JP4526776B2 - 発光装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、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。また、本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【０００３】
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】
また、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。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、電子機器には複数の異なるパネルが設けられているものがある。例えば、ノート型パソコンには、メインの表示画面パネル（フルカラー表示の透過型液晶パネル）とは別に電源表示やバッテリー残量などの簡単な表示を行うモノクロの反射型液晶パネルが設けられている。
【０００７】
本発明は、陰極、ＥＬ層、及び陽極で形成される発光素子を用いた新規な表示装置の形態を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、陰極および陽極の材料を透光性とし、基板や封止基板として透光性のものを用いる。本発明において有機化合物を含む層からの発光は、陰極を通過する発光と、陽極を透過する発光との２通りの表示が同時に行える。
【０００９】
本発明において、有機化合物を含む層からの発光は、白色発光とし、一方の表示をフルカラー表示とするためにカラーフィルタ、または色変換層を設ける。カラーフィルタを通過させる発光方向は、最終的に取り出す輝度が大きい表示面を選択すればよい。アクティブマトリクス型の発光装置とする場合、一方の発光は、ＴＦＴの層間絶縁膜や保護膜を通過して発光輝度が低減されるため、ＴＦＴが設けられていない封止基板側にカラーフィルタを設けることが好ましい。
【００１０】
本発明により、１枚のパネルで２通りの表示、例えば表側と裏側とで異なる表示（フルカラー表示、モノクロ表示、或いはエリアカラー表示）を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の発光素子から発光される光を白色発光とすることで、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの微小な領域に対して選択的に蒸着を行うための精度の高いメタルマスクが不要になり生産性が高くなる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで選択的な蒸着を行う場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで多数の蒸着チャンバーを用意する必要があるが、白色であれば製造装置における蒸着チャンバー数も比較的少ないものとすることができる。
【００１２】
また、本発明は、２枚の偏光板を９０度ずらしてパネルに設けることによって外光がパネルを通過することを防止し、表示を行わない状態で黒表示を実現する。反射防止のために使用される円偏光板は、特殊な光学フィルムであり、高価であるが、偏光板は液晶パネル分野で多用されており安価である。
【００１３】
本明細書で開示する発明の構成は、図１（Ａ）にその一例を示すように、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、カラーフィルタとを備えた発光装置であって、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、カラーフィルタを通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、モノクロ表示を生成することを特徴とする発光装置である。
【００１４】
また、他の発明の構成は、図１（Ｂ）にその一例を示すように、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、カラーフィルタと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを備えた発光装置であって、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、カラーフィルタおよび第１の偏光板を通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、第２の偏光板を通過してモノクロ表示を生成することを特徴とする発光装置である。
【００１５】
また、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、燐光材料を含み、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光発光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、を有することを特徴としている。また、上記各構成において、前記第２発光層は、ホスト材料に燐光材料が１０ｗｔ％を越えて４０ｗｔ％、好ましくは１２．５ｗｔ％を越えて２０ｗｔ％の濃度で混入されていることを特徴としている。
【００１６】
一般的には、シングレット化合物は１ｗｔ％以下、トリプレット化合物は５〜７ｗｔ％となるよう含有させており、数ｗｔ％であるためドーパントと呼ばれているが、本発明においては１０ｗｔ％を越えており、燐光材料はドーパントではない。ドーパントとして数ｗｔ％に制御することは困難であり、微量に異なると大きく発光スペクトルや電気特性が変化しやすく、バラツキが生じやすいのに対して、本発明では、１０ｗｔ％を越えて混入させるため濃度制御しやすく安定な発光素子を得ることができる。
【００１７】
また、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、ホスト材料に燐光材料が混入され、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光発光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、電子輸送層との３層を含むことを特徴としている。
【００１８】
また、上記各構成において、前記第１の偏光板の偏光軸は、前記第２の偏光板の偏光軸と９０度異なっていることを特徴としている。これら偏光板は、背景が透けてしまうことを防止する効果と、反射防止の効果とを有している。
【００１９】
また、他の発明の構成は、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、第１のカラーフィルタと、第２のカラーフィルタとを備えた発光装置であって、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、赤色、青色、および緑色からなる３種類の着色層を有する第１のカラーフィルタを通過してフルカラー表示を生成し、前記第１の電極を通過する白色発光は、赤色、青色、或いは緑色のうち１種類の着色層を有する第２のカラーフィルタを通過して単色カラー表示を生成することを特徴とする発光装置である。
【００２０】
また、上記各構成において、前記発光装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、または携帯情報端末であることを特徴とする電子機器である。
【００２１】
また、上記各構成を得るための製造装置も本発明の１つであり、その構成は、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する製造装置であって、
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、基板を固定する手段と、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、１つまたは２つの蒸着源と、該蒸着源を前記成膜室内および前記設置室内で移動させる手段と、基板を加熱する手段とを有し、
基板に設けられた陽極上に蒸着法で青色発光を呈する第一発光層を形成する第１成膜室と、
前記第一発光層上に共蒸着法で燐光材料を含み、かつ前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第二発光層を形成する第２成膜室と、
前記第二発光層上に蒸着法で電子輸送層を形成する第３成膜室と、を備えたことを特徴とする製造装置である。
【００２２】
なお、本明細書において、エキシマー状態とは同一種の基底状態の分子１個と励起状態の分子１個とが会合してつくられた励起状態においてだけ安定に存在するニ量体（励起ニ量体）にある状態を指している。
【００２３】
【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。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の両面出射型の発光装置の一例を図１および図２を用いて説明する。
【００２５】
図１（Ａ）中、透光性を有する基板１００１ａには、スイッチング素子であるＴＦＴを含む層１００１ｂと、有機化合物を含む層、陰極、および陽極からなる発光素子を含む層１００１ｃとが設けられ、白色発光パネル１００１を構成している。なお、ここでは簡略化のため、封止用の保護膜や基板やフィルムは図示していない。
【００２６】
本発明は、この白色発光パネル１００１にカラーフィルタ１０００を貼り付けることによって、一方の表示をフルカラーとする。
【００２７】
また、図１（Ｂ）には、両面出射型の発光装置において、背景が見えないようにするため光学フィルムを用いる例を示している。なお、図１（Ｂ）では、図１（Ａ）と同一である部分に同一の符号を用いる。
【００２８】
図１（Ａ）は発光装置の断面図を示している。外光が通過するのを防止するため、偏光板１００２、１００３で発光パネル１００１を挟んでいる。なお、この２枚の偏光板は、光の偏光方向が直交するように配置することで外光を遮断することができる。また、発光パネル１００１からの光は１枚の偏光板のみを通過するため、表示ができる。
【００２９】
こうすることによって、発光して表示を行う部分以外は、黒になり、どちらの側から表示を見ても背景が透けて見え、表示を認識しにくくなることを防ぐことができる。
【００３０】
また、図１（Ｂ）では偏光板１００２、１００３と発光パネル１００１との間隔をあけているが、特に限定されず、発光パネルに偏光板を接して設けてもよい。
【００３１】
図２（Ａ）は画素部の一部における断面を示す図である。また、図２（Ｂ）には発光領域における積層構造を簡略化したものを示す。図２（Ｂ）に示すように上面と下面の両方に発光を放出することができる。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。
【００３２】
図２（A）において、３００は第１の基板、３０１ａ、３０１ｂは絶縁層、３０２はＴＦＴ、３１８が第１の電極（透明導電層）、３０９は絶縁物、３１０はＥＬ層、３１１は第２の電極、３１２は透明保護層、３１３は空隙、３１４は第２の基板、３２０は着色層、３２１は遮光層である。
【００３３】
第１の基板３００上に設けられたTFT３０２（ｐチャネル型ＴＦＴ）は、発光するＥＬ層３１０に流れる電流を制御する素子であり、３０４はドレイン領域（またはソース領域）である。また、３０６は第１の電極とドレイン領域（またはソース領域）とを接続するドレイン電極（またはソース電極）である。また、ドレイン電極３０６と同じ工程で電源供給線やソース配線などの配線３０７も同時に形成される。ここでは第１電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一としてもよい。第１の基板３００上には下地絶縁膜（ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜）となる絶縁層３０１ａが形成されており、ゲート電極３０５と活性層との間には、ゲート絶縁膜が設けられている。また、３０１ｂは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域３０３を有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。
【００３４】
また、３１８は、透明導電膜からなる第１の電極、即ち、ＥＬ素子の陽極（或いは陰極）である。透明導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いることができる。
【００３５】
また、第１の電極３１８の端部（および配線３０７）を覆う絶縁物３０９（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を有している。絶縁物３０９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、ここでは窒化シリコン膜で覆われた感光性の有機樹脂を用いる。例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【００３６】
