JP5322354B2 - 製造装置 - Google Patents

Description

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。

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。

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（Electro Luminescence）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。

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。

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１
ｍ以上離す必要がある。

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。

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。

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。

特開２００１−２４７９５９号公報 特開２００２−６０９２６号公報

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。

また本発明は、例えば、基板サイズが、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０
ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１
０００ｍｍ×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。

上記目的を達成するために本発明は、基板と蒸着源とが相対的に移動することを特徴とす
る蒸着装置を提供するものである。すなわち本発明は、蒸着室内において、蒸着材料が封
入された容器を設置した蒸着源ホルダが、基板に対してあるピッチで移動することを特徴
とする。本明細書では、移動する蒸着ホルダを備えた蒸着装置を有する製造装置をムービ
ングセルクラスタ方式と呼ぶ。

本発明において、一つの蒸着ホルダの上面形状は矩形形状であり、その長手方向にルツ
ボを４個以上、好ましくは６個や８個、並べて設置可能とする。なお、矩形形状とは長細
い長方形、細長い楕円形もしくは線状を含む。蒸着ホルダの長手方向の長さは、用いる基
板サイズに合わせて適宜、３００ｍｍ〜１３００ｍｍの範囲で設計し、等間隔でルツボを
配置すればよい。なお、蒸着ホルダの長手方向の長さが基板の一辺よりも短い場合は、数
回の走査を繰り返して成膜すればよい。また、同じ経路で蒸着ホルダを繰り返し移動させ
ることにより同一の薄膜を数回積層しても構わない。

また、互いの蒸着中心をクロスさせた４個以上の容器を設置し、同時に加熱して複数の
方向から蒸着材料をぶつけあうことで微粒子化させてもよい。この場合、クロスする箇所
は、マスク（および基板）と容器との間の空間に位置する。

また、蒸着源ホルダ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。

また、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、異なる材料を複数のルツボに分けて充填し、同時に蒸着を行うことによって、積
層構造を有するＥＬ層において各膜との界面に蒸着材料が混合された領域（混合領域）を
形成することができる。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。

さらに、一つの蒸着源ホルダに備えられる有機化合物の種類を複数とする場合、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。傾き調節ネジで容器（ルツボ）を傾けることによって蒸着方向を適宜
設定すればよい。

また、蒸着源ホルダは、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
な機構（代表的には２軸ステージ）が設けられている。ここでは蒸着源ホルダを二次元平
面で蒸着源ホルダをＸ方向またはＹ方向に移動させる。また、蒸着源ホルダの移動ピッチ
もマスクの開口サイズに適宜、合わせればよい。また、膜厚モニタも蒸着ホルダと一体化
されて移動する。また、膜厚モニタで測定された値に従って蒸着源ホルダの移動速度も調
節することで膜厚を均一にする。なお、蒸着ホルダの長手方向と、蒸着ホルダの移動方向
は、９０°を成す。

また、本発明の蒸着装置においては、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ている。

また、図４（Ａ）に示すように基板と蒸着源ホルダとの間隔距離ｄを代表的には３０ｃｍ
以下に狭めるため、蒸着マスクも加熱される恐れがある。従って、蒸着マスクは、熱によ
って変形されにくい低熱膨張率を有する金属材料（例えば、タングステン、タンタル、ク
ロム、ニッケルもしくはモリブデンといった高融点金属もしくはこれらの元素を含む合金
、ステンレス、インコネル、ハステロイといった材料）を用いることが望ましい。例えば
、ニッケル４２％、鉄５８％の低熱膨張合金などが挙げられる。また、加熱される蒸着マ
スクを冷却するため、蒸着マスクに冷却媒体（冷却水、冷却ガス）を循環させる機構を備
えてもよい。本発明は、蒸着源ホルダが移動するため、その移動速度が速ければ、蒸着マ
スクはほとんど加熱されず、熱によるマスクの変形が引き起こす成膜不良なども抑えるこ
とができる。

また、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マスクと基板とを載せ、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、且つ、マスクに覆わ
れていない領域に蒸着を行う。こうすることによって、自重によるマスクのたわみ及び大
面積基板のたわみを１ｍｍ以下に抑えることができる。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。

また、マスクに付着した蒸着物をクリーニングするため、図４（Ａ）に示すようにプラ
ズマ発生手段により、成膜室内にプラズマを発生させ、マスクに付着した蒸着物を気化さ
せて成膜室外に排気することが好ましい。従って、成膜室はＡｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ₃、また
はＯから選ばれた一種または複数種のガスを導入するガス導入手段と、気化させた蒸着物
を排気する手段とを備えている。また、マスクに別途電極を設け、いずれか一方に高周波
電源が接続されている。以上により、マスクは導電性材料で形成されることが好ましい。
また、上記構成により、メンテナンス時に成膜室内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。また、成膜室には、マスクのみを簡便にプラズマクリーニングす
る手段と、チャンバー全体を強力にプラズマクリーニングする手段とを両方備えておくこ
とが好ましい。

また、上記蒸着装置において、蒸着源ホルダは、図９にその一例を示すが、容器（代表
的にはルツボ）８０１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（外枠８０２）と、外筒の外側（
または内側）に旋回された冷却パイプ（冷却水８１０を流す管）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。また、
容器８０１と外枠８０２との間に隙間が空かないようにシリコーン樹脂８０３を充填して
もよい。また、容器８０１内部にフィルターを設けることによって、ある一定（フィルタ
ーの目）以上の大きさを有する昇華された材料は、容器内に設けられたフィルター３０５
を通過することができず、容器内へ戻り、再度昇華される。このようなフィルターを設け
る構成の容器により、大きさの揃った蒸着材料が蒸着するため、成膜速度の制御や、均一
な膜厚を得ることができ、均一でむらのない蒸着を行うことができる。もちろん、均一で
むらのない蒸着が可能の場合は、必ずしもフィルターを設ける必要はない。なお、容器の
形状は図９に限定されるものではない。また、容器とは、耐熱性金属（Ｔｉなど）、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で形成され
た、高温、高圧、減圧に耐えうるものとなっている。

また、一つの成膜室には、複数の蒸着源ホルダを設けてもよく、本明細書で開示する発
明の構成は、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、及び該搬送室に連結された複数の成膜室と
、該成膜室に連結された設置室を有する製造装置であって、
前記複数の成膜室は、前記成膜室内を真空にする第１の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、基板保持手段と、矩形である複数の
蒸着源ホルダと、前記蒸着源ホルダをそれぞれ移動させる手段と、
前記蒸着源ホルダには長手方向に配置された蒸着材料が封入された容器と、前記容器を
加熱する手段と、
前記設置室は、前記設置室内を真空にする第２の真空排気処理室と連結され、前記設置室
には容器を加熱する手段と、前記成膜室内の前記蒸着源ホルダに前記容器を搬送する手段
とを有することを特徴とする製造装置である。

また、上記構成において、前記基板保持手段は、マスクを挟んで、端子部となる領域、
切断領域、または基板端部と重なることを特徴としている。

また、上記構成において、前記基板保持手段と前記マスクは接着または溶着されている
ことを特徴としている。

また、上記構成において、前記蒸着源ホルダを移動させる手段は前記蒸着源ホルダをあ
るピッチでＸ軸方向に移動させ、且つ、あるピッチでＹ軸方向に移動させる機構を有して
いることを特徴とする製造装置。

また、上記構成において、矩形である蒸着源ホルダには等間隔で複数の容器が配置され
ていることを特徴としている。

また、複数の容器を並べるのではなく、蒸着ホルダの矩形形状に合わせて容器自体を細
長い形状としてもよい。

図１では１列に並べた例（１×７）を示しているが例えば、２列に複数のルツボを並べ
てもよい。なお、複数の蒸着源ホルダが移動を開始するタイミングは、前の蒸着源ホルダ
が停止した後でもよいし、停止する前であってもよい。例えば、蒸着ホルダＡにホール輸
送性を有する有機材料をセットし、蒸着ホルダＢに発光層となる有機材料をセットし、蒸
着ホルダＣに電子輸送性を有する有機材料をセットし、蒸着ホルダＤに陰極バッファとな
る材料をセットすれば、同一チャンバー内でこれらの材料層を連続的に積層することがで
き、生産性を向上することができる。また、蒸着された膜が固化する前に、次の蒸着源ホ
ルダの移動を開始する場合、積層構造を有するＥＬ層において、各膜との界面に蒸着材料
が混合された領域（混合領域）を形成することができる。

また、基板と蒸着源ホルダとが相対的に移動することにより、基板と蒸着源ホルダとの
距離を長く設ける必要なく装置の小型化を達成できる。また、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、
蒸着材料を無駄なく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。ま
た、蒸着源ホルダが基板に対してＸ軸方向及びＹ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。また、蒸着源ホルダが移動するため、蒸着マスクがほ
とんど加熱されず、熱によるマスクの変形が引き起こす成膜不良なども抑えることができ
る。

また、図５に示すように、矩形の蒸着ホルダの長手方向を基板の端面（即ち、Ｘ方向ま
たはＹ方向）に斜めにしたまま、Ｘ方向またはＹ方向に移動させてもよく、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、及び該搬送室に連結された複数の成膜室と
、該成膜室に連結された設置室を有する製造装置であって、
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、矩形である蒸着源ホルダと、前記蒸着源ホ
ルダを移動させる手段と、
前記蒸着源ホルダには長手方向に配置された蒸着材料が封入された容器と、前記容器を
加熱する手段と、を有し、
前記移動させる手段は、基板の一辺に対して長手方向を斜めにした矩形の蒸着源ホルダを
基板のＸ方向またはＹ方向に移動させることを特徴とする製造装置である。

なお、上記構成において、蒸着ホルダの長手方向と、蒸着ホルダの移動方向は、ある角度
Ｚ（０°＜Ｚ＜９０°）を成す。

また、基板を矩形の蒸着ホルダの長手方向に対して斜めにセットし、蒸着ホルダをＸ方向
またはＹ方向に移動させてもよく、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、及び該搬送室に連結された複数の成膜室と
、該成膜室に連結された設置室を有する製造装置であって、
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、矩形である蒸着源ホルダと、前記蒸着源ホ
ルダを移動させる手段と、
前記蒸着源ホルダには長手方向に配置された蒸着材料が封入された容器と、前記容器を
加熱する手段と、を有し、
前記矩形の蒸着ホルダの移動する方向に対して基板の一辺が斜めになるよう設置させるこ
とを特徴とする製造装置である。

