JP2002322556A

JP2002322556A - 成膜方法及び成膜装置

Info

Publication number: JP2002322556A
Application number: JP2002042851A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Tetsushi Seo; 哲史瀬尾; Noriko Shibata; 典子柴田
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2002-11-08

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の機能領域を有する有機化合物膜の成膜
方法及び成膜装置を提供する。【解決手段】成膜室３０１の内部に複数の蒸発源（３
０２ａ、３０２ｂ）を備え、それぞれの有機化合物から
なる機能領域を連続的に形成し、さらに機能領域間の界
面には混合領域を形成することができる。また、このよ
うな成膜室３０１に光源３０４を設けて、陽極表面に光
を照射しながら蒸着を行うことにより、緻密な有機化合
物膜を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、電界を加えることで発
光が得られる有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物
膜」と記す）と、陽極と、陰極と、を有する発光素子の
作製に用いる成膜装置及び成膜方法に関する。本発明で
は特に、従来よりも駆動電圧が低く、なおかつ素子の寿
命が長い発光素子の作製に関する。さらに、本明細書中
における発光装置とは、素子として発光素子を用いた画
像表示デバイスもしくは発光デバイスを指す。また、発
光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム((FPC:
flexible printed circuit)もしくはTAB（Tape Automat
ed Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrier Packag
e）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含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】発光素子は、電界を加えることにより発
光する素子である。その発光機構は、電極間に有機化合
物層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入
された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物
層中の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その
分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して
発光するといわれている。

【０００３】なお、有機化合物が形成する分子励起子の
種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能
であるが、本明細書中ではどちらの励起状態が発光に寄
与する場合も含むこととする。

【０００４】このような発光素子において、通常、有機
化合物層は1μmを下回るほどの薄膜で形成される。ま
た、発光素子は、有機化合物層そのものが光を放出する
自発光型の素子であるため、従来の液晶ディスプレイに
用いられているようなバックライトも必要ない。したが
って、発光素子は極めて薄型軽量に作製できることが大
きな利点である。

【０００５】また、例えば100〜200nm程度の有機化合物
層において、キャリアを注入してから再結合に至るまで
の時間は、有機化合物層のキャリア移動度を考えると数
十ナノ秒程度であり、キャリアの再結合から発光までの
過程を含めてもマイクロ秒以内のオーダーで発光に至
る。したがって、非常に応答速度が速いことも特長の一
つである。

【０００６】さらに、発光素子はキャリア注入型の発光
素子であるため、直流電圧での駆動が可能であり、ノイ
ズが生じにくい。駆動電圧に関しては、まず有機化合物
膜の厚みを100nm程度の均一な超薄膜とし、また、有機
化合物膜に対するキャリア注入障壁を小さくするような
電極材料を選択し、さらにはヘテロ構造（二層構造）を
導入することによって、5.5Vで100cd/m²の十分な輝度が
達成された（文献１：C. W. Tang and S. A. VanSlyke,
"Organic electroluminescent diodes", Applied Phys
ics Letters, vol. 51, No.12, 913-915 (1987)）。

【０００７】こういった薄型軽量・高速応答性・直流低
電圧駆動などの特性から、発光素子は次世代のフラット
パネルディスプレイ素子として注目されている。また、
自発光型であり視野角が広いことから、視認性も比較的
良好であり、電気器具の表示画面に用いる素子として有
効と考えられている。

【０００８】ところで、文献１において示された発光素
子の構成であるが、まず、キャリア注入障壁を小さくす
る方法として、仕事関数が低い上に比較的安定なMg:Ag
合金を陰極に用い、電子の注入性を高めている。このこ
とにより、有機化合物膜に大量のキャリアを注入するこ
とを可能としている。

【０００９】さらに有機化合物膜として、ジアミン化合
物からなる正孔輸送層とトリス（８−キノリノラト）ア
ルミニウム（以下、「Alq₃」と記す）からなる電子輸送
性発光層とを積層するという、シングルヘテロ構造を適
用することにより、キャリアの再結合効率を飛躍的に向
上させている。このことは、以下のように説明される。

【００１０】例えば、Alq₃単層のみを有する発光素子の
場合では、Alq₃が電子輸送性であるため、陰極から注入
された電子のほとんどは正孔と再結合せずに陽極に達し
てしまい、発光の効率は極めて悪い。すなわち、単層の
発光素子を効率よく発光させる（あるいは低電圧で駆動
する）ためには、電子および正孔の両方をバランスよく
輸送できる材料（以下、「バイポーラー材料」と記す）
を用いる必要があり、Alq₃はその条件を満たしていな
い。

【００１１】しかし、文献１のようなシングルへテロ構
造を適用すれば、陰極から注入された電子は正孔輸送層
と電子輸送性発光層との界面でブロックされ、電子輸送
性発光層中へ閉じこめられる。したがって、キャリアの
再結合が効率よく電子輸送性発光層で行われ、効率のよ
い発光に至るのである。

【００１２】このようなキャリアのブロッキング機能の
概念を発展させると、キャリアの再結合領域を制御する
ことも可能となる。その例として、正孔をブロックでき
る層（正孔ブロッキング層）を正孔輸送層と電子輸送層
との間に挿入することにより、正孔を正孔輸送層内に閉
じこめ、正孔輸送層の方を発光させることに成功した報
告がある。（文献２：Yasunori KIJIMA, Nobutoshi ASA
I and Shin-ichiro TAMURA, "A Blue Organic Light Em
itting Diode", Japanese Journal of AppliedPhysics,
Vol. 38, 5274-5277(1999)）。

【００１３】また、文献１における発光素子は、いわば
正孔の輸送は正孔輸送層が行い、電子の輸送および発光
は電子輸送性発光層が行うという、機能分離の発想であ
るとも言える。この機能分離の概念はさらに、正孔輸送
層と電子輸送層の間に発光層を挟むというダブルへテロ
構造（三層構造）の構想へと発展した（文献３：Chihay
a ADACHI, Shizuo TOKITO, Tetsuo TSUTSUI and Shogo
SAITO, "Electroluminescence in Organic Films with
Three-Layered Structure", Japanese Journalof Appli
ed Physics, Vol. 27, No. 2, L269-L271(1988)）。

【００１４】こういった機能分離の利点としては、機能
分離することによって一種類の有機材料に様々な機能
（発光性、キャリア輸送性、電極からのキャリア注入性
など）を同時に持たせる必要がなくなり、分子設計等に
幅広い自由度を持たせることができる点にある（例え
ば、無理にバイポーラー材料を探索する必要がなくな
る）。つまり、発光特性のいい材料、キャリア輸送性が
優れる材料などを、各々組み合わせることで、容易に高
発光効率が達成できるということである。

【００１５】これらの利点から、文献１で述べられた積
層構造の概念（キャリアブロッキング機能あるいは機能
分離）自体は、現在に至るまで広く利用されている。

【００１６】また、これらの発光素子の作製において
は、特に量産プロセスでは、正孔輸送材料、発光層材
料、電子輸送材料等を真空蒸着により積層する際に、そ
れぞれの材料がコンタミネーションしないようにするた
め、インライン方式（マルチチャンバー方式）の成膜装
置が用いられている。なお、図１６に成膜装置の上面図
を示す。

【００１７】図１６に示した成膜装置においては、陽極
（ＩＴＯなど）を有する基板上に正孔輸送層・発光層・
電子輸送層の三層構造（ダブルへテロ構造）、陰極の蒸
着、及び封止処理が可能である。

【００１８】まず、搬入室に陽極を有する基板を搬入す
る。基板は第１搬送室を経由して紫外線照射室に搬送さ
れ、真空雰囲気中での紫外線照射により、陽極表面がク
リーニングされる。なお、陽極がＩＴＯのような酸化物
である場合、ここで前処理室にて酸化処理がされる。

【００１９】次に、蒸着室１５０１で正孔輸送層が形成
され、蒸着室１５０２〜１５０４で発光層（図１６で
は、赤、緑、青の三色）が形成され、蒸着室１５０５で
電子輸送層が形成され、蒸着室１５０６で陰極が形成さ
れる。最後に、封止室にて封止処理がなされ、搬出室か
ら発光素子が得られる。

【００２０】このようなインライン方式の成膜装置の特
色としては、各層の蒸着がそれぞれ異なる蒸着室１５０
１〜１５０５において行われていることである。したが
って、それぞれの蒸着室１５０１〜１５０５には、通常
一つの蒸発源（１５１１〜１５１５）を設ければよい
（ただし、蒸着室１５０２〜１５０４において、色素を
ドープすることにより発光層を形成する場合、共蒸着層
を形成するために二つの蒸発源が必要になることもあ
る）。つまり、各層の材料がほとんど互いに混入しない
ような装置構成となっている。

【００２１】図１６で説明した成膜装置を用いて作製さ
れた発光素子の構造を図１７に示す。図１７において、
基板１６０１上に形成される陽極１６０２と陰極１６０
３との間に有機化合物層１６０４が形成されるが、ここ
で形成される有機化合物層１６０４は、異なる蒸着室に
おいて異なる有機化合物が形成されることから第一の有
機化合物層１６０５、第２の有機化合物層１６０６、第
三の有機化合物層１６０７で示される積層界面は明確に
分離して形成されている。

【００２２】ここで、第一の有機化合物層１６０５と第
２の有機化合物層１６０６の界面付近にある領域１６０
８を図１７（Ｂ）で示す。ここでは、第一の有機化合物
層１６０５と第２の有機化合物層１６０６の界面１６０
９に不純物１６１０が混入されている様子が分かる。つ
まり、図１６に示した従来の成膜装置においては、それ
ぞれの層を別の成膜室で形成することから、その成膜室
間を基板が移動する際に、不純物１６１０が基板表面に
付着してしまい、界面１６０９に不純物１６１０が混入
されてしまうのである。なお、ここでいう不純物とは、
具体的には、酸素や水などである。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上で
述べたような積層構造は異種物質間の接合であるため、
その界面には必ずエネルギー障壁が生じることになる。
エネルギー障壁が存在すれば、その界面においてキャリ
アの移動は妨げられるため、以下に述べるような問題点
が提起される。

【００２４】まず一つは、駆動電圧のさらなる低減へ向
けての障害になるという点である。実際、現在の発光素
子において、駆動電圧に関しては共役ポリマーを用いた
単層構造の素子の方が優れており、パワー効率（単位：
[lm/W]）でのトップデータ（ただし、一重項励起状態か
らの発光を比較）を保持していると報告されている（文
献４：筒井哲夫、「応用物理学会有機分子・バイオエレ
クトロニクス分科会会誌」、Vol. 11、No. 1、P.8（200
0））。

【００２５】なお、文献４で述べられている共役ポリマ
ーはバイポーラー材料であり、キャリアの再結合効率に
関しては積層構造と同等なレベルが達成できる。したが
って、バイポーラー材料を用いるなどの方法で、積層構
造を用いることなくキャリアの再結合効率さえ同等にで
きるのであれば、界面の少ない単層構造の方が実際は駆
動電圧が低くなることを示している。

【００２６】例えば電極との界面においては、エネルギ
ー障壁を緩和するような材料を挿入し、キャリアの注入
性を高めて駆動電圧を低減する方法がある（文献５：Ta
keoWakimoto, Yoshinori Fukuda, Kenichi Nagayama, A
kira Yokoi, Hitoshi Nakada, and Masami Tsuchida, "
Organic EL Cells Using Alkaline Metal Compoundsas
Electron Injection Materials", IEEE TRANSACTIONS O
N ELECTRON DEVICES, VOL. 44, NO. 8, 1245-1248(199
7)）。文献５では、電子注入層としてLi₂Oを用いること
により、駆動電圧の低減に成功している。

【００２７】しかしながら、有機材料間（例えば正孔輸
送層と発光層との間のことであり、以下、「有機界面」
と記す）のキャリア移動性に関してはいまだ未解決の分
野であり、単層構造の低駆動電圧に追いつくための重要
なポイントであると考えられる。

【００２８】さらに、エネルギー障壁に起因する問題点
として、発光素子の素子寿命に対する影響が考えられ
る。すなわち、キャリアの移動が妨げられ、チャージが
蓄積することによる輝度の低下である。

【００２９】この劣化機構に関してははっきりした理論
は確立されていないが、陽極と正孔輸送層との間に正孔
注入層を挿入し、さらにdc駆動ではなく矩形波のac駆動
にすることによって、輝度の低下を抑えることができる
という報告がある（文献６：S. A. VanSlyke, C. H. Ch
en, and C. W. Tang, "Organic electroluminescentdev
ices with improved stability", Applied Physics Let
ters, Vol. 69, No.15, 2160-2162(1996)）。このこと
は、正孔注入層の挿入およびac駆動によって、チャージ
の蓄積を排除することにより、輝度の低下を抑えること
ができたという実験的な裏付けと言える。

【００３０】以上のことから、積層構造は容易にキャリ
アの再結合効率を高めることができ、なおかつ機能分離
の観点から材料の選択幅を広くできるというメリットを
持つ一方で、有機界面を多数作り出すことによってキャ
リアの移動を妨げ、駆動電圧や輝度の低下に影響を及ぼ
していると言える。

【００３１】また、従来の成膜装置では、正孔輸送材
料、発光層材料、電子輸送材料等を真空蒸着により積層
する際に、それぞれの材料がコンタミネーションしない
ようにするために別々のチャンバーに蒸発源を設けて異
なる層を異なるチャンバーで成膜しているが、このよう
な装置では、上述したような積層構造を形成する場合に
は、有機界面が明確に分かれるばかりでなく、基板がチ
ャンバー間を移動する際に有機界面に水や酸素といった
不純物が混入されるという問題がある。

【００３２】その他にも、従来の成膜装置を用いて蒸着
法により有機化合物層を形成する場合において、特に分
子サイズの異なる複数の有機化合物からなる膜を形成す
る場合には、緻密な膜の形成が困難になる。しかし、膜
の緻密性は以下の点から素子特性の向上に非常に重要と
なる。まず一つとして、キャリアは、有機化合物分子間
を移動しながら再結合するため、有機化合物分子間の距
離は、キャリアの移動に影響を与え、分子間距離が大き
くなるとキャリアの移動度を妨げる原因となりうる。さ
らに、移動度の低いキャリアは、有機化合物間の空隙に
おいてトラップされやすい状況となるため、再結合でき
ないキャリアが有機化合物層内に多く存在することにな
る。

【００３３】つまり、膜の緻密性に関しても、先に述べ
たような発光素子における輝度の低下や駆動電圧の低下
に影響を及ぼしていると言える。

【００３４】そこで本発明では、従来用いられている積
層構造とは異なる概念により、有機化合物膜中に存在す
るエネルギー障壁を緩和してキャリアの移動性を高める
と同時に、なおかつ積層構造の機能分離と同様に各種複
数の材料の機能を有し、これらの膜をより緻密化させた
素子を作製する成膜装置を提供する。また、これらの成
膜装置を用いた成膜方法を提供することを目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】積層構造におけるエネル
ギー障壁の緩和に関しては、文献５に見られるようなキ
ャリア注入層の挿入という技術に顕著に見られる。つま
り、エネルギー障壁の大きい積層構造の界面において、
そのエネルギー障壁を緩和する材料を挿入することによ
り、エネルギー障壁を階段状に設計することができる。

【００３６】これにより電極からのキャリア注入性を高
め、確かに駆動電圧をある程度までは下げることができ
る。しかしながら問題点は、層の数を増やすことによっ
て、有機界面の数は逆に増加することである。このこと
が、文献４で示されているように、単層構造の方が駆動
電圧・パワー効率のトップデータを保持している原因で
あると考えられる。

【００３７】逆に言えば、この点を克服することによ
り、積層構造のメリット（様々な材料を組み合わせるこ
とができ、複雑な分子設計が必要ない）を活かしつつ、
なおかつ単層構造の駆動電圧・パワー効率に追いつくこ
とができる。

【００３８】そこで本発明において、図１（Ａ）のよう
に発光素子の陽極１０２と陰極１０３の間に複数の機能
領域からなる有機化合物膜１０４が形成される場合、第
一の機能領域１０５と第二の機能領域１０６との間に、
第一の機能領域１０５を構成する材料および第二の機能
領域１０６を構成する材料の両方からなる第一の混合領
域１０８を有する構造を形成する。

【００３９】さらに、第二の機能領域１０６と第三の機
能領域１０７との間に、第二の機能領域１０６を構成す
る材料および第三の機能領域１０７を構成する材料の両
方からなる第二の混合領域１０９を有する構造を形成す
る。

【００４０】図１(Ａ)に示されるような構造を適用する
ことで、機能領域間に存在するエネルギー障壁は緩和さ
れ、キャリアの注入性が向上すると考えられる。したが
って、駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能と
なる。

