(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面出射方式の発光装置の作製方法であって、
画素電極を第１のメタルマスクを用いた真空蒸着法により所定のパターンとして形成し、
前記画素電極上に補助電極を第２のメタルマスクを用いた真空蒸着法により所定のパターンとして形成し、
前記補助電極上に発光材料を含む有機膜を第３のメタルマスクを用いた真空蒸着法により所定のパターンとして形成し、
前記有機膜上に第１のパッシベーション膜を真空蒸着法により形成し、
前記第１のパッシベーション膜上に対向電極として透光性導電膜をスパッタリング法により形成し、
前記透光性導電膜上に第２のパッシベーション膜をプラズマＣＶＤ法により形成し、
前記画素電極はアルミニウム膜であり、
前記補助電極は周期表の第１族元素または第２族元素を含み、
前記第１のパッシベーション膜は透過率が７０％以上であり、かつ仕事関数が４．５〜５．５ｅＶである金属膜であり、
前記透光性導電膜は、シート抵抗が５０Ω／□以下であり、かつ透過率が７０％以上である、酸化インジウムと酸化スズの合金材料、または酸化インジウムと酸化亜鉛の合金材料を用いて形成された膜であり、
前記第２のパッシベーション膜はＤＬＣ膜であり、
前記画素電極、前記補助電極、前記有機膜、前記第１のパッシベーション膜、前記透光性導電膜及び前記第２のパッシベーション膜は、大気中に曝すことなく連続して形成され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、
前記画素電極、前記補助電極、前記有機膜、前記第１のパッシベーション膜、前記透光性導電膜及び前記第２のパッシベーション膜の形成は、減圧下で連続して処理され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２において、
前記補助電極は、周期表の第１族元素または第２族元素の酸化物またはフッ化物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または２において、
前記補助電極は、リチウムアセチルアセトネートであ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ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を有する表示装置（以下、発光装置という）の作製に用いる薄膜形成装置及びそれを用いた発光装置の作製方法と作製された発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型素子として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。なお、発光装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００３】
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。
【０００４】
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、イーストマン・コダック・カンパニーのTangらが提案した「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。
【０００５】
そして、上記構造からなるＥＬ層に一対の電極から所定の電圧をかけ、それにより発光層においてキャリアの再結合が起こって発光する。これには、互いに直交するように設けられた二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）、の二種類がある。
【０００６】
ところで、ＥＬ素子は、通常ＥＬ素子から見て、ＴＦＴが形成されている基板側に光を放出する（本明細書中では、これを下面出射方式という）ように素子が形成されるのが一般的である。
【０００７】
なお、下面出射方式の場合には、石英やガラスといった絶縁表面上にＴＦＴが形成された基板（以下ＴＦＴ基板という）上に形成される画素電極は、陽極であり、酸化インジウムと酸化スズの合金（ＩＴＯと呼ばれる）や、酸化亜鉛といった透光性の導電膜で形成される。そして、画素電極上にＥＬ層が形成され、ＥＬ層上には、陰極であり、仕事関数の小さい金属材料からなる対向電極が形成される。また、画素電極の形成においては、画素電極のパターニングが必要となるが、この場合は、通常フォトリソグラフィーを用いたパターニングが行われている。さらに、対向電極の形成には、ＥＬ層へのダメージの少ない蒸着法が用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＬ素子に対して基板側に光を放出する方式（以下、下面出射方式という）のＥＬ素子を有する発光装置は、その開口率において素子構造上限界がある。そこで、ＥＬ素子に対して基板と反対側に光を放出する方式（以下、上面出射方式という）のＥＬ素子を形成することで、開口率を高めることが期待できる。
【０００９】
しかし、上面出射方式のＥＬ素子の形成においては、その素子構成が逆になるだけでなく作製上の相違点も生じる。まず、ＴＦＴ基板上に陰極である画素電極を形成されるが、陽極を形成したときのようにフォトリソグラフィー法を用いたパターニングは使えない。これは、陰極を形成する仕事関数の低い導電性の材料が酸化膜を形成し、画素電極表面に絶縁性を有してしまうという問題が生じるためである。
【００１０】
なお、メタルマスクを用いた蒸着法を用いる場合には、その微細なマスクパターンに対する位置合わせの精度等に問題が生じる。そこで本発明では、メタルマスクの位置合わせの精度を向上させることにより蒸着法を用いた画素電極のパターニングを実現することが要求されている。
【００１１】
さらに、画素電極上にＥＬ層が形成されるが、ＥＬ層を形成するＥＬ材料は極端に酸化に弱く、僅かな水分の存在によっても容易に酸化が促進されて劣化してしまう。そのため、ＥＬ材料の劣化を抑制することが要求されている。
【００１２】
また、ＥＬ層上に対向電極として陽極が形成されるが、この時形成される透光性導電膜は、スパッタリング法により形成されるため、成膜時にＥＬ層へのダメージが問題となる。そこで、ＥＬ層にダメージを与えることなく陽極を形成する方法が要求されている。
【００１３】
本発明は、上記要求を満たすためになされたものであり、上面出射方式のＥＬ素子を作製する上で最も好ましい薄膜形成装置を提供することを目的とする。また、そのような薄膜形成装置を用いることによって信頼性の高い発光装置の作製方法を提供することを目的とする。なお、本発明により得られた発光装置をその表示部に用いた電気器具も本発明に含めるものとする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の主旨は、上面出射方式のＥＬ素子の形成において要求される画素電極（陰極）のパターニングを行う手段とＥＬ材料からなる薄膜を形成するための手段と対向電極（陽極）を形成するための手段とを一体化したマルチチャンバー方式（クラスターツール方式ともいう）又はインライン方式の薄膜形成装置を用いて発光装置を作製する点にある。
