JP2003217839A - 材料の配置方法、膜形成装置、電気光学装置及びその製造方法、電子装置、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 材料の選択自由度が高く、基体上に様々な材
料の配置が可能な材料の配置方法、及びこれを実施可能
な膜形成装置を提供する。 【解決手段】 膜形成装置１０は、材料供給源３０に接
続され、基体１１が配置される処理室１２内に材料を放
出するノズル１４と、処理室１２内をノズル１４内より
も低い圧力に制御する圧力制御系１３とを備える。基体
１１が配置される処理室１２内をノズル１４内よりも低
い圧力に制御し、圧力制御された処理室１２内でノズル
１４から基体１１に向けて材料を放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気光学装置とそ
の製造方法、この電気光学装置を備えた電子機器、これ
らの製造に好適に用いられる材料の配置方法、膜形成装
置、並びに電子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスプレイや表示光源などとして用い
られる電気光学装置や、半導体装置などの電子装置は、
その製造過程において、基体上の所定の位置に材料を配
置する工程を含む。材料の配置技術は、品質や機能と密
接に関係するため、従来より、特に重要な技術として、
その開発が進められている。

【０００３】例えば、各画素に対応して有機エレクトロ
ルミネッセンス（以後、有機ＥＬと称する）素子を備え
る有機ＥＬ表示装置は、高輝度で自発光であること、直
流低電圧駆動が可能であること、応答が高速であるこ
と、固体有機膜による発光であることなどから表示性能
に優れており、また、表示装置の薄型化、軽量化、低消
費電力化、大型化が可能であるため、次世代の表示装置
として期待されている。

【０００４】有機ＥＬ素子における材料の配置技術とし
ては、例えば有機物からなる発光層の形成プロセスとし
て、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）、２
１Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７の９１３ページに示さ
れる低分子材料を蒸着法で成膜する方法や、 Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１（１）、７ Ｊｕｌｙ１
９９７の３４ページから示される高分子材料を塗布する
方法が知られている。また、カラー化の手段として、低
分子系材料を用いる場合において、所定パターンのマス
ク越しに異なる発光色の発光材料を所望の画素対応部分
に蒸着し形成するマスク蒸着法が知られている。一方、
高分子系材料を用いる場合には、微細かつ容易にパター
ニングができることから、インクジェット法を用いたカ
ラー化が注目されている。インクジェット法による有機
ＥＬ素子の作製については、例えば、特開平７−２３５
３７８号、特開平１０−１２３７７号、特開平１０−１
５３９８７号、特開平１１−４０３５８号、及び特開平
１１−５４２７０号の各公報に開示されている。また、
有機ＥＬ素子では、発光効率、耐久性を向上させるため
に、正孔注入層または正孔輸送層を陽極と発光層との間
に形成することが提示されている（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．５１、２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８
７の９１３ページ）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述した有機Ｅ
Ｌ表示装置等を含む電気光学装置や電子装置の製造過程
においては、例えば基体上に形成される膜に特定の機能
を持たせることなどを目的として、基体上に配置する材
料の多様化が進む傾向にある。そのため、材料の選択自
由度が高い材料の配置技術が望まれている。

【０００６】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、材料の選択自由度が高く、基体上に様々な
材料の配置が可能な材料の配置方法、及びこれを実施可
能な膜形成装置を提供することを目的とする。また、本
発明は、高寿命化、高品質化、及び高機能化が図られた
電気光学装置及びその製造方法、並びに電子装置を提供
することを目的とする。また、本発明は、表示手段の高
寿命化、高品質化、及び高機能化を図ることができる電
子機器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の材料の配置方法は、ノズルから供給され
る材料を基体上の所定の位置に配置する方法であって、
前記基体が配置される処理室内を前記ノズル内よりも低
い圧力に制御し、該圧力制御された処理室内で前記ノズ
ルから前記基体に向けて前記材料を放出することを特徴
とする。

【０００８】この材料の配置方法では、基体が配置され
る処理室内をノズル内よりも低い圧力に制御し、その圧
力制御された処理室内でノズルから基体に向けて材料を
放出することにより、圧力差を利用して、処理室内に供
給された材料の移動を促し、基体上に材料を配置するこ
とが可能となる。また、処理室内の圧力を真空圧に低下
させることにより、大気圧中では固体の材料を、処理室
内で液体あるいは気体の状態にすることが可能となり、
これにより材料の移動を容易にできる。そのため、この
材料の配置方法では、材料の選択自由度が高く、例え
ば、溶解性の低い材料を、溶剤に溶解させることなく基
板上に配置することが可能となる。また、高分子材料や
低分子材料など、基体上に様々な材料の配置が可能にな
る上に、溶剤の使用を避けるかあるいは溶剤の使用量を
減らすことによって、材料の劣化など、溶剤の残留によ
る不都合を回避することができる。また、この材料の配
置方法では、処理室内の圧力制御により、ノズルから材
料を分子状に放出することが可能となり、これにより、
より純度の高い材料膜を形成したり、材料膜の膜厚を高
精度に制御したりできるようになる。さらに、材料を分
子状に放出することによって、複数の材料を同時放出し
て混合させることが容易となり、この場合、特定の機能
を持たせた機能膜を基体上に形成することが可能とな
る。

【０００９】また、本発明の第２の材料の配置方法は、
複数のノズルから供給される材料を基体上の所定の位置
に配置する方法であって、前記基体が配置される処理室
内を前記複数のノズル内よりも低い圧力に制御し、該圧
力制御された処理室内で前記複数のノズルから前記基体
に向けて前記材料を放出することを特徴とする。

【００１０】この材料の配置方法では、基体が配置され
る処理室内を複数のノズル内よりも低い圧力に制御し、
その圧力制御された処理室内で複数のノズルから基体に
向けて材料を放出することにより、圧力差を利用して、
処理室内に供給された材料の移動を促し、基体上に材料
を配置することが可能となる。また、処理室内の圧力を
真空圧に低下させることにより、大気圧中では固体の材
料を、処理室内で液体あるいは気体の状態にすることが
可能となり、これにより材料の移動を容易にできる。そ
のため、この材料の配置方法では、材料の選択自由度が
高く、例えば、溶解性の低い材料を、溶剤に溶解させる
ことなく基板上に配置することが可能となる。また、高
分子材料や低分子材料など、基体上に様々な材料の配置
が可能になる上に、溶剤の使用を避けるかあるいは溶剤
の使用量を減らすことによって、材料の劣化など、溶剤
の残留による不都合を回避することができる。また、こ
の材料の配置方法では、処理室内の圧力制御により、複
数のノズルから材料を分子状に放出することが可能とな
り、これにより、より純度の高い材料膜を形成したり、
材料膜の膜厚を高精度に制御したりできるようになる。
さらに、材料を分子状に放出することによって、複数の
材料を同時放出して混合させることが容易となり、この
場合、特定の機能を持たせた機能膜を基体上に形成する
ことが可能となる。また、ノズルが複数からなることに
より、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間
あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材
料を同時に放出したりでき、スループットの低減化が図
られる。

【００１１】また、上記の材料の配置方法において、少
なくとも２つの前記ノズルから同一の前記材料を放出し
てもよい。少なくとも２つのノズルから同一の材料を放
出することにより、一度に材料を配置できる領域を拡大
したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたりでき
る。

【００１２】また、上記の材料の配置方法において、前
記複数のノズルと前記基体とを相対的に移動させて、前
記基体に対して前記複数のノズルを位置決めするとよ
い。複数のノズルと基体とを相対的に移動させて、基体
に対して複数のノズルを位置決めすることにより、基体
上の所定の位置に材料を確実に配置することができる。
また、基体上の複数の位置への材料の配置も容易にでき
る。

【００１３】また、上記の材料の配置方法において、前
記材料を気化させて、前記複数のノズルから放出するの
が好ましい。複数のノズルから材料を気化させて放出す
る場合、材料の選択自由度がさらに広がり、広範囲な様
々な材料を基体上に配置することが可能となる。また、
複数のノズルから材料を分子状（あるいは分子線状）に
放出することが可能となり、この場合、より純度の高い
材料膜や特定の機能膜を高精度に形成することが可能と
なる。

【００１４】また、上記の材料の配置方法において、前
記材料を、前記複数のノズルから間欠的に放出してもよ
い。複数のノズルから材料を間欠的に放出することによ
り、基体上に材料を不連続なパターンで配置することが
可能となる。

【００１５】また、上記の材料の配置方法において、前
記材料を、前記複数のノズルからキャリアガスに同伴さ
せて放出してもよい。複数のノズルからキャリアガスに
同伴させて材料を放出することにより、材料を基体上に
安定して移動させ、基体上の所定の位置に、より確実に
材料を配置することができる。

【００１６】また、上記の材料の配置方法において、前
記処理室内を、１０^-3ｔｏｒｒ（１．３３３２２×１０
^-1Ｐａ）以下の真空度に制御するのが好ましく、さら
に、前記処理室内を、１０^-5ｔｏｒｒ（１．３３３２２
×１０^-3Ｐａ）以下の真空度に制御するのがより好まし
い。処理室内を１０^-3ｔｏｒｒ以下にすれば、大気圧中
ではノズルから放出しにくい材料であっても、ノズルか
ら容易に放出することが可能となり、さらに、処理室内
を１０^-5ｔｏｒｒ以下にすれば、より広範囲の様々な材
料をノズルから放出することが可能となる。また、処理
室内を１０^-5ｔｏｒｒ以下にすることにより、ノズルか
ら材料を気化させて放出しやすくなる。

【００１７】また、上記の材料の配置方法において、前
記ノズルが設けられた物体を複数備えるとよい。ノズル
が設けられた物体を複数備えることにより、一度に材料
を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供
給量を増やしたり、あるいは異なる材料を各物体ごとに
分けて同時に放出したりでき、スループットの低減化が
図られる。

【００１８】本発明の電気光学装置の製造方法は、上述
した材料の配置方法を用いて電気光学装置を構成する要
素の少なくとも一部を形成することを特徴とする。この
電気光学装置の製造方法では、上述した材料の配置方法
を用いることから、材料の選択自由度が高く、構造の最
適化を図りやすい。しかも溶剤の残留による不都合が回
避され、電気光学装置の高寿命化が図られる。また、よ
り純度の高い材料膜や特定の機能膜を形成することによ
り、高品質あるいは高機能の電気光学素子を製造するこ
とができる。

【００１９】また、上記の電気光学装置の製造方法にお
いて、上述した材料の配置方法を用いて基体上にトラン
ジスタを形成する工程を含んでもよい。上述した材料の
配置方法を用いることにより、高精度で高機能、さらに
高寿命のトランジスタを形成することができる。

【００２０】この場合において、前記トランジスタは、
薄膜トランジスタであってもよい。上述した材料の配置
方法を用いることにより、基体上に配置される材料膜の
膜厚を高精度に制御できることから、薄膜トランジスタ
を高精度に形成することができる。

【００２１】本発明の膜形成装置は、材料供給源に接続
され、基体が配置される処理室内に材料を放出するノズ
ルと、前記処理室内を前記ノズル内よりも低い圧力に制
御する圧力制御系とを備えることを特徴とする。

【００２２】この膜形成装置は、材料を放出するノズル
と、処理室内の圧力を制御する圧力制御系とを備えるこ
とから、上述した本発明の材料の配置方法を実施でき
る。つまり、この膜形成装置では、基体が配置される処
理室内をノズル内よりも低い圧力に制御し、その圧力制
御された処理室内でノズルから基体に向けて材料を放出
することにより、圧力差を利用して、処理室内に供給さ
れた材料の移動を促し、基体上に材料を配置して、基体
上に材料膜を形成することができる。また、処理室内の
圧力を真空圧に低下させることにより、大気圧中では固
体の材料を、処理室内で液体あるいは気体の状態にする
ことが可能となり、これにより材料の移動を容易にでき
る。そのため、この膜形成装置では、材料の選択自由度
が高く、高分子材料や低分子材料など、基体上に様々な
材料の配置が可能になる。さらに、溶剤の使用を避ける
かあるいは溶剤の使用量を減らすことによって、材料膜
の劣化など、溶剤の残留による不都合を回避することが
できる。また、この膜形成装置では、処理室内の圧力制
御により、ノズルから材料を分子状に放出することが可
能となり、これにより、より純度の高い材料膜を形成し
たり、材料膜の膜厚を高精度に制御したりできるように
なる。さらに、材料を分子状に放出することによって、
複数の材料を同時放出して混合させることが容易とな
り、この場合、特定の機能を持たせた機能膜を基体上に
形成することが可能となる。

【００２３】また、本発明の膜形成装置は、材料供給源
に接続され、基体が配置される処理室内に材料を放出す
る複数のノズルと、前記処理室内を前記複数のノズル内
よりも低い圧力に制御する圧力制御系とを備えることを
特徴とする。

