CN1381905A - 用于膜淀积的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种淀积具有多个功能区的有机化合物层的方法和设备。在淀积室内提供多个蒸发源。可以连续形成各个有机化合物的功能区,并在功能区之间的界面中形成混合区。同时,在淀积室内提供光源,以便在向阳极表面照射光的同时进行淀积,由此形成致密的有机化合物层。

Description

用于膜淀积的方法和设备
1、发明的领域
本发明涉及采用有机发光元件的发光器件，其中有机发光元件具有阳极、阴极和包括适于通过施加电场实现发光的有机化合物的膜(以下称作“有机化合物层”)。具体而言，本发明涉及需要比相关技术的发光器件低的驱动电压和具有比相关技术的发光器件长的寿命的发光器件的制造。此外，本申请的说明书中所述的发光器件指的是采用有机发光元件作为发光元件的图像显示器件或发光器件。而且，该发光器件包括以下所有组件：其中连接器如各向异性导电膜(FPC：柔性印刷电路)、TAB(带式自动键合)带、或TCP(带式载体封装)安装到有机发光元件的组件；其中在TAB带或TCP的末端提供印刷电路板的组件；或在COG(玻璃上芯片)系统中IC(集成电路)直接安装到有机发光元件上的组件。
2、相关技术的说明
有机发光元件适于通过施加电场实现发光。已经说明了发光的机理在于有机化合物层置于电极之间，通过给电极施加电压，从阴极填充的电子和从阳极填充的空穴在有机化合物层中的发光中心复合在一起，形成分子激子，并且当分子激子返回到基态时放出能量，从而发光。
此外，由有机化合物形成的分子激子的种类可以包括单激发态和三激发态，而本发明的说明书包含每种激发态用于发光的情况。
在这种有机发光元件中，有机化合物层通常形成为1μm以下的薄膜。而且，由于有机发光元件是其中有机化合物层本身发光的自发光类型的元件，因此不需要用在常规液晶显示器中的背底照明。因而，有机发光元件可以非常有利地形成为薄的和轻重量的。
而且，例如通过厚度为100-200nm的有机化合物层，考虑到有机化合物层中的载流子的移动的范围，从载流子的填充到其复合花费的时间周期是几十毫微秒的数量级，即使包含从载流子的复合到发光的程序，在少于一微秒的数量级就实现发光。因而，特征之一在于响应速度非常快。
此外，由于有机发光元件是载流子填充型发光元件，因此可以用DC电压驱动，并且很难产生噪声。关于驱动电压，通过首先在有机化合物层的厚度均匀，在100nm左右的超薄膜，选择电极材料，相对于有机化合物层减小载流子填充势垒，并进一步引入单异质结构(双结构)，在5.5V实现100cd/m2的足够亮度(文献1：C.W.Tang andS.A.VanSlyke，“Organic electroluminescent diodes”，AppliedPhysics Letters，vol.51.No.12，913-915(1987))，。
由于如薄和轻重量、高速响应性、DC低电压驱动等的特性，作为下一代平板显示元件，已经注意到了有机发光元件。而且，由于有机发光元件是自发光型和可见角度大，它们在可见性上相对有利，并且相信作为用于便携式设备中的显示器的元件是有效的。
因此，在文献1中所述的有机发光元件的构成中，通过采用相对稳定的低功函数的Mg∶Ag合金作为阴极以提高电子注入性能，载流子填充势垒很小。这就可以将大量载流子填充到有机化合物层中。
此外，通过采用其中由二胺化合物构成的空穴输送层和由tris(8-quinolinolato)铝(以下写为“Alq3”)  构成的电子输送发光层叠层作为有机化合物层的单异质结构，通过移位和限制提高载流子的复合效率，上述结构将在下面介绍。
在例如有机发光元件只有单Alq3层的情况下，由于Alq3是电子输送性能的，从阴极填充的大部分电子在不与空穴复合的情况下到达阳极，使发光效率非常低。就是说，为了具有有效地发光(或在低电压驱动)的单层有机发光元件，需要采用能够以阱平衡方式承载电子和空穴的材料(以下称为“双极材料”)，Alq3不满足这个要求。
然而，采用在文献1中所述的单异质结构会使从阴极填充的电子被空穴输送层和电子输送发光层之间的界面阻挡，被封闭在电子输送发光层中。相应地，载流子可以有效地在电子输送发光层中复合，以便提供有效的发光。
当研究这种载流子阻挡功能的概念时，可以控制载流子复合区。作为例子，有一个报导，根据该报导，在空穴输送层的封闭空穴中得到了成果，并通过在可空穴输送层和电子输送层之间插入能阻挡空穴的层(空穴阻挡层)，制成空穴输送发光层(文献2：YasunoriKIJIMA，Nobutoshi ASAI and Shin-ichiro TAMURA，”A Blue OrganicLuminescent Diode”，Japanese Journal of AppliedPhysics，Vol.38，5274-5277(1999))。
而且，可以说文献1中所介绍的有机发光元件是在考虑到功能分离的基础上的，根据这一点，空穴的承载是通过空穴输送层进行的，电子的发光是通过电子输送发光层进行的。功能分离的概念已经进一步上升到双异质结构(三异质结构)的概念，据此，发光层插入在空穴输送层和电子输送层之间(文献3：Chihaya ADACHI，ShizuoTOKITO，Tetsuo TSUTSUI and Shogo SAITO，”Electroluminescence inOrganic Films with Three-Layered Structure”，Japanese Journal ofApplied Phys ics，Vol.27，No.2，L269-L271(1988))。
这种功能分离的优点在于功能分离可以使有机材料的种类不需要同时具有多种功能(发光、载流子承载性能、来自阴极的载流子填充性能，等等)，这对分子设计等提供很宽的自由度(例如不需要不合理地寻找双极材料)。即，通过结合分别具有好的发光特性和载流子承载性能的材料很容易实现高发光效率。
由于这些优点，直到现在已经广泛地利用了文献1中介绍的叠层结构的概念(载流子阻挡功能或功能分离)本身。
还注意到，在这些发光元件的制造中，特别在批量生产工艺中，为了防止通过用真空蒸发层叠空穴输送材料和发光材料以及电子输送材料等而使各种材料被污染，通常采用线型淀积设备(多室设计)。相应地，这种淀积设备的上部平面图示于图16中。
在图16中所示的淀积设备中，可以进行阴极和在具有阳极(如ITO等)的衬底上的空穴输送层和发光层及电子输送层的三层叠层结构的真空蒸发，并进行其密封处理。
首先，将带有阳极的衬底传送到载入室中。通过第一传送室向紫外线辐射室运送衬底，然后通过在真空环境中照射紫外线，在这种阳极表面上进行清洗处理。这里应注意，在阳极由氧化物如ITO构成的情况下，阳极在预处理室中被氧化。
接着，在蒸汽蒸发室1501中形成空穴输送层，同时在真空蒸发室1502-1504中形成发光层(在图16中，红、绿和蓝三种颜色)，并在真空蒸发室1505中形成电子输送层，然后在真空蒸发室1506中形成阴极。最后，在密封室中进行密封处理，由此从载出室获得发光元件。
只有线型淀积设备才具有的一个特征是各个层的真空蒸发是分别在不同真空蒸发室1501-1505中进行的。因而，每个真空蒸发室1501-1505通常可提供有单个蒸发源(1511-1515)(但是，注意到，在真空蒸发室1302-1304中，在通过掺杂颜料制造发光层的情况下，为形成共同真空蒸发层，有时可能需要两个蒸发源)。简言之，采用特殊设备设置，其中各个层的材料很难互相混合。
采用图16中介绍的淀积设备制造的发光元件的结构示于图17A和17B中。在图17A和17B中，在形成在衬底1601上的阳极1602和阴极1603之间形成有机化合物层1604。这里，关于形成的有机化合物层1604，在不同蒸发室中形成不同的有机化合物。这样，如此形成的第一有机化合物层1605和第二有机化合物层1606之间以及第二有机化合物层1606和第三有机化合物层1607之间的层叠界面明确地分离。
现在，在第一有机化合物层1605和第二有机化合物层1606之间的界面附近的区域1608示于图17B中。从这个图看出，很显然杂质1610被混合到第一有机化合物层1605和第二有机化合物层1606之间的界面1609中。换言之，在图16所示的常规淀积设备的情况下，在分离淀积室中形成各个层。因此，当在淀积室之间移动衬底时，杂质1610将粘附到衬底的表面上并由此混合到界面1609中。注意这里所述的杂质具体指氧、水等。
然而，作为不同种类物质之间的结(特别是，绝缘材料之间的结)，上述层叠结构需要在物质的界面处产生能量势垒。由于能量势垒的存在抑制了载流子在界面的移动，因此产生以下两个问题。
一个问题是，势垒将导致驱动电压的进一步减小。实际上，已经报导了关于现有的有机发光元件，其中采用共轭聚合物的单层结构在驱动电压方面优异并在功率效率(单位：“1m/W”)方面保持最高数据(与由单激态发光的情况相比)。(文献4：Tetsuo Tsut sui“bulletinof organic molecular/bioelectronics”subcommittee of Society ofApplied Physics，Vol.11，No.1，P.8(2000))。
此外，文献4中介绍的共轭聚合物是双极材料，并且关于载流子的复合效率，能实现等于叠层结构的水平。相应地，证明了如果采用双极材料的方法可以得到等效的载流子复合效率而不用任何叠层结构，则具有较少界面的单层结构的驱动电压实际上很低。
例如，有一种方法，其中用于减轻能量势垒的材料置于电极和有机化合物层之间，以便提高载流子填充性能以减小驱动电压(文献5：Takeo Wakimoto，Yoshinori Fukuda，Kenichi Nagayama，AkiraYokoi，Hitoshi Nakada，and Masami Tsuchida，”Organic EL CellsUsing  Alkaline Metal Compounds as Electron InjectionMaterials”，IEE TRANSACTIONS ON ELECTRONDEVICES，VOL.44，NO.8，1245-1248(1977))。在文献5中，采用Li2O作为电子注入层在减小驱动电压上已经成功了。
然而，在有机材料之间(如空穴输送层和发光层之间；以下将界面称为“有机界面“)的载流子运送保持为不确定的问题，并被认为在通过单层结构得到的低驱动电压上是重要的方面。
此外，由能量势垒引起的另一问题被认为是对有机发光元件的使用寿命的影响。即，妨碍了载流子的移动，并由于电荷积累而降低了亮度。
在关于这种退化的机理没有建立任何确定理论时，有这样的报导，通过在阳极和空穴输送层之间插入空穴注入层和不采用DC驱动而采用方波的AC驱动，可抑制亮度的降低(文献6：S.A.VanSlyke.C.H.Chen，and C.W.Tang，“Organic electroluminescent devices with improvedstability”，Apply Physics Letters，Vol.69，No.15，2160-2162(1996))。这可以说提供了通过消除由于插入空穴注入层和AC驱动产生的电荷积累可抑制亮度降低的实验证据。
从上面看出，一方面，叠层结构的优点在于可以容易地提高载流子的复合效率和在功能分离方面增大材料选择的范围，另一方面，很多有机界面的形成妨碍了载流子的移动并对驱动电压和亮度的降低有影响。
同时，在常规淀积设备中，当通过真空淀积用空穴输送材料、发光层材料和电子输送材料形成层时，在分离室中提供蒸发源，并在不同室中形成不同层，以便不污染各个材料。然而，这种设备遇到的问题是有机界面清楚地分开，并且在形成上述多层结构的情况下，当衬底被驱动以在室之间移动时，杂质如水和氧可混合到有机界面中。
除了用常规淀积设备通过淀积方法形成有机化合物层之外，特别在形成分子尺寸不同的多种有机化合物的膜时，很难形成致密膜。然而，关于以下几点在提高元件特性上膜的致密性是很重要的。首先，由于载流子在有机化合分子之间周围移动的同时复合，因此有机化合物的分子间距离对载流子移动有影响。提高分子间的距离可能引起防止载流子迁移的原因。而且，低迁移率的载流子放置在准备被捕获在有机化合物之间的部分中，结果是没有复合的大量载流子存在于有机化合物层中。
即，可以认为膜致密性也对降低上述发光元件的亮度和驱动电压有影响。
本发明的概要
因此，本发明提供用于制造元件的淀积设备，通过不同于常规使用的叠层结构的概念，通过调节存在于有机化合物层中的能量势垒使元件的载流子迁移率提高，同时该元件具有与叠层结构的功能分离相同的各种材料的功能和更致密的膜。而且，还有一个目的是提供采用这种淀积设备淀积膜的方法。
关于多层结构中的能量势垒的削弱，在插入载流子注入层的技术中明显看到了，如文献5中发现的。换言之，在具有大能量势垒的多层结构的界面，插入用于削弱这种能量势垒的材料可以将能量势垒设计成阶梯状的形式。
通过这种设置，可以增加来自电极的电载流子的可注入性和将驱动电压减小到一定程度。然而，这个方案面临的问题是必须增加层的数量将导致有机界面数量的增加。如文献4建议的，这被认为是在驱动电压和功率效率保持在最高级数据方面单层结构优于多层结构的原因。