上記構成の場合、基板だけでなく、マスクや基板ホルダも蒸着ホルダの長手方向に対し
て斜めに設置される。なお、蒸着ホルダの長手方向と、蒸着ホルダの移動方向は、９０°
を成す。

また、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する工程において、ＴＦＴを作製する
際に使用するレーザー光の走査方向と、蒸着ホルダの移動方向を異ならせることが好まし
く、発光装置の作製方法に関する発明の構成は、
ＴＦＴが設けられた基板に対向して配置した蒸着源から有機化合物を含む材料を蒸着させ
て、前記基板上に設けられた第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成し、該有機化合物
を含む膜上に第２の電極を形成する発光装置の作製方法であって、
絶縁表面を有する基板上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜にレーザー光を走査して照射する工程と、
前記半導体膜を活性層とするＴＦＴを形成する工程と、
前記ＴＦＴに接続する第１の電極を形成する工程と、
前記レーザー光の走査方向とは異なる方向に矩形の蒸着源ホルダを移動させて前記第１
の電極上に有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装
置の作製方法である。

また、レーザー光の走査方向に対して垂直な方向と、蒸着ホルダの移動方向を異ならせ
ることが好ましく、他の発明の構成は、
ＴＦＴおよび第１の電極が設けられた基板に対向して配置した蒸着源から有機化合物を含
む材料を蒸着させて、前記第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成し、該有機化合物を
含む膜上に第２の電極を形成する発光装置の作製方法であって、
絶縁表面を有する基板上に半導体膜を形成する工程と、
前記半導体膜にレーザー光を走査して照射する工程と、
前記半導体膜を活性層とするＴＦＴを形成する工程と、
前記ＴＦＴに接続する第１の電極を形成する工程と、
前記レーザー光の走査方向に対して垂直な方向とは異なる方向に矩形の蒸着源ホルダを
移動させて前記第１の電極上に有機化合物を含む膜を形成する工程と、
該有機化合物を含む膜上に第２の電極を形成する工程とを有することを特徴とする発光装
置の作製方法である。

また、上記構成において、前記レーザー光は、連続発振またはパルス発振のＹＡＧレー
ザ、ＹＶＯ₄レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ₃レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、ア
レキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザから選ばれた一種または複数種からの
レーザー光である。もしくは、前記レーザー光は連続発振またはパルス発振のエキシマレ
ーザ、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザから選ばれた一種または複数種からのレーザー光である。

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。

また、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。このＥＬ材料を保存する容器の密閉度が不十分であ
ることも考えられる。

従来、蒸着法により成膜を行う際には、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
る恐れがある。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る。

ガラス瓶から容器に移しかえる際には、例えば、蒸着装置にグローブなどが備えられた
前処理室内で人間の手で行うことが考えられる。しかし、前処理室にグローブを備えた場
合、真空にすることができず、大気圧で作業を行うこととなり、たとえ窒素雰囲気で行う
としても前処理室内の水分や酸素を極力低減することは困難であった。ロボットを使用す
ることも考えられるが、蒸発材料は粉状であるので、移しかえするロボットを作製するこ
とは困難である。従って、下部電極上にＥＬ層を形成する工程から上部電極形成工程まで
の工程を全自動化し、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とす
ることを困難していた。

そこで、本発明では、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材料や金属材料を真空封止
して直接収納し、搬送後に蒸着を行う製造システムとし、高純度な蒸着材料への不純物混
入防止を実現するものである。また、ＥＬ材料の蒸着材料を直接収納する際、得られた蒸
着材料を分けて収納するのではなく、蒸着装置に設置される予定の容器（ルツボ）内に直
接昇華精製を行ってもよい。本発明により、今後のさらなる蒸着材料の超高純度化への対
応を可能とする。また、蒸着装置に設置される予定の容器に金属材料を直接収納し、加熱
抵抗により蒸着を行ってもよい。

搬送する容器の形態について図８（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７
０２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
７０１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７０１はチタンを有する材料で形成するとよい。

材料メーカーにおいて、第１の容器７０１に精製した蒸着材料を封入する。そして、Ｏ
リングを介して第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７０１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７０１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。

この状態で発光装置メーカーへ搬送され、第１の容器７０１を蒸着室へ設置する。その
後、加熱により蒸着材料は昇華し、蒸着膜の成膜が行われる。

また、その他の部品、例えば膜厚モニタ（水晶振動子など）、シャッターなども同様に
して大気にふれることなく搬送し、蒸着装置内に設置することが好ましい。

上記蒸着装置に設置する容器に蒸着材料を直接収納する作業は、蒸着装置を使用する発光
装置メーカーが蒸着材料を作製、または販売している材料メーカーに依頼することが望ま
しい。発光装置メーカーと材料メーカーが連携して不純物混入の低減に努めることによっ
て、材料メーカーで得られる極めて高い純度のＥＬ材料を維持し、そのまま純度を落とす
ことなく発光装置メーカーで蒸着を行うことができる。

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。

上記課題を踏まえ、本発明では、大気にふれることなく容器内に真空封止されたルツボ
（蒸着材料が充填されている）を容器から取り出し、蒸着ホルダにルツボをセットするた
めの設置室が成膜室に連結されており、大気にふれることなく設置室から搬送ロボットで
ルツボを搬送する。設置室にも真空排気手段を設け、さらにルツボを加熱する手段も設け
ることが好ましい。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）を用いて、第２の容器７２１ａ、７２１ｂに密閉されて搬
送される第１の容器７０１を成膜室へ設置する機構を説明する。

図８（Ａ）は、第１の容器が収納された第２の容器７２１ａ、７２１ｂを載せる回転台
７０７と、第１の容器を搬送するための搬送機構と、持ち上げ機構７１１とを有する設置
室７０５の断面が記載されている。また、設置室は成膜室と隣り合うように配置され、ガ
ス導入口を介して雰囲気を制御する手段により設置室の雰囲気を制御することが可能であ
る。なお、本発明の搬送機構は、図８（Ｂ）に記載されるように第１の容器７０１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。

このような設置室内に、留め具７０２を外した状態で第２の容器を回転設置台７１３上
に配置する。内部は真空状態であるので留め具７０２を外しても取れない。次いで、雰囲
気を制御する手段により、設置室内を減圧状態とする。設置室内の圧力と第２の容器内の
圧力とが等しくなるとき、容易に第２の容器は開封できる状態となる。そして持ち上げ機
構７１１により第２の容器の上部７２１ａを取り外し、回転設置台７１３が回転軸７１２
を軸として回転することによって第２の容器の下部および第１の容器を移動させる。そし
て、第１の容器７０１を搬送機構により蒸着室へ搬送して第１の容器７０１を蒸着源ホル
ダ（図示しない）に設置する。

その後、蒸着源ホルダに設けられた加熱手段により、蒸着材料は昇華され、成膜が開始
される。この成膜時に、蒸着源ホルダに設けられたシャッター（図示しない）が開くと、
昇華した蒸着材料は基板の方向へ飛散し、基板に蒸着され、発光層（正孔輸送層、正孔注
入層、電子輸送層、電子注入層を含む）が形成される。

そして、蒸着が完了した後、蒸着源ホルダから第１の容器を持ち上げ、設置室に搬送し
て、回転台に設置された第２の容器の下部容器（図示しない）に載せられ、上部容器７２
１ａにより密閉される。このとき、第１の容器と、上部容器と、下部容器とは、搬送され
た組み合わせで密閉することが好ましい。この状態で、設置室を大気圧とし、第２の容器
を設置室から取り出し、留め具７０２を固定して材料メーカーへ搬送される。

また、成膜室に連結した前処理室（設置室）にロボットを備え、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してもよい。即ち、蒸着源が
前処理室まで移動する製造装置としてもよい。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。

また、本発明は、図１０に示すように、複数の成膜室を備えたマルチチャンバー型の製造
装置において、第１の基板に蒸着する第１の成膜室と、第２の基板に蒸着する第２の成膜
室とを有し、それぞれの成膜室では複数の有機化合物層を並行（並列）して積層すること
によって基板１枚当りの処理時間を短縮してもよい。即ち、搬送室から第１の基板を第１
の成膜室に搬入した後、第１の基板上に蒸着を行っている間に、搬送室から第２の基板を
第２の成膜室に搬入して第２の基板上に蒸着を行う。

図１０においては、搬送室１００４ａに成膜室が６つ設けられているため、６枚の基板
をそれぞれの成膜室に搬入し、順次、並行して蒸着を行うことが可能である。また、メン
テナンスしている間でも製造ラインを一時停止することなく、他の成膜室で順次、蒸着を
行うことができる。

また、本発明である有機化合物を含む層を形成する蒸着の手順の一例としては、まず、
設置室にルツボを真空封止している容器をセットし、設置室内を真空排気した後、容器か
らルツボを取り出す。次いで、加熱を行いルツボの温度Ｔまで上げておくが、真空度が蒸
着時の真空度よりも低くして設置室で蒸着が開始しないようにすることで制御する。次い
で、加熱されたルツボを設置室から蒸着室へ搬送する。蒸着室にある蒸着ホルダは予め加
熱されており、ルツボをセットし、真空度をさらに上げることで蒸着が開始される。蒸着
ホルダはＸ方向またはＹ方向に移動することができ、固定されている基板に対して均一に
成膜することができる。予め、加熱しておくことでルツボの加熱に要する時間が短縮でき
る。

本発明により、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、大面積基板を用いても均一な膜厚を得ることのできる蒸着装
置を提供することができる。

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。

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と、発光装置のスループットが
向上される。

本発明の蒸着装置の上面模式図である。（実施の形態１） 基板付近を拡大した断面模式図である。（実施の形態１） 基板保持手段の構成を示す図である。（実施の形態２） 本発明の蒸着装置の上面および断面模式図である。（実施の形態３） 蒸着ホルダの移動方向を示す図である。（実施の形態４） 蒸着マスクを示す図である。（実施の形態１） 蒸着マスクを示す図である。（実施の形態１） 搬送する容器の形態を示す図である。 蒸着源ホルダを示す図である。 製造装置を示す図である。（実施例１） 素子構造を説明する図である。（実施例２） 発光装置を示す図である。（実施例３） 発光装置を示す図である。（実施例３） ＴＦＴと第１の電極との接続、隔壁形状を説明する図である。（実施例４） 電子機器の一例を示す図。（実施例５） 電子機器の一例を示す図。（実施例５） モジュールを示す図である。（実施例６） ブロック図を示す図である。（実施例６） 蒸着ホルダの移動方向を示す図である。（実施例７） 発光装置の回路図および断面を示す図である。（実施例８） 発光装置の断面を示す図である。（実施例９）

