JP2004217970A

JP2004217970A - 製造装置、クリーニング方法、および再利用方法

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Publication number: JP2004217970A
Application number: JP2003005148A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Masakazu Murakami; 雅一村上
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP4252317B2

Abstract

【課題】本発明は、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減し、且つ、ＥＬ層成膜の均一性やスループットの優れた製造装置の一つである蒸着装置及び蒸着方法を提供する。また、本発明は、不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムを提供することも課題とする。
【解決手段】本発明は、基板１００を固定し、蒸着ホルダ１０４を移動させことによって成膜を行う。また、本発明は、蒸着ホルダを成膜室１０１から設置室１０３ｂに移動させた後、蒸着ホルダの部品（ルツボ１０６、膜厚モニタ１０５、シャッター）を大気に触れることなく設置する。また、本発明は、蒸着ホルダを成膜室から設置室１０３ｂに移動させた後、蒸着ホルダの部品、代表的には膜厚モニタやシャッター等をクリーニングすることで交換頻度を下げ、成膜室内の清浄度を保つことができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は蒸着により成膜可能な材料（以下、蒸着材料という）の成膜に用いられる成膜装置を備えた製造装置および該製造装置を用いた有機化合物を含む層を発光層とする発光装置、およびその作製方法に関する。特に、基板に対向して設けられた複数の蒸着源から蒸着材料を蒸発させて成膜を行う膜の作製方法（蒸着方法）、及び製造装置に関する。また、成膜装置のクリーニング方法、および蒸着材料の再利用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【０００３】
有機化合物を含む層を発光層とするＥＬ素子は、有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）が陽極と、陰極との間に挟まれた構造を有し、陽極と陰極とに電場を加えることにより、ＥＬ層からルミネッセンス（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が発光する。またＥＬ素子からの発光は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがある。
【０００４】
上記のＥＬ層は「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」に代表される積層構造を有している。また、ＥＬ層を形成するＥＬ材料は低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料に大別され、低分子系材料は、蒸着装置を用いて成膜される。
【０００５】
従来の蒸着装置は基板ホルダに基板を設置し、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボと、昇華するＥＬ材料の上昇を防止するシャッターと、ルツボ内のＥＬ材料を加熱するヒータとを有している。そして、ヒータにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、回転する基板に成膜される。このとき、均一に成膜を行うために、基板とルツボとの間の距離は１ｍ以上離す必要がある。
【０００６】
従来の蒸着装置や蒸着方法では、蒸着によりＥＬ層を形成する場合、昇華したＥＬ材料の殆どが蒸着装置の成膜室内の内壁、シャッターまたは防着シールド（蒸着材料が成膜室の内壁に付着することを防ぐための保護板）に付着してしまった。そのため、ＥＬ層の成膜時において、高価なＥＬ材料の利用効率が約１％以下と極めて低く、発光装置の製造コストは非常に高価なものとなっていた。
【０００７】
また従来の蒸着装置は、均一な膜を得るため、基板と蒸着源との間隔を１ｍ以上離す必要があった。そのため、蒸着装置自体が大型化し、蒸着装置の各成膜室の排気に要する時間も長時間となるため成膜速度が遅くなり、スループットが低下しまった。また、大面積基板になると、基板の中央部と周縁部とで膜厚が不均一になりやすい問題が生じる。さらに、蒸着装置は基板を回転させる構造であるため、大面積基板を目的とする蒸着装置には限界があった。
【０００８】
これらの点から本出願人は、蒸着装置（特許文献１、特許文献２）を提案している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−２４７９５９号公報
【特許文献２】
特開２００２−６０９２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって製造コストを削減し、且つ、ＥＬ層成膜の均一性やスループットの優れた製造装置の一つである蒸着装置及び蒸着方法を提供するものである。また本発明の蒸着装置及び蒸着方法により作製される発光装置およびその作製方法を提供するものである。
【００１１】
また本発明は、例えば、基板サイズが、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板に対して、効率よくＥＬ材料を蒸着する製造装置を提供するものである。また、本発明は、大面積基板に対しても基板全面において均一な膜厚が得られる蒸着装置を提供するものである。
【００１２】
また、ＥＬ素子の実用化における最大の問題は、素子の寿命が不十分な点である。また、素子の劣化は、長時間発光させると共に非発光領域（ダークスポット）が広がるという形で現れるが、その原因としてＥＬ層の劣化が問題となっている。
【００１３】
ＥＬ層を形成するＥＬ材料は、酸素や水等の不純物により劣化を受けやすい。また、その他の不純物がＥＬ材料に含まれることでＥＬ層の劣化に影響を及ぼすことも考えられる。
【００１４】
本発明は、不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムを提供することも課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、蒸着ホルダの部品、代表的には膜厚モニタやシャッター等をクリーニングすることで交換頻度を下げ、成膜室への不純物混入を避ける。クリーニングは成膜室に連結された設置室で行うことによって、成膜室内部を常に真空に保ち、不純物の混入を避ける。本発明は、蒸着ホルダを設置室まで移動させ、設置室でクリーニングをすることによって、成膜室の清浄度を保つものである。
【００１６】
なお、成膜室内のクリーニングは大気開放することなく行えるプラズマクリーニングなどによって行えばよい。
【００１７】
また、蒸着後に蒸着ホルダを設置室まで移動させ、シャッターなどに付着した蒸着材料を回収し、再利用してもよい。
【００１８】
また、本発明は、蒸着ホルダの各種部品交換を行う場合、設置室で行うことによって成膜室の清浄度を保つことを特徴としている。
【００１９】
従来では、蒸着ホルダが成膜室内に固定されていたため、蒸着ホルダおよびその部品のクリーニング、メンテナンスは、成膜室を大気開放して行っていた。特に、従来、膜厚モニタはメンテナンス時に新品のものと交換し、旧品はクリーニングすることなく廃棄していた。
【００２０】
本明細書で開示する膜厚計の再利用方法に関する構成は、
蒸着後、蒸着源に設けられた膜厚計に付着した有機化合物を除去して膜厚計を再利用方法であって、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内で膜厚計に付着した有機化合物を除去してクリーニングを行い、膜厚計を繰り返し使用することを特徴とする再利用方法である。
【００２１】
また、蒸着材料が収納された容器（代表的にはルツボ）を蒸着ホルダへセットする作業も設置室で行う。本発明は、ＥＬ材料を保存する容器として従来の容器、代表的には褐色のガラス瓶等を使用せず、蒸着装置に設置される予定の容器にＥＬ材料を直接収納し、搬送後に蒸着を行う。本発明により、今後のさらなるＥＬ材料の超高純度化への対応を可能とする。
【００２２】
通常、ＥＬ材料を保存する容器は、褐色のガラス瓶に入れられ、プラスチック製の蓋（キャップ）で閉められている。容器（ガラス瓶）に入れられた蒸発材料を所定の量取りだし、蒸着装置内での被膜形成物に対向させた位置に設置された容器（代表的にはルツボ、蒸着ボート）に移しかえているが、この移しかえ作業において不純物が混入する恐れがあった。すなわち、ＥＬ素子の劣化原因の一つである酸素や水及びその他の不純物が混入する可能性があった。また、いくら高純度なＥＬ材料を材料メーカーで提供されても、発光装置メーカーで従来の移しかえの作業があるかぎり不純物混入の恐れが存在し、ＥＬ材料の純度を維持することができず、純度に限界があった。
【００２３】
本明細書で開示する発明の構成は、図２にその一例を示すように、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記成膜室には、基板を固定する手段と、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段とを有し、
前記蒸着源を移動する手段によって前記蒸着源は、成膜室内、または前記成膜室から前記設置室に移動することを特徴とする製造装置である。
【００２４】
上記構成において、前記設置室は、前記設置室内を真空にする真空排気処理室と連結され、前記設置室には内部を真空で密閉した輸送用の容器から蒸着材料が収納された容器を取り出す手段と、前記蒸着材料が収納された容器を前記設置室内の前記蒸着源に搭載する手段とを有することを特徴としている。
【００２５】
また、上記構成において、前記設置室では、内部を真空で密閉した輸送用の容器から蒸着材料が収納された容器を取り出す作業と、前記蒸着材料が収納された容器を前記蒸着源に搭載する作業を真空下で自動ロボットによって行うことを特徴としている。
【００２６】
また、他の発明の構成は、図１にその一例を示すように、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、
前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、
前記複数の成膜室のうち、少なくとも２つの成膜室では平行してそれぞれの成膜室に搬入された基板面に蒸着が行われ、
異なるパネルを複数作製することを特徴とする製造装置である。
【００２７】
また、図１に示す製造装置は、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、
前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、
前記複数の成膜室のうち、少なくとも２つの成膜室では平行してそれぞれの成膜室に搬入された基板面に蒸着が行われ、
同一パネルを複数作製することを特徴とする製造装置とすることもできる。
【００２８】
また、上記構成において、前記成膜室および前記設置室は、室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、材料ガスまたはクリーニングガスを導入しうる手段とを有していることを特徴としている。
【００２９】
また、他の発明の構成は、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記成膜室には、基板を固定する手段と、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段と、前記蒸着源に設けられたシャッターと、前記蒸着源に設けられた膜厚計とを有し、
前記成膜室および前記設置室は、室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、材料ガスまたはクリーニングガスを導入しうる手段とを有していることを特徴とする製造装置である。
【００３０】
また、上記各構成において、前記材料ガスを導入しうる手段は、プラズマ発生手段によりラジカル化された材料ガスを導入する手段であることを特徴としている。また、材料ガスを導入する系とは別に、成膜室内を常圧にするための不活性ガスを導入する系を設けてもよい。
【００３１】
また、蒸着時に成膜室内でアンテナ方式による放電を行ってプラズマを形成し、イオン化した材料ガスの成分を蒸発している有機化合物に化学付着させてもよい。
【００３２】
また、上記製造装置の各構成において、成膜室に連結して設けられる真空排気手段は、大気圧から１Ｐａ程度をオイルフリーのドライポンプで真空排気し、それ以上の圧力は磁気浮上型のターボ分子ポンプまたは複合分子ポンプにより真空排気する。成膜室には水分を除去するためにクライオポンプを併設しても良い。こうして排気手段から主に油などの有機物による汚染を防止している。内壁面は、電解研磨により鏡面処理し、表面積を減らしてガス放出を防いでいる。
【００３３】