相反，克服这点将可以得到单层结构的驱动电压/功率效率，同时保持多层结构的优点(使各种材料结合，同时不需要任何复杂的分子设计)。
因而，当形成具有在发光元件的阳极102和阴极103之间的多个功能区的有机化合物层104时，如图1A所示，在第一功能区105和第二功能区106之间形成包括构成第一功能区105的材料和构成第二功能区106的材料的第一混合区108的结构。
此外，在第二功能区106和第三功能区107之间形成包括构成第二功能区106的材料和构成第三功能区107的材料的第二混合物109的结构。
可以认为，通过采用如图1A所示的结构，调节了存在于功能区之间的能量势垒以提高载流子可注入性。这相应地防止了驱动电压减小和亮度降低。
从前面看来，利用本发明的淀积设备，在制造至少包括第一有机化合物可表示功能的区域(第一功能区)和不同于构成第一功能区的第二有机化合物可表示功能的区域(第二功能区)的发光元件和具有该发光元件的发光器件时，其独有的特征是在第一功能区和第二功能区之间形成由构成第一功能区的有机化合物和构成第二功能区的有机化合物构成的混合区。
同时，如图1A所示，要形成在第一功能区105和第二功能区106之间的第一混合物108由于连续地形成在如图1B所示的相同淀积室中而可以防止杂质混入，如图16B所示。
应该注意，第一有机化合物和第二有机化合物的性能是彼此不同的，而每种化合物具有选自由接收来自阳极的空穴的空穴可注入性、带有比电子迁移率高的空穴迁移率的空穴可输送性、带有比空穴迁移率高的电子迁移率的电子可输送性、接收来自阴极的电子的电子可注入性、用于预防空穴或电子移动的阻挡性能、和呈现发光的发光性能构成的组的性能。还应注意，具有高空穴可注入性的有机化合物优选由酞菁基化合物构成；具有高空穴可迁移性的有机化合物可以是芳族二胺化合物；具有高电子可输送性的有机化合物可以是其中含有喹啉骨架的金属络合物、含有苯并喹啉骨架的金属络合物或噁二唑衍生物或三唑衍生物或菲咯啉衍生物。而且，发光的有机化合物可以优选是其中含有带有稳定发光的喹啉骨架的金属络合物、含有苯并噁唑骨架的金属络合物，或含有苯并噻唑骨架的金属络合物。
上述第一功能区和第二功能区的一些组合示于下列表1中。组合A-E可单独使用(如只有“A”)或以混合形式将它们中的一些引入在一起(如“A”和“B”)。
[表1]
    组合     第一功能区     第二功能区
    A     空穴可注入性     空穴可输送性
    B     电子可注入性     电子可输送性
    C     空穴可输送性     发光性能
    D     电子可输送性     发光性能
    E     电子可输送性     阻挡性能
另外，在引入采用组合C和D的混合形式的情况下(即，当在具有发光性能的功能区的界面引入混合区时)，通过防止形成在发光区中的分子激子的扩散，可以进一步提高发光效率。因此，优选这种发光区的激发能量比空穴区的激发能量和电子输送区的激发能量低。在这种情况下，由于载流子可输送性差的发光材料可用做发光区，因此具有选择材料的范围相应地变大的优点。这里应注意，本说明书中使用的术语“激发能量”应理解为最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)之间的能量差。
更优选，设计成使发光区由基质材料和激发能量比基质材料低的发光材料(掺杂剂)构成，并设计成使这种掺杂剂的激发能量比空穴输送区的激发能量和电子输送层的激发能量低。通过这种设置，可以允许掺杂剂有效地发光，同时防止掺杂剂的分子激子扩散。此外，如果掺杂剂由载流子捕获型的某种材料构成，则还可以提高载流子的复合效率。
而且，本发明的淀积设备可以形成如图1C所示构成的发光元件。在图1C中，在要形成在衬底101上的阳极102和阴极103之间的有机化合物层104中，在由第一有机化合物形成的第一功能区110和由第二有机化合物形成的第二功能区111之间形成具有包括含有第一功能区110的材料和含有第二功能区111的材料的第一混合区的结构。此外，通过向第一混合区的整个或部分中掺杂第三有机化合物，可以在整个或部分第一混合区中形成第三功能区。注意这里形成的第三功能区113是呈现发光的区域。
顺便提及，当形成图1C的元件结构时，第一有机化合物和第二有机化合物由具有选自由空穴可注入性、空穴可输送性、电子可输送性、电子可注入性和阻挡性能构成的组的特性的有机化合物构成，其中各种有机化合物具有彼此不同的性能。此外，第三有机化合物是发光有机化合物(掺杂剂)并需要使用激发能量比第一有机化合物和第二有机化合物低的材料。注意，在第三功能区113中，第一有机化合物和第二有机化合物起到对掺杂剂的基质的作用。
因此，鉴于发光效率，已经成功地提出了能将从三重激发态返回到基态时释放的能量(以下称为“三重激发能量”)转换为亮度的有机发光元件，它们的发光效率已经被引起注意到了(文献7：D.F.O’Brien，M.A.Baldo，M.E.Thompson and S.R.Forrest，”Improvedenergy transfer in electrophosphorescent devices”，AppliedPhysics Letters，Vol.74，No.3，442-444(1999))，(文献8：TetsuoTSUTSUI，Moon-Jae YANG，Masayuki YAHIRO，Kenji NAKAMURA，TeruichiWATANABE，Taishi TSUJI，Yoshinori FUKUDA，Takeo WAKIMOTO andSatoshi MIYAGUCHI，”High Quantum Efficiency in 0rganicLuminescent devices with Iridium-Complex as a Triplet EmissiveCenter”Japanese Journal of Applied Physics，Vol.38，L1502-L1504(1999))。
在文献7中采用其中心金属是铂的金属络合物，在文献8中采用其中心金属是铱的金属络合物。能将三重激发能量转换成亮度的这些有机发光元件(以下称为“三重发光二极管”)可以实现比相关技术元件高的强度亮度和高的发光效率。
然而，文献8已经提出了一个例子，其中在初始亮度设定为500cd/m2的情况下，亮度的半寿命约为170小时，由此产生元件使用寿命的问题。因此，将本发明应用于三重发光二极管可以提供高功能的发光元件，该元件除了以来自三重激发态的亮度为基础的高强度亮度和高发光效率之外，使用寿命很长。
因而，能将三重激发能量转换成发光的材料作为掺杂剂添加到第一混合区112中，以便在发光元件中形成第三功能区113，如图1C所示。同时，在形成混合区时，在混合区中可以提供浓度梯度。
此外，本发明的特征在于通过用真空蒸发淀积有机化合物层，同时照射来自光源的光，使淀积层致密，如图2A-2C所示。
图2A表示在淀积室201中在形成有直到用于发光元件的阳极的衬底上形成有机化合物层201的方法。在淀积室201中有用有机化合物制备的蒸发源202。顺便提及，在蒸发源202中，通过电阻加热，使有机化合物蒸发，其中通过真空蒸发，将从处于有机化合物分子203的状态的蒸发源202蒸发的有机化合物淀积在衬底上。
同时，在淀积室中，在向衬底上淀积有机化合物过程中，提供光源204以连续向有机化合物分子203和衬底表面照射光。同时，从光源204照射紫外线。注意，在本发明中，最好采用波长为100-300nm的光。
顺便提及，来自光源204的光照射到蒸发的有机化合物分子203上，以便给它们提供光子能量。这将激活有机化合物分子203，以便对衬底表面上的表面反应有影响，由此促进致密膜形成。
顺便提及，本发明中的光不仅在有机化合物分子203淀积在衬底上之前照射到有机化合物分子203上以便激活该有机化合物分子，而且照射到衬底上。如图2B所示，还可以激活已经淀积在衬底阳极上的有机化合物分子。图2B所示的是倾斜向下方向观察到的正在被淀积的衬底的图。
这里被激活的衬底上的有机化合物分子由于光照射而增加了激活能量，并且可再次移动到另外的稳定位置。
通过这种方式，由于不仅有机化合物分子在淀积之前被允许淀积成更致密的膜，而且已经被淀积的有机化合物分子进一步被致密化，因此可以形成具有比至今得到的有机化合物层更高的致密性的有机化合物层205，如图2C所示。
相应地，在淀积期间，本发明不仅在同一淀积室淀积多种有机化合物并形成多个功能区，而且还可以在其界面形成混合区，同时照射光，如图3A和3B所示。
在图3A中，在淀积室301中提供形成有发光元件的阳极的衬底。首先，从第一蒸发源302a向阳极上淀积第一有机化合物303a，形成第一功能区306。此时，向淀积之前的有机化合物分子和已经淀积在衬底上的有机化合物分子照射来自光源304的光(第一有机化合物分子305a，第二有机化合物分子305b)。这能增强分子激活能量，以便缩短分子间距离。这样，使形成第一功能区306的有机化合物层致密化。
接着，通过真空蒸发，分别从第一蒸发源302a和第二蒸发源302b同时淀积第一有机化合物303a和第二有机化合物303b，以便形成第一混合区308。此时，由于同样在从光源照射光的同时进行淀积，因此以进一步的致密性形成有机化合物层。
最后，通过真空蒸发从第二蒸发源302b淀积第二有机化合物303b，形成同样通过光照射而致密化的第二功能区307。
通过上面的步骤，形成具有在第一功能区306和第二功能区307之间的第一混合区308的有机化合物层309，如图3B所示，其中可以大大缩短形成有机化合物的有机化合物分子的分子间距离。如果增加了构成有机化合物层309的有机化合物的分子间距离，在分子间产生间隙。分子间的间隙可能在有机化合物层形成缺陷，以便防止载流子在缺陷位置移动。由于这一点，电荷的积累会引起亮度降低和元件退化。从上面看出，如在本发明中，在淀积过程中在淀积室中提供光源304以照射光是有效的。
如上所述，本发明的淀积设备的特征在于，在具有多个蒸发源的同一淀积室中，不仅形成具有多个功能区和混合区的发光元件，如前所述，而且以致密性形成这些区域。
根据本发明的另一方案，用于制造电致发光元件的方法包括在照射光的状态中形成有机化合物层的步骤。由此，致密地形成有机化合物层。
附图的简要说明
图1A-1C是说明要用本发明的淀积设备制造的元件结构的示意图；
图2A-2C是说明由于光照射产生的有机化合物的状态的示意图；
图3A和3B是说明用本发明的淀积设备制造元件的示意图；
图4A和4B是说明淀积室的示意图；
图5A和5B是说明淀积设备的示意图；
图6A-6E是说明用于对准金属掩模的方法的示意图；
图7是说明清洗准备室的示意图；
图8是说明淀积设备的示意图；
图9A-9C是说明材料更换室和密封室的示意图；
图10A和10B是说明淀积设备的示意图；
图11A和11B是说明淀积设备的示意图；
图12是说明发光器件的示意图；
图13A和13B是说明密封结构的的示意图；
图14是说明发光器件的示意图；
图15A-15H是表示电装置的例子的示意图；
图16是说明常规例子的示意图；
图17A和17B是说明常规例子的示意图；
图18A和18B是说明发光元件的示意图；
图19A-19C是说明象素部分的结构的示意图；以及
图20是说明材料室的示意图。
最佳实施例的详细说明
下面参照图4A说明在本发明的淀积设备中使用的淀积室410。如图4A所示，在衬底400下面提供固定到固定器401上的金属掩模402，蒸发源403a-403c也提供在其下面。蒸发源403(403a-403c)包括用于制备制造有机化合物层的有机化合物404(404a-404c)的材料室405(405a-405c)和快门406(406a-406c)。这里应注意，在本发明的淀积设备中，建议可移动(可旋转)地设置蒸发源403或要进行真空蒸发的衬底，以便保证均匀地形成膜。
注意，材料室405(405a-405c)由导电金属材料构成，并具有图20所示的结构。当给材料室405(405a-405c)施加电压时，由于产生电阻而加热内部有机化合物404(404a-404c)，有机化合物404(404a-404c)将被蒸发，然后淀积在衬底400的表面上。还应注意，术语衬底400的表面应理解为包括衬底和形成在该衬底上的一个以上的薄膜，这里，阳极形成在衬底400上。
此外，快门406(406a-406c)控制被蒸发的有机化合物404(404a-404c)的真空蒸发。简言之，当打开快门时，由于施加热量而通过真空蒸发淀积蒸发的有机化合物404(404a-404c)。相应地，在说明书中，使快门处于打开状态以淀积有机化合物被称为操作蒸发源。
此外，将希望在刚刚打开快门之后、在用于进行任何真空蒸发的真空蒸发工艺之前，通过加热预蒸发有机化合物404(404a-404c)，由此缩短淀积所需要的时间周期。
同时，设置本发明的淀积设备以在一个淀积室内形成具有多个功能区的有机化合物层，并具有提供的多个蒸发源403a-403c。注意，在本发明中，通过同时操作多个蒸发源，同时淀积多种有机化合物。而且，通过连续操作多个蒸发源，可连续淀积多种有机化合物。在这种情况下，由于防止了将释放的气体因淀积室内的压力改变而进入，因此可以防止不同区域之间的界面间的污染。即，可以在不间断的情况下通过真空蒸发从多个蒸发源连续淀积。顺便提及，通过操作蒸发源，蒸发有机化合物以向上蒸发并通过形成在金属掩模402中的开口412淀积在衬底400上。