【００１５】
本発明では、ＥＬ素子の画素電極を蒸着法により形成し、メタルマスクを用いて所望のパターンにする。なお、メタルマスクを用いて微細なマスクパターンによる蒸着を行う際には、ＴＦＴ基板とメタルマスクとの位置合わせに関してより高い精度が要求される。さらに、ＴＦＴ基板とメタルマスクとの距離に関してもより小さくすることが重要である。
【００１６】
そこで、本発明においては、画素電極を成膜する成膜室内にイメージセンサーとして知られているＣＣＤ(Charge Coupled Device)を備えておくことにより、ＴＦＴ基板とメタルマスクの位置合わせを高精度に行い、また、両者の距離を最小限に制御することにより、微細なパターンを有する画素電極の蒸着による形成を可能にする。
【００１７】
また、画素電極を形成する金属膜表面が酸化されると、酸化膜が形成され、これにより絶縁性が生じる。そこで、画素電極形成後、ＴＦＴ基板を大気中に曝すことなくＥＬ層を形成する。さらに、ＥＬ層を形成するＥＬ材料も酸素に弱いことから、ＥＬ層を真空状態で形成する。
【００１８】
次に、ＥＬ層上には、対向電極として透光性を有する導電性の膜からなる対向電極が形成されるが、対向電極形成時におけるＥＬ層へのダメージが問題となる。そこで、本発明では、ＥＬ層上にパッシベーション膜として透過率の高い金属薄膜を形成することにより、この問題を解決する。
【００１９】
そして、パッシベーション膜で覆われた上に陽極である対向電極を形成する。
これらのパッシベーション膜及び対向電極も水分や酸素を含む環境に晒されないように形成することが望ましい。従って、これらを形成する手段も同一の薄膜形成装置に搭載されることが望ましいといえる。
【００２０】
本発明は、上記要求をマルチチャンバー方式の薄膜形成装置によって達成するものであり、そのような薄膜形成装置を用いて信頼性の高い発光装置を作製するための技術である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、以下に示す実施例により詳細な説明を行うこととする。
【００２２】
【実施例】
〔実施例１〕
本発明の薄膜形成装置について図１を用いて説明する。図１に示したのは、ＴＦＴ基板上に、画素電極（陰極）、補助電極、発光層を含むＥＬ層、第１パッシベーション膜、対向電極（陽極）からなるＥＬ素子を形成し、第２パッシベーション膜を形成し、さらに封止構造まで完成させた発光装置を作製するための装置である。
【００２３】
図１において、１０１は基板の搬入または搬出を行うロード室であり、ロードロック室とも呼ばれる。ここに基板をセットしたキャリア１０２が配置される。なお、ロード室１０１は基板搬入用と基板搬出用と区別されていても良い。１０６ａは、ゲートである。
【００２４】
また、１０３は基板１０４を搬送する機構（以下、第１搬送機構という）１０５を含む第１搬送室である。基板のハンドリングを行うロボットアームなどは第１搬送機構１０５の一種である。
【００２５】
そして、第１搬送室１０３にはゲート１０６ｂ〜１０６ｄを介して複数の成膜室（１０７〜１０９で示される）が連結されており、ゲート１０６ｅを介して封止処理を行う処理室（封止室１１０）と連結されている。さらに、第１搬送室１０３には、ゲート１０６ｆを介して第２搬送室１１１が連結されており、第２搬送室１１１は、ゲート１０６ｇを介して第３搬送室１１２と連結されている。なお、第３搬送室１１２には、第２搬送機構１１３を有している。
【００２６】
そして、第３搬送室１１２は、ＥＬ層を形成するための複数の成膜室（１１５〜１１９）と、ゲート（１０６ｈ〜１０６ｌ）で連結されている。これらの複数の成膜室を本明細書中では、ＥＬ層成膜室１１４とよぶことにする。
【００２７】
図１の構成では、各成膜室、搬送室及び処理室は、ゲート１０６a〜１０６ｌによって、それぞれ完全に遮断されるため、それぞれ気密された密閉空間を得られるようになっている。また、これらの内部は減圧された真空雰囲気となっており、具体的には、１×１０-6〜１×１０-5Ｔｏｒｒの減圧状態が保たれている。
【００２８】
なお、各成膜室、搬送室及び処理室に排気ポンプを設けることで、真空状態を維持することが可能となる。排気ポンプとしては、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプもしくはクライオポンプを用いることが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポンプが好ましい。
【００２９】
１０７で示されるのは、金属材料を蒸着法により成膜するための金属材料蒸着室である。なお、蒸着法としては、抵抗加熱による方法(ＲＥ法:Resistivity Evaporation法)と電子ビームによる方法(ＥＢ法:Electron Beam法)を用いることができるが、本実施例では、ＲＥ法により蒸着を行う場合について説明する。そして、金属材料蒸着室１０７において、基板上のＴＦＴと電気的に接続された画素電極が成膜される。なお、本実施例において形成される画素電極は、陰極である。
【００３０】
つまり、ここでは、画素電極を形成するのに適した反射率が高く、シート抵抗の低い金属元素を用いる。なお、本実施例では、アルミニウムを用いるが、チタン、クロム及び酸化スズと酸化インジウムの合金であるＩＴＯ等の材料を用いることもできる。
【００３１】
また、画素電極（陰極）の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましいことから遷移金属であるＹｂも適した材料である。また、画素電極の成膜方法としては、蒸着法及びスパッタリング法があるが、本実施例では、蒸着法により成膜を行う。なお、金属材料蒸着室１０７において蒸着を行う場合には、蒸着源（試料ボート）を具備しておく必要がある。又、蒸着源は、複数設けておいても良い。
【００３２】
なお、本実施例では、画素電極が陰極であるため、一つのＥＬ素子を形成させる画素ごとに画素電極を独立して形成させる必要がある。しかし、アルミニウムやチタンは、材料の性質上、酸化膜を形成し易いため、フォトリソグラフィーを用いたパターニングによる画素電極の作製は、適当ではない。そこで、本実施例では、金属材料蒸着室１０７において、メタルマスクを用いた蒸着を行うことにより微細な構造の画素電極を形成する。
【００３３】
この時金属材料蒸着室１０７は、真空状態になっており、具体的には、１×１０-6〜１×１０-5Ｔｏｒｒで成膜処理が行われるように維持されている。成膜処理中は、ゲート１０６ｂを用いて第１搬送室１０３と完全に遮断して室内の圧力を制御すれば良い。
【００３４】
また、メタルマスクを用いて、画素サイズで部分成膜を行う際、そのメタルマスクが１０〜１００μｍ程の微細なパターンを有するメタルマスクである場合には、ＴＦＴ基板との位置あわせが高精度に行われることが必要である。
【００３５】
