置(仅仅第一密封材料具有间隙材料)，从而能够防止负载被施加到象素部分。而且，这种结构中的第一密封材料被对称地排列，从而均匀地施加负载，具有良好的平衡。因而能够均匀地分散来自外部的冲击。而且，第一密封材料具有对称的形状，并被对称地排列，从而能够维持非常恒定的间隙。亦即，利用本专利技术的结构，能够制 造机械强度甚至更高的发光器件。而且，对于顶部表面发射结构，发光元件发射的光从中通过的衬底薄是可取的。但薄的衬底的缺点是对于冲击来说显得脆弱。尽管如此，即使倾向于比较容易破裂的玻璃衬底之类被用作发光元件发射的光从中通过的衬底，根据本专利技术也能够制造可承受来自外部的冲击的发光器件。而且，对所用的透明衬底没有特别的限制，例如能够采用塑料衬底等。为了保持粘合強度，成对的衬底最好采用热膨胀系数相同的衬底。而且，借助于使第一密封材料的密封图形成为简单的形状，除了分配器装置之外，还能够采用例如印刷方法之类的其它密封图形形成方法。而且，发光元件被第一密封材料、第二密封材料、以及衬底密封，从而能够有效地阻挡潮气和氧。注意，在降低了的压カ下或在氮气气氛中进行成对衬底的键合是可取的。根据本说明书中公开的本专利技术的一种情况，提供了一种发光器件，它包括在成对衬底之间具有多个发光元件的象素部分，成对衬底中至少ー个具有透光性，此发光元件分别具有第一电极；第一电极上且与第一电极接触的有机化合物层；以及有机化合物层上且与有机化合物层接触的第二电极；其特征在于该对衬底被排列环绕象素部分的第一密封材料和与第一密封材料接触并覆盖象素部分的第二密封材料固定；且第一密封材料在4个角落处具有开ロ。在上述结构中，其特征在于第一密封材料具有线性形状并被排列在衬底平面内，与X或y方向平行。而且，如图1A-1C所示，在上述结构中，其特征在于第二密封材料被开ロ暴露，且被暴露的第二密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2002.07.05 JP 197424/20021.一种制造发光器件的方法，包含 在第一衬底之上形成ー对沿X方向的第一密封材料以及ー对沿y方向的第一密封材料，对总共4个第一密封材料，在每对第一密封材料之间开出间隙； 在第一密封材料环绕的区域之上滴注具有透光性的第二密封材料； 将第二密封材料扩展开，使之在键合第二衬底与其上制作配备有发光元件的象素部分的第一衬底时至少填充相互相対的第一密封材料之间的空间，致使象素部分被排列在第一密封材料环绕的区域中；以及 对第一密封材料和第二密封材料进行固化。2.一种制造发光器件的方法，包含 在第一衬底上形成ー对沿X方向的第一密封材料以及ー对沿y方向的第一密封材料， 对总共4个第一密封材料，在每对第一密封材料之间开出间隙； 在第一密封材料环绕的区域之上滴注具有透光性的第二密封材料； 将第二密封材料扩展开，使之在键合第二衬底与其上制作配备有发光元件的象素部分的第一衬底时从相邻第一密封材料之间凸出，致使象素部分被排列在第一密封材料环绕的区域中；以及 对第一密封材料和第二密封材料进行固化。3.—种制造半导体器件的方法，包含 在其上制作配备有发光元件的象素部分的第一衬底之上，形成ー对沿X方向的第一密封材料以及ー对沿y方向的第一密封材料，对总共4个第一密封材料，在每对第一密封材料之间开出间隙，以便环绕象素部分； 在象素部分之上滴注具有透光性的第二密封材料； 将第二密封材料扩展开，使之在键合第一衬底与第二衬底时至少填充相互面对的第一密封材料之间的空间；以及 对第一密封材料和第二密封材料进行固化。4.根据权利要求I的制造发光器件的方法，其中，对第一密封材料和第二密封材料进行固化的步骤，是辐照紫外光的步骤或热处理步骤。5.根据权利要求2的制造发光器件的方法，其中，对第一密封材料和第二密封材料进行固化的步骤，是辐照紫外光的步骤或热处理步骤。6.根据权利要求3的制造发光器件的方法，其中，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：西毅，中村康男，
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：