(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の一方の面に光吸収層を選択的に形成し、
前記光吸収層を囲む隔壁を選択的に形成し、
前記光吸収層と重なり、且つ、前記隔壁で囲まれた領域に、液滴吐出装置を用いて、材料層を選択的に形成し、
前記第１の基板の前記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、
前記第１の基板の他方の面側から光を前記光吸収層に照射して、前記光吸収層と重なる位置にある前記材料層の少なくとも一部を選択的に加熱し、前記第２の基板の被成膜面に成膜を行う発光装置の作製方法であって、
前記光は周波数１０ＭＨｚ以上、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光であ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、前記隔壁の高さは、前記光吸収層の膜厚よりも高い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、前記光吸収層が島状に形成されていることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記材料層は有機化合物からなることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、前記光吸収層の膜厚は、１０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機化合物を含む層の成膜に用いる成膜方法に関する。また、有機化合物を含む層を発光層とする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やスピンコート法などを用いて成膜されることが多い。
【０００６】
インクジェット法を用いてＥＬ層を形成することは、特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５２８６４
【特許文献２】特開２００１−１０２１７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インクジェット法で代表される液滴吐出法は、ノズルから吐出させるために、成膜しようとする材料を溶媒などに溶かす、または分散させて材料を含む液体を調整して用意し、その液体をノズルから吐出を行うことで基板上に成膜を行う。インクジェット法は、ノズルから吐出する液滴量や液滴の滴下位置を制御することで選択的に成膜を行うことができる。
【０００９】
また、スピンコーティング、ディッピング、ドクターブレード法などの塗布法も一旦、材料を含む液体を調整し、用意する。
【００１０】
これらの湿式プロセスを用いると、積層構造を構成するのが困難である。例えば、１層目の第１の材料層の上に２層目の第２の材料層を積層すると、１層目の第１の材料層の表面の溶解が生じやすく、第１の材料層に含まれる有機材料が第２の材料層に混入する恐れがある。
【００１１】
また、これらの湿式プロセスは、被処理基板上に一層重ねる毎に溶媒などを蒸発させるための乾燥処理を行う構成であり、乾燥処理にかかる時間は、３０分から１時間以上であるため、積層数が増えれば増えるほどスループットの低下を招く。また、用いる材料や溶媒によってはベーク温度が異なるため、例えば、最上層となる材料層のベーク温度が下層の材料層の溶融温度よりも高い場合には、界面が消失して意図せず混合する恐れがある。
【００１２】
上記問題に対して、基板上に異なる複数の材料層を積層する際、スループットを向上しつつ、円滑に材料層の所望のパターン形状を得る成膜方法および発光装置の作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
予め、第１の基板上の光吸収層と重なる位置に液滴吐出法により材料層を選択的に形成する。この第１の基板と被成膜基板となる第２の基板とを対向して配置し、光吸収層にレーザ光の照射を行って加熱し、第２の基板に成膜を行う。光吸収層が所望のパターン形状であれば、レーザ光が照射された光吸収層のパターン形状を反映した成膜が第２の基板に行われる。第２の基板には光吸収層とほぼ同じ形状で材料層に含まれる材料からなる膜が得られる。
【００１４】
液滴吐出法は材料の消費に無駄が少なく、量や位置の制御を精密に行うことができる。また、予め液滴吐出法により、異なる材料層の積層、または異なる材料の混合層を形成した第１の基板を用いて、レーザ光の走査を行って、対向させた第２の基板面に混合層を形成することもできる。本発明は、意図的に混合層を形成することができる。
【００１５】
また、レーザ照射後の第１の基板に再度、液滴吐出法により材料層を選択的に形成し、繰り返し用いることもできる。残存した材料層の除去を行わずに第１の基板を繰り返し用いることで生産性を向上することができる。なお、不純物の混入の防止や膜厚均一性を確保するため、毎回洗浄して残存した材料層を除去した後、液滴吐出法により材料層を選択的に形成してもよい。
【００１６】
予め第１の基板に形成される材料層は、液滴吐出法により大気圧下で滴下が行われ、乾燥のための加熱を減圧下、好ましくは、１０−４Ｐａ以上１０−６Ｐａ以下で行うことが好ましい。レーザ光の照射を減圧下で行うため、第２の基板との位置合わせを短時間に行えば、減圧下で加熱して未だ冷却されていない第１の基板にレーザ光を照射することもできる。熱を持ったままの第１の基板にレーザ光を照射する場合、低い出力のレーザ光源、或いは広いマージンを有するレーザ条件を用いて第２の基板に成膜を行うことができる。
【００１７】
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。なお、用いる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。
【００１８】
レーザ光は、第１の基板の裏面（光吸収層および材料層が形成されていない面）側から照射する。このとき、第１の基板に形成された光吸収層に照射された光は吸収されるが、材料層に照射された光は透過する。そして、光吸収層が吸収した光を熱に変換し、その熱を、光吸収層に接する領域の材料層に含まれる材料に与えることにより、光吸収層に接する領域の材料層に含まれる材料の少なくとも一部を、第２の基板に成膜する。
【００１９】
液滴吐出法により滴下した材料層の焼成は、予め、第１の基板上で行われる。従って、被成膜基板である第２の基板への成膜に要する時間は、第１の基板と第２の基板の位置合わせに要する時間と、レーザ光の走査時間とを少なくとも有する時間となり、スループットを向上することができる。
【００２０】
また、第１の基板上に材料層を形成し、焼成を行った後、材料層内部に未焼成の部分が残っていたとしても、第２の基板への成膜処理、即ちレーザ光照射により成膜が問題なく行われる。一度焼成した材料に対してさらに熱を与え、材料を蒸発させるため、実質的に昇華精製が行われ、高い膜質を得ることができる。
【００２１】
液滴吐出装置の欠点は、何らかの原因でノズルが詰まってしまい、意図せず吐出が行われない箇所が発生すると、結果として点欠陥または線欠陥を有する表示パネルとなり不良品となることである。従来の成膜方法は、例えばＴＦＴを有する被成膜基板に直接描画するため、ノズルの詰まりが発生すると、ＴＦＴを有する被成膜基板そのものを不良品と見なされる。それに対して本発明は、成膜用基板に液滴吐出が行われるため、ノズルの詰まりが発生して吐出が行われた成膜用基板を選別し、正常に吐出が行われた成膜用基板のみを用いてレーザ光を照射してＴＦＴを有する被成膜基板に成膜を確実に行うことができる。ＴＦＴを有する被成膜基板は、プロセスが複雑なため、ＥＬ層を成膜するまでの段階で高価となりやすく、そのＴＦＴを有する被成膜基板を不良品にしないことが製造コストを低減する上で非常に大事である。
【００２２】
また、ノズルの詰まりが発生して吐出が行われた成膜用基板を選別し、その基板を洗浄し、再度液滴吐出を行って成膜用基板に正常に吐出が行われるまで、洗浄及び吐出を繰り返すことで正常に吐出が行われた成膜用基板を用意することができる。
【００２３】
本明細書で開示する発明の構成は、第１の基板の一方の面に光吸収層を選択的に形成し、光吸収層に接する材料層を選択的に形成し、第１の基板の前記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光を光吸収層に照射して、光吸収層と重なる位置にある前記材料層の少なくとも一部を選択的に加熱し、第２の基板の被成膜面に成膜を行う成膜方法である。
【００２４】
本発明は、上記課題の少なくとも一つを解決する。
【００２５】
また、調整後の液体の粘性が低い場合、第１の基板に吐出し、着弾すると即座に広がってしまい、所望の厚さの材料層を光吸収層と重なる位置に得ることが困難となる恐れがある。また、隣り合う光吸収層の間が狭い場合、液体が広がり、複数の光吸収層に跨る材料層が形成される恐れがある。
【００２６】
そこで、光吸収層の周囲に液体の広がりを妨げる隔壁を設けることが好ましく、他の発明の構成は、第１の基板の一方の面に光吸収層を選択的に形成し、光吸収層を囲む隔壁を選択的に形成し、光吸収層と重なり、且つ、隔壁で囲まれた領域に材料層を選択的に形成し、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光を光吸収層に照射して、光吸収層と重なる位置にある材料層の少なくとも一部を選択的に加熱し、第２の基板の被成膜面に成膜を行う成膜方法である。
【００２７】
なお、第１の基板に設けられる隔壁は、無機材料または有機材料を用いる。また、熱の伝導を防ぐため、隔壁と光吸収層は、間隔を空けて設け、隔壁の材料は、レーザ光の照射に耐え、且つ、レーザ光を透過する材料とすることが好ましい。
【００２８】
また、第１の基板に設けられる隔壁と光吸収層とが一部接する構成としてもよく、その場合、レーザ光の照射により光吸収層が発熱する温度に耐える材料を用いることが好ましい。
【００２９】
