JP2009245644A - 発光装置の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程中の大気曝露の回数を削減することが可能な発光装置の製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】発光装置の製造装置１００は、発光層形成装置１０７と、カソード形成装置１０８と、封止装置１１０と、を備える。発光層形成装置１０７とカソード形成装置１０８と封止装置１１０とはそれぞれ接続されており、各工程間で画素基板が大気に暴露されることがない。これにより、製造装置１００で行われる製造工程中に画素基板が大気に曝されることが抑制され、水分の付着等によるダークスポットの発生を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（electroluminescence）素子を用いた発光装置を製造するための、発光装置の製造装置及び製造方法に関する。

近年、液晶表示装置（ＬＣＤ）に続く次世代の表示デバイスとして、有機発光材料を用いたエレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）等の自発光素子を２次元配列した発光素子型の表示パネルを備えた発光装置の本格的な実用化、普及に向けた研究開発が盛んに行われている。また、有機ＥＬ素子の発光層として低分子の有機化合物、高分子の有機化合物を用いる構成が知られている。

このような有機ＥＬ素子は、例えば、アノード電極と、カソード電極と、これらの電極間に形成された電子注入層、正孔輸送層、発光層等のＥＬ層を備える。ＥＬ素子では、発光層において正孔輸送層、電子注入層からそれぞれ供給された正孔と電子とが再結合することによって発生するエネルギーによって発光する。

ところで、このような有機ＥＬ素子中に水が混入することによって、未発光領域であるダークスポットが生じる等の問題がある。そこで、例えば特許文献１に開示されているように、ＥＬ素子が水と触れないよう封止樹脂等により封止が施されていたり、水を吸着する吸着剤を封入する等、様々な工夫が施されている。
特開２０００−１６４３４９号公報

ところで、有機ＥＬ層の各層は用いる材料に応じて、真空装置等の複数の製造装置を用いて製造される。工程と工程との間に、製造装置に搬入する際、画素基板が大気に曝露されることがある。この際、雰囲気中の画素基板上に水分が付着する問題がある。

付着した水分を除去するためには、有機ＥＬ素子が形成された画素基板を加熱する方法が考えられる。しかし、画素基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）等が設けられているアクティブ駆動有機ＥＬ装置では、画素基板上にはＥＬ素子を駆動するためのＴＦＴ（Thin Film Transistor）等が形成されている。ＴＦＴの性能の低下を避けるため、高温下に長時間曝すことが難しく、製造工程中に付着した水分を全て除去することは難しいという問題があった。

このため、製造工程中に有機ＥＬ素子に水分が付着することを抑制できるよう、製造工程中に大気曝露される回数を削減することが求められている。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、良好な発光装置の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る発光装置の製造装置は、
画素電極が形成された画素基板上に、有機層を形成する有機層形成装置と、
前記有機層上に対向電極を形成する対向電極形成装置と、
を備え、
前記有機層形成装置と、前記対向電極形成装置とは、各工程間で前記画素基板が大気に曝露されないよう接続されていることを特徴とする。

電荷輸送材料からなる電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成装置を更に備え、
前記電荷輸送層形成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と、接続されていてもよい。

前記画素基板上に形成された絶縁層を焼成する焼成装置を更に備え、
前記焼成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と、接続されてもよい。

前記画素基板上には、半導体素子が形成されており、
前記焼成装置では、水素を添加した不活性ガス雰囲気としてもよい。

前記電荷輸送層形成装置では、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた溶液を塗布してもよい。

前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた前記溶液の前記溶媒の乾燥は、酸素を添加した不活性ガス乾燥雰囲気、または乾燥大気雰囲気下としてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る発光装置の製造装置は、
画素電極と半導体素子とが形成された画素基板上に形成された絶縁層を水素を不活性ガス雰囲気下で焼成する焼成装置を備えることを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る発光装置の製造方法は、
画素電極が形成された画素基板上に、有機層を形成する有機層形成工程と、
前記有機層上に対向電極を形成する対向電極形成工程と、
を備え、
前記有機層形成工程を行う有機層形成装置と、前記対向電極形成工程を行う対向電極形成装置とは、接続されており、各工程間で前記画素基板が大気に曝露されないことを特徴とする。

電荷輸送材料からなる電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成工程を更に備え、
前記電荷輸送層形成工程を行う電荷輸送層形成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と接続されていてもよい。

前記画素基板上に形成された絶縁層を焼成する焼成工程を更に備え、
前記焼成工程を行う焼成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と、接続されていてもよい。

前記焼成工程では、水素を添加した不活性ガス雰囲気下で焼成を行ってもよい。

前記電荷輸送層形成工程では、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた溶液を塗布してもよい。

前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた前記溶液の前記溶媒の乾燥は、酸素を添加した不活性ガス乾燥雰囲気、または乾燥大気雰囲気下で行われてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第４の観点に係る発光装置の製造方法は、
画素電極と半導体素子とが形成された画素基板上に形成された絶縁層を、水素を添加した不活性ガス雰囲気下で焼成する焼成工程を備えることを特徴とする。

本発明によれば、製造工程中の大気曝露することを抑制し、良好な発光装置の製造装置及び製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る発光装置の製造装置及び製造方法について図を用いて説明する。

（第１実施形態）
第１実施形態に係る発光装置の製造装置及び製造方法では、正孔輸送層として無機系の材料を用い、発光層として高分子材料を用いた有機ＥＬ素子を配列させた発光装置を製造する場合を例に挙げて説明する。

第１実施形態に係る発光装置の製造装置１００を図１に示す。製造装置１００は、図１に示すようにローダ１０１と、センターロボット１０２と、ベーキング装置１０３と、搬送室１０４と、真空センターロボット１０５と、正孔輸送層形成装置１０６と、発光層（有機層）形成装置１０７と、カソード形成装置１０８と、保護膜形成装置１０９と、封止装置１１０と、アンローダ１１１と、を備える。本実施形態では、詳細に後述するように画素基板３１上に図５に示すトランジスタＴｒ１１，１２から隔壁３５の露光、現像を本実施形態の製造装置１００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置１００によって製造する。

また、本実施形態にかかる発光装置の製造装置及び製造方法によって製造する発光装置１０の一例を図２〜５に示す。本発明の実施形態に係る発光装置の構成例を図２に示す。また、各画素の駆動回路を図３に示す。また、画素の平面図を図４に、画素のＶ−Ｖ線断面図を図５に示す。

本実施形態の発光装置１０では、図に示すように、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に発する３つの画素を一組として、この組が行方向（図２の左右方向）に繰り返し複数配列されるとともに、列方向（図２の上下方向）に同一色の画素が複数配列されている。

各画素３０の構成例を示す等価回路を図３に示す。各画素３０は有機ＥＬ素子２３と、有機ＥＬ素子２３をアクティブ動作する画素回路ＤＳとを備えており、画素回路ＤＳは、トランジスタ（選択トランジスタ）Ｔｒ１１と、トランジスタ（発光駆動トランジスタ）Ｔｒ１２と、キャパシタＣｓと、を備える。図３に示すトランジスタＴｒ１１及びトランジスタＴｒ１２は、いずれもｎチャネル型アモルファスシリコン薄膜トランジスタであるが、これに限らず、少なくとも一方がｐチャネル型でもよく、ポリシリコン薄膜トランジスタであってもよい。

画素基板上には、それぞれ所定行に配列された複数の画素回路ＤＳに接続された複数の供給電圧ラインＬａと、それぞれ所定列に配列された複数の画素回路ＤＳに接続されたデータラインＬｄと、それぞれ所定行に配列された複数の画素回路ＤＳのトランジスタＴｒ１１を選択する複数の走査ラインＬｓと、が形成されている。

図３に示すように選択トランジスタＴｒ１１のゲート端子は走査ラインＬｓに、ドレイン端子が表示パネルの列方向に配設されたデータラインＬｄに、ソース端子が接点Ｎ１１にそれぞれ接続される。また、発光駆動トランジスタＴｒ１２のゲート端子は接点Ｎ１１に接続されており、ドレイン端子は供給電圧ラインＬａに、ソース端子は接点Ｎ１２にそれぞれ接続されている。キャパシタＣｓは、各端がトランジスタＴｒ１２のゲート端子及びソース端子に接続されている。なお、キャパシタＣｓは、トランジスタＴｒ１２のゲート−ソース間に付加的に設けられた補助容量、もしくはこれらの寄生容量と補助容量からなる容量成分である。また、有機ＥＬ素子２３は、アノード端子（画素電極３４）が接点Ｎ１２に接続され、カソード端子（対向電極４０）に基準電圧Ｖｓｓが印加されている。なお、トランジスタＴｒ１１及びトランジスタＴｒ１２がｐチャネル型の電界効果型トランジスタの場合は、それぞれソース端子及びドレイン端子が図３とは逆に接続される。

