(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に、
複数の開口部を有する反射層と、
前記反射層に接して設けられた透光性を有する断熱層と、
前記断熱層に接して設けられた光吸収層と、
前記光吸収層に接して設けられた材料層と、を有する第１の基板を用い、
前記第１の基板の前記材料層が設けられた面と、第２の基板の被成膜面とを対向させ、
周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を、前記第１の基板の他方の面側から照射し、前記反射層の開口部と重なる位置にある前記材料層の一部を選択的に加熱し、前記材料層の一部を前記第２の基板の被成膜面に成膜する成膜方法であって、
前記レーザ光を、被照射面において複数のレーザスポットがジグザグに並ぶように照射し、
前記レーザ光を、ジグザグに並んでいる方向に対して垂直な方向に走査することを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記断熱層は、酸化チタン、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化ジルコニウム、炭化珪素のいずれかを含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記反射層は、アルミニウム、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金、銀を含む合金、または酸化インジウム−酸化スズのいずれかを含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記光吸収層は、金属窒化物、金属、カーボンのいずれかを含むことを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法およびその成膜方法を用いた発光装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間にＥＬ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ＥＬ層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緩和す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】
発光素子を構成するＥＬ層は、少なくとも発光層を有する。また、ＥＬ層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもできる。
【０００５】
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。一般に、低分子系材料は蒸着法を用いて成膜され、高分子系材料はインクジェット法などを用いて成膜されることが多い。
【０００６】
蒸着法の場合に用いられる蒸着装置は、基板を設置する基板ホルダと、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボ（または蒸着ボート）と、ルツボ内のＥＬ材料を加熱するヒーターと、昇華するＥＬ材料の拡散を防止するシャッターとを有しており、ヒーターにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、基板に成膜される構成となっている。
【０００７】
しかし、実際には均一に膜を成膜するために、被成膜基板を回転させることや、基板とルツボとの間の距離を一定以上離すことが必要となる。また、複数のＥＬ材料を用いてメタルマスクなどのマスクを介した塗り分けを行う場合には、異なる画素間の間隔を広く設計し、画素間に設けられる絶縁物からなる隔壁（バンク）の幅を広くすることが必要となるなど発光素子を含む発光装置の高精細化（画素数の増大）及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化を進める上で大きな課題となっている。
【０００８】
従って、フラットパネルディスプレイとして、より高精細化や高信頼性を図るために、これらの課題を解決すると共に生産性の向上や低コスト化を図ることが要求されている。
【０００９】
これに対して、レーザ熱転写により、発光素子のＥＬ層を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、支持基板上に、低反射層と高反射層から構成される光熱変換層と、転写層を有する転写用基板について記載されている。このような転写用基板にレーザ光を照射することにより、転写層を素子作成用基板に転写することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−３０９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の転写用基板では、基板の片側に高反射層および低反射層が積層して形成されている。そのため、高反射層を用いたとしても、ある程度の熱の吸収が考えられるため、レーザ光の熱量が大きいときに、低反射層上の転写層だけでなく、高反射層上の転写層も転写されてしまう可能性がある。
【００１２】
また、特許文献１の図３に記載された構成では、［００４１］段落にも記載されているように、低反射層と高反射層との間に隙間がないようにしなければならず、高精度のパターニングが必要となる。
【００１３】
また、特許文献１の図７に記載された構成では、低反射層をパターニングしておき、その後全面に高反射層を形成し、その後、転写層を形成している。この構成では、レーザ光を吸収し加熱された低反射層からの熱は、高反射層を介して転写層に伝わる構成となっているため、所望の転写層だけでなく、その周りの転写層も転写されてしまう可能性がある。
【００１４】
よって、本発明は、所望の領域の材料のみが成膜されることを可能にし、微細パターンの形成を可能にすることを目的とする。
【００１５】
また、材料の利用効率を高めることによって製造コストを低減させることを目的とする。
【００１６】
また、成膜に要する時間を短縮し、生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一は、一方の面に、開口部を有する反射層と、光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第２の基板の被成膜面とを対向させ、第１の基板の他方の面側から周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を照射し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の被成膜面に成膜することを特徴とする成膜方法である。
【００１８】
また、本発明の一は、一方の面に、開口部を有する反射層と、反射層に接して形成された透光性を有する断熱層と、断熱層に接して形成された光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第２の基板の被成膜面とを対向させ、第１の基板の他方の面側から周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を照射し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の被成膜面に成膜することを特徴とする成膜方法である。
【００１９】
また、本発明の一は、一方の面に、複数の開口部を有する反射層と、反射層に接して形成された透光性を有する断熱層と、断熱層に接して形成された光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第２の基板の被成膜面とを対向させ、周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を、隣接する開口部に時間差が生じるように、第１の基板の他方の面側から照射し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の被成膜面に成膜することを特徴とする成膜方法である。
【００２０】
また、本発明の一は、一方の面に、複数の開口部を有する反射層と、反射層に接して形成された透光性を有する断熱層と、断熱層に接して形成された光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第２の基板の被成膜面とを対向させ、周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を、被照射面において複数のレーザスポットがジグザグに並ぶように照射し、レーザ光を第１の基板の他方の面側から照射し、レーザ光をジグザグに並んでいる方向に対して垂直な方向に走査し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の被成膜面に成膜することを特徴とする成膜方法である。
【００２１】
また、本発明の一は、上記の成膜方法を用いた発光装置の作製方法である。よって、本発明の一は、一方の面に、開口部を有する反射層と、反射層に接して形成された透光性を有する断熱層と、断熱層に接して形成された光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第１の電極が形成された第２の基板の一方の面とを対向させ、第１の基板の他方の面側から周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を照射し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の第１の電極上に成膜することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２２】
また、本発明の一は、一方の面に、複数の開口部を有する反射層と、反射層に接して形成された透光性を有する断熱層と、断熱層に接して形成された光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第１の電極が形成された第２の基板の一方の面とを対向させ、周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を、隣接する開口部に時間差が生じるように、第１の基板の他方の面側から照射し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の第１の電極上に成膜することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２３】
また、本発明の一は、一方の面に、複数の開口部を有する反射層と、反射層に接して形成された透光性を有する断熱層と、断熱層に接して形成された光吸収層と、光吸収層に接して形成された材料層と、を有する第１の基板を用い、第１の基板の材料層が形成された面と、第１の電極が形成された第２の基板の一方の面とを対向させ、周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を、被照射面において複数のレーザスポットがジグザグに並ぶように照射し、レーザ光を第１の基板の他方の面側から照射し、レーザ光をジグザグに並んでいる方向に対して垂直な方向に走査し、反射層の開口部と重なる位置にある材料層の一部を選択的に加熱し、材料層の一部を第２の基板の第１の電極上に成膜することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００２４】
上記構成における断熱層の透過率は６０％以上であり、かつ断熱層に用いる材料の熱伝導率は、反射層および光吸収層に用いる材料の熱伝導率よりも小さいことを特徴とする。また、断熱層の膜厚は、１０ｎｍ以上２μｍ以下であることを特徴とする。また、断熱層は、酸化チタン、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化ジルコニウム、炭化珪素のいずれかを含むことを特徴とする。
【００２５】
また、上記構成において、反射層は、レーザ光に対する反射率が８５％以上であることを特徴とする。また、反射層の膜厚は、１００ｎｍ以上であることが好ましい。また、反射層は、アルミニウム、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金、銀を含む合金、または酸化インジウム−酸化スズのいずれかを含むことを特徴とする。
【００２６】
また、上記構成における光吸収層は、光に対する反射率が７０％以下であることを特徴とする。なお、光吸収層の膜厚は、１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする。また、光吸収層は、金属窒化物、金属、カーボンのいずれかを含むことを特徴とする。
【００２７】
なお、上記構成において、光吸収層が反射層の開口部と重なる位置に島状に形成されていることを特徴とする。または、ストライプ状に形成されていることを特徴とする。
【００２８】
また、上記構成において、材料層は有機化合物からなることが好ましい。なお、材料層が、発光性材料またはキャリア輸送性材料の一方または両方を含む場合も本発明に含めることとする。また、材料層は、湿式法により形成されることが好ましい。
【００２９】
また、上記構成において、レーザ光は線状に成形されていることが好ましい。
【００３０】
また、本発明は、発光素子を有する発光装置だけでなく、発光装置を有する電子機器も範疇に含めるものである。従って、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。
【発明の効果】
【００３１】
本発明を適用することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、所望の領域のみに成膜することが可能であるため、微細パターンの形成が可能となり、高精細な発光装置を作製することができる。
【００３２】
また、本発明を適用することにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コスト低減を図ることができる。
【００３３】
また、本発明を適用することにより、精度良く、所望の形状に成膜することが容易となるため生産性向上を図ることができる。
【００３４】
また、本発明では、光源として高出力のレーザ光を用いることができるため、大面積を一括して成膜することが可能となる。よって、成膜に要する時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００３５】
本発明を適用することにより、成膜用基板上に形成される材料層の膜厚を制御することによって、成膜時に被成膜基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができるため、膜厚モニターを利用した成膜速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の成膜用基板及び成膜方法を説明する図。
【図２】本発明の成膜用基板及び成膜方法を説明する図。
【図３】本発明の成膜用基板及び成膜方法を説明する図。
【図４】本発明の成膜用基板及び成膜方法を説明する図。