（実施の形態１）
本発明の蒸着装置の上面模式図を図１に示す。なお、図１は蒸着途中のものを示す。

図１において、成膜室１１は、基板保持手段１２とが設置された蒸着源ホルダ１７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。そして、成膜室１１には、大型基板１３と、蒸着マスク（図示しない）と
が設置される。

また、基板保持手段１２は、金属からなる蒸着マスクを重力で固定しており、マスク上
に配置される基板１３も固定される。なお、基板保持手段１２に真空吸着機構を設けてマ
スクを真空吸着して固定してもよい。ここでは、蒸着マスクが基板保持手段１２と溶着ま
たは接着している例を示したが、蒸着マスクと基板保持手段とが固着してしまうことを防
ぐため、互いに接する箇所に絶縁物を設けたり、点接触となるように基板保持手段の形状
を適宜変更してもよい。また、ここでは、基板保持手段１２で基板と蒸着マスクの両方を
載せる構成とした例を示したが、基板を保持する手段と、蒸着マスクを保持する手段とを
別々に設けてもよい。なお、基板保持手段は図示していないが、成膜室に固定されている
。

また、基板保持手段１２と重なる領域には蒸着を行うことができないため、基板保持手
段１２は、多面取りする際に切断領域（スクライブラインとなる領域）に設けることが好
ましい。或いは、基板保持手段１２は、パネル端子部となる領域と重なるように設けても
よい。図１に示すように基板保持手段１２は、上方から見ると、１枚の基板１３に点線で
示した４つのパネルを形成する例を示しているため、十文字としているが、形状は特に限
定されず、非対称な形状としてもよい。なお、図示していないが、基板保持手段１２は成
膜室に固定されている。なお、図１では簡略化のため、マスクを図示していない。

また、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。蒸着源ホルダ１７には蒸着材料１８が封入された容器が設置されている。この成
膜室１１は、減圧雰囲気にする手段により、真空度が５×１０^-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐ
ａ）以下、好ましくは１０^-4〜１０^-6Ｐａまで真空排気される。

また蒸着の際、抵抗加熱により、蒸着材料は設置室３３ｂで予め昇華（気化）させ、蒸
着速度が安定したら、シャッター３０を開き、蒸着源ホルダ１７を成膜室１１内部に移動
させ、さらに基板の下方を通過させる。蒸発した蒸発材料は、上方に飛散し、蒸着マスク
に設けられた開口部を通って基板１３に選択的に蒸着される。なお、マイクロコンピュー
タにより成膜速度、蒸着源ホルダの移動速度、及びシャッターの開閉を制御できるように
しておくと良い。この蒸着源ホルダの移動速度により蒸着速度を制御することが可能とな
る。また、蒸着ホルダに成膜をコントロールするためのシャッターを別途設けてもよい。

また、図１では複数の蒸着ホルダ１７が設置室３３ｂ、３３ｃ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。

また図示しないが、蒸着ホルダに設けられた膜厚モニタ、例えば水晶振動子により蒸着
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。

図１に示す蒸着装置においては、蒸着の際、基板１３と蒸着源ホルダ１７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〜１５
ｃｍ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。

また、蒸着の際、基板付近を拡大した断面模式図を図２に示す。図２では６個の容器（
ルツボ）２０２を備えた矩形形状の蒸着ホルダ２０４を示している。６個の容器２０２に
は適宜、膜厚モニタ２０１を設ける。傾き調節ネジ２０５は、膜厚モニタ２０１と同様に
適宜設けられ、ヒーター２０３ごと基板２００に対して傾けることができる。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。

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してフ
ルカラーの発光素子を得る場合、３枚の蒸着マスクを用いて選択的に成膜を行う。発光効
率の異なる赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子のそれぞれの発光面積を変えた例
を図６に示す。また、発光色によって正孔輸送層または正孔注入層、電子輸送層または電
子注入層の膜厚をそれぞれ変えて適宜調節することが好ましい。ここでは、赤色発光面積
＞青色発光面積＞緑色発光面積とした例を示したが、特に限定されない。

図６（Ａ）にＲ用の蒸着マスク、図６（Ｂ）にＢ用の蒸着マスク、図６（Ｃ）にＧ用の蒸
着マスクを示す。

第１成膜室でＲ用の蒸着マスク（図６（Ａ））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、第２成膜室でＧ用の蒸着マス
ク（図６（Ｃ））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、第３成膜室でＢ用の蒸着マスク（図６（Ｂ））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
、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。こうして得られた発光領
域の一部（８画素分の発光領域）を 図６（Ｄ）に示す。

また、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子のそれぞれの発光面積を同一とした
例を図７に示す。発光面積を同一とした場合は、それぞれのマスクにおける開口形状が同
一となり、位置アライメントが異なるだけである。従って、同一のガラスマスクを基にし
てＲ用の蒸着マスク、Ｇ用の蒸着マスク、Ｂ用の蒸着マスクを形成することができるため
、コスト削減することができる。特に大型基板用の蒸着マスクに関する設計コスト削減を
行うことができ、さらに図７（Ｃ）に示すように４枚のマスクをアライメント精度よく組
み合わせて１枚のマスクとすると大幅なコスト削減を行うことができる。

図７（Ａ）に示した蒸着マスクをＲ用、Ｇ用、Ｂ用に３枚用意する。ただし、それぞれ開
口部の位置のみが異なっている。これらのマスクを用い、順次積層して得られた発光領域
の一部（８画素分の発光領域）を 図７（Ｂ）に示す。

また、基板２００はＣＣＤなどによってマスク２０７ａ、２０７ｂおよび基板保持手段
と位置あわせを行う。ここでは多面取りの例を示しており、大型基板にあわせた大型サイ
ズのマスクは高価であるため、複数の小さいマスクを精度よく一体化したマスクとしてい
る。例えば、大型基板（６００ｃｍ×７２０ｃｍ）に４つのパネルを形成しようとする場
合には、図７（Ｃ）に示すように４枚のマスク（３００ｃｍ×３６０ｃｍ）を一体化した
マスクを用いればよい。４枚をアライメントして互いを接着させることによってマスク設
計に要するコストを削減することができる。複数のマスクを一体化させるために基板保持
手段と溶着または接着して固定してもよい。また、スライド式のシャッター（図示しない
）を設け、蒸着を制御してもよい。例えば、蒸着ホルダが移動して基板２０１の下方に蒸
着ホルダがない場合には、シャッターで閉じれば蒸着をストップさせることができる。こ
のような蒸着源ホルダ２０４を移動機構２０６（代表的には２軸ステージ）により二次元
平面で成膜室内をＸ方向またはＹ方向に移動させる。また、図２では６個の容器を備えた
蒸着ホルダを例に説明したが、特に限定されず、６個以上の容器を備えた蒸着ホルダとし
てもよい。

以上のような蒸着源ホルダが移動する機構を有する成膜室により、基板と蒸着源ホルダ
との距離を長くする必要がなく、蒸着膜を均一に成膜することが可能となる。

よって本発明により、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、蒸着材料を有効に利用すること
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。

また、このように基板と蒸着源ホルダとの距離を短くすることにより、蒸着膜を薄く制
御良く蒸着することができる。

また、蒸着ホルダへのルツボのセットは、設置室３３ａに設けられた回転台３５上に設
置されたルツボを搬送機構３１で設置室３３ｂに搬送することによって行われる。本発明
では、大気にふれることなく容器内に真空封止されたルツボ（蒸着材料が充填されている
）を容器から取り出し、蒸着ホルダにルツボをセットするための設置室が成膜室に連結さ
れており、大気にふれることなく設置室から搬送ロボットでルツボを搬送する。設置室に
も真空排気手段を設け、さらにルツボを加熱する手段も設けることが好ましい。

図８（Ａ）および図８（Ｂ）を用いて、第２の容器７２１ａ、７２１ｂに密閉されて搬
送される第１の容器７０１を成膜室へ設置する機構を説明する。

図８（Ａ）は、第１の容器が収納された第２の容器７２１ａ、７２１ｂを載せる回転台
７０７と、第１の容器を搬送するための搬送機構と、持ち上げ機構７１１とを有する設置
室７０５の断面が記載されている。また、設置室は成膜室と隣り合うように配置され、ガ
ス導入口を介して雰囲気を制御する手段により設置室の雰囲気を制御することが可能であ
る。なお、本発明の搬送機構は、図８（Ｂ）に記載されるように第１の容器７０１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。

このような設置室内に、留め具７０２を外した状態で第２の容器を回転設置台７１３上
に配置する。内部は真空状態であるので留め具７０２を外しても取れない。次いで、雰囲
気を制御する手段により、設置室内を減圧状態とする。設置室内の圧力と第２の容器内の
圧力とが等しくなるとき、容易に第２の容器は開封できる状態となる。そして持ち上げ機
構７１１により第２の容器の上部７２１ａを取り外し、回転設置台７１３が回転軸７１２
を軸として回転することによって第２の容器の下部および第１の容器を移動させる。そし
て、第１の容器７０１を搬送機構により蒸着室へ搬送して第１の容器７０１を蒸着源ホル
ダ（図示しない）に設置する。

その後、蒸着源ホルダに設けられた加熱手段により、蒸着材料は昇華され、成膜が開始
される。

そして、蒸着が完了した後、蒸着源ホルダから第１の容器を持ち上げ、設置室に搬送し
て、回転台３５に設置された第２の容器の下部容器（図示しない）に載せられ、上部容器
７２１ａにより密閉される。このとき、第１の容器と、上部容器と、下部容器とは、搬送
された組み合わせで密閉することが好ましい。この状態で、設置室３３ａを大気圧とし、
第２の容器を設置室から取り出し、留め具７０２を固定して材料メーカーへ搬送される。

（実施の形態２）
次に本発明の基板保持手段の構成について図３を用いて詳述する。

図３（Ａ１）には、基板３０３とマスク３０２が載せられた基板保持手段３０１の斜視
図を示しており、図３（A２）は基板保持手段３０１のみを示している。

また、図３（A３）は基板３０３とマスク３０２が載せられた基板保持手段の断面図を示
しており、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。

この基板保持手段３０１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。

また、基板保持手段３０１の形状は、図３（A1）〜（A３）に限定されるものではなく
、例えば、図３（Ｂ２）に示すような形状としてもよい。

図３（Ｂ２）は、基板の端部を支える部分が設けられた例であり、基板保持手段３０５
によって基板３０３のたわみ、またはマスク３０２のたわみを抑えるものである。なお、
図３（Ｂ２）は基板保持手段３０５のみを示している。また、図３（Ｂ１）には、基板３
０３とマスク３０２が載せられた基板保持手段３０５の斜視図を示している。