そこで、本発明では、金属材料蒸着室１０７において位置合わせのためのアライメント機能としてＣＣＤを設けている。そして、ＣＣＤによりステージに位置するＴＦＴ基板とメタルマスクのそれぞれに予め付けられていたアライメントマークを直接観察し、両者のアライメントマークが同じ位置に来るようにＸ軸、Ｙ軸およびθ回転方向にステージを移動させることにより位置合わせを行う。なお、本明細書中では、このようなステージのことをＸ−Ｙ−θステージとよぶことにする。
【００３６】
さらに、金属材料蒸着室１０７において画素電極上に金属材料からなる補助電極を形成する。通常、陰極は、仕事関数の小さい材料を用いるが、本実施例では、陰極材料にＡｌといった仕事関数の大きい材料を用いた。そこで、その仕事関数を下げるために画素電極上に補助電極を形成する。なお、補助電極の形成においても画素電極の形成と同様にＣＣＤを用いた位置合わせを行う。
【００３７】
なお、補助電極に用いる金属材料としては、リチウム、ナトリウム、カリウム及びセシウムといった長周期型の元素の周期表における１族元素や、マグネシウムといった２族元素、または、これらの元素の酸化物やフッ化物などが適している。しかし、酸化物やフッ化物は、絶縁性を有することからトンネル電流が生じる程度に、具体的には０．５〜２ｎｍ程度に成膜するのが好ましい。
【００３８】
その他の補助電極材料としては、リチウムアセチルアセトネート（Ｌｉａｃａｃ）といった有機金属膜を用いることもできる。これは、導電性を有していることから５ｎｍ程度の膜厚まで形成しても、その抵抗値に問題は生じない。
【００３９】
以上のように、画素電極と補助電極を積層させて、陰極とすることで、これらの仕事関数を２．５〜４．０となるようにする。
【００４０】
つまり、金属材料蒸着室１０７の試料ボートには、画素電極を形成する金属材料及び補助電極を形成する金属材料をそれぞれ具備しておく必要がある。
【００４１】
次に、先に説明したＥＬ層成膜室１１４においてＥＬ層が形成される。ここでは、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層ともいう）、電子輸送層及び電子注入層からなる積層構造を形成することも可能である。なお、本実施例では、発光層を形成する発光材料の他、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層（ホールブロッキング層ともいう）、電子輸送層及び電子注入層といった層を形成する有機材料のことをＥＬ材料と呼ぶことにする。ここでは、金属を有するトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（以下、Ａｌｑ3と示す）、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（以下、ＢｅＢｑ2と示す）の他、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体（以下、Ｉｒ（ｐｐｙ）3と示す）等の公知の金属錯体もＥＬ材料に含める。
【００４２】
また、ＥＬ層成膜室１１４を構成する成膜室のそれぞれには、ＥＬ材料の成膜の様子を装置の外側から観察する手段として、成膜室の側面にそれぞれ窓が取り付けられている（１０２ａ〜１０２ｅ）。この窓から成膜時の様子を観察することができる。これにより、正常に成膜が行われていることを確認することができる。又、各成膜室には、成膜源がそれぞれ設けられており、一つの成膜室において、複数の層を形成することができるように蒸着源は複数設けられている。なお、具体的には、１〜８種類設けるのが好ましい。
【００４３】
なお、本実施例では、発光材料として低分子化合物を用いる場合について説明する。低分子化合物からなる発光材料は、蒸着により形成することが好ましいためＥＬ層成膜室１１４には、蒸着装置が備えられる。なお、本実施例では、発光層以外のＥＬ層を形成する層も蒸着により形成する。
【００４４】
本実施例では、赤色の発光を示すＥＬ層（赤色ＥＬ層）、緑色の発光を示すＥＬ層（緑色ＥＬ層）及び青色の発光を示すＥＬ層（青色ＥＬ層）をそれぞれ別の成膜室で蒸着法により形成する場合について説明する。
【００４５】
第３搬送室１１２には、ゲート１０６ｈを介して赤色ＥＬ層成膜室１１５が連結され、ゲート１０６ｉを介して緑色ＥＬ層成膜室１１６が連結され、さらにゲート１０６ｊを介して青色ＥＬ層成膜室１１７が連結されている。なお、これらのＥＬ層成膜室では、それぞれ積層膜を形成させるため、ＥＬ材料を備えておく試料ボートは、複数個設けておく必要がある。具体的には、１〜８個備えておくのが好ましい。
【００４６】
はじめに、赤色ＥＬ層の形成であるが、図１の赤色ＥＬ層成膜室１１５において成膜が行われる。なお、本実施例では、赤色ＥＬ層成膜室１１５において、電子輸送層と発光層と正孔輸送層を形成させる場合ついて説明する。
【００４７】
はじめに、電子輸送層としてＡｌｑ3を蒸着により２０ｎｍの膜厚に形成する。次に発光層が形成されるが、本実施例では、メタルマスクを用いて低分子の赤色発光材料を成膜する。なお、メタルマスクは、赤色ＥＬ層が形成される場所に部分的に赤色の発光層を形成させることができるもの（赤色用メタルマスクとよぶ）を用い、赤色の発光が得られる赤色発光材料としてＡｌｑ3にＤＣＭ−１をドーピングしたものを用いる。なお、ここで形成される発光層の膜厚は、１０〜１００ｎｍの膜厚で形成することが好ましいが、本実施例では、これらの発光層は、２０ｎｍの膜厚に形成する。成膜する膜厚に関しては、必要に応じて適宜調節すればよい。
【００４８】
そして、赤色の発光層の上に正孔輸送層としてα−ＮＰＤを蒸着により形成する。なお、正孔輸送層の膜厚は、２０〜８０ｎｍが好ましいが、本実施例では、４０ｎｍの膜厚となるように成膜して、ＥＬ層の積層構造を完成させる。以上により赤色ＥＬ層を形成することができる。
【００４９】
次に、緑色ＥＬ層の形成であるが、図１の緑色ＥＬ層成膜室１１６において成膜が行われる。ここでは、赤色ＥＬ層の形成において用いたのと同様の材料を用いて、電子輸送層を形成し、さらにＢＣＰを用いて正孔阻止層を形成する。なお、正孔阻止層の膜厚としては、２０ｎｍの膜厚で形成する。
【００５０】
次に緑色の発光層が形成されるが、ここでは、緑色ＥＬ層が形成される場所に部分的に緑色の発光層を形成することができるメタルマスク（緑色用メタルマスクとよぶ）を用いる。また、緑色の発光が得られる緑色発光材料としては、ＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）3を用い、共蒸着により形成する。なお、ここで形成される発光層の膜厚は、１０〜１００ｎｍの膜厚で形成させることが好ましいが、本実施例では、これらの発光層は、２０ｎｍの膜厚に形成する。成膜する膜厚に関しては、必要に応じて適宜調節すればよい。
【００５１】
そして、緑色発光層上に、赤色ＥＬ層の形成に用いたのと同様の材料を用いて正孔輸送層を形成して、緑色ＥＬ層を形成することができる。
【００５２】
次に、青色ＥＬ層の形成であるが、図１の青色ＥＬ層成膜室１１７において成膜が行われる。なお、本実施例では、赤色ＥＬ層の形成において用いたのと同様のＥＬ材料を用いて、電子輸送層を形成する。
【００５３】
