(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板上に複数群の第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極上に絶縁層を形成する工程と、
光吸収層と、有機化合物を含む材料層と、を有する第２の基板を、前記第１の基板と対向させる工程と、
六角形の開口を有するマスクを介して、前記第２の基板の被照射主平面に対して斜めから、レーザを照射することにより前記光吸収層を発熱させ、前記発熱に応じて前記材料層の一部を気化させて、前記第１の電極上に、前記開口よりも小さな面積で前記材料層を付着させる工程と、
前記第１の電極上に付着させた前記材料層の一部上に、第２の電極を形成する工程と、を有し、
前記第２の基板として、第１の材料層を有する基板と、第２の材料層を有する基板と、第３の材料層を有する基板とを用意し、
前記第１の基板に前記材料層を付着させる工程は、第１乃至第２の工程を有し、
前記第１の工程は、前記第１乃至第３のいずれかの材料層を有する選択した第２の基板に、前記レーザと前記選択した第２の基板とを相対的に移動させ前記マスクを用いて前記レーザを照射して、前記選択した第２の基板の材料層を前記複数群の第１の電極のいずれかの一群に付着させ、
前記第２の工程は、前記第１の工程のマスクの位置から前記マスクをずらして、前記選択した第２の基板に、前記レーザと前記選択した第２の基板とを相対的に移動させ前記マスクを用いて前記レーザを照射して、前記選択した第２の基板の材料層を前記複数群の第１の電極のいずれかの他の一群に付着させることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
第１の基板上に複数群の第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極上に絶縁層を形成する工程と、
光吸収層と、有機化合物を含む材料層と、を有する第２の基板を、前記第１の基板と対向させる工程と、
六角形の開口を有するマスクを介して、前記第２の基板の被照射主平面に対して斜めから、レーザを照射することにより前記光吸収層を発熱させ、前記発熱に応じて前記材料層の一部を気化させて、前記第１の電極上に、前記開口よりも小さな面積で前記材料層を付着させる工程と、
前記第１の電極上に付着させた前記材料層の一部上に、第２の電極を形成する工程と、を有し、
前記第２の基板として、第１の材料層を有する第２ａの基板と、第２の材料層を有する第２ｂの基板と、第３の材料層を有する第２ｃの基板とを用意し、
前記第１の基板に前記材料層を付着させる工程は、第１乃至第２の工程を有し、
前記第１の工程は、前記第１の材料層を有する第２ａの基板に、前記レーザと前記第２ａの基板とを相対的に移動させ前記マスクを用いて前記レーザを照射し、前記第２ａの基板の第１の材料層を前記複数群の第１の電極のいずれかの一群に付着させ、
前記第２の工程は、前記第１の工程のマスクの位置から前記マスクをずらして、前記第２ａの基板に、前記レーザと前記第２ａの基板とを相対的に移動させ前記マスクを用いて前記レーザを照射し、前記第２ａの基板の第１の材料層を前記複数群の第１の電極のうちの他の一群に付着させ、
次いで、前記第２ｂの基板に対しても、前記第２ａの基板と同様の工程を行い、
更に、前記第２ｃの基板に対しても、前記第２ａの基板と同様の工程を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板上に成膜可能な材料の成膜に用いられる成膜装置および該成膜装置を備え
た製造装置に関する。また、その成膜装置を用いて成膜する成膜方法に関する。また、そ
の成膜装置を用いて成膜した有機化合物を含む層を発光層とする発光装置、およびその作
製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として
用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特
に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視
野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物を含む層を挟んで電圧を印加するこ
とにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中の発
光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギ
ーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、
発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
このような発光素子をマトリクス状に配置して形成された発光装置には、パッシブマト
リクス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型
）といった駆動方法を用いることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合には、画
素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧
駆動できるので有利であると考えられている。
【０００５】
また、有機化合物を含む層は「正孔輸送層、発光層、電子輸送層」に代表される積層構
造を有している。これらの有機化合物材料の成膜方法には、インクジェット法や、蒸着法
や、スピンコーティング法といった方法が知られている。また、ＥＬ層を形成するＥＬ材
料は低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料に大別され、低分子系材
料は、蒸着装置を用いて成膜される。
【０００６】
従来の蒸着装置は基板ホルダに基板を設置し、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したル
ツボ（または蒸着ボート）と、昇華するＥＬ材料の上昇を防止するシャッターと、ルツボ
内のＥＬ材料を加熱するヒータとを有している。そして、ヒータにより加熱されたＥＬ材
料が昇華し、回転する基板に成膜される。このとき、均一に成膜を行うために、基板とル
ツボとの間の距離は１ｍ以上離している。
【０００７】
赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイを作製することを
考えた場合、成膜精度がそれほど高くないため、異なる画素間の間隔を広く設計する、ま
たは画素間に土手（バンク）と呼ばれる絶縁物を設けたりする。
【０００８】
また、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイとして、高
精細化や高開口率化や高信頼性の要求が高まっている。こうした要求は、発光装置の高精
細化（画素数の増大）及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化を進める上で大きな課
題となっている。また、同時に生産性の向上や低コスト化の要求も高まっている。
【０００９】
本出願人は、特許文献１に蒸着マスクの断面の一例を示している。特許文献１で開示され
ている蒸着マスクのいずれの断面構造においても開口付近が鋭い形状が開示されている。
蒸着マスクの断面構造の一例としてテーパ形状が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３１３６５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイを作製
する場合において、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減し、且つ
、ＥＬ層成膜の均一性やスループットの優れた製造装置の一つである蒸着装置を備えた製
造装置を提供するものである。
【００１２】
発光装置の高精細化（画素数の増大）及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化を進
める上で大きな問題となるのは、蒸着精度である。蒸着前の段階では、画素のレイアウト
を設計する際に画素間の間隔を狭く設計する、画素間に設ける土手（バンク、または隔壁
）と呼ばれる絶縁物の幅を狭くするなどすれば、高精細化および各表示画素ピッチの微細
化が実現できる。しかし、蒸着する段階で、従来の蒸着装置では、土手の幅、隣り合う画
素の間隔を狭く、例えば１０μｍ以下としてしまうと、蒸着の精度が十分と言えない。
【００１３】
加えて、発光装置の高精細化（画素数の増大）及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微
細化を進めることが可能な蒸着精度の高い蒸着装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明細書で開示する製造装置は、レーザ光の光源と、レーザ光を矩形ビームに形成する光
学系と、前記矩形状のレーザビームを選択的に遮光または反射する光制御手段（例えばマ
スクやスリット）と、被照射基板を保持する手段（例えば基板ホルダ）と、被成膜基板を
保持する手段（例えば基板ステージ）と、制御装置とを少なくとも有する。
【００１５】
薄膜の形成を行う強度のレーザビームを得るために、一括で基板全面を照射する広い面積
の面状のビームよりも集光しやすい矩形状または線状ビームとすることが好ましい。
【００１６】
また、光制御手段は、レーザビームの回折が生じにくいマスクやスリットやフォトマスク
を用いる。例えば、開口付近が鋭いテーパ形状のマスクを避け、開口の内壁がビームの進
行方向に沿っているマスクを用いることが好ましい。また、成膜精度を上げるためにマス
クの厚さを薄くしている蒸着マスクとは異なり、開口に蒸着材料を通過させるわけではな
いため、マスクを１００μｍ以上１ｃｍ未満の範囲で厚くすることができる。マスクの膜
