JP2004095535A

JP2004095535A - 製造装置及びそれを用いた発光装置の作製方法

Info

Publication number: JP2004095535A
Application number: JP2003187297A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 山崎　舜平; Takashi Hamada; 浜田　崇; Tetsushi Seo; 瀬尾　哲史
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: JP4628656B2

Abstract

【課題】フットプリントの小さい製造装置を提供すると共に、それを用いた発光装置の作製方法を提供する。
【解決手段】ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、前記発光体成膜室は、リキッドジェット法により発光体を成膜する成膜室であり、前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陽極、陰極及び該陽極と陰極との間にエレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）と呼ばれる現象により発光する薄膜（以下、発光層という。）を挟んだ構造からなる素子（以下、発光素子という。）を基体上に備えた表示装置（以下、発光装置という。）に係る技術分野及び該発光装置を製造するための製造装置に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像表示用ディスプレイとして、有機ＥＬパネルまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）などと呼ばれる発光装置の開発が急がれている。これは、正孔を注入するための電極（以下、陽極という。）と電子を注入するための電極（以下、陰極という。）の間に設けられた発光層で正孔及び電子を再結合させることによりエレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）と呼ばれる発光現象を発生させ、その発光のオン／オフを制御することにより映像表示を可能とするものである。
【０００３】
これら発光装置の最も重要な役割を担う発光素子は、その発光層（特に有機化合物からなる発光層）が酸素や水分に極めて弱く、容易に劣化するため、細心の注意を払って作製しなければならない。即ち、陽極（もしくは陰極）を形成した後、発光層等を形成し、陰極（もしくは陽極）を形成し、さらに封止する（発光素子を密封する）までのプロセスを一貫して大気開放しないで行う技術が要求される。従って、発光素子を作製するための製造装置は、どうしても大型化が避けられず、装置の床面積（いわゆるフットプリント）が増大してしまっていた。
【０００４】
フットプリントの大きな製造装置は、クリーンルームのレイアウトに困るばかりでなく、かなりの重量となるため、クリーンルーム設計においても非常にコストがかかってしまうという問題がある。しかしながら、現状においては、成膜装置や封止装置をマルチチャンバー化して連結するだけに留まり、製造装置としての小型化、軽量化といった方面は、まだ開発の余地が残っていた。
【０００５】
また、昨今では、上記発光装置に使用される発光層を、スピンコート法、インクジェット法、印刷法といった溶液塗布により成膜する手法の開発が活発に進んでいる。特に、インクジェット法による有機薄膜の成膜は、既に実用化レベルに近づいており、その基礎的な技術は、公報等に開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１２３７７号公報
【０００７】
インクジェット法は、従来プリンター等に使用されていたインクジェット方式を薄膜形成に転用した技術であり、インクの代わりに、有機薄膜の材料となる溶質を水やアルコール等の溶媒に溶かしたものまたは分散させたものを用い、画素ごとに液滴として塗布していく手法である。このインクジェット法を用いた場合、真空装置を必要としない分、装置の小型化が可能と考えられるが、結局、マルチチャンバー化したとすれば全体としての大型化は避けられない状況であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、フットプリントの小さい発光装置の製造装置を提供すると共に、それを用いた発光装置の作製方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造装置は、ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置において、前記発光体成膜室は、発光体組成物を含む溶液を滴（ドット）として又は連続流体として噴射する方法（以下、リキッドジェット法という。）により発光体を成膜する成膜室であり、前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする。このとき、ロード室及びアンロード室は、共通に使用することもできる。即ち、両室が一体化されていても特に問題はない。
【００１０】
本発明の最も重要な特徴は、発光体の形成から封止までを大気開放せずに行うにあたって、被膜成膜時及び搬送時において、常に被処理基体を立てた状態、即ち該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°（好ましくは０〜１０°）に収まるように保持されている点にある。被処理基体を立てることによって、搬送機構及び各成膜室の占める床面積（フットプリント）を小さくすることができ、製造装置全体のフットプリントを小さくすることができる。なお、基体は、長辺が上下になるように配置しても短辺は上下になるように配置しても良いが、より積極的に製造装置のフットプリントを小さくするためには、短辺が上下になるように配置することが好ましい。
【００１１】
上記本発明において、発光体とは、キャリア注入層（正孔注入層又は電子注入層）、キャリア輸送層（正孔輸送層又は電子輸送層）、キャリア阻止層（正孔阻止層又は電子阻止層）、発光層その他のキャリアの再結合に寄与する有機化合物もしくは無機化合物またはこれらの積層体をいう。また、発光体組成物とは、これらの発光体の材料となる組成物をいい、有機化合物であると無機化合物であるとを問わない。発光体組成物は、大別して発光性材料もしくはキャリア（正孔又は電子）輸送性材料がある。
【００１２】
発光性材料とは、正孔及び電子を注入することによりエレクトロルミネセンスによる発光現象を発生させる材料である。このような発光性材料は、無機化合物にも有機化合物にも見られるが、本発明の如き溶液を塗布する方法においては、有機化合物を用いることが好ましい。また、発光性材料としては、一重項励起により蛍光を発する材料を用いても良いし、三重項励起により燐光を発する材料を用いても良い。また、正孔輸送性材料とは、正孔が移動し易い材料であり、電子輸送性材料とは、電子が移動し易い材料である。
【００１３】
また、上記本発明の製造装置は、発光体の成膜にリキッドジェット法を用いる以外にも、印刷法、スプレー法その他の溶液塗布法を用いることができる。印刷法とは、スクリーン印刷法や凸版印刷法など印刷手法を用いて発光体組成物を含む溶液を塗布し、焼成して発光体を成膜する方法である。また、スプレー法とは、発光体組成物を含む溶液を霧状にして塗布し、焼成して発光体を成膜する方法である。これら三つの方法は、いずれも発光体組成物を含む溶液を塗布して焼成することにより発光体を成膜する方法であることから、総称して溶液塗布法とも呼ぶことができる。
【００１４】
これら溶液塗布法は、大気圧または加圧した雰囲気で行えば良い。発光体組成物は、酸素や水分の存在により容易に劣化するため、水分を極力排除した雰囲気であることが望ましく、さらに窒素、希ガスその他の不活性雰囲気とすることが望ましい。また、塗布する溶液の溶媒成分を含む雰囲気としても良い。溶媒成分を含む雰囲気とした場合、塗布工程を中断した際に噴射口等において溶液が乾燥して目詰まり等が発生する確率を低減することができる。
【００１５】
さらに、溶媒を選択することにより減圧下で溶液塗布を行うことも可能である。減圧下とは、大気圧よりも低い圧力下であることを指し、窒素、希ガスその他の不活性ガスで充填された雰囲気では１×１０^２〜２×１０^４Ｐａ（好ましくは、５×１０^２〜５×１０^３Ｐａ）とすれば良いし、さらに高い真空中では１〜５×１０^４Ｐａ（１×１０^２〜１×１０^３Ｐａ）とすれば良い。減圧下におくことで、雰囲気中に噴射された液滴は画素電極に到達するまでの間、常に液滴から溶媒が揮発し、その体積は減少していく。そのため、焼成工程をより短時間で済ませることが可能である。
【００１６】
なお、溶液塗布法により発光体を形成する場合、発光性材料としては主に有機化合物が用いられるが、高分子有機化合物を用いることが好ましい。高分子有機化合物は、耐熱性に優れるため、材料としての劣化が少なく、信頼性の高い発光装置の作製には好適な材料と言える。
【００１７】
また、本発明の製造装置は、導電体及び絶縁体の成膜にスパッタ法を用いることを特徴としており、その理由は、電子線、Ｘ線その他の放射線により発光体またはトランジスタ等の素子が劣化することを防ぐためである。従来、導電体（特に陰極材料）を成膜する際には蒸着法を用いていたが、蒸着時に発生する放射線により発光体やトランジスタ等が劣化する恐れがある。この問題を解決するため、本発明の製造装置は、放射線を発生する恐れのないスパッタ法を用いている。当該構成は、特に、アクティブマトリクス型発光装置の作製において有効である。
【００１８】
なお、導電体としては、陰極となる金属膜もしくは陽極となる酸化物導電膜が成膜される。陰極となる金属膜としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む金属膜を用いることができ、特にリチウムを含むアルミニウム膜が好適である。また、陽極となる酸化物導電膜としては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛もしくはこれらの化合物を用いることができる。
【００１９】
また、絶縁体としては、酸素や水分の透過率の低い膜を用いることが望ましく、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜等の窒素を含むシリコン化合物を用いると良い。他にも、窒化アルミニウム膜を用いても良いし、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を用いることも可能である。特に、窒化シリコン膜は、スパッタ法による成膜が容易であり、緻密な膜を成膜できるので好ましい。
【００２０】
以上説明した製造装置は、発光体の形成から封止して発光体を酸素等から保護するまでのプロセスを大気開放することなく行うことができるため、信頼性の高い発光装置の作製が可能であるだけでなく、基体を立てた状態で全プロセスを行うため、製造装置のフットプリントを小さくすることができ、クリーンルームのレイアウト等の設計段階における自由度が大幅に向上する。さらに、発光体の形成に簡便な溶液塗布法を用いることにより発光装置の製造コストの低減を図ることもでき、発光層として高分子有機化合物を用いれば発光装置の信頼性をも向上することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本実施の形態では、発光体の形成から陰極の形成までの工程を行うインライン方式の製造装置について図１を用いて説明する。なお、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は側面図である。なお、各チャンバーは同一縮尺で記載されているとは限らないため、実際に当該製造装置を製造する際に、本実施の形態にて説明する各チャンバーの機能を参照して適宜容積を決定する必要がある。