また、上記各構成において、前記材料ガスは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、ＳｉＦ_４、ＧｅＨ_４、ＧｅＦ_４、ＳｎＨ_４、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_２Ｈ_４、またはＣ_６Ｈ_６から選ばれた一種または複数種であることを特徴としている。
【００３４】
また、モノシランに加えてフォスフィンガスを導入してもよい。また、モノシランに代えて、ＡｓＨ_３、Ｂ_２Ｈ_２、ＢＦ_４、Ｈ_２Ｔｅ、Ｃｄ（ＣＨ_３）_２、Ｚｎ（ＣＨ_３）_２、（ＣＨ_３）_３Ｉｎ、Ｈ_２Ｓｅ、ＢｅＨ_２、トリメチルガリウム、またはトリエチルガリウムで示される各種ガスを用いることができる。
【００３５】
また、上記成膜装置の各構成において、前記蒸着源は、蒸着の際、水平を保ったまま、成膜室内をＸ方向またはＹ方向に移動可能であることを特徴としている。また、Ｚ方向に移動させることもできる。また、蒸着の際、基板と蒸着源ホルダとの間隔距離ｄを代表的には３０ｃｍ以下、好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させることができる。蒸着源ホルダは、容器（代表的にはルツボ）と、容器の外側に均熱部材を介して配設されたヒータと、このヒータの外側に設けられた断熱層と、これらを収納した外筒と、外筒の外側に旋回された冷却パイプと、ルツボの開口部を含む外筒の開口部を開閉する蒸着シャッターと、膜厚センサーから構成されている。
【００３６】
なお、本明細書中において、ルツボとは、ＢＮの焼結体、ＢＮとＡｌＮの複合焼結体、石英、またはグラファイトなどの材料によって形成された比較的大きな開口部を有する筒状容器であり、高温、高圧、減圧に耐えうるものとなっている。
【００３７】
また、前記成膜室には、成膜室内を区切り、且つ、前記基板への蒸着を遮蔽するシャッターを有することを特徴としている。蒸着源とともに移動するシャッターが容器（ルツボ）の口を覆うように設けられているが、シャッターには常に蒸着速度を制御するために穴が設けられ、膜厚モニタで測定が可能となっている。また、穴を設けない場合においてもルツボとシャッターとは固着しないように間隔が設けてあり、その間隔や穴から蒸着材料が蒸着され、基板に達する恐れがある。この意図しない基板への蒸着を防ぐために成膜室内を区切り、且つ、前記基板への蒸着を遮蔽するシャッターを有する。
【００３８】
また、本発明は、クリーニング方法も提供する。本明細書で開示するクリーニング方法は、
蒸着源に設けられたシャッター、または膜厚計に付着した有機化合物を除去するクリーニング方法であって、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内にプラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入してクリーニングし、真空排気手段により排気することを特徴とするクリーニング方法である。
【００３９】
上記構成において、前記プラズマは、Ａｒ、Ｎ_２、Ｈ_２、Ｆ_２、ＮＦ_３、またはＯ_２から選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させることを特徴としている。
【００４０】
また、本発明は、有機化合物を回収する再利用方法も提供する。本明細書で開示する再利用方法は、図４（Ｂ）にその一例を示したように、
蒸着後、蒸着源に設けられたシャッターに付着した有機化合物を回収する再利用方法であって、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内でシャッターを加熱して付着した有機化合物を溶融または昇華させて容器に回収することを特徴とする再利用方法である。
【００４１】
また、他の再利用方法に関する構成は、図８にその一例を示したように、
蒸着後、蒸着源に設けられたシャッターに付着した有機化合物を回収する再利用方法であって、
前記シャッターは蒸着源に設置する容器と同一のものであり、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内でシャッターを蒸着源に設置する容器としてセットし、再び蒸着させることを特徴とする再利用方法である。
【００４２】
また、陰極と陽極との間に配置する有機化合物を含む層として、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の３層を積層する例が代表的であるが、特に限定されず、陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造や、二層構造や単層構造でも良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、発光層としては正孔輸送性を有する発光層や電子輸送性を有する発光層などもある。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、そのうちの１層またはいくつかの層は高分子系の材料を用いて形成しても良い。なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称して有機化合物を含む層（ＥＬ層）という。したがって、上記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。また、有機化合物を含む層（ＥＬ層）は、シリコンなどの無機材料をも含んでいてもよい。
【００４３】
また、本明細書において、ＥＬ素子とはＥＬ材料ならびにこのＥＬ材料にキャリアを注入するための有機材料もしくは無機材料を含む層（以下、ＥＬ層という）を二つの電極（陽極および陰極）で挟んだ構造からなる発光素子であり、陽極、陰極およびＥＬ層からなるダイオードを指す。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【００４４】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【００４５】
また、本明細書中では、陰極、ＥＬ層及び陽極で形成される発光素子をＥＬ素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状電極の間にＥＬ層を形成する方式（単純マトリクス方式）、又はＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された画素電極と対向電極との間にＥＬ層を形成する方式（アクティブマトリクス方式）の２種類がある。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００４７】
（実施の形態１）
図２に本発明の蒸着装置の上面図を示す。
【００４８】
図２において、成膜室１０１は、基板保持手段（図示しない）と、蒸着シャッター（図示しない）が設置された蒸着源ホルダ１０４と、蒸着源ホルダを移動させる手段（図示しない）と、減圧雰囲気にする手段（真空排気手段）とを有する。この成膜室１０１は、減圧雰囲気にする手段により、真空度が５×１０^−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^−４〜１０^−６Ｐａまで真空排気される。
【００４９】
また、成膜室には、蒸着時に材料ガスを数ｓｃｃｍ導入するガス導入系（図示しない）と、成膜室内を常圧にする不活性ガス（Ａｒ、Ｎ_２など）導入系（図示しない）とが連結されている。さらにクリーニングガス（Ｈ_２、Ｆ_２、ＮＦ_３、またはＯ_２から選ばれた一種または複数種のガス）導入系を設けてもよい。なお、ガス導入口から最短距離でガス排出口に材料ガスが流れないようにすることが望ましい。
【００５０】
また、成膜時に意図的に材料ガスを導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって高密度な膜とし、劣化を引き起こす酸素や水分などの不純物が膜中に侵入、拡散することをブロッキングしてもよい。材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス（モノシラン、ジシラン、トリシラン等）、ＳｉＦ_４、ＧｅＨ_４、ＧｅＦ_４、ＳｎＨ_４、または炭化水素系ガス（ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_６Ｈ_６等）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体（酸素や水分、その他の不純物など）を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００５１】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にＳｉを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってＳｉが反応してＳｉＯｘ、ＳｉＣｘなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠（ダークスポットなど）が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【００５２】
なお、上記材料ガスを導入する場合には、クライオポンプに加えてターボ分子ポンプやドライポンプを併設することが好ましい。
【００５３】
また、成膜室１０１内において、蒸着源ホルダ１０４は、図２中の鎖線に示した移動経路を複数回移動することが可能である。なお、図２に示した移動経路は一例であって特に限定されない。膜厚を均一とするために、図２に示すように移動経路をずらして蒸着源ホルダを移動させ、蒸着を行うことが好ましい。また、同一の移動経路を往復させてもよい。また、蒸着ホルダの移動速度も移動経路の区間ごとに適宜変化させることによって膜厚の均一性を図り、且つ、成膜にかかる時間を短縮してもよい。
【００５４】
また、蒸着源ホルダ１０４には蒸着材料が封入された容器（ルツボ１０６）や膜厚モニタ１０５が設置されている。ここでは１つの蒸着源ホルダ１０４に４個のルツボと、４個の膜厚モニタが設置されている例を示す。
【００５５】
この膜厚モニタ１０５により、蒸着膜の膜厚を測定しながら蒸着することができる。この膜厚モニタ１０５、例えば水晶振動子を用いて蒸着膜の膜厚を測定する場合、水晶振動子に蒸着された膜の質量変化を、共振周波数の変化として測定することができる。
【００５６】
また、膜厚モニタ１０５の交換やクリーニングは、蒸着ホルダ１０４を設置室１０３ｂに移動させてから行う。設置室１０３ｂではシャッター（図示しない）に蒸着された付着物を回収してもよい。また、設置室１０３ｂでは抵抗加熱により、蒸着材料を予め昇華（気化）させ、蒸着速度が安定したら、シャッター１１４を開き、蒸着源ホルダ１０４を成膜室１０１内部に移動させて基板１００に蒸着を行ってもよい。設置室１０３ｂで予め加熱させることで成膜に要するトータル時間の短縮を図ることができる。
【００５７】
また、図２では複数の蒸着ホルダ１０４が設置室１０３ｂに待機できるようになっており、順次移動させて、複数種類の膜を積層することができる。複数の蒸着ホルダ１０４を用いることによって連続的に積層成膜を行うことができる。
【００５８】
また、蒸着ホルダ１０４にルツボ１０６を設置するのも設置室１０３ｂで行う。図５（Ａ）および図５（Ｂ）に搬送の様子を示す。なお、図２に対応する部分には同一の符号を用いる。ルツボ１０６は、上部パーツ７２１ａと下部パーツ７２１ｂからなる容器に真空で密封された状態で設置室１０３ａの扉１１１から搬入する。まず、搬入した容器を容器設置用回転台１０９に載せ、留め具７０２を外す。（図５（Ａ））内部は真空状態であるので大気圧下では留め具７０２を外しても取れない。次いで、設置室１０３ａ内を真空排気して、容器の蓋（上部パーツ７２１ａ）が取れる状態とする。
【００５９】
搬送する容器の形態について図５（Ａ）を用いて具体的に説明する。搬送に用いる上部（７２１ａ）と下部（７２１ｂ）に分かれる第２の容器は、第２の容器の上部に設けられた第１の容器（ルツボ）を固定するための固定手段７０６と、固定手段に加圧するためのバネ７０５と、第２の容器の下部に設けられた第２の容器を減圧保持するためガス経路となるガス導入口７０８と、上部容器７２１ａと下部容器７２１ｂとを固定するＯリングと、留め具７０２と有している。この第２の容器内には、精製された蒸着材料が封入された第１の容器１０６が設置されている。なお、第２の容器はステンレスを含む材料で形成され、第１の容器１０６はチタンを有する材料で形成するとよい。
【００６０】
材料メーカーにおいて、第１の容器１０６に精製した蒸着材料を封入する。そして、Ｏリング７０７を介して第２の上部７２１ａと下部７２１ｂとを合わせ、留め具７０２で上部容器７２１ａと下部容器７２１ｂとを固定し、第２の容器内に第１の容器１０６を密閉する。その後、ガス導入口７０８を介して第２の容器内を減圧し、更に窒素雰囲気に置換し、バネ７０５を調節して固定手段７０６により第１の容器１０６を固定する。なお、第２の容器内に乾燥剤を設置してもよい。このように第２の容器内を真空や減圧、窒素雰囲気に保持すると、蒸着材料へのわずかな酸素や水の付着でさえも防止することができる。
【００６１】
次いで、蓋搬送用ロボット１０８によって容器の蓋を持ち上げ、蓋設置用台１０７に移動させる。なお、本発明の搬送機構は、図５（Ｂ）に記載されるように第１の容器１０６の上方から、該第１の容器を挟んで（つまんで）搬送する構成に限定されるものではなく、第１の容器の側面を挟んで搬送する構成でも構わない。