同时，在淀积期间，在蒸发源403(403a-403c)之间提供光源407以向有机化合物分子和衬底照射光。照射光可以给从蒸发源蒸发的并处于刚刚到达衬底之前的状态的有机化合物分子和已经淀积在衬底上的有机化合物分子提供激活能量，由此可以形成进一步致密的有机化合物层。
顺便提及，本发明照射来自光源407的紫外线。例如，可以采用具有184.9nm或253.7nm波长的低压汞灯、惰性气体共振线(Kr：123.6nm、116.5nm、Xe：147.0nm、129.5nm)、或其它低压金属蒸汽灯(Cd：326.1nm、228.8nm，Zn：307.6nm、213.9nm)。然而，特别优选照射具有从100到300nm波长的紫外线。下面介绍具体的膜淀积方法。
首先对提供在第一材料室405a中的第一有机化合物404a进行真空蒸发。这里应注意，在真空蒸发过程中，预先通过电阻加热蒸发第一有机化合物404a，并由此通过打开快门406a在衬底400的方向分散。由此，可以形成如图1A所示的第一功能区105。
而且，在保持淀积第一有机化合物404a的同时，打开另一个快门406b，用于进行在第二材料室405b中提供的第二有机化合物204b的真空蒸发。注意，在真空蒸发期间，也通过电阻加热预蒸发第二有机化合物，并由此通过打开快门406b在衬底400的方向分散。这里，可以形成基本由第一有机化合物404a和第二有机化合物404b构成的第一混合区108。
并且，之后，只关闭用于第二有机化合物404b的真空蒸发的快门406a。这样，可以形成第二功能区106。
应该注意，虽然这里示出了通过同时真空蒸发两种有机化合物而形成混合区的一种特殊方法，但是，也可以通过淀积第一有机化合物，然后在第一有机化合物的真空蒸发环境中淀积第二有机化合物，在第一功能区和第二功能区形成形成混合区。
接着，在保持淀积第二有机化合物404b的同时，打开快门406c，用于进行已经提供在第三材料室405c中的第三有机化合物404c的真空蒸发。注意，在真空蒸发期间，也通过电阻加热预蒸发第三有机化合物，并由此通过打开快门406b在衬底400的方向分散。这里，可以形成基本由第二有机化合物404b和第三有机化合物404c构成的第二混合区109。
短时间之后，只关闭快门406b以淀积第三有机化合物404c。这就可以形成第三功能区107。顺便提及，在本发明中，在淀积有机化合物层期间，假设一直保持从光源407照射光。最后，形成阴极，由此完成本发明的发光元件。
顺便提及，在图1C所示的发光元件中，采用第一有机化合物404a形成第一功能区110。此后，形成第一有机化合物404a和第二有机化合物404b的第一混合区112。在形成第一混合区112期间，暂时(或同时)打开快门406c以进行第三有机化合物404的淀积(掺杂)，由此形成第三功能区113。
然后，通过关闭快门406c再次形成第一混合区112。同时，在第一混合区112中完全掺杂第三有机化合物，在打开快门406b的同时打开快门406c，并在关闭快门406a的同时关闭快门406c。
此外，第二功能区111由第二有机化合物404b形成。通过上面的步骤，形成有机化合物层104。在这种情况下，在形成有机化合物层期间假设从光源连续照射光。通过在分离淀积室中或利用分离淀积设备形成阴极，形成发光元件。
这里，图4B表示提供在蒸发室中的蒸发源403和光源407。图4B表示从淀积室的上面看到的提供在淀积室中的蒸发源403和光源407的设置方式。
这里，将介绍采用三种有机化合物形成有机化合物层的情况，如图1A所示。在水平线中设置分别备有三种有机化合物的蒸发源403a、403b、403c。这些线在垂直方向用标号k(k＝1-10行)表示。利用这种方式，通过在同一淀积室内提供具有相同有机化合物的多个蒸发源，可以使形成在衬底上的有机化合物层的膜厚均匀。同时，在蒸发源(403a-403c)之间提供光源407。顺便提及，虽然这里示出了在相邻线(1)之间三种有机化合物的设置不同的情况，但是这种设置不是必须的，即设置可以是就具有处于相同顺序的位置的线的形式。关于光源407，这种设置也不是必须的，即可以设置成向在淀积室内蒸发的有机化合物分子或衬底上的有机化合物分子尽可能均匀地照射光。
必须注意到，利用本发明的淀积设备，采用在同一淀积室内的多个材料室进行淀积，带有用于淀积的有机材料的材料室可以被设计成在淀积工艺期间在衬底下面的最佳位置移动，以便提高淀积性能，或者衬底被修改成具有在材料室上面的最佳位置移动的功能，用于相同目的。
此外，本发明的淀积室提供有防附着屏蔽件408，用于在真空蒸发过程中防止有机化合物附着于这种淀积室的内壁上。提供的这种防附着屏蔽件408可以淀积没有淀积到衬底上的有机化合物成分。在防附着屏蔽件408周围，提供与之接触的加热导线409，其中采用这个加热导线409可以使这个防附着屏蔽件408完全被加热。此外，加热防附着屏蔽件408可以使附着于屏蔽件408上的有机化合物蒸发。这将实现成功地清洗淀积室的内部。
由于能制造上述有机化合物层的本发明的淀积设备可以在同一淀积室内形成具有多个功能区的有机化合物层，因此可以在不让功能区界面被杂质污染的情况下在功能区之间的界面形成混合区。从前面的描述看出，很显然可以在没有表现任何明显多层结构的情况下(即，在不涉及任何明显有机界面的情况下)制造包括多功能的发光元件。
此外，参照图5A和5B介绍具有淀积室的淀积设备的结构。图5A是表示淀积设备的顶部平面图的示意图，图5B表示其剖面结构。这里应注意到共同部件将用共同参考标记表示。而且，示出了被设置成在具有三个淀积室的线型方案的淀积设备的每个淀积室中形成三种有机化合物层的例子。
在图5A中，参考标号500是装载室。在装载室中制备的衬底被输送到第一对准室501中。顺便提及，在第一对准室501中，预先固定在固定器502上的金属掩模503用固定器对准。衬底504在淀积之前放在完成对准的金属掩模503上。这使在一个主体上的衬底504和金属掩模503被输送到第一淀积室505。
这里，用图6A-6E介绍用于固定金属掩模503和衬底504的固定器502的位置关系。注意，与图5A和5B相同的部件采用相同的参考标记。
图6A中示出了剖面结构。其中示出的固定器502一般由掩模固定器601、旋转轴602、衬底固定器603、控制装置604和辅助支杆605构成。另外，金属掩模503用与掩模固定器601上的突起606、与安装在金属掩模503上的衬底504对准的方式固定。另外，金属掩模503似的衬底504用辅助支杆605固定。
图6A的区域607的顶部平面图示于图6B中。此外，衬底304通过衬底固定器603固定，如图6A和6B所示。
另外，沿着图6B的线B-B’截取的剖面图示于图6C中。假设图6C中所示的金属掩模503的位置是在淀积时的位置，图6D中所示的金属掩模503的位置是在对准工艺期间的位置，其中旋转轴602在Z轴方向移动。
在图6D的工艺步骤中，旋转轴602在X轴和Y轴及Z轴方向的任何一个方向上是可移动的，X-Y平面也可以关于Z轴移动梯度(θ)。此外，控制装置604从通过电荷耦合器件(CCD)摄象机得到的位置信息和预先输入其中的位置信息输出移动信息，由此通过耦合到控制装置604的旋转轴602，掩模固定器的位置可以与规定位置一致。
此外，金属掩模503在区域608中的放大图示于图6E中。这里使用的金属掩模503由采用彼此不同的材料形成的掩模a609和掩模a610构成的。此外，在真空蒸发期间，将在衬底上制造已经通过这些开口611的有机化合物。设计它们的形状以提高在采用掩模进行真空蒸发时的淀积精度，并且在使用中，掩模b610处于靠近衬底504的一侧。
当完成金属掩模503的对准时，旋转轴602在Z轴方向运动，并引起金属掩模503在图6C的位置再次移动，然后通过辅助支杆605使金属掩模503和衬底504固定在一起，由此可以随着金属掩模503和衬底504之间的定位完成金属掩模503的对准。顺便提及，在本例中，金属掩模503的开口可以是正方形、矩形、圆形或椭圆形。这些开口可以按矩阵排列或三角形排列。否则，它们可以按线形排列。
图5A中的第一淀积室505提供有多个蒸发源506。另外，每个蒸发源506由其中制备有机化合物的材料室(未示出)和用于通过打开/关闭操作控制材料室中的蒸发的有机化合物向材料室外面的扩散的开门构成。
此外，在第一淀积室505中提供的多个蒸发源506分别提供有用于构成发光元件的有机化合物层并有不同功能的有机化合物。这里应注意，这里使用的有机化合物可以参考具有以下特性的有机化合物：来自阳极的空穴的空穴可注入性、具有比电子迁移率高的空穴迁移率的空穴可输送性、带有比空穴迁移性高的电子迁移性的电子可输送性、用于从阴极接收电子的电子可注入性、用于阻止空穴或电子移动的阻挡性能、和呈现光发射的发光性能。
这里应注意，具有高空穴可注入性的有机化合物可以优选是酞菁基化合物；具有高空穴可输送性的有机化合物优选是芳族二胺化合物；和具有高电子可输送性的有机化合物优选是含有苯并喹啉骨架的金属络合物、噁二唑衍生物、三唑衍生物还可以是菲咯啉衍生物。而且，呈现发光性能的有机化合物优选是发射稳定光并含有喹啉骨架的金属络合物、含有苯并噁唑骨架的金属络合物、或含有苯并噻唑骨架的金属络合物。
同时，在第一淀积室505中提供多个光源513。顺便提及，在淀积期间，从光源513照射光。
在第一淀积室505中，采用图4A中所述的方法，通过真空蒸发按顺序淀积提供在这些蒸发源中的有机化合物，结果形成具有多个功能区和混合区的第一有机化合物层(这里为发红光的层)。
接着，向第二对准室507输送衬底504。在第二对准室507中，一旦衬底504与金属掩模503分开之后，按照与要制造第二有机化合物层的位置匹配的方式进行金属掩模503的对准。并且，在完成对准之后，衬底504和金属掩模503彼此重叠并固定在一起。
然后，将衬底504输送到第二淀积室508。第二淀积室508同样提供有多个蒸发源。通过按照与第一淀积室505相同的顺序采用多种有机化合物淀积，形成包括具有多个功能(这里为发绿光的)的区域的第二有机化合物层。顺便提及，在第二淀积室508中也提供多个光源，以便在淀积过程中从光源照射光。
此外，向第三对准室509输送衬底504。在第三对准室509中，一旦衬底504与金属掩模503分开之后，按照与要制造第三有机化合物层的位置匹配的方式进行金属掩模503的对准。并且，在完成对准之后，衬底504和金属掩模503彼此重叠并固定在一起。
然后，将衬底504输送到第三淀积室510。第三淀积室510同样具有多个蒸发源。通过按照与第其它淀积室相同的顺序采用多种有机化合物淀积，形成包括具有多个功能(这里为发蓝光的)的区域的第三有机化合物层。顺便提及，在第三淀积室510中也提供多个光源，以便在淀积过程中从光源照射光。
最后，将衬底504输送到卸载室511，在那里衬底被取出到外面。
在形成不同有机化合物层的任何时候，用这种方式在对准室中进行金属掩模503的对准，可以在同一装置内形成多个有机化合物层。由于通过这种方式在同一淀积室内淀积由单个有机化合物层构成的功能区，可以相邻功能区之间的杂质污染。此外，在该淀积设备中，由于可以在不同功能区之间形成混合区，因此可以在不呈现任何明显多层结构的情况下制造具有多个功能的发光元件。
此外，虽然本例中示出了操作以形成有机化合物层的淀积设备，但是本发明的淀积设备不只限于这种结构，而是可以修改的，以便具有包括其中阴极形成在有机化合物层上的淀积室和能密封发光元件的处理室的结构。另外，发射红、绿和蓝光的有机化合物层的淀积顺序不限于上述顺序。
而且，也可以提供用于清洗如本实施方式中所述的对准和淀积室的装置。还应注意在图5A的区域512中提供这种装置的情况下，可以提供图7所示的清洗初级室514。
在清洗初级室514中，通过分解反应气体如NF3或CF4产生原子团，然后将它们引入第二对准室507中，由此在第二对准室507中进行清洗。注意，通过预先在对准室507中提供使用的金属掩模，可以清洗金属掩模。而且还应注意，将原子团引入第二淀积室508也可以清洗第二淀积室508的内部。此外，第二对准室507和第二淀积室508通过门(未示出)分别与清洗初级室514连接，其中将门设计成在引入原子团时被打开。
[实施例1]
下面将参照图8介绍本发明的淀积设备是线形设计的情况。在图8中，参考标记701表示从中输送衬底的装载室。注意本例中使用的术语衬底应理解为带有要形成在其上的发光元件的阳极或阴极(本例中使用的阳极)的衬底。此外，装载室701与排气系统700a相连，其中这个排气系统700a包括第一阀门71、低温泵71、第二阀门73、第三阀门74和干泵75。
同时，由于淀积室内可到达的真空度优选为10-6Pa或更低，因此希望采用具有10000l/s或更高的排气率的真空泵。
另外，在本例中，作为用于各个处理室如门阻挡装载室、对准室、淀积室、密封室和卸载室的内部的材料，带有通过电子抛光处理得到的镜面的如铝或不锈钢(SUS)等材料可用在其内壁平面上，这是因为通过使内壁的表面面积较小而使它们能减少杂质如氧和水的吸附。顺便提及，这些材料具有提供5nm或更小(优选为3nm或更小)的平均表面粗糙度的表面平滑性。注意这里的平均表面粗糙度指的是三维范围，以便给表面施加在JIS B0601中限定的中线平均粗糙度。