また、隔壁は、隔壁の高さによって隔壁全体で囲む空間の体積を精密に制御することができるため、隔壁で囲む領域に液滴を滴下し、隔壁で囲む領域に保持する液体量を制御することができる。従って、隔壁の高さは、前記光吸収層の膜厚よりも高いことが好ましい。また、滴下された液体が隔壁の高さを乗り越え、隔壁の外側に溢れて付着しても、隔壁の外側部分の材料はレーザ光を照射しても蒸発しない。液滴吐出法は、吐出する液滴量を精密に制御することができる利点に加え、隔壁を用いることでさらに精密に着弾後の液体量を制御することができる。
【００３０】
また、第２の基板に成膜する膜厚の均一性をより高めるためには、第１の基板上の光吸収層上の膜厚均一性が重要である。そのため、隔壁の高さは、光吸収層の厚さよりも高くすることが好ましい。隔壁の高さを光吸収層の厚さよりも高くすることで隔壁内に液体を満たし、その液面を光吸収層と重なる領域において水平とする。インクジェット装置で吐出する液滴は、若干着弾位置がずれることがあるが、隔壁に囲まれた領域内に着弾させることができれば、隔壁に囲まれた領域内で液体面が平均化され、後に焼成を行えば、隔壁に囲まれた領域内で均一な膜厚を得ることができる。
【００３１】
また、隔壁の断面形状は、特に限定されないが、矩形または台形とする。また、吐出を行う液体に対して親液性を付与する表面処理を隔壁の表面に行ってもよいし、撥液性を付与する表面処理を隔壁の表面に行ってもよい。また、隔壁の側面の影響により、表面が親液化されていれば側面付近の膜厚が中央部（隔壁に囲まれた領域の中央部）よりも厚くなり、表面が撥液化されていれば側面付近の膜厚が中央部よりも薄くなる傾向がある。従って、この膜厚不均一な部分を避けるために、隔壁と光吸収層との間隔を空ける構成としてもよい。
【００３２】
また、第２の基板にも電極間の絶縁を図るための隔壁が設けられている。第１の基板と第２の基板との間隔が狭い場合には、第１の基板の隔壁と第２の基板の隔壁とが接触することもある。この場合、第１の基板と第２の基板との間隔は、第１の基板の隔壁と第２の基板の隔壁との両方で基板間隔を保持することとなる。
【００３３】
なお、レーザ光照射のために、第１の基板と第２の基板を位置合わせして、一定の基板間隔を保持するが、その基板間隔は、第１の基板面と、第２の基板面との距離で定義する。
【００３４】
光吸収層には、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。また、光吸収層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。なお、光吸収層は、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。
【００３５】
また、光吸収層の膜厚は、材料によって異なるが、照射した光が透過しない膜厚とすることで、照射した光を無駄にすることなく熱に変換することができる。よって、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光で光吸収層全体を加熱することができる。よって、光吸収層の膜厚は、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。
【００３６】
なお、光吸収層は、材料層に含まれる材料の成膜可能温度（材料層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。
【００３７】
また、光吸収層の上面形状は、実施者が所望の成膜パターンに合わせて設計すればよく、例えば、光吸収層を島状に形成する。発光装置を作製する際、発光装置に用いる複数の発光素子はマトリクス状に配置、またはデルタ配置と呼ばれる配置とするため、それらの配置に合わせて島状の光吸収層とする。
【００３８】
本明細書において、液滴吐出法としては、インクジェット法、マイクロディスペンス法などを用いることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
上述した成膜方法を用いることにより、発光素子を構成するＥＬ層の少なくとも一層、例えば発光層を形成することができる。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。
【００４２】
フルカラーの発光装置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、位置精度良く発光層を作り分けることができる。
【００４３】
さらに、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を形成することもできる。
【００４４】
本明細書において使用した程度を表す用語、例えば「実質的に」、「ほぼ」などは、最終結果が顕著には変化しないように幾分変更された用語の合理的な逸脱の程度を意味する。これらの用語は、幾分変更された用語の少なくとも±５％の逸脱を含むものとして解釈されるべきであるが、この逸脱が幾分変更される用語の意味を否定しないことを条件とする。
【発明の効果】
【００４５】
従来の湿式法を用いてＥＬ層を形成する場合とは異なり、すでに形成された層の溶解性等を考慮する必要がないため、成膜する材料の種類の選択肢が広がる。また、積層する層の数についても自由に設定できる。よって、所望の材料を用いて、所望の積層構造の発光装置を作製することができる。特に、基板が大型化した場合において、用いる材料の種類や積層構造を自由に設計できるということは、発光装置の性能を向上させる点において、重要である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】成膜方法を示す断面図。
【図２】成膜方法を示す断面図。
【図３】液滴吐出装置を有する処理室の一例を示す断面図。
【図４】発光装置の作製工程を示す断面図。
【図５】発光装置の作製工程を示す断面図。
【図６】発光素子について説明する断面図。
【図７】発光装置の作製工程を示す断面図。
【図８】製造装置の一例を示す上面図。
【図９】レーザ光の照射時における斜視図。
【図１０】アクティブマトリクス型の発光装置の構造を示す図。
【図１１】電子機器の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００４８】
（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（第１の基板）と記す。
【００４９】
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上に光吸収層１０２が形成されている。光吸収層１０２は、被成膜基板上に成膜したい領域に対応するようにパターン形成されている。図１（Ａ）においては、光吸収層１０２は、開口部１０６を有するように形成されている。そして、光吸収層１０２上には、液滴吐出装置のノズル１１４から選択的に吐出された液滴１１２が着弾され、被成膜基板上に成膜する材料を含んでいる材料層１０３が形成されている。なお、液滴１１２には、被成膜基板上に成膜する材料を含んでいる。
【００５０】
図３に液滴吐出装置を有する処理室の断面模式図を示す。処理室５７４には液滴吐出装置が設けられている。複数のノズルが一軸方向に配列されたヘッドを具備する液滴吐出手段５８３、該液滴吐出手段５８３を制御する制御部１１０３、第１の基板１０１を固定しＸＹθ方向に移動するステージ５８０等が挙げられる。このステージ５８０は、第１の基板１０１を真空チャック等の手法で固定する機能も有する。そして、液滴吐出手段５８３が有する各ノズルの吐出口から第１の基板１０１の方向に組成物が吐出されて、光吸収層１０２と重なる位置に材料層１０３のパターンが形成される。
【００５１】
ステージ５８０と液滴吐出手段５８３は、制御部１１０３により制御される。制御部１１０３は、ステージ位置制御部１１０１を有している。また、ＣＣＤカメラなどの撮像手段１１２０も制御部１１０３により制御される。撮像手段１１２０は、マーカーの位置を検出して、その検出した情報を制御部１１０３に供給する。また、検出した情報をモニター１１０２に表示することもできる。制御部１１０３は、アライメント位置制御部１１００を有している。また、液滴吐出手段５８３にはインクボトル５８１より組成物が供給される。
【００５２】
なお、パターンの作製に際し、液滴吐出手段５８３を移動してもよいし、液滴吐出手段５８３を固定してステージ５８０を移動させてもよい。但し、液滴吐出手段５８３を移動する場合には、組成物の加速度や、液滴吐出手段５８３に具備されたノズルと被処理物との距離、その環境を考慮して行う必要がある。
【００５３】
その他、図示しないが、付随する構成要素として、吐出した組成物の着弾精度を向上させるために、ヘッドが上下に動く移動機構とその制御手段等を設けてもよい。そうすると、吐出する組成物の特性に応じて、ヘッドと第１の基板１０１の距離を変えることができる。またガス供給手段とシャワーヘッドを設けてもよく、そうすると、組成物の溶媒と同じ気体の雰囲気下に置換することができるため、乾燥をある程度防止することができる。さらに、清浄な空気を供給し、作業領域の埃を低減するクリーンユニット等を設けてもよい。また、図示しないが、基板を加熱する手段、加えて温度、圧力等、種々の物性値を測定する手段を、必要に応じて設置しても良く、これら手段も、筐体の外部に設置した制御手段によって一括制御することが可能である。さらに制御手段をＬＡＮケーブル、無線ＬＡＮ、光ファイバ等で生産管理システム等に接続すれば、工程を外部から一律管理することが可能となり、生産性を向上させることに繋がる。なお、着弾した組成物の乾燥を早め、また組成物の溶媒成分を除去するために、真空排気を行って、減圧下で動作させてもよい。
【００５４】
なお、本発明において、材料層１０３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。第１の基板１０１としては、例えば、ガラス基板、石英基板などを用いることができる。ガラス基板や石英基板などは、フィルム基板などよりも不純物（水分など）が吸着または付着しにくい。よって、成膜する際に不純物の混入を防ぐことができる。
【００５５】
光吸収層１０２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１０２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１０２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。