【００４１】以上のことから、本発明における成膜装置
では、第一の有機化合物が機能を発現できる領域（第一
の機能領域）と、前記第一の機能領域を構成する物質と
は異なる第二の有機化合物が機能を発現できる領域（第
二の機能領域）と、を少なくとも含む発光素子、及びこ
れを有する発光装置の作製において、前記第一の機能領
域と前記第二の機能領域との間に、前記第一の機能領域
を構成する有機化合物と前記第二の機能領域を構成する
有機化合物、とからなる混合領域を作製することを特徴
とする。

【００４２】また、図１（Ａ）に示すように、第一の機
能領域１０５と第二の機能領域１０６の間に形成される
第一の混合領域１０８は図１（Ｂ）に示すように、同一
の成膜室において連続的に成膜されるため、図１６
（Ｂ）で示したような不純物の混入も防ぐことができ
る。

【００４３】なお、第一の有機化合物および第二の有機
化合物は、陽極から正孔を受け取る正孔注入性、電子移
動度よりも正孔移動度の方が大きい正孔輸送性、正孔移
動度よりも電子移動度の方が大きい電子輸送性、陰極か
ら電子を受け取る電子注入性、正孔または電子の移動を
阻止しうるブロッキング性、発光を呈する発光性、の一
群から選ばれる性質を有し、かつ、それぞれ異なる前記
性質を有する。

【００４４】なお、正孔注入性の高い有機化合物として
は、フタロシアニン系の化合物が好ましく、正孔輸送性
の高い有機化合物としては、芳香族ジアミン化合物が好
ましく、また、電子輸送性の高い有機化合物としては、
キノリン骨格を含む金属錯体、ベンゾキノリン骨格を含
む金属錯体、またはオキサジアゾール誘導体、またはト
リアゾール誘導体、またはフェナントロリン誘導体が好
ましい。さらに、発光性の有機化合物としては、安定に
発光するキノリン骨格を含む金属錯体、またはベンゾオ
キサゾール骨格を含む金属錯体、またはベンゾチアゾー
ル骨格を含む金属錯体が好ましい。

【００４５】上で述べた第一の機能領域および第二の機
能領域の組み合わせを、表１に示す。組み合わせＡ〜Ｅ
は、単独で導入してもよい（例えばＡのみ）し、複合し
て導入してもよい（例えばＡとＢの両方）。

【００４６】

【表１】

【００４７】また、組み合わせＣとＤを複合して導入す
る場合（すなわち、発光性の機能領域の両界面に混合領
域を導入する場合）、発光性領域で形成された分子励起
子の拡散を防ぐことで、さらに発光効率を高めることが
できる。したがって、発光性領域の励起エネルギーは、
正孔性領域の励起エネルギーおよび電子輸送性領域の励
起エネルギーよりも低いことが好ましい。この場合、キ
ャリア輸送性に乏しい発光材料も発光性領域として利用
できるため、材料の選択幅が広がる利点がある。なお、
本明細書中でいう励起エネルギーとは、分子における最
高被占分子軌道（ＨＯＭＯ：highest occupied molecul
ar orbital）と最低空分子軌道（ＬＵＭＯ：lowest uno
ccupied molecular orbital）とのエネルギー差のこと
をいう。

【００４８】さらに好ましくは、発光性領域を、ホスト
材料と、ホスト材料よりも励起エネルギーが低い発光材
料（ドーパント）とで構成し、ドーパントの励起エネル
ギーが、正孔輸送性領域の励起エネルギーおよび電子輸
送層の励起エネルギーよりも低くなるように設計するこ
とである。このことにより、ドーパントの分子励起子の
拡散を防ぎ、効果的にドーパントを発光させることがで
きる。また、ドーパントがキャリアトラップ型の材料で
あれば、キャリアの再結合効率も高めることができる。

【００４９】さらに、本発明の成膜装置においては、図
１（Ｃ）に示すような構造の発光素子を形成することも
可能である。図１（Ｃ）においては、基板１０１上の陽
極１０２と陰極１０３との間に形成される有機化合物膜
１０４において、第一の有機化合物からなる第一の機能
領域１１０と第２の有機化合物からなる第二の機能領域
１１１との間に第一の機能領域１１０を構成する材料お
よび第二の機能領域１１１を構成する材料の両方からな
る第一の混合領域１１２を有する構造を形成する。さら
に、この第一の混合領域の全体若しくは、一部に第三の
有機化合物をドーピングすることにより、第一の混合領
域の全体若しくは、一部に第三の機能領域１１３を形成
することができる。なお、ここで形成される第三の機能
領域１１３は、発光を呈する領域となる。

【００５０】なお、図１（Ｃ）の素子構造を形成する場
合には、第一の有機化合物と第二の有機化合物は、正孔
注入性、正孔輸送性、電子輸送性、電子注入性、ブロッ
キング性の一群から選ばれる性質を有する有機化合物か
ら形成され、かつ、それぞれを形成する有機化合物は、
異なる性質を有するものとする。さらに、第三の有機化
合物は、発光性の有機化合物（ドーパント）であり、か
つ、第一の有機化合物と第二の有機化合物よりも励起エ
ネルギーの低い材料を用いる必要がある。なお、第三の
機能領域１１３において、第一の有機化合物と第二の有
機化合物は、ドーパントに対するホストとしての役割を
果たす。

【００５１】ところで近年、発光効率の観点で言えば、
三重項励起状態から基底状態に戻る際に放出されるエネ
ルギー（以下、「三重項励起エネルギー」と記す）を発
光に変換できる有機発光素子が、その高い発光効率ゆえ
に注目されている（文献７：D. F. O'Brien, M. A. Bal
do, M. E. Thompson and S. R. Forrest, "Improvedene
rgy transfer in electrophosphorescent devices", Ap
plied Physics Letters, vol. 74, No. 3, 442-444 (19
99)）（文献８：Tetsuo TSUTSUI, Moon-Jae YANG, Masa
yuki YAHIRO, Kenji NAKAMURA, Teruichi WATANABE, Ta
ishi TSUJI, Yoshinori FUKUDA, Takeo WAKIMOTO and S
atoshi MIYAGUCHI, "High Quantum Efficiency in Orga
nic Light-Emitting Devices with Iridium-Complex as
a Triplet Emissive Center", Japanese Journal of A
pplied Physics, Vol. 38, L1502-L1504 (1999)）。

【００５２】文献７では白金を中心金属とする金属錯体
を、文献８ではイリジウムを中心金属とする金属錯体を
用いている。これらの三重項励起エネルギーを発光に変
換できる有機発光素子（以下、「三重項発光素子」と記
す）は、従来よりも高輝度発光・高発光効率を達成する
ことができる。

【００５３】しかしながら、文献８の報告例によると、
初期輝度を500cd/m²に設定した場合の輝度の半減期は17
0時間程度であり、素子寿命に問題がある。そこで、本
発明を三重項発光素子に適用することにより、三重項励
起状態からの発光による高輝度発光・高発光効率に加
え、素子の寿命も長いという非常に高機能な発光素子が
可能となる。

【００５４】したがって、図１（Ｃ）に示す発光素子に
おいて、三重項励起エネルギーを発光に変換できる材料
をドーパントとして第一の混合領域１１２に添加し、第
三の機能領域１１３を形成する場合も本発明に含めるこ
ととする。また、混合領域の形成においては、混合領域
に濃度勾配をもたせてもよい。

【００５５】さらに、本発明においては、図２に示すよ
うに光源から光を照射しながら有機化合物膜の蒸着を行
うことにより、成膜される膜の緻密化を図ることを特徴
としている。

【００５６】図２（Ａ）では、成膜室２０１内におい
て、発光素子の陽極まで形成された基板上に有機化合物
膜が形成される様子を示している。成膜室２０１には、
有機化合物が備えられた蒸発源２０２が備えられてい
る。なお、蒸発源２０２では、抵抗加熱により有機化合
物が気化され、蒸発源２０２から飛散した有機化合物
は、有機化合物分子２０３の状態で基板上に蒸着され
る。

【００５７】また、成膜室内には、光源２０４が設けら
れており、基板上に有機化合物が蒸着される間、有機化
合物分子２０３及び基板表面に光を照射し続ける構成に
なっている。また、光源２０４からは、紫外線が照射さ
れる。なお、本発明においては、波長１００〜３００ｎ
ｍの光が好ましい。

【００５８】なお、光源２０４からの光は気化された有
機化合物分子２０３に照射され、フォトンエネルギーを
与える。これにより有機化合物分子２０３は活性化され
るため基板表面における表面反応に影響を与え、緻密な
膜の形成が促進される。

【００５９】なお、本発明における光の照射は、基板上
に成膜される前の有機化合物分子２０３を照射してこれ
を活性化するだけでなく、基板上も照射することから、
図２（Ｂ）に示すように基板の陽極上に既に成膜された
有機化合物分子をも活性化させることができる。図２
（Ｂ）に示すのは、成膜中の基板を斜め下方から見た図
である。

【００６０】ここで活性化された基板上の有機化合物分
子は、光照射により活性化エネルギーを得ることによ
り、より安定な位置に再び移動することが可能となる。

【００６１】このようにして、成膜前の有機化合物分子
をより緻密に成膜するだけでなく、既に成膜された有機
化合物分子もより緻密化することができるので、図２
（Ｃ）に示すようにこれまで以上に緻密化された有機化
合物膜２０５を形成することができる。

【００６２】そこで、本発明では、図３に示すように同
一の成膜室に置いて、複数の有機化合物を成膜し、複数
の機能領域を形成するだけでなく、これらの界面に混合
領域を形成し、また成膜時に光照射を行う。

【００６３】図３（Ａ）において、成膜室３０１には、
発光素子の陽極が形成された基板が備えられている。は
じめに陽極上に第一の蒸発源３０２ａから第一の有機化
合物３０３ａが蒸着され、第一の機能領域３０６が形成
される。この時、光源３０４から蒸着前の有機化合物分
子と既に基板上に蒸着された有機化合物分子（第一の有
機化合物分子３０５ａ、第二の有機化合物分子３０５
ｂ）が光照射され、これにより分子の活性化エネルギー
が高められるために、より分子間の距離を短くなり、形
成される第一の機能領域３０６を形成する有機化合物膜
の膜は緻密化される。

【００６４】次に第一の蒸発源３０２ａと第二の蒸発源
３０２ｂから第一の有機化合物３０３ａと第二の有機化
合物３０３ｂとが同時に蒸着され、第一の混合領域３０
８が形成される。この時も同様に光源からの光照射を行
いながら蒸着を行うため、より緻密化された有機化合物
膜が形成される。

【００６５】最後に、第二の蒸発源３０２ｂから第二の
有機化合物３０３ｂが蒸着され、同様に光照射による緻
密化された第二の機能領域３０７が形成される。

【００６６】以上のようにして、図３（Ｂ）に示すよう
に第一の機能領域３０６と第二の機能領域３０７の間に
第一の混合領域３０８を有する有機化合物膜３０９を形
成すると共にこれらを形成する有機化合物分子の分子間
距離を非常に短くすることができる。有機化合物膜３０
９において、これを構成する有機化合物の分子間距離が
長くなると、分子間に隙間ができる。この分子間の隙間
は、有機化合物膜の欠陥となり、この欠陥部においてキ
ャリアの移動が妨げられる。このためチャージが蓄積さ
れることにより輝度の低下及び素子の劣化が生じる。以
上のことから、本発明のように成膜室に光源３０４を設
けて、成膜時に光照射を行うことは効果的である。

【００６７】以上のように、本発明の成膜装置では、複
数の蒸発源を有する同一の成膜室において、複数の機能
領域を形成し、かつ上述したような混合領域を有する発
光素子を形成するだけでなく、これらの領域をより緻密
化させて形成することを特徴とする。さらに、本発明
は、このように光を照射しながら有機化合物を成膜し、
有機化合物を緻密化させることを特徴とする作製方法で
ある。

【００６８】

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の成膜装置が有
する成膜室４１０について図４を用いて説明する。図４
に示すように基板４００の下方には、ホルダ４０１に固
定されたメタルマスク４０２が備えられており、さらに
その下方には、蒸発源４０３が設けられている。蒸発源
４０３（４０３ａ〜４０３ｃ）は、有機化合物膜を形成
する有機化合物４０４（４０４ａ〜４０４ｃ）が備えら
れている材料室４０５（４０５ａ〜４０５ｃ）と、シャ
ッター４０６（４０６ａ〜４０６ｃ）とで構成されてい
る。なお、本発明の成膜室では、膜が均一に成膜される
ように、蒸発源４０３、または、蒸着される基板が移動
（回転）するようにしておくと良い。

【００６９】また、材料室４０５（４０５ａ〜４０５
ｃ）は、導電性の金属材料からなり、具体的には図２０
に示す構造を有する。なお、材料室４０５（４０５ａ〜
４０５ｃ）に電流が印加された際に生じる抵抗により内
部の有機化合物４０４（４０４ａ〜４０４ｃ）が加熱さ
れると、気化して基板４００の表面へ蒸着される。な
お、基板４００の表面とは本明細書中では、基板とその
上に形成された薄膜も含むこととし、ここでは、基板４
００上に陽極が形成されている。

【００７０】なお、シャッター４０６（４０６ａ〜４０
６ｃ）は、気化した有機化合物４０４（４０４ａ〜４０
４ｃ）の蒸着を制御する。つまり、シャッターが開いて
いるとき、加熱により気化した有機化合物４０４（４０
４ａ〜４０４ｃ）を蒸着することができる。よって、本
明細書中では、シャッターが開き、有機化合物が蒸着さ
せる状態になることを蒸発源が作動するという。

【００７１】なお、有機化合物４０４（４０４ａ〜４０
４ｃ）は、蒸着前から加熱して気化させておき、蒸着時
にシャッター４０６（４０６ａ〜４０６ｃ）を開ければ
すぐに蒸着ができるようにしておくと、成膜時間を短縮
できるので望ましい。

【００７２】また、本発明における成膜装置において
は、一つの成膜室において複数の機能領域を有する有機
化合物膜が形成されるようになっており、蒸発源４０３
もそれに応じて複数設けられている。なお、本発明にお
いては複数の蒸発源が同時に作動することにより、複数
の有機化合物は、同時に蒸着される。また、複数の蒸発
源が連続的に作動することにより複数の有機化合物を連
続的に蒸着することができる。この場合には、成膜室内
部の圧力変化に伴う脱ガスの侵入を防ぐことができるこ
とから、異なる領域の界面汚染を防ぐことができる。す
なわち、複数の蒸発源を時間的に分断することなく続け
て蒸着することができる。なお、蒸発源が作動すること
により有機化合物は気化されて上方に飛散し、メタルマ
スク４０２に設けられた開口部４１２を通って基板４０
０に蒸着される。

【００７３】また、蒸発源４０３（４０３ａ〜４０３
ｃ）の間には、光源４０７が設けられており、成膜時に
有機化合物分子、および基板上に光が照射される。光を
照射することにより蒸発源から飛散し、基板に到達する
直前の状態にある有機化合物分子や既に基板上に成膜さ
れている有機化合物分子に活性化エネルギーを与えるこ
とができ、より緻密な有機化合物膜を形成することがで
きる。

【００７４】なお、本発明においては、光源４０７から
紫外線を照射する。例えば、波長１８４．９ｎｍもしく
は、２５３．７ｎｍの低圧水銀灯や、希ガス共鳴線や
（Ｋｒ：１２３．６ｎｍ、１１６．５ｎｍ、Ｘｅ：１４
７．０ｎｍ、１２９．５ｎｍ）やその他の低圧金属蒸気
ランプ（Ｃｄ：３２６．１ｎｍ、２２８．８ｎｍ、Ｚ
ｎ：３０７．６ｎｍ、２１３．９ｎｍ）を用いることが
できる。しかし、特に波長１００〜３００ｎｍの紫外線
を照射することが好ましい。さらに具体的な成膜方法に
ついて、以下に説明する。

【００７５】はじめに、第一の材料室４０５ａに備えら
れている、第一の有機化合物４０４ａが蒸着される。な
お、第一の有機化合物４０４ａは予め抵抗加熱により気
化されており、蒸着時にシャッター４０６ａが開くこと
により基板４００の方向へ飛散する。これにより、図１
（Ａ）に示した第一の機能領域１０５を形成することが
できる。

【００７６】そして、第一の有機化合物４０４ａを蒸着
したまま、シャッター４０６ｂを開け、第二の材料室４
０５ｂに備えられている、第二の有機化合物４０４ｂを
蒸着する。なお、第二の有機化合物も予め抵抗加熱によ
り気化されており、蒸着時にシャッター４０６ｂが開く
ことにより基板４００の方向へ飛散する。ここで、第一
の有機化合物４０４ａと第二の有機化合物４０４ｂとか
らなる第一の混合領域１０８を形成することができる。