走査ラインＬｓは、表示パネルの周縁部に配置された走査ドライバ（図示せず）に接続されており、所定タイミングで表示パネルの行方向に配列された複数の画素３０を選択状態に設定するための選択電圧信号（走査信号）Ｓｓｅｌが印加される。また、データラインＬｄは、表示パネルの周縁部に配置されたデータドライバ（図示せず）に接続され、上記画素３０の選択状態に同期するタイミングで表示データに応じたデータ電圧（階調信号）Ｖｐｉｘが印加される。

各行ごとに配列された複数のトランジスタＴｒ１２が、当該トランジスタＴｒ１２に接続された有機ＥＬ素子２３の画素電極３４（例えばアノード電極）に表示データに応じた発光駆動電流を流す状態に設定するように、複数のアノードラインＬａ（供給電圧ライン）は、いずれも所定の高電位電源に直接又は間接的に接続されている。つまり、供給電圧ラインＬａは、有機ＥＬ素子２３の対向電極４０に印加される基準電圧Ｖｓｓより十分電位の高い所定の高電位（供給電圧Ｖｄｄ）が印加される。また、対向電極４０は、例えば、所定の低電位電源に直接又は間接的に接続され、絶縁性基板１１上に２次元配列された全ての画素（有機ＥＬ素子）に対して単一の電極層により形成されており、所定の低電圧（基準電圧Ｖｓｓ，例えば接地電位ＧＮＤ）が共通に印加されるように設定されている。

すなわち、各画素において、直列に接続されたトランジスタＴｒ１２と有機ＥＬ素子２３の組の両端（トランジスタＴｒ１２のドレイン端子と有機ＥＬ素子２３のカソード端子）にそれぞれ、供給電圧Ｖｄｄと基準電圧Ｖｓｓを印加して有機ＥＬ素子２３に順バイアスを付与して有機ＥＬ素子２３が発光できる状態にし、更に階調信号Ｖｐｉｘに応じて流れる発光駆動電流の電流値を画素回路ＤＳにより制御している。

次に、本実施形態の発光装置１０の画素３０の平面図を図４に示す。また、図５は図４に示すＶ−Ｖ線断面図である。また、本実施形態の発光装置１０は、有機ＥＬ素子が設けられている画素基板３１側から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション型である。

画素基板３１は、透光性を備える材料から形成され、例えばガラス基板である。また、画素基板３１上にはゲート電極１１ｇ，１２ｇ、データラインＬｄが形成され、その上に絶縁膜３２が形成される。

絶縁膜３２は、絶縁性材料、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等を有し、ゲート電極１１ｇ，１２ｇ及びデータラインＬｄを覆うように画素基板３１上に形成される。また、絶縁膜３２はゲート電極１１ｇ，１２ｇが形成された領域においてトランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２のゲート絶縁膜として機能する。

トランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２は、それぞれｎチャネル型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）である。トランジスタＴｒ１１及びＴｒ１２は、それぞれ画素基板３１上に形成される。また、トランジスタＴｒ１１は半導体層（図示せず）と、保護絶縁膜（図示せず）と、ゲート電極１１ｇと、ソース電極１１ｓと、ドレイン電極１１ｄと、オーミックコンタクト層（図示せず）と、を備える。トランジスタＴｒ１２は、トランジスタＴｒ１２と同様に半導体層１２１と、保護絶縁膜１２２と、ソース電極１２ｓと、ドレイン電極１２ｄと、オーミックコンタクト層１２３，１２４と、ゲート電極１２ｇと、を備える。また、Ｔｒ１２のソース電極１２ｓは画素電極３４に接続される。

トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２において、ゲート電極１１ｇ，１２ｇは、例えば、アルミニウム−チタン合金層（ＡｌＴｉ）、アルミニウム−チタン−ネオジウム合金層（ＡｌＴｉＮｄ）またはクロム（Ｃｒ）から形成される。また、ドレイン電極１１ｄ，１２ｄ、ソース電極１１ｓ、１１ｓはそれぞれ例えばアルミニウム−チタン合金層とクロム層の積層（ＡｌＴｉ）／Ｃｒ、アルミニウム−チタン−ネオジウム合金層とクロム層の積層（ＡｌＴｉＮｄ／Ｃｒ）またはアルミニウム−チタン−ネオジウム合金層（ＡｌＴｉＮｄ）から形成されている。また、それぞれのドレイン電極及びソース電極と半導体層との間には低抵抗性接触のため、不純物を含む半導体を含むオーミックコンタクト層が形成される。

層間絶縁膜３３は、絶縁材料、例えばＳｉＮ等から形成される。層間絶縁膜３３は、各画素電極３４間に形成され、隣接する画素電極３４間に配置されたトランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２及び供給電圧ラインＬａを保護絶縁する。具体的には、層間絶縁膜３３は、発光領域に対応する画素電極３４上を開口する開口３３ａを備える。このように層間絶縁膜３３の開口３３ａによって露出された画素電極３４上に、後述する正孔輸送層３６、発光層３７等の有機ＥＬ層が成膜される。

画素電極（アノード電極）３４は、絶縁膜３２上に形成され、透光性を備える導電材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ等から構成される。また、各画素電極３４は隣接する他の画素３０の画素電極３４と層間絶縁膜３３によって絶縁されている。

隔壁３５は、絶縁材料、例えばポリイミドから構成され、層間絶縁膜３３上に形成される。隔壁３５は、図４及び図５に示すように、列方向に（図４に示す縦方向）延びる開口３５ａを備え格子状に形成される。開口３５ａは、開口３３ａに対応して形成されており、画素電極３４上を開口している。また、隔壁３５の横断面形状は方形に形成される。なお、隔壁３５は感光性ポリイミドのような感光性があり、かつデガス（脱ガス）特性が良好な材料が好ましい。本実施形態では例えば、東レ製のフォトニースＤＬ−１０００を用いる。

正孔輸送層３６は、画素電極３４上に形成され、発光層３７に正孔を供給する機能を有する。正孔輸送層３６は正孔（ホール）注入、輸送が可能な無機系の材料、例えば半導体酸化物、金属酸化物から構成される。本実施形態では、正孔輸送層３６として酸化ゲルマニウムをスパッタ法または蒸着法を用いて形成する。正孔輸送層３６の厚みは特に限定されないが、５ｎｍ以下であることが駆動電圧の上昇を抑制できるため、好ましい。

発光層３７は、正孔輸送層３６上に形成されている。発光層３７は、アノード電極とカソード電極との間に所定の電圧を印加することにより光を発生する機能を有する。発光層３７は、発光することが可能な公知の高分子発光材料、例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系等の共役二重結合ポリマーを含む赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色等の光を発する発光材料を含む。また、これらの発光材料は、適宜水系溶媒あるいはテトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン、キシレン等の有機溶媒に溶解（又は分散）した溶液（分散液）を、微細な複数の液滴としてインクジェット法により塗布、或いは連続した液流としてノズルプリンティング法等により塗布し、溶媒を揮発させることによって形成する。

対向電極（カソード電極）４０は、導電材料、例えばＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ等の仕事関数の低い材料からなり発光層３７に電子を供給する層と、例えばアルミニウム等の光反射性導電材料からなり、仕事関数の低い材料から形成された層の酸化を抑え、対向電極４０全体のシート抵抗を下げる機能を有する層との少なくとも２層を含む構造である。対向電極４０は図５に示すように複数の画素３０に跨って形成される単一の電極層から構成される。

保護膜４１は、対向電極４０を覆うように複数の画素３０に跨って形成されており、絶縁材料、例えばＳｉＮから形成される。

次に、本実施形態の発光装置１００のローダ１０１は、センターロボット１０２に接続されており、ローダ１０１から画素基板３１（又は複数の画素基板３１が連結されたマザー基板）が製造装置１００に搬入される。

