(57)【要約】【課題】ＥＬ材料の利用効率が高く、膜の均一性に優れた蒸着装置を提供する。【解決手段】本発明は、蒸着源ホルダ１７と被蒸着物（基板１３）との間隔ｄを３０ｃｍ以下、好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは５〜１５ｃｍと狭め、さらに蒸着の際、基板を固定したまま、蒸着源ホルダ１７を絶縁物（バンク、隔壁とも呼ばれる）１０に合わせてＸ方向またはＹ方向に移動させ、且つ、シャッター１５を開閉することによって成膜を行う。本発明により、ＥＬ材料の利用効率が高く、膜の均一性に優れた蒸着装置を実現できる。【選択図】　図１
2004006311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対向して配置した蒸着源から有機化合物を含む材料を蒸着させて、前記基板上に設けられた第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成し、該有機化合物を含む膜上に第２の電極を形成する発光装置の作製方法であって、
前記第１の電極の一部を覆う絶縁物で区切られた領域に合わせて蒸着源を移動させて前記第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、前記絶縁物は、ストライプ状または格子状に配置されていることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、蒸着の際、前記蒸着源と前記基板との間隔が、３０ｃｍ以下であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記蒸着源は、Ｘ方向またはＹ方向に移動することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、前記蒸着源の移動方向と、前記領域の長辺方向とが一致していることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、前記第１の電極は、ＴＦＴに電気的に接続している発光素子の陰極、或いは陽極であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一において、前記蒸着源には開閉するシャッターが設けられており、蒸着時には、前記絶縁物で区切られた領域に合わせてシャッターが開くことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一において、前記蒸着源には開閉するシャッターが設けられており、前記蒸着源と共に前記シャッターも移動することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項９】
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
前記基板が配置される成膜室には、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段と、前記蒸着源に設けられたシャッターとを有し、
前記蒸着源及び前記シャッターを移動させ、且つ、前記シャッターの開閉を行うことで選択的に成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸着により成膜可能な材料（以下、蒸着材料という）の成膜に用いる成膜装置およびＥＬ素子で代表される発光装置の作製方法に関する。特に、本発明は蒸着材料として有機材料を用い、発光装置を作製する場合に有効な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、ＥＬ材料として有機材料を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ　ＥＬ　Ｄｉｓｐｌａｙ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）とも呼ばれている。
【０００３】
なお、ＥＬ素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明の成膜装置および成膜方法により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【０００４】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００５】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【０００６】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。
【０００７】
なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層という。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれるものとする。
【０００８】
また、本明細書中では、陰極、ＥＬ層及び陽極で形成される発光素子をＥＬ素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状電極の間にＥＬ層を形成する方式（単純マトリクス方式）、又はＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された画素電極と対向電極との間にＥＬ層を形成する方式（アクティブマトリクス方式）の２種類がある。
【０００９】
ＥＬ層を形成するＥＬ材料は極めて劣化しやすく、酸素もしくは水の存在により容易に酸化して劣化する。そのため、成膜後にフォトリソグラフィ工程を行うことができず、パターン化するためには開口部を有したマスク（以下、蒸着マスクという）で成膜と同時に分離させる必要がある。従って、昇華した有機ＥＬ材料の殆どが成膜室内の内壁、もしくは防着シールド（蒸着材料が成膜室の内壁に付着することを防ぐための保護板）に付着していた。
【００１０】
また、従来の蒸着装置は、膜厚の均一性を上げるために、基板と蒸着源との間隔を広くしており、装置自体が大型化していた。また、基板と蒸着源との間隔が広いため、成膜速度が遅くなり、成膜室内の排気に要する時間も長時間となってスループットが低下している。
【００１１】
加えて、従来の蒸着装置は、高価なＥＬ材料の利用効率が約１％以下と極めて低く、発光装置の製造コストは非常に高価なものとなっていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＬ材料は非常に高価であり、グラム単価が金のグラム単価よりも数段高く、できるだけ効率よく使用することが望まれている。しかしながら、従来の蒸着装置では高価なＥＬ材料の利用効率が低い。
【００１３】
本発明は、ＥＬ材料の利用効率を高め、且つ、均一性に優れ、且つ、スループットの優れた蒸着装置を提供することを課題としている。
【００１４】
また、従来の蒸着装置は、図１１（Ｂ）に示すように、基板と蒸着源との間隔を１ｍ以上離してさらに基板を回転させることによって均一な膜を得ている構造であり、蒸着装置は近年さらに大版化している基板サイズに合わせて大型化することが困難であった。
【００１５】
例えば、基板サイズは、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍなどが量産工場で使用される。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、成膜室内に蒸着源を移動させる機構を設け、蒸着の際、陰極または陽極となる電極の一部を覆う絶縁物（バンク、隔壁とも呼ばれる）に合わせて、蒸着源の移動を行い、膜厚分布、蒸着材料の利用効率、およびスループットを向上させることを特徴とする。
【００１７】
さらに、該蒸着源に開閉手段（シャッターなど）を設け、蒸着の際、絶縁物（バンク、隔壁とも呼ばれる）に合わせて、蒸着源の移動またはシャッターの開閉を行うことによって、ＥＬ材料の利用効率を高めることを特徴とする。
【００１８】
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）材料に大別されるが、このうち低分子系材料は主に蒸着により成膜される。また、ＥＬ材料は無機材料（シリコンなど）を含んでいてもよい。
【００１９】
