JP2001223077A - 成膜装置及びそれを用いた発光装置の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性の高いＥＬ素子を形成しうる成膜装置
を提供する。 【解決手段】 スピンコータ等の液相成膜室１０９の成
膜室内に周期表の１族または２族に属する元素からなる
酸化剤２０９を設けた酸化セル２０５が設けられてい
る。そして、酸化剤２０９が酸化されることによって雰
囲気中の酸素が消費され雰囲気中の酸素濃度を１ｐｐｂ
以下に低減できる。これにより殆ど無酸素状態でＥＬ素
子を形成することができ、ＥＬ素子の信頼性が大幅に向
上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陽極、陰極及びそ
れらの間にＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発
光性材料、特に発光性有機材料（以下、有機ＥＬ材料と
いう）を挟んだ構造でなるＥＬ素子の作製に用いる薄膜
形成装置及びそれを用いた発光装置の作製方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機ＥＬ材料のＥＬ現象を利用し
た自発光素子としてＥＬ素子を用いた表示装置（ＥＬ表
示装置）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置は自発光型
であるため、液晶表示装置のようなバックライトが不要
であり、さらに視野角が広いため、屋外で使用する携帯
型機器の表示部として有望視されている。

【０００３】ＥＬ表示装置にはパッシブ型（単純マトリ
クス型）とアクティブ型（アクティブマトリクス型）の
二種類があり、どちらも盛んに開発が行われている。特
に現在はアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が注目さ
れている。また、ＥＬ素子の発光層となるＥＬ材料は、
有機材料と無機材料があり、さらに有機材料は低分子系
（モノマー系）有機ＥＬ材料と高分子系（ポリマー系）
有機ＥＬ材料とに分けられる。両者ともに盛んに研究さ
れているが、低分子系有機ＥＬ材料よりも取り扱いが容
易で耐熱性の高いポリマー系有機ＥＬ材料が注目されて
いる。

【０００４】ところが、有機ＥＬ材料は酸化することで
容易に分子構造が変化してしまい、発光能力を失ってし
まう。即ち、有機ＥＬ材料からなる発光層が酸化するこ
とによってＥＬ素子が発光能力を失い劣化する。従っ
て、有機ＥＬ材料を成膜した後は、有機ＥＬ材料の酸化
を促進する酸素（Ｏ₂）を極力排除することが、信頼性
の高いＥＬ素子を形成するためには必要である。

【０００５】低分子系有機ＥＬ材料の場合、真空下での
蒸着法により成膜が行われるため素子中への酸素の混入
は殆ど問題とならない。また、有機ＥＬ材料を形成した
あとは、大気解放しないで密閉空間に封入してしまうた
め、成膜工程から一貫して外気（大気）に触れさせるこ
となくＥＬ素子を完成させることができる。

【０００６】ところが、高分子系有機ＥＬ材料の場合、
真空中での成膜が困難であるため、窒素または希ガスと
いった不活性ガス中でインクジェット法、スピンコート
法または印刷法を用いて行われる。また、高分子系有機
ＥＬ材料は特に酸素に弱く、僅かな酸素の存在によって
容易に酸化し、劣化してしまう。不活性ガス中の酸素濃
度を１ｐｐｍ以下とすることでほぼ問題のないレベルに
まで劣化を抑制することは可能であるが、さらに長期の
信頼性を確保するには問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
鑑みてなされたものであり、発光生材料を用いた発光装
置の信頼性をさらに高めるための方法を提供することを
課題とする。また、そのような信頼性の高い発光装置を
形成するための成膜装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、ＥＬ材料
（特に有機ＥＬ材料）を成膜するに先だって、成膜室の
内部で周期表の１族または２族に属する元素（アルカリ
金属元素またはアルカリ土類金属元素）を酸化させ、成
膜室の内部の酸素を除去することを特徴とする。即ち、
アルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素の非常に
酸化し易い性質を利用し、化学的に酸素を除去する（ゲ
ッタリングする）ことを特徴とする。

【０００９】具体的には、成膜室の内部に設けられた酸
化用セルに周期表の１族または２族に属する元素を設置
し、前記酸化用セルにて周期表の１族または２族に属す
る元素を酸化させる。このとき、室温で酸化しない元素
を用いる場合は酸化用セルを加熱すれば良い。また、室
温で酸化する元素を用いる場合はアルコールで保存した
りして酸素の供給を絶ったまま酸化用セル内に密閉し、
成膜室に搬入してから酸化させる。

【００１０】本発明を実施した場合、周期表の１族また
は２族に属する元素が酸化している間、成膜室の内部に
存在する酸素は周期表の１族または２族に属する元素と
の酸化反応により消費される。即ち、周期表の１族また
は２族に属する元素が酸素をゲッタリングすると考えて
も良い。

【００１１】本発明は、特に高分子系有機ＥＬ材料を液
相法（インクジェット法、スピンコート法、印刷法また
はディスペンス法）により成膜する際の前処理として実
施することが有効であるが、低分子系有機ＥＬ材料を気
相法（蒸着法またはスパッタ法）により成膜する際の前
処理として行うことも可能である。

【００１２】以上のように、ＥＬ材料を成膜する前処理
として、成膜室内において周期表の１族または２族に属
する元素と酸素との酸化反応を利用する。これにより成
膜室内の酸素濃度を１ｐｐｂ以下（好ましくは０．１ｐ
ｐｂ以下）にすることが可能となる。その結果、酸素濃
度が１ｐｐｂ以下（好ましくは０．１ｐｐｂ以下）の不
活性雰囲気でＥＬ材料を成膜することが可能となる。即
ち、無酸素に近い状態でＥＬ素子を形成することが可能
となり、従来以上に信頼性の高いＥＬ表示装置が得られ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の成膜装置について図１、
図２を用いて説明する。図１において、１０１は搬送室
（Ａ）であり、搬送室（Ａ）１０１には搬送機構（Ａ）
１０２が備えられ、基板１０３の搬送が行われる。搬送
室（Ａ）１０１は減圧雰囲気にされており、各処理室と
はゲートによって遮断されている。各処理室への基板の
受け渡しは、ゲートを開けた際に搬送機構（Ａ）１０２
によって行われる。また、搬送室（Ａ）１０１を減圧す
るには、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、
ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプなどの排気ポ
ンプを用いることが可能であるが、水分の除去に効果的
なクライオポンプが好ましい。

【００１４】図１の成膜装置では、搬送室（Ａ）１０１
の側面に排気ポート１０４が設けられ、その下に排気ポ
ンプが設置される。このような構造とすると排気ポンプ
のメンテナンスが容易になるという利点がある。

【００１５】以下に、各処理室についての説明を行う。
なお、搬送室（Ａ）１０１は減圧雰囲気となるので、搬
送室（Ａ）１０１に直接的に連結された処理室には全て
排気ポンプ（図示せず）が備えられている。排気ポンプ
としては上述の油回転ポンプ、メカニカルブースターポ
ンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプが用い
られる。

【００１６】まず、１０５は基板のセッティング（設
置）を行うストック室であり、ロードロック室とも呼ば
れる。ストック室１０５はゲート１００aにより搬送室
（Ａ）１０１と遮断され、ここに基板１０３をセットし
たキャリア（図示せず）が配置される。なお、ストック
室１０５は基板搬入用と基板搬出用とで部屋が区別され
ていても良い。また、ストック室１０５は上述の排気ポ
ンプと高純度の窒素ガスまたは希ガスを導入するための
パージラインを備えている。

