(57)【要約】【課題】低コストかつ簡便な方法でスループットの高い発光装置の作製方法を提供する。【解決手段】本発明は、減圧下或いは大気圧下で発光性材料を含む溶液を陽極もしくは陰極に向けて噴射した後、スピン回転させて前記陽極もしくは陰極上に堆積させて導電性高分子からなる層を形成し、減圧下でインクジェット法により発光層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法である。本発明により膜の均一性が増し、材料効率も高いため、低コストかつ簡便な方法でありながら、スループットの高い作製方法を提供することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項４】
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項５】
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項６】
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項７】
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項８】
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一において、前記第１の有機化合物を含む溶液を噴射する際、前記基板を室温（典型的には２０℃）〜２００℃に加熱することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか一において、前記第２の有機化合物を含む溶液を噴射する際、前記基板を室温（典型的には２０℃）〜２００℃に加熱することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、前記減圧下とは、１×１０２〜２×１０４Ｐａの不活性雰囲気中であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、前記減圧下とは、１〜５×１０４Ｐａであることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれか一において、前記発光体組成物層を形成した後、該発光体組成物層上に陰極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれか一において、前記溶液は、複数のノズルから噴射されることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれか一において、前記発光体組成物層は、発光性材料、正孔輸送性材料もしくは電子輸送性材料であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか一において、前記発光体組成物層は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層もしくは電子阻止層から選ばれた層として機能する薄膜またはこれらの積層薄膜であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか一において、前記陽極の端部は絶縁物からなる隔壁で覆われていることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一において、減圧下で溶液を噴射する際、基板は、基板面が重力方向と垂直になるよう設置され、ノズルが基板の上方に設置されることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１９】
請求項１乃至請求項１７のいずれか一において、減圧下で溶液を噴射する際、基板は、基板面が重力方向と垂直になるよう設置され、ノズルが基板の下方に設置されることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２０】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一において、前記発光体組成物を間欠的に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１９のいずれか一において、前記発光体組成物を連続的に堆積させる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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陽極、陰極及び該陽極と陰極との間にエレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）と呼ばれる現象により発光する薄膜（以下、発光層という。）を挟んだ構造からなる素子（以下、発光素子という。）を基体上に備えた表示装置（以下、発光装置という。）に係る技術分野及び該発光装置を映像表示部に備えた電子機器に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像表示用ディスプレイとして、有機発光パネルまたは有機発光ダイオードなどと呼ばれる発光装置の開発が急がれている。これは、正孔を注入するための電極（以下、陽極という。）と電子を注入するための電極（以下、陰極という。）の間に設けられた発光層で正孔及び電子を再結合させることによりエレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）と呼ばれる発光現象を発生させ、その発光のオン／オフを制御することにより映像表示を可能とするものである。
【０００３】
有機発光素子は薄型軽量・高速応答性・直流低電圧駆動などの特性を有しており、次世代のフラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、自発光型であり視野角が広いことから、視認性も比較的良好であり、特に車載用の表示画面や携帯機器の表示画面に用いる素子として有効と考えられている。実際、車載用のカーオーディオの中には、エリアカラーの表示画面に有機発光素子が用いられているものもある。
【０００４】
さらに、有機発光素子は、発光色のバリエーションに富んでいることも特色の一つである。このような色彩の豊かさの要因は、有機化合物自体の多様性にある。すなわち、分子設計（例えば置換基の導入）等により様々な発光色の材料を開発できるという柔軟性が、色彩の豊かさを生んでいる。
【０００５】
これらの観点から、有機発光素子の最も大きな応用分野は、モノカラーやエリアカラーの表示装置はもちろんのこと、フルカラーの表示装置であると言っても過言ではない。有機発光素子の特徴を考慮し、様々なフルカラー化の手法が考案されている。例えば、光の三原色である赤色、緑色、青色のそれぞれの発光色を呈する有機発光素子を、シャドウマスク技術を用いて塗り分け、それぞれを画素とする手法（以下、「塗り分け方式」と記す）、あるいは、青色の有機発光素子を発光源として用い、その青色の光を有機蛍光材料からなる色変換層によって緑色および赤色に変換することで、光の三原色を得る手法（以下、「ＣＣＭ方式」と記す）、あるいは、白色の有機発光素子を発光源として用い、液晶表示装置などで用いられているカラーフィルターを設けることで、光の三原色を得る手法（以下、「ＣＦ方式」と記す）などがある。
【０００６】
また、これらいずれの構成においても、有機発光素子をマトリクス状の各画素として配置することにより形成される表示装置に対しては、パッシブマトリクス駆動（単純マトリクス型）やアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型）のような駆動方法が用いられている。なお、画素密度が多くなる場合には、画素ごとにスイッチ（例えばトランジスタなどの非線形素子）が設けられているアクティブマトリクス型の方が、低電圧で駆動できるため有利であると言われている。
【０００７】
これら発光装置に使用される発光層としては、主に有機薄膜が主に用いられ、低分子材料を蒸着法によって成膜するのが主流であったが、最近では高分子材料に注目が集まり、スピンコート法、インクジェット法、印刷法といった溶液塗布による手法の開発が活発に進んでいる。特に、インクジェット法による有機薄膜の成膜は、既に実用化レベルに近づいており、その基礎的な技術は、特許文献１等に開示されている。
【０００８】
インクジェット法は、従来プリンター等に使用されていたインクジェット方式を薄膜形成に転用した技術であり、インクの代わりに、有機薄膜の材料となる溶質を水やアルコール等の溶媒に溶かしたものまたは分散させたものを用い、画素ごとに液滴として塗布していく手法である。当然ながら、画素（実際には各画素に設けられる画素電極）上に付着した液滴は多量の溶媒成分を含むため、これを除去するために溶媒成分を揮発させるための工程（以下、焼成工程という。）が必要となる。即ち、インクジェット法により液滴を塗布した後、画素全体を加熱して溶媒成分を揮発させ、残存した溶質（有機薄膜の材料）を薄膜化するのである。
【０００９】
また、スピンコート法は、基板を高速回転させ、余剰の塗布液を振り切り飛散させるため、材料の利用効率が低く、高価な有機材料を用いる場合、特にコストが高くなってしまうという点で改善の余地が残る技術であった。
【００１０】
全面に塗布するスピンコート法に比べ、所定の箇所に数滴の液滴を着弾させるインクジェット法は、均一な膜厚の成膜を行うことが困難となっている。
【００１１】
以上のように、インクジェット法による成膜法は、低コストで簡便な手法であり、スループットも早く、材料の利用効率が高いという利点があるものの、均一な膜厚を得ることが困難という点で改善の余地が残る技術であった。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−１２３７７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、溶液を塗布することにより薄膜を成膜する手法において、材料の利用効率が高く、且つ、均一な膜厚を得る技術を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、隔壁（バンク、土手とも呼ばれる）で区切られた領域（画素電極（陽極もしくは陰極）が露呈している領域）に向けて有機化合物（代表的には導電性高分子）を含む溶液をインクジェット法により噴射し、前記導電性高分子からなる層を前記画素電極上に堆積させた後、スピン回転させることで膜厚を均一にすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記インクジェット法での工程を大気圧下、或いは減圧下で行うことを特徴としている。
【００１６】
また、上記導電性高分子からなる層は、高分子化合物にアクセプタまたはドナーを添加したものであり、例えば、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）メタノール溶液、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ（バイエル社商標ＶＰＡ１  ４０８３）、またはＰＰＢＡなどを塗布し、焼成して得られた層を用いることができ、これらの層は、キャリア注入層やキャリア輸送層として機能する。また、本明細書では、これらの層を総称してＰＴＦ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｈａｒｇｅ  ｔｒａｎａｐａｒｅｎｔ＆Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｆｉｌｍ）とも呼ぶ。なお、前記導電性高分子からなる層の導電率は、１０−２Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
