(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数の発光素子が設けられた画素部と、外部電源との接続部とを有する発光装置の作製方法であって、
前記画素部に第１の電極を形成し、前記外部電源との接続部に接続配線を形成する第１の工程を行い、
前記画素部および前記外部電源との接続部上に有機化合物膜をスピンコーティング法で形成する第２の工程を行い、
前記有機化合物膜を加熱する第３の工程を行い、
前記画素部に形成された前記有機化合物膜上に、前記複数の発光素子に共通な配線として機能する第２の電極を形成する第４の工程を行い、
前記第２の電極をマスクとして、プラズマによるエッチングすることにより、前記有機化合物膜を自己整合的にエッチングして有機化合物層を形成し、且つ前記外部電源との接続部の上の前記有機化合物膜を除去する第５の工程を行い、
前記第２の電極と前記接続配線とを電気的に接続する補助配線を、前記有機化合物層の側面と、前記第２の電極の側面及び上面とを露出しない様に覆って形成する第６の工程を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
第１の基板と、第２の基板と、シール剤と、に囲まれた領域に、複数の発光素子が設けられた画素部と、外部電源との接続部と有する発光装置の作製方法であって、
前記第１の基板上の前記画素部に第１の電極を形成し、前記外部電源との接続部に接続配線を形成する第１の工程を行い、
前記画素部および前記外部電源との接続部上に有機化合物膜を形成する第２の工程を行い、
前記有機化合物膜を真空中で加熱する第３の工程を行い、
前記画素部に形成された前記有機化合物膜上に、前記複数の発光素子に共通な配線として機能する第２の電極を形成する第４の工程を行い、
前記第２の電極をマスクとして、プラズマによるエッチングをすることにより、前記有機化合物膜を自己整合的にエッチングして有機化合物層を形成する第５の工程を行い、
前記第２の電極と前記接続配線とを電気的に接続する補助配線を、前記有機化合物層の側面と、前記第２の電極の側面及び上面とを露出しない様に覆って形成する第６の工程を行い、
前記シール剤が設けられた前記第２の基板と、前記第１の基板を貼り合わせる第７の工程を行い、
且つ前記第３乃至第７の工程を行う間は、前記第１の基板は大気雰囲気にふれることがないことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
第１の基板と、第２の基板と、シール剤と、に囲まれた領域に、複数の発光素子が設けられた画素部と、外部電源との接続部とを有する発光装置の作製方法であって、
前記第１の基板上の前記画素部に第１の電極を形成し、前記外部電源との接続部に接続配線を形成する第１の工程を行い、
前記画素部および前記外部電源との接続部上に有機化合物膜を形成する第２の工程を行い、
前記有機化合物膜を真空中で加熱する第３の工程を行い、
前記画素部に形成された前記有機化合物膜上に、前記複数の発光素子に共通な配線として機能する第２の電極を形成する第４の工程を行い、
前記第２の電極をマスクとして、プラズマによるエッチングをすることにより、前記有機化合物膜を自己整合的にエッチングして有機化合物層を形成することにより、前記発光素子を形成する第５の工程を行い、
前記第２の電極と前記接続配線とを電気的に接続する補助配線を、前記有機化合物層の側面と、前記第２の電極の側面及び上面とを露出しない様に覆って形成する第６の工程を行い、
前記発光素子を覆って保護膜を形成する第７の工程を行い、
前記シール剤が設けられた前記第２の基板と、前記第１の基板を貼り合わせる第８の工程を行い、
且つ前記第３乃至第７の工程を行う間は、前記第１の基板は大気雰囲気にふれることがない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のいずれか一項において、
前記補助配線として、前記第２の電極よりも電気抵抗率が低い材料を用い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、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、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（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrier 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 Glass）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。
【０００２】
【従来の技術】
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、発光素子の中心とも言える有機化合物層（厳密には発光層）となる有機化合物は、低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料とがそれぞれ研究されているが、低分子系材料よりも取り扱いが容易で耐熱性の高い高分子系材料が注目されている。
【０００６】
なお、これらの有機化合物の成膜方法には、蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法といった方法が知られているが、高分子系材料を用いてフルカラー化を実現させるための方法としては、スピンコーティング法やインクジェット法が特に良く知られている。
【０００７】
しかし、スピンコーティング法を用いる場合には、成膜表面全体に有機化合物が形成されてしまうため、成膜したい箇所にのみに有機化合物を形成し、成膜不要な箇所には成膜しないといった選択的な成膜が難しい。
【０００８】
さらに、アクティブマトリクス型の発光装置においては、基板上に形成された駆動回路に外部電源から電気的な信号を入力するための配線や、画素部に形成された陰極、陽極、および有機化合物で形成された有機化合物層からなる発光素子と外部電源とを電気的に接続するための配線が形成されているため、これらの配線の外部電源との接続部分に有機化合物が形成されていると外部電源とオーミック接触が得られないという問題が生じる。
【０００９】
一方、高分子系の有機化合物を選択的に成膜する方法として知られているインクジェット法は、一度に３種類（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を発光する有機化合物を塗り分けることができるが、成膜精度がわるく、制御することが困難であるため、均一性が得られず、バラツキやすい。インクジェット法のバラツキ原因としては、ノズルピッチバラツキ、インク飛行曲がりバラツキ、ステージ合わせ精度、インクと吐出とステージ移動のタイミングバラツキなどが挙げられる。例えば、有機化合物を溶媒に溶解させて作製したインクの内部粘性抵抗などによりインクジェット用のノズルを目詰まりさせたり、ノズルから噴射されたインクが所望の位置に着弾しなかったり、といった実施上の条件における問題点や、高精度ステージや自動アライメント機構及びインクヘッド等を有する専用の装置が必要となりコストがかかるという実用化における問題点を有している。また、着弾後にインクが広がるため、隣あう画素との間隔として、ある程度のマージンも必要となり、高精細化を困難なものとしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、高分子系の有機化合物を用いたアクティブマトリクス型の発光装置において、インクジェット法を用いる場合に比べて簡単な高分子系材料層の選択的な成膜方法を提供することを目的とする。また、高分子系材料層の選択的な形成を可能にすることで、外部電源と接続される配線の接続部分に有機化合物層が形成されないような構造を簡単に形成することを目的とする。
【００１１】