加えて、蒸着の際、基板と蒸着源との間隔距離ｄを代表的には３０ｃｍ以下に狭めることで、基板以外に蒸着材料が飛ぶ量を少なくして蒸着材料の利用効率を高める。また、基板と蒸着源との間隔距離ｄを調節する機構とするため、蒸着ホルダをＺ方向にも移動するようにしてもよい。この場合、蒸着を行う前に蒸着ホルダをＺ方向に移動させて間隔距離の調整するが、蒸着の際には、蒸着ホルダの移動する方向は、Ｘ方向またはＹ方向である。
【００２０】
また、基板と蒸着源との間隔距離ｄを狭めることによって、成膜室サイズを小型化することができる。小型化によって、成膜室容積量を小さくしたことにより真空排気の時間を短縮でき、且つ、成膜室内に存在するトータルの不純物量を低減でき、高純度なＥＬ材料への不純物（水分や酸素など）混入防止を実現するものである。本発明により、今後のさらなる蒸着材料の超高純度化への対応を可能とする。
【００２１】
また、本発明により、今後のさらなる蒸着装置の大型化への対応を可能とする。
【００２２】
本明細書で開示する発明の構成は、
基板に対向して配置した蒸着源から有機化合物を含む材料を蒸着させて、前記基板上に設けられた第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成し、該有機化合物を含む膜上に第２の電極を形成する発光装置の作製方法であって、
前記第１の電極の一部を覆う絶縁物で区切られた領域に合わせて蒸着源を移動させて前記第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２３】
上記構成において、前記絶縁物は、ストライプ状または格子状に配置されていることを特徴としている。
【００２４】
また、上記構成において、蒸着の際、前記蒸着源と前記基板との間隔が、３０ｃｍ以下、好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍであることを特徴としている。また、前記蒸着源と前記基板との間隔ｄが小さくなると、蒸着ホルダに複数のルツボを設置して共蒸着を行う場合、ルツボの間隔は可能なかぎり狭めることが好ましく、例えば、図５に示すようにルツボ５００の内部を区切り、それぞれを加熱する加熱手段５０２〜５０５を別々に設け、適宜、温度調節することが望ましい。
【００２５】
また、上記構成において、蒸着の際、前記蒸着源は、Ｘ方向またはＹ方向に移動することを特徴としている。また、上記各構成において、前記基板と前記蒸着源との間にマスクが設置されており、該マスクは低熱膨張率を有する金属材料からなるマスクであることを特徴としている。また、マスクをクリーニングする場合には、マスクに接続された高周波電源によってプラズマを発生させてマスクに付着した蒸着材料を除去すればよい。
【００２６】
また、上記構成において、前記蒸着源の移動方向と、前記領域の長辺方向とが一致していることを特徴としている。
【００２７】
また、上記構成において、前記第１の電極は、ＴＦＴに電気的に接続している発光素子の陰極、或いは陽極であることを特徴としている。
【００２８】
また、上記構成において、前記蒸着源には開閉するシャッターが設けられており、蒸着時には、前記絶縁物で区切られた領域に合わせてシャッターが開くことを特徴としている。また、基板の下方を移動する時にはシャッターを開けつづけ、基板の下方でない位置にきた時にはシャッターを閉めるようにしてもよい。
【００２９】
また、上記構成において、前記蒸着源には開閉するシャッターが設けられており、前記蒸着源と共に前記シャッターも移動する。また、膜厚計（膜厚センサ、膜厚モニタなど）も前記蒸着源と共に移動する構成としてもよい。また、膜厚計（膜厚センサ、膜厚モニタなど）を成膜室の内壁に設けてもよい。
【００３０】
また、上記構成において、マスクと蒸着源の間に基板シャッターを別途設けても良い。
【００３１】
また、上記各構成を実行するための製造装置は、図１にその一例を示すように、
基板に対向して配置した蒸着源から蒸着材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置を有する製造装置であって、
前記基板が配置される成膜室には、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段と、前記蒸着源に設けられたシャッターとを有し、
前記蒸着源及び前記シャッターを移動させ、且つ、前記シャッターの開閉を行うことで選択的に成膜を行うことを特徴とする成膜装置を有する製造装置である。
【００３２】
また、上記構成において、前記成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。なお、上記構成において、基板は固定し、蒸着源を移動させることによって蒸着を行うことを特徴としている。
【００３３】
また、前記成膜室を少なくとも１室備えたマルチチャンバー方式の製造装置や、インライン方式の製造装置とすることも可能である。マルチチャンバー方式の製造装置とすることで大気にふれることなく連続的に成膜処理、および封止処理などを行って信頼性の高い発光素子を作製することができる。
【００３４】
また、蒸着させるＥＬ材料や金属材料に対して、酸素や水等の不純物が混入する恐れのある主な過程を挙げた場合、蒸着前にＥＬ材料を成膜室にセットする過程、蒸着過程などが考えられる。
【００３５】
そこで、成膜室に連結した前処理室を設け、該前処理室にグローブを備え、蒸着源ごと成膜室から前処理室に移動させ、前処理室で蒸着源に蒸着材料をセットすることが好ましい。即ち、蒸着源が前処理室まで移動する製造装置とする。こうすることによって、成膜室の洗浄度を保ったまま、蒸着源をセットすることができる。
【００３６】
また、通常、ＥＬ材料を保存する容器は、褐色のガラス瓶に入れられ、プラスチック製の蓋（キャップ）で閉められている。このＥＬ材料を保存する容器の密閉度が不十分であることも考えられる。
【００３７】
従来、蒸着法により成膜を行う際には、容器（ガラス瓶）に入れられた蒸発材料を所定の量取りだし、蒸着装置内での被膜形成物に対向させた位置に設置された容器（代表的にはルツボ、蒸着ボート）に移しかえているが、この移しかえ作業において不純物が混入する恐れがある。すなわち、ＥＬ素子の劣化原因の一つである酸素や水及びその他の不純物が混入する可能性がある。
【００３８】
ガラス瓶から容器に移しかえる際には、例えば、蒸着装置にグローブなどが備えられた前処理室内で人間の手で行うことが考えられる。しかし、前処理室にグローブを備えた場合、真空にすることができず、大気圧で作業を行うこととなり、たとえ窒素雰囲気で行うとしても前処理室内の水分や酸素を極力低減することは困難であった。ロボットを使用することも考えられるが、蒸発材料は粉状であるので、移しかえするロボットを作製することは困難である。従って、下部電極上にＥＬ層を形成する工程から上部電極形成工程までの工程を全自動化し、不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムとすることを困難にしていた。
【００３９】
そこで、本発明は、ＥＬ材料を保存する容器として従来の容器、代表的には褐色のガラス瓶等を使用せず、蒸着装置に設置される予定の容器にＥＬ材料や金属材料を直接収納し、搬送後に蒸着を行う製造システムとし、高純度な蒸着材料への不純物混入防止を実現するものである。また、ＥＬ材料の蒸着材料を直接収納する際、得られた蒸着材料を分けて収納するのではなく、蒸着装置に設置される予定の容器に直接昇華精製を行ってもよい。本発明により、今後のさらなる蒸着材料の超高純度化への対応を可能とする。また、蒸着装置に設置される予定の容器に金属材料を直接収納し、加熱抵抗により蒸着を行ってもよい。
【００４０】
上記蒸着装置に設置する容器に蒸着材料を直接収納する作業は、蒸着装置を使用する発光装置メーカーが蒸着材料を作製、または販売している材料メーカーに依頼することが望ましい。
【００４１】
例えば、図６に示すように容器（ルツボ）内に枝部（または突起部）を設け、この枝部に直接昇華精製を行えばよい。また、枝部はチタン等で作製すればよく、蒸着する際に蒸着材料を均一に加熱する際にも効果的である。
【００４２】
また、いくら高純度なＥＬ材料を材料メーカーで提供されても、発光装置メーカーで従来の移しかえの作業があるかぎり不純物混入の恐れが存在し、ＥＬ材料の純度を維持することができず、純度に限界があった。本発明により発光装置メーカーと材料メーカーが連携して不純物混入の低減に努めることによって、材料メーカーで得られる極めて高い純度のＥＬ材料を維持し、そのまま純度を落とすことなく発光装置メーカーで蒸着を行うことができる。