センターロボット１０２は、アーム（図示せず）を備え、センターロボット１０２に接続されたローダ１０１、ベーキング装置１０３、搬送室１０４、及び発光層形成装置１０７との間で画素基板３１の搬出入を行う。

ベーキング装置１０３は、炉内を窒素ガス雰囲気下で加熱及び乾燥処理を行う装置である。また減圧可能であってもよい。

搬送室１０４は、センターロボット１０２と真空センターロボット１０５との間に設置されており、真空ポンプ（図示せず）が接続されている。搬送室１０４で、センターロボット１０２から真空センターロボット１０５へ画素基板３１を搬入する際には大気圧から真空状態へと気圧を調節し、真空センターロボット１０５からセンターロボット１０２へと画素基板３１を搬入する際には、不活性ガスによって真空状態から大気圧へと気圧の調整を行う。

真空センターロボット１０５は、アーム（図示せず）を備え、真空センターロボット１０５に接続された搬送室１０４と、正孔輸送層形成装置１０６と、カソード形成装置１０８と、保護膜形成装置１０９との間で画素基板３１の搬出入を行う。

正孔輸送層形成装置１０６は、正孔輸送層３６を形成する装置であり、真空蒸着装置、スパッタ装置等から構成される。

発光層形成装置１０７は、発光層を形成する装置であり、インクジェットプリンタ、ノズルコータ、スピンコータ、スプレーコータ、その他の印刷装置等である。

カソード形成装置１０８は、対向電極（カソード電極）を成膜する装置であり、真空蒸着装置、スパッタ装置から構成される。

保護膜形成装置１０９は、有機ＥＬ素子２３を保護する保護膜を成膜する装置であり、ＣＶＤ装置、真空蒸着装置、スパッタ装置等から構成される。

封止装置１１０は、画素基板３１を封止基板に接合することによって画素基板３１と封止基板との間の空間を封止させる装置であり、封止樹脂を塗布する装置と、用いる封止樹脂に応じＵＶを照射する装置、又は加熱装置を備える。

アンローダ１１１は、封止装置１１０に接続されており、アンローダ１１１から画素基板３１を搬出する。

次に、本発明の実施形態に係る発光装置の製造方法について図を用いて説明する。
本実施形態では、まず、画素基板３１上へのトランジスタＴｒ１１，１２の形成から隔壁３５の露光、現像までを本実施形態の製造装置１００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置１００によって製造する。

まず、ガラス基板等からなる画素基板３１を用意する。次にこの画素基板３１上に、スパッタ法、真空蒸着法等によりゲートメタル層（図示せず）を形成し、フォトリソグラフィでのパターニングにより、図６（ａ）に示すようにゲート電極１１ｇ，１２ｇ、データラインＬｄの形状にパターニングする。

続いて、図６（ｂ）に示すようにＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりゲート電極１１ｇ，１２ｇ上に例えば窒化シリコンからなる絶縁膜３２を成膜する。続いて、図６（ｃ）に示すようにＣＶＤ法、スパッタ法等により絶縁膜３２上に、例えばアモルファスシリコン等からなる半導体膜８１と、保護絶縁膜となる例えば窒化シリコン等の絶縁膜８２と、を連続成膜する。

続いて、フォトリソグラフィでのパターニングによって図６（ｄ）に示すように保護絶縁膜１２２を形成する。次に、半導体膜８１上にオーミックコンタクト層となる不純物層を成膜し、フォトリソグラフィでのパターニングによって、図７（ａ）に示すようにオーミックコンタクト層１２３，１２４及び半導体層１２１を形成する。

次に、図７（ｂ）に示すように絶縁膜３２上に真空蒸着法、スパッタ法等により、ＩＴＯ等の透光性を有する導電材料を成膜後、フォトリソグラフィでのパターニングによって画素電極３４を形成する。

次に、絶縁膜３２に、ゲートメタル層と、ソース電極及びドレイン電極を形成するためのドレインメタル層を接続するコンタクトホールを形成する。次に、真空蒸着法、スパッタ法等によりドレインメタル層を成膜してからフォトリソグラフィでのパターニングによって走査ラインＬｓ、供給電圧ラインＬａ、ソース電極１１ｓ、ドレイン電極１１ｄ並びに図７（ｃ）に示すようにソース電極１２ｓ及びドレイン電極１２ｄを形成する。このとき、走査ラインＬｓとゲート電極１１ｇとが、互いに重なる部分におけるコンタクトホールで接続し、データラインＬｄとドレイン電極１１ｄとが、互いに重なる部分におけるコンタクトホールで接続し、さらにソース電極１１ｓとゲート電極１２ｇとが、互いに重なる部分におけるコンタクトホールで接続する。

続いて、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２等を覆うようにシリコン窒化膜からなる層間絶縁膜３３をＣＶＤ法等により形成する。次に、フォトリソグラフィ等により画素３０の発光領域に対応する領域に開口３３ａを形成し、図７（ｄ）に示すように画素電極３４を露出させる。

次に、画素基板３１上に、例えば感光性ポリイミド（東レ製のフォトニースＤＬ−１０００）をスピンコート法によって形成する。続いて、例えば１２０℃で２分間のプリベークを行う。次に、ポリイミド層に隔壁３５に対応する形状に形成されたフォトマスクを介して、３６５ｎｍの紫外線を照射する光源とするｉ線ステッパーを用いて露光後、例えばＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）溶液で現像し、パターニングを行う。次に、純水洗浄を行い、スピン乾燥またはエアナイフ処理を行う。

以上の工程から、図８（ａ）に示すように画素基板３１上にはトランジスタＴｒ１１，１２、画素電極３４、層間絶縁膜３３、及び感光性ポリイミドでパターニングまで施された隔壁３５が形成されている。

次に、図１に示す窒素雰囲気中の発光装置１００のローダ１０１内に画素基板３１を導入する。

次にローダ１０１から、ベーキング装置１０３に画素基板３１を移動させる。ベーキング装置１０３では、例えば露点温度が−５０℃以下の乾燥窒素を用いた乾燥不活性ガス雰囲気下で、例えば２００℃〜２５０℃、１５分〜２時間のベーク処理を行い、隔壁３５を本焼成する。ベーク処理終了後、乾燥窒素雰囲気下、もしくは真空下で画素基板３１の冷却を行う。

次に、ベーキング装置１０３から、センターロボット１０２を経由し、画素基板３１を搬送室１０４に搬送する。続いて、搬送室１０４を真空ポンプ（図示せず）によって真空引きする。次に、真空センターロボット１０５によって、画素基板３１を正孔輸送層形成装置１０６内に移動させる。正孔輸送層形成装置１０６内は真空雰囲気である。

正孔輸送層となる半導体酸化物、金属酸化物を画素電極３４上に蒸着法またはスパッタ法で成膜し、図８（ｂ）に示すように正孔輸送層３６を形成する。本実施例では酸化ゲルマニウムをスパッタ法により、例えば５ｎｍの厚みに成膜する。

正孔輸送層３６を成膜後、画素基板３１を大気に曝露させることなしに、真空センターロボット１０５と搬送室１０４とセンターロボット１０２とを経由し、発光層層形成装置に移動させる。搬送室１０４内では、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気によって常圧に戻される。

発光層形成装置１０７では、露点が−５０℃以下の乾燥窒素を用いた不活性ガス雰囲気下において、インクジェット方式、ノズルプリンティング方式等の湿式成膜により発光層を塗布する。この際、十分に脱水し水分濃度を２０ｐｐｍ以下としたキシレンに１ｗｔ％程度のポリフルオレン系高分子の発光材料を溶解させた溶液をインクジェット法により所望のパターンで塗布し、４０〜１２０℃に加熱して溶液を乾燥させる。次に、発光層形成装置１０７から、センターロボット１０２を経てベーキング装置１０３にて、不活性ガス雰囲気下で発光材料を溶解させたキシレン等の溶媒を乾燥させる。これにより図８（ｃ）に示すように正孔輸送層３６上に発光層３７を形成する。このときベーキング装置を減圧してもよい。