【００２２】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、１１は基体の搬入を行うロード室、１２は基体の搬出を行うアンロード室、１３は正孔注入層を成膜する成膜室、１４は発光層を成膜する成膜室、１５は電子注入層を成膜する成膜室、１６は陰極となる金属膜を成膜する成膜室、１７はパッシベーション効果を有する保護膜を成膜する成膜室である。図中の矢印１００は、基体１０の搬送方向であり、既に処理の終了した基体は点線で表してある。このとき、基体１０は立てた状態、即ち成膜面（被処理面）と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるような状態で搬送される。
【００２３】
成膜室１３〜１５のそれぞれは、発光体を形成するための成膜室であり、本実施の形態では、リキッドジェット法（特に、滴状の溶液を噴射する方式をドットジェット法と呼ぶ。この方法はインクジェット法とも呼ばれている。）の成膜室を例に挙げる。ここでドットジェット法の成膜室の特徴について、図２を用いて説明する。
【００２４】
図２（Ａ）は、ドットジェット法の溶液塗布装置におけるドットジェットを行うヘッドとして機能する部分（以下、ヘッド部という。）とその周辺の拡大図である。具体的には、ヘッド部から発光性材料を含む溶液が噴射された直後の状態を示している。なお、本実施の形態では、一つの成膜室内において、赤、緑及び青の三色に対応する発光性材料を塗り分ける例について説明する。
【００２５】
図２（Ａ）において、２０１は画素電極であり、発光素子の陽極もしくは陰極として機能する電極である。２０２は各画素を画定する絶縁体、２０３はキャリア注入層である。キャリア注入層２０３は、画素電極２０１が陽極であれば正孔注入層であるし、陰極であれば電子注入層である。また、ヘッド部２０４は、発光性材料を含む溶液を噴射する機能を持つ複数の噴射部２０５ａ〜２０５ｃを有しており、それぞれに圧電素子（ピエゾ素子）２０６ａ〜２０６ｃが設けられる。また、噴射部２０５ａ〜２０５ｃのそれぞれには発光性材料を含む溶液２０７ａ〜２０７ｃが充填されている。
【００２６】
ここで発光性材料を含む溶液２０７ａは、赤色に発光する発光性材料を含み、発光性材料を含む溶液２０７ｂは、緑色に発光する発光性材料を含み、発光性材料を含む溶液２０７ｃは、青色に発光する発光性材料を含む。これら三種類の発光性材料は、それぞれ赤色に発光する画素、緑色に発光する画素及び青色に発光する画素を構成し、これら三つの画素を一つの画素ユニット（画素単位）として捉える。
【００２７】
なお、図２（Ａ）においてはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれ一つに対応する噴射部しか説明していないが、並列に複数の噴射部（ノズル）を並べることも可能であり、スループットを考慮すると画素部の一行分もしくは一列分の画素数（ピクセル数）に相当する数だけ並べることが最も望ましいと言える。本実施の形態では、画素一行分に相当する噴射部を備えたヘッド部（即ち、線状もしくは長方形状のヘッド部）を用い、１回の走査で全ての画素に発光層を形成できるようにする。勿論、複数回の走査により重ね塗りをすることも可能である。
【００２８】
また、ヘッド部２０４と画素電極２０１との間の空間２０８は、窒素を充填した大気圧雰囲気とする。特に、酸素及び水の含有量は、精製時に十分に減らしておくことが望ましい。また、窒素に加えて、又は窒素の代わりに溶媒成分（発光性材料を含む溶液の溶媒と同じもの）を充填させても良い。これは噴射部２０５ａ〜２０５ｃの先端部が乾燥して目詰まりを防ぐ効果がある。
【００２９】
そして、噴射部２０５ａ〜２０５ｃに充填された発光性材料を含む溶液２０７ａ〜２０７ｃは、圧電素子２０６ａ〜２０６ｃの体積変化により加圧されて押し出され、画素電極２０１に向かって噴射される。その結果、発光性材料は間欠的に堆積されることになる。そして、噴射された液滴２０９は、画素電極２０１上に堆積し、焼成されることで発光層を形成する。なお、焼成は、真空中に曝す、加熱する、又はこれらを併用することによって行われる。
【００３０】
本実施の形態の製造装置は、発光体の形成にあたって以上の特徴を有するリキッドジェット法を用いる。即ち、図１（Ａ）、（Ｂ）において、成膜室１３〜１５の内部にはヘッド部１３ａ〜１５ａが設けられている。これらのヘッド部はいずれも図２を用いて説明した構成を有し、有機化合物もしくは無機化合物を含む溶液塗布が行われる。このとき、基体１０を室温（典型的には２０℃）〜３００℃、さらに好ましくは５０〜２００℃で加熱する機構を備えても良い。加熱機構を備えることにより溶液塗布と同時の加熱が可能となり、別途焼成工程を設ける必要性をなくすことができる。
【００３１】
また、図１（Ｂ）において、成膜室（発光層）１４の側面図は、基体表面（成膜面）に沿って移動するヘッド部を上方から見た様子に相当する。矢印１０１は、ヘッド部１４ａの移動方向を示しており、基体１０の一端から他端に向かって、基体表面と平行に移動し、溶液塗布が行われる。なお、図１（Ａ）に示すように、基体１０とヘッド部１４ａの先端部（噴射口）との距離（Ｌ）は、０．１〜２ｍｍが好ましい。
【００３２】
さらに、このとき、各成膜室１３〜１５内には窒素、希ガスその他の不活性ガスが紙面に垂直な方向に向かって上から下へ流れており、基体１０とヘッド部１３ａ〜１５ａとの間には不活性ガスによる層流（ラミナーフロー）が形成される。このとき、基体を加熱する代わりに又は併用して、流れる不活性ガスを加熱することもできる。
【００３３】
ここで、本実施の形態の製造装置で発光性材料を含む溶液を塗布する様子を図３、４を用いて説明する。図３において、３０１は薄膜トランジスタや画素電極が形成されたアクティブマトリクス基体であり、１枚のガラス基体上に４つのパネルに相当する回路が形成されている。なお、各パネルの構成は、画素部３０２ａ、ゲート線駆動回路３０２ｂ及びデータ線駆動回路３０２ｃからなるが、当該構成に限定するものではない。
【００３４】
このとき、ヘッド部３０３は、アクティブマトリクス基体３０１の上方から成膜面に沿って下方（矢印の方向）に向かって走査され、点線で囲まれた拡大部分３０４に示されるように、各画素には順次発光性材料が噴射される。なお、３０５ａは赤色に対応する発光性材料が塗布された画素、３０５ｂは緑色に対応する発光性材料が塗布された画素、３０５ｃは青色に対応する発光性材料が塗布された画素である。また、３０６は各画素を画定する絶縁膜である。
【００３５】
さらに、図３においては各画素単位で発光性材料を塗り分けたが、図４に示すように、各画素列単位で発光性材料を塗り分けても良い。図４において、４０１は薄膜トランジスタや画素電極が形成されたアクティブマトリクス基体であり、画素部４０２ａ、ゲート線駆動回路４０２ｂ及びデータ線駆動回路４０２ｃが設けられている。そして、ヘッド部４０３は、アクティブマトリクス基体４０１の上方から成膜面に沿って下方（矢印の方向）に向かって走査され、点線で囲まれた拡大部分４０４に示されるように、各画素列には連続的に発光性材料が噴射される。なお、４０５ａは赤色に対応する発光性材料が塗布された画素列、４０５ｂは緑色に対応する発光性材料が塗布された画素列、４０５ｃは青色に対応する発光性材料が塗布された画素列である。また、４０６は各画素列を画定する絶縁膜である。
【００３６】
なお、各成膜室１３〜１５において塗布された溶液は、真空中での加熱等の焼成工程を行って薄膜化される。本実施の形態では図示していないが、全画素に溶液塗布を終了してから一括して行っても良いし、赤、緑、青の各色に対応する画素ごとに、個別に溶液塗布と焼成工程を行っても良い。
【００３７】
また、図３、４においては、基体の上端から下端に向けてヘッド部を走査する例を示したが、左端から右端に向けて走査することも可能である。その場合、基体が移動する方式を採用することも可能である。
【００３８】
以上の構成を有する成膜室１３〜１５で発光体の形成を終えた基体１０は、次に、成膜室１６に搬送される。成膜室１６はスパッタ法により陰極となる金属膜を成膜するチャンバーであり、基体１０が長方形のターゲット１６ａの横を通過する間に成膜が行われる。例えば、アルミニウムとリチウムとの合金膜といった周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む金属膜を形成することが可能である。ターゲット１６ａの形状はこれに限定されるものではないが、基体１０を縦置きにするメリットとして、線状、長方形状、長楕円形状その他の細長い形状のターゲットを使うことにより高いスループットを確保しつつ装置面積を小さくできるという点が挙げられる。
【００３９】
また、成膜室１７はスパッタ法（好ましくは高周波スパッタ法）によりパッシベーション効果を有する絶縁膜を成膜するチャンバーであり、前掲の成膜室１６と同様に基体１０が長方形のターゲット１７ａの横を通過する間に成膜が行われる。例えば、窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜といった緻密性の高いシリコン化合物膜を形成することが可能である。
【００４０】
こうして封止工程まで終えた基体１０は、アンロード室１２に搬送され、取り出されることとなる。以上のような一連の工程を経て、発光体の形成、陰極の成膜、保護膜の成膜（封止）が大気開放することなく行われる。なお、ここではロード室１１とアンロード室１２を別のチャンバーとして記載したが、ロード室とアンロード室を一体化させて機能の共通化を図っても良い。
【００４１】
〔実施の形態２〕
実施の形態１では、成膜室１４において赤、緑及び青の各色に対応する発光性材料を塗り分ける例について説明したが、本実施の形態では、赤、緑及び青の各色に対応する発光性材料をそれぞれ個別の成膜室で成膜する例について説明する。なお、各チャンバーは同一縮尺で記載されているとは限らないため、実際に当該製造装置を製造する際に、本実施の形態にて説明する各チャンバーの機能を参照して適宜容積を決定する必要がある。
【００４２】
図５に示す製造装置は、基本的な構成は図１に示したものと同じインライン方式であるが、プラズマ処理室を設けた点、成膜室を三つのチャンバーに分けた点、成膜室を折り返して連結する上で転回室を設けた点が異なる。ロード室５０１から搬入された基体５００は、まずプラズマ処理室５０３に搬送され、そこで基体５００上に形成された画素電極の表面に対してプラズマ処理を行い、清浄化と仕事関数の調整を図る。画素電極が陽極であれば、酸素プラズマやオゾンプラズマが好ましい。なお、プラズマは、電極５０３ａ間に電界を形成して発生させればよい。
【００４３】
次に、成膜室５０４にてヘッド部５０４ａより有機化合物を含む溶液を塗布される。そして、塗布後に加熱による焼成工程が行われ、正孔注入層が形成される。加熱による焼成工程は、基体を加熱した状態で溶液塗布を行うことにより塗布と同時に順次焼成していくことが可能である。以下、ヘッド部を用いた溶液塗布方法については、実施の形態１で説明したので、本実施の形態では説明を省略する。