【００４３】
【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。
【００４４】
（実施の形態）
本発明の成膜装置を図１に示す。図１（Ａ）はＸ方向断面図（Ａ−Ａ’点線における断面）、図１（Ｂ）はＹ方向断面図（Ｂ−Ｂ’点線における断面）、図１（Ｃ）は上面図である。なお、図１（Ｂ）は成膜途中のものを示した。
【００４５】
図１において、１１は成膜室、１２は基板ホルダ、１３は基板、１４は蒸着マスク、１５は蒸着シールド（蒸着シャッター）、１７は蒸着源ホルダ、１８は蒸着材料、１９は蒸発した蒸着材料である。
【００４６】
真空度が５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａまで真空排気された成膜室１１で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により蒸着材料は蒸発（気化）されており、蒸着時にシャッター（図示しない）が開くことにより基板１３の方向へ飛散する。蒸発した蒸発材料１９は、上方に飛散し、蒸着マスク１４に設けられた開口部を通って基板１３に選択的に蒸着される。
【００４７】
上記蒸着装置において、蒸着源（蒸着源ホルダ）とは、ルツボと、ルツボの外側に均熱部材を介して配設されたヒータと、このヒータの外側に設けられた断熱層と、これらを収納した外筒と、外筒の外側に旋回された冷却パイプと、ルツボの開口部を含む外筒の開口部を開閉するシャッター装置とから構成されている。なお、本明細書中において、ルツボとは、ＢＮの焼結体、ＢＮとＡｌＮの複合焼結体、石英、またはグラファイトなどの材料によって形成された比較的大きな開口部を有する筒状容器であり、高温、高圧、減圧に耐えうるものとなっている。
【００４８】
なお、マイクロコンピュータにより成膜速度、蒸着源の移動速度、及びシャッターの開閉を制御できるようにしておくと良い。
【００４９】
図１に示す蒸着装置においては、蒸着の際、基板１３と蒸着源ホルダ１７との間隔距離ｄを代表的には３０ｃｍ以下、好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させている。
【００５０】
また、蒸着源ホルダ１７は、水平を保ったまま、成膜室１１内をＸ方向またはＹ方向に移動可能な機構が設けられている。ここでは二次元平面で蒸着源ホルダ１７を移動させる。例えば図２（Ａ）または図２（Ｂ）に示したように蒸着源ホルダ４０１をジグザグに移動させる。図２（Ａ）において、４００は基板、４０２は蒸着材料ａ、４０３は蒸着材料ｂ、４０４は蒸着ホルダの移動経路を指している。蒸着ホルダ４０１の移動経路４０４は、基板４００に対して図２（Ａ）に示したようにジグザグである。移動経路４０４を複数回往復させてもよい。また、膜厚は、蒸着ホルダ４０１の移動速度や移動ピッチや往復回数によって調節すればよい。
【００５１】
例えば、蒸着源ホルダ１７を３０ｃｍ／分〜３００ｃｍ／分でＸ方向またはＹ方向に移動させればよい。
【００５２】
また、図１（Ｃ）に示したように絶縁物１０がＹ方向に配置されている場合、図２（Ｂ）に示すような移動をさせればよい。図２（Ｂ）において、蒸着ホルダ４０１の移動経路４０５は、基板４００に対してジグザグとする。また、蒸着源ホルダの移動ピッチも絶縁物の間隔に適宜、合わせればよい。なお、絶縁物１０は第１の電極２１の端部を覆うようにストライプ状に配置されている。
【００５３】
また、蒸着ホルダ４０１を往復させる場合、往路と復路とを異ならせて膜厚均一性を向上させてもよい。
【００５４】
また、移動可能な蒸着源ホルダ１７に蒸着シャッターを設ける。また、一つの蒸着源ホルダに備えられる有機化合物は必ずしも一つである必要はなく、複数であっても良い。例えば、蒸着源に発光性の有機化合物として備えられている一種類の材料の他に、ドーパントとなりうる別の有機化合物（ドーパント材料）を一緒に備えておいても良い。蒸着させる有機化合物層として、ホスト材料と、ホスト材料よりも励起エネルギーが低い発光材料（ドーパント材料）とで構成し、ドーパントの励起エネルギーが、正孔輸送性領域の励起エネルギーおよび電子輸送層の励起エネルギーよりも低くなるように設計することが好ましい。このことにより、ドーパントの分子励起子の拡散を防ぎ、効果的にドーパントを発光させることができる。また、ドーパントがキャリアトラップ型の材料であれば、キャリアの再結合効率も高めることができる。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本発明に含めることとする。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。
【００５５】
また、図３に示したように絶縁物３０が一つの画素を囲むように配置されている場合、蒸着源ホルダを移動させるとともに蒸着シャッターを適宜、開閉することによって成膜すればよい。なお、図３に示す絶縁物３０の配置を格子状とも呼ぶ。
【００５６】
また、一つの蒸着源ホルダに備えられる容器（有機化合物を収納するルツボ、蒸着ボート）を複数とする場合、互いの有機化合物が混ざりあうように蒸発する方向（蒸発中心）を被蒸着物の位置で交差するようにルツボの取付角度を斜めにすることが望ましい。
【００５７】
例えば、図２（Ａ）における蒸着材料ａ４０２をホスト材料とし、蒸着材料ｂ４０３をドーパント材料として共蒸着を行えばよい。図２（Ａ）においては、４つの蒸着材料（蒸着材料ａ４０２としてホスト材料２種類、蒸着材料ｂ４０３としてドーパント材料２種類）の組み合わせで共蒸着を行うことができる。図２（Ａ）においては、４つの蒸着シャッターがそれぞれ設けられ、適宜、開閉することによって成膜すればよい。
【００５８】
また、画素サイズが小さい場合（或いは各絶縁物の間隔が狭い場合）には、図５に示すようにルツボ５００内部を仕切り部５０１により４分割して、それぞれに対応する加熱手段により適宜蒸着させることによって、共蒸着を行って精密に成膜してもよい。
【００５９】
また、基板１３と蒸着源ホルダ１７との間隔距離ｄを代表的には３０ｃｍ以下、好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭めるため、蒸着マスク１４も加熱される恐れがある。従って、蒸着マスク１４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。例えば、ニッケル４２％、鉄５８％の低熱膨張合金などが挙げられる。また、マスクに付着した蒸着物を気化させてクリーニングするため、プラズマ発生手段により、成膜室内にプラズマを発生させ、蒸着マスクに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気することが好ましい。従って、前記マスクは導電性材料が好ましく、前記マスク、或いは別途電極を設け、いずれか一方に高周波電源２０が接続されていることを特徴としている。また、上記構成において、前記成膜室内にＡｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ３、またはＯから選ばれた一種または複数種のガスを導入するガス導入手段と、気化させた蒸着物を排気する手段とを有している。上記構成により、メンテナンス時に成膜室内を大気にふれることなくクリーニングすることが可能となる。
【００６０】
また、加熱される蒸着マスクを冷却するため、蒸着マスクに冷却媒体（冷却水、冷却ガス）を循環させる機構を備えてもよい。
【００６１】
また、蒸着マスク１４は第１の電極２１（陰極或いは陽極）上に蒸着膜を選択的に形成する際に使用するものであり、全面に蒸着膜を形成する場合には特に必要ではない。
【００６２】
また、基板ホルダ１２は永久磁石を備えており、金属からなる蒸着マスクを磁力で固定しており、その間に挟まれる基板１３も固定されている。ここでは、蒸着マスクが基板１３と密接している例を示したが、ある程度の間隔を有して固定する基板ホルダや蒸着マスクホルダを適宜設けてもよい。
【００６３】