続いて、センターロボット１０２、搬送室１０４、真空センターロボット１０５を経て真空雰囲気のカソード形成装置１０８内に画素基板３１を移動させる。

カソード形成装置１０８では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の中から選ばれる金属又は金属化合物からなる金属層を例えば蒸着法等にて成膜する。本実施形態ではカルシウムを３０ｎｍの厚みに成膜する。更に、金属層上に、同じカソード形成装置１０８内で、アルミニウムを蒸着法にて成膜し、２層構造のカソード電極４０を図９（ａ）に示すように成膜する。

カソード電極４０を成膜後、真空センターロボットを経由して、画素基板３１を真空雰囲気の保護膜形成装置１０９内に移動させる。保護膜形成装置１０９では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、又はＳｉＯｘＮｙからなる保護膜４１を図９（ｂ）に示すようにカソード電極４０上に形成する。

続いて保護膜装置１０９と接続されている調圧可能な封止装置１１０内に画素基板３１を移動させる。封止装置１１０では、画素基板３１又は封止基板上に、ＵＶ硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる封止樹脂を塗布した上で、画素基板３１と封止基板とを重ね合わせ、更にチャンバー内を所定の圧力に調整して貼り合わせる。続いて、封止樹脂にＵＶを照射もしくは加熱することにより、封止樹脂を硬化させ、画素基板３１と封止基板とを接合させる。また画素基板、封止基板間を封止樹脂で充填してもよい。
封止装置１１０にて封止工程を終えた後、アンローダ１１１内に発光装置１０が搬入されてからアンローダ１１１内で真空雰囲気から常圧に戻してアンローダ１１１から発光装置１０を搬出させる。

このように本実施形態では、隔壁３５をパターニングした後、隔壁３５のベーキングから封止工程までの工程を全て製造装置１００内で行うことができ、更に各装置に搬出入を行う際も全て水分を除去した雰囲気下で行うことが可能である。これにより、画素基板３１が大気曝露されることがなく、隔壁等、画素基板３１への水分の吸着が抑制されるためダークスポットの発生、および成長を抑制することができる。また、特に隔壁３５として用いるポリイミドは吸湿性があり、隔壁３５に水分が付着しやすい。本実施形態では隔壁３５のベーキング以降の工程を全て、製造装置１００内で行うため、吸湿性の高い隔壁３５に水分子が付着することを抑制することができる。これにより有機ＥＬ素子内に生じるダークスポットの発生を抑制することが可能である。また、本実施形態ではＴＦＴ製造工程までを行う製造装置と、ＴＦＴ製造工程以降の有機ＥＬ素子を形成するための製造装置を分離可能とすることが可能である。

また、本実施形態の発光装置の製造装置及び製造方法では、画素基板３１が暴露される雰囲気を調節することができ、隔壁製造工程後に大気に曝されないため、水分・酸素に敏感な燐光発光材料を使用することが可能となる。

また、本実施形態の製造装置は複数の工程を行う装置をセンターロボット、搬送室等で接続するため、各工程を行う装置を個別に配置する必要がなく、設置スペースの有効活用が可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る発光装置の製造装置及び製造方法を図を用いて説明する。本実施形態が上述した各実施形態と異なるのは、正孔輸送層が有機系の溶媒に溶解させた有機系材料を用いて形成される点にある。上述した実施形態と共通する部分については、詳細な説明を省略する。

第２実施形態に係る発光装置の製造装置２００を図１０に示す。製造装置２００は、図１０に示すようにローダ２０１と、センターロボット２０２と、ベーキング装置２０３と、正孔輸送層形成装置２０４と、発光層形成装置２０５と、搬送室２０６と、真空センターロボット２０７と、カソード形成装置２０８と、保護膜形成装置２０９と、封止装置２１０と、アンローダ２１１と、を備える。本実施形態では、第１実施形態と同様に画素基板３１上に図５に示すトランジスタＴｒ１１，１２から隔壁３５の露光、現像を本実施形態の製造装置２００外で行い、隔壁３５の本焼成工程から製造装置２００によって製造する。

また、本実施形態の製造装置２００によって製造する発光装置１０は上述した第１実施形態と同様の構造であり、正孔輸送層３６として、有機系の導電材料、例えば導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）誘導体とドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）誘導体との混合物等の有機化合物を用い、この有機化合物を湿式成膜する点が異なる。

図１０に示すように製造装置２００のセンターロボット２０２は、ベーキング装置２０３と正孔輸送層形成装置２０４と、発光層形成装置２０５と、搬送室２０６とが接続されている。このため、第１実施形態と異なりセンターロボット２０２は平面形状が略正六角形に形成される。なお、センターロボット２０２は略正五角形に形成されていても良い。センターロボット２０２内には、図示しないアームが設置されており、アームによって画素基板３１を各装置、搬送室等へ移動させる。

ベーキング装置２０３は第１実施形態と同様に隔壁３５の本焼成のためのベーキング処理に加え、発光層３７の溶媒を揮発させる処理、とともに本実施形態では、正孔輸送層３６を形成する際に正孔輸送材料を溶解させる溶媒を揮発させる乾燥処理を行う装置である。ベーキング装置２０３は減圧可能であってもよい。更に本実施形態では正孔輸送層３６の乾燥処理を、酸素を添加した乾燥不活性ガス雰囲気下で行う。

正孔輸送層形成装置２０４は、常圧、窒素等不活性ガス雰囲気下で、有機化合物であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを有機系溶媒に溶解させた溶液を画素基板３１の隔壁３５間に塗布する装置である。正孔輸送層形成装置２０４としては、インクジェットプリンタ、ノズルコーティング装置、スプレーコーティング装置、スピンコーティング装置等を用いることができる。画素基板３１を４０〜８０℃で加熱してもよい。

発光層形成装置２０５は、上述した第１実施形態と同様の発光層を形成する装置であり、インクジェットプリンタ、ノズルコーティング装置、スプレーコーティング装置等である。

次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の製造工程は第１実施形態と同様に、画素基板３１上へのトランジスタＴｒ１１，１２の形成から隔壁３５の露光、現像までを本実施形態の製造装置２００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置２００によって製造する。

まず、ガラス基板等からなる画素基板３１を用意する。次にこの画素基板３１上に、第１実施形態と同様の工程によって図６（ａ）〜（ｄ）と図７（ａ）〜（ｄ）に示すように画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２と、画素電極３４と、層間絶縁膜３３と、を形成する。更に、画素基板３１上に感光性ポリイミドをスピンコート法によって塗布し、プリベークを行う。更に、隔壁３５に対応する形状に露光、現像を行い、画素基板３１を純水洗浄し、乾燥処理を施す。これにより、図８（ａ）に示すように画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，１２、画素電極３４、層間絶縁膜３３、及び感光性ポリイミドでパターニングまで施された隔壁３５を形成する。

次に、発光装置２００のローダ２０１に画素基板３１を導入し、ローダ２０１内を乾燥雰囲気に置換する。

次にローダ２０１から、乾燥雰囲気とされたセンターロボット２０２を経由しベーキング装置２０３に画素基板３１を移動させる。ベーキング装置２０３では、例えば窒素を用いた乾燥不活性ガス雰囲気下で、例えば１８０℃〜３２０℃、１５分〜２時間のベーク処理を行い、隔壁３５の本焼成を行う。ベーク処理終了後、同不活性雰囲気下または真空下で画素基板３１の冷却を行う。

次に、ベーキング装置２０３から、センターロボット１０２を経由し、画素基板３１を窒素ガス雰囲気の正孔輸送層形成装置２０４内に移動させる。正孔輸送層となる例えばフッ素置換されたＰＥＤＯＴ誘導体及びＰＳＳ誘導体を含有する、フッ素置換されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ誘導体溶液を有機溶媒、例えばキシレン等に溶解させた溶液を、例えばインクジェット法によって画素基板３１の画素電極３４上に塗布する。

フッ素置換されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ誘導体溶液を塗布した画素基板３１を、センターロボット２０２を介して再びベーキング装置２０３に移動させる。ベーキング装置２０３では、露点が−５０℃以下の乾燥空気または酸素を２０％程度含む不活性ガスとの混合ガス雰囲気において、１５０℃〜２５０℃で加熱し、フッ素置換されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ誘導体溶液の溶媒を乾燥させる。このように酸素を添加した窒素等の不活性ガス雰囲気下、もしくは乾燥空気下で、乾燥させることにより、正孔輸送層３６の表面が軽く酸化され、正孔の注入効率が上がり、有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることができる。乾燥後、同不活性雰囲気下または真空下で画素基板３１の冷却を行う。