【００６２】
次いで、容器設置用回転台１０９を回転させた後、台に容器の下部パーツを残したまま、ルツボのみをルツボ搬送用ロボット１１０で持ち上げる。（図５（Ｂ））最後に、設置室１０３ｂに待機している蒸着ホルダにルツボをセットする。
【００６３】
なお、ここでは設置室１０３ａ、１０３ｂをシャッター１１３で仕切っているが、特になくともよい。なお、設置室１０３ａ、１０３ｂはそれぞれ独立して真空排気することが可能である。
【００６４】
また、図２に示す蒸着装置においては、蒸着の際、基板１００と蒸着源ホルダ１０４との間隔距離を代表的には３０ｃｍ以下、好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させている。
【００６５】
また、成膜室１０１には、搬送室１０２からシャッター１１５を通過して搬入された基板１００と、蒸着マスク（図示しない）とが設置される。なお、ＣＣＤカメラ（図示しない）を用いて蒸着マスクや基板のアライメントを確認するとよい。基板と蒸着マスクにそれぞれアライメントマーカーを設けておき、位置制御を行えばよい。
【００６６】
また、蒸着の際、基板付近を拡大した断面模式図を図３（Ａ）に示す。なお、図３において図２と同一の箇所には同じ符号を用いる。図３（Ａ）では２個の容器（ルツボ）１０６を備えた蒸着ホルダ１０４を示している。容器１０６には適宜、膜厚モニタ１０５を設ける。傾き調節ネジは、膜厚モニタと同様に適宜設けられ、ヒーター２０３ごと基板１００に対して傾けることができる。なお、図３（Ａ）中の鎖線は蒸着中心を示している。ここでは加熱手段としてヒーター２０３を用いており、抵抗加熱法で蒸着を行う。２個の容器（ルツボ）１０６を同時に加熱して２個の容器口から基板の一点に向けて蒸発させている。さらに３個以上の容器を用いて蒸着を行えば、さらに短時間で所望の膜厚を得ることができる。また、異なる蒸着材料が収納された２個の容器（ルツボ）を用いて共蒸着を行うことができ、さらに３個以上の容器を用いて蒸着を行えば、蒸着源に設置する容器の数と同数種類を含む膜を得ることができる。
【００６７】
また、蒸着を行う前、基板付近を拡大した断面模式図を図３（Ｂ）に示す。図３（Ｂ）で示すように基板はシャッター２０１で遮蔽し、ルツボはシャッター２０４で遮蔽している。シャッター２０４には穴が設けてあり、シャッターを閉めた状態であっても膜厚モニタに蒸着が行われ、蒸着速度を測定、および制御しつづけることができるようになっている。
【００６８】
また、蒸着後の蒸着ホルダの断面図を図４（Ａ）に示す。なお、図４において図２と同一の箇所には同じ符号を用いる。蒸着後には、シャッター２０４に付着物２０５が固着する。図４（Ｂ）にはシャッター２０４に蒸着された付着物２０５を回収する様子を示している。回収するために加熱ランプ２０６からの光の照射によってシャッター２０４を加熱させている。付着物２０５は、ある温度以上に加熱されると溶融、または蒸発する。回収された材料は再度、蒸着に利用（再利用）することができる。この回収作業は、成膜室以外、例えば設置室で行うことが好ましく、シャッター２０４のクリーニング、およびランプで照射される蒸着ホルダ部品のクリーニングを兼ねている。
【００６９】
また、設置室にクリーニングガス（Ｈ_２、Ｆ_２、ＮＦ_３、またはＯ_２から選ばれた一種または複数種のガス）導入系を設け、クリーニングガスを用いて蒸着ホルダおよびシャッター２０４などの部品をクリーニングしてもよい。また、設置室にプラズマ発生手段を設け、プラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入して設置室内壁、蒸着ホルダ、およびシャッター２０４などの部品をクリーニングし、真空排気手段により排気してもよい。クリーニングするためのプラズマは、Ａｒ、Ｎ_２、Ｈ_２、Ｆ_２、ＮＦ_３、またはＯ_２から選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させればよい。
【００７０】
このように、蒸着ホルダを設置室まで移動させ、設置室でクリーニングをすることによって、成膜室の清浄度を保つことができる。
【００７１】
（実施の形態２）
図１にマルチチャンバー型の製造装置の上面図を示す。図１に示す製造装置は、タスク向上を図ったチャンバー配置としている。
【００７２】
上記実施の形態１で示した蒸着装置によって、成膜時間を短縮できるものの、他の装置、例えば数分で成膜処理が終わるスパッタ装置と比べて蒸着に時間を要してしまう。
【００７３】
蒸着装置で、有機化合物を含む層を積層形成する場合に他の装置に比べ時間がかかるため、図１では蒸着装置を複数配置する構成としている。加えて、加熱処理（真空加熱も含む）にも時間がかかるため、加熱室も複数配置している。図１に示すチャンバー配置とすることでタスクを合わせ、効率よくパネルを作製することができる。
【００７４】
抵抗加熱法を用いた蒸着装置において、１回の成膜毎に必要とされる作業は、蒸着ホルダにセットする容器（ルツボ、蒸着ボートなど）への蒸着材料収納作業、成膜室への基板搬入作業、成膜室内の真空排気作業、蒸着速度が安定するまで行われる容器（ルツボ）の予備加熱作業、成膜作業、成膜後の容器（ルツボ）の冷却作業、成膜室内の窒素充填作業、成膜室から基板搬出作業などがある。
【００７５】
図１に示す製造装置においては、少なくとも搬送室５０４ａ、５０４ｂを常に真空に保ち、且つ、成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂ、５０６Ｒ’、５０６Ｇ’、５０６Ｂ’を常に真空に保つ。従って、成膜室内の真空排気作業、および成膜室内の窒素充填作業が省略でき、連続的に成膜処理を行うことができる。なお、成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂ、５０６Ｒ’、５０６Ｇ’、５０６Ｂ’は上記実施の形態１で示した蒸着装置を用い、蒸着材料収納作業や蒸着ホルダの部品交換などは設置室５２６Ｒ、５２６Ｇ、５２６Ｂ、５２６Ｒ’、５２６Ｇ’、５２６Ｂ’で行われる。
【００７６】
１つの成膜室では、異なる材料層の積層からなる発光層（正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層などを含む）の成膜が行われる。例えば、フルカラーの発光素子を形成する場合、成膜室５０６ＲでＲ用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層（Ｒ）、電子輸送層または電子注入層を順次積層し、成膜室５０６ＧでＧ用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層（Ｇ）、電子輸送層または電子注入層を順次積層し、成膜室５０６ＢでＢ用の蒸着マスクを用い、正孔輸送層または正孔注入層、発光層（Ｂ）、電子輸送層または電子注入層を順次積層した後、成膜室５１０ａまたは成膜室５１０ｂで陰極を形成すればフルカラーの発光素子を得ることができる。フルカラーの発光素子を形成する場合、発光色毎に蒸着マスクの開口位置は異なるが基本的な開口パターンは同一である。
【００７７】
また、成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂとで積層する製造ラインと、成膜室５０６Ｒ’、５０６Ｇ’、５０６Ｂ’ とで積層する製造ラインで全く異なるマスクを用い、発光領域のパターンが異なるパネルを同時に作製することもできる。
【００７８】
また、成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂとで積層する製造ラインを稼動させたまま、成膜室５０６Ｒ’、５０６Ｇ’、５０６Ｂ’ とで積層する製造ラインのメンテナンスを行うことも可能である。
【００７９】
また、ここではＲ用の成膜室５０６Ｒ、Ｇ用の成膜室５０６Ｇ、Ｂ用の成膜室５０６Ｂとそれぞれ設け、フルカラーのパネルを作製する例を示したが、単色発光（白色）のパネルを作製することも可能である。図１に示す製造装置を白色発光の発光装置作製用とする場合には、同じチャンバーを６個設置することができ、より多くの基板を処理することができる。
【００８０】
以下、予め陽極（第１の電極）と、該陽極の端部を覆う絶縁物（隔壁）とが設けられた基板を図１に示す製造装置に搬入し、発光装置を作製する手順を示す。なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合、予め基板上には、陽極に接続している薄膜トランジスタ（電流制御用ＴＦＴ）およびその他の薄膜トランジスタ（スイッチング用ＴＦＴなど）が複数設けられ、薄膜トランジスタからなる駆動回路も設けられている。また、単純マトリクス型の発光装置を作製する場合にも図１に示す製造装置で作製することが可能である。
【００８１】
まず、基板投入室５２０に上記基板をセットする。基板サイズは、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、さらには１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板でも対応可能である。
【００８２】
基板投入室５２０にセットした基板（陽極と、該陽極の端部を覆う絶縁物とが設けられた基板）は搬送室５１８に搬送する。なお、搬送室５１８には基板を搬送または反転するための搬送機構（搬送ロボットなど）と真空排気手段とが設けており、他の搬送室５０４ａ、５０４ｂ、５０８、５１４、５０２も同様にそれぞれ搬送機構と真空排気手段とが設けてある。搬送室５１８に設けられたロボットは、基板の表裏を反転させることができ、受渡室５０５に反転させて搬入することができる。また、搬送室５１８は大気圧もしくは真空を維持することができる。搬送室５１８や受渡室５０５は、真空排気処理室と連結されており、真空排気して真空にすることも、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にすることもできる。
【００８３】
また、上記の真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプが備えられている。これにより各室と連結された搬送室の到達真空度を１０^−５〜１０^−６Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００８４】
また、基板投入室５２０にセットする前には、点欠陥を低減するために第１の電極（陽極）の表面に対して界面活性剤（弱アルカリ性）を含ませた多孔質なスポンジ（代表的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製、ナイロン製など）で洗浄して表面のゴミを除去することが好ましい。洗浄機構として、基板の面に平行な軸線まわりに回動して基板の面に接触するロールブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよいし、基板の面に垂直な軸線まわりに回動しつつ基板の面に接触するディスクブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよい。
【００８５】
次いで、搬送室５１８から受渡室５０５に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５０５から搬送室５０２に基板を搬送する。
【００８６】
また、シュリンクをなくすために、有機化合物を含む膜の蒸着直前に真空加熱を行うことが好ましく、基板を搬送室５０２から多段真空加熱室５２１ａ、５２１ｂに搬送し、上記基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空（５×１０^−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^−４〜１０^−６Ｐａ）で行う。ここでは、効率よく真空加熱を行うために、２つの多段真空加熱室５２１ａ、５２１ｂを設けている。多段真空加熱室５２１ａ、５２１ｂでは平板ヒータ（代表的にはシースヒータ）を用いて、複数の基板を均一に加熱する。この平板ヒータは複数設置され、平板ヒータで基板を挟むように両面から加熱することもでき、勿論、片面から加熱することもできる。特に、層間絶縁膜や隔壁の材料として有機樹脂膜を用いた場合、有機樹脂材料によっては水分を吸着しやすく、さらに脱ガスが発生する恐れがあるため、有機化合物を含む層を形成する前に１００℃〜２５０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃、例えば３０分以上の加熱を行った後、３０分の自然冷却を行って吸着水分を除去する真空加熱を行うことは有効である。
【００８７】
また、必要であれば、成膜室５１２ａ、５１２ｂで大気圧下、または減圧下でインクジェット法やスピンコート法やスプレー法などで高分子材料からなる正孔注入層を形成してもよい。また、インクジェット法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。同様に、スプレー法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。また、基板を縦置きとして真空中でインクジェット法により成膜してもよい。
【００８８】
