[发明专利]发光装置和制造该发光装置的方法及操作制造设备的方法

说明书

本申请是申请日为2003年2月21日、申请号为03106309.8、发明名称为“发光装置和制造该发光装置的方法及操作制造设备的方法”的专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及半导体装置，以及，更具体的，涉及具有在带有绝缘表面的衬底上形成的发光元件的发光装置以及制造该发光装置的方法。本发明还涉及具有包括安装在有机发光面板上的控制器的IC等的有机发光模块。本技术说明中，有机发光面板和有机发光模块都称作发光装置。

发明背景

近年来，对于具有发光元件作为自发光元件的发光装置的研究已经加速，具体地，采用有机材料作为EL材料的发光装置吸引了人们的注意。这种发光装置还称作EL显示器或发光二极管。

发光元件包括包含有机化合物的层(下文中称作EL层)，其提供通过施加电场所产生的电致发光，阳极和阴极。有机化合物的发光包括从单重激发态恢复到正常态时产生的光发射(荧光辐射)和从三重激发态恢复到正常态时的光发射(磷光)。根据本发明形成膜的方法和用膜形成装置制造的发光装置可应用于采用这些光发射的两种情形。

发光装置的特征在于，因为是自发光型，在可见度的角度上没有限制，这不同于液晶显示单元。换言之，它作为要用在露天使用的显示器比液晶显示器优越，且已经建议了各种方式的使用。

该发光元件具有这种结构，使得EL层插入一对电极之间，且EL层通常具有叠层结构。典型地，采用诸如“空穴输运层/发光层/电子输运层”的叠层结构。该结构具有非常高的发光效率，且当前正研究和开发的大多数发光装置采用这种结构。

还可以在阳极上采用以“空穴注入层/空穴输运层/发光层/电子输运层，或空穴注入层/空穴输运层/发光层/电子输运层/电子注入层”的顺序层叠的结构。还有可能将荧光着色物质掺杂到发光层中。这些层可以只由低分子量材料或只由高分子量材料形成。

本技术说明中，提供在阴极和阳极之间的所有层作为总的名称被称作EL层。因而，空穴注入层、空穴输运层、发光层、电子输运层、和电子注入层都包括在EL层中。

本技术说明中，由阴极、EL层、和阳极构造的发光二极管称作发光元件，其包括其中EL层形成于被安排得彼此正交的两类条形电极之间的系统(简单矩阵系统)，以及其中EL层形成于像素电极和与TFT(薄膜晶体管)连接并安排在矩阵中的相反电极之间的系统(有源矩阵系统。)

形成EL层的EL材料通常分为低分子量(单体)材料和高分子量(聚合物)材料。低分子量材料的情形中，膜主要通过蒸汽淀积形成。

众所周知有代表性的蒸汽淀积包括电阻加热，其中电阻加热器布置在其中包含淀积材料的容器周围以直接通过给电阻加热器通电(energizing)来加热，使得淀积材料被加热并蒸发，以及电子枪淀积(还称作EB蒸汽淀积)，其中一束电子照射在淀积材料上以允许其蒸发。有一种方法，其中金属形成的容器(其中含淀积材料)直接通电并加热以允许包含在其中的淀积材料蒸发，以及一种方法，其中诸如石英的透光材料形成的容器(其中包含淀积材料)用红外线灯照射并加热以允许其中包含的材料的蒸发。

由于一束电子的能量过高，当用一束电子照射时，有机化合物形成的淀积材料被分解，所以在许多情形中采用其它类型的蒸汽淀积。与此相对，因为可以容易地稳定膜形成速率，通常采用电子枪淀积来淀积金属薄膜，其是无机材料，其融化点作为发光二极管的阴极或阳极相对较高。

发明简述

因此，本发明的目的是完成具有TFT性能的发光装置，其中EL层形成于布置在矩阵中并与形成于绝缘表面上TFT连接的第一电极(阴极、或阳极)和第二电极(阳极、或阴极)之间，更具体的，是在形成TFT之后的过程中(尤其在EL层形成过程、相反电极形成过程、像素电极形成过程等)完成发光装置而不降低TFT的性能。

为实现有源矩阵发光装置，TFT是关键的元件。此外，由于在使用发光元件的发光装置中要供给发光元件的电流由TFT控制，对于由具有低场效应迁移率的非晶硅形成的TFT很难实现有源矩阵发光装置，这样，理想地是采用使用了具有晶体结构的半导体膜，典型地，多晶硅作为要连接到发光元件上的TFT。