JP2004047452A

JP2004047452A - 製造装置

Info

Publication number: JP2004047452A
Application number: JP2003140481A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 山崎　舜平; Masakazu Murakami; 村上　雅一
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2023-05-19
Also published as: JP4954434B2

Abstract

【課題】蒸着材料の利用効率を高め、有機発光素子を有する発光装置の製造コストを低減するとともに、発光装置の製造に要する製造時間を短縮させることを課題とする。
【解決手段】本発明により、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積層することによってスループットを向上させる。さらに、複数の成膜室でそれぞれの基板に同一の蒸着を並行（並列）して行いつつ、他の成膜室をクリーニンク゛することもできる。
【選択図】　図１

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）の成膜に用いる製造装置およびＥＬ素子で代表される発光装置の作製方法に関する。特に、本発明は蒸着材料として有機材料を用い、発光装置を作製する場合に有効な技術である。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ｐｒｉｎｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、ＥＬ材料として有機材料を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ　ＥＬ　Ｄｉｓｐｌａｙ）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）とも呼ばれている。
【０００３】
なお、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、本発明の成膜装置および成膜方法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。
【０００４】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００５】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【０００６】
また、他にも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、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、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。
【０００７】
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）材料に大別されるが、このうち低分子系材料は主に蒸着により成膜される。
【０００８】
ＥＬ材料は極めて劣化しやすく、酸素もしくは水の存在により容易に酸化して劣化する。そのため、成膜後にフォトリソグラフィ工程を行うことができず、パターン化するためには開口部を有したマスク（以下、蒸着マスクという）で成膜と同時に分離させる必要がある。従って、昇華した有機ＥＬ材料の殆どが成膜室内の内壁、もしくは防着シールド（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）に付着していた。従って、蒸着装置は、定期的に成膜室内の内壁、及び防着シールドの付着物を除去するクリーニングなどのメンテナンスを行う必要があり、メンテナンス時は、大量生産をする上で製造ラインを一時停止することは避けられない。
【０００９】
また、従来の蒸着装置は、膜厚の均一性を上げるために、基板と蒸着源との間隔を広くしており、装置自体が大型化していた。また、従来の蒸着装置は、図２２に示すように、基板と蒸着源との間隔を１ｍ以上離してさらに基板を回転させることによって均一な膜を得ている構造であった。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。また、基板と蒸着源との間隔が広いため、成膜速度が遅くなり、成膜室内の排気に要する時間も長時間となってスループットが低下していた。
【００１０】
加えて、従来の蒸着装置は、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。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＬ材料は非常に高価であり、グラム単価が金のグラム単価よりも数段高く、できるだけ効率よく使用することが望まれている。しかしながら、従来の蒸着装置では高価なＥＬ材料の利用効率が低い。
【００１２】
本発明は、ＥＬ材料の利用効率を高め、且つ、均一性に優れ、且つ、スループットの優れた蒸着装置、および製造装置を提供することを課題としている。
【００１３】
蒸着は真空で行うため、成膜室内を真空にすることに長時間を要したり、処理室毎にそれぞれの工程に要する時間が異なったりするため、自動化工程として設計することが困難であり、生産性を向上させることに限界がある。特に、有機化合物を含む層を蒸着して積層するには長時間要するため、基板１枚当りの処理時間を短縮することに限界があった。そこで、本発明は、基板１枚当りの処理時間を短縮することも課題としている。
【００１４】
また、製造ラインを一時停止することなく、成膜室のメンテナンスが可能な製造装置を提供することも課題としている。
【００１５】
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材料を蒸着する方法を提供するものである。
【００１６】
さらに本発明は、ＥＬ材料への不純物混入を避けることが可能な製造システムをも提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、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することを特徴としている。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１においては、搬送室１０２に成膜室が４つ設けられているため、基板搬入から基板搬出までのシーケンスの一例を示した図６（Ａ）のように、４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。
【００１８】
本発明は大量生産の際、タクトを合わせるため、蒸着室や加熱室を少なくとも複数設け、処理時間が比較的短いその他のチャンバーは単数でもよいとする。本発明により効率よく大量生産が可能となる。
【００１９】
本明細書で開示する発明の構成１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、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つの成膜室では並行してそれぞれの成膜室に搬入された基板上に蒸着が行われることを特徴とする製造装置である。
【００２０】
また、有機化合物を含む層における成膜室だけでなく、その上に形成する電極（陰極或いは陽極）や保護膜を形成する成膜室や封止室や前処理室も複数設けて、同様に並行して形成してもよく、本明細書で開示する発明の構成２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、封止室と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、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つの成膜室では並行してそれぞれの成膜室に搬入された基板上に蒸着が行われ、
前記封止室は複数設けられ、基板は、前記複数の封止室のうちの一つにそれぞれ振り分けられ、封止されることを特徴とする製造装置である。
【００２１】
また、本発明により、処理基板枚数は減るものの、例えば基板搬入から基板搬出までのシーケンスの一例を示した図６（Ｂ）のように、第４の成膜室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の成膜室で順次、蒸着を行うことができる。本明細書で開示する発明の構成３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、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つの成膜室では並行してそれぞれの成膜室に搬入された基板上に蒸着が行われ、且つ、少なくとも一つの成膜室では成膜室内のクリーニングが行われることを特徴とする製造装置である。
【００２２】
また、単色発光の発光装置を形成する場合には、基板搬入から基板搬出までのシーケンスを示した図２（Ａ）のように、同一成膜室で正孔輸送層（ＨＴＬと呼ぶ）、発光層、電子輸送層（ＥＴＬと呼ぶ）とを連続して積層するとスループットが向上する。同一成膜室で正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを連続して積層する場合、図９に示すように一つの成膜室に蒸着源ホルダ（Ｘ方向またはＹ方向に移動する蒸着源ホルダ）を複数設ければよい。図９の蒸着装置によれば、蒸着材料の利用効率が向上する。
【００２３】
上記各構成において、前記複数の成膜室のうち、少なくとも２つの成膜室では、同一の有機化合物を含む層の蒸着が並行して行われることを特徴としている。
【００２４】