次に青色の発光層が形成されるが、ここでは、青色ＥＬ層が形成される場所に部分的に青色の発光層を形成することができるメタルマスク（青色用メタルマスクとよぶ）を用いる。また、青色の発光が得られる青色の発光材料としてジスチリル誘導体であるＤＰＶＢｉを用い、蒸着により形成する。なお、ここで形成される発光層の膜厚は、１０〜１００ｎｍの膜厚で形成することが好ましいが、本実施例では、これらの発光層は、２０ｎｍの膜厚に形成する。また、成膜する膜厚に関しては、必要に応じて適宜調節すればよい。
【００５４】
そして、青色発光層上に、赤色ＥＬ層の形成に用いたのと同様の材料を用いて正孔輸送層を形成して、青色ＥＬ層を形成することができる。
【００５５】
以上により赤色、緑色及び青色ＥＬ層を有するＥＬ素子を形成することができる。なお、本実施例において形成されたＥＬ素子の素子構造を図７に示す。図７（ａ）は基本の素子構造であり、（ｂ）には赤色ＥＬ層を有するＥＬ素子の形成に用いた具体的な材料を示し、（ｃ）には、緑色ＥＬ層を有するＥＬ素子の形成に用いた具体的な材料を示し、（ｄ）には、青色ＥＬ層の形成に用いた具体的な材料を示すが、本発明はこれに限られることはなく、例えば図７（ｂ）の素子のＡｌｑ3＋ＤＣＭ−１の層を他の材料で形成することも可能である。なお、この場合には、Ａｌｑ3＋ＤＣＭ−１の層を形成しなくてもＡｌｑ3の単層構造とし、発光層とすることもできる。
【００５６】
なお、発光材料は水分に極めて弱いため、ＥＬ層成膜中は、ＥＬ層成膜室１１４の圧力を常に真空状態に保持しておく必要がある。成膜室への基板の出し入れ以外は、通常、ゲート（１０６ｈ〜１０６ｊ）を用いて共通室１１２と完全に遮断して、成膜室内の真空状態を制御すると良い。なお、この時の成膜圧力は、１×１０-6〜１×１０-5Ｔｏｒｒにしておく必要がある。
【００５７】
なお、本発明において、発光材料は上記に示したものだけではなく公知の材料を自由な組み合わせで単数又は複数用いることができる。また、三重項励起エネルギーを発光に利用することができる有機化合物（本明細書中では、これをトリプレット化合物という）等も通常の発光材料と組み合わせて用いることができる。
【００５８】
また、第３搬送室１１２には、ゲート１０６ｋを介して予備室１（１１８）が連結され、ゲート１０６ｌを介して予備室２（１１９）が連結されているが、これらは、赤色、緑色及び青色のＥＬ層以外のＥＬ層成膜室としても良いし、蒸着以外の方法でＥＬ材料を成膜する成膜室として用いても良い。
【００５９】
本実施例では、正孔輸送層と発光層と電子輸送層を有する積層構造で形成したＥＬ層を示したが、さらに正孔注入層や、電子注入層や、正孔阻止層（ホールブロッキング層ともいう）といった層をさらに設けても良いし、又、発光層のみであってもよい。
【００６０】
各ＥＬ層を形成した後で、ＴＦＴ基板を再び金属材料蒸着室１０７に移動させる。そして、ＥＬ層上に陽極を形成する際にＥＬ層に与えうるダメージを防ぐ目的でＥＬ層と陽極との間に第１パッシベーション膜を抵抗加熱による蒸着法で成膜する。
【００６１】
なお、本実施例で用いる第１パッシベーション膜の材料としては、ＥＬ層で生じた光が第１パッシベーション膜の方向に放出されるため、透過率の高い金属材料を用いる必要がある。さらに本実施例では、ＥＬ層から見て陽極側に形成されることから仕事関数の大きい材料を用いる必要がある。
【００６２】
なお、第１パッシベーション膜を形成する金属材料としては、具体的には、可視光の透過率が７０〜１００％であり、なおかつ仕事関数が４．５〜５．５の導電膜を用いる。なお、金属膜は、可視光に対して不透明であることが多いため０．５〜２０ｎｍ（好ましくは１０〜１５ｎｍ）の膜厚で形成する。また、本実施例において用いる金属材料としては、金や銀の他、白金といった材料が好ましい。なお、第１パッシベーション膜を形成する金属材料も金属材料蒸着室の試料ボートに具備しておく必要がある。
【００６３】
次に、１０８で示されるのは、スパッタリング法（または、スパッタ法ともいう）により成膜を行う成膜室であり、スパッタリング室とよぶ。本実施例においては、スパッタリングにより陽極となる対向電極を形成する。通常、対向電極の成膜には蒸着法又はスパッタリング法が用いられるが、すでにＥＬ層を形成しているＥＬ材料の耐熱性が１００℃程度であることから本実施例では、スパッタリング法により成膜を行う。
【００６４】
なお、成膜時の成膜室内は、アルゴン中に酸素を添加した雰囲気にしておく。これにより成膜された膜中の酸素濃度を制御し、透過率の高い低抵抗な膜を形成することができる。いずれにしてもゲート１０６ｃによって第１搬送室１０３と遮断されている。
【００６５】
また、スパッタリング室１０８には、ＥＬ層成膜室と同様に成膜時の様子を装置の外側から観察することができる手段として、成膜室の側面に窓１２１が取り付けられている。この窓１２１から成膜時の様子を観察することができる。これにより、正常に成膜が行われていることを確認することができる。
【００６６】
対向電極（陽極）の材料としては、抵抗率の低い透過率の高い透光性の導電膜を用いる。なお、抵抗率が低いとは、シート抵抗が５０Ω／□以下であり、透過率の高い透光性の導電膜とは、その膜の透過率が７０％以上である膜のことをいう。また、具体的には、酸化インジウムと酸化スズの合金であるＩＴＯや酸化インジウムと酸化亜鉛からなる合金およびＩＤＩＸＯといった材料が用いられる。
【００６７】
また、この時スパッタリング室１０８は、その他の成膜室と同様に１×１０-6〜１×１０-5Ｔｏｒｒの真空状態にすることが可能である。ただし、成膜は、１×１０-3〜５×１０-2Ｔｏｒｒの圧力下で行われる。成膜処理中は、ゲート１０６ｃを用いて第１搬送室１０３と完全に遮断して室内の圧力を制御すれば良い。
【００６８】
次に、第１搬送室１０３とゲート１０６ｄを介して連結されているのは、プラズマＣＶＤ法（または、化学的気相成長法ともいう）により成膜を行う成膜室であり、ＣＶＤ室とよぶ。なお、本実施例においては、ＣＶＤ法により対向電極まで形成させたＥＬ素子上にダイヤモンドライクカーボン膜（以下ＤＬＣ膜という）からなる第２パッシベーション膜を形成する。
【００６９】
なお、ＩＴＯからなる対向電極とＤＬＣからなる第２パッシベーション膜との密着性を良くするために、ＣＶＤ室１０９において、予め酸化珪素、窒化珪素およびシリコン膜といった絶縁性の膜を形成しておくとよい。
【００７０】
本実施例において、ＥＬ素子を覆うように設けられるＤＬＣ（Diamond Like Carbon）膜は、ダイヤモンド結合（sp3結合）とグラファイト結合（sp2結合）が混在した非晶質膜である。ＤＬＣ膜の性質は、１５５０（ｃｍ-1）あたりに非対称のピークを有し、１３００（ｃｍ-1）あたりに肩を持つラマンスペクトル分布を有し、微小硬度計における測定で１５〜２５（ＧＰａ）の硬度を示す。ＤＬＣ膜は、硬度が大きく、化学的に不活性で、可視光から赤外光に対して透明であり、さらに電気抵抗が高いなど、ダイヤモンドに類似した性質を多くもつため、このように称される。以上に示した性質と緻密な構造から酸素や水分を透過しないためＤＬＣ膜は、保護膜として適している。
【００７１】