【００１７】また、本実施例では基板１０３を、素子形
成面を下向きにしてキャリアにセットする。これは後に
気相成膜（スパッタまたは蒸着による成膜）を行う際
に、フェイスダウン方式（デポアップ方式ともいう）を
行いやすくするためである。フェイスダウン方式とは、
基板の素子形成面が下を向いた状態で成膜する方式をい
い、この方式によればゴミの付着などを抑えることがで
きる。

【００１８】次に、１０６は搬送室（Ｂ）であり、スト
ック室１０５とはゲート１００bを介して連結され、搬
送機構（Ｂ）１０７を備えている。また、１０８は焼成
室（ベーク室）であり、ゲート１００cを介して搬送室
（Ｂ）１０６と連結している。なお、焼成室１０８は基
板の面の上下を反転させる機構を有する。即ち、フェイ
スダウン方式で搬送されてきた基板はここで一旦フェイ
スアップ方式に切り替わる。これは次の液相成膜室１０
９での処理がフェイスアップ方式で行えるようにするた
めである。また逆に、液相成膜室１０９で処理を終えた
基板は再び焼成室１０８に戻ってきて焼成され、再び上
下を反転させてフェイスダウン方式に切り替わり、スト
ック室１０５へ戻る。

【００１９】ところで液相成膜室１０９はゲート１００
dを介して搬送室（Ｂ）１０６と連結している。液相成
膜室１０９はＥＬ材料を含む溶液を基板上に塗布するこ
とでＥＬ材料を含む膜を形成する成膜室であり、本発明
では液相成膜室１０９で高分子系（ポリマー系）有機Ｅ
Ｌ材料を成膜する。なお、成膜されるＥＬ材料は、発光
層として用いるものだけでなく、電荷注入層または電荷
輸送層をも含む。また、公知の如何なる高分子系有機Ｅ
Ｌ材料を用いても良い。

【００２０】発光層となる代表的な有機ＥＬ材料として
は、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）誘導体、Ｐ
ＶＫ（ポリビニルカルバゾール）誘導体またはポリフル
オレン誘導体が挙げられる。これはπ共役ポリマーとも
呼ばれる。また、電荷注入層としては、ＰＥＤＯＴ（ポ
リチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）が挙げ
られる。

【００２１】ここで液相成膜室１０９の詳細な説明を、
図２を用いて行う。なお、本実施形態では液相成膜室１
０９としてスピンコータ室を用いた例を示す。但し、ス
ピンコータに限定する必要はなく、液相成膜室はディス
ペンサー、印刷またはインクジェットを用いた成膜室で
あっても構わない。

【００２２】図２（Ａ）は液相成膜室１０９を上面から
見た図である。２０１は塗布カップであり、その中心に
チャック２０２が設けられ、搬送されてきた基板２０３
はチャック２０２に支持される。また、２０４は塗布ノ
ズルであり、先端部から有機ＥＬ材料が吐出される。

【００２３】さらに、本発明では液相成膜室１０９に酸
化セル（酸化室）２０５が設けられている。本発明で
は、この酸化セル２０５内で周期表の１族または２族に
属する元素からなる固体（以下、酸化剤という）を酸化
（燃焼）させ、液相成膜室１０９の内部の酸素をゲッタ
リング（捕獲）する。このとき、ゲート１００dを閉め
ておけば液相成膜室１０９は密閉空間となるため、効率
良く酸素をゲッタリングすることができる。

【００２４】また、図２（Ｂ）は液相成膜室１０９を、
図２（Ａ）のＡ−Ａ’で切断した断面を見た図である。
チャック２０２は回転軸２０６に連結しており、回転軸
２０６は軸受けとなる制御機構２０７によって駆動され
る。また、酸化セル２０５の下にはヒータ２０８が設置
され、酸化セル２０５内に設けられた酸化剤２０９は、
ヒータ２０８によって加熱されて酸化する。なお、酸化
セル２０５自体に電流を流して抵抗加熱により酸化剤２
０９を酸化させても良い。

【００２５】また、酸化セル２０５の入り口に密閉可能
な蓋を設け、その蓋を開閉することで酸化剤２０９の酸
化する時間を調節することもできる。このような方式は
室温で自然発火するような元素（代表的にはナトリウ
ム）を用いる場合に有効な手法である。即ち、有機ＥＬ
材料を成膜する前に所定の時間だけ酸化剤２０９を酸化
させ、蓋を閉めて酸化セル２０５を密閉して酸素の供給
を断つことで酸化を強制的に終了させる。そして、再び
基板が搬送されてきたら蓋を開け、酸化剤２０９を酸化
させる。この繰り返しにより複数枚の基板を酸化剤の交
換なしで処理することが可能となり、製造スループット
を向上させることができる。

【００２６】以上のように、図１に示した成膜装置は液
相成膜室１０９に酸化セル２０５が備えられており、防
塵板２１０で液相成膜室１０９を密閉空間とすることが
できる。そのため、酸化セル２０５内で周期表の１族ま
たは２族に属する元素を酸化させることで容易に成膜雰
囲気中の酸素を除去することができる。即ち、酸素濃度
が１ｐｐｂ以下（好ましくは０．１ｐｐｂ以下）の不活
性雰囲気中で有機ＥＬ材料を成膜することが可能とな
る。

【００２７】また、このような不活性雰囲気を与圧（好
ましくは２〜３気圧）としておくことで液相成膜室１０
９内の圧力を高め、酸素の混入を極力防ぐ手段をとって
も良い。

【００２８】次に、１１０で示されるのはＥＬ素子の画
素電極となる陰極もしくは陽極の表面を処理する処理室
（以下、前処理室という）であり、前処理室１１０はゲ
ート１００eにより搬送室（Ａ）１０１と遮断される。
前処理室はＥＬ素子の作製プロセスによって様々に変え
ることができるが、本実施例では画素電極の表面に紫外
光を照射しつつ１００〜１２０℃で加熱できるようにす
る。このような前処理は、ＥＬ素子の陽極表面を処理す
る際に有効である。

【００２９】次に、１１１は蒸着法またはスパッタ法に
より導電膜または有機ＥＬ材料を形成するための気相成
膜室であり、ゲート１００fを介して搬送室（Ａ）１０
１に連結される。本実施形態では気相成膜室１１１とし
て蒸着室を設けており、内部に複数の蒸着源を設置でき
る。また、抵抗加熱または電子ビームにより蒸着源を蒸
発させ、成膜を行うことができる。

【００３０】この気相成膜室１１１で形成される導電膜
はＥＬ素子の陰極側の電極として設けられる導電膜であ
り、仕事関数の小さい金属、代表的には周期表の１族も
しくは２族に属する元素（代表的にはリチウム、マグネ
シウム、セシウム、カルシウム、カリウム、バリウム、
ナトリウムもしくはベリリウム）またはそれらに近い仕
事関数をもつ金属を蒸着できる。また、低抵抗な導電膜
としてアルミニウム、銅もしくは銀を蒸着することもで
きる。さらに、透明導電膜として酸化インジウムと酸化
スズとの化合物からなる導電膜や酸化インジウムと酸化
亜鉛との化合物からなる導電膜を蒸着法により形成する
ことも可能である。