【００２４】この膜形成装置は、材料を放出する複数の
ノズルと、処理室内の圧力を制御する圧力制御系とを備
えることから、上述した本発明の材料の配置方法を実施
できる。つまり、この膜形成装置では、基体が配置され
る処理室内を複数のノズル内よりも低い圧力に制御し、
その圧力制御された処理室内で複数のノズルから基体に
向けて材料を放出することにより、圧力差を利用して、
処理室内に供給された材料の移動を促し、基体上に材料
を配置して、基体上に材料膜を形成することができる。
また、処理室内の圧力を真空圧に低下させることによ
り、大気圧中では固体の材料を、処理室内で液体あるい
は気体の状態にすることが可能となり、これにより材料
の移動を容易にできる。そのため、この膜形成装置で
は、材料の選択自由度が高く、高分子材料や低分子材料
など、基体上に様々な材料の配置が可能になる。さら
に、溶剤の使用を避けるかあるいは溶剤の使用量を減ら
すことによって、材料膜の劣化など、溶剤の残留による
不都合を回避することができる。また、この膜形成装置
では、処理室内の圧力制御により、複数のノズルから材
料を分子状に放出することが可能となり、これにより、
より純度の高い材料膜を形成したり、材料膜の膜厚を高
精度に制御したりできるようになる。さらに、材料を分
子状に放出することによって、複数の材料を同時放出し
て混合させることが容易となり、この場合、特定の機能
を持たせた機能膜を基体上に形成することが可能とな
る。また、ノズルが複数からなることにより、一度に材
料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の
供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出
したりでき、スループットの低減化が図られる。

【００２５】また、上記の膜形成装置において、前記複
数のノズルは、同一の前記材料を放出してもよい。複数
のノズルから同一の材料を放出することにより、一度に
材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料
の供給量を増やしたりできる。

【００２６】また、上記の膜形成装置において、前記複
数のノズルは、それぞれ異なる前記材料を放出してもよ
い。複数のノズルからそれぞれ異なる材料を放出するこ
とにより、異なる複数の材料からなる膜を基体上に形成
することができる。この場合、異なる複数の材料膜を所
定の配列パターンで配列させたり、あるいは異なる複数
の材料を混合させ、特定の機能を持たせた機能膜を基体
上に形成したりできる。

【００２７】また、上記の膜形成装置において、前記複
数のノズルは、同一の材料供給源に接続されていてもよ
く、それぞれ異なる材料供給源に接続されていてもよ
い。複数のノズルが同一の材料供給源に接続されている
ことにより、複数のノズルから同一の材料を放出するこ
とが可能となり、一度に材料を配置できる領域を拡大し
たり、時間あたりの材料の供給量を増やしたりできる。
また、複数のノズルがそれぞれ異なる材料供給源に接続
されていることにより、異なる複数の材料膜を基体上に
所定の配列パターンで配列させたり、あるいは異なる複
数の材料からなる特定の機能膜を基体上に形成したりで
きる。

【００２８】また、上記の膜形成装置において、前記複
数のノズルと前記基体とを相対的に移動させる駆動系を
備えるのが好ましい。複数のノズルと基体とを相対的に
移動させる駆動系を備えることにより、基体に対して複
数のノズルを位置決めし、基体上の所定の位置に材料を
確実に配置することができる。また、基体上の複数の位
置への材料の配置も容易にできる。

【００２９】また、上記の膜形成装置において、前記材
料を加熱する加熱装置を備えるとよい。加熱装置を備え
ることにより、ノズルから材料を容易に気化させて放出
することができる。ノズルから材料を気化させて放出す
ることにより、材料の選択自由度がさらに広がり、広範
囲な様々な材料を基体上に配置することが可能となる。
また、ノズルから材料を分子状（あるいは分子線状）に
放出することが可能となり、この場合、より純度の高い
材料膜や特定の機能膜を高精度に形成することができ
る。

【００３０】また、上記の膜形成装置において、前記ノ
ズルが設けられた物体を複数備えるとよい。ノズルが設
けられた物体を複数備えることにより、一度に材料を配
置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量
を増やしたり、あるいは異なる材料を各物体ごとに分け
て同時に放出したりでき、スループットの低減化が図ら
れる。

【００３１】本発明の電気光学装置は、上述した膜形成
装置を用いて製造されたことを特徴とする。この電気光
学装置では、上述した膜形成装置を用いて製造されるこ
とから、材料の選択自由度が高く、構造の最適化が図ら
れる。そのため、高寿命化、高品質化、あるいは高機能
化などが図られる。

【００３２】本発明の電子機器は、上述した電気光学装
置を表示手段として備えることを特徴とする。この電子
機器では、表示手段の高寿命化、高品質化、あるいは高
機能化を図ることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。図１は、本発明の膜形成装置の実施形態の一例を
模式的に示している。この膜形成装置１０は、ディスプ
レイや表示光源などとして用いられるＥＬ素子、液晶表
示素子、撮像素子（ＣＣＤ）、電子放出素子、電気泳動
素子などを備えた電気光学装置や、半導体素子、磁気ヘ
ッド、カラーフィルタ、タッチパネル等の電子装置の製
造過程に用いられ、それらの装置を構成する要素の一部
を形成するために、基体上に材料を配置してその材料膜
を形成するものであり、基体１１が配置される処理室と
しての真空チャンバ１２、真空チャンバ１２内を所定の
真空圧に制御する圧力制御系１３、基体１１に配置する
材料をノズル１４を介して供給する材料供給系１５、基
体１１とノズル１４とを相対的に位置決めする駆動系１
６、及びこれらを統括的に制御する主制御系１７等を備
えて構成されている。

【００３４】基体１１としては、ガラス基板、シリコン
基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板、プラス
チック基板、プラスチックフィルム基板等、電気光学装
置や電子装置に用いられる公知の様々な基体が適用され
る。また、基体１１上に配置される材料としては、光学
材料や、回路形成材料など電気光学装置や電子装置に用
いられる様々な材料が適用される。特に、本発明の膜形
成装置は、後述するように、材料の選択自由度が高く、
高分子材料や低分子材料など、広範囲の様々な材料が適
用可能である。

【００３５】図２（ａ）、（ｂ）は、膜形成用の材料と
して、有機ＥＬ素子を構成する発光層形成材料を基体１
１上に配置した様子を示している。図２（ａ）におい
て、基体１１上には、画素部１０２、データ側駆動回路
１０３、走査側駆動回路１０４がそれぞれ設けられてお
り、画素部１０２において、発光層形成材料が基体１１
上にストライプ状に配置され、これにより発光層（ＥＬ
層）が基体１１上にストライプ状の配列で形成されてい
る。また、図２（ｂ）では、画素部１０２において、発
光層形成材料が基体１１上にマトリクス状に配置され、
これにより発光層（ＥＬ層）１０５が基体１１上にマト
リクス状の配列で形成されている。ＥＬ素子では、カラ
ー表示を行う場合、例えば、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅ
ｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の各色に対応する発光層が所定
の配列で基体１１上に形成される。先の図１に示した膜
形成装置１０は、例えばこうした発光層を基体１１上に
形成するために、所定の材料を基体１１上に配置するも
のである。なお、図２において、駆動回路１０３、１０
４は基体１１上に搭載されているが、外部（外付ＩＣチ
ップ上など）に搭載してもよい。有機ＥＬ素子の詳しい
構成例については、本発明の電気光学装置の一例とし
て、後述する。

【００３６】図３は、膜形成装置１０を用いて基体１１
上に材料を配置する本発明の材料の配置方法の一例を概
念的に示す図であり、本例の膜形成装置１０では、基体
１１が配置される真空チャンバ１２内を、圧力制御系１
３を介して、ノズル１４内よりも低い圧力（真空圧）に
制御し、この圧力制御された真空チャンバ１２内でノズ
ル１４から基体１１に向けて材料を放出する。

【００３７】図４は、圧力制御系１３の構成例を模式的
に示している。圧力制御系１３は、例えば、真空チャン
バ１２内を排気して真空チャンバ１２内の圧力を低下さ
せる真空装置２０、排気用の配管２１、真空チャンバ１
２内の真空圧を計測する圧力計２２、及び圧力計２２の
計測結果に基づいて真空装置２０を制御する制御機器２
３等を備えて構成される。真空装置としては、例えば、
ターボ分子ポンプ、クライオポンプ、イオンポンプ、サ
ブリメーションポンプ等の高真空ポンプ、あるいはロー
タリーポンプやドライポンプ等の低真空ポンプ、及び高
真空ポンプと低真空ポンプとを組み合わせたもの等が適
用される。また、真空チャンバ１２は、気密に構成され
るとともに、設定される真空圧に耐えうるように耐圧構
造に設計される。

【００３８】また、圧力制御系１３においては、真空装
置２０の作動時の振動が真空チャンバ１２内に伝播しな
いよう、防振機構あるいは除振機構を設けておくのが好
ましい。さらに、基体１１を搬入・搬出する際に、真空
チャンバ１２内の真空度が低下しないように、真空チャ
ンバ１２に隣接して予備チャンバ２４を設けるのが好ま
しい。この場合、予備チャンバ２４は、例えば、真空チ
ャンバ１２内の真空度と同じ真空度に内部圧力を低下さ
せるための真空装置２５、及び基体１１の搬入・搬出用
の開口を開閉する開閉機構２６，２７等を有して構成さ
れる。なお、基体１１を搬送する搬送機構は、予備チャ
ンバ２４内に設けてもよいし、外部に設けてもよい。真
空チャンバ１２内に基体１１を搬入する際には、まず予
備チャンバ２４内に基体１１を一旦配置し、予備チャン
バ２４内の圧力を真空チャンバ１２内と同程度の圧力に
制御した後、予備チャンバ２４と真空チャンバ１２との
間の開閉機構２６を開いて真空チャンバ１２への基体１
１の搬入を行う。逆に、真空チャンバ１２から基体１１
を搬出する際には、予備チャンバ２４内の圧力を真空チ
ャンバ１２内と同程度の圧力に制御した後、開閉機構２
６を開いて基体１１を予備チャンバ２４内に搬入し、開
閉機構２６を閉じた後に、予備チャンバ２４内から基体
１１を外部に搬出する。これにより、真空チャンバ１２
の真空度を安定して維持することができる。

【００３９】図３に戻り、本例では、前述したように、
上記圧力制御系１３を介して、真空チャンバ１２内をノ
ズル１４内よりも低い圧力に制御し、この圧力制御され
た真空チャンバ１２内でノズル１４から基体１１に向け
て材料を放出する。そのため、ノズル１４内と真空チャ
ンバ１２との圧力差により、ノズル１４から放出される
材料の移動が促され、ノズル１４から放出された材料が
基体１１上に安定して配置される。また、真空チャンバ
１２内の圧力を真空圧に低下させることにより、大気圧
中では固体あるいは液体の材料を、真空チャンバ１２内
で液体あるいは気体の状態にすることが可能となり、こ
れにより材料の移動が容易になる。すなわち、本例で
は、室温及び大気圧中では基体１１に移動しにくい材料
に対して、真空圧中でその材料の状態（好ましくは相）
を変化させることにより、その移動を容易にできる。そ
のため、本例では、様々な材料を基体１１上に配置する
ことが可能となる。

【００４０】例えば、真空チャンバ１２内を高真空度に
制御することにより、ノズル１４から供給される材料を
気化させて放出することが可能となる。その結果、溶解
性の低い材料を、溶剤に溶解させることなく基体１１上
に配置することが可能となる。つまり、ノズル１４から
供給される材料が固体や高粘度の液体であっても、真空
チャンバ１２内の圧力を大きく低下させ、その材料を蒸
発あるいは昇華させることにより、その材料を、気相あ
るいは蒸気相としてノズル１４から基体１１に移動させ
ることが可能となる。

【００４１】真空チャンバ１２内の圧力は、蒸気圧等の
使用する材料の特性に応じて適宜設定するのが好まし
く、圧力制御系１３を介して、例えば、１０^-3ｔｏｒｒ
（１．３３３２２×１０^-1Ｐａ）以下の高真空度、ある
いは１０^-5ｔｏｒｒ（１．３３３２２×１０^-3Ｐａ）以
下の高真空度に制御する。真空チャンバ１２内を、１０
^-3ｔｏｒｒ以下の高真空度に制御することにより、大気
圧中ではノズル１４から放出しにくい材料であっても、
ノズル１４から容易に放出できるようになり、さらに、
真空チャンバ１２内を１０^-5ｔｏｒｒ以下の高真空度に
制御することにより、より広範囲の様々な材料をノズル
１４から放出することが可能となる。また、真空チャン
バ１２内を上述した高真空度に制御することにより、ノ
ズル１４から放出される材料の昇華あるいは蒸発を容易
にできる。

【００４２】図５は、基体１１に配置する材料をノズル
１４を介して供給する材料供給系１５の構成例を模式的
に示している。図５（ａ）の例では、材料供給系１５
は、材料を液体の状態でノズル１４に供給するように構
成されている。すなわち、材料供給系１５は、液体材料
を収容するタンクを含む材料供給源３０、ノズル１４、
材料供給源３０からノズル１４に材料を輸送するポンプ
等の輸送手段３１、及びノズル１４からの材料の放出の
タイミングを制御する放出機構３２等を有する。なお、
毛管現象や重力、あるいは圧力差を利用することによ
り、上記輸送手段３１を省略してもよい。また、室温及
び大気圧中で固体の材料を使用する場合、図５（ｂ）に
示すように、ヒータ等の加熱手段３６によって材料を加
熱して溶融させることにより、その材料を液体の状態で
ノズル１４に供給することが可能となる。この場合、加
熱手段３６は、例えば、材料が収容されるタンクの他
に、輸送経路上の配管や、ノズル１４にも設置するのが
好ましい。