例えば、成膜室５１２ａ、５１２ｂで第１の電極（陽極）上に、正孔注入層（陽極バッファー層）として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、またはＰＰＢＡなどを全面に塗布、焼成してもよい。焼成する際にはベーク室５２３ａ、５２３ｂで行うことが好ましい。ここでは、効率よく成膜を行うために、２つの成膜室５１２ａ、５１２ｂと、２つのベーク室５２３ａ、５２３ｂとを設けている。
【００８９】
スピンコートなどを用いた塗布法で高分子材料からなる正孔注入層を形成した場合、平坦性が向上し、その上に成膜される膜のカバレッジおよび膜厚均一性を良好なものとすることができる。特に発光層の膜厚が均一となるため均一な発光を得ることができる。この場合、正孔注入層を塗布法で形成した後、蒸着法による成膜直前に真空加熱（１００〜２００℃）を行うことが好ましい。真空加熱する際には多段真空加熱室５２１ａ、５２１ｂに搬送して行えばよい。
【００９０】
例えば、第１の電極（陽極）の表面をスポンジで洗浄した後、基板投入室５２０に搬入し、成膜室５１２ａに搬送してスピンコート法でポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に膜厚６０ｎｍで塗布した後、ベーク室５２３ａに搬送して８０℃、１０分間で仮焼成、２００℃、１時間で本焼成し、さらに多段真空加熱室５２１ａに搬送して蒸着直前に真空加熱（１７０℃、加熱３０分、冷却３０分）した後、成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂに搬送して大気に触れることなく蒸着法で発光層の形成を行えばよい。特に、ＩＴＯ膜を陽極材料として用い、表面に凹凸や微小な粒子が存在している場合、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの膜厚を３０ｎｍ以上の膜厚とすることでこれらの影響を低減することができる。
【００９１】
また、スピンコート法によりＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを成膜した場合、全面に成膜されるため、基板の端面や周縁部、端子部、陰極と下部配線との接続領域などは選択的に除去することが好ましく、前処理室５０３でマスクを使用してＯ_２アッシングなどにより選択的に除去することが好ましい。前処理室５０３はプラズマ発生手段を有しており、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、およびＯから選ばれた一種または複数種のガスを励起してプラズマを発生させることによって、ドライエッチングを行う。マスクを使用することによって不要な部分だけ選択的に除去することができる。また、陽極表面処理として紫外線照射が行えるように前処理室５０３にＵＶ照射機構を備えてもよい。
【００９２】
なお、蒸着マスクはマスクストック室５２４にストックして、適宜、蒸着を行う際に成膜室に搬送する。マスクストック室５２４で蒸着マスクのクリーニングを行ってもよい。また、蒸着の際にはマスクストック室が空くため、成膜後または処理後の基板をストックすることも可能である。
【００９３】
次いで、搬送室５０２から受渡室５０７に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５０７から搬送室５０４ａに基板を搬送する。
【００９４】
次いで、搬送室５０４ａまたは搬送室５０４ｂに連結された成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂ、５０６Ｒ’、５０６Ｇ’、５０６Ｂ’へ基板を適宜、搬送して、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、または電子注入層となる低分子からなる有機化合物層を適宜形成する。ＥＬ材料を適宜選択することにより、発光素子全体として、単色（具体的には白色）、或いはフルカラー（具体的には赤色、緑色、青色）の発光を示す発光素子を形成することができる。なお、搬送室５０４ａから搬送室５０４ｂへの基板搬送は、大気にふれさせることなく、受渡室５４０を経由して搬送する。
【００９５】
また、各成膜室５０６Ｒ、５０６Ｇ、５０６Ｂ、５０６Ｒ’、５０６Ｇ’、５０６Ｂ’には、実施の形態１に示したように移動可能な蒸着源ホルダが設置されている。この蒸着源ホルダは複数用意されており、適宜、ＥＬ材料が封入された容器（ルツボ）を複数備え、この状態で成膜室に設置されている。フェイスダウン方式で基板をセットし、ＣＣＤなどで蒸着マスクの位置アライメントを行い、抵抗加熱法で蒸着を行うことで選択的に成膜を行うことができる。
【００９６】
ＥＬ材料が封入された容器（ルツボ）の設置は、設置室５２６Ｒ、５２６Ｇ、５２６Ｂ、５２６Ｒ’、５２６Ｇ’、５２６Ｂ’で行う。予め材料メーカーでＥＬ材料を容器（代表的にはルツボ）に収納してもらう。なお、設置する際には大気に触れることなく行うことが好ましく、材料メーカーから搬送する際、ルツボは第２の容器に密閉した状態のまま設置室に導入される。設置室を真空とし、設置室の中で第２の容器からルツボを取り出して、蒸着ホルダにルツボを設置する。こうすることにより、ルツボおよび該ルツボに収納されたＥＬ材料を汚染から防ぐことができる。
【００９７】
次いで、搬送室５０４ｂ内に設置されている搬送機構により、基板を成膜室５１０ａ、５１０ｂに搬送し、陰極を形成する。この陰極は、抵抗加熱を用いた蒸着法により形成される無機膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＣａＦ_２、ＬｉＦ、ＣａＮなどの合金、または周期表の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法により形成した膜、またはこれらの積層膜）である。また、成膜室５０９ｂに搬送し、スパッタ法を用いて陰極を形成してもよい。なお、搬送室５０４ａから受渡室５４１に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５４１から搬送室５０８に基板を搬送した後、成膜室５０９ｂに搬送すればよい。
【００９８】
また、上面出射型または両面出射型の発光装置を作製する場合には、陰極は透明または半透明であることが好ましく、上記金属膜の薄膜（１ｎｍ〜１０ｎｍ）、或いは上記金属膜の薄膜（１ｎｍ〜１０ｎｍ）と透明導電膜との積層を陰極とすることが好ましい。この場合、スパッタ法を用いて成膜室５０９ａで透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）からなる膜を形成すればよい。
【００９９】
以上の工程で積層構造の発光素子が形成される。
【０１００】
また、搬送室５０８に連結した成膜室５１３ａ、５１３ｂに搬送して窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜からなる保護膜を形成して封止してもよい。ここでは、成膜室５１３ａ、５１３ｂ内には、珪素からなるターゲット、または酸化珪素からなるターゲット、または窒化珪素からなるターゲットが備えられている。
【０１０１】
また、固定している基板に対して棒状のターゲットを移動させて保護膜を形成してもよい。また、固定している棒状のターゲットに対して、基板を移動させることによって保護膜を形成してもよい。
【０１０２】
例えば、珪素からなる円盤状のターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって陰極上に窒化珪素膜を形成することができる。また、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜、アモルファスカーボン膜）を保護膜として形成してもよく、別途、ＣＶＤ法を用いた成膜室を設けてもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜とも呼ばれる）は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_６Ｈ_６など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、ＣＮ膜は反応ガスとしてＣ_２Ｈ_４ガスとＮ_２ガスとを用いて形成すればよい。なお、ＤＬＣ膜やＣＮ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【０１０３】
例えば、陰極上に第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなる保護層を形成する。例えば、陰極を形成した後、成膜室５１３ａ、５１３ｂに搬送して第１の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成し、成膜室５０６Ｂに搬送して蒸着法で吸湿性および透明性を有する応力緩和膜（有機化合物を含む層など）を１０ｎｍ〜１００ｎｍ形成し、さらに再度、成膜室５１３ａ、５１３ｂに搬送して第２の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成すればよい。
【０１０４】
次いで、発光素子が形成された基板を大気に触れることなく、搬送室５０８から受渡室５１１に搬送し、さらに受渡室５１１から搬送室５１４に搬送する。なお、搬送室５１４においては、大気圧で基板搬送を行うが、水分を除去するため、真空と、大気圧での窒素雰囲気とを繰り返すことができるようになっている。次いで、発光素子が形成された基板を搬送室５１４から封止室５１６に搬送する。
【０１０５】
封止基板は、ロード室５１７に外部からセットし、用意される。なお、水分などの不純物を除去するために予め多段加熱室５１６で真空アニールを行うことが好ましい。そして、封止基板に発光素子が設けられた基板と貼り合わせるためのシール材を形成する場合には、シーリング室でシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を封止基板ストック室５３０に搬送する。なお、シーリング室において、封止基板に乾燥剤を設けてもよい。なお、ここでは、封止基板にシール材を形成した例を示したが、特に限定されず、発光素子が形成された基板にシール材を形成してもよい。
【０１０６】
次いで、封止、取出室５１９で基板と封止基板と貼り合わせ、貼り合わせた一対の基板を封止、取出室５１９に設けられた紫外線照射機構によってＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。なお、ここではシール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されない。
【０１０７】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止、取出室５１９から取り出す。
【０１０８】
以上のように、図１に示した製造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大気に曝さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。なお、搬送室５０２、５０４ａ、５０４ｂ、５０８は常時、真空が保たれることが望ましい。
【０１０９】
なお、ここでは図示しないが、各処理室での作業をコントロールするための制御装置や、各処理室間を搬送するための制御装置や、基板を個々の処理室に移動させる経路を制御して自動化を実現するコントロール制御装置などを設けている。
【０１１０】
また、図１に示す製造装置では、陽極として透明導電膜（または金属膜（ＴｉＮ）が設けられた基板を搬入し、有機化合物を含む層を形成した後、透明または半透明な陰極（例えば、薄い金属膜（Ａｌ、Ａｇ）と透明導電膜の積層）を形成することによって、上面出射型（或いは両面出射）の発光素子を形成することも可能である。なお、上面出射型の発光素子とは、陰極を透過させて有機化合物層において生じた発光を取り出す素子を指している。
【０１１１】
また、図１に示す製造装置では、陽極として透明導電膜が設けられた基板を搬入し、有機化合物を含む層を形成した後、金属膜（Ａｌ、Ａｇ）からなる陰極を形成することによって、下面出射型の発光素子を形成することも可能である。なお、下面出射型の発光素子とは、有機化合物層において生じた発光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出し、さらに基板を通過させる素子を指している。
【０１１２】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１１３】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【０１１４】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、大気開放することなく成膜室内のクリーニングおよび蒸着マスクのクリーニングを行うことが可能な成膜室の例を示す。図６は、本発明の成膜装置における断面図の一例である。
【０１１５】
図６に示すように、高周波電源１３００ａとコンデンサ１３００ｂを介して接続された蒸着マスク１３０２ａと、電極１３０２ｂとの間でプラズマ１３０１を発生させる例を示す。
【０１１６】
図６中、基板が設けられる箇所（図中において点線でしめした箇所）に接して、ホルダに固定された蒸着マスク１３０２ａが備えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる温度に加熱することも可能な蒸着源ホルダ１３２２が設けられている。なお、蒸着源ホルダ１３２２は移動機構１３２８によりＸ方向、Ｙ方向、またはＺ方向に移動可能である。