【図５】本発明の成膜用基板及び成膜方法を説明する図。
【図６】本発明の成膜方法について説明する図。
【図７】本発明の成膜方法について説明する図。
【図８】成膜装置について説明する図。
【図９】発光素子について説明する図。
【図１０】パッシブマトリクス型の発光装置を示す図。
【図１１】パッシブマトリクス型の発光装置を示す図。
【図１２】アクティブマトリクス型の発光装置を示す図。
【図１３】電子機器を示す図。
【図１４】電子機器を示す図。
【図１５】本発明の成膜方法について説明する図。
【図１６】本発明の成膜方法について説明する図。
【図１７】実施例について説明する図。
【図１８】実施例の測定結果を示す図。
【図１９】実施例の測定結果を示す図。
【図２０】実施例の測定結果を示す図。
【図２１】実施例の測定結果を示す図。
【図２２】実施例の測定結果を示す図。
【図２３】実施例の測定結果を示す図。
【図２４】実施例の測定結果を示す図。
【図２５】実施例の測定結果を示す図。
【図２６】実施例の測定結果を示す図。
【図２７】実施例の測定結果を示す図。
【図２８】実施例の測定結果を示す図。
【図２９】実施例の測定結果を示す図。
【図３０】実施例の測定結果を示す図。
【図３１】実施例の計算モデルを示す図。
【図３２】実施例の計算結果を示す図。
【図３３】実施例の計算結果を示す図。
【図３４】実施例の計算結果を示す図。
【図３５】実施例の計算結果を示す図。
【図３６】実施例の計算結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。
【００３８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明に係る成膜用基板および成膜用基板を用いた成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、成膜用基板を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明する。本明細書では、成膜したい材料が設けられており、かつ、被成膜基板に成膜を行うために用いる基板を、以下では成膜用基板と記す。
【００３９】
図１（Ａ）に成膜用基板の一例を示す。図１（Ａ）に示すように、支持基板である第１の基板１０１上に反射層１０２が形成されている。なお、反射層１０２は開口部１０６を有している。また、反射層１０２上には、断熱層１０３が形成されている。なお、図１（Ａ）において、断熱層１０３の一部は、反射層１０２の開口部１０６を埋めるように形成されている。また、断熱層１０３上には、光吸収層１０４が形成されている。
【００４０】
さらに、光吸収層１０４上には、被成膜基板上に成膜する材料を含んでいる材料層１０５が形成されている。図１（Ａ）においては、断熱層１０３、光吸収層１０４、および材料層１０５は、第１の基板１０１の全面に形成されている。
【００４１】
なお、本発明において、材料層１０５の材料を成膜する際、第１の基板１０１に照射された光が第１の基板１０１を透過する必要があることから、第１の基板１０１は、光の透過率が高い基板であることが好ましい。つまり、照射する光としてレーザ光を用いた場合、第１の基板１０１には、レーザ光を透過させる基板を用いることが好ましい。また、熱伝導率が低い材料であることが好ましい。熱伝導率が低いことにより、照射された光から得られる熱を効率よく成膜に用いることができるためである。第１の基板１０１としては、例えば、ガラス基板、石英基板、無機材料を含むプラスチック基板などを用いることができる。
【００４２】
反射層１０２は、成膜の際、光吸収層１０４の一部分に選択的に光を照射するために、それ以外の部分に照射される光を反射するための層である。よって、反射層１０２は、照射する光に対して高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、反射層１０２は、照射される光に対して、反射率が８５％以上、さらに好ましくは、反射率が９０％以上であることが好ましい。
【００４３】
また、反射層１０２に用いることができる材料としては、例えば、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金、銀を含む合金、または酸化インジウム−酸化スズなどを用いることができる。
【００４４】
なお、照射される光の波長により、反射層１０２に好適な材料の種類が変化することから、適宜材料を選択する必要がある。
【００４５】
なお、反射層１０２は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法などにより形成することができる。また、反射層１０２の膜厚は、材料により異なるが、１００ｎｍ以上とすることが好ましい。１００ｎｍ以上の膜厚とすることにより、照射した光が反射層１０２を透過することを抑制することができる。
【００４６】
また、反射層１０２に開口部１０６を形成する際には種々の方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、微細なパターンを形成することができる。
【００４７】
断熱層１０３は、成膜の際に照射された光のうち、反射層１０２によって反射された光の一部が熱となって反射層１０２に残った場合に、その熱が後に形成される光吸収層１０４および材料層１０５に伝わるのを防ぐための層である。従って、断熱層１０３は、熱伝導率が反射層１０２および光吸収層１０４を形成する材料よりも低い材料を用いる必要がある。また、図１に示すように、反射層１０２の開口部１０６を透過した光を、断熱層１０３を透過させて光吸収層１０４に照射する構成の場合には、断熱層１０３は透光性を有する必要がある。この場合、本発明における断熱層１０３は、熱伝導率の低い材料であると共に光透過率の高い材料を用いる必要がある。具体的には、断熱層１０３には、光に対する透過率が６０％以上となる材料を用いることが好ましい。
【００４８】
また、断熱層１０３に用いる材料としては、例えば、酸化チタン、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化ジルコニウム、炭化珪素等を用いることができる。
【００４９】
なお、断熱層１０３は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、ＣＶＤ法などにより形成することができる。また、断熱層１０３の膜厚は、材料により異なるが、１０ｎｍ以上２μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは、１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とする。１０ｎｍ以上２μｍ以下の膜厚とすることにより、反射層１０２の開口部１０６を透過して照射される光を透過させつつ、反射層１０２に存在する熱が光吸収層１０４や材料層１０５に伝わるのを遮断する効果を有する。なお、断熱層１０３は、図１では、反射層１０２および反射層１０２の開口部１０６を覆って形成されているが、反射層１０２と重なる位置のみに断熱層が形成された構造としてもよい。
【００５０】
光吸収層１０４は、成膜の際に照射された光を吸収する層である。よって、光吸収層１０４は、照射する光に対して低い反射率を有し、高い吸収率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、光吸収層１０４は、照射される光に対して、７０％以下の反射率を示すことが好ましい。
【００５１】
光吸収層１０４には、種々の材料を用いることができる。例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン、窒化タングステンなどの金属窒化物、チタン、モリブデン、タングステンなどの金属、カーボンなどを用いることができる。なお、照射される光の波長に応じて、光吸収層１０４に好適な材料の種類が変化することから、適宜材料を選択する必要がある。例えば、波長８００ｎｍの光に対しては、モリブデン、窒化タンタル、チタン、タングステンなどを用いることが好ましい。また、波長１３００ｎｍの光に対しては、窒化タンタル、チタンなどを用いることが好ましい。また、光吸収層１０４は一層に限らず複数の層により構成されていてもよい。例えば、金属と金属窒化物の積層構造としてもよい。
【００５２】
なお、光吸収層１０４は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法などにより形成することができる。
【００５３】
また、光吸収層１０４の膜厚は、材料によって異なるが、照射した光が透過しない膜厚であることが好ましい。具体的には、１０ｎｍ以上２μｍ以下の膜厚であることが好ましい。また、光吸収層の膜厚が薄い方がより小さいエネルギーのレーザ光で成膜することができるため、１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の膜厚であることがより好ましい。例えば、波長５３２ｎｍの光を照射した場合、光吸収層１０４の膜厚を５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の膜厚とすることにより、照射した光を効率良く吸収して発熱させることができる。また、光吸収層１０４の膜厚を５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とすることで、被成膜基板上への成膜を精度良く行うことができる。
【００５４】
なお、光吸収層１０４は、材料層１０５に含まれる材料の成膜可能温度（材料層１０５に含まれる材料の少なくとも一部が被成膜基板へ成膜される温度）まで加熱できるのであれば、照射する光の一部が透過してもよい。ただし、一部が透過する場合には、材料層１０５に含まれる材料として、光によって分解しない材料を用いることが必要である。
【００５５】
さらに、反射層１０２と光吸収層１０４の反射率の差は大きいほど好ましい。具体的には、照射する光の波長に対して、反射率の差が２５％以上、より好ましくは３０％以上であることが好ましい。
【００５６】
材料層１０５は、被成膜基板上に成膜する材料を含んで形成される層である。そして、成膜用基板に光を照射することにより、材料層１０５に含まれる材料が加熱され、材料層１０５に含まれる材料の少なくとも一部が被成膜基板上に成膜される。材料層１０５が加熱されると、材料層１０５に含まれる材料の少なくとも一部が気化すること、もしくは、材料層１０５の少なくとも一部に熱変形が生じ、その結果応力が変化するために膜が剥がれ、被成膜基板上に成膜されると考えられる。
【００５７】
なお、材料層１０５に含まれる材料としては、成膜することが可能な材料であれば、有機化合物、無機化合物にかかわらず、種々の材料を用いることができる。本実施の形態で示すように発光素子のＥＬ層を形成する場合には、ＥＬ層を形成する成膜可能な材料を用いる。例えば、ＥＬ層を形成する発光性材料、キャリア輸送性材料などの有機化合物の他、ＥＬ層を構成するキャリア輸送層やキャリア注入層の他、発光素子の電極などに用いられる金属酸化物、金属窒化物、ハロゲン化金属、金属単体といった無機化合物を用いることもできる。なお、ＥＬ層を形成する成膜可能な材料の詳細については、実施の形態４において詳述するので、それを参考にすることとし、ここでの説明は省略する。
【００５８】
また、材料層１０５は、複数の材料を含んでいてもよい。また、材料層１０５は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。従って、材料を含む層を複数積層することにより、共蒸着することも可能である。なお、材料層１０５が積層構造を有する場合には、第１の基板側１０１に成膜可能な温度の低い材料を含むように積層することが好ましい。このような構成とすることにより、積層構造を有する材料層１０５による蒸着を効率良く行うことができる。
【００５９】
また、材料層１０５は、種々の方法により形成される。例えば、湿式法であるスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、又は印刷法等を用いることができる。また、乾式法である真空蒸着法、スパッタリング法等を用いることができる。
【００６０】
湿式法を用いて材料層１０５を形成する場合には、所望の材料を溶媒に溶解あるいは分散させ、溶液あるいは分散液を調整すればよい。溶媒は、材料を溶解あるいは分散させることができ、且つ材料と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これらの溶媒複数種を混合して用いてもよい。湿式法を用いることにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コストを低減させることができる。
【００６１】
なお、材料層１０５によって被成膜基板上に形成される膜の膜厚および均一性を制御する場合には、材料層１０５の膜厚および均一性は制御される必要がある。しかし、被成膜基板上に形成される膜の膜厚および均一性に影響しないのであれば、材料層１０５は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。
【００６２】
次に、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板１０１の一方の面であって、反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４、および材料層１０５が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板１０７を配置する。第２の基板１０７は、成膜処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。なお、ここでは、成膜用基板を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明するため、第２の基板１０７上には、発光素子の一方の電極となる第１の電極１０８、および絶縁物１０９が形成されている。そして、第１の基板１０１と第２の基板１０７とを至近距離、具体的には第１の基板１０１上の材料層１０５の表面と、第２の基板１０７表面との距離ｄを、０ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下となるように近づけて対向させる。
【００６３】
なお、距離ｄは、第１の基板１０１上の材料層１０５の表面と、第２の基板１０７表面との距離で定義する。従って、第２の基板１０７上に何らかの層（例えば、電極として機能する導電層や隔壁として機能する絶縁物等）が形成されている場合、距離ｄは、第１の基板１０１上の材料層１０５の表面と、第２の基板１０７上に形成された層の最表面との距離で定義する。ただし、第１の基板１０１上の材料層１０５の表面や、第２の基板１０７上に形成された層の最表面が凹凸を有する場合における距離ｄは、第１の基板１０１上の材料層１０５の表面と、第２の基板１０７上に形成された層の最表面との間の最も短い距離で定義することとする。
【００６４】