また、有機化合物を含む層３１０は、蒸着法または塗布法を用いて形成する。ここでは、有機化合物を含む層３１０を蒸着装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層３１０の形成直前に真空加熱（１００℃〜２５０℃）を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【００３７】
なお、ＥＬ層（有機化合物を含む層）３１０は、図２（Ｂ）にその一例を示したように、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層する。代表的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＭＬとして、白金を中心金属とした有機金属錯体（Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃ）を含むＣＢＰ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。このような積層により白色発光が得られる。なお、ＣＢＰは、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾリル−ビフェニルの略称である。
【００３８】
なお、ＥＬ層３１０として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。
【００３９】
また、このＥＬ層３１０に関しても特徴がある。本発明では、白金を中心金属とする有機金属錯体を用い、シンプルな積層構成で白色発光を得ることができる。本発明は、青色発光を呈する第一発光層と、燐光発光とエキシマー発光の両方を同時に発する燐光材料を用いた第二発光層と、を少なくとも用いることによって白色発光を得る。
【００４０】
なお、この時の青色発光を呈する第一発光層としては、単一物質（青色の発光体）からなる層を形成してもよいし、ホスト材料に青色の発光体であるゲスト材料を分散（または混入）した層を形成してもよい。
【００４１】
エキシマー発光は、通常の発光（燐光材料であれば燐光発光）よりも必ず長波長側（具体的には数十ｎｍ以上長波長側）に現れるため、例えば、緑色領域の燐光発光を呈する燐光材料のエキシマー発光は赤色領域に現れることになる。したがって、赤色、緑色、青色の各波長領域にピークを有し、なおかつ高効率な白色有機発光素子が達成できる。
【００４２】
その具体的な方法としては、例えば、白金錯体のように平面性の高い構造を持つ燐光材料をゲスト材料として用い、なおかつ、その濃度を高くする（より具体的には１０ｗｔ％以上にする）手法がある。１０ｗｔ％以上の高濃度に混合することにより、燐光材料同士の相互作用が大きくなり、その結果エキシマー発光が導出される。あるいはまた、燐光材料をゲスト材料として用いるのではなく、薄膜状の発光層あるいはドット状の発光領域として用いる手法も考えられる。ただし、エキシマー発光を導出する手法はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
また、図２（Ｃ）には最もシンプルな積層構成の例を示している。陽極側から順に、ＨＴＬ（α−ＮＰＤ：膜厚３０ｎｍ）、ＥＭＬ（Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃを含むＣＢＰ：膜厚３０ｎｍ）、ＥＴＬ（ＢＣＰ：膜厚２０ｎｍ）の順に３層積層した例である。Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃで代表されるトリプレット化合物は発光効率がよく、大型サイズのパネルに有効である。図２（Ｃ）に示すように３層とすることでプロセス時間を短縮することができ、製造装置の蒸着チャンバー数の増加も抑えることができるため量産に適している。また、各層は２０ｎｍ〜３０ｎｍと薄い膜厚であり、材料コスト的にも有利である。
【００４４】
また、３１１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、発光素子の陰極（或いは陽極）である。第２の電極３１１の材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、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Ａｇとを共蒸着法により形成した透光性を有する膜を用いればよい。ここでは、第２の電極を通過させて発光させる両面出射型であるので、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｇ膜、もしくはＭｇＡｇ合金膜を用いる。第２の電極３１１としてＡｇ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層３１０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｇ膜を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ2、ＭｇＦ2、またはＢａＦ2からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ〜５ｎｍ）を形成してもよい。
【００４５】
また、陰極の低抵抗化を図るため、１ｎｍ〜１０ｎｍの金属薄膜上に透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を膜厚５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成してもよい。或いは、陰極の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第２の電極３１１上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００４６】
また、３１２はスパッタ法または蒸着法により形成する透明保護層であり、金属薄膜からなる第２の電極３１１を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。図２（Ｂ）に示すように、透明保護層３１２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。
【００４７】
こうして形成された透明保護層３１２は有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の封止膜として最適である。
【００４８】
また、シール材（図示しない）で第２の基板３１４と第１の基板３００とを貼り合せている。シール材は基板間隔を確保するためのギャップ材を含有しており、画素領域を囲むように配置されている。また、ここでは空隙３１３として不活性気体を充填し、乾燥剤（図示しない）を第２基板に貼り付ける。また、空隙に透明なシール材を充填してもよく、その場合は、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。透明なシール材を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。
【００４９】
また、発光領域の配置に合わせてカラーフィルタを第２の基板３１４に貼り付けている。カラーフィルタは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類の着色層３２０と、各着色層の間を遮光する遮光層３２１と、オーバーコート層（図示しない）とで構成されている。ここでは、カラーフィルタを第２の基板３１４の外側面に貼り付けた例を示したが、内側面に貼り付けてもよく、その場合、白色発光は、カラーフィルタを通過した後に第２の基板を通過する経路となる。
【００５０】
本発明により、１枚のパネルで２画面有し、陽極を通過する白色発光と、陰極を通過する白色発光のどちらか一方はフルカラー表示され、もう一方はモノクロ表示される新規な発光表示装置の形態を実現できる。
【００５１】
（実施の形態２）
図５にマルチチャンバー型の製造装置の上面図を示す。図５に示す製造装置は、タスク向上を図ったチャンバー配置としている。
【００５２】
図５に示す製造装置においては、少なくとも搬送室５０４ａ、５０４ｂ、５０８、５１４を常に真空に保ち、且つ、成膜室５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３を常に真空に保つ。従って、成膜室内の真空排気作業、および成膜室内の窒素充填作業が省略でき、短時間で連続的に成膜処理を行うことができる。
【００５３】
１つの成膜室では、異なる材料層の積層からなるＥＬ層（正孔輸送層、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む）のうち、１つの層のみの成膜を行う。各成膜室には成膜室内を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。
【００５４】
ＥＬ材料が封入された容器（ルツボ）の設置や蒸着ホルダの部品交換などは、設置室５２６ｐ、５２６ｑ、５２６ｒ、５２６ｓで行う。予め材料メーカーでＥＬ材料を容器（代表的にはルツボ）に収納してもらう。なお、設置する際には大気に触れることなく行うことが好ましく、材料メーカーから搬送する際、ルツボは第２の容器に密閉した状態のまま設置室に導入される。設置室を真空とし、設置室の中で第２の容器からルツボを取り出して、蒸着ホルダにルツボを設置する。こうすることにより、ルツボおよび該ルツボに収納されたＥＬ材料を汚染から防ぐことができる。
【００５５】
本発明では、有機化合物を含む層を３層構造とした白色発光素子を実現したため、有機化合物を含む層を形成するのは最低で３つのチャンバー構成でよいものとする。３つのチャンバーとすることでプロセス時間を短縮することができ、製造装置のコストも低減することができる。また、各層の膜厚も２０ｎｍ〜４０ｎｍと薄くてよく、材料コスト的にも有利である。
【００５６】
例えば、白色発光素子を形成する場合、成膜室５０６Ｗ１で第１発光層ともなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を成膜し、成膜室５０６Ｗ２で第２発光層を成膜し、成膜室５０６Ｗ３で電子輸送層（ＥＴＬ）を成膜した後、成膜室５１０で陰極を形成すればよい。第一発光層における発光体としては、ＴＰＤ、α−ＮＰＤなどのホール輸送性を持つ青色の蛍光材料を用いればよい。また、第二発光層における発光体としては、白金を中心金属とする有機金属錯体が有効である。具体的には、下記構造式（１）〜（４）で示される物質を高濃度（１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％、好ましくは１２．５ｗｔ〜２０ｗｔ％）にホスト材料に混入させれば、燐光発光とそのエキシマー発光の両方を導出することができる。ただし、本発明においてはこれらに限定されることはなく、燐光発光とエキシマー発光の両方を同時に発する燐光材料であれば何を用いてもよい。
【００５７】
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
【００５８】
また、電子輸送層（ＥＴＬ）に用いることができる電子輸送材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの金属錯体が挙げられる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾール誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体を用いることができる。
【００５９】
特に、第２発光層は、共蒸着によって高濃度（１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％、好ましくは１２．５ｗｔ〜２０ｗｔ％）に１種類の金属錯体を混入させればよいため、濃度制御しやすく、量産に向いている。
【００６０】
なお、蒸着マスクは、取り出し電極が露出している箇所（後にＦＰＣを貼り付ける箇所）を除く領域に蒸着する単純なマスクを用いればよい。
【００６１】
また、両面発光パネルとするため、陰極は、薄い金属膜と透明導電膜の積層とする。薄い金属膜（ＡｇまたはＭｇＡｇ）は抵抗加熱法で１ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚とすればよく、透明導電膜はスパッタ法で形成するため、短時間で陰極形成が行える。
【００６２】
ここでは、白色発光パネルを作製する例を示したが、他に単色発光（緑色、赤色、青色など）のパネルを作製することも可能である。
【００６３】
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５に示す製造装置に搬入し、発光装置を作製する手順を示す。なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合、予め基板上には、陽極に接続している薄膜トランジスタ（電流制御用ＴＦＴ）およびその他の薄膜トランジスタ（スイッチング用ＴＦＴなど）が複数設けられ、薄膜トランジスタからなる駆動回路も設けられている。また、単純マトリクス型の発光装置を作製する場合にも図５に示す製造装置で作製することが可能である。