【００４４】
次に、成膜室５０５、５０６にてそれぞれ発光層Ｒ（赤色に対応する発光層）、発光層Ｇ（緑色に対応する発光層）が形成される。これらは、各チャンバー内に設けられたヘッド部５０４ａ、５０５ａによる発光性材料を含む溶液の塗布工程及び加熱による焼成工程を経て発光層となる。なお、基体５００は、各チャンバーで所定の色に対応する発光層を形成しつつ順次搬送される。また、発光層の形成においても溶液塗布と同時に焼成工程を行う。
【００４５】
こうして発光層Ｒ、発光層Ｇの形成を終えた基体５００は、そのまま転回室５０７に搬送される。転回室５０７にはターンテーブル５０７ａが設置され、その上に二つのレール５０７ｂが設けられている。基体５００がどちらか片方のレール５０７ｂに載った状態でターンテーブル５０７ａが１８０°転回し、基体５００は、次の成膜室５０８等のラインに移動する。
【００４６】
次に、成膜室５０８にて発光層Ｂ（青色に対応する発光層）が形成される。発光層Ｂは、ヘッド部５０８ａによる発光性材料を含む溶液の塗布工程、及びそれと同時に行われる加熱による焼成工程を経て形成される。
【００４７】
次に、スパッタ法により陰極となる金属膜を成膜する成膜室５０９に搬送され、陰極が形成される。基体５００は、実施の形態１と同様に長方形のターゲット５０９ａの横を通過する間に成膜が行われる。勿論、ターゲット５０９ａの形状はこれに限定されるものではなく、実施の形態１と同様に線状、長方形状、長楕円形状その他の細長い形状のターゲットを使うことができる。
【００４８】
さらに、保護膜となる絶縁膜を成膜する成膜室５１０では、スパッタ法（好ましくは高周波スパッタ法）により陰極上に絶縁膜が形成され、基体５００に形成された発光体が封止される。絶縁膜としては、窒化シリコン膜が好ましい。
【００４９】
こうして封止工程まで終えた基体５００は、アンロード室５０２に搬送され、取り出されることとなる。以上のような一連の工程を経て、発光体の形成、陰極の成膜、保護膜の成膜（封止）が大気開放することなく行われる。なお、ここではロード室５０１とアンロード室５０２を別のチャンバーとして記載したが、ロード室とアンロード室を一体化させて機能の共通化を図っても良い。
【００５０】
〔実施の形態３〕
本実施の形態は、実施の形態１、２において、ヘッド部の構成を図２とは異なる形態とした例について、図６を用いて説明する。即ち、溶液塗布を液滴の噴射により行うのではなく、ある程度の粘性を有するゲル状の溶液を塗布する例である。この方法は、溶液を連続流体として線状に噴射する方法であるため、ラインジェット法と呼ぶ。
【００５１】
図６（Ａ）は、発光性材料を含む溶液が噴射されている状態を表し、図６（Ｂ）は、発光性材料を含む溶液の噴射を止めた状態を表している。なお、図２に用いられているものと同じ符号については、実施の形態１の説明を参照すれば良い。
【００５２】
本実施の形態では、図６（Ａ）に示すようにヘッド部６０４にそれぞれ発光性材料を噴射する機能を持つ複数の噴射部６０５ａ〜６０５ｃを有しており、それぞれに圧電素子（ピエゾ抵抗素子）６０６ａ〜６０６ｃが設けられる。また、噴射部６０５ａ〜６０５ｃのそれぞれには発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃが充填されている。このとき、図２（Ａ）と同様に、発光性材料を含む溶液６０７ａは、赤色に発光する発光性材料を含み、発光性材料を含む溶液６０７ｂは、緑色に発光する発光性材料を含み、発光性材料を含む溶液６０７ｃは、青色に発光する発光性材料を含む。
【００５３】
ただし、本実施の形態においては、発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃの粘性が実施の形態１の発光性材料を含む溶液２０７ａ〜２０７ｃの粘性よりも高く調節してある。これは発光性材料を含む溶液が連続的に塗布されるようにするためであり、その結果、発光性材料は連続的に堆積されることになる。また、図６（Ａ）に示すように、発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃを塗布する際は、圧電素子６０６ａ〜６０６ｃを下方に押し下げた状態で窒素等の不活性ガスにより発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃを加圧して押し出すように塗布する。
【００５４】
このとき、噴射部６０５ａ〜６０５ｃと画素電極２０１との距離をできる限り近づけておくことが好ましい。例えば、０．１〜０．５ｍｍ位が好ましい。本実施の形態の場合、基体に対して垂直に噴射して溶液塗布を行う必要があるが、発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃの粘性が高いため、勢いよく噴射することが困難である。従って、出来る限り距離を近づけておいた方が、正確に画素電極２０１上に塗布することができるからである。
【００５５】
また、図６（Ｂ）に示すように、発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃの塗布を止めるときは、不活性ガスによる加圧を止めると共に、圧電素子６０６ａ〜６０６ｃを上方（矢印の方向）に押し上げた状態とする。こうすると噴射口から少し奥へと発光性材料を含む溶液が入り込むため、溶液の乾燥を防ぐことができる。さらに、このとき空間６０８を溶媒成分を含む雰囲気とすることで発光性材料を含む溶液６０７ａ〜６０７ｃの噴射口における乾燥を防ぐこともできる。
【００５６】
なお、各溶液を塗布した後、加熱して焼成しても良いし、真空中に曝すことで焼成を行っても良い。また、これらの焼成方法を併用しても良い。こうして図６（Ｂ）に示すように、赤色に発光する発光層６１０ａ、緑色に発光する発光層６１０ｂ及び青色に発光する発光層６１０ｃが形成される。この後は、必要に応じてキャリア輸送層、キャリア注入層等を形成した後、対向電極（陽極に対しては陰極、陰極に対しては陽極）を設ければ発光素子が完成する。
【００５７】
〔実施の形態４〕
本実施の形態では、実施の形態１または、実施の形態２に示した製造装置において、発光体を形成するために印刷法による成膜室を設けた例である。具体的には、凸版印刷法で形成する例を示すが、スクリーン印刷法に置き換えても良いことは言うまでもない。また、ここでは実施の形態２に示した製造装置を改良する例とし、赤、緑及び青の三色の発光層をそれぞれ別チャンバーで形成する例を示す。一色で良い場合は、実施の形態１の製造装置と組み合わせれば良い。
【００５８】
なお、各チャンバーは同一縮尺で記載されているとは限らないため、実際に当該製造装置を製造する際に、本実施の形態にて説明する各チャンバーの機能を参照して適宜容積を決定する必要がある。
【００５９】
本実施の形態の製造装置を図７に示す。図７に示す製造装置は、ロード室７０１、アンロード室７０２を有し、工程順にプラズマ処理室７０３、正孔注入層を成膜するための成膜室７０４、赤色に発色する発光層を成膜する成膜室７０５、緑色に発色する発光層を成膜する成膜室７０６、転回室７０７、青色に発色する発光層を成膜する成膜室７０８、陰極を成膜するための成膜室７０９及び保護膜を成膜するための成膜室７１０を有する。そして、プラズマ処理室７０３には電極７０３ａ、成膜室７０４にはロール部７０４ａ、成膜室７０５にはロール部７０５ａ、成膜室７０６にはロール部７０６ａ、転回室７０７にはターンテーブル７０７ａ及びレール７０７ｂ、成膜室７０８にはロール部７０８ａ、成膜室７０９にはスパッタターゲット７０９ａ並びに成膜室７１０にはスパッタターゲット７１０ａを有する。
【００６０】
以上の構成における各部分の機能は、実施の形態２において図５を用いて説明した製造装置と概略同じであり、詳細な説明は省略するが、各成膜室７０４〜７０６及び７０８の構成が変更されているので、これら成膜室の内部の構成について、図８を用いて以下に説明する。
【００６１】
図８に示す構成は、各成膜室７０４〜７０６及び７０８の内部に設けられたロール部付近の拡大図であり、図８（Ａ）は成膜室を上面側から見た上面図、図８（Ｂ）は成膜室を側面側から見た側面図である。
【００６２】
図８において、８０１はアニロックスロール、８０２は発光体組成物を含む溶液８０３を保持するための保持部（以下、単に溶液保持部という。）であり、溶液保持部８０２は、発光体組成物を含む溶液８０３を保持しつつアニロックストール８０１に接触し、アニロックスロール８０１に溶液を供給する。図示しないがアニロックスロール８０１の表面にはメッシュ状の溝が設けられており、矢印Ａの方向に回転することでメッシュ状の溝に発光体組成物を含む溶液８０３が保持される。なお、アニロックスロール８０１の表面に図示された点線は発光体組成物を含む溶液８０３が保持されていることを意味している。
【００６３】
そして、８０４は印刷ロール、８０５は印刷すべきパターンが彫り込まれた凸版（以下、単に凸版という。）である。前述のアニロックスロール８０１は回転しながらメッシュ状の溝に発光体組成物を含む溶液８０３を保持し続けると共に、印刷ロール８０４は矢印Ｂの方向に回転し、凸版８０５の凸部がアニロックスロール８０１と接触することにより凸版８０５の凸部に発光体組成物を含む溶液８０３が塗布される。
【００６４】
そして、印刷ロール８０４と同じ速度で水平移動（矢印Ｃの方向）する基体８０６と凸版８０５の凸部が接した箇所に発光体組成物を含む溶液８０３が塗布（印刷）される。その後、真空中での加熱処理により溶媒を気化させて発光体組成物のみを残存させ、正孔注入層や発光層を形成する。このとき、発光体組成物を含む溶液８０３の粘度により最終的に形成される発光体の膜厚が決まる。粘度は、溶媒の選定により調節することが可能であり、１０〜５０ｃｐ、さらに好ましくは２０〜３０ｃｐが良い。
【００６５】
〔実施の形態５〕
本実施の形態では、実施の形態１、または実施の形態２に示した製造装置において、発光体を形成するためにスプレー法による成膜室を設けた例である。なお、ここでは実施の形態２に示した製造装置を改良する例とし、赤、緑及び青の三色の発光層をそれぞれ別チャンバーで形成する例を示す。一色で良い場合は、実施の形態１の製造装置と組み合わせれば良い。
【００６６】
また、各チャンバーは同一縮尺で記載されているとは限らないため、実際に当該製造装置を製造する際に、本実施の形態にて説明する各チャンバーの機能を参照して適宜容積を決定する必要がある。
【００６７】
本実施の形態の製造装置を図９に示す。図９に示す製造装置は、ロード室９０１、アンロード室９０２を有し、工程順にプラズマ処理室９０３、正孔注入層を成膜するための成膜室９０４、赤色に発色する発光層を成膜する成膜室９０５、緑色に発色する発光層を成膜する成膜室９０６、転回室９０７、青色に発色する発光層を成膜する成膜室９０８、陰極を成膜するための成膜室９０９及び保護膜を成膜するための成膜室９１０を有する。
【００６８】
そして、プラズマ処理室９０３には電極９０３ａ、成膜室９０４には発光体組成物を含む溶液を噴射するスプレー部９０４ａ、成膜室９０５にはスプレー部９０５ａ及びマスク９０５ｂ、成膜室９０６にはスプレー部９０６ａ及びマスク９０６ｂ、転回室９０７にはターンテーブル９０７ａ及びレール９０７ｂ、成膜室９０８にはスプレー部９０８ａ及びマスク９０８ｂ、成膜室９０９にはスパッタターゲット９０９ａ並びに成膜室９１０にはスパッタターゲット９１０ａを有する。