【００５６】
本実施の形態では、光吸収層１０２は、窒化チタンを用いる。スパッタリング法を用いて窒化チタン膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングして所望のパターン形状とする。
【００５７】
また、本実施の形態では、レーザ光として波長５３２ｎｍのレーザ光を用い、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。波長５３２ｎｍの光を照射する場合、光吸収層１０２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。
【００５８】
なお、材料層１０３に含まれる材料としては、液滴吐出法により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、キャリア注入性材料や、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。
【００５９】
また、材料層１０３は、複数の材料を含んでいてもよい。また、材料層１０３は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。材料を含む層を複数積層することにより、第２の基板に共蒸着することも可能である。また、材料を含む層を複数積層することにより、第２の基板に混合層を形成することも可能である。
【００６０】
本発明においては、液滴吐出装置を用いて材料層１０３を形成するため、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る。ノズル１１４から液滴１１２を光吸収層１０２に着弾させた後、溶媒などを除去するために乾燥または焼成を行う。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。
【００６１】
材料層１０３を形成するための乾燥または焼成を行った後、第１の基板に付着している水分を除去するために、減圧下で加熱を行うことが好ましい。
【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、光吸収層１０２、および材料層１０３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、および隔壁となる絶縁物１０９が形成されている。この第２の基板１０７も減圧下で加熱を行うことが好ましい。そして、第１の基板１０１と第２の基板１０７とを位置合わせを行い、互いに近づけて対向させる。
【００６３】
次に、減圧下で図１（Ｃ）に示すように第１の基板１０１の裏面（光吸収層１０２および材料層１０３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上に形成された光吸収層１０２に照射された光は吸収されるが、材料層１０３の一部（光吸収層の端部よりも突出した部分）に照射された光は透過する。そして、光吸収層１０２が吸収した光を熱に変換し、その熱を、光吸収層１０２に接する領域の材料層１０３に含まれる材料に与えることにより、材料層１０３に含まれる材料の少なくとも一部を、第２の基板１０７に形成された第１の電極１０８に成膜する。これにより、第２の基板１０７に発光素子のＥＬ層１１１が形成される。
【００６４】
本実施の形態で用いる周波数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、高出力が可能であるため、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。
【００６５】
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。フルカラーの発光装置を作製する場合には、発光層を選択的に成膜する必要があるため、本発明の成膜方法を用いることにより容易に発光層を選択的に成膜することができる。また、精度良く発光層を選択的に成膜することができる。
【００６６】
また、本発明に係る成膜用基板は光吸収層および材料層を設ければよいため、成膜用基板の作製が容易である。また構成がシンプルであるため、成膜用基板を作製するためのコストを低くすることができる。
【００６７】
また、本発明に係る成膜用基板において、光吸収層と接しているのは、材料層と支持基板であるため、成膜用基板に光を照射した際に、光吸収層から面方向への熱の拡散が抑制することができる。よって、所望のパターン以外に成膜されてしまうボケを抑制することができる。特に、支持基板として熱伝導率の低い材料を用いることにより、成膜パターンのボケをさらに抑制することができる。なお、面方向とは厚さ方向と直交する方向を指しており、基板面と平行な方向を指す。
【００６８】
また、本実施の形態において、レーザ光を照射後の第１の基板１０１には、図１（Ｃ）に示すように、一部材料が残存する。一部材料が残存した第１の基板１０１を再利用する手順を以下に示す。
【００６９】
次の被成膜基板へ成膜を行うため、一部材料が残存した状態の第１の基板１０１に対して、液滴吐出装置のノズル１１４から選択的に吐出された液滴１１２を再び着弾させる。そして、図２（Ａ）に示すように、光吸収層１０２上に材料層１１３を形成する。
【００７０】
そして、材料層１１３が形成された第１の基板１０１と、次の被成膜基板１２７との位置合わせを行い、対向して配置する。図２（Ｂ）に示すように、次の被成膜基板１２７にも発光素子の一方の電極となる第１の電極１２８、および隔壁となる絶縁物１２９が形成されている。
【００７１】
そして、減圧下で図２（Ｃ）に示すように第１の基板１０１の裏面（光吸収層１０２および材料層１１３が形成されていない面）側から光１４０を照射する。これにより、次の被成膜基板１２７上に発光素子のＥＬ層１１５が形成される。光１４０は、レーザ光である。また、レーザ光を照射後の第１の基板１０１には、図２（Ｃ）に示すように、一部材料が残存する。このように材料が第１の基板１０１に残存しても残存した部分は成膜にほとんど寄与しないため、除去せずに繰り返し成膜用基板として用いることができる。第１の基板は、レーザ光を照射する処理室と、液滴吐出を行う処理室と、材料層を乾燥または焼成する処理室とを少なくとも繋ぐ経路を繰り返し搬送される。よって、発光装置の作製におけるコストを削減することができる。
【００７２】
勿論、一度成膜に用いた成膜用基板は、残存した材料層を除去し、再度新しい材料層を形成することにより、複数回使用することもできる。この場合、残存した材料の除去のための洗浄を行う処理を行う時間がかかってしまうが、成膜用基板を複数枚用い、一度に複数の洗浄を行うことで、発光装置の作製におけるコストを削減することができる。
【００７３】
本発明に係る成膜用基板は、支持基板として、ガラス基板や石英基板を用いている。これらの基板は、フィルム基板などよりも不純物（水分など）が吸着または付着しにくい。よって、本発明に係る成膜用基板は再利用に好適である。
【００７４】
また、本発明は、成膜用基板と被成膜基板との距離が小さい状態で成膜する。よって、成膜用基板上に設けられた材料層の多くが被成膜基板上に成膜されるため、材料の利用効率が高い。よって、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜用基板と被成膜基板との距離が小さい状態で成膜する上、材料層１０３の一部のみを加熱して蒸発させる材料を最低限に抑えているため、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。
【００７５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、フルカラーの発光装置を作製するため、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層をそれぞれ間隔を空けて選択的に成膜する場合について図４及び図５に説明する。
【００７６】
まず、後に正孔注入層となる材料層を形成するため、液滴吐出装置のノズル１４４から液滴１４２を選択的に吐出し、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含んでいる材料層１３３を第１の基板１３１に形成する。なお、第１の基板１３１には予め、開口部１３６を有するように光吸収層１３２が設けられている。本実施の形態において、正孔注入層は、赤色発光素子、青色発光素子、及び緑色発光素子に共通して設ける層とする例であるので、各画素、即ち、各発光素子の数に対応する光吸収層１３２が同数設けられている。また、光吸収層１３２の上面形状が、後に成膜される正孔注入層のパターン形状を反映するため、実施者が所望の正孔注入層のパターン形状となるように光吸収層１３２の上面形状を適宜設計する。
【００７７】
また、本実施の形態では、図４（Ａ）に示すように、液滴吐出装置により吐出され、着弾される液体量を制御するための第１の隔壁１３４を第１の基板１３１に設けている。第１の隔壁１３４は、無機材料または有機材料を用いる。また、熱の伝導を防ぐため、第１の隔壁１３４と光吸収層１３２は、間隔を空けて設け、第１の隔壁の材料は、レーザ光の照射に耐え、且つ、レーザ光を透過する材料とすることが好ましい。この第１の隔壁１３４の上面形状は枠状となっており、第１の隔壁１３４で囲まれた領域に液体を蓄えることが可能な構造となっている。この第１の隔壁１３４も各画素、即ち、各発光素子と同数設けられている。第１の隔壁１３４は、第１の隔壁１３４の高さによって第１の隔壁１３４全体で囲む空間の体積を精密に制御することができるため、第１の隔壁１３４で囲む領域に液滴を滴下し、第１の隔壁１３４で囲む領域に保持する液体量を制御することができる。
【００７８】
また、第１の基板１３１は、実施の形態１と同様に、光の透過率が高い基板、例えばガラス基板や石英基板などを用いる。また、光吸収層１３２は、実施の形態１と同様に、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を用いる。
【００７９】
第１の隔壁１３４で囲む領域への液滴吐出を終え、第１の基板１３１上に材料層１３３を形成するための乾燥または焼成を行った後、第１の基板に付着している水分を除去するために、減圧下で加熱を行うことが好ましい。
【００８０】