また、発光装置において、発光していない画素では入射した外光（発光装置の外部の光）が陰極の裏面（発光層に接する側の面）で反射され、陰極の裏面が鏡のように作用して外部の景色が観測面（観測者側に向かう面）に映るといった問題があった。また、この問題を回避するために、発光装置の観測面に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色が映らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィルムが非常に高価であるため、製造コストの増加を招くという問題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、薄膜トランジスタと接続される下部電極上に塗布法により全面に高分子系材料からなる膜を形成した後、プラズマによるエッチングによって高分子系材料からなる膜をエッチングし、高分子系材料層の選択的な形成を可能にするものである。
【００１３】
本明細書で開示する作製方法に関する発明の構成１は、
陽極と、該陽極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陰極とを有する発光素子を有する発光装置の作製方法であって、
前記第１の電極上に塗布法で高分子材料からなる有機化合物膜を形成する第１の工程と、
真空中で加熱する第２の工程と、
プラズマによるエッチングで前記有機化合物膜を選択的にエッチングする第３の工程と、
該有機化合物膜上に第２の電極を選択的に形成する第４の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。
【００１４】
また、スピンコートで有機化合物膜を形成した後、第２の電極を選択的に形成してからプラズマによるエッチングを行ってもよい。
【００１５】
本明細書で開示する作製方法に関する発明の構成２は、
陽極と、該陽極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陰極とを有する発光素子を有する発光装置の作製方法であって、
前記第１の電極上に塗布法で高分子材料からなる有機化合物膜を形成する第１の工程と、
真空中で加熱する第２の工程と、
該有機化合物膜上に第２の電極を選択的に形成する第３の工程と、
プラズマによるエッチングで前記有機化合物膜を選択的にエッチングする第４の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。
【００１６】
さらに、上部電極を低抵抗化するために補助電極となる第３の電極を形成してもよく、
本明細書で開示する作製方法に関する発明の構成３は、
陽極と、該陽極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陰極とを有する発光素子を有する発光装置の作製方法であって、
第１の基板上に薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタと接続する第１の電極を形成する工程と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物を形成する工程と、
前記絶縁物上に金属材料からなる第３の電極を形成する工程と、
前記第１の電極上に塗布法で高分子材料からなる有機化合物膜を形成する工程と、
真空中で加熱する工程と、
プラズマによるエッチングで前記有機化合物膜をメタルマスクにより選択的にエッチングして、第３の電極を露呈させる工程と、
該有機化合物膜上に透光性を有する材料からなる第２の電極を選択的に形成する工程と、
保護膜を形成する工程と、
前記第１の基板と第２の基板を貼り合わせ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。
【００１７】
また、上記構成３において、前記保護膜は、酸化珪素を主成分とする絶縁膜、窒化珪素を主成分とする絶縁膜、炭素を主成分とする膜、またはこれらの積層膜であることを特徴としている。また、上記構成３において、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔は２μｍ〜３０μｍであることを特徴としている。
【００１８】
また、上記各構成において、前記第１の電極はＴＦＴに電気的に接続している前記発光素子の陽極、或いは陰極であることを特徴としている。
【００１９】
また、上記各構成において、前記プラズマは、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、またはＯから選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させることを特徴としている。
【００２０】
また、上記各構成において、前記有機化合物層は白色発光する材料であり、前記第２の基板に設けられたカラーフィルタと組み合わせる、或いは、前記有機化合物層は単色発光する材料であり、前記第２の基板に設けられた色変換層または着色層と組み合わせることを特徴としている。
【００２１】
また、本発明は、塗布法により高分子からなる有機化合物膜を形成する際、カバレッジ不良などを無くすため、各画素間に設けられる絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）の形状に工夫を加える。
【００２２】
本明細書で開示する本発明の構成４は、
絶縁表面を有する第１の基板と透光性を有する第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物層と、該有機化合物層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、駆動回路と、端子部とを有する発光装置であって、
前記第１の電極の端部は、絶縁物で覆われており、該絶縁物の側面は、第１の曲率半径を有する曲面と、第２の曲率半径を有する曲面とを有し、
前記絶縁物及び前記第１の電極上に高分子材料を有する有機化合物層が設けられていることを特徴とする発光装置である。
【００２３】
さらに、本発明の構成５として、上部電極を低抵抗化するために補助電極となる第３の電極を形成した場合には、
絶縁表面を有する第１の基板と透光性を有する第２の基板との間に、第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物層と、該有機化合物層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、駆動回路と、端子部とを有する発光装置であって、
前記第１の電極の端部は、絶縁物で覆われており、該絶縁物の側面は、第１の曲率半径を有する曲面と、第２の曲率半径を有する曲面と、
前記絶縁物上に第３の電極とを有し、
前記絶縁物及び前記第１の電極上に高分子材料を有する有機化合物層が設けられていることを特徴とする発光装置となる。
【００２４】
また、上記構成４、５において、前記有機化合物層は高分子材料からなる層と低分子材料からなる層の積層であってもよい。
【００２５】
また、上記構成４、５において、前記有機化合物層は白色発光する材料であり、前記第２の基板に設けられたカラーフィルタと組み合わせる、或いは、前記有機化合物層は単色発光する材料であり、前記第２の基板に設けられた色変換層または着色層と組み合わせることを特徴としている。
【００２６】
また、上記構成４、５において、前記絶縁物の上端部に第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であることを特徴としている。また、前記絶縁物のテーパー角度は、３５°〜５５°とすればよい。
【００２７】
また、上記構成４、５において、前記第２の基板は凹部を有し、該凹部に乾燥剤が設けられており、該凹部は前記第１の基板上に設けられた駆動回路と一部または全体と重なることを特徴としている。
【００２８】
また、上記構成４、５において、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔は２μｍ〜３０μｍであることを特徴としている。