また、成膜室１１には、成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。真空排気処理室としては、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が備えられている。これにより搬送室の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００６４】
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。
【００６５】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、絶縁表面を有する基板上にＴＦＴを形成し、さらに発光素子を形成する例を図７に示す。本実施例では画素部において発光素子と接続される一つのＴＦＴの断面図を示す。
【００６６】
まず、絶縁表面を有する基板２００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜の積層からなる下地絶縁膜２０１を形成する。ここでは下地絶縁膜２０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地絶縁膜の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ４、ＮＨ３、及びＮ２Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成する。ここでは、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成する。次いで、下地絶縁膜のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００６７】
次いで、下地膜上に半導体層を形成する。半導体層は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。
【００６８】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ４レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数を３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００ｍＪ／ｃｍ２（代表的には２００〜３００ｍＪ／ｃｍ２）とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用い、パルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００ｍＪ／ｃｍ２（代表的には３５０〜５００ｍＪ／ｃｍ２）とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行えばよい。
【００６９】
次いで、半導体層の表面をフッ酸を含むエッチャントで洗浄し、半導体層を覆うゲート絶縁膜２０２を形成する。ゲート絶縁膜２０２はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００７０】
次いで、ゲート絶縁膜２０２の表面を洗浄した後、ゲート電極２１０を形成する。
【００７１】
次いで、半導体にｐ型を付与する不純物元素（Ｂなど）、ここではボロンを適宜添加して、ソース領域２１１及びドレイン領域２１２を形成する。添加した後、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、またはレーザー光の照射を行う。また、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温〜３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からＹＡＧレーザーの第２高調波を照射して不純物元素を活性化させることは非常に有効である。ＹＡＧレーザーはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。
【００７２】
以降の工程は、有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜２１３ａを形成し、水素化を行った後、感光性有機樹脂からなる絶縁物２１３を形成し、その後、窒化アルミニウム膜、ＡｌＮＸＯＹで示される窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第１の保護膜２１３ｂを形成する。なお、ＡｌＮＸＯＹで示される膜は、ＡｌＮまたはＡｌからなるターゲットを用いたＲＦスパッタ法により、前記ガス導入系から酸素または窒素または希ガスを導入して成膜すればよい。ＡｌＮＸＯＹで示される層中に窒素を数ａｔｍ％以上、好ましくは２．５ａｔｍ％〜４７．５ａｔｍ％含む範囲であればよく、酸素を４７．５ａｔｍ％以下、好ましくは、０．０１〜２０ａｔｍ％未満であればよい。次いで、ソース領域、またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、ソース電極（配線）２１５、ドレイン電極２１４を形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。このＴＦＴがＥＬ素子に供給する電流を制御するＴＦＴとなる。
【００７３】
また、本実施例のＴＦＴ構造に限定されず、必要があればチャネル形成領域とドレイン領域（またはソース領域）との間にＬＤＤ領域を有する低濃度ドレイン（ＬＤＤ：Ｌｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）構造としてもよい。この構造はチャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域を設けたものであり、この領域をＬＤＤ領域と呼んでいる。さらにゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆるＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ−ｄｒａｉｎ　Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　ＬＤＤ）構造としてもよい。
【００７４】
また、本実施例ではｐチャネル型ＴＦＴを用いて説明したが、ｐ型不純物元素に代えてｎ型不純物元素（Ｐ、Ａｓ等）を用いることによってｎチャネル型ＴＦＴを形成することができることは言うまでもない。
【００７５】
また、本実施例ではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【００７６】
次いで、画素部において、ドレイン領域と接する接続電極に接する第１の電極２１７をマトリクス状に配置する。この第１の電極２１７は、発光素子の陽極、或いは陰極となる。次いで、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６を形成する。絶縁物２１６は、感光性の有機樹脂を用いる。例えば、絶縁物２１６の材料としてネガ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物２１６の上端部に第１の曲率半径を有する曲面を有し、前記絶縁物の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有しており、前記第１の曲率半径および前記第２の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。次いで、画素部に有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に第２の電極２１９を形成して発光素子を完成させる。この第２の電極２１９は、発光素子の陰極、或いは陽極となる。
【００７７】
また、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物２１６を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜で覆ってもよい。
【００７８】
例えば、絶縁物３１６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３１６ｂの上端部のみに曲率半径を有する曲面を有しており、さらにこの絶縁物３１６ｂを窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜３１６ａで覆った例を図７（Ｂ）に示す。