次に、図４（Ｂ）に示すように、第１の基板１３１の一方の面であって、光吸収層１３２、および材料層１３３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１３７を配置する。なお、第２の基板１３７上には、発光素子の一方の電極となる第１の電極１３８、および隔壁となる絶縁物１３９が形成されている。この第２の基板１３７も減圧下で加熱を行うことが好ましい。そして、第１の基板１３１と第２の基板１３７とを位置合わせを行い、互いに近づけて対向させる。
【００８１】
次に、減圧下で図４（Ｃ）に示すように第１の基板１３１の裏面（光吸収層１３２、第１の隔壁１３４、および材料層１３３が形成されていない面）側から光１５０を照射する。このとき、第１の基板１３１上に形成された光吸収層１３２に照射された光は吸収されるが、材料層１３３及び第１の隔壁１３４に照射された光は透過する。そして、光吸収層１３２が吸収した光を熱に変換し、その熱を、光吸収層１３２に接する領域の材料層１３３に含まれる材料に与えることにより、材料層１３３に含まれる材料の少なくとも一部を、第２の基板１３７上に形成された第１の電極１３８上に成膜する。以上の工程を経て、第２の基板１３７に発光素子の正孔注入層１４１が形成される。
【００８２】
ここでは、実施の形態１と同様に、光１５０として波長５３２ｎｍのレーザ光を用い、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。
【００８３】
なお、図４（Ｃ）では、光吸収層１３２と第１の隔壁１３４との間に位置していた材料層１３３の一部も加熱し、蒸発させる例を示したが特に限定されない。
【００８４】
次いで、後に正孔輸送層となる材料層を形成するため、液滴吐出装置のノズルから液滴を選択的に吐出し、正孔輸送性の高い物質を含む材料層を第３の基板に形成する。なお、第３の基板には予め、光吸収層が設けられている。本実施の形態において、正孔輸送層は、赤色発光素子、青色発光素子、及び緑色発光素子に共通して設ける層とする例であるので、各画素、即ち、各発光素子の数に対応する光吸収層が同数設けられている。従って、正孔輸送層の形成は、上述した正孔注入層と同様に成膜を行えばよいため、ここでは簡略に示す。
【００８５】
次に、第３の基板の一方の面であって、光吸収層、および材料層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１３７を配置する。
【００８６】
次に、減圧下で第３の基板の裏面（光吸収層、および材料層が形成されていない面）側からレーザ光を照射する。以上の工程を経て、第２の基板１３７に発光素子の正孔輸送層１４５が形成される。
【００８７】
次いで、後に赤色の発光層となる材料層を形成するため、液滴吐出装置のノズルから液滴を選択的に吐出し、赤色系の発光材料を含む材料層６０５を第４の基板１５４に形成する。なお、第４の基板１５４には予め、光吸収層６０４及び第２の隔壁６０１が設けられている。本実施の形態において、赤色の発光層は、赤色発光素子のみに設ける層とする例であるので、各赤色画素、即ち、各赤色発光素子の数に対応する光吸収層が同数設けられる。発光層は、各画素に共通に設ける正孔注入層や正孔輸送層とは、求められる成膜位置精度が異なり、隣り合う発光色の異なる画素領域にまで広がって成膜されることを防止することが好ましい。従って、発光層は、基板間隔を狭めて成膜することが好ましい。また、第２の隔壁６０１は光吸収層６０４と一部重なっており、第２の隔壁６０１で囲まれる領域は、第１の隔壁で囲まれる領域よりも狭い領域としている。
【００８８】
第２の基板１３７と第４の基板１５４の位置合わせを行い、第４の基板１５４と第２の基板１３７を対向して配置し、一定の基板間隔を保持したまま３回目のレーザ走査を行う途中の断面模式図が図５（Ａ）に相当する。図５（Ａ）に示すように、レーザ光の照射により、材料層６０５が部分的に加熱され、正孔輸送層１４５と重なる位置に赤色の発光層１４６が選択的に成膜される。
【００８９】
次いで、レーザ光の走査を終えた第４の基板１５４を移動し、第２の基板１３７と第５の基板１５５の位置合わせを行い、第５の基板１５５と第２の基板１３７を対向して配置する。なお、第５の基板１５５には予め、光吸収層６１４及び第３の隔壁６１１が設けられ、液滴吐出装置により、第３の隔壁６１１で囲まれた領域に後に緑色系の発光材料を含む材料層６１５が形成されている。そして、一定の基板間隔を保持したまま４回目のレーザ走査を行う途中の断面模式図が図５（Ｂ）に相当する。図５（Ｂ）に示すように、レーザ光の照射により、材料層６１５が部分的に加熱され、正孔輸送層１４５と重なる位置に緑色の発光層１４７が選択的に成膜される。
【００９０】
次いで、レーザ光の走査を終えた第５の基板１５５を移動し、第２の基板１３７と第６の基板１５６の位置合わせを行い、第６の基板１５６と第２の基板１３７を対向して配置する。なお、第６の基板１５６には予め、光吸収層６２４及び第４の隔壁６２１が設けられ、液滴吐出装置により、第４の隔壁６２１で囲まれた領域に青色系の発光材料を含む材料層が形成されている。そして、一定の基板間隔を保持したまま５回目のレーザ走査を行う途中の断面模式図が図５（Ｃ）に相当する。図５（Ｃ）に示すように、レーザ光の照射により、青色系の発光材料を含む材料層が部分的に加熱され、正孔輸送層１４５と重なる位置に青色の発光層１４８が選択的に成膜される。
【００９１】
以上の手順で、赤色発光層、緑色発光層、及び青色発光層をそれぞれ間隔を空けて選択的に成膜することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、ほぼ同じ膜厚の正孔注入層及び正孔輸送層を図示したが、特に限定されず、発光色に合わせて正孔注入層や正孔輸送層の膜厚を異ならせ、効率よく各色の発光色を取り出す発光装置としてもよい。本発明においては、液滴吐出装置を用いるため、隔壁で囲まれる領域に滴下する液体量を発光色の異なる画素毎に変えることができる。
【００９３】
発光層を形成した後は、発光層上に電子輸送層を積層形成し、さらに電子注入層を積層形成し、最後に第２の電極を形成する。なお、第２の電極は、スパッタ法または電子ビーム法などを用いて成膜を行う。以上の工程で第２の基板１３７上に少なくとも第１の電極と第２の電極とそれらの間に発光層を有する発光ダイオードを作製する。
【００９４】
また、電子輸送層や電子注入層も正孔注入層や正孔輸送層と同様の手順で成膜することができる。その場合、電子輸送層を成膜するための第７の基板、電子注入層を成膜するための第８の基板をそれぞれ用意すればよい。また、発光色に合わせて電子輸送層や電子注入層の膜厚を異ならせ、効率よく各色の発光色を取り出す発光装置としてもよい。
【００９５】
また、ここでは第１の電極と第２の電極の間に設けるＥＬ層を５層、即ち、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の積層とする例を示したが、特に限定されず、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の積層としてもよく、実施者が発光材料や発光効率などを考慮して適宜設計すればよい。
【００９６】
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を低減し、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。
【００９７】
また、本発明では、成膜用基板に形成される材料層の膜厚を液滴吐出装置または隔壁により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。
【００９８】
こうして得られる発光素子の積層構造の一例を図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す。
【００９９】
図６（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。
【０１００】
また、図６（Ｂ）に示す発光素子は、図６（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６（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。
【０１０１】
図６に示す基板９０１は、図４及び図５の第２の基板１３７に相当する。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、液滴吐出装置を用いて成膜用基板の材料層を形成し、レーザを照射する成膜方法を適用して形成することができる。
【０１０８】
例えば、図６（Ａ）に示す発光素子を形成する場合、ＥＬ層９０３を形成する材料を含む溶液を調整し、液滴吐出装置を用いて成膜用基板の材料層を形成し、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６（Ａ）に示す発光素子を得ることができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
発光層９１３に用いるホスト材料としては、例えばビス（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）、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）、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）などが挙げられる。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
また、図６（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、発光層９１３、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、レーザ光を照射して基板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６（Ｂ）に示す発光素子を得ることができる。
【０１１８】