【００２９】
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、本発明の製造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。
【００３０】
ＥＬ層を有する発光素子（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。
【００３１】
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。また、ＥＬ層に無機材料（シリコンなど）を含ませてもよい。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、上記正孔注入層、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。
【００３２】
また、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、ＥＬ素子から発した光が対向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。この場合、観測者は対向基板側から画像を認識することができる。もう一つは、ＥＬ素子から発した光が素子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。この場合、観測者は素子基板側から画像を認識することができる。本発明は、これら２通りの構造の両方に適用することができる。
【００３３】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【００３４】
【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。
【００３５】
（実施の形態１）
アクティブマトリクス型発光装置の断面図を図１（Ａ）に示す。ここでは、白色発光する高分子材料からなる積層構造の発光素子１３を一例として説明する。
【００３６】
図１（Ａ）中、絶縁表面を有する基板上に、複数のＴＦＴ１〜３を設けている。なお、ＴＦＴ１とＴＦＴ２は駆動回路部の一部を構成する素子である。また、画素部に設けられたＴＦＴ３は、白色を発光するＥＬ層１１ａ、１１ｂに流れる電流を制御する素子であり、４はソース電極またはドレイン電極である。ここでは、ＴＦＴ３は、複数のチャネルを有するＴＦＴとなっている。また、ＴＦＴ３のチャネル長Ｌは、１００μｍ以上となるようにすることが好ましい。チャネル長Ｌを長くした場合、酸化膜容量ＣOXが大きくなるため、その容量の一部を有機発光素子の保持容量として利用することができる。従来、１画素毎に保持容量を形成するために保持容量を形成するスペースが必要となり、容量線や容量電極などを設けていたが、本発明の画素構成とすることで容量線や容量電極を省略することができる。また、酸化膜容量ＣOXで保持容量を形成する場合、保持容量は、ゲート絶縁膜を誘電体としてゲート電極と、ゲート絶縁膜を介してゲート電極と重なる半導体（チャネル形成領域）とで形成される。従って、ＴＦＴのチャネル長を長くしても、図８に示すように画素電極５０８に接続される駆動用ＴＦＴ５０７の半導体層をゲート電極の上層に配置される電流供給線５０４やソース信号線５０１の下方に配置すれば、開口率を下げることなく画素設計することができる。即ち、図８に示す画素構成とすることで、容量電極や容量配線を形成するスペースを省略しても十分な保持容量を備えることができ、さらに開口率を上げることができる。さらに、チャネル長Ｌを長くした場合、レーザー光の照射条件などのＴＦＴ製造プロセスのバラツキが生じても、各ＴＦＴ間の電気特性のバラツキを低減することができる。また、５は有機絶縁材料からなる層間絶縁膜、６は無機絶縁膜材料からなる層間絶縁膜である。
【００３７】
また、７は、第１の電極、即ち、有機発光素子の陽極（或いは陰極）であり、１２は、第２の電極、即ち、有機発光素子の陰極（或いは陽極）である。ここでは、２０として膜厚２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下の薄い金属層（代表的にはＡｇ、Ａｌ、またはＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金）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）との積層膜からなる陰極とし、各発光素子からの光を通過させている。なお、陰極として機能するのは薄い金属膜であり、透明導電膜は陰極の電気抵抗を下げるための配線として機能する。
【００３８】
また、第１の電極７の両端部およびそれらの間は有機絶縁物８（障壁またはバンクとも呼ばれる）で覆われている。さらに、有機絶縁物８は無機絶縁膜で覆ってもよい。
【００３９】
本発明において、この有機絶縁物８の断面形状が重要となる。図１（Ｂ）に有機絶縁物８周辺の拡大図を示す。有機絶縁物８上に塗布法により有機化合物膜を形成する場合や、蒸着法で陰極となる金属膜を形成する場合において、有機絶縁物の下端部または上端部において曲面を有していない場合、図１７に示すように有機絶縁物の上端部において凸部が形成されてしまう成膜不良が発生する。そこで、本発明は、図１６に示すように有機絶縁物８の上端部に第１の曲率半径を有する曲面を有し、さらに有機絶縁物８の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有する形状とすることを特徴としている。なお、第１の曲率半径および第２の曲率半径は、ともに０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。本発明により、有機化合物膜や金属膜のカバレッジを良好とすることができる。また、有機絶縁物８の側面におけるテーパー角度は、４５°±１０°とすればよい。
【００４０】
また、本発明は、この有機絶縁物８上に第３の電極９（補助電極）を設ける。図１に示す構造、即ち、基板上のＴＦＴと電気的に接続されたＴＦＴ側の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に透明電極である陽極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置において、透明電極の電気抵抗が高くなるという問題が生じる。特に、透明電極の膜厚を薄くした場合、さらに電気抵抗が高くなってしまう。陽極または陰極となる透明電極の電気抵抗が高くなると電圧降下により面内電位分布が不均一になり、発光素子の輝度にバラツキを生じるといった不具合が生じる。そこで、本発明は、発光素子における透明電極の電気抵抗を低下させるため、第３の電極９（補助電極）を設けている。また、第３の電極９においても、有機化合物膜や金属膜のカバレッジを良好とするために第３の電極側面のテーパー角度を、４５°±１０°とすることが好ましい。
【００４１】
また、前記第３の電極９は、前記第２の電極１２を構成する材料よりも電気抵抗が小さい材料からなっており、導電型を付与する不純物元素がドープされたｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、ＷＳｉX、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｒ、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からなることを特徴としている。例えば、前記第３の電極は、窒化物層またはフッ化物層を最上層とする積層（具体的にはＴｉＮとＡｌとＴｉＮとの積層）からなる電極とすることが好ましい。
【００４２】
さらに、第３の電極９の形成と同時に引き出し配線を形成し、下層に存在する他の配線１０と接続を行ってもよい。こうして、下層の電極とコンタクトさせた補助電極９上に接して透明導電膜１２を形成すれば陰極の引き出しが容易に可能となる。