また、上記基板保持手段形状に代えて、図３（Ｃ２）に示すような形状としてもよい。
図３（Ｃ２）は、基板の端部を支えるマスク枠３０６が設けられた例であり、基板保持手
段３０７とマスク枠３０６によって基板３０３のたわみ、またはマスク３０２のたわみを
抑えるものである。この場合、別々の材料で形成してもよい。また、マスク枠３０６には
図３（Ｃ３）に示すようにマスク３０２の位置を固定する窪みを設けている。なお、基板
保持手段３０７とマスク枠３０６は一体化させてもよい。

なお、図３（Ｃ２）はマスク枠３０６と基板保持手段３０７のみを示している。また、図
３（Ｃ１）には、基板３０３とマスク３０２が載せられた基板保持手段３０５およびマス
ク枠３０６の斜視図を示している。

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。

（実施の形態３）
実施の形態１では複数の蒸着ホルダを備えた成膜室の例を示したが、ここでは、一つの
蒸着ホルダのみを備えた例を図４に示す。

本発明の蒸着装置を図４に示す。図４（Ａ）はＹ方向断面図（A−A’点線における断面）
、図４（Ｂ）は上面図である。なお、図４は蒸着途中のものを示す。

図４（Ａ）において、成膜室４１１は、基板保持手段４１２と、蒸着シャッター４１５
が設置された蒸着源ホルダ４１７と、蒸着源ホルダの移動機構４２０と、減圧雰囲気にす
る手段とを有する。また、成膜室４１１には、大型基板４１３と、蒸着マスク４１４とが
設置される。また、基板保持手段４１２は、金属からなる蒸着マスク３１４を重力で固定
しており、マスク上に配置される基板４１３も固定される。なお、基板保持手段４１２に
真空吸着機構を設けてマスクを真空吸着して固定してもよい。

また、マスクに付着した蒸着物をクリーニングするため、プラズマ発生手段により、成
膜室内にプラズマを発生させ、マスクに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する
ことが好ましい。そのため、基板保持手段４１２に高周波電源が接続されている。以上に
より、基板保持手段４１２は導電性材料（Tiなど）で形成することが好ましい。また、プ
ラズマを発生させる場合、電界集中を防ぐため、メタルマスクを基板保持手段４１２から
電気的に浮かした状態とすることが好ましい。

また、蒸着源ホルダ４１７の移動ピッチも絶縁物（土手、隔壁とも呼ばれる）４１０の間
隔に適宜、合わせればよい。なお、絶縁物４１０は第１の電極４２１の端部を覆うように
配置されている。

以下に図４に示す装置を用いた蒸着の手順の一例を示す。

まず、基板搬送シャッターを開け、通過させて大型基板４１３を成膜室４１１に搬入し
、位置アライメントを行って基板保持手段４１２および蒸着マスク４１４上に設置する。
大型基板４１３は予め、ＴＦＴや第１の電極４２１や絶縁物４１０が設けられており、フ
ェイスダウン方式で搬入される。なお、成膜室４１１は、常に減圧下、例えば真空度１０
^-5〜１０^-6Ｐａとすることが好ましい。

次いで、第１の容器４３６を内部に真空封止した第２の容器４３４を設置室４３３の扉
から導入して回転台４３５上に搭載する。

次いで、真空排気手段により設置室４３３の内部を減圧し、第２の容器４３４内部の真
空度と同じまたはそれ以上にする。次いで、第２の容器４３４のみを持ち上げ機構４３２
で持ち上げることによって、第１の容器４３６を露呈させる。次いで、成膜室内の真空度
と設置室４３３の真空度を合わせ、シャッター４３０を開けた後、第１の容器４３６を搬
送機構４３１で搬送し、蒸着ホルダ４１７にセットする。なお、搬送機構４３１で搬送す
る前に、設置室４３３で予め第１の容器を加熱してもよい。必要な数の第１の容器を蒸着
ホルダ４１７にセットしたら、シャッター４３０を閉め、抵抗加熱法により蒸着を開始す
る。

蒸着を行う際、基板全面に成膜されるように蒸着ホルダ４１７を移動機構４２０でＸ方
向またはＹ方向に移動させる。

また、異なる材料を積層する場合には、蒸着が済んだ第１の容器を回転台に戻し、異な
る材料が封入された第１の容器を蒸着ホルダにセットし、再び移動機構４２０でＸ方向ま
たはＹ方向に移動させればよい。

蒸着終了後、基板４１３は基板搬送シャッターを開け、通過させて搬出する。その後、
搬送機構４３１で第１の容器を回転台に戻す。次いで、必要があれば、蒸着マスクや基板
保持手段をクリーニングするためにＡｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ₃、またはＯから選ばれた一種ま
たは複数種のガスを導入し、高周波電源により蒸着マスクに電圧を印加し、プラズマを発
生させる。

また、本実施の形態は、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
できる。

（実施の形態４）
ここでは、蒸着ホルダの長手方向の向きを基板の一辺に対して斜めにした例と、基板の
向きを蒸着ホルダの移動方向に対して斜めにした例を図５を用いて説明する。

ルツボを複数並べた蒸着ホルダの場合、密に配置してもルツボと隣り合うルツボの間隔に
は限界がある。隣り合うルツボの間にはルツボをはめ込み固定する外枠（ヒータや冷却手
段内蔵）、シャッター、膜厚モニタなどが設けられる。蒸着速度や蒸着ホルダの移動速度
や蒸着ホルダと基板との間隔などにもよるが、蒸着ホルダの長手方向に対して垂直な方向
に移動させると、間隔が開いている箇所にはあまり成膜されず膜厚が不均一となりやすい
。蒸着ホルダの移動速度が速く、且つ、基板と蒸着源との間隔が狭い場合に顕著に現れや
すい。また、その不均一な膜厚により発光領域がムラになり、例えば縦スジまたは横スジ
となりやすい。

そこで本発明では、図５（Ａ）にその一例を示したように、蒸着ホルダ５１７の長手方
向を基板５１３のＸ方向（またはＹ方向）とある角度Ｚ（０°＜Ｚ＜９０°）を成す方向
に向けて、蒸着ホルダをＹ方向に移動させて蒸着を行う。例えば、蒸着ホルダの長手方向
を基板のＸ方向に対してＺ＝４５度とし、蒸着ホルダをＹ方向に移動させながら蒸着した
場合、ルツボと隣り合うルツボの間隔を１とすると、基板のＸ方向に対して１／√２の間
隔で蒸着されることになる。従って、蒸着される箇所の間隔（Ｘ方向における間隔）が狭
まり、画素領域において膜厚を均一にすることができる。ただし、この場合、蒸着される
領域の幅が狭まるため、蒸着しようとする領域に合わせて長めのサイズとし、蒸着ホルダ
の長手方向の長さ及びルツボの個数を設定すればよい。

また、蒸着ホルダの長手方向を基板のＸ方向（またはＹ方向）と斜めにするのではなく
、図５（Ｂ）にその一例を示したように、基板５２３自体を斜めに設置して蒸着ホルダ５
２７を経路５２２に沿って移動させてもよい。この場合、基板の対角線における長さより
も蒸着ホルダの長手方向の長さを長くすることで基板全面に一括で成膜することができる
。なお、蒸着ホルダの長手方向の長さが基板の一辺よりも短い場合は、数回の走査を繰り
返して成膜すればよい。また、同じ経路で蒸着ホルダを繰り返し移動させることにより同
一の薄膜を数回積層しても構わない。

また、ＴＦＴを形成する際に線状のレーザー光（パルス発振型）を用いた場合、レーザ
ー光はＸ方向またはＹ方向に平行に走査するため、レーザー光のエネルギーがバラつくと
照射領域毎に結晶状態が異なってしまい、結果的に発光領域に縞（レーザー光の走査方向
５２４と垂直な方向に沿って形成される縞）が形成される恐れがある。

例えば、非晶質構造を有するシリコン膜または結晶構造を有するシリコン膜に対して、
大気中、または酸素雰囲気中でレーザー光（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を行い、
得られた結晶構造を有する半導体膜をＴＦＴの活性層とする。繰り返し周波数１０〜１０
００Hz程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光学系にて１００〜５００mJ/c
m²に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン膜表面を走査さ
せればよい。

非晶質半導体膜の結晶化に際し、大粒径に結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レ
ーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎ
ｄ:ＹＶＯ₄レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５
５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発
振のＹＶＯ₄レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。
また、共振器の中にＹＶＯ₄結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もあ
る。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形
して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ²
程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、１０〜２０００ｃ
ｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。

同様に、ＴＦＴを形成する際にレーザー光（連続発振型）を用いた場合、発光領域に縞（
レーザー光の走査方向５２４と平行な方向に沿って形成される縞）が形成される恐れがあ
る。従って、細長い矩形形状の蒸着源ホルダの移動方向と、レーザー光の走査方向とを異
ならせ、なす角度が０°より大きく、且つ、９０°未満とすることが好ましい。こうする
ことによってレーザー光による縞模様を目立たないものとすることができる。また、蒸着
ホルダに設置された容器間隔による縞や蒸着ホルダの移動速度による縞を目立たないもの
とすることができる。

また、本実施の形態では基板を固定し、蒸着ホルダを移動した例を示したが、蒸着ホル
ダを固定し、基板を移動させる形態としてもよい。

また、本実施の形態は、実施の形態１乃至３のいずれか一と自由に組み合わせることが
できる。

また、上記説明では、代表的な例として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層を積層する例を示したが、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
。

なお、発光素子（ＥＬ素子）は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro
Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極
とを有する。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。

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。

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。

また、結晶構造を有する半導体膜を活性層とするＴＦＴに限らず、アモルファスシリコ
ンを活性層とするｎチャネル型ＴＦＴ、またはセミアモルファス半導体（以下ＳＡＳとも
表記する）を活性層とするＴＦＴを用いてもよい。