正孔輸送層３６を成膜後、画素基板３１を大気に曝露させることなしに、センターロボット２０２を介して、画素基板３１を不活性ガス雰囲気下の発光層形成装置２０５内に移動させる。

発光層形成装置２０５では、露点−５０℃以下の窒素等の不活性ガス雰囲気下において、インクジェットプリンタ、ノズルコーティング装置、スプレーコーティング装置、スピンコーティング装置により発光層を塗布する。この際、十分に脱水し水分濃度を２０ｐｐｍ以下としたキシレンに１ｗｔ％程度のポリフルオレン系高分子の発光材料を溶解させた溶液を所望のパターンで塗布し、４０℃〜１５０℃で加熱して乾燥させる。

発光層形成装置２０５から、センターロボット２０２を経てベーキング装置２０３にて、発光材料を溶解させたキシレン等の溶媒を乾燥させる。このときベーキング装置２０３を減圧してもよい。これにより発光層３７を形成する。また、同不活性雰囲気下または真空下で画素基板３１の冷却を行う。

続いて、画素基板３１を搬送室２０６に移動させ、搬送室２０６内を真空ポンプ（図示せず）によって真空引きする。次に、真空センターロボット２０７によって、画素基板３１を真空雰囲気のカソード形成装置２０８内に移動させる。

カソード形成装置２０８では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の中から選ばれる金属又は金属化合物からなる金属層を例えば蒸着法等にて成膜する。本実施形態ではカルシウムを３０ｎｍの厚みに成膜する。更に、金属層上に、同じカソード形成装置２０８内で、アルミニウムを蒸着法にて成膜し、２層構造のカソード電極４０を図９（ａ）に示すように成膜する。

次に、真空センターロボット２０７を経由して、画素基板３１を真空雰囲気の保護膜形成装置２０９内に移動させる。保護膜形成装置２０９では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、又はＳｉＯｘＮｙからなる保護膜をカソード電極４０上に全面形成する。

続いて保護膜装置２０９と接続されている調圧可能な封止装置２１０に画素基板３１を移動させる。封止装置２１０では画素基板３１又は封止基板上に、ＵＶ硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる封止樹脂を塗布した上で、画素基板３１と封止基板とを重ね合わせ、更に所定の圧力にチャンバーを調整して貼り合わせる。続いて、封止樹脂にＵＶを照射もしくは加熱することにより、封止樹脂を硬化させ、画素基板３１と封止基板とを接合させる。画素基板と、封止基板間を封止樹脂で充填してもよい。
封止装置２１０にて封止工程を終えた後、アンローダ２１１から常圧に戻されて発光装置を搬出させる。

このように本実施形態では、上述した第１実施形態と同様に画素基板３１が大気曝露されることを抑制することが可能であり、隔壁等への水分の吸着が抑制されるためダークスポットの発生、および成長を抑制することができる。また、ＴＦＴ製造工程までを行う製造装置と、ＴＦＴ製造工程以降の有機ＥＬ素子を形成するための製造装置を分離させた上で、更に隔壁３５を本焼成する工程以降の製造工程を、一つの製造装置内で全て行うことが可能である。

また、本実施形態の発光装置の製造装置及び製造方法では、隔壁製造工程後に大気に曝されないため、画素基板３１が暴露される雰囲気を調節することができ、水分・酸素に敏感な燐光発光材料を使用することが可能となる。また、本実施形態の製造装置は複数の工程を行う装置をセンターロボット、搬送室等で接続するため、各工程を行う装置を個別に配置する必要がなく、設置スペースの有効活用が可能となる。

更に本実施形態では、正孔輸送層３６を形成する際に、酸素を含む不活性ガス雰囲気下、もしくは乾燥大気雰囲気下で溶媒を揮発させる。これにより、正孔輸送層３６の表面を酸化させることができ、正孔注入効率を向上させることが可能である。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る発光装置の製造装置及び製造方法を図を用いて説明する。本実施形態では、正孔輸送層が無機または低分子系の材料から形成され、発光層も低分子系の材料から形成され、いずれも乾式成膜によって形成される。上述した実施形態と共通する部分については、詳細な説明を省略する。

第３実施形態に係る発光装置の製造装置３００を図１１に示す。製造装置３００は、図１１に示すようにローダ３０１と、ベーキング装置３０２と、真空センターロボット３０３と、正孔輸送層形成装置３０４と、発光層形成装置３０５と、カソード形成装置３０６と、保護膜形成装置３０７と、封止装置３０８と、アンローダ３０９と、を備える。本実施形態では、第１実施形態と同様に画素基板３１上に図５に示すトランジスタＴｒ１１，１２から隔壁３５の露光、現像を本実施形態の製造装置３００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置３００によって製造する。

また、本実施形態の製造装置３００によって製造する発光装置は上述した第１実施形態と同様の構造であり、本実施形態では、発光層３７が低分子有機化合物、例えばＡｌｑ_３（tris（8-hydroxyquinoline）aluminum）から形成され、カソードとして、例えばＬｉＦを用いる点が異なる。

製造装置３００の真空センターロボット３０３は、ベーキング装置３０２と正孔輸送層形成装置３０４と、発光層形成装置３０５と、カソード形成装置３０６と、保護膜形成装置３０７とが接続されている。このため、第１実施形態と異なりセンターロボット３０３は平面形状が略正六角形に形成される。なお、真空センターロボット３０３は略正五角形に形成されていても良い。真空センターロボット３０３内には、図示しないアームが設置されており、アームによって画素基板３１を各装置へ移動させる。

ベーキング装置３０２は第１実施形態と同様に隔壁３５の本焼成のためのベーキング処理を行う。本実施形態では溶媒の乾燥工程がないため、ベーキング装置では隔壁の本焼成のみを行う。
正孔輸送層形成装置３０４は、真空蒸着装置、スパッタ装置等からなり、正孔輸送材料である。
発光層形成装置３０５は、真空蒸着装置等からなり、例えばＡｌｑ３等の発光材料を正孔輸送層３６上に成膜する装置である。

次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の製造工程は第１実施形態と同様に、画素基板３１上へのトランジスタＴｒ１１，１２の形成から隔壁３５の露光、現像までを本実施形態の製造装置３００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置３００によって製造する。

まず、ガラス基板等からなる画素基板３１を用意する。次にこの画素基板３１上に、第１実施形態と同様の工程によって画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２と、画素電極３４と、層間絶縁膜３３と、を形成する。更に、画素基板３１上に感光性ポリイミドをスピンコート法によって塗布し、プリベークを行う。更に、隔壁３５に対応する形状に露光、現像を行い、画素基板３１を純水洗浄し、乾燥処理を施す。これにより画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，１２、画素電極３４、層間絶縁膜３３、及び感光性ポリイミドでパターニングまで施された隔壁３５を形成する。

次に、発光装置３００のローダ３０１に画素基板３１を導入し、ローダ３０１内を乾燥雰囲気に置換する。

次にローダ３０１から、ベーキング装置３０２に画素基板３１を移動させる。ベーキング装置３０２では、例えば窒素を用いた乾燥不活性ガス雰囲気下で、例えば２００℃〜２５０℃、１５分〜２時間のベーク処理を行い、隔壁３５の本焼成を行う。ベーク処理終了後、同不活性雰囲気下または真空下で画素基板３１の冷却を行う。

次に、ベーキング装置３０２から、真空センターロボット３０３を経由し、画素基板３１を正孔輸送層形成装置３０４に移動させる。正孔輸送層形成装置３０４では、スパッタ法又は、真空蒸着法によって、例えば酸化ゲルマニウム等の半導体酸化物、金属酸化物や低分子有機材料を画素電極３４上に形成し、正孔輸送層３６を成膜する。

次に、正孔輸送層形成装置３０４から、真空センターロボット３０３を経由し、発光層形成装置３０５に画素基板３１を移動させる。続いて、例えばＡｌｑ３等の有機低分子化合物を例えば真空蒸着法によって、正孔輸送層３０４上に成膜し、発光層３７を形成する。