なお、焼成工程は、減圧での加熱処理、または不活性ガス雰囲気下での加熱処理とすればよく、焼成工程の他の加熱手段としてランプ等の光源を用いて赤外光以上の波長の光を照射してもよい。
【００１８】
また、上記スピン回転させる際は、大気圧下、或いは減圧下で行う。スピン回転を減圧下におくことで、不純物を混入させることなく膜厚を均一にすることができる。なお、各画素に共通な層を形成する場合には、スピン回転によって隔壁に囲まれた領域のみならず、隔壁上にも有機化合物を含む層が薄く形成されてもよい。隔壁のなだらかな側壁において、画素電極から離れるに従って膜厚が薄くなるようにすることで、その上に成膜される膜のカバレッジおよび膜厚均一性を良好なものとすることができる。特に、画素電極表面に凹凸や微小な粒子が存在している場合、ダークスポットと呼ばれる欠陥が生じることがあるが、導電性高分子からなる層の膜厚を厚めにすることでこれらの影響を低減することができる。
【００１９】
加えて、上記スピン回転させる際、スピンコート法よりも少量の溶液（有機化合物を含む溶液、または溶媒）を滴下させてもよい。
【００２０】
こうして均一な膜厚が得られた有機化合物材料（導電性高分子など）からなる層上に発光体組成物を含む溶液をインクジェット法により減圧下で噴射し、堆積させて発光体を構成する。例えば、赤色発光材料にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光材料にはポリフェニレンビニレン、青色発光材料にはポリフェニレンビニレンおよびポリアルキルフェニレンを用いればよい。インクジェット法により積層を行う場合には、後に行われる溶液の噴射、塗布によって、先に成膜されている層を変化させない材料（溶媒）を用いることが好ましい。
【００２１】
白色発光を得る場合には、発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を噴射、塗布すればよい。白色発光する方向に赤色発光以外を吸収する着色層（Ｒ）、緑色発光以外を吸収する着色層（Ｇ）、青色発光以外を吸収する着色層（Ｂ）をそれぞれ設けたカラーフィルタを形成することにより、発光素子からの白色発光をそれぞれ分離して、赤色発光、緑色発光、青色発光として得ることができる。
【００２２】
また、ここでは有機化合物層を積層とした例を示したが、有機化合物層を単層とすることもできる。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。
【００２３】
減圧下（真空中とも呼ばれる）とは、大気圧よりも低い圧力下であることを指し、窒素、希ガスその他の不活性ガスで充填された雰囲気（以下、不活性雰囲気という。）では１×１０２〜２×１０４Ｐａ（好ましくは、５×１０２〜５×１０３Ｐａ）とすれば良い。インクジェット法での工程を減圧下におくことで、雰囲気中に噴射された液滴は画素電極に到達するまでの間、常に液滴から溶媒が揮発し、その体積は減少していく。揮発性の高い溶媒を用いた場合、画素電極上に到達した時点である程度の溶媒が揮発し、後の焼成時間を短縮することができる。
【００２４】
また、揮発性の高い溶媒を使わずに沸点の高い溶媒を用いれば、液滴の噴射口における乾燥によってノズル先端が目詰まりを起こす等の不安を排除することができる。その際、画素電極を加熱（発光体の耐熱性を考慮して室温（典型的には２０℃）〜３００℃、さらに好ましくは５０〜２００℃が良い。）しておけば、画素電極に液滴が到達する共に揮発が開始され、他の画素に液滴を噴射すると同時に焼成工程を済ませることもできる。勿論、上記方法により液滴が画素電極に到達するまでの間、常に液滴から溶媒が揮発するようにし、さらに画素電極も加熱しておくことによりさらなる膜質の向上を図ることができる。
【００２５】
上記沸点の高い溶媒としては、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ＨＭＰＡ（ヘキサメチルホスホアミド）その他の極性溶媒を用いることができる。また、極性の低い溶媒においても、キシレン等のアルキルベンゼン（特にドデシルベンゼンの如き長鎖アルキルベンゼンが好ましい。）のような芳香族系溶媒を用いても良い。例えば、テトラリンとドデシルベンゼンを１：１で混合した溶媒等を用いることができる。
【００２６】
また、揮発性の高い溶媒としては、メタノール、エタノール等のアルコール類が挙げられる。
【００２７】
また、上記本発明において、発光体とは、キャリア注入層（正孔注入層又は電子注入層）、キャリア輸送層（正孔輸送層又は電子輸送層）、キャリア阻止層（正孔阻止層又は電子阻止層）、発光層その他のキャリアの再結合に寄与する有機化合物もしくは無機化合物またはこれらの積層体をいう。また、発光体組成物とは、これらの発光体の材料となる組成物をいい、有機化合物、無機化合物であるとを問わない。発光体組成物は、大別して発光性材料もしくはキャリア（正孔又は電子）輸送性材料がある。
【００２８】
発光性材料とは、正孔及び電子を注入することによりエレクトロルミネセンスによる発光現象を発生させる材料である。このような発光性材料は、無機化合物にも有機化合物にも見られるが、本発明の如き溶液を塗布する方法においては、有機化合物を用いることが好ましい。また、発光性材料としては、一重項励起により蛍光を発する材料を用いても良いし、三重項励起により燐光を発する材料を用いても良い。また、正孔輸送性材料とは、正孔が移動し易い材料であり、電子輸送性材料とは、電子が移動し易い材料である。
【００２９】
本明細書で開示する発明の構成１は、
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３０】
また、大気圧下で基板をスピンさせてもよく、他の発明の構成２は、
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３１】
また、大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を噴射させてもよく、他の発明の構成３は、
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３２】
また、大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を噴射させ、大気圧下で基板をスピンさせてもよく、他の発明の構成４は、
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させた後、減圧下で加熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３３】
また、上記構成１における減圧下で加熱処理の工程順序を変えてもよく、他の発明の構成５は、
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３４】
また、上記構成２における減圧下で加熱処理の工程順序を変えてもよく、他の発明の構成６は、
減圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３５】
また、上記構成３における減圧下で加熱処理の工程順序を変えてもよく、他の発明の構成７は、
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、減圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３６】
また、上記構成４における減圧下で加熱処理の工程順序を変えてもよく、他の発明の構成８は、
大気圧下で第１の有機化合物を含む溶液を基板上に設けられた陽極に向けて噴射した後、大気圧下で基板をスピンさせて前記陽極上に導電性高分子からなる層を形成し、
減圧下で加熱処理を行った後、減圧下で第２の有機化合物を含む溶液を前記陽極に向けて噴射し、発光体組成物層を前記導電性高分子からなる層上に堆積させることを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３７】
また、上記各構成において、前記第１の有機化合物を含む溶液を噴射する際、前記基板を室温（典型的には２０℃）〜２００℃に加熱することを特徴としている。また、前記第２の有機化合物を含む溶液を噴射する際、前記基板を室温（典型的には２０℃）〜２００℃に加熱してもよい。
【００３８】
また、上記各構成において、前記発光体組成物層を形成した後、該発光体組成物層上に陰極を形成することを特徴としている。
【００３９】
また、上記各構成において、前記溶液は、複数のノズルから噴射されることを特徴としている。
【００４０】
また、上記各構成において、前記発光体組成物層は、発光性材料、正孔輸送性材料もしくは電子輸送性材料であることを特徴としている。
【００４１】
また、上記各構成において、前記発光体組成物層は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層もしくは電子阻止層から選ばれた層として機能する薄膜またはこれらの積層薄膜であることを特徴としている。
【００４２】
また、上記各構成において、前記陽極の端部は絶縁物からなる隔壁で覆われていることを特徴としている。
【００４３】
また、上記各構成において、減圧下で溶液を噴射する際、基板は、基板面が重力方向と垂直になるよう設置され、ノズルが基板の上方に設置されることを特徴としている。或いは、減圧下で溶液を噴射する際、基板は、基板面が重力方向と垂直になるよう設置され、ノズルが基板の下方に設置されることを特徴としている。
【００４４】
また、上記各構成において、前記発光体組成物を間欠的に堆積させることを特徴としている。或いは、前記発光体組成物を連続的に堆積させることを特徴としている。
【００４５】
また、導電性高分子からなる層をインクジェット法ではなく、スピンコート法による全面塗布を行い、その上に発光体組成物を含む溶液をインクジェット法により減圧下で噴射し、堆積させて発光体を構成してもよい。ただし、この場合には、スピンコート法によって全面塗布が行われているため、端子部などの成膜が不要な領域はＯ２アッシングなどで選択的に除去する必要がある。
【００４６】
また、本発明は、スピンコート法による成膜と、減圧下でのインクジェット法による成膜とを適宜、自由に組み合わせることができる。例えば、陽極上に減圧下でのインクジェット法による成膜を行った後、スピンコート法により全面塗布し、さらに減圧下でのインクジェット法による成膜を行ってもよい。
【００４７】
また、本発明で開示する成膜装置に関して以下のような特徴を有している。なお、本発明の成膜装置の一例を図１に示している。
【００４８】
複数のノズルと、圧電素子とを有するヘッド部を備えた成膜装置であって、
成膜室を減圧にする手段と、
液体を蓄えている容器と、
該容器から前記ヘッド部のノズルに前記液体を供給する供給管と、
前記成膜室内の圧力と前記容器との圧力を調節する手段とを有し、
一つのノズルに対して複数の供給管を有していることを特徴としている成膜装置である。
【００４９】
また、上記構成において、前記ヘッド部は、逆流防止機構を有していることを特徴としている成膜装置である。
【００５０】
また、ノズル毎に異なる容器を用意し、異なる量の液体を吐出させてもよく、本発明の他の構成は、
複数のノズルと、圧電素子とを有するヘッド部を備えた成膜装置であって、
成膜室を減圧にする手段と、
異なる液体を蓄えている複数の容器と、
該複数の容器から前記ヘッド部のノズルに前記液体をそれぞれ供給する供給管と、
前記成膜室内の圧力と前記容器との圧力を調節する手段とを有し、