【００６９】
このとき、マスク９０５ｂは、赤色に発色する発光層（発光層Ｒ）を形成すべき画素以外の画素を遮るためのマスクであり、マスク９０６ｂは、緑色に発色する発光層（発光層Ｇ）を形成すべき画素以外の画素を遮るためのマスクであり、マスク９０８ｂは、青色に発色する発光層（発光層Ｂ）を形成すべき画素以外の画素を遮るためのマスクである。これらマスクにより発光層の塗り分けが可能となる。
【００７０】
以上の構成における各部分の機能は、実施の形態２において図５を用いて説明した製造装置と概略同じであり、詳細な説明は省略するが、各成膜室９０４〜９０６及び９０８の構成が変更されているので、これら成膜室の内部の構成について、図１０を用いて以下に説明する。
【００７１】
図１０に示す構成は、各成膜室９０４〜９０６及び９０８の内部に設けられたスプレー部の拡大図であり、図１０（Ａ）は成膜室の上面側から見た上面図、図１０（Ｂ）は成膜室の側面側から見た側面図である。
【００７２】
図１０において、１００１は基体であり、図２に示したアクティブマトリクス基体と同様に画素電極及び各画素を画定させる絶縁膜を含む。ここで基体１００１上には少なくとも赤色表示に対応する画素（画素Ｒ）１００２ａ、緑色表示に対応する画素（画素Ｇ）１００２ｂ及び青色表示に対応する画素（画素Ｂ）１００２ｃが存在し、これらの画素がマトリクス状に配列されている。
【００７３】
そして、画素Ｒ１００２ａ、画素Ｇ１００２ｂ及び画素Ｂ１００２ｃ上にはマスク１００３及びその上にスプレー部１００４が配置される。なお、マスク１００３は、いわゆるシャドーマスクと呼ばれるものであり、不必要な画素に発光体組成物が形成されないようにするための遮蔽用マスクとして機能するものである。
【００７４】
スプレー部１００４には複数の噴射口１００５が設けられており（図１０（Ａ）及び（Ｂ）参照）、そこから発光性材料を含む溶液１００６が放射状に噴射される。本実施の形態では、霧状にされた溶液１００６が放射状に噴射されるため、スプレー法と呼んでいる。なお、図１０（Ａ）に示す構成において、発光性材料を含む溶液１００６は、赤色に発色する発光性材料を含む溶液であり、画素Ｒ１００２ａ上に赤色に発色する発光層を形成する。その後、真空中での加熱処理により溶媒を気化させて発光性材料のみを残存させ、発光層を形成する。このとき、発光体性材料を含む溶液１００６の粘度は、霧状に噴射させることが可能である範囲内とすることが必要である。
【００７５】
また、上記構成において、噴射口１００５付近では吹き出された運動エネルギーが大きいため、いわゆる乱流となっている。しかしながら、噴射口１００５と各画素１００２との距離が十分に離れている場合、放射状に噴射された発光性材料を含む溶液１００６の流速が十分に遅くなって、いわゆる層流（ラミナーフロー）となると考えられる。従って、噴射口１００５と各画素１００２との距離を層流が発生する程度に十分に離しておけば、より均一性の高い成膜が可能となる。
【００７６】
以上の構成によれば、一度に基体全面へのスプレーが可能であり、極めてスループットの高いプロセスを実現することができる。勿論、図３のドットジェット法におけるヘッド部で例示したように、スプレー部を線状、長方形状、長楕円状その他の細長い形状にして、基体もしくはスプレー部を移動させつつスプレーを行う方法を採用することも可能である。なお、この場合において、スプレー部は基体の上端から下端に向けて走査しても良いし、左端から右端に向けて走査しても良い。
【００７７】
〔実施の形態６〕
本実施の形態は、実施の形態２に説明した製造装置（図５）において成膜室の構成を変更した例である。具体的には、正孔注入層を成膜する成膜室にスプレー法による溶液塗布装置を用い、発光層を成膜する成膜室にリキッドジェット法による溶液塗布装置を用いた例である。説明には、図１１を用いる。なお、図５と同一構成の部分については、同一の符号を用いて説明することとする。
【００７８】
まず図１１（Ａ）は、基体５００上にスプレー法により正孔注入層を成膜した状態である。成膜室１１０１には、スプレー法により発光体組成物（ここでは正孔注入層となる有機化合物もしくは無機化合物）を含む溶液を噴射するためのスプレー部１１０１ａが設けられており、正孔注入層となる材料を含む溶液が放射状に噴射される。
【００７９】
そして、図１１（Ｂ）は、正孔注入層が形成された基体５００上にリキッドジェット法（ドットジェット法でもラインジェット法でも良い。）により緑色に発色する発光層を成膜した状態である。成膜室５０６には、リキッドジェット法により発光体組成物（ここでは発光層）を含む溶液を噴射するためのヘッド部５０６ａが設けられており、発光層となる材料を含む溶液が噴射される。
【００８０】
本実施の形態において、正孔注入層の成膜にスプレー法を用い、発光層の成膜にリキッドジェット法を用いた理由は、正孔注入層は全画素共通に機能する層であり、画素ごとに塗り分ける必要がないからである。則ち、塗り分けの必要がないため、簡便でスループットの高いスプレー法が有利である。一方、発光層は各画素ごとに塗り分ける必要性があるため、塗り分けに適したリキッドジェット法を用いるのである。勿論、リキッドジェット法のみならず印刷法を用いても良い。
【００８１】
以上のように、全画素に共通の層を成膜する手段と各画素個別に塗り分けの必要な層を成膜する手段とを最適化することは、総合的なスループットの向上に寄与する。なお、本実施の形態を実施するにあたって、実施の形態１〜５に示したいずれの構成と組み合わせても本発明の効果を損なうものではない。
【００８２】
〔実施の形態７〕
実施の形態１及び実施の形態２では、基体（被処理基体）を立てた状態、即ち被処理面が重力の方向に対して平行な状態で搬送される場合について説明したが、本実施の形態ではそれと異なる構成とした例について図１２を用いて説明する。
【００８３】
図１２（Ａ）、（Ｂ）は、本実施の形態における発光体の作製工程を示す図面であり、基体１２００の表面に沿って溶液塗布装置のヘッド部１２０１が走査される。このヘッド部１２０１から実施の形態１〜３に示すような態様で発光体組成物を含む溶液が噴射され、焼成工程を経て発光体１２０２が形成される。このとき、本実施の形態の特徴は、基体１２００が重力方向に対してある傾きをもって設置されている点である。この傾きが大きすぎると製造装置の省スペース化という利点が損なわれるため、被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°（さらに好ましくは０〜１０°）とすれば良い。
【００８４】
また、本実施の形態の別の特徴は、基体全体において所定の塗布工程が終了したら、ヘッド部１２０１の噴射口の乾燥を防ぐ手段が講じられている点である。即ち、基体１２００の下には、ヘッド部１２０１を収納するための収納部１２０３が設置され、その内部は、溶媒を揮発させたガスで充填されている。溶媒を揮発させたガス（溶媒成分を含むガス）は、導入口１２０４から導入された後、収納部１２０３の下部に設けられた複数の開口部１２０５によって収納部１２０３の内部に充填される。
【００８５】
なお、「溶媒を揮発させたガス」とは、形成すべき発光体を溶解しうる溶媒であり、ヘッド部１２０１で噴射する発光体組成物を含む溶液の溶媒と同じものであることが好ましい。勿論、同じものに限定する必要はなく、形成すべき発光体の種類に応じて適宜変更すれば良い。
【００８６】
次に、発光体の形成工程が終了した時点におけるヘッド部１２０１の状態を図１２（Ｃ）、（Ｄ）に示す。図１２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ヘッド部１２０１は、収納部１２０３の内部に完全に隠れるように収納され、溶媒ガスの雰囲気に曝される。このとき、収納部１２０３に蓋部を設け、ヘッド部１２０１が収納された後、蓋をして溶媒成分の外部への拡散を抑制することは有効である。勿論、ヘッド部は、図示されていない支持材等により固定されて走査されるわけであるから、これを避けて蓋をするのは当然である。
【００８７】
以上のように、本実施の形態では、発光体の形成工程を終了した後、ヘッド部をその形成対象となる発光体を溶解しうる溶媒で満たされた雰囲気に曝すことを特徴とし、これにより、ヘッド部１２０１の噴射口においては、溶媒によって発光体組成物が溶解されるため、乾燥などにより目詰まりが起こるようなことがない。即ち、発光体組成物の噴射を止めても乾燥しない環境にあるため、従来のいわゆるインクジェット方式のように常に溶液を連続噴射して乾燥を防ぐ必要もなく、無駄に噴射して排出する割合を削減され、発光体組成物の利用効率の向上を図ることができる。
【００８８】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜３、６のいずれの構成を含む製造装置とも組み合わせが可能である。
【００８９】
〔実施の形態８〕
本実施の形態では、本発明の製造装置に用いるリキッドジェット法による溶液塗布装置のヘッド部の構成について、図１３を用いて説明する。図１３（Ａ）において、基体１３０１は、磁性体からなるサセプタ１３０２に支持され、縦置き（斜めの場合も含む。）に設置される。そして、基体１３０１の表面側に近接して溶液塗布装置のヘッド部１３０３が設けられる。このとき、ノズル（噴射口）１３０４の先端部の拡大部分を点線部分１３０５で示す。ノズル内部は、中空構造となっており、そのさらに内部に固定された芯１３０６、芯１３０６に弾性体（本実施の形態ではバネ）１３０７を介して連結された磁性体からなるキャップ（以下、磁性体キャップという。）１３０８を有する。そして、中空構造の外側は、発光体組成物を含む溶液１３０９で充填されている。
【００９０】
磁性体キャップ１３０８は、磁性体からなるサセプタ１３０２との間に斥力が働くような材質を選択する。図１３（Ａ）の場合、基体１３０１と磁性体キャップ１３０８との間の距離（Ｘ１）は、サセプタ１３０２と磁性体キャップ１３０８との間で斥力が有効に働かない距離であり、磁性体の材質及び基体の厚さ等により決定される距離である。サセプタ１３０２と磁性体キャップ１３０８との間で斥力が有効に働かない場合、磁性体キャップ１３０８は、弾性体１３０７に押されてノズル１３０４の先端部に詰められ、発光体組成物を含む溶液１３０９が噴射されないようになっている。
【００９１】
一方、溶液塗布を開始した後は、図１３（Ｂ）に示すように、基体１３０１と磁性体キャップ１３０８との間の距離をＸ２にまで縮める。このＸ２という距離は、サセプタ１３０２と磁性体キャップ１３０８との間に十分に斥力が働く距離であり、この斥力により磁性体キャップ１３０８は、弾性体１３０７を圧縮して中空構造の内部に押し込まれる。これによりノズル１３０４の先端部にはスペースが確保され、発光体組成物を含む溶液１３０９が噴射される。こうして、発光体組成物を含む溶液１３０９が基体１３０１の表面に塗布され、減圧下で溶媒が揮発され、又は基体１３０１の加熱により溶媒が揮発されて発光体１３１０が形成される。
【００９２】
以上のように、サセプタ及びノズル先端部のキャップとして共に相反発する斥力を働かせるような関係の磁性体を用いることにより、ある一定の距離まで近づけた時に内部の溶液を塗布する構成とすることが可能となり、基体とヘッド部（厳密にはノズル）との距離の均一性を確保することができる。この技術は、特に凹凸を有する基体上に溶液を塗布する場合において有効である。
【００９３】
なお、本実施の形態は、実施の形態１〜３、６、７のいずれの構成を含む製造装置とも組み合わせが可能である。