なお、セミアモルファス半導体膜とは、微結晶半導体膜、マイクロクリスタル半導体膜と
も呼ばれ、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネ
ルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有す
る結晶質な領域を含んでいる。また、セミアモルファス半導体膜は、少なくとも膜中の一
部の領域には、０．５〜２０nmの結晶粒を含んでおり、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ^-1
よりも低波数側にシフトしている。また、セミアモルファス半導体膜は、Ｘ線回折ではＳ
ｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また
、セミアモルファス半導体膜は、未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素ま
たはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。セミアモルファス半導
体膜の作製方法としては、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する
。珪化物気体としては、ＳｉＨ₄、その他にもＳｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣｌ₃、Ｓ
ｉＣｌ₄、ＳｉＦ₄などを用いることが可。この珪化物気体をＨ₂、又は、Ｈ₂とＨｅ、Ａｒ
、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２
〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ
〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよ
く、好ましくは１００〜２５０℃。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大
気成分の不純物は１×１０²⁰cm^-1以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０
¹⁹/cm³以下、好ましくは１×１０¹⁹/cm³以下とする。なお、セミアモルファス半導体膜を
活性層としたＴＦＴの電界効果移動度μは、１〜１０cm²/Vsecである。

アモルファスシリコン膜またはセミアモルファスシリコン膜をＴＦＴの活性層とするこ
とで、多結晶半導体膜を用いたＴＦＴと比べてＴＦＴの作製における工程数を削減するこ
とができ、その分、発光装置の歩留まりを高め、コストを抑えることができる。

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。

本実施例では、第１の電極から封止までの作製を全自動化したマルチチャンバー方式
の製造装置の例を図１０に示す。

図１０は、ゲート１００ａ〜１００ｘと、搬送室１０２、１００４ａ、１０８、１１４、
１１８と、受渡室１０５、１０７、１１１と、仕込室１０１と、第１成膜室１００６Ｒと
、第２成膜室１００６Ｇと、第３成膜室１００６Ｂと、第４成膜室１００６Ｒ’、第５成
膜室１００６Ｇ’、 第５成膜室１００６Ｂ’と、その他の成膜室１０９、１１０、１１
２、１１３、１３２と、蒸着源を設置する設置室（図示しない）と、前処理室１０３ａ、
１０３ｂと、封止室１１６と、マスクストック室１２４と、封止基板ストック室１３０と
、カセット室１２０ａ、１２０ｂと、トレイ装着ステージ１２１と、取出室１１９と、を
有するマルチチャンバーの製造装置である。なお、搬送室１００４ａには基板１０４ｃを
搬送するための搬送機構１０４ｂが設けており、他の搬送室も同様にそれぞれ搬送機構が
設けてある。

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１０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ＴＦ
Ｔ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１０に示す製造装置で作製することが
可能である。

まず、カセット室１２０ａまたはカセット室１２０ｂに上記基板をセットする。基板が
大型基板（例えば300mm×360ｍｍ）である場合はカセット室１２０ｂにセットし、通常基
板（例えば、127ｍｍ×127ｍｍ）である場合には、カセット室１２０ａにセットした後、
トレイ装着ステージ１２１に搬送し、トレイ（例えば300mm×360ｍｍ）に複数の基板をセ
ットする。

カセット室にセットした基板（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１１８に搬送する。

また、カセット室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ＰＶ
Ａ（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。また、有機化合物を含む膜を形成する前に、上記基板に含まれる水分やそ
の他のガスを除去するために、脱気のためのアニールを真空中で行うことが好ましく、搬
送室１１８に連結されたベーク室１２３に搬送し、そこでアニールを行えばよい。

次いで、基板搬送機構が設けられた搬送室１１８から仕込室１０１に搬送する。本実施例
の製造装置では、仕込室１０１には、基板反転機構が備わっており、基板を適宜反転させ
ることができる。仕込室１０１は、真空排気処理室と連結されており、真空排気した後、
不活性ガスを導入して大気圧にしておくことが好ましい。

次いで仕込室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。搬送室１０２内には極力水
分や酸素が存在しないよう、予め、真空排気して真空を維持しておくことが好ましい。

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。これにより仕込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。

また、不用な箇所に形成された有機化合物を含む膜を除去したい場合には、前処理室１０
３ａに搬送し、有機化合物膜の積層を選択的に除去すればよい。前処理室１０３ａ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。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１０３ａにＵＶ照射機構を備えてもよ
い。

また、シュリンクをなくすためには、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、前処理室１０３ｂ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（０．６６
５Ｐａ）以下、好ましくは１０^-4〜１０^-6Ｐａ）で行う。前処理室１０３ｂ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。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１０
０℃〜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。

次いで、上記真空加熱を行った後、搬送室１０２から受渡室１０５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１０５から搬送室１００４ａに基板を搬送する
。

その後、搬送室１００４ａに連結された成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂ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。

また、成膜室１１２ではインクジェット法やスピンコート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、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。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（PEDO
T／PSS）、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤ
ＥＳ、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１２３で行うことが好ましい。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
する際には前処理室１０３ｂで行えばよい。例えば、第１の電極（陽極）の表面をスポン
ジで洗浄した後、カセット室に搬入し、成膜室１１２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１２３に搬送して８０℃、１０分間で仮焼成、
２００℃、１時間で本焼成し、さらに前処理室１０３ｂ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１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６
Ｂ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。

また、PEDOT／PSSはＩＴＯ膜上に塗布すると濡れ性があまりよくないため、PEDOT／PSS
溶液をスピンコート法で１回目の塗布を行った後、一旦純水で洗浄することによって濡れ
性を向上させ、再度、PEDOT／PSS溶液をスピンコート法で２回目の塗布を行い、焼成を行
って均一性良く成膜することが好ましい。なお、１回目の塗布を行った後、一旦純水で洗
浄することによって表面を改質するとともに、微小な粒子なども除去できる効果が得られ
る。

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１０３ａでＯ₂アッシングなどで除去することが好ましい。

ここで、成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂについて説明する。

各成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂには、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。なお、蒸着マスクはマスクストック室１２４にス
トックして、適宜、蒸着を行う際に成膜室に搬送する。また、成膜室１３２は有機化合物
を含む層や金属材料層を形成するための予備の蒸着室である。

これら成膜室へＥＬ材料の設置は、以下に示す製造システムを用いると好ましい。すな
わち、ＥＬ材料が予め材料メーカーで収納されている容器（代表的にはルツボ）を用いて
成膜を行うことが好ましい。さらに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成膜室に
導入されることが好ましい。望ましくは、各成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂ
、１００６Ｒ’、１００６Ｇ’、１００６Ｂ’に連結した真空排気手段を有する設置室（
ここでは図示しない）を真空、または不活性ガス雰囲気とし、この中で第２の容器からル
ツボを取り出して、成膜室にルツボを設置する。なお、図１、または図４に設置室の一例
が示してある。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。なお、設置室には、メタルマスクをストックしておくことも可能
である。

成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂ、１００６Ｒ’、１００６Ｇ’、１００６
Ｂ’に設置する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。例えば、緑色の発光素子を形成する場合、成膜室１００６Ｇで正
孔輸送層または正孔注入層と、発光層（Ｇ）と、電子輸送層または電子注入層とを順次積
層した後、陰極を形成すれば緑色の発光素子を得ることができる。例えば、フルカラーの
発光素子を形成する場合、成膜室１００６Ｒ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１００
６Ｇ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１００６Ｂ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、
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。

なお、白色の発光を示す有機化合物層は、異なる発光色を有する発光層を積層する場合
において、赤色、緑色、青色の３原色を含有する３波長タイプと、青色／黄色または青緑
色／橙色の補色の関係を用いた２波長タイプに大別される。一つの成膜室で白色発光素子
を形成することも可能である。例えば、３波長タイプを用いて白色発光素子を得る場合、
複数のルツボを搭載した蒸着源ホルダを複数備えた成膜室（図１に一例を示す）を用意し
て、第１の蒸着源ホルダには芳香族ジアミン（ＴＰＤ）、第２の蒸着源ホルダにはｐ−Ｅ
ｔＴＡＺ、第３の蒸着源ホルダにはＡｌｑ₃、第４の蒸着源ホルダにはＡｌｑ₃に赤色発光
色素であるＮｉｌｅＲｅｄを添加したＥＬ材料、第５の蒸着源ホルダにはＡｌｑ₃が封入
され、この状態で各成膜室に設置する。そして、第１から第５の蒸着源ホルダが順に移動
を開始し、基板に対して蒸着を行い、積層する。具体的には、加熱により第１の蒸着源ホ
ルダからＴＰＤが昇華され、基板全面に蒸着される。その後、第２の蒸着源ホルダからｐ
―ＥｔＴＡＺが昇華され、第３の蒸着源ホルダからＡｌｑ₃が昇華され、第４の蒸着源ホ
ルダからＡｌｑ₃：ＮｉｌｅＲｅｄが昇華され、第５の蒸着源ホルダからＡｌｑ₃が昇華さ
れ、基板全面に蒸着される。この後、陰極を形成すれば白色発光素子を得ることができる
。

上記工程によって適宜、有機化合物を含む層を積層した後、搬送室１００４ａから受渡
室１０７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１０７から搬送室
１０８に基板を搬送する。

次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構により、基板を成膜室１１０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金属膜（Ｍ
ｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＣａＦ₂、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、スパッタ法を用いて陰極を形成してもよい。

また、上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１０９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（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）からなる膜を形成す
ればよい。

以上の工程で積層構造の発光素子が形成される。

また、搬送室１０８に連結した成膜室１１３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。成膜室１１３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。例えば、珪素からなるターゲットを用い、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ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₆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Ｃ₂Ｈ₄ガスとＮ₂ガスとを用いて形成すればよい。なお、ＤＬＣ膜やＣ
Ｎ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。

本実施例では、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１１３に搬送して第１
の無機絶縁膜を形成し、成膜室１３２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）を形成し、さらに再度、成膜室１１３に搬送して第
２の無機絶縁膜を形成すればよい。

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１０８から受渡室
１１１に搬送し、さらに受渡室１１１から搬送室１１４に搬送する。次いで、発光素子が
形成された基板を搬送室１１４から封止室１１６に搬送する。

封止基板は、ロード室１１７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真空中で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１３０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。

次いで、封止室１１６、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
室１１６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。

次いで、貼り合わせた一対の基板を封止室１１６から搬送室１１４、そして搬送室１１
４から取出室１１９に搬送して取り出す。

以上のように、図１０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１１４、１１８においては、真空と、大気圧での窒素雰囲気とを繰り返す
が、搬送室１０２、１００４ａ、１０８は常時、真空度が保たれることが望ましい。