【００７７】そして、しばらくしてからシャッター４０
６ａのみを閉じ、第二の有機化合物４０４ｂを蒸着す
る。これにより、第二の機能領域１０６を形成すること
ができる。

【００７８】なお、ここでは、二種類の有機化合物を同
時に蒸着することにより、混合領域を形成する方法を示
したが、第一の有機化合物を蒸着した後、その蒸着雰囲
気下で第二の有機化合物を蒸着することにより、第一の
機能領域と第二の機能領域との間に混合領域を形成する
こともできる。

【００７９】次に、第二の有機化合物４０４ｂを蒸着し
たまま、シャッター４０６ｃを開け、第三の材料室４０
５ｃに備えられている、第三の有機化合物４０４ｃを蒸
着する。なお、第三の有機化合物４０４ｃも予め抵抗加
熱により気化されており、蒸着時にシャッター４０６ｃ
が開くことにより基板４００の方向へ飛散する。ここ
で、第二の有機化合物４０４ｂと第三の有機化合物４０
４ｃとからなる第二の混合領域１０９を形成することが
できる。

【００８０】そして、しばらくしてからシャッター４０
６ｂのみを閉じ、第三の有機化合物４０４ｃを蒸着す
る。これにより、第三の機能領域１０７を形成すること
ができる。なお、本発明において、有機化合物膜を蒸着
している間は、常に光源４０７から光が照射され続けて
いるものとする。最後に陰極を形成することにより本発
明の発光素子が完成する。

【００８１】なお、図１（Ｃ）に示した発光素子は、第
一の有機化合物４０４ａを用いて第一の機能領域１１０
を形成した後、第一の有機化合物４０４ａと第二の有機
化合物４０４ｂとからなる第一の混合領域１１２を形成
し、第一の混合領域１１２を形成する途中で、一時的
（または、同じ時間）にシャッター４０６ｃを開いて第
三の有機化合物４０４ｃの蒸着（ドーピング）を同時に
行うことにより、第三の機能領域１１３を形成する。

【００８２】次に、シャッター４０６ｃを閉じることに
より、再び第一の混合領域１１２が形成される。また、
第一の混合領域１１２の全体に第三の有機化合物がドー
ピングされる場合には、シャッター４０６ｂと同時にシ
ャッター４０６ｃを開け、シャッター４０６ａが閉じる
のと同時に４０６ｃを閉じる。

【００８３】さらに、第二の有機化合物４０４ｂにより
第二の機能領域１１１が形成される。以上により有機化
合物膜１０４が形成される。この場合も同様に、有機化
合物膜の成膜の間、光源からの光照射は続けられている
ものとする。そして、別の成膜室もしくは、別の成膜装
置において陰極を形成することにより発光素子が形成さ
れる。

【００８４】ここで、図４（Ｂ）に成膜室に設けられる
蒸発源４０３（４０３ａ〜４０３ｃ）及び光源４０７に
ついて示す。図４（Ｂ）は、成膜室に設けられる蒸発源
４０３および光源４０７の配置について、成膜室の上面
から見たときの様子を示すものである。

【００８５】ここでは、図１（Ａ）で示したように三種
類の有機化合物を用いて有機化合物膜を形成する場合に
ついて説明する。横一列に三種類の有機化合物がそれぞ
れ備えられた蒸発源４０３ａ、４０３ｂ、４０３ｃが並
んでいる。そして、この列は縦方向にｋ列（ｋ＝１〜１
０列）設けられている。このように同じ有機化合物を備
えた蒸発源を複数同一の成膜室に設けることにより、基
板上に成膜される有機化合物の膜厚を均一にすることが
できる。また、光源４０７は、これらの蒸発源（４０３
ａ〜４０３ｃ）の間に設けられている。なお、ここで
は、三種類の有機化合物は、隣り合う列（ｌ）に異なる
配列を形成する場合について示したが、必ずしもこのよ
うな配列にする必要はなく、同じ順番に配置された列を
並べても良い。光源４０７に関しても、必ずしもこのよ
うな配置にする必要はなく、成膜室内に飛散している有
機化合物分子や、基板上の有機化合物分子にできるだけ
均一に光が照射されるような配置にすればよい。

【００８６】なお、本発明の成膜装置では、同一の成膜
室内で複数の蒸発源を用いて成膜が行われることから、
成膜性を向上させるために、成膜に用いられる有機材料
が備えられている蒸発源が成膜時に基板の下の最適な位
置に移動するか、もしくは基板が蒸発源上の最適な位置
に移動するような機能を設けても良い。

【００８７】さらに、本発明の成膜室には、蒸着時に有
機化合物が成膜室の内壁に付着することを防止するため
の防着シールド４０８が設けられている。この防着シー
ルド４０８を設けることにより、基板上に蒸着されなか
った有機化合物を付着させることができる。また、防着
シールド４０８の周囲には、電熱線４０９が接して設け
られており、電熱線４０９により、防着シールド４０８
全体を加熱することができる。なお、防着シールド４０
８を加熱することにより、付着した有機化合物を気化さ
せることができる。これにより成膜室内のクリーニング
を行うことが可能である。

【００８８】以上のように本発明においては、同一の成
膜室において複数の機能領域を有する有機化合物膜を形
成することができるので、機能領域界面が不純物により
汚染される問題を解決することができる。さらに、この
成膜室においては、機能領域界面に混合領域を形成でき
るだけでなく、これらの有機化合物膜をより緻密化させ
ることができる。

【００８９】さらに、これまで説明した成膜室を有する
成膜装置の構成について図５を用いて説明する。図５
（Ａ）は、成膜装置の上面図であり、図５（Ｂ）は断面
図である。なお、共通の部分には、共通の符号を用いる
こととする。また、本実施の形態においては、３つの成
膜室を有するインライン方式の成膜装置の各成膜室にお
いて、三種類の有機化合物膜（赤、緑、青）を形成する
例を示す。

【００９０】図５（Ａ）において、５００はロード室で
あり、ロード室に備えられた基板は、第一のアライメン
ト室５０１に搬送される。なお、第一のアライメント室
５０１では、予めホルダ５０２に固定されているメタル
マスク５０３のアライメントがホルダごと行われてお
り、アライメントが終了したメタルマスク５０３上に蒸
着前の基板５０４が載せられる。これにより、基板５０
４とメタルマスク５０３は一体となり、第一の成膜室５
０５に搬送される。

【００９１】ここで、メタルマスク５０３と基板５０４
とを固定するホルダ５０２の位置関係について図６を用
いて説明する。なお、図５と同一のものについては、同
一の符号を用いる。

【００９２】図６（Ａ）には、断面構造を示す。ホルダ
５０２は、マスクホルダ６０１、軸６０２、基板ホルダ
６０３、制御機構６０４及び補助ピン６０５で構成され
ている。なお、マスクホルダ６０１上の突起６０６に合
わせてメタルマスク５０３が固定され、メタルマスク５
０３上に基板５０４が載せられている。なお、メタルマ
スク５０３上の基板５０４は、補助ピン６０５により固
定されている。

【００９３】図６（Ａ）の領域６０７における上面図を
図６（Ｂ）に示す。なお、基板５０４は、図６（Ａ）ま
たは図６（Ｂ）に示すように基板ホルダ６０３により固
定されている。

【００９４】さらに、図６（Ｂ）をＢ−Ｂ’で切ったと
きの断面図を図６（Ｃ）に示す。図６（Ｃ）に示すメタ
ルマスク５０３の位置が成膜時のものであるとすると、
軸６０２をＺ軸方向に移動させた図６（Ｄ）に示すメタ
ルマスク５０３の位置がアライメント時のものである。

【００９５】図６（Ｄ）の時には、軸６０２は、Ｘ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸方向への移動が可能であり、さらに、Ｘ―Ｙ
平面のＺ軸に対する傾き（θ）の移動も可能である。な
お、制御機構６０４は、ＣＣＤカメラにより得られた位
置情報と予め入力されている位置情報から移動情報を出
力するため、制御機構６０４と接続された軸６０２を介
してマスクホルダの位置を所定の位置に合わせることが
できる。

【００９６】なお、メタルマスク５０３の領域６０８に
おける拡大図を図６（Ｅ）に示す。ここで用いるメタル
マスク５０３は、異なる材料を用いて形成されるマスク
ａ６０９とマスクｂ６１０からなる。なお、蒸着時に
は、これらの開口部６１１を通過した有機化合物が基板
上に成膜される。これらの形状はマスクを用いて蒸着し
た際の成膜精度を向上させる様に工夫されており、マス
クｂ６１０が基板５０４側になるようにして用いる。

【００９７】メタルマスク５０３のアライメントが終了
したところで、Ｚ軸方向に軸を移動させてメタルマスク
５０３を再び図６（Ｃ）の位置に移動させ、補助ピン６
０５でメタルマスク５０３と基板５０４を固定させるこ
とにより、メタルマスク５０３のアライメントおよびメ
タルマスク５０３と基板５０４の位置合わせを完了させ
ることができる。

【００９８】なお、本実施の形態において、メタルマス
ク５０３の開口部は正方形、長方形、円、または楕円形
でも良く、これらがマトリクス状に配列されていてもデ
ルタ配列であっても良い。その他、線状に形成されてい
ても良い。

【００９９】図５における、第一の成膜室５０５には、
複数の蒸発源５０６が設けられている。なお、蒸発源５
０６は、有機化合物を備えておく材料室（図示せず）と
材料室において気化した有機化合物が材料室の外に飛散
するのを開閉により制御するシャッター（図示せず）に
より構成されている。

【０１００】また、第一の成膜室５０５に備えられてい
る複数の蒸発源５０６には、発光素子の有機化合物膜を
構成する複数の異なった機能を有する有機化合物がそれ
ぞれ備えられている。なお、ここでいう有機化合物と
は、陽極から正孔を受け取る正孔注入性、電子移動度よ
りも正孔移動度の方が大きい正孔輸送性、正孔移動度よ
りも電子移動度の方が大きい電子輸送性、陰極から電子
を受け取る電子注入性、正孔または電子の移動を阻止し
うるブロッキング性、発光を呈する発光性、といった性
質を有する有機化合物である。

【０１０１】なお、正孔注入性の高い有機化合物として
は、フタロシアニン系の化合物が好ましく、正孔輸送性
の高い有機化合物としては、芳香族ジアミン化合物が好
ましく、また、電子輸送性の高い有機化合物としては、
ベンゾキノリン骨格を含む金属錯体、またはオキサジア
ゾール誘導体、またはトリアゾール誘導体、またはフェ
ナントロリン誘導体が好ましい。さらに、発光を呈する
有機化合物としては、安定に発光するキノリン骨格を含
む金属錯体、またはベンゾオキサゾール骨格を含む金属
錯体、またはベンゾチアゾール骨格を含む金属錯体が好
ましい。

【０１０２】また、第一の成膜室５０５には、複数の光
源５１３が設けられている。なお、成膜中は、光源５１
３から光が照射されるようになっている。

【０１０３】第一の成膜室５０５では、これらの蒸発源
に備えられている有機化合物を図４で説明した方法によ
り順番に蒸着することで複数の機能領域を有する第一の
有機化合物膜（ここでは、赤）が形成される。

【０１０４】次に、基板５０４は第二のアライメント室
５０７へ搬送される。第二のアライメント室５０７にお
いて、基板５０４とメタルマスク５０３を一度離してか
ら、第二の有機化合物膜を成膜する位置に合うようにメ
タルマスク５０３のアライメントを行う。そして、アラ
イメント終了後に再び基板５０４とメタルマスク５０３
を重ねて固定する。

【０１０５】そして、基板５０４を第二の成膜室５０８
へ搬送する。第二の成膜室５０８にも同様に複数の蒸発
源が備えられており、第一の成膜室５０５と同様に複数
の有機化合物を順番に用いて蒸着することにより、複数
の機能を有する領域からなる第二の有機化合物膜（ここ
では、緑）が形成される。なお、第二の成膜室５０８に
おいても複数の光源が設けられており、成膜中は、光源
から光が照射されるようになっている。

【０１０６】さらに、基板５０４を第三のアライメント
室５０９へ搬送する。第三のアライメント室５０９にお
いて、基板５０４とメタルマスク５０３を一度離してか
ら、第三の有機化合物膜を成膜する位置に合うようにメ
タルマスク５０３のアライメントを行う。アライメント
終了後に再び基板５０４とメタルマスク５０３を重ねて
固定する。

【０１０７】そして、基板５０４を第三の成膜室５１０
へ搬送する。第三の成膜室５１０にも同様に複数の蒸発
源が備えられており、他の成膜室と同様に複数の有機化
合物を順番に用いて蒸着することにより、複数の機能を
有する領域からなる第三の有機化合物膜（ここでは、
青）が形成される。なお、第三の成膜室５１０において
も複数の光源が設けられており、成膜中は、光源から光
が照射されるようになっている。

【０１０８】最後に、基板５０４は、アンロード室５１
１に搬送され、成膜装置の外部に取り出される。

【０１０９】このように、異なる有機化合物膜を形成す
るたびにアライメント室においてメタルマスク５０３の
アライメントを行うことにより、同一装置内で、複数の
有機化合物膜を形成することができる。このように、一
つの有機化合物膜を形成する機能領域は同一の成膜室に
おいて成膜されるため、機能領域の間における不純物汚
染を避けることができる。さらに本成膜装置において、
異なる機能領域の間に混合領域を形成することが可能で
あるため、明瞭な積層構造を示すことなく複数の機能を
有する発光素子を作製することができる。

【０１１０】なお、本実施の形態においては、有機化合
物膜の形成までを行う装置について示したが、本発明の
成膜装置はこの構成に限られることはなく、有機化合物
膜上に形成される陰極を形成する成膜室や、発光素子を
封止することが可能である処理室が設けられる構成であ
っても良い。また、赤、緑、青色の発光を示す有機化合
物膜が成膜される順番は、どのような順番であっても良
い。

【０１１１】さらに、本実施の形態において示した、ア
ライメント室および成膜室をクリーニングするための手
段を設けても良い。なお、図５の領域５１２において、
このような手段を設ける場合には、図７に示すようなク
リーニング予備室５１３を設けることができる。

【０１１２】クリーニング予備室５１４において、ＮＦ
₃やＣＦ₄といった反応性のガスを分解してラジカルを発
生させ、これを第二のアライメント室５０７に導入する
ことにより、第二のアライメント室５０７でのクリーニ
ングが可能となる。なお、第二のアライメント室５０７
に予め使用済みのメタルマスクを備えておくことによ
り、メタルマスクのクリーニングを行うことができる。
また、ラジカルを第二の成膜室５０８に導入することに
より第二の成膜室５０８の内部をクリーニングすること
もできる。なお、第二のアライメント室５０７及び第二
の成膜室５０８には、クリーニング予備室５１４が、そ
れぞれゲート（図示せず）を介して連結されており、ラ
ジカルを導入する際にゲートが開くようにしておけばよ
い。

【０１１３】

【実施例】〔実施例１〕本発明の成膜装置をインライン
方式とした場合について図８を用いて説明する。図８に
おいて７０１はロード室であり、基板の搬送はここから
行われる。なお、本実施例において基板とは、基板上に
発光素子の陽極もしくは陰極まで（本実施例では陽極ま
で）形成されたもののことをいう。また、ロード室７０
１には排気系７００aが備えられ、排気系７００aは第１
バルブ７１、クライオポンプ７２、第２バルブ７３、第
３バルブ７４及びドライポンプ７５を含んだ構成からな
っている。

【０１１４】また、成膜室内の到達真空度は１０^-6Ｐａ
以下であることが望ましいことから、排気速度は１００
００ｌ／ｓ以上の排気ポンプを用いることが望ましい。

【０１１５】また、本実施例において、ゲートで遮断さ
れたロード室、アライメント室、成膜室、封止室及びア
ンロード室等の各処理室の内部に用いる材料としては、
その表面積を小さくすることで酸素や水等の不純物の吸
着性を小さくすることができるので、電解研磨を施して
鏡面化させたアルミニウムやステンレス（ＳＵＳ）等の
材料を内部壁面に用い、また、気孔がきわめて少なくな
るように処理されたセラミックス等の材料からなる内部
部材を用いる。なお、これらの材料は平均面粗さが５ｎ
ｍ以下（好ましくは３ｎｍ以下）となるような表面平滑
性を有する。なお、ここでいう平均面粗さとは、ＪＩＳ
Ｂ０６０１で定義されている中心線平均粗さを面に対
して適用できるよう三次元に拡張したものをいう。

【０１１６】その他にも、ガスと反応しやすい材料を用
いて成膜室の内壁に活性な表面を形成する方法もある。
この場合の材料としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｌａ、Ｂａなどを用いるとよい。