【００３１】また、気相成膜室１１１では公知のあらゆ
るＥＬ材料（特に低分子系有機ＥＬ材料）を形成するこ
とが可能である。発光層の代表例としてはＡｌｑ₃（ト
リス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）もしくはＤ
ＳＡ（ジスチルアリーレン誘導体）があり、電荷注入層
の代表例としてはＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、Ｌｉ
Ｆ（フッ化リチウム）もしくはａｃａｃＫ（カリウムア
セチルアセトネート）があり、電荷輸送層の代表例とし
てはＴＰＤ（トリフェニルアミン誘導体）もしくはＮＰ
Ｄ（アントラセン誘導体）が挙げられる。

【００３２】また、上記ＥＬ材料と蛍光物質（代表的に
は、クマリン６、ルブレン、ナイルレッド、ＤＣＭ、キ
ナクリドン等）とを共蒸着することも可能である。蛍光
物質としては公知の如何なる材料を用いても良い。ま
た、ＥＬ材料と周期表の１族または２族に属する元素と
を共蒸着して発光層の一部に電荷輸送層または電荷注入
層としての役割をもたせることも可能である。なお、共
蒸着とは、同時に蒸着源を加熱し、成膜段階で異なる物
質を混合する蒸着法をいう。

【００３３】いずれにしてもゲート１００fによって搬
送室（Ａ）１０１と遮断され、真空下で有機ＥＬ材料ま
たは導電膜の成膜が行われる。なお、成膜はフェイスダ
ウン方式（デポアップ方式）で行われる。

【００３４】次に、１１２は封止室（封入室またはグロ
ーブボックスともいう）であり、ゲート１００gを介し
て搬送室（Ａ）１０１に連結されている。封止室１１２
では、最終的にＥＬ素子を密閉空間に封入するための処
理が行われる。この処理は形成されたＥＬ素子を酸素や
水分から保護するための処理であり、シーリング材で機
械的に封入する、又は熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化
性樹脂で封入するといった手段を用いる。

【００３５】シーリング材としては、ガラス、セラミッ
クス、金属などの材料を用いることができるが、シーリ
ング材側に光を出射する場合は透光性でなければならな
い。また、シーリング材と上記ＥＬ素子が形成された基
板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂を用いて貼り
合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を
硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸
化バリウム等の乾燥剤を設けることも有効である。

【００３６】また、シーリング材とＥＬ素子の形成され
た基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹
脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹
脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウム等の乾
燥剤を添加しておくことは有効である。

【００３７】図１に示した成膜装置では、封止室１１２
の内部に紫外光を照射するための機構（以下、紫外光照
射機構という）１１３が設けられており、この紫外光照
射機構１１３から発した紫外光によって紫外光硬化性樹
脂を硬化させる構成となっている。なお、封止室１１２
内の作業は、グローブを用いた手作業であっても構わな
いが、コンピュータ制御により機械的に行われるような
構造となっていることが好ましい。シーリング材を用い
る場合には、液晶のセル組み工程で用いられるようなシ
ール剤（ここでは熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹
脂）を塗布する機構と、基板を貼り合わせる機構と、シ
ール剤を硬化させる機構とが組み込まれていることが好
ましい。

【００３８】また、封止室１１２の内部は排気ポンプを
取り付けることで減圧することも可能である。上記封入
工程をロボット操作で機械的に行う場合には、減圧下で
行うことで酸素や水分の混入を防ぐことができる。ま
た、逆に封止室１１２の内部を与圧とすることも可能で
ある。この場合、高純度な窒素ガスや希ガスでパージし
つつ与圧とし、外気から酸素等が侵入することを防ぐ。

【００３９】次に、封止室１１２には受渡室（パスボッ
クス）１１４が連結される。受渡室１１４には搬送機構
（Ｃ）１１５が設けられ、封止室１１２でＥＬ素子の封
入が完了した基板を受渡室１１４へと搬送する。受渡室
１１４も排気ポンプを取り付けることで減圧することが
可能である。この受渡室１１４は封止室１１２を直接外
気に晒さないようにするための設備であり、ここから基
板を取り出す。

【００４０】以上のように、図１に示した成膜装置を用
いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外
気に晒さずに済む。さらに、液相成膜室１０９では、酸
素濃度が１ｐｐｂ以下の不活性雰囲気にて有機ＥＬ材料
の成膜を行うため、殆ど酸素のない状態での成膜が可能
となる。以上のことから従来以上に信頼性の高いＥＬ表
示装置を作製することが可能となる。

【００４１】

【実施例】〔実施例１〕本実施例では、図１に示した液
相成膜室１０９とは異なる構造の液相成膜室を設けた例
について図３を用いて説明する。図３（Ａ）は液相成膜
室３０１の上面図であり、塗布カップ２０１、チャック
２０２、基板２０３及び塗布ノズル２０４は図２と同様
である。図３に示した成膜装置の特徴は、図２の酸化セ
ル２０５の代わりに酸化炉３０２を成膜装置の外部に設
け、配管３０３により液相成膜室３０１と酸化炉３０２
とを連結している点にある。

【００４２】即ち、図３（Ｂ）に示すように防塵フード
３１０の一部に配管３０３の一方の口（吸気口）が取り
付けられ、配管３０３のもう一方の口（排気口）が酸化
炉３０２に取り付けられている。

【００４３】また、図３（Ｃ）に示すように酸化炉３０
２は酸化セル３０４、ヒータ３０５を有し、酸化セル３
０４の内部には周期表の１族または２族に属する元素か
らなる酸化剤３０６が設置される。また、本実施例では
酸化セル３０４への酸素の供給を遮断するシャッタ３０
７も設けられている。

【００４４】本実施例では、酸化炉３０２の内部で酸化
剤３０６が酸化（燃焼）する。そのとき、消費された酸
素は配管３０３を通じて液相成膜室３０１から供給さ
れ、その結果、液相成膜室３０１の内部の酸素濃度が減
少する。図１の成膜装置と根本的に異なる点は、成膜装
置の近くに熱源を備えなくて済む点が挙げられる。液相
成膜室３０１で成膜される高分子系有機ＥＬ材料は有機
溶媒に溶かして塗布されるため、熱源が遠い方が管理は
容易である。

【００４５】なお、本実施例の液相成膜室３０１は図１
に示した成膜装置の成膜室の一つとして用いることが可
能である。

【００４６】〔実施例２〕本実施例では、図１の成膜装
置において液相成膜室として赤色、緑色及び青色の発光
層をストライプ状に形成する液相成膜室を設けた例を示
す。本実施例の液相成膜室について図４を用いて説明す
る。

【００４７】図４（Ａ）は本実施例の液相成膜室４００
を側面からみた外観図であり、図４（Ｂ）は前面からみ
た外観図である。図４（Ａ）において、４０１は支持
台、４０２は搬送ステージであり、その上に基板４０３
が固定される。搬送ステージ４０２はＸ方向（横方向）
またはＹ方向（縦方向）に移動が可能である。

【００４８】支持台４０１には支持柱４０４、ホルダー
４０５が取り付けられ、搬送ステージ４０２の上方に塗
布ユニット４０６が設置される。塗布ユニット４０６は
有機ＥＬ材料を含む溶液を基板上に塗布するための機構
を備えた装置であり、ヘッド部４０７に圧縮ガス（加圧
された不活性ガス）を送ったり、有機ＥＬ材料を含む溶
液を供給する装置である。このとき、塗布ユニット４０
６にはサックバック機構（サックバックバルブまたはエ
アオペレーションバルブを備えた機構）を設けることが
好ましい。サックバック機構とは、ダイヤフラムゲージ
等を用いた容積変化を利用して配管内の圧力を下げるこ
とにより、配管等のノズル口に溜まった液滴をノズル内
に引き込むための機構である。