ＤＬＣ膜の成膜法としては、電極に負の自己バイアスが印加されており、この負の自己バイアス電圧により、加速された原料ガスをＥＬ素子の陽極に成膜し、緻密なＤＬＣ膜を設けることができる。なお、原料ガスとしては、炭化水素、例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン等の飽和炭化水素、エチレン等の不飽和炭化水素、もしくはベンゼン、トルエン等の芳香族系を用いればよい。また、炭化水素分子のうち１個もしくは複数個がＦ、Ｃｌ、Ｂｒ等のハロゲン系元素に置き換わったハロゲン化炭化水素を用いてもよい。
【００７２】
さらに、封止室１１０がゲート１０６ｅを介して第１搬送室１０３に連結されている。封止室１１０では、最終的にＥＬ素子を密閉空間に封入するための処理が行われる。具体的にはＴＦＴ基板上に形成されたＥＬ素子をシーリング材（ハウジング材ともいう）で機械的に封入する、又は熱硬化性樹脂もしくは感光性樹脂で封入するといった処理を行う。
【００７３】
シーリング材としては、ガラス、セラミックス、金属などの材料を用いることができるが、シーリング材側に光を出射する場合は透光性でなければならない。また、シーリング材と上記全ての処理を終えた基板とは熱硬化性樹脂又は感光性樹脂を用いて貼り合わせ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウム等の乾燥剤を設けることも可能である。
【００７４】
また、シーリング材を用いずに、熱硬化性樹脂もしくは感光性樹脂だけでＥＬ素子を封入することも可能である。この場合、全ての処理を終えた基板の少なくとも側面を覆うようにして熱硬化性樹脂もしくは感光性樹脂を設け、硬化させれば良い。これは膜界面から水分が侵入するのを防ぐためである。
【００７５】
なお、以上の各処理（排気、搬送、成膜処理等）はタッチパネル及びシーケンサーによるコンピュータを用いた全自動制御とすることができる。
【００７６】
以上の構成でなる薄膜形成装置の最大の特徴は、画素電極の形成時にＣＣＤによる位置合わせ機能によりＴＦＴ基板上に蒸着法により高精度な画素電極を形成させることができることであり、さらにＥＬ層の上に第１パッシベーション膜を設けることで、ＥＬ層上にスパッタリング法を用いて陽極を形成させる際に問題となるＥＬ層へのダメージを防ぐことができることである。
【００７７】
また、本発明においては、ＴＦＴ基板上に形成される薄膜の成膜室がマルチチャンバー方式の薄膜形成装置に全て搭載されている点にある。従って、ＴＦＴ基板上に画素電極を形成する工程から始まって、対向電極を形成する工程まで、すなわちＥＬ素子の形成を一度も外気に晒すことなく行うことが可能である。
【００７８】
その結果、ＥＬ層からの光をＴＦＴ基板と反対側に放出させる、すなわち上面出射方式のＥＬ素子を有する発光装置を簡易な手段で形成することができるという点にある。
【００７９】
〔実施例２〕
本実施例では、図１に示した薄膜形成装置の一部を変更した例を図２に示す。具体的には、第１搬送室１０３とＥＬ層成膜室２０３との間に、真空排気用処理室２０１を設けて、ＥＬ層成膜室のみ常圧（大気圧）での処理を可能にした構成を示す。なお、変更点以外の部分に関する説明は、実施例１を引用することができる。また、ここでは、ＥＬ層成膜室を一つしか設けていないが、必要に応じて複数設けても良い。
【００８０】
実施例１では、薄膜形成装置の内部は、全て真空状態にあり、ＥＬ層の形成も真空下で行う例を示したが、高分子材料を用いてＥＬ層を形成させる場合には、不活性ガスを満たした常圧で行うため、ＥＬ層成膜室２０３に基板搬送を行うためには、ＥＬ成膜室とそれ以外の薄膜形成装置内部における気圧差を克服しなければならない。
【００８１】
そこで本実施例では、まず真空排気用処理室２０１を第１搬送室１０３と同じ圧力まで減圧しておき、その状態でゲート１０６dを開けて基板を搬送する。そして、ゲート１０６dを閉めた後、真空排気用処理室２０１内を不活性ガスでパージし、常圧に戻った時点でゲート２０２を開けてＥＬ層成膜室２０３へと基板を搬送する。ここでは、基板と一緒にステージごと搬送しても良いし、専用の搬送手段で行っても良い。
【００８２】
そして、ＥＬ層形成工程が終了したら、ゲート２０２を開けて真空排気用処理室２０１へ基板を搬送し、ゲート２０２及びゲート１０６dを閉めた状態で真空排気を行う。こうして真空排気用処理室２０１が第１搬送室１０３と同じ減圧状態にまで達したら、ゲート１０６dを開けて基板を第１搬送室１０３へと搬送する。
【００８３】
以上のような構成とすると、ＥＬ層成膜室２０３以外は全て真空下で基板を扱うことが可能となる。
【００８４】
〔実施例３〕
本実施例では、本発明をインライン方式の薄膜形成装置に適用した場合について図３を用いて説明する。なお、基本的には図１のマルチチャンバー方式の薄膜形成装置をインライン方式に変更した場合に相当するので、各処理室の説明等は、実施例１を引用すれば良い。
【００８５】
図３において、３０１はＴＦＴ基板の搬入が行われる第１搬送室であり、キャリア３０２が設置される。ロード室３０１はゲート３０３を介して第１搬送室３０４に連結される。第１搬送室３０４には第１搬送機構３０５が設けられている。また、第１搬送室にはゲート３０６を介して金属材料蒸着室３０７が連結され、さらにゲート３０８を介してＥＬ層成膜室３０９に連結される。
【００８６】
金属材料蒸着室３０７で画素電極を形成し、ＥＬ層成膜室３０９でＥＬ層を形成したＴＦＴ基板は、ゲート３１０を介して連結された第２搬送室３１１に搬入される。この第２搬送室３１１にはゲート３１２を介して第３搬送室３１３が連結される。第３搬送室３１３には第２搬送機構３１４が設けられ、これにより第３搬送室３１３から基板が搬出される。
【００８７】
また、第３搬送室３１３にはゲート３１５を介してスパッタリング室３１６が連結され、さらにゲート３１７を介してＣＶＤ室３１８が連結されている。そして、スパッタリング室３１６で、対向電極を形成し、ＣＶＤ室３１８で処理を終えた基板は、ゲート３１９を介して連結された第４搬送室３２０に搬入される。
【００８８】
なお、ＣＶＤ室３１８では、スパッタリング室３１６で対向電極まで形成させたＥＬ素子上にダイヤモンドライクカーボン膜（以下ＤＬＣ膜という）を形成する。なお、本実施例では、対向電極とＤＬＣ膜の密着性を良くするために、対向電極上に窒化珪素膜や酸化珪素膜といった珪素を含む絶縁膜を形成し、その上にＤＬＣ膜を形成させた。
【００８９】
次に、第４搬送室３２０にはゲート３２１を介して第５搬送室３２２が連結される。第５搬送室３２２には第３搬送機構３２３が設けられ、これにより第４搬送室３２０から基板が搬出される。また、第５搬送室３２２にはゲート３２４を介して封止室３２５が連結されている。
【００９０】
本実施例では、ＥＬ素子の保護膜として、ＤＬＣ膜を形成したＴＦＴ基板を封止室３２５においてシーリング剤等を用いて封止を行った。
【００９１】
さらに第５搬送室３２２には、ゲート３２６を介して基板を搬出するアンロード室３２７が連結されている。アンロード室３２７にはキャリア３２８が設置される。なお、キャリア３２８には、薄膜形成装置において全ての処理を終えたＴＦＴ基板が収納される。
【００９２】
以上のように本実施例では、複数の成膜室と封止室を接続して一貫した処理を行い、ＥＬ素子の封入までを行うインライン化された薄膜形成装置を示している。