【０１１７】第１バルブ７１は、ゲート弁を有するメイ
ンバルブであるが、コンダクタンスバルブを兼ねてバタ
フライバルブを用いる場合もある。第２バルブ７３およ
び第３バルブ７４はフォアバルブであり、まず第２バル
ブ７３を開けてドライポンプ７５によりロード室７０１
を粗く減圧し、次に第１バルブ７１及び第３バルブ７４
を空けてクライオポンプ７２でロード室７０１を高真空
まで減圧する。なお、クライオポンプの代わりにターボ
分子ポンプやメカニカルブースターポンプを用いても良
いし、メカニカルブースターポンプで真空度を高めてか
らクライオポンプを用いても良い。

【０１１８】次に、７０２で示されるのはアライメント
室である。ここでは、次に搬送される成膜室での成膜の
ためにメタルマスクのアライメントとメタルマスク上へ
の基板の配置が行われ、アライメント室（Ａ）７０２と
呼ぶ。なお、ここでのアライメントの方法については、
図６で説明した方法で行えばよい。なお、アライメント
室（Ａ）７０２は排気系７００bを備えている。また、
ロード室７０１とは図示しないゲートで密閉遮断されて
いる。

【０１１９】さらに、アライメント室（Ａ）７０２は、
クリーニング予備室７１３ａを設けており、ＮＦ₃やＣ
Ｆ₄といった反応性のガスを分解してラジカルを発生さ
せ、これをアライメント室（Ａ）７０２に導入すること
により、アライメント室（Ａ）７０２でのクリーニング
が可能となる。なお、アライメント室（Ａ）７０２に予
め使用済みのメタルマスクを備えておくことにより、メ
タルマスクのクリーニングを行うことができる。

【０１２０】次に、７０３は蒸着法により第一の有機化
合物膜を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ａ）と
呼ぶ。成膜室（Ａ）７０３は排気系７００cを備えてい
る。また、アライメント室（Ａ）７０２とは図示しない
ゲートで密閉遮断されている。

【０１２１】また、成膜室（Ａ）７０３は、アライメン
ト室（Ａ）７０２と同様にクリーニング予備室７１３ｂ
を設けている。なお、ここではＮＦ₃やＣＦ₄といった反
応性のガスを分解することにより発生させたラジカルを
成膜室（Ａ）７０３に導入することにより成膜室（Ａ）
７０３の内部をクリーニングすることができる。

【０１２２】本実施例では成膜室（Ａ）７０３として図
４に示した構造の成膜室を設け、赤色の発光を示す第一
の有機化合物膜を成膜する。また、蒸発源としては、正
孔注入性の有機化合物を備えた第一の蒸発源と、正孔輸
送性の有機化合物を備えた第二の蒸発源と、発光性を有
する有機化合物のホストとなる正孔輸送性の有機化合物
を備えた第三の蒸発源と、発光性を有する有機化合物を
備えた第四の蒸発源と、ブロッキング性を有する有機化
合物を備えた第五の蒸発源と、電子輸送性の有機化合物
を備えた第六の蒸発源が備えられている。また、成膜室
（Ａ）７０３において、複数の光源７１４が設けられて
おり、成膜中は、光源７１４から光が照射されるように
なっている。

【０１２３】なお、光源としては、波長１８４．９ｎｍ
もしくは、２５３．７ｎｍの低圧水銀灯や希ガス共鳴線
や（Ｋｒ：１２３．６ｎｍ、１１６．５ｎｍ、Ｘｅ：１
４７．０ｎｍ、１２９．５ｎｍ）やその他の低圧金属蒸
気ランプ（Ｃｄ：３２６．１ｎｍ、２２８．８ｎｍ、Ｚ
ｎ：３０７．６ｎｍ、２１３．９ｎｍ）を用いることが
できるが、本実施例において、光源７１４として低圧水
銀灯を用いており、照射される光は、１８４．９ｎｍの
波長である。

【０１２４】また、本実施例においては、第一の蒸発源
に備える正孔注入性の有機化合物として、銅フタロシア
ニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）、第二の蒸発源に備え
る正孔輸送性の有機化合物として、４，４'−ビス［Ｎ
−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェ
ニル（以下、α−ＮＰＤと示す）、第三の蒸発源に備え
るホストとなる有機化合物（以下、ホスト材料という）
として、４，４’−ジカルバゾール−ビフェニル（以
下、ＣＢＰと示す）、第四の蒸発源に備える発光性の有
機化合物として、２，３，７，８，１２，１３，１７，
１８−オクタエチル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポルフィリン−
白金（以下、ＰｔＯＥＰと示す）、第五の蒸発源に備え
るブロッキング性の有機化合物として、バソキュプロイ
ン（以下、ＢＣＰと示す）、第六の蒸発源に備える電子
輸送性の有機化合物として、トリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃と示す）を用いる。

【０１２５】なお、これらの有機化合物を順に蒸着して
いくことにより、陽極上に正孔注入性、正孔輸送性、発
光性、ブロッキング性および電子輸送性の機能を有する
領域からなる有機化合物膜を形成することができる。

【０１２６】また、本実施例においては、異なる機能領
域の界面には、両方の機能領域を形成する有機化合物を
同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つま
り、正孔注入性領域と正孔輸送性領域との界面、正孔輸
送性領域と発光性領域を含む正孔輸送性領域の界面、発
光性領域を含む正孔輸送性領域とブロッキング性領域の
界面、ブロッキング性領域の界面と電子輸送性領域の界
面にそれぞれ混合領域を形成している。

【０１２７】具体的には、Ｃｕ−Ｐｃを１５ｎｍの膜厚
に成膜して第一の機能領域を形成した後、Ｃｕ−Ｐｃと
α−ＮＰＤとを同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍ
の膜厚で第一の混合領域を形成し、α−ＮＰＤを４０ｎ
ｍの膜厚で成膜して第二の機能領域を形成し、α−ＮＰ
Ｄ、ＣＢＰを同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍの
膜厚で第二の混合領域を形成した後、ＣＢＰを２５〜４
０ｎｍの膜厚で成膜して、第三の機能領域を形成する
が、第三の機能領域を形成する全ての期間もしくは、一
定期間にＣＢＰとＰｔＯＥＰとを同時に蒸着することに
より、第三の機能領域全体、もしくは一部に第三の混合
領域を形成する。第三の混合領域は５〜４０ｎｍの膜厚
で形成される。なお、ここでは、第三の混合領域が発光
性を有する。次に、ＣＢＰとＢＣＰを５〜１０ｎｍの膜
厚で同時に蒸着することにより第四の混合領域を形成し
た後、ＢＣＰを８ｎｍの膜厚で成膜することにより、第
四の機能領域を形成する。さらに、ＢＣＰとＡｌｑ₃を
同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍの膜厚で第五の
混合領域を形成する。最後にＡｌｑ₃を２５ｎｍの膜厚
で形成することにより、第五の機能領域を形成すること
ができ、以上により、第一の有機化合物膜を形成する。

【０１２８】なお、ここでは第一の有機化合物膜とし
て、６種類の機能の異なる有機化合物を６つの蒸発源に
それぞれ備えておき、これらを蒸着して有機化合物膜を
形成する場合について説明したが、本発明は、これに限
られることはなく複数であればよい。また、一つの蒸発
源に備えられる有機化合物は必ずしも一つである必要は
なく、複数であっても良い。例えば、蒸発源に発光性の
有機化合物として備えられている一種類の材料の他に、
ドーパントとなりうる別の有機化合物を一緒に備えてお
いても良い。なお、これらの複数の機能を有し、赤色発
光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物としては公
知の材料を用いれば良い。

【０１２９】なお、蒸発源は、マイクロコンピュータに
よりその成膜速度を制御できるようにしておくと良い。
また、これにより、同時に複数の有機化合物を成膜する
際の混合比率を制御することができるようにしておくと
よい。

【０１３０】次に、７０６で示されるのはアライメント
室である。ここでは、次に搬送される成膜室での成膜の
ためにメタルマスクのアライメントとメタルマスク上へ
の基板の配置が行われ、アライメント室（Ｂ）７０６と
呼ぶ。なお、ここでのアライメントの方法については、
図６で説明した方法で行えばよい。なお、アライメント
室（Ｂ）７０６は排気系７００ｄを備えている。また、
成膜室（Ａ）７０３とは図示しないゲートで密閉遮断さ
れている。さらにアライメント室（Ａ）７０２と同様に
図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニング予備室
７１３ｃを備えている。

【０１３１】次に、７０７は蒸着法により第二の有機化
合物膜を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ｂ）と
呼ぶ。成膜室（Ｂ）７０７は排気系７００ｅを備えてい
る。また、アライメント室（Ｂ）７０６とは図示しない
ゲートで密閉遮断されている。さらに成膜室（Ａ）７０
３と同様に図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニ
ング予備室７１３ｄを備えている。

【０１３２】本実施例では成膜室（Ｂ）７０７として図
４に示した構造の成膜室を設け、緑色の発光を示す第二
の有機化合物膜を成膜する。また、蒸発源としては、正
孔注入性の有機化合物を備えた第一の蒸発源と、正孔輸
送性の有機化合物を備えた第二の蒸発源と第三の蒸発
源、正孔輸送性のホスト材料を備えた第四の蒸発源と、
発光性の有機化合物を備えた第五の蒸発源と、ブロッキ
ング性を有する有機化合物を備えた第六の蒸発源と、電
子輸送性の有機化合物を備えた第七の蒸発源が備えられ
ている。また、成膜室（Ａ）７０３において、複数の光
源７１４が設けられており、成膜中は、光源７１４から
光が照射されるようになっている。なお、成膜室（Ｂ）
７０７にも光源として低圧水銀灯が備えられており、１
８４．９ｎｍの波長の光が照射されるようになってい
る。

【０１３３】また、本実施例においては、第一の蒸発源
に備える正孔注入性の有機化合物として、Ｃｕ−Ｐｃ、
第二の蒸発源に備える正孔輸送性の有機化合物として、
4,4',4''-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenyla
mine（以下、ＭＴＤＡＴＡと示す)、第三の蒸発源に備
える正孔輸送性の有機化合物として、α−ＮＰＤ、第四
の蒸発源に備える正孔輸送性のホスト材料としてＣＢ
Ｐ、第五の蒸発源に備える発光性の有機化合物としてト
リス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐ
ｙ）₃）、第六の蒸発源に備えるブロッキング性の有機
化合物として、ＢＣＰ、第七の蒸発源に備える電子輸送
性の有機化合物として、Ａｌｑ₃を用いる。

【０１３４】なお、これらの有機化合物を順に蒸着して
いくことにより、陽極上に正孔注入性、正孔輸送性、発
光性、ブロッキング性、および電子輸送性の機能を有す
る領域からなる第二の有機化合物膜を形成することがで
きる。

【０１３５】また、本実施例においては、異なる機能領
域の界面には、両方の機能領域を形成する有機化合物を
同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つま
り、正孔注入領域と正孔輸送領域の界面、正孔輸送性領
域と発光性領域を含む正孔輸送性領域の界面、発光性領
域を含む正孔輸送性領域とブロッキング性領域との界
面、ブロッキング性領域と電子輸送性領域の界面にそれ
ぞれ混合領域を形成している。

【０１３６】具体的には、Ｃｕ−Ｐｃを１０ｎｍの膜厚
に成膜して第一の機能領域を形成した後、Ｃｕ−Ｐｃと
ＭＴＤＡＴＡとを同時に蒸着することにより５〜１０ｎ
ｍの膜厚で第一の混合領域を形成し、ＭＴＤＡＴＡを２
０ｎｍの膜厚に成膜して、第二の機能領域を形成し、Ｍ
ＴＤＡＴＡとα−ＮＰＤとを同時に蒸着することにより
５〜１０ｎｍの膜厚で第二の混合領域を形成し、α−Ｎ
ＰＤを１０ｎｍの膜厚に成膜して、第三の機能領域を形
成し、α−ＮＰＤとＣＢＰとを同時に蒸着することによ
り５〜１０ｎｍの膜厚で第三の混合領域を形成し、ＣＢ
Ｐを２０〜４０ｎｍの膜厚に成膜して、第四の機能領域
を形成し、第四の機能領域を形成する全ての期間もしく
は、一定期間にＣＢＰと（Ｉｒ（ｐｐｙ）₃）とを同時
に蒸着することにより、第四の機能領域全体、もしくは
一部に第四の混合領域を形成する。第四の混合領域は５
〜４０ｎｍの膜厚で形成される。なお、ここでは、第四
の混合領域が発光性を有する。次に、ＣＢＰとＢＣＰを
同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍの膜厚で第五の
混合領域を形成した後、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚に成膜
することにより、第五の機能領域を形成する。さらに、
ＢＣＰとＡｌｑ₃を同時に蒸着することにより５〜１０
ｎｍの膜厚で第六の混合領域を形成する。最後にＡｌｑ
₃を４０ｎｍの膜厚で形成することにより、第六の機能
領域を形成することができ、以上により、第二の有機化
合物膜を形成する。

【０１３７】なお、ここでは第二の有機化合物膜とし
て、機能の異なる有機化合物を７つの蒸発源にそれぞれ
備えておき、これらを蒸着して有機化合物膜を形成する
場合について説明したが、本発明は、これに限られるこ
とはなく複数であればよい。なお、これらの複数の機能
を有し、緑色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化
合物としては公知の材料を用いれば良い。

【０１３８】なお、蒸発源は、マイクロコンピュータに
よりその成膜速度を制御できるようにしておくと良い。
また、これにより、同時に複数の有機化合物を成膜する
際の混合比率を制御することができるようにしておくと
よい。

【０１３９】次に、７０８で示されるのはアライメント
室である。ここでは、次に搬送される成膜室での成膜の
ためにメタルマスクのアライメントとメタルマスク上へ
の基板の配置が行われ、アライメント室（Ｃ）７０８と
呼ぶ。なお、ここでのアライメントの方法については、
図６で説明した方法で行えばよい。なお、アライメント
室（Ｃ）７０８は排気系７００ｆを備えている。また、
成膜室（Ｂ）７０７とは図示しないゲートで密閉遮断さ
れている。さらにアライメント室（Ａ）７０２と同様に
図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニング予備室
７１３ｅを備えている。

【０１４０】次に、７０９は蒸着法により第三の有機化
合物膜を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ｃ）と
呼ぶ。成膜室（Ｃ）７０９は排気系７００ｇを備えてい
る。また、アライメント室（Ｃ）７０８とは図示しない
ゲートで密閉遮断されている。さらに成膜室（Ａ）７０
３と同様に図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニ
ング予備室７１３ｆを備えている。

【０１４１】本実施例では成膜室（Ｃ）７０９して図４
に示した構造の成膜室を設け、青色発光を示す第三の有
機化合物膜を成膜する。また、蒸発源としては、正孔注
入性の有機化合物を備えた第一の蒸発源と、発光性を有
する有機化合物を備えた第二の蒸発源と、ブロッキング
性を有する有機化合物を備えた第三の蒸発源と、電子輸
送性の有機化合物を備えた第四の蒸発源が備えられてい
る。なお、成膜室（Ｃ）７０９にも光源として低圧水銀
灯が備えられており、１８４．９ｎｍの波長の光が照射
されるようになっている。

【０１４２】また、本実施例においては、第一の蒸発源
に備える正孔注入性の有機化合物として、Ｃｕ−Ｐｃ、
第二の蒸発源に備える発光性の有機化合物として、α−
ＮＰＤ、第三の蒸発源に備えるブロッキング性の有機化
合物として、ＢＣＰ、第四の蒸発源に備える電子輸送性
の有機化合物として、Ａｌｑ₃を用いる。

【０１４３】なお、これらの有機化合物を順に蒸着して
いくことにより、陽極上に正孔注入性、発光性、ブロッ
キング性および電子輸送性の機能を有する領域からなる
第三の有機化合物膜を形成することができる。

【０１４４】また、本実施例においては、異なる機能領
域の界面には、両方の機能領域を形成する有機化合物を
同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つま
り、正孔注入性領域と発光性領域の界面、および発光性
領域とブロッキング性領域との界面、ブロッキング性領
域と電子輸送性領域との界面、にそれぞれ混合領域を形
成している。

【０１４５】具体的には、Ｃｕ−Ｐｃを２０ｎｍの膜厚
に成膜して第一の機能領域を形成した後、Ｃｕ−Ｐｃと
α−ＮＰＤとを同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍ
の膜厚で第一の混合領域を形成し、α−ＮＰＤを４０ｎ
ｍの膜厚で成膜して第二の機能領域を形成し、α−ＮＰ
ＤとＢＣＰを同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍの
膜厚で第二の混合領域を形成し、ＢＣＰを１０ｎｍの膜
厚に成膜して第三の機能領域を形成し、ＢＣＰとＡｌｑ
₃を同時に蒸着することにより５〜１０ｎｍの膜厚で第
三の混合領域を形成し、最後にＡｌｑ₃を４０ｎｍの膜
厚で形成することにより、第四の機能領域を形成するこ
とができ、以上により、第三の有機化合物膜を形成す
る。