厚が厚いほうが、熱の影響を受けにくく、且つ、レーザビームの回折が生じにくい構成と
言える。マスクやスリットの材料としては、熱によって変形されにくい低熱膨張率を有す
る金属材料（例えば、タングステン、タンタル、クロム、ニッケルもしくはモリブデンと
いった高融点金属もしくはこれらの元素を含む合金、ステンレス、インコネル、ハステロ
イといった材料）を用いることが望ましい。望ましくは、被照射基板に用いる材料と同じ
熱膨張係数を有する材料を用いたマスクを用いる。レーザビームの照射の際にマスクは加
熱されるおそれがあるが、マスク本体と被照射基板が同じ膨張量であれば、位置ずれが生
じにくい。
【００１７】
また、複数のマスクを組み合わせて選択的にレーザビームを照射することができる。また
、スリットとマスクとを両方用いることもできる。
【００１８】
また、レーザビームは、焦点の位置を光学系で調節できるため、マスクの開口よりも狭い
領域を部分的に加熱することもできる。特に被照射基板の厚さが厚いほど光路が長くなる
ため、光学系と光制御手段と被照射基板の配置はこれらを考慮して行う。
【００１９】
本明細書で開示する発明の構成は、レーザ光を射出する光源ユニットと、前記レーザ光を
矩形状または線状のレーザビームに成形する光学系と、前記矩形状または線状のレーザビ
ームを選択的に遮光または反射する光制御手段と、前記光制御手段を通過したレーザビー
ムを被照射基板に設けられた光吸収層上に走査する走査手段と、前記光制御手段と、前記
被照射基板と、被成膜基板との位置あわせを行うアライメント手段とを有し、前記光制御
手段を通過したレーザビームは、前記光吸収層を加熱し、前記光吸収層が前記被照射基板
に設けられた第１の材料層を加熱し、前記第１の材料層の少なくとも一部を気化させ、前
記被照射基板に対向して配置された前記被成膜基板上に第２の材料層を形成する製造装置
である。第１の材料層としては、低分子の有機材料、高分子の有機材料、低分子と高分子
の間の性質を持つ中分子の有機材料を用いることができる。また、第１の材料層としては
、有機材料と無機材料との複合材料も用いることができる。
【００２０】
また、上記構成において、レーザビームを光吸収層の表面上に走査する走査手段は、光学
系を固定し、基板ステージを移動させる機構または、基板ステージを固定して、レーザビ
ームの照射領域を移動させる機構を用いてもよい。レーザビームの照射領域を移動させる
機構としては、光学系にポリゴンミラーやガルバノミラー、音響光学偏向器（Ａｃｏｕｓ
ｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ；ＡＯＤ）を用いることが好ましい。
【００２１】
本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決する。
【００２２】
また、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイを作製する
場合、赤色用の発光層、緑色用の発光層、及び青色用の発光層を適宜形成するため、被照
射基板は少なくとも３枚用意する。異なる発光層に対してそれぞれマスクを用いてもよい
が、発光層の形成位置に合わせて被照射基板とマスクとの位置合わせを行うことで１枚の
マスクを順次移動させて用いることができる。本発明の製造装置は、マスクにはほとんど
有機化合物が付着しない構成となっている。また、発光層を形成するために用意した１枚
の被照射基板を再度利用して、マスクと被照射基板との位置をずらす、即ち移動させるこ
とで、繰り返し使用することができる。こうすることで、材料の利用効率を上げることが
できる。例えば、赤、緑、青の発光色を用いてフルカラーのフラットパネルディスプレイ
を作製する場合、赤色用の発光層の１回目の成膜を終えると、１枚目の被照射基板に形成
された材料層の一部が除去され、その除去される間隔は、２画素分の間隔となっている。
従って、マスクの位置を順次移動させて２枚目の被成膜基板と３枚目の被成膜基板に対し
てそれぞれ１回の成膜ができる。
【００２３】
また、赤、緑、青以外の発光色の発光素子を用いてもよく、白、シアン、マゼンダ、アン
バー、橙、或いはイエローなどを組み合わせて画像表示を行ってもよい。例えば、４種類
の発光素子を用いてＲＧＢＷの４色駆動でフルカラー表示を行ってもよい。
【００２４】
上記構成において、光吸収層は、金、白金、銅、銀、タングステン、タンタル、チタン、
モリブデン等の材料や、これらの合金材料を用いることができる。また、光吸収層は発熱
層とも呼べる。
【００２５】
また、光吸収層に代えて、光を照射するとガスを発生する層（ガス発生層とも呼ぶ）を用
いてもよい。被照射基板上にガス発生層と、有機化合物を含む層とを積層し、マスクを介
してレーザ光の照射を選択的に行ってガスを発生させ、有機化合物を含む層を選択的に飛
ばし、被成膜基板上に堆積させる。
【００２６】
また、他の発明の構成は、レーザ光を射出する光源ユニットと、前記レーザ光を矩形状
または線状のレーザビームに成形する光学系と、前記矩形状または線状のレーザビームを
選択的に遮光または反射する光制御手段と、前記光制御手段を通過したレーザビームを被
照射基板に設けられたガスを発生する層上に走査する走査手段と、前記光制御手段と、前
記ガスを発生する層及び第１の材料層が積層された前記被照射基板と、被成膜基板との位
置あわせを行うアライメント手段とを有し、前記光制御手段を通過したレーザビームは、
前記被照射基板に設けられた前記ガスを発生する層を加熱し、前記ガスを発生する層を気
化させ、前記被照射基板に対向して配置された前記被成膜基板上に第２の材料層を形成す
る製造装置である。第１の材料層としては、低分子の有機材料、高分子の有機材料、低分
子と高分子の間の性質を持つ中分子の有機材料を用いることができる。また、第１の材料
層としては、有機材料と無機材料との複合材料も用いることができる。
【００２７】
上記構成において、光を照射するとガスを発生する層は、水素を含むアモルファスシリコ
ン膜や、紫外光を照射して分解が生じることによってガスを発生するアジド化合物やジア
ゾ化合物や、微細気泡を内在させた樹脂組成物などを用いることができる。
【００２８】
また、発光装置の作製方法も本発明の一つであり、その構成は、被照射基板の一方の面上
に光の照射によりガスを発生する層を形成し、前記ガスを発生する層上に材料層を形成し
、被成膜基板の一方の面を前記被照射基板の一方の面と対向させて配置し、前記被照射基
板のもう一方の面を通過させて光を前記ガスを発生する層に照射して、前記被成膜基板の
一方の面上に材料層を成膜する発光装置の作製方法である。また、光は、フォトマスクや
、メタルマスクや、スリットを用いて選択的に前記ガスを発生する層に選択的に照射して
前記被成膜基板の一方の面上に材料層を選択的に成膜してもよい。フォトマスクや、メタ
ルマスクや、スリットなどを用いる場合、その開口サイズは小さいほうが、前記被成膜基
板の一方の面上に材料層を成膜しやすい。
【００２９】
上記作製方法に関する構成において、光はレーザビームに限定されず、フラッシュランプ
（キセノンフラッシュランプ、クリプトンフラッシュランプなど）、キセノンランプ、メ
タルハライドランプのような放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプのような発熱
灯を用いることができる。
【００３０】
また、レーザ光の光源としては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レ
ーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、
ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３
、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａの
うち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレ
ーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気
レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、レーザ
媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという
利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。
【００３１】
また、制御装置は、半導体装置の設計データを格納する記憶部（ＲＡＭ、ＲＯＭ等）や、
ＣＰＵ等を含むマイクロプロセッサを有し、レーザ光が光制御手段を通過して照射される
被照射基板の表面の位置などをコントロールする。例えば、被成膜基板を固定したステー
ジを移動させる場合、レーザ光の光源の射出タイミングと、ステージの移動速度を同期さ
せる。また、マスクを加熱することを防ぐため、制御装置でレーザ光源のオンオフ制御を
行い、ステージを移動させながら、マスクの開口を含む帯状の領域に選択的にレーザビー
ムを照射してもよい。本発明において、光吸収層全面またガス発生層全面にレーザ光を走
査する必要は特にない。
【００３２】
また、マスクの開口の上面形状は特に限定されず、列方向または行方向に順次配列するモ
ザイク型、列方向に単位画素をジグザグに配列するデルタ型、同一色の発光素子を画素列
単位で配列するストライプ型の画素配列に用いることができる。
【００３３】
なお、本明細書中における発光装置とは、フルカラー表示できる発光装置に限らず、発光
デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えば
ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐ
ｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒ
ｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプ
リント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌ
ａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含む
ものとする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の製造装置により、材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減できる
。また、本発明の製造装置により、蒸発させる領域の面積、または蒸発させる材料の量は
、限られているため、成膜室内壁に蒸発物が付着することを抑えることができる。従って
、成膜室内のクリーニングの頻度を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】製造装置を示す斜視図。
【図２】発光装置の作製方法を示す断面図。
【図３】マスクの開口とレーザ照射領域との位置関係を示す図。
【図４】マスクの開口とレーザ照射領域との位置関係を示す図。
【図５】マスクの開口とレーザ照射領域との位置関係を示す図。
【図６】発光装置の作製方法を示す断面図。
【図７】パッシブマトリクス型発光装置の上面図および断面図。
【図８】パッシブマトリクス型発光装置の斜視図。
【図９】パッシブマトリクス型発光装置の上面図。
【図１０】発光装置の構造を示す図。
【図１１】電気器具の例を示す図。
【図１２】電気器具の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は本発明の製造装置の一例を示す斜視図である。射出されるレーザ光はレーザ発振装
置１０３（ＹＡＧレーザ装置、エキシマレーザ装置など）から出力され、ビーム形状を矩
形状とするための第１の光学系１０４と、整形するための第２の光学系１０５と、平行光
線にするための第３の光学系１０６とを通過し、反射ミラー１０７で光路が被照射基板１
０１に対して垂直となる方向に曲げられる。その後、選択的に光透過する開口を有するマ
スク１１０にレーザビームを通過させて光吸収層１１４に照射する。
【００３８】
開口を有するマスク１１０は、レーザ光が照射されても耐えうる材料を用いる。また、開
口付近が鋭いテーパ形状のマスクを避け、開口の内壁がビームの進行方向に沿っているマ
スクを用いる。
【００３９】
また、被照射基板に設けられた層（光吸収層またはガス発生層）に照射されるレーザスポ
ットの形状は、矩形状または線状とすることが好ましく、具体的には、短辺が１ｍｍ〜５
ｍｍ、且つ長辺が１０ｍｍ〜５０ｍｍの矩形状とすればよい。また、大面積基板を用いる
場合には、処理時間を短縮するため、レーザスポットの長辺を２０ｃｍ〜１００ｃｍとす
ることが好ましい。また、図１に示すレーザ発振装置及び光学系を複数設置して大面積の
基板を短時間に処理してもよい。具体的には、複数のレーザ発振装置からレーザビームを
それぞれ照射して基板１枚における処理面積を分担してもよい。
【００４０】
なお、図１は一例であり、レーザ光の光路に配置する各光学系や電気光学素子の位置関係
は特に限定されない。例えば、レーザ発振装置１０３を被照射基板１０１の上方に配置し
、レーザ発振装置１０３から射出するレーザ光が被照射基板１０１の主平面に垂直な方向
となるように配置すれば、反射ミラーを用いずともよい。また、各光学系は、集光レンズ
、ビームエキスパンダ、ホモジナイザ、または偏光子などを用いればよく、これらを組み
合わせてもよい。また、各光学系としてスリットを組み合わせてもよい。
【００４１】
被照射面上でレーザビームの照射領域を２次元的に、適宜、走査させることによって、基
板の広い面積に照射を行う。走査するために、レーザビームの照射領域と基板とを相対的
に移動させる。ここでは、基板を保持している基板ステージ１０９を水平方向に移動させ
る移動手段（図示しない）で走査を行う。
【００４２】
また、制御装置１１６は、基板ステージ１０９を水平方向に移動させる移動手段も制御で
きるように連動させることが好ましい。さらに、制御装置１１６は、レーザ発振装置１０
３も制御できるように連動させることが好ましい。さらに、制御装置１１６は、位置マー
カを認識するための撮像素子１０８を有する位置アライメント機構と連動させることが好
ましい。
【００４３】
位置アライメント機構は、マスク１１０と、被照射基板１０１と、被成膜基板１００の位
置合わせを行う。また、マスク１１０と被照射基板１０１は接するように配置してもよい
が、マスク１１０からの熱が伝導することを防ぐために間隔をあけることが好ましい。
【００４４】
また、レーザが照射される被照射基板１０１には、一方の面に形成された光吸収層１１４
、材料層１１５の順に予め積層されている。光吸収層１１４は、耐熱性金属を用いること
が好ましく、例えばタングステンやタンタルなどを用いる。
【００４５】
また、被照射基板１０１と被成膜基板１００は、間隔距離ｄ、少なくとも５ｍｍ以下あけ
て配置する。また、被成膜基板１００に隔壁となる絶縁物が設けられている場合には、絶
縁物と材料層１１５を接触させて配置してもよい。
【００４６】
図１に示す製造装置を用いて成膜を行う場合には、少なくとも被照射基板１０１と被成膜
基板１００を真空チャンバー内に配置する。また、図１に示す構成を全て真空チャンバー
内に設置してもよい。
【００４７】
また、図１に示す製造装置は、被成膜基板１００の成膜面が上を向いた、所謂フェイスア
ップ方式の成膜装置の例を示しているが、フェイスダウン方式の成膜装置とすることもで
きる。また、被成膜基板１００が大面積基板である場合、基板の自重により基板の中心が
撓んでしまうことを抑えるために、被成膜基板１００の主平面を水平面に対して垂直に立
てる、所謂縦置き方式の装置とすることもできる。
【００４８】
また、被成膜基板１００を冷却する冷却手段をさらに設けることで、プラスチック基板な
どの可撓性基板を被成膜基板１００に用いることができる。
【００４９】
また、本実施の形態に示した製造装置を複数設け、マルチチャンバー型の製造装置にする
ことができる。勿論、他の成膜方法の成膜装置との組み合わせも可能である。また、本実
施の形態に示した製造装置を直列に複数並べて、インライン型の製造装置にすることもで
きる。
【００５０】
（実施の形態２）
ここで、図１に示す製造装置を用いて成膜する前後の様子を図２（Ａ）、図２（Ｂ）、及
び図２（Ｃ）に示す。
【００５１】
被照射基板２００として、透光性のガラス基板を用い、該基板上に光吸収層２０１を形成
し、該光吸収層上に有機化合物を含む層２０２を形成する。（図２（Ａ））
【００５２】
光吸収層２０１は、スパッタ法等でタンタル、チタン、モリブデン、またはタングステン
のターゲットまたはこれらの合金を用いたターゲットを用いて形成する。ここでは、スパ
ッタ法で１００ｎｍの厚さのタングステン膜を形成する。光吸収層２０１は、膜厚を１０
ｎｍより厚くすることでレーザビームを吸収して発熱させることができる。なお、光吸収
層２０１は、有機化合物を含む層２０２に含まれる有機化合物の昇華温度まで発熱するの
であれば、レーザビームの一部が透過してもよい。ただし、一部が透過する場合は、レー
ザビームが照射しても分解しない有機化合物を用いることが好ましい。
【００５３】
また、有機化合物を含む層２０２は、有機化合物（またはその前駆体）が溶媒に溶解また
は分散された液体を塗布液として湿式工程、例えばスピンコート法、スプレーコート法、
ディップコート法などを用いて塗布する。有機化合物を含む層２０２は、酸化モリブデン
などの無機材料と有機材料との複合材料を用いてもよい。有機化合物は、溶媒に溶解性が
あり、または分散性を持つことが好ましい。後の工程で被成膜基板２０６上に形成される
有機化合物を含む層２１１の膜厚及び均一性は、この塗布液の調節に依存する。従って、
有機化合物を塗布液に対して均一に溶解させる、または均一に分散させることが重要であ
る。また、スピンコート法を用いる場合、塗布液の粘度や、基板の回転数などで膜厚の調
節ができる。
【００５４】
溶媒としては、極性溶媒、または無極性溶媒を用いる。極性溶媒としては、水、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタ
ノール等の低級アルコールの他、ＴＨＦ、アセトニトリル、ジクロロメタン、ジクロロエ
タン、アニソールなどが挙げられ、これら複数種を混合して用いてもよい。また、無極性
溶媒としては、ヘキサン、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、酢酸エチル、テトラヒド
ロフラン、塩化メチレンなどが挙げられ、これら複数種を混合して用いてもよい。
【００５５】
有機化合物は、用いる溶媒に合わせて以下に示す発光物質から適宜選択すればよい。例え
ば、赤色系の発光を得たい場合は、例えば、４−ジシアノメチレン−２−イソプロピル−
６−［２−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ
−ピラン（略称：ＤＣＪＴＩ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−（１，
１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：
ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，
７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ
Ｂ）やペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス［２−（１０−メトキシ−１，
１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル）エテニル］ベンゼン等、６００ｎｍ