除了上述之外，还有一种方法是采用容易与气体反应的材料以在淀积室内壁上形成有源表面。这种情况下，希望材料采用Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、La、Ba等。
虽然第一阀门71是具有门阀的主阀门，但是也可以采用用做导电阀的蝶形阀。第二阀门73和第三阀门74是前部阀门。首先，打开第二阀门703，通过干泵75粗略地减少装载室701的压力，然后打开第一阀门71和第三阀门74，用低温泵72将装载室701的压力减小到高度真空状态。注意低温泵可以用机械增压泵和涡轮分子泵代替，或者可以在用机械增压泵提高真空度低温泵之后，使用低温泵。
接着，由标记702表示的部件是对准室。这里，进行金属掩模的对准和衬底在金属掩模上的定位，用于在接下来将向其输送衬底的淀积室内淀积。这将称为对准室A702。另外，可以在这里的对准方法中采用图6A-6E中说明的方法。另外，对准室A702包括排气系统700b，并通过门(未示出)关闭和与装载室701隔绝。
此外，对准室A702提供有清洗初级室713a，用于通过分解反应气体如NF3或CF4等产生原子团，并将其引入对准室A702中，由此可以清洗对准室A702。注意，可以通过预先在对准室A702中提供金属掩模而清洗所用的金属掩模。
接着，标号703表示通过真空蒸发法制造第一有机化合物层的淀积室，以下将称为淀积室A703。淀积室A703包括排气系统700c。此外，可以通过门(未示出)关闭并与对准室A702隔绝。
用与对准室A702相同的方式，淀积室A703提供有清洗初级室713b。注意，这里通过向淀积室A703中引入通过分解反应气体如NF3或CF4等产生的原子团，可以清洗淀积室A703的内部。
在本例中，提供具有图4A所示结构的淀积室作为制造发射红光的第一有机化合物层的淀积室A703。另外，作为蒸发源，提供以下蒸发源：提供有带空穴可注入性的有机化合物的第一蒸发源、提供有带空穴可输送性的有机化合物的第二蒸发源、提供有带空穴可输送性的有机化合物用做有发光性能的有机化合物基质的第三蒸发源、提供有带发光性能的有机化合物的第四蒸发源、提供有带阻挡性能的有机化合物的第五蒸发源、和提供有带电子可输送性的有机化合物的第六蒸发源。同时，在淀积室A703中提供多个光源714，以便在淀积期间从光源714照射光。
顺便提及，光源可采用具有184.9nm或253.7nm波长的低压汞灯、惰性气体共振线(Kr：123.6nm、116.5nm，Xe：147.0nm、129.5nm)、或其它低压金属蒸汽灯(Cd：326.1nm、228.8nm，Zn：307.6nm、213.9nm)。然而，本例采用低压汞灯作为光源以辐射具有184.9nm波长的光。
还应该注意，在本实施方案中，铜酞菁(以下缩写为Cu-Pc)用做提供在第一蒸发源中的具有空穴可注入性的有机化合物；4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(以下缩写为α-NPD)用做提供在第二蒸发源中的具有空穴可输送性的有机化合物；4，4’-二咔唑联苯(CBP)用做成为提供在第三蒸发源中的基质(host)的有机化合物；2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卜啉铂(PtOEP)用做提供在第四蒸发源中的具有发光性能的有机化合物；浴铜灵(bathocuproin)(BCP)用做提供在第五蒸发源中的具有阻挡性能的有机化合物；和三(8-喹啉醇(quinolinolat))铝(Alq3)用做提供在第六蒸发源中的具有电子可输送性的有机化合物。
应注意，通过用真空蒸发按顺序淀积这些有机化合物，可以在阳极上形成包括具有空穴可注入性、空穴可输送性、发光性能、和电子可输送性的功能的区域的有机化合物层。
同时，在本实施例中，通过同时淀积形成功能区的有机化合物，在不同功能区之间的界面形成混合区。即，在空穴注入区和空穴输送区之间的界面、在空穴输送区和包括发光区的空穴输送区之间的界面、在包括发光区的空穴输送区和阻挡区之间的界面和在阻挡区和电子输送区之间的界面分别形成混合区。
实际上，在通过将Cu-Pc淀积成15nm的厚度形成第一功能区之后，通过真空蒸发同时淀积Cu-Pc和α-NPD，由此形成膜厚为5-10nm的第一混合区。然后，形成厚度为40nm的α-NPD膜，由此形成第二功能区，接着通过同时真空蒸发α-NPD和CBP形成厚度为5-10nm的第二混合区。然后，形成厚度为25-40nm的CBP膜，由此形成第三功能区。然而，通过在整个或恒定周期内同时淀积CBP和PtOEP以形成第三功能区，在第三功能区的全部或部分中形成第三混合区。注意，这里第三混合区具有发光性能。此外，通过同时真空蒸发将CBP和BCP淀积成5-10nm的膜厚，由此形成第四混合区。此后，形成厚度为8nm的BCP膜，由此形成第四功能区。此外，通过同时真空蒸发将BCP和Alq3淀积为5-10nm的膜厚，结果形成第五混合区。最后形成厚度为25nm的Alq3膜，由此形成第五功能区。通过上述工艺步骤，形成第一有机化合物层。
应该注意，在上面涉及第一有机化合物层的说明中，分别在六个蒸发源中提供功能彼此不同的六种有机化合物，然后通过这些有机化合物的真空蒸发形成该有机化合物层。本发明应该不只限于上述情形，可以采用多种有机化合物。另外，提供在单蒸发源中的有机化合物不应当总是限于单个，可以是多个的。例如，除了提供在蒸发源中的作为具有发光性能的有机化合物的单种材料之外，可以一起提供用做掺杂剂的其它有机化合物。注意第一有机化合物层具有多个功能，现有公知材料可用做构成发射红光的有机化合物层的这些有机化合物。
应注意，可以如此设计蒸发源，以便使用微计算机控制其淀积速度。此外，通过这种设置，在同时制造多个有机化合物层时，优选控制混合比。
接下来，又标记706表示的部分是对准室。在这里，进行金属掩模的对准和衬底在金属掩模似的定位，用于在接着向其输送衬底的淀积室中淀积。这将称为对准室B706。另外，在这里的对准方法中可采用图6A-6E所述的方法。另外，对准室B706包括排气系统700d，并通过门(未示出)关闭和与淀积室A703隔开。还包括通过门(未示出)被关闭和与对准室B706隔开的清洗初级室713c，与对准室A702的方式相同。
接着，标号707表示通过真空蒸发淀积第二有机化合物层的淀积室，以下称为淀积室B707。这个淀积室B707提供有排气系统700e。此外，该淀积室通过门(未示出)关闭和与对准室B706隔开。此外，还包括通过门(未示出)被关闭和与淀积室B707隔开的清洗初级室713d，与淀积室A703的情形一样。
在本例中，提供具有图2A所示结构的淀积室作为制造发射绿光的第二有机化合物层的淀积室B507。另外，作为蒸发源，提供以下蒸发源：提供有带空穴可注入性的有机化合物的第一蒸发源、提供有带空穴可输送性的有机化合物的第二和第三蒸发源、提供有带空穴可输送性的基质材料的第四蒸发源、提供有带发光性能的有机化合物的第五蒸发源、提供有带阻挡性能的有机化合物的第六蒸发源、和提供有带电子可输送性的有机化合物的第七蒸发源。同时，在淀积室A703中提供多个光源714，以便在淀积期间从光源714照射光。顺便提及，在淀积室B707中提供低压汞灯作为光源以辐射具有184.9nm波长的光。
同时，应注意，在本实施方案中，采用Cu-Pc作为提供在第一蒸发源中的具有空穴可注入性的有机化合物；4，4’，4”-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(以下表示为MTDATA)用做提供在第二蒸发源中的具有空穴可输送性的有机化合物；α-NPD用做提供在第三蒸发源中的具有空穴可输送性的有机化合物；CBP用做提供在第四蒸发源中的具有空穴可输送性的基质材料；三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)用做提供在第五蒸发源中的具有发光性能的有机化合物；BCP用做提供在第六蒸发源中的具有阻挡性能的有机化合物；和Alq3用做提供在第七蒸发源中的具有电子可输送性的有机化合物。
顺便提及，通过按顺序淀积这些有机化合物，在阳极上形成包括具有空穴可注入性、空穴可输送性、发光性能、阻挡性能和电子可输送性的功能的区域的第二有机化合物层。
同时，在本例中，通过同时真空蒸发用于形成功能区的有机化合物，在不同功能区之间的界面形成混合区。即，在空穴注入区和空穴输送区之间的界面、在空穴输送区和包括发光区的空穴输送区之间的界面、在包括发光区的空穴输送区和阻挡区之间的界面以及在阻挡区和电子输送区之间的界面分别形成混合区。
实际上，在通过将Cu-Pc淀积成10nm的厚度形成第一功能区之后，通过真空蒸发同时淀积Cu-Pc和MTDATA，由此形成膜厚为5-10nm的第一混合区。然后，形成厚度为20nm的MTDATA膜，由此形成第二功能区，接着通过同时真空蒸发MTDATA和α-NPD形成厚度为5-10nm的第二混合区。然后，形成厚度为10nm的α-NPD膜，由此形成第三功能区。然后，通过α-NPD和CBP的同时真空蒸发，形成厚度为5-10nm的第三混合区。接着，制造厚度为20-40nm的CBP膜，由此形成第四功能区。在整个周期或恒定周期内形成第四功能区，通过真空蒸发同时淀积CBP和(Ir(PPY)3)，由此在整个或部分第四功能区中形成第四混合区。第四功能区形成为5-40nm的膜厚。注意第四混合区具有发光特性。接着，淀积厚度为10nm的BCP膜，由此形成第五功能区。之后，通过真空蒸发同时淀积BCP和Alq3，形成膜厚为5-10nm的第六混合区；最后，形成厚度为40nm的Alq3膜，以便形成第六功能区，由此形成第二有机化合物层。
注意，在上面的说明中，通过真空蒸发，由提供有带有分别不同功能的有机化合物的第七蒸发源形成有机化合物层，作为第二有机化合物层。本发明应该不只限于上述情形，而是可以修改的，只要是多个蒸发源即可。另外，公知材料可用做用于形成发射绿光的有机化合物层的具有多个功能的有机化合物。
顺便提及，希望通过微计算机控制蒸发源的淀积率。同时，由于这个原因，希望在同时淀积多种有机化合物时控制混合比。
接着，由标记708表示的部分是对准室。在这里，进行金属掩模的对准和衬底在金属掩模上的的定位，用于在接着要向其输送衬底的淀积室中淀积。这将称为对准室C708。另外，在这里的对准方法中可采用6A中说明的方法。另外，对准室C708包括排气系统700f，并通过未示出的门关闭和与淀积室B707隔开。还包括通过未示出的门关闭和与对准室C708隔开的清洗初级室713e，与对准室A702的情况一样。
接着，标号709表示通过真空蒸发制造第二有机化合物层的淀积室，以下称为淀积室C709。这个淀积室C709提供有排气系统700g。此外，它通过未示出的门被关闭并与对准室C708隔开。另外，包括通过未示出的门被关闭和与淀积室C709隔开的清洗初级室713f，与淀积室A703的情形一样。
在本例中，提供具有图4A所示结构的淀积室，作为制造发射蓝光的第三有机化合物层的淀积室C709。另外，作为蒸发源，提供以下蒸发源：提供有带空穴可注入性的有机化合物的第一蒸发源、提供有带发光性能的有机化合物的第二蒸发源、提供有阻挡性能的第三蒸发源、提供有带电子可输送性的有机化合物的第四蒸发源。注意本例中，采用Cu-Pc作为提供在第一蒸发源中的具有空穴可注入性的有机化合物；α-NPD用做提供在第二蒸发源中的具有发光性能的有机化合物；BCP用做提供在第三蒸发源中的具有阻挡性能的有机化合物；和Alq3用做提供在第四蒸发源中的具有电子可输送性的有机化合物。顺便提及，在淀积室C0709中提供低压汞灯作为光源以辐射具有184.9nm波长的光。
同时，应注意，本例采用Cu-Pc作为要制备在第一蒸发源中的空穴注入有机化合物，α-NPD用做要在第二蒸发源中制备的发光有机化合物，BCP用做要在第三蒸发源中制备的阻挡有机化合物，和Alq3用做要在第四蒸发源中制备的电子输送有机化合物。
顺便提及，通过按顺序淀积这些有机化合物，可以在阳极上形成包括具有空穴可注入性、发光性能、阻挡性能和电子可输送性的功能的区域的第三有机化合物。
同时，本例通过同时淀积用于形成功能区的有机化合物，在不同功能区的界面形成混合区。即，分别在空穴注入区和发光区的界面、发光区和阻挡区的界面和阻挡区和电子输送区的界面形成混合区。
实际上，在通过将Cu-Pc淀积成20nm的厚度形成第一功能区之后，通过真空蒸发同时淀积Cu-Pc和α-NPD，由此形成膜厚为5-10nm的第一混合区。然后，形成厚度为40nm的α-NPD膜，由此形成第二功能区，接着通过同时真空蒸发α-NPD和BCP，形成厚度为5-10nm的第二混合区。然后，形成厚度为10nm的BCP膜，由此形成第三功能区。然后，通过BCP和Alq3的同时真空蒸发，形成厚度为5-10nm的第三混合区；最后，形成厚度为40nm的Alq3膜，由此形成第四功能区。借此，形成第三有机化合物层。