【０１１７】
蒸着ホルダに設けられた加熱手段（代表的には抵抗加熱法）により内部の有機化合物が昇華温度まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着される。なお、蒸着する際には、蒸着を妨げないような位置に基板シャッター１３２０は移動させる。また、蒸着ホルダには一緒に移動するシャッター１３２１も設けられており、蒸着したい時に蒸着を妨げないような位置に移動させる。
【０１１８】
また、蒸着の際に、有機化合物材料の粒子よりも小さい粒子、即ち原子半径の小さい材料からなるガスを微量に流し、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料を含ませることを可能とするガス導入系が設けられている。上記原子半径の小さい材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス（モノシラン、ジシラン、トリシラン等）、ＳｉＦ_４、ＧｅＨ_４、ＧｅＦ_４、ＳｎＨ_４、または炭化水素系ガス（ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_２Ｈ_４、Ｃ_６Ｈ_６等）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体（酸素や水分、その他の不純物など）を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１１９】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にＳｉを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってＳｉが反応してＳｉＯｘ、ＳｉＣｘなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠（ダークスポットなど）が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【０１２０】
また、基板を加熱することによって導入した材料ガスの成分が基板上に効率よく堆積するようにしてもよい。
【０１２１】
また、プラズマ発生手段によりラジカル化させてもよい。例えば、モノシランの場合、プラズマ発生手段により、ＳｉＨｘ、ＳｉＨｘＯｙ、ＳｉＯｙなどの酸化シリコン前駆体が生成され、これらが蒸発源からの有機化合物材料とともに基板上に堆積される。モノシランは酸素や水分と反応しやすく、成膜室内の酸素濃度や水分量を低減することもできる。
【０１２２】
また、様々なガスを導入することが可能なように、真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ１３２６とクライオポンプ１３２７とが備えられている。これにより成膜室の到達真空度を１０^−５〜１０^−６Ｐａにすることが可能である。なお、クライオポンプ１７で真空排気を行った後、クライオポンプ１７を停止し、ターボ分子ポンプ１６で真空排気を行いつつ、材料ガスを数ｓｃｃｍ流しながら蒸着を行うこととする。また、イオンプレーティング法を用い、成膜室内で材料ガスをイオン化させ、蒸発させた有機材料に付着させながら蒸着を行ってもよい。
【０１２３】
蒸着が終了した後、基板を取出し、成膜装置の内部に設けられる治具、及び成膜装置の内壁に付着した蒸着材料を大気解放しないで除去するクリーニングを行う。
【０１２４】
また、クリーニングの際には、蒸着ホルダ１３２２を設置室（ここでは図示しない）に移動させて行うことが好ましい。
【０１２５】
このクリーニングの際には、蒸着マスク１３０２ａと対向する位置にワイヤ電極１３０２ｂを移動させる。さらに、成膜室１３０３にガスを導入する。成膜室１３０３に導入するガスとしては、Ａｒ、Ｈ_２、Ｆ_２、ＮＦ_３、またはＯ_２から選ばれた一種または複数種のガスを用いればよい。次いで、高周波電源１３００ａから蒸着マスク１３０２ａに高周波電界を印加してガス（Ａｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ_３、またはＯ）を励起してプラズマ１３０１を発生させる。こうして、成膜室１３０３内にプラズマ１３０１を発生させ、成膜室内壁、防着シールド１３０５、または蒸着マスク１３０２ａに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する。図６に示す成膜装置によって、メンテナンス時に成膜室内または蒸着マスクを大気にふれることなくクリーニングすることが可能となる。
【０１２６】
なお、ここでは、蒸着マスク１３０２ａと、該マスクと前記蒸着源ホルダ１３０６との間に配置された電極１３０２ｂとの間に発生させた例を示したが、特に限定されず、プラズマ発生手段を有していればよい。また、電極１３０２ｂに高周波電源を接続してもよいし、ワイヤ電極１３０２ｂを板状やメッシュ状の電極としてもよいし、シャワーヘッドのようにガスを導入できる電極としてもよい。なお、プラズマ発生方法としては、ＥＣＲ、ＩＣＰ、ヘリコン、マグネトロン、２周波、トライオードまたはＬＥＰ等を適宜用いることができる。
【０１２７】
また、上記プラズマによるクリーニングは、１回の成膜プロセス毎に行ってもよいし、複数回の成膜プロセスを行った後に行うことも可能である。
【０１２８】
また、本実施例は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることが可能である。
【０１２９】
［実施例２］
本実施例では、蒸着時に材料ガスを数ｓｃｃｍ導入する成膜装置の例を図７に示す。
【０１３０】
図７中、２０は基板、２１はチャンバー壁、２２は基板ホルダ、２３はセル、２５ａは蒸発させた第１の材料、２５ｂは蒸発させた第２の材料、２６はターボ分子ポンプ、２７はクライオポンプ、２８はセルを移動させる移動機構である。基板を回転させる必要がないため、大面積基板に対応可能な蒸着装置を提供することができる。また、蒸着セル２３が基板に対してＸ軸方向またはＹ軸方向またＺ軸方向に移動することにより、蒸着膜を均一に成膜することが可能となる。
【０１３１】
本発明の蒸着装置においては、蒸着の際、基板２０と蒸着セル２３との間隔距離ｄを代表的には３０ｃｍ以下、好ましくは２０ｃｍ以下、さらに好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍに狭め、蒸着材料の利用効率及びスループットを格段に向上させている。
【０１３２】
また、蒸着セル２３に備えられる有機化合物は必ずしも一つまたは一種である必要はなく、複数であってもよい。例えば、蒸着源ホルダ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（ドーパント材料）を一緒に備えておいても良い。蒸着させる有機化合物層として、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（ドーパント材料）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が好ましい。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。また、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混合領域に添加した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。
【０１３３】
さらに、一つの蒸着源ホルダに備えられる有機化合物を複数とする場合、互いの有機化合物が混ざりあうように蒸発する方向を被蒸着物の位置で交差するように斜めにすることが望ましい。また、共蒸着を行うため、蒸着セルに、４種の蒸着材料（例えば、蒸着材料ａとしてホスト材料２種類、蒸着材料ｂとしてドーパント材料２種類）を備えてもよい。
【０１３４】
また、蒸着させるＥＬ材料や金属材料に対して、酸素や水等の不純物が混入する恐れのある主な過程を挙げた場合、蒸着前にＥＬ材料を成膜室にセットする過程、蒸着過程などが考えられる。
【０１３５】
そこで、成膜室に連結した前処理室にグローブを備え、蒸着源ごと成膜室から前処理室に移動させ、前処理室で蒸着源に蒸着材料をセットすることが好ましい。即ち、蒸着源が前処理室まで移動する製造装置とする。こうすることによって、成膜室の洗浄度を保ったまま、蒸着源をセットすることができる。
【０１３６】
図７に示す成膜装置においても、実施例１と同様にして、成膜時に意図的に材料ガスを導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって高密度な膜とすることができる。材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって劣化を引き起こす酸素や水分などの不純物が膜中に侵入、拡散することをブロッキングし、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【０１３７】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、または実施例１と自由に組み合わせることが可能である。
【０１３８】
［実施例３］
実施の形態１では、加熱ランプを用いてシャッターを加熱して付着物を回収する例を示したが、本実施例では空の容器の一部をシャッターとして用いる例を図８に示す。
【０１３９】
図８（Ａ）は、蒸着ホルダ６００の移動を停止して成膜を停止している状態を示している。ヒーター６０３により加熱され容器６０２ａから昇華した材料は、シャッター兼用容器６０２ｂの内壁に付着する。このシャッター６０２ｂの開閉によって蒸着を行う。本実施例の場合、実施の形態１のようにシャッターに穴が開いておらず、停止している間は、膜厚モニタ（図示しない）で蒸着速度を測定できないため、ヒーター温度で制御する。
【０１４０】
そして、設置室（図示しない）でシャッター６０２ｂを取り外し、蓋となる上部パーツ６０１を取り付けることによって６０２ａおよび６０１からなる容器を完成させ、回収できた付着物を収納する。（図８（Ｂ））なお、シャッター６０２ｂ内壁に枝部や突起部を設け、効率よく付着させ、付着物が落下しないようにしてもよい。
【０１４１】
次いで、蒸着ホルダ６００に６０２ａおよび６０１からなる容器を設置室でセットし、容器を加熱することによって回収した付着物を再度昇華させる。（図８（Ｃ））
【０１４２】
以上の手順によって蒸着材料を再利用することができる。
【０１４３】
また、シャッター６０２ｂを取り外す作業、蓋となる上部パーツ６０１を取り付ける作業、６０２ａおよび６０１からなる容器を蒸着ホルダ６００にセットする作業を全てまたは一部を自動で行う機構を設置室に設けてもよい。
【０１４４】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１、または実施例２と自由に組み合わせることが可能である。
【０１４５】
［実施例４］
本実施例では、基板保持手段の構成について図９を用いて詳述する。大面積基板を用い、多面取り（１枚の基板から複数のパネルを形成する）を行う際、スクライブラインとなる部分が接するように基板を支える基板保持手段を設ける。即ち、基板保持手段の上に基板を載せ、基板保持手段の下方に設けられた蒸着源ホルダから蒸着材料を昇華させて基板保持手段で接していない領域に蒸着を行う。こうすることによって、大面積基板のたわみを１ｍｍ以下に抑えることができる。
【０１４６】
また、マスク（代表的にはメタルマスク）を用いる場合、基板保持手段の上にマスクを載せ、さらにマスクの上に基板を載せればよい。こうすることによって、マスクのたわみを１ｍｍ以下に抑えることができる。また、蒸着マスクが基板と密接するようにしてもよいし、ある程度の間隔を有して固定する基板ホルダや蒸着マスクホルダを適宜設けてもよい。
【０１４７】
また、マスクやチャンバー内壁をクリーニングする場合には、上記基板保持手段を導電材料で形成し、基板保持手段に接続された高周波電源によってプラズマを発生させてマスクやチャンバー内壁に付着した蒸着材料を除去すればよい。
【０１４８】
図９（Ａ）には、基板１４０３とマスク１４０２が載せられた基板保持手段３０１の斜視図を示しており、図９（Ｂ）は基板保持手段１４０１のみを示している。
【０１４９】
また、図９（Ｃ）は基板１４０３とマスク１４０２が載せられた基板保持手段の断面図を示しており、基板の重さに耐えられるよう基板保持手段の断面形状はＨ型としている。なお、基板保持手段の高さｈは１０ｍｍ〜５０ｍｍ、幅ｗは１ｍｍ〜５ｍｍの金属板（代表的にはＴｉ）で構成する。
【０１５０】
この基板保持手段１４０１によって、基板のたわみ、またはマスクのたわみを抑えることができる。
【０１５１】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１、実施例２、または実施例３と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５２】
［実施例５］
本実施例では、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する素子を作製する例を示す。
【０１５３】