【００４９】また、上記塗布ユニット等は支持台４０１
に取り付けられた防塵フード４０８に覆われている。防
塵フード４０８には基板を搬送するための入り口が設け
られているが、その部分にはゲートが設けられ、支持台
４０１と防塵フード４０８とで密閉空間が形成される。

【００５０】そして、支持台４０１には酸化セル４０
９、ヒータ４１０及び酸化剤４１１が設けられ、有機Ｅ
Ｌ材料を成膜する前に酸化剤４１１の酸化が行われる。

【００５１】また、図４の液相成膜室４００ではヘッド
部４０７が固定され、基板４０３を載せた搬送ステージ
４０２がＸ方向またはＹ方向へと移動する。即ち、搬送
ステージが移動することにより相対的にヘッド部４０７
が基板４０３上を移動するような機構となっている。勿
論、ヘッド部４０７の方を移動させるような機構とする
ことも可能であるが、基板側を移動させた方が安定性は
良い。

【００５２】以上の構成の液相成膜室４００は、有機Ｅ
Ｌ材料（厳密には有機ＥＬ材料を溶媒に溶かした混合
物）の供給口となるノズルを備えたヘッド部４０７が基
板４０３上を移動することにより、基板の必要箇所へ有
機ＥＬ材料を塗布していく。ここでヘッド部４０７によ
り有機ＥＬ材料を塗布していく過程を以下に説明する。

【００５３】図５（Ａ）に示したのは、本発明を実施し
てπ共役系ポリマーでなる有機ＥＬ材料を成膜する様子
を模式的に示す図である。図５（Ａ）において、５１０
は基板であり、基板５１０上には画素部５１１、ソース
側駆動回路５１２、ゲート側駆動回路５１３がＴＦＴに
より形成されている。ソース側駆動回路５１２に接続さ
れた複数のソース配線とゲート側駆動回路５１３に接続
された複数のゲート配線とで囲まれた領域が画素であ
り、画素内にはＴＦＴと該ＴＦＴに電気的に接続された
ＥＬ素子が形成される。画素部５１１はこのような画素
がマトリクス状の配列されて形成されている。

【００５４】ここで５１４aは電圧を加えることで赤色
に発光する有機ＥＬ材料（以下、有機ＥＬ材料（Ｒ）と
いう）と溶媒との混合物（以下、塗布液（Ｒ）とい
う）、５１４bは電圧を加えることで緑色に発光する有
機ＥＬ材料（以下、有機ＥＬ材料（Ｇ）という）と溶媒
との混合物（以下、塗布液（Ｇ）という）、５１４cは
電圧を加えることで青色に発光する有機ＥＬ材料（以
下、有機ＥＬ材料（Ｂ）という）と溶媒との混合物（以
下、塗布液（Ｂ）という）である。

【００５５】なお、これらの有機ＥＬ材料はポリマー重
合したものを直接溶媒に溶かして塗布する方法と、モノ
マーを溶媒に溶かしたものを成膜した後に加熱重合させ
てポリマーとする方法とがあるが、本発明はどちらでも
構わない。ここではポリマーとなった有機ＥＬ材料を溶
媒に溶かして塗布した例を示す。

【００５６】本発明の場合、図４に示したヘッド部４０
７からは塗布液（Ｒ）５１４a、塗布液（Ｇ）５１４b、
塗布液（Ｂ）５１４cが別々に塗布され、矢印の方向に
向かって塗布される。即ち、赤色に発光すべき画素列、
緑色に発光すべき画素列及び青色に発光すべき画素列
に、同時にストライプ状の発光層（厳密には発光層の前
駆体）が形成される。

【００５７】なお、ここでいう画素列とはバンク５２１
に仕切られた画素の列を指し、バンク５２１はソース配
線の上方に形成されている。即ち、ソース配線に沿って
複数の画素が直列に並んだ列を画素列と呼んでいる。但
し、ここではバンク５２１がソース配線の上方に形成さ
れた場合を説明したが、ゲート配線の上方に設けられて
いても良い。この場合は、ゲート配線に沿って複数の画
素が直列に並んだ列を画素列と呼ぶ。

【００５８】従って、画素部５１１は、複数のソース配
線もしくは複数のゲート配線の上方に設けられたストラ
イプ状のバンクにより分割された複数の画素列の集合体
として見ることができる。そのようにして見た場合、画
素部５１１は、赤色に発光するストライプ状の発光層が
形成された画素列、緑色に発光するストライプ状の発光
層が形成された画素列及び青色に発光するストライプ状
の発光層が形成された画素列からなるとも言える。

【００５９】また、上記ストライプ状のバンクは、複数
のソース配線もしくは複数のゲート配線の上方に設けら
れているため、実質的に画素部５１１は、複数のソース
配線もしくは複数のゲート配線により分割された複数の
画素列の集合体と見ることもできる。

【００６０】次に、図５（Ａ）に示したヘッド部（塗布
部と言っても良い）４０７の様子を拡大して図５（Ｂ）
に示す。

【００６１】ヘッド部４０７には赤色用ノズル５１６
a、緑色用ノズル５１６b、青色用ノズル５１６cが取り
付けられている。また各々のノズルの内部には塗布液
（Ｒ）５１４a、塗布液（Ｇ）５１４b、塗布液（Ｂ）５
１４cが蓄えられている。これらの塗布液は、配管５１
７内に充填された圧縮ガスにより加圧されて画素部５１
１上に押し出される。このようなヘッド部４０７が紙面
に垂直な方向に沿って手前方向に移動することで図５
（Ａ）に示したような塗布工程が行われる。

【００６２】ここで５１８で示される塗布部付近の拡大
図を図５（Ｃ）に示す。基板５１０上に設けられた画素
部５１１は、複数のＴＦＴ５１９a〜５１９cと画素電極
５２０a〜５２０cとでなる複数の画素の集合体である。
図５（Ｂ）のノズル５１６a〜５１６cに圧縮ガスにより
圧力がかかると、その圧力により塗布液５１４a〜５１
４cが押し出される。

【００６３】なお、画素間には樹脂材料で形成されたバ
ンク５２１が設けられており、隣接する画素間で塗布液
が混合されてしまうことを防いでいる。この構造ではバ
ンク５２１の幅（フォトリソグラフィの解像度で決ま
る）を狭くすることで画素部の集積度が向上し、高精細
な画像を得ることができる。特に塗布液の粘性が１〜３
０ｃｐの場合に有効である。

【００６４】但し、塗布液の粘性が３０ｃｐ以上または
ゾル状もしくはゲル状であればバンクを用いないことも
可能である。即ち、塗布後の塗布液と塗布面との接触角
が十分に大きければ必要以上に塗布液が広がることもな
いので、バンクで堰き止めておく必要もなくなる。その
場合は、最終的に発光層が長円形状（長径と短径の比が
２以上の細長い楕円形状）、典型的には画素部の一端か
ら他端にまで及ぶ細長い楕円状で形成されることにな
る。

【００６５】また、バンク５２１を形成しうる樹脂材料
としてはアクリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミ
ドアミドを用いることができる。この樹脂材料に予めカ
ーボンや黒色顔料等を設けて樹脂材料を黒色化しておく
と、バンク５２１を画素間の遮光膜として用いることも
可能となる。