【００９３】
〔実施例４〕
本実施例では、本発明をインライン方式の薄膜形成装置に適用した場合について、全ての処理室が直列に接続され、それぞれの処理室間に搬送室を設けない点で図３と異なる場合について図４を用いて説明する。なお、基本的には図１のマルチチャンバー方式の薄膜形成装置をインライン方式に変更した場合に相当するので、各処理室の説明等は、実施例１を引用すれば良い。
【００９４】
図４（Ａ）において、４０１はＴＦＴ基板の搬入が行われるロード室であり、キャリア４０２が設置される。ロード室４０１はゲート４０３を介して金属材料蒸着室１（４０４）が連結され、さらにゲート４０５を介して金属材料蒸着室２（４０６）に連結される。
【００９５】
金属材料蒸着室１（４０４）で画素電極を形成し、金属材料蒸着室２（４０６）で補助電極を形成したＴＦＴ基板は、ゲート４０７を介して緑色ＥＬ層成膜室４０８が連結され、ゲート４０９を介して赤色ＥＬ層成膜室４１０が連結され、さらにゲート４１１を介して青色ＥＬ層成膜室４１２が連結されている。なお、本実施例では、緑色ＥＬ層成膜室４０８、赤色ＥＬ層成膜室４１０及び青色ＥＬ層成膜室４１２を含めてＥＬ層成膜室と呼ぶことにする。
【００９６】
また、青色ＥＬ層成膜室４１２には、ゲート４１３を介して金属材料蒸着室３（４１４）連結され、さらにゲート４１５を介してスパッタリング室４１６が連結され、さらにゲート４１７を介してＣＶＤ室４１８が連結されている。なお、図４（Ａ）では、紙面の都合上、ＥＬ層成膜室４１２に連結されているゲート４１３は、途中で切れているが、実際には、直線方向を維持した状態で、さらに金属材料蒸着室３（４１４）に連結されている。
【００９７】
そして、ＣＶＤ室４１８で処理を終えた基板は、ゲート４１９を介して連結された封止室４２０において処理された後、ゲート４２１を介して連結されたアンロード室４２２のキャリア４２３に搬入される。
【００９８】
また、図４（Ｂ）には、図４（Ａ）で示した装置の断面構造を示している。なお、本実施例では、各成膜室や処理室間の搬送に搬送室や搬送機構を設けていないため、ＴＦＴ基板は、ＴＦＴ基板が備えられているステージ４２４ごと各処理室間を移動する構造となっている。なお、図４（Ｂ）で示す記号は、図４（Ａ）で示した記号と同じ記号を用いているので、適宜参照すると良い。
【００９９】
なお、本実施例で示した薄膜形成装置を用いることにより、搬送室を設けずに複数の成膜室と封止室を接続して一貫した処理を行うため、高いスループットでＥＬ素子の封入までを行うことが可能となる。
【０１００】
〔実施例５〕
実施例１〜４では複数の処理室として、金属材料蒸着室、ＥＬ層成膜室、スパッタリング室、ＣＶＤ室及び封止室を設ける構成を例として挙げているが、本発明はこのような組み合わせに限定されるものではない。必要に応じてスパッタリング室を二つ以上設けても良いし、その他の成膜室を複数設けても良い。
【０１０１】
また、ＥＬ素子を封止した後に、最終的なパッシベーション膜として、実施例４で示したように絶縁膜、好ましくは珪素を含む絶縁膜、又は、ＤＬＣ膜でＥＬ素子を覆って形成することも有効である。なお、珪素を含む絶縁膜としては、酸素の含有量の少ない窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜が好ましい。
【０１０２】
以上のように、本発明は複数の成膜室の組み合わせに限定されるものではなく、どのような機能の成膜室を設けるかは、実施者が適宜決定すれば良い。なお、これらの成膜室等に関する説明は、実施例１を引用することができる。
【０１０３】
〔実施例６〕
本実施例では、アクティブマトリクス型の発光装置を作製するにあたって、本発明の薄膜形成装置を用いた例を図５に示す。なお、本実施例では、実施例１で説明した装置を例にとって説明する。従って、各成膜室で行われる成膜の詳細は、実施例１の説明を引用できる。
【０１０４】
まず、図５（Ａ）に示すように、ガラス基板５０１上には、ＴＦＴ５０２が形成されている。また、画素５０３は、ＴＦＴ５０２の作製方法は公知のＴＦＴの作製方法に従えば良い。勿論、トップゲート型ＴＦＴであってもボトムゲート型ＴＦＴであっても構わない。
【０１０５】
はじめに図１に示した薄膜形成装置のロード室１０１に図５（Ａ）に示したＴＦＴ基板をキャリア１０２に入れて設置する。
【０１０６】
そして、まず第１搬送機構１０５によってＴＦＴ基板を金属材料蒸着室１０７に搬送し、そこで画素電極５０４の成膜を行う。なお本実施例では、真空排気した成膜室内に備えられたＣＣＤにより、メタルマスクとＴＦＴ基板の位置合わせを行い、アルミニウムを主成分とする膜で画素電極５０４を形成すればよい。また、本実施例では、ＥＬ素子から発した光がＴＦＴ基板とは反対側（図５（Ａ）では上向き）に出射されるため、画素電極５０４は反射電極として機能することになる。そのため、できるだけ反射率の高い材料を用いることが好ましい。
【０１０７】
これにより、図５（Ｂ）に示すようにＴＦＴ５０２と画素電極（陰極）５０４を有する画素５０３が、マトリクス状に形成される。ＴＦＴ５０２は、画素電極５０４に流れる電流を制御する。
【０１０８】
さらに、金属材料蒸着室１０７において、画素電極５０４の成膜と同様にメタルマスクを用いてＣＣＤによりＴＦＴ基板との位置合わせを行った後で、選択的に画素電極５０４上に補助電極５０５を蒸着により形成する。なおここでは、補助電極材料としてリチウムアセチルアセトネート（Ｌｉａｃａｃ）を用いる。
【０１０９】
図５（Ｃ）の状態を得たら、ＴＦＴ基板を第１搬送機構１０５により第２搬送室１１１に搬送し、さらに第２搬送機構１１３により第３搬送室１１２を通り、赤色ＥＬ層成膜室１１５に搬送して、メタルマスクを用いた蒸着法により赤色発光層を形成する。
【０１１０】
次に、ＴＦＴ基板を第２搬送機構１１３により、緑色ＥＬ層成膜室１１６に搬送して、メタルマスクを用いた蒸着法により緑色発光層を形成する。
【０１１１】
さらに、ＴＦＴ基板を第２搬送機構１１３により、青色ＥＬ層成膜室１１７に搬送して、メタルマスクを用いた蒸着法により青色発光層を形成する。以上により、赤色、緑色及び青色の発光層を形成することができる。なお、本実施例において形成されたＥＬ層５０６は、発光層のみからなる単層構造とする（図５（Ｄ））。
【０１１２】
図５（Ｄ）の状態を得たら、ＴＦＴ基板を再び金属材料蒸着室１０７に搬送して仕事関数の大きい金属膜でなる第１パッシベーション膜５０７を蒸着法により形成する。本実施例では、金（Ａｕ）を５ｎｍの膜厚で成膜した（図５（Ｅ））。
【０１１３】
さらに、金属材料蒸着室１０７から第１パッシベーション膜５０７を形成したＴＦＴ基板を搬送機構１０５で取り出し、スパッタリング室１０８に搬送する。
そこで、第１パッシベーション膜５０７の上に酸化インジウムと酸化スズの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物といった材料からなる透光性導電膜を用いて対向電極を形成する。
【０１１４】
本実施例では酸化インジウムに１０〜１５％の酸化亜鉛を混合した化合物を用いることにより対向電極（陽極）５０８を形成する。こうして図５（Ｆ）の状態を得る。