【００４３】ノズル１４は、本例では複数からなり、各
々が材料供給源３０に接続されている。図６は、複数の
ノズル１４と材料供給源３０との接続例を模式的に示し
ており、図６（ａ）は、複数のノズル１４が同一の材料
供給源３０に接続された例、図６（ｂ）は、複数のノズ
ル１４がそれぞれ異なる材料供給源３０ａ，３０ｂ，３
０ｃに接続された例を示している。複数のノズル１４が
同一の材料供給源３０に接続され、その複数のノズル１
４から同一の材料を基体１１に向けて放出することによ
り、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あ
たりの材料の供給量を増やしたりしてスループットの低
減化が図られる。また、複数のノズル１４が異なる材料
供給源３０ａ，３０ｂ，３０ｃに接続され、その複数の
ノズル１４からそれぞれ異なる材料を基体１１に向けて
放出することにより、異なる複数の材料からなる膜を基
体１１上に形成することができる。例えば、先の図２を
用いて説明したＥＬ素子の発光層を基体上に形成する場
合、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）
の各色に対応する発光層形成材料をそれぞれ異なるノズ
ルから放出することにより、各色に対応する発光層を所
定の配列パターンで基体上に形成することが可能とな
る。

【００４４】また、本例では、複数のノズル１４が同一
の物体にまとめて設けられている。図７（ａ）〜（ｄ）
は、上記複数のノズル１４が設けられる物体としての放
出ヘッド３５の構成例を模式的に示している。図７
（ａ）では、放出ヘッド３５は、一の材料供給源３０に
接続されており、材料供給源３０から供給された材料
は、放出ヘッド３５内で分岐して各ノズル１４に送られ
るように構成されている。また、図７（ｂ）では、放出
ヘッド３５は、一の材料供給源３０に接続されており、
材料供給源３０から供給された材料は、放出ヘッド３５
に入る前に分岐され、放出ヘッド３５内では分岐される
ことなくそのまま各ノズル１４に送られるように構成さ
れている。この場合、ノズル内での分岐によるエネルギ
ー損失の不均一をなくし、材料の供給状態をより均一に
できる。また、図７（ｃ）では、放出ヘッド３５は、異
なる複数の材料供給源３０ａ，３０ｂ，３０ｃに接続さ
れており、各材料供給源３０ａ，３０ｂ，３０ｃから供
給された材料は、放出ヘッド３５に設けられた複数のノ
ズルのうち、予め対応付けられた所定のノズルに送られ
るように構成されている。また、図７（ｄ）では、放出
ヘッドが複数（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ）からなり、そ
れぞれが異なる材料供給源３０ａ，３０ｂ，３０ｃに個
別に接続されている。こうした放出ヘッド３５の構成や
その材料の供給経路は、使用する材料に応じて適宜定め
られる。なお、放出ヘッドに設けられた複数のノズル１
４は、放出機構３２（図５参照）によって材料放出のタ
イミングを個々に制御される。

【００４５】放出機構３２としては、例えば、いわゆる
インクジェット方式の吐出技術に用いられる機構を適用
することができる。インクジェット方式の吐出技術とし
ては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、
電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電
制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極
で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるもの
である。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ
² 程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出さ
せるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直
進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間
に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐
出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子
（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性
質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによっ
て材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、
この空間から材料を押し出してノズルから吐出させるも
のである。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空
間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバ
ブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の
材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を
貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニ
スカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料
を引き出すものである。また、この他に、電場による流
体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式
などの技術も適用可能である。さらに、放出機構３２と
して、例えば、シャッターの開閉により機械的に材料放
出のタイミングを制御するメカニカルシャッター方式を
用いたり、上述した吐出方式の複数を組み合わせたもの
を用いてもよい。

【００４６】図８は、放出機構３２の構成例を示してお
り、本例の放出機構３２は、ノズル１４内の液状の材料
を加熱することにより、その材料を気化（蒸発）させて
ノズル１４から放出させる。すなわち、図８において、
放出機構３２は、ノズル１４内の材料を加熱する加熱手
段３６を有し、その加熱のタイミングを制御することに
より、材料放出のタイミングを制御するように構成され
ている。材料放出用の加熱手段３６としては、例えば、
電気ヒータを用いたもの（図８（ａ），（ｂ））や、Ｙ
ＡＧレーザ等のレーザを用いたもの（図８（ｃ））、高
周波加熱装置を用いたもの（図８（ｄ））等が挙げられ
る。なお、加熱手段３６としてはこれに限らず、公知の
様々な加熱手段を適用可能である。また、ノズル１４か
ら材料を気化させて放出する場合、加熱手段３６は、ノ
ズル１４内の材料のうち、基体１１に面する表面付近を
加熱するように設けるのが好ましい。これにより、材料
の表面から効果的に材料を気化させることができる。

【００４７】本例では、基体１１が配置される真空チャ
ンバ１２（図３参照）内の圧力がノズル１４内よりも低
い圧力（真空圧）に制御されることから、ノズル１４か
ら放出される材料を加熱することで、その材料を真空チ
ャンバ１２内で容易に気化（蒸発）させることができ
る。特に、真空チャンバ１２内が高真空度に制御されて
いる場合、材料の沸点が大きく下がり、比較的少ない熱
量で材料が容易に気化（蒸発）する。気化した材料は、
ノズル１４から気体あるいは蒸気の状態で放出され、基
体１１に向かって移動し、基体１１に達した後、例えば
基体１１との熱交換によって冷却され、液化あるいは固
化して基体１１上に固定される。そして、所定量の材料
が基体１１上に配置されることにより、基体１１上に材
料膜が形成される。

【００４８】高真空度に制御された真空チャンバ１２内
で、ノズル１４から材料を気化させて放出する場合、そ
の材料を分子状（分子線状）あるいは原子状（原子線
状）に放出することが可能となる。そして、分子状ある
いは原子状に放出された材料を基体１１に配置すること
により、より純度の高い材料膜を基体１１上に形成した
り、材料膜の膜厚を高精度に制御したりできるようにな
る。つまり、真空チャンバ１２内が高真空度に制御され
ていることから、ノズル１４から供給される材料に不純
物が混入しにくく、また、材料を分子状あるいは原子状
に放出して基体１１上に配置することにより、分子ある
いは原子レベルでの膜厚制御が可能となる。特に、複数
のノズル１４から材料を同時放出して複数の材料を混合
させることが容易となり、この場合、特定の機能を持た
せた機能膜を基体１１上に形成しやすくなる。

【００４９】なお、上述した例では、材料供給源３０か
らノズル１４に、液体の状態で材料を供給しているが、
本発明はこれに限定されない。すなわち、材料供給源３
０から気体あるいは固体の状態でノズル１４に材料を供
給してもよい。材料供給源３０からノズル１４に材料を
気体の状態で供給するには、例えば、室温及び大気圧中
で液体あるいは固体状の材料を加熱して気化させるとよ
い。また、材料供給源３０からノズル１４に材料を固体
の状態で供給するには、例えば、セル状、棒状等の所定
の形状に形成された固体の材料をノズル１４に供給する
とよい。

【００５０】また、上述した例では、ノズル１４から材
料を気化させて放出する場合について説明したが、本発
明はこれに限定されない。すなわち、ノズル１４から材
料を液体の状態、あるいはミスト状態やヒューム状態な
ど、他の状態で放出してもよい。ノズル１４から材料を
液体の状態で放出する場合、上述したインクジェット方
式の吐出技術を用いるとよい。この場合、真空チャンバ
１２内をノズル１４内よりも低い圧力に制御すること
で、ノズル１４内と真空チャンバ１２との圧力差によ
り、ノズル１４から吐出される材料の移動が促され、ノ
ズル１４から吐出された材料が基体１１上に安定して配
置される。

【００５１】また、ノズル１４から材料を気体状態、ミ
スト状態、ヒューム状態で放出する場合、材料にキャリ
アガスを同伴させてもよい。キャリアガスとしては、例
えば、ヘリウム、アルゴン、窒素など、材料に対して不
活性な不活性ガスが挙げられる。また、材料によって
は、その材料と反応する反応性ガスをキャリアガスとし
て用いてもよい。ノズル１４からキャリアガスに同伴さ
せて材料を放出することにより、材料を基体１１上に安
定して移動させ、基体１１上の所定の位置に、より確実
に材料を配置することができる。

【００５２】さらに、上記例では、基体１１の上方にノ
ズル１４が配置される例について示しているが、本発明
はこれに限定されない。すなわち、基体１１の下方にノ
ズル１４が配置され、ノズル１４から上方の基体１１に
向けて材料を放出するようにしてもよい。この場合、材
料が気化あるいは蒸発した場合の上昇流を利用して材料
を基体上に配置することが可能となる。また、基体１１
の横方向にノズル１４を配置し、ノズル１４から基体１
１に向けて水平方向に材料を放出するようにしてもよ
い。

【００５３】図９は、材料の配置時（パターニング時）
における基体１１と放出ヘッド３５（ノズル１４）との
相対移動の様子の一例を示す図である。また、図９にお
いて、ＸＹＺ直交座標系が用いられ、ＸＹＺ直交座標系
は、基体１１が搭載される基体ステージ４０に対して平
行となるようにＸ軸及びＹ軸が設定され、Ｚ軸が基体ス
テージ４０に対して直交する方向に設定されている。

【００５４】図９において、本例の駆動系１６は、不図
示のベース上に配置され、二次元平面内（図９中のＸＹ
平面内）で駆動自在に配置される基体ステージ４０を有
する。基体ステージ４０は、例えばリニアモータ等から
なる駆動装置、及び基体ステージ４０上の基体１１を加
熱・冷却するための温調装置等を有しており、主制御系
１７（図１参照）の指令のもとで、基体１１を所定の温
度に調節するとともに、基体１１の所定位置への位置決
めや移動を行う。すなわち、膜形成装置１０では、材料
の配置時（パターニング時）において、ノズル１４から
材料を放出しながら、基体１１と放出ヘッド３５（ノズ
ル１４）とを相対移動させることにより、基体１１上に
所定の配列で材料膜を形成する。また、基体１１を所定
の温度に調節することにより、基体１１上に配置される
材料の堆積や固化を促進させる。なお、基体１１と放出
ヘッド３５（ノズル１４）との間隔（Ｚ方向の距離）
は、不図示のＺ駆動装置を介して調整される。なお、駆
動系１６において、放出ヘッド３５あるいは基体１１の
ＸＹ平面に対する傾きを調整する手段や、ＸＹ平面内で
の回転角を調整する手段を備えてもよい。

【００５５】図９（ａ）の例では、放出ヘッド３５の幅
（図９（ａ）におけるＹ方向の長さ）が基体１１上の材
料を配置する領域（パターニング領域５０）の幅（図９
（ａ）におけるＹ方向の長さ）に対して小さく形成され
ている。この場合、基体１１と放出ヘッド３５とをＸ方
向及びＹ方向に相対移動させることにより、パターニン
グ領域５０内全体のパターニングが行われる。すなわ
ち、図９（ａ）において、放出ヘッド３５は、まず、基
体１１上をＸ方向に相対的に走査移動し、基体１１上の
パターニング領域５０のうち、Ｙ方向の一部の領域（図
９（ａ）における上部領域）のパターニングを行う。続
いて、放出ヘッド３５は、Ｙ方向に相対的にシフト移動
し、その後、再びＸ方向に基体１１上を相対的に走査移
動し、先にパターングした領域に隣接するＹ方向の一部
の領域をパターニングする。このように、図９（ａ）の
例では、放出ヘッド３５は、Ｘ方向への走査移動と、Ｙ
方向へのシフト移動とを繰り返すことにより、基体１１
上のパターニング領域５０内全体のパターニングを行
う。

【００５６】また、図９（ｂ）の例では、放出ヘッド３
５の幅が基体１１上のパターニング領域５０の幅に対し
て同じか大きく形成されている。この場合、基体１１と
放出ヘッド３５とをＸ方向にのみ相対移動させることに
より、基体１１のパターニング領域５０内全体のパター
ニングが行われる。すなわち、図９（ｂ）において、放
出ヘッド３５は、基体１１上を、Ｘ方向に相対的に一度
走査移動を行うことにより、基体１１上のパターニング
領域５０内の全体のパターニングを行う。なお、放出ヘ
ッド３５には、複数のノズル１４がＹ方向に複数並べて
設けられており、複数のノズル１４のうち、パターニン
グ領域５０の形状に応じて選択されたノズル１４から材
料が放出される。すなわち、放出ヘッド３５に設けられ
た複数のノズル１４のうち、材料を放出するノズル１４
を選択的に用いることで、基体１１上の所定の位置に材
料を配置する。

【００５７】また、図９（ａ）及び（ｂ）の例では、基
体１１と放出ヘッド３５との相対移動時（パターニング
時）において、ノズル１４から材料を連続的に放出して
いる。ノズル１４から材料を連続的に放出することによ
り、基体１１上に材料を連続的なパターンで配置するこ
とが可能となり、例えば、ストライプ状の配列で材料膜
を基体１１上に形成することができる。なお、走査の回
数は一度に限らず、同じ箇所に材料の配置を複数回繰り
返してもよい。