次に、図１（Ｃ）に示すように第１の基板１０１の裏面（反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４、および材料層１０５が形成されていない面）側から光１１０を照射する。このとき、第１の基板１０１上に形成された反射層１０２に照射された光は反射されるが、反射層１０２の開口部１０６に照射された光は、断熱層１０３を透過し、光吸収層１０４に吸収される。そして、光吸収層１０４は、吸収した光から得た熱を材料層１０５に含まれる材料に与えることにより、材料層１０５に含まれる材料の少なくとも一部を、第２の基板１０７上に形成された第１の電極１０８上に材料を成膜する。これにより、第２の基板１０７上に発光素子のＥＬ層１１１が形成される。
【００６５】
照射する光としては、周波数１０ＭＨｚ以上、かつ、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を用いる。このように周波数が非常に大きく、パルス幅が非常に小さいレーザ光を用いることにより、光吸収層１０４における熱変換が効率よく行われ、材料を効率よく加熱することができる。
【００６６】
また、レーザ光の波長は特に限定されず、様々な波長のレーザ光を用いることができる。例えば、３５５、５１５、５３２、１０３０、１０６４ｎｍなどの波長のレーザ光を用いることができる。
【００６７】
また、レーザ光には、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、ファイバーレーザ等の固体レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、上記固体レーザから発振される第２高調波や第３高調波、さらに高次の高調波を用いることもできる。なお、レーザ媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。
【００６８】
また、レーザスポットの形状は、線状または矩形状とすることが好ましい。線状または矩形状とすることにより、処理基板にレーザ光を効率よく走査することができる。よって、成膜に要する時間（タクトタイム）が短くなり、生産性が向上する。
【００６９】
また、本発明では、照射された光源からの光による輻射熱を利用するのではなく、光源からの光を吸収した光吸収層１０４が材料層１０５に熱を与えることが特徴である。従って、光が照射された部分の光吸収層１０４から光が照射されていない部分の光吸収層１０４へ、面方向に熱が伝わることにより、加熱される材料層１０５の範囲が広がることのないように、光の照射時間は、短くすることが好ましい。
【００７０】
また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−６Ｐａ以上１０−４Ｐａ以下の雰囲気とすることが好ましい。
【００７１】
本発明で用いる周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光は、短時間のレーザ光の照射が可能であるため、熱の拡散を抑制することができ、微細なパターンの成膜が可能となる。また、周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光は、高調波に変換する際の変換効率が高いため、高調波のレーザ光を照射する必要がある場合には高出力が可能となる。よって、大面積を一度に処理することができ、成膜に要する時間を短縮することができる。よって、生産性を向上させることができる。
【００７２】
また、反射層１０２の開口部１０６を透過した光がまわりこむ可能性がある場合には、照射する光がまわりこむことを考慮して、図１（Ｄ）に示すような反射層１０２の開口部１０６を小さくした構造が有効である。図１（Ｄ）の場合において、反射層１０２の開口部１０６を透過した光は、光吸収層１０４に照射されるまでに広がるため、反射層１０２の開口部１０６に対応する領域よりも広範囲の材料層１０５が加熱され、第２の基板１０７上に蒸着される。
【００７３】
また、図２（Ａ）には、第１の基板１０１と第２の基板１０７との距離ｄが０ｍｍの場合について示す。つまり、第１の基板１０１上に形成された材料層１０５と、第２の基板１０７上に形成された層のうちの最表層である絶縁物１０９とが接する場合について示す。このように距離ｄを小さくすることで、図２（Ｂ）に示すように光を照射した際に、第２の基板１０７上に成膜される膜の形状を精度良く形成することができる。ただし、第２の基板１０７の表面に凹凸がない場合には、第１の基板１０１上の材料層１０５と第２の基板１０７の被成膜面が接しないようにすることが好ましい。
【００７４】
また、成膜用基板の構造は、図１（Ａ）に示す構造に加えて、図２（Ｃ）に示す構造としても良い。図２（Ｃ）に示す構造は、第１の基板１０１上に順次形成された反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４上で、かつ反射層１０２と重なる位置に第２の断熱層１１２が形成され、光吸収層１０４および第２の断熱層１１２上に材料層１０５が形成される構造である。この様な構造とすることにより、図１（Ａ）の構造の場合に比べて成膜用基板の作製工程は増えるが、成膜パターンのぼけをより防ぐことができる。すなわち、成膜のために光が照射された際に、開口部１０６と重なる位置に形成されている光吸収層１０４における熱が、反射層１０２と重なる位置に形成されている光吸収層１０４に伝わる（光吸収層１０４の面方向に熱が伝わる）ことが起こったとしても、第２の断熱層１１２が設けられているため、その熱が材料層１０５に伝わることを防ぐことができる。よって、反射層１０２と重なる位置に形成されている材料層１０５が加熱されることで生じる、被成膜面の成膜パターンのぼけを防ぐことができる。また、第２の断熱層１１２を設けることにより、熱源となる光吸収層１０４と被成膜基板との間に距離を設けることができるため、光吸収層１０４からの熱により、第２の基板１０７が加熱され、成膜不良が生じるのを防ぐことができる。さらに、材料層１０５から被成膜基板上へ成膜する材料の成膜方向を制御することができるため、被成膜面の成膜パターンのぼけを防ぐことができる。なお、第２の断熱層１１２に用いる材料および成膜方法は、断熱層１０３に用いる材料および成膜方法と同様とすることができるが、材料の透過率に関しては、断熱層１０３の場合と異なり特に限定されない。
【００７５】
また、第２の断熱層１１２の膜厚は、断熱層１０３に比べ大きくすることが好ましい。具体的には、第２の断熱層１１２の膜厚は１μｍ〜１０μｍとするのが好ましい。第２の断熱層１１２を厚くすることにより、上述した第２の断熱層１１２を設ける効果がより顕著になる。また、図２（Ｄ）に示すように、第２の断熱層１１２を厚くすることにより、材料層１０５が不連続になるため、材料層１０５の面方向に熱が伝わることを防ぐことができ、よりいっそう成膜パターンのぼけを防ぐことができる。
【００７６】
なお、図１では、光吸収層１０４が第１の基板１０１の全面に形成される場合について示したが、図３（Ａ）に示すように、光吸収層１１３が島状にパターン形成されていてもよい。この様に光吸収層１１３を島状にパターン形成することにより、成膜のために光が照射された際に、光吸収層１１３における熱が、光吸収層１１３に面方向に伝わり、反射層１０２と重なる位置に形成されている材料層１０５を加熱することで生じる、被成膜面の成膜パターンのずれや、ぼけを防ぐことができる。
【００７７】
なお、図３（Ａ）に示した成膜用基板の場合も図１で説明した成膜用基板の場合と同様であり、図３（Ｂ）に示すように、第１の基板１０１の一方の面であって、反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１１３、および材料層１０５が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板１０７を配置する。
【００７８】
そして、図３（Ｃ）に示すように第１の基板１０１の裏面（反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１１３、および材料層１０５が形成されていない面）側から光を照射する。このとき、第１の基板１０１上に形成された反射層１０２に照射された光は、反射されるが、反射層１０２の開口部１０６に照射された光は、透過して断熱層１０３を透過し、光吸収層１１３に吸収される。そして、光吸収層１１３は、吸収した光から得た熱を材料層１０５に含まれる材料に与えることにより材料層１０５に含まれる材料の少なくとも一部を、第２の基板１０７上に形成された第１の電極１０８上に材料を成膜する。これにより、第２の基板１０７上に発光素子のＥＬ層１１１が形成される。なお、図３（Ｃ）では、反射層１０２の端部と光吸収層１１３の端部が揃っている場合を示したが、被成膜基板に光が照射されないように、反射層１０２と光吸収層１１３が一部重なるように形成してもよい。
【００７９】
また、図３（Ａ）に示す構造に加えて、図３（Ｄ）に示す構造としても良い。図３（Ｄ）に示す構造は、第１の基板１０１上に反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４が順次形成されており、反射層１０２と重なる位置に第２の断熱層１１２が形成され、光吸収層１０４および第２の断熱層１１２上に材料層１０５が形成される構造である。なお、この様な構造とすることにより、図１（Ａ）の構造の場合に比べて成膜用基板の作製工程は増えるが、第２の断熱層１１２を設けることにより、材料層１０５から被成膜基板上へ成膜する材料の成膜方向を制御することができるため、被成膜面の成膜パターンのぼけを防ぐことができる。なお、第２の断熱層１１２に用いる材料および成膜方法は、断熱層１０３に用いる材料および成膜方法と同様とすることができるが、材料の透過率に関しては、断熱層１０３の場合と異なり特に限定されない。また、第２の断熱層１１２の膜厚は１μｍ〜１０μｍとするのが好ましい。また、材料層１０５が不連続になるほど、第２の断熱層１１２を厚くした場合には、材料層１０５の面方向に熱が伝わることを防ぐことができ、よりいっそう成膜パターンのぼけを防ぐことができる。
【００８０】
また、図４に示すように、断熱層１０３が島状にパターン形成されていてもよい。このとき、断熱層１０３は、反射層１０２と重なるようにし、開口部１０６には形成されないようにする。このように断熱層１０３を島状に形成しても、図１と同様に、成膜パターンのぼけを防ぐことができる。また、このように断熱層１０３を島状にパターン形成することにより、断熱層を開口部にも形成する場合に比べて、断熱層１０３の膜厚を大きくすることが可能となる。例えば、図４（Ｄ）に示すように、断熱層１０３の膜厚を大きくし、光吸収層１０４および材料層１０５が不連続になるようにすることができる。その場合、光吸収層１０４の面方向に熱が伝わることを防ぐことができる。また、材料層１０５の面方向に熱が伝わることを防ぐことができる。よって、よりいっそう成膜パターンのぼけを防ぐことができる。なお、断熱層１０３を反射層１０２と重なるようにし開口部１０６には形成されないようにした場合、断熱層１０３の光の透過率に関しては特に限定されない。
【００８１】
また、図５に示すように、図４に示した構成にさらに第２の断熱層１１２を設けることもできる。図５（Ａ）は、第１の基板１０１上に順次形成された反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４上で、かつ反射層１０２と重なる位置に第２の断熱層１１２が形成され、光吸収層１０４および第２の断熱層１１２上に材料層１０５が形成される構造である。この様な構造とすることにより、成膜パターンのぼけをより防ぐことができる。すなわち、成膜のために光が照射された際に、開口部１０６と重なる位置に形成されている光吸収層１０４における熱が、反射層１０２と重なる位置に形成されている光吸収層１０４に伝わる（光吸収層１０４の面方向に熱が伝わる）ことが起こったとしても、第２の断熱層１１２が設けられているため、その熱が材料層１０５に伝わることを防ぐことができる。よって、反射層１０２と重なる位置に形成されている材料層１０５が加熱されることで生じる、被成膜面の成膜パターンのぼけを防ぐことができる。また、第２の断熱層１１２を設けることにより、熱源となる光吸収層１０４と被成膜基板との間に距離を設けることができるため、光吸収層１０４からの熱により、第２の基板１０７が加熱され、成膜不良が生じるのを防ぐことができる。さらに、材料層１０５から被成膜基板上へ成膜する材料の成膜方向を制御することができるため、被成膜面の成膜パターンのぼけを防ぐことができる。なお、第２の断熱層１１２に用いる材料および成膜方法は、断熱層１０３に用いる材料および成膜方法と同様とすることができるが、材料の透過率に関しては、断熱層１０３の場合と異なり特に限定されない。
【００８２】
また、第２の断熱層１１２の膜厚は、断熱層１０３に比べ大きくすることが好ましい。具体的には、第２の断熱層１１２の膜厚は１μｍ〜１０μｍとするのが好ましい。第２の断熱層１１２を厚くすることにより、上述した第２の断熱層を設ける効果がより顕著になる。また、図５（Ｂ）に示すように、第２の断熱層１１２を厚くすることにより、材料層１０５が不連続になるため、材料層１０５の面方向に熱が伝わることを防ぐことができ、よりいっそう成膜パターンのぼけを防ぐことができる。
【００８３】
また、本実施の形態では、第２の基板１０７が、第１の基板１０１の下方に位置する場合を図示したが、本発明はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、被成膜基板である第２の基板１０７上に第１の電極１０８が形成されており、第１の電極１０８上に成膜する場合について示したが、第１の電極１０８上にすでにＥＬ層の一部が形成されている場合についても、本発明を適用することができる。例えば、第１の電極１０８上にＥＬ層の一部（正孔注入層、正孔輸送層など）が形成された第２の基板１０７を用いて、本発明の成膜方法を適用して発光層を形成することができる。フルカラーディスプレイを作製する場合には、発光層を作り分ける必要があるため、本発明の成膜方法を用いることにより容易に発光層を作り分けることができる。また、精度良く発光層を作り分けることができる。
【００８５】
本発明を適用することにより、第１の基板上に形成された材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板である第２の基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、第１の基板上に形成された材料層に含まれる材料を全て成膜することにより第２の基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、第２の基板上に成膜する際の膜厚モニターは不要となる。よって、膜厚モニターを利用した成膜速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。
【００８６】
また、本発明を適用することにより、第１の基板上１０１に形成された材料層１０５に含まれる材料を均一に成膜することができる。また、材料層１０５が複数の材料を含む場合でも、材料層１０５と同じ材料をほぼ同じ重量比で含有する膜を被成膜基板である第２の基板１０７上に成膜することができる。従って、本発明に係る成膜方法は、成膜温度の異なる複数の材料を用いて成膜する場合でも、共蒸着のようにそれぞれ蒸着レートを制御する必要がない。そのため、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、所望の異なる材料を含む層を容易に精度良く成膜することができる。