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によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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、成膜用基板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積層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。このような積層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。例えば、液滴吐出装置を用いて正孔輸送性の高い物質を含む層を形成した後、さらにその上に蒸着法により金属酸化物を含む層を積層して成膜用基板を用意し、レーザ光を照射することで、被成膜基板に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。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、これら両方を含む溶液を調整することが困難である。よって、従来の湿式法を用いて直接形成することは困難であった。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
なお、図６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。
【０１３６】
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ることもでき、他の成膜方法と組み合わせてもよい。また、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。例えば、組み合わせることができる乾式法としては、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、組み合わせることができる湿式法としては、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、又は印刷法などが挙げられる。
【０１３７】
また、本実施の形態では、赤色の発光層、緑色の発光層、青色の発光層の３色を用いてフルカラーの発光装置を一例としたが、特に限定されず、白色の発光層をさらに設けてもよいし、４色以上の発光層を用いる発光装置としてもよい。
【０１３８】
また、本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１３９】
（実施の形態３）
本実施の形態では、成膜用基板の使用枚数を低減する方法を図７に示す。
【０１４０】
実施の形態２では、赤色用の成膜用基板、緑色用の成膜基板、青色用の成膜基板の３枚を用いた例を示したが、本実施の形態では、複数のヘッドを有し、それぞれのヘッドのノズルから異なる材料を吐出できる液滴吐出装置を用いる例を図７に示す。
【０１４１】
実施の形態２とは成膜用基板の作製方法が異なるのみであるので、同じ部分には同じ符号を用いて簡略に説明することとする。
【０１４２】
実施の形態２と同様に、正孔注入層１４１を形成するための成膜用基板である第１の基板と、正孔輸送層１４５を形成するための成膜用基板である第３の基板とを用意して、順次第２の基板１３７と位置合わせを行って対向して配置し、レーザ光の走査を行って第２の基板１３７に成膜を行う。
【０１４３】
図７（Ａ）に示すように、第４の基板７０４に光吸収層７０２、及び隔壁７０１を設け、光吸収層７０２と重なる位置に液滴吐出装置を用いて液滴を滴下する。
【０１４４】
第４の基板７０４と第２の基板１３７を同じ基板サイズの基板を用い、第１の電極１３８と同じフォトマスクを用いて光吸収層７０２を形成し、絶縁物１３９と同じフォトマスクを用いて隔壁７０１を形成すれば、位置合わせが正確に行えるため、成膜位置精度を向上することができ、さらにフォトマスクの作製に要する製造コストを低減することができる。
【０１４５】
液滴吐出装置は、３つのヘッドを有し、それぞれヘッドのノズル、即ち第１のノズル７１３Ｒ、第２のノズル７１３Ｇ、及び第３のノズル７１３Ｂから液滴を吐出する。第１のノズル７１３Ｒからは赤色の発光層を形成するための第１の液滴７１２Ｒが吐出される。また、第２のノズル７１３Ｇからは緑色系の発光層を形成するための第２の液滴７１２Ｇが吐出される。また、第３のノズル７１３Ｂからは青色系の発光層を形成するための第３の液滴７１２Ｂが吐出される。隔壁７０１に囲まれた領域のそれぞれに第１の材料層７０３Ｒ、第２の材料層７０３Ｇ、第３の材料層７０３Ｂが形成される。
【０１４６】
必要であれば、液滴の吐出後は、乾燥または焼成のための加熱処理を行う。
【０１４７】
次に、図７（Ｂ）に示すように、第４の基板７０４の一方の面であって、光吸収層７０２、第１の材料層７０３Ｒ、第２の材料層７０３Ｇ、及び第３の材料層７０３Ｂ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１３７を配置する。そして、第４の基板７０４と第２の基板１３７とを位置合わせを行い、互いに近づけて対向させる。
【０１４８】
次に、減圧下で図７（Ｃ）に示すように第４の基板７０４の裏面（光吸収層７０２、第１の材料層７０３Ｒ、第２の材料層７０３Ｇ、及び第３の材料層７０３Ｂが形成されていない面）側からレーザ光７１０を照射する。このとき、第４の基板７０４上に形成された光吸収層７０２に照射された光は吸収される。そして、光吸収層７０２が吸収した光を熱に変換し、その熱を、それぞれの光吸収層７０２に接する領域の第１の材料層７０３Ｒ、第２の材料層７０３Ｇ、及び第３の材料層７０３Ｂに与えることにより、第２の基板１３７に形成された第１の電極１３８と重なる位置に成膜する。１回のレーザ光の走査により、第２の基板１３７に発光素子の赤色の発光層１４６、緑色の発光層１４７、及び青色の発光層１４８が形成される。
【０１４９】
以降の工程は、実施の形態２と同じであるため、ここでは詳細な説明を省略する。本実施の形態では２枚の成膜用基板を削減できるため、実施の形態２の一例では成膜用基板を７枚用いる例を示したのに対し、成膜用基板を５枚にすることができる。
【０１５０】
勿論、実施の形態２と同じく、ＥＬ層の形成方法としては、本実施の形態１または実施の形態２で示した成膜方法を用いることができ、他の成膜方法と組み合わせてもよい。また、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。例えば、組み合わせることができる乾式法としては、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、組み合わせることができる湿式法としては、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、又は印刷法などが挙げられる。
【０１５１】
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。
【実施例１】
【０１５２】
本実施例では、発光装置を全自動で製造する製造装置を用いて発光装置の作製例を示す。
【０１５３】
図８は、製造装置の上面図を示す一例である。
【０１５４】
図８に示す製造装置は、第１の搬送室５８２と、第２の搬送室５５２とを有し、これらの搬送室を第１の受渡室５５１を介して連結させている。さらに、第３の搬送室５０２を有し、第２の搬送室５５２と第２の受渡室５０１を介して連結させている。さらに、封止室５０４を有し、第３の搬送室５０２と第３の受渡室５０３を介して連結させている。
【０１５５】
第２の搬送室５５２、第３の搬送室５０２、及び封止室５０４は、水分などが混入しないように、真空排気処理室と連結させ、真空排気して真空にすることも、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にすることもできる。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を用いる。これにより各室と連結された搬送室の到達真空度を１０−３〜１０−６Ｐａ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。
【０１５６】
まず、成膜用基板である第１の基板１０１を第１のカセット室５７１、第２のカセット室５７２、或いは第３のカセット室５７３にセットする。成膜用基板に成膜しようとする膜に合わせて、これら３つのカセット室の一を選択する。なお、第１の基板１０１には予めフォトリソグラフィ技術などを用いて選択的に形成された光吸収層１０２が形成されている。
【０１５７】
実施の形態１に示すように液滴吐出装置を用いて第１の基板１０１に材料層を選択的に形成する場合には、第１のカセット室５７１にフェイスアップ方式でセットし、第１のカセット室５７１に設けられた搬送ユニット５２４を用いて、液滴吐出装置を有する処理室５７４に搬送し、液滴吐出を行う。なお、搬送ユニット５２４は、基板の表裏を反転させることができ、処理室５７４に反転させて搬入することができるため、第１の基板１０１の光吸収層へのゴミ付着を防止するのであれば、フェイスダウン方式で第１のカセット室５７１にセットしてもよい。
【０１５８】
処理室５７４は、複数のノズルが一軸方向に配列されたヘッドを具備する液滴吐出手段５８３、該液滴吐出手段５８３を制御する制御部、基板を固定しＸＹθ方向に移動するステージ５８０、液滴吐出手段５８３に組成物を供給するためのインクボトル５８１等が設けられている。
【０１５９】
液滴吐出を行った第１の基板は、処理室５７４に連結された第１の搬送室５８２の搬送ユニット５２２によって、ベーク室５７６に搬送し、乾燥または焼成を行う。なお、ベーク室５７６は複数の基板を加熱でき、また第１の基板をストックしておくストック室としても機能させることができる。
【０１６０】
また、スピンコート法やスプレー法などを用いたコーティング装置を用いて第１の基板１０１に材料層を基板全面に形成する場合には、第２のカセット室５７２にフェイスアップ方式でセットし、コーティング装置を有する処理室５７５に設けられた搬送ユニット５２３を用いて、処理室５７５に搬送し、塗布を行う。なお、搬送ユニット５２３も、基板の表裏を反転させることができ、ステージ５７８に反転させて載置することができるため、第１の基板１０１の光吸収層へのゴミ付着を防止するのであれば、フェイスダウン方式で第２のカセット室５７２にセットしてもよい。