【００６４】
まず、基板投入室５２０に上記基板（６００ｍｍ×７２０ｍｍ）をセットする。基板サイズは、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、さらには１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板でも対応可能である。
【００６５】
基板投入室５２０にセットした基板（陽極と、該陽極の端部を覆う絶縁物とが設けられた基板）は大気圧が保たれている搬送室５１８に搬送する。なお、搬送室５１８には基板を搬送または反転するための搬送機構（搬送ロボットなど）が設けられている。
【００６６】
また、搬送室５０８、５１４、５０２には、それぞれ搬送機構と真空排気手段とが設けてある。搬送室５１８に設けられたロボットは、基板の表裏を反転させることができ、受渡室５０５に反転させて搬入することができる。受渡室５０５は、真空排気処理室と連結されており、真空排気して真空にすることもでき、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にすることもできる。
【００６７】
また、上記の真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプが備えられている。これにより各室と連結された搬送室の到達真空度を１０-5〜１０-6Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００６８】
また、基板投入室５２０にセットする前には、点欠陥を低減するために第１の電極（陽極）の表面に対して界面活性剤（弱アルカリ性）を含ませた多孔質なスポンジ（代表的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製、ナイロン製など）で洗浄して表面のゴミを除去することが好ましい。洗浄機構として、基板の面に平行な軸線まわりに回動して基板の面に接触するロールブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよいし、基板の面に垂直な軸線まわりに回動しつつ基板の面に接触するディスクブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよい。
【００６９】
次いで、搬送室５１８から受渡室５０５に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５０５から搬送室５０２に基板を搬送する。
【００７０】
また、シュリンクをなくすために、有機化合物を含む膜の蒸着直前に真空加熱を行うことが好ましく、基板を搬送室５０２から多段真空加熱室５２１に搬送し、上記基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空（５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａ）で行う。多段真空加熱室５２１では平板ヒータ（代表的にはシースヒータ）を用いて、複数の基板を均一に加熱する。この平板ヒータは複数設置され、平板ヒータで基板を挟むように両面から加熱することもでき、勿論、片面から加熱することもできる。特に、層間絶縁膜や隔壁の材料として有機樹脂膜を用いた場合、有機樹脂材料によっては水分を吸着しやすく、さらに脱ガスが発生する恐れがあるため、有機化合物を含む層を形成する前に１００℃〜２５０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃、例えば３０分以上の加熱を行った後、３０分の自然冷却を行って吸着水分を除去する真空加熱を行うことは有効である。
【００７１】
また、上記真空加熱に加えて、不活性ガス雰囲気で２００〜２５０℃の加熱を行いながらＵＶを照射してもよい。また、真空加熱を行わず、不活性ガス雰囲気で２００〜２５０℃の加熱を行いながらＵＶを照射する処理を行うだけでもよい。
【００７２】
また、必要であれば、成膜室５１２で大気圧下、または減圧下でインクジェット法やスピンコート法やスプレー法などで高分子材料からなる正孔注入層を形成してもよい。また、インクジェット法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。同様に、スプレー法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。また、基板を縦置きとして真空中でインクジェット法により成膜してもよい。
【００７３】
例えば、成膜室５１２で第１の電極（陽極）上に、正孔注入層（陽極バッファー層）として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、またはＰＰＢＡなどを全面に塗布、焼成してもよい。焼成する際には多段加熱室５２３ａ、５２３ｂで行うことが好ましい。
【００７４】
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（ＨＩＬ）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大気圧加熱または真空加熱（１００〜２００℃）を行うことが好ましい。
【００７５】
例えば、第１の電極（陽極）の表面をスポンジで洗浄した後、基板投入室５２０に搬入し、成膜室５１２ａに搬送してスピンコート法でポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に膜厚６０ｎｍで塗布した後、多段加熱室５２３ａ、５２３ｂに搬送して８０℃、１０分間で仮焼成、２００℃、１時間で本焼成し、さらに多段真空加熱室５２１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５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３に搬送して大気に触れることなく蒸着法でＥＬ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の濡れ性改善するために、ＵＶ処理室５３１で紫外線照射を行うことが好ましい。
【００７６】
また、スピンコート法によりPEDOT／PSSを成膜した場合、全面に成膜されるため、基板の端面や周縁部、端子部、陰極と下部配線との接続領域などは選択的に除去することが好ましく、前処理室５０３でマスクを使用してＯ2アッシングなどにより選択的に除去することが好ましい。前処理室５０３はプラズマ発生手段を有しており、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、およびＯから選ばれた一種または複数種のガスを励起してプラズマを発生させることによって、ドライエッチングを行う。マスクを使用することによって不要な部分だけ選択的に除去することができる。
【００７７】
なお、蒸着マスクはマスクストック室５２４ａ、５２４ｂにストックして、適宜、蒸着を行う際に成膜室に搬送する。大型基板を用いるとマスクが大面積化するため、マスクを固定するフレームが大きくなり、枚数をたくさんストックするのが困難になるため、ここでは２つのマスクストック室５２４ａ、５２４ｂを用意している。マスクストック室５２４ａ、５２４ｂで蒸着マスクのクリーニングを行ってもよい。また、蒸着の際にはマスクストック室が空くため、成膜後または処理後の基板をストックすることも可能である。
【００７８】
次いで、搬送室５０２から受渡室５０７に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５０７から搬送室５０８に基板を搬送する。
【００７９】
次いで、搬送室５０８に連結された成膜室５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３へ基板を適宜、搬送して、正孔輸送層、発光層、電子輸送層となる低分子からなる有機化合物層を適宜形成する。ＥＬ材料を適宜選択することにより、発光素子全体として、単色（具体的には白色）の発光を示す発光素子を形成することができる。なお、各搬送室間での基板搬送は、大気にふれさせることなく、受渡室５４０、５４１、５１１を経由して搬送する。
【００８０】
次いで、搬送室５１４内に設置されている搬送機構により、基板を成膜室５１０に搬送し、陰極を形成する。この陰極は、透明または半透明であることが好ましく、抵抗加熱を用いた蒸着法により形成される金属膜（ＭｇＡｇ、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）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。また、搬送室５０８から受渡室５１１を経由して搬送室５１４に基板を搬送した後、成膜室５０９に搬送し、スパッタ法を用いて透明導電膜を形成する。
【００８１】
以上の工程で有機化合物を含む層を有する積層構造の発光素子が形成される。
【００８２】
また、搬送室５１４に連結した成膜室５１３に搬送して窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜からなる保護膜を形成して封止してもよい。ここでは、成膜室５１３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。
【００８３】
また、固定している基板に対して棒状のターゲットを移動させて保護膜を形成してもよい。また、固定している棒状のターゲットに対して、基板を移動させることによって保護膜を形成してもよい。
【００８４】
例えば、珪素からなる円盤状のターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって陰極上に窒化珪素膜を形成することができる。また、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜、アモルファスカーボン膜）を保護膜として形成してもよく、別途、ＣＶＤ法を用いた成膜室を設けてもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜とも呼ばれる）は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えば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ＣＮ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００８５】
また、上記保護層に代えて、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してもよい。例えば、陰極を形成した後、成膜室５１３に搬送して第１の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成し、成膜室５０６Ｗ１や５０６Ｗ２や５０６Ｗ３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（無機層、または有機化合物を含む層など）を１０ｎｍ〜１００ｎｍ形成し、さらに再度、成膜室５１３に搬送して第２の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成すればよい。
【００８６】
次いで、発光素子が形成された基板を封止室５１９に搬送する。
【００８７】
封止基板は、ロード室５１７に外部からセットし、用意される。封止基板をロード室５１７から搬送室５２７に搬送し、必要があれば乾燥剤や、光学フィルタ（カラーフィルタ、偏光フィルムなど）を貼り付けるための光学フィルム貼付室５２９に搬送する。また、予め光学フィルム（カラーフィルタ、偏光板）が貼られた封止基板をロード室５１７にセットしてもよい。
【００８８】
なお、封止基板における水分などの不純物を除去するために予め多段加熱室５１６で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、ディスペンス室５１５でシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を受渡室５４２を経由して搬送室５１４に搬送し、さらに封止基板ストック室５３０に搬送する。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。また、封止基板ストック室５３０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。
【００８９】
なお、本実施例は両面出射構造とする場合であるので、封止基板を光学フィルム貼付室５２９に搬送し、封止基板の内側に光学フィルムを貼り付ければよい。或いは、発光素子が設けられた基板と封止基板とを貼り合わせた後、光学フィルム貼付室５２９に搬送し、封止基板の外側に光学フィルム（カラーフィルタ、または偏光板）を貼り付ければよい。
【００９０】