一つのノズルに対して複数の供給管を有していることを特徴としている成膜装置である。
【００５１】
なお、ヘッド部とは、圧電素子、ノズル（ノズルプレート含む）、供給管、逆流防止機構、支持体などを含むインクヘッド部分全体を指している。
【００５２】
なお、本発明は、パッシブマトリクス型の発光装置の作製についてもアクティブマトリクス型の発光装置の作製についても実施することが可能であり、特に発光装置の形態に限定されるものではない。また、本発明は、面光源または電飾用装置となるエリアカラーの発光装置に適用することができる。また、発光性材料は、有機化合物に限らず無機化合物についても実施可能である。
【００５３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００５４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。図１（Ａ）は、有機化合物を含む溶液が噴射された直後の状態を表し、図１（Ｂ）は、有機化合物の液滴が陽極もしくは陰極に到達して薄膜（有機化合物層）が形成された状態を表している。
【００５５】
図１（Ａ）において、１０１は陽極もしくは陰極であり、１０２は各画素を画定する絶縁体からなる隔壁である。また、１０４は溶液を塗布するための装置（以下、溶液塗布装置という。）におけるヘッド部を拡大したものであり、一部分については内部構造を示している。図１（Ａ）に示すように、一つのノズルに対して溶液１０７の通路（供給管）は２つ設けてあり、噴射後の液滴が飛行曲がりしないようになっている。また、片側の供給ラインが詰まってしまってももう片側の供給管でカバーすることができる。また、１つのノズルにつながっている２つの供給管が異なる供給容器に接続されててもよい。
【００５６】
また、図１（Ａ）に示すように、ボール１１１を利用した逆流防止機構１１０が設けてある。断面Ａにはボールの遊動量を規制する突起が設けてあり、ボールの脇をインクが流れるようになっている。また、ボールは供給管の直径よりやや小さい直径であり、ある範囲で遊動可能となっている。また、このボールは、急峻なインクの流れを緩和する役割も果たしている。また、供給管は途中で細くなっており、断面Ｂにおいてはボールの直径よりも小さく、インクが逆流した場合にボールが供給管を完全に塞ぐようになっている。ヘッド部１０４は、有機化合物を含む溶液を噴射する機能を持つ複数の噴射部１０５を有しており、それぞれに圧電素子（ピエゾ素子）１０６が設けられる。圧電素子は、供給管を塞ぐように設けてあり、振動によって僅かに管内壁との間に隙間ができ、その隙間にインクを通過させる。成膜室内が減圧されているので僅かな隙間でも勢いよく噴射することができる。また、噴射部１０５のそれぞれには有機化合物を含む溶液１０７が充填されている。なお、図１（Ａ）は圧電素子の振動によりシャッターが閉の状態を示している。
【００５７】
なお、図１（Ａ）においては５つの噴射部しか説明していないが、並列に複数の噴射部（ノズル）を並べることも可能であり、スループットを考慮すると画素部の一行分もしくは一列分の画素数（ピクセル数）に相当する数だけ並べることが最も望ましいと言える。
【００５８】
また、ヘッド部１０４と陽極もしくは陰極１０１との間の空間１０８が減圧、即ち大気圧よりも低い圧力に維持する。具体的には、不活性雰囲気では１×１０２〜２×１０４Ｐａ（好ましくは、５×１０２〜５×１０３Ｐａ）である。噴射部１０５に充填された有機化合物を含む溶液１０７は、圧電素子１０６により供給管を開閉し、成膜室内を減圧にすることでノズルから引き出され、画素電極１０１に向かって噴射される。そして、噴射された液滴１０９は、減圧下で溶媒を揮発させながら進行し、残存した有機化合物が画素電極１０１上に堆積する。そして、順次、噴射部（ノズル）から液滴を所定のタイミングで吐出させる。その結果、有機化合物は間欠的に堆積されることになる。
【００５９】
ここで有機化合物を含む溶液１０７は、導電性高分子材料を含む溶液とした例を示す。こうして、図１（Ｂ）に示すように、画素電極１０１上に導電性高分子材料からなる有機化合物層が形成される。図１（Ｂ）中において、画素電極１０１上に形成された有機化合物層であるキャリア注入層１０３ａは、１０１が陽極であれば正孔注入層であるし、陰極であれば電子注入層である。
【００６０】
次いで、図１（Ｃ）に示すように、大気圧下あるいは減圧下で基板をスピン回転させて膜厚を均一化する。ここでは、液体状またはゲル状の溶液が隔壁を乗り越えない程度の低速回転でスピン回転させる。隔壁の側面部においては上部に向かうほど薄くなり、画素電極上に均一な膜厚を有する有機化合物層１０３ｂが得られる。余剰な溶液が多い場合には高速回転させて吹き飛ばすことが好ましい。
【００６１】
このスピン工程により、低コストで簡便な手法であり、スループットも早く、材料の利用効率が高いというインクジェット法の利点に加え、均一な膜厚を得ることが可能となる。
【００６２】
また、必要であれば、スピン工程の後、減圧下で加熱を行って脱ガス処理、および焼成してよい。
【００６３】
次いで、図２（Ａ）に示すように、それぞれ発光性材料を含む溶液を噴射する。図２（Ａ）において、ヘッド部１１４は、発光性材料を含む溶液を噴射する機能を持つ複数の噴射部１１５ａ〜１１５ｃを有しており、それぞれに圧電素子（ピエゾ素子）１１６ａ〜１１６ｃが設けられる。また、１つのノズルにつながっている２つの供給管が異なる供給容器に接続されててもよく、ノズル毎に異なる量の溶液を噴射することもできる。例えば、赤色に発光する発光性材料を含む溶液より緑色に発光する発光性材料を含む溶液を多くすることによって、成膜する膜厚を変えることができる。最適な膜厚は、各発光色に応じた発光性材料、およびそれらの積層構造によって異なっている場合が多いため、このような場合に有効である。また、それぞれの供給容器の内圧を調節することによってもノズル毎に異なる量の溶液を噴射することができる。また、噴射部１１５ａ〜１１５ｃのそれぞれには発光性材料を含む溶液１１７ａ〜１１７ｃが充填されている。なお、図２（Ａ）は圧電素子の振動によりシャッターが開の状態を示している。
【００６４】
ここで発光性材料を含む溶液１１７ａは、赤色に発光する発光性材料を含み、発光性材料を含む溶液１１７ｂは、緑色に発光する発光性材料を含み、発光性材料を含む溶液１１７ｃは、青色に発光する発光性材料を含む。これら三種類の発光性材料は、それぞれ赤色に発光する画素、緑色に発光する画素及び青色に発光する画素を構成し、これら三つの画素を一つの画素ユニット（画素単位）として捉える。
【００６５】
なお、図２（Ａ）においてはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれ一つに対応する噴射部しか説明していないが、並列に複数の噴射部（ノズル）を並べることも可能であり、スループットを考慮すると画素部の一行分もしくは一列分の画素数（ピクセル数）に相当する数だけ並べることが最も望ましいと言える。
【００６６】
噴射部１１５ａ〜１１５ｃに充填された発光性材料を含む溶液１１７ａ〜１１７ｃは、圧電素子１１６ａ〜１１６ｃにより供給管を開閉し、成膜室内を減圧にすることでノズルから引き出され、画素電極１０１に向かって噴射される。そして、噴射された液滴１１９は、減圧下で溶媒を揮発させながら進行し、残存した発光性材料が画素電極１０１上に堆積する。その結果、発光性材料は間欠的に堆積されることになる。
【００６７】
こうして堆積された薄膜は、特に加熱等の手段により溶媒を揮発させなくても十分に溶媒成分を除去した状態で薄膜化されているため、脱ガスによる経時劣化等の問題の少ない発光層が得られる。以上のような構成により溶液を塗布した後も焼成工程等を必要とせず、スループットを大幅に向上できると共に、加熱による発光性材料自体の劣化も防ぐことができる。
【００６８】
こうして図２（Ｂ）に示すように、赤色に発光する発光層１２０ａ、緑色に発光する発光層１２０ｂ及び青色に発光する発光層１２０ｃが形成される。
【００６９】
また、必要であれば、発光層の形成後、減圧下で加熱を行って脱ガス処理、および焼成してよい。
【００７０】
この後は、必要に応じてキャリア輸送層、キャリア注入層等を形成した後、対向電極（陽極に対しては陰極、陰極に対しては陽極）を設ければ発光素子が完成する。
【００７１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態について、図３を用いて説明する。実施の形態１では減圧下で導電性高分子からなる層を形成した例を示したが、ここでは大気圧下で導電性高分子からなる層１２３を形成する例を示す。なお、図３（Ａ）の溶液塗布装置は、図１で説明したものと同じものであり、図１で用いられているものと同じ符号の部分については、実施の形態１の説明を参照すれば良い。
【００７２】
図３（Ａ）において、ヘッド部１０４と陽極もしくは陰極１０１との間の空間１２８は大気圧に維持する。噴射された液滴１２９は、そのまま滴下され、有機化合物が画素電極１０１上に堆積する。なお、大気圧でインクジェットを行うことは、揮発しやすい溶液を用いる場合に適している。
【００７３】
こうして、図３（Ｂ）に示すように、画素電極１０１上に導電性高分子材料からなる有機化合物層が形成される。図３（Ｂ）中において、画素電極１０１上に形成された有機化合物層であるキャリア注入層１２３ａは、１０１が陽極であれば正孔注入層であるし、陰極であれば電子注入層である。
【００７４】
次いで、図３（Ｃ）に示すように、大気圧下あるいは減圧下で基板をスピン回転させて膜厚を均一化する。ここでは、液体状またはゲル状の溶液が隔壁を乗り越えない程度の低速回転でスピン回転させる。隔壁の側面部においては上部に向かうほど薄くなり、画素電極上に均一な膜厚を有する有機化合物層１２３ｂが得られる。
【００７５】
このスピン工程により、低コストで簡便な手法であり、スループットも早く、材料の利用効率が高いというインクジェット法の利点に加え、均一な膜厚を得ることが可能となる。
【００７６】
また、必要であれば、スピン工程の後、減圧下で加熱を行って脱ガス処理、および焼成してよい。
【００７７】
以降の工程は、実施の形態１に従って、発光層を形成し、必要に応じてキャリア輸送層、キャリア注入層等を形成した後、対向電極（陽極に対しては陰極、陰極に対しては陽極）を設ければ発光素子が完成する。
【００７８】
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。
【００７９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態について、図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、インクジェット法により有機化合物層１３０ａを形成する際、余剰な溶液が多い場合の状態を示している。
【００８０】
次いで、基板を高速回転させて吹き飛ばし、図４（Ｂ）の状態を得る。隔壁を覆って有機化合物層１３０ｂが形成される。各画素に共通なキャリア注入層として機能する場合、このように隔壁上部に形成されても問題ないものとすることができる。有機化合物層の材料によっては、この後、焼成を行った場合、隔壁上部の有機化合物層１３０ｂがさらに薄くなってほとんど存在しない状態が得られる。
【００８１】
以降の工程は、実施の形態１に従って、発光層を形成し、必要に応じてキャリア輸送層、キャリア注入層等を形成した後、対向電極（陽極に対しては陰極、陰極に対しては陽極）を設ければ発光素子が完成する。
【００８２】
また、上記実施の形態により得られた発光素子形成後の拡大模式図を図４（Ｃ）に示す。ここでは、画素電極を陽極とし、正孔注入層をインクジェット法で塗布した後、スピン回転させ、さらに有機薄膜、陰極を順次形成して得られた構造を示している。