【００５８】これに対し、図９（ｃ）及び（ｄ）の例で
は、基体１１と放出ヘッド３５との相対移動時（パター
ニング時）において、ノズル１４から材料を間欠的に放
出している。ノズル１４から材料を間欠的に放出するこ
とにより、基体１１上に材料を不連続なパターンで配置
することが可能となり、例えば、マトリクス状の配列で
基体１１上に材料膜を形成することができる。なお、走
査の回数は一度に限らず、同じ箇所に材料の配置を複数
回繰り返してもよい。また、この場合、複数のノズル１
４から異なる材料を放出することにより、異なる複数の
材料膜を所定の配列パターンで配列させたり、あるいは
異なる複数の材料を混合させ、特定の機能を持たせた機
能膜を基体上に形成したりできる。これにより、例え
ば、先の図２に示したような配列のＥＬ素子の発光層を
基体上に形成することができる。なお、ノズル１４から
材料を間欠的に放出する場合、不連続なパターンに限ら
ず、連続的なパターンを形成することも可能である。す
なわち、材料を配置する箇所をずらしながら走査を繰り
返したり、基体上に配置される材料の広がりを利用した
りするなど、走査の仕方によっては基体上に材料を連続
的なパターンで配置することも可能である。

【００５９】また、図９（ａ）及び（ｃ）の例では、放
出ヘッド３５の幅がパターニング領域５０の幅に対して
小さく形成されており、Ｘ方向への走査移動と、Ｙ方向
へのシフト移動とを繰り返す構成であることから、パタ
ーニング領域５０の大きさが変化する場合にも柔軟に対
応することができる。これに対して、図９（ｂ）及び
（ｄ）の例では、放出ヘッド３５の幅が基体１１上のパ
ターニング領域５０の幅に対して同じか大きく形成され
ており、Ｘ方向への走査移動によりパターンを形成する
構成であることから、材料の配置が比較的短時間で済
む。

【００６０】また、本例では、基体ステージ４０を介し
て基体１１を移動させることにより、パターニング時に
おける基体１１と放出ヘッド３５（ノズル１４）との相
対移動を行う。しかしながら、本発明はこれに限定され
ず、放出ヘッド３５を移動させて上記相対移動を行って
もよく、あるいは基体１１と放出ヘッド３５との双方を
移動させて上記相対移動を行ってもよい。基体１１と放
出ヘッド３５との双方を移動させる場合、一方（例えば
放出ヘッド３５）の移動により上記走査移動を行い、他
方（例えば基体１１）の移動により上記シフト移動を行
ってもよい。また、ある箇所に対して一度の走査移動で
材料膜の形成を完成させるのではなく、同じ箇所に対し
て、複数回繰り返し走査移動を繰り返して、材料膜を完
成させてもよい。これにより、例えば、基体上で材料を
成長（気相成長）させながら材料膜を形成することが可
能となる。この場合、材料の膜成長に応じて走査移動を
繰り返すことにより、スループットの低下を抑制でき
る。

【００６１】以上説明したように、本例の膜形成装置及
び材料の配置方法では、材料の選択自由度が高く、高分
子材料や低分子材料など、基体上に様々な材料の配置が
可能になる。そのため、溶剤の使用を避けるかあるいは
溶剤の使用量を減らすことによって、材料膜の劣化な
ど、溶剤の残留による不都合を回避することができる。
また、ノズルから材料を分子状あるいは原子状に放出す
ることが可能となり、これにより、より純度の高い材料
膜を形成したり、材料膜の膜厚を高精度に制御したりで
き、さらに、複数の材料を同時放出して混合させること
で、特定の機能を持たせた機能膜を基体上に良好に形成
することが可能である。

【００６２】次に、本発明の電気光学装置を、有機ＥＬ
素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用
した実施例について説明する。図１０は、本例のアクテ
ィブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の回路の一例を示
し、図１１は、本例の表示装置における画素部の平面構
造の一例を示している。本例の表示装置１００は、その
構成要素の一部が前述した膜形成装置１０を用いて形成
されていることを特徴としている。

【００６３】表示装置１００は、図１１に示すように、
基体としての基板上に、複数の走査線１３１と、これら
走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号
線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる複数の
共通給電線１３３とがそれぞれ配線され、走査線１３１
及び信号線１３２の各交点毎に、画素（画素領域素）１
０２が設けられている。

【００６４】信号線１３２に対しては、例えば、シフト
レジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイ
ッチを備えるデータ側駆動回路１０３が設けられてい
る。一方、走査線１３１に対しては、シフトレジスタ及
びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０４が設けら
れている。また、画素領域１０２の各々には、走査線１
３１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の
薄膜トランジスタ１４２と、この第１の薄膜トランジス
タ１４２を介して信号線１３２から供給される画像信号
を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって
保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄
膜トランジスタ１４３と、この第２の薄膜トランジスタ
１４３を介して共通給電線１３３に電気的に接続したと
きに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極
１４１（陽極）と、この画素電極１４１と対向電極１５
４（陰極）との間に挟み込まれる発光部１４０と、が設
けられている。

【００６５】また、図１１に示すように、各画素１０２
の平面構造は、平面形状が長方形の画素電極１４１の四
辺が、信号線１３２、共通給電線１３３、走査線１３１
及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれ
た配置となっている。画素領域１０２の平面形状は、図
に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用
される。

【００６６】このような構成のもとに、走査線１３１が
駆動されて第１の薄膜トランジスタ１４２がオンとなる
と、そのときの信号線１３２の電位が保持容量ｃａｐに
保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄
膜トランジスタ１４３の導通状態が決まる。そして、第
２の薄膜トランジスタ１４３のチャネルを介して共通給
電線１３３から画素電極１４１に電流が流れ、さらに発
光部１４０を通じて対向電極１５４に電流が流れること
により、発光部１４０は、これを流れる電流量に応じて
発光するようになる。

【００６７】図１２（ａ）、（ｂ）は、画素部１０２
（有機ＥＬ素子）の断面構造を模式的に示しており、
（ａ）は、いわゆるトップエミッション型、（ｂ）は、
いわゆるバックエミッション型を示している。 図１２
（ａ）において、トップエミッション型のＥＬ素子で
は、薄膜トランジスタ１４３が設けられている基板１２
１とは反対側から発光層２８６（ＥＬ層、発光部１４
０）の発光光を取り出す構成である。そのため、基板１
２１としては、透明でも不透明でもよい。不透明な基板
としては、例えば、アルミナ等のセラミック、ステンレ
ス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したも
のの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられ
る。

【００６８】図１２（ｂ）において、バックエミッショ
ン型のＥＬ素子では、薄膜トランジスタ１４３が設けら
れている基板１２１側から発光層２８６の発光光を取り
出す構成である。そのため、基板１２１としては、透明
あるいは半透明なものが用いられる。透明あるいは反透
明な基板としては、例えば、ガラス基板、石英基板、樹
脂基板（プラスチック基板、プラスチックフィルム基
板）等が挙げられ、特に安価なソーダガラス基板が好適
に用いられる。なお、ソーダガラス基板を用いる場合、
これにシリカコートを施すことにより、酸アルカリに弱
いソーダガラスが保護されるとともに、基板の平坦性の
向上が図られる。また、基板に色フィルター膜や発光性
物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置し
て、発光色を制御するようにしてもよい。

【００６９】また、図１２（ｂ）において、符号２８１
は、発光層２８６（ＥＬ層）の形成時に、隣接する発光
層同士の混じりを防ぐ隔壁を有するバンク層である。こ
こでは、バンク層は頂辺の長さが底辺の長さより小であ
るテーパー構造を有しているが、逆に頂辺の長さが底辺
の長さと同等あるいは大となるような構造であってもよ
い。バックエミッション型のＥＬ素子では、薄膜トラン
ジスタ１４３が設けられている基板１２１側から発光層
２８６の発光光を取り出す構成であるため、光を効率よ
く取り出すことを目的として、発光層２８６の真下に薄
膜トランジスタ１４３を配置するのを避け、薄膜トラン
ジスタ１４３を例えば前記バンク層２８１の下に配置す
るのが好ましい。

【００７０】図１３は、トップエミッション型の画素部
１０２（有機ＥＬ素子）の断面構造を拡大して示してい
る。図１３において、有機ＥＬ素子は、基板１２１と、
インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明電極材料からな
る陽極２８０（画素電極）と、陽極２８０から正孔を輸
送可能な正孔輸送層２８５と、電気光学物質の１つであ
る有機ＥＬ物質を含む発光層２８６（有機ＥＬ層）と、
発光層２８６の上面に設けられている電子輸送層２８７
と、電子輸送層２８７の上面に設けられている陰極２９
０（対向電極）と、基板１２１上に形成され、画素電極
２８０にデータ信号を書き込むか否かを制御する通電制
御部としての薄膜トランジスタ１４２、１４３とを有し
ている。陰極２９０は、素子全面を覆うように形成され
ており、画素電極２８０と対になって発光層２８６に電
子を注入する役割を果たす。この陰極２９０は、単層構
造でもよく複層構造でもよい。また、陰極２９０の形成
材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム
（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃ
ａ）の他に、フッ化リチウム等が挙げられる。これらの
材料は単独で使用してもよく、合金として使用してもよ
い。

【００７１】薄膜トランジスタ１４２、１４３は、本例
では、双方ともｎチャネル型に形成されている。なお、
薄膜トランジスタ１４２、１４３は、双方ともｎチャネ
ル型ＴＦＴに限らず、双方またはどちらか一方にｐチャ
ネル型の薄膜トランジスタを用いてもよい。

【００７２】薄膜トランジスタ１４２、１４３は、例え
ばＳｉＯ₂を主体とする下地保護膜２０１を介して基板
１２１の表面に設けられており、下地保護膜２０１の上
層に形成されたシリコン等からなる半導体膜２０４、２
０５と、半導体膜２０４、２０５を覆うように、下地保
護膜２０１の上層に設けられたゲート絶縁膜２２０と、
ゲート絶縁膜２２０の上面のうち半導体膜２０４、２０
５に対向する部分に設けられたゲート電極２２９、２３
０と、ゲート電極２２９、２３０を覆うようにゲート絶
縁膜２２０の上層に設けられた第１層間絶縁膜２５０
と、ゲート絶縁膜２２０及び第１層間絶縁膜２５０にわ
たって開孔するコンタクトホールを介して半導体膜２０
４、２０５と接続するソース電極２６２、２６３と、ゲ
ート電極２２９、２３０を挟んでソース電極２６２、２
６３と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁膜２２０及
び第１層間絶縁膜２５０にわたって開孔するコンタクト
ホールを介して半導体膜２０４、２０５と接続するドレ
イン電極２６５、２６６と、ソース電極２６２、２６３
及びドレイン電極２６５、２６６を覆うように第１層間
絶縁膜２５０の上層に設けられた第２層間絶縁膜２７０
とを備えている。

【００７３】また、第２層間絶縁膜２７０の上面に画素
電極２８０が配置され、画素電極２８０とドレイン電極
２６６とは、第２層間絶縁膜２７０に設けられたコンタ
クトホールを介して接続されている。また、第２層間絶
縁膜２７０の表面のうち有機ＥＬ素子が設けられている
以外の部分と陰極２９０との間には、合成樹脂などから
なる第３絶縁層（バンク層）２８１が設けられている。
なお、第１層間絶縁膜２５０と第２層間絶縁膜２７０の
材質が互いに異なる場合、図に示すように、第１層間絶
縁膜２５０に設けられたコンタクトホールと第２層間絶
縁膜２７０に設けられたコンタクトホール２７５とは、
重ならないように形成されるのが好ましい。

【００７４】また、半導体膜２０４、２０５のうち、ゲ
ート絶縁膜２２０を挟んでゲート電極２２９、２３０と
重なる領域がチャネル領域２４６、２４７とされてい
る。また、半導体膜２０４、２０５のうち、チャネル領
域２４６、２４７のソース側にはソース領域２３３、２
３６が設けられている一方、チャネル領域２４６、２４
７のドレイン側にはドレイン領域２３４、２３５が設け
られている。このうち、ソース領域２３３、２３６が、
ゲート絶縁膜２２０と第１層間絶縁膜２５０とにわたっ
て開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極２６
２、２６３に接続されている。一方、ドレイン領域２３
４、２３５が、ゲート絶縁膜２２０と第１層間絶縁膜２
５０とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、
ソース電極２６２、２６３と同一層からなるドレイン電
極２６５、２６６に接続されている。画素電極２８０
は、ドレイン電極２６６を介して、半導体膜２０５のド
レイン領域２３５に電気的に接続されている。

【００７５】本例の有機ＥＬ素子は、正孔輸送層２８
５、発光層２８６、及び電子輸送層２８７が、前述した
膜形成装置１０（図１参照）を用いて形成される。その
ため、これらの層を形成する材料の選択自由度が高い。
また、これらの層を形成する際に、溶剤の使用を避ける
かあるいは溶剤の使用量を減らすことが可能であり、こ
の場合、層の劣化など、溶剤の残留による不都合が回避
される。なお、正孔輸送層２８５、発光層２８６、及び
電子輸送層２８７に限らず、他の膜を前述した膜形成装
置１０を用いて形成してもよい。