次いで、封止室５１９で基板と封止基板と貼り合わせ、貼り合わせた一対の基板を封止室５１９に設けられた紫外線照射機構によってＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。光を遮光してしまうＴＦＴが設けられていない封止基板側からＵＶ光を照射することが好ましい。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。
【００９１】
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。下面出射型の場合において紫外光を封止基板側から照射する場合、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、両面出射型の場合において紫外光を封止基板側から照射する場合は、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わないほうが好ましい。従って、両面出射型の場合、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。
【００９２】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止室５１９から搬送室５１４、そして受渡室５４２を経由して搬送室５２７から取出室５２５に搬送して取り出す。
【００９３】
また、取出室５２５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。
【００９４】
以上のように、図５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。
【００９５】
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制御装置を設けている。
【００９６】
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。
【００９７】
（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、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（両面出射構造）を作製する例を図３に示す。
【００９８】
なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１１０１はソース信号線駆動回路、１１０２は画素部、１１０３はゲート信号線駆動回路である。また、１１０４は透明な封止基板、１１０５は第１のシール材であり、第１のシール材１１０５で囲まれた内側は、透明な第２のシール材１１０７で充填されている。なお、第１のシール材１１０５には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。
【００９９】
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。
【０１００】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。透明な基板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。
【０１０１】
なお、ソース信号線駆動回路１１０１はｎチャネル型ＴＦＴ１１２３とｐチャネル型ＴＦＴ１１２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、ポリシリコン膜またはアモルファス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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、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）を用いる。
【０１０４】
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３に示す形状の絶縁物を形成する。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、第１の電極（陽極）１１１３上には、蒸着法によって有機化合物を含む層１１１５を選択的に形成する。本実施例では、有機化合物を含む層１１１５を実施の形態２に示す製造装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。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（ＭｇＡｇ：膜厚１０ｎｍ）と、膜厚１１０ｎｍの透明導電膜（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）との積層を用いる。こうして、第１の電極（陽極）１１１３、有機化合物を含む層１１１５、及び第２の電極（陰極）１１１６からなる発光素子１１１８が形成される。本実施例では、有機化合物を含む層１１１５として、ＣｕＰｃ（膜厚２０ｎｍ）、α−ＮＰＤ（膜厚３０ｎｍ）、白金を中心金属とした有機金属錯体（Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃ）を含むＣＢＰ（膜厚３０ｎｍ）、ＢＣＰ（膜厚２０ｎｍ）、ＢＣＰ：Ｌｉ（膜厚４０ｎｍ）とを順次積層させて白色発光を得る。本実施例では発光素子１１１８は白色発光とする例であるので着色層１１３１と遮光層（ＢＭ）１１３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）を設けている。
【０１０８】
また、発光素子１１１８を封止するために透明保護積層１１１７を形成する。この透明保護積層１１１７は、第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなっている。第１の無機絶縁膜および第２の無機絶縁膜としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、第１の無機絶縁膜と第２の無機絶縁膜との間に応力緩和膜を挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で第１の無機絶縁膜に微小な穴（ピンホールなど）が形成されたとしても、応力緩和膜で埋められ、さらにその上に第２の無機絶縁膜を設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。また、応力緩和膜としては、無機絶縁膜よりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜としては、α―ＮＰＤ（4,4'-ビス-[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル）、ＢＣＰ（バソキュプロイン）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',4"-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)トリフェニルアミン）、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Ａｌｑ3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。
【０１０９】
また、発光素子１１１８を封止するために不活性気体雰囲気下で第１シール材１１０５、第２シール材１１０７により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、第１シール材１１０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第２シール材１１０７としては透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。ここでは屈折率１．５０、粘度５００ｃｐｓ、ショアＤ硬度９０、テンシル強度３０００ｐｓｉ、Ｔｇ点１５０℃、体積抵抗１×１０15Ω・ｃｍ、耐電圧４５０Ｖ／milである高耐熱のＵＶエポキシ樹脂（エレクトロライト社製：２５００Ｃｌｅａｒ）を用いる。また、第２のシール材１１０７を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
以上のようにして発光素子を第１シール材１１０５、第２シール材１１０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐ。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１１２】
また、本実施例は、実施の形態１と自由に組みあわせることができる。
【０１１３】
［実施例２］
本実施例では、２つ以上の表示装置を備えた電子機器の例について図４に説明する。本発明を実施してＥＬモジュールを備えた電子機器を完成させることができる。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはDigital Versatile Disc（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。
【０１１４】
図４（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図であり、図４（Ｂ）は折りたたんだ状態を示す斜視図である。ノート型パーソナルコンピュータは本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３ａ、２２０３ｂ、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。
【０１１５】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示したノート型パーソナルコンピュータは、主に画像をフルカラー表示する高画質な表示部２２０３ａと、モノクロで主に文字や記号を表示する表示部２２０３ｂとを備えている。
【０１１６】
また、図４（Ｃ）はモバイルコンピュータの斜視図であり、図４（Ｄ）は裏面側を示す斜視図である。モバイルコンピュータは、本体２３０１、表示部２３０２ａ、２３０２ｂ、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。主に画像をフルカラー表示する高画質な表示部２３０２ａと、モノクロで主に文字や記号を表示する表示部２３０２ｂとを備えている。
【０１１７】
また、図４（Ｅ）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。表示部２６０２は両面発光パネルであり、一方の面にて主に画像をフルカラー表示する高画質な表示と、もう一方の面にてモノクロで主に文字や記号を表示ができる。なお、表示部２６０２は取付け部のところで回転させることができる。本発明は、表示部２６０２に適用することができる。
【０１１８】
また、図４（Ｆ）は携帯電話の斜視図であり、図４（Ｇ）は折りたたんだ状態を示す斜視図である。携帯電話は、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３ａ、２７０３ｂ、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。
【０１１９】
図４（Ｆ）および図４（Ｇ）に示した携帯電話は、主に画像をフルカラー表示する高画質な表示部２７０３ａと、エリアカラーで主に文字や記号を表示する表示部２７０３ｂとを備えている。この場合、表示部２７０３ａはカラーフィルタが使用され、表示部２７０３ｂはエリアカラーとなる光学フィルムが使用される。
【０１２０】
また、本実施例は、実施の形態や実施例１と自由に組みあわせることができる。
【０１２１】
［実施例３］
図６に蒸着装置の上面図の一例を示す。
【０１２２】
図６において、成膜室１０１は、基板保持手段（図示しない）と、蒸着シャッター（図示しない）が設置された第１の蒸着源ホルダ１０４ａおよび第２の蒸着源ホルダ１０４ｂと、これらの蒸着源ホルダを移動させる手段（図示しない）と、減圧雰囲気にする手段（真空排気手段）とを有する。この成膜室１０１は、減圧雰囲気にする手段により、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａまで真空排気される。
【０１２３】
また、成膜室には、蒸着時に材料ガスを数ｓｃｃｍ導入するガス導入系（図示しない）と、成膜室内を常圧にする不活性ガス（Ａｒ、Ｎ2など）導入系（図示しない）とが連結されている。さらにクリーニングガス（Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガス）導入系を設けてもよい。なお、ガス導入口から最短距離でガス排出口に材料ガスが流れないようにすることが望ましい。
【０１２４】