注意，在上面的说明中，通过连续真空蒸发，分别由提供有具有不同功能的四种有机化合物的四个蒸发源形成有机化合物层，作为第三有机化合物层。本发明应该不只限于上述情况，而是可以改变的，只要多个蒸发源即可。而且，提供在单个蒸发源中的有机化合物不限于具有一种，可以是多种。例如，除了提供在蒸发源中的作为有发光性能的有机化合物的单种材料之外，可以一起提供用做掺杂剂的其它有机化合物。注意现有的公知材料可用做用于形成发射蓝光的有机化合物层的具有多个功能的有机化合物。
顺便提及，希望用微计算机控制蒸发源的淀积率。同时，由于这个原因，希望在同时淀积多种有机化合物时控制混合比。
另外，在本例中，已经介绍了在第一淀积室A703中形成发射红光的有机化合物层同时在第二淀积室B707中形成发射绿光的有机化合物层和在第三淀积室C709中形成发射蓝光的有机化合物层的情况。然而，形成这些层的顺序不只限于上述顺序。可以分别在淀积室A703、淀积室B707和淀积室C709之一中形成发射红、绿和蓝光的有机化合物之一。或者，可以提供附加的淀积室，用于形成发射白光的有机化合物层。
接下来，标号710表示通过真空蒸发形成作为发光元件的阳极或阴极(本例中为用做阴极的金属膜)的导电膜的淀积室，以下称为淀积室D710。淀积室D710包括排气系统700h，此外，通过未示出的门被关闭和与淀积室C709隔开。另外，包括通过未示出的门被密封和与淀积室D710隔开的清洗初级室713g，与淀积室A703的方式一样。
在本例中，在淀积室D710中，通过真空蒸发淀积Al-Li合金膜(由铝和锂的合金制成的膜)，作为用做发光元件的阴极的导电膜。另外，还可以采用铝和属于周期表的I族或II族的元素的共同真空蒸发。
同时，淀积室A703、淀积室B707、淀积室C709和淀积室D710提供有给每个淀积室内部加热的装置。这可以去除淀积室内的一部分杂质。
而且，虽然干泵、机械增压泵、涡轮分子泵(磁性浮动型)或低温泵用做提供在淀积室中的真空泵，在本例中希望采用低温泵和干泵。
同时，淀积室A703、淀积室B707、淀积室C709和淀积室D710通过真空泵减压。顺便提及，希望这种情况下可达到的真空度是10-6Pa或更高。例如，希望采用如铝等材料、用具有10000l/s(H2O)的排气率的低温泵形成淀积室内部，当淀积室内部具有10m2的表面面积时，在20小时的泄露率为4.1×10-7Pa*m3*s-1或更低。为了得到这种真空度，通过电解质抛光减少淀积室内部的表面面积是有效的。
或者，这里可以提供CVD室，用于形成发光元件的绝缘膜如氮化硅膜、氧化硅膜和DLC膜或保护膜(钝化膜)。注意在提供这种CVD室的情况下，优选提供气体净化装置，用于预先提高在CVD室中使用的材料气体的纯度。
接着，711是具有排气系统700i的密封室。同时，这个室通过未示出的门紧密地与淀积室D710隔开。顺便提及，密封室711处于真空状态，当各具有发光元件并形成到阴极的多个衬底被输送到密封室时，关闭门，通过采用惰性气体(氮、氦、氩等)使密封室711处于气氛状态，以便最后将发光元件密封到封闭空间中。顺便提及，密封室711提供有输送装置(未示出)以从淀积室D710输送衬底。这里的密封工艺是保护形成的发光元件不接触氧或潮气的工艺。方法是用盖件机械密封或用热固树脂或紫外线固化树脂密封。
同时，在密封室中预先制备盖件。当使用的覆盖材料是玻璃、陶瓷、塑料或金属时，在向覆盖材料一侧发射光的情况下覆盖材料必须具有光学透射率。另外，用密封剂如热固树脂或紫外线固化树脂等将覆盖材料和带有形成在其上的上述发光元件的衬底粘接在一起，通过热处理或紫外线辐射处理使树脂固化，由此形成气密密封空间。在密封空间中提供潮气吸收材料也是有效的，潮气吸收材料的典型例子为氧化钡。顺便提及，在通过连接到CCD摄象机的定位装置定位之后，进行形成有发光元件的衬底和盖件之间的粘接。
还可以用热固树脂或紫外线固化树脂填充覆盖材料和具有形成其上的发光元件的衬底之间的空间。在这种情况下，向热固树脂或紫外线固化树脂中添加吸附剂、典型如氧化钡是有效的。
在图8所示的淀积设备中，提供用于向密封室7121内部辐射紫外光的装置(以下称为“紫外光照射装置”)，它被设置成，从这个紫外光照射装置发射的紫外光用于使紫外线固化树脂固化。
最后，标号712是包括排气系统700j的卸载室。带有形成于其上的发光元件的衬底将从这里取出。
另外，图9A和9B表示在由本发明中所示的淀积设备所具有的淀积室中提供用于更换有机化合物的装置的情况。而且，图9C表示密封室711的详细结构。
在图9A中，在淀积室801中制备衬底802。在蒸发源803中制备用于形成衬底上的有机化合物层的有机化合物。顺便提及，蒸发源803提供在通过门805与具有衬底的淀积室801隔开的材料更换室804中。相应地，在本例中，通过关闭门805，材料更换室804与淀积室801分离。通过排气系统806使处于真空状态的材料更换室804的内部回到气氛压力之后，该室的情况绘出如图9A所示。这就可以添加或更换在材料更换室804的蒸发源中制备的有机化合物。
完成有机化合物的添加或更换之后，材料更换室移动回到前面的位置，如图9B所示。通过排气系统806使内部处于真空状态。达到与淀积室内部相同的压力状态之后，打开门805，由此从蒸发源803向衬底802淀积。
顺便提及，在材料更换室804中提供加热器，以便给更换的材料加热。预先加热材料可以除去如水等杂质。此时，希望施加的温度为200℃或更低。
同时，如图9C所示，密封室711提供有多个处理装置。首先，在支撑部分811中提供在密封中使用的多个盖件。同时，要被密封处理的衬底被输送装置A812从淀积室D710输送并临时储存在存储部分813中。
在存储部分813中积累一定量的衬底之后，密封室被门制成封闭空间，然后被惰性气体(氮、氩氦等)形成气氛压力状态。
密封室达到气氛压力状态之后，一个一个处理衬底。首先，输送装置A812将衬底从衬底从存储部分813输送到定位装置814。此时，在衬底上提供密封剂和吸收剂，并用输送装置B815将盖件从支撑部分811输送到定位装置814，由此与衬底键合。
接着，从紫外光辐射装置(未示出)辐射紫外光，由此完成衬底的密封。完成衬底的密封，输送装置C816将其输送到取出它的卸载室712。
如上所述，采用图8所示(或图9A-9C)所示的淀积设备允许发光元件不被暴露于周围空气，直到完全被密封到封闭空间中为止，并且能使发光元件的制造的可靠性高。
[实施例2]
下面将参照图10A和10B介绍本发明的淀积设备。在图10A和10B中，参考标记901表示传送室，其中这个传送室901包括用于进行衬底903的传送的传送装置A902。该传送室901设置在减压气氛中并用门与每个处理室耦合。门开时，衬底被传送装置A902传送到每个处理室。另外，真空泵如干泵、机械增压泵、涡轮分子泵(磁性浮动型)或低温泵才用于传送装置901的压力减小。希望在除去水等方面优异的低温泵与干泵一起使用。
下面将介绍每个处理室。注意传送室701设置在减压气氛中，以便使直接耦合到传送室701的所有处理室提供有真空泵(未示出)。当干泵、机械增压泵、涡轮分子泵(磁性浮动型)或低温泵可用做真空泵时，在这种情况下，磁性浮动型的涡轮分子泵优选与干泵一起使用。首先，标号704表示用于进行衬底的设置(安装)的装载室。装载室704通过门700a与传送室701耦合，在这里设置带有安装在其上的衬底703的载体(未示出)。另外，装载室704还可以做双重工作，作为向密封室传送完成元件形成的衬底的室。此外，装载室704还可以具有用于载入衬底和载出衬底的分离空间。注意装载室704包括上述真空泵和用于引入高纯度氮化物气体或惰性气体的净化线。另外，这里使用的真空泵优选是低温泵。此外，这个净化线提供有用于预先去除要被引入装置的这些气体的杂质(氧和水)的气体精练装置。
首先，标号904表示用于进行衬底设置(安装)的装载室。该装载室904通过门900a与传送室901耦合，在这里设置带有安装在其上的衬底903的载体(未示出)。另外，装载室904还可以做双重工作，作为向密封室传送完成元件形成的衬底的室。此外，装载室904可以具有用于载入衬底和载出衬底的分离空间。注意装载室904包括上述真空泵和用于引入高纯度氮化物气体或惰性气体的净化线。另外，这里使用的真空泵优选是低温泵。而且，这个净化线提供有用于预先去除要被引入装置的这些气体的杂质(氧和水)的气体精练装置。
还应注意在本例中，用做发光元件的阳极的透明导电膜形成在其上的衬底用做衬底903。在本例中，衬底903设置在载体中，并且其淀积表面直接向下。这是用于进行面向下方案(还公知为depo-up方案)，而后者通过真空蒸发法进行淀积。面向下方案被理解为在让衬底的淀积表面直接向下的同时进行淀积的方案。利用这个方案，可以抑制污染颗粒如灰尘附着。
接着，由标号905表示的部分是用于金属掩模对准和用于匹配金属掩模和带有形成在其上的发光元件的阳极或阴极(本例中为阳极)的衬底之间的位置的对准室，其中对准室905通过门900b与传送室901耦合。注意在形成不同有机化合物层的任何时候，金属掩模对准及衬底和金属掩模的定位的组合都是在对准室中进行的。此外，对准室905包括公知为图象传感器的电荷耦合器件(CCD)，由此在使用金属掩模淀积时可以准确地进行衬底及其相关的金属掩模的位置对准。注意，关于金属掩模对准，可采用图6A-6E所讨论的方法。
此外，清洗初级室922a耦合到对准室905。清洗初级室922a示于图10B中。首先，清洗初级室922a具有用于产生μ波的μ波振荡器931，其中这里产生的μ波将通过波导管932向等离子体放电管933发送。注意从这里使用的μ波振荡器931可辐射约2.45GHz的μ波。此外，反应气体从气体输入管934输送到等离子体放电管933。另外，这里NF3用做反应气体，但其它气体如CF4和ClF3也可用做反应气体。
而且，反应气体被等离子体放电管933中的μ波分解，产生原子团。这些原子团被引导穿过气体输入管934并引入到经过门(未示出)与之耦合的对准室905。此外，等离子体放电管933可提供有用于有效补充μ波的反射板935。
并且，对准室905包括带有固着于其上的有机化合物层的金属掩模。打开设置在清洗初级室922a和对准室905之间的门(未示出)，可将原子团引入到对准室905中。这就可以进行金属掩模的清洗。
正如采用μ波等离子体可以高效率进行反应气体的原子团化，产生杂质如副产品等的速率很低。此外，由于机理不同于标准原子团的产生，得到的原子团将不再被加速，并且在淀积室内部不产生原子团。这可以防止由于存在等离子体而对淀积室内部有损伤和金属掩模的损伤。
应该注意，采用这种方法清洗对准室的技术是本发明的最佳方式之一，因而本发明应该不限于此。相应地，还可以通过向淀积室中引入反应气体，由此在这个淀积室内部产生等离子体而进行干清洗，或者通过引入Ar气体等用溅射法进行物理清洗。
接下来，标号906表示用真空蒸发法淀积有机化合物层所使用的淀积室，以下将称为淀积室A906。在本例中，提供具有图4A所示结构的淀积室，作为淀积室906。
在本例中，在淀积室A906内部的淀积部分907中形成用于发红色光的第一有机化合物层。淀积室A906包括多个蒸发源，具体为：包括具有空穴注入特性的有机化合物的第一蒸发源，包括具有空穴输送特性的有机化合物的第二蒸发源，包括具有空穴输送特性的有机化合物作为带有发光特性的有机化合物基质的第三蒸发源，包括具有发光特性的有机化合物的第四蒸发源，包括具有阻挡特性的有机化合物的第五蒸发源，和包括具有电子输送特性的有机化合物的第六蒸发源。
当通过蒸发按顺序淀积这些有机化合物时，可在阳极上形成包括具有空穴注入特性、空穴输送特性、发光特性、阻挡特性和电子输送特性的功能的区域的有机化合物层。
而且，淀积设备A906提供有低压汞灯作为光源，并被184.9nm波长的光照射。
并且，在本例中，为了在不同功能区域之间的界面中形成混合区，通过真空蒸发同时淀积用于形成功能区的有机化合物。即，分别在空穴注入区和空穴输送区之间的界面、在空穴输送区和包括发光区的空穴输送区之间的界面、在包括发光区的空穴输送区和阻挡区之间的界面、以及在阻挡区和电子输送区之间的界面形成混合区。
注意，在上面的说明中，有机化合物层通过连续真空蒸发从提供有带有分别不同的功能的六种有机化合物的六个蒸发源形成的，并作为第一有机化合物层。本发明应该不只限于上述情况，而是可修改的，只要多个蒸发源即可。而且，提供在单个蒸发源中的有机化合物不限于具有一种，可以是多种的。例如，除了提供在蒸发源中并作为带有发光性能的有机化合物的单种材料之外，可以在一起提供用做掺杂剂的其它有机化合物。此外，作为具有多种功能和形成发射红光的有机化合物的有机化合物，可采用实施例1中所示的有机化合物，如果需要的话，公知材料也可以自由组合使用。
还应该注意，淀积室906经过门900g耦合到材料更换室914。还应注意材料更换室914提供有用于加热被交换的有机化合物的加热器。预热这种有机化合物可以除去杂质如水等。希望这里施加的温度为200℃或更低。此外，由于材料更换室914提供有能将其内部设定为减压状态中的真空泵，因此在通过从外部添加或交换有机化合物而加热处理之后，使内部设定处于真空压力状态。并且，当处于与淀积室内部相同的压力状态时，打开门900g，由此激活淀积室内的蒸发源，以便提供有机化合物。此外，借助传送装置在淀积室中的蒸发源中提供有机化合物。