【０１６１】
処理室５７５は、材料液を滴下するノズルと、基板を固定して回転するステージ５７８、該ステージの回転数を制御する制御部、コーティングを終えた基板を載置する台５７９、ノズルに材料液を供給するためのタンク等が設けられている。
【０１６２】
塗布を行った第１の基板は、処理室５７５に連結された第１の搬送室５８２の搬送ユニット５２２によって、ベーク室５７６に搬送し、乾燥または焼成を行う。
【０１６３】
また、抵抗加熱法を用いて材料層を第１の基板に形成する場合には、第３のカセット室５７３にフェイスダウン方式でセットし、第３のカセット室５７３に連結された第１の搬送室５８２の搬送ユニット５２２によって、第１の受渡室５５１に搬送する。さらに第１の受渡室５５１に連結された第２の搬送室５５２に設けられた搬送ユニット５２０によって、前処理室５５３に搬送し、基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空（５×１０−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０−４〜１０−６Ｐａ）で行う。そして、搬送ユニット５２０によって処理室５５５に搬送し、抵抗加熱法により蒸着を行う。
【０１６４】
処理室５５５は、室内において点線で示す軌道で蒸着源５５７を移動する手段と、基板を固定する手段と、膜厚モニタと、真空排気処理室等が設けられている。蒸着源５５７は複数のルツボがセットされており、ルツボに収納された蒸着材料が抵抗加熱法によって加熱される。処理室５５５においては、フェイスダウン方式でセットされた基板の下方で蒸着源を移動させることで蒸着を行う。また、蒸着マスクを用いて選択的に成膜を行う場合には、処理室５５４にストックされている蒸着マスクを処理室５５５に搬送し、基板と位置合わせを行って蒸着を行えばよい。
【０１６５】
第１のカセット室５７１、第２のカセット室５７２、或いは第３のカセット室５７３にセットし、適宜、処理室で材料層を形成した第１の基板１０１は、第３の搬送室５０２に搬送し、第３の搬送室５０２に設けられた搬送ユニット５２１により、材料層が設けられた面が上となる状態、即ちフェイスアップでレーザ光照射室５１５に搬送する。なお、第１の基板の材料層を蒸着法で成膜する場合、成膜後の段階ではフェイスダウンとなっているため、処理室５１８に設けた基板反転機構により基板の表裏を反転させた後、レーザ光照射室５１５に搬送する。
【０１６６】
処理室５１８は基板を反転させるだけでなく、基板を複数枚ストックする部屋としてもよい。また、搬送ユニット５２１が基板の表裏を反転させることができるのであれば、特に処理室５１８に基板反転機構を設けなくともよく、基板を複数枚ストックする部屋として用いればよい。
【０１６７】
また、被成膜基板となる第２の基板は、第４のカセット室５７０にフェイスダウンでセットし、第４のカセット室５７０に連結した第１の搬送室５８２の搬送ユニット５２２によって、第１の受渡室５５１に搬送する。さらに第１の受渡室５５１に連結された第２の搬送室５５２に設けられた搬送ユニット５２０によって、前処理室５５３に搬送し、第２の基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空で行う。特に第２の基板にＴＦＴを設ける場合、層間絶縁膜や隔壁の材料として有機樹脂膜を用いると、有機樹脂材料によっては水分を吸着しやすく、さらに脱ガスが発生する恐れがあるため、有機化合物を含む層を形成する前に１００℃〜２５０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃、例えば３０分以上の加熱を行った後、３０分の自然冷却を行って吸着水分を除去する真空加熱を行うことは有効である。
【０１６８】
パッシブマトリクス型の発光装置を作製する場合には、第２の基板には少なくともストライプ状の第１の電極を形成しておく。また、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合には、第２の基板には第１の電極と、該第１の電極と電気的に接続されたスイッチング素子、例えば非晶質半導体膜、多結晶半導体膜、微結晶半導体膜、単結晶半導体膜を活性層とする薄膜トランジスタを形成しておく。
【０１６９】
そして、被成膜基板となる第２の基板は、搬送ユニット５２０によって、第２の受渡室５０１に搬送し、さらに第２の受渡室５０１に連結された第３の搬送室５０２に設けられた搬送ユニット５２１により、第１の電極が設けられた面が下となる状態、即ちフェイスダウンでレーザ光照射室５１５に搬送する。
【０１７０】
レーザ光照射室５１５はレーザ光源から射出されたレーザ光をレーザ光照射室内部に導入するための窓１２０を下部に有している。
【０１７１】
第１の基板をレーザ光照射室５１５に搬送した後、被成膜基板となる第２の基板と対向させて位置合わせを行い、一対の基板保持手段５１６により基板の間隔ｄを一定に保持する。その後、一対の基板にレーザ光を照射し、レーザ光照射領域を相対的に移動させてレーザ光の走査を行う。
【０１７２】
ここで成膜時における窓１２０とレーザ発振装置８０３との位置関係を示す模式図を図９に示す。
【０１７３】
射出されるレーザ光はレーザ発振装置８０３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で光路が第１の基板１０１に対して垂直となる方向に曲げられる。その後、光透過する窓１２０及び第１の基板１０１にレーザビームを通過させて、レーザビームを光吸収層１０２に照射する。窓１２０をレーザビーム幅と同じまたはそれより小さいサイズとしてスリットとして機能させることもできる。
【０１７４】
レーザ発振装置８０３は、周波数１０ＭＨｚ以上、かつ、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光を射出する。周波数１０ＭＨｚ以上、かつ、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、レーザ照射前の光吸収層１０２と重なる材料層の領域サイズと、レーザ照射後の第２の基板に成膜される領域サイズをほぼ同じにすることができ、成膜パターン周縁に薄い膜が形成され、実施者が所望する成膜パターンよりも拡大することを低減することができる。成膜パターン周縁に薄い膜が形成されると成膜パターンの輪郭がぼけることとなり、パルス幅１００ｆｓ以上１０ｎｓ以下のレーザ光は、この輪郭のぼけを低減することができると言える。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。
【０１７５】
また、制御装置８１６は、一対の基板を移動させる一対の基板保持手段５１６も制御できるように動作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。
【０１７６】
レーザ光の走査が終わると、第１の基板１０１においては、光吸収層１０２と重なる材料層が消失し、対向して配置されていた第２の基板１０７に選択的に成膜が行われる。
【０１７７】
レーザ光の走査を終えた第１の基板１０１は回収し、残存した材料層を除去すれば、再度使用することができる。レーザ光の走査を終えた第１の基板１０１は、レーザ照射後の第１の基板を洗浄するための洗浄室５７７に搬送し、残存した材料層を除去する。
【０１７８】
上述の手順で第２の基板１０７に選択的に材料層の単層を成膜できるが、積層成膜を行う場合には、予め、第３の基板を用意し、レーザ光の走査を終えた第１の基板１０１と交換して、レーザ光照射室５１５内で第２の基板１０７と対向させて位置合わせを行い、一対の基板保持手段５１６により基板の間隔を一定に保持する。その後、一対の基板にレーザ光を照射し、レーザ光照射領域を相対的に移動させて２回目のレーザ光の走査を行う。
【０１７９】
なお、第３の基板は、光吸収層が設けられており、第１の基板と同様に、第１のカセット室５７１、第２のカセット室５７２、或いは第３のカセット室５７３にセットし、適宜、処理室で２層目となる材料層を形成する。
【０１８０】
さらにレーザ光照射室５１５内で積層させる場合には、第２の基板をレーザ光照射室５１５から搬出させずに、第４の基板を搬入し、第２の基板と第４の基板とを対向させて位置合わせを行い、レーザ光を照射し、レーザ光照射領域を相対的に移動させて３回目のレーザ光の走査を行う。同様の手順で４層以上の積層を行うことができる。
【０１８１】
レーザ光照射室５１５を用いて成膜を行う場合には、第２の基板を搬入する前に予め、第１の基板、第３の基板、第４の基板などにそれぞれ材料層の形成を終えて、処理室５１８にストックしておき、レーザ光照射室５１５に第２の基板を搬入した後、成膜用基板を順次交換し、積層成膜を行うと作業効率よく工程を進めることができる。被成膜基板とは異なる基板に予め成膜した材料層をレーザ光で加熱する成膜方法は、成膜に必要な量を制限し、従来の抵抗加熱法よりも蒸発する材料の量を少なく抑えているため、成膜を行うレーザ光照射室５１５に複数の搬送ロボットや位置合わせ手段や基板移動手段などを設置することができる。また、被成膜基板とは異なる基板に予め成膜した材料層をレーザ光で加熱する成膜方法は、異なる発光層を同一の処理室（レーザ光照射室５１５）で成膜しても異なる発光材料が混ざることを防止することができる。
【０１８２】
また、発光素子を構成するＥＬ層として５層以上の全ての層をレーザ光照射室５１５を用いて成膜を行うことも可能であるが、少なくとも１層をレーザ光照射室５１５を用いて成膜を行えばよい。
【０１８３】
例えば、レーザ光照射室５１５を用いて第１の電極上に正孔注入層、正孔輸送層を積層形成した後、さらに赤色の発光層、及び緑色の発光層を選択的に成膜し、青色の発光層を処理室５１２内で基板を回転させる抵抗加熱法により成膜してもよい。青色の発光層を選択的に成膜する場合には、処理室５５４にストックされている蒸着マスクを処理室５１２に搬送し、第２の基板と位置合わせを行って蒸着を行えばよい。処理室５１２には、蒸着源と、基板回転手段と、蒸着マスクとの位置合わせ手段と、膜厚モニタ等が設けられている。
【０１８４】