また、図６（Ａ）に基板搬入から基板搬出までのシーケンスの１例を示すように、基板が搬入される経路はそれぞれ搬送室に配置された成膜室の数と同数の経路に分けられ、効率よく順次成膜が行われる。なお、１枚の基板の搬入から搬出までの経路の一例を図３の矢印で簡略に示す。本明細書で開示する構成４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、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、
ロード室に搬入される複数の基板は、前記搬送室で前記複数の成膜室の一つにそれぞれ振り分けられて搬入され、それぞれの基板は、前記成膜室の数と同数の異なる経路のいずれか一で処理されることを特徴とする製造装置である。
【００２５】
また、フルカラーの発光装置を形成する場合には、図２（Ｂ）に示すように、同一成膜室で正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを連続して積層することが好ましい。同一成膜室で正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを連続して積層する場合、図９に示すような成膜装置、即ち、一つの成膜室に蒸着源ホルダ（Ｘ方向またはＹ方向に移動する蒸着源ホルダ）を複数、少なくとも３つ以上設けた蒸着装置を用いればよい。なお、基板搬入から基板搬出までのシーケンスを示した図４のように、異なる３つの成膜室（赤色発光素子用の成膜室、青色発光素子用の成膜室、緑色発光素子用の成膜室）で必要な全ての有機層、例えば正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを連続的に積層してもよい。例えば、第１のチャンバーで赤色発光素子となる正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを蒸着マスク（Ｒ）で選択的に積層し、第２のチャンバーで青色発光素子となる正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを蒸着マスク（Ｂ）で選択的に積層し、第３のチャンバーで緑色発光素子となる正孔輸送層と発光層と電子輸送層とを蒸着マスク（Ｇ）で選択的に積層することによってフルカラー表示を実現する。なお、図４において、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。
【００２６】
また、一つのチャンバーで正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを積層する場合、フルカラーとするため、例えば、ある一色（Ｒ、Ｇ、もしくはＢ）に最適な材料（正孔輸送層や電子輸送層となる有機材料）を適宜選択することができる。また、それらの膜厚も色に合わせてそれぞれ変えることができることも本発明の特徴である。従って、Ｒ用の正孔輸送層、発光層、電子輸送層と、Ｇ用の正孔輸送層、発光層、電子輸送層と、Ｂ用の正孔輸送層、発光層、電子輸送層とで合計９種類の層を全て異なる材料とすることが可能である。なお、正孔輸送層や電子輸送層となる有機材料を共通の材料としてもよい。
【００２７】
また、異なる３つの成膜室でＲ、Ｇ、Ｂの正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを積層する場合、１枚の基板の経路の一例を図５の矢印で簡略に示す。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積層成膜した後、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積層成膜する間に、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積層成膜すればよく、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積層成膜する間に、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。
【００２８】
また、本発明は、同一チャンバーで正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを連続して積層する構成に限定されず、連結された複数のチャンバーで正孔輸送層、発光層、電子輸送層とを積層してもよい。例えば、第１のチャンバーで緑色発光素子となる正孔輸送層を成膜し、第２のチャンバーで緑色発光素子となる発光層を成膜し、第３のチャンバーで緑色発光素子となる電子輸送層を成膜することによって緑色発光の有機化合物を含む層を積層成膜すればよい。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
【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。
【００３３】
（実施の形態１）
ここでは、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１に示す。
【００３４】
図１は、ゲート１００ａ〜１００ｓと、取出室１１９と、搬送室１０４ａ、１０８、１１４、１１８と、受渡室１０５、１０７と、仕込室１０１と、第１成膜室１０６Ａと、第２成膜室１０６Ｂと、第３成膜室１０６Ｃと、第４成膜室１０６Ｄと、その他の成膜室１０９ａ、１０９ｂ、１１３ａ、１１３ｂ、処理室１２０ａ、１２０ｂと、蒸着源を設置する設置室１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄと、前処理室１０３ａ、１０３ｂと、第１封止室１１６ａ、第２封止室１１６ｂと、第１ストック室１３０ａ、第２ストック室１３０ｂと、カセット室１２０ａ、１２０ｂと、トレイ装着ステージ１２１と、洗浄室１２２と、を有するマルチチャンバーの製造装置である。
【００３５】
以下、予め薄膜トランジスタと、陽極（第１の電極）、該陽極の端部を覆う絶縁物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。
【００３６】
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１２０ａまたは１２０ｂにセットし、通常基板（例えば、１２７ｍｍ×１２７ｍｍ）である場合には、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。
【００３７】
次いで、複数の薄膜トランジスタと、陽極、陽極の端部を覆う絶縁物とが設けられた基板を搬送室１１８に搬送し、さらに洗浄室１２２に搬送し、溶液で基板表面の不純物（微粒子など）を除去する。洗浄室１２２において洗浄する場合には、大気圧下で基板の被成膜面を下向きにしてセットする。
【００３８】
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に連結された前処理室１０３ａ、１０３ｂに搬送し、そこでアニールを行えばよい。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１０３ａ、１０３ｂ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、１０３ｂ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。ここでは、２つの前処理室１０３ａ、１０３ｂを設け、ほぼ並行して２枚の基板に処理を行えるようにする例を示す。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
次いで、搬送室１０２から第１乃至第４成膜室１０６Ａ〜１０６Ｄへ基板が搬送される。そして、正孔注入層、正孔輸送層や発光層となる低分子からなる有機化合物層を形成する。
【００４３】
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）の発光を示す有機化合物層を形成することができるが、ここでは、白色の発光を示す有機化合物層を各成膜室１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄにて同時に形成する（ほぼ並行して成膜処理を行う）例を説明する。
【００４４】
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が、ここでは、この３波長タイプを用いて白色発光素子を得る例を説明する。
【００４５】
まず、各成膜室１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄについて説明する。各成膜室１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ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、第１の蒸着源ホルダには白色発光層を形成する芳香族ジアミン（ＴＰＤ）、第２の蒸着源ホルダには白色発光層を形成するｐ−ＥｔＴＡＺ、第３の蒸着源ホルダには白色発光層を形成するＡｌｑ_３、第４の蒸着源ホルダには白色発光層を形成するＡｌｑ_３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Ａｌｑ_３が封入され、この状態で各成膜室に設置されている。
【００４６】
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１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄに連結した真空排気手段を有する設置室１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄ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。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１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄ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。