また、成膜時に意図的に材料ガスを導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって高密度な膜とし、劣化を引き起こす酸素や水分などの不純物が膜中に侵入、拡散することをブロッキングしてもよい。材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス（モノシラン、ジシラン、トリシラン等）、ＳｉＦ4、ＧｅＨ4、ＧｅＦ4、ＳｎＨ4、または炭化水素系ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ4、Ｃ6Ｈ6等）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体（酸素や水分、その他の不純物など）を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１２５】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にＳｉを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってＳｉが反応してＳｉＯｘ、ＳｉＣｘなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠（ダークスポットなど）が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【０１２６】
なお、上記材料ガスを導入する場合には、クライオポンプに加えてターボ分子ポンプやドライポンプを併設することが好ましい。
【０１２７】
また、成膜室１０１内において、蒸着源ホルダ１０４は、図５中の鎖線に示した移動経路を複数回移動することが可能である。なお、図５に示した移動経路は一例であって特に限定されない。膜厚を均一とするために、図５に示すように移動経路をずらして蒸着源ホルダを移動させ、蒸着を行うことが好ましい。また、同一の移動経路を往復させてもよい。また、蒸着ホルダの移動速度も移動経路の区間ごとに適宜変化させることによって膜厚の均一化を図り、且つ、成膜にかかる時間を短縮してもよい。例えば、蒸着源ホルダを３０ｃｍ／分〜３００ｃｍ／分でＸ方向またはＹ方向に移動させればよい。
【０１２８】
また、白色発光素子を作製する場合、図９に示すように局所的に蒸着を行ってもよい。パネルとなる領域のうち、少なくとも表示領域となる領域が含まれるように蒸着を局所的に行う。局所的に蒸着を行うことによって蒸着不要な領域に蒸着することを防ぐ。局所的に蒸着するには、シャッター（図示しない）を用い、適宜開閉を行うことによって、マスクを用いることなく蒸着している。図９は多面取りとする場合の例であって、９００は大型基板、９０１は成膜室、９０４は移動可能な蒸着ホルダ、９０６はルツボである。
【０１２９】
また、蒸着源ホルダ１０４ａ、１０４ｂには蒸着材料が封入された容器（ルツボ１０６）が設置されている。ここでは１つの蒸着源ホルダ１０４ａ、１０４ｂに２個のルツボが設置されている例を示す。また、設置室１０３には、膜厚計（図示しない）が設けられていることを特徴としている。ここでは、蒸着源が移動している間は膜厚計でモニタを行わず、膜厚計の交換頻度を減らしている。
【０１３０】
なお、一つの蒸着源ホルダに備えられる容器（有機化合物を収納するルツボ、蒸着ボート）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（蒸発中心）を被蒸着物の位置で交差するようにルツボの取付角度を斜めにすることが望ましい。
【０１３１】
また、蒸着源ホルダは常時、ルツボ用設置室で待機し、蒸着速度が安定するまで加熱および保温を行う。なお、膜厚モニタ（図示しない）がルツボ用設置室に設置してある。蒸着速度が安定したら、基板を成膜室１０２に搬送し、マスク（図示しない）とアライメントを行った後、シャッターを開けて蒸着ホルダを移動させる。なお、CCDカメラ（図示しない）を用いて蒸着マスクや基板のアライメントを確認するとよい。基板と蒸着マスクにそれぞれアライメントマーカーを設けておき、位置制御を行えばよい。蒸着が終わったら蒸着ホルダをルツボ用設置室に移動させて、シャッターを閉める。シャッターを閉めたら基板を搬送室１０２に搬送する。
【０１３２】
また、図６では複数の蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂが設置室１０３に待機できるようになっており、１つの蒸着ホルダの材料が切れたら、もう１つの蒸着ホルダと交代し、順次移動させて連続的に成膜を行うことができる。また、一方の蒸着ホルダを成膜室で移動させている間に空になった蒸着ホルダにＥＬ材料を補充することもできる。複数の蒸着ホルダ１０４を用いることによって効率的に成膜を行うことができる。
【０１３３】
また、蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂは、２個しかルツボがセットできないようになっているが４個のルツボをセット可能としておき、2個または１個しかルツボをセットせずに蒸着させてもよい。
【０１３４】
本発明により、成膜に要する時間を短縮できる。従来、ＥＬ材料の補充を行う場合、成膜室の大気開放を行い、ルツボに補充した後、真空引きを行う必要があったため、補充のための所要時間が長くなり、スループットの低下を招く原因となっていた。
【０１３５】
また、成膜室内壁の付着も少ないものとすることができれば、成膜室内壁のクリーニングなどのメンテナンスの頻度を減らすことができる。
【０１３６】
また、蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂにルツボ１０６を設置するのも設置室１０３ｂで行う。図７（Ａ）および図７（Ｂ）に搬送の様子を示す。なお、図６に対応する部分には同一の符号を用いる。ルツボ１０６は、上部パーツ７２１ａと下部パーツ７２１ｂからなる容器に真空で密封された状態で設置室１０３の扉１１２から搬入する。まず、搬入した容器を容器設置用回転台１０９に載せ、留め具７０２を外す。（図７（Ａ））内部は真空状態であるので大気圧下では留め具７０２を外しても取れない。次いで、設置室１０３ａ内を真空排気して、容器の蓋（上部パーツ７２１ａ）が取れる状態とする。
【０１３７】
搬送する容器の形態について図７（Ａ）を用いて具体的に説明する。搬送に用いる上部（７２１ａ）と下部（７２１ｂ）に分かれる第２の容器は、第２の容器の上部に設けられた第１の容器（ルツボ）を固定するための固定手段７０６と、固定手段に加圧するためのバネ７０５と、第２の容器の下部に設けられた第２の容器を減圧保持するためガス経路となるガス導入口７０８と、上部容器７２１ａと下部容器７２１ｂとを固定するＯリングと、留め具７０２と有している。この第２の容器内には、精製された蒸着材料が封入された第１の容器１０６が設置されている。なお、第２の容器はステンレスを含む材料で形成され、第１の容器１０６はチタンを有する材料で形成するとよい。
【０１３８】
材料メーカーにおいて、第１の容器１０６に精製した蒸着材料を封入する。そして、Ｏリングを介して第２の上部７２１ａと下部７２１ｂとを合わせ、留め具７０２で上部容器７２１ａと下部容器７２１ｂとを固定し、第２の容器内に第１の容器１０６を密閉する。その後、ガス導入口７０８を介して第２の容器内を減圧し、更に窒素雰囲気に置換し、バネ７０５を調節して固定手段７０６により第１の容器１０６を固定する。なお、第２の容器内に乾燥剤を設置してもよい。このように第２の容器内を真空や減圧、窒素雰囲気に保持すると、蒸着材料へのわずかな酸素や水の付着でさえも防止することができる。
【０１３９】
次いで、蓋搬送用ロボット１０８によって容器の蓋を持ち上げ、蓋設置用台１０７に移動させる。なお、本発明の搬送機構は、図７（Ｂ）に記載されるように第１の容器１０６の上方から、該第１の容器を挟んで（つまんで）搬送する構成に限定されるものではなく、第１の容器の側面を挟んで搬送する構成でも構わない。
【０１４０】
次いで、容器設置用回転台１０９を回転させた後、台に容器の下部パーツを残したまま、ルツボのみをルツボ搬送用ロボット１１０で持ち上げる。（図７（Ｂ））最後に、設置室１０３に待機している蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂにルツボをセットする。
【０１４１】
また、設置室１０３にクリーニングガス（Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガス）導入系を設け、クリーニングガスを用いて蒸着ホルダおよびシャッターなどの部品をクリーニングしてもよい。また、設置室にプラズマ発生手段を設け、プラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入して設置室内壁、蒸着ホルダ、およびシャッターなどの部品をクリーニングし、真空排気手段により排気してもよい。クリーニングするためのプラズマは、Ａｒ、Ｎ2、Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させればよい。
【０１４２】
このように、蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂを設置室１０３まで移動させ、設置室でクリーニングをすることによって、成膜室の清浄度を保つことができる。
【０１４３】
また、本実施の形態は実施の形態２と自由に組み合わせることができる。図５に示す成膜室５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３、のいずれか一に図６に示す蒸着装置を配置し、図５に示す設置室５２６ａ〜５２６ｎに図７に示す設置室を配置してもよい。
【０１４４】
［実施例４］
ここでは、大気開放することなく成膜室内のクリーニングおよび蒸着マスクのクリーニングを行うことが可能な成膜室の例を示す。図８は、本実施例の成膜装置における断面図の一例である。
【０１４５】
図８に示すように、高周波電源１３００ａとコンデンサ１３００ｂを介して接続された蒸着マスク１３０２ａと、電極１３０２ｂとの間でプラズマ１３０１を発生させる例を示す。
【０１４６】
図８中、基板が設けられる箇所（図中において点線でしめした箇所）に接して、ホルダに固定された蒸着マスク１３０２ａが備えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる温度に加熱することも可能な蒸着源ホルダ１３２２が設けられている。なお、蒸着源ホルダ１３２２は移動機構１３２８によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、または回転方向となるθ方向に移動可能である。
【０１４７】
蒸着ホルダに設けられた加熱手段（代表的には抵抗加熱法）により内部の有機化合物が昇華温度まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着される。なお、蒸着する際には、蒸着を妨げないような位置に基板シャッター１３２０は移動させる。また、蒸着ホルダには一緒に移動するシャッター１３２１も設けられており、蒸着したい時に蒸着を妨げないような位置に移動させる。
【０１４８】
また、蒸着の際に、有機化合物材料の粒子よりも小さい粒子、即ち原子半径の小さい材料からなるガスを微量に流し、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料を含ませることを可能とするガス導入系が設けられている。上記原子半径の小さい材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス（モノシラン、ジシラン、トリシラン等）、ＳｉＦ4、ＧｅＨ4、ＧｅＦ4、ＳｎＨ4、または炭化水素系ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ4、Ｃ6Ｈ6等）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体（酸素や水分、その他の不純物など）を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１４９】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にＳｉを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってＳｉが反応してＳｉＯｘ、ＳｉＣｘなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠（ダークスポットなど）が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【０１５０】
また、基板加熱用ヒータ１３０４などの加熱手段により基板を加熱することによって導入した材料ガスの成分が基板上に効率よく堆積するようにしてもよい。
【０１５１】
また、プラズマ発生手段によりラジカル化させてもよい。例えば、モノシランの場合、プラズマ発生手段により、ＳｉＨｘ、ＳｉＨｘＯｙ、ＳｉＯｙなどの酸化シリコン前駆体が生成され、これらが蒸発源からの有機化合物材料とともに基板上に堆積される。モノシランは酸素や水分と反応しやすく、成膜室内の酸素濃度や水分量を低減することもできる。
【０１５２】