なお、ここでは図示しないが、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を設けている。

また、図１０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。

また、図１０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。

また、図１０に示す製造装置ではフルカラーの発光素子を平行して製造することができ
る。例えば、前処理室１０３で真空加熱を行った基板を搬送室１０２から搬送室１００４
ａに受渡室１０５を経由して搬送した後、第１の基板は、成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ
、１００６Ｂを経由する経路で積層させ、第２の基板は成膜室１００６Ｒ’、１００６Ｇ
’、１００６Ｂ’を経由する経路で積層させる。このように並列に複数の基板に蒸着を行
うことによってスループットを向上させることができる。以降の工程は、陰極の形成、封
止を行えば発光装置が完成する。

また、処理基板枚数は減るものの、例えば、第４〜６の成膜室１００６Ｒ’、１００６
Ｇ’、１００６Ｂ’をメンテナンスしている間でも製造ラインを一時停止することなく、
第１〜第３の成膜室１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂで順次、蒸着を行うことができ
る。

また、異なる３つの成膜室でそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの正孔輸送層、発光層、電子輸送層と
を積層してもよい。なお、マスクアライメントがそれぞれ蒸着前に行われて所定の領域の
みに成膜される。混色を防ぐため、マスクはそれぞれ異なるマスクを用いることが好まし
く、３枚必要となる。複数の基板を処理する場合、例えば、１番目の基板を第１の成膜室
に搬入し、赤色発光の有機化合物を含む層を成膜した後、基板搬出し、次に第２の成膜室
に搬入し、緑色発光の有機化合物を含む層を成膜する間に、２番目の基板を第１の成膜室
に搬入し、赤色発光の有機化合物を含む層を成膜すればよく、最後に１番目の基板を第３
の成膜室に搬入し、青色発光の有機化合物を含む層を成膜する間に、２番目の基板を第２
の成膜室に搬入した後、３番目の基板を第１の成膜室に搬入してそれぞれ順次積層させて
ゆけばよい。

また、同一の成膜室でそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを積層
してもよい。同一成膜室でＲ、Ｇ、Ｂでそれぞれ正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを連
続して積層する場合、マスクアライメント時にずらしてマスクの位置決めをすることによ
ってＲＧＢ、３種類の材料層を選択的に形成してもよい。なお、この場合、マスクは共通
であり、１枚のマスクのみを用いている。

また、本実施例は実施の形態１乃至４のいずれか一と自由に組み合わせることができる
。

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。

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。

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。

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
した場合も含める。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。

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。

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、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。

図１に示す成膜装置では、複数の矩形の蒸着ホルダを使用することができる。従って、
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、蒸着源ホルダもそれに応じて複数設けられている。

はじめに、第１の蒸着ホルダにより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シャッターが開くことにより
基板の方向へ飛散する。第１の蒸着ホルダの移動を繰り返すことにより、図１１（Ｂ）に
示す第一の機能領域６１０を形成することができる。

そして、第一の有機化合物を蒸着しながら、第２の蒸着ホルダを移動させて、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シャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。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６１１を形成することができる。

そして、第１の蒸着ホルダを停止し、第２の蒸着ホルダを繰り返し移動させて第二の有
機化合物を蒸着する。これにより、第二の機能領域６１２を形成することができる。

なお、本実施例では、複数の蒸着ホルダを同時に移動させて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。

次に、第二の有機化合物を蒸着しながら、第３の蒸着ホルダを移動させて、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シャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。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６１３を形成することができる。

そして、第２の蒸着ホルダを停止し、第３の蒸着ホルダを繰り返し移動させて第三の有
機化合物を蒸着する。これにより、第三の機能領域６１４を形成することができる。

最後に、陰極を形成することにより発光素子が完成する。

なお、図１１（Ａ）に混合領域を設けない発光素子の例を示す。図４に示す装置を用い
て、順に蒸着を行い、第一の機能領域６１０、第二の機能領域６１２、第三の機能領域６
１４を形成し、最後に、陰極を形成することにより発光素子が完成する。

また、図１１（Ｃ）に混合領域を設けない発光素子の例を示す。図４に示す装置を用い
て、順に蒸着を行い、第一の機能領域６２０、第二の機能領域６２２を形成し、最後に、
陰極を形成することにより発光素子が完成する。

また、その他の混合領域を設ける発光素子の例としては、図１１（Ｄ）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６２０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６２１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６２２を形成する。そして、第二の機能領域６２２を形成する途中で
、一時的に第３の蒸着ホルダを移動させ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６２３を形成する。

そして、第３の蒸着ホルダを停止し、再び第２の蒸着ホルダを繰り返し移動させて、再
び第二の機能領域６２２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。

同一の成膜室において複数の機能領域を有する有機化合物膜を形成することができるの
で、機能領域界面が不純物により汚染されることなく、また、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。

また、成膜前、成膜中、または成膜後に真空アニールを行うことが可能な成膜
装置を用いれば、成膜中に真空アニールを行うことによって、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、成膜後のアニール（脱気）によって基板上に形成した有機化
合物層中の酸素や水分などの不純物をさらに除去し、高密度、且つ、高純度な有機化合物
層を形成することができる。

また、本実施例は実施の形態１乃至４、実施例１のいずれか一と自由に組み合わせるこ
とができる。

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１２に示す。

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、１
１０５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。

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。

次に、断面構造について図１２（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１１０
１と画素部１１０２が示されている。

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Ｔ
ＦＴ１１２４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Ｔ
ＦＴ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。

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。

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。

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１２に示す形状の絶縁物を形成する。

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。

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。

また、第１の電極（陽極）１１１３上には、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインク
ジェット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、ＣａＦ₂、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（ＩＴ
Ｏ（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（Ｉｎ₂Ｏ₃―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１１１
８が形成される。ここでは発光素子１１１８は白色発光とする例であるので着色層１１３
１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。

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。

また、発光素子１１１８を封止するために透明保護層１１１７を形成する。この透明保護
層１１１７としては実施の形態１に示した透明保護積層とする。透明保護積層は、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。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）、Ｂ
ＣＰ（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）、Ａｌｑ₃（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、ＳｒＯ₂、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。

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１
１０５、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。

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-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイ
ラー、ポリエステルまたはアクリル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。

以上のようにして発光素子を透明保護層１１１７、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。

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。

また、本実施例では陽極上に有機化合物を含む層を形成し、有機化合物を含む層上に透
明電極である陰極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）とした例を示した
が、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。

ここで、下面出射構造の発光装置の一例を図１３に示す。

なお、図１３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１３（Ｂ）は図１３（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。

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。

次に、断面構造について図１３（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１２０
１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。

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。

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１２
１３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（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛
（ＺｎＯ）等）を用いることが望ましい。

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１２１
４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。

また、第１の電極（陽極）１２１３上には、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインク
ジェット法によって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、ＣａＦ₂、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１３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。

また、発光素子１２１８を封止するために保護層１２１７を形成する。この保護層１２１
７としては実施の形態２に示した保護積層とする。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。

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１
２０５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。

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-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビ
ニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル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。

また、本実施例は実施の形態１乃至４、実施例１、実施例２のいずれか一と自由に組み
合わせることができる。

本実施例では、一つの画素の断面構造、特に発光素子およびＴＦＴの接続、画素間に配置
する隔壁の形状について説明する。

図１４（Ａ）中、４０は基板、４１は隔壁（土手とも呼ばれる）、４２は絶縁膜、４３
は第１の電極（陽極）、４４は有機化合物を含む層、４５は第２の電極（陰極）４６はＴ
ＦＴである。

ＴＦＴ４６において、４６ａはチャネル形成領域、４６ｂ、４６ｃはソース領域または
ドレイン領域、４６ｄはゲート電極、４６ｅ、４６ｆはソース電極またはドレイン電極で
ある。ここではトップゲート型ＴＦＴを示しているが、特に限定されず、逆スタガ型ＴＦ
Ｔであってもよいし、順スタガ型ＴＦＴであってもよい。なお、４６ｆは第１の電極４３
と一部接して重なることによりＴＦＴ４６とを接続する電極である。

また、図１４（Ａ）とは一部異なる断面構造を図１４（Ｂ）に示す。

図１４（Ｂ）においては、第１の電極と電極との重なり方が図１４（Ａ）の構造と異なっ
ており、第１の電極をパターニングした後、電極を一部重なるように形成することでＴＦ
Ｔと接続させている。

また、図１４（Ａ）とは一部異なる断面構造を図１４（Ｃ）に示す。

図１４（Ｃ）においては、層間絶縁膜がさらに１層設けられており、第１の電極がコンタ
クトホールを介してＴＦＴの電極と接続されている。

また、隔壁４１の断面形状としては、図１４（Ｄ）に示すようにテーパー形状としてもよ
い。フォトリソグラフィ法を用いてレジストを露光した後、非感光性の有機樹脂や無機絶
縁膜をエッチングすることによって得られる。

また、ポジ型の感光性有機樹脂を用いれば、図１４（Ｅ）に示すような形状、上端部に
曲面を有する形状とすることができる。

また、ネガ型の感光性樹脂を用いれば、図１４（Ｆ）に示すような形状、上端部および下
端部に曲面を有する形状とすることができる。

また、本実施例は実施の形態１乃至４、実施例１乃至３のいずれか一と自由に組み合わ
せることができる。

本発明を実施して様々なモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール）を完成さ
せることができる。即ち、本発明を実施することによって、それらを組み込んだ全ての電
子機器が完成される。

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプ
レイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、プロジェクタ、カーステレオ、
パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書
籍等）などが挙げられる。それらの一例を図１５、図１６に示す。

図１５（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表
示部２００３、キーボード２００４等を含む。

図１５（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０
３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。

図１５（Ｃ）はゲーム機器であり、本体２２０１、操作スイッチ２２０４、表示部２２０
５等を含む。

図１５（Ｄ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレー
ヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、
操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇ
ｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲー
ムやインターネットを行うことができる。

図１５（Ｅ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０
３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。

図１６（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９
０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ
、イメージセンサ等）２９０７等を含む。

図１６（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００
３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。

図１６（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３
等を含む。

ちなみに図１６（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０
インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには
、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適
用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態１乃至４、実施例１乃
至４のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。

実施例５において示した電子機器には、発光素子が封止された状態にあるパネルに、コン
トローラ、電源回路等を含むＩＣが実装された状態にあるモジュールが搭載されている。
モジュールとパネルは、共に発光装置の一形態に相当する。本実施例では、モジュールの
具体的な構成について説明する。

図１７（Ａ）に、コントローラ１８０１及び電源回路１８０２がパネル１８００に実装
されたモジュールの外観図を示す。パネル１８００には、発光素子が各画素に設けられた
画素部１８０３と、前記画素部１８０３が有する画素を選択する走査線駆動回路１８０４
と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路１８０５とが設けられている
。