【００４７】
次に、成膜工程について説明する。成膜室１０６Ａにおいて、上述の設置室から必要に応じ、マスクが搬送され設置される。その後、第１から第５の蒸着源ホルダが順に移動を開始し、基板に対して蒸着が行われる。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Ａｌｑ_３が昇華され、第４の蒸着源ホルダからＡｌｑ_３：ＮｉｌｅＲｅｄが昇華され、第５の蒸着源ホルダからＡｌｑ_３が昇華され、基板全面に蒸着される。
【００４８】
また蒸着法を用いる場合、例えば、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ことが好ましい。
【００４９】
なお、この各ＥＬ材料が設置された蒸着源ホルダは、各成膜室に設けられており、成膜室１０６Ｂから１０６Ｄにおいても、同様に蒸着が行われる。すなわち、４枚の基板にほぼ並行に同じ成膜処理を行うことが可能となる。図７には、４枚のうち、２枚の基板が処理される経路を簡略に示す。そのため、ある成膜室がメンテナンスやクリーニングを行っていても、残りの成膜室において成膜処理が可能となり、成膜のタクトが向上し、強いては発光装置のスループットを向上することができる。
【００５０】
次いで、搬送室１０２から受渡室１０５に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室１０５から搬送室１０４ａに基板を搬送する。
【００５１】
次いで、搬送室１０４ａ内に設置されている搬送機構により、基板を成膜室１０９ａまたは成膜室１０９ｂ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非常に薄い金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、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）からなる陰極（下層）と、スパッタ法により形成される透明導電膜（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）からなる陰極（上層）と積層膜で形成するとよい。そのため、この製造装置に薄い金属膜を形成する成膜室を配置すると好ましい。
【００５２】
以上の工程で図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）に示す積層構造の発光素子が形成される。
【００５３】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０４ａから成膜室１１３ａ、１１３ｂ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する。ここでは、成膜室１１３ａ、１１３ｂ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窒化珪素膜を形成することができる。図１では、２つの成膜室１１３ａ、１１３ｂを設け、ほぼ並行して２枚の基板に保護膜の形成が行えるようにする例を示す。
【００５４】
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１０４ａから受渡室１０７に搬送し、さらに受渡室１０７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から第１封止室１１６ａ、或いは第２封止室１１６ｂに搬送する。なお、第１封止室１１６ａ、第２封止室１１６ｂでは、後に基板と貼り合わせるため、または、封止するためのシール材を形成する。図１では、２つの封止室１１６ａ、１１６ｂを設け、ほぼ並行して２枚の基板に貼り合わせ工程が行えるようにする例を示す。
【００５５】
封止基板は、第１ストック室１３０ａ、第２ストック室１３０ｂ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、例えば、第１ストック室１３０ａ、第２ストック室１３０ｂ内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、第１ストック室１３０ａ、第２ストック室１３０ｂでシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を第１封止室１１６ａ、第２封止室１１６ｂに搬送する。なお、第１封止室１１６ａ、第２封止室１１６ｂにおいて、封止基板に乾燥剤を設けてもよい。また、封止基板ストック室１３０ａ、１３０ｂに蒸着の際に使用する蒸着マスクをストックしてもよい。
【００５６】
次いで、発光素子が設けられた基板の脱ガスを行うため、真空または不活性雰囲気中でアニールを行った後、シール材が設けられた封止基板と、発光素子が形成された基板とを貼り合わせる。また、密閉された空間には窒素または不活性気体を充填させる。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。
【００５７】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止室１１６ａ、１１６ｂ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＋熱硬化樹脂を用いたが、接着材であれば特に限定されず、紫外線のみで硬化樹脂などを用いればよい。
【００５８】
また、密閉された空間に不活性気体を充填するのではなく、樹脂を充填してもよい。下面出射型の場合、陰極が光を通過しないため、充填する樹脂材料は特に限定されず紫外線硬化樹脂や不透明な樹脂を用いてもよいが、上面出射型の場合には、紫外線が陰極を通過してＥＬ層にダメージを与えるため紫外線硬化性の樹脂は使えない。従って、上面出射型の場合、充填する樹脂として熱硬化する透明な樹脂を用いることが好ましい。
【００５９】
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１１４から取出室１１９に搬送して取り出す。
【００６０】
また、取出室１１９から取り出した後、加熱を行ってシール材を硬化させる。上面出射型とし、熱硬化性樹脂を充填した場合、シール材を硬化させる加熱処理と同時に硬化させることができる。
【００６１】
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１１４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、１０４ａ、１０８は常時、真空が保たれることが望ましい。
【００６２】
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全自動化を実現するコントロール制御装置を設けている。
【００６３】
また、図１に示す製造装置に、陽極として透明導電膜が形成された基板を搬入し、上記積層構造による発光方向とは逆方向である発光素子（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の方へ取り出す構造、ここでは下面出射構造とよぶ）を形成することも可能である。
【００６４】
また、陽極および陰極をともに透明または半透明材料で構成した場合、有機化合物を含む層において生じた発光を上面および下面の両方に取り出す構造、ここでは両面出射構造とよぶ）を形成することも可能である。
【００６５】
また、図２１は、２種類のサイズの異なる基板を同時に並行して素子の作製を行う場合、取り出し室は複数必要となってくるため、取り出し室を２つとし、さらにマスクストック室、塗布室を設けた例である。なお、図１と同一の符号を用いている。
【００６６】
図２１中、１００ｔはゲート、１００３は塗布室、１０１３はマスクストック室、１０１９ａ、１０１９ｂは取り出し室である。
【００６７】
なお、マスクストック室１０１３は、蒸着の際に使用する蒸着マスクをストックする場所であり、適宜、蒸着を行う際に各成膜室に蒸着マスク搬送し、セットする。特にマスクが大面積になると設置室にストックすることが大変になるため、図２１のようにマスクストック室を別途設けることが好ましい。また、マスクストック室１０１３には蒸着マスク以外、例えば基板もストックできるようにしてもよい。
【００６８】
また、塗布室１００３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層を形成してもよい。例えば、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。
【００６９】
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、例えば前処理室１０３ａでマスクを用いたＯ_２アッシングなどにより除去することが好ましい。
【００７０】
（実施の形態２）
基板と蒸着源とが相対的に移動することを特徴とする成膜装置を図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示す。図８（Ａ）はＸ方向断面図（Ａ−Ａ’点線における断面）、図８（Ｂ）はＹ方向断面図（Ｂ−Ｂ’点線における断面）、図８（Ｃ）は上面図である。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は蒸着途中のものを示す。
【００７１】
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示される成膜装置は、蒸着内において、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、または蒸着源に対して基板があるピッチで移動することを特徴とする。また、昇華した蒸着材料の端（すそ）が重なる（オーバーラップさせる）ように、蒸着源ホルダをあるピッチで移動させると好ましい。
【００７２】