また、様々なガスを導入することが可能なように、真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ１３２６とクライオポンプ１３２７とが備えられている。これにより成膜室の到達真空度を１０-5〜１０-6Ｐａにすることが可能である。なお、クライオポンプ１３２７で真空排気を行った後、クライオポンプ１３２７を停止し、ターボ分子ポンプ１３２６で真空排気を行いつつ、材料ガスを数ｓｃｃｍ流しながら蒸着を行うこととする。また、イオンプレーティング法を用い、成膜室内で材料ガスをイオン化させ、蒸発させた有機材料に付着させながら蒸着を行ってもよい。
【０１５３】
蒸着が終了した後、基板を取出し、成膜装置の内部に設けられる治具、及び成膜装置の内壁に付着した蒸着材料を大気解放しないで除去するクリーニングを行う。
【０１５４】
また、クリーニングの際には、蒸着ホルダ１３２２を設置室（ここでは図示しない）に移動させて行うことが好ましい。
【０１５５】
このクリーニングの際には、蒸着マスク１３０２ａと対向する位置にワイヤ電極１３０２ｂを移動させる。さらに、成膜室１３０３にガスを導入する。成膜室１３０３に導入するガスとしては、Ａｒ、Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガスを用いればよい。次いで、高周波電源１３００ａから蒸着マスク１３０２ａに高周波電界を印加してガス（Ａｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ3、またはＯ）を励起してプラズマ１３０１を発生させる。こうして、成膜室１３０３内にプラズマ１３０１を発生させ、成膜室内壁、防着シールド１３０５、または蒸着マスク１３０２ａに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する。図４に示す成膜装置によって、メンテナンス時に成膜室内または蒸着マスクを大気にふれることなくクリーニングすることが可能となる。
【０１５６】
なお、ここでは、蒸着マスク１３０２ａと、該マスクと前記蒸着源ホルダ１３０６との間に配置された電極１３０２ｂとの間に発生させた例を示したが、特に限定されず、プラズマ発生手段を有していればよい。また、電極１３０２ｂに高周波電源を接続してもよいし、ワイヤ電極１３０２ｂを板状やメッシュ状の電極としてもよいし、シャワーヘッドのようにガスを導入できる電極としてもよい。なお、プラズマ発生方法としては、ＥＣＲ、ＩＣＰ、ヘリコン、マグネトロン、２周波、トライオードまたはＬＥＰ等を適宜用いることができる。
【０１５７】
また、上記プラズマによるクリーニングは、１回の成膜プロセス毎に行ってもよいし、複数回の成膜プロセスを行った後に行うことも可能である。
【０１５８】
また、本実施の形態は、実施の形態２、または実施例３と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５９】
［実施例５］
本実施例では、有機発光素子（素子構造：ＩＴＯ／Ｃｕ−Ｐｃ（２０ｎｍ）／α−ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ＋Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃ：１５ｗｔ％（２０ｎｍ）／ＢＣＰ（３０ｎｍ）／ＣａＦ（２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ））の素子特性について説明する。なお、上記構造を有する有機発光素子の発光スペクトルを図１０のスペクトル１、および図１１に示す。
【０１６０】
図１０のスペクトル１は、上記構造を有する有機発光素子に１ｍＡの電流を流した際（約９６０ｃｄ／ｍ2時）の発光スペクトルである。スペクトル１に示す結果から、第一発光層を形成するα−ＮＰＤの青色（〜４５０ｎｍ）、第二発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの燐光発光による緑色（〜４９０ｎｍおよび〜５３０ｎｍ）、第二発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃのエキシマー発光による橙色（〜５７０ｎｍ）の３成分を持つ白色発光が得られることがわかる。ＣＩＥ色度座標は、（ｘ、ｙ）＝（０．３４６、０．３９７）であり、見た目にもほぼ白色であった。
【０１６１】
ここで、第一発光層に用いたα−ＮＰＤおよび第二発光層のホスト材料に用いたＣＢＰのイオン化ポテンシャルを測定したところ、α−ＮＰＤは約５．３ｅＶ、ＣＢＰは約５．９ｅＶであり、その差は約０．６ｅＶであった。すなわち、０．４ｅＶ以上という本発明の好ましい条件を満たしており、このことが良好な白色発光につながっていると考えられる。なお、イオン化ポテンシャルの測定は、光電子分光装置ＡＣ−２（理研計器社製）を用いて行った。
【０１６２】
また、図１１は、上記構造を有する有機発光素子に流す電流量を変化させた場合の各スペクトルを測定した結果である。ここでは、スペクトルａ（０．１ｍＡ）、スペクトルｂ（１ｍＡ）、スペクトルｃ（５ｍＡ）と電流値を変化させた場合の測定結果を示す。この結果から明らかなように、電流値を増加させても（輝度を上げても）、スペクトル形状はほとんど変化せず、本実施例の有機発光素子が電流値の変化に影響を受けない安定した白色発光を示すことがわかった。
【０１６３】
上記構造を有する有機発光素子の電気的特性として、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ2の場合において４６０ｃｄ／ｍ2程度の輝度が得られた。
【０１６４】
［比較例１］
これに対して、実施例５で示した場合と発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの濃度を変えて作製した有機発光素子の発光スペクトルを、図１０のスペクトル２およびスペクトル３に示す。なお、Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの濃度が、７．９ｗｔ％の場合における測定結果がスペクトル２、２．５ｗｔ％の場合における測定結果がスペクトル３である。また、いずれの場合も、素子に１ｍＡの電流を流した際のスペクトルである。
【０１６５】
スペクトル３で示されるように、２．５ｗｔ％の濃度では、第一発光層を形成するα−ＮＰＤの青色（〜４５０ｎｍ）と、第二発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの緑色（〜４９０ｎｍおよび５３０ｎｍ）のみしか観測されず、その結果、白色発光とはならなかった。また、スペクトル２で示されるように、７．９ｗｔ％の濃度においては、わずかにＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃのエキシマー発光が５６０ｎｍ付近にショルダーとしてスペクトルに加わっているものの、そのピークは十分ではなく、十分な白色は得られなかった。
【０１６６】
本実施例は、実施の形態１、または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【０１６７】
【発明の効果】
本発明により、１枚のパネルで２通りの表示、例えば表側と裏側とで異なる表示（フルカラー表示、モノクロ表示、或いはエリアカラー表示）を行うことができる。
【０１６８】
また、本発明の発光素子から発光される光を白色発光とすることで、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの微小な領域に対して選択的に蒸着を行うための精度の高いメタルマスクが不要になり生産性が高くなる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで選択的な蒸着を行う場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで多数の蒸着チャンバーを用意する必要があるが、白色であれば製造装置における蒸着チャンバー数も比較的少ないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 両面出射型の発光装置の模式図。（実施の形態１）
【図２】 両面出射型の発光装置の模式図。（実施の形態１）
【図３】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す上面図および断面図。（実施例１）
【図４】 電子機器の一例を示す図。（実施例２）
【図５】 マルチチャンバーの製造装置を示す図。（実施の形態２）
【図６】 蒸着装置の上面図。（実施例３）
【図７】 設置室および搬送の様子を示す図。（実施例３）
【図８】 蒸着装置の断面図。（実施例４）
【図９】 成膜室内の上面図。（実施例３）
【図１０】 発光スペクトルを示す図。（実施例５）
【図１１】 発光スペクトルの電流密度依存性を示す図。（実施例５）
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、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。また、本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自発光型の発光素子としてＥＬ素子を有した発光装置の研究が活発化している。この発光装置は有機ＥＬディスプレイ、又は有機発光ダイオードとも呼ばれている。これらの発光装置は、動画表示に適した速い応答速度、低電圧、低消費電力駆動などの特徴を有しているため、新世代の携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）をはじめ、次世代ディスプレイとして大きく注目されている。
【０００３】
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】
また、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。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、電子機器には複数の異なるパネルが設けられているものがある。例えば、ノート型パソコンには、メインの表示画面パネル（フルカラー表示の透過型液晶パネル）とは別に電源表示やバッテリー残量などの簡単な表示を行うモノクロの反射型液晶パネルが設けられている。
【０００７】
本発明は、陰極、ＥＬ層、及び陽極で形成される発光素子を用いた新規な表示装置の形態を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、陰極および陽極の材料を透光性とし、基板や封止基板として透光性のものを用いる。本発明において有機化合物を含む層からの発光は、陰極を通過する発光と、陽極を透過する発光との２通りの表示が同時に行える。
【０００９】
本発明において、有機化合物を含む層からの発光は、白色発光とし、一方の表示をフルカラー表示とするためにカラーフィルタ、または色変換層を設ける。カラーフィルタを通過させる発光方向は、最終的に取り出す輝度が大きい表示面を選択すればよい。アクティブマトリクス型の発光装置とする場合、一方の発光は、ＴＦＴの層間絶縁膜や保護膜を通過して発光輝度が低減されるため、ＴＦＴが設けられていない封止基板側にカラーフィルタを設けることが好ましい。
【００１０】
本発明により、１枚のパネルで２通りの表示、例えば表側と裏側とで異なる表示（フルカラー表示、モノクロ表示、或いはエリアカラー表示）を行うことができる。
【００１１】
また、本発明の発光素子から発光される光を白色発光とすることで、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの微小な領域に対して選択的に蒸着を行うための精度の高いメタルマスクが不要になり生産性が高くなる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで選択的な蒸着を行う場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで多数の蒸着チャンバーを用意する必要があるが、白色であれば製造装置における蒸着チャンバー数も比較的少ないものとすることができる。
【００１２】
また、本発明は、２枚の偏光板を９０度ずらしてパネルに設けることによって外光がパネルを通過することを防止し、表示を行わない状態で黒表示を実現する。反射防止のために使用される円偏光板は、特殊な光学フィルムであり、高価であるが、偏光板は液晶パネル分野で多用されており安価である。
【００１３】
本明細書で開示する発明の構成は、図１（Ａ）にその一例を示すように、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、カラーフィルタとを備えた発光装置であって、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、カラーフィルタを通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、モノクロ表示を生成することを特徴とする発光装置である。
【００１４】