【００７９】
なお、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる。一つは、発光素子からの発光が第２の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。この場合、観測者は第２の電極側から画像を認識することができる。もう一つは、発光素子からの発光が第１の電極および基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。
【００８０】
発光素子からの発光が第２の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造とする場合、第２の電極２１９は透光性を有する材料を用いることが望ましい。
【００８１】
例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、実施の形態に示した成膜装置を用いて、絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６に合わせて蒸着源を移動させながら蒸着を行う。例えば、真空度が５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。蒸着により積層することによって発光素子全体として白色を示す有機化合物を含む層を形成する。
【００８２】
例えば、Ａｌｑ３、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、Ａｌｑ３、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を順次積層することで白色を得ることができる。
【００８３】
また、蒸着法を用いる場合、成膜室には蒸着材料が予め材料メーカーで収納されているルツボをセットすることが好ましい。セットする際には大気に触れることなく行うことが好ましく、材料メーカーから搬送する際、ルツボは第２の容器に密閉した状態のまま成膜室に導入することが好ましい。望ましくは、成膜室に連結して真空排気手段を有するチャンバーを備え、そこで真空、若しくは不活性ガス雰囲気で第２の容器からルツボを取り出して、成膜室にルツボを設置する。こうすることによって、ルツボおよび該ルツボに収納されたＥＬ材料を汚染から防ぐことができる。
【００８４】
次いで、上記発光層上に、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（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）との積層からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。また、陰極の低抵抗化を図るため、絶縁物２１６上に補助電極を設けてもよい。こうして得られる発光素子は、白色発光を示す。なお、ここでは蒸着法により有機化合物を含む層２１８を形成した例を示したが、特に限定されず、塗布法（スピンコート法、インクジェット法など）により形成してもよい。
【００８５】
また、本実施例では、有機化合物層として低分子材料からなる層を積層した例を示したが、高分子材料からなる層と、低分子材料からなる層とを積層してもよい。
【００８６】
また、発光素子からの発光が第１の電極を透過して放射されて観測者の目に入る構造とする場合、第１の電極２１７は透光性を有する材料を用いることが望ましい。
【００８７】
例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、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、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。なお、陰極形成の際に実施の形態で示した成膜装置を用いて蒸着を行ってもよい。
【００８８】
以上の工程で第２の電極２１９までを形成した後は、基板２００上に形成された発光素子を封止するためにシール剤により封止基板を貼り合わせる。
【００８９】
ここで、アクティブマトリクス型発光装置全体の外観図について図８に説明する。なお、図８（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された９０１はソース信号線駆動回路、９０２は画素部、９０３はゲート信号線駆動回路である。また、９０４は封止基板、９０５はシール剤であり、シール剤９０５で囲まれた内側は、空間９０７になっている。
【００９０】
なお、９０８はソース信号線駆動回路９０１及びゲート信号線駆動回路９０３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）９０９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。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。
【００９１】
次に、断面構造について図８（Ｂ）を用いて説明する。基板９１０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９０１と画素部９０２が示されている。
【００９２】
なお、ソース信号線駆動回路９０１はｎチャネル型ＴＦＴ９２３とｐチャネル型ＴＦＴ９２４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、本実施の形態では、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。
【００９３】
また、画素部９０２はスイッチング用ＴＦＴ９１１と、電流制御用ＴＦＴ９１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）９１３を含む複数の画素により形成される。
【００９４】
また、第１の電極（陽極）９１３の両端には絶縁層９１４が形成され、第１の電極（陽極）９１３上には有機化合物を含む層９１５が形成される。有機化合物を含む層９１５は、実施の形態で示した装置を用いて、絶縁層９１４に合わせて蒸着源を移動させて形成する。さらに、有機化合物を含む層９１５上には第２の電極（陰極）９１６が形成される。これにより、第１の電極（陽極）９１２、有機化合物を含む層９１５、及び第２の電極（陰極）９１６からなる発光素子９１８が形成される。ここでは発光素子９１８は白色発光とする例であるので着色層９３１と遮光層９３２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。
【００９５】
第２の電極（陰極）９１６は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線９０８を経由してＦＰＣ９０９に電気的に接続されている。また、絶縁層９１４上には第３の電極（補助電極）が形成されており、第２の電極の低抵抗化を実現している。
【００９６】
また、基板９１０上に形成された発光素子９１８を封止するためにシール剤９０５により封止基板９０４を貼り合わせる。なお、封止基板９０４と発光素子９１８との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤９０５の内側の空間９０７には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤９０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤９０５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。さらに、空間９０７の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質を含有させても良い。
【００９７】
また、本実施例では封止基板９０４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、シール剤９０５を用いて封止基板９０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【００９８】
以上のようにして発光素子を空間９０７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。