【００８３】
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。
【００８４】
（実施の形態４）
実施の形態１〜３に示した発光体としては、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層もしくは電子阻止層、またはこれらの積層体が挙げられるが、これらは、有機化合物のみで構成しても良いし、有機化合物と無機化合物を積層した複合体（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）であっても良い。
【００８５】
そこで、本実施の形態では、本発明の発光装置の発光体として有機化合物と無機化合物とを複合したコンポジットを用いる例について説明する。なお、有機化合物と無機化合物とを積層したハイブリッド構造を特徴とする特許として、米国特許第５，８９５，９３２号があるが、同特許は、無機化合物からなるダイオードから発した紫外光（波長３８０ｎｍ）を有機化合物であるＡｌｑ３（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）に照射して、フォトルミネッセンスと呼ばれる現象により発生させた光を取り出す技術であり、本実施の形態で説明する発光体、即ちコンポジットとは根本的に異なる技術思想である。
【００８６】
有機化合物の中でも高分子有機化合物（以下、有機ポリマーという。）は、耐熱性が高く、取扱いも容易であることから溶液塗布による成膜方法において、溶質として用いられる。本実施の形態では、これら有機ポリマーと無機化合物とのコンポジットを発光体として用いる例について説明する。
【００８７】
有機ポリマーと無機化合物とを積層して発光体を形成する例としては、典型的には次の４つのパターンが挙げられる。
（ａ）無機化合物からなる正孔注入層（又は正孔輸送層）と有機ポリマーからなる発光層との組み合わせ
（ｂ）無機化合物からなる電子注入層（又は電子輸送層）と有機ポリマーからなる発光層との組み合わせ
（ｃ）無機化合物からなる発光層と有機ポリマーからなる正孔注入層（又は正孔輸送層）との組み合わせ
（ｄ）無機化合物からなる発光層と有機ポリマーからなる電子注入層（又は電子輸送層）との組み合わせ
【００８８】
また、有機ポリマーと無機化合物とを混合して発光体を形成する例としては、典型的には次の３つのパターンが挙げられる。
（ｅ）キャリア輸送性を有する有機ポリマーを発光層とし、該有機ポリマー中に無機化合物を混合した組み合わせ
（ｆ）同極性（ｎ型もしくはｐ型）のキャリア輸送性を有する有機ポリマーと無機化合物とを発光層として混合した組み合わせ
（ｇ）キャリア輸送性を有する有機ポリマーにキャリア受容性を有する無機化合物を混合した組み合わせ
【００８９】
上記（ｇ）の構成は、例えば正孔輸送性を有する有機ポリマーに、電子受容性を有する無機化合物を混合した組み合わせが挙げられる。この場合、電子受容性を有する無機化合物は、有機ポリマーから電子を受け取り、その結果として有機ポリマー中に正孔が発生し、さらにその正孔が輸送されて輸送性を得るという構成である。
【００９０】
上記（ａ）〜（ｇ）の構成において、無機化合物からなる正孔注入層または正孔輸送層としては、ＮｉＯ（酸化ニッケル）等のｐ型半導体材料を用いることができ、無機化合物からなる電子注入層または電子輸送層としては、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）等のｎ型半導体材料を用いることができ、無機化合物からなる発光層としては、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＣｄＳ（硫化カドミウム）等を用いることができる。
【００９１】
例えば、上記（ｂ）の構成の例としては、有機ポリマーとしてＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）を用い、無機化合物としてＣｄＳを用い、これらを溶液塗布により作製する例が挙げられる。この場合、ＣｄＳの形成に際しては、ＣｄＳのナノ微粒子（数ｎｍ〜数十ｎｍの微粒子をいう。以下、同じ。）を溶媒に分散させて塗布することができ、この塗布工程に本発明の塗布工程を実施すれば良い。なお、ＣｄＳの代わりにＺｎＯ、ＴｉＯ２等のｎ型半導体材料またはＮｉＯ等のｐ型半導体材料を用いても良い。
【００９２】
また、上記（ｅ）の構成の例としては、有機ポリマーとしてＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）を用い、無機化合物としてＣｄＳを用い、これらを溶液塗布により作製する例が挙げられる。この場合、ＣｄＳが発光中心となって発光する。ＣｄＳの形成に際しては、ＣｄＳの微粒子を溶媒に分散させて塗布することができ、この塗布工程に本発明の塗布工程を実施すれば良い。なお、ＣｄＳの代わりにＺｎＳ等の無機化合物を用いることが可能である。これらＣｄＳやＺｎＳは、ナノ微粒子を作りやすい無機化合物であるので、本発明のように溶液塗布を前提とする場合に非常に好適な材料である。
【００９３】
また、上記（ｇ）の構成の例としては、有機ポリマーとしてＰＣ（ポリカーボネート）を用い、このＰＣに正孔輸送性の無機化合物であるＴＰＤ（トリフェニルジアミン）及びＴｉのアルコキシドを混合して溶液塗布した後、加水分解及び減圧下での加熱により、ＰＣ、ＴＰＤ及びＴｉＯ２が混合された発光体を形成する例が挙げられる。この場合、ＣｄＳの形成に際しては、ＣｄＳの微粒子を溶媒に分散させて塗布することができ、この塗布工程に本発明の塗布工程を実施すれば良い。
【００９４】
以上のように、様々な有機化合物及び無機化合物を用いることにより複合化された発光体（コンポジット）を作製することが可能であり、また、その形成に際して本発明の作製方法を実施することが可能である。
【００９５】
また、本実施の形態は、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。
【００９６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態１に示した発光体組成物を含む溶液をヘッド部に充填するにあたって、発光体組成物を大気に曝すことなく充填するための技術について説明する。
【００９７】
図１５に示すのは、発光体組成物を含む溶液を溶液塗布装置に装備（ストック）しておくための容器（キャニスター缶）の断面図である。容器３５１は、機密性、特に酸素や水分の透過に対して十分な耐性を有する材質で形成することが望ましく、ステンレスやアルミニウム等を用いれば良い。また、内表面は鏡面加工しておくことが望ましい。さらに、必要に応じて内表面及び／又は外表面に窒化シリコン膜、ダイヤモンドライクカーボン膜その他の酸素透過率の低い絶縁膜を設けても良い。これは容器３５１の内部に設けられた発光体組成物を含む溶液３５２の劣化を防ぐためである。
【００９８】
また、３５３は、容器３５１内に窒素、希ガスその他の不活性ガスを入れるための導入口であり、ここから不活性ガスを導入して容器内圧を加圧する。また、３５４は、加圧により送り出された発光体組成物を含む溶液３５２を溶液塗布装置（図示せず）のヘッド部へ送るための導出口である。導入口３５３及び導出口３５４は、容器３５１と別の材質で形成しても良いし、一体形成としても良い。
【００９９】
また、ここでは加圧する例を示したが、容器内圧と成膜室内圧で圧力差が生じるのであれば、容器内圧を減圧としてもよく、例えば、成膜室内の真空度より容器内圧を低い真空度とすればよい。
【０１００】
なお、３５６は、導入口３５３と連結する導入管であり、実際に不活性ガスを導入する時は、導入口３５３に導入管３５６の先端を連結させて不活性ガスを導入する。同様に、導出管３５７の先端は、導出口３５４に連結されて発光体組成物を含む溶液３５２を導出する。図中においては、取り外し可能なため、点線で表してある。
【０１０１】
実施の形態１に示した各ヘッド部は、導出管３５７の延長された先端に取り付けられる。そして、実施の形態１の場合、不活性ガスで容器３５１内を加圧した状態で圧電素子１０６を振動させることにより間欠的に発光体組成物を含む溶液３５２を噴出することが可能となる。また、不活性ガスで容器３５１内を加圧している間は連続的に塗布することが可能であり、加圧を止めると発光体組成物を含む溶液３５２の噴出も止まる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態では、発光体組成物を含む溶液３５２を容器３５１内へ入れてから溶液塗布装置へ取り付けるまでの間、常に大気から遮断された状態で搬送されることに特徴を有する。即ち、発光体組成物を含む溶液３５２を製造するメーカーが、容器３５１内へ発光体組成物を含む溶液３５２を入れ、気密性を保ったまま大気開放することなく搬送し、直接溶液塗布装置に取り付けることを可能とする。これは発光体組成物が酸素や水分に対して耐性が弱く、劣化しやすいことに鑑みてなされた工夫であり、発光体組成物を精製した後、塗布されるまで精製したままの純度を保つことができるため、発光体組成物の劣化の抑制、ひいては発光装置の信頼性の向上に寄与する。
【０１０３】
なお、本実施の形態において図１５に示した容器は、発光体組成物を含む溶液の純度を保ちつつ搬送するために好適な一例であって、本発明に用いることのできる容器を限定するものではない。
【０１０４】
また、本実施の形態は、実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１０５】
（実施の形態６）
本実施の形態の構成について、図１６（Ａ）〜（Ｄ）を用いて説明する。なお、図１６（Ａ）は、本実施の形態における加熱方法を示す上面図であり、図１６（Ｂ）はそのＡ−Ａ’における断面図であり、図１６（Ｃ）はそのＢ−Ｂ’における断面図である。
【０１０６】
図１６（Ａ）において、６０１は基板であり、その上に薄膜トランジスタ及び画素電極等が設けられている。当該基板６０１は、基板ステージ（図示しない）により固定している。
【０１０７】
また、基板６０１の表面側上方には溶液塗布装置のヘッド部６０３が移動し、発光体組成物を含む溶液の塗布が行われる。ヘッド部６０３の移動により、基板６０１は相対的に走査されることになる。ヘッド部６０３の目詰まりを防ぐため、溶媒の入った容器６０５にヘッド部を浸しておき、走査する前には、試運転台６０７である程度、吐出させて液滴サイズなどを安定させる。安定な液滴が得られるようになったら、ヘッド部を基板上方に移動させて塗布を行う。
【０１０８】
勿論、ヘッド部６０３を固定し、基板６０１を移動させて走査させることも可能である。塗布された発光体組成物６０４は、溶媒が揮発して（焼成されて）発光体６０６となる。
【０１０９】
また、ここでは単純にヘッド部６０３の一回の走査により全面塗布を完了する例を示したが、ヘッド部６０３を数回往復移動させ、複数回の重ね塗りを行っても良い。
【０１１０】
また、ここでは、溶媒の入った容器６０５と試運転台６０７を別々とした例を示したが、溶媒の入った容器６０５のみとして液滴が安定するまで容器６０５に吐出するようにしてもよい。
【０１１１】
また、本実施の形態は、実施の形態１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、実施の形態１に基づく様々な工程順序の例を図５に示す。
【０１１４】
まず、絶縁体からなる隔壁で端部が覆われた陽極を設けた基板を用意する。
【０１１５】
陽極としては、仕事関数の大きい金属膜（Ｃｒ、Ｐｔ、Ｗなど）、または透明導電膜（ＩＴＯ（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（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いる。