【００８７】
また、本発明の成膜方法では、所望の材料を無駄にすることなく、被成膜基板に成膜することが可能である。よって、材料の利用効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜室内壁に材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを容易にすることができる。
【００８８】
また、本発明を適用することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、所望の領域のみに成膜することが可能であるため、微細パターンの形成が可能となり、高精細な発光装置を作製することができる。
【００８９】
また、本発明を適用することにより、レーザ光を用いた成膜の際に選択的に所望の領域に成膜することができるので、材料の利用効率を高めることができ、精度良く、所望の形状に成膜することが容易であるため生産性向上を図ることができる。また、本発明では、光源として高出力のレーザ光を用いることができるため、大面積を一括して成膜することが可能となる。よって、成膜に要する時間（タクトタイム）を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００９０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した成膜用基板を複数用いて、発光素子のＥＬ層を形成することにより、フルカラー表示が可能な発光装置の作製方法について説明する。
【００９１】
実施の形態１では、１回の成膜工程で、被成膜基板である第２の基板上に形成された複数の電極上には、全て同一の材料からなるＥＬ層を形成する場合について示したが、本実施の形態では、第２の基板上に形成された複数の電極上には、３種類の発光の異なるＥＬ層のいずれかが形成される場合について説明する。
【００９２】
まず、実施の形態１において、例えば、図１（Ａ）に示した成膜用基板を３枚用意する。それぞれの成膜用基板には、発光の異なるＥＬ層を形成するための材料層が形成されている。具体的には、赤色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｒ））を形成するための材料を含む材料層（Ｒ）を有する第１の成膜用基板と、緑色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｇ））を形成するための材料を含む材料層（Ｇ）を有する第２の成膜用基板と、青色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｂ））を形成するための材料を含む材料層（Ｂ）を有する第３の成膜用基板とを用意する。
【００９３】
また、実施の形態１において図１（Ｂ）に示した複数の第１の電極を有する被成膜基板を１枚用意する。なお、被成膜基板上の複数の第１の電極は、その端部が絶縁物で覆われているため、発光領域は、第１の電極の一部であって、絶縁物と重ならずに露呈している領域に相当する。
【００９４】
まず、１回目の成膜工程として、図１（Ｂ）と同様に被成膜基板と第１の成膜用基板とを重ね、位置合わせをする。なお、被成膜基板には、位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。また、第１の成膜用基板にも位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。なお、第１の成膜用基板には、光吸収層が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の光吸収層は予め除去しておくことが好ましい。また、第１の成膜用基板には、材料層（Ｒ）が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の材料層（Ｒ）も予め除去しておくことが好ましい。
【００９５】
そして、第１の成膜用基板の裏面（図１に示す反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４、および材料層１０５が形成されていない面）側から光を照射する。光吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｒ）に熱を与えることで、材料層（Ｒ）に含まれる材料を加熱し、被成膜基板上の一部の第１の電極上にＥＬ層（Ｒ）が形成する。そして、１回目の成膜を終えたら、第１の成膜用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【００９６】
次いで、２回目の成膜工程として、被成膜基板と第２の成膜用基板とを重ね、位置合わせをする。第２の成膜用基板には、１回目の成膜時で使用した第１の成膜用基板とは１画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。
【００９７】
そして、第２の成膜用基板の裏面（図１に示す反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４、および材料層１０５が形成されていない面）側から光を照射する。光吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｇ）に熱を与えることで、材料層（Ｇ）に含まれる材料を加熱し、被成膜基板上の一部であって、１回目の成膜でＥＬ層（Ｒ）が形成された第１の電極のとなりの第１の電極上にＥＬ層（Ｇ）が形成する。そして、２回目の成膜を終えたら、第２の成膜用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【００９８】
次いで、３回目の成膜工程として、被成膜基板と第３の成膜用基板とを重ね、位置合わせをする。第３の成膜用基板には、１回目の成膜時で使用した第１の成膜用基板とは２画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。
【００９９】
そして、第３の成膜用基板の裏面（図１に示す反射層１０２、断熱層１０３、光吸収層１０４、および材料層１０５が形成されていない面）側から光を照射する。この３回目の成膜を行う直前の様子が図６（Ａ）の上面図に相当する。図６（Ａ）において、反射層４０１は開口部４０２を有している。従って、第３の成膜用基板の反射層４０１の開口部４０２を透過した光は、断熱層を透過して、光吸収層に吸収される。また、被成膜基板の第３の成膜用基板の開口部４０２と重なる領域には、第１の電極が形成されている。なお、図６（Ａ）中に点線で示した領域の下方には、既に１回目の成膜により形成されたＥＬ層（Ｒ）４１１と２回目の成膜により形成されたＥＬ層（Ｇ）４１２が位置している。
【０１００】
そして、３回目の成膜により、ＥＬ層（Ｂ）４１３が形成される。光吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｂ）に熱を与えることで、材料層（Ｂ）に含まれる材料を加熱し、被成膜基板上の一部であって、２回目の成膜でＥＬ層（Ｇ）４１２が形成された第１の電極のとなりの第１の電極上にＥＬ層（Ｂ）４１３が形成される。３回目の成膜を終えたら、第３の成膜用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０１】
こうしてＥＬ層（Ｒ）４１１、ＥＬ層（Ｇ）４１２、ＥＬ層（Ｂ）４１３を一定の間隔をあけて同一の被成膜基板上に形成することができる。そして、これらの膜上に第２の電極を形成することによって、発光素子を形成することができる。
【０１０２】
以上の工程で、同一基板上に異なる発光を示す発光素子が形成されることにより、フルカラー表示が可能な発光装置を形成することができる。
【０１０３】
図６では、成膜用基板に形成された反射層の開口部４０２の形状を矩形とした例を示したが、特に限定されず、ストライプ状の開口部としても良い。ストライプ状の開口部とした場合、同じ発光色となる発光領域の間にも成膜が行われるが、絶縁物４１４の上に形成されるため、絶縁物４１４と重なる部分は発光領域とはならない。
【０１０４】
また、画素の配列も特に限定されず、図７（Ａ）に示すように、１つの画素形状を多角形、例えば六角形としてもよく、ＥＬ層（Ｒ）５１１、ＥＬ層（Ｇ）５１２、ＥＬ層（Ｂ）５１３を配置してフルカラーの発光装置を実現させることもできる。なお、図７（Ａ）に示す多角形の画素を形成するために、図７（Ｂ）に示す多角形の開口部５０２を有する反射層５０１を有する成膜用基板を用いて成膜すればよい。
【０１０５】
本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、成膜用基板に形成される材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる材料を全て成膜することにより被成膜基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、被成膜基板上に成膜する際の膜厚モニターは不要となる。よって、膜厚モニターを利用した成膜速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明を適用することにより、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる材料を均一に成膜することができる。また、材料層が複数の材料を含む場合でも、材料層と同じ材料をほぼ同じ重量比で含有する膜を被成膜基板上に成膜することができる。従って、本発明に係る成膜方法は、成膜温度の異なる複数の材料を用いて成膜する場合でも、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、所望の異なる材料を含む層を容易に精度良く成膜することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明を適用することにより、所望の材料を無駄にすることなく、被成膜基板に成膜することが可能である。よって、材料の利用効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜室内壁に材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを簡便にすることができる。
【０１０８】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明を適用することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能であり、また、微細なパターン形成が可能となるため、高精細な発光装置を得ることができる。
【０１０９】
また、本発明を適用することにより、レーザ光を用いた成膜の際に選択的に所望の領域に成膜することができるので、材料の利用効率を高めることができ、精度良く、所望の形状に成膜することが容易であるため発光装置の生産性向上を図ることができる。また、本発明では、光源として高出力のレーザ光を用いることができるため、大面積を一括して成膜することが可能となる。よって、成膜に要する時間（タクトタイム）を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【０１１０】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１１１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、成膜用基板にレーザを照射させることにより成膜を行う成膜装置の例およびレーザを照射する方法について説明する。
【０１１２】
図８はレーザを用いた成膜装置の一例を示す斜視図である。射出されるレーザ光はレーザ発振装置８０３（ＹＡＧレーザ装置など）から出力され、ビーム形状を矩形状とするための第１の光学系８０４と、整形するための第２の光学系８０５と、平行光線にするための第３の光学系８０６とを通過し、反射ミラー８０７で光路が成膜用基板８０１に対して垂直となる方向に曲げられる。その後、成膜用基板にレーザビームを照射する。
【０１１３】
なお、本実施の形態に示す成膜用基板の構成は、実施の形態１で説明したものと同様であることとする。すなわち、第１の基板上に反射層８１０、断熱層８１１、光吸収層８１２、および材料層８１３などが形成された構成を有する。また、反射層８１０には、開口部８１４が形成されている。なお、図８で、開口部８１４がストライプ状の場合を示したが、これに限定されず、開口部は所望の形状に形成することができる。
【０１１４】
光源となるレーザ光としては、周波数１０ＭＨｚ以上、かつ、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を用いる。このように周波数が非常に大きく、パルス幅が非常に小さいレーザ光を用いることにより、光吸収層８１２における熱変換が効率よく行われる。そのため、材料層８１３に含まれる材料を効率よく加熱することができる。
【０１１５】
また、レーザ光の波長は特に限定されず、様々な波長のレーザ光を用いることができる。例えば、３５５、５１５、５３２、１０３０、１０６４ｎｍなどの波長のレーザ光を用いることができる。
【０１１６】
また、レーザ光には、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、ファイバーレーザ等の固体レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、上記固体レーザから発振される第２高調波や第３高調波を用いることもできる。
【０１１７】
また、成膜用基板８０１に照射されるレーザスポットの形状は、矩形状または線状とすることが好ましく、例えば、短辺が１μｍ〜１００μｍ、且つ長辺が１００μｍ〜５ｍｍの矩形状とすればよい。また、大面積基板を用いる場合には、処理時間を短縮するため、レーザスポットの長辺をできるだけ長くすることが好ましい。また、図８に示すレーザ発振装置及び光学系を複数設置して大面積の基板を短時間に処理してもよい。具体的には、複数のレーザ発振装置からレーザビームをそれぞれ照射して基板１枚における処理面積を分担してもよい。
【０１１８】
なお、図８は一例であり、レーザ光の光路に配置する各光学系や電気光学素子の位置関係は特に限定されない。例えば、レーザ発振装置８０３を成膜用基板８０１の上方に配置し、レーザ発振装置８０３から射出するレーザ光が成膜用基板８０１の主平面に垂直な方向となるように配置すれば、反射ミラー８０７を用いずともよい。また、各光学系は、集光レンズ、ビームエキスパンダ、ホモジナイザ、または偏光子などを用いればよく、これらを組み合わせてもよい。また、各光学系としてスリットを組み合わせてもよい。
【０１１９】
被照射面上でレーザビームの照射領域を２次元的に、適宜、走査させることによって、基板の広い面積に照射を行う。走査するために、レーザビームの照射領域と基板とを相対的に移動させる。ここでは、基板を保持している基板ステージ８０９をＸＹ方向に移動させる移動手段（図示しない）で走査を行う。