また、電子輸送層または電子注入層を抵抗加熱法で形成する場合には、処理室５１３で成膜すればよい。処理室５１３は、室内において矢印で示す方向に第２の基板を移動させ、蒸着源５３７の上方を通過させる手段と、膜厚モニタと、真空排気処理室等が設けられている。蒸着源５３７は線状に長く、蒸着材料が抵抗加熱法によって加熱される。選択的に成膜を行う場合は、処理室５５４にストックされている蒸着マスクを処理室５１３に搬送し、第２の基板と位置合わせを行って固定し、第２の基板と蒸着マスクを移動させて蒸着を行えばよい。
【０１８５】
また、正孔注入層または正孔輸送層を抵抗加熱法で形成する場合には、処理室５５５で成膜すればよい。
【０１８６】
また、赤色の発光層を抵抗加熱法で形成する場合には、処理室５１１で成膜すればよい。また、緑色の発光層を抵抗加熱法で形成する場合には、処理室５５６で成膜すればよい。処理室５１１、５５６にはそれぞれ蒸着源と、基板回転手段と、膜厚モニタと、蒸着マスクとの位置合わせ手段と、真空排気処理室等が設けられている。なお、本実施例では、異なる発光色の発光層を処理室５５６、５１１、５１２でそれぞれ成膜する例を示したが特に限定されず、例えば、赤色発光層を処理室５５５や処理室５１３で成膜してもよく、実施者が適宜選択すればよい。勿論、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、または電子注入層を処理室５５６や処理室５１１や処理室５１２で成膜してもよい。
【０１８７】
また、第４のカセット室５７０に第２の基板をセットした後、他の処理室に搬入することなく第２の搬送室５５２に搬送する例を示したが、第２の搬送室５５２に搬送する前に第２の基板に処理室５７５や処理室５７４で成膜を行った後、レーザ光照射室５１５に搬送し、積層を行ってもよい。その場合、第１の電極上に正孔注入層として、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）等の高分子等を用いることができる。また、正孔注入層に用いる正孔輸送性の高い物質としては、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。
【０１８８】
また、スピンコート法によりＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを成膜した場合、全面に成膜されるため、第２の基板の端面や周縁部、端子部、陰極（第２の電極）と下部配線との接続領域などは選択的に除去することが好ましく、前処理室５５３でマスクを使用してＯ２アッシングなどにより選択的に除去することが好ましい。前処理室５５３にプラズマ発生手段を設け、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、および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。マスクを使用することによって不要な部分だけ選択的に除去することができる。また、陽極（第１の電極）表面処理として紫外線照射が行えるように前処理室５５３にＵＶ照射機構を備えてもよい。このように、前処理室５５３は、真空加熱だけでなく、他の処理、例えばプラズマ処理やＵＶ照射処理を行える処理室とすることが好ましい。
【０１８９】
上述した成膜手順のいずれか一により、第２の基板へのＥＬ層の成膜を終了させた後、発光素子の第２の電極となる電極を形成する。なお、第２の電極は、スパッタ法または電子ビーム法などを用いて成膜を行う。スパッタ法を用いる場合、処理室５１４にはプラズマ発生手段を設け、スパッタリングターゲットと、材料ガスを導入する手段を設ける。スパッタ法または電子ビーム法はフェイスダウン方式で成膜を行うため、レーザ光照射室５１５や抵抗加熱法を用いる処理室からスムーズに第２の基板を搬送することができる。
【０１９０】
また、第２の電極を形成した後、搬送ユニット５２１を用いてゲート弁５４０を介し第３の受渡室５０３へ搬入し、さらにゲート弁５４１を介して封止室５０４に搬送する。封止室５０４で封止を終えた基板は、ゲート弁５４２を介してアンロード室５０５に搬送され、製造装置外に取り出すことができる。以上の手順で発光ダイオード（ＥＬ素子とも呼ぶ）を作製することができる。
【０１９１】
なお、図８に示す製造装置において、減圧下とする各処理室または各搬送室にはそれぞれゲート弁５３０〜５３５、５３８、５６０〜５６６が設けられている。
【０１９２】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、または実施の形態３のいずれとも組み合わせることが可能である。本実施例に示す製造装置を用いることで、発光素子の最適化を図ることができる。
【実施例２】
【０１９３】
本実施例では、図８の製造装置を用いて形成されたアクティブマトリクス型の発光装置について図１０を用いて説明する。なお、図１０（Ａ）は発光装置を示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１７０１は駆動回路部（ソース側駆動回路）、１７０２は画素部、１７０３は駆動回路部（ゲート側駆動回路）である。また、１７０４は封止基板、１７０５はシール材であり、シール材１７０５で囲まれた内側である１７０７は、空間になっている。
【０１９４】
なお、１７０８はソース側駆動回路１７０１及びゲート側駆動回路１７０３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）１７０９からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。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。
【０１９５】
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１７１０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、駆動回路部であるソース側駆動回路１７０１と、画素部１７０２が示されている。
【０１９６】
なお、ソース側駆動回路１７０１はｎチャネル型ＴＦＴ１７２３とｐチャネル型ＴＦＴ１７２４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回路は、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
【０１９７】
また、画素部１７０２はスイッチング用ＴＦＴ１７１１と、電流制御用ＴＦＴ１７１２とそのドレインに電気的に接続された陽極１７１３とを含む複数の画素により形成される。なお、陽極１７１３の端部を覆って絶縁物１７１４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膜を用いることにより形成する。
【０１９８】
また、膜被覆性を良好なものとするため、絶縁物１７１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物１７１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物１７１４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１７１４として、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光の照射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、酸化珪素、酸窒化珪素等、の両者を使用することができる。
【０１９９】
陽極１７１３上には、発光素子１７１５および陰極１７１６がそれぞれ形成されている。ここで、陽極１７１３に用いる材料としては、仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、インジウムスズ酸化物膜、シリコンを含むインジウムスズ酸化物膜、インジウム亜鉛酸化物膜、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、亜鉛膜、白金膜などの単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造等を用いることができる。また、陽極１７１３をインジウムスズ酸化物膜とし、陽極１７１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１７１２の配線を、窒化チタン、アルミニウムを主成分とする膜との積層構造、または窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層構造とすると、配線としての抵抗も低く、インジウムスズ酸化物膜との良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極１７１３を陽極として機能させることができる。
【０２００】
また、発光素子１７１５は、陽極１７１３と有機化合物を含む層１７００と陰極１７１６とを積層した構成であり、具体的には、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、または電子注入層を適宜、積層する。実施の形態に示す被成膜基板とは異なる基板に予め成膜した材料層をレーザ光で加熱する成膜方法を用いて形成すればよい。
【０２０１】
さらに、陰極１７１６に用いる材料としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、フッ化カルシウム、または窒化カルシウム）を用いればよいが、これらに限定されることはなく、適切な電子注入材料を選択することにより、多様な導電膜を適用することができる。なお、発光素子１７１５からの発光を陰極１７１６を透過させる場合には、陰極１７１６として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜である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、酸化亜鉛等との積層を用いる手法がある。
【０２０２】
さらにシール材１７０５で封止基板１７０４を素子基板１７１０と貼り合わせることにより、素子基板１７１０、封止基板１７０４、およびシール材１７０５で囲まれた空間１７０７に発光素子１７１５が備えられた構造になっている。なお、空間１７０７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１７０５で充填される構成も含むものとする。