この蒸着源ホルダは、単数でも複数でもよいが、ＥＬ層の積層膜ごとに設けると効率よく連続的に蒸着することができる。また蒸着源ホルダに設置される容器は単数でも複数でもよく、また同一の蒸着材料が封入された容器を複数設置してもよい。なお、異なる蒸着材料を有する容器を設置した場合には、昇華した蒸着材料が混合された状態で基板に成膜することができる（これを共蒸着という）。
【００７３】
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）において、成膜室１１は、基板ホルダ１２と、蒸着シャッター１５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とを有する。そして、成膜室１１には、基板１３と、蒸着マスク１４とが設置される。また、ＣＣＤカメラ（図示しない）を用いて蒸着マスクのアライメントを確認するとよい。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（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^−４〜１０^−６Ｐａまで真空排気される。
【００７４】
また蒸着の際、抵抗加熱により、蒸着材料は予め昇華（気化）されており、蒸着時にシャッター１５が開くことにより基板１３の方向へ飛散する。蒸発した蒸発材料１９は、上方に飛散し、蒸着マスク１４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、ＰＣなどの制御機器により成膜速度、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。
【００７５】
また図示しないが、成膜室１１に設けられた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。
【００７６】
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）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〜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。
【００７７】
上記蒸着装置において、蒸着源ホルダ１７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１５とから構成されている。なお、該ヒータが容器に固定された状態で搬送できる容器であってもよい。また容器とは、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。
【００７８】
また、蒸着源ホルダ１７は、水平を保ったまま、成膜室１１内をＸ方向またはＹ方向に移動可能な機構が設けられている。ここでは蒸着源ホルダ１７を二次元平面で図９（Ａ）または図９（Ｂ）に示したように蒸着源ホルダをジグザグに移動させる。また、蒸着源ホルダ１７の移動ピッチも絶縁物の間隔に適宜、合わせればよい。なお、絶縁物１０は第１の電極２１の端部を覆うようにストライプ状に配置されている。
【００７９】
なお、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）において、蒸着源ホルダＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ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。
【００８０】
このような、基板と蒸着源ホルダＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとが相対的に移動する本発明により、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、回転時の基板とマスクのずれを抑制し、且つ、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軸方向に移動する本発明により、蒸着膜を均一に成膜することが可能となる。
【００８１】
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。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。
【００８２】
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、蒸着源ホルダに、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。また、画素サイズが小さい場合（或いは各絶縁物の間隔が狭い場合）には、容器内部を４分割して、それぞれを適宜蒸着させる共蒸着を行うことにより、精密に成膜することができる。
【００８３】
また、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５ｃｍ〜１５ｃｍに狭めるため、蒸着マスク１４も加熱される恐れがある。従って、蒸着マスク１４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。
【００８４】
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、マスクとは別途電極を設け、いずれか一方に高周波電源２０が接続されている。
【００８５】
また、成膜室はＡｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ_３、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有している。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。
【００８６】
例えば、クリーニングを行うには、チャンバー内を窒素置換してから真空排気を行い、マスクと電極（基板シャッター）との間にプラズマが発生するように、いずれか一方に高周波電源（１３．５６ＭＨｚ）を接続すればよい。例えば、アルゴンと水素をそれぞれ流量３０ｓｃｃｍで導入して安定したら、８００ＷのＲＦ電力を投入してプラズマを発生させればよく、マスクとチャンバー内壁をクリーニングすることができる。
【００８７】
また、成膜室１１には、成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。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。これにより成膜室１１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。成膜室１１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。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成膜室１１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、成膜室１１にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００８８】
また、基板ホルダ１２は永久磁石を備えており、金属からなる蒸着マスクを磁力で固定しており、その間に挟まれる基板１３も固定されている。ここでは、蒸着マスクが基板１３と密接している例を示したが、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。
【００８９】
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。
【００９０】
（実施の形態１）
ここでは、蒸着材料を封入する容器と、その周辺の蒸着源ホルダの構成について図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）を用いて詳述する。なお、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）では、シャッターが開いた状態を示している。
【００９１】
図１０（Ａ）には、蒸着源ホルダ３０４に設置された一つの容器周辺の断面図を示しており、蒸着源ホルダに設けられた加熱手段３０３と、加熱手段の電源３０７と、容器の蒸着材料３０２と、容器内に設けられたフィルター３０５と、容器の上部に設けられた開口部上方に配置されたシャッター３０６と、が記載される。また、加熱手段とは、抵抗加熱、高周波、レーザー等を用いればよく、具体的には電気コイルを用いればよい。
【００９２】
そして、加熱手段３０３により加熱された蒸着材料３０２は昇華し、昇華された蒸着材料は、容器の開口部から上方へ上昇していく。このとき、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。また、フィルター３０５を導電性の高い材料で形成し、加熱手段（図示しない）により加熱してもよい。この加熱により、フィルターへの蒸着材料の固化、付着を防止することができる。
【００９３】
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１０（Ａ）に限定されるものではない。
【００９４】
次に、図１０（Ｂ）を参照して、図１０（Ａ）と異なる構成の蒸着材料が封入された容器について説明する。
【００９５】
図１０（Ｂ）をみると、蒸着源ホルダに設置された容器３１１と、容器内の蒸着材料３１２と、蒸着源ホルダに設けられた第１の加熱手段３１３と、第１の加熱手段の電源３１８と、容器の開口部上に配置されたシャッター３１７と、開口部上方に設けられた板３１６と、フィルターを囲むように設けられた第２の加熱手段３１４と、第２の加熱手段の電源３１９と、が記載される。
【００９６】
そして、第１の加熱手段３１３により加熱された蒸着材料３１２は昇華し、昇華された蒸着材料は、容器３１１の開口部から上方へ上昇していく。このとき、ある一定以上の大きさを有する昇華された材料は、容器の開口部上方に設けられた板３１６と第２の加熱手段３１４との間を通過することができず、板３１６と衝突し、容器内へ戻る。そして、板３１６は第２の加熱手段３１４により加熱されるため、板３１６への蒸着材料の固化、付着を防止することができる。さらに、板３１６は導電性の高い材料で形成することが好ましい。