【０１２０】
また、制御装置８１６は、基板ステージ８０９をＸＹ方向に移動させる移動手段も制御できるように連動させることが好ましい。さらに、制御装置８１６は、レーザ発振装置８０３も制御できるように連動させることが好ましい。さらに、制御装置８１６は、位置マーカを認識するための撮像素子８０８を有する位置アライメント機構と連動させることが好ましい。
【０１２１】
位置アライメント機構は、成膜用基板８０１と、被成膜基板８００の位置合わせを行う。
【０１２２】
また、成膜用基板８０１と被成膜基板８００の基板間隔である距離ｄは、成膜用基板８０１上に形成された材料層の表面と、被成膜基板８００の表面との距離で定義する。また、被成膜基板８００上に何らかの層（例えば、電極として機能する導電層や隔壁として機能する絶縁物等）が形成されている場合、距離ｄは、成膜用基板８０１上の材料層の表面と、被成膜基板８００上に形成された層の表面との距離で定義する。ただし、成膜用基板８０１上の材料層の表面や、被成膜基板８００或いは被成膜基板８００上に形成された層の表面に凹凸を有する場合における距離ｄは、成膜用基板８０１上の材料層の表面と、被成膜基板８００或いは被成膜基板８００上に形成された層の最表面との間の最も短い距離で定義することとする。なお、距離ｄは、０ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下となるように近づけて対向させる。また、被成膜基板８００に隔壁となる絶縁物が設けられている場合には、絶縁物と材料層８１５を接触させて配置してもよい。
【０１２３】
図８に示す成膜装置を用いて成膜を行う場合には、少なくとも成膜用基板８０１と被成膜基板８００を真空チャンバー内に配置する。また、図８に示す構成を全て真空チャンバー内に設置してもよい。
【０１２４】
また、図８に示す成膜装置は、被成膜基板８００の成膜面が上を向いた、所謂フェイスアップ方式の成膜装置の例を示しているが、フェイスダウン方式の成膜装置とすることもできる。また、被成膜基板８００が大面積基板である場合、基板の自重により基板の中心が撓んでしまうことを抑えるために、被成膜基板８００の主平面を水平面に対して垂直に立てる、所謂縦置き方式の装置とすることもできる。
【０１２５】
また、被成膜基板８００を冷却する冷却手段をさらに設けることで、プラスチック基板などの可撓性基板を被成膜基板８００に用いることができる。
【０１２６】
また、本実施の形態に示した成膜装置を複数設け、マルチチャンバー型の成膜装置にすることができる。勿論、他の成膜方法の成膜装置との組み合わせも可能である。また、本実施の形態に示した成膜装置を直列に複数並べて、インライン型の成膜装置にすることもできる。
【０１２７】
図８の成膜用基板および被成膜基板を上面から見た図を図１５（Ａ）に示す。図１５（Ａ）では、成膜用基板の一辺とほぼ同じ長さの線状（または矩形状）のレーザスポット８２０となるようにレーザ光を成形し、成膜用基板の全面を一度に走査できるようにしている。
【０１２８】
また、レーザ光を長い線状（または矩形状）に成形するのではなく、レーザ光を短い線状（または矩形状）に成形し、その短い線状（または矩形状）レーザを複数用いてもよい。例えば、被照射面において、線状または矩形状に成形されたレーザスポット（以下、線状レーザという）が、ある繰り返し単位をもつようにしてもよい。図１５（Ｂ）では、被照射面において、ジグザグとなるように線状レーザが並んでいる例を示している。より具体的には、線状レーザ８２１はストライプ状の開口部８１４を、一列おきに照射できるように並んでいる。同様に線状レーザ８２２もストライプ状の開口部８１４を、一列おきに照射できるように並んでいる。そして、線状レーザ８２１と線状レーザ８２２は、同じ列の開口部を照射しないように並んでいる。線状レーザ８２１は、ほぼ平行に並んでいる。同様に、線状レーザ８２２も、ほぼ平行に並んでいる。そして、この平行線とは垂直な方向にレーザ光を走査する。
【０１２９】
照射するレーザ光をこのような形状に成形し、被照射面上のレーザビームの照射領域を走査させると、隣接する開口部にレーザが照射されている時間に差が生じる。そのため、レーザビームが照射された部分の熱が照射されていない部分へ拡散し、放熱することができる。よって、所望の領域以外が余計に加熱され材料が蒸着温度にまで達することを抑制できる。つまり、成膜パターンのぼけを抑制することができる。
【０１３０】
なお、成形されたレーザの形状に関してはこれに限定されない。図１６（Ａ）に示すように、一つの線状レーザが複数の開口部を処理できるように、より長い形状としてもよい。図１６（Ａ）では、線状レーザ８２３は２列の開口部を照射できるように成形されている。同様に、線状レーザ８２４も２列の開口部を照射できるように成形されている。
【０１３１】
また、線状レーザの繰り返し単位も２つに限らず３つ以上であってもよい。例えば、線状レーザが開口部を２つおきに照射できるように並んでいる形状であってもよい。図１６（Ｂ）において、線状レーザ８２５は開口部８１４を２列おきに照射できるように並んでいる。同様に、線状レーザ８２６および線状レーザ８２７も、開口部８１４を２列おきに照射できるように並んでいる。そして、線状レーザ８２５と線状レーザ８２６と線状レーザ８２７は、同じ列の開口部を照射しないように並んでいる。なお、線状レーザを３つ以上並べる場合には、図１６（Ｂ）に示す以外にも適宜繰り返し単位を設定すればよい。
【０１３２】
なお、図１５および図１６において、レーザ走査方向とは、被照射面上のレーザビームの照射領域が移動する方向であり、レーザビームの照射領域と基板とが相対的に移動すればよい。
【０１３３】
このような成膜装置を用い、発光装置を作製することが可能である。本発明において、湿式法を用いた場合、成膜用基板上の材料層を容易に準備できる。また、成膜用基板上の材料層をそのまま成膜すればよいため、膜厚モニターが不要となる。よって、成膜工程を全自動化でき、スループットの向上を図ることができる。また、成膜室内壁に材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを容易にすることができる。
【０１３４】
また、本実施の形態で説明した成膜装置を用いて発光装置を作製する場合において、本発明を適用することでレーザ光を用いた成膜の際に選択的に所望の領域に成膜することができる。そのため、材料の利用効率を高めることができ、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、微細なパターン形成も可能となる。従って、本発明を適用することにより、発光装置の製造コストを低減させることができると共に優れた特性の発光装置を得ることができる。
【０１３５】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１３６】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明を適用して、発光素子および発光装置を作製する方法について説明する。
【０１３７】
本発明を適用して、例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示す発光素子を作製することができる。図９（Ａ）に示す発光素子は、基板９０１上に第１の電極９０２、発光層９１３のみで形成されたＥＬ層９０３、第２の電極９０４が順に積層して設けられている。第１の電極９０２及び第２の電極９０４のいずれか一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。陽極から注入される正孔及び陰極から注入される電子がＥＬ層９０３で再結合して、発光を得ることができる。本実施の形態において、第１の電極９０２は陽極として機能する電極であり、第２の電極９０４は陰極として機能する電極であるとする。
【０１３８】
また、図９（Ｂ）に示す発光素子は、図９（Ａ）のＥＬ層９０３が複数の層が積層された構造である場合を示しており、具体的には、第１の電極９０２側から正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４、および電子注入層９１５が順次設けられている。なお、ＥＬ層９０３は、図９（Ａ）に示すように少なくとも発光層９１３を有していれば機能するため、これらの層を全て設ける必要はなく、必要に応じて適宜選択して設ければよい。
【０１３９】
図９に示す基板９０１には、絶縁表面を有する基板または絶縁基板を適用する。具体的には、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板、石英基板、セラミック基板又はサファイヤ基板等を用いることができる。
【０１４０】
また、第１の電極９０２および第２の電極９０４は、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【０１４１】
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。その他、ゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製してもよい。
【０１４２】
また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金等を用いることができる。その他、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（アルミニウム、マグネシウムと銀との合金、アルミニウムとリチウムの合金）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。
【０１４３】
アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。また、第１の電極９０２および第２の電極９０４は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
【０１４４】
なお、ＥＬ層９０３で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方、または両方が光を通過するように形成する。例えば、インジウム錫酸化物等の透光性を有する導電材料を用いて形成するか、或いは、銀、アルミニウム等を数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ＩＴＯ膜等の透光性を有する導電材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。
【０１４５】
なお、本実施の形態で示す発光素子のＥＬ層９０３（正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４又は電子注入層９１５）は、実施の形態１で示した成膜方法を適用して形成することができる。また、電極を実施の形態１で示した成膜方法を適用して形成することもできる。
【０１４６】
例えば、図９（Ａ）に示す発光素子を形成する場合、実施の形態１で示した成膜用基板の材料層をＥＬ層９０３を形成する材料で形成し、この成膜用基板を用いて基板９０１上の第１の電極９０２上にＥＬ層９０３を形成する。そして、ＥＬ層９０３上に第２の電極９０４を形成することにより、図９（Ａ）に示す発光素子を得ることができる。
【０１４７】
発光層９１３としては種々の材料を用いることができる。例えば、蛍光を発光する蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
【０１４８】
発光層９１３に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、���リス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１４９】
発光層９１３に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１３−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）などが挙げられる。
【０１５０】
また、発光層９１３として、発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いることもできる。発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いることにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い物質の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
【０１５１】
発光性の高い物質を分散させる物質としては、発光性の高い物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー（基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光性の高い物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。
【０１５２】
発光層９１３に用いるホスト材料としては、例えば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）などの他、４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９−［４−（９−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）などが挙げられる。
【０１５３】
また、ドーパント材料としては、上述した燐光性化合物や蛍光性化合物を用いることができる。
【０１５４】
発光層９１３として、発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いる場合には、成膜用基板上の材料層として、ホスト材料とゲスト材料とを混合した層を形成すればよい。または、成膜用基板上の材料層として、ホスト材料を含む層とドーパント材料を含む層とが積層した構成としてもよい。このような構成の材料層を有する成膜用基板を用いて発光層９１３を形成することにより、発光層９１３は発光材料を分散させる物質（ホスト材料）と発光性の高い物質（ドーパント材料）とを含み、発光材料を分散させる物質（ホスト材料）に発光性の高い物質（ドーパント材料）が分散された構成となる。なお、発光層９１３として、２種類以上のホスト材料とドーパント材料を用いてもよいし、２種類以上のドーパント材料とホスト材料を用いてもよい。また、２種類以上のホスト材料及び２種類以上のドーパント材料を用いてもよい。
【０１５５】
また、図９（Ｂ）に示す発光素子を形成する場合には、ＥＬ層９０３（正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、電子輸送層９１４、および電子注入層９１５）のそれぞれの層を形成する材料で形成された材料層を有する実施の形態１で示した成膜用基板を各層毎に用意し、各層の成膜毎に異なる成膜用基板を用いて、実施の形態１で示した方法により、基板９０１上の第１の電極９０２上にＥＬ層９０３を形成することができる。そして、ＥＬ層９０３上に第２の電極９０４を形成することにより、図９（Ｂ）に示す発光素子を得ることができる。なお、この場合には、ＥＬ層９０３の全ての層に実施の形態１で示した方法を用いることもできるが、一部の層のみに実施の形態１で示した方法を用いても良い。