【００６６】また、ノズル５１６a、５１６bまたは５１
６cのいずれかの先端付近に光反射を用いたセンサーを
取り付ければ、塗布面とノズルとの距離を常に一定に保
つように調節することも可能である。さらに、画素ピッ
チ（画素間の距離）に応じてノズル５１６a〜５１６cの
間隔を調節する機構を備えることで、どのような画素ピ
ッチのＥＬ表示装置にも対応することが可能である。

【００６７】こうしてノズル５１６a〜５１６cから塗布
された塗布液５１４a〜５１４cは各々画素電極５２０a
〜５２０cを覆うようにして塗布される。なお、以上の
ようなヘッド部４０７の動作は電気的な信号により制御
される。

【００６８】塗布液５１４a〜５１４cを塗布したら真空
中で加熱処理（ベーク処理または焼成処理）することに
より塗布液５１４a〜５１４cに含まれる有機溶媒を揮発
させ、有機ＥＬ材料でなる発光層を形成する。このた
め、有機溶媒は有機ＥＬ材料のガラス転移温度（Ｔｇ）
よりも低い温度で揮発するものを用いる。また、有機Ｅ
Ｌ材料の粘度により最終的に形成される発光層の膜厚が
決まる。この場合、有機溶媒の選定または添加物により
粘度を調節することができるが、粘度は１〜５０ｃｐ
（好ましくは５〜２０ｃｐ）とするのが好ましい。

【００６９】以上のような液相成膜室を用いることによ
り、赤、緑、青の各色に発光する三種類の発光層を同時
に形成することができるため、高いスループットでポリ
マー系有機ＥＬ材料でなる発光層を形成することができ
る。さらに、インクジェット方式と異なり、一つの画素
列では切れ間なくストライプ状に塗布していくことがで
きるため、非常にスループットが高い。

【００７０】また、本実施例の液相成膜室を用いる場合
においても、本発明により酸素をゲッタリングしておく
ことで信頼性の高いＥＬ素子を形成することができる。
なお、本実施例の液相成膜室は実施例１に示した液相成
膜室（スピンコータ室）と併用して用いることも可能で
ある。

【００７１】〔実施例３〕本実施例では、実施例２の図
５に示した液相成膜室のヘッド部の構造を異なるものと
した液相成膜室について説明する。なお、図５と同一の
符号を用いている部分に関する記載は実施例２を参照す
れば良い。

【００７２】図６（Ａ）は本実施例の液相成膜室のヘッ
ド部を示している。ノズル６０１a〜６０１cの内部に
は、各々ノズルと同軸のロッド６０２a〜６０２cが設け
られている。さらに、ノズル６０１a〜６０１cの内部に
は、塗布液（Ｒ）６０３a、塗布液（Ｇ）６０３b、塗布
液（Ｂ）６０３cが蓄えられている。このロッド６０２a
〜６０２cを設けることにより、塗布液の固化によるノ
ズルの目詰まりを抑制することができる。

【００７３】このとき、ノズル６０１a〜６０１cの内壁
は塗布液に対して疎水性とし、ロッド６０２a〜６０２c
の表面は塗布液に対して親水性とすると良い。ノズル６
０１a〜６０１cの内壁を疎水性とするには形成材料とし
て疎水性を示す材料を用いれば良く、代表的にはテフロ
ン（登録商標）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフロライ
ド）または金属（代表的にはステンレス、アルミニウ
ム、ジルコニウム）とすれば良い。また、ロッド６０２
a〜６０２cの表面を親水性とするには形成材料として親
水性を示す材料を用いれば良く、代表的にはナイロンま
たはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）とすれば良い。

【００７４】また、ノズル６０１a〜６０１cを金属で形
成し、ノズル６０１a〜６０１cに超音波をかけること
で、塗布液（Ｒ）６０３a、塗布液（Ｇ）６０３b、塗布
液（Ｂ）６０３cの固化を抑制することも可能である。

【００７５】ところで、塗布液（Ｒ）６０３a、塗布液
（Ｇ）６０３b、塗布液（Ｂ）６０３cの塗布はロッド６
０２a〜６０２cが被成膜面（本実施例では画素電極５２
０a〜５２０cの表面）に接した状態で行われる。ロッド
６０２a〜６０２cは非常に柔らかい材料で形成され、被
成膜面をなぞるように移動する。この様子を図６（Ｂ）
に示す。

【００７６】矢印の方向はノズル６０１aの移動方向で
あり、ロッド６０２aは画素電極５２０aに接している。
即ち、塗布液（Ｒ）６０３aはロッド６０２aを伝って画
素電極５２０aの表面に塗布される。従って、インクジ
ェット法のように塗布液を飛ばす必要がなく、塗布時の
位置ずれといった問題を生じない。

【００７７】以上のように、本実施例のヘッド部を設け
た液相成膜室はノズルの目詰まりといった問題を解消し
つつ、細かいパターンにも対応して有機ＥＬ材料を成膜
することが可能である。また、本発明と組み合わせるこ
とで、信頼性の高いＥＬ素子を形成することができる。

【００７８】なお、本実施例の構成は実施例２に示した
液相成膜室のヘッド部として用いることが可能であり、
図１の液相成膜室として用いることが可能である。ま
た、実施例１の液相成膜室と併用しても構わない。

【００７９】〔実施例４〕本実施例では、実施例３に示
したノズルの構造をとは異なる構造のノズルを有した液
相成膜室について説明する。なお、図７（Ａ）は塗布前
後の待機状態を示しており、図７（Ｂ）は塗布時の状態
を示している。また、図７（Ｃ）、（Ｄ）はノズルの断
面を上から見た図を示している。

【００８０】図７（Ａ）において、７０１はノズル、７
０２はロッド、７０３は塗布液である。各々の材料は実
施例２、実施例３を参照すれば良い。また、ノズル７０
１の内壁を塗布液に対して疎水性にし、ロッド７０２を
親水性にしても良い。

【００８１】本実施例のノズル７０１は内壁にロッドス
トッパ部７０４a、７０４bを有し、ロッドストッパ部７
０４aは中央に塗布液を通すための孔が設けられてい
る。また、ロッド７０２はストッパ部７０５を有し、ス
トッパ部７０５の直径はロッドストッパ部７０４aに設
けられた孔の直径よりも大きい。

【００８２】即ち、図７（Ａ）に示すようにストッパ部
７０５はロッドストッパ部７０４に引っかかるようにな
っており、塗布前後の待機状態では塗布液７０３の移動
経路が封じられるような仕組みになっている。その結
果、待機状態では塗布液７０３がノズルの先端から流出
しない。

【００８３】また、図７（Ｂ）に示すように、塗布液を
塗布する際はロッド７０２の先端部７０６が被成膜面７
０７に接し、ロッド７０２がノズル７０１の内部に押し
込まれる。そして、ストッパ部７０５がロッドストッパ
部７０４bに接した状態でロッド７０２が止まる。この
状態で、塗布液７０３はロッド７０２を伝ってノズルか
ら流出し、被成膜面７０７に塗布される。

【００８４】このとき、ロッドの先端部７０６は球状と
しておくことが望ましい。こうすることで被成膜面７０
７を傷つけることを防ぐことができる。

【００８５】以上の構造のノズルを有した本実施例の液
相成膜室は、実施例２で説明したサックバック機構を設
けなくても塗布液の流出を防ぐことができる。また、本
発明と組み合わせることで、信頼性の高いＥＬ素子を形
成することができる。なお、本実施例の構成は実施例２
に示した液相成膜室のヘッド部として用いることが可能
であり、図１の液相成膜室として用いることが可能であ
る。また、実施例１の液相成膜室と併用しても構わな
い。