【００７６】次に、本発明の電気光学装置の製造方法
を、上述した有機ＥＬ素子を備える表示装置を製造する
プロセスに適用した実施例について図１４〜図１７を参
照して説明する。なお、本例では、前述した薄膜トラン
ジスタ１４２、１４３を含む有機ＥＬ素子と同時に、Ｎ
型及びＰ型の駆動回路用の薄膜トランジスタとを同時に
製造するプロセスについて説明する。

【００７７】まず、図１４（ａ）に示すように、基板１
２１に対し、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシ
ラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法に
より厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からな
る下地保護膜２０１を形成する。なお、下地保護膜とし
て、シリコン酸化膜の他に、シリコン窒化膜やシリコン
酸化窒化膜を設けてもよい。こうした絶縁膜を設けるこ
とにより、放熱性を高めることが可能となる。

【００７８】次に、基板１２１の温度を約３５０℃に設
定して、下地保護膜の表面に、ＩＣＶＤ法、プラズマＣ
ＶＤ法などを用いて厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファ
スシリコン膜からなる半導体膜２００を形成する。半導
体膜２００としては、アモルファスシリコン膜に限定さ
れず、微結晶半導体膜などのアモルファス構造を含む半
導体膜であればよい。また、アモルファスシリコンゲル
マニウム膜などの非晶質構造を含む化合物半導体膜でも
よい。続いて、この半導体膜２００に対してレーザアニ
ール法や、急速加熱法（ランプアニール法や熱アニール
法など）などの結晶化工程を行い、半導体膜２００をポ
リシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例
えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのライ
ンビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃ
ｍ² とする。なお、ＹＡＧレーザーの第２高調波或いは
第３高調波を用いてもよい。ラインビームについては、
その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に
相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを
走査するのがよい。

【００７９】次に、図１４（ｂ）に示すように、フォト
リソグラフィ法等を用いたパターニングにより、半導体
膜（ポリシリコン膜）２００の不要な部分を除去して、
薄膜トランジスタの各形成領域に対応して、島状の半導
体膜２０２、２０３、２０４、２０５を形成する。続い
て、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶ
Ｄ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜ま
たは窒化膜（シリコン酸化窒化膜など）からなるゲート
絶縁膜２２０を半導体膜２００を覆うように形成する。
ゲート絶縁膜２２０は単層構造でも積層構造でもよい。
なお、プラズマＣＶＤ法に限らず、熱酸化法などの他の
方法を用いてもよい。また、熱酸化法を利用してゲート
絶縁膜２２０を形成する際には、半導体膜２００の結晶
化も行い、これらの半導体膜をポリシリコン膜とするこ
とができる。

【００８０】次に、図１４（ｃ）に示すように、ゲート
絶縁膜２２０の全表面に、ドープドシリコン、シリサイ
ド膜や、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタ
ン、タングステンなどの金属を含むゲート電極形成用導
電膜２２１を形成する。この導電膜２２１の厚さは例え
ば２００ｎｍ程度である。続いて、ゲート電極形成用導
電膜２２１の表面にパターニング用マスク２２２を形成
し、この状態でパターニングを行なって、図１４（ｄ）
に示すように、Ｐ型の駆動回路用トランジスタを形成す
る側にゲート電極２２３を形成する。このとき、Ｎ型の
画素電極用トランジスタ及びＮ型の駆動回路用トランジ
スタの側では、ゲート電極形成用導電膜２２１がパター
ニング用マスク２２２で覆われているので、ゲート電極
形成用導電膜２２１はパターニングされることはない。
また、ゲート電極は単層の導電膜で形成してもよく、積
層構造としてもよい。

【００８１】次に、図１４（ｅ）に示すように、Ｐ型の
駆動回路用トランジスタのゲート電極２２３と、Ｎ型の
画素電極用トランジスタが形成される領域とＮ型の駆動
回路用トランジスタが形成される領域とに残したゲート
電極形成用導電膜２２１をマスクとして、ｐ型不純物元
素（本例ではボロン）をイオン注入する。ドーズ量は例
えば約１×１０¹⁵ｃｍ^-2である。その結果、不純物濃度
が例えば１×１０²⁰ｃｍ^-3の高濃度のソース・ドレイン
領域２２４、２２５がゲート電極２２３に対して自己整
合的に形成される。ここで、ゲート電極２２３で覆わ
れ、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域２２
６となる。

【００８２】次に、図１５（ａ）に示すように、Ｐ型の
駆動回路用トランジスタの側を完全に覆い、かつ、Ｎ型
の画素電極用ＴＦＴ１０およびＮ型の駆動回路用トラン
ジスタの側のゲート電極形成領域を覆うレジストマスク
等からなるパターニング用マスク２２７を形成する。

【００８３】次に、図１５（ｂ）に示すように、パター
ニング用マスク２２７を使用してゲート電極形成用導電
膜２２１をパターニングし、Ｎ型の画素電極用トランジ
スタおよびＮ型の駆動回路用トランジスタのゲート電極
２２８、２２９、２３０を形成する。続いて、パターニ
ング用マスク２２７を残したまま、ｎ型不純物元素（本
例ではリン）をイオン注入する。ドーズ量は例えば１×
１０¹⁵ｃｍ^-2である。その結果、パターニング用マスク
２２７に対して自己整合的的に不純物が導入され、半導
体膜２０３、２０４、２０５中に高濃度ソース・ドレイ
ン領域２３１、２３２、２３３、２３４、２３５、２３
６が形成される。ここで、半導体膜２０３、２０４、２
０５のうち、高濃度のリンが導入されない領域は、ゲー
ト電極２２８、２２９、２３０で覆われていた領域より
も広い。すなわち、半導体膜２０３、２０４、２０５の
うち、ゲート電極２２８、２２９、２３０と対向する領
域の両側には高濃度ソース・ドレイン領域２３１、２３
２、２３３、２３４、２３５、２３６との間に高濃度の
リンが導入されない領域（後述する低濃度ソース・ドレ
イン領域）が形成される。

【００８４】次に、パターニング用マスク２２７を除去
し、この状態でｎ型不純物元素（本例ではリン）をイオ
ン注入する。ドーズ量は例えば１×１０¹³ｃｍ^-2であ
る。その結果、図１５（ｃ）に示すように、半導体膜２
０３、２０４、２０５にはゲート電極２２８、２２９、
２３０に対して自己整合的に低濃度の不純物が導入さ
れ、低濃度ソース・ドレイン領域２３７、２３８、２３
９、２４０、２４１、２４２が形成される。なお、ゲー
ト電極２２８、２２９、２３０と重なる領域には不純物
が導入されず、チャネル領域２４５、２４６、２４７が
形成される。

【００８５】次に、図１５（ｄ）に示すように、ゲート
電極２２８、２２９、２３０の表面側に第１層間絶縁膜
２５０を形成し、フォトリソグラフィ法等によってパタ
ーニングして所定のソース電極位置、ドレイン電極位置
にコンタクトホールを形成する。第１層間絶縁膜２５０
としては、例えば、シリコン酸化窒化膜やシリコン酸化
膜等のシリコンを含む絶縁膜を用いるとよい。また、単
層でもよく積層膜でもよい。さらに、水素を含む雰囲気
中で、熱処理を行い半導体膜の不対結合手を水素終端
（水素化）する。なお、プラズマにより励起された水素
を用いて水素化を行ってもよい。続いて、この上からア
ルミニウム膜、クロム膜やタンタル膜などの金属膜を用
いてソース電極、ドレイン電極となる導電膜２５１を形
成する。導電膜２５１の厚さは例えば２００ｎｍ〜３０
０ｎｍ程度である。導電膜は単層でもよく積層膜でもよ
い。続いて、ソース電極、ドレイン電極の位置にパター
ニング用マスク２５２を形成するとともに、パターニン
グを行って、図１５（ｅ）に示すソース電極２６０、２
６１、２６２、２６３、及びドレイン電極２６４、２６
５、２６６を同時に形成する。

【００８６】次に、図１６（ａ）に示すように、窒化珪
素等からなる第２層間絶縁膜２７０を形成する。この第
２層間絶縁膜２７０の厚さは、例えば１〜２μｍ程度で
ある。第２層間絶縁膜２７０の形成材料としては、シリ
コン酸化膜や有機樹脂、シリカエアロゲルなどの光を透
過可能な材料が用いられる。有機樹脂としてはアクリ
ル、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブ
テン）等を用いることができる。

【００８７】次に、図１６（ｂ）に示すように、第２層
間絶縁膜２７０をエッチング除去してドレイン電極２６
６に達するコンタクトホール２７５を形成する。

【００８８】次に、図１６（ｃ）に示すように、コンタ
クトホール２７５内にも埋め込まれるように、例えばＩ
ＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ₂ 、さらにＺｎＯ
やポリアニリン等の透明電極材料からなる膜を形成し、
ソース・ドレイン領域２３５、２３６に電気的に接続す
る画素電極２８０を形成する。なお、この画素電極２８
０がＥＬ素子の陽極となる。

【００８９】次に、図１７（ａ）に示すように、画素電
極２８０を挟むように、第３絶縁層（バンク層）２８１
を形成する。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリ
イミド樹脂などのレジストを溶媒に融かしたものを、ス
ピンコート、ディップコート等により塗布して絶縁層を
形成し、絶縁層をフォトリソグラフィ技術等により同時
にエッチングする。第３絶縁層２８１としては、アクリ
ル樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂が用いられる。
なお、信号線、共通給電線、走査線等の配線を含むバン
ク層を形成してもよい。

【００９０】続いて、画素電極２８０を覆うように正孔
輸送層２８５を形成する。本例では、前述した膜形成装
置１０（図１参照）を用いて正孔輸送層２８５を形成す
る。すなわち、真空圧に制御された真空チャンバ内に基
板１２１を配置し、ノズル１４から基板１２１に向けて
正孔輸送層２８５の形成材料を放出する。この際、ノズ
ル１４から正孔輸送層２８５の形成材料を気化させて放
出してもよい。気化した材料は、基板１２１上に達した
後、熱交換によって冷却され、液化あるいは固化して固
定される。そして、所定量の材料が基板１２１上に配置
されることにより、基体１１上に正孔輸送層２８５が形
成される。

【００９１】また、材料が基板１２１上にて液状となっ
た場合には、その流動性によって水平方向に広がろうと
するものの、第３絶縁層（バンク層）の隔壁によって、
その広がりが防止される。なお、処理条件や材料の特性
等により、材料の流動による不都合が生じない場合に
は、第３絶縁層の高さを低くしたり、隔壁を用いない構
造としてもよい。また、ノズル１４から材料を基板１２
１上に放出した後、基板１２１を真空チャンバ内から一
旦取り出し、必要に応じて加熱あるいは光照射等の処理
を行って材料を固化あるいは硬化させてもよい。

【００９２】正孔輸送層２８５の形成材料としては、特
に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例
えばピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチル
ベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられ
る。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−
１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２
−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７
９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されている
もの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が
好ましく、中でも４，４’−ビス（Ｎ（３−メチルフェ
ニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされ
る。

【００９３】また、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形
成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送
層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注
入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（Ｃ
ｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレン
であるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−
Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、ト
リス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が
挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用
いるのが好ましい。正孔注入層と正孔輸送層を両方形成
する場合には、例えば、正孔輸送層の形成に先立って正
孔注入層を画素電極側に形成し、その上に正孔輸送層を
形成するのが好ましい。このように正孔注入層を正孔輸
送層とともに形成することにより、駆動電圧の上昇を制
御することができるとともに、駆動寿命（半減期）を長
くすることができる。

【００９４】次に、図１７（ｂ）に示すように、正孔輸
送層２８５上に発光層２８６を形成する。本例では、先
の正孔輸送層（及び／又は正孔注入層）と同様に、前述
した膜形成装置１０（図１参照）を用いてこの発光層２
８６を形成する。すなわち、真空圧に制御された真空チ
ャンバ内に基板１２１を配置し、ノズル１４から基板１
２１に向けて発光層２８６の形成材料を放出する。

【００９５】発光層２８６の形成材料としては、特に限
定されることなく、低分子の有機発光色素や高分子発光
体、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質からなる発光物
質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中
ではアリーレンビニレン構造を含むものが特に好まし
い。低分子蛍光体では、例えばナフタレン誘導体、アン
トラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサ
テン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒ
ドロキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミ
ン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、また
は特開昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公
報等に記載されている公知のものが使用可能である。

【００９６】次に、図１７（ｃ）に示すように、発光層
２８６上に電子輸送層２８７を形成する。本例では、先
の正孔輸送層２８５、発光層２８６の場合と同様に、前
述した膜形成装置１０（図１参照）を用いてこの電子輸
送層２８７を形成する。すなわち、真空圧に制御された
真空チャンバ内に基板１２１を配置し、ノズル１４から
基板１２１に向けて電子輸送層２８７の形成材料を放出
する。

【００９７】電子輸送層２８７の形成材料としては、特
に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アン
トラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよ
びその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アント
ラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノ
ジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフ
ェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキ
ノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体
の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送
層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同
６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９
号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同
３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載さ
れているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリ
ル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、ト
リス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされ
る。

【００９８】なお、正孔輸送層２８５の形成材料や電子
輸送層２８７の形成材料を、発光層２８６の形成材料に
混合し、発光層形成材料として使用してもよい。その場
合、正孔輸送層形成材料や電子輸送層形成材料の使用量
については、使用する化合物の種類等によっても異なる
ものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲で
それらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成
材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは
２〜３０重量％とされる。

