[发明专利]光半导体装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光半导体装置及其制造方法，特别是涉及一种有机EL元件整体的密封膜及其制造方法。

背景技术

有机场致发光(以下称为有机EL)元件具有功耗低、能够自发光以及能够高速响应等很多优点，正在进行着面向平板显示器(Flat Panel Display：FPD)或者照明设备等的应用的开发。另外，通过使用树脂基板(包括树脂膜)等挠性基板能够使显示装置弯曲，创造出轻便、不破裂等新的附加价值，面向挠性设备的应用也正在被研究。

有机EL元件当与水分或者氧接触时引起发光效率降低以及寿命缩短，因此在制造过程中在排除了水分和氧的环境气氛中需要形成密封膜。另一方面，在树脂基板等挠性基板中，需要抑制由水分的吸收引起的尺寸变动，因此在树脂基板的表面和背面形成有密封膜。

在有机EL元件的密封膜中，当然要防止水分、氧的扩散，但是要求(1)低温成膜(防止有机EL劣化)；(2)低损伤(防止有机EL劣化)；(3)低应力、低杨氏模量(防止剥离)；以及高透过率(防止辉度劣化)等。作为密封方式中所关注的方式，存在层叠薄膜方式。层叠薄膜方式是将目的不同的多个薄膜形成五层～十层的方法。通常，为了抑制水分或者氧等的扩散，密封膜使用膜密度大的薄膜。具体地说，其代表性的膜为氮化硅膜和氧化硅膜。这些膜较硬(杨氏模量较大)、膜应力也较大，因此当使用厚膜时存在剥离或者产生裂纹的问题。因此，进行着与缓和密封膜的应力的薄膜(缓冲膜)之间的层叠结构的研究。缓冲膜所要求的特性在于：基底的平坦化性能良好；用于抑制附着于表面的异物的影响的填充性能良好；膜柔软(杨氏模量小)；以及膜应力小。

另一方面，作为密封膜的制造方法，提出了等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法、光CVD法、溅射法或者蒸镀法等各种成膜方法。作为其代表例，可举出使用相同方法来连续地形成密封膜和缓冲膜的使用真空紫外光的光CVD法。在专利文献1(日本特开2005-63850号公报)中记载了使用了光CVD法的密封膜的制造方法。

在专利文献1中记载了一种顶部发光型的有机EL平板显示器，该顶部发光型的有机EL平板显示器在具有阳极电极、有机EL层、阴极电极的基板上形成包含真空紫外光CVD膜的密封膜，在形成于基板上的发光层(有机EL层)上具备透明电极，在发光层的上方取出光。在专利文献1中，其特征在于上述真空紫外光CVD膜包含氧化硅膜、氮化硅膜或者它们的层叠膜，并记载了在阴极电极上直接形成上述密封膜的方法。

在此，作为形成氧化硅膜的原料气体，使用包含甲基、乙基、硅(Si)、氧(O)或者氢(H)等的气体，例如，使用TEOS(Tetra ethoxy silane：四乙基硅氧烷)、HMDSO(Hexa methyl disiloxane：六甲基二硅氧烷)、TMCTS(Tetra methyl cyclotetrasiloxane：四甲基环四硅氧烷)或者OMCTS(Octo methyl cyclotetrasiloxane：八甲基环四硅氧烷)等。另外，作为形成氮化硅膜的原料气体，使用包含甲基、硅(Si)、氮(N)或者氢(H)等的气体，例如使用BTBAS(Bis(tertiary butyl amino)silane：双(环丙氨基)硅烷)。

专利文献1：日本特开2005-63850号公报

发明内容

在专利文献1所述的有机EL显示面板中，作为密封膜使用氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构，但是氧化硅膜和氮化硅膜中折射率较大，因此这些层叠膜存在构成层叠膜的膜之间的界面上产生的可见光的反射大这种问题。即，在将由氧化硅膜和氮化硅膜形成的密封膜用于顶部发光型的有机EL显示面板中的情况下，在有机EL层中发出的可见光的提取效率小，因此产生显示器的辉度(光提取效率)小这种问题。

在此，图8以及图9示出氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构的截面图，另外，图10以及图11示出表示氧化硅膜和氮化硅膜的层叠结构的反射率的模拟结果的图表。图10以及图11的图表分别是图8以及图8的层叠结构的光的反射率的计算结果，示出纵轴的反射率相对于横轴的波长值的值。

图8以及图9示出的层叠结构的最下层分别为有机EL元件的阴极电极301、401，在此，任一阴极电极均将其折射率设为1.7。另外，图8以及图9示出的层叠结构的最上层分别为粘接层(树层)306、406，在此也将粘接层的折射率设为1.7。