【００９９】
また、本実施例は実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１００】
［実施例２］
本実施例では第１の電極から封止までの作製を全自動化したマルチチャンバー方式の製造装置の例を図４に示す。
【０１０１】
図４は、１００ａ〜１００ｘはゲート、１０１は仕込室、１１９は取出室、１０２、１０４ａ、１０８、１１４、１１８は搬送室、１０５、１０７、１１１は受渡室、１０６Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０６Ｈ、１０６Ｅ、１０９、１１０、１１２、１１３は成膜室、１０３は前処理室、１１７は封止基板ロード室、１３５はディスペンサ室、１１６は封止室、１２０ａ、１２０ｂはカセット室、１２１はトレイ装着ステージ、１２２は洗浄室、１２３はベーク室、１２４はマスクストック室と、を有するマルチチャンバーの製造装置である。なお、搬送室１０４ａには基板１０４ｃを搬送するための搬送機構１０４ｂが設けており、他の搬送室も同様にそれぞれ搬送機構が設けてある。
【０１０２】
以下、予めＴＦＴと、陽極（第１の電極）と、陽極の端部を覆う絶縁物（隔壁）とが設けられた基板を図４に示す製造装置に搬入し、発光装置を作製する手順を示す。なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合、予め基板上には、陽極に接続している薄膜トランジスタ（電流制御用ＴＦＴ）およびその他の薄膜トランジスタ（スイッチング用ＴＦＴなど）が複数設けられ、薄膜トランジスタからなる駆動回路も設けられている。また、単純マトリクス型の発光装置を作製する場合にも図４に示す製造装置で作製することが可能である。
【０１０３】
また、陽極（第１の電極）の材料としては、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉＸＮＹ、Ｎｉ、Ｗ、ＷＳｉＸ、ＷＮＸ、ＷＳｉＸＮＹ、ＮｂＮ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、またはＭｏから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を用いる。
【０１０４】
まず、カセット室１２０ａまたはカセット室１２０ｂに上記基板をセットする。基板が大型基板（例えば３００ｍｍ×３６０ｍｍ）である場合には、カセット室１２０ｂにセットし、通常基板（例えば、１２７ｍｍ×１２７ｍｍ）である場合には、トレイ装着ステージ１２１に搬送し、トレイ（例えば３００ｍｍ×３６０ｍｍ）に数枚の基板を搭載する。
【０１０５】
また、カセット室にセットする前には、点欠陥を低減するために第１の電極（陽極）の表面に対して界面活性剤（弱アルカリ性）を含ませた多孔質なスポンジ（代表的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製、ナイロン製など）で洗浄して表面のゴミを除去することが好ましい。洗浄機構として、基板の面に平行な軸線まわりに回動して基板の面に接触するロールブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよいし、基板の面に垂直な軸線まわりに回動しつつ基板の面に接触するディスクブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよい。また、有機化合物を含む膜を形成する前に、上記基板に含まれる水分やその他のガスを除去するために、脱気のためのアニールを真空中で行うことが好ましく、搬送室１１８に連結されたベーク室１２３に搬送し、そこでアニールを行えばよい。
【０１０６】
次いで、複数のＴＦＴ、陽極、陽極の端部を覆う絶縁物が設けられた基板を搬送室１１８に搬送し、さらに洗浄室１２２に搬送し、溶液で基板表面の不純物（微粒子などのゴミ）を除去する。洗浄室１２２において洗浄する場合には、大気圧下で基板の被成膜面を下向きにしてセットする。次いで、乾燥させるためにベーク室１２３に搬送し、加熱を行って溶液を気化させる。
【０１０７】
次いで、スピンコート法で塗布する成膜室１１２に搬送し、予め複数のＴＦＴ、陽極、陽極の端部を覆う絶縁物が設けられた基板上に、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に形成する。また、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、またはＰＰＢＡなどを全面に塗布、焼成してもよい。成膜室１１２は、高分子からなる有機化合物層を形成するための成膜室である。成膜室１１２においてスピンコート法で有機化合物層を形成する場合には、大気圧下で基板の被成膜面を上向きにしてセットする。スピンコートなどを用いた塗布法で高分子材料からなる正孔注入層を形成した場合、平坦性が向上し、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。特に発光層の膜厚が均一となるため均一な発光を得ることができる。水や有機溶剤を溶媒として用いた成膜を行った後は、焼成を行うためにベーク室１２３に搬送し、真空中での加熱処理を行って水分を気化させる。
【０１０８】
次いで、基板搬送機構が設けられた搬送室１１８から仕込室１０１に搬送する。本実施例の製造装置では、搬送室１１８に設けられたロボットは、基板の表裏を反転させることができ、仕込室１０１に基板を反転させて搬入することができる。本実施例において、搬送室１１８は常に大気圧が維持されている。
【０１０９】
また、仕込室１０１は、真空排気処理室と連結されており、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にしておくことが好ましい。
【０１１０】
次いで仕込室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。予め、搬送室１０２内には極力水分や酸素が存在しないよう、真空排気して真空を維持しておく。
【０１１１】
また、搬送室１０２には、搬送室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。真空排気処理室としては、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が備えられている。これにより搬送室の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１１２】
また、シュリンクをなくすためには、有機化合物を含む膜の蒸着直前に真空加熱を行うことが好ましく、真空ベーク室１３２に搬送し、上記基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空（５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａ）で行う。真空ベーク室１３２では平板ヒータ（代表的にはシースヒータ）を用いて、複数の基板を均一に加熱することができる。この平板ヒータは複数設置され、平板ヒータで基板を挟むように両面から加熱することもでき、勿論、片面から加熱することもできる。特に、層間絶縁膜や隔壁の材料として有機樹脂膜を用いた場合、有機樹脂材料によっては水分を吸着しやすく、さらに脱ガスが発生する恐れがあるため、有機化合物を含む層を形成する前に１００℃〜２５０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃、例えば３０分以上の加熱を行った後、３０分の自然冷却を行って吸着水分を除去する真空加熱を行うことは有効である。
【０１１３】
次いで、上記真空加熱を行った後、搬送室１０２から受渡室１０５に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室１０５から搬送室１０４ａに基板を搬送する。
【０１１４】