またプリント基板１８０６にはコントローラ１８０１、電源回路１８０２が設けられて
おり、コントローラ１８０１または電源回路１８０２から出力された各種信号及び電源電
圧は、ＦＰＣ１８０７を介してパネル１８００の画素部１８０３、走査線駆動回路１８０
４、信号線駆動回路１８０５に供給される。

プリント基板１８０６への電源電圧及び各種信号は、複数の入力端子が配置されたイン
ターフェース（I/F）部１８０８を介して供給される。

なお、本実施例ではパネル１８００にプリント基板１８０６がＦＰＣを用いて実装され
ているが、必ずしもこの構成に限定されない。ＣＯＧ(Chip on Glass)方式を用い、コン
トローラ１８０１、電源回路１８０２をパネル１８００に直接実装させるようにしても良
い。

また、プリント基板１８０６において、引きまわしの配線間に形成される容量や配線自
体が有する抵抗等によって、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍
ったりすることがある。そこで、プリント基板１８０６にコンデンサ、バッファ等の各種
素子を設けて、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりするの
を防ぐようにしても良い。

図１７（Ｂ）に、プリント基板１８０６の構成をブロック図で示す。インターフェース
１８０８に供給された各種信号と電源電圧は、コントローラ１８０１と、電源電圧１８０
２に供給される。

コントローラ１８０１は、Ａ／Ｄコンバータ１８０９と、位相ロックドループ（PLL：P
hase Locked Loop）１８１０と、制御信号生成部１８１１と、ＳＲＡＭ（Static Random
Access Memory）１８１２、１８１３とを有している。なお本実施例ではＳＲＡＭを用い
ているが、ＳＲＡＭの代わりに、ＳＤＲＡＭや、高速でデータの書き込みや読み出しが可
能であるならばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）も用いることが可能であ
る。

インターフェース１８０８を介して供給されたビデオ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１８０
９においてパラレル−シリアル変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するビデオ信号として
制御信号生成部１８１１に入力される。また、インターフェース１８０８を介して供給さ
れた各種信号をもとに、Ａ／Ｄコンバータ１８０９においてＨｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ
信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（AC Cont）が生成され、制御信号生成部１８１１
に入力される

位相ロックドループ１８１０では、インターフェース１８０８を介して供給される各種
信号の周波数と、制御信号生成部１８１１の動作周波数の位相とを合わせる機能を有して
いる。制御信号生成部１８１１の動作周波数は、インターフェース１８０８を介して供給
された各種信号の周波数と必ずしも同じではないが、互いに同期するように制御信号生成
部１８１１の動作周波数を位相ロックドループ１８１０において調整する。

制御信号生成部１８１１に入力されたビデオ信号は、一旦ＳＲＡＭ１８１２、１８１３
に書き込まれ、保持される。制御信号生成部１８１１では、ＳＲＡＭ１８１２に保持され
ている全ビットのビデオ信号のうち、全画素に対応するビデオ信号を１ビット分づつ読み
出し、パネル１８００の信号線駆動回路１８０５に供給する。

また制御信号生成部１８１１では、各ビット毎の、発光素子が発光する期間に関する情
報を、パネル１８００の走査線駆動回路１８０４に供給する。

また電源回路１８０２は所定の電源電圧を、パネル１８００の信号線駆動回路１８０５
、走査線駆動回路１８０４及び画素部１８０３に供給する。

次に電源回路１８０２の詳しい構成について、図１８を用いて説明する。本実施例の電
源回路１８０２は、４つのスイッチングレギュレータコントロール１８６０を用いたスイ
ッチングレギュレータ１８５４と、シリーズレギュレータ１８５５とからなる。

一般的にスイッチングレギュレータは、シリーズレギュレータに比べて小型、軽量であ
り、降圧だけでなく昇圧や正負反転することも可能である。一方シリーズレギュレータは
、降圧のみに用いられるが、スイッチングレギュレータに比べて出力電圧の精度は良く、
リプルやノイズはほとんど発生しない。本実施例の電源回路１８０２では、両者を組み合
わせて用いる。

図１８に示すスイッチングレギュレータ１８５４は、スイッチングレギュレータコント
ロール（ＳＷＲ）１８６０と、アテニュエイター（減衰器：ＡＴＴ）１８６１と、トラン
ス（Ｔ）１８６２と、インダクター（Ｌ）１８６３と、基準電源（Ｖｒｅｆ）１８６４と
、発振回路（ＯＳＣ）１８６５、ダイオード１８６６と、バイポーラトランジスタ１８６
７と、可変抵抗１８６８と、容量１８６９とを有している。

スイッチングレギュレータ１８５４において外部のＬｉイオン電池（３．６Ｖ）等の電
圧が変換されることで、陰極に与えられる電源電圧と、スイッチングレギュレータ１８５
４に供給される電源電圧が生成される。

またシリーズレギュレータ１８５５は、バンドギャップ回路（ＢＧ）１８７０と、アン
プ１８７１と、オペアンプ１８７２と、電流源１８７３と、可変抵抗１８７４と、バイポ
ーラトランジスタ１８７５とを有し、スイッチングレギュレータ１８５４において生成さ
れた電源電圧が供給されている。

シリーズレギュレータ１８５５では、スイッチングレギュレータ１８５４において生成
された電源電圧を用い、バンドギャップ回路１８７０において生成された一定の電圧に基
づいて、各色の発光素子の陽極に電流を供給するための配線（電流供給線）に与える直流
の電源電圧を、生成する。

なお電流源１８７３は、ビデオ信号の電流が画素に書き込まれる駆動方式の場合に用い
る。この場合、電流源１８７３において生成された電流は、パネル１８００の信号線駆動
回路１８０５に供給される。なお、ビデオ信号の電圧が画素に書き込まれる駆動方式の場
合には、電流源１８７３は必ずしも設ける必要はない。

なお、スイッチングレギュレータ、ＯＳＣ、アンプ、オペアンプは、ＴＦＴを用いて形
成することが可能である。

また、本実施例は実施の形態１乃至４、実施例１乃至５のいずれか一と自由に組みあわ
せることができる。

本実施例では、蒸着ホルダの長手方向の向きと移動の向きを同じにして基板の一辺に対
して垂直または平行に移動させた例を図１９を用いて説明する。

図１９（Ａ）において、１９１２はホルダ移動経路、１９１３は大型基板、１９１７は
蒸着ホルダを示している。蒸着ホルダの長手方向の向きと移動の向きを同じにすることで
蒸着される領域（線状）を細かく重ね、基板全体における膜厚の均一化を図っている。ま
た、図１９（Ａ）に示す蒸着方法は、全ての容器に同一材料を用意して、短時間で厚い膜
厚を得る場合に適している。

また、偶数個のルツボを用意して、図１９（Ｂ）にその一例を示すように、蒸着源ホル
ダ１９１７におけるそれぞれの蒸着中心がクロスするようにし、互いにぶつけ合わせるこ
とで蒸着材料の微粒子化を図ってもよい。この場合、クロスする箇所は、マスク（および
基板）と容器との間の空間に位置する。

本実施例は実施の形態１乃至３、実施例１乃至５のいずれか一と自由に組みあわせるこ
とができる。

図２０（Ａ）に、画素の回路図の一形態を示し、図２０（Ｂ）に、画素部に用いられる
ＴＦＴの断面図を示す。９０１は画素へのビデオ信号の入力を制御するためのスイッチン
グ用ＴＦＴに相当し、９０２は発光素子９０３への電流の供給を制御するための駆動用Ｔ
ＦＴに相当する。具体的には、スイッチング用ＴＦＴ９０１を介して画素に入力されたビ
デオ信号の電位に従って、駆動用ＴＦＴ９０２のドレイン電流が制御され、該ドレイン電
流が発光素子９０３に供給される。なお９０４は、スイッチング用ＴＦＴ９０１がオフの
ときに駆動用ＴＦＴのゲート・ソース間電圧（以下、ゲート電圧とする）を保持するため
の容量素子に相当し、必ずしも設ける必要はない。

図２０（Ａ）において、具体的には、スイッチング用ＴＦＴ９０１のゲート電極が走査線
Ｇに接続されており、ソース領域とドレイン領域の一方は信号線Ｓに接続され、他方は駆
動用ＴＦＴ９０２のゲートに接続されている。また駆動用ＴＦＴ９０２のソース領域とド
レイン領域は、一方が電源線Ｖに接続され、他方が発光素子９０３の画素電極９０５に接
続されている。容量素子９０４が有する２つの電極は、一方が駆動用ＴＦＴ９０２のゲー
ト電極に接続され、他方が電源線Ｖに接続されている。

なお図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）では、スイッチング用ＴＦＴ９０１が、直列に接続さ
れ、なおかつゲート電極が接続された複数のＴＦＴが、第１の半導体膜を共有しているよ
うな構成を有する、マルチゲート構造となっている。マルチゲート構造とすることで、ス
イッチング用ＴＦＴ９０１のオフ電流を低減させることができる。具体的に図２０（Ａ）
、図２０（Ｂ）ではスイッチング用ＴＦＴ９０１が２つのＴＦＴが直列に接続されたよう
な構成を有しているが、３つ以上のＴＦＴが直列に接続され、なおかつゲート電極が接続
されたようなマルチゲート構造であっても良い。また、スイッチング用ＴＦＴは必ずしも
マルチゲート構造である必要はなく、ゲート電極とチャネル形成領域が単数である通常の
シングルゲート構造のＴＦＴであっても良い。

ＴＦＴ９０１、９０２は逆スタガ型（ボトムゲート型）であり、チャネルエッチ型であ
る。ＴＦＴの活性層はアモルファス半導体、またはセミアモルファス半導体を用いる。な
お、ＴＦＴの活性層をセミアモルファス半導体とすれば、画素部だけでなく駆動回路も同
一基板上に作ることができ、ｐ型よりもｎ型の方が、移動度が高いので駆動回路に適して
いるが、各ＴＦＴはｎ型であってもｐ型であってもどちらでも良い。いずれの極性のＴＦ
Ｔを用いる場合でも、同一の基板上に形成するＴＦＴを全て同じ極性にそろえておくこと
が、工程数を抑えるためにも望ましい。