【０１５６】
例えば、正孔注入層９１１としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１５７】
また、正孔注入層９１１として、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層を用いることができる。正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、キャリア密度が高く、正孔注入性に優れている。また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層を、陽極として機能する電極に接する正孔注入層として用いることにより、陽極として機能する電極材料の仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。
【０１５８】
正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層は、例えば、正孔輸送性の高い物質を含む層と電子受容性を示す物質を含む層とが積層された材料層を有する成膜用基板を用いることにより形成することができる。
【０１５９】
正孔注入層９１１に用いる電子受容性を示す物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族から第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１６０】
正孔注入層９１１に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、正孔注入層に用いる正孔輸送性の高い物質としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、正孔注入層９１１に用いることのできる正孔の輸送性の高い物質を具体的に列挙する。
【０１６１】
例えば、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）等を用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０１６２】
正孔注入層９１１に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【０１６３】
また、正孔注入層９１１に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０１６４】
また、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチル−アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０１６５】
なお、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０１６６】
これら正孔輸送性の高い物質を含む層と、電子受容性を示す物質を含む層とが積層された材料層を有する成膜用基板を用いることで、正孔注入層９１１を形成することができる。電子受容性を示す物質として金属酸化物を用いた場合には、第１の基板９０１上に正孔輸送性の高い物質を含む層を形成した後、金属酸化物を含む層を形成することが好ましい。金属酸化物は、正孔輸送性の高い物質よりも蒸着可能温度が高い場合が多いためである。このような構成の成膜用基板とすることにより、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物とを効率良く成膜することができる。また、成膜した膜において局所的な濃度の偏りを抑制することができる。また、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物の両方を溶解させるまたは分散させる溶媒は種類が少なく、混合溶液を形成しにくい。よって、湿式法を用いて混合層を直接形成することは困難である。しかし、本発明の成膜方法を用いることにより、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物とを含む混合層を容易に形成することができる。
【０１６７】
また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、正孔注入性だけでなく、正孔輸送性も優れているため、上述した正孔注入層９１１を正孔輸送層として用いてもよい。
【０１６８】
また、正孔輸送層９１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層であり、正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１６９】
電子輸送層９１４は、電子輸送性の高い物質を含む層であり、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ０１）バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０１７０】
また、電子注入層９１５としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたものを用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み合わせた層を用いることは、第２の電極９０４からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
【０１７１】
なお、ＥＬ層９０３は、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層と、発光層とを適宜組み合わせて構成すればよい。
【０１７２】
ＥＬ層９０３で得られた発光は、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極である。第１の電極９０２のみが透光性を有する電極である場合、光は第１の電極９０２を通って基板９０１側から取り出される。また、第２の電極９０４のみが透光性を有する電極である場合、光は第２の電極９０４を通って基板９０１と逆側から取り出される。第１の電極９０２および第２の電極９０４がいずれも透光性を有する電極である場合、光は第１の電極９０２および第２の電極９０４を通って、基板９０１側および基板９０１と逆側の両方から取り出される。
【０１７３】
なお、図９では、陽極として機能する第１の電極９０２を基板９０１側に設けた構成について示したが、陰極として機能する第２の電極９０４を基板９０１側に設けてもよい。
【０１７４】
また、ＥＬ層９０３の形成方法としては、実施の形態１で示した成膜方法を用いればよく、他の成膜方法と組み合わせてもよい。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。乾式法としては、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、インクジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。
【０１７５】
本実施の形態に係る発光素子は、本発明を適用したＥＬ層の形成が可能であり、それにより、高精度な膜が効率よく形成される為、発光素子の特性向上のみならず、歩留まり向上やコストダウンを図ることができる。
【０１７６】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４で説明した発光素子を用いて形成される発光装置について説明する。
【０１７７】
まず、パッシブマトリクス型の発光装置について、図１０、図１１を用いて説明することとする。
【０１７８】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）の発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【０１７９】
図１０（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図１０（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図１０（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図１０（Ｃ）である。
【０１８０】
基板１００１上には、下地絶縁層として絶縁層１００４を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくともよい。絶縁層１００４上には、ストライプ状に複数の第１の電極１０１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極１０１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁１０１４が設けられ、開口部を有する隔壁１０１４は絶縁材料（感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜））で構成されている。なお、各画素に対応する開口部が発光領域１０２１となる。
【０１８１】
開口部を有する隔壁１０１４上に、第１の電極１０１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁１０２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁１０２２はフォトリソグラフィ法に従い、未露光部分がパターンとして残るポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成する。
【０１８２】
開口部を有する隔壁１０１４及び逆テーパ状の隔壁１０２２を合わせた高さは、ＥＬ層及び第２の電極１０１６の膜厚より大きくなるように設定する。これにより、複数の領域に分離されたＥＬ層、具体的には赤色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、緑色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、青色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）と、第２の電極１０１６とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。
【０１８３】
第２の電極１０１６は、第１の電極１０１３と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁１０２２上にもＥＬ層及び第２の電極１０１６を形成する導電層の一部が形成されるが、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）、及び第２の電極１０１６とは分断されている。なお、本実施の形態におけるＥＬ層は、少なくとも発光層を含む層であって、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、又は電子注入層等を含んでいてもよい。
【０１８４】
ここでは、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）を選択的に形成し、３種類（赤（Ｒ）、青（Ｇ）、緑（Ｂ））の発光が得られるフルカラー表示可能な発光装置を形成する例を示している。なお、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）は、それぞれ互いに平行なストライプパターンで形成されている。これらのＥＬ層を形成するには、上記実施の形態１および実施の形態２に示す成膜方法を適用すればよい。
【０１８５】
また、必要であれば、封止缶や封止のためのガラス基板などの封止材を用いて封止する。ここでは、封止基板としてガラス基板を用い、シール材などの接着材を用いて基板と封止基板とを貼り合わせ、シール材などの接着材で囲まれた空間を密閉なものとしている。密閉された空間には、充填材や、乾燥した不活性ガスを充填する。また、発光装置の信頼性を向上させるために、基板と封止材との間に乾燥材などを封入してもよい。乾燥材によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥材としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸着する物質を用いることが可能である。なお、他の乾燥材として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。
【０１８６】
ただし、発光素子を覆って接する封止材が設けられ、十分に外気と遮断されている場合には、乾燥材は、特に設けなくともよい。
【０１８７】
次に、図１０に示したパッシブマトリクス型の発光装置にＦＰＣなどを実装した場合の上面図を図１１に示す。
【０１８８】
図１１において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。
【０１８９】
ここで、図１０における第１の電極１０１３が、図１１の走査線１１０３に相当し、図１０における第２の電極１０１６が、図１１のデータ線１１０２に相当し、逆テーパ状の隔壁１０２２が隔壁１１０４に相当する。データ線１１０２と走査線１１０３の間にはＥＬ層が挟まれており、領域１１０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【０１９０】
なお、走査線１１０３は配線端で接続配線１１０８と電気的に接続され、接続配線１１０８が入力端子１１０７を介してＦＰＣ１１０９ｂに接続される。また、データ線１１０２は入力端子１１０６を介してＦＰＣ１１０９ａに接続される。
【０１９１】
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【０１９２】
なお、図１１では、駆動回路を基板上に設けない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板上に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
【０１９３】
また、ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装してもよい。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、および走査線側ＩＣは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであってもよい。また、片側に一つのＩＣを設けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。
【０１９４】