【０１４６】なお、ここでは第三の有機化合物膜とし
て、４種類の機能の異なる有機化合物を４つの蒸発源に
それぞれ備えておき、これらを順に蒸着して有機化合物
膜を形成する場合について説明したが、本発明は、これ
に限られることはなく複数であればよい。また、一つの
蒸発源に備えられる有機化合物は必ずしも一つである必
要はなく、複数であっても良い。例えば、蒸発源に発光
性の有機化合物として備えられている一種類の材料の他
に、ドーパントとなりうる別の有機化合物を一緒に備え
ておいても良い。なお、これらの複数の機能を有し、青
色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物として
は公知の材料を用いれば良い。

【０１４７】なお、蒸発源は、マイクロコンピュータに
よりその成膜速度を制御できるようにしておくと良い。
また、これにより、同時に複数の有機化合物を成膜する
際の混合比率を制御することができるようにしておくと
よい。

【０１４８】また、本実施例においては、第一の成膜室
である成膜室（Ａ）７０３において、赤色の発光を示す
有機化合物膜を形成し、第二の成膜室である成膜室
（Ｂ）７０７において、緑色の発光を示す有機化合物膜
を形成し、第三の成膜室である成膜室（Ｃ）７０９にお
いて、青色の発光を示す有機化合物膜を形成する場合に
ついて説明したが、形成される順番はこれに限られるこ
とはなく、成膜室（Ａ）７０３、成膜室（Ｂ）７０７、
成膜室（Ｃ）７０９において、赤色の発光を示す有機化
合物膜、緑色の発光を示す有機化合物膜、青色の発光を
示す有機化合物膜のいずれかが形成されればよい。さら
に、もう一つ成膜室を設けて白色発光を示す有機化合物
膜を形成されるようにしても良い。

【０１４９】次に、７１０は蒸着法により発光素子の陽
極もしくは陰極となる導電膜（本実施例では陰極となる
金属膜）を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ｄ）
と呼ぶ。成膜室（Ｄ）７１０は排気系７００ｈを備えて
いる。また、成膜室（Ｃ）７０９とは図示しないゲート
で密閉遮断されている。さらに成膜室（Ａ）７０３と同
様に図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニング予
備室７１３ｇを備えている。

【０１５０】本実施例では、成膜室（Ｄ）７１０におい
て、発光素子の陰極となる導電膜としてＡｌ−Ｌｉ合金
膜（アルミニウムとリチウムとの合金膜）を蒸着法によ
り成膜する。なお、周期表の１族もしくは２族に属する
元素とアルミニウムとを共蒸着することも可能である。

【０１５１】また、成膜室（Ａ）７０３、成膜室（Ｂ）
７０７、成膜室（Ｃ）７０９及び成膜室（Ｄ）７１０に
は、各成膜室内を加熱する機構を備えておく。これによ
り、成膜室内の不純物の一部を除去することができる。

【０１５２】さらにこれらの成膜室に備える排気ポンプ
としては、ドライポンプ、メカニカルブースターポン
プ、ターボ分子ポンプ（磁気浮上型）もしくはクライオ
ポンプなどを用いることが可能であるが、本実施例では
クライオポンプ及びドライポンプの両方を用いるのが望
ましい。

【０１５３】また、成膜室（Ａ）７０３、成膜室（Ｂ）
７０７、成膜室（Ｃ）７０９及び成膜室（Ｄ）７１０
は、排気ポンプにより減圧される。なお、この時の到達
真空度は１０^-6Ｐａ以上であることが望ましく、例え
ば、排気速度が１００００ｌ／ｓ（Ｈ₂Ｏ）のクライオ
ポンプを用いて、成膜室内部の表面積が１０ｍ²である
ときに、リーク速度が２０時間で４．１×１０^-7Ｐａ・
ｍ³・ｓ^-1以下であるアルミニウムのような材料を用い
て成膜室内部を形成することが望ましく、この様な真空
度を得るためには、成膜室内部を電解研磨により表面積
を小さくすることが効果的である。

【０１５４】また、ここでＣＶＤ室を設けて、窒化珪素
膜、酸化珪素膜及びＤＬＣ膜等の絶縁膜を発光素子の保
護膜（パッシベーション膜）として形成させてもよい。
なお、ＣＶＤ室を設ける場合には、ＣＶＤ室で用いる材
料ガスを予め高純度化するためのガス精製機を設けてお
くと良い。

【０１５５】次に、７１１は封止室であり、排気系７０
０ｉを備えている。また、成膜室（Ｄ）７１０とは図示
しないゲートで密閉遮断されている。なお、封止室７１
１は真空状態になっており、陰極まで形成された発光素
子を有する基板が複数封止室に搬送されたところで、ゲ
ートを閉じ、封止室７１１を不活性ガス（窒素、ヘリウ
ム、アルゴンなど）を用いて大気圧状態にして、最終的
に発光素子を密閉空間に封入するための処理が行われ
る。なお、封止室７１１に搬送機構（図示せず）を設け
ておき、成膜室（Ｄ）７１０からの基板の搬出を行う。
ここでの封止処理は形成された発光素子を酸素や水分か
ら保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入
する、又は熱硬化性樹脂も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。

【０１５６】また、封止室には、カバー材が予め備えら
れているが、カバー材としては、ガラス、セラミック
ス、プラスチックもしくは金属を用いることができる
が、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなけれ
ばならない。また、カバー材と上記発光素子が形成され
た基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシー
ル材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に代表される吸湿材を設け
ることも有効である。なお、発光素子が形成された基板
とカバー材の張り合わせは、ＣＣＤカメラに接続された
位置合わせ機構により、位置合わせをした後に行う。さ
らに、シール剤の塗布および吸湿剤の添加を自動的に処
理する機構も設けられている。

【０１５７】また、カバー材と発光素子の形成された基
板との空間を熱硬化性樹脂も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、熱硬化性樹脂も
しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表され
る吸湿材を添加しておくことは有効である。

【０１５８】図８に示した成膜装置では、封止室７１１
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）が設けられており、この紫外光照射機構
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。

【０１５９】最後に、７１２はアンロード室であり、排
気系７００ｊを備えている。発光素子が形成された基板
はここから取り出される。

【０１６０】さらに、本実施例で示した成膜装置が有す
る成膜室に有機化合物を交換できるような機能を設けた
場合について図９（Ａ）及び（Ｂ）に示し、さらに封止
室７１１の詳細な構造について図９（Ｃ）に示す。

【０１６１】図９（Ａ）において、成膜室８０１には、
基板８０２が備えられている。そして、基板上に有機化
合物膜を形成するための有機化合物は蒸発源８０３に備
えられている。なお、ここで蒸発源８０３は、ゲート８
０５を介して基板が備えられている成膜室８０１と分離
される材料交換室８０４に備えられている。従って、本
実施例では、ゲート８０５を閉じることにより材料交換
室８０４は成膜室８０１と分離され、真空状態にある材
料交換室８０４の内部を排気系８０６により大気圧に戻
してから、これを図９（Ａ）に示すように引き出すこと
で、材料交換室８０４の蒸発源に備えられている有機化
合物を追加または、交換することができる。

【０１６２】そして、有機化合物の追加または交換が終
了したら、図９（Ｂ）に示すように材料交換室８０４を
再び元に戻し、排気系８０６により内部を真空状態にし
て、成膜室内と同じ圧力状態になってから、ゲート８０
５を開くことにより、蒸発源８０３から基板８０２への
蒸着が可能となる。

【０１６３】なお、材料交換室８０４には、交換した材
料を加熱するヒーターが設けられている。予め材料を加
熱することで水等の不純物を除去することができる。こ
の時加える温度は２００℃以下であることが望ましい。

【０１６４】また、図９（Ｃ）に示すように封止室７１
１には、複数の処理機構が備えられている。まず、スト
ック位置８１１には、封止の際に用いるカバー材が複数
備えられている。また、封止処理を行うための基板が成
膜室（Ｄ）７１０から、搬送機構（Ａ）８１２により搬
送され、保管場所８１３に一時的に保管される。

【０１６５】保管場所８１３に基板がある一定量蓄積さ
れたところで、封止室は、ゲートで密閉空間にされた
後、不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム等）により
大気圧状態にされる。

【０１６６】封止室が、大気圧状態になったところで、
基板が一枚ずつ処理される。まず、搬送機構（Ａ）８１
２により保管位置８１３から位置合わせ機構８１４に基
板が搬送される。このとき、基板上にシール剤及び吸湿
剤が備えられ、ストック位置８１１からカバー材が搬送
機構（Ｂ）８１５により、位置合わせ機構８１４に搬送
され、基板との貼り合わせが行われる。

【０１６７】次に、紫外線照射機構（図示せず）から紫
外線を照射することにより、基板の封止が完了する。基
板の封止が完了したら、搬送機構（Ｃ）８１６により、
アンロード室７１２に搬送され、取り出される。

【０１６８】以上のように、図８（または図９）に示し
た成膜装置を用いることで完全に発光素子を密閉空間に
封入するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発
光装置を作製することが可能となる。

【０１６９】〔実施例２〕本発明の成膜装置について図
１０を用いて説明する。図１０において、９０１は搬送
室であり、搬送室９０１には搬送機構（Ａ）９０２が備
えられ、基板９０３の搬送が行われる。搬送室９０１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
連結されている。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）９０２によって行われ
る。また、搬送室９０１を減圧するには、ドライポン
プ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ
（磁気浮上型）も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、水分等の除去に優れて
いるクライオポンプをドライポンプと組み合わせて用い
るのが好ましい。

【０１７０】以下に、各処理室についての説明を行う。
なお、搬送室９０１は減圧雰囲気となるので、搬送室９
０１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
述のドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ター
ボ分子ポンプ（磁気浮上型）もしくはクライオポンプが
用いられるが、ここでもクライオポンプをドライポンプ
と組み合わせて用いるのが好ましい。

【０１７１】まず、９０４は基板のセッティング（設
置）を行うロード室である。ロード室９０４はゲート９
００aにより搬送室９０１と連結され、ここに基板９０
３をセットしたキャリア（図示せず）が配置される。な
お、ロード室９０４は、素子形成まで終了した基板を封
止室への搬送室の役割も兼ねる。なお、ロード室９０４
は基板搬入用と基板搬送用とで部屋が区別されていても
良い。また、ロード室９０４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。なお、排気ポンプとしては、クライオ
ポンプが望ましい。さらに、このパージラインには、ガ
ス精製機が備えられており、装置内に導入されるガスの
不純物（酸素や水）が予め除去されるようになってい
る。

【０１７２】なお、本実施例では基板９０３として、発
光素子の陽極となる透明導電膜まで形成した基板を用い
る。本実施例では基板９０３を、被成膜面を下向きにし
てキャリアにセットする。これは後に蒸着法による成膜
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、基板の被成膜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。

【０１７３】次に、９０５で示されるのはメタルマスク
のアライメント及び発光素子の陽極もしくは陰極（本実
施例では陽極）まで形成された基板とメタルマスクの位
置合わせを行うアライメント室であり、アライメント室
９０５はゲート９００bにより搬送室９０１と連結され
る。なお、異なる有機化合物膜を形成するたびにアライ
メント室においてメタルマスクのアライメント及び基板
とメタルマスクの位置合わせが行われる。また、アライ
メント室９０５には、イメージセンサーとして知られて
いるＣＣＤ(Charge Coupled Device)を備えておくこと
により、メタルマスクを用いて成膜を行う際に基板とメ
タルマスクの位置合わせを精度良く行うことを可能にす
る。なお、メタルマスクのアライメント法については、
図６を用いればよい。

【０１７４】さらに、アライメント室９０５には、クリ
ーニング予備室９２２ａが連結されている。クリーニン
グ予備室９２２ａの構成は、図１０（Ｂ）に示すとおり
である。まずμ波を発生させるμ波発振器９３１を有
し、ここで発生したμ波は導波管９３２を通ってプラズ
マ放電管９３３に送られる。なお、ここで用いるμ波発
振器９３１からは、約２．４５ＧＨｚのμ波が放射され
る。また、プラズマ放電管９３３には、ガス導入管９３
４から反応性ガスが供給される。なお、ここでは反応性
ガスとして、ＮＦ₃を用いる。但し、ＣＦ₄やＣｌＦ₃な
どの他の反応性ガスを用いても良い。

【０１７５】そして、プラズマ放電管９３３において反
応性ガスがμ波により分解されてラジカルが発生する。
このラジカルは、ガス導入管９３４を通り、ゲート（図
示せず）を介して連結されたアライメント室９０５に導
入される。なお、プラズマ放電管９３３には、効率よく
μ波を供給するために反射板９３５を設けておくと良
い。

【０１７６】そして、アライメント室９０５には、有機
化合物膜が付着したメタルマスクを備えておく。そし
て、クリーニング予備室９２２ａとアライメント室９０
５の間に設けられているゲート（図示せず）を開くこと
により、アライメント室９０５にラジカルを導入するこ
とができる。これにより、メタルマスクのクリーニング
を行うことができる。

【０１７７】μ波プラズマを用いることで、反応性ガス
のラジカル化を高い効率で行うことができるため、副生
成物等の不純物の発生確率が低い。また、通常のラジカ
ル発生と機構が異なるため、発生したラジカルが加速さ
れることも無く、さらに成膜室内部でラジカルを発生さ
せないことからプラズマによる成膜室内部、また、メタ
ルマスクのダメージを防ぐことができる。

【０１７８】なお、このような方法を用いてアライメン
ト室をクリーニングするのは好ましい形態の一つである
ため、この方法に限られることはない。従って、成膜室
内に反応性ガスを導入して、成膜室内でプラズマを発生
させてドライクリーニングを行っても良いし、Ａｒガス
等を導入してスパッタ法による物理的なクリーニングを
行っても良い。

【０１７９】次に、９０６は蒸着法により有機化合物膜
を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ａ）と呼ぶ。
成膜室（Ａ）９０６はゲート９００cを介して搬送室９
０１に連結される。本実施例では成膜室（Ａ）９０６と
して図４に示した構造の成膜室を設けている。

【０１８０】本実施例では、成膜室（Ａ）９０６内の成
膜部９０７において、赤色に発光する第一の有機化合物
膜を成膜する。成膜室（Ａ）９０６内には複数の蒸発源
が備えられており、具体的には、正孔注入性の有機化合
物を備えた第一の蒸発源と、正孔輸送性の有機化合物を
備えた第二の蒸発源と、発光性を有する有機化合物のホ
ストとなる正孔輸送性の有機化合物を備えた第三の蒸発
源と、発光性を有する有機化合物を備えた第四の蒸発源
と、ブロッキング性を有する有機化合物を備えた第五の
蒸発源と、電子輸送性の有機化合物を備えた第六の蒸発
源が備えられている。

【０１８１】なお、これらの有機化合物を順に蒸着して
いくことにより、陽極上に正孔注入性、正孔輸送性、発
光性、ブロッキング性および電子輸送性の機能を有する
領域からなる有機化合物膜を形成することができる。

【０１８２】また、成膜室（Ａ）９０６には、光源とし
て低圧水銀灯が備えられており、１８４．９ｎｍの波長
の光が照射されるようになっている。

【０１８３】また、本実施例においては、異なる機能領
域の界面には、両方の機能領域を形成する有機化合物を
同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つま
り、正孔注入性領域と正孔輸送性領域との界面、正孔輸
送性領域と発光性領域を含む正孔輸送性領域の界面、発
光性領域を含む正孔輸送性領域とブロッキング性領域の
界面、ブロッキング性領域の界面と電子輸送性領域の界
面にそれぞれ混合領域を形成している。

【０１８４】なお、ここでは第一の有機化合物膜とし
て、６種類の異なる有機化合物を６つの蒸発源にそれぞ
れ備えておき、これらを順に蒸着して有機化合物膜を形
成する場合について説明したが、本発明は、これに限ら
れることはなく複数であればよい。また、一つの蒸発源
に備えられる有機化合物は必ずしも一種類である必要は
なく、複数種であっても良い。例えば、蒸発源に発光性
の有機化合物として備えられている一種類の材料の他
に、ドーパントとなりうる別の有機化合物を一緒に備え
ておいても良い。なお、これらの複数の機能を有し、赤
色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物として
は、実施例１で示したものを用いることができるが、公
知の材料を自由に組み合わせて用いても良い。