発光層３７まで形成した画素基板３１を、再び真空センターロボット３０３を経由してカソード形成装置３０６に移動させる。カソード形成装置３０６では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の中から選ばれる金属又は金属化合物、例えばＬｉＦを例えば蒸着法等にて成膜する。更に、同じカソード形成装置３０６内で、ＬｉＦを覆うようにアルミニウムを蒸着法にて成膜し、２層構造のカソード電極４０を図９（ａ）に示すように成膜する。

次に、真空センターロボット３０３を経由して、画素基板３１を保護膜形成装置３０７に移動させる。保護膜形成装置３０７では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、又はＳｉＯｘＮｙからなる保護膜をカソード電極４０上に全面形成する。

続いて保護膜装置３０７と接続されている封止装置３０８に画素基板３１を移動させる。封止装置３０８では、画素基板３１又は封止基板上に、ＵＶ硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる封止樹脂を塗布した上で、画素基板３１と封止基板とを重ね合わせ、更に所定の圧力を加えて貼り合わせる。続いて、封止樹脂にＵＶを照射もしくは加熱することにより、封止樹脂を硬化させ、画素基板３１と封止基板とを接合させる。
封止装置３０８にて封止工程を終えた後、アンローダ３０９から発光装置を搬出させる。

このように本実施形態では、上述した第１実施形態と同様に画素基板３１が大気曝露されることを抑制することが可能であり、隔壁等への水分の吸着が抑制されるためダークスポットの発生、および成長を抑制することができる。また、ＴＦＴ製造工程までを行う製造装置と、ＴＦＴ製造工程以降の有機ＥＬ素子を形成するための製造装置を分離させた上で、更に隔壁３５を本焼成する工程以降の製造工程を、一つの製造装置内で全て行うことが可能である。

また、本実施形態の発光装置の製造装置及び製造方法では、隔壁製造工程後に大気に曝されないため、画素基板３１が暴露される雰囲気を調節することができ、水分・酸素に敏感な燐光発光材料を使用することが可能となる。また、本実施形態の製造装置は複数の工程を行う装置をセンターロボット、搬送室等で接続するため、各工程を行う装置を個別に配置する必要がなく、設置スペースの有効活用が可能となる。

（第４の実施形態）
第４実施形態に係る発光装置の製造装置及び製造方法を図を用いて説明する。本実施形態が上述した各実施形態と異なるのは、正孔輸送層が水系の溶媒に溶解させた正孔輸送材料を用いて形成される点にある。上述した実施形態と共通する部分については、詳細な説明を省略する。

本実施形態の製造装置４００は、図１２に示すように正孔輸送層形成装置４０１と、ローダ４０２と、ベーキング装置４０３と、発光層形成装置４０４と、真空ベーキング装置４０５と、真空センターロボット４０６と、カソード形成装置４０７と、保護膜形成装置４０８と、封止装置４０９と、アンローダ４１０と、を備える。本実施形態では、正孔輸送層を形成する際、水系の溶媒に正孔輸送材料を溶解させた上で塗布するため、正孔輸送層形成装置４０１は、その他の装置と別に設けられている点が、上述した各実施形態と大きく異なる。なお、正孔輸送材料を塗布した直後は、水系の溶媒が揮発していない状態であるため、大気中の水等による影響を受けることはほとんどない。これにより、図１２に示すように正孔輸送層形成装置４０１とローダ４０２とは独立している。もっとも、ローダ４０２とベーキング装置４０３との間に正孔輸送層形成装置４０１を設置することも可能である。

また、本実施形態の製造装置４００によって製造する発光装置は上述した第２実施形態と同様の構造であり、正孔輸送層３６が、有機系の導電材料、例えば導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とドーパントであるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）とを用いる点が同一であるが、正孔輸送層３６を形成する際に水系の溶媒を用いる点が異なる。

正孔輸送層形成装置４０１は、有機化合物であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを水系の溶媒に溶解させた溶液を画素基板３１の隔壁３５間に塗布する装置である。正孔輸送層形成装置４０１としては、インクジェットプリンタ、ノズルコーティング装置、スプレーコーティング装置等を用いることができる。

発光層形成装置４０４は、上述した第１実施形態と同様に発光層を形成する装置であり、インクジェットプリンタ、ノズルコーティング装置、スプレーコーティング装置等である。

また、本実施形態でベーキング装置４０３は正孔輸送層を形成する際の溶媒を揮発させる乾燥処理のみを行う。本実施形態でも上述した第２実施形態と同様に正孔輸送層３６を酸素を添加した窒素等の不活性ガス雰囲気下、もしくは乾燥空気下で乾燥させる。

真空ベーキング装置４０５は、発光層形成装置４０４と真空センターロボット４０６との間に設置されており、真空ポンプ（図示せず）により大気圧から真空状態へと気圧を調節する。真空ベーキング装置４０５では、発光層を形成する際の溶媒を揮発させる乾燥処理を行う。

次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の製造方法では、画素基板３１上へのトランジスタＴｒ１１，１２の形成から隔壁３５を形成する工程までを本実施形態の製造装置４００外で行い、正孔輸送層の塗布工程から製造装置４００によって製造する。

まず、ガラス基板等からなる画素基板３１を用意する。次にこの画素基板３１上に、第１実施形態と同様の工程によって図６（ａ）〜（ｄ）と図７（ａ）〜（ｄ）に示すように画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２と、画素電極３４と、層間絶縁膜３３と、を形成する。更に、画素基板３１上に感光性ポリイミドをスピンコート法によって塗布し、プリベークを行う。更に、隔壁３５に対応する形状に露光、現像を行い、画素基板３１を純水洗浄し、乾燥処理を施す。更に、ベーキング装置で本焼成を行う。これにより図８（ａ）に示すように画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，１２、画素電極３４、層間絶縁膜３３、及び感光性ポリイミドによりパターニングが施され、本焼成まで施された隔壁３５を形成する。

次に、画素基板３１を正孔輸送層形成装置４０１に搬入する。正孔輸送層となるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液を水系の溶媒に溶解させた溶液を、例えばインクジェット法によって画素基板３１の画素電極３４上に塗布する。

次に、発光装置４００のローダ４０２に画素基板３１を導入し、ローダ４０２内を乾燥雰囲気に置換する。

次にローダ４０２から、ベーキング装置４０３に画素基板３１を移動させる。ベーキング装置４０３では、露点が−５０℃以下の乾燥空気または酸素を２０％程度添加した不活性ガスとの混合ガス雰囲気下で、１５０℃〜２５０℃で画素基板３１を加熱し、溶媒を揮発させ、正孔輸送層３６を形成する。このように乾燥させることにより、正孔輸送層３６の表面が軽く酸化され、正孔の注入効率が上がり、発光効率も向上する。

次に、ベーキング装置４０３から、画素基板３１を大気に曝露させることなしに、発光層形成装置４０４に画素基板３１を移動させる。

発光層形成装置２０５では、露点が−５０℃以下の不活性ガス雰囲気下において、インクジェット方式により発光層を塗布する。この際、十分に脱水し水分濃度を２０ｐｐｍ以下としたキシレンに１ｗｔ％程度のポリフルオレン系高分子の発光材料を溶解させた溶液をインクジェット法により所望のパターンで塗布する。

次に、画素基板３１を真空ベーキング装置４０５に移動させ、図示しない真空ポンプにより装置内の気圧を減少させ、画素基板３１を加熱して溶媒を乾燥させる。これにより、発光層３７を形成する。

続いて、真空センターロボット４０６を経由し、画素基板３１を真空雰囲気下のカソード形成装置４０７内に移動させる。

カソード形成装置４０７では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の中から選ばれる金属又は金属化合物からなる金属層を例えば蒸着法等にて成膜する。本実施形態ではカルシウムを３０ｎｍの厚みに成膜する。更に、金属層上に、同じカソード形成装置４０７内で、アルミニウムを蒸着法にて成膜し、２層構造のカソード電極４０を図９（ａ）に示すように成膜する。

次に、真空センターロボット４０６を経由して、画素基板３１を真空雰囲気下の保護膜形成装置４０８内に移動させる。保護膜形成装置４０８では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、又はＳｉＯｘＮｙからなる保護膜をカソード電極４０上に全面形成する。