【０１１５】
このあと、スパッタリング室１０８から対向電極５０８を形成したＴＦＴ基板を搬送機構１０５で取り出し、ＣＶＤ室１０９に搬送する。そこで、必要に応じて窒化珪素膜や酸化珪素といった珪素を含む絶縁材料からなる第２パッシベーション膜（図示せず）をプラズマＣＶＤ法により形成させても良い。
【０１１６】
さらに、ＣＶＤ室１０９から第２パッシベーション膜を形成したＴＦＴ基板を搬送機構１０５で取り出し、封止室１１０に搬送する。そこで、ガラス基板やプラスチック基板といったシール材料を用いて封止を行っても良い。
【０１１７】
なお、本実施例はアクティブマトリクス型の発光装置の作製にあたって本発明の薄膜形成装置を用いる例を示したが、単純マトリクス型の発光装置の作製に用いることも可能である。また、本実施の構成は、実施例１〜実施例５のいずれの薄膜形成装置を用いて実施してもよい。
【０１１８】
〔実施例７〕
本実施例では、アクティブマトリクス型の発光装置を作製するにあたって、本発明の薄膜形成装置を用いた例を図６に示す。なお、本実施例では、実施例２で説明した装置を例にとって説明する。従って、各成膜室で行われる成膜の詳細は、実施例２の説明を引用できる。
【０１１９】
まず、図６（Ａ）に示すように、ガラス基板６０１上にＴＦＴ６０２が形成されている。なお、本実施例ではガラス基板を用いているが、基板としては如何なる材料を用いても良い。また、ＴＦＴ６０２の作製方法は公知のＴＦＴの作製方法に従えば良い。勿論、トップゲート型ＴＦＴであってもボトムゲート型ＴＦＴであっても構わない。
【０１２０】
はじめに、図２に示した薄膜形成装置のロード室１０１に図６（Ａ）に示したＴＦＴ基板をキャリア１０２に入れて設置する。
【０１２１】
そして、搬送機構１０５によってＴＦＴ基板を金属材料蒸着室１０７に搬送し、画素電極（陰極）６０４を成膜する。なお、画素電極６０４はアルミニウムを主成分とする膜で形成すれば良い。本実施例ではＥＬ素子から発した光がＴＦＴ基板とは反対側（図６（Ａ）では上向き）に出射されるため、画素電極６０４は反射電極として機能することになる。そこで、できるだけ反射率の高い材料としてアルミニウム（Ａｌ）を６０ｎｍの膜厚に形成させたものを用いた。
【０１２２】
これにより、図６（Ｂ）に示すように、ＴＦＴ６０２と画素電極（陰極）６０４を有する画素６０３が、マトリクス状に形成される。ＴＦＴ６０２は、画素電極６０４に流れる電流を制御する。
【０１２３】
さらに、金属材料蒸着室１０７において、画素電極６０４の成膜と同様にメタルマスクを用いてＣＣＤによりＴＦＴ基板との位置合わせを行った後で、蒸着により選択的に画素電極６０４上に補助電極６０５を形成させる。なお、本実施例において補助電極材料としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）を用い、０．５ｎｍの膜厚で形成した。
【０１２４】
図６（Ｃ）の状態を得たら、ＴＦＴ基板を真空排気用処理室２０１に搬送し、ここで、ゲート１０６ｄを閉じる。そして、真空排気用処理室２０１内の圧力を常圧（大気圧）にした後で、ゲート２０２を開いて、ＥＬ層成膜室２０３に搬送し、スピンコーティング法により高分子系ＥＬ材料を含む溶液を塗布する。本実施例では、はじめに正孔注入層として水にポリチオフェン誘導体であるＰＥＤＯＴを溶解させた水溶液を用いて３０ｎｍの膜厚に成膜する。次にジクロロメタンにポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を溶解させた溶液を用いて、８０ｎｍの膜厚に成膜する。勿論、他の高分子系ＥＬ材料と有機溶媒の組み合わせでも良い（図６（Ｄ））。
【０１２５】
ＥＬ層６０６形成後、ＴＦＴ基板を再び真空排気処理室２０１に搬送する。ゲート２０２を閉じた後で、真空排気処理室２０１内を真空状態にする。そして、第１搬送室と真空排気処理室２０１内の圧力が同じになったらゲート１０６ｄを開けて、搬送機構１０５によりＴＦＴ基板を取り出す。
【０１２６】
図６（Ｄ）の状態を得たら、ＴＦＴ基板を金属材料蒸着室１０７に搬送して仕事関数の小さい金属膜でなる第１パッシベーション膜６０７を蒸着により形成する。本実施例では、金（Ａｕ）を用いることにより形成した（図６（Ｅ））。
【０１２７】
さらに、金属材料蒸着室１０７から第１パッシベーション膜６０７を形成したＴＦＴ基板を搬送機構１０５で取り出し、スパッタリング室１０８に搬送する。そこで、第１パッシベーション膜６０７の上に酸化インジウムと酸化スズの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）もしくは酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物といった透光性導電膜を用いて対向電極６０８を形成する。
【０１２８】
本実施例では酸化インジウムに１０〜１５％の酸化亜鉛を混合した化合物を用いることにより対向電極（陽極）６０８を形成する。こうして図６（Ｆ）の状態を得る。
【０１２９】
このあと、スパッタリング室１０８から対向電極６０８を形成したＴＦＴ基板を搬送機構１０５で取り出し、ＣＶＤ室１０９に搬送する。そこで、必要に応じて窒化珪素膜や酸化珪素といった珪素を含む絶縁材料からなる第２パッシベーション膜（図示せず）をプラズマＣＶＤ法により形成させても良い。
【０１３０】
さらに、ＣＶＤ室１０９から第２パッシベーション膜を形成したＴＦＴ基板を搬送機構１０５で取り出し、封止室１１０に搬送する。そこで、ガラス基板やプラスチック基板といったシール材料を用いて封止を行っても良い。
【０１３１】
なお、本実施例はアクティブマトリクス型の発光装置の作製にあたって本発明の薄膜形成装置を用いる例を示したが、単純マトリクス型の発光装置の作製に用いることも可能である。また、本実施の構成は、実施例１〜実施例５のいずれの薄膜形成装置を用いて実施してもよい。
【０１３２】
〔実施例８〕
本実施例では、本発明である成膜装置において、画素電極形成時に用いるメタルマスクの作製方法について説明する。
【０１３３】
メタルマスクを作成する技術としては、ステンレス等の金属板にレジストをパターニングして、適切なエッチャント液で両面よりエッチングするエッチング法がある。しかし、この方法では、厚さが１００μｍのステンレス基板に対して１００μｍの間隔のパターンを形成させることが限界である。
【０１３４】
そこで、本発明に用いるメタルマスクは、電鋳法により作製したものを用いる。具体的には、母型となる電着金属上に２５〜５０μｍの膜厚でレジストを形成させる。そして、レジスト上にネガ型のパターンフィルムを用いて焼き付けを行うことにより、パターンを形成させる。さらにこれを現像することによりパターニングされたレジストが形成される。
【０１３５】
そして、パターニングされたレジスト上に無電界メッキ法により１０μｍ程度にまで金属薄膜を成長させることができる。その後にレジストを除去して、さらに母型から金属薄膜を取り外すことにより微細なパターンを有するメタルマスクを形成することができる。
【０１３６】