積層構造におけるエネルギー障壁の緩和に関しては、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。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、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。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。
【０１５４】
そこで本実施例において、発光素子の陽極と陰極の間に複数の機能領域からなる有機化合物膜が形成される場合、従来の明確な界面が存在する積層構造ではなく、第一の機能領域と第二の機能領域との間に、第一の機能領域を構成する材料および第二の機能領域を構成する材料の両方からなる混合領域を有する構造を形成する。
【０１５５】
この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従来の構造に比較して低減され、キャリアの注入性が向上すると考えられる。すなわち機能領域間におけるエネルギー障壁は、混合領域を形成することにより緩和される。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。
【０１５６】
以上のことから、本実施例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、図６または図７に示す成膜装置を用い、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。
【０１５７】
図６または図７に示す成膜装置において、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、蒸着源に設置されるルツボもそれに応じて複数設けられている。なお、陽極が形成されている基板を搬入しセットする。
【０１５８】
はじめに、第一のルツボに備えられている、第一の有機化合物が蒸着される。なお、第一の有機化合物は予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時に第１のシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。これにより、図１０（Ａ）に示す第一の機能領域４１０を形成することができる。
【０１５９】
そして、第一の有機化合物を蒸着したまま、第２のシャッターを開け、第二の材料室に備えられている、第二の有機化合物を蒸着する。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、蒸着時に第２のシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。ここで、第一の有機化合物と第二の有機化合物とからなる第一の混合領域４１１を形成することができる。
【０１６０】
そして、しばらくしてから第１のシャッターのみを閉じ、第二の有機化合物を蒸着する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。これにより、第二の機能領域４１２を形成することができる。
【０１６１】
なお、本実施例では、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。
【０１６２】
次に、第二の有機化合物を蒸着したまま、第３のシャッターを開け、第三の材料室に備えられている、第三の有機化合物を蒸着する。なお、第三の有機化合物も予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時に第３のシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。ここで、第二の有機化合物と第三の有機化合物とからなる第二の混合領域４１３を形成することができる。
【０１６３】
そして、しばらくしてから第２のシャッターのみを閉じ、第三の有機化合物を蒸着する。蒸着の際には材料ガス、ここではモノシランガスを導入し、膜中に含有させる。そして第３のシャッターを閉じて第三の有機化合物の蒸着を完了させる。これにより、第三の機能領域４１４を形成することができる。
【０１６４】
最後に、陰極を形成することにより本発明の成膜装置により形成される発光素子が完成する。
【０１６５】
さらに、その他の有機化合物膜としては、図１０（Ｂ）に示すように、第一の有機化合物を用いて第一の機能領域４２０を形成した後、第一の有機化合物と第二の有機化合物とからなる第一の混合領域４２１を形成し、さらに、第二の有機化合物を用いて第二の機能領域４２２を形成する。そして、第二の機能領域４２２を形成する途中で、一時的に第３のシャッターを開いて第三の有機化合物の蒸着を同時に行うことにより、第二の混合領域４２３を形成する。
【０１６６】
しばらくして、第３のシャッターを閉じることにより、再び第二の機能領域４２２を形成する。そして、陰極を形成することにより発光素子が形成される。
【０１６７】
以上のような有機化合物膜を形成することができる図６または図７の成膜装置は、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、機能領域界面に混合領域を形成することができる。以上により、明瞭な積層構造を示すことなく（すなわち、明確な有機界面がなく）、かつ、複数の機能を備えた発光素子を作製することができる。
【０１６８】
また、図６または図７の成膜装置は、成膜時に意図的に材料ガス（モノシランガス）を導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることが可能であり、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料（代表的にはシリコン）を含ませることによって、混合領域における分子間をよりフィットさせることができる。したがって、さらに駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる。また、材料ガスによって成膜室内の酸素や水分などの不純物をさらに除去することもでき、高密度な有機化合物層を形成することができる。
【０１６９】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１、実施例２、実施例３、または実施例４と自由に組み合わせることが可能である。
【０１７０】
［実施例６］
本実施例では、絶縁表面を有する基板上に、有機化合物層を発光層とする発光素子を備えた発光装置（上面出射構造）を作製する例を図１１に示す。
【０１７１】
なお、図１１（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１１０１はソース信号線駆動回路、１１０２は画素部、１１０３はゲート信号線駆動回路である。また、１１０４は透明な封止基板、１１０５は第１のシール材であり、第１のシール材１１０５で囲まれた内側は、透明な第２のシール材１１０７で充填されている。なお、第１のシール材１１０５には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。
【０１７２】
なお、１１０８はソース信号線駆動回路１１０１及びゲート信号線駆動回路１１０３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）１１０９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ＦＰＣ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。
【０１７３】
次に、断面構造について図１１（Ｂ）を用いて説明する。基板１１１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１１０１と画素部１１０２が示されている。
【０１７４】
なお、ソース信号線駆動回路１１０１はｎチャネル型ＴＦＴ１１２３とｐチャネル型ＴＦＴ１１２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、ポリシリコン膜を活性層とするＴＦＴの構造は特に限定されず、トップゲート型ＴＦＴであってもよいし、ボトムゲート型ＴＦＴであってもよい。
【０１７５】
また、画素部１１０２はスイッチング用ＴＦＴ１１１１と、電流制御用ＴＦＴ１１１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）１１１３を含む複数の画素により形成される。電流制御用ＴＦＴ１１１２としてはｎチャネル型ＴＦＴであってもよいし、ｐチャネル型ＴＦＴであってもよいが、陽極と接続させる場合、ｐチャネル型ＴＦＴとすることが好ましい。また、保持容量（図示しない）を適宜設けることが好ましい。なお、ここでは無数に配置された画素のうち、一つの画素の断面構造のみを示し、その一つの画素に２つのＴＦＴを用いた例を示したが、３つ、またはそれ以上のＴＦＴを適宜、用いてもよい。
【０１７６】
ここでは第１の電極１１１３がＴＦＴのドレインと直接接している構成となっているため、第１の電極１１１３の下層はシリコンからなるドレインとオーミックコンタクトのとれる材料層とし、有機化合物を含む層と接する最上層を仕事関数の大きい材料層とすることが望ましい。例えば、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との３層構造とすると、配線としての抵抗も低く、且つ、良好なオーミックコンタクトがとれ、且つ、陽極として機能させることができる。また、第１の電極１１１３は、窒化チタン膜、クロム膜、タングステン膜、Ｚｎ膜、Ｐｔ膜などの単層としてもよいし、３層以上の積層を用いてもよい。
【０１７７】
また、第１の電極（陽極）１１１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１１１４が形成される。絶縁物１１１４は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物１１１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図１１に示す形状の絶縁物を形成する。
【０１７８】
カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１１１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物１１１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物１１１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物１１１４として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１７９】
また、絶縁物１１１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【０１８０】
また、第１の電極（陽極）１１１３上には、モノシランガスを導入しながら蒸着法によって有機化合物を含む層１１１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１１１５上には第２の電極（陰極）１１１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ_２、またはＣａＮ）を用いればよい。ここでは、発光が透過するように、第２の電極（陰極）１１１６として、膜厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いる。こうして、第１の電極（陽極）１１１３、有機化合物を含む層１１１５、及び第２の電極（陰極）１１１６からなる発光素子１１１８が形成される。本実施例では、有機化合物を含む層１１１５として、芳香族ジアミン層（ＴＰＤ）と、ｐ−ＥｔＴＡＺ層と、Ａｌｑ_３層と、ナイルレッドをドープしたＡｌｑ_３層と、Ａｌｑ_３層とを順次積層させて白色発光を得る。本実施例では発光素子１１１８は白色発光とする例であるので着色層１１３１と遮光層（ＢＭ）１１３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）を設けている。
【０１８１】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成すれば、カラーフィルターを用いなくともフルカラーの表示を得ることができる。
【０１８２】