から６８０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈する物質を発光物質として用
いればよい。
【００５６】
また、緑色系の発光を得たいときは、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ
）、クマリン６やクマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：
Ａｌｑ３）等、５００ｎｍから５５０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する発光を呈す
る物質を発光物質として用いればよい。
【００５７】
また、青色系の発光を得たいときは、９，１０−ビス（２−ナフチル）−ｔｅｒｔ−ブチ
ルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェ
ニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略
称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−ガリ
ウム（略称：ＢＧａｑ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノ
ラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等、４２０ｎｍから５００ｎｍに発光スペクトル
のピークを有する発光を呈する物質を発光物質として用いればよい。
【００５８】
また、発光物質を分散させるために発光物質と共に用いる物質についても特に限定はなく
、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：
ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、または４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）
ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体の他、ビス［２−（２−ヒドロキシ
フェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニ
ル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）等の金属錯体等を用いることができ
る。
【００５９】
そして、光吸収層２０１および有機化合物を含む層２０２が形成された被照射基板の面に
対向する位置に被成膜基板２０６を配置する。また、本明細書中において、第１の電極と
は、発光素子の陽極、或いは陰極となる電極を指している。発光素子は、第１の電極と、
該第１の電極上に有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に第２の電極とを有す
る構成となっており、形成順序において先に基板に形成する電極を第１の電極と呼んでい
る。第１の電極２０７の端部は絶縁物２０８で覆う。第１の電極２０７に用いる材料とし
ては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、インジウムスズ酸化物膜
、シリコンを含むインジウムスズ酸化物膜、インジウム亜鉛酸化物膜、窒化チタン膜、ク
ロム膜、タングステン膜、亜鉛膜、白金膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミニウ
ムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタ
ン膜との３層構造等を用いることができる。
【００６０】
また、被照射基板２００のもう一方の面に対向する位置に開口を有するマスク２０５を配
置する。（図２（Ｂ））
【００６１】
そして、矩形のレーザビームをマスク２０５に照射してマスクの開口を通過したレーザビ
ームを光吸収層２０１の面上に走査する。レーザビームが照射された領域の光吸収層２０
１は発熱し、その熱エネルギーを利用して有機化合物を気化させる。気化した有機化合物
は、第１の電極２０７上に付着する。被成膜基板と被照射基板の間隔距離ｄは、５ｍｍ以
下の短い距離であるので、マスクの開口面積とほぼ同じサイズの面積で有機化合物を含む
層２１１が被成膜基板２０６上に成膜される。（図２（Ｃ））なお、成膜は減圧雰囲気で
行われる。その減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が５×１０−３Ｔｏ
ｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａとなるように真空排気
を行うことで得られる。
【００６２】
また、図２（Ｃ）ではレーザ光が被照射基板の主平面に対して垂直に照射している例を示
しているが特に限定されず、被照射基板の主平面に対して斜めに照射してもよい。例えば
、光学系や被照射基板の厚さを制御することで焦点距離を変更し、マスクの開口面積より
も縮小したサイズの面積で有機化合物を含む層を被成膜基板上に成膜することもできる。
【００６３】
次いで、電子ビーム蒸着法により第２の電極を形成する。第２の電極は、アルミニウムま
たは銀、またはそれらの合金を用いる。以上の工程で発光素子を形成することができる。
【００６４】
また、図２（Ｃ）では、レーザビームが照射された領域と重なる位置の有機化合物を含む
層２０２が消失している図を示しているが特に限定されず、有機化合物を含む層として有
機化合物を分散したポリマーを用いる場合、有機化合物を選択的に気化させ、ポリマーを
残存させてもよい。
【００６５】
また、図２（Ｃ）では、１回の成膜工程で隣り合う第１の電極２０７のそれぞれに成膜す
る例を示しているが、フルカラー表示装置を作製する場合には、複数回の成膜工程に分け
て発光色の異なる発光層をそれぞれ異なる領域に形成する。
【００６６】
フルカラー表示できる発光装置の作製例を以下に説明する。ここでは、３色の発光層を用
いる発光装置の例を示す。
【００６７】
図２（Ａ）に示す被照射基板を３枚用意する。それぞれの被照射基板には、それぞれ異な
る有機化合物を含む層を形成する。具体的には赤色発光層用の材料層を設けた第１の被照
射基板と、緑色発光層用の材料層を設けた第２の被照射基板と、青色発光層用の材料層を
設けた第３の被照射基板とを用意する。
【００６８】
また、第１の電極が設けられた被成膜基板を１枚用意する。なお、隣り合う第１の電極同
士が短絡しないように第１の電極の端部を覆う隔壁となる絶縁物を設けることが好ましい
。発光領域となる領域は、第１の電極の一部、即ち絶縁物と重ならずに露呈している領域
に相当する。
【００６９】
そして、被成膜基板と第１の被照射基板とを重ねる。さらに第１の被照射基板の上にマス
ク１４を重ね、マスク１４と被成膜基板とを位置合わせする。マスク１４には１つの発光
領域とほぼ同じサイズの開口１６が設けられている。この開口１６と、被成膜基板に設け
られた第１の電極との位置合わせをする必要があるため、マスク１４には位置合わせ用の
マーカを設けることが好ましい。また、被成膜基板にも位置合わせ用のマーカを設けるこ
とが好ましい。また、第１の被照射基板には光吸収層が設けられているため、位置合わせ
のマーカ周辺の光吸収層は予め除去しておくことが好ましい。また、第１の被照射基板に
は赤色発光層用の材料層が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の赤色発光層用
の材料層も予め除去しておくことが好ましい。
【００７０】
そして、線状のレーザビームの長辺方向が矩形状の開口１６の短辺と平行となるように照
射し、矩形状の開口１６の長辺方向に走査を行う。１つの画素サイズとほぼ同じサイズの
開口１６をそれぞれ設けたマスクを用いることで、隣り合う画素の間に材料層が形成され
ることを防ぐことができる。この開口１６を有するマスクとすると隣り合う画素の間にコ
ンタクト部を設けることができる。即ち、第１の電極とその上に第２の電極を有する発光
素子において、第１の電極と隣り合う第１の電極の間に、第１の電極上方に設けられる第
２の電極と電気的に接続する配線のためのコンタクトホールを形成することができる。開
口の形状を縦に並んだ２つの画素の合計サイズよりも長いストライプ形状とすると、その
間に材料層が形成されてしまうので、その材料層を除去する工程が必要となってしまう。
【００７１】
レーザビームが開口１６を通過して照射された領域は、光吸収層が発熱し、該光吸収層と
接している赤色発光層用の材料層に含まれている有機化合物が蒸発し、被成膜基板に設け
られている第１の電極上に１回目の成膜が行われる。１回目の成膜を終えたら、第１の被
照射基板は、被成膜基板と離れた箇所に移動させる。
【００７２】
次いで、被成膜基板と第２の被照射基板とを重ねる。そして、同じマスク１４を用いて、
重ねる位置を１回目の成膜時と１画素分ずらして重ねる。
【００７３】
そして、線状のレーザビームの長辺方向が矩形状の開口１６の短辺と平行となるように照
射し、矩形状の開口１６の長辺方向に走査を行う。
【００７４】
レーザビームが開口１６を通過して照射された領域は、光吸収層が発熱し、該光吸収層と
接している緑色発光層用の材料層に含まれている有機化合物が蒸発し、被成膜基板に設け
られている第１の電極上に２回目の成膜が行われる。２回目の成膜を終えたら、第２の被
照射基板は、被成膜基板と離れた箇所に移動させる。
【００７５】
次いで、被成膜基板と第３の被照射基板とを重ねる。そして、同じマスク１４を用いて重
ねる位置を１回目の成膜時と２画素分ずらして重ねる。
【００７６】
そして、線状のレーザビームの長辺方向が矩形状の開口１６の短辺と平行となるように照
射し、矩形状の開口１６の長辺方向に走査を行って３回目の成膜を行う。この３回目の成
膜を行う直前の様子が図３（Ａ）の上面図に相当する。また、開口１６と重なる位置には