【０１１６】
陽極の両端には、陽極の周縁を囲むように隔壁（バンク、障壁、土手などと呼ばれる）を形成する。カバレッジを良好なものとするため、隔壁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、隔壁の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、隔壁の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、隔壁として、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る。
【０１１７】
アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合には、陽極の下方にスイッチング素子を形成する。本実施例では、ガラス基板上にＰＣＶＤ法で下地絶縁膜となる酸化窒化シリコン膜（膜厚１００ｎｍ）を形成し、さらに大気にふれることなく、アモルファスシリコン膜（膜厚５４ｎｍ）を積層形成する。そして、公知の技術（固相成長法、レーザー結晶化方法、触媒金属を用いた結晶化方法など）を用いてポリシリコン膜を形成した後、パターニングを行って島状の半導体領域を形成し、それを活性層とするトップゲート型ＴＦＴを作製する。そして、適宜、ゲート絶縁膜の形成、ゲート電極の形成、活性層へのドーピングによるソース領域またはドレイン領域の形成、層間絶縁膜の形成、ソース電極またはドレイン電極の形成、活性化処理などを行う。本実施例では、こうして得られたＴＦＴのソース電極またはドレイン電極に接する陽極を形成する。なお、ＴＦＴ以外にも（薄膜ダイオード、シリコンのＰＩＮ接合からなる光電変換素子やシリコン抵抗素子やセンサ素子（代表的にはポリシリコンを用いた感圧式指紋センサー）を同一基板上に形成することができる。
【０１１８】
また、ポリシリコンに限らず、アモルファスシリコンを用いたボトムゲート型ＴＦＴを用いてアクティブマトリクス型の発光装置を作製してもよい。
【０１１９】
また、必要であれば、陽極の表面を洗浄処理やＯ２プラズマ処理で清浄な表面としてもよいし、多孔質なスポンジ（代表的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製、ナイロン製）に界面活性剤（弱アルカリ性）を含ませ、陽極表面を擦って洗浄してもよい。
【０１２０】
次いで、有機化合物を含む層を形成する直前に、ＴＦＴ及び隔壁が設けられた基板全体の吸着水分を除去するための減圧下での加熱を行う。さらに有機化合物を含む層を形成する直前に、陽極に対して紫外線照射を行ってもよい。
【０１２１】
次いで、図５（Ａ）のフローに示すように、減圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、減圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成し、減圧下での加熱を行って焼成を行う。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。本実施例では、第１の材料層として、アクセプタを添加した導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）水溶液を減圧下でインクジェット装置により隔壁で囲まれた陽極上に噴射して層を形成する。また、第２の材料層として、赤色発光材料にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光材料にはポリフェニレンビニレン、青色発光材料にはポリフェニレンビニレンおよびポリアルキルフェニレンを用いる。
【０１２２】
また、陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、またはＣａＮ）の単層、或いはこれらの薄膜（発光を透過する膜厚）と透明導電膜との積層を用いればよい。また、陰極となる電極形成も減圧下で行ってもよく、一貫して減圧下で陰極までを形成することで不純物の混入を防ぐことができる。
【０１２３】
また、必要であれば、陰極を覆ってスパッタ法または蒸着法により形成する保護層を形成してもよい。保護層としてはスパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。
【０１２４】
また、図５（Ｂ）には、工程順序が図５（Ａ）と一部異なるフローを示す。
【０１２５】
図５（Ｂ）のフローに示すように、減圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、減圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下での加熱を行って焼成を行い、その後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成する。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。図５（Ｂ）では、減圧下での加熱を行った後、積層するため、第１の材料層と第２の材料層との間に明確な境界が形成される。
【０１２６】
また、図５（Ｃ）には、工程が図５（Ａ）と一部異なるフローを示す。
【０１２７】
図５（Ｃ）のフローに示すように、減圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、大気圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成し、減圧下での加熱を行って焼成を行う。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。
【０１２８】
また、図５（Ｄ）には、工程順序が図５（Ｃ）と一部異なるフローを示す。
【０１２９】
図５（Ｄ）のフローに示すように、減圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、大気圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下での加熱を行って焼成を行い、その後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成する。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。
【０１３０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至６のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１３１】
［実施例２］
本実施例では、実施の形態２に基づく様々な工程順序の例を図６に示す。
【０１３２】
まず、実施例１と同様に、絶縁体からなる隔壁で端部が覆われた陽極を設けた基板を用意する。
【０１３３】
次いで、図６（Ａ）のフローに示すように、大気圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、減圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成し、減圧下での加熱を行って焼成を行う。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。
【０１３４】
また、図６（Ｂ）には、工程順序が図６（Ａ）と一部異なるフローを示す。
【０１３５】
図６（Ｂ）のフローに示すように、大気圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、減圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下で加熱を行って焼成を行い、その後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成する。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。図６（Ｂ）では、減圧下で加熱を行った後、積層するため、第１の材料層と第２の材料層との間に明確な境界が形成される。
【０１３６】
また、図６（Ｃ）には、工程が図６（Ａ）と一部異なるフローを示す。
【０１３７】
図６（Ｃ）のフローに示すように、大気圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、大気圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成し、減圧下で加熱を行って焼成を行う。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。
【０１３８】
また、図６（Ｄ）には、工程順序が図６（Ｃ）と一部異なるフローを示す。
【０１３９】
図６（Ｄ）のフローに示すように、大気圧下でインクジェット法により第１の材料層を形成し、大気圧下でスピン回転させることによって第１の材料層の膜厚を均一化した後、減圧下で加熱を行って焼成を行い、その後、減圧下でインクジェット法により第２の材料層を形成する。最後に陰極となる電極を蒸着法またはスパッタ法によって形成する。
【０１４０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至６、実施例１のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１４１】
［実施例３］
本実施例では、発光体の形成から陰極の形成までの工程を行うインライン方式の製造装置に本発明の実施に用いる溶液塗布装置を組み合わせた例を図７に示す。なお、図７（Ａ）は側面図、図７（Ｂ）は上面図である。
【０１４２】
図７（Ａ）、図７（Ｂ）において、１４１は基板の搬入を行うロード室、１４８は基板の搬出を行うアンロード室、１４３はＰＴＦを成膜する成膜室、１４２は膜厚を均一にするスピン室、１４５は発光層を成膜する成膜室、１４６は基板面を反転させる基板反転室、１４７は陰極となる金属膜を成膜する成膜室である。図中の矢印１５０は、基板１４０の搬送方向である。
【０１４３】
成膜室１４３、１４５は、インクジェット装置を備えた溶液塗布装置であり、内部にはヘッド部１４３ａ、１４５ａが設けられている。減圧下、或いは大気圧下で有機化合物もしくは無機化合物を含む溶液の塗布及び薄膜形成が行われる。勿論、基板１４０を室温（典型的には２０℃）〜３００℃、さらに好ましくは５０〜２００℃で加熱する機構を備えても良い。
【０１４４】
また、図７（Ｂ）において、成膜室（発光層）１４３の側面図は、基板表面に沿って移動するヘッド部を上方から見た様子に相当する。矢印１５１は、ヘッド部１４３ａの移動方向を示しており、基板１４０の一端から他端に向かって、基板表面と平行に移動し、溶液塗布及び薄膜形成が行われる。なお、基板１４０とヘッド部１４３ａの先端部（噴射口）との距離（Ｌ）は、２〜２０ｍｍである。
【０１４５】
さらに、このとき、各成膜室１４３、１４５内には窒素、希ガスその他のフッ化性ガスが紙面に垂直な方向に向かって上から下へ流れており、基板１４０とヘッド部１４３ａ、１４５ａとの間には不活性ガスによる層流（ラミナーフロー）が形成される。このとき、基板を加熱する代わりに又は併用して、流れる不活性ガスを加熱することもできる。勿論、不活性ガスを導入せずに減圧下とすることも可能である。
【０１４６】
また、成膜室１４３、１４５に備えられている溶液塗布装置のヘッド部の構成について、図８を用いて説明する。
【０１４７】