また、発光素子１１１８を封止するために透明保護積層１１１７を形成する。この透明保護積層１１１７は、第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなっている。第１の無機絶縁膜および第２の無機絶縁膜としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、第１の無機絶縁膜と第２の無機絶縁膜との間に応力緩和膜を挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で第１の無機絶縁膜に微小な穴（ピンホールなど）が形成されたとしても、応力緩和膜で埋められ、さらにその上に第２の無機絶縁膜を設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。また、応力緩和膜としては、無機絶縁膜よりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜としては、α―ＮＰＤ（４，４’−ビス−［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル）、ＢＣＰ（バソキュプロイン）、ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、Ａｌｑ_３（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）などの有機化合物を含む材料膜を用いてもよく、これらの材料膜は、吸湿性を有し、膜厚が薄ければ、ほぼ透明である。また、ＭｇＯ、ＳｒＯ_２、ＳｒＯは吸湿性及び透光性を有し、蒸着法で薄膜を得ることができるため、応力緩和膜に用いることができる。本実施例では、シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で成膜した膜、即ち、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜を第１の無機絶縁膜または第２の無機絶縁膜として用い、応力緩和膜として蒸着法によりＡｌｑ_３の薄膜を用いる。また、透明保護積層に発光を通過させるため、透明保護積層のトータル膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【０１８３】
また、発光素子１１１８を封止するために不活性気体雰囲気下で第１シール材１１０５、第２シール材１１０７により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。
【０１８４】
また、本実施例では封止基板１１０４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）、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等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７を用いて封止基板１１０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うように第３のシール材で封止することも可能である。
【０１８５】
以上のようにして発光素子を第１シール材１１０５、第２シール材１１０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１８６】
また、第１の電極１１１３として透明導電膜を用いれば両面発光型の発光装置を作製することができる。
【０１８７】
ここで、両面出射型の発光装置を図１３を用いて説明する。
【０１８８】
図１３（Ａ）は画素部の一部における断面を示す図である。また、図１３（Ｂ）には発光領域における積層構造を簡略化したものを示す。図１３（Ｂ）に示すように上面と下面の両方に発光を放出することができる。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。
【０１８９】
図３（Ａ）において、３００は第１の基板、３０１ａ、３０１ｂは絶縁層、３０２はＴＦＴ、３１８が第１の電極（透明導電層）、３０９は絶縁物、３１０はＥＬ層、３１１は第２の電極、３１２は透明保護層、３１３は第２のシール材、３１４は第２の基板である。
【０１９０】
第１の基板３００上に設けられたＴＦＴ３０２（ｐチャネル型ＴＦＴ）は、発光するＥＬ層３１０に流れる電流を制御する素子であり、３０４はドレイン領域（またはソース領域）である。また、３０６は第１の電極とドレイン領域（またはソース領域）とを接続するドレイン電極（またはソース電極）である。また、ドレイン電極３０６と同じ工程で電源供給線やソース配線などの配線３０７も同時に形成される。ここでは第１電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一としてもよい。第１の基板３００上には下地絶縁膜（ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜）となる絶縁層３０１ａが形成されており、ゲート電極３０５と活性層との間には、ゲート絶縁膜が設けられている。また、３０１ｂは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域３０３を有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。
【０１９１】
また、３１８は、透明導電膜からなる第１の電極、即ち、ＥＬ素子の陽極（或いは陰極）である。透明導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いることができる。
【０１９２】
また、第１の電極３１８の端部（および配線３０７）を覆う絶縁物３０９（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を有している。絶縁物３０９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、ここでは窒化シリコン膜で覆われた感光性の有機樹脂を用いる。例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１９３】
また、有機化合物を含む層３１０は、蒸着法または塗布法を用いて形成する。なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層３１０の形成直前に真空加熱（１００℃〜２５０℃）を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０^−３Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^−４〜１０^−６Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【０１９４】
例えば、Ａｌｑ_３、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ_３、Ａｌｑ_３、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。
【０１９５】
また、３１１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、発光素子の陰極（或いは陽極）である。第２の電極３１１の材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ_２、ＣａＮなどの合金、または周期表の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法により形成した透光性を有する膜を用いればよい。ここでは、第２の電極を通過させて発光させる両面出射型であるので、１ｎｍ〜１０ｎｍのアルミニウム膜、もしくはＬｉを微量に含むアルミニウム膜を用いる。第２の電極３１１としてＡｌ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層３１０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、１ｎｍ〜１０ｎｍのアルミニウム膜を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ_２、ＭｇＦ_２、またはＢａＦ_２からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ〜５ｎｍ）を形成してもよい。
【０１９６】
また、陰極の低抵抗化を図るため、１ｎｍ〜１０ｎｍの金属薄膜上に透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を形成してもよい。或いは、陰極の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第２の電極３１１上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【０１９７】
また、３１２はスパッタ法または蒸着法により形成する透明保護積層であり、金属薄膜からなる第２の電極３１１を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。図１３（Ｂ）に示すように、透明保護積層３１２は、無機絶縁膜３１２ａと、応力緩和膜３１２ｂと、無機絶縁膜３１２ｃとの積層からなっている。無機絶縁膜３１２ａとしては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜３１２ａは水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、無機絶縁膜３１２ａと無機絶縁膜３１２ｃとの間に応力緩和膜３１２ｂを挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で無機絶縁膜３１２ａに微小な穴（ピンホールなど）が形成されたとしても、応力緩和膜３１２ｂで埋められ、さらにその上に無機絶縁膜３１２ｃを設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。
【０１９８】
また、応力緩和膜３１２ｂとしては、無機絶縁膜３１２ａ、３１２ｂよりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜３１２ｂとしては、α―ＮＰＤ（４，４’−ビス−［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル）、ＢＣＰ（バソキュプロイン）、ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）トリフェニルアミン）、Ａｌｑ_３（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）などの有機化合物を含む材料膜を用いてもよく、これらの材料膜は、吸湿性を有し、膜厚が薄ければ、ほぼ透明である。また、ＭｇＯ、ＳｒＯ_２、ＳｒＯは吸湿性及び透光性を有し、蒸着法で薄膜を得ることができるため、応力緩和膜３１２ｂに用いることができる。
【０１９９】
また、応力緩和膜３１２ｂとして、陰極と陽極との間に挟まれている有機化合物を含む層と同じ材料を用いることもできる。
【０２００】
スパッタ法（或いはＣＶＤ法）で無機絶縁膜３１２ａ、３１２ｂを形成し、蒸着法で応力緩和膜３１２ｂを形成することができる場合、基板を搬送して蒸着室とスパッタ成膜室（或いはＣＶＤ成膜室）とを行き来させることになるが、新たに成膜室を増設する必要はないというメリットがある。また、応力緩和膜として有機樹脂膜も考えられるが、有機樹脂膜は溶媒を使用するのでベーク処理などが必要なため、工程数の増加、溶媒成分による汚染、ベークによる熱ダメージ、脱ガスなどの問題がある。
【０２０１】
こうして形成された透明保護積層３１２は有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の封止膜として最適である。また、透明保護積層３１２は吸湿性を有しており、水分を除去する役目も果たす。
【０２０２】
また、第２のシール材３１３は、第２の基板３１４と第１の基板３００とを貼り合せている。第１のシール材（ここでは図示しない）は基板間隔を確保するためのギャップ材を含有しており、第２のシール材３１３を囲むように配置されている。第２のシール材３１３としては、透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。ここでは屈折率１．５０、粘度５００ｃｐｓ、ショアＤ硬度９０、テンシル強度３０００ｐｓｉ、Ｔｇ点１５０℃、体積抵抗１×１０^１５Ω・ｃｍ、耐電圧４５０Ｖ／ｍｉｌである高耐熱のＵＶエポキシ樹脂（エレクトロライト社製：２５００Ｃｌｅａｒ）を用いる。また、第２のシール材３１３を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。
【０２０３】
また、陽極上に有機化合物を含む層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物を含む層において生じた発光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出す（以下、下面出射構造とよぶ）という構造としてもよい。
【０２０４】
ここで、下面出射構造の発光装置の一例を図１２に示す。
【０２０５】
なお、図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１２０１はソース信号線駆動回路、１２０２は画素部、１２０３はゲート信号線駆動回路である。また、１２０４は封止基板、１２０５は密閉空間の間隔を保持するためのギャップ材が含有されているシール材であり、シール材１２０５で囲まれた内側は、不活性気体（代表的には窒素）で充填されている。シール材１２０５で囲まれた内側の空間は乾燥剤１２０７によって微量な水分が除去され、十分乾燥している。
【０２０６】
なお、１２０８はソース信号線駆動回路１２０１及びゲート信号線駆動回路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。