【００４３】
また、塗布法で形成する有機化合物層１１ａ、１１ｂはともにプラズマを用いたエッチングでパターニングされるため、互いの端面が一致する。
【００４４】
また、図１（Ａ）において、発光装置の信頼性を高めるために保護膜１４を形成している。この保護膜１４はスパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）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である。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、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、保護膜１４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、図１（Ａ）においては、保護膜に発光を通過させるため、保護膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００４５】
本発明において、前記炭素を主成分とする薄膜は膜厚３〜５０ｎｍのＤＬＣ膜（Diamond like Carbon）であることを特徴としている。ＤＬＣ膜は短距離秩序的には炭素間の結合として、ＳＰ3結合をもっているが、マクロ的にはアモルファス状の構造となっている。ＤＬＣ膜の組成は炭素が７０〜９５原子％、水素が５〜３０原子％であり、非常に硬く絶縁性に優れている。このようなＤＬＣ膜は、また、水蒸気や酸素などのガス透過率が低いという特徴がある。また、微少硬度計による測定で、１５〜２５ＧＰａの硬度を有することが知られている。
【００４６】
ＤＬＣ膜はプラズマ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法など）、スパッタ法などで形成することができる。いずれの成膜方法を用いても、密着性良くＤＬＣ膜を形成することができる。ＤＬＣ膜は基板をカソードに設置して成膜する。または、負のバイアスを印加して、イオン衝撃をある程度利用して緻密で硬質な膜を形成できる。
【００４７】
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。こうすることにより、緻密で平滑なＤＬＣ膜を得ることができる。なお、このＤＬＣ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。本明細書において、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。
【００４８】
また、スパッタ法により透明導電膜からなる膜に接して窒化珪素膜を形成する場合、透明導電膜に含まれる不純物（Iｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等）が窒化珪素膜に混入する恐れがあるが、バッファ層となる酸化珪素膜を間に形成することによって窒化珪素膜への不純物混入を防止することもできる。上記構成によりバッファ層を形成することで、透明導電膜からの不純物（Ｉｎ、Ｓｎなど）の混入を防止し、不純物のない優れた保護膜を形成することができる。
【００４９】
また、図１（Ａ）において、発光素子１３を封止するための基板１８と、スペーサ１９ｂを含むシール材１９ａとによって密閉している。また、発光素子１３は白色発光であるので、基板１８には各画素に対応するカラーフィルタが設けられている。１５は、赤色の着色層、緑色の着色層、または青色の着色層のいずれかであり、１６はカラーフィルタの黒色部分、即ち発光領域以外の領域を遮光して、外光から素子を保護する遮光部（ＢＭ）である。また、遮光部は、発光素子からの極端な斜め方向の発光を遮光する。なお、遮光部１６は、金属膜（クロム等）または黒色顔料を含有した有機膜で構成されている。さらに、これら着色層１５や遮光部１６を覆うオーバーコート膜１７が設けられている。ここでは予めカラーフィルタを設けた基板１８をシール材１９ａで貼り付け、カラーフィルタを基板１８と発光素子との間に配置した例を示したが、基板１８をシール材１９ａで貼り付けた後、外側にカラーフィルタを貼り付けてもよい。
【００５０】
また、本発明においては、カラーフィルタを設けることによって円偏光板を不必要としコストを低減するとともに、塗りわけが必要でなくなるため、スループットの向上および高精細化も実現可能としている。
【００５１】
また、図１（Ａ）において、外部回路と接続するためにＦＰＣを貼り付ける端子部が設けられている。また、端子部において、端子の電極を陰極１０と同じ材料で形成している。
【００５２】
また、ここ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。
【００５３】
（実施の形態２）
ここでは、図１（Ｂ）に示す発光素子の形成手順を簡略に図２を用いて以下に説明する。なお、簡略化のため、図２において、図１と同一である箇所は同一のものを用いる。
【００５４】
まず、基板上にＴＦＴ（ここでは図示しない）、第１の電極７、接続配線１０、絶縁物８、第３の電極９を形成した後、スピンコートを用いた塗布法により有機化合物層１１ａを成膜した後、真空加熱で焼成し、続いて有機化合物層１１ｂを真空加熱で焼成し、積層する。（図２（Ａ））
【００５５】
次いで、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、またはＯから選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させたプラズマを用いて選択的にエッチングを行う。このエッチングはメタルマスクを用いて所望の領域を除去する。（図２（Ｂ））図２（Ｂ）において、メタルマスクと有機化合物層との間隔が開いている例を示したが、接した状態で行ってもよい。本発明により高分子系材料層の選択的な形成を可能にすることで、外部電源と接続される配線の接続部分に有機化合物層が形成されないような構造を簡単に形成する。また、第３の電極９の所望の部分を露呈させて、後に形成される透明導電膜と電気的に接続するようにする。
【００５６】
次いで、膜厚１０ｎｍ以下の薄い金属層（代表的にはＡｇ、Ａｌ、またはＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金）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）との積層膜からなる陰極（第２の電極１２）を形成する。（図２（Ｃ））なお、実際に陰極として機能するのは薄い金属層であるが、本明細書では、便宜上、薄い金属層上に積層する透明導電膜をも陰極と呼ぶ。
【００５７】
また、本実施の形態では有機化合物層を形成した後、プラズマエッチングを行う例を示したが、有機化合物層上に薄い金属層と透明導電膜との積層膜からなる陰極を形成した後にプラズマエッチングを行い所望の領域を除去した後、再度、透明導電膜を形成してもよい。
【００５８】
また、有機化合物層上に薄い金属層からなる陰極を形成した後にプラズマエッチングを行い所望の領域を除去した後、透明導電膜を積層形成してもよい。
【００５９】
また、本実施の形態は、実施の形態１と組み合わせることができる。
【００６０】
（実施の形態３）
ここでは、ＥＬモジュールの全体および乾燥剤の配置に関して図３で説明する。図３（A）は、ＥＬモジュールの上面図である。なお、図３（Ａ）は図１と対応しており、図３（Ａ）中、点線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図１（Ａ）に相当し、同じ箇所には同じ符号を用いる。
【００６１】