、絶縁物２０で覆われていない第１の電極の露呈領域が位置している。図３（Ａ）中に示
す矢印の方向を走査方向１１として、線状のレーザビームの照射領域１０を相対的に移動
させる。なお、図３（Ａ）中に点線で示した領域の下方には既に１回目で成膜された第１
の膜２１と２回目で成膜された第２の膜２２が位置している。
【００７７】
そして、３回目の成膜により第３の膜２３を形成した後、マスク１４及び第３の被照射基
板を被成膜基板と離れた箇所に移動させる。その時の上面図が図３（Ｂ）に相当する。
【００７８】
こうして、第１の膜２１、第２の膜２２、第３の膜２３を一定の間隔を空けて選択的に成
膜する。そして、これらの膜上に、電子ビーム蒸着法により第２の電極を形成して発光素
子を形成する。
【００７９】
以上の工程でフルカラー表示装置を作製することができる。
【００８０】
ここでは、マスク１４の開口１６の形状を矩形とした例を示したが、特に限定されず、図
１に示したストライプ状の開口としてもよい。ストライプ状の開口とした場合、同じ発光
色となる発光領域の間にも成膜が行われるが、絶縁物２０の上に形成されるため、絶縁物
２０と重なる部分には、発光領域とはならない。
【００８１】
また、画素の配列も特に限定されず、図４（Ｂ）に示すような１つの画素形状を多角形、
例えば６角形としてもよく、第１の膜（Ｒ）４１、第２の膜（Ｇ）４２、第３の膜（Ｂ）
４３を配置してフルカラーのディスプレイを実現してもよい。図４（Ｂ）に示す多角形の
画素を形成するために、図４（Ａ）に示す６角形の開口３６を有するマスク３４を用いて
、レーザビームの照射領域１０を相対的に走査方向１１に移動させながら成膜を行って形
成すればよい。
【００８２】
また、３色の発光層を形成するために３回の成膜を行うことに限定されず、さらに多くの
成膜回数で形成してもよい。例えば１回目の成膜を行う際に図５に示すマスク５４を用い
、第１の被照射基板をそのままの位置としたまま、マスク５４を３画素分ずらしてレーザ
ビームの走査を行うことで２回目の成膜を行う。こうして成膜を繰り返すことで第１の膜
（Ｒ）の形成を終える。そして、同様にして第２の膜（Ｇ）、第３の膜（Ｂ）を形成する
。この成膜方法とすると、マスクの開口数を減らすことができ、隣接する開口との距離を
長くすることができるため、マスクの加工精度を上げることができる。また、図３（Ａ）
に示す開口ではレーザビームにより同時に加熱される光吸収層の複数の領域が隣り合うこ
とになるが、図５に示す開口の配置とした場合には、レーザビームにより同時に加熱され
る光吸収層の数が減り、熱伝導の影響を抑えることができる。また、行方向に並べられた
発光領域の間隔だけでなく、列方向に並べられた発光領域の間隔も狭くすることができる
。
【００８３】
また、線状のレーザビームの長辺方向が、前記走査手段で走査する方向と直交する例を示
したが、特に限定されない。また、マスクの開口とレーザビームの走査方向の関係も特に
限定されず、矩形の開口に対して開口の対角線と垂直な方向または平行な方向に走査して
もよい。この場合にもレーザビームにより同時に加熱される光吸収層の数が減り、熱伝導
の影響を抑えることができる。透光性のガラス基板は熱伝導が生じにくい基板であり、マ
スクが加熱され、その熱が光吸収層にまで伝導する恐れはほとんどないが、レーザビーム
の走査速度や強度によっては影響する恐れがあるため適宜調節する。
【００８４】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【００８５】
（実施の形態３）
実施の形態２では、光吸収層を用いる例を示したが、光吸収層に代えて光を照射するとガ
スを発生するガス発生層を用いる例を図６（Ａ）、図６（Ｂ）、及び図６（Ｃ）に示す。
【００８６】
被照射基板３００を用意する。被照射基板３００として透光性の石英基板を用い、該基板
上にガス発生層３０１を形成し、該ガス発生層３０１上に有機化合物を含む層３０２を形
成する。（図６（Ａ））
【００８７】
ガス発生層３０１は、２原子％以上２０原子％以下の濃度範囲で水素を含むアモルファス
シリコン膜や、紫外光を照射して分解が生じることによってガスを発生するアジド化合物
やジアゾ化合物や、微細気泡を内在させた樹脂組成物などを用いる。本実施の形態では、
ガス発生層３０１として、プラズマＣＶＤ法を用いて８原子％の濃度範囲で水素を含むア
モルファスシリコン膜を用いる。
【００８８】
また、有機化合物を含む層３０２は、実施の形態２に示した有機化合物を含む層２０２と
同じ材料を用いればよい。さらに、有機化合物を含む層３０２としては、昇華性や溶解性
を有さない有機化合物の凝集体（好ましくは分子数１０以下）を用いることもできる。有
機化合物を含む層３０２としては、低分子の有機材料、高分子の有機材料、低分子と高分
子の間の性質を持つ中分子の有機材料を用いることができる。また、有機化合物を含む層
３０２としては、有機材料と無機材料との複合材料も用いることができる。中分子の有機
材料とは、連鎖する分子の長さが５μｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下の有機化合物、ま
たは昇華性や溶解性を有さない有機化合物の凝集体（好ましくは分子数１０以下）を指し
ている。
【００８９】
そして、ガス発生層３０１および有機化合物を含む層３０２が形成された被照射基板の面
に対向する位置に被成膜基板３０６を配置する。本実施の形態では、被成膜基板に設けら
れた絶縁物３０８と、被照射基板に設けられた有機化合物を含む層３０２とが接するよう
に重ねて配置する。
【００９０】
次いで、被照射基板３００のもう一方の面に対向する位置に開口を有するマスク３０５を
配置する。（図６（Ｂ））
【００９１】
そして、矩形のレーザビームをマスク３０５に照射してマスクの開口を通過したレーザビ
ームをガス発生層３０１の面上に走査する。レーザビームが照射された領域のガス発生層
３０１はガスを発生して、有機化合物を含む層を部分的に剥離する。有機化合物を含む層
３０２は薄膜であるので、ガス発生層３０１のアブレーションにより剥離して、第１の電
極３０７上に付着する。また、ガス発生層３０１が除去されるため、レーザビームが照射
され、第１の電極３０７表面に密着する。こうして有機化合物を含む層３１１が被成膜基
板３０６上に成膜される（図６（Ｃ））。なお、成膜は、水分が除去された不活性ガス雰
囲気下で、大気圧で行う。また、成膜は、減圧雰囲気で行うこともできる。
【００９２】
また、第１の電極３０７上に付着後にもレーザビームが照射されるため、有機化合物を含
む層３０２として、光重合するモノマー（有機化合物）が溶媒に溶解または分散された液
体を塗布液として湿式工程、例えばスピンコート法、スプレーコート法、ディップコート
法などを用いて塗布した薄膜を用いてもよい。光重合するモノマーは、用いる溶媒に合わ
せて以下に示す発光物質から適宜選択すればよい。例えば、Ｎ−ビニルカルバゾール、９
，９’−ジメチル−２−ビニルフルオレン等のビニル基（Ｃ＝Ｃ−）やアクロイル基（Ｃ
＝Ｃ−ＣＯＯ−）、アリル基（Ｃ＝Ｃ−Ｃ−）の様な不飽和２重結合基を持つモノマーを
発光物質として用いればよい。また、光重合開始剤には、例えば２−クロロチオキトサン
やベンゾフェノン、ミヒラーケトン等のケトン系光重合開始剤、ジエトキシアセトフェノ
ンや２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等のアセトフェノン
系光重合開始剤やベンジル等を用いればよい。
【００９３】
また、必要であれば、有機化合物を含む層３１１を加熱する処理を行ってもよい。本実施
の形態では、アモルファスシリコン膜を用いているため、有機化合物を含む層３１１の表
面にシリコンの微粉が付着する恐れがあるが、その場合、有機化合物を含む層３１１の表
面を洗浄する処理を行ってもよい。また、ガス発生層３０１として、水素を含むアモルフ
ァスシリコン膜に代えて、ジアゾ化合物を用いる場合は、ガス発生層３０１が気化するた
め、洗浄する処理を行う必要はない。
【００９４】
また、本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることがで
きる。
【００９５】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
【実施例１】
【００９６】
ここではガラス基板にパッシブマトリクス型の発光装置を作製する例を図７、図８、及
び図９を用いて説明する。
【００９７】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型）発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列さ
れた複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設け
られており、その交差部に発光層或いは蛍光層が挟まれた構造となっている。従って、選
択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯するこ
とになる。
【００９８】
図７（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図７（Ａ）中の鎖線Ａ
−Ａ’で切断した断面図が図７（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図７（Ｃ
）である。
【００９９】
第１の基板１５０１上には、下地膜として絶縁膜１５０４を形成する。なお、下地膜が
必要でなければ特に形成しなくともよい。絶縁膜１５０４上には、ストライプ状に複数の
第１の電極１５１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極１５１３上には、各画
素に対応する開口部を有する隔壁１５１４が設けられ、開口部を有する隔壁１５１４は絶
縁材料（感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイ
ミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはＳＯＧ膜（例えば、アルキル
基を含むＳｉＯｘ膜））で構成されている。なお、各画素に対応する開口部が発光領域１
５２１となる。
【０１００】
開口部を有する隔壁１５１４上に、第１の電極１５１３と交差する互いに平行な複数の逆
テーパ状の隔壁１５２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁１５２２はフォトリソグラフィ
法に従い、未露光部分がパターンとしてネガ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより
多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成する。
【０１０１】
また、平行な複数の逆テーパ状の隔壁１５２２を形成した直後における斜視図を図８に
示す。なお、図７と同一の部分には同一の符号を用いている。
【０１０２】
逆テーパ状の隔壁１５２２の高さは、発光層を含む積層膜及び導電膜の膜厚より大きく
設定する。図８に示す構成を有する第１の基板に対して発光層を含む積層膜と、導電膜と
を積層形成すると、図７に示すように電気的に独立した複数の領域に分離され、発光層を
含む積層膜１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂと、第２の電極１５１６とが形成される
。第２の電極１５１６は、第１の電極１５１３と交差する方向に伸長する互いに平行なス
トライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁１５２２上にも発光層を含む積層膜及
び導電膜が形成されるが、発光層を含む積層膜１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂ及び
第２の電極１５１６とは分断されている。
【０１０３】
ここでは、発光層を含む積層膜１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂを選択的に形成し
、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られるフルカラー表示可能な発光装置を形成する例を
示している。発光層を含む積層膜１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂはそれぞれ互いに
平行なストライプパターンで形成されている。
【０１０４】
本実施例では、図１に示した製造装置を用いて発光層を含む積層膜を形成する。赤色の発
光が得られる発光層を形成した第１の被照射基板、緑色の発光が得られる発光層を形成し
た第２の被照射基板、青色の発光が得られる発光層を形成した第３の被照射基板をそれぞ
れ用意する。そして、第１の電極１５１３が設けられた被成膜基板も図１に示した製造装
置に搬入する。そして、基板の一辺と同じもしくはそれより長い照射面積を有するレーザ
ビームを第１の被照射基板に照射して光吸収層を加熱して成膜を行う。次いで、第２の被
照射基板、第３の被照射基板と適宜、成膜を選択的に行う。図１に示した製造装置を用い
ることで、選択的に成膜が可能であるため、逆テーパ状の隔壁１５２２を不要とすること
もできる。
【０１０５】
また、全面に同じ発光色を発光する発光層を含む積層膜を形成し、単色の発光素子を設
けてもよく、モノクロ表示可能な発光装置、或いはエリアカラー表示可能な発光装置とし
てもよい。また、白色発光が得られる発光装置として、カラーフィルタと組み合わせるこ
とによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０１０６】
また、必要であれば、封止缶や封止のためのガラス基板などの封止材を用いて封止する。
ここでは、第２の基板としてガラス基板を用い、シール材などの接着材を用いて第１の基
板と第２の基板とを貼り合わせ、シール材などの接着材で囲まれた空間を密閉なものとし
ている。密閉された空間には、充填材や、乾燥した不活性ガスを充填する。また、発光装
置の信頼性を向上させるために、第１の基板と封止材との間に乾燥材などを封入してもよ
い。乾燥材によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥材としては、酸
化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着に
よって水分を吸収する物質を用いることが可能である。なお、他の乾燥材として、ゼオラ
イトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。
【０１０７】
ただし、発光素子を覆って接する封止材が設けられ、十分に外気と遮断されている場合に
は、乾燥材は、特に設けなくともよい。
【０１０８】
次いで、ＦＰＣなどを実装した発光モジュールの上面図を図９に示す。
【０１０９】
図９に示すように画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交する
ように交差している。
【０１１０】
図７における第１の電極１５１３が図９の走査線１６０３に相当し、第２の電極１５１
６がデータ線１６０２に相当し、逆テーパ状の隔壁１５２２が隔壁１６０４に相当する。
データ線１６０２と走査線１６０３の間には発光層が挟まれており、領域１６０５で示さ
れる交差部が画素１つ分となる。
【０１１１】
なお、走査線１６０３は配線端で接続配線１６０８と電気的に接続され、接続配線１６
０８が入力端子１６０７を介してＦＰＣ１６０９ｂに接続される。また、データ線１６０
２は入力端子１６０６を介してＦＰＣ１６０９ａに接続される。
【０１１２】
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板
（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また
、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を
拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【０１１３】
以上の工程でフレキシブルなパッシブマトリクス型の発光装置を作製できる。本発明の
製造装置を用いて、逆テーパー形状の隔壁を不要とすることができれば、大幅に素子構造
を簡素化でき、また作製工程に要する時間を短縮できる。
【０１１４】
また、図９では、駆動回路を基板上に設けていない例を示したが、駆動回路を有するＩＣ
チップを実装させてもよい。
【０１１５】
ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送
する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実
装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装
してもよい。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形
成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、および走査線側ＩＣは、シ
リコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック
基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであってもよい。また、片側に一つのＩＣを設
けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。
【０１１６】
また、本実施例は、実施の形態１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることができる
。
【実施例２】
【０１１７】
本実施例では、図１の製造装置を用いて形成されたアクティブマトリクス型の発光装置
について図１０を用いて説明する。なお、図１０（Ａ）は発光装置を示す上面図、図１０
（Ｂ）は図１０（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１７０１は駆
動回路部（ソース側駆動回路）、１７０２は画素部、１７０３は駆動回路部（ゲート側駆
動回路）である。また、１７０４は封止基板、１７０５はシール材であり、シール材１７
０５で囲まれた内側である１７０７は、空間になっている。
【０１１８】
なお、１７０８はソース側駆動回路１７０１及びゲート側駆動回路１７０３に入力され
る信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリント
サーキット）１７０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を
受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線
基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置
本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする
。
【０１１９】
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１７１０上には駆動
回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路１
７０１と、画素部１７０２が示されている。
【０１２０】
なお、ソース側駆動回路１７０１はｎチャネル型ＴＦＴ１７２３とｐチャネル型ＴＦＴ
１７２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成する回路は