【０２０７】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。基板１２１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１２０１と画素部１２０２が示されている。なお、ソース信号線駆動回路１２０１はｎチャネル型ＴＦＴ１２２３とｐチャネル型ＴＦＴ１２２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。
【０２０８】
また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２とそのドレインに電気的に接続された透明な導電膜からなる第１の電極（陽極）１２１３を含む複数の画素により形成される。
【０２０９】
ここでは第１の電極１２１３が接続電極と一部重なるように形成され、第１の電極１２１３はＴＦＴのドレイン領域と接続電極を介して電気的に接続している構成となっている。第１の電極１２１３は透明性を有し、且つ、仕事関数の大きい導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ_２Ｏ_３―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いることが望ましい。
【０２１０】
また、第１の電極（陽極）１２１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１２１４が形成される。カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１２１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。また、絶縁物１２１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【０２１１】
また、第１の電極（陽極）１２１３上には、モノシランガスを導入しながら有機化合物材料の蒸着を行い、有機化合物を含む層１２１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１２１５上には第２の電極（陰極）１２１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ_２、またはＣａＮ）を用いればよい。こうして、第１の電極（陽極）１２１３、有機化合物を含む層１２１５、及び第２の電極（陰極）１２１６からなる発光素子１２１８が形成される。発光素子１２１８は、図１２中に示した矢印方向に発光する。ここでは発光素子１２１８はＲ、Ｇ、或いはＢの単色発光が得られる発光素子の一つであり、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層をそれぞれ選択的に形成した３つの発光素子でフルカラーとする。
【０２１２】
また、発光素子１２１８を封止するために保護積層１２１７を形成する。保護積層は、第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなっている。
【０２１３】
また、発光素子１２１８を封止するために不活性気体雰囲気下でシール材１２０５により封止基板１２０４を貼り合わせる。封止基板１２０４には予めサンドブラスト法などによって形成した凹部が形成されており、その凹部に乾燥剤１２０７を貼り付けている。なお、シール材１２０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール材１２０５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。
【０２１４】
また、本実施例では凹部を有する封止基板１２０４を構成する材料として金属基板、ガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）、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等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、内側に乾燥剤を貼りつけた金属缶で封止することも可能である。
【０２１５】
また、本実施例は実施の形態１、実施の形態２、実施例１乃至５のいずれか一と自由に組み合わせることができる。
【０２１６】
［実施例７］
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ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ（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１４に示す。
【０２１７】
図１４（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。
【０２１８】
図１４（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。
【０２１９】
図１４（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。
【０２２０】
図１４（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。
【０２２１】
図１４（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。
【０２２２】
図１４（Ｆ）はゲーム機器であり、本体２５０１、表示部２５０５、操作スイッチ２５０４等を含む。
【０２２３】
図１４（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。
【０２２４】
図１４（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。
【０２２５】
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１、実施の形態２、実施例１乃至６のいずれの構成を用いて作製された発光装置を用いても良い。
【０２２６】
【発明の効果】
本発明により、蒸着ホルダの部品、代表的には膜厚モニタやシャッター等をクリーニングすることで交換頻度を下げ、成膜室内の清浄度を保つことができる。
【０２２７】
また、本発明により、基板と蒸着源ホルダとの距離を短くでき、蒸着装置の小型化を達成することができる。そして、蒸着装置が小型となるため、昇華した蒸着材料が成膜室内の内壁、または防着シールドへ付着することが低減され、蒸着材料を有効利用することができる。さらに本発明の蒸着方法において、基板を回転させる必要がないため、大面積基板に対応可能な蒸着装置を提供することができる。
【０２２８】
また、本発明は、蒸着処理を行う複数の成膜室が連続して配置された製造装置を提供できる。このように、複数の成膜室において並列処理を行うため、発光装置のスループットが向上される。並列処理を行うことによって同一種類のパネルを多量に作製することができる。また、異なる蒸着パターンを有する種類の異なるパネルを並列処理で同時に作製することもできる。また、並列処理が可能な製造装置とすることで単位面積あたりの設備コストが削減できる。
【０２２９】
さらに本発明は、蒸着材料が封入された容器や膜厚モニタを、大気に曝すことなく蒸着装置に直接設置することを可能とする製造システムを提供することができる。このような本発明により、蒸着材料の取り扱いが容易になり、蒸着材料への不純物混入を避けることができる。このような製造システムにより、材料メーカーで封入された容器を直接蒸着装置に設置できるため、蒸着材料が酸素や水の付着を防止でき、今後のさらなる発光素子の超高純度化への対応が可能となる。即ち、本発明により全自動化してスループットを向上させる製造システムを実現するとともに、不純物混入を避けることが可能な一貫したクローズドシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態２を示す上面図。
【図２】実施の形態１を示す上面図。
【図３】実施の形態１を示す断面図。
【図４】実施の形態１を示す断面図。
【図５】実施の形態１を示す断面図。
【図６】実施例１を示す装置断面図。
【図７】実施例２を示す装置断面図。
【図８】実施例３を示す図。
【図９】実施例４を示す図。
【図１０】実施例５を示す図。
【図１１】実施例６を示す図。
【図１２】実施例６を示す図。
【図１３】実施例６を示す図。
【図１４】電子機器の一例を示す図。（実施例７）

Claims

ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、
前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、
前記複数の成膜室のうち、少なくとも２つの成膜室では平行してそれぞれの成膜室に搬入された基板面に蒸着が行われ、
異なるパネルを複数作製することを特徴とする製造装置。
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、
前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、
前記複数の成膜室のうち、少なくとも２つの成膜室では平行してそれぞれの成膜室に搬入された基板面に蒸着が行われ、
同一パネルを複数作製することを特徴とする製造装置。
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記成膜室には、基板を固定する手段と、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段とを有し、
前記蒸着源を移動する手段によって前記蒸着源は、成膜室内、または前記成膜室から前記設置室に移動することを特徴とする製造装置。
請求項１乃至３のいずれか一において、前記成膜室および前記設置室は、室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、材料ガスまたはクリーニングガスを導入しうる手段とを有していることを特徴とする製造装置。
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する成膜装置であって、
前記成膜室には、基板を固定する手段と、蒸着源と、該蒸着源を移動する手段と、前記蒸着源に設けられたシャッターと、前記蒸着源に設けられた膜厚計とを有し、
前記成膜室および前記設置室は、室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、材料ガスまたはクリーニングガスを導入しうる手段とを有していることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至５のいずれか一において、前記材料ガスを導入しうる手段は、プラズマ発生手段によりラジカル化された材料ガスを導入する手段であることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至６のいずれか一において、前記材料ガスは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、ＳｉＦ_４、ＧｅＨ_４、ＧｅＦ_４、ＳｎＨ_４、ＣＨ_４、Ｃ_２Ｈ_２、Ｃ_２Ｈ_４、またはＣ_６Ｈ_６から選ばれた一種または複数種であることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至７のいずれか一において、前記蒸着源は、成膜室内をＸ方向、Ｙ方向またはＺ方向に移動可能であることを特徴とする製造装置。
請求項１乃至８のいずれか一において、前記成膜室には、成膜室内を区切り、且つ、前記基板への蒸着を遮蔽するシャッターを有することを特徴とする製造装置。
蒸着源に設けられたシャッター、または膜厚計に付着した有機化合物を除去するクリーニング方法であって、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内にプラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入してクリーニングし、真空排気手段により排気することを特徴とするクリーニング方法。
請求項１０において、前記プラズマは、Ａｒ、Ｎ_２、Ｈ_２、Ｆ_２、ＮＦ_３、またはＯ_２から選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させることを特徴とするクリーニング方法。
蒸着後、蒸着源に設けられたシャッターに付着した有機化合物を回収する再利用方法であって、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内でシャッターを加熱して付着した有機化合物を溶融または昇華させて容器に回収することを特徴とする再利用方法。
蒸着後、蒸着源に設けられたシャッターに付着した有機化合物を回収する再利用方法であって、
前記シャッターは蒸着源に設置する容器と同一のものであり、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内でシャッターを蒸着源に設置する容器としてセットし、再び蒸着させることを特徴とする再利用方法。
蒸着後、蒸着源に設けられた膜厚計に付着した有機化合物を除去して膜厚計を再利用方法であって、
蒸着源を成膜室から設置室に移動させた後、該設置室内で膜厚計に付着した有機化合物を除去してクリーニングを行い、膜厚計を繰り返し使用することを特徴とする再利用方法。