【００９９】また、上述した正孔輸送層２８５、発光層
２８６、及び電子輸送層２８７の各膜厚については、予
めノズル１４からの各形成材料の放出量を適宜に設定し
ておくことにより、好ましい厚さ（例えば６５ｎｍ）に
形成する。また、圧力差を利用してノズル１４からの材
料の移動を促したり、あるいはノズル１４から材料を気
化させて放出したりすることにより、これらの形成材料
を溶剤に溶解させることなく、あるいは溶剤の使用量を
減らして基板上に配置することが可能となる。そのた
め、材料の劣化など、溶剤の残留による不都合が回避さ
れる。

【０１００】次に、図１７（ｄ）に示すように、基板１
２１の表面全体に、あるいはストライプ状に陰極として
の対向電極２９０を形成する。対向電極２９０は、Ａ
ｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１
０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよ
く、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む）層と
して形成してもよい。具体的には、Ｌｉ₂ Ｏ（０．５ｎ
ｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、Ｍ
ｇＦ₂ ／Ａｌといった積層膜が挙げられる。

【０１０１】以上のプロセスにより、有機ＥＬ素子、及
びＮ型及びＰ型の駆動回路用の薄膜トランジスタが完成
する。なお、上述した例では、正孔輸送層２８５、発光
層２８６、及び電子輸送層２８７を前述した膜形成装置
１０（図１参照）を用いて形成しているが、他の層につ
いても、同様に、膜形成装置１０を用いて形成してもよ
い。例えば、画素電極２８０（陽極）や対向電極２９０
（陰極）を、膜形成装置１０を用いて形成してもよい。
すなわち、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ
（ＳｎＯ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの透明電極（陽
極）や、Ａｌ／Ｃａ等の積層構造などによる陰極につい
ても、膜形成装置１０を用いて形成することができる。
さらに、特に図１４及び図１５に示したトランジスタの
形成過程において、前述した膜形成装置を用いて任意の
層を形成してもよい。特に、気化させた材料を放出して
層を形成することにより、膜厚を高精度に制御できる。
そのため、高精度なトランジスタを形成することが可能
となる。さらに、前述した膜形成装置を用いることによ
り、所望の位置に材料を配置できることから、マスクの
使用をなくしたり、少なくしたりすることができる。

【０１０２】図１８は、有機ＥＬ素子の他の形態例を示
している。図１８に示す有機ＥＬ素子は、上述した例と
異なり、ガスや金属イオンの侵入を遮断する封止層（第
１封止層３００、第２封止層３０１、及び第３封止層３
０２のうちの少なくとも１つ）を有する。

【０１０３】第１封止層３００は、第１層間絶縁膜２５
０と第２層間絶縁膜２７０との間で、ソース電極２６
２、２６３及びドレイン電極２６５、２６６を覆うよう
に形成され、膜厚は例えば５０〜５００ｎｍである。第
１封止層３００を構成する材料としては、例えばセラミ
ックや窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素などの材料が
用いられる。第１封止層３００は、薄膜トランジスタ１
４２、１４３に対して、水分や発光層２８６（ＥＬ層）
等からのアルカリ金属（ナトリウム）の侵入を防ぐ。

【０１０４】また、第１封止層３００を構成する材料と
して、上記アルカリ金属の封止効果に加え、放熱効果を
持つ材料を用いてもよい。こうした材料としては、例え
ば、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）のうちの少
なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ
（珪素）、Ｐ（リン）のうちの少なくとも一つの元素と
を含む絶縁膜が挙げられる。例えば、アルミニウムの窒
化物、珪素の炭化物、珪素の窒化物、ホウ素の窒化物、
ホウ素のリン化物等を用いることができる。さらに、Ｓ
ｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍを含む絶縁膜（ただし、Ｍは希土
類元素の少なくとも一種、好ましくはＣｅ（セリウ
ム），Ｙｂ（イッテルビウム），Ｓｍ（サマリウム），
Ｅｒ（エルビウム），Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ラン
タン）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｄｙ（ジスプロシウ
ム）、Ｎｄ（ネオジウム）のうちの少なくとも一つの元
素）を用いることもできる。また、ダイヤモンド薄膜又
はアモルファスカーボン膜（ダイヤモンドライクカーボ
ン等）を含む炭素膜を用いることもできる。これらは熱
伝導率が高く、放熱効果が高い。

【０１０５】第２封止層３０１は、第２層間絶縁膜２７
０と画素電極２８０との間に形成され、膜厚は例えば５
０〜５００ｎｍである。第２封止層３０１を構成する材
料としては、例えばセラミックや窒化珪素、酸化窒化珪
素、酸化珪素などの材料が用いられる。第２封止層３０
１は、水分や、薄膜トランジスタ１４２、１４３に対し
て、水分や発光層２８６（ＥＬ層）等からのアルカリ金
属（ナトリウム）の侵入を防ぐ。第２封止層３０１を構
成する材料として、上述した第１封止層に用いられる材
料を用いることができる。また、上記アルカリ金属の封
止効果に加え、放熱効果を持たせてもよい。

【０１０６】第３封止層３０２は、陰極２９０を覆うよ
うに形成され、膜厚は例えば５０〜５００ｎｍである。
第３封止層３０２を構成する材料としては、例えばセラ
ミックや窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化珪素などの材料
が用いられる。第３封止層３０２は、外部からの水分の
侵入を防ぐ。また、第３封止層３０２を構成する材料と
して、上述した第１封止層に用いられる材料を用いるこ
とができる。また、上記アルカリ金属の封止効果に加
え、放熱効果を持たせてもよい。また、図１８の有機Ｅ
Ｌ素子は、トップエミッション型であり、第３封止層３
０２は、良好に光を透過させる材質及び厚みで形成され
るのが好ましい。

【０１０７】また、こうした封止層に代えてあるいは加
えて、光の取り出し効率を向上させるための低屈折率層
を形成してもよい。低屈折率層は、基板より光の透過屈
折率が低い層であり、例えばシリカエアロゲルによって
構成される。シリカエアロゲルとは、シリコンアルコキ
シドのゾルゲル反応により形成される湿潤ゲルを超臨界
乾燥することによって得られる均一な超微細構造を持っ
た光透過性の多孔質体である。シリカエアロゲルは体積
の９０％以上を空隙が占め、残りが樹枝状に凝集した数
十ｎｍの微細なＳｉＯ₂粒子で構成された材料であり、
粒子径が光の波長よりも小さいため、光透過性を有し、
その屈折率は１．２以下である。また、空隙率を変化さ
せることによって屈折率を調整できる。ここで、基板の
材料であるガラスの屈折率は１．５４、石英の屈折率は
１．４５である。また、低屈折率層として、多孔性を有
するＳｉＯ₂膜やポリマー等の他の材料を用いてもよ
い。さらに、低屈折率層を構成する材料に、乾燥剤ある
いは化学吸着剤を分散させてもよい。これにより、低屈
折率層に封止効果を付与することができる。

【０１０８】図１９は、有機ＥＬ素子の他の形態例を示
している。上述した各例では、スイッチング用の薄膜ト
ランジスタ１４２は、いわゆるシングルゲート構造とし
て示しているが、本発明はこれに限定されない。すなわ
ち、図１９に示すように、不図示のゲート線によって２
つのゲート電極３１０、３１１が電気的に接続されたダ
ブルゲート構造としてもよく、あるいはトリプルゲート
構造など、いわゆるマルチゲート構造（直列に接続され
た２つ以上のチャネル領域を有する半導体膜を含む構
造）としてもよい。マルチゲート構造はオフ電流値を低
減する上で有利であり、画面の大型化にも有利である。

【０１０９】図２０（ａ）及び（ｂ）は、有機ＥＬ表示
装置の回路の他の例を示している。図２０（ａ）及び
（ｂ）に示す回路は、電流を制御することにより、ＥＬ
素子の通電制御を行う、いわゆる電流プログラム方式の
回路である。なお、図２０（ａ）はいわゆるカレントミ
ラー回路を採用している。こうした回路を採用すること
により、ＥＬ素子の導通状態を一定に保ち、ＥＬ層を安
定して発光させることができる。また、大画面の表示装
置を構成する上でも有利である。

【０１１０】なお、発光層の形成材料として高分子蛍光
体を用いる場合には、側鎖に蛍光基を有する高分子を用
いることができるが、好ましくは共役系構造を主鎖に含
むもので、特に、ポリチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレ
ン、ポリアリーレンビニレン、ポリフルオレンおよびそ
の誘導体が好ましい。中でもポリアリーレンビニレンお
よびその誘導体が好ましい。該ポリアリーレンビニレン
およびその誘導体は、下記化学式（１）で示される繰り
返し単位を全繰り返し単位の５０モル％以上含む重合体
である。繰り返し単位の構造にもよるが、化学式（１）
で示される繰り返し単位が全繰り返し単位の７０％以上
であることがさらに好ましい。 −Ａｒ−ＣＲ＝ＣＲ’− …（１） 〔ここで、Ａｒは、共役結合に関与する炭素原子数が４
個以上２０個以下からなるアリーレン基または複素環化
合物基、Ｒ、Ｒ’はそれぞれ独立に水素、炭素数１〜２
０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数
４〜２０の複素環化合物、シアノ基からなる群から選ば
れた基を示す。〕

【０１１１】該高分子蛍光体は、化学式（１）で示され
る繰り返し単位以外の繰り返し単位として、芳香族化合
物基またはその誘導体、複素環化合物基またはその誘導
体、およびそれらを組み合わせて得られる基などを含ん
でいてもよい。また、化学式（１）で示される繰り返し
単位や他の繰り返し単位が、エーテル基、エステル基、
アミド基、イミド基などを有する非共役の単位で連結さ
れていてもよいし、繰り返し単位にそれらの非共役部分
が含まれていてもよい。

【０１１２】前記高分子蛍光体において化学式（１）の
Ａｒとしては、共役結合に関与する炭素原子数が４個以
上２０個以下からなるアリーレン基または複素環化合物
基であり、下記の化学式（２）で示す芳香族化合物基ま
たはその誘導体基、複素環化合物基またはその誘導体
基、およびそれらを組み合わせて得られる基などが例示
される。

【０１１３】

【化１】 （Ｒ１〜Ｒ９２は、それぞれ独立に、水素、炭素数１〜
２０のアルキル基、アルコキシ基およびアルキルチオ
基；炭素数６〜１８のアリール基およびアリールオキシ
基；ならびに炭素数４〜１４の複素環化合物基からなる
群から選ばれた基である。）

【０１１４】これらのなかでフェニレン基、置換フェニ
レン基、ビフェニレン基、置換ビフェニレン基、ナフタ
レンジイル基、置換ナフタレンジイル基、アントラセン
−９，１０−ジイル基、置換アントラセン−９，１０−
ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、置換ピリジン
−２，５−ジイル基、チエニレン基および置換チエニレ
ン基が好ましい。さらに好ましくは、フェニレン基、ビ
フェニレン基、ナフタレンジイル基、ピリジン−２，５
−ジイル基、チエニレン基である。

【０１１５】化学式（１）のＲ、Ｒ’が水素またはシア
ノ基以外の置換基である場合について述べると、炭素数
１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプ
チル基、オクチル基、デシル基、ラウリル基などが挙げ
られ、メチル基、エチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基が好ましい。アリール基として
は、フェニル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシフェニル
基（Ｃ１〜Ｃ１２は炭素数１〜１２であることを示す。
以下も同様である。）、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェ
ニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などが例示さ
れる。

【０１１６】溶媒可溶性の観点からは化学式（１）のＡ
ｒが、１つ以上の炭素数４〜２０のアルキル基、アルコ
キシ基およびアルキルチオ基、炭素数６〜１８のアリー
ル基およびアリールオキシ基ならびに炭素数４〜１４の
複素環化合物基から選ばれた基を有していることが好ま
しい。

【０１１７】これらの置換基としては以下のものが例示
される。炭素数４〜２０のアルキル基としては、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、デシル基、ラウリル基などが挙げられ、ペンチル
基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基が好ましい。
また、炭素数４〜２０のアルコキシ基としては、ブトキ
シ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチル
オキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリ
ルオキシ基などが挙げられ、ペンチルオキシ基、ヘキシ
ルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基が好
ましい。炭素数４〜２０のアルキルチオ基としては、ブ
チルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチ
ルチオ基、オクチルチオ基、デシルオキシ基、ラウリル
チオ基などが挙げられ、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ
基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基が好ましい。アリ
ール基としては、フェニル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルコ
キシフェニル基、４−Ｃ１〜Ｃ１２アルキルフェニル
基、１−ナフチル基、２−ナフチル基などが例示され
る。アリールオキシ基としては、フェノキシ基が例示さ
れる。複素環化合物基としては２−チエニル基、２−ピ
ロリル基、２−フリル基、２−、３−または４−ピリジ
ル基などが例示される。これら置換基の数は、該高分子
蛍光体の分子量と繰り返し単位の構成によっても異なる
が、溶解性の高い高分子蛍光体を得る観点から、これら
の置換基が分子量６００当たり１つ以上であることがよ
り好ましい。