図８（Ａ）において、基板９０１は、磁性体からなるサセプタ９０２に支持され、フェイスアップ方式で設置される。そして、基板９０１の表面側に近接して溶液塗布装置のヘッド部９０３が設けられる。このとき、ノズル（噴射口）９０４の先端部の拡大部分を点線部分９０５で示す。ノズル内部は、中空構造となっており、そのさらに内部に固定された芯９０６、芯９０６に弾性体（本実施例ではバネ）９０７を介して連結された磁性体からなるキャップ（以下、磁性体キャップという。）９０８を有する。そして、中空構造の外側は、発光体組成物を含む溶液９０９で充填されている。
【０１４８】
磁性体キャップ９０８は、磁性体からなるサセプタ９０２との間に斥力が働くような材質を選択する。図８（Ａ）の場合、基板９０１と磁性体キャップ９０８との間の距離（Ｘ１）は、サセプタ９０２と磁性体キャップ９０８との間で斥力が有効に働かない距離であり、磁性体の材質及び基板の厚さ等により決定される距離である。サセプタ９０２と磁性体キャップ９０８との間で斥力が有効に働かない場合、磁性体キャップ９０８は、弾性体９０７に押されてノズル９０４の先端部に詰められ、発光体組成物を含む溶液９０９が噴射されないようになっている。
【０１４９】
一方、溶液塗布を開始した後は、図８（Ｂ）に示すように、基板９０１と磁性体キャップ９０８との間の距離をＸ２にまで縮める。このＸ２という距離は、サセプタ９０２と磁性体キャップ９０８との間に十分に斥力が働く距離であり、この斥力により磁性体キャップ９０８は、弾性体９０７を圧縮して中空構造の内部に押し込まれる。これによりノズル９０４の先端部にはスペースが確保され、発光体組成物を含む溶液９０９が噴射される。こうして、発光体組成物を含む溶液９０９が基板９０１の表面に塗布され、減圧下で溶媒が揮発され、又は基板９０１の加熱により溶媒が揮発されて発光体９１０が形成される。
【０１５０】
以上のように、サセプタ及びノズル先端部のキャップとして共に相反発する斥力を働かせるような関係の磁性体を用いることにより、ある一定の距離まで近づけた時に内部の溶液を塗布する構成とすることが可能となり、基板とヘッド部（厳密にはノズル）との距離の均一性を確保することができる。この技術は、特に凹凸を有する基板上に溶液を塗布する場合において有効である。
【０１５１】
また、成膜室１４７は蒸着法により陰極となる金属膜を成膜するチャンバーであり、基板１４０が蒸着源１４７ａの上方に配置され成膜が行われる。例えば、アルミニウムとリチウムとの合金膜といった周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む金属膜を形成することが可能である。スパッタ法により陰極となる金属膜を成膜するチャンバーとしてもよく、その場合は、ターゲットを基板の下方にセットする成膜室、或いは、基板１４０を縦置きにして長方形のターゲットの横を通過する間に成膜が行われる成膜室とすればよい。
【０１５２】
成膜室１４７においてはフェイスダウン方式で基板をセットし、ＣＣＤなどで蒸着マスクの位置アライメントを行い、抵抗加熱法で蒸着を行うことで選択的に成膜を行うことができる。
【０１５３】
この成膜室１４７にフェイスダウン方式で基板をセットするための基板反転室１４６が設けられている。なお、基板反転室では減圧下で加熱ができる機構を備えている。フェイスダウンの状態とすることでゴミなどが付着しにくくなる。
【０１５４】
図７の製造装置において、各チャンバーはそれぞれゲート弁で仕切られ、他のチャンバーとの間を密閉遮断することができる。さらに各チャンバーはそれぞれ真空排気ポンプに連結されており、真空を維持することも不活性ガスを導入して減圧雰囲気とすることもできるようになっている。真空排気ポンプとしては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプまたはドライポンプを用いることができる。また、導入する不活性ガスは予め精製器等を通して十分に高純度化しておくことが望ましい。
【０１５５】
なお、各成膜室の間、スピン室と成膜室の間において減圧下での加熱等の仮焼成または本焼成工程を設けても構わない。
【０１５６】
また、本実施例は、実施の形態１乃至６、実施例１、実施例２のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０１５７】
［実施例４］
本実施例では、有機化合物膜中に存在するエネルギー障壁を緩和してキャリアの移動性を高めると同時に、なおかつ積層構造の機能分離と同様に各種複数の材料の機能を有する素子を作製する例を示す。
【０１５８】
積層構造におけるエネルギー障壁の緩和に関しては、キャリア注入層の挿入という技術に顕著に見られる。つまり、エネルギー障壁の大きい積層構造の界面において、そのエネルギー障壁を緩和する材料を挿入することにより、エネルギー障壁を階段状に設計することができる。これにより電極からのキャリア注入性を高め、確かに駆動電圧をある程度までは下げることができる。しかしながら問題点は、層の数を増やすことによって、有機界面の数は逆に増加することである。このことが、単層構造の方が駆動電圧・パワー効率のトップデータを保持している原因であると考えられる。逆に言えば、この点を克服することにより、積層構造のメリット（様々な材料を組み合わせることができ、複雑な分子設計が必要ない）を活かしつつ、なおかつ単層構造の駆動電圧・パワー効率に追いつくことができる。
【０１５９】
そこで本実施例において、発光素子の陽極と陰極の間に複数の機能領域からなる有機化合物膜が形成される場合、従来の明確な界面が存在する積層構造ではなく、第一の機能領域と第二の機能領域との間に、第一の機能領域を構成する材料および第二の機能領域を構成する材料の両方からなる混合領域を有する構造を形成する。
【０１６０】
また、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料をドーパントとして混合領域に添加した場合も含める。また、混合領域の形成においては、混合領域に濃度勾配をもたせてもよい。
【０１６１】
このような構造を適用することで、機能領域間に存在するエネルギー障壁は従来の構造に比較して低減され、キャリアの注入性が向上すると考えられる。すなわち機能領域間におけるエネルギー障壁は、混合領域を形成することにより緩和される。したがって、駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる。
【０１６２】
以上のことから、本実施例では第一の有機化合物が機能を発現できる領域（第一の機能領域）と、前記第一の機能領域を構成する物質とは異なる第二の有機化合物が機能を発現できる領域（第二の機能領域）と、を少なくとも含む発光素子、及びこれを有する発光装置の作製において、前記第一の機能領域と前記第二の機能領域との間に、前記第一の機能領域を構成する有機化合物と前記第二の機能領域を構成する有機化合物、とからなる混合領域を作製する。
【０１６３】
はじめに、第一の有機化合物が塗布される。なお、第一の有機化合物はインクジェット法により基板の方向へ噴射する。これにより、図９（Ａ）に示す第一の機能領域６１０を形成することができる。
【０１６４】
そして、第一の有機化合物を塗布した後、他の成膜室で第二の有機化合物を塗布する。なお、第二の有機化合物もインクジェット法により基板の方向へ噴射させる。
【０１６５】
そして、第二の有機化合物を塗布した後、他の成膜室で第三の有機化合物を塗布する。なお、第三の有機化合物もインクジェット法により基板の方向へ噴射させる。
【０１６６】
次いで焼成を行う。ここで、第一の有機化合物と第二の有機化合物とからなる第一の混合領域６１１、第二の有機化合物と第三の有機化合物とからなる第二の混合領域６１３を形成することができる。
【０１６７】
最後に、陰極を形成することにより発光素子が完成する。
【０１６８】
以上により、明瞭な積層構造を示すことなく（すなわち、明確な有機界面がなく）、かつ、複数の機能を備えた発光素子を作製することができる。
【０１６９】
なお、本実施例では、インクジェット法で三種類の有機化合物を連続して積層することにより、混合領域を形成する方法を示したが、特に限定されない。各成膜の間に仮焼成の工程を加えてもよい。
【０１７０】
また、本実施例は、実施の形態１乃至６、実施例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。
【０１７１】
［実施例５］
本実施例では、絶縁表面を有する基板上に、有機化合物層を発光層とする発光素子を備えた発光装置（上面出射構造）を作製する例を図１０に示す。
【０１７２】
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１１０１はソース信号線駆動回路、１１０２は画素部、１１０３はゲート信号線駆動回路である。また、１１０４は透明な封止基板、１１０５は第１のシール材であり、第１のシール材１１０５で囲まれた内側は、透明な第２のシール材１１０７で充填されている。なお、第１のシール材１１０５には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。
【０１７３】
なお、１１０８はソース信号線駆動回路１１０１及びゲート信号線駆動回路１１０３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）１１０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。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盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
【０１７４】
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を用いて説明する。基板１１１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１１０１と画素部１１０２が示されている。
【０１７５】
なお、ソース信号線駆動回路１１０１はｎチャネル型ＴＦＴ１１２３とｐチャネル型ＴＦＴ１１２４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ＴＦＴ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、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形成することもできる。また、ポリシリコン膜を活性層とするＴＦＴの構造は特に限定されず、トップゲート型ＴＦＴであってもよいし、ボトムゲート型ＴＦＴであってもよい。
【０１７６】
また、画素部１１０２はスイッチング用ＴＦＴ１１１１と、電流制御用ＴＦＴ１１１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）１１１３を含む複数の画素により形成される。電流制御用ＴＦＴ１１１２としてはｎチャネル型ＴＦＴであってもよいし、ｐチャネル型ＴＦＴであってもよいが、陽極と接続させる場合、ｐチャネル型ＴＦＴとすることが好ましい。また、保持容量（図示しない）を適宜設けることが好ましい。なお、ここでは無数に配置された画素のうち、一つの画素の断面構造のみを示し、その一つの画素に２つのＴＦＴを用いた例を示したが、３つ、またはそれ以上のＴＦＴを適宜、用いてもよい。
【０１７７】