【００９４】
〔実施の形態９〕
本実施の形態では、実施の形態１〜８に示した製造装置において、発光体組成物を含む溶液を大気に曝すことなく保管するための技術について説明する。
【００９５】
図１４に示すのは、発光体組成物を含む溶液を溶液塗布装置に装備（ストック）しておくための容器（キャニスター缶）の断面図である。容器１４０１は、機密性、特に酸素や水分の透過に対して十分な耐性を有する材質で形成することが望ましく、ステンレスやアルミニウム等を用いれば良い。また、内表面は鏡面加工しておくことが望ましい。さらに、必要に応じて内表面及び／又は外表面に窒化シリコン膜、ダイヤモンドライクカーボン膜その他の酸素透過率の低い絶縁膜を設けても良い。これは容器１４０１の内部に設けられた発光体組成物を含む溶液１４０２の劣化を防ぐためである。
【００９６】
また、１４０３は、容器１４０１内に窒素、希ガスその他の不活性ガスを入れるための導入口であり、ここから不活性ガスを導入して容器内圧を加圧する。また、１４０４は、加圧により送り出された発光体組成物を含む溶液１４０２を溶液塗布装置（図示せず）のヘッド部へ送るための導出口である。導入口１４０３及び導出口１４０４は、容器１４０１と別の材質で形成しても良いし、一体形成としても良い。
【００９７】
なお、１４０６は、導入口１４０３と連結する導入管であり、実際に不活性ガスを導入する時は、導入口１４０３に導入管１４０６の先端を連結させて不活性ガスを導入する。同様に、導出管１４０７の先端は、導出口１４０４に連結されて発光体組成物を含む溶液１４０２を導出する。図中においては、取り外し可能なため点線で表してある。
【００９８】
例えば、実施の形態１及び実施の形態２に示した各ヘッド部は、導出管１４０７の延長された先端に取り付けられる。そして、実施の形態１の場合、不活性ガスで容器１４０１内を加圧した状態で圧電素子２０６ａ〜２０６ｃを振動させることにより間欠的に発光体組成物を含む溶液１４０２を噴出することが可能となる。また、実施の形態２の場合、不活性ガスで容器１４０１内を加圧している間は連続的に塗布することが可能であり、加圧を止めると発光体組成物を含む溶液１４０２の噴出も止まる。
【００９９】
さらに、本実施の形態では、発光体組成物を含む溶液１４０２を容器１４０１内へ入れてから溶液塗布装置へ取り付けるまでの間、常に大気から遮断された状態で搬送されることに特徴を有する。即ち、発光体組成物を含む溶液１４０２を製造するメーカーが、容器１４０１内へ発光体組成物を含む溶液１４０２を入れ、気密性を保ったまま大気開放することなく搬送し、直接溶液塗布装置に取り付けることを可能とする。これは発光体組成物が酸素や水分に対して耐性が弱く、劣化しやすいことに鑑みてなされた工夫であり、発光体組成物を精製した後、塗布されるまで精製したままの純度を保つことができるため、発光体組成物の劣化の抑制、則ち発光装置の信頼性の向上に寄与する。
【０１００】
なお、本実施の形態において図１４に示した容器は、発光体組成物を含む溶液の純度を保ちつつ搬送するために好適な一例であって、本発明に用いることのできる容器を限定するものではない。
【０１０１】
〔実施の形態１０〕
本実施の形態は、実施の形態１〜５に示した各種方法で成膜した発光体を焼成する手段として、長波長領域の光を用いることを特徴とする。本実施の形態の構成について、図１５（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。なお、図１５（Ａ）は、本実施の形態における加熱方法を示す上面図であり、図１５（Ｂ）はそのＡ−Ａ’における断面図であり、図１５（Ｃ）はそのＢ−Ｂ’における断面図である。
【０１０２】
図１５（Ａ）において、１５０１は少なくとも可視光よりも波長の長い光（代表的には、波長３００ｎｍよりも波長の長い光）を透過する基体であり、その上に薄膜トランジスタ及び画素電極等が設けられている。当該基体１５０１は、図示しない搬送機構により矢印１５０２の方向に向かって搬送される。
【０１０３】
また、基体１５０１の表面側上方には溶液塗布装置のヘッド部１５０３が設置され、実施の形態１〜３に説明した態様で発光体組成物を含む溶液の塗布が行われる。塗布された発光体組成物１５０４は、基体１５０１の裏面側下方に設置されたランプ１５０５から発した光（以下、ランプ光という。）によって加熱され、溶媒が揮発して（焼成されて）発光体１５０６となる。即ち、塗布された発光体組成物１５０４は、塗布された後、順次ランプ光による焼成が行われて薄膜化する。
【０１０４】
即ち、基体１５０１の移動により、ヘッド部１５０３及びランプ１５０５は相対的に基体１５０１の移動方向と逆向きの方向に走査されることになる。勿論、基体１５０１を固定し、ヘッド部１５０３及びランプ１５０５を走査させることも可能である。そして、このとき常にヘッド部１５０３の方が先行して走査される構成とする。その結果、ヘッド部１５０３による溶液塗布とその後のランプ光による焼成工程とがほぼ同時に行われ、実質的に焼成工程を削減するに等しい効果を得ることができる。
【０１０５】
なお、ランプ光として用いることのできる光は、発光体１５０６の組成を破壊せず加熱のみを可能とする波長の光であり、具体的には、４００ｎｍよりも波長の長い光、即ち赤外光以上の長波長の光が良い。例えば、遠赤外線からマイクロ波までの１μｍ〜１０ｃｍまでの波長領域の電磁波を用いることができる。特に、取扱いの面からも遠赤外線（代表的には波長４〜２５μｍ）を用いることが好ましい。
【０１０６】
また、ここでは単純にヘッド部１５０３の一回の走査により全面塗布を完了する例を示したが、基体１５０１を数回往復移動させ、複数回の重ね塗りを行った後、ランプ１５０５の走査を行っても良い。このとき、ランプ１５０５は最初の数回のヘッド部１５０３の走査時は消灯しておき、ヘッド部１５０３の最後の走査時に同期させてランプ１５０５の走査及び発光を行えば良い。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、リキッドジェット法による溶液塗布に対応した実施の形態を説明したが、スプレー法による溶液塗布において、スプレー部を線状、長方形状、長楕円形状その他の細長い形状とした場合についても適用できる。
【０１０８】
以上のように、焼成工程の加熱手段としてランプ等の光源を用いて赤外光以上の波長の光を照射することにより、発光体組成物の塗布と焼成をほぼ同時に行うことが可能となり、実質的に焼成工程を削除したプロセスとすることができる。これにより発光装置の製造工程のスループット向上を図ることができる。
【０１０９】
〔実施の形態１１〕
本実施の形態では、本発明の製造装置をクラスターツール方式（マルチチャンバー方式ともいう。）とした例について図１６を用いて説明する。なお、各チャンバーは、互いにゲート弁で連結されて気密状態を保つことができるようになっている。
【０１１０】
図１６において、ストック室１６０１には基体を搬送するためのキャリア１６０２が設置される。ストック室１６０１は、ゲート弁を介して搬送室１６０３に連結されており、キャリア１６０２に装備された基体は、搬送アーム１６０４によって搬送されて、基体取り付け台１６０５に設置される。このとき、基体はまずプッシャーピン１６０６上に載せられ、その後、プッシャーピン１６０６を下げて基体取り付け台１６０５に設置される。
【０１１１】
基体取り付け台１６０５は、基体を固定した後、９０°起き上がり、ロード／アンロード室１６０７の内部まで移動し、基体をサセプタ１６００に受け渡す。なお、図１６において、サセプタ１６００を点線で表している部分は、基体処理の際にはそこに位置するが、プロセスの進行に合わせて基体及びサセプタが一体となって移動してしまい、今その時点ではそこにないことを意味している。
【０１１２】
ロード／アンロード室１６０７で受け渡された基体は、サセプタ１６００と一体となってレールに沿って移動し、ゲート弁で連結された共通室１６０８に搬送される。共通室１６０８内にはターンテーブル１６０９が設けられ、ターンテーブル１６０９上にサセプタ１６００が載ると、ターンテーブル１６０９が回転し、共通室にゲート弁を介して連結された次の処理を行うべきチャンバーを選択する。
【０１１３】
本実施の形態における製造装置は、処理を行うチャンバーとして、正孔注入層（ＨＩＬ）を成膜する成膜室（ＨＩＬ成膜室）１６１０、発光層を成膜する成膜室（発光層成膜室）１６１１、スパッタ法により陰極を成膜する成膜室（スパッタ成膜室）１６１２及びスパッタ法により保護膜を成膜する成膜室（スパッタ成膜室）１６１６が設けられている。発光体を形成するための成膜室１６１０、１６１１は、いずれも実施の形態５で説明したスプレー法による溶液塗布装置が設けられ、発光体組成物を含む溶液を放射状に噴射して成膜が行われるチャンバーである。なお、各チャンバーには、それぞれ溶液塗布装置のスプレー部１６１０ａ、１６１１ａが設けられている。
【０１１４】
また、スパッタ成膜室１６１２には、電極１６１３、１６１４及びターゲット１６１５が設けられ、スパッタ成膜室１６１６には、電極１６１７、１６１８及びターゲット１６１９が設けられており、これらは全て柱状または長楕円状の形状となっている。サセプタ１６００に取り付けられた基体は矢印の方向に搬送され、ターゲット１６１５又は１６１９の横を通過する際に成膜が行われる。このときスパッタ法は、ＤＣ（直流）スパッタ法であってもＲＦ（交流）スパッタ法のいずれを用いても良い。
【０１１５】
そして、各チャンバーにて処理を終了した基体（サセプタ）は、ロード／アンロード室１６０７に戻り、基体取り付け台１６０５等を経てキャリア１６０２に収納される。以上で発光素子の陰極形成までの工程を完了する。なお、発光体の構成は、本実施の形態に限定するものではなく、チャンバー数の変更、成膜室の処理内容の変更その他の変更を行えば如何なる構成の発光体にも対応可能である。則ち、実施の形態２のように赤、緑及び青の各色の発光層を塗り分けることも可能である。
【０１１６】
また、本実施の形態は、実施の形態１〜３に示すリキッドジェット法による溶液塗布装置及び／又は実施の形態４に示す印刷法による溶液塗布装置を装備しても良いし、実施の形態６〜１０のいずれの構成と組み合わせても良い。
【０１１７】
〔実施の形態１２〕
実施の形態１〜５に示した発光体としては、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層もしくは電子阻止層、またはこれらの積層体が挙げられるが、これらは、有機化合物のみで構成しても良いし、有機化合物と無機化合物を積層した複合体（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）であっても良い。
【０１１８】
そこで、本実施の形態では、本発明の発光装置の発光体として有機化合物と無機化合物とを複合したコンポジットを用いる例について説明する。なお、有機化合物と無機化合物とを積層したハイブリッド構造を特徴とする特許として、米国特許第５，８９５，９３２号があるが、同特許は、無機化合物からなるダイオードから発した紫外光（波長３８０ｎｍ）を有機化合物であるＡｌｑ_３（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）に照射して、フォトルミネッセンスと呼ばれる現象により発生させた光を取り出す技術であり、本実施の形態で説明する発光体、即ちコンポジットとは根本的に異なる技術思想である。
【０１１９】