無数のＴＦＴが設けられた基板（ＴＦＴ基板とも呼ぶ）には、表示が行われる画素部４０と、画素部の各画素を駆動させる駆動回路４１ａ、４１ｂと、ＥＬ層上に設けられる電極と引き出し配線とを接続する接続部と、外部回路と接続するためにＦＰＣを貼り付ける端子部４２と、乾燥剤４４とが設けられている。また、図３（Ａ）および図３（Ｂ）では一部と重なるように配置されているが、図３（Ｃ）に示すように乾燥剤４４ｃによって駆動回路４１ｃの全部が隠れるように配置してもよい。また、ＥＬ素子を封止するための基板と、シール材１９とによって密閉する。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）中における鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した場合の断面図である。
【００６２】
画素部４０には規則的に画素が無数に配置されており、ここでは図示しないが、Ｘ方向にＲ、Ｇ、Ｂの順で配置されている。
【００６３】
また、図３（Ｂ）に示すように、約２〜３０μｍの間隔が保たれるようにシール材１９によって封止基板１８が貼りつけられており、全ての発光素子は密閉されている。封止基板１８にはサンドブラスト法などによって凹部が形成されており、その凹部に乾燥剤が配置されている。なお、シール材１９は、駆動回路の一部と重なるようにして狭額縁化させることが好ましい。シール材３３によって封止基板１８を貼りつける直前には真空でアニールを行って脱気を行うことが好ましい。また、封止基板１８を貼りつける際には、不活性気体（希ガスまたは窒素）を含む雰囲気下で行うことが好ましい。
【００６４】
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。
【００６５】
（実施の形態４）
以下に、白色発光素子とカラーフィルターを組み合わせた方法(以下、カラーフィルター法とよぶ)について図５（Ａ）により説明する。
【００６６】
カラーフィルター法は、白色発光を示す有機化合物膜を有する発光素子を形成し、得られた白色発光をカラーフィルターに通すことで赤、緑、青の発光を得るという方式である。
【００６７】
白色発光を得るためには、様々な方法があるが、ここでは塗布により形成可能な高分子材料からなる発光層を用いる場合について説明する。この場合、発光層となる高分子材料への色素ドーピングは溶液調整で行うことができ、複数の色素をドーピングする共蒸着を行う蒸着法に比べて極めて容易に得ることができる。
【００６８】
具体的には、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）からなる陽極上に、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）を全面に塗布、焼成した後、発光層として作用する発光中心色素（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）溶液を全面に塗布、焼成した後、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）との積層からなる陰極を形成する。なお、PEDOT／PSSは溶媒に水を用いており、有機溶剤には溶けない。従って、ＰＶＫをその上から塗布する場合にも、再溶解する心配はない。また、PEDOT／PSSとＰＶＫは溶媒の種類が異なるため、成膜室は同一のものを使用しないことが好ましい。
【００６９】
また、上記例では図４（Ｂ）に示すように有機化合物層を積層とした例を示したが図４（Ａ）に示すように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。
【００７０】
なお、有機化合物膜は、陽極と陰極の間に形成されており、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物膜において再結合することにより、有機化合物膜において、白色発光が得られる。
【００７１】
また、赤色発光する有機化合物膜や緑色発光する有機化合物膜や青色発光する有機化合物膜を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００７２】
以上により形成される有機化合物膜は、全体として白色発光を得ることができる。
【００７３】
上記有機化合物膜が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。また、アクティブマトリクス型の場合には、基板とカラーフィルターの間にＴＦＴが形成される構造となる。
【００７４】
また、着色層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）には、最も単純なストライプパターンをはじめとして、斜めモザイク配列、三角モザイク配列、ＲＧＢＧ四画素配列、もしくはＲＧＢＷ四画素配列などを用いることができる。
【００７５】
白色光源（Ｄ６５）を用いて各着色層の透過率と波長との関係の一例を図１４に示した。カラーフィルターを構成する着色層は、顔料を分散した有機感光材料からなるカラーレジストを用いて形成される。また、白色発光とカラーフィルタを組み合わせた場合の色再現範囲を色度座標として図１５に示す。なお、白色発光の色度座標は（x,y）＝（０．３４、０．３５）である。図１４よりフルカラーとしての色再現性は十分確保されていることが分かる。
【００７６】
なお、この場合には、得られる発光色が異なっていても、すべて白色発光を示す有機化合物膜で形成されていることから、発光色ごとに有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【００７７】
次に青色発光性の有機化合物膜を有する青色発光素子と蛍光性の色変換層を組み合わせることにより実現されるＣＣＭ法（color changing mediums）について図５（Ｂ）により説明する。
【００７８】
ＣＣＭ法は、青色発光素子から出射された青色発光で蛍光性の色変換層を励起し、それぞれの色変換層で色変換を行う。具体的には色変換層で青色から赤色への変換（Ｂ→Ｒ）、色変換層で青色から緑色への変換（Ｂ→Ｇ）、色変換層で青色から青色への変換（Ｂ→Ｂ）（なお、青色から青色への変換は行わなくても良い。）を行い、赤色、緑色及び青色の発光を得るというものである。ＣＣＭ法の場合にも、アクティブマトリクス型の場合には、基板と色変換層の間にＴＦＴが形成される構造となる。
【００７９】
なお、この場合にも有機化合物膜を塗り分けて形成する必要がない。また、鏡面反射を防ぐ円偏光板も特に必要ないものとすることができる。
【００８０】
また、ＣＣＭ法を用いる場合には、色変換層が蛍光性であるため外光により励起され、コントラストを低下させる問題があるので、図５（Ｃ）に示したようにカラーフィルターを装着するなどしてコントラストを上げるようにすると良い。
【００８１】
また、本実施の形態は、実施の形態１乃至３のいずれとも組み合わせることが可能である。
【００８２】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態４とは異なる例、具体的には、図４（Ｃ）に示すように、有機化合物層として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する場合について説明する。なお、有機化合物層として無機材料（シリコンなど）を含んでいてもよい。
【００８３】
白色発光とする場合には、正孔注入層となる高分子材料を塗布法で形成した後、蒸着法で共蒸着を行い、発光性領域における発光と発光色が異なる色素を正孔輸送層中にドーピングして、発光性領域からの発光色と混色させればよい。適宜、発光層や正孔輸送層の材料を調節することによって全体として白色発光を得ることができる。この場合、高分子材料からなる有機化合物を含む層と低分子材料からなる有機化合物を含む層との端面が一致する。
【００８４】