画素部の駆動用ＴＦＴ９０２においては、基板９００上に形成されたゲート電極９２０
と、ゲート電極９２０を覆っているゲート絶縁膜９１１と、ゲート絶縁膜９１１を間に挟
んでゲート電極９２０と重なっているセミアモルファス半導体膜で形成された第１の半導
体膜９２２と、を有している。さらにＴＦＴ９０２は、ソース領域またはドレイン領域と
して機能する一対の第２の半導体膜９２３と、第１の半導体膜９２２と第２の半導体膜９
２３の間に設けられた第３の半導体膜９２４とを有している。

また第２の半導体膜９２３は、非晶質半導体膜またはセミアモルファス半導体膜で形成
されており、該半導体膜に一導電型を付与する不純物が添加されている。そして一対の第
２の半導体膜９２３は、第１の半導体膜９２２におけるチャネル形成領域を間に挟んで、
向かい合って設けられている。

また第３の半導体膜９２４は、非晶質半導体膜またはセミアモルファス半導体膜で形成
されており、第２の半導体膜９２３と同じ導電型を有し、なおかつ第２の半導体膜９２３
よりも導電性が低くなるような特性を有している。第３の半導体膜９２４はＬＤＤ領域と
して機能するので、ドレイン領域として機能する第２の半導体膜９２３の端部に集中する
電界を緩和し、ホットキャリア効果を防ぐことができる。第３の半導体膜９２４は必ずし
も設ける必要はないが、設けることでＴＦＴの耐圧性を高め、信頼性を向上させることが
できる。なお、ＴＦＴ９０２がｎ型である場合、第３の半導体膜９２４を形成する際に特
にｎ型を付与する不純物を添加せずとも、ｎ型の導電型が得られる。よって、ＴＦＴ９０
２がｎ型の場合、必ずしも第３の半導体膜９２４にｎ型の不純物を添加する必要はない。
ただし、チャネルが形成される第１の半導体膜には、ｐ型の導電性を付与する不純物を添
加し、極力Ｉ型に近づくようにその導電型を制御しておく。

また、一対の第３の半導体膜９２４に接するように、配線９２５が形成されている。

また、ＴＦＴ９０１、９０２及び配線９２５を覆うように、絶縁膜からなる第１のパッ
シベーション膜９４０、第２のパッシベーション膜９４１が形成されている。ＴＦＴ９０
１、９０２を覆うパッシベーション膜は２層に限らず、単層であっても良いし、３層以上
であっても良い。例えば第１のパッシベーション膜９４０を窒化珪素、第２のパッシベー
ション膜９４１を酸化珪素で形成することができる。窒化珪素または窒化酸化珪素でパッ
シベーション膜を形成することで、ＴＦＴ９０１、９０２が水分や酸素などの影響により
、劣化するのを防ぐことができる。

そして、ＴＦＴ９０１、９０２および配線９２５は、平坦な層間絶縁膜９０５で覆う。
平坦な層間絶縁膜９０５は、ＰＣＶＤ法による絶縁膜に対して平坦化処理を行った膜でも
よいし、シロキサン系ポリマーを用いた塗布法により得られるアルキル基を含むＳｉＯｘ
膜を用いてもよい。

そして、配線９２５に達するコンタクトホールを形成し、配線９２５の一方に電気的に
接続する画素電極９３０を形成する。

そして、画素電極９３０の端部を覆う絶縁物９２９（バンク、隔壁、障壁、土手などと
呼ばれる）を形成する。絶縁物９２９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。また、絶縁物９２９にもシロ
キサン系ポリマーを用いた塗布法により得られるアルキル基を含むＳｉＯｘ膜を適用して
もよい。

そして、画素電極９３０上に接するように、電界発光層９３１を形成する。なお、電界発
光層９３１は、積層構造を有しており、少なくとも１層を図１の蒸着装置で選択的に形成
する。大面積基板を用いた量産工程に適した蒸着装置（図１にその一例を示す）により蒸
着材料のロスを抑えて、発光装置全体の製造コストを削減することができる。

そして、電界発光層９３１に接するように対向電極９３２が形成されている。なお発光素
子９０３は陽極と陰極とを有しているが、いずれか一方を画素電極、他方を対向電極とし
て用いる。図２０（Ａ）に示すように発光素子９０３と接続するＴＦＴ９０２をｎチャネ
ル型ＴＦＴとした場合には、画素電極９３０を陰極とし、対向電極９３２を陽極とするこ
とが好ましい。

また、画素電極９３０として透明導電膜を用いた場合、電界発光層９３１からの発光は
、基板９００を通過して図中、矢印の方向に出射される。

本実施例では、チャネル形成領域を含んでいる第３の半導体膜が、セミアモルファス半
導体で形成されているので、非晶質半導体膜を用いたＴＦＴに比べて高い移動度のＴＦＴ
を得ることができ、よって駆動回路と画素部を同一の基板に形成することができる。

また、最終的には発光素子９０３が外気にふれないように封止基板や封止缶で封止する
が、ここでは図示していない。

本実施例は、実施の形態１または実施例５と自由に組み合わせることができる。

本実施例では、駆動用ＴＦＴをチャネルストップ型であるｎチャネル型アモルファスＴＦ
Ｔとした例を図２１に示す。

１００１は画素へのビデオ信号の入力を制御するためのスイッチング用ＴＦＴに相当し、
１００２は発光素子１００３への電流の供給を制御するための駆動用ＴＦＴに相当する。
具体的には、スイッチング用ＴＦＴ１００１を介して画素に入力されたビデオ信号の電位
に従って、駆動用ＴＦＴ１００２のドレイン電流が制御され、該ドレイン電流が発光素子
１００３に供給される。

ＴＦＴ１００１、１００２は逆スタガ型（ボトムゲート型）であり、チャネルストップ
型である。ＴＦＴの活性層はアモルファス半導体を用いる。

画素部の駆動用ＴＦＴ１００２においては、基板１０００上に形成されたゲート電極１
０２０と、ゲート電極１０２０を覆っているゲート絶縁膜１０１１と、ゲート絶縁膜１０
１１を間に挟んでゲート電極１０２０と重なっているアモルファス半導体膜で形成された
第１の半導体膜１０２２と、を有している。さらにＴＦＴ１００２は、ソース領域または
ドレイン領域として機能する一対の第２の半導体膜１０２３と、第１の半導体膜１０２２
と第２の半導体膜１０２３の間に設けられた第３の半導体膜１０２４とを有している。ま
た、絶縁物からなるチャネルストッパー１０１０が第１の半導体膜１０２２上に形成され
ている。

また第２の半導体膜１０２３は、非晶質半導体膜で形成されており、該半導体膜にｎ型
を付与する不純物が添加されている。そして一対の第２の半導体膜１０２３は、第１の半
導体膜１０２２におけるチャネル形成領域を間に挟んで、向かい合って設けられている。

また第３の半導体膜１０２４は、非晶質半導体膜で形成されており、第２の半導体膜１
０２３と同じ導電型を有し、なおかつ第２の半導体膜１０２３よりも導電性が低くなるよ
うな特性を有している。第３の半導体膜１０２４はＬＤＤ領域として機能する

また、ＴＦＴ１００１、１００２及び配線１０２５を覆うように、絶縁膜からなるのパ
ッシベーション膜１０４０が形成されている。

そして、ＴＦＴ１００１、１００２および配線１０２５は、平坦な層間絶縁膜で覆う。

そして、配線１０２５に達するコンタクトホールを形成し、配線１０２５の一方に電気
的に接続する画素電極１０３０を形成する。画素電極１０３０は、反射性を有する金属層
（ＡｇまたはＡｌ）または透明導電膜との積層とする。

そして、画素電極１０３０の端部を覆う絶縁物１０２９（バンク、隔壁、障壁、土手な
どと呼ばれる）を形成する。

そして、画素電極１０３０上に接するように、電界発光層１０３１を形成する。なお、電
界発光層１０３１は、積層構造を有しており、少なくとも１層を図１の蒸着装置で選択的
に形成する。大面積基板を用いた量産工程に適した蒸着装置（図１にその一例を示す）に
より蒸着材料のロスを抑えて、発光装置全体の製造コストを削減することができる。

そして、電界発光層１０３１に接するように対向電極１０３２が形成されている。本実施
例ではＴＦＴ１００２をｎチャネル型ＴＦＴとしているので、画素電極１０３０を陰極と
し、対向電極１０３２を陽極とすることが好ましい。

また、対向電極１０３２として透明導電膜を用いているため、電界発光層１０３１から
の発光は、図中、矢印の方向に出射される。

また、最終的には発光素子１００３が外気にふれないように封止基板や封止缶で封止す
るが、ここでは図示していない。

なお、本実施例は、実施の形態１または実施例５と自由に組み合わせることができる。

本発明は、蒸着材料が封入された容器や膜厚モニタなどを、大気に曝すことなく蒸着装置
に連結した設置室から搬送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
大気にふれることなく蒸着装置に設置できることが可能になるため、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。

また、アモルファス半導体膜またはセミアモルファス半導体膜をＴＦＴの活性層に用い
れば、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、且つ、蒸着材料のロ
スを抑えた蒸着装置を提供するとともに、発光装置の製造コストを大幅に抑えることがで
きる。

１１：成膜室
１２：基板保持手段
１３：大型基板

Claims (4)

1. ロード室、前記ロード室に連結された搬送室、及び前記搬送室に連結された成膜室と、前記成膜室に連結された設置室を有する製造装置であって、
   前記成膜室は、前記成膜室内を真空にする第１の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、基板保持手段と、矩形である複数の蒸着源ホルダと、前記蒸着源ホルダをそれぞれ移動させる手段と、
   前記蒸着源ホルダには偶数個の蒸着材料が封入された容器と、前記容器を加熱する手段と、
   前記設置室は、前記設置室内を真空にする第２の真空排気処理室と連結され、前記設置室には前記容器を加熱する手段と、前記成膜室内の前記蒸着源ホルダに前記容器を搬送する手段とを有し、
   前記偶数個の蒸着材料が封入された容器において、２ｎ−１番目の容器（ｎは自然数）と２ｎ番目の容器（ｎは自然数）の蒸着中心がクロスするように設置されていることを特徴とする製造装置。
2. 請求項１において、前記基板保持手段は、前記マスクを挟んで、端子部となる領域、切断領域、または基板端部と重なることを特徴とする製造装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記基板保持手段と前記マスクは接着または溶着されていることを特徴とする製造装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一において、前記蒸着源ホルダを移動させる手段は前記蒸着源ホルダをあるピッチでＸ軸方向に移動させ、且つ、あるピッチでＹ軸方向に移動させる機構を有していることを特徴とする製造装置。

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