次に、アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図１２を用いて説明する。なお、図１２（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板１２１０上に設けられた画素部１２０２と、駆動回路部（ソース側駆動回路）１２０１と、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１２０３と、を有する。画素部１２０２、駆動回路部１２０１、及び駆動回路部１２０３は、シール材１２０５によって、素子基板１２１０と封止基板１２０４との間に封止されている。
【０１９５】
また、素子基板１２１０上には、駆動回路部１２０１、及び駆動回路部１２０３に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線１２０８が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１２０９を設ける例を示している。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基板（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１９６】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１２１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部１２０１と、画素部１２０２が示されている。
【０１９７】
駆動回路部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回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々の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駆動回路を形成することもできる。
【０１９８】
また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２と電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極１２１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極１２１３の端部を覆って絶縁物１２１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
【０１９９】
また、上層に積層形成される膜の被覆性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のが好ましい。例えば、絶縁物１２１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物１２１４の上端部に曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物１２１４として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができ、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【０２００】
第１の電極１２１３上には、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６が積層形成されている。なお、第１の電極１２１３をＩＴＯ膜とし、第１の電極１２１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線として窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての抵抗も低く、ＩＴＯ膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。なお、ここでは図示しないが、第２の電極１２１６は外部入力端子であるＦＰＣ１２０９に電気的に接続されている。
【０２０１】
ＥＬ層１２００は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層を適宜設ける構成とする。第１の電極１２１３、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６との積層構造で、発光素子１２１５が形成されている。
【０２０２】
また、図１２（Ｂ）に示す断面図では発光素子１２１５を１つのみ図示しているが、画素部１２０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部１２０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。
【０２０３】
さらにシール材１２０５で封止基板１２０４を素子基板１２１０と貼り合わせることにより、素子基板１２１０、封止基板１２０４、およびシール材１２０５で囲まれた空間１２０７に発光素子１２１５が備えられた構造になっている。なお、空間１２０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材１２０５で充填される構成も含むものとする。
【０２０４】
なお、シール材１２０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板１２０４に用い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）、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。
【０２０５】
以上のようにして、本発明を適用して発光装置を得ることができる。アクティブマトリクス型の発光装置は、ＴＦＴを作製するため、１枚あたりの製造コストが高くなりやすいが、本発明を適用することで、発光素子を形成する際の材料のロスを大幅に低減させることが可能である。よって、製造コストの低減を図ることができる。
【０２０６】
また、本発明を適用することで、発光素子を構成するＥＬ層を容易に形成することができると共に、発光素子を有する発光装置を容易に作製することができる。また、平坦でムラのない膜の成膜や微細なパターン形成が可能となるため、高精細な発光装置を得ることができる。
【０２０７】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０２０８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明を適用して作製した発光装置を用いて完成させた様々な電子機器について、図１３を用いて説明する。
【０２０９】
本発明に係る発光装置を適用した電子機器として、テレビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）、照明器具などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１３に示す。
【０２１０】
図１３（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。本発明を適用することで、主に発光装置の成膜工程における材料の利用効率向上、および製造効率向上を図ることができるので、表示装置の製造における製造コストの低減、および生産性の向上を図ることができ、安価な表示装置を提供することができる。
【０２１１】
図１３（Ｂ）はコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、ポインティングデバイス８１０６等を含む。なお、コンピュータは、本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８１０３に用いることにより作製される。本発明を適用することで、主に発光装置の成膜工程における材料の利用効率向上、および製造効率向上を図ることができるので、コンピュータの製造における製造コストの低減、および生産性の向上を図ることができ、安価なコンピュータを提供することができる。
【０２１２】
図１３（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。なお、ビデオカメラは、本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。本発明を適用することで、主に発光装置の成膜工程における材料の利用効率向上、および製造効率向上を図ることができるので、ビデオカメラの製造における製造コストの低減、および生産性の向上を図ることができ、安価なビデオカメラを提供することができる。
【０２１３】
図１３（Ｄ）は卓上照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３、支柱８３０４、台８３０５、電源８３０６を含む。なお、卓上照明器具は、本発明を用いて形成される発光装置を照明部８３０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。本発明を適用することで、主に発光装置の成膜工程における材料の利用効率向上、および製造効率向上を図ることができるので、卓上照明器具の製造における製造コストの低減、および生産性の向上を図ることができ、安価な卓上照明器具を提供することができる。
【０２１４】
ここで、図１３（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０７、アンテナ８４０８等を含む。なお、携帯電話は、本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８４０３に用いることにより作製される。本発明を適用することで、主に発光装置の成膜工程における材料の利用効率向上、および製造効率向上を図ることができるので、携帯電話の製造における製造コストの低減、および生産性の向上を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０２１５】
また、図１４（Ａ）も携帯電話であり、図１４（Ａ）が正面図、図１４（Ｂ）が背面図、図１４（Ｃ）が展開図である。本体１４０１は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【０２１６】
本体１４０１は、筐体１４０２及び筐体１４０３の二つの筐体で構成されている。筐体１４０２には、表示部１４０４、スピーカー１４０５、マイクロフォン１４０６、操作キー１４０７、ポインティングデバイス１４０８、カメラ用レンズ１４０９、外部接続端子１４１０、イヤホン端子１４１１等を備え、筐体１４０３には、キーボード１４１２、外部メモリスロット１４１３、カメラ用レンズ１４１４、ライト１４１５等を備えている。また、アンテナは筐体１４０２内部に内蔵されている。
【０２１７】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【０２１８】
表示部１４０４には、上記実施例に示される表示装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部１４０４と同一面上にカメラ用レンズ１４０９を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部１４０４をファインダーとし、カメラ用レンズ１４１４及びライト１４１５で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー１４０５、及びマイクロフォン１４０６は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。
【０２１９】
操作キー１４０７では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体１４０２と筐体１４０３（図１４（Ａ））は、スライドし、図１４（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード１４１２、ポインティングデバイス１４０８を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子１４１０はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット１４１３に記録媒体を挿入しより大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【０２２０】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【０２２１】
なお、上述した携帯電話は、本発明を用いて形成される発光装置をその表示部１４０４に用いることにより作製される。本発明を適用することで、主に発光装置の成膜工程における材料の利用効率向上、および製造効率向上を図ることができるので、携帯電話の製造における製造コストの低減、および生産性の向上を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０２２２】
以上のようにして、本発明に係る発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。本発明に係る発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０２２３】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態に５示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【実施例１】
【０２２４】
本実施例では、成膜用基板に種々のレーザ光を照射して、被成膜基板上に成膜する場合について説明する。
【０２２５】
＜成膜用基板Ａの作製＞
成膜用基板Ａの構造を図１７（Ａ）に示す。まず、ガラス基板２１０１（厚さ０．７ｍｍ）に、下地膜２１１４として酸化窒化ケイ素を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。なお、酸化窒化ケイ素膜は、窒素よりも酸素の方が多く含有されている膜である。
【０２２６】
下地膜２１１４上に、反射層２１０２としてアルミニウム（Ａｌ）を３００ｎｍの膜厚となるように形成した。そして、反射層２１０２上に、断熱層２１０３として酸化ケイ素を１００ｎｍとなるように形成した。その後、エッチングにより断熱層２１０３に開口部２１０６を形成した。開口部２１０６の大きさは図１７（Ｃ）に示すように２１．５μｍ×７２μｍとした。その後、光吸収層２１０４としてチタン（Ｔｉ）を２００ｎｍの膜厚となるように全面に形成した。さらに、反射層２１０２と対応する領域（反射層２１０２の開口部２１０６を覆わない領域）に、第２の断熱層２１１２として酸化ケイ素を６００ｎｍの膜厚で形成した。その後、第２の断熱層２１１２上に、材料層２１０５としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を５０ｎｍの膜厚となるように形成した。このようにして成膜用基板Ａを作製した。
【０２２７】
＜成膜用基板Ｂの作製＞