【０２０３】
なお、シール材１７０５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１７０４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。
【０２０４】
以上のようにして、図８に示す製造装置を用いて、発光素子を有する発光装置を得ることができる。
【０２０５】
さらに本実施例に示す発光装置は、必要に応じてカラーフィルター等の色度変換膜を用いてもよい。
【０２０６】
また、画素部１７０２に配置されるＴＦＴの活性層としては、非晶質半導体膜、結晶構造を含む半導体膜、非晶質構造を含む化合物半導体膜などを適宜用いることができる。さらにＴＦＴの活性層として、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいるセミアモルファス半導体膜（微結晶半導体膜、マイクロクリスタル半導体膜とも呼ばれる）も用いることができる。セミアモルファス半導体膜は、少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶粒を含んでおり、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ−１よりも低波数側にシフトしている。また、セミアモルファス半導体膜は、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、セミアモルファス半導体膜は、未結合手（ダングリングボンド）を終端させるため水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。セミアモルファス半導体膜の作製方法としては、材料ガス、例えばＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などをグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。これらの材料ガスをＨ２、又は、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。その希釈率は２〜１０００倍の範囲とする。圧力は０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとする。基板加熱温度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃とする。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０２０／ｃｍ３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９／ｃｍ３以下、好ましくは１×１０１９／ｃｍ３以下とする。なお、セミアモルファス半導体膜を活性層としたＴＦＴの電界効果移動度μは、１〜１０ｃｍ２／Ｖｓｅｃである。
【０２０７】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、または実施例１のいずれとも組み合わせることが可能である。例えば、実施の形態１に示す成膜方法は、従来よりも発光材料などの利用効率を上げることができるため、製造コストの低コスト化を図ることができる。
【０２０８】
また、本実施例ではアクティブマトリクス型の表示装置を例としたが、実施例１に示す製造装置を用いてパッシブマトリクス型の表示装置を作製することもできる。パッシブマトリクス型において、従来は隔壁を積層して設け、隔壁を複雑な形状、例えば逆テーパ形状とすることで全面に蒸着を行い、隔壁により蒸着膜を分離させることで選択的にＥＬ層を形成していたが、図１に示す成膜方法を用いれば、複雑な隔壁を形成することなく、選択的にＥＬ層を形成することができるため、有用である。
【実施例３】
【０２０９】
本実施例では、本発明の成膜方法を用いて形成された発光素子を有する発光装置を用いて完成させた様々な電気器具について、図１１を用いて説明する。
【０２１０】
本発明の成膜方法を用いて形成された電気器具として、テレビジョン、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）、照明器具などが挙げられる。これらの電気器具の具体例を図１１に示す。
【０２１１】
図１１（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、パーソナルコンピュータ用、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。本発明の成膜方法により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価な表示装置を提供することができる。
【０２１２】
図１１（Ｂ）はノート型パーソナル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。本発明の成膜方法を用いて形成された発光素子を有す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。本発明の成膜方法により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価なノート型パーソナルコンピュータを提供することができる。
【０２１３】
図１１（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。本発明の成膜方法を用いて形成された発光素子を有す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。本発明の成膜方法により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価なビデオカメラを提供することができる。
【０２１４】
図１１（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。本発明の成膜方法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。本発明の成膜方法により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価な卓上照明器具を提供することができる。
【０２１５】
ここで、図１１（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。本発明の成膜方法を用いて形成された発光素子を有す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。本発明の成膜方法により大幅な製造コストの低減を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０２１６】
以上のようにして、本発明の成膜方法を用いて形成された発光素子を用いた電気器具や照明器具を得ることができる。本発明の成膜方法を用いて形成された発光素子を有する発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電気器具に適用することが可能である。
【０２１７】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施例１、または実施例２のいずれとも組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【０２１８】
１０１    第１の基板
１０２    光吸収層
１０３    材料層
１０６    開口部
１０７    第２の基板
１０８    第１の電極
１０９    絶縁物
１１０    光
１１１    ＥＬ層
１１２    液滴
１１３    材料層
１１４    ノズル
１１５    ＥＬ層
１２０    窓
１２７    被成膜基板
１２８    第１の電極
１２９    絶縁物
１３１    基板
１３２    光吸収層
１３３    材料層
１３４    第１の隔壁
１３６    開口部
１３７    第２の基板
１３８    第１の電極
１３９    絶縁物
１４０    光
１４１    正孔注入層
１４２    液滴
１４４    ノズル
１４５    正孔輸送層
１４６    赤色の発光層
１４７    緑色の発光層
１４８    青色の発光層
１５０    光
１５４    第４の基板
１５５    第５の基板
１５６    第６の基板
５０１    第２の受渡室
５０２    第３の搬送室
５０３    第３の受渡室
５０４    封止室
５０５    アンロード室
５１１    処理室
５１２    処理室
５１３    処理室
５１４    処理室
５１５    レーザ光照射室
５１６    基板保持手段
５１８    処理室
５２０    搬送ユニット
５２１    搬送ユニット
５２２    搬送ユニット
５２３    搬送ユニット
５２４    搬送ユニット
５３０〜５３５    ゲート弁
５３７    蒸着源
５３８    ゲート弁
５４０    ゲート弁
５４１    ゲート弁
５４２    ゲート弁
５５０    処理室
５５１    第１の受渡室
５５２    第２の搬送室
５５３    前処理室
５５４    処理室
５５５    処理室
５５６    処理室
５５７    蒸着源
５６０〜５６６    ゲート弁
５７０    第４のカセット室
５７１    第１のカセット室
５７２    第２のカセット室
５７３    第３のカセット室
５７４    処理室
５７５    処理室
５７６    ベーク室
５７７    洗浄室
５７８    ステージ
５７９    台
５８０    ステージ
５８１    インクボトル
５８２    第１の搬送室
５８３    液滴吐出手段
【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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