次いで、全面に設けられた正孔注入層（ＰＥＤＯＴ）上に、発光層となる低分子からなる有機化合物層を形成する。本実施例では、成膜室１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂ、１０６Ｈ、１０６Ｅに適宜、搬送して、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、または電子注入層となる低分子からなる有機化合物層を適宜形成し、発光素子全体として、白色、或いは赤色、緑色、青色の発光を示す有機化合物層を形成する。例えば、緑色の発光素子を形成する場合、成膜室１０６Ｈで正孔輸送層または正孔注入層、成膜室１０６Ｇで発光層（Ｇ）、成膜室１０６Ｅで電子輸送層または電子注入層を順次積層した後、陰極を形成すれば緑色の発光素子を得ることができる。例えば、フルカラーの発光素子を形成する場合、成膜室１０６ＲでＲ用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層（Ｒ）、電子輸送層または電子注入層を順次積層し、成膜室１０６ＧでＧ用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層（Ｇ）、電子輸送層または電子注入層を順次積層し、成膜室１０６ＢでＢ用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層（Ｂ）、電子輸送層または電子注入層を順次積層した後、陰極を形成すればフルカラーの発光素子を得ることができる。
【０１１５】
また、白色の発光を示す有機化合物層は、異なる発光色を有する発光層を積層する場合において、赤色、緑色、青色の３原色を含有する３波長タイプと、青色／黄色または青緑色／橙色の補色の関係を用いた２波長タイプに大別される。一つの成膜室で白色発光素子を形成することも可能である。
【０１１６】
また、必要があれば、適宜、成膜室１０６Ｅで電子輸送層または電子注入層、１０６Ｈで正孔注入層または正孔輸送層を形成すればよい。蒸着法を用いる場合、例えば、真空度が５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。各成膜室には、実施の形態にその一例を示したような蒸着源が移動する機構が備えられている。移動可能な蒸着源ホルダは複数用意されており、適宜、ＥＬ材料が封入された容器（ルツボ）を複数備え、この状態で成膜室に設置されている。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。
【０１１７】
蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時には、蒸着源が移動し、蒸着源に備えられたシャッター（図示しない）または基板シャッター（図示しない）を開くことにより基板の表面へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスク（図示しない）に設けられた開口部（図示しない）を通って基板に蒸着される。
【０１１８】
また、各成膜室に配置するメタルマスクは、マスクストック室１２４に全て収納可能となっており、蒸着時にマスクが必要な場合には適宜マスクストック室１２４からマスクが搬送され、成膜室に設置される。また、蒸着の際にはマスクストック室が空くため、成膜後または処理後の基板をストックすることも可能である。また、成膜室１３３は有機化合物を含む層や金属材料層を形成するための予備の成膜室である。
【０１１９】
また、成膜室には蒸着材料が予め材料メーカーで収納されているルツボをセットすることが好ましい。セットする際には大気に触れることなく行うことが好ましく、材料メーカーから搬送する際、ルツボは第２の容器に密閉した状態のまま成膜室に導入することが好ましい。望ましくは、成膜室１０６Ｒに連結して真空排気手段を有するチャンバー（真空封止された第２の容器に入ったルツボを取出、または収納するための設置室）を備え、そこで真空、若しくは不活性ガス雰囲気で第２の容器から搬送機構（図示しない）によりルツボを取り出して、成膜室の蒸着ホルダにルツボを設置する。こうすることによって、ルツボおよび該ルツボに収納されたＥＬ材料を汚染から防ぐことができる。
【０１２０】
また、不用な箇所に形成された有機化合物を含む膜を除去したい場合には、前処理室１０３に搬送し、メタルマスクを用いて有機化合物膜の積層を選択的に除去すればよい。前処理室１０３はプラズマ発生手段を有しており、Ａｒ、Ｈ２、Ｆ、ＮＦ３またはＯ２から選ばれた一種または複数種のガスを励起してプラズマを発生させることによって、ドライエッチングを行う。マスクを使用することによって不要な部分だけ選択的に除去することができる。また、陽極表面処理として紫外線照射が行えるように前処理室１０３にＵＶ照射機構を備えてもよい。また、基板に含まれる水分やその他のガスを除去するために、脱気のための真空アニールが行えるよう前処理室１０３に加熱機構を備えてもよい。
【０１２１】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０４ａから受渡室１０７に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室１０７から搬送室１０８に基板を搬送する。
【０１２２】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１１０に搬送し、非常に薄い金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）からなる陰極（下層）を抵抗加熱法で形成する。薄い金属層からなる陰極（下層）を形成した後、成膜室１０９に搬送してスパッタ法により透明導電膜（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）からなる電極（上層）を形成し、薄い金属層と透明導電膜との積層からなる電極を適宜形成する。
【０１２３】
以上の工程で図７に示す積層構造の発光素子が形成される。
【０１２４】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０８から成膜室１１３に搬送して窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜からなる保護膜を形成する。ここでは、成膜室１１３内に、珪素からなるターゲット、または酸化珪素からなるターゲット、または窒化珪素からなるターゲットを備えたスパッタ装置とする。例えば、珪素からなるターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって窒化珪素膜を形成することができる。
【０１２５】
また、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜、アモルファスカーボン膜）を保護膜として形成してもよく、別途、ＣＶＤ法を用いた成膜室を設けてもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜とも呼ばれる）は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、ＣＮ膜は反応ガスとしてＣ２Ｈ４ガスとＮ２ガスとを用いて形成すればよい。なお、ＤＬＣ膜やＣＮ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。例えば、成膜室１３４で炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜、アモルファスカーボン膜）を保護膜として形成すればよい。
【０１２６】
次いで、発光素子が形成された基板を大気に触れることなく、搬送室１０８から受渡室１１１に搬送し、さらに受渡室１１１から搬送室１１４に搬送する。
【０１２７】
次いで、発光素子が形成された基板を搬送室１１４から封止室１１６に搬送する。なお、封止室１１６には、予めシール材が設けられた封止基板を用意しておくことが好ましい。
【０１２８】
封止基板は、封止基板ロード室１１７に外部からセットされる。なお、水分などの不純物を除去するために予め真空中でアニール、例えば、封止基板ロード室１１７内でアニールを行うことが好ましい。そして、封止基板にシール材を形成する場合には、シールディスペンサ室１３５に搬送して、発光素子が設けられた基板と貼り合わせるためのシール材を描画し、シール材が形成された封止基板を封止室１１６に搬送する。また、シールディスペンサ室１３５で乾燥剤を封止基板に設けてもよい。
【０１２９】