另外，关于淀积室A906内的淀积工艺可参考图4A的说明。
注意对对准室905用相同的方法，清洗初级室922b经过门(未示出)耦合到淀积室A906。此外，其实际设置与清洗初级室922a的相同，由此可以通过向淀积室A906中引入在清洗初级室922b中产生的原子团，以便去除内部地附着于淀积室A906上的有机化合物等。
接下来，标号908表示通过真空蒸发法淀积第二有机化合物层所使用的淀积室，以下将称为淀积室B908。淀积室B908经过门900d耦合到传送室901。在本例中，提供具有图4所示结构的淀积室作为淀积室B908。通过本例，在淀积室B708内的淀积单元909形成能发射绿光的第二有机化合物层。
淀积室B908提供有多个蒸发源，具体为：包括具有空穴注入特性的有机化合物的第一蒸发源，各包括具有空穴输送特性的有机化合物的第二蒸发源和第三蒸发源，包括具有空穴输送特性的基质材料的第四蒸发源，包括具有发光特性的有机化合物的第五蒸发源，包括具有阻挡特性的有机化合物的第六蒸发源，和包括具有电子输送特性的有机化合物的第七蒸发源。
当通过真空蒸发按顺序淀积这些有机化合物时，可在阳极上形成包括具有空穴注入特性、空穴输送特性、发光特性、阻挡特性和电子输送特性的功能的区域的第二有机化合物层。
而且，淀积室B908提供有低压汞灯作为光源，并被184.9nm波长的光照射。
并且，在本例中，为了在不同功能区域之间的界面中形成混合区，通过真空蒸发同时淀积用于形成功能区的有机化合物。即，分别在空穴注入区和空穴输送区之间的界面、在空穴输送区和包括发光区的空穴输送区之间的界面、在包括发光区的空穴输送区和阻挡区之间的界面、以及在阻挡区和电子输送区之间的界面形成混合区。
注意，在上面的说明中，有机化合物层是通过连续真空蒸发从提供有带有分别不同功能的七种有机化合物的七个蒸发源形成的，并作为第二有机化合物层。本发明应该不只限于上述情况，而是可修改的，只要多个蒸发源即可。而且，提供在单个蒸发源中的有机化合物不限于具有一种，可以是多种的。例如，除了提供在蒸发源中并作为带有发光性能的有机化合物的单种材料之外，可以在一起提供用做掺杂剂的其它有机化合物。此外，作为具有多种功能和形成发射绿光的有机化合物的有机化合物，可采用实施例1中所示的有机化合物，如果需要的话，公知材料也可以自由组合使用。
还应该注意，淀积室B908经过门900h耦合到材料更换室915。还应注意材料更换室915提供有用于加热被交换的有机化合物的加热器。预热这种有机化合物可以除去杂质如水等。希望这里施加的温度为200℃或更低。此外，由于材料更换室915提供有真空泵，因此在从外部引入有机化合物之后，可以用真空泵使其内部设定处于减压状态。并且，当处于与淀积室内部相同的压力状态时，打开门900h，由此激活淀积室内的蒸发源，以便提供有机化合物。此外，借助传送装置在淀积室中的蒸发源提供有机化合物。
此外，关于在淀积室内的淀积工艺可以参考图4A的说明。
接着，标号910表示用于通过真空蒸发法淀积第三有机化合物层的淀积室，以下将称为淀积室C910。淀积室C910经过门900e与传送室901耦合。在本例中，提供具有图4所示结构的淀积室作为淀积室C910。通过本例，在淀积室C910内的淀积单元911形成能发射蓝光的第三有机化合物层。
淀积室C910提供有多个蒸发源，实际上，提供包括具有空穴可注入性的有机化合物的第一蒸发源、包括具有发光性能的有机化合物的第二蒸发源、包括具有阻挡性能的有机化合物的第三蒸发源、和包括具有电子可输送性的有机化合物的第四蒸发源。
注意，连续蒸发这些有机化合物可以在阳极上形成基本上由具有空穴可注入性、发光性能、阻挡性能和电子可输送性的功能的区域构成的有机化合物层。
而且，淀积室C910提供有低压汞灯作为光源，并利用184.9nm波长的光照射。
另外，在本例中，通过同时真空蒸发形成这些功能区的有机化合物，在不同功能区之间的界面形成混合区。更具体而言，在空穴注入区和发光区之间的界面、在发光区和阻挡区之间的界面、和在阻挡区和电子输送区之间的界面分别形成几个混合区。
注意在上面的说明中，有机化合物层是通过连续真空蒸发由提供有分别不同功能的四种有机化合物的四个蒸发源形成的，并作为第三有机化合物层。本发明不应该只限于此，而是可以修改的，只要是多个蒸发源即可。而且，提供在单个蒸发源中的有机化合物不限于具有一种，可以是多种。例如，除了提供在蒸发源中的单种材料作为具有发光性能的有机化合物之外，可以一起提供用做掺杂剂的其它有机化合物。另外，作为具有多个功能并形成发射蓝光的有机化合物层的有机化合物，可采用实施例1中所示的有机化合物，但是需要时可以自由组合使用公知材料。
还应该注意，淀积室C910经过门900i与材料更换室916耦合。还应注意材料更换室715提供有用于加热被更换的有机化合物的加热器。预热这种有机化合物可以除去杂志饿如水等。希望这里施加的温度为200℃或更低。此外，由于材料更换室916提供有真空泵，因而在从外部引入有机化合物之后，可以通过真空泵将其内部设定为减压状态。而且，当处于与淀积室内相同的压力状态时，打开门900i，由此激活淀积室内的蒸发源，以便提供有机化合物。另外，借助传送装置在淀积室内的蒸发源提供有机化合物。
另外，关于淀积室C910内的淀积工艺，可参考图4A的说明。
注意，用与对准室905相同的方式，清洗初级室922d经过门(未示出)耦合到淀积室C910。另外，其实际设置与清洗初级室922a的相同，这样，通过向淀积室C910中引入在清洗初级室922d中产生的原子团，以便去除内部地附着于淀积室C910的有机化合物等。
然后，标号912表示通过真空蒸发制造用做发光元件的阳极或阴极(在本例中，是用做阴极的金属膜)的导电膜的淀积室，这个室下面将称为淀积室D912。这个淀积室D912经过门900f耦合到传送室901。在本例中，在淀积室D912内的淀积单元913，将形成作为用做发光元件的阴极的导电膜的Al-Li合金膜(铝和锂的合金膜)。还可以同时进行铝和属于周期表的I族或II族的元素的共同真空蒸发。术语共同真空蒸发指的是在淀积步骤中蒸发源被同时加热并且不同材料被混合在一起的真空蒸发方法。
还应该注意，淀积室D912经过门900j与材料更换室917耦合。还应注意材料更换室717提供有用于加热被更换的有机化合物的加热器。预热这种有机化合物可以除去杂质如水等。希望这里施加的温度为200℃或更低。此外，由于材料更换室917提供有真空泵，因而在从外部引入导电材料之后，可以通过真空泵将其内部设定为减压状态。而且，当处于与淀积室内相同的压力状态时，打开门900j，由此激活淀积室内的蒸发源，以便提供导电材料。
注意，用与对准室905相同的方式，清洗初级室922e经过门(未示出)耦合到淀积室D912。另外，其实际设置与清洗初级室922a的相同，这样，通过向淀积室D912中引入在清洗初级室922e中产生的原子团，可以去除内部地附着于淀积室D912的导电材料等。
此外，淀积室A906、淀积室B908、淀积室C910和淀积室D912的每个包括用于加热每个淀积室内部的装置。由此，可以去除淀积室内的部分杂质如潮气。
应注意，虽然干泵、机械增压泵、涡轮分子泵(磁性浮动型)或低温泵可用做提供在这些淀积室中的真空泵，但是本例中希望使用低温泵和干泵。
利用排气泵减小淀积室A906、淀积室B908、淀积室C910和淀积室D912中的压力。此时，要达到的真空度希望为10-6Pa或更高。例如，在采用具有36000l/s(H2O)的排气率的低温泵和淀积室的内部表面面积为1.5m2时，淀积室的内部优选由具有9.3*10-7Pa*m3*s-1或更少的泄露率的材料如18-8不锈钢构成。为了获得这个真空度，通过电抛光减小淀积室的内部表面面积是有效的，因为可以降低杂质如氧或水的吸附。
此外，通过电抛光实现镜面的材料如铝用于淀积室的内壁表面。而且，采用由如陶瓷等材料构成的内部部件，其中陶瓷材料将被处理以便大大减少孔。这些材料具有为5nm或更小(优选为3nm或更小)的表面平滑度如平均表面粗糙度。这里所述的平均表面粗糙度是三维范围的，以便给表面施加如由JIS B0601限定的平均表面粗糙度的粗糙度。
此外，还有一种方法是，采用容易与气体反应的材料在淀积室的内壁上形成活性表面。Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、La、Ba、等可用做这种情况下的材料。
接下来，标号918表示密封室(还公知为封闭室或手套箱)，它经过门900k耦合到装载室904。在密封室918中，进行最后将发光元件封闭到密封空间中的处理。这个处理是用于保护形成的发光元件接触到氧和水，并采用通过覆盖材料进行机械密封或通过使用热固树脂或紫外线固化树脂材料密封的装置。
当使用的覆盖材料可以是玻璃、陶瓷、塑料或金属时，在光向覆盖材料一侧发射的情况下，覆盖材料必须具有光学透射率。另外，利用密封剂如热固树脂或紫外线固化树脂等将覆盖材料和其上形成有上述发光元件的衬底粘接在一起，由此通过热处理或紫外线处理使树脂凝固，形成气密密封空间。在这个密封空间中提供潮气吸收材料是有效的，潮气吸收材料的典型例子是氧化钡。
还可以用热固树脂或紫外线固化树脂填充覆盖材料和具有形成在其上的发光元件的衬底之间的空间。在这种情况下，可以向热固树脂或紫外线固化树脂中添加潮气吸收材料，通常为氧化钡。
在图10A所示的淀积设备中，提供用于向密封室918内部照射紫外光的装置919(以下称为“紫外光照射装置”)，其设置成从这个紫外光照射装置发射的紫外光用于使紫外线固化树脂固化。固定真空泵可以减小密封室918内的压力。在通过自动操作机械进行上述密封工艺的情况下，可以通过进行该工艺以防止由于减压的气氛而使氧和水的混入。实际上，希望这种氧和水的浓度为小于或等于0.3ppm。另外，还可以相反地对密封室918加压。在这种情况下，密封室918被高纯度的氮化物气体或惰性气体净化并加压，由此防止氧等从外面侵入。
接着，输送室(通道箱)920耦合到密封室918。输送室920提供有运送装置B921，用于向输送室920运送已经在密封室918中完成发光元件的密封的衬底。通过与之连接真空泵，输送室920也可以设置在减压状态。这个输送室920是防止密封室918直接暴露于外面空气的装置，从中取出衬底。任选地，还可以提供用于供应用在密封室中的部件的部件供应室(未示出)。
必须注意，虽然本例的图中未示出，但是，在形成发光元件之后，可以在发光元件上形成绝缘膜，其中绝缘膜具有包含硅的化学化合物如氮化硅或氧化硅的叠层和在这些化学化合物上含有碳的金刚石类碳(DLC)膜的叠层。另外，术语金刚石类碳(DLC)膜指的是具有金刚石键(sp3键)和石墨键(SP2键)的混合物的非晶膜。注意，在这种情况下，可以提供包括化学汽相淀积(CVD)装置的淀积室，其中化学汽相淀积设备用于通过施加自偏置产生等离子体，由此通过材料气体的等离子体放电分解形成薄膜。
注意，在包括这种化学汽相淀积(CVD)装置的淀积室中，可以采用氧(O2)、氢(H2)、甲烷(CH4)、氨(NH3)和硅烷(SiH4)。还应注意，作为CVD装置，可以采用具有平行平板型电极并带有13.56MHz的RF电源的装置。
此外，还可以提供通过溅射方法(还称为溅射法)进行淀积的淀积室。这是由于通过溅射淀积对在发光元件的阴极上形成有机化合物层之后形成阳极的情况有效。换言之，在象素电极是阴极的情况下是有效的。另外，在淀积期间，这个淀积室的内部被设定为带有添加氩中的氧的气氛中，由此很好控制如此形成的膜中的氧浓度，以便形成光学透射率高的低电阻膜。还应注意，希望淀积室通过门与输送室隔开，这与其余淀积室的方式一样。
要注意，在用于溅射的淀积室中，可以提供可操作地控制这个被淀积的衬底的温度的装置。另外，希望被淀积的衬底保持在20-150℃的范围内。此外，虽然干泵、机械增压泵、涡轮分子泵(磁性浮动型)或低温泵可用做提供在淀积室中的真空泵，但本例中优选采用低温泵和干泵。
从前面的描述明显看出，采用图10A和10B所示的淀积设备可以防止发光元件暴露于外部空气，直到发光元件被完全封闭在气密密封空间中为止，这就成功地制造了具有高可靠性的发光器件。
[实施例3]
本实施例利用图11A和11B介绍实施例1中所示的线型淀积设备、衬底输送方法和淀积室的结构不同的淀积设备。
在图11A和11B中，向经过门(未示出)与之耦合的第一对准单元1001输送被装载到装载室1000的衬底1004。注意用图6A-6E所述的方法对衬底1004进行对准，然后沿着金属掩模1003固定到固定器1002上。
并且，将衬底1004连同固定器1002一起输送到第一淀积单元1005。这里应注意，第一对准单元1001和第一淀积单元1005经过未示出的门耦合在一起，并具有相同空间。然后，在本例中，提供轨道1012，作为在第一对准单元1001和第一淀积单元1005之间自由移动的装置，其中在固定器1002沿着这个轨道移动的同时进行每个处理。另外，通过由固定器1002具有的控制装置控制对准期间的处理位置和淀积。
在第一淀积单元1005中，从分别备有不同有机化合物的多个蒸发源进行真空蒸发，并形成第一有机化合物层。顺便提及，第一淀积单元1005提供有低压汞灯作为光源1014。在淀积期间，向从蒸发源1006汽化和蒸发的有机化合物分子和向已经淀积在衬底似的有机化合物分子照射波长为184.9nm的光。