【０１８５】また、成膜室（Ａ）９０６はゲート９００
ｇを介して材料交換室９１４に連結される。なお、材料
交換室９１４には、交換した有機化合物を加熱するヒー
ターが設けられている。予め有機化合物を加熱すること
で水等の不純物を除去することができる。この時加える
温度は２００℃以下であることが望ましい。また、材料
交換室９１４には、内部を減圧状態にすることができる
排気ポンプが備えられているので、外部から有機化合物
を追加または交換して加熱処理した後、内部を減圧状態
にする。そして、成膜室内と同じ圧力状態になったとこ
ろでゲート９００ｇを開け、成膜室内部の蒸発源に有機
化合物を備えることができるようになっている。なお、
有機化合物は、搬送機構などにより成膜室内の蒸発源に
備えられる。

【０１８６】なお、成膜室（Ａ）９０６内における成膜
プロセスに関しては、図４の説明を参照すれば良い。

【０１８７】なお、成膜室（Ａ）９０６にもアライメン
ト室９０５と同様にクリーニング予備室９２２ｂがゲー
ト（図示せず）を介して連結されている。なお、具体的
な構成は、クリーニング予備室９２２ａと同様であり、
クリーニング予備室９２２ｂで発生させたラジカルを成
膜室（Ａ）９０６に導入することにより、成膜室（Ａ）
９０６内部に付着した有機化合物等を除去することがで
きる。

【０１８８】次に、９０８は蒸着法により第二の有機化
合物膜を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ｂ）と
呼ぶ。成膜室（Ｂ）９０８はゲート９００dを介して搬
送室９０１に連結される。本実施例では成膜室（Ｂ）９
０８として図４に示した構造の成膜室を設けている。本
実施例では、成膜室（Ｂ）９０８内の成膜部９０９にお
いて、緑色に発光する有機化合物膜を成膜する。

【０１８９】成膜室（Ｂ）９０８内には複数の蒸発源が
備えられており、具体的には、正孔注入性の有機化合物
を備えた第一の蒸発源と、正孔輸送性の有機化合物を備
えた第二の蒸発源と第三の蒸発源、正孔輸送性のホスト
材料を備えた第四の蒸発源と、発光性の有機化合物を備
えた第五の蒸発源と、ブロッキング性を有する有機化合
物を備えた第六の蒸発源と、電子輸送性の有機化合物を
備えた第七の蒸発源が備えられている。

【０１９０】なお、これらの有機化合物を順に蒸着して
いくことにより、陽極上に正孔注入性、正孔輸送性、発
光性、ブロッキング性、および電子輸送性の機能を有す
る領域からなる第二の有機化合物膜を形成することがで
きる。

【０１９１】また、成膜室（Ｂ）９０８には、光源とし
て低圧水銀灯が備えられており、１８４．９ｎｍの波長
の光が照射されるようになっている。

【０１９２】また、本実施例においては、異なる機能領
域の界面には、両方の機能領域を形成する有機化合物を
同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つま
り、正孔注入性領域と正孔輸送性領域の界面、正孔輸送
性領域と発光性領域を含む正孔輸送性領域の界面、発光
性領域を含む正孔輸送性領域とブロッキング性領域との
界面、ブロッキング性領域と電子輸送性領域の界面にそ
れぞれ混合領域を形成している。

【０１９３】なお、ここでは第二の有機化合物膜とし
て、７種類の有機化合物を７つの蒸発源にそれぞれ備え
ておき、これらを順に蒸着して有機化合物膜を形成する
場合について説明したが、本発明は、これに限られるこ
とはなく複数であればよい。また、一つの蒸発源に備え
られる有機化合物は必ずしも一種類である必要はなく、
複数種であっても良い。例えば、蒸発源に発光性の有機
化合物として備えられている一種類の材料の他に、ドー
パントとなりうる別の有機化合物を一緒に備えておいて
も良い。なお、これらの複数の機能を有し、緑色発光を
示す有機化合物膜を形成する有機化合物としては、実施
例１において示したものを用いても良いが、公知の材料
を自由に組み合わせて用いることもできる。

【０１９４】また、成膜室（Ｂ）９０８はゲート９００
ｈを介して材料交換室９１５に連結される。なお、材料
交換室９１５には、交換した有機化合物を加熱するヒー
ターが設けられている。予め有機化合物を加熱すること
で水等の不純物を除去することができる。この時加える
温度は２００℃以下であることが望ましい。また、材料
交換室９１５には、内部を減圧状態にすることができる
排気ポンプが備えられているので、外部から有機化合物
を導入した後、内部を減圧状態にする。そして、成膜室
内と同じ圧力状態になったところでゲート９００ｈを開
け、成膜室内部の蒸発源に有機化合物を備えることがで
きるようになっている。なお、有機化合物は、搬送機構
などにより成膜室内の蒸発源に備えられる。

【０１９５】なお、成膜室（Ｂ）９０８内における成膜
プロセスに関しては、図４の説明を参照すれば良い。

【０１９６】なお、成膜室（Ｂ）９０８にもアライメン
ト室９０５と同様にクリーニング予備室９２２ｃがゲー
ト（図示せず）を介して連結されている。なお、具体的
な構成は、クリーニング予備室９２２ａと同様であり、
クリーニング予備室９２２ｃで発生させたラジカルを成
膜室（Ｂ）９０８に導入することにより、成膜室（Ｂ）
９０８内部に付着した有機化合物等を除去することがで
きる。

【０１９７】次に、９１０は蒸着法により第三の有機化
合物膜を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ｃ）と
呼ぶ。成膜室（Ｃ）９１０はゲート９００eを介して搬
送室９０１に連結される。本実施例では成膜室（Ｃ）９
１０として図２に示した構造の成膜室を設けている。本
実施例では、成膜室（Ｃ）９１０内の成膜部９１１にお
いて、青色に発光する有機化合物膜を成膜する。

【０１９８】成膜室（Ｃ）９１０内には複数の蒸発源が
備えられており、具体的には、正孔注入性の有機化合物
を備えた第一の蒸発源と、発光性を有する有機化合物を
備えた第二の蒸発源と、ブロッキング性の有機化合物を
備えた第三の蒸発源と、電子輸送性の有機化合物を備え
た第四の蒸発源が備えられている。

【０１９９】なお、これらの有機化合物を順に蒸着して
いくことにより、陽極上に正孔注入性、発光性、ブロッ
キング性および電子輸送性の機能を有する領域からなる
有機化合物膜を形成することができる。

【０２００】また、成膜室（Ｃ）９１０には、光源とし
て低圧水銀灯が備えられており、１８４．９ｎｍの波長
の光が照射されるようになっている。

【０２０１】また、本実施例においては、異なる機能領
域の界面には、両方の機能領域を形成する有機化合物を
同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つま
り、正孔注入性領域と発光性領域の界面、発光性領域と
ブロッキング性領域との界面、およびブロッキング性領
域と電子輸送性領域の界面にそれぞれ混合領域を形成し
ている。

【０２０２】なお、ここでは第三の有機化合物膜とし
て、４種類の機能の異なる有機化合物を４つの蒸発源に
それぞれ備えておき、これらを順に蒸着して有機化合物
膜を形成する場合について説明したが、本発明は、これ
に限られることはなく複数であればよい。また、一つの
蒸発源に備えられる有機化合物は必ずしも一種類である
必要はなく、複数種であっても良い。例えば、蒸発源に
発光性の有機化合物として備えられている一種類の材料
の他に、ドーパントとなりうる別の有機化合物を一緒に
備えておいても良い。なお、これらの複数の機能を有
し、青色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物
としては、実施例１に示したものを用いることができる
が、公知の材料を自由に組み合わせて用いることもでき
る

【０２０３】また、成膜室（Ｃ）９１０はゲート９００
ｉを介して材料交換室９１６に連結される。なお、材料
交換室９１６には、交換した有機化合物を加熱するヒー
ターが設けられている。予め有機化合物を加熱すること
で水等の不純物を除去することができる。この時加える
温度は２００℃以下であることが望ましい。また、材料
交換室９１６には、内部を減圧状態にすることができる
排気ポンプが備えられているので、外部から有機化合物
を導入した後、内部を減圧状態にする。そして、成膜室
内と同じ圧力状態になったところでゲート９００ｉを開
け、成膜室内部の蒸発源に有機化合物を備えることがで
きるようになっている。なお、有機化合物は、搬送機構
などにより成膜室内の蒸発源に備えられる。

【０２０４】なお、成膜室（Ｃ）９１０内における成膜
プロセスに関しては、図４の説明を参照すれば良い。

【０２０５】なお、成膜室（Ｃ）９１０にもアライメン
ト室９０５と同様にクリーニング予備室９２２ｄがゲー
ト（図示せず）を介して連結されている。なお、具体的
な構成は、クリーニング予備室９２２ａと同様であり、
クリーニング予備室９２２ｄで発生させたラジカルを成
膜室（Ｃ）９１０に導入することにより、成膜室（Ｃ）
９１０内部に付着した有機化合物等を除去することがで
きる。

【０２０６】次に、９１２は蒸着法により発光素子の陽
極もしくは陰極となる導電膜（本実施例では陰極となる
金属膜）を成膜するための成膜室であり、成膜室（Ｄ）
と呼ぶ。成膜室（Ｄ）９１２はゲート９００fを介して
搬送室９０１に連結される。本実施例では、成膜室
（Ｄ）９１２内の成膜部９１３において、発光素子の陰
極となる導電膜としてＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウム
とリチウムとの合金膜）を成膜する。なお、周期表の１
族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着
することも可能である。共蒸着とは、同時に蒸発源を加
熱し、成膜段階で異なる物質を混合する蒸着法をいう。

【０２０７】また、成膜室（Ｄ）９１２はゲート９００
ｊを介して材料交換室９１７に連結される。なお、材料
交換室９１７には、交換した導電材料を加熱するヒータ
ーが設けられている。予め導電材料を加熱することで水
等の不純物を除去することができる。この時加える温度
は２００℃以下であることが望ましい。また、材料交換
室９１７には、内部を減圧状態にすることができる排気
ポンプが備えられているので、外部から導電材料を導入
した後、内部を減圧状態にする。そして、成膜室内と同
じ圧力状態になったところでゲート９００ｊを開け、成
膜室内部の蒸発源に導電材料を備えることができるよう
になっている。

【０２０８】なお、成膜室（Ｄ）９１２にもアライメン
ト室９０５と同様にクリーニング予備室９２２ｅがゲー
ト（図示せず）を介して連結されている。なお、具体的
な構成は、クリーニング予備室９２２ａと同様であり、
クリーニング予備室９２２ｅで発生させたラジカルを成
膜室（Ｄ）９１２に導入することにより、成膜室（Ｄ）
９１２内部に付着した導電材料等を除去することができ
る。

【０２０９】また、成膜室（Ａ）９０６、成膜室（Ｂ）
９０８、成膜室（Ｃ）９１０及び成膜室（Ｄ）９１２に
は、各成膜室内を加熱する機構を備えておく。これによ
り、成膜室内の水分等の不純物を除去することができ
る。

【０２１０】さらにこれらの成膜室に備える排気ポンプ
としては、ドライポンプ、メカニカルブースターポン
プ、ターボ分子ポンプ（磁気浮上型）もしくはクライオ
ポンプなどを用いることが可能であるが、本実施例では
クライオポンプ及びドライポンプを用いるのが望まし
い。

【０２１１】また、成膜室（Ａ）９０６、成膜室（Ｂ）
９０８、成膜室（Ｃ）９１０及び成膜室（Ｄ）９１２
は、排気ポンプにより減圧される。なお、この時の到達
真空度は１０^-6Ｐａ以上であることが望ましく、例え
ば、排気速度が３６０００ｌ／ｓ（Ｈ₂Ｏ）のクライオ
ポンプを用いて、成膜室内部の表面積が１．５ｍ²とし
たときには、リーク速度が９．３×１０^-7Ｐａ・ｍ³・
ｓ^-1以下である１８−８ステンレス鋼のような材料を用
いて成膜室内部を形成することが望ましい。この様な真
空度を得るために成膜室内部を電解研磨により表面積を
小さくすることは、酸素や水等の不純物の吸着性を小さ
くすることができるので効果的である。

【０２１２】その他にも、電解研磨を施して鏡面化させ
たアルミニウム等の材料や、気孔がきわめて少なくなる
ように処理されたセラミックス等の材料からなる部材を
内部壁面に用いることができる。なお、これらの材料は
平均面粗さが５ｎｍ以下（好ましくは３ｎｍ以下）とな
るような表面平滑性を有する。なお、ここでいう平均面
粗さとは、ＪＩＳＢ０６０１で定義されている中心線
平均粗さを面に対して適用できるよう三次元に拡張した
ものをいう。

【０２１３】その他にも、ガスと反応しやすい材料を用
いて成膜室の内壁に活性な表面を形成する方法もある。
この場合の材料としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｌａ、Ｂａなどを用いるとよい。

【０２１４】次に、９１８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９００ｋを介し
てロード室９０４に連結されている。封止室９１８で
は、最終的に発光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発光素子を酸素や水
分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に
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。

【０２１５】カバー材としては、ガラス、セラミック
ス、プラスチックもしくは金属を用いることができる
が、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなけれ
ばならない。また、カバー材と上記発光素子が形成され
た基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシー
ル剤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に代表される吸湿剤を設け
ることも有効である。

【０２１６】また、カバー材と発光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に代表され
る吸湿材を添加しておくことは有効である。

【０２１７】図１０に示した成膜装置では、封止室９１
８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）９１９が設けられており、この紫外光
照射機構９１９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。また、封止室９１
８の内部は排気ポンプを取り付けることで減圧にするこ
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。なお、具体的には、酸素や水の濃
度は０．３ｐｐｍ以下にすることが望ましい。また、逆
に封止室９１８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。

【０２１８】次に、封止室９１８には受渡室（パスボッ
クス）９２０が連結される。受渡室９２０には搬送機構
（Ｂ）９２１が設けられ、封止室９１８で発光素子の封
入が完了した基板を受渡室９２０へと搬送する。受渡室
９２０も排気ポンプを取り付けることで減圧とすること
が可能である。この受渡室９２０は封止室９１８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。その他、封止室において用いる部材を
供給する部材供給室（図示せず）を設けることも可能で
ある。

【０２１９】なお、本実施例において図示しなかった
が、発光素子の形成後に窒化珪素や酸化珪素等の珪素を
含む化合物やこれらの化合物の上に炭素を含むＤＬＣ
（Diamond Like Carbon）膜を積層させた絶縁膜を発光
素子上に形成させても良い。なお、ＤＬＣ（Diamond Li
ke Carbon）膜とは、ダイヤモンド結合（sp³結合）とグ
ラファイト結合（SP²結合）が混在した非晶質膜であ
る。またこの場合には、自己バイアスを印加することで
プラズマを発生させ、原料ガスのプラズマ放電分解によ
り薄膜を形成させるＣＶＤ(chemical vapor depositio
n)装置を備えた成膜室を設ければよい。

【０２２０】なお、ＣＶＤ(chemical vapor depositio
n)装置を備えた成膜室においては、酸素（Ｏ₂）、水素
（Ｈ₂）、メタン（ＣＨ₄）、アンモニア（ＮＨ₃）、シ
ラン（ＳｉＨ₄）を用いることができる。また、ＣＶＤ
装置としては、平行平板型の電極を有しＲＦ電源が１
３．５６ＭＨｚのものを用いればよい。

【０２２１】さらに、スパッタリング法（または、スパ
ッタ法ともいう）により成膜を行う成膜室を設けること
も可能である。発光素子の陰極上に有機化合物膜が形成
された後、陽極を形成する場合にスパッタリングによる
成膜が有効であるためである。すなわち画素電極が陰極
である場合に有効である。なお、成膜時の成膜室内は、
アルゴン中に酸素を添加した雰囲気にしておくことで成
膜された膜中の酸素濃度を制御し、透過率の高い低抵抗
な膜を形成することができる。また、その他の成膜室と
同様に成膜室はゲートにより搬送室と遮断されるのが望
ましい。

【０２２２】また、スパッタリングを行う成膜室におい
ては、成膜基板の温度を制御する機構を設けても良い。
なお、成膜基板は２０〜１５０℃に維持されることが望
ましい。さらに、成膜室に備える排気ポンプとしては、
ドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分
子ポンプ（磁気浮上型）もしくはクライオポンプなどを
用いることが可能であるが、本実施例ではクライオポン
プ及びドライポンプが望ましい。

【０２２３】以上のように、図１０に示した成膜装置を
用いることで完全に発光素子を密閉空間に封入するまで
外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製
することが可能となる。

【０２２４】〔実施例３〕本実施例では、実施例１で示
したインライン型の成膜装置と、基板の搬送方法及び成
膜室の構造が異なる成膜装置について図１１を用いて説
明する。