成膜用基板Ｂの構造を図１７（Ｂ）に示す。まず、ガラス基板３１０１（厚さ０．７ｍｍ）に、下地膜３１１４として酸化窒化ケイ素を１００ｎｍの膜厚となるように形成した。
【０２２８】
下地膜３１１４上に、反射層３１０２としてアルミニウム（Ａｌ）を３００ｎｍの膜厚となるように形成した。そして、反射層３１０２上に、断熱層３１０３として酸化ケイ素を６００ｎｍとなるように形成した。その後、エッチングにより断熱層３１０３に開口部３１０６を形成した。開口部の大きさは図１７（Ｃ）に示すように２１．５μｍ×７２μｍとした。その後、光吸収層３１０４としてチタン（Ｔｉ）を２００ｎｍの膜厚となるように形成した。その後、光吸収層３１０４上に、材料層３１０５としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）を５０ｎｍの膜厚となるように形成した。このようにして成膜用基板Ｂを作製した。
【０２２９】
作製した成膜用基板の材料層が形成されている面と、被成膜基板であるガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）の被成膜面とが向かい合うように対向させ、シール材を用いて真空度１Ｐａで真空封止した。
【０２３０】
そして、成膜用基板のガラス基板側からレーザ光を照射した。照射したレーザ光は、連続発振（ＣＷ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−ｗａｖｅ）レーザ、低周波数パルスレーザ、高周波数パルスレーザを照射した。波長は全て５３２ｎｍとした。照射したレーザの特性を表１に示す。
【０２３１】
【表１】
0005203994.tif 000002
【０２３２】
また、成膜用基板にレーザを照射した後、被成膜基板を蛍光顕微鏡（菱光社製、ＳＵ４８９０１）で観察した。また、被成膜基板の表面を表面形状測定装置（アルバック製、ＤＥＫＴＡＫ  Ｖ２００Ｓｉ）で測定した。その結果を図１８〜図２９に示す。具体的には、成膜用基板Ａに高周波数パルスレーザを照射した結果を図１８〜図２１に示す。また、成膜用基板Ａに低周波数パルスレーザを照射した結果を図２２〜図２７に示す。また、成膜用基板Ｂに、連続発振レーザを照射した結果を図２８〜図２９に示す。
【０２３３】
図２２〜図２７に示したように、低周波数パルスレーザを照射した場合には、材料層の膜厚よりも被成膜基板に成膜された膜の方が厚くなっていることがわかる。これは、材料層だけでなく、光吸収層まで成膜されていることを示している。しかしながら、レーザ出力を小さくすると、材料が加熱されず、成膜されない。また、成膜された膜の膜厚が不均一となっていることがわかる。
【０２３４】
また、図２８〜図２９に示したように、連続発振レーザを照射した場合には、被成膜基板全面に膜が形成されるなど、良好なパターンの膜が得られなかった。また、パターンが得られた場合であっても、ぼけが生じてしまっている。
【０２３５】
しかしながら、図１８〜図２１からわかるように、高周波数パルスレーザを照射した場合には、レーザ出力および基板移動速度を変化させた場合であっても、比較的良好な成膜ができていることがわかる。つまり、成膜する際のマージンが広く、量産に適していることがわかる。
【０２３６】
図３０には、連続発振レーザ、低周波数パルスレーザ、高周波数パルスレーザを用い、良好な膜が得られたときの条件およびその測定結果を示した。なお、高周波数パルスレーザを用いた場合には、幅広い条件で良好な膜が得られたため、一例として出力１２．４Ｗ、基板移動速度１０００ｍｍ／ｓの場合を示した。
【０２３７】
図３０からわかるように、低周波数パルスレーザを用いた場合には、材料層５０ｎｍ以上の膜厚の膜が被成膜基板に成膜されている。これは光吸収層であるＴｉも成膜されていると考えられる。また、低周波数パルスレーザを用いた場合には、パルスレーザによる縞模様が見られ、成膜された膜が凸凹しており、平坦性が悪い。これは、低周波数パルスレーザの場合、パルスとパルスの時間間隔が大きく、１パルスのレーザ光のエネルギーが大きいため生じたと考えられる。
【０２３８】
連続発振レーザを用いた場合には、被成膜基板上に膜が反射層の開口部よりも若干広い範囲に成膜されている。つまり、成膜パターンにぼけが生じている。連続発振レーザは、成膜用基板にレーザ光が照射されている時間が長いため、所望の領域以外にも熱が拡散してしまい、ぼけが生じたと考えられる。
【０２３９】
高周波数パルスレーザを用いた場合には、ぼけも抑制され、良好な成膜パターンが得られている。高周波数パルスレーザは、よって、周波数１０ＭＨｚ以上、かつ、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を用いることにより、精度良く、所望の形状に成膜することができる。
【０２４０】
また、高周波数のパルスレーザは連続発振レーザに比べ高出力なレーザを得ることができる。よって、単位時間あたりの処理面積が大きくすることができ、成膜に要する時間（タクトタイム）を短くすることができる。よって、生産性を向上させることができ、量産に適している。
【０２４１】
＜計算＞
また、図３０に示したレーザ照射条件における熱伝導に関して計算を行った。計算条件を以下に示す。
計算ツール  ＡＮＳＹＳ
使用メッシュ  三角形一次要素フリーメッシュ  最小メッシュ長  ０．０８μｍ
熱伝導特性が温度依存であるので非線形解析（ニュートン法）を使用
非線形収束判定値  Ｌ２ノルム  １．０ｅ−４以下
非定常解析における時間刻み
ＣＷレーザ  ０．５μｓ
パルスレーザ  パルス照射時  １．５ｎｓ  パルス非照射時  ０．２５μｓ
メガレーザ  パルス照射時  ５ｐｓ  パルス非照射時  ２５ｎｓ
【０２４２】
計算モデルとしては、ガラス基板４１０１（０．７ｍｍ）上に反射層４１０２としてアルミニウム（Ａｌ）を２００ｎｍ、光吸収層４１０４としてチタン（Ｔｉ）を２００ｎｍ積層した２次元モデルを採用した。図３１に計算モデルを示す。また、表２は発熱量を考慮するための各レーザの特性であり、これらの数値を使って、レーザエネルギーを発熱量に変換させて、光吸収層における熱伝導を計算した。
【０２４３】
【表２】
0005203994.tif 000003
【０２４４】
｛ガラス０．７ｍｍ，Ｔｉ２００ｎｍ｝からなる薄膜に波長５３２ｎｍレーザを与えた場合，光学計算の手法の一つであるＭＡＴＲＩＸ法を用いると，レーザエネルギーの６４．９６％を吸収する結果が求まる。吸収されたレーザのエネルギーが全て発熱に変換されるとすると、
単位時間発熱量＝（単位時間レーザエネルギー）×０．６４９６
となり、レーザ照射によって発熱するチタンの領域上で体積一様に発熱量を分布させた。計算に使用したパラメータは表３に示す。レーザ条件は表２を使用し、初期温度は２７℃一様とし、境界条件は全て断熱境界とした。計算の収束上、ガラス基板最下点の１点を２７℃に固定した。
【０２４５】
【表３】
0005203994.tif 000004
【０２４６】
＜計算結果＞
上記のモデルに対してレーザが通過（照射）するまでの時間と，その後の冷却の様子を計算した。温度参照点は図３１のＡ、Ｂ、Ｃの３点を用いた。計算結果を以下の図３２〜図３５に示す。図３３は連続レーザを４５００μｓ間照射した場合の計算結果であり、図３４は低周波数パルスレーザを２００μｓ間照射した場合の計算結果であり、図３５は高周波数パルスレーザを１０μｓ間照射した場合の計算結果である。図３２は３つの図を重ね合わせたもの図であり温度とタイムスケールを比較した図であり、ポイントＡ点で温度時間推移を重ね合わせたものである。計算時間はそれぞれ、レーザ通過時間の２倍としている。
【０２４７】
熱伝導を考慮すると、パターン形成の精度を良くするには、ｐｏｉｎｔ  Ａとｐｏｉｎｔ  Ｂ、Ｃの差が大きいと良いと考えることができる。結果図３３、図３４、図３５を見ると、高周波数パルスレーザがこの条件を満たしている。これは実験結果から明らかである。
【０２４８】
また、低周波数パルスレーザと高周波数パルスレーザを比べた場合、これらのレーザはパルス型であるので、発熱箇所のチタンの温度が階段的に上昇していることがわかる。（図３５の一部を拡大したものを図３６に示す。）
【０２４９】
この２つのレーザの主な特性の差は、表１から、レーザが通過する間の照射回数が、低周波数パルスレーザは２０回であるのに対し、高周波数パルスレーザは８００回であることである。また、１パルスが与えるエネルギーが、低周波数パルスレーザは４３９０［Ｊ／ｍ２］であるのに対し、高周波数パルスレーザは１５．５［Ｊ／ｍ２］である。このことは高周波数パルスレーザの方が少ないエネルギーを小刻みに与えているのに対し、低周波数パルスレーザは大きいエネルギーをまとめて与えていることになる。よって、１パルスに対して、低周波数パルスレーザの方が、温度上昇が高く、１パルス間隔も長いので、温度変化の振幅が激しい結果となる（図３４）。
【０２５０】
このことから、低周波数パルスレーザを照射した場合の平坦性の悪さは、急激な温度変化に起因していると考えられる。また、急激な温度上昇は成膜処理におけるマージンを狭くしている可能性があり、実験結果からも光吸収層であるチタンをとばすことなく処理することは難しい。
【０２５１】
次に、連続発振レーザと高周波数パルスレーザについて考えてみると、図３０などに示した実験では連続発振レーザを用いた場合、全面に成膜される傾向にある結果となっている。これは、計算機の結果からも、ポイントＡ、Ｂの温度差が小さいことが示されており、ポイントＢに接する材料層も成膜されてしまうと考えられる。つまり、所望の形状よりも大きな領域が成膜されてしまい、パターン形成の精度が悪いと予想されることに対応している。
【０２５２】
よって、高周波数パルスレーザを用いることにより、所望の領域のみを精度良く、成膜することができることがわかる。
【符号の説明】
【０２５３】
１０１    基板
１０２    反射層
１０３    断熱層
１０４    光吸収層
１０５    材料層
１０６    開口部
１０７    基板
１０８    第１の電極
１０９    絶縁物
１１１    ＥＬ層
１１２    第２の断熱層
１１３    光吸収層
４０１    反射層
４０２    開口部
４１１    ＥＬ層（Ｒ）
４１２    ＥＬ層（Ｇ）
４１３    ＥＬ層（Ｂ）
４１４    絶縁物
５０１    反射層
５０２    開口部
５１１    ＥＬ層（Ｒ）
５１２    ＥＬ層（Ｇ）
５１３    ＥＬ層（Ｂ）
８００    被成膜基板
８０１    成膜用基板
８０３    レーザ発振装置
８０４    第１の光学系
８０５    第２の光学系
８０６    第３の光学系
８０７    反射ミラー
８０８    撮像素子
８０９    基板ステージ
８１０    反射層
８１１    断熱層
８１２    光吸収層
８１３    材料層
８１４    開口部
８１５    材料層
８１６    制御装置
８２０    レーザスポット
８２１    線状レーザ
８２２    線状レーザ
８２３    線状レーザ
８２４    線状レーザ
８２５    線状レーザ
８２６    線状レーザ
８２７    線状レーザ
９０１    基板
９０２    第１の電極
９０３    ＥＬ層
９０４    第２の電極
９１１    正孔注入層
９１２    正孔輸送層
９１３    発光層
９１４    電子輸送層
９１５    電子注入層
１００１    基板
１００４    絶縁層
１０１３    第１の電極
１０１４    隔壁
１０１５    ＥＬ層
１０１６    第２の電極
１０２１    発光領域
１０２２    隔壁
１１０２    データ線
１１０３    走査線
１１０４    隔壁
１１０５    領域
１１０６    入力端子
１１０７    入力端子
１１０８    接続配線
１２００    ＥＬ層
１２０１    駆動回路部（ソース側駆動回路）
１２０２    画素部
１２０３    駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１２０４    封止基板
１２０５    シール材
１２０７    空間
１２０８    配線
１２０９    ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１２１０    素子基板
１２１１    スイッチング用ＴＦＴ
１２１２    電流制御用ＴＦＴ
１２１３    第１の電極
１２１４    絶縁物
１２１５    発光素子
１２１６    第２の電極
１２２３    ｎチャネル型ＴＦＴ
１２２４    ｐチャネル型ＴＦＴ
１４０１    本体
１４０２    筐体
１４０３    筐体
１４０４    表示部
１４０５    スピーカー
１４０６    マイクロフォン
１４０７    操作キー
１４０８    ポインティングデバイス
１４０９    カメラ用レンズ
１４１０    外部接続端子
１４１１    イヤホン端子
１４１２    キーボード
１４１３    外部メモリスロット
１４１４    カメラ用レンズ
１４１５    ライト
１５０１    基板
１５０２    反射層
１５０３    断熱層
１５０４    光吸収層
１５０５    材料層
１５０６    開口部
１５１１    基板
１５１２    反射層
１５１４    光吸収層
１５１５    材料層
１５１６    開口部
２１０１    ガラス基板
２１０２    反射層
２１０３    断熱層
２１０４    光吸収層
２１０５    材料層
２１０６    開口部
２１１２    第２の断熱層
２１１４    下地膜
３１０１    ガラス基板
３１０２    反射層
３１０３    断熱層
３１０４    光吸収層
３１０５    材料層
３１０６    開口部
３１１４    下地膜
４１０１    ガラス基板
４１０２    反射層
４１０４    光吸収層
８００１    筐体
８００２    支持台
８００３    表示部
８００４    スピーカー部
８００５    ビデオ入力端子
８１０１    本体
８１０２    筐体
８１０３    表示部
８１０４    キーボード
８１０５    外部接続ポート
８１０６    ポインティングデバイス
８２０１    本体
８２０２    表示部
８２０３    筐体
８２０４    外部接続ポート
８２０５    リモコン受信部
８２０６    受像部
８２０７    バッテリー
８２０８    音声入力部
８２０９    操作キー
８２１０    接眼部
８３０１    照明部
８３０２    傘
８３０３    可変アーム
８３０４    支柱
８３０５    台
８３０６    電源
８４０１    本体
８４０２    筐体
８４０３    表示部
８４０４    音声入力部
８４０５    音声出力部
８４０６    操作キー
８４０７    外部接続ポート
８４０８    アンテナ
【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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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