然后，通过在用于形成第二有机化合物层的第二对准单元1007和第二淀积室单元1008之前说明的移动装置输送衬底。
在第二淀积单元1008中，通过从分别备有不同有机化合物的多个蒸发源真空蒸发有机化合物，形成第二有机化合物层。顺便提及，第二淀积室单元1008同样提供有低压汞灯作为光源。在淀积期间，向从蒸发源汽化和蒸发的有机化合物分子和向已经淀积在衬底上的有机化合物分子照射波长为184.9nm的光。
此外，在形成第三有机化合物的情况下，同样进行向第三对准单元1009和第三淀积单元1010的输送。
在第三淀积单元1010中，通过从分别备有不同有机化合物的多个蒸发源真空蒸发有机化合物，形成第三有机化合物层。顺便提及，第三淀积室单元1010同样提供有低压汞灯作为光源。在淀积期间，向从蒸发源汽化和蒸发的有机化合物分子和向已经淀积在衬底上的有机化合物分子照射波长为184.9nm的光。
如上所述，本实施例可以在同一空间内形成三种有机化合物层。第三淀积单元1010通过门(未示出)与卸载室1011连接，在那里可以取出淀积之后的衬底。
顺便提及，在本例中，对准部分和淀积部分内的工艺可以与在实施例1的对准室和淀积室中解释的相同。
同时，在本例中，在对准部分和淀积部分之间提供间壁以便在不防止衬底输送的程度分隔它们，这样可以防止在淀积期间从蒸发源蒸发的有机化合物蒸发到淀积区域(对准部分和其它淀积部分)以外的其它位置。
同时，在本例的淀积设备中，还优选提供清洗初级室1013，以便进行淀积室内部和金属掩模的清洗。
通过采用上述淀积设备在同一空间内形成多个有机化合物层，在形成不同有机化合物层时便于移动，由此可以缩短工艺时间。
同时，本例中所示的淀积设备可以在淀积室内进行连续淀积，由此在形成有直到用于发光元件的阳极或阴极的衬底上形成具有多个功能的三种有机化合物层。此外，可以提供用于淀积导电膜的淀积室，以便连续形成直到发光元件的阴极或阳极。顺便提及，除了Al-Li合金膜(铝和锂的合金膜)之外，形成阴极的导电膜可采用通过共同淀积周期表中1族或2族的元素和铝得到的膜。形成阳极的材料，可采用氧化铟、氧化锡、氧化锌或其化合物(ITO等)等。
除此之外，可以提供用于密封制造的发光器件的处理室。
同时，本例的淀积设备可提供有如实施例1或实施例2所示的排气泵。然而，为了使淀积室内的压力恒定，令人满意的是提供单个或具有相同种类和相同排气性能的多个泵。顺便提及，最好使用干泵和低温泵的组合。
[实施例4]
在本例中将介绍采用本发明的淀积设备制造的发光器件。图12是表示有源矩阵型发光器件的剖面的示意图。注意，虽然薄膜晶体管(以下称为“TFTs”)用做有源元件，但是可以用MOS晶体管代替。
另外，虽然将示意地介绍表示为TFTs的顶栅型TFTs(实际上为平面型TFTs)，但是可也采用底栅型TFTs(通常为反向交错型TFTs)。
在图12中，标号1101表示衬底，这里衬底允许可见光线透过。实际上，可采用玻璃衬底、石英衬底、结晶玻璃衬底或塑料衬底(包括塑料膜)。注意衬底1101包括提供在其表面上的绝缘膜。
在衬底1101上提供象素部分1111和驱动电路1112。下面将首先介绍象素部分1111。
象素部分111是进行图象显示的区域。在衬底上存在多个象素，每个象素提供有用于控制在发光元件中流动的电流的TFT1102(以下称为电流控制TFT)、象素电极(阳极)1103、有机化合物层1104和阴极1105。此外，标号1113表示用于控制施加到电流控制TFT的栅极的电压的TFT(以下称为开关TFT)。
这里优选电流控制TFT 1102是p沟道型TFT。虽然可以是n沟道型TFT，但是在电流控制TFT连接到发光元件的阳极的情况下，如图12所示，采用p沟道型TFT可以抑制电功率的消耗。但是，应注意开关TFT 1113可以是n沟道型TFT或p沟道型TFT。
注意，电流控制TFT 1102与象素电极1103电连接。在本例中，由于象素电极1103使用带有在4.5-5.5eV范围内的功函数的导电材料，因此电极1103用做发光元件的阳极。象素电极1103通常可由氧化铟、氧化锡、氧化锌或其化合物(如ITO)构成。有机化合物层1104设置在象素电极1103上。
此外，在有机化合物层1104上设置阴极1105。希望阴极1105由功函数在2.5-3.5eV范围内的导电材料制成。阴极905通常由含有碱金属元素或碱性稀有金属元素的导电膜、含有铝的导电膜、和铝或银层叠在上述导电膜上的膜构成。
此外，包括象素电极1103、有机化合物层1104和阴极1105的发光元件1114用钝化膜1106覆盖。提供这个保护膜1106是用于保护发光元件1114不让氧和水侵入。保护膜1106由如氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽或碳(通常为金刚石类碳)构成。
下面介绍驱动电路1112。驱动电路1112是控制发送到象素部分1111的信号(栅信号和数据信号)的定时的区域，并提供有移位寄存器、缓冲器锁存器、模拟开关(转换门)或电平移位器。在图12中，示出了由用做这些电路的基本单元的n沟道TFT 1107和p沟道TFT 1108构成的CMOS电路。
移位寄存器、缓冲器、锁存器、模拟开关(转换门)或电平移位器的电路结构用公知方法设计。另外，虽然在图12中象素部分1111和驱动电路112设置在同一衬底上，也可以在不提供驱动电路111的情况下电连接IC和LSI。
另外，虽然在图12中，象素电极(阳极)1103电连接到电流控制TFT1102，但可以修改成具有连接到电流控制TFT的阴极的结构。在这种情况下，象素电极1103可以由与阴极1105相同的材料制成，同时使阴极由与象素电极(阳极)1103相同的材料制成。在这种情况下，优选电流控制TFT是n沟道TFT。
还应该注意，在本例中，提供基本由布线1109和分离部分1110构成的带有屋檐的形状(以下称为屋檐结构)。图12中所示的由布线1109和分离部分1110构成的屋檐结构可通过具有以下步骤的方法制造：层叠构成布线1109的金属和形成分离部分1110并具有比金属低的刻蚀率的材料(如金属氮化物)，然后刻蚀所述材料。利用这种形状，可以防止象素电极1103和布线1109与阴极1105电短路。另外，在本例中，与标准有源矩阵型发光器件不一样，象素上的阴极1105形成为条形(与无源矩阵的阴极的方式相同)。
这里，图12的有源矩阵型发光器件的外观特征示于图13A和13B中。这里应注意，图13A示出了上部平面图，而图13B中示出了沿着图13A的线截取的剖面图。另外，这里还使用图12中使用的参考标记。
有虚线表示的标记1201指的是源侧驱动电路；1202表示象素部分；1203表示栅侧驱动电路。此外，1204表示覆盖材料，1205是密封剂，其中在由密封剂1205包围的内部提供空间1207。
另外，标记1208表示将输入的信号输送到源侧驱动电路1201和栅侧驱动电路1203的布线，并接收来自用做外部输入端子的柔性印刷电路(FPC)1209的视频信号和时钟信号。注意，虽然这里只示出FPC，但是印刷布线板(PWB)可固定到这个FPC上。该主题专利申请的发光器件包括IC安装发光组件和带有固定到发光面板上的FPC或PWB的发光组件。
下面将参考图13B说明其剖面结构。象素部分1202和栅侧驱动电路1203形成在衬底1101的上部，其中象素部分1202由各包括电流控制TFT 1102和电连接到电流控制TFT的漏的象素电极1103的多个象素形成。另外，用带有n沟道TFT 1107和p沟道TFT 1108组合的CMOS电路形成栅侧驱动电路1203。
象素电极1103用做发光元件的阳极。此外，在象素电极1103的相对端部形成层间绝缘膜1206，并在象素电极1103上形成发光元件的有机化合物层1104和阴极1105。
阴极1105也用做多个象素的公用布线，并经过连接引线1208与FPC 1209电连接。另外，包含在象素部分1202和栅侧驱动电路1203中的所有元件都用保护膜1106覆盖。
注意，覆盖材料1204用密封剂粘接。另外，为了保持覆盖材料1204和发光元件之间的距离，可提供由树脂膜构成的隔板。并且密封剂1205的内部变为密封空间，其中填充惰性气体，如氮或氩等。任选地，在这个密封空间中提供潮气吸收材料如氧化钡也是有效的。
注意，在玻璃、陶瓷、塑料或金属用做覆盖材料时，在向覆盖材料辐射光的的情况下，覆盖材料必须是光学透射性的。另外，玻璃纤维增强塑料(FRP)、聚氟乙烯(PVF)、Mylar、聚酯或丙烯酰基可用做塑料材料。
用覆盖材料1204和密封剂1205密封形成在衬底似的发光元件1114，因此可以完全将其与外部隔离并防止由于如水和氧的氧化而加速有机化合物层退化的材料侵入。这样，可以得到高可靠性的发光器件。
注意本例中的发光元件能够使用实施例1-3中所述的淀积设备淀积。
[实施例5]
在本例中将参照图14介绍由本发明的淀积设备制造的无源型(简单矩阵型)发光器件。在图14中，标记1203表示玻璃衬底，而1302表示由透明导电膜形成的阳极。在本例中，通过真空蒸发形成的包括氧化铟和氧化锌的化学化合物作为透明导电膜。注意，虽然图14中未示出，但在平行于附图纸面的表面的方向上设置多个阳极。
此外，形成阴极间壁(1303a和1303b)，以便它们与排列成条形的阳极1302交叉。阴极间壁(1303a和1303b)形成在与图面的表面垂直的方向。
接着，形成有机化合物层1304。如此形成的有机化合物层1304这里优选具有通过组合各具有空穴可注入性、空穴可输送性、发光性能、阻挡性能、电子可输送性或电子可注入性功能的多种有机化合物形成的多个功能区。
注意在本例中，在相邻功能区之间还形成混合区。另外，该混合区是采用前述实施例中所述的方法形成的。
而且，还应注意到，有机化合物层1304沿着由阴极间壁(1303a和1303b)限定的沟槽形成，并由此在垂直于图面表面的方向排列成条形。
然后，通过在成为其纵向的垂直于图面表面的方向它们穿过阳极1302的方式，多个阴极1305排列成条形。另外，在本例中，阴极1305由MgAg制成，并通过真空蒸发制造。此外，虽然这里没有具体说明，但是如此设计阴极1305，以便布线延伸到粘接FPC的部分，由此施加给定电压。此外，在形成阴极1305之后，提供氮化硅膜，作为钝化膜1306。
通过上述工艺，在衬底1301上形成发光元件1311。这里应注意，在本例中，下侧电极是具有光学透射性的阳极1302，以便在有机化合物层产生的光发射到下表面(衬底1301一侧)上。然而，可以倒置发光元件1311的结构，由此让下侧电极成为具有光学屏蔽性的阴极。在这种情况下，在有机化合物层1304产生的光发射到上表面)与衬底1301相反的一侧)。
接下来，制备用做覆盖材料1307的陶瓷衬底。利用本例的结构，虽然在用前述方法倒置发光元件的结构的情况下，由于陶瓷的明显优异光屏蔽特性而采用陶瓷衬底，但是鉴于覆盖材料1307的透光性较好，可以采用由塑料或玻璃制成的衬底。
然后用由紫外线固化树脂制成的密封剂1309粘接如此制备的覆盖材料1307。注意，密封剂1309的内部1308成为气密密封空间，并用惰性气体如氮或氩填充。任选地，在密封空间1308中提供潮气吸收材料如氧化钡也是有效的。最后附着各向异性导电膜(FPC)1310，由此完成无源型发光器件。
[实施例6]
与液晶显示器件相比，是自发光的使用发光元件的发光器件具有在明亮位置的较好可见性和较宽视角。因此采用本发明的发光器件可实现各种电装置。
给出采用根据本发明制造的发光器件的电装置的例子是：视频摄像机；数字摄像机；护目镜型显示器(头部安装显示器)；导航系统；声音再现装置(如汽车声频、声频部件等)；笔记本计算机；游戏装置；便携式信息终端(如移动计算机、便携式电话、便携式游戏装置、电子笔记本等)；和备有记录介质的图像再现装置(具体而言，带有能在记录介质如数字通用盘(DVD)中再现数据的显示器件以显示数据图像的装置)。对于便携式信息终端，宽视角是特别重要的，这是因为在观看它们时它们的荧光屏经常是倾斜的。这些电装置的具体例子示于图15A-15H中。
图115表示显示器件，其由壳体2001、支撑底座2002、显示单元2003、扬声器单元2004、视频输入端子2005等构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2003。由于具有发光元件的发光器件是自发光的，因此该器件不需要背底照明并能使显示单元比液晶显示器件更薄。该显示器件指用于显示信息的所有显示器件，包括用于个人计算机的显示器件、用于TV广播接收和用于广告的显示器件。
图15B表示数字静物摄像机，由主体2101、显示单元2102、图像接收单元2103、操作键盘2104、外部接口2105、快门2106等构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2102。
图15C表示笔记本个人计算机，其由主体2201、壳体2202、显示单元2203、键盘2204、外部接口2205、点击鼠标2206等构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2203。