【０２２５】図１１において、ロード室１０００に投入
された基板１００４は、ゲート（図示せず）を介して連
結された第一のアライメント部１００１に搬送される。
なお、基板１００４は、図６において説明した方法によ
りアライメントされ、メタルマスク１００３と共にホル
ダ１００２に固定される。

【０２２６】そして、基板１００４は、ホルダ１００２
ごと第一の成膜部１００５に搬送される。なお、第一の
アライメント部１００１と第一の成膜部１００５は、ゲ
ートを介さずに連結されており、同一の空間を有してい
る。そこで、本実施例では、第一のアライメント部１０
０１と第一の成膜部１００５との間を自由に移動できる
手段として、レール１０１２を設けておき、このレール
上をホルダ１００２が移動することにより、それぞれの
処理を行う。なお、アライメント、及び成膜の際の処理
位置は、ホルダ１００２が有する制御機構により制御さ
れるようになっている。

【０２２７】そして、第一の成膜部１００５において、
異なる有機化合物がそれぞれ備えられている複数の蒸発
源１００６により蒸着されることにより、第一の有機化
合物膜が形成される。なお、第一の成膜部１００５に
は、光源１０１４として低圧水銀灯が備えられており、
成膜時には、蒸発源１００６から気化して飛散した有機
化合物分子と、基板上に既に成膜された有機化合物分子
に１８４．９ｎｍの波長の光が照射されるようになって
いる。

【０２２８】次に、基板は、先に説明した移動手段によ
り、第二の有機化合物を形成するために第二のアライメ
ント部１００７及び第二の成膜部１００８へ搬送され
る。

【０２２９】そして、第二の成膜部１００８において、
異なる有機化合物がそれぞれ備えられている複数の蒸発
源により蒸着され、第二の有機化合物膜が形成される。
なお、第二の成膜部１００８にも同様に光源として低圧
水銀灯が備えられており、成膜時には、蒸発源から気化
して飛散した有機化合物分子と、基板上に既に成膜され
た有機化合物分子に１８４．９ｎｍの波長の光が照射さ
れるようになっている。

【０２３０】さらに、第三の有機化合物を形成する場合
にも、第三のアライメント部１００９及び第三の成膜部
１０１０へ同様に搬送される。

【０２３１】そして、第三の成膜部１０１０において、
異なる有機化合物がそれぞれ備えられている複数の蒸発
源により蒸着され、第三の有機化合物膜が形成される。
なお、第三の成膜部１０１０にも同様に光源として低圧
水銀灯が備えられており、成膜時には、蒸発源から気化
して飛散した有機化合物分子と、基板上に既に成膜され
た有機化合物分子に１８４．９ｎｍの波長の光が照射さ
れるようになっている。

【０２３２】以上のように本実施例においては、三種類
の有機化合物膜を同一の空間内で形成することが可能で
ある。第三の成膜部１０１０は、ゲート（図示せず）を
介して、アンロード室１０１１と連結されており、成膜
後の基板を取り出すことができる。

【０２３３】なお、本実施例におけるアライメント部お
よび成膜部における処理方法は、実施例１のアライメン
ト室及び成膜室において説明したのと同様の処理を行え
ばよい。

【０２３４】また、本実施例において、アライメント部
と成膜部のあいだに基板の搬送を妨げない程度にこれら
を仕切るための隔壁を設けることは、成膜時に蒸発源か
ら飛散する有機化合物が成膜部以外のところ（アライメ
ント部や他の成膜部）へ飛散するのを防ぐことができ
る。

【０２３５】また、本実施例における成膜装置において
も、クリーニング予備室１０１３を設けて、成膜室内及
びメタルマスクのクリーニングを行うと良い。

【０２３６】以上に説明した成膜装置を用いて、複数の
有機化合物膜を同一空間内で形成することにより、異な
る有機化合物膜の形成における移動が容易になるため、
処理時間を短縮することが可能になる。

【０２３７】また、本実施例に示す成膜装置において
は、成膜室において連続的に蒸着を行い、発光素子の陽
極若しくは陰極まで形成された基板上に複数の機能を有
する三種類の有機化合物膜を形成することができるが、
さらに、導電膜を成膜するための成膜室を設けて、連続
的に発光素子の陰極若しくは陽極まで形成することがで
きるようにしても良い。なお、導電膜としては、陰極を
形成する場合にはＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリ
チウムとの合金膜）の他、周期表の１族もしくは２族に
属する元素とアルミニウムとを共蒸着することにより得
られる膜を用いれば良く、陽極を形成する場合には酸化
インジウム、酸化錫、酸化亜鉛もしくはこれらの化合物
（ＩＴＯなど）を用いればよい。

【０２３８】その他にも、作製した発光素子の封止を行
う処理室を設けておくことも可能である。

【０２３９】また、本実施例における成膜装置には、実
施例１や実施例２で示したような排気ポンプを設置する
ことができるが、成膜室内の圧力を一定にするために
は、同じ種類で、同じ排気能力を有するポンプを単数ま
たは複数設ければよい。なお、ドライポンプとクライオ
ポンプを組み合わせたものを用いるのが好ましい。

【０２４０】〔実施例４〕本実施例では、本発明の成膜
装置を用いて作製した発光装置について説明する。図１
２は、アクティブマトリクス型発光装置の断面図であ
る。なお、能動素子としてここでは薄膜トランジスタ
（以下、「ＴＦＴ」と記す）を用いているが、ＭＯＳト
ランジスタを用いてもよい。

【０２４１】また、ＴＦＴとしてトップゲート型ＴＦＴ
（具体的にはプレーナ型ＴＦＴ）を例示するが、ボトム
ゲート型ＴＦＴ（典型的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用い
ることもできる。

【０２４２】図１２において、１１０１は基板であり、
ここでは可視光を透過する基板を用いる。具体的には、
ガラス基板、石英基板、結晶化ガラス基板もしくはプラ
スチック基板（プラスチックフィルムを含む）を用いれ
ばよい。なお、基板１１０１とは、表面に設けた絶縁膜
も含めるものとする。

【０２４３】基板１１０１の上には画素部１１１１およ
び駆動回路１１１２が設けられている。まず、画素部１
１１１について説明する。

【０２４４】画素部１１１１は画像表示を行う領域であ
る。基板上には複数の画素が存在し、各画素には発光素
子に流れる電流を制御するためのＴＦＴ（以下、「電流
制御用ＴＦＴ」と記す）１１０２、画素電極（陽極）１
１０３、有機化合物膜１１０４および陰極１１０５が設
けられている。なお、１１１３は、電流制御用ＴＦＴの
ゲートに加わる電圧を制御するためのＴＦＴ（以下、
「スイッチング用ＴＦＴ」と記す）である。

【０２４５】電流制御用ＴＦＴ１１０２は、ここではｐ
チャネル型ＴＦＴを用いることが好ましい。ｎチャネル
型ＴＦＴとすることも可能であるが、図１２のように発
光素子の陽極に電流制御用ＴＦＴを接続する場合は、ｐ
チャネル型ＴＦＴの方が消費電力を押さえることができ
る。ただし、スイッチング用ＴＦＴ１１１３はｎチャネ
ル型ＴＦＴでもｐチャネル型ＴＦＴでもよい。

【０２４６】また、電流制御用ＴＦＴ１１０２のドレイ
ンには画素電極１１０３が電気的に接続されている。本
実施例では、画素電極１１０３の材料として仕事関数が
４．５〜５．５ｅＶの導電性材料を用いるため、画素電
極１１０３は発光素子の陽極として機能する。画素電極
１１０３として代表的には、酸化インジウム、酸化錫、
酸化亜鉛もしくはこれらの化合物（ＩＴＯなど）を用い
ればよい。画素電極１１０３の上には有機化合物膜１１
０４が設けられている。

【０２４７】さらに、有機化合物膜１１０４の上には陰
極１１０５が設けられている。陰極１１０５の材料とし
ては、仕事関数が２．５〜３．５ｅＶの導電性材料を用
いることが望ましい。陰極１１０５として代表的には、
アルカリ金属元素もしくはアルカリ土類金属元素を含む
導電膜、アルミニウムを含む導電膜、あるいはその導電
膜にアルミニウムや銀などを積層したもの、を用いれば
よい。

【０２４８】また、画素電極１１０３、有機化合物膜１
１０４、および陰極１１０５からなる発光素子１１１４
は、保護膜１１０６で覆われている。保護膜１１０６
は、発光素子１１１４を酸素および水から保護するため
に設けられている。保護膜１１０６の材料としては、窒
化珪素、窒化酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化タンタ
ル、もしくは炭素（具体的にはダイヤモンドライクカー
ボン）を用いる。

【０２４９】次に、駆動回路１１１２について説明す
る。駆動回路１１１２は画素部１１１１に伝送される信
号（ゲート信号およびデータ信号）のタイミングを制御
する領域であり、シフトレジスタ、バッファ、ラッチ、
アナログスイッチ（トランスファゲート）もしくはレベ
ルシフタが設けられている。図１２では、これらの回路
の基本単位としてｎチャネル型ＴＦＴ１１０７およびｐ
チャネル型ＴＦＴ１１０８からなるＣＭＯＳ回路を示し
ている。

【０２５０】なお、シフトレジスタ、バッファ、ラッ
チ、アナログスイッチ（トランスファゲート）もしくは
レベルシフタの回路構成は、公知のものでよい。また図
１１では、同一の基板上に画素部１１１１および駆動回
路１１１２を設けているが、駆動回路１１１２を設けず
にＩＣやＬＳＩを電気的に接続することもできる。

【０２５１】また、図１２では電流制御用ＴＦＴ１１０
２に画素電極（陽極）１１０３が電気的に接続されてい
るが、陰極が電流制御用ＴＦＴに接続された構造をとる
こともできる。その場合、画素電極１１０３を陰極１１
０５と同様の材料で形成し、陰極を画素電極（陽極）１
１０３と同様の材料で形成すればよい。その場合、電流
制御用ＴＦＴはｎチャネル型ＴＦＴとすることが好まし
い。

【０２５２】また、本実施例では、配線１１０９と分離
部１１１０からなるひさしのある形状（以下、ひさし構
造と呼ぶ）を設けた。図１２で示されるような配線１１
０９および分離部１１１０からなる「ひさし構造」は、
配線１１０９を構成する金属と、分離部１１１０を形成
する前記金属よりもエッチレートの低い材料（例えば金
属窒化物）とを積層し、エッチングすることにより形成
することができる。この形状により、画素電極１１０３
や配線１１０９が陰極１１０５とショートすることを防
ぐことができる。なお、本実施例においては、通常のア
クティブマトリクス型の発光装置と異なり、画素上の陰
極１１０５は、ストライプ状（パッシブマトリクス型の
陰極と同様）に形成される。

【０２５３】ここで、図１２に示したアクティブマトリ
クス型発光装置の外観を図１３に示す。なお、図１３
（Ａ）には上面図を示し、図１３（Ｂ）には図１３
（Ａ）をＡ−Ａ'で切断した時の断面図を示す。また、
図１２に用いた符号を引用する。

【０２５４】点線で示された１２０１はソース側駆動回
路、１２０２は画素部、１２０３はゲート側駆動回路で
ある。また、１２０４はカバー材、１２０５はシール剤
であり、シール剤１２０５で囲まれた内側には空間１２
０７が設けられる。

【０２５５】なお、１２０８はソース側駆動回路１２０
１及びゲート側駆動回路１２０３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）１２０９からビデ
オ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰ
Ｃしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配
線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細
書における発光装置には、発光パネルにＦＰＣもしくは
ＰＷＢが取り付けられた状態の発光モジュールだけでは
なく、ＩＣを実装した発光モジュールをも含むものとす
る。

【０２５６】次に、断面構造について図１３（Ｂ）を用
いて説明する。基板１１０１の上方には画素部１２０
２、ゲート側駆動回路１２０３が形成されており、画素
部１２０２は電流制御用ＴＦＴ１１０２とそのドレイン
に電気的に接続された画素電極１１０３を含む複数の画
素により形成される。また、ゲート側駆動回路１２０３
はｎチャネル型ＴＦＴ１１０７とｐチャネル型ＴＦＴ１
１０８とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成され
る。

【０２５７】画素電極１１０３は発光素子の陽極として
機能する。また、画素電極１１０３の両端には層間絶縁
膜１２０６が形成され、画素電極１１０３上には有機化
合物膜１１０４および発光素子の陰極１１０５が形成さ
れる。

【０２５８】陰極１１０５は複数の画素に共通の配線と
しても機能し、接続配線１２０８を経由してＦＰＣ１２
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部１２０
２及びゲート側駆動回路１２０３に含まれる素子は全て
保護膜１１０６で覆われている。

【０２５９】また、シール剤１２０５によりカバー材１
２０４が貼り合わされている。なお、カバー材１２０４
と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるス
ペーサを設けても良い。そして、シール剤１２０５の内
側は密閉された空間になっており、窒素やアルゴンなど
の不活性ガスが充填されている。なおこの密閉空間の中
に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効
である。

【０２６０】また、カバー材としては、ガラス、セラミ
ックス、プラスチックもしくは金属を用いることができ
るが、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなけ
ればならない。なお、プラスチックとしては、ＦＲＰ
（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビ
ニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアク
リルを用いることができる。

【０２６１】以上のようにして基板上に形成された発光
素子１１１４をカバー材１２０４及びシール剤１２０５
を用いて封入することにより、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化合物層の酸
化による劣化を促す物質が侵入するのを防ぐことができ
る。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができ
る。

【０２６２】なお、本実施例における発光装置は、実施
例１〜実施例３で説明した成膜装置を用いて成膜するこ
とが可能である。

【０２６３】〔実施例５〕本実施例では本発明の成膜装
置を用いて作製されたパッシブ型（単純マトリクス型）
の発光装置について説明する。説明には図１４を用い
る。図１４において、１３０１はガラス基板、１３０２
は透明導電膜からなる陽極である。本実施例では、透明
導電膜として酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を蒸
着法により形成する。なお、図１４では図示されていな
いが、複数本の陽極が紙面と平行な方向へストライプ状
に配列されている。

【０２６４】また、ストライプ状に配列された陽極１３
０２に対して交差するように陰極隔壁（１３０３ａ、１
３０３ｂ）が形成される。陰極隔壁（１３０３ａ、１３
０３ｂ）は紙面に垂直な方向に形成されている。

【０２６５】次に、有機化合物膜１３０４が形成され
る。ここで形成される有機化合物膜１３０４は、正孔注
入性、正孔輸送性、発光性、ブロッキング性、電子輸送
性または、電子注入性の機能を有する有機化合物を複数
組み合わせて、複数の機能領域を形成すると良い。

【０２６６】なお、本実施例においても、機能領域間に
は混合領域を形成する。なお、混合領域の作製について
は、実施の形態に示した方法を用いればよい。

【０２６７】また、これらの有機化合物膜１３０４は陰
極隔壁（１３０３ａ、１３０３ｂ）によって形成された
溝に沿って形成されるため、紙面に垂直な方向にストラ
イプ状に配列される。

【０２６８】その後、複数本の陰極１３０５が紙面に垂
直な方向が長手方向となり、且つ、陽極１３０２と直交
するようにストライプ状に配列される。なお、本実施例
では、陰極１３０５は、ＭｇＡｇからなり、蒸着法によ
り形成される。また、図示されていないが陰極１３０５
は所定の電圧が加えられるように、後にＦＰＣが取り付
けられる部分まで配線が引き出されている。さらに、陰
極１３０５を形成したら、保護膜１３０６として窒化珪
素膜を設ける。

【０２６９】以上のようにして基板１３０１上に発光素
子１３１１を形成する。なお、本実施例では下側の電極
が透光性の陽極１３０２となっているため、有機化合物
膜で発生した光は下面（基板１３０１）に放射される。
しかしながら、発光素子１３１１の構造を反対にし、下
側の電極を遮光性の陰極とすることもできる。その場
合、有機化合物膜１３０４で発生した光は上面（基板１
３０１とは反対側）に放射されることになる。

【０２７０】次に、カバー材１３０７としてセラミック
ス基板を用意する。本実施例の構造では遮光性で良いの
でセラミックス基板を用いたが、勿論、前述のように発
光素子１３１１の構造を反対にした場合、カバー材１３
０７は透光性のほうが良いので、プラスチックやガラス
からなる基板を用いるとよい。

【０２７１】こうして用意したカバー材１３０７は、紫
外線硬化樹脂からなるシール剤１３０９により貼り合わ
される。なお、シール剤１３０９の内側１３０８は密閉
された空間になっており、窒素やアルゴンなどの不活性
ガスが充填されている。また、この密閉された空間１３
０８の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けるこ
とも有効である。最後に異方導電性フィルム（ＦＰＣ）
１３１０を取り付けてパッシブ型の発光装置が完成す
る。なお、本実施例に示した発光装置は、実施例１〜実
施例３に示したいずれの成膜装置を用いても作製するこ
とが可能である。