有機化合物の中でも高分子有機化合物（以下、有機ポリマーという。）は、耐熱性が高く、取扱いも容易であることから溶液塗布による成膜方法において、溶質として用いられる。本実施の形態では、これら有機ポリマーと無機化合物とのコンポジットを発光体として用いる例について説明する。
【０１２０】
有機ポリマーと無機化合物とを積層して発光体を形成する例としては、典型的には次の４つのパターンが挙げられる。
（ａ）無機化合物からなる正孔注入層（又は正孔輸送層）と有機ポリマーからなる発光層との組み合わせ
（ｂ）無機化合物からなる電子注入層（又は電子輸送層）と有機ポリマーからなる発光層との組み合わせ
（ｃ）無機化合物からなる発光層と有機ポリマーからなる正孔注入層（又は正孔輸送層）との組み合わせ
（ｄ）無機化合物からなる発光層と有機ポリマーからなる電子注入層（又は電子輸送層）との組み合わせ
【０１２１】
また、有機ポリマーと無機化合物とを混合して発光体を形成する例としては、典型的には次の３つのパターンが挙げられる。
（ｅ）キャリア輸送性を有する有機ポリマーを発光層とし、該有機ポリマー中に無機化合物を混合した組み合わせ
（ｆ）同極性（ｎ型もしくはｐ型）のキャリア輸送性を有する有機ポリマーと無機化合物とを発光層として混合した組み合わせ
（ｇ）キャリア輸送性を有する有機ポリマーにキャリア受容性を有する無機化合物を混合した組み合わせ
【０１２２】
上記（ｇ）の構成は、例えば正孔輸送性を有する有機ポリマーに、電子受容性を有する無機化合物を混合した組み合わせが挙げられる。この場合、電子受容性を有する無機化合物は、有機ポリマーから電子を受け取り、その結果として有機ポリマー中に正孔が発生し、さらにその正孔が輸送されて輸送性を得るという構成である。
【０１２３】
上記（ａ）〜（ｇ）の構成において、無機化合物からなる正孔注入層または正孔輸送層としては、ＮｉＯ（酸化ニッケル）等のｐ型半導体材料を用いることができ、無機化合物からなる電子注入層または電子輸送層としては、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、ＴｉＯ_２（二酸化チタン）等のｎ型半導体材料を用いることができ、無機化合物からなる発光層としては、ＺｎＳ（硫化亜鉛）、ＣｄＳ（硫化カドミウム）等を用いることができる。
【０１２４】
例えば、上記（ｂ）の構成の例としては、有機ポリマーとしてＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）を用い、無機化合物としてＣｄＳを用い、これらを溶液塗布により作製する例が挙げられる。この場合、ＣｄＳの形成に際しては、ＣｄＳのナノ微粒子（数ｎｍ〜数十ｎｍの微粒子をいう。以下、同じ。）を溶媒に分散させて塗布することができ、この塗布工程に本発明の塗布工程を実施すれば良い。なお、ＣｄＳの代わりにＺｎＯ、ＴｉＯ_２等のｎ型半導体材料またはＮｉＯ等のｐ型半導体材料を用いても良い。
【０１２５】
また、上記（ｅ）の構成の例としては、有機ポリマーとしてＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）を用い、無機化合物としてＣｄＳを用い、これらを溶液塗布により作製する例が挙げられる。この場合、ＣｄＳが発光中心となって発光する。ＣｄＳの形成に際しては、ＣｄＳの微粒子を溶媒に分散させて塗布することができ、この塗布工程に本発明の塗布工程を実施すれば良い。なお、ＣｄＳの代わりにＺｎＳ等の無機化合物を用いることが可能である。これらＣｄＳやＺｎＳは、ナノ微粒子を作りやすい無機化合物であるので、本発明のように溶液塗布を前提とする場合に非常に好適な材料である。
【０１２６】
また、上記（ｇ）の構成の例としては、有機ポリマーとしてＰＣ（ポリカーボネート）を用い、このＰＣに正孔輸送性の無機化合物であるＴＰＤ（トリフェニルジアミン）及びＴｉのアルコキシドを混合して溶液塗布した後、加水分解及び真空加熱により、ＰＣ、ＴＰＤ及びＴｉＯ_２が混合された発光体を形成する例が挙げられる。この場合、ＣｄＳの形成に際しては、ＣｄＳの微粒子を溶媒に分散させて塗布することができ、この塗布工程に本発明の塗布工程を実施すれば良い。
【０１２７】
以上のように、様々な有機化合物及び無機化合物を用いることにより複合化された発光体（コンポジット）を作製することが可能であり、また、その形成に際して本発明の作製方法を実施することが可能である。
【０１２８】
なお、本実施の形態に示す発光体（コンポジット）の構成は、実施の形態１〜８、１０のいずれの方法によっても作製することが可能であり、実施の形態９に示す容器での保存も可能である。
【０１２９】
〔実施の形態１３〕
本実施の形態は、本発明を実施して作製しうる発光装置の一例について、図１７を用いて説明する。図１７（Ａ）に示す画素構成において、１７０１はデータ信号線、１７０２はゲート信号線、１７０３は電源線、１７０４はスイッチング用の薄膜トランジスタ（スイッチングＴＦＴという。以下、同じ。）、１７０５は電荷保持用のコンデンサ、１７０６は発光素子に電流を供給するための駆動用薄膜トランジスタ（駆動ＴＦＴという。以下、同じ。）、１７０７は駆動ＴＦＴのドレインに接続された画素電極であり、画素電極１７０７は発光素子の陽極として機能する。また、１７１２は、対向電極であり、対向電極１７１２は発光素子の陰極として機能する。
【０１３０】
このときのＡ−Ａ’における切断面に相当する図面を図１７（Ｂ）に示す。図１７（Ｂ）において、１７１０は基体であり、ガラス基体、石英基体、プラスチック基体その他の透光性基体を用いることができる。基体１７１０の上には半導体プロセスを用いて駆動ＴＦＴ１７０６が形成される。また、駆動ＴＦＴ１７０６に接続されるように形成された画素電極１７０７の端部及び少なくとも駆動ＴＦＴ及びスイッチングＴＦＴを覆い隠すように、格子状にパターン化された絶縁体１７０８が設けられる。
【０１３１】
これら画素電極１７０７の上には発光体１７１１ａ〜１７１１ｃ、陰極として機能する対向電極１７１２及びパッシベーション膜１７１３が設けられる。発光体１７１１ａ〜１７１１ｃは、キャリア注入層、キャリア輸送層、キャリア阻止層、発光層その他のキャリアの再結合に寄与する有機化合物もしくは無機化合物またはこれらの積層体を指す。この発光体１７１１ａ〜１７１１ｃの積層構造及び材料は、公知の構成及び材料を用いても良い。
【０１３２】
例えば、特開２０００−２６８９６７号公報、特開２０００−２９４３７５号公報等に記載されるように、発光体のうちの少なくとも一層として、高抵抗（抵抗率が１〜１×１０^１１Ω・ｃｍ）の無機正孔注入層（もしくは無機正孔輸送層と言っても良い。）を含んでも良い。この無機正孔注入層は、第１成分としてＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＦｒから選ばれたアルカリ金属元素、またはＭｇ、Ｃａ及びＳｒから選ばれたアルカリ土類金属元素、またはＬａ及びＣｅから選ばれたランタノイド系元素を含み、第２成分として、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ及びＩｎから選ばれた元素を含む。また、発光体のうちの少なくとも一層として、高抵抗（抵抗率が１〜１×１０^１１Ω・ｃｍ）の無機電子輸送層を含んでも良い。この無機正孔注入層は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｄ及びＣｏから選ばれた金属元素またはこれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物もしくは硼化物を含む。また、この無機正孔注入層の主成分をシリコン、ゲルマニウムもしくはシリコンゲルマニウムの酸化物としても良い。このように材料として安定な無機絶縁膜を発光体の一部に用いることで発光素子としての信頼性を高めることができる。
【０１３３】
また、対向電極１７１２としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素を含むアルミニウム膜もしくは銀薄膜等を用いることができるが、本実施の形態の場合、発光体１７１１ａ〜１７１１ｃから発した光を透過する必要があるため、膜厚を５０ｎｍ以下にすることが望ましい。また、パッシベーション膜１７１３としては、窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン膜その他の水分や酸素に高いブロッキング性を示す絶縁膜を用いることができる。
【０１３４】
以上の構成の発光装置を作製するにあたって本発明を実施することにより低コストかつ簡便な方法でスループットの高い発光装置を生産することが可能となり、さらには当該発光装置の信頼性をも向上させることができる。
【０１３５】
〔実施の形態１４〕
本実施の形態は、本発明を実施して作製しうる発光装置の一例について、図１８を用いて説明する。図１８（Ａ）に示す画素構成において、１８０１はデータ信号線、１８０２はゲート信号線、１８０３は電源線、１８０４はスイッチングＴＦＴ、１８０５は電荷保持用のコンデンサ、１８０６は駆動ＴＦＴ、１８０７は駆動ＴＦＴのドレイン電極、１８０８は駆動ＴＦＴのドレイン電極に接続された画素電極であり、画素電極１８０８は発光素子の陽極として機能する。この画素電極１８０８は、発光体から発した光が透過しうるように、可視光に対して透明な導電膜を用いることが好ましく、ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズの化合物）や酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物といった酸化物導電膜を用いることが好ましい。また、１８１２は、対向電極であり、対向電極１８１２は発光素子の陰極として機能する。
【０１３６】
このときのＡ−Ａ’における切断面に相当する図面を図１８（Ｂ）に示す。図１８（Ｂ）において、１８１０は基体であり、ガラス基体、石英基体、プラスチック基体その他の透光性基体を用いることができる。基体１８１０の上には半導体プロセスを用いて駆動ＴＦＴ１８０６が形成される。また、駆動ＴＦＴ１８０６に接続されるように形成された画素電極１８０８の端部及び少なくとも駆動ＴＦＴ及びスイッチングＴＦＴを覆い隠すように、格子状にパターン化された絶縁体１８０９が設けられる。
【０１３７】
これら画素電極１８０８の上には発光体１８１１ａ〜１８１１ｃ、陰極として機能する対向電極１８１２及びパッシベーション膜１８１３が設けられる。発光体１８１１ａ〜１８１１ｃは、キャリア注入層、キャリア輸送層、キャリア阻止層、発光層その他のキャリアの再結合に寄与する有機化合物もしくは無機化合物またはこれらの積層体を指す。この発光体１８１１ａ〜１８１１ｃの積層構造及び材料は、公知の構成及び材料を用いても良い。
【０１３８】