また、本発明は、白色発光に限らず、有機化合物を含む層として高分子材料を少なくとも一層用いる有色発光素子にも適用できる。本発明は、高分子材料を少なくとも一層を含む層をプラズマによって選択的にエッチングする。例えば、正孔注入層となる高分子材料を塗布法で形成した後、低分子材料からなるの発光層（赤色、緑色、または青色）を蒸着マスクを用いた蒸着法で選択的に形成し、高分子材料からなる有機化合物を含む層と低分子材料からなる有機化合物を含む層とを同時にプラズマによってマスクを用い選択的にエッチングする。この場合、高分子材料からなる有機化合物を含む層と低分子材料からなる有機化合物を含む層とが積層されていない部分（端子部など）があり、画素部においてのみ、高分子材料からなる有機化合物を含む層と低分子材料からなる有機化合物を含む層との端面が一致する。
【００８５】
図６に発光素子の積層構造の一例を示す。
【００８６】
図６（Ａ）に示した積層構造は、陽極７０１上に、高分子系材料からなる第１の有機化合物層７０２ａと低分子系材料からなる第２の有機化合物層７０２ｂとの積層である有機化合物層７０２と、陰極バッファー層７０３と、陰極７０４とが形成されたものである。陰極と陽極で挟まれるこれらの層の材料および膜厚を適宜設定することで、赤色、緑色、青色の発光素子を得ることができる。
【００８７】
赤色の発光素子を得る場合、図６（Ｂ）に示したようにＩＴＯからなる陽極上に高分子系材料であるPEDOT／PSSをスピンコートで塗布し、真空ベークで焼成して膜厚３０ｎｍとする。次いで、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を蒸着法で膜厚６０ｎｍ形成する。次いで、ドーパントとしてＤＣＭを含むトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を蒸着法で膜厚４０ｎｍ形成する。次いで、Ａｌｑ3を膜厚４０ｎｍ形成する。次いで、ＣａＦ2を蒸着法で膜厚１ｎｍ形成した後、最後にＡｌをスパッタ法または蒸着法により膜厚２００ｎｍ形成することによって赤色の発光素子を完成させる。
【００８８】
また、緑色の発光素子を得る場合、図６（Ｃ）に示したようにＩＴＯからなる陽極上に高分子系材料であるPEDOT／PSSをスピンコートで塗布し、真空ベークで焼成して膜厚３０ｎｍとする。次いで、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を蒸着法で膜厚６０ｎｍ形成する。次いで、ドーパントとしてＤＭＱＤを含むトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を蒸着法で膜厚４０ｎｍ形成する。次いで、Ａｌｑ3を膜厚４０ｎｍ形成する。次いで、ＣａＦ2を蒸着法で膜厚１ｎｍ形成した後、最後にＡｌをスパッタ法または蒸着法により膜厚２００ｎｍ形成することによって緑色の発光素子を完成させる。
【００８９】
また、青色の発光素子を得る場合、図６（Ｄ）に示したようにＩＴＯからなる陽極上に高分子系材料であるPEDOT／PSSをスピンコートで塗布し、真空ベークで焼成して膜厚３０ｎｍとする。次いで、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を蒸着法で膜厚６０ｎｍ形成する。次いで、ドーパントとしてバソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示す）を蒸着法で膜厚１０ｎｍ形成する。次いで、Ａｌｑ3を膜厚４０ｎｍ形成する。次いで、ＣａＦ2を蒸着法で膜厚１ｎｍ形成した後、最後にＡｌをスパッタ法または蒸着法により膜厚２００ｎｍ形成することによって青色の発光素子を完成させる。
【００９０】
ここでは、陰極としてＡｌをスパッタ法または蒸着法により膜厚２００ｎｍ形成する例を示したが、陰極として金属薄膜（１０ｎｍ以下のＡｇ、Ａｌ）と透明導電膜の積層を用いれば、陰極を通過させて発光を取出すこともできる。
【００９１】
また、本実施の形態は、実施の形態１乃至４のいずれとも組み合わせることが可能である。
【００９２】
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。
【００９３】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では上部電極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７に示す。
【００９４】
図７において、１００ａ〜１００ｗ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、１１５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はプラズマによるエッチング室である。
【００９５】
まず、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）を全面に形成し、真空中での加熱処理を行って水分を気化させる。
【００９６】
以下、予めＴＦＴ、陽極、陽極の端部を覆う絶縁物、及び正孔注入層（ＰＥＤＯＴ）が設けられた基板を図７に示す製造装置に搬入し、図４（Ｂ）に示す積層構造を形成する手順を示す。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。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。
【０１００】
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。
【０１０１】
次いで、全面に設けられた正孔注入層（ＰＥＤＯＴ）上に、発光層となる高分子からなる有機化合物層を全面に形成する。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。本実施例では、発光層として作用する色素（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）溶液を全面に形成する例を示す。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。本実施例では、受渡室１０５には、基板反転機構が備わっており、基板を適宜反転させる。水や有機溶剤を溶媒として用いた成膜を行った後は、前処理室１０３に搬送し、そこで真空中での加熱処理を行って水分を気化させることが好ましい。
【０１０２】
本実施例では、高分子材料からなる有機化合物層を積層した例を示したが、図４（Ｃ）や図６に示す低分子材料からなる層との積層構造とする場合には、適宜、蒸着法により成膜室１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って、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適宜形成すればよい。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。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（図示しない）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（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。なお、蒸着の際、基板を加熱する手段により基板の温度（Ｔ1）は、５０〜２００℃、好ましくは６５〜１５０℃とする。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１０６Ｒ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。
【０１０３】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から受渡室１０５へ、受渡室１０５から搬送室１０４ａへ、さらに搬送室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。