【００９７】
また、第１の加熱手段３１３による加熱温度（Ｔ_１）は、材料の昇華温度（Ｔ_Ａ）より高い温度を与えるが、第２の加熱手段３１４による加熱温度（Ｔ_２）は第１の加熱手段より低温で構わない。これは、一度昇華した蒸着材料は、昇華されやすいため、実際の昇華温度をかけなくとも昇華するからである。すなわち、各加熱温度はＴ_１≧Ｔ_２＞Ｔ_Ａとなればよい。
【００９８】
このような、板の周りに加熱手段を設ける構成の容器により、大きさの揃った蒸着材料が昇華し、また昇華された材料は、加熱手段の近くを通過していくため、板への蒸着材料の付着が低減され、さらに成膜速度の制御や、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、必ずしも板を設ける必要はない。また、容器の形状は図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に限定されるものではなく、例えば、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すような形状でもよい。
【００９９】
図１１（Ａ）は、蒸着源ホルダ４０４に加熱手段４０２が設けられた例であり、容器の開口部が上に向かって狭くなっている容器４０３、４０５の形状例の断面図が記載される。また開口部の広い容器に、精製した蒸着材料を封入後、蓋等を用いて図１１（Ａ）に示す容器４０３、４０５の形状としても構わない。そして、上に向かって狭くなっている容器の開口部の直径を、成膜したい蒸着材料の大きさとしておけば、フィルターと同様の効果を得ることができる。
【０１００】
また、図１１（Ｂ）には、容器に加熱手段４１２が設けられた例を示す。容器４１３、４１５の形状は図１１（Ａ）と同様であるが、容器自体に加熱手段４１２が設けられている。そして、この加熱手段の電源は蒸着源ホルダに設置した段階でオン状態となるよう設計すればよい。このような容器自体に加熱手段が設けられた構成により、加熱しづらい形状の開口部を有する容器であっても、十分に蒸着材料に熱を与えることができる。
【０１０１】
次に蒸着源ホルダの具体的な構成について図１２を用いて説明する。図１２（Ａ）及び（Ｂ）は蒸着源ホルダの拡大図を示す。
【０１０２】
図１２（Ａ）は、蒸着源ホルダ５０２に蒸着材料が封入された４つの容器５０１を格子状に設け、各容器上にシャッター５０３を設けた構成例であり、図１２（Ｂ）は蒸着源ホルダ５１２に蒸着材料が封入された４つの容器５１１を直線状に設け、各容器上にシャッター５１３を設けたの構成例である。
【０１０３】
図１２（Ａ）または（Ｂ）に記載の蒸着源ホルダ５０２、５１２に、同一材料が封入された容器５０１、５１１を複数設置してもよく、単数の容器を設置しても構わない。また異なる蒸着材料（例えば、ホスト材料とゲスト材料）が封入された容器を設置して共蒸着を行ってもよい。そして上述したように、容器を加熱することにより蒸着材料が昇華し、基板に成膜が行われる。
【０１０４】
また、図１２（Ａ）または（Ｂ）のように、各容器の上方にシャッター５０３、５１３を設け、昇華した蒸着材料を成膜するか否かを制御するとよい。またシャッターは、全容器の上方に一つのみ設けても構わない。またこのシャッターにより、成膜しない蒸着源ホルダ、すなわち待機している蒸着源ホルダへの加熱を止めることなく、不要な蒸着材料が昇華し、飛散することを低減できる。なお、蒸着源ホルダの構成は図１２に限定されるものではなく、実施者が適宜設計すればよい。
【０１０５】
以上のような蒸着源ホルダ及び容器により、蒸着材料を効率よく昇華でき、
さらに蒸着材料の大きさが揃った状態で成膜が行えるため、均一でむらのない蒸着膜が形成される。また、蒸着源ホルダに複数の蒸着材料を設置できるため、容易に共蒸着を行うことができる。また、ＥＬ層の膜ごとに成膜室を移動せず、目的に応じたＥＬ層を一度に形成することができる。
【０１０６】
（実施の形態２）
次に、上述したような容器に精製した蒸着材料を封入し、搬送後、その容器を直接成膜装置である蒸着装置に設置し、蒸着を行う製造方法のシステムについて、図１３を用いて説明する。
【０１０７】
図１３には、蒸着材料である有機化合物材料を生産、精製している製造者（代表的には材料メーカー）６１８と、蒸着装置を有する発光装置メーカーであり、発光装置の製造者（代表的には生産工場）６１９における製造システムが記載される。
【０１０８】
まず発光装置メーカー６１９から材料メーカー６１８に発注６１０を行う。材料メーカー６１８は発注６１０に基づいて、蒸着材料を昇華精製し、第１の容器６１１へ高純度に精製された粉末状の蒸着材料６１２を封入する。その後、材料メーカー６１８が第１の容器の内部または外部に余分な不純物が付着しないように大気から隔離し、清浄環境室内で汚染から防ぐための第２の容器６２１ａ及び６２１ｂへ第１の容器６１１を収納し、密閉する。密閉する際には、第２の容器６２１ａ及び６２１ｂの内部は、真空、または窒素などの不活性ガスで充填することが好ましい。なお、超高純度の蒸着材料６１２を精製または収納する前に第１の容器６１１および第２の容器６２１ａ及び６２１ｂをクリーニングしておくことが好ましい。また、第２の容器６２１ａ及び６２１ｂは、酸素や水分の混入をブロックするバリア性を備えた包装フィルムであってもよいが、自動で取り出し可能とするため、筒状、または箱状の頑丈な遮光性を有する容器とすることが好ましい。
【０１０９】
その後、第１の容器６１１は第２の容器６２１ａ及び６２１ｂに密閉されたままの状態で、材料メーカー６１８から発光装置メーカー６１９に搬送６１７される。
【０１１０】
発光装置メーカー６１９では、第１の容器６１１は第２の容器６２１ａ及び６２１ｂに密閉されたままの状態で、真空排気可能な処理室６１３に直接導入される。なお、処理室６１３は内部に加熱手段６１４、基板保持手段（図示しない）が設置されている蒸着装置である。
【０１１１】
その後、処理室６１３内を真空排気して酸素や水分が極力低減されたクリーンな状態にした後、真空を破ることなく、第２の容器６２１ａ及び６２１ｂから第１の容器６１１を取り出し、第１の容器６１１を加熱手段６１４に接して設置し、蒸着源を用意することができる。なお、処理室６１３には被蒸着物（ここでは基板）６１５が第１の容器６１１に対向するように設置される。
【０１１２】
次いで、加熱手段６１４によって蒸着材料に熱を加えて被蒸着物６１５の表面に蒸着膜６１６を形成する。こうして得られた蒸着膜６１６は不純物を含まず、この蒸着膜６１６を用いて発光素子を完成させた場合、高い信頼性と高い輝度を実現することができる。
【０１１３】
また成膜後、第１の容器６１１に残留した蒸着材料を、発光装置メーカー６１９において昇華精製してもよい。成膜後に第１の容器６１１を第２の容器６２１ａ及び６２１ｂへ設置し、処理室６１３から取り出し、昇華精製を行う精製室へ搬送する。そこで、残留した蒸着材料を昇華精製し、別の容器へ高純度に精製された粉末上の蒸着材料を封入する。その後、第２の容器で密閉した状態で処理室６１３へ搬送し、蒸着処理を行う。このとき、残留した蒸着材料を精製する温度（Ｔ３）と、上昇している蒸着材料周囲の温度（Ｔ４）と、昇華精製された蒸着材料周囲の温度（Ｔ５）との関係は、Ｔ３＞Ｔ４＞Ｔ５を満たすと好ましい。すなわち、昇華精製する場合、昇華精製される蒸着材料を封入する容器側に向かって温度を低くしておくと、対流が生じ、効率よく昇華精製を行うことができる。なお、昇華精製を行う精製室は、処理室６１３に接して設け、密閉用の第２の容器を使用せずに、昇華精製された蒸着材料を搬送してもよい。
【０１１４】
以上のように、第１の容器６１１は一度も大気に触れることなく処理室６１３である蒸着チャンバーに設置され、材料メーカーで蒸着材料６１２を収納した段階での純度を維持したまま、蒸着を行うことを可能とする。従って本発明により、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、材料メーカー６１８で精製した蒸着材料６１２への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。更に、発注に基づいて材料メーカーで第１の容器６１１に直接蒸着材料６１２を収納するため、必要な量だけを発光装置メーカーに提供し、比較的高価な蒸着材料を効率よく使用することができる。なお、第１の容器や第２の容器は再利用することができ、低コストにもつながる。
【０１１５】
次に、搬送する容器の形態について図１４を用いて具体的に説明する。搬送に用いる上部（６２１ａ）と下部（６２１ｂ）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６２１ａと下部容器６２１ｂとを固定するＯリング７０７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６１１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の容器はチタンを有する材料で形成するとよい。
【０１１６】
材料メーカーにおいて、第１の容器６１１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６２１ａと下部６２１ｂとを合わせ、留め具７０２で上部容器６２１ａと下部容器６２１ｂとを固定し、第２の容器内に第１の容器６１１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６１１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防止することができる。
【０１１７】
この状態で発光装置メーカー６１９へ搬送され、第１の容器６１１を直接処理室６１３へ設置する。その後、加熱により蒸着材料は昇華し、蒸着膜６１６の成膜が行われる。
【０１１８】
次に、図１５および図１６を用いて、第２の容器に密閉されて搬送される第１の容器を成膜室へ設置する機構を説明する。なお、図１５および図１６は第１の容器の搬送途中を示すものである。