次いで、発光素子が設けられた基板を脱気するため、真空または不活性雰囲気中でアニールを行った後、封止室１１６でシール材が設けられた封止基板と、発光素子が形成された基板とを貼り合わせる。また、密閉された空間には水素または不活性気体または樹脂を充填させる。なお、ここでは、封止基板にシール材を形成した例を示したが、特に限定されず、発光素子が形成された基板にシール材を形成してもよい。
【０１３０】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止室１１６に設けられた紫外線照射機構によってＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。なお、ここではシール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されず、熱硬化樹脂などを用いてもよい。
【０１３１】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止室１１６から搬送室１１４、そして搬送室１１４から取出室１１９に搬送して取り出す。
【０１３２】
以上のように、図４に示した製造装置を用いることで完全に発光素子を密閉空間に封入するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。なお、搬送室１１４においては、真空と、大気圧での窒素雰囲気とを繰り返すが、搬送室１０２、１０４ａ、１０８は常時、真空が保たれることが望ましい。
【０１３３】
なお、ここでは図示しないが、各処理室での作業をコントロールするための制御装置や、各処理室間を搬送するための制御装置や、基板を個々の処理室に移動させる経路を制御して自動化を実現するコントロール制御装置などを設けている。
【０１３４】
なお、インライン方式の成膜装置とすることも可能である。
【０１３５】
また、図４に示す製造装置に搬入し、陽極として透明導電膜を用い、上記積層構造による発光方向とは逆方向である発光素子を形成することも可能である。例えば、陽極として透明導電膜が設けられた基板を搬入し、有機化合物を含む層を形成した後、金属膜（Ａｌ、Ａｇ）からなる陰極を形成することによって、下面出射型の発光素子を形成することも可能である。なお、下面出射型の発光素子とは、有機化合物層において生じた発光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出し、さらに基板を通過させる素子を指している。下面出射型の場合、封止基板は、不透明なものでもよく、金属材料からなる封止缶を用いてもよい。
【０１３６】
また、陽極として透明導電膜が設けられた基板を搬入し、有機化合物を含む層を形成した後、透明または半透明な電極（例えば、薄い金属膜（Ａｌ、Ａｇ）からなる陰極と透明導電膜との積層）を形成することによって、両面出射型の発光素子を形成することも可能である。
【０１３７】
また、本実施例は実施の形態、実施例１と自由に組み合わせることができる。
【０１３８】
［実施例３］
本実施例では、蒸着ホルダに設置するルツボの一例を図５、図６に示す。なお、従来のルツボを図１１（Ａ）に示す。
【０１３９】
図５（Ａ）に示したルツボ５００は、対応する図５（Ｂ）の上面図に示すように内部が仕切り部５０１で４分割されている例である。ここではシャッターは図示していないが、この１つのルツボにはそれぞれ４つのシャッターを設ける。
【０１４０】
実施の形態に示すように蒸着源を移動させる装置を用い、共蒸着のような多元蒸着を行う場合、蒸着源ホルダにおいて、設置するルツボ間隔が広すぎると、画素サイズが小さい場合（あるいは各絶縁物の間隔が狭い場合）に適用することが困難となる。そこで、図５（Ａ）に示すルツボ５００を用い、蒸着ホルダにそれぞれ加熱手段（第１の加熱手段５０２、第２の加熱手段５０３、第３の加熱手段５０４、第４の加熱手段５０５）を設けて、適宜加熱することによって、高精度に成膜することができる。なお、図５（Ｃ）は蒸着源ホルダに装着した場合の上面図である。
【０１４１】
本実施例ではルツボ内部を４分割した例を示したが特に限定されず、２分割、３分割、または５分割以上としてもよい。
【０１４２】
また、ルツボに直接昇華精製を行う場合には、図６に示すようにルツボ６００内部に枝部（突起部）６０１を設けたものを用いることが好ましい。ルツボに直接昇華精製を行った場合、容器からルツボに移しかえる作業などを省略することができ、さらに純度を保ったまま、蒸着ホルダに設置することで、不純物の少ない有機化合物を含む膜を蒸着することができる。また、図６に示す枝部６０１の材料に熱伝導度の高い材料を用いれば、蒸着材料を加熱するのに要する時間を短縮することができ、さらにルツボ内の蒸着材料を均一に加熱することができる。
【０１４３】
また、本実施例は、実施の形態、実施例１、または実施例２と自由に組みあわせることが可能である。
【０１４４】
［実施例４］
本発明を実施して形成された駆動回路や画素部は様々なモジュール（アクティブマトリクス型液晶モジュール、アクティブマトリクス型ＥＣモジュール）を完成させることができる。即ち、本発明により、それらを表示部に組み込んだ電子機器全てを完成させることができる。
【０１４５】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図９、図１０に示す。
【０１４６】
図９（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０１４７】
図９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０１４８】
図９（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１４９】
図９（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。
【０１５０】
図９（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
【０１５１】
図９（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０１５２】
図１０（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０１５３】
図１０（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０１５４】
図１０（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。本発明は対角が１０〜５０インチの表示部３１０３を完成させることができる。
【０１５５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器を完成させることが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態、実施例１、実施例２、実施例３のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０１５６】
【発明の効果】
本発明により、蒸着材料の利用効率、スループット、および膜厚分布を格段に向上することができる。また、本発明により、今後のさらなる基板の大型化に伴う蒸着装置の大型化への対応を可能とすることができる。
【０１５７】
また、本発明により、成膜室内に存在するトータルの不純物量を低減でき、高純度なＥＬ材料への不純物（水分や酸素など）混入防止を実現することができる。即ち、今後のさらなる蒸着材料の超高純度化への対応を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態を示す図である。
【図２】本実施の形態を示す図である。
【図３】本実施の形態を示す図である。
【図４】製造装置を示す図である。
【図５】実施例３を示す図である。
【図６】実施例３を示す図である。
【図７】画素部における断面構造を示す図である。
【図８】発光装置の上面図および断面図を示す図である。
【図９】電子機器の一例を示す図。
【図１０】電子機器の一例を示す図。
【図１１】従来の例を示す図。
【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】
2004006311.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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