ここでは第１の電極１１１３がＴＦＴのドレインと直接接している構成となっているため、第１の電極１１１３の下層はシリコンからなるドレインとオーミックコンタクトのとれる材料層とし、有機化合物を含む層と接する最上層を仕事関数の大きい材料層とすることが望ましい。例えば、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層構造とすると、配線としての抵抗も低く、且つ、良好なオーミックコンタクトがとれ、且つ、陽極として機能させることができる。また、第１の電極１１１３は、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層としてもよいし、３層以上の積層を用いてもよい。
【０１７８】
また、第１の電極（陽極）１１１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１１１４が形成される。絶縁物１１１４は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物１１１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図１０に示す形状の絶縁物を形成する。
【０１７９】
カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１１１４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１１１４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１１１４の上端部のみに曲率半径（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１１１４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る。
【０１８０】
また、絶縁物１１１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【０１８１】
また、第１の電極（陽極）１１１３上には、減圧下或いは大気圧下でインクジェット法によって有機化合物を含む層１１１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１１１５上には第２の電極（陰極）１１１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、またはＣａＮ）を用いればよい。ここでは、発光が透過するように、第２の電極（陰極）１１１６として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ（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（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いる。こうして、第１の電極（陽極）１１１３、有機化合物を含む層１１１５、及び第２の電極（陰極）１１１６からなる発光素子１１１８が形成される。本実施例では、有機化合物を含む層１１１５として、ポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を減圧下でインクジェット法により塗布した後、スピン回転させて膜厚を均一化し、さらにその上に減圧下で発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を噴射、塗布を行った後、減圧下の加熱によって本焼成を行う。本実施例では発光素子１１１８は白色発光とする例であるので着色層１１３１と遮光層（ＢＭ）１１３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）を設けている。
【０１８２】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成すれば、カラーフィルターを用いなくともフルカラーの表示を得ることができる。
【０１８３】
また、発光素子１１１８を封止するために透明保護層１１１７を形成する。この透明保護層１１１７としてはスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）やＰＣＶＤ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜など）、またはこれらの積層を用いることが好ましい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、透明保護層は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。また、透明保護層に発光を通過させるため、透明保護層の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【０１８４】
また、発光素子１１１８を封止するために不活性気体雰囲気下で第１シール材１１０５、第２シール材１１０７により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７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。
【０１８５】
また、本実施例では封止基板１１０４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、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。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７を用いて封止基板１１０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うように第３のシール材で封止することも可能である。
【０１８６】
以上のようにして発光素子を第１シール材１１０５、第２シール材１１０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１８７】
また、第１の電極１１１３として透明導電膜を用いれば両面発光型の発光装置を作製することができる。
【０１８８】
また、本実施例では陽極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に透明電極である陰極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）とした例を示したが、陽極上に有機化合物を含む層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物を含む層において生じた発光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出す（以下、下面出射構造とよぶ）という構造としてもよい。
【０１８９】
ここで、下面出射構造の発光装置の一例を図１１に示す。
【０１９０】
なお、図１１（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１２０１はソース信号線駆動回路、１２０２は画素部、１２０３はゲート信号線駆動回路である。また、１２０４は封止基板、１２０５は密閉空間の間隔を保持するためのギャップ材が含有されているシール材であり、シール材１２０５で囲まれた内側は、不活性気体（代表的には窒素）で充填されている。シール材１２０５で囲まれた内側の空間は乾燥剤１２０７によって微量な水分が除去され、十分乾燥している。
【０１９１】
なお、１２０８はソース信号線駆動回路１２０１及びゲート信号線駆動回路１２０３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）１２０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。
【０１９２】
次に、断面構造について図１１（Ｂ）を用いて説明する。基板１２１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１２０１と画素部１２０２が示されている。なお、ソース信号線駆動回路１２０１はｎチャネル型ＴＦＴ１２２３とｐチャネル型ＴＦＴ１２２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。
【０１９３】
また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２とそのドレインに電気的に接続された透明な導電膜からなる第１の電極（陽極）１２１３を含む複数の画素により形成される。
【０１９４】
ここでは第１の電極１２１３が接続電極と一部重なるように形成され、第１の電極１２１３はＴＦＴのドレイン領域と接続電極を介して電気的に接続している構成となっている。第１の電極１２１３は透明性を有し、且つ、仕事関数の大きい導電膜（ＩＴＯ（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（Ｉｎ２Ｏ３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いることが望ましい。
【０１９５】
また、第１の電極（陽極）１２１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１２１４が形成される。カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１２１４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。また、絶縁物１２１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【０１９６】
また、第１の電極（陽極）１２１３上には、減圧下或いは大気圧下でインクジェット法によって有機化合物を含む層１２１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１２１５上には第２の電極（陰極）１２１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、またはＣａＮ）を用いればよい。こうして、第１の電極（陽極）１２１３、有機化合物を含む層１２１５、及び第２の電極（陰極）１２１６からなる発光素子１２１８が形成される。発光素子１２１８は、図１１中に示した矢印方向に発光する。ここでは発光素子１２１８はＲ、Ｇ、或いはＢの単色発光が得られる発光素子の一つであり、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成した３つの発光素子でフルカラーとする。
【０１９７】
また、発光素子１２１８を封止するために保護層１２１７を形成する。この透明保護層１２１７としてはスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）やＰＣＶＤ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜、または炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜など）、またはこれらの積層を用いることが好ましい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、保護層は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。
【０１９８】