また、他の発明の構成は、図１（Ｂ）にその一例を示すように、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、カラーフィルタと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを備えた発光装置であって、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、カラーフィルタおよび第１の偏光板を通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、第２の偏光板を通過してモノクロ表示を生成することを特徴とする発光装置である。
【００１５】
また、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、燐光材料を含み、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光発光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、を有することを特徴としている。また、上記各構成において、前記第２発光層は、ホスト材料に燐光材料が１０ｗｔ％を越えて４０ｗｔ％、好ましくは１２．５ｗｔ％を越えて２０ｗｔ％の濃度で混入されていることを特徴としている。
【００１６】
一般的には、シングレット化合物は１ｗｔ％以下、トリプレット化合物は５〜７ｗｔ％となるよう含有させており、数ｗｔ％であるためドーパントと呼ばれているが、本発明においては１０ｗｔ％を越えており、燐光材料はドーパントではない。ドーパントとして数ｗｔ％に制御することは困難であり、微量に異なると大きく発光スペクトルや電気特性が変化しやすく、バラツキが生じやすいのに対して、本発明では、１０ｗｔ％を越えて混入させるため濃度制御しやすく安定な発光素子を得ることができる。
【００１７】
また、上記各構成において、前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、ホスト材料に燐光材料が混入され、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光発光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、電子輸送層との３層を含むことを特徴としている。
【００１８】
また、上記各構成において、前記第１の偏光板の偏光軸は、前記第２の偏光板の偏光軸と９０度異なっていることを特徴としている。これら偏光板は、背景が透けてしまうことを防止する効果と、反射防止の効果とを有している。
【００１９】
また、他の発明の構成は、
透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、第１のカラーフィルタと、第２のカラーフィルタとを備えた発光装置であって、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、赤色、青色、および緑色からなる３種類の着色層を有する第１のカラーフィルタを通過してフルカラー表示を生成し、前記第１の電極を通過する白色発光は、赤色、青色、或いは緑色のうち１種類の着色層を有する第２のカラーフィルタを通過して単色カラー表示を生成することを特徴とする発光装置である。
【００２０】
また、上記各構成において、前記発光装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、または携帯情報端末であることを特徴とする電子機器である。
【００２１】
また、上記各構成を得るための製造装置も本発明の１つであり、その構成は、
ロード室、該ロード室に連結された搬送室、該搬送室に連結された複数の成膜室、および該成膜室に連結された設置室とを有する製造装置であって、
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、基板を固定する手段と、マスクと基板の位置あわせを行うアライメント手段と、１つまたは２つの蒸着源と、該蒸着源を前記成膜室内および前記設置室内で移動させる手段と、基板を加熱する手段とを有し、
基板に設けられた陽極上に蒸着法で青色発光を呈する第一発光層を形成する第１成膜室と、
前記第一発光層上に共蒸着法で燐光材料を含み、かつ前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第二発光層を形成する第２成膜室と、
前記第二発光層上に蒸着法で電子輸送層を形成する第３成膜室と、を備えたことを特徴とする製造装置である。
【００２２】
なお、本明細書において、エキシマー状態とは同一種の基底状態の分子１個と励起状態の分子１個とが会合してつくられた励起状態においてだけ安定に存在するニ量体（励起ニ量体）にある状態を指している。
【００２３】
【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。
【００２４】
（実施の形態１）
本発明の両面出射型の発光装置の一例を図１および図２を用いて説明する。
【００２５】
図１（Ａ）中、透光性を有する基板１００１ａには、スイッチング素子であるＴＦＴを含む層１００１ｂと、有機化合物を含む層、陰極、および陽極からなる発光素子を含む層１００１ｃとが設けられ、白色発光パネル１００１を構成している。なお、ここでは簡略化のため、封止用の保護膜や基板やフィルムは図示していない。
【００２６】
本発明は、この白色発光パネル１００１にカラーフィルタ１０００を貼り付けることによって、一方の表示をフルカラーとする。
【００２７】
また、図１（Ｂ）には、両面出射型の発光装置において、背景が見えないようにするため光学フィルムを用いる例を示している。なお、図１（Ｂ）では、図１（Ａ）と同一である部分に同一の符号を用いる。
【００２８】
図１（Ａ）は発光装置の断面図を示している。外光が通過するのを防止するため、偏光板１００２、１００３で発光パネル１００１を挟んでいる。なお、この２枚の偏光板は、光の偏光方向が直交するように配置することで外光を遮断することができる。また、発光パネル１００１からの光は１枚の偏光板のみを通過するため、表示ができる。
【００２９】
こうすることによって、発光して表示を行う部分以外は、黒になり、どちらの側から表示を見ても背景が透けて見え、表示を認識しにくくなることを防ぐことができる。
【００３０】
また、図１（Ｂ）では偏光板１００２、１００３と発光パネル１００１との間隔をあけているが、特に限定されず、発光パネルに偏光板を接して設けてもよい。
【００３１】
図２（Ａ）は画素部の一部における断面を示す図である。また、図２（Ｂ）には発光領域における積層構造を簡略化したものを示す。図２（Ｂ）に示すように上面と下面の両方に発光を放出することができる。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。
【００３２】
図２（A）において、３００は第１の基板、３０１ａ、３０１ｂは絶縁層、３０２はＴＦＴ、３１８が第１の電極（透明導電層）、３０９は絶縁物、３１０はＥＬ層、３１１は第２の電極、３１２は透明保護層、３１３は空隙、３１４は第２の基板、３２０は着色層、３２１は遮光層である。
【００３３】
第１の基板３００上に設けられたTFT３０２（ｐチャネル型ＴＦＴ）は、発光するＥＬ層３１０に流れる電流を制御する素子であり、３０４はドレイン領域（またはソース領域）である。また、３０６は第１の電極とドレイン領域（またはソース領域）とを接続するドレイン電極（またはソース電極）である。また、ドレイン電極３０６と同じ工程で電源供給線やソース配線などの配線３０７も同時に形成される。ここでは第１電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一としてもよい。第１の基板３００上には下地絶縁膜（ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜）となる絶縁層３０１ａが形成されており、ゲート電極３０５と活性層との間には、ゲート絶縁膜が設けられている。また、３０１ｂは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域３０３を有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。
【００３４】
また、３１８は、透明導電膜からなる第１の電極、即ち、ＥＬ素子の陽極（或いは陰極）である。透明導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いることができる。
【００３５】
また、第１の電極３１８の端部（および配線３０７）を覆う絶縁物３０９（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を有している。絶縁物３０９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、ここでは窒化シリコン膜で覆われた感光性の有機樹脂を用いる。例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【００３６】
また、有機化合物を含む層３１０は、蒸着法または塗布法を用いて形成する。ここでは、有機化合物を含む層３１０を蒸着装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層３１０の形成直前に真空加熱（１００℃〜２５０℃）を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【００３７】
なお、ＥＬ層（有機化合物を含む層）３１０は、図２（Ｂ）にその一例を示したように、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層する。代表的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＭＬとして、白金を中心金属とした有機金属錯体（Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃ）を含むＣＢＰ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。このような積層により白色発光が得られる。なお、ＣＢＰは、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾリル−ビフェニルの略称である。
【００３８】
なお、ＥＬ層３１０として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることができる。
【００３９】
また、このＥＬ層３１０に関しても特徴がある。本発明では、白金を中心金属とする有機金属錯体を用い、シンプルな積層構成で白色発光を得ることができる。本発明は、青色発光を呈する第一発光層と、燐光発光とエキシマー発光の両方を同時に発する燐光材料を用いた第二発光層と、を少なくとも用いることによって白色発光を得る。
【００４０】
なお、この時の青色発光を呈する第一発光層としては、単一物質（青色の発光体）からなる層を形成してもよいし、ホスト材料に青色の発光体であるゲスト材料を分散（または混入）した層を形成してもよい。
【００４１】
エキシマー発光は、通常の発光（燐光材料であれば燐光発光）よりも必ず長波長側（具体的には数十ｎｍ以上長波長側）に現れるため、例えば、緑色領域の燐光発光を呈する燐光材料のエキシマー発光は赤色領域に現れることになる。したがって、赤色、緑色、青色の各波長領域にピークを有し、なおかつ高効率な白色有機発光素子が達成できる。
【００４２】
その具体的な方法としては、例えば、白金錯体のように平面性の高い構造を持つ燐光材料をゲスト材料として用い、なおかつ、その濃度を高くする（より具体的には１０ｗｔ％以上にする）手法がある。１０ｗｔ％以上の高濃度に混合することにより、燐光材料同士の相互作用が大きくなり、その結果エキシマー発光が導出される。あるいはまた、燐光材料をゲスト材料として用いるのではなく、薄膜状の発光層あるいはドット状の発光領域として用いる手法も考えられる。ただし、エキシマー発光を導出する手法はこれらに限定されるものではない。
【００４３】
また、図２（Ｃ）には最もシンプルな積層構成の例を示している。陽極側から順に、ＨＴＬ（α−ＮＰＤ：膜厚３０ｎｍ）、ＥＭＬ（Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃを含むＣＢＰ：膜厚３０ｎｍ）、ＥＴＬ（ＢＣＰ：膜厚２０ｎｍ）の順に３層積層した例である。Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃで代表されるトリプレット化合物は発光効率がよく、大型サイズのパネルに有効である。図２（Ｃ）に示すように３層とすることでプロセス時間を短縮することができ、製造装置の蒸着チャンバー数の増加も抑えることができるため量産に適している。また、各層は２０ｎｍ〜３０ｎｍと薄い膜厚であり、材料コスト的にも有利である。
【００４４】