また、成膜においてメタルマスクを用いる際には、メタルマスクとＴＦＴ基板との距離を小さく保つことが要求される。そこで、本発明において、ＴＦＴ基板を備えるステージに磁石を備えておき、メタルマスクとＴＦＴ基板を磁力により密着させて、成膜を行うとメタルマスクの撓みや浮きやズレなどにより作製するパターンの不良を防ぐことができる。
【０１３７】
そのために、本実施例で形成されるメタルマスクは、ステンレス、ニッケル及びクロムといった材料を用いることが好ましい。つまりこのようにして形成させたメタルマスクを用いることで、１０μｍ以下の蒸着パターンをＴＦＴ基板上に形成させることができる。また、本実施例の構成は、実施例１〜実施例５のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０１３８】
〔実施例９〕
本発明により作製された発光装置は自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部に用いることができる。
【０１３９】
本発明により作製した発光装置を用いた電気器具として、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（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、ＥＬ素子を有する発光装置を用いることが好ましい。それら電気器具の具体例を図８に示す。
【０１４０】
図８（Ａ）は表示装置であり、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。本発明により作製した発光装置は、表示部２００３に用いることができる。ＥＬ素子を有する発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置は、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表示装置が含まれる。
【０１４１】
図８（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、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。本発明により作製した発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１４２】
図８（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。本発明により作製した発光装置は表示部２２０３に用いることができる。
【０１４３】
図８（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。本発明により作製した発光装置は表示部２３０２に用いることができる。
【０１４４】
図８（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、本発明により作製した発光装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることができる。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。
【０１４５】
図８（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２５０２に用いることができる。
【０１４６】
図８（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、接眼部２６１０等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２６０２に用いることができる。
【０１４７】
ここで図８（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。本発明により作製した発光装置は、表示部２７０３に用いることができる。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力を抑えることができる。
【０１４８】
なお、将来的に有機材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【０１４９】
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。有機材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。
【０１５０】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが好ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが好ましい。
【０１５１】
以上の様に、本発明の作製方法を用いて作製された発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は本発明を実施することにより作製された発光装置をその表示部に用いることができる。
【０１５２】
【発明の効果】
ＥＬ素子の画素電極の形成において、成膜室に位置合わせ機能を設けることで、メタルマスクを用いた蒸着による微細なパターンの成膜を可能にし、また、ＥＬ層形成後に透過率の高い膜からなる第１パッシベーション膜を設けることで、対向電極形成時のスパッタリングによるＥＬ層へのダメージを防ぐことができる。これにより上面出射方式の素子を有する発光装置を作製する上で生じる問題を解決することができる。さらに、これらの処理をマルチチャンバー方式もしくはインライン方式等の一体化させた装置で行うことで、ＥＬ材料を用いたＥＬ素子を、大気に曝すことなく作製することが可能となる。従って、ＥＬ材料を用いた発光装置の信頼性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。
【図２】    本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。
【図３】    本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。
【図４】    本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。
【図５】    アクティブマトリクス型の発光装置の作製工程を示す図。
【図６】    アクティブマトリクス型の発光装置の作製工程を示す図。
【図７】    本発明の発光装置の素子構造を説明する図。
【図８】    電気器具の一例を示す図。
【図１】
0005159010.tif 000002
【図２】
0005159010.tif 000003
【図３】
0005159010.tif 000004
【図４】
0005159010.tif 000005
【図５】
0005159010.tif 000006
【図６】
0005159010.tif 000007
【図７】
0005159010.tif 000008
【図８】
0005159010.tif 000009