続いて保護膜装置４０８と接続されている真空雰囲気下の封止装置４０９内に画素基板３１を移動させる。封止装置４０９では画素基板３１又は封止基板上に、ＵＶ硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる封止樹脂を塗布した上で、画素基板３１と封止基板とを重ね合わせ、更に所定の圧力を加えて貼り合わせる。続いて、封止樹脂にＵＶを照射もしくは加熱することにより、封止樹脂を硬化させ、画素基板３１と封止基板とを接合させる。
封止装置４０９にて封止工程を終えた後、アンローダ４１０から発光装置を搬出させる。

このように本実施形態では、上述した第１実施形態と同様に画素基板３１が大気曝露されることを抑制することが可能であり、隔壁等への水分の吸着が抑制されるためダークスポットの発生、および成長を抑制することができる。また、ＴＦＴ製造工程までを行う製造装置と、ＴＦＴ製造工程以降の有機ＥＬ素子を形成するための製造装置を分離させた上で、更に隔壁３５を本焼成する工程以降の製造工程を、一つの製造装置内で全て行うことが可能である。

また、本実施形態の発光装置の製造装置及び製造方法では、隔壁製造工程後に大気に曝されないため、画素基板３１が暴露される雰囲気を調節することができ、水分・酸素に敏感な燐光発光材料を使用することが可能となる。また、本実施形態の製造装置は複数の工程を行う装置をセンターロボット、搬送室等で接続するため、各工程を行う装置を個別に配置する必要がなく、設置スペースの有効活用が可能となる。

（第５実施形態）
第５実施形態に係る発光装置の製造装置及び製造方法を図を用いて説明する。本実施形態では、正孔輸送層は有機低分子材料から形成され、発光層は有機低分子材料から形成される。また、本実施形態が上述した各実施形態と異なるのは、ベーキング処理を水素を添加した雰囲気下で行う点にある。上述した実施形態と共通する部分については、詳細な説明を省略する。

第５実施形態に係る発光装置の製造装置５００を図１３に示す。製造装置５００は、図１３に示すようにロードロック兼ベーキング装置５０１と、真空センターロボット５０２と、正孔輸送層形成装置５０３と、発光層形成装置５０４と、カソード形成装置５０５と、保護膜形成装置５０６と、封止装置５０７と、アンローダ５０８と、を備える。本実施形態では、第１実施形態と同様に画素基板３１上に図５に示すトランジスタＴｒ１１，１２から隔壁３５の露光、現像を本実施形態の製造装置５００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置５００によって製造する。

また、本実施形態の製造装置５００によって製造する発光装置は上述した第１実施形態と同様の構造であり、正孔輸送層３６は正孔注入、輸送が可能な有機低分子材料、例えばα−ＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）を用いる。また、発光層３７は、第３実施形態と同様に低分子有機化合物、例えばＡｌｑ_３（tris（8-hydroxyquinoline）aluminum）から形成され、カソードとして、例えばＬｉＦを用いる。

製造装置５００のロードロック兼ベーキング装置５０１は、上述した各実施形態のローダとして機能すると同時にベーキング装置としても機能する。本実施形態では、隔壁３５の本焼成工程から製造装置５００で行うが、この工程を水素を含有する乾燥不活性雰囲気下で行う。このため、ロードロック兼ベーキング装置５０１には、これらのガスを供給するための、ガス供給源と、流量調節部、排気部（図示せず）とが設置されている。

製造装置５００の真空センターロボット５０２は、ロードロック兼ベーキング装置５０１と正孔輸送層形成装置５０３と、発光層形成装置５０４と、カソード形成装置５０５と、保護膜形成装置５０６とが接続されている。このため、真空センターロボット５０２は平面形状が略正六角形に形成される。なお、真空センターロボット５０２は略正五角形に形成されていても良い。真空センターロボット５０２内には、図示しないアームが設置されており、アームによって画素基板３１を各装置へ移動させる。

正孔輸送層形成装置５０３は、真空蒸着装置、スパッタ装置等からなり、正孔輸送材料であるα−ＮＰＤを画素基板３４上に成膜する装置である。
発光層形成装置５０４は、真空蒸着装置等からなり、例えばＡｌｑ３等の発光材料を正孔輸送層３６上に成膜する装置である。

次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法について説明する。
本実施形態の製造工程は第１実施形態と同様に、画素基板３１上へのトランジスタＴｒ１１，１２の形成から隔壁３５の露光、現像までを本実施形態の製造装置５００外で行い、隔壁３５の焼成工程から製造装置５００によって製造する。

まず、ガラス基板等からなる画素基板３１を用意する。次にこの画素基板３１上に、第１実施形態と同様の工程によって画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２と、画素電極３４と、層間絶縁膜３３と、を形成する。更に、画素基板３１上に感光性ポリイミドをスピンコート法によって塗布し、プリベークを行う。更に、隔壁３５に対応する形状に露光、現像を行い、画素基板３１を純水洗浄し、乾燥処理を施す。これにより画素基板３１上にトランジスタＴｒ１１，１２、画素電極３４、層間絶縁膜３３、及び感光性ポリイミドでパターニングまで施された隔壁３５を形成する。

次に、発光装置５００のロードロック兼ベーキング装置５０１に画素基板３１を導入する。続いて、乾燥不活性雰囲気で１５０℃〜３５０℃ 、３０〜１２０分のベーク処理を行う。本実施例では不活性ガス、例えば露点−５０℃以下の窒素、アルゴン等の希ガスに水素を添加したガスを用いた。水素添加量は任意であるが、例えば８ｖｏｌ％とする。ベーク処理終了後、同ガス雰囲気下または真空下で冷却を行う。このようにベーキング処理を水素含有不活性ガス雰囲気下で行うことにより、トランジスタ製造工程のベーキング等の処理中に生じたトランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２の半導体層内のＳｉのダングリングボンドを修復することが可能である。

次に、ベーキング装置５０１から、真空センターロボット４０２を経由し、画素基板３１を真空雰囲気下の正孔輸送層形成装置５０３内に移動させる。正孔輸送層形成装置５０３では、スパッタ法又は、真空蒸着法によって、正孔注入、輸送が可能な有機低分子材料、例えばα−ＮＰＤを画素電極３４上に形成し、正孔輸送層３６を成膜する。

次に、正孔輸送層形成装置５０３から、真空センターロボット５０２を経由し、真空雰囲気下の発光層形成装置５０４内に画素基板３１を移動させる。続いて、例えばＡｌｑ３等の有機低分子化合物を例えば真空蒸着法によって、正孔輸送層３６上に成膜し、発光層３７を形成する。

発光層３７まで形成した画素基板３１を、再び真空センターロボット５０２を経由して真空雰囲気下のカソード形成装置５０５内に移動させる。カソード形成装置５０５では、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の中から選ばれる金属又は金属化合物、例えばＬｉＦからなる金属層を例えば蒸着法等にて成膜する。更に、金属層上に、同じカソード形成装置５０５内で、アルミニウムを蒸着法にて成膜し、２層構造のカソード電極４０を図９（ａ）に示すように成膜する。

次に、真空センターロボット５０２を経由して、画素基板３１を真空雰囲気下の保護膜形成装置５０６内に移動させる。保護膜形成装置では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、例えばＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ、又はＳｉＯｘＮｙからなる保護膜をカソード電極４０上に全面形成する。

続いて保護膜装置５０６と接続されている真空雰囲気下の封止装置５０７内に画素基板３１を移動させる。封止装置５０７では、画素基板３１又は封止基板上に、ＵＶ硬化樹脂又は熱硬化樹脂からなる封止樹脂を塗布した上で、画素基板３１と封止基板とを重ね合わせ、更に所定の圧力を加えて貼り合わせる。続いて、封止樹脂にＵＶを照射もしくは加熱することにより、封止樹脂を硬化させ、画素基板３１と封止基板とを接合させる。
封止装置５０７にて封止工程を終えた後、アンローダ５０８から発光装置を搬出させる。

このように本実施形態では、上述した第１実施形態と同様に画素基板３１が大気曝露されることを抑制することが可能であり、隔壁等への水分の吸着が抑制されるためダークスポットの発生、および成長を抑制することができる。また、ＴＦＴ製造工程までを行う製造装置と、ＴＦＴ製造工程以降の有機ＥＬ素子を形成するための製造装置を分離させた上で、更に隔壁３５を本焼成する工程以降の製造工程を、一つの製造装置内で全て行うことが可能である。