【０１０４】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、プラズマ処理室１２２に搬送し、メタルマスクを用いて高分子材料からなる有機化合物膜の積層を選択的に除去する。プラズマ処理室１２２はプラズマ発生手段を有しており、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、またはＯ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。酸素プラズマ処理でエッチングするのであれば、前処理室１０３でも行うことが可能である。
【０１０５】
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）を抵抗加熱を用いた蒸着法で形成する。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）からなる陰極（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陰極を適宜形成する。
【０１０６】
以上の工程で図４（Ｂ）に示す積層構造の発光素子が形成される。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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、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。
【０１１０】
封止基板は、封止基板ロード室１１７ａ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、搬送室１０８を大気圧とした後、封止基板を封止基板ロード室からディスペンサ室１１５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形成し、シール材を形成した封止基板を封止室１１６に搬送する。
【０１１１】
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、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。ここでは、密閉された空間には水素または不活性気体を充填させ、発光領域と重ならない箇所に乾燥剤を配置する。また、一対の基板とシール材に囲まれた間隙を透明な接着材で充填してもよい。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。
【０１１２】
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、特に限定されない。
【０１１３】
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。
【０１１４】
以上のように、図８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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
また、図７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（図６）を形成する手順を以下に示す。
【０１１７】
まず、カセット室１２０ａまたはカセット室１２０ｂにＴＦＴ及び陽極が設けられた基板をセットする。
【０１１８】
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。次いで仕込室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。
【０１１９】
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、脱気のためのアニールを真空中で行うことが好ましく、搬送室１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこでアニールを行えばよい。さらに、陽極の表面をクリーニングする必要があれば、搬送室１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこでプラズマ処理やＵＶ照射処理によってクリーニングを行えばよい。
【０１２０】
次いで、陽極上に高分子からなる有機化合物層を全面に形成する。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。例えば、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。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。受渡室１０５には、基板反転機構が備わっており、基板を適宜反転させる。また、水溶液を用いた成膜を行った後は、前処理室１０３に搬送し、そこで真空中での加熱処理を行って水分を気化させることが好ましい。
【０１２１】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から受渡室１０５に基板１０４ｃを搬送した後、搬送室１０４に基板１０４ｃを搬送し、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０６Ｒに搬送し、陽極上に設けられた高分子材料からなる正孔注入層上に赤色発光するＥＬ層を適宜形成する。ここでは抵抗加熱を用いた蒸着によって形成する。
【０１２２】
ここでは、フルカラーとするために、成膜室１０６Ｒで成膜した後、順次、各成膜室１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って、赤色、緑色、青色の発光を示す有機化合物層を適宜形成する。代表的には図６に示す積層構造となるように順次形成すればよい。
【０１２３】
こうして、陽極上に正孔注入層、および所望のＥＬ層を得たら、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。
【０１２４】
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、抵抗加熱による蒸着法で金属層からなる陰極（膜厚１００ｎｍ以上）を適宜形成する。ここでは、成膜室１１０は、ＬｉとＡｌを蒸着源に備えて抵抗加熱により蒸着する蒸着装置とする。
【０１２５】
以上の工程で図６に示す積層構造の発光素子が形成される。
【０１２６】
また、以降の工程は上記した図４（Ｂ）に示す積層構造を有する発光装置の作製手順と同一であるのでここでは説明を省略する。
【０１２７】
このように、図７に示す製造装置を用いれば、図４（Ｂ）、図６に示す積層構造とを作り分けることができる。
【０１２８】
また、本実施例は、実施の形態１乃至５のいずれとも自由に組み合わせることができる。
【０１２９】
［実施例２］
本実施例では、ＥＬ素子から発した光が素子基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造を作製する例を以下に示す。なお、この場合、観測者は素子基板側から画像を認識することができる。
【０１３０】
まず、一つの画素に３つのＴＦＴを配置した画素構造を説明する。なお、画素の詳細な上面図の一例を図９に示す。
【０１３１】
図９に示す構成において、ＳＥＳ駆動をする場合の消去用トランジスタ６０６を有し、ゲート電極と消去用の信号を入力する第２のゲート信号線６０３が接続され、ソース電極と電流供給線６０４が接続され、ドレイン電極とスイッチング用ＴＦＴ６０５のドレイン電極・駆動用ＴＦＴ６０７のゲート電極が接続されている。
【０１３２】
３トランジスタ型の場合、スイッチング用ＴＦＴ６０５と消去用ＴＦＴ６０６の２つのＴＦＴを、第１のゲート信号線６０２と第２のゲート信号線６０３の間に、横に並べ直線状に配置する。スイッチング用ＴＦＴ６０５のドレイン領域と消去用ＴＦＴ６０６のドレイン領域を重ねても良い。この時、スイッチング用ＴＦＴ６０５のソース領域のある一点とドレイン領域のある一点と消去用ＴＦＴ６０６のソース領域のある一点とドレイン領域のある一点が１つの直線上に並ぶように配置する。