【０１１８】なお、前記高分子蛍光体は、ランダム、ブ
ロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それ
らの中間的な構造を有する高分子、例えばブロック性を
帯びたランダム共重合体であってもよい。蛍光の量子収
率の高い高分子蛍光体を得る観点からは完全なランダム
共重合体よりブロック性を帯びたランダム共重合体やブ
ロックまたはグラフト共重合体が好ましい。また、ここ
で形成する有機エレクトロルミネッセンス素子は、薄膜
からの蛍光を利用することから、該高分子蛍光体は固体
状態で蛍光を有するものが用いられる。

【０１１９】該高分子蛍光体に対して溶媒を使用する場
合に、好適なものとしては、クロロホルム、塩化メチレ
ン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、
キシレンなどが例示される。高分子蛍光体の構造や分子
量にもよるが、通常はこれらの溶媒に０．１ｗｔ％以上
溶解させることができる。また、前記高分子蛍光体とし
ては、分子量がポリスチレン換算で１０³〜１０⁷である
ことが好ましく、それらの重合度は繰り返し構造やその
割合によっても変わる。成膜性の点から一般には繰り返
し構造の合計数で好ましくは４〜１００００、さらに好
ましくは５〜３０００、特に好ましくは１０〜２０００
である。

【０１２０】このような高分子蛍光体の合成法として
は、特に限定されないものの、例えばアリーレン基にア
ルデヒド基が２つ結合したジアルデヒド化合物と、アリ
ーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物と
トリフェニルホスフィンとから得られるジホスホニウム
塩からのＷｉｔｔｉｇ反応が例示される。また、他の合
成法としては、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２
つ結合した化合物からの脱ハロゲン化水素法が例示され
る。さらに、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ
結合した化合物のスルホニウム塩をアルカリで重合して
得られる中間体から熱処理により該高分子蛍光体を得る
スルホニウム塩分解法が例示される。いずれの合成法に
おいても、モノマーとして、アリーレン基以外の骨格を
有する化合物を加え、その存在割合を変えることによ
り、生成する高分子蛍光体に含まれる繰り返し単位の構
造を変えることができるので、化学式（１）で示される
繰り返し単位が５０モル％以上となるように加減して仕
込み、共重合してもよい。これらのうち、Ｗｉｔｔｉｇ
反応による方法が、反応の制御や収率の点で好ましい。

【０１２１】さらに具体的に、前記高分子蛍光体の１つ
の例であるアリーレンビニレン系共重合体の合成法を説
明する。例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応により高分子蛍光体
を得る場合には、例えばまず、ビス（ハロゲン化メチ
ル）化合物、より具体的には、例えば２，５−ジオクチ
ルオキシ−ｐ−キシリレンジブロミドをＮ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド溶媒中、トリフェニルホスフィンと反応
させてホスホニウム塩を合成し、これとジアルデヒド化
合物、より具体的には、例えば、テレフタルアルデヒド
とを、例えばエチルアルコール中、リチウムエトキシド
を用いて縮合させるＷｉｔｔｉｇ反応により、フェニレ
ンビニレン基と２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−フェニ
レンビニレン基を含む高分子蛍光体が得られる。このと
き、共重合体を得るために２種類以上のジホスホニウム
塩および／または２種類以上のジアルデヒド化合物を反
応させてもよい。これらの高分子蛍光体を発光層の形成
材料として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与
えるため、合成後、再沈精製、クロマトグラフによる分
別等の純化処理をすることが望ましい。なお、前記の高
分子蛍光体からなる発光層の形成材料としては、フルカ
ラー表示をなすため、赤、緑、青の三色の発光層形成材
料が用いられる。

【０１２２】また、上述した発光層を形成する際、その
材料をホスト／ゲスト系の発光材料、すなわちホスト材
料にゲスト材料が添加分散された発光材料によって形成
してもよい。このような発光材料としては、ホスト材料
として例えば高分子有機化合物や低分子材料が、またゲ
スト材料として得られる発光層の発光特性を変化させる
ための蛍光色素、あるいは燐光物質を含んでなるものが
好適に用いられる。高分子有機化合物としては、溶解性
の低い材料の場合、例えば前駆体が塗布された後、以下
の化学式（３）に示すように加熱硬化されることによっ
て共役系高分子有機エレクトロルミネッセンス層となる
発光層を生成し得るものがある。例えば、前駆体のスル
ホニウム塩の場合、加熱処理されることによりスルホニ
ウム基が脱離し、共役系高分子有機化合物となるもの等
がある。また、溶解性の高い材料では、材料をそのまま
塗布した後、溶媒を除去して発光層にし得るものもあ
る。

【０１２３】

【化２】

【０１２４】前記の高分子有機化合物は固体で強い蛍光
を持ち、均質な固体超薄膜を形成することができる。し
かも、形成能に富みＩＴＯ電極との密着性も高く、さら
に、固化した後は強固な共役系高分子膜を形成する。

【０１２５】このような高分子有機化合物としては、例
えばポリアリーレンビニレンが好ましい。ポリアリーレ
ンビニレンは水系溶媒あるいは有機溶媒に可溶で第２の
基体１１に塗布する際の塗布液への調製が容易であり、
さらに一定条件下でポリマー化することができるため、
光学的にも高品質の薄膜を得ることができる。このよう
なポリアリーレンビニレンとしては、ＰＰＶ（ポリ（パ
ラ−フェニレンビニレン））、ＭＯ−ＰＰＶ（ポリ
（２，５−ジメトキシ−１，４−フェニレンビニレ
ン））、ＣＮ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ビスヘキシルオ
キシ−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレ
ン）））、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ［２−メトキシ−５−
（２’−エチルヘキシルオキシ）］−パラ−フェニレン
ビニレン）、等のＰＰＶ誘導体、ＰＴＶ（ポリ（２，５
−チエニレンビニレン））等のポリ（アルキルチオフェ
ン）、ＰＦＶ（ポリ（２，５−フリレンビニレン））、
ポリ（パラフェニレン）、ポリアルキルフルオレン等が
挙げられるが、なかでも化学式（４）に示すようなＰＰ
ＶまたはＰＰＶ誘導体の前駆体からなるものや、化学式
（５）に示すようなポリアルキルフルオレン（具体的に
は化学式（６）に示すようなポリアルキルフルオレン系
共重合体）が特に好ましい。ＰＰＶ等は強い蛍光を持
ち、二重結合を形成するπ電子がポリマー鎖上で非極在
化している導電性高分子でもあるため、高性能の有機エ
レクトロルミネッセンス素子を得ることができる。

【０１２６】

【化３】

【０１２７】

【化４】

【０１２８】

【化５】

【０１２９】なお、前記ＰＰＶ薄膜の他に発光層を形成
し得る高分子有機化合物や低分子材料、すなわち本例に
おいてホスト材料として用いられるものは、例えばアル
ミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）やジスチリルビフェニ
ル、さらに化学式（７）に示すＢｅＢｑ２やＺｎ（ＯＸ
Ｚ）₂ 、そしてＴＰＤ、ＡＬＯ、ＤＰＶＢｉ等の従来よ
り一般的に用いられているものに加え、ピラゾリンダイ
マー、キノリジンカルボン酸、ベンゾピリリウムパーク
ロレート、ベンゾピラノキノリジン、ルブレン、フェナ
ントロリンユウロピウム錯体等が挙げられ、これらの１
種または２種以上を含む有機エレクトロルミネッセンス
素子用組成物を用いることができる。

【０１３０】

【化６】

【０１３１】一方、このようなホスト材料に添加される
ゲスト材料としては、前記したように蛍光色素や燐光物
質が挙げられる。特に蛍光色素は、発光層の発光特性を
変化させることができ、例えば、発光層の発光効率の向
上、または光吸収極大波長（発光色）を変えるための手
段としても有効である。すなわち、蛍光色素は単に発光
層材料としてではなく、発光機能そのものを担う色素材
料として利用することができる。例えば、共役系高分子
有機化合物分子上のキャリア再結合で生成したエキシト
ンのエネルギーを蛍光色素分子上に移すことができる。
この場合、発光は蛍光量子効率が高い蛍光色素分子から
のみ起こるため、発光層の電流量子効率も増加する。し
たがって、発光層の形成材料中に蛍光色素を加えること
により、同時に発光層の発光スペクトルも蛍光分子のも
のとなるので、発光色を変えるための手段としても有効
となる。

【０１３２】なお、ここでいう電流量子効率とは、発光
機能に基づいて発光性能を考察するための尺度であっ
て、下記式により定義される。 ηE ＝放出されるフォトンのエネルギー／入力電気エネ
ルギー そして、蛍光色素のドープによる光吸収極大波長の変換
によって、例えば赤、青、緑の３原色を発光させること
ができ、その結果フルカラー表示体を得ることが可能と
なる。さらに蛍光色素をドーピングすることにより、エ
レクトロルミネッセンス素子の発光効率を大幅に向上さ
せることができる。

【０１３３】蛍光色素としては、赤色の発色光を発光す
る発光層を形成する場合、レーザー色素のＤＣＭ−１、
あるいはローダミンまたはローダミン誘導体、ペニレン
等を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素をＰＰＶな
どホスト材料にドープすることにより、発光層を形成す
ることができるが、これらの蛍光色素は水溶性のものが
多いので、水溶性を有するＰＰＶ前駆体であるスルホニ
ウム塩にドープし、その後、加熱処理すれば、より均一
な発光層の形成が可能になる。このような蛍光色素とし
て具体的には、ローダミンＢ、ローダミンＢベース、ロ
ーダミン６Ｇ、ローダミン１０１過塩素酸塩等が挙げら
れ、これらを２種以上混合したものであってもよい。

【０１３４】また、緑色の発色光を発光する発光層を形
成する場合、キナクリドン、ルブレン、ＤＣＪＴおよび
その誘導体を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素に
ついても、前記の蛍光色素と同様、ＰＰＶなどホスト材
料にドープすることにより、発光層を形成することがで
きるが、これらの蛍光色素は水溶性のものが多いので、
水溶性を有するＰＰＶ前駆体であるスルホニウム塩にド
ープし、その後、加熱処理すれば、より均一な発光層の
形成が可能になる。

【０１３５】さらに、青色の発色光を発光する発光層を
形成する場合、ジスチリルビフェニルおよびその誘導体
を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素についても、
前記の蛍光色素と同様、ＰＰＶなどホスト材料にドープ
することにより、発光層を形成することができるが、こ
れらの蛍光色素は水溶性のものが多いので、水溶性を有
するＰＰＶ前駆体であるスルホニウム塩にドープし、そ
の後、加熱処理すれば、より均一な発光層の形成が可能
になる。

【０１３６】また、青色の発色光を有する他の蛍光色素
としては、クマリンおよびその誘導体を挙げることがで
きる。これらの蛍光色素は、ＰＰＶと相溶性がよく発光
層の形成が容易である。また、これらのうち特にクマリ
ンは、それ自体は溶媒に不溶であるものの、置換基を適
宜に選択することによって溶解性を増し、溶媒に可溶と
なるものもある。このような蛍光色素として具体的に
は、クマリン−１、クマリン−６、クマリン−７、クマ
リン１２０、クマリン１３８、クマリン１５２、クマリ
ン１５３、クマリン３１１、クマリン３１４、クマリン
３３４、クマリン３３７、クマリン３４３等が挙げられ
る。

【０１３７】さらに、別の青色の発色光を有する蛍光色
素としては、テトラフェニルブタジエン（ＴＰＢ）また
はＴＰＢ誘導体、ＤＰＶＢｉ等を挙げることができる。
これらの蛍光色素は、前記赤色蛍光色素等と同様に水溶
液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形
成が容易である。以上の蛍光色素については、各色とも
に１種のみを用いてもよく、また２種以上を混合して用
いてもよい。なお、このような蛍光色素としては、化学
式（８）に示すようなものや、化学式（９）に示すよう
なもの、さらに化学式（１０）に示すようなものが用い
られる。

【０１３８】

【化７】

【０１３９】

【化８】

【０１４０】

【化９】

【０１４１】これらの蛍光色素については、前記共役系
高分子有機化合物等からなるホスト材料に対し、後述す
る方法によって０．５〜１０ｗｔ％添加するのが好まし
く、１．０〜５．０ｗｔ％添加するのがより好ましい。
蛍光色素の添加量が多過ぎると得られる発光層の耐候性
および耐久性の維持が困難となり、一方、添加量が少な
過ぎると、前述したような蛍光色素を加えることによる
効果が十分に得られないからである。

【０１４２】また、ホスト材料に添加されるゲスト材料
としての燐光物質としては、化学式（１１）に示すＩｒ
（ｐｐｙ）₃ 、Ｐｔ（ｔｈｐｙ）₂、ＰｔＯＥＰなどが
好適に用いられる。

【０１４３】

【化１０】

【０１４４】なお、前記の化学式（１１）に示した燐光
物質をゲスト材料とした場合、ホスト材料としては、特
に化学式（１２）に示すＣＢＰ、ＤＣＴＡ、ＴＣＰＢ
や、前記したＤＰＶＢｉ、Ａｌｑ３が好適に用いられ
る。また、前記蛍光色素と燐光物質については、これら
を共にゲスト材料としてホスト材料に添加するようにし
てもよい。

【０１４５】

【化１１】

【０１４６】なお、このようなホスト／ゲスト系の発光
物質によって上述した発光層を形成する場合、ホスト材
料とゲスト材料とを予め設定した量比で同時に吐出する
ことにより、ホスト材料に所望する量のゲスト材料が添
加された発光物質による発光層を形成することができ
る。