【００８６】〔実施例５〕本実施例では、図１の成膜装
置において前処理室１１０にプラズマ処理を行う機構を
備える例を示す。ＥＬ素子の陰極表面に前処理を行う場
合、金属からなる陰極表面の自然酸化物を除去すること
が望ましい。本実施例では、フッ素または塩素を含むガ
スを用いて陰極表面にプラズマ処理を行い、自然酸化物
を除去する機構を有する。

【００８７】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例３に示したいずれの構成とも自由に組み合わせて実施
することが可能である。

【００８８】〔実施例６〕本実施例では、図１の成膜装
置において前処理室１１０にスパッタ処理を行う機構を
備える例を示す。ＥＬ素子の陰極表面に前処理を行う場
合、金属からなる陰極表面の自然酸化物を除去すること
が望ましい。本実施例では、希ガスや窒素等の不活性ガ
スを用いて陰極表面に対してスパッタ処理を行い、自然
酸化物を除去する機構を有する。

【００８９】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例３に示したいずれの構成とも自由に組み合わせて実施
することが可能である。

【００９０】〔実施例７〕本実施例では、図１に示した
成膜装置を用いて発光装置（具体的にはＥＬ表示装置）
を作製する例を示す。

【００９１】まず、基板上に公知の技術によりＴＦＴを
作製し、画素部及び駆動回路部とを形成する。本実施例
では本出願人による特開平５−１０７５６１号公報に記
載の技術を用いて同一基板上に画素部及び駆動回路部を
形成する。なお、画素部に設けられる画素ＴＦＴには透
明導電膜からなる画素電極が電気的に接続され、この画
素電極がＥＬ素子の陽極となる。

【００９２】ＴＦＴ及び画素電極の形成までを終えた基
板（以下、アクティブマトリクス基板という）が完成し
たら、そのアクティブマトリクス基板を図１のストック
室１０５に設置する。

【００９３】次に、前処理室１１０へアクティブマトリ
クス基板を搬送し、画素電極の表面に対して前処理を行
う。本実施例では、オゾン雰囲気において紫外光を照射
することで画素電極の表面状態を改善する。

【００９４】次に、気相成膜室１１１にアクティブマト
リクス基板を搬送し、正孔注入層として銅フタロシアニ
ン膜を蒸着法により形成する。本実施例では、膜厚を２
０ｎｍとするが特に限定はない。

【００９５】次に一旦アクティブマトリクス基板をスト
ック室１０５に戻し、そのアクティブマトリクス基板を
搬送機構（Ｂ）１０７により焼成室１０８へと搬送す
る。このとき、焼成室ではアクティブマトリクス基板を
反転させ、ＴＦＴを形成した面が上を向くようにする。

【００９６】次に、反転させたアクティブマトリクス基
板を図２に示される構造の液相成膜室１０９へ搬送す
る。なお、液相成膜室１０９は実施例１〜４のいずれの
構造を有していても良い。そして、まず酸化セル２０５
内にて酸化剤（本実施例ではマグネシウム）を酸化さ
せ、液相成膜室１０９の内部の酸素濃度を１ｐｐｂ以下
にまで低減する。その後、スピンコート法によりジクロ
ロメタンに溶解させたポリフェニレンビニレンの前駆体
を塗布する。

【００９７】次に、上記前駆体を塗布したアクティブマ
トリクス基板を焼成室１０８へ搬送し、ポリフェニレン
ビニレンの前駆体を焼成する。こうして前駆体が重合し
てポリマー化し、ポリフェニレンビニレン膜からなる発
光層が形成される。焼成処理が終了したら再度アクティ
ブマトリクス基板を反転させてストック室１０５へ戻
す。

【００９８】次に、アクティブマトリクス基板を気相成
膜室１１１に搬送し、膜厚４００ｎｍのアルミニウム膜
を蒸着する。このアルミニウム膜がＥＬ素子の陰極とし
て機能する。なお、本実施例で用いるアルミニウム膜は
チタン、スカンジウムもしくはシリコンを含むアルミニ
ウム合金膜であっても良い。また、アルミニウム膜の代
わりに銅もしくは銅合金または銀からなる導電膜を形成
しても良い。

【００９９】次に、アクティブマトリクス基板を不活性
ガス（窒素ガスまたは希ガス）で充填された封止室１１
２へ搬送する。ここではアクティブマトリクス基板上に
シール材を形成し、ＥＬ素子が形成された面を覆うよう
にカバー材を貼り合わせる。そのため、ＥＬ素子が不活
性ガスの充填された密閉空間に封入され、完全に外気と
遮断される。なお、密閉空間に吸湿性物質（好ましくは
酸化バリウム）を設けることは有効である。また、不活
性ガスの代わりに樹脂を充填することも可能である。そ
の場合も、樹脂中に吸湿性物質を設けることは有効であ
る。

【０１００】こうしてアクティブマトリクス基板及びカ
バー材をシール材により張り合わせたら、紫外光照射機
構１１３を用いてシール材に紫外光を照射し硬化させ
る。以上のようにしてＥＬ素子の封入処理が終了した
ら、受渡室１１４へ封入後のアクティブマトリクス基板
を搬送する。

【０１０１】以上のように、本発明の成膜装置を用いる
ことで極力酸素を排除した環境でＥＬ素子が形成され、
完全に外気と遮断された状態となるまでのプロセスを一
貫して行うことが可能である。

【０１０２】なお、本実施例ではアクティブマトリクス
型ＥＬ表示装置の作製工程の例を示しているが、本実施
例はパッシブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程に対
しても実施できる。また、本実施例はバックライト等に
用いられる発光装置の作製工程に対しても実施できる。

【０１０３】〔実施例８〕本実施例では、図１に示した
成膜装置を用いて実施例７とは異なる構造の発光装置を
作製する例を示す。なお、本実施例ではアクティブマト
リクス型ＥＬ表示装置を例にとって説明する。

【０１０４】まず、基板上に特開平５−１０７５６１号
公報に記載の技術を用いて画素部及び駆動回路部を形成
する。なお、本実施例では画素電極としてアルミニウム
もしくはアルミニウム合金からなる導電膜を用いる。即
ち、本実施例では画素電極がＥＬ素子の陰極となる。

【０１０５】アクティブマトリクス基板が完成したら、
そのアクティブマトリクス基板を図１のストック室１０
５に設置する。

【０１０６】次に、前処理室１１０へアクティブマトリ
クス基板を搬送し、画素電極の表面に対して前処理を行
う。本実施例では、フッ素または塩素を含むガスを用い
て画素電極の表面に対してプラズマ処理を行い、自然酸
化物を除去する。

【０１０７】次に、気相成膜室１１１にアクティブマト
リクス基板を搬送し、電子注入層としてフッ化リチウム
膜を蒸着法により形成する。本実施例では、膜厚を２０
ｎｍとするが特に限定はない。

【０１０８】次に一旦アクティブマトリクス基板をスト
ック室１０５に戻し、そのアクティブマトリクス基板を
搬送機構（Ｂ）１０７により焼成室１０８へと搬送す
る。次いでアクティブマトリクス基板を反転させる。

【０１０９】次に、反転させたアクティブマトリクス基
板を図４に示される構造の液相成膜室１０９へ搬送す
る。そして、まず酸化セル４０９内にて酸化剤（本実施
例ではナトリウム）を酸化させ、液相成膜室１０９の内
部の酸素濃度を１ｐｐｂ以下にまで低減する。その後、
図５に示した塗布法によりトルエンに溶解させたポリビ
ニルカルバゾールの前駆体を塗布する。