图15D表示移动计算机，其由主体2301、显示单元2302、开关2303、操作键盘2304、红外线入口2305等构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2302。
图15E表示配有记录介质(具体为DVD播放机)的便携式图像再现装置。该装置由主体2401、壳体2402、显示单元A 2403、显示单元B 2404、记录介质(DVD等)读取单元2404、操作键盘2406、扬声器单元2407等构成。显示单元A 2403主要显示图像信息，而显示单元B 2404主要显示文本信息。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元A2403和B2404。配有记录介质的该图像再现装置包括家用视频游戏装置。
图15F表示护目镜型显示器(头部安装显示器)，其由主体2501、显示单元2502、和臂单元2503构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2502。
图15G表示视频摄像机，其由主体2601、显示单元2602、壳体2603、外部接口2604、遥控接收单元2605、图像接收单元2606、电池2607和声音输入单元2608、操作键盘2609、目镜部分2610等构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2602。
图15H表示便携式电话，其由主体2701、壳体2702、显示单元2703、声音输入单元2704、声音输出单元2705、操作键盘2706、外部接口2707、天线2708等构成。根据本发明制造的发光器件可适用于显示单元2702。如果显示单元2703在黑背景上显示白色字符，则该便携式电话消耗较少的功率。
如果将来从有机材料发射的光的亮度提高，该发光器件可用在通过将含有输出图象信息的光通过透镜等放大并投射光的正面或背面投影仪中。
这些电装置现在以通过电子通信线如互连网和CATV(电缆电视机)发送的增加的频率信息、特别是动画信息显示。由于有机材料具有非常快的响应速度，因此该发光器件适用于动画显示器。
在发光器件中，发光部分消耗功率，因此优选用需要较少发光部分的方式显示信息。当在便携式信息终端、特别是主要显示文本信息的便携式电话和声音再现装置的显示单元中采用发光器件时，有驱动该器件，以便非发光部分形成背景和发光部分形成文本信息。
如上所述，采用本发明的淀积设备制造的发光器件的应用范围很宽，以至于可应用到任何领域的电装置。本实施例的电装置可采用实施例4或5中所示的用实施例1-3所示的淀积设备制造的任何发光器件作为其显示单元。
[实施例7]
接着，关于要在本发明中形成的发光器件，本实施例介绍通过不同于采用用于R、G和B的有机化合物以展现如上解释的光发射的各种颜色的技术，在发光元件上实现全色显示的方法。
首先参照图18A说明白色发光元件与滤色器组合的方法(以下称为滤色法)。
滤色法的设计方案如下：形成用于呈现白光发射的有机化合物层的方案，以便使得到的白光发射通过滤色器，由此获得红、绿和蓝光发射。
虽然有湖白光发射的各种方法，但是本例介绍在电子输送层中掺杂光发射颜色与发光区中的光发射不同的颜料，由此得到白光发射。顺便提及，在这种情况下，通过调整掺杂到电子输送层中的掺杂剂的量，在电子输送层和发光区中可得到光发射。
具体而言，有机化合物层包括由具有电子可输送性的有机化合物形成的区域、由具有发光性能的有机化合物形成的区域和由具有空穴可输送性的有机化合物形成的区域。例如，具有电子可输送性的有机化合物采用Alq3，其中用掺杂剂如4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(p-二甲基氨基-苯乙烯基)-4H-吡喃(以下称为DCM1)或4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(久洛尼定(juloldine)-4-基-乙烯基)-4H-吡喃(以下称为DCM2)的苯乙烯基颜料掺杂Alq3。同时，具有发光性能的有机化合物采用4，4’-双(2，2-二苯基-乙烯基)-联苯的联苯乙烯基衍生物(以下称为DPVBi)。具有空穴可输送性的有机化合物采用MTDATA。因此，形成具有三种功能区的有机化合物层。注意，在这种情况下，还优选在这些不同功能区的界面中提供本发明的混合区。
利用通过上面形成的有机化合物层1804，在电子输送区中获得红光发射，在发光区中获得蓝光发射，由此在整个区域上得到白光发射。
顺便提及，在阳极1802和阴极1803之间形成有机化合物层1804。通过从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在有机化合物层1804中的复合，在有机化合物层1804中得到白光发射。
同时，在衬底1801上形成发光元件。分别提供通过发光元件的阳极和绝缘膜1806的用于吸收红光发射的其它部分的滤色器(R)1805a、用于吸收绿光发射的其它部分的滤色器(G)1805b、和用于吸收蓝光发射的其它部分的滤色器(B)1805c，由此在各个滤色器分离从发光元件发射的白光发射，以便获得红、绿和蓝光发射。同时，位于有源矩阵型，该结构采用在衬底和滤色器之间形成的TFTs。
顺便提及，在这种情况下，尽管得到的发射光颜色不同，但通过呈现白光发射的有机化合物层可形成所有发光元件。相应地，不需要形成分别以发光颜色为基础的有机化合物层，因此无须采用金属掩模。在这种方式中，在不用金属掩模进行淀积的地方，没有由于加热而使金属掩模变形的问题。因而，在本发明中，除了光照射到衬底表面上之外，在淀积期间可以加热衬底。与只有光照射的情况下相比，这样可以形成更致密的层。
下面参照图18介绍通过将具有蓝光发射有机化合物层的蓝光发光元件与荧光颜色转换层组合实现的CCM(颜色改变介质)方法。
在CCM方法中，在衬底1811上，从阳极1812和阴极1813注入的载流子在有机化合物层1814中复合以产生光(蓝光发射)，并激发通过绝缘膜1816形成在阳极1812下面的荧光颜色转换层1815，因此通过各个颜色转换层1815a、1815b和1815c进行蓝-红(B→R)的转换、蓝-绿(B→G)的转换、和蓝-蓝(B→B)的转换，由此获得红、绿和蓝光发射。在这种CCM方法中，有源矩阵型是通过在衬底和滤色器之间形成的TFTs构成的。
顺便提及，由于这种情况不需要分开形成有机化合物层，因此不需要使用金属掩模。因而，采用CCM方法时，在淀积期间通过加热衬底和照射光，可以制成致密层。
同时，采用CCM方法时，出现的问题是，由于颜色转换层是荧光的，因此可以用外部光激发以降低对比度。最好通过固定滤色器等提高对比度。
顺便提及，其它技术包括photo-breaching法。如上所述，如本例所示构成的发光元件可以用本发明的淀积设备和方法制造。
[实施例8]
在本例中，将说明通过本发明的淀积设备形成的发光器件的象素部分结构。
象素部分1911的一部分上表面示意图示于图19A中。在象素部分1911中形成多个象素1912a-1912c。顶表面示意图示出了形成得覆盖形成在象素中的象素电极的边缘部分的绝缘层1902的状态。这样，形成的绝缘层1902覆盖源线1913、扫描线1914和电流输送线1915。绝缘层1902还覆盖象素电极和TFT之间的连接部分形成在其底部的区域(1903)。
此外，图19B示出了沿着图19A所示的象素部分1911的虚线A-A’截取的剖面图和在象素电极1902上形成有机化合物层1905a-1905c的状态。此外，在垂直于图面的方向形成由相同材料构成的有机化合物层，在平行于图面的方向形成由不同材料构成的有机化合物层。
例如，在象素(R)1912a中形成发射红光的有机化合物层(R)1905a，在象素(G)1912b中形成发射绿光的有机化合物层(G)1905b，在象素(B)1912c中形成发射红蓝的有机化合物层(B)1905c。当形成有机化合物层时，绝缘膜变为界限(margin)。即使有机化合物层的淀积位置稍微有点偏移，并且由不同材料构成的有机化合物层在绝缘膜1902上是连续的，如图19B所示。
此外，图19C表示沿着图19A所示的象素部分1911的虚线B-B’截取的剖面图，并且在象素电极1901上形成有机化合物层的状态与图19B的相同。
沿着虚线B-B’截取的象素具有如图19C所示的结构，这是因为与象素(R)1912a相同的发射红光的有机化合物层(R01905a形成在上述象素中。
因此，在象素部分1911中形成发射红光的有机化合物层(R)1905a、发射绿光的有机化合物层(G)1905b和发射蓝光的有机化合物层(B)1905c。这样，可以实现全色发光器件。
如上所述，通过采用本发明的淀积设备形成发光元件的有机化合物层，可以在同一淀积室内连续形成具有多个功能区的有机化合物层，同时照射光。这就可以制成更致密的有机化合物层和防止在功能区之间的界面由于杂质而污染。而且，在用本淀积设备形成混合区时，调整了在功能区界面的有机层之间的能量势垒，以便提高载流子的可注入性，并可以形成驱动电压低但驱动寿命长的发光元件。

Claims (22)

1、一种淀积层的方法，包括：
在淀积室内，在照射光期间，在电极土形成包括第一有机化合物的第一功能区；
在淀积室内，在照射光期间，在第一功能区上形成包括第一有机化合物和第二有机化合物的混合区；和
在淀积室内，在照射光期间，在混合区上形成包括第二有机化合物的第二功能区。
2、根据权利要求1的淀积层的方法，其特征在于照射光的方向与第一有机化合物和第二有机化合物的蒸发方向相同。
3、根据权利要求1的淀积层的方法，其特征在于用于蒸发第一有机化合物的蒸发源与用于蒸发第二有机化合物的蒸发源不同。
4、根据权利要求1的淀积层的方法，其特征在于第一有机化合物从第一蒸发源蒸发，第二有机化合物从第二蒸发源蒸发。
5、根据权利要求4的淀积层的方法，其特征在于第一蒸发源和第二蒸发源各提供为多个。
6、根据权利要求4的淀积层的方法，其特征在于在连续操作第一蒸发源和第二蒸发源时，连续淀积第一有机化合物和第二有机化合物。
7、根据权利要求4的淀积层的方法，其特征在于在同时操作第一蒸发源和第二蒸发源时，形成混合区。
8、根据权利要求1的淀积层的方法，其特征在于光是从光源照射的，光源和蒸发源处于同一平面上。
9、根据权利要求1的淀积层的方法，其特征在于光采用紫外线。
10、根据权利要求1的淀积层的方法，其特征在于光具有100-200nm的波长。
11、根据权利要求8的淀积层的方法，其特征在于光源是低压汞灯。
12、一种淀积设备，包括：
装载室；
对准室；
第一淀积室，用于在第一电极上形成有机化合物层，并提供有第一蒸发源、第二蒸发源和光源；
清洗初级室；
用于形成第二电极的第二淀积室；和
密封室；
其中所述第一蒸发源包括第一有机化合物，所述第二蒸发源包括第二有机化合物；
其中在通过真空蒸发淀积所述第一有机化合物或所述第二有机化合物期间，从所述光源照射光。
13、根据权利要求12的淀积设备，其特征在于该设备提供有连续操作所述第一蒸发源和所述第二蒸发源的装置。
14、根据权利要求12的淀积设备，其特征在于该设备提供有同时操作所述第一蒸发源和所述第二蒸发源的装置。
15、根据权利要求12的淀积设备，其特征在于该设备提供有同时操作所述光源和所述蒸发源的装置。
16、根据权利要求12的淀积设备，其特征在于从所述光源照射的光是紫外线。
17、根据权利要求12的淀积设备，其特征在于所述光源是低压汞灯。
18、根据权利要求12的淀积设备，其特征在于从所述光源照射的光具有100-200nm的波长。
19、一种淀积层的方法，包括：
在照射光期间，在淀积室内，在电极上形成包括从第一蒸发源蒸发的第一有机化合物的第一功能区；
在照射光期间，在淀积室内，在第一功能区上形成包括从第一蒸发源蒸发的第一有机化合物和从第二蒸发源蒸发的第二有机化合物的混合区；
在照射光期间，在淀积室内，在混合区上形成包括从第二蒸发源而不是从第一蒸发源蒸发的第二有机化合物的第二功能区。
20、一种在淀积设备内淀积层的方法，该淀积设备包括：
装载室；
对准室；
第一淀积室，用于在第一电极上形成有机化合物层，并提供有第一和第二蒸发源及光源；
清洗初级室；
用于形成第二电极的第二淀积室；
密封室；
包括第一有机化合物的第一蒸发源；和
包括第二有机化合物的第二蒸发源；
该方法包括：
在从光源照射光期间，在第一淀积室内，在第一电极上形成包括从第一蒸发源蒸发的第一有机化合物的第一功能区；
在从照射光期间，在第一淀积室内，在第一功能区上形成包括从第一蒸发源蒸发的第一有机化合物和从第二蒸发源蒸发的第二有机化合物的混合区；
在从光源照射光期间，在第一淀积室内，在混合区上形成包括从第二蒸发源而不是从第一蒸发源蒸发的第二有机化合物的第二功能区。
21、一种淀积层的方法，包括在从光源照射光期间在淀积室中的电极上形成有机化合物层的步骤。
22、一种淀积设备，包括：
装载室；
对准室；
第一淀积室，用于在第一电极上形成有机化合物层，并包括第一蒸发源、第二蒸发源和光源；
清洗初级室；
用于形成第二电极的第二淀积室；和
密封室；
其中在通过真空蒸发淀积有机化合物层期间，从所述光源照射光。
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