【０２７２】〔実施例６〕発光素子を用いた発光装置は
自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい場所
での視認性に優れ、視野角が広い。従って、本発明の発
光装置を用いて様々な電気器具を完成させることができ
る。

【０２７３】本発明により作製した発光装置を用いた電
気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグ
ル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナ
ビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディ
オ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピ
ュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュ
ータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、
記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビ
デオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画
像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられ
る。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報
端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光素子を
有する発光装置を用いることが好ましい。それら電気器
具の具体例を図１５に示す。

【０２７４】図１５（Ａ）は表示装置であり、筐体２０
０１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部
２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明に
より作製した発光装置を、その表示部２００３に用いる
ことにより作製される。発光素子を有する発光装置は自
発光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装
置よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装
置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの
全ての情報表示用表示装置が含まれる。

【０２７５】図１５（Ｂ）はデジタルスチルカメラであ
り、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、
操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッタ
ー２１０６等を含む。本発明により作製した発光装置
を、その表示部２１０２に用いることにより作製され
る。

【０２７６】図１５（Ｃ）はノート型パーソナルコンピ
ュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２
２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０
５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明に
より作製した発光装置を、その表示部２２０３に用いる
ことにより作製される。

【０２７７】図１５（Ｄ）はモバイルコンピュータであ
り、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０
３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含
む。本発明により作製した発光装置を、その表示部２３
０２に用いることにより作製される。

【０２７８】図１５（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の
画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部
Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０
５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含
む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表
示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発
明により作製した発光装置を、これら表示部Ａ、Ｂ２４
０３、２４０４に用いることにより作製される。なお、
記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器な
ども含まれる。

【０２７９】図１５（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ
（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０
１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明
により作製した発光装置を、その表示部２５０２に用い
ることにより作製される。

【０２８０】図１５（Ｇ）はビデオカメラであり、本体
２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポ
ート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０
６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キ
ー２６０９等を含む。本発明により作製した発光装置
を、その表示部２６０２に用いることにより作製され
る。

【０２８１】ここで図１５（Ｈ）は携帯電話であり、本
体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力
部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、
外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。
本発明により作製した発光装置を、その表示部２７０３
に用いることにより作製される。なお、表示部２７０３
は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の
消費電力を抑えることができる。

【０２８２】なお、将来的に有機材料の発光輝度が高く
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。

【０２８３】また、上記電気器具はインターネットやＣ
ＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。有機材料の応答速
度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。

【０２８４】また、発光装置は発光している部分が電力
を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報
を表示することが好ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする
表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動するこ
とが好ましい。

【０２８５】以上の様に、本発明の成膜装置を用いて作
製された発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分
野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施
例の電気器具は実施例１〜実施例３に示した成膜装置に
より形成される実施例４または実施例５に示す発光装置
をその表示部に用いることにより完成させることができ
る。

【０２８６】〔実施例７〕次に、本発明により形成され
る発光素子として、これまで説明したように、Ｒ、Ｇ、
Ｂのそれぞれに各発光を示す有機化合物を用いるのとは
異なる手法により発光素子のフルカラー化を実現させる
ための方法について、本実施例で説明する。

【０２８７】はじめに、白色発光素子とカラーフィルタ
ーを組み合わせた方法(以下、カラーフィルター法とよ
ぶ)について図１８（Ａ）により説明する。

【０２８８】カラーフィルター法は、白色発光を示す有
機化合物膜を形成し、得られた白色発光をカラーフィル
ターに通すことで赤、緑、青の発光を得るという方式で
ある。

【０２８９】白色発光を得るためには、様々な方法があ
るが、本実施例では発光性領域における発光と発光色が
異なる色素を電子輸送層中にドーピングして、発光性領
域からの発光色と混色させて白色発光が得られる場合に
ついて説明する。なお、この場合は、電子輸送性領域へ
のドーピングの量を調節することにより、電子輸送性領
域と発光性領域での発光が得られるようにする。

【０２９０】具体的には、有機化合物膜は、電子輸送性
の有機化合物で形成される領域と発光性の有機化合物で
形成される領域と正孔輸送性の有機化合物で形成される
領域とで形成される。例えば、電子輸送性の有機化合物
としてＡｌｑ₃を用い、Ａｌｑ₃には、スチリル色素であ
る４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメ
チルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（以下、ＤＣＭ
１と示す）や、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６
−（ジュロリジン−４−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン
（以下、ＤＣＭ２と示す）などのドーパントをドーピン
グする。また、発光性の有機化合物としてジスチリル誘
導体である４，４'−ビス（２，２−ジフェニル−ビニ
ル）−ビフェニル（以下、ＤＰＶＢｉと示す）を用い、
正孔輸送性の有機化合物としてＭＴＤＡＴＡを用いて三
種類の機能領域を有する有機化合物膜を形成する。な
お、この場合にもこれらの異なる機能領域の界面には、
本発明における混合領域を設けておくと良い。

【０２９１】以上により形成される有機化合物膜１８０
４は、電子輸送性の領域で赤色発光が得られ、発光性の
領域で青色発光が得られることから全体として白色発光
を得ることができる。

【０２９２】なお、有機化合物膜１８０４は、陽極１８
０２と陰極１８０３の間に形成されており、陽極から注
入された正孔と陰極から注入された電子が有機化合物膜
１８０４において再結合することにより、有機化合物膜
１８０４において、白色発光が得られる。

【０２９３】また、これらの発光素子は、基板１８０１
上に形成されているが、発光素子の陽極１８０２と絶縁
膜１８０６を介して、赤色発光以外を吸収するカラーフ
ィルター（Ｒ）１８０５ａ、緑色発光以外を吸収するカ
ラーフィルター（Ｇ）１８０５ｂ、青色発光以外を吸収
するカラーフィルター（Ｂ）１８０５ｃをそれぞれ設け
ることにより、発光素子からの白色発光をそれぞれ分離
して、赤色発光、緑色発光、青色発光として得ることが
できる。また、アクティブマトリクス型の場合には、基
板とカラーフィルターの間にＴＦＴが形成される構造と
なる。

【０２９４】なお、この場合には、得られる発光色が異
なっていても、すべて白色発光を示す有機化合物膜で形
成されていることから、発光色ごとに有機化合物膜を塗
り分けて形成する必要がないため、メタルマスクを用い
る必要が無くなる。このようにメタルマスクを用いるこ
となく成膜ができる場合には、加熱によるメタルマスク
の変形の問題がないので、本発明における基板表面の光
照射に加えて、成膜時に基板を加熱することができる。
これにより、光照射だけの時に比べて、膜をより緻密化
させることができる。

【０２９５】次に青色発光性の有機化合物膜を有する青
色発光素子と蛍光性の色変換層を組み合わせることによ
り実現されるＣＣＭ法（color changing mediums）につ
いて図１８（Ｂ）により説明する。

【０２９６】ＣＣＭ法は、基板１８１１上で、陽極１８
１２と陰極１８１３から注入されたキャリアが有機化合
物膜１８１４で再結合することにより発生する光（青色
発光）で、絶縁膜１８１６を介して、陽極１８１２の下
に形成された蛍光性の色変換層１８１５を励起し、それ
ぞれの色変換層１８１５で色変換を行う。具体的には色
変換層１８１５ａで青色から赤色への変換（Ｂ→Ｒ）、
色変換層１８１５ｂで青色から緑色への変換（Ｂ→
Ｇ）、色変換層１８１５ｃで青色から青色への変換（Ｂ
→Ｂ）（なお、青色から青色への変換は行わなくても良
い。）を行い、赤色、緑色及び青色の発光を得るという
ものである。ＣＣＭ法の場合にも、アクティブマトリク
ス型の場合には、基板とカラーフィルターの間にＴＦＴ
が形成される構造となる。

【０２９７】なお、この場合にも有機化合物膜を塗り分
けて形成する必要がないため、メタルマスクを用いる必
要が無くなる。このためＣＣＭ法を用いる場合にも、成
膜時に基板を加熱すると共に光照射を行うことにより膜
の緻密化を図ることができる。

【０２９８】また、ＣＣＭ法を用いる場合には、色変換
層が蛍光性であるため外光により励起され、コントラス
トを低下させる問題があるので、カラーフィルターを装
着するなどしてコントラストを上げるようにすると良
い。

【０２９９】なお、その他の技術として、フォトブリー
チング法なども挙げられる。以上のように、本実施例で
示した構造の発光素子は、本発明の成膜装置及び成膜方
法により作製することができる。

【０３００】〔実施例８〕本実施例では、本発明の成膜
装置により形成された発光装置の画素部の構造について
説明する。

【０３０１】図１９（Ａ）には、画素部１９１１の一部
の上面図を示す。画素部１９１１には、複数の画素１９
１２が形成されている。また、ここで示す上面図は、画
素に形成された画素電極の端部を覆って形成された絶縁
層１９０２まで形成された状態を示している。つまり、
絶縁層１９０２は、ソース線１９１３、走査線１９１４
および電流供給線１９１５を覆うように形成されてい
る。また、下方に画素電極とＴＦＴとの接続部分が形成
されている領域ａ（１９０３）の部分も絶縁層１９０２
で覆われている。

【０３０２】さらに、図１９（Ａ）に示す画素部１９１
１の点線ＡＡ’における断面図であって、画素電極１９
０１上に有機化合物膜１９０５（１９０５ａ〜１９０５
ｃ）が形成された状態を図１９（Ｂ）に示す。なお、こ
こでは、紙面に対して縦方向に同一の材料からなる有機
化合物膜が形成されており、横方向にそれぞれ異なる材
料からなる有機化合物膜が形成されている。また、有機
化合物膜１９０５（１９０５ａ〜１９０５ｃ）は、実施
例１〜実施例３で示した成膜装置を用いることにより形
成することができる。

【０３０３】例えば、図１９（Ａ）の画素（Ｒ）１９１
２ａには赤色発光を示す有機化合物膜（Ｒ）１９０５ａ
が形成され、画素（Ｇ）１９１２ｂには緑色発光を示す
有機化合物膜（Ｇ）１９０５ｂが形成され、画素（Ｂ）
１９１２ｃには青色発光を示す有機化合物膜（Ｂ）１９
０５ｃが形成される。なお、絶縁層１９０２は、有機化
合物膜形成時のマージンとなり、有機化合物膜の成膜位
置が多少ずれて、図１９（Ｂ）に示すように絶縁層１９
０２上で異なる材料からなる有機化合物膜が重なってし
まったとしても、それが絶縁層１９０２上であれば何ら
問題はない。

【０３０４】さらに、図１９（Ａ）に示す画素部１９１
１の点線ＢＢ’における断面図であって、図１９（Ｂ）
と同様に画素電極１９０１上に有機化合物膜１９０５ａ
が形成された状態を図１９（Ｃ）に示す。

【０３０５】なお、点線ＢＢ’で切断される画素には、
画素（Ｒ）１９１２ａと同様の赤色発光を示す有機化合
物膜（Ｒ）１９０５ａが形成されるため、図１９（Ｃ）
で示す構造を有する。

【０３０６】以上により、画素部１９１１には、赤色発
光を示す有機化合物膜（Ｒ）１９０５ａが形成され、緑
色発光を示す有機化合物膜（Ｇ）１９０５ｂが形成さ
れ、および青色発光を示す有機化合物膜（Ｂ）１９０５
ｃが形成され、発光装置のフルカラー化が可能となる。

【０３０７】

【発明の効果】以上のように、本発明の成膜装置を用い
て発光素子の有機化合物膜を形成することにより、同一
の成膜室内で、光を照射しながら複数の機能領域を有す
る有機化合物膜を連続的に形成することができる。これ
により有機化合物膜をより緻密化させることができ、機
能領域の界面における不純物の汚染を防ぐことができ
る。さらに、本成膜装置によって混合領域を形成した場
合には、機能領域界面における有機層間のエネルギー障
壁を緩和し、キャリアの注入性を向上させることができ
るので、駆動電圧が低く、素子寿命の長い発光素子を形
成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成膜装置により作製される素子構
造を説明する図。

【図２】光照射による有機化合物の挙動について説
明する図。

【図３】本発明の成膜装置による素子の作製につい
て説明する図。

【図４】成膜室について説明する図。

【図５】成膜装置について説明する図。

【図６】メタルマスクのアライメント方法を説明す
る図。

【図７】クリーニング予備室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】材料交換室及び封止室について説明する
図。

【図１０】成膜装置について説明する図。

【図１１】成膜装置について説明する図。

【図１２】発光装置について説明する図。

【図１３】封止構造について説明する図。

【図１４】発光装置について説明する図。

【図１５】電気器具の一例を示す図。

【図１６】従来例を説明する図。

【図１７】従来例を説明する図。

【図１８】発光素子について説明する図。

【図１９】画素部の構造について説明する図。

【図２０】成膜室における材料室について説明する
図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K007 AB04 AB06 AB11 AB18 BA06 BB01 BB06 BB07 DB03 EA01 FA01 FA02 4K029 BA62 BB02 CA00 CA01 DB14 5G435 AA04 AA14 AA17 BB05 CC09 CC12 GG12 HH01 HH20 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極上に第一の有機化合物からなる第一の
機能領域を形成し、前記第一の機能領域上に前記第一の有機化合物と第二の
有機化合物からなる混合領域を形成し、前記混合領域上に前記第二の有機化合物からなる第二の
機能領域を形成する成膜方法であって、前記第一の機能領域、第二の機能領域及び混合領域は、
同一の成膜室で光を照射しつつ形成されることを特徴と
する成膜方法。
【請求項２】請求項１において、前記光を照射する方向
と、前記第一及び第二の有機化合物が飛散する方向とは
同じである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、前記第
一の有機化合物が飛散される蒸発源と前記第二の有機化
合物が飛散される蒸発源とは異なることを特徴とする成
膜方法。
【請求項４】請求項１または請求項２において、第一の
蒸発源から第一の有機化合物が飛散され、第二の蒸発源
から第二の有機化合物が飛散されることを特徴とする成
膜方法。
【請求項５】請求項４において、前記第一の蒸発源と前
記第二の蒸発源はそれぞれ複数あることを特徴とする成
膜方法。
【請求項６】請求項４または請求項５において、第一の
蒸発源と、第二の蒸発源とを、連続的に作動させること
により第一の有機化合物と第二の有機化合物が連続的に
蒸着されることを特徴とする成膜方法。
【請求項７】請求項４または請求項５において、第一の
蒸発源と、第二の蒸発源とを、同時に作動させることに
より前記混合領域が形成されることを特徴とする成膜方
法。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか一におい
て、前記光は光源から照射され、前記光源と前記蒸発源
は同一面にあることを特徴とする成膜方法。
【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれか一におい
て、前記光として紫外線を用いたことを特徴とする成膜
方法。
【請求項１０】請求項１乃至請求項９のいずれか一にお
いて、前記光として１００〜２００ｎｍの波長の光を用
いたことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】請求項８乃至請求項１０のいずれか一に
おいて、前記光源として低圧水銀灯を用いたことを特徴
とする成膜方法。
【請求項１２】ロード室と、アライメント室と、第一の
電極上に有機化合物膜を形成する第一の成膜室と、クリ
ーニング予備室と、第二の電極を形成する第二の成膜室
と、封止室とを有する成膜装置であって、前記第一の成膜室は蒸発源と、光源とを有し、前記蒸発源として、第一の有機化合物を有する第一の蒸
発源と、第二の有機化合物を有する第二の蒸発源とを複
数有し、前記光源は、前記第一の有機化合物または前記第二の有
機化合物を蒸着しつつ光を照射する手段を有しているこ
とを特徴とする成膜装置。
【請求項１３】請求項１２において、前記第一の蒸発源
と前記第二の蒸発源が連続的に作動する手段が備えられ
ていることを特徴とする成膜装置。
【請求項１４】請求項１２において、前記第一の蒸発源
と前記第二の蒸発源が同時に作動する手段が備えられて
いることを特徴とする成膜装置。
【請求項１５】請求項１２乃至１４のいずれか一におい
て、前記光源と前記蒸発源とが同時に作動する手段を備
えていることを特徴とする成膜装置。
【請求項１６】請求項１２乃至１５のいずれか一におい
て、前記光源は、紫外線を照射することを特徴とする成
膜装置。
【請求項１７】請求項１２乃至１６のいずれか一におい
て、前記光源として低圧水銀灯を有することを特徴とす
る成膜装置。
【請求項１８】請求項１２乃至１７のいずれか一におい
て、前記光源は、１００〜２００ｎｍの波長の光を照射
することを特徴とする成膜装置。