【０１１９】
図１５（Ａ）は、第１の容器または第２の容器を載せる台８０４と、蒸着源ホルダ８０３と、台８０４と蒸着源ホルダ８０３とを載せる回転台８０７と、第１の容器を搬送するための搬送手段８０２とを有する設置室８０５の上面図が記載され、図１５（Ｂ）は設置室の斜視図が記載される。また、設置室８０５は成膜室８０６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、本発明の搬送手段は、図１５に記載されるように第１の容器の側面を挟んで搬送する構成に限定されるものではなく、第１の容器の上方から、該第１の容器を挟んで（つまんで）搬送する構成でも構わない。
【０１２０】
このような設置室８０５に、留め具７０２を外した状態で第２の容器を台８０４上に配置する。次いで、雰囲気を制御する手段により、設置室８０５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。そして搬送手段８０２により、第２容器の上部６２１ａを取り外し、第１の容器６１１は蒸着源ホルダ８０３に設置される。なお図示しないが、取り外した上部６２１ａを配置する箇所は適宜設けられる。そして、蒸着源ホルダ８０３は設置室８０５から成膜室８０６へ移動する。
【０１２１】
その後、蒸着源ホルダ８０３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８０３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。
【０１２２】
そして、蒸着が完了した後、蒸着源ホルダ８０３は設置室８０５に戻り、搬送手段８０２により、蒸着源ホルダ８０３に設置された第１の容器６１１は、台８０４に設置された第２の容器の下部容器（図示しない）に移され、上部容器６２１ａにより密閉される。このとき、第１の容器と、上部容器６２１ａ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８０５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６１８へ搬送される。
【０１２３】
次に、図１５とは異なる第２の容器に密閉されて搬送される複数の第１の容器を複数の蒸着源ホルダに設置する機構を、図１６を用いて説明する。
【０１２４】
図１６（Ａ）は、第１の容器または第２の容器を載せる台９０４と、複数の蒸着源ホルダ９０３と、第１の容器を搬送するための複数の搬送手段９０２と、回転台９０７とを有する設置室９０５の上面図が記載され、図１６（Ｂ）は設置室９０５の斜視図が記載される。また、設置室９０５は成膜室９０６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。
【０１２５】
このような回転台９０７や複数の搬送手段９０２により、複数の第１の容器６１１を複数の蒸着源ホルダ９０３に設置し、成膜が完了した複数の蒸着源ホルダから複数第１の容器を台９０４に移す作業を効率よく行うことができる。このとき、第１の容器は搬送されてきた第２の容器に設置されることが好ましい。
【０１２６】
なお、蒸着を開始する蒸着源ホルダと、蒸着が終了した蒸着源ホルダとの搬送を効率よくおこなうため、回転台９０７は回転する機能を有するとよい。回転台９０７は上記構成に限定されるものではなく、回転台９０７が左右に移動する機能を有し、成膜室９０６に配置される蒸着源ホルダへ近づいた段階で、移動手段９０２により、複数の第１の容器を蒸着源ホルダに設置してもよい。
【０１２７】
以上のような蒸着装置で形成された蒸着膜は、不純物を極限まで低くすることができ、この蒸着膜を用いて発光素子を完成させた場合、高い信頼性や輝度を実現することができる。また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。また、蒸着材料の残留を有する容器を再度精製することにより、材料の無駄をなくすことができる。さらに、第１の容器及び第２の容器は再利用することができ、低コスト化を実現することができる。
【０１２８】
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。
【０１２９】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、絶縁表面を有する基板上にＴＦＴを形成し、さらに発光素子であるＥＬ素子を形成する例を図１７に示す。本実施例では画素部においてＥＬ素子と接続される一つのＴＦＴの断面図を示す。
【０１３０】
まず、絶縁表面を有する基板２００上に酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜の積層からなる下地絶縁膜２０１を形成する。ここでは下地絶縁膜２０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地絶縁膜の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ_４、ＮＨ_３、及びＮ_２Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成する。ここでは、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成する。次いで、下地絶縁膜のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ_４及びＮ_２Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【０１３１】
次いで、下地膜上に半導体層を形成する。半導体層は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。
【０１３２】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ_４レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００ｍＪ／ｃｍ^２（代表的には２００〜３００ｍＪ／ｃｍ^２）とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００ｍＪ／ｃｍ^２（代表的には３５０〜５００ｍＪ／ｃｍ^２）とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９８％として行えばよい。
【０１３３】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで半導体層の表面を洗浄し、半導体層を覆うゲート絶縁膜２０２を形成する。ゲート絶縁膜２０２はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１３４】
次いで、ゲート絶縁膜２０２の表面を洗浄した後、ゲート電極２１０を形成する。
【０１３５】
次いで、半導体にｐ型を付与する不純物元素（Ｂなど）、ここではボロンを適宜添加して、ソース領域２１１及びドレイン領域２１２を形成する。添加した後、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、またはレーザー光の照射を行う。また、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温〜３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からエキシマレーザーを用いて不純物元素を活性化させる。またＹＡＧレーザーの第２高調波を照射して活性化させてもよく、ＹＡＧレーザーはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。
【０１３６】
以降の工程は、水素化を行った後、有機材料または無機材料からなる（例えば、感光性有機樹脂からなる）絶縁物２１３ａを形成し、その後、窒化アルミニウム膜、ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙで示される窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第１の保護膜２１３ｂを形成する。なお、ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙで示される膜は、ＡｌＮまたはＡｌからなるターゲットを用いたＲＦスパッタ法により、前記ガス導入系から酸素または窒素または希ガスを導入して成膜すればよい。ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙで示される層中に窒素を数ａｔｍ％以上、好ましくは２．５ａｔｍ％〜４７．５ａｔｍ％含む範囲であればよく、酸素を４７．５ａｔｍ％以下、好ましくは、０．０１〜２０ａｔｍ％未満であればよい。次いで、ソース領域、またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、ソース電極（配線）２１５、ドレイン電極２１４を形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。このＴＦＴがＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｅｖｉｃｅ）に供給する電流を制御するＴＦＴとなる。
【０１３７】
また、本実施例のＴＦＴ構造に限定されず、必要があればチャネル形成領域とドレイン領域（またはソース領域）との間にＬＤＤ領域を有する低濃度ドレイン（ＬＤＤ：Ｌｉｇｈｔｌｙ　Ｄｏｐｅｄ　Ｄｒａｉｎ）構造としてもよい。この構造はチャネル形成領域と、高濃度に不純物元素を添加して形成するソース領域またはドレイン領域との間に低濃度に不純物元素を添加した領域を設けたものであり、この領域をＬＤＤ領域と呼んでいる。さらにゲート絶縁膜を介してＬＤＤ領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆるＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ−ｄｒａｉｎ　Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ　ＬＤＤ）構造としてもよい。なお、ゲート電極を積層構造とし、上部ゲート電極と、下部ゲート電極とのテーパ角を異なるようにエッチングし、ゲート電極をマスクとしたセルフアラインでＬＤＤ構造やＧＯＬＤ構造を形成すると好ましい。