また、本実施形態の発光装置の製造装置及び製造方法では、隔壁製造工程後に大気に曝されないため、画素基板３１が暴露される雰囲気を調節することができ、水分・酸素に敏感な燐光発光材料を使用することが可能となる。また、本実施形態の製造装置は複数の工程を行う装置をセンターロボット、搬送室等で接続するため、各工程を行う装置を個別に配置する必要がなく、設置スペースの有効活用が可能となる。

更に本実施形態では、隔壁３５のベーキングを水素を含有する不活性ガス雰囲気下で行う。トランジスタを加熱した際にトランジスタＴｒ１１，１２の半導体層から水素が脱離する。このように不活性ガス中に水素を含有させることにより、脱離した水素を際付着させることができる。これにより、トランジスタＴｒ１１，１２の半導体層中のシリコン原子のダングリングボンド等に起因するキャリア移動度の低下を抑制させることができ、トランジスタの特性の劣化を抑制することが可能となる。なお、トランジスタＴｒ１１，１２上には層間絶縁膜３３や隔壁３５等が形成されているが、これらの膜中は多孔質体であり、水素が透過することが可能であるため、層間絶縁膜等の層を介しても修復の効果を得ることができる。

本発明は上述した実施形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。
上述した第１実施形態及び第３実施形態では、正孔輸送層として無機系の材料を用いる構成を例に挙げて説明したが、これに限られず有機系の低分子材料を用いることも可能である。

上述した第２実施形態では、正孔輸送層として有機系の材料を用い、発光層としても有機系の高分子材料を用いる構成を例に挙げたが、例えば第３実施形態に開示したように発光層として有機系の低分子材料を用いることも可能である。この場合は、発光層形成装置２０５を例えば真空センターロボット２０７に接続させてもよい。

また、上述した第４実施形態では、正孔輸送層として有機系の材料を用い、発光層としても有機系の高分子材料を用いる構成を例に挙げたが、例えば第３実施形態に開示したように有機系の低分子材料を用いることが可能である。この場合、発光層形成装置は、ベーキング装置と搬送室との間ではなく、真空センターロボット４０６に接続させてもよい。

なお、上述した第５本実施形態は、上述した第２実施形態のように正孔輸送層、発光層ともに有機系高分子材料を用いることも可能である。この場合製造装置は、例えば図１４に示すような構成であってもよい。図１４に示すように製造装置６００は、ローダ６０１と、センターロボット６０２と、ベーキング装置６０３と、正孔輸送層形成装置６０４と、発光層形成装置６０５と、搬送室６０６と、真空センターロボット６０７と、カソード形成装置６０８と、保護膜形成装置６０９と、封止装置６１０と、アンローダ６１１と、を備える。

このような製造装置６００では、ベーキング装置６０３内において、隔壁３５をベーク処理する際は、水素を添加した窒素等の不活性ガス雰囲気下で行い、正孔輸送層形成装置６０４にて正孔輸送材料を塗布した後の乾燥工程では、酸素を添加した窒素雰囲気下、もしくは乾燥大気下で処理を行う。なお、正孔輸送層を無機材料から形成しても良く、発光層を有機低分子材料から形成しても良い。正孔輸送層及び発光層の材料は適宜変更することが可能である。

また、上述した発光装置の製造方法は一例であって、上述した例に限られない。例えば、トランジスタＴｒ１１，Ｔｒ１２を製造する際の工程の順番等は適宜変更することが可能である。

また、上述した実施形態では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を例に挙げて説明したが、トップエミッション型であってもよい。この場合、画素電極は、例えばＡｌ等の光反射性の金属層及びその上に積層された上述のＩＴＯ等の透明導電層の２層構造であってもよい。

第１実施形態に係る発光装置の製造装置の構成例を示す図である。 発光装置の構成例を示す図である。 発光装置の画素の等価回路図である。 発光装置の画素の平面図である。 図４に示すＶ−Ｖ線断面図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第１実施形態に係る発光装置の製造方法を示す図である。 第２実施形態に係る発光装置の製造装置の構成例を示す図である。 第３実施形態に係る発光装置の製造装置の構成例を示す図である。 第４実施形態に係る発光装置の製造装置の構成例を示す図である。 第５実施形態に係る発光装置の製造装置の構成例を示す図である。 製造装置の変形例を示す図である。

符号の説明

１０・・・発光装置、３０・・・画素、３１・・・画素基板、３２・・・絶縁膜、３３・・・層間絶縁膜、３４・・・画素電極、３５・・・隔壁、３６・・・正孔輸送層、３７・・・発光層、３８・・・電子注入層、３９・・・低抵抗化層、４０・・・対向電極、１００・・・製造装置、１０１・・・ローダ、１０２・・・センターロボット１０２・・・ベーキング装置、１０４・・・搬送室、１０５・・・真空センターロボット、１０６・・・正孔輸送層形成装置、１０７・・・発光層形成装置、１０８・・・カソード形成装置、１０９・・・保護膜形成装置、１１０・・・封止装置、１１１・・・アンローダ、Ｃｓ・・・キャパシタ、Ｌａ・・・供給電圧ライン、Ｌｄ・・・データライン、Ｌｓ・・・セレクトライン、Ｔｒ１１，Ｔｒ１２・・・トランジスタ

Claims (14)

1. 画素電極が形成された画素基板上に、有機層を形成する有機層形成装置と、
   前記有機層上に対向電極を形成する対向電極形成装置と、
   を備え、
   前記有機層形成装置と、前記対向電極形成装置とは、各工程間で前記画素基板が大気に曝露されないよう接続されていることを特徴とする発光装置の製造装置。
2. 電荷輸送材料からなる電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成装置を更に備え、
   前記電荷輸送層形成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と、接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造装置。
3. 前記画素基板上に形成された絶縁層を焼成する焼成装置を更に備え、
   前記焼成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と、接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置の製造装置。
4. 前記画素基板上には、半導体素子が形成されており、
   前記焼成装置では、水素を添加した不活性ガス雰囲気とすることを特徴とする請求項３に記載の発光装置の製造装置。
5. 前記電荷輸送層形成装置では、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた溶液を塗布することを特徴とする請求項２に記載の発光装置の製造装置。
6. 前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた前記溶液の前記溶媒の乾燥は、酸素を添加した不活性ガス乾燥雰囲気、または乾燥大気雰囲気下とすることを特徴とする請求項５に記載の発光装置の製造装置。
7. 画素電極と半導体素子とが形成された画素基板上に形成された絶縁層を、水素を添加した不活性ガス雰囲気下で焼成する焼成装置を備えることを特徴とする発光装置の製造装置。
8. 画素電極が形成された画素基板上に、有機層を形成する有機層形成工程と、
   前記有機層上に対向電極を形成する対向電極形成工程と、
   を備え、
   前記有機層形成工程を行う有機層形成装置と、前記対向電極形成工程を行う対向電極形成装置とは、接続されており、各工程間で前記画素基板が大気に曝露されないことを特徴とする発光装置の製造方法。
9. 電荷輸送材料からなる電荷輸送層を形成する電荷輸送層形成工程を更に備え、
   前記電荷輸送層形成工程を行う電荷輸送層形成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と接続されていることを特徴とする請求項８に記載の発光装置の製造方法。
10. 前記画素基板上に形成された絶縁層を焼成する焼成工程を更に備え、
    前記焼成工程を行う焼成装置は、前記画素基板が大気に曝露されることがないよう、前記有機層形成装置と、接続されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の発光装置の製造方法。
11. 前記焼成工程では、水素を添加した不活性ガス雰囲気下で焼成を行うことを特徴とする請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
12. 前記電荷輸送層形成工程では、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた溶液を塗布することを特徴とする請求項９に記載の発光装置の製造方法。
13. 前記ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを溶解させた前記溶液の前記溶媒の乾燥は、酸素を添加した不活性ガス乾燥雰囲気、または乾燥大気雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１２に記載の発光装置の製造方法。
14. 画素電極と半導体素子とが形成された画素基板上に形成された絶縁層を、水素を添加した不活性ガス雰囲気下で焼成する焼成工程を備えることを特徴とする発光装置の製造方法。

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