【０１１０】次に、上記前駆体を塗布したアクティブマ
トリクス基板を焼成室１０８へ搬送し、ポリビニルカル
バゾールの前駆体を焼成する。こうして前駆体が重合し
てポリマー化し、ポリビニルカルバゾール膜からなる発
光層が形成される。焼成処理が終了したら再度アクティ
ブマトリクス基板を反転させてストック室１０５へ戻
す。

【０１１１】次に、アクティブマトリクス基板を気相成
膜室１１１に搬送し、膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニン
膜を蒸着し、さらに膜厚２００ｎｍ透明導電膜（具体的
には酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物膜）を蒸着す
る。この透明導電膜がＥＬ素子の陽極として機能する。
なお、本実施例で用いる透明導電膜は酸化インジウムと
酸化スズとの化合物膜であっても良い。

【０１１２】次に、アクティブマトリクス基板を不活性
ガス（窒素ガスまたは希ガス）で充填された封止室１１
２へ搬送する。ここではアクティブマトリクス基板上に
シール材を形成し、ＥＬ素子が形成された面を覆うよう
にカバー材を貼り合わせる。そのため、ＥＬ素子が不活
性ガスの充填された密閉空間に封入され、完全に外気と
遮断される。なお、密閉空間に吸湿性物質（好ましくは
酸化バリウム）を設けることは有効である。また、不活
性ガスの代わりに樹脂を充填することも可能である。そ
の場合も、樹脂中に吸湿性物質を設けることは有効であ
る。

【０１１３】こうしてアクティブマトリクス基板及びカ
バー材をシール材により張り合わせたら、紫外光照射機
構１１３を用いてシール材に紫外光を照射し硬化させ
る。以上のようにしてＥＬ素子の封入処理が終了した
ら、受渡室１１４へ封入後のアクティブマトリクス基板
を搬送する。

【０１１４】以上のように、本発明の成膜装置を用いる
ことで極力酸素を排除した環境でＥＬ素子が形成され、
完全に外気と遮断された状態となるまでのプロセスを一
貫して行うことが可能である。

【０１１５】〔実施例９〕本実施例では、本発明を用い
て作製したアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置につい
て図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。図８（Ａ）
は、ＥＬ素子の形成されたアクティブマトリクス基板に
おいて、ＥＬ素子の封入まで行った状態を示す上面図で
ある。点線で示された８０１はソース側駆動回路、８０
２はゲート側駆動回路、８０３は画素部である。また、
８０４はカバー材、８０５は第１シール材、８０６は第
２シール材であり、第１シール材８０５で囲まれた内側
のカバー材とアクティブマトリクス基板との間には充填
材８０７（図８（Ｂ）参照）が設けられる。

【０１１６】なお、８０８はソース側駆動回路８０１、
ゲート側駆動回路８０２及び画素部８０３に入力される
信号を伝達するための接続配線であり、外部機器との接
続端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキッ
ト）８０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。

【０１１７】ここで、図８（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した
断面に相当する断面図を図８（Ｂ）に示す。なお、図８
（Ａ）、（Ｂ）では同一の部位に同一の符号を用いてい
る。

【０１１８】図８（Ｂ）に示すように、基板８００上に
は画素部８０３、ソース側駆動回路８０１が形成されて
おり、画素部８０３はＥＬ素子に流れる電流を制御する
ためのＴＦＴ（以下、電流制御用ＴＦＴという）８５１
とそのドレインに電気的に接続された画素電極８５２を
含む複数の画素により形成される。本実施例では電流制
御用ＴＦＴ８５１をｐチャネル型ＴＦＴとする。また、
ソース側駆動回路８０１はｎチャネル型ＴＦＴ８５３と
ｐチャネル型ＴＦＴ８５４とを相補的に組み合わせたＣ
ＭＯＳ回路を用いて形成される。

【０１１９】各画素は画素電極の下にカラーフィルタ
（Ｒ）８５５、カラーフィルタ（Ｇ）８５６及びカラー
フィルタ（Ｂ）（図示せず）を有している。ここでカラ
ーフィルタ（Ｒ）とは赤色光を抽出するカラーフィルタ
であり、カラーフィルタ（Ｇ）は緑色光を抽出するカラ
ーフィルタ、カラーフィルタ（Ｂ）は青色光を抽出する
カラーフィルタである。なお、カラーフィルタ（Ｒ）８
５５は赤色発光の画素に、カラーフィルタ（Ｇ）８５６
は緑色発光の画素に、カラーフィルタ（Ｂ）は青色発光
の画素に設けられる。

【０１２０】これらのカラーフィルタを設けた場合の効
果としては、まず発光色の色純度が向上する点が挙げら
れる。例えば赤色発光の画素からはＥＬ素子から赤色光
が放射される（本実施例では画素電極側に向かって放射
される）が、この赤色光を、赤色光を抽出するカラーフ
ィルタに通すことにより赤色の純度を向上させることが
できる。このことは、他の緑色光、青色光の場合におい
ても同様である。

【０１２１】また、従来のカラーフィルタを用いない構
造ではＥＬ表示装置の外部から侵入した可視光がＥＬ素
子の発光層を励起させてしまい、所望の発色が得られな
い問題が起こりうる。しかしながら、本実施例のように
カラーフィルタを設けることでＥＬ素子には特定の波長
の光しか入らないようになる。即ち、外部からの光によ
りＥＬ素子が励起されてしまうような不具合を防ぐこと
が可能である。

【０１２２】なお、カラーフィルタを設ける構造は従来
提案されているが、ＥＬ素子は白色発光のものを用いて
いた。この場合、赤色光を抽出するには他の波長の光を
カットしていたため、輝度の低下を招いていた。しかし
ながら、本実施例では、例えばＥＬ素子から発した赤色
光を、赤色光を抽出するカラーフィルタに通すため、輝
度の低下を招くようなことがない。

【０１２３】次に、画素電極８５２は透明導電膜で形成
され、ＥＬ素子の陽極として機能する。また、画素電極
８５２の両端には絶縁膜８５７が形成され、さらに赤色
に発光する発光層８５８、緑色に発光する発光層８５９
が形成される。なお、図示しないが隣接する画素には青
色に発光する発光層を設けられ、赤、緑及び青に対応し
た画素によりカラー表示が行われる。勿論、青色の発光
層が設けられた画素は青色を抽出するカラーフィルタが
設けられている。

【０１２４】なお、発光層８５８、８５９の成膜方法は
図１に示した成膜装置を用いて行われる。また、実際に
発光層を成膜する液相成膜室は実施例１〜４のいずれの
構成を有する液相成膜室であっても良い。また、材料と
して有機材料だけでなく無機材料を用いることができ
る。また、発光層だけでなく電子注入層、電子輸送層、
正孔輸送層または正孔注入層を組み合わせた積層構造と
しても良い。

【０１２５】また、各発光層の上にはＥＬ素子の陰極８
６０が遮光性を有する導電膜でもって形成される。この
陰極８６０は全ての画素に共通であり、接続配線８０８
を経由してＦＰＣ８０９に電気的に接続されている。

【０１２６】次に、第１シール材８０５をディスペンサ
ー等で形成し、スペーサ（図示せず）を撒布してカバー
材８０４を貼り合わせる。そして、アクティブマトリク
ス基板、カバー材８０４及び第１シール材８０５で囲ま
れた領域内に充填材８０７を真空注入法により充填す
る。