【０１３８】
また、本実施例ではｐチャネル型ＴＦＴを用いて説明したが、ｐ型不純物元素に代えてｎ型不純物元素（Ｐ、Ａｓ等）を用いることによってｎチャネル型ＴＦＴを形成することができることは言うまでもない。
【０１３９】
また、本実施例ではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【０１４０】
次いで、画素部において、ドレイン領域と接する接続電極に接する第１の電極２１７をマトリクス状に配置する。この第１の電極２１７は、発光素子の陽極または陰極となる。次いで、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６を形成する。
【０１４１】
絶縁物２１６は、感光性の有機樹脂を用いる。例えば、絶縁物２１６の材料としてネガ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物２１６の上端部に第１の曲率半径を有する曲面を有し、前記絶縁物の下端部に第２の曲率半径を有する曲面を有しており、前記第１の曲率半径および前記第２の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。次いで、画素部に有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に第２の電極２１９を形成してＥＬ素子を完成させる。この第２の電極２１９は、ＥＬ素子の陰極、または陽極となる。
【０１４２】
また、第１の電極２１７の端部を覆う絶縁物２１６を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜で覆ってもよい。
【０１４３】
例えば、絶縁物２１６の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合例を図１７（Ｂ）に示す。ポジ型の感光性アクリルを用いた絶縁物３１６ａの上端部のみに曲率半径を有する曲面を有しており、さらにこの絶縁物３１６ａを窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、または窒化珪素膜からなる第２の保護膜３１６ｂで覆う。
【０１４４】
次に、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、仕事関数の大きい金属（Ｐｔ、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６や３１６で覆った後、実施の形態１乃至３で示した蒸着源ホルダと成膜室とを有する蒸着装置を用いて、絶縁物２１６や３１６に合わせて蒸着源を移動させながら蒸着を行う。例えば、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、抵抗加熱により、予め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、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。
【０１４５】
また蒸着法により発光素子全体として白色を示す有機化合物を含む層を形成する場合、各発光層を積層することにより形成することができる。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、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を順次積層することで白色を得ることができる。
【０１４６】
また、蒸着法を用いる場合、実施の形態３に示したように、成膜室には蒸着材料である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）を設置することが好ましい。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、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することが好ましい。望ましくは、成膜室に連結して真空排気手段を有するチャンバー（設置室）を備え、そこで真空、または不活性ガス雰囲気で第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。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。
【０１４７】
次いで、上記発光層上に、第２の電極２１９を陰極として形成する。この第２の電極２１９は、仕事関数の小さい金属（Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃｓ）を含む薄膜と、その上に積層した透明導電膜（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）との積層膜で形成すると好ましい。また、陰極の低抵抗化を図るため、絶縁物２１６上に補助電極を設けてもよい。こうして得られる発光素子は、白色発光を示す。なお、ここでは蒸着法により有機化合物を含む層２１８を形成した例を示したが、特に限定されず、塗布法（スピンコート法、インクジェット法など）により形成してもよい。
【０１４８】
また、本実施例では、有機化合物層として低分子材料からなる層を積層した例を示したが、高分子材料からなる層と、低分子材料からなる層とを積層してもよい。
【０１４９】
なお、ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる。一つは、発光素子からの発光が第２の電極を透過して観測者の目に入る構造である。発光素子からの発光が第２の電極を透過して観測者の目に入る構造とする場合であり、上述の工程を用いて作製することができる。
【０１５０】
もう一つの構造は、発光素子からの発光が第１の電極および基板を透過して観測者の目に入るものである。発光素子からの発光が第１の電極を透過して観測者の目に入る構造とする場合、第１の電極２１７は透光性を有する材料を用いることが望ましい。例えば、第１の電極２１７を陽極とする場合、第１の電極２１７の材料として、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）を用い、端部を絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）２１６で覆った後、有機化合物を含む層２１８を形成し、その上に金属膜（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膜）からなる第２の電極２１９を陰極として形成すればよい。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。
【０１５１】
以上の工程で第２の電極２１９までを形成した後は、基板２００上に形成された発光素子を封止するためにシール剤により封止基板を貼り合わせる。
【０１５２】
ここで、アクティブマトリクス型発光装置全体の外観図について図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）に説明する。なお、図１８（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。基板１１１０上にソース信号線駆動回１１０１と、路、画素部１１０２と、ゲート信号線駆動回路１１０３を有している。また、封止基板１１０４と、シール剤１１０５と、基板１１１０とで囲まれた内側は、空間１１０７になっている。
【０１５３】
なお、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１１０８は、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。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５４】
次に、断面構造について図１８（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。
【０１５５】
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ＴＦＴ９２４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、ＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成してもよい。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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
また、第１の電極（陽極）１１１３の両端には絶縁膜１１１４が形成され、第１の電極（陽極）１１１３上には有機化合物を含む層１１１５が形成される。有機化合物を含む層１１１５は、実施の形態１及び２で示した蒸着装置を用いて、絶縁膜１１１４に合わせて蒸着源ホルダを移動させて形成する。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。これにより、第１の電極（陽極）１１１２、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。ここでは発光素子１１１８は白色発光とする例であるので色変換層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）が設けている。
【０１５８】