例えば、特開２０００−２６８９６７号公報、特開２０００−２９４３７５号公報等に記載されるように、発光体のうちの少なくとも一層として、高抵抗（抵抗率が１〜１×１０^１１Ω・ｃｍ）の無機正孔注入層（もしくは無機正孔輸送層と言っても良い。）を含んでも良い。この無機正孔注入層は、第１成分としてＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ及びＦｒから選ばれたアルカリ金属元素、またはＭｇ、Ｃａ及びＳｒから選ばれたアルカリ土類金属元素、またはＬａ及びＣｅから選ばれたランタノイド系元素を含み、第２成分として、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ及びＩｎから選ばれた元素を含む。また、発光体のうちの少なくとも一層として、高抵抗（抵抗率が１〜１×１０^１１Ω・ｃｍ）の無機電子輸送層を含んでも良い。この無機正孔注入層は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｄ及びＣｏから選ばれた金属元素またはこれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物もしくは硼化物を含む。また、この無機正孔注入層の主成分をシリコン、ゲルマニウムもしくはシリコンゲルマニウムの酸化物としても良い。このように材料として安定な無機絶縁膜を発光体の一部に用いることで発光素子としての信頼性を高めることができる。
【０１３９】
また、対向電極１８１２としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素を含むアルミニウム膜もしくは銀薄膜等を用いることができる。また、パッシベーション膜１８１３としては、窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン膜その他の水分や酸素に高いブロッキング性を示す絶縁膜を用いることができる。
【０１４０】
以上の構成の発光装置を作製するにあたって本発明を実施することにより低コストかつ簡便な方法でスループットの高い発光装置を生産することが可能となり、さらには当該発光装置の信頼性をも向上させることができる。
【０１４１】
〔実施の形態１５〕
本実施の形態では、実施の形態１３に示した発光装置の構成において、発光素子の構成を異なるものとした例について説明する。説明には、図１９を用いる。なお、図１９（Ａ）は、発光層として白色に発光する発光層を用い、その白色光をカラーフィルタを通して赤、緑及び青の三色に色分離する方式である。また、図１９（Ｂ）は、発光層として青色に発光する発光層を用い、その青色光を色変換層（ＣＣＭ）にて赤、緑及び青の三色に色変換する方式である。
【０１４２】
図１９（Ａ）において、１９０１は画素電極であり、ここでは陽極として窒化チタン膜を用いる。そして、その端部を被覆するように絶縁膜１９０２が設けられ、その上から正孔注入層１９０３が設けられている。正孔注入層１９０３上には白色発光する発光層１９０４が設けられ、さらにその上に陰極１９０５及び保護膜１９０６が設けられている。この保護膜１９０６の成膜までは本発明の製造装置を用いて一貫工程で処理することが可能である。
【０１４３】
このとき、白色発光する発光層１９０４としては、ポリマー系有機化合物を用いる公知の発光層を用いることができるが、一例としては、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）に電子輸送材料であるＢｕｔｙｌ−ＰＢＤ（１，３，４−オキサジアゾール誘導体）を分散させ、さらに、ＴＰＢ（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン）、クマリン６、ＤＣＭ１（スチリル色素の一種）をドーパントとして添加したものが挙げられる。
【０１４４】
また、陰極１９０５は、膜厚２０〜５０ｎｍ程度のＡｌ−Ｌｉ（アルミニウムにリチウムを添加した合金）電極とＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズの化合物）電極との積層構造とすることにより可視光に対して透明な電極とすることができる。
【０１４５】
さらに、この発光素子の上に封止体を兼ねたカラーフィルタを接着用の樹脂（エポキシ樹脂等）１９０７を用いて貼り合わせてある。カラーフィルタは、支持体１９０８、ブラックマスク１９０９、赤色光を透過する樹脂層１９１０ａ、緑色光を透過する樹脂層１９１０ｂ、青色光を透過する樹脂層１９１０ｃ及びオーバーコート層（平坦化層）１９１１から構成される。
【０１４６】
上記構成により、各画素から発した白色光は、それぞれ赤色光を透過する樹脂層１９１０ａ、緑色光を透過する樹脂層１９１０ｂ及び青色光を透過する樹脂層１９１０ｃで赤色光、緑色光、青色光に色分離され、カラー化が可能となる。
【０１４７】
また、図１９（Ｂ）は、基本的な構成としては図１９（Ａ）の構成に類似しているが、発光層として青色発光する発光層１９２１が設けられ、カラーフィルタの代わりに、青色光を赤色光に色変換する色変換層１９２２ａ、緑色光に色変換する色変換層１９２２ｂ及び純度を向上させる目的で青色光を色変換する色変換層１９２２ｃ（この色変換層１９２２ｃは省略可能）が設けられている。
【０１４８】
このとき、青色発光する発光層１９０４としては、ポリマー系有機化合物を用いる公知の発光層を用いることができるが、一例としては、ポリジアルキルフルオレン誘導体やポリパラフェニレン誘導体等のπ共役系ポリマーが挙げられる。また、色変換層としては、公知の青色光で励起される蛍光体を用いれば良い。
【０１４９】
上記構成により、各画素から発した青色光は、それぞれ色変換層１９２２ａ、色変換層１９２２ｂ及び色変換層１９２２ｃで赤色光、緑色光、青色光に色変換され、カラー化が可能となる。
【０１５０】
以上の図１９（Ａ）、（Ｂ）に示した発光素子を有する発光装置は、実施の形態１〜１１のいずれの構成を含む製造装置を用いても作製可能である。
【０１５１】
〔実施の形態１６〕
本実施の形態では、本発明を実施して作製した発光装置の全体の構成について、図２０を用いて説明する。図２０は、薄膜トランジスタが形成された素子基体をシーリング材によって封止することによって形成された発光装置の上面図であり、図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）のＢ−Ｂ’における断面図、図２０（Ｃ）は、図２０（Ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。
【０１５２】
基体８１上には、画素部（表示部）８２、該画素部８２を囲むように設けられたデータ線駆動回路８３、ゲート線駆動回路８４ａ、８４ｂ及び保護回路８５が配置され、これらを囲むようにしてシール材８６が設けられている。画素部８２は本発明を実施して作製した発光素子を備える。シール材８６としては、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂その他の樹脂を用いることが可能であるが、できるだけ吸湿性の低い材料を用いることが望ましい。なお、シール材８６は、データ線駆動回路８３、ゲート線駆動回路８４ａ、８４ｂ及び保護回路８５の一部に重畳させて設けても良いし、これらの回路を避けて設けても良い。
【０１５３】
そして、シール材８６を用いてシーリング材８７が接着され、基体８１、シール材８６及びシーリング材８７によって密閉空間８８が形成される。シーリング材８７としては、ガラス材、金属材（代表的にはステンレス材）、セラミックス材、プラスチック材（プラスチックフィルムも含む）を用いることができる。また、実施の形態８に示したように絶縁膜のみで封止することも可能である
【０１５４】
なお、シーリング材８７として、基体８１と異なる材料を用いた場合、熱膨張係数の違いからシール材８６の密着性を損なう可能性がある。従って、シーリング材８７としては、トランジスタが形成される基体８１と同一材料のものを用いることが望ましい。換言すれば、基体８１と同一の熱膨張係数を有する基体を用いることが望ましい。本実施の形態では、基体８１及びシーリング材８７の材料としてガラスを用い、さらにシーリング材８７は、基体８１が薄膜トランジスタの作製過程における熱履歴と同一の熱履歴を通すことにより熱膨張係数を揃える。
【０１５５】
シーリング材８７には予め凹部の中に吸湿剤（酸化バリウムもしくは酸化カルシウム等）８９が設けられ、上記密閉空間２８の内部において、水分や酸素等を吸着して清浄な雰囲気に保ち、ＥＬ層の劣化を抑制する役割を果たす。この凹部は目の細かいメッシュ状のカバー材９０で覆われており、該カバー材９０は、空気や水分は通し、吸湿剤８９は通さない。なお、密閉空間８８は、窒素もしくはアルゴン等の希ガスで充填しておけばよく、不活性であれば樹脂もしくは液体で充填することも可能である。
【０１５６】
また、基体８１上には、データ線駆動回路８３及びゲート線駆動回路８４ａ、８４ｂに信号を伝達するための端子部９１が設けられ、該端子部９１へはＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）９２を介してビデオ信号等のデータ信号が伝達される。端子部９１の断面は、図１４（Ｂ）の通りであり、ゲート配線もしくはデータ配線と同時に形成された配線９３の上に酸化物導電膜３４を積層した構造の配線とＦＰＣ９２側に設けられた配線９５とを、導電体９６を分散させた樹脂９７を用いて電気的に接続してある。なお、導電体９６としては、球状の高分子化合物に金もしくは銀といったメッキ処理を施したものを用いれば良い。
【０１５７】
本実施の形態において、保護回路８５は端子部９１とデータ線駆動回路８３との間に設けられ、両者の間に突発的なパルス信号等の静電気が入った際に、該パルス信号を外部へ逃がす役割を果たす。その際、まず瞬間的に入る高電圧の信号をコンデンサによって鈍らせ、その他の高電圧を薄膜トランジスタや薄膜ダイオードを用いて構成した回路によって外部へと逃がすことができる。勿論、保護回路は、他の場所、例えば画素部８２とデータ線駆動回路８３との間や画素部８２とゲート線駆動回路８４ａ、８４ｂの間などに設けても構わない。
【０１５８】
〔実施の形態１７〕
実施の形態１３、１４に示した薄膜トランジスタの構成はいずれもトップゲート構造（具体的にはプレーナ構造）であるが、各実施の形態では、ボトムゲート構造（具体的には逆スタガ構造）とすることも可能である。
【０１５９】
また当然のことながら、薄膜トランジスタに限らず、シリコンウェルを用いて形成されたＭＯＳ構造のトランジスタに適用しても良い。さらには、薄膜トランジスタではなく、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）素子等に代表されるダイオード素子（二端子素子ともいう。）を用いた場合に適用しても良い。
【０１６０】
いずれにしても本発明はアクティブマトリクス型の発光装置の作製にあたって実施するに際してもトランジスタ構造等のスイッチング素子の構造によってその本来の効果が損なわれるものではない。
【０１６１】
〔実施の形態１８〕
本発明を実施して得た発光装置を表示部に組み込むことによって電子機器を作製することができる。電子機器としては、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Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図２１に示す。
【０１６２】
図２１（Ａ）はテレビであり、筐体２００１、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。本発明は表示部２００３に適用することができる。なお、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のテレビが含まれる。
【０１６３】
図２１（Ｂ）はデジタルカメラであり、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。本発明は、表示部２１０２に適用することができる。
【０１６４】