、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本
実施例では、同一基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその
必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１２１】
また、画素部１７０２はスイッチング用ＴＦＴ１７１１と、電流制御用ＴＦＴ１７１２
とそのドレインに電気的に接続された陽極１７１３とを含む複数の画素により形成される
。なお、陽極１７１３の端部を覆って絶縁物１７１４が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
【０１２２】
また、膜被覆性を良好なものとするため、絶縁物１７１４の上端部または下端部に曲率
を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物１７１４の材料としてポジ型の感
光性アクリルを用いた場合、絶縁物１７１４の上端部に曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）
を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物１７１４として、感光性の光によ
ってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性とな
るポジ型のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化
珪素、酸窒化珪素等、の両者を使用することができる。
【０１２３】
陽極１７１３上には、発光素子１７１５および陰極１７１６がそれぞれ形成されている
。ここで、陽極１７１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望
ましい。例えば、インジウムスズ酸化物膜、シリコンを含むインジウムスズ酸化物膜、イ
ンジウム亜鉛酸化物膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜など
の単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とア
ルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。また
、陽極１７１３をインジウムスズ酸化物膜とし、陽極１７１３と接続する電流制御用ＴＦ
Ｔ１７１２の配線を、窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜との積層構造、また
は窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層構造とすると、
配線としての抵抗も低く、インジウムスズ酸化物膜との良好なオーミックコンタクトがと
れ、さらに陽極１７１３を陽極として機能させることができる。また、陽極１７１３は、
発光素子１７１５における第１の陽極と同一の物質で形成されていても良い。もしくは、
陽極１７１３は発光素子１７１５の第１の陽極と接して積層されていても良い。
【０１２４】
また、発光素子１７１５は、陽極１７１３と有機化合物を含む層１７００と陰極１７１
６とを積層した構成であり、具体的には、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸
送層、または電子注入層を適宜、積層する。実施の形態１または実施の形態３のいずれか
一の成膜装置を用いて形成すればよい。
【０１２５】
さらに、陰極１７１６に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌ
ｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、フッ化カルシウム、また
は窒化カルシウム）を用いればよいが、これらに限定されることはなく、適切な電子注入
材料を選択することにより、多様な導電膜を適用することができる。なお、発光素子１７
１５からの発光を陰極１７１６を透過させる場合には、陰極１７１６として、膜厚を薄く
した金属薄膜と、透明導電膜である酸化インジウム酸化スズ合金、酸化インジウム酸化亜
鉛合金、酸化亜鉛等との積層を用いる手法を適用できる。また、陰極１７１６は、発光素
子１７１５における第２の陰極と同一の物質で形成されていても良い。もしくは、陰極１
７１６は発光素子１７１５の第２の陰極と接して積層されていても良い。
【０１２６】
さらにシール材１７０５で封止基板１７０４を素子基板１７１０と貼り合わせることによ
り、素子基板１７１０、封止基板１７０４、およびシール材１７０５で囲まれた空間１７
０７に発光素子１７１５が備えられた構造になっている。なお、空間１７０７には、不活
性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材１７０５で充填される構成
も含むものとする。
【０１２７】
なお、シール材１７０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料
はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板１７０
４に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅ
ｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、ポリエステ
ルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１２８】
以上のようにして、本発明の製造装置を用いて、発光素子を有する発光装置を得ることが
できる。アクティブマトリクス型の発光装置は、ＴＦＴを作製するため、１枚あたりの製
造コストが高くなりやすいが、膜厚モニタを用いない製造装置である図１に示す本発明の
製造装置に大面積基板を用いて基板１枚当りの成膜処理時間を大幅に短縮し、発光装置１
つ当たりの大幅な低コスト化を図ることができる。また、材料の利用効率を上げることが
できるため、製造コストの低コスト化を図ることができる。
【０１２９】
なお、本実施例に示す発光装置は、実施の形態１に示した成膜装置、または実施の形態２
または実施の形態３に示した成膜方法を自由に組み合わせて実施することが可能である。
さらに本実施例に示す発光装置は、必要に応じてカラーフィルター等の色度変換膜を用い
てもよい。
【０１３０】
また、画素部１７０２に配置されるＴＦＴの活性層としては、非晶質半導体膜、結晶構
造を含む半導体膜、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを適宜用いることができる。さ
らにＴＦＴの活性層として、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造
を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持
ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるセミアモルファス半導体膜（微結晶半導体
膜、マイクロクリスタル半導体膜とも呼ばれる）も用いることができる。セミアモルファ
ス半導体膜は、少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶粒を含んでお
り、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。また、セミア
モルファス半導体膜は、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２
２０）の回折ピークが観測される。また、セミアモルファス半導体膜は、未結合手（ダン
グリングボンド）を中和させるため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ
以上含ませている。セミアモルファス半導体膜の作製方法としては、材料ガス、例えばＳ
ｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４
などをグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。これらの材料ガスをＨ２、又は
、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して
も良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周
波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとする。基板加熱温
度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃とする。膜中の不純物元素として
、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０２０ｃｍ−１以下とすることが望
ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９／ｃｍ３
以下とする。なお、セミアモルファス半導体膜を活性層としたＴＦＴの電界効果移動度μ
は、１〜１０ｃｍ２／Ｖｓｅｃである。
【実施例３】
【０１３１】
本実施例では、本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する発光装置を用い
て完成させた様々な電気器具について、図１１を用いて説明する。
【０１３２】
本発明の製造装置を用いて形成された電気器具として、テレビジョン、ビデオカメラ、デ
ジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナ
ビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート
型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電
話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデ
ジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置
を備えた装置）、照明器具などが挙げられる。これらの電気器具の具体例を図１１に示す
。
【０１３３】
図１１（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピ
ーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。本発明を用いて形成される発光装
置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、パーソナル
コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。
本発明の製造装置により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価な表示装置を提
供することができる。
【０１３４】
図１１（Ｂ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、
表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、マウス８１０６等を含
む。本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する発光装置をその表示部８１０
３に用いることにより作製される。本発明の製造装置により大幅な製造コストの低減を図
ることができ、安価なノート型パーソナルコンピュータを提供することができる。
【０１３５】
図１１（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外
部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７
、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。本発明の製造装置
を用いて形成された発光素子を有する発光装置をその表示部８２０２に用いることにより
作製される。本発明の製造装置により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価な
ビデオカメラを提供することができる。
【０１３６】
図１１（Ｄ）は卓上照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３
、支柱８３０４、台８３０５、電源８３０６を含む。本発明の製造装置を用いて形成され
る発光装置を照明部８３０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固
定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。本発明の製造装置により大幅
な製造コストの低減を図ることができ、安価な卓上照明器具を提供することができる。
【０１３７】
ここで、図１１（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３
、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０
７、アンテナ８４０８等を含む。本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する
発光装置をその表示部８４０３に用いることにより作製される。本発明の製造装置により
大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０１３８】
また、本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する発光装置を照明装置または
表示パネルに搭載した移動体の応用例について、図１２にて説明する。本実施例において
、移動体としては電車車両本体、自動車車体、飛行機車体など、例えば自動二輪車、自動
四輪車（自動車、バス等を含む）、電車（モノレール、鉄道等を含む）、船舶等、多岐に
渡る。
【０１３９】
本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する発光装置を表示部に有する表示パ
ネルの例について、表示装置一体型の移動体をその一例として、図１２に示す。図１２は
、表示装置一体型の移動体の例として自動車の車体９５０２に一体に取り付けられた表示
パネル９５０１の例について示す。図１２に示す表示部に有する表示パネル９５０１は、
自動車の車体と一体に取り付けられており、車体の動作や車体内外から入力される情報を
オンデマンドに表示でき、自動車の目的地までのナビゲーション機能をも有する。また、
表示パネル９５０１を車内の照明として用いることもできる。
【０１４０】
なお、本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する発光装置は、図１２で示し
た車体のフロント部にのみ適用可能であることに限定されることなく、その形状を異なら
せることにより、天井、ガラス窓、ドアなどありとあらゆる場所に適用可能であり、照明
装置または表示装置として機能する。
【０１４１】
以上のようにして、本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を用いた電気器具や
照明器具を得ることができる。本発明の製造装置を用いて形成された発光素子を有する発
光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電気器具に適用すること
が可能である。
【０１４２】
なお、本実施例に示す発光装置は、実施の形態１、または実施の形態３に示した成膜装置
、または実施の形態２に示した成膜方法を自由に組み合わせて実施することが可能である
。また、実施例１乃至３のいずれか一を自由に組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【０１４３】
１０：照射領域
１１：走査方向
１４：マスク
１６：開口
２０：絶縁物
２１：第１の膜
２２：第２の膜
２３：第３の膜
３４：マスク
３６：開口
４１：第１の膜
４２：第２の膜
４３：第３の膜
５４：マスク
５６：開口
１００：被成膜基板
１０１：被照射基板
１０３：レーザ発振装置
１０４：第１の光学系
１０５：第２の光学系
１０６：第３の光学系
１０８：撮像素子
１０９：基板ステージ
１１０：マスク
１１４：光吸収層
１１５：材料層
１１６：制御装置
２００：被照射基板
２０１：光吸収層
２０２：有機化合物を含む層
２０５：マスク
２０６：被成膜基板
２０７：第１の電極
２０８：絶縁物
２１１：有機化合物を含む層
３００：被照射基板
３０１：ガス発生層
３０２：有機化合物を含む層
３０５：マスク
３０６：被成膜基板
３０７：第１の電極
３０８：絶縁物
３１１：有機化合物を含む層
１５０１：第１の基板
１５０４：絶縁膜
１５１３：第１の電極
１５１４：隔壁
１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂ：発光層を含む積層膜
１５１６：第２の電極
１５２１：発光領域
１５２２：逆テーパ状の隔壁
１６０１：第１の基板
１６０２：データ線
１６０３：走査線
１６０４：隔壁
１６０５：領域
１６０７：入力端子
１６０８：接続配線
１６０９ａ、１６０９ｂ：ＦＰＣ
１７００  有機化合物を含む層
１７０１  ソース側駆動回路
１７０２  画素部
１７０３  ゲート側駆動回路
１７０４  封止基板
１７０５  シール材
１７０７  空間
１７０９  ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１７１０  素子基板
１７１１  スイッチング用ＴＦＴ
１７１２  電流制御用ＴＦＴ
１７１３  陽極
１７１４  絶縁物
１７１５  発光素子
１７１６  陰極
１７２３  ｎチャネル型ＴＦＴ
１７２４  ｐチャネル型ＴＦＴ
８００１  筐体
８００２  支持台
８００３  表示部
８００４  スピーカー部  
８００５  ビデオ入力端子
８１０１  本体
８１０２  筐体
８１０３  表示部
８１０４  キーボード
８１０５  外部接続ポート
８１０６  マウス
８２０１  本体
８２０２  表示部
８２０３  筐体
８２０４  外部接続ポート
８２０５  リモコン受信部
８２０６  受像部
８２０７  バッテリー
８２０８  音声入力部
８２０９  操作キー
８３０１  照明部
８３０２  傘
８３０３  可変アーム
８３０４  支柱
８３０５  台
８３０６  電源
８４０１  本体
８４０２  筐体
８４０３  表示部
８４０４  音声入力部
８４０５  音声出力部
８４０６  操作キー
８４０７  外部接続ポート
８４０８  アンテナ
９５０１    車体
９５０２    表示パネル
【図１】
0005957098.tif 000002
【図２】
0005957098.tif 000003
【図３】
0005957098.tif 000004
【図４】
0005957098.tif 000005
【図５】
0005957098.tif 000006
【図６】
0005957098.tif 000007
【図７】
0005957098.tif 000008
【図８】
0005957098.tif 000009
【図９】
0005957098.tif 000010
【図１０】
0005957098.tif 000011
【図１１】
0005957098.tif 000012
【図１２】
0005957098.tif 000013