【０１４７】また、上述した例では、発光層の下層とし
て正孔輸送層を形成し、上層として電子輸送層を形成し
たが、本発明はこれに限定されることなく、例えば正孔
輸送層と電子輸送層とのうちの一方のみを形成するよう
にしてもよく、また、正孔輸送層に代えて正孔注入層を
形成するようにしてもよく、さらに発光層のみを単独で
形成するようにしてもよい。

【０１４８】さらに、正孔注入層、正孔輸送層、発光
層、電子輸送層に加えて、ホールブロッキング層を例え
ば発光層の対向電極側に形成して、発光層の長寿命化を
図ってもよい。このようなホールブロッキング層の形成
材料としては、例えば化学式（１３）に示すＢＣＰや化
学式（１４）で示すＢＡｌｑが用いられるが、長寿命化
の点ではＢＡｌｑの方が好ましい。

【０１４９】

【化１２】

【０１５０】

【化１３】

【０１５１】さて、本発明の電気光学装置は、上述した
有機ＥＬ表示装置に限定されるものではなく、他の電気
光学装置にも適用可能である。電気光学装置としては、
例えば、液晶表示装置などの各種の表示装置が挙げられ
る。

【０１５２】また、本発明の膜形成装置及び材料の配置
方法は、電気光学装置の製造過程に用いるものに限ら
ず、半導体素子やカラーフィルタなどの電子装置の製造
過程にも用いることができる。なお、カラーフィルタの
材料としては、例えばポリウレタンオリゴマーあるいは
ポリメチルメタクリレートオリゴマーに赤、緑、あるい
は青の各色の無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤とし
てシクロヘキサノン及び酢酸ブチルを、高沸点溶剤とし
てブチルカルビトールアセテートを加え、更に必要に応
じて非イオン系界面活性剤を分散剤として添加し、粘度
を所定の範囲に調整したものが用いられる。このような
材料から得られるカラーフィルタとしては、所望の色を
透過するものや、所望の色の光を発するものなどがあ
る。こうしたカラーフィルタなどの電子装置において
も、本発明の膜形成装置を用いて製造することにより、
材料の選択自由度が高くなり、構造の最適化が図られ
る。そのため、高寿命化、高品質化、あるいは高機能化
などを図りやすい。

【０１５３】図２１〜２６は、本発明の電子機器の実施
例を示している。本例の電子機器は、上述した有機ＥＬ
表示装置等の本発明の電気光学装置を表示手段として備
えている。図２１は、テレビ画像やコンピュータ送られ
る文字や画像を表示する表示装置の一例を示している。
図２１において、符号１０００は本発明の電気光学装置
を用いた表示装置本体を示している。なお、表示装置本
体１０００は、上述した有機ＥＬ表示装置を用いること
により、大画面にも対応できる。また、図２２は、車載
用のナビゲーション装置の一例を示している。図２２に
おいて、符号１０１０はナビゲーション装置本体を示
し、符号１０１１は本発明の電気光学装置を用いた表示
部（表示手段）を示している。また、図２３は、携帯型
の画像記録装置（ビデオカメラ）の一例を示している。
図２３において、符号１０２０は記録装置本体を示し、
符号１０２１は本発明の電気光学装置を用いた表示部を
示している。また、図２４は、携帯電話の一例を示して
いる。図２４において、符号１０３０は携帯電話本体を
示し、符号１０３１は本発明の電気光学装置を用いた表
示部（表示手段）を示している。また、図２５は、ワー
プロ、パソコンなどの情報処理装置の一例を示してい
る。図２５において、符号１０４０は情報処理装置を示
し、符号１０４１は情報処理装置本体、符号１０４２は
キーボードなどの入力部、符号１０４３は本発明の電気
光学装置を用いた表示部を示している。また、図２６
は、腕時計型電子機器の一例を示している。図２６にお
いて、符号１０５０は時計本体を示し、符号１０５１は
本発明の電気光学装置を用いた表示部を示している。図
２１〜図２６に示す電子機器は、本発明の電気光学装置
を表示手段として備えているので、耐久性及び品質の優
れた表示を実現することができる。

【０１５４】以上、添付図面を参照しながら本発明に係
る好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に
限定されないことは言うまでもない。上述した例におい
て示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であ
って、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要
求等に基づき種々変更可能である。

【０１５５】

【発明の効果】本発明の材料の配置方法及び膜形成装置
によれば、材料の選択自由度が高く、高分子材料や低分
子材料など、基体上に様々な材料の配置が可能になると
ともに、溶剤の残留による不具合を低減させることがで
きる。また、処理室内の圧力制御により、ノズルから材
料を分子状に放出することも可能となり、これにより、
より純度の高い材料膜や、高精度に膜厚制御された材料
膜、あるいは特定の機能を持たせた機能膜を形成するこ
とが可能となる。

【０１５６】本発明の電気光学装置及びその製造方法に
よれば、高寿命化、高品質化、及び高機能化が図られた
電気光学装置を提供することができる。

【０１５７】本発明の電子装置によれば、高寿命化、高
品質化、及び高機能化を図ることができる。

【０１５８】本発明の電子機器によれば、表示手段の高
寿命化、高品質化、及び高機能化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の膜形成装置の実施形態の一例を模式
的に示す図である。

【図２】 有機ＥＬ素子を構成する発光層形成材料を基
体上に配置した様子を示す図である。

【図３】 本発明の材料の配置方法の一例を概念的に示
す図である。

【図４】 圧力制御系の構成例を模式的に示す図であ
る。

【図５】 材料供給系の構成例を模式的に示す図であ
る。

【図６】 複数のノズルと材料供給源との接続例を模式
的に示す図である。

【図７】 複数のノズルが設けられた放出ヘッドの構成
例を模式的に示す図である。

【図８】 放出機構の構成例を示す図である。

【図９】 材料の配置時における基体と放出ヘッド（ノ
ズル）との相対移動の様子の一例を示す図である。

【図１０】 アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置
の回路の一例を示す回路図である。

【図１１】 本例の表示装置における画素部の平面構造
の一例を示す平面図である。

【図１２】 画素部（有機ＥＬ素子）の断面構造を模式
的に示しており、（ａ）はトップエミッション型、
（ｂ）はバックエミッション型を示している。

【図１３】 トップエミッション型の画素部（有機ＥＬ
素子）の断面構造を拡大して示す図である。

【図１４】 本発明の電気光学装置の製造方法を有機Ｅ
Ｌ素子を備える表示装置を製造するプロセスに適用した
実施例を説明するための図である。

【図１５】 本発明の電気光学装置の製造方法を有機Ｅ
Ｌ素子を備える表示装置を製造するプロセスに適用した
実施例を説明するための図である。

【図１６】 本発明の電気光学装置の製造方法を有機Ｅ
Ｌ素子を備える表示装置を製造するプロセスに適用した
実施例を説明するための図である。

【図１７】 本発明の電気光学装置の製造方法を有機Ｅ
Ｌ素子を備える表示装置を製造するプロセスに適用した
実施例を説明するための図である。

【図１８】 有機ＥＬ素子の他の形態例を示す図であ
る。

【図１９】 有機ＥＬ素子の他の形態例を示す図であ
る。

【図２０】 有機ＥＬ表示装置の回路の他の例を示す図
である。

【図２１】 本発明の電子機器の実施例を示す図であ
る。

【図２２】 本発明の電子機器の他の実施例を示す図で
ある。

【図２３】 本発明の電子機器の他の実施例を示す図で
ある。

【図２４】 本発明の電子機器の他の実施例を示す図で
ある。

【図２５】 本発明の電子機器の他の実施例を示す図で
ある。

【図２６】 本発明の電子機器の他の実施例を示す図で
ある。

【符号の説明】 １０…膜形成装置、１２…真空チャンバ、１３…圧力制
御系、１４…ノズル、１５…材料供給系、１６…駆動
系、１７…主制御系、２０…真空装置、３０…材料供給
源、３２…放出機構、３３…加熱手段、３５…放出ヘッ
ド（物体）、３６…加熱手段、４０…基体ステージ、４
１…駆動装置、１００…有機ＥＬ表示装置、１０２…画
素、１４２，１４３…薄膜トランジスタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB18 DB03 FA01 5F110 AA16 BB01 BB02 BB04 CC02 DD01 DD02 DD03 DD05 DD13 DD14 DD15 EE03 EE04 EE05 EE09 EE14 EE28 FF02 FF03 FF04 FF09 FF23 FF30 GG01 GG02 GG13 GG25 GG45 HJ01 HJ04 HJ13 HL03 HL04 HL11 HM15 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN27 NN36 NN72 PP01 PP02 PP03 PP05 PP06 PP26 QQ01 QQ11 QQ24 QQ25

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルから供給される材料を基体上の所
   定の位置に配置する方法であって、 前記基体が配置される処理室内を前記ノズル内よりも低
   い圧力に制御し、該圧力制御された処理室内で前記ノズ
   ルから前記基体に向けて前記材料を放出することを特徴
   とする材料の配置方法。
2. 【請求項２】 複数のノズルから供給される材料を基体
   上の所定の位置に配置する方法であって、 前記基体が配置される処理室内を前記複数のノズル内よ
   りも低い圧力に制御し、該圧力制御された処理室内で前
   記複数のノズルから前記基体に向けて前記材料を放出す
   ることを特徴とする材料の配置方法。
3. 【請求項３】 少なくとも２つの前記ノズルから同一の
   前記材料を放出することを特徴とする請求項２に記載の
   材料の配置方法。
4. 【請求項４】 前記複数のノズルと前記基体とを相対的
   に移動させて、前記基体に対して前記複数のノズルを位
   置決めすることを特徴とする請求項２または請求項３に
   記載の材料の配置方法。
5. 【請求項５】 前記材料を気化させて、前記複数のノズ
   ルから放出することを特徴とする請求項２乃至請求項４
   のいずれかに記載の材料の配置方法。
6. 【請求項６】 前記材料を、前記複数のノズルから間欠
   的に放出することを特徴とする請求項２乃至請求項５の
   いずれかに記載の材料の配置方法。
7. 【請求項７】 前記材料を、前記複数のノズルからキャ
   リアガスに同伴させて放出することを特徴とする請求項
   ２乃至請求項６のいずれかに記載の材料の配置方法。
8. 【請求項８】 前記処理室内を、１０^-3ｔｏｒｒ以下の
   真空度に制御することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ７のいずれかに記載の材料の配置方法。
9. 【請求項９】 前記処理室内を、１０^-5ｔｏｒｒ以下の
   真空度に制御することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ７のいずれかに記載の材料の配置方法。
10. 【請求項１０】 前記ノズルが設けられた物体を複数備
    えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか
    に記載の材料の配置方法。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の材料の配置方法を用いて電気光学装置を構成する
    要素の少なくとも一部を形成することを特徴とする電気
    光学装置の製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１０のいずれかに
    記載の材料の配置方法を用いて基体上にトランジスタを
    形成する工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載
    の電気光学装置の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記トランジスタは、薄膜トランジス
    タであることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学
    装置の製造方法。
14. 【請求項１４】 材料供給源に接続され、基体が配置さ
    れる処理室内に材料を放出するノズルと、前記処理室内
    を前記ノズル内よりも低い圧力に制御する圧力制御系と
    を備えることを特徴とする膜形成装置。
15. 【請求項１５】 材料供給源に接続され、基体が配置さ
    れる処理室内に材料を放出する複数のノズルと、前記処
    理室内を前記複数のノズル内よりも低い圧力に制御する
    圧力制御系とを備えることを特徴とする膜形成装置。
16. 【請求項１６】 前記複数のノズルは、同一の前記材料
    を放出することを特徴とする請求項１５に記載の膜形成
    装置。
17. 【請求項１７】 前記複数のノズルは、それぞれ異なる
    前記材料を放出することを特徴とする請求項１５または
    請求項１６に記載の膜形成装置。
18. 【請求項１８】 前記複数のノズルは、同一の材料供給
    源に接続されていることを特徴とする請求項１５乃至請
    求項１７のいずれかに記載の膜形成装置。
19. 【請求項１９】 前記複数のノズルは、それぞれ異なる
    材料供給源に接続されていることを特徴とする請求項１
    ５乃至請求項１８のいずれかに記載の膜形成装置。
20. 【請求項２０】 前記複数のノズルと前記基体とを相対
    的に移動させる駆動系を備えることを特徴とする請求項
    １５乃至請求項１９のいずれかに記載の膜形成装置。
21. 【請求項２１】 前記材料を加熱する加熱装置を備える
    ことを特徴とする請求項１４乃至２０のいずれかに記載
    の膜形成装置。
22. 【請求項２２】 前記ノズルが設けられた物体を複数備
    えることを特徴とする請求項１４乃至２１のいずれかに
    記載の膜形成装置。
23. 【請求項２３】 請求項１４乃至請求項２２のいずれか
    に記載の膜形成装置を用いて製造されたことを特徴とす
    る電子装置。
24. 【請求項２４】 請求項１４乃至請求項２２のいずれか
    に記載の膜形成装置を用いて製造されたことを特徴とす
    る電気光学装置。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の電気光学装置を表
    示手段として備えることを特徴とする電子機器。