【０１２７】また、本実施例では充填材８０７に予め吸
湿性物質８６１として酸化バリウムを添加しておく。な
お、本実施例では吸湿性物質を充填材に添加して用いる
が、塊状に分散させて充填材中に封入することもでき
る。また、図示されていないがスペーサの材料として吸
湿性物質を用いることも可能である。

【０１２８】次に、充填材８０７を紫外線照射または加
熱により硬化させた後、第１シール材８０５に形成され
た開口部（図示せず）を塞ぐ。第１シール材８０５の開
口部を塞いだら、導電性材料８６２を用いて接続配線８
０８及びＦＰＣ８０９を電気的に接続させる。さらに、
第１シール材８０５の露呈部及びＦＰＣ８０９の一部を
覆うように第２シール材８０６を設ける。第２シール材
８０６は第１シール材８０７と同様の材料を用いれば良
い。

【０１２９】以上のような方式を用いてＥＬ素子を充填
材８０７に封入することにより、ＥＬ素子を外部から完
全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機
材料の酸化を促す物質が侵入することを防ぐことができ
る。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作製すること
ができる。

【０１３０】また、本発明を用いることで既存の液晶表
示装置用の製造ラインを転用させることができるため、
整備投資の費用が大幅に削減可能であり、歩留まりの高
いプロセスで１枚の基板から複数の発光装置を生産する
ことができるため、大幅に製造コストを低減しうる。

【０１３１】なお、本実施例のＥＬ表示装置は実施例１
〜７のいずれの構成を組み合わせた成膜装置を用いても
作製することができる。

【０１３２】〔実施例１０〕本実施例では、実施例９に
示したＥＬ表示装置において、ＥＬ素子から発する光の
放射方向とカラーフィルタの配置を異ならせた場合の例
について示す。説明には図９を用いるが、基本的な構造
は図８（Ｂ）と同様であるので変更部分に新しい符号を
付して説明する。

【０１３３】本実施例では画素部９０１には電流制御用
ＴＦＴ９０２としてｎチャネル型ＴＦＴが用いられてい
る。また、電流制御用ＴＦＴ９０２のドレインには画素
電極９０３が電気的に接続され、この画素電極９０３は
遮光性を有する導電膜で形成されている。本実施例では
画素電極９０３がＥＬ素子の陰極となる。

【０１３４】また、本発明を用いて形成された赤色に発
光する発光層８５８、緑色に発光する発光層８５９の上
には各画素に共通な透明導電膜９０４が形成される。こ
の透明導電膜９０４はＥＬ素子の陽極となる。

【０１３５】さらに、本実施例ではカラーフィルタ
（Ｒ）９０５、カラーフィルタ（Ｇ）９０６及びカラー
フィルタ（Ｂ）（図示せず）がカバー材８０４に形成さ
れている点に特徴がある。本実施例のＥＬ素子の構造と
した場合、発光層から発した光の放射方向がカバー材側
に向かうため、図９の構造とすればその光の経路にカラ
ーフィルタを設置することができる。

【０１３６】本実施例のようにカラーフィルタ（Ｒ）９
０５、カラーフィルタ（Ｇ）９０６及びカラーフィルタ
（Ｂ）（図示せず）をカバー材８０４に設けると、アク
ティブマトリクス基板の工程を少なくすることができ、
歩留まり及びスループットの向上を図ることができると
いう利点がある。

【０１３７】なお、本実施例のＥＬ表示装置は実施例１
〜８のいずれの構成を組み合わせた成膜装置を用いても
作製することができる。

【０１３８】

【発明の効果】本発明の成膜装置を用いることで、ＥＬ
材料からなる発光層の劣化を最小限に抑制することがで
き、ＥＬ素子の信頼性を高めることができる。従って、
ＥＬ素子を用いた発光装置の信頼性を大幅に向上させる
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 成膜装置の構造を示す図。

【図２】 液相成膜室の構造を示す図。

【図３】 液相成膜室の構造を示す図。

【図４】 液相成膜室の構造を示す図。

【図５】 液相成膜室に備えられたヘッド部の構成を
示す図。

【図６】 液相成膜室に備えられたヘッド部の構成を
示す図。

【図７】 液相成膜室に備えられたヘッド部の構成を
示す図。

【図８】 ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。

【図９】 ＥＬ表示装置の断面構造を示す図。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の搬入または搬出を行うストック室、
   前記基板を搬送する機構を含む搬送室及び前記搬送室に
   ゲートを介して連結された液相成膜室を有し、前記液相
   成膜室には周期表の１族または２族に属する元素を酸化
   させる機構が備えられていることを特徴とする成膜装
   置。
2. 【請求項２】基板の搬入または搬出を行うストック室、
   前記基板を搬送する機構を含む搬送室及び前記搬送室に
   ゲートを介して連結された液相成膜室を有し、前記液相
   成膜室には周期表の１族または２族に属する元素を酸化
   させる機構が配管を介して備えられていることを特徴と
   する成膜装置。
3. 【請求項３】基板の搬入または搬出を行うストック室、
   前記ストック室にゲートを介して連結された二つの搬送
   室、前記二つの搬送室の一方にゲートを介して連結され
   た気相成膜室及び前記二つの搬送室の他方にゲートを介
   して連結された液相成膜室を有し、前記液相成膜室には
   周期表の１族または２族に属する元素を酸化させる機構
   が備えられていることを特徴とする成膜装置。
4. 【請求項４】基板の搬入または搬出を行うストック室、
   前記ストック室にゲートを介して連結された二つの搬送
   室、前記二つの搬送室の一方にゲートを介して連結され
   た気相成膜室及び前記二つの搬送室の他方にゲートを介
   して連結された液相成膜室を有し、前記液相成膜室には
   周期表の１族または２族に属する元素を酸化させる機構
   が配管を介して備えられていることを特徴とする成膜装
   置。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
   て、前記搬送室は減圧に保持され、前記液相成膜室は不
   活性ガスを充填した大気圧または与圧に保持されること
   を特徴とする成膜装置。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
   て、前記液相成膜室が連結された搬送室にはゲートを介
   して焼成室が連結され、該焼成室は前記基板の面の上下
   を反転させる機構を備えていることを特徴とする成膜装
   置。
7. 【請求項７】画素電極の形成された基板を液相成膜室へ
   搬送し、前記液相成膜室を密閉して周期表の１族または
   ２族に属する元素を酸化させた後、前記基板に有機ＥＬ
   材料を含む膜を形成するプロセスを含むことを特徴とす
   る発光装置の作製方法。
8. 【請求項８】画素電極の形成された基板を液相成膜室へ
   搬送し、前記液相成膜室を密閉して周期表の１族または
   ２族に属する元素を酸化させた後、前記基板に有機ＥＬ
   材料を含む膜を形成し、前記有機ＥＬ材料を含む膜を形
   成した基板を気相成膜室へ搬送して導電膜を形成するプ
   ロセスを含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
9. 【請求項９】請求項７または請求項８において、前記有
   機ＥＬ材料を含む膜を形成する際に、スピンコート法、
   印刷法、インクジェット法またはディスペンス法を用い
   ることを特徴とする発光装置の作製方法。
10. 【請求項１０】請求項７または請求項８において、前記
    有機ＥＬ材料を含む膜は酸素濃度が１ｐｐｂ以下の雰囲
    気で行われることを特徴とする発光装置の作製方法。