【０１３３】
上記のように配置することで開口率を上げ、開口部もシンプルな形状にすることが出来る。
【０１３４】
図９(Ａ)中、α‐α’間の断面を示したものが図９(Ｂ)である。駆動用ＴＦＴ６０７のように半導体層を縦方向に蛇行させても良い。半導体層をこのような形状とすることで、開口率を落とさず、駆動用ＴＦＴ６０７のチャネル長をより長くすることが出来る。
【０１３５】
また、図１１にアクティブマトリクス型発光装置の外観図について説明する。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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
次に、断面構造について図１１（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。
【０１３８】
なお、ソース信号線駆動回路９０１はｎチャネル型ＴＦＴ９０６とｐチャネル型ＴＦＴ９１５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。
【０１３９】
また、画素部９０２は電流制御用ＴＦＴ９１１とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）９１２を含む複数の画素により形成される。
【０１４０】
また、第１の電極（陽極）９１２の両端には絶縁層９１３が形成され、第１の電極（陽極）９１２上には有機化合物層９１４が形成される。さらに、有機化合物層９１４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、有機化合物層９１４、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。さらに、第２の電極上９１６上に補助配線９１７が設けられている。また、９１９はスイッチング用ＴＦＴである。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９２０ａとＢＭ９２０ｂ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）を基板９１０に貼り付けている。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
また、上記構造の作製工程の一例を図１０に示す。
【０１４６】
図１０（Ａ）は、塗布法による有機化合物膜（ＰＥＤＯＴを含む積層）の形成後、蒸着マスクによって第２の電極（Ｌｉ−Ａｌからなる陰極）を選択的に形成した段階での断面図である。なお、簡略化のため、透明導電膜からなる陽極やＴＦＴの作製方法はここでは省略する。
【０１４７】
次いで、図１０（Ｂ）は、第２の電極をマスクとして自己整合的に有機化合物膜（ＰＥＤＯＴを含む積層）をプラズマでエッチングした段階での断面図である。
【０１４８】
次いで、図１０（Ｃ）は、接続配線と接続させるための第３の電極を選択的に形成した段階での断面図である。なお、第２の電極と第３の電極は同じ材料でもよいし、第３の電極の方を電気抵抗率が低い材料を用いてもよい。
【０１４９】
また、本実施例は、実施の形態１乃至５、実施例１のいずれとも自由に組み合わせることができる。
【０１５０】
［実施例３］
本発明を実施することによって有機発光素子を有するモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール）を組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０１５１】
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１２、図１３に示す。
【０１５２】
図１２（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。
【０１５３】
図１２（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。
【０１５４】
図１２（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。
【０１５５】
図１２（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。
【０１５６】
図１２（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。
【０１５７】
図１２（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。
【０１５８】
図１３（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。
【０１５９】
図１３（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。
【０１６０】
図１３（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。
【０１６１】
ちなみに図１３（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０１６２】
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の作製方法に適用す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１乃至５、実施例１、または実施例２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。
【０１６３】
【発明の効果】
本発明により、高分子系材料層の選択的な形成を可能にすることで、外部電源と接続される配線の接続部分（接続端子）に有機化合物層が形成されないような構造を簡単に形成することができる。
【０１６４】
また、本発明により、カラーフィルタを設けることによって円偏光板を不必要としコストを低減するとともに、塗りわけが必要でなくなるため、スループットの向上および高精細化も実現可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】    断面図を示す図。（実施の形態１）
【図２】    エッチング工程を示す図。（実施の形態２）
【図３】    乾燥剤の配置を示す上面図。（実施の形態３）
【図４】    素子構造を示す図である。（実施の形態４）
【図５】    白色発光を用いてフルカラー化する場合の模式図である。（実施の形態４）
【図６】    高分子材料と低分子材料の積層でフルカラー化する場合の模式図である。（実施の形態５）
【図７】    製造装置を示す図である。（実施例１）
【図８】    画素上面図を示す図である。（実施の形態１）
【図９】    画素上面図を示す図である。（実施例１）
【図１０】  工程図を示す図である。（実施例２）
【図１１】  アクティブ型表示装置の断面図および上面図。(実施例２)
【図１２】  電子機器の一例を示す図。
【図１３】  電子機器の一例を示す図。
【図１４】  着色層の透過率を示す図。（実施の形態４）
【図１５】  色度座標を示す図。（実施の形態４）
【図１６】  断面を示す写真図。（実施の形態１）
【図１７】  断面を示す写真図。（比較例）
【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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【図１７】
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