図２１（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２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明は、表示部２２０３に適用することができる。
【０１６５】
図２１（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２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明は、表示部２３０２に適用することができる。
【０１６６】
図２１（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２４０５、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、本発明は表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に適用することができる。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。
【０１６７】
図２１（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２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明は、表示部２５０２に適用することができる。
【０１６８】
図２１（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２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明は、表示部２６０２に適用することができる。
【０１６９】
図２１（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。本発明は、表示部２７０３に適用することができる。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流を抑えることができる。
【０１７０】
以上の様に、本発明を実施して得た表示装置は、あらゆる電子機器の表示部として用いても良い。なお、本実施の形態の電子機器には、実施の形態１３〜１６のいずれの構成の発光装置を用いても良い。
【０１７１】
【発明の効果】
本発明により基体を搬送する手段の占有面積を小さく抑えることが可能となり、その結果として、フットプリントの小さい製造装置を提供することが可能となる。そして、フットプリントの小さい製造装置を提供することにより、クリーンルームの装置レイアウトやクリーンルーム設計が容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置の上面図及び側面図。
【図２】ドットジェット法の原理を説明するための図。
【図３】ドットジェット法による成膜例を示す図。
【図４】ドットジェット法による成膜例を示す図。
【図５】本発明の製造装置の上面図。
【図６】ラインジェット法の原理を説明するための図。
【図７】本発明の製造装置の上面図。
【図８】印刷法の原理を説明するための図。
【図９】本発明の製造装置の上面図。
【図１０】スプレー法の原理を説明するための図。
【図１１】本発明の製造装置の上面図。
【図１２】ラインジェット法による成膜例を示す図。
【図１３】ラインジェット法に用いるノズルの構造例を示す図。
【図１４】発光体組成物を含む溶液を保管するための容器の断面図。
【図１５】溶液塗布法による発光装置の作製例を示す図。
【図１６】本発明の製造装置の上面図。
【図１７】本発明により得られる発光装置の構成を示す図。
【図１８】本発明により得られる発光装置の構成を示す図。
【図１９】本発明により得られる発光装置の構成を示す図。
【図２０】本発明により得られる発光装置の外観を示す図。
【図２１】本発明により得られる発光装置を備えた電子機器の一例を示す図。

Claims

ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、
前記発光体成膜室は、リキッドジェット法により発光体を成膜する成膜室であり、
前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、
前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、
前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする製造装置。
ロード室、共通室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、
前記発光体成膜室は、リキッドジェット法により発光体を成膜する成膜室であり、
前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、
前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、
前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする製造装置。
ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、
前記発光体成膜室は、印刷法により発光体を成膜する成膜室であり、
前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、
前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、
前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする製造装置。
ロード室、共通室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、
前記発光体成膜室は、印刷法により発光体を成膜する成膜室であり、
前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、
前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、
前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする製造装置。
ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、
前記発光体成膜室は、スプレー法により発光体を成膜する成膜室であり、
前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、
前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、
前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする製造装置。
ロード室、共通室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室を備えた発光装置の製造装置であって、
前記発光体成膜室は、スプレー法により発光体を成膜する成膜室であり、
前記導電体成膜室は、スパッタ法により導電体を成膜する成膜室であり、
前記絶縁体成膜室は、スパッタ法により絶縁体を成膜する成膜室であり、
前記ロード室、発光体成膜室、導電体成膜室、絶縁体成膜室及びアンロード室のいずれにおいても、被処理基体は、該被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるよう保持されることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、前記発光体は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層もしくは電子阻止層のいずれかであることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、前記導電体は、周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む金属膜であることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至請求項７のいずれか一において、前記導電体は、酸化物導電膜であることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至請求項９のいずれか一において、前記絶縁体は、窒化シリコン膜であることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至請求項１０のいずれか一において、前記ロード室及び前記アンロード室は、一体化しているを特徴とする製造装置。
電極上にインクジェット法を用いて発光体を成膜する第１処理と、該発光体上にスパッタ法を用いて導電体を成膜する第２処理と、該導電体上にスパッタ法を用いて絶縁体を成膜する第３処理とを含む発光装置の作製方法であって、
前記第１処理、前記第２処理及び前記第３処理は、前記電極が設けられた被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるように保持したまま行われることを特徴とする発光装置の作製方法。
電極上に印刷法を用いて発光体を成膜する第１処理と、該発光体上にスパッタ法を用いて導電体を成膜する第２処理と、該導電体上にスパッタ法を用いて絶縁体を成膜する第３処理とを含む発光装置の作製方法であって、
前記第１処理、前記第２処理及び前記第３処理は、前記電極が設けられた被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるように保持したまま行われることを特徴とする発光装置の作製方法。
電極上にスプレー印刷法を用いて発光体を成膜する第１処理と、該発光体上にスパッタ法を用いて導電体を成膜する第２処理と、該導電体上にスパッタ法を用いて絶縁体を成膜する第３処理とを含む発光装置の作製方法であって、
前記第１処理、前記第２処理及び前記第３処理は、前記電極が設けられた被処理基体の成膜面と重力方向とのなす角が０〜３０°に収まるように保持したまま行われることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１２乃至請求項１４のいずれか一において、前記発光体は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層もしくは電子阻止層のいずれかであることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１２乃至請求項１５のいずれか一において、前記導電体は、周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む金属膜であることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１２乃至請求項１５のいずれか一において、前記導電体は、酸化物導電膜であることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項１２乃至請求項１７のいずれか一において、前記絶縁体は、窒化シリコン膜であることを特徴とする発光装置の作製方法。