また、発光素子１２１８を封止するために不活性気体雰囲気下でシール材１２０５により封止基板１２０４を貼り合わせる。封止基板１２０４には予めサンドブラスト法などによって形成した凹部が形成されており、その凹部に乾燥剤１２０７を貼り付けている。なお、シール材１２０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール材１２０５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。
【０１９９】
また、本実施例では凹部を有する封止基板１２０４を構成する材料として金属基板、ガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、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。また、内側に乾燥剤を貼りつけた金属缶で封止することも可能である。
【０２００】
また、本実施例は実施の形態１乃至６、または実施例１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０２０１】
［実施例６］
本実施例では、一つの画素の断面構造、特に発光素子およびＴＦＴの接続、画素間に配置する隔壁の形状について説明する。
【０２０２】
図１２（Ａ）中、４０は基板、４１は隔壁（土手とも呼ばれる）、４２は絶縁膜、４３は第１の電極（陽極）、４４は有機化合物を含む層、４５は第２の電極（陰極）４６はＴＦＴである。
【０２０３】
ＴＦＴ４６において、４６ａはチャネル形成領域、４６ｂ、４６ｃはソース領域またはドレイン領域、４６ｄはゲート電極、４６ｅ、４６ｆはソース電極またはドレイン電極である。ここではトップゲート型ＴＦＴを示しているが、特に限定されず、逆スタガ型ＴＦＴであってもよいし、順スタガ型ＴＦＴであってもよい。なお、４６ｆは第１の電極４３と一部接して重なることによりＴＦＴ４６とを接続する電極である。
【０２０４】
また、図１２（Ａ）とは一部異なる断面構造を図１２（Ｂ）に示す。
【０２０５】
図１２（Ｂ）においては、第１の電極と電極との重なり方が図１２（Ａ）の構造と異なっており、第１の電極をパターニングした後、電極を一部重なるように形成することでＴＦＴと接続させている。
【０２０６】
また、図１２（Ａ）とは一部異なる断面構造を図１２（Ｃ）に示す。
【０２０７】
図１２（Ｃ）においては、層間絶縁膜がさらに１層設けられており、第１の電極がコンタクトホールを介してＴＦＴの電極と接続されている。
【０２０８】
また、隔壁４１の断面形状としては、図１２（Ｄ）に示すようにテーパー形状としてもよい。フォトリソグラフィ法を用いてレジストを露光した後、非感光性の有機樹脂や無機絶縁膜をエッチングすることによって得られる。
【０２０９】
また、ポジ型の感光性有機樹脂を用いれば、図１２（Ｅ）に示すような形状、上端部に曲面を有する形状とすることができる。
【０２１０】
また、ネガ型の感光性樹脂を用いれば、図１２（Ｆ）に示すような形状、上端部および下端部に曲面を有する形状とすることができる。
【０２１１】
また、本実施例は実施の形態１乃至６、または実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０２１２】
［実施例７］
本実施例ではパッシブマトリクス型の発光装置（単純マトリクス型の発光装置とも呼ぶ）を作製する例を示す。
【０２１３】
まず、ガラス基板上にストライプ状に複数の第１配線をＩＴＯなどの材料（陽極となる材料）で形成する。次いで、レジストまたは感光性樹脂からなる隔壁を発光領域となる領域を囲んで形成する。次いで、蒸着法またはインクジェット法により、隔壁で囲まれた領域に有機化合物を含む層を形成する。フルカラー表示とする場合には、適宜、材料を選択して減圧下でインクジェット法により有機化合物を含む層を形成する。次いで、隔壁および有機化合物を含む層上に、ＩＴＯからなる複数の第１配線と交差するようにストライプ状の複数の第２配線をＡｌまたはＡｌ合金などの金属材料（陰極となる材料）で形成する。以上の工程で有機化合物を含む層を発光層とした発光素子を形成することができる。
【０２１４】
次いで、シール材で封止基板を貼り付ける、或いは第２配線上に保護膜を設けて封止する。封止基板としては、ガラス基板、ポリプロピレン、ポリプロピレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリサルフォン、またはポリフタールアミドからなる合成樹脂からなるプラスチック基板を用いる。
【０２１５】
図１３（Ａ）に本実施例の表示装置の断面図の一例を示す。
【０２１６】
基板１３００の主表面上に第１電極と第２電極とが交差してその交差部に発光素子が形成された画素部１３２１が設けられている。すなわち、発光性の画素がマトリクス状に配列した画素部１３２１が形成されている。画素数はＶＧＡ仕様であれば６４０×４８０ドット、ＸＧＡ仕様であれば１０２４×７６８ドット、ＳＸＧＡ仕様であれば１３６５×１０２４ドット、またＵＸＧＡ仕様となれば１６００×１２００ドットであり、第１電極及び第２電極の本数はそれに応じて設けられている。さらに、基板１３０１の端部であり、画素部１３２１の周辺部には、外部回路と接続する端子パットが形成された入力端子部が設けられている。
【０２１７】
図１３（Ａ）で示す表示装置において、画素部には基板１３００の主表面上に、左右方向に延びる第１電極１３０２と、その上層に形成されている発光体を含む薄膜１３０５（エレクトロルミネセンスで発光する媒体を含むので、以下の説明において便宜上ＥＬ層と呼ぶ）と、その上層に形成され上下方向に延びる第２電極１３０６とが形成され、その交差部に画素が形成されている。すなわち、第１電極１３０２と第２電極１３０６とを、行方向と列方向に形成することによりマトリクス状に画素を配設している。入力端子は、第１電極又は第２電極と同じ材料で形成している。この入力端子の数は、行方向と列方向に配設した第１電極及び第２電極の本数と同じ数が設けられている。
【０２１８】
隔壁１３０４の断面形状は、第１電極１３０２と接する下端部から上端部にかけて曲面形状を有している。その曲面形状は、隔壁又はその下層側に中心がある少なくとも一つの曲率半径を有する形状、又は、第１電極１３０２と接する下端部で隔壁１３０４の外側に中心がある少なくとも一つの第１の曲率半径と、隔壁１３０４の上端部で隔壁又はその下層側に中心がある少なくとも一つの第２の曲率半径を有する形状である。その断面形状は、隔壁１３０４の下端部から上端部にかけて曲率が連続して変化するものであって良い。ＥＬ層はその曲面形状に沿って形成され、その曲面形状により応力が緩和される。すなわち、異なる部材を積層した発光素子において、その熱ストレスによる歪みを緩和する作用がある。
【０２１９】
画素部１３２１を封止する対向基板１３５０がシール材１３４１で固着されている形態を示している。基板１３０１と対向基板１３５０との間の空間には、不活性気体が充填されていても良いし、有機樹脂材料１３４０を封入しても良い。いずれにしても、画素部１３２１における発光素子は、バリア性の絶縁膜１３０７で被覆されているので、乾燥材などを特段設けなくても外因性の不純物による劣化を防ぐことができる。
【０２２０】
また、図１３（Ａ）は、画素部１３２１の各画素に対応して、対向基板１３５０側に着色層１３４２〜１３４４が形成されている。平坦化層１３４５は着色層による段差を防いでいる。一方、図１３（Ｂ）は、基板１３０１側に着色層１３４２〜１３４４を設けた構成であり、平坦化膜１３４５の上に第１電極１３０２が形成されている。また、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）と発光方向が異なっている。なお、同一の部分には同一の符号を用いる。
【０２２１】
また、フルカラーの表示装置に限らず、単色カラーの発光装置、例えば、面光源、電飾用装置にも本発明を実施することができる。
【０２２２】
また、本実施例は実施の形態１乃至６のいずれか一と自由に組みあわせることができる。
【０２２３】
［実施例８］
本発明を実施して得た発光装置を表示部に組み込むことによって電子機器を作製することができる。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、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Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図１４に示す。
【０２２４】
図１４（Ａ）はテレビであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明は表示部２００３に適用することができる。なお、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用のテレビが含まれる。
【０２２５】
図１４（Ｂ）はデジタルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明は、表示部２１０２に適用することができる。
【０２２６】
図１４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明は、表示部２２０３に適用することができる。
【０２２７】
図１４（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明は、表示部２３０２に適用することができる。
【０２２８】
図１４（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明は表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に適用することができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【０２２９】
図１４（Ｆ）はゲーム機器であり、本体２５０１、表示部２５０５、操作スイッチ２５０４等を含む。
【０２３０】
図１４（Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明は、表示部２６０２に適用することができる。
【０２３１】
図１４（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明は、表示部２７０３に適用することができる。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電流を抑えることができる。
【０２３２】
以上の様に、本発明を実施して得た表示装置は、あらゆる電子機器の表示部として用いても良い。なお、本実施の形態の電子機器には、実施の形態１乃至６、実施例１乃至７のいずれの構成を用いて作製された発光装置を用いても良い。
【０２３３】
【発明の効果】
本発明により低コストかつ簡便な方法で、膜厚均一性が優れ、且つ、材料の利用効率が高く、且つ、スループットの高い発光装置を生産することが可能となり、さらには当該発光装置の信頼性をも向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図。
【図２】実施の形態１を示す図。
【図３】実施の形態２を示す図。
【図４】実施の形態３を示す図。
【図５】実施例１を示す図。
【図６】実施例２を示す図。
【図７】実施例３を示す図。
【図８】実施例３を示す図。
【図９】実施例４を示す図。
【図１０】実施例５を示す図。
【図１１】実施例５を示す図。
【図１２】実施例６を示す図。
【図１３】実施例７を示す図。
【図１４】実施例８を示す図。
【図１５】実施の形態５を示す図。
【図１６】実施の形態６を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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