なお、図１９（Ａ）〜１９（Ｂ）は、発光素子からの発光が第２の電極を透過して観測者の目に入る構造を示すため、カラーフィルターは封止基板側１１０４に配置されるが、発光素子からの発光が第１の電極を透過して観測者の目に入る構造の場合、カラーフィルターは基板１１１０の側に配置すればよい。
【０１５９】
また、第２の電極（陰極）１１１６は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線１１０８を経由してＦＰＣ１１０９に電気的に接続されている。また、絶縁膜１１１４上には第３の電極（補助電極）１１１７が形成されており、第２の電極の低抵抗化を実現している。
【０１６０】
また、基板１１１０上に形成された発光素子１１１８を封止するためにシール剤１１０５により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、封止基板１１０４と発光素子１１１８との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１１０５の内側の空間１１０７には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤１１０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１１０５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。さらに、空間１１０７の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質を含有させても良い。
【０１６１】
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、シール剤１１０５を用いて封止基板１１０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【０１６２】
以上のようにして発光素子を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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
（実施例１）
本発明の発光装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図２０に示す。
【０１６５】
図２０（Ａ）は発光装置であり、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。本発明の発光装置は表示部２００３に用いることができる。また本発明により、図２０（Ａ）に示す発光装置が完成される。発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発光装置は、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発光装置が含まれる。
【０１６６】
図２０（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、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。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いることができる。また本発明により、図２０（Ｂ）に示すデジタルスチルカメラが完成される。
【０１６７】
図２０（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。本発明の発光装置は表示部２２０３に用いることができる。また本発明により、図２０（Ｃ）に示す発光装置が完成される。
【０１６８】
図２０（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。本発明の発光装置は表示部２３０２に用いることができる。また本発明により、図２０（Ｄ）に示すモバイルコンピュータが完成される。
【０１６９】
図２０（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、本発明の発光装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることができる。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。また本発明により、図２０（Ｅ）に示すＤＶＤ再生装置が完成される。
【０１７０】
図２０（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明の発光装置は表示部２５０２に用いることができる。また本発明により、図２０（Ｆ）に示すゴーグル型ディスプレイが完成される。
【０１７１】
図２０（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。本発明の発光装置は表示部２６０２に用いることができる。また本発明により、図２０（Ｇ）に示すビデオカメラが完成される。
【０１７２】
ここで図２０（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。本発明の発光装置は表示部２７０３に用いることができる。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。また本発明により、図２０（Ｈ）に示す携帯電話が完成される。
【０１７３】
なお、将来的に発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【０１７４】
また、上記電子機器はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。
【０１７５】
【発明の効果】
本発明により、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ほぼ並行して成膜処理を行うため、発光装置のスループットが向上され、基板１枚当りの処理時間を短縮することができる。
【０１７６】
また、本発明により、処理枚数が若干減少するものの、製造ラインを一時停止することなく、一つ、またはいくつかの成膜室のメンテナンスを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造装置の一例を示す図。（実施の形態１）
【図２】シーケンスの一例を示す図である。（実施の形態１）
【図３】基板の搬送経路の一例である。（実施の形態１）
【図４】シーケンスの一例を示す図である。（実施の形態１）
【図５】基板の搬送経路の一例である。（実施の形態１）
【図６】シーケンスの一例を示す図である。（実施の形態１）
【図７】２枚の基板の搬送経路の一例である。（実施の形態１）
【図８】本発明の蒸着装置を示す図。（実施の形態２）
【図９】本発明の蒸着装置を示す図。（実施の形態２）
【図１０】本発明の容器を示す図。（実施の形態３）
【図１１】本発明の容器を示す図。（実施の形態３）
【図１２】本発明の蒸着源ホルダを示す図。（実施の形態３）
【図１３】本発明の製造システムを示す図。（実施の形態４）
【図１４】本発明の搬送容器を示す図。（実施の形態４）
【図１５】本発明の蒸着装置を示す図。（実施の形態４）
【図１６】本発明の蒸着装置を示す図。（実施の形態４）
【図１７】本発明の発光装置を示す図。（実施例１）
【図１８】本発明の発光装置を示す図。（実施例１）
【図１９】本発明の発光装置を示す図。（実施例１）
【図２０】本発明を用いた電子機器の一例を示す図。
【図２１】本発明の製造装置の一例を示す図。（実施の形態１）
【図２２】従来の蒸着装置を示す図。

Claims

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、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つの成膜室では並行してそれぞれの成膜室に搬入された基板上に蒸着が行われ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、及び該搬送室に連結された複数の成膜室と、封止室と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、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つの成膜室では並行してそれぞれの成膜室に搬入された基板上に蒸着が行われ、
前記封止室は複数設けられ、基板は、前記複数の封止室のうちの一つにそれぞれ振り分けられ、封止され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、及び該搬送室に連結された複数の成膜室と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、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つの成膜室では並行してそれぞれの成膜室に搬入された基板上に蒸着が行われ、且つ、少なくとも一つの成膜室では成膜室内のクリーニングが行われ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、前記複数の成膜室のうち、少なくとも２つの成膜室では、同一の有機化合物を含む層の蒸着が並行して行われ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、及び該搬送室に連結された複数の成膜室と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、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段とを有し、
ロード室に搬入される複数の基板は、前記搬送室で前記複数の成膜室の一つにそれぞれ振り分けられて搬入され、それぞれの基板は、前記成膜室の数と同数の異なる経路のいずれか一で処理されることを特徴とする製造装置。