また、３１１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、発光素子の陰極（或いは陽極）である。第２の電極３１１の材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、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Ａｇとを共蒸着法により形成した透光性を有する膜を用いればよい。ここでは、第２の電極を通過させて発光させる両面出射型であるので、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｇ膜、もしくはＭｇＡｇ合金膜を用いる。第２の電極３１１としてＡｇ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層３１０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、１ｎｍ〜１０ｎｍのＡｇ膜を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ2、ＭｇＦ2、またはＢａＦ2からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ〜５ｎｍ）を形成してもよい。
【００４５】
また、陰極の低抵抗化を図るため、１ｎｍ〜１０ｎｍの金属薄膜上に透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を膜厚５０ｎｍ〜２００ｎｍで形成してもよい。或いは、陰極の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第２の電極３１１上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００４６】
また、３１２はスパッタ法または蒸着法により形成する透明保護層であり、金属薄膜からなる第２の電極３１１を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。図２（Ｂ）に示すように、透明保護層３１２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。
【００４７】
こうして形成された透明保護層３１２は有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の封止膜として最適である。
【００４８】
また、シール材（図示しない）で第２の基板３１４と第１の基板３００とを貼り合せている。シール材は基板間隔を確保するためのギャップ材を含有しており、画素領域を囲むように配置されている。また、ここでは空隙３１３として不活性気体を充填し、乾燥剤（図示しない）を第２基板に貼り付ける。また、空隙に透明なシール材を充填してもよく、その場合は、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。透明なシール材を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。
【００４９】
また、発光領域の配置に合わせてカラーフィルタを第２の基板３１４に貼り付けている。カラーフィルタは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類の着色層３２０と、各着色層の間を遮光する遮光層３２１と、オーバーコート層（図示しない）とで構成されている。ここでは、カラーフィルタを第２の基板３１４の外側面に貼り付けた例を示したが、内側面に貼り付けてもよく、その場合、白色発光は、カラーフィルタを通過した後に第２の基板を通過する経路となる。
【００５０】
本発明により、１枚のパネルで２画面有し、陽極を通過する白色発光と、陰極を通過する白色発光のどちらか一方はフルカラー表示され、もう一方はモノクロ表示される新規な発光表示装置の形態を実現できる。
【００５１】
（実施の形態２）
図５にマルチチャンバー型の製造装置の上面図を示す。図５に示す製造装置は、タスク向上を図ったチャンバー配置としている。
【００５２】
図５に示す製造装置においては、少なくとも搬送室５０４ａ、５０４ｂ、５０８、５１４を常に真空に保ち、且つ、成膜室５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３を常に真空に保つ。従って、成膜室内の真空排気作業、および成膜室内の窒素充填作業が省略でき、短時間で連続的に成膜処理を行うことができる。
【００５３】
１つの成膜室では、異なる材料層の積層からなるＥＬ層（正孔輸送層、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む）のうち、１つの層のみの成膜を行う。各成膜室には成膜室内を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。
【００５４】
ＥＬ材料が封入された容器（ルツボ）の設置や蒸着ホルダの部品交換などは、設置室５２６ｐ、５２６ｑ、５２６ｒ、５２６ｓで行う。予め材料メーカーでＥＬ材料を容器（代表的にはルツボ）に収納してもらう。なお、設置する際には大気に触れることなく行うことが好ましく、材料メーカーから搬送する際、ルツボは第２の容器に密閉した状態のまま設置室に導入される。設置室を真空とし、設置室の中で第２の容器からルツボを取り出して、蒸着ホルダにルツボを設置する。こうすることにより、ルツボおよび該ルツボに収納されたＥＬ材料を汚染から防ぐことができる。
【００５５】
本発明では、有機化合物を含む層を３層構造とした白色発光素子を実現したため、有機化合物を含む層を形成するのは最低で３つのチャンバー構成でよいものとする。３つのチャンバーとすることでプロセス時間を短縮することができ、製造装置のコストも低減することができる。また、各層の膜厚も２０ｎｍ〜４０ｎｍと薄くてよく、材料コスト的にも有利である。
【００５６】
例えば、白色発光素子を形成する場合、成膜室５０６Ｗ１で第１発光層ともなる正孔輸送層（ＨＴＬ）を成膜し、成膜室５０６Ｗ２で第２発光層を成膜し、成膜室５０６Ｗ３で電子輸送層（ＥＴＬ）を成膜した後、成膜室５１０で陰極を形成すればよい。第一発光層における発光体としては、ＴＰＤ、α−ＮＰＤなどのホール輸送性を持つ青色の蛍光材料を用いればよい。また、第二発光層における発光体としては、白金を中心金属とする有機金属錯体が有効である。具体的には、下記構造式（１）〜（４）で示される物質を高濃度（１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％、好ましくは１２．５ｗｔ〜２０ｗｔ％）にホスト材料に混入させれば、燐光発光とそのエキシマー発光の両方を導出することができる。ただし、本発明においてはこれらに限定されることはなく、燐光発光とエキシマー発光の両方を同時に発する燐光材料であれば何を用いてもよい。
【００５７】
【化１】
また、電子輸送層（ＥＴＬ）に用いることができる電子輸送材料としては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの金属錯体が挙げられる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾール誘導体、２，２’，２”−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス［１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール］（略称：ＴＰＢＩ）のようなイミダゾール誘導体、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体を用いることができる。
【００５９】
特に、第２発光層は、共蒸着によって高濃度（１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％、好ましくは１２．５ｗｔ〜２０ｗｔ％）に１種類の金属錯体を混入させればよいため、濃度制御しやすく、量産に向いている。
【００６０】
なお、蒸着マスクは、取り出し電極が露出している箇所（後にＦＰＣを貼り付ける箇所）を除く領域に蒸着する単純なマスクを用いればよい。
【００６１】
また、両面発光パネルとするため、陰極は、薄い金属膜と透明導電膜の積層とする。薄い金属膜（ＡｇまたはＭｇＡｇ）は抵抗加熱法で１ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚とすればよく、透明導電膜はスパッタ法で形成するため、短時間で陰極形成が行える。
【００６２】
ここでは、白色発光パネルを作製する例を示したが、他に単色発光（緑色、赤色、青色など）のパネルを作製することも可能である。
【００６３】
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５に示す製造装置に搬入し、発光装置を作製する手順を示す。なお、アクティブマトリクス型の発光装置を作製する場合、予め基板上には、陽極に接続している薄膜トランジスタ（電流制御用ＴＦＴ）およびその他の薄膜トランジスタ（スイッチング用ＴＦＴなど）が複数設けられ、薄膜トランジスタからなる駆動回路も設けられている。また、単純マトリクス型の発光装置を作製する場合にも図５に示す製造装置で作製することが可能である。
【００６４】
まず、基板投入室５２０に上記基板（６００ｍｍ×７２０ｍｍ）をセットする。基板サイズは、３２０ｍｍ×４００ｍｍ、３７０ｍｍ×４７０ｍｍ、５５０ｍｍ×６５０ｍｍ、６００ｍｍ×７２０ｍｍ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍ、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ、１１００ｍｍ×１２５０ｍｍ、さらには１１５０ｍｍ×１３００ｍｍのような大面積基板でも対応可能である。
【００６５】
基板投入室５２０にセットした基板（陽極と、該陽極の端部を覆う絶縁物とが設けられた基板）は大気圧が保たれている搬送室５１８に搬送する。なお、搬送室５１８には基板を搬送または反転するための搬送機構（搬送ロボットなど）が設けられている。
【００６６】
また、搬送室５０８、５１４、５０２には、それぞれ搬送機構と真空排気手段とが設けてある。搬送室５１８に設けられたロボットは、基板の表裏を反転させることができ、受渡室５０５に反転させて搬入することができる。受渡室５０５は、真空排気処理室と連結されており、真空排気して真空にすることもでき、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にすることもできる。
【００６７】
また、上記の真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプが備えられている。これにより各室と連結された搬送室の到達真空度を１０-5〜１０-6Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００６８】
また、基板投入室５２０にセットする前には、点欠陥を低減するために第１の電極（陽極）の表面に対して界面活性剤（弱アルカリ性）を含ませた多孔質なスポンジ（代表的にはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）製、ナイロン製など）で洗浄して表面のゴミを除去することが好ましい。洗浄機構として、基板の面に平行な軸線まわりに回動して基板の面に接触するロールブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよいし、基板の面に垂直な軸線まわりに回動しつつ基板の面に接触するディスクブラシ（ＰＶＡ製）を有する洗浄装置を用いてもよい。
【００６９】
次いで、搬送室５１８から受渡室５０５に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５０５から搬送室５０２に基板を搬送する。
【００７０】
また、シュリンクをなくすために、有機化合物を含む膜の蒸着直前に真空加熱を行うことが好ましく、基板を搬送室５０２から多段真空加熱室５２１に搬送し、上記基板に含まれる水分やその他のガスを徹底的に除去するために、脱気のためのアニールを真空（５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａ）で行う。多段真空加熱室５２１では平板ヒータ（代表的にはシースヒータ）を用いて、複数の基板を均一に加熱する。この平板ヒータは複数設置され、平板ヒータで基板を挟むように両面から加熱することもでき、勿論、片面から加熱することもできる。特に、層間絶縁膜や隔壁の材料として有機樹脂膜を用いた場合、有機樹脂材料によっては水分を吸着しやすく、さらに脱ガスが発生する恐れがあるため、有機化合物を含む層を形成する前に１００℃〜２５０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃、例えば３０分以上の加熱を行った後、３０分の自然冷却を行って吸着水分を除去する真空加熱を行うことは有効である。
【００７１】
また、上記真空加熱に加えて、不活性ガス雰囲気で２００〜２５０℃の加熱を行いながらＵＶを照射してもよい。また、真空加熱を行わず、不活性ガス雰囲気で２００〜２５０℃の加熱を行いながらＵＶを照射する処理を行うだけでもよい。
【００７２】
また、必要であれば、成膜室５１２で大気圧下、または減圧下でインクジェット法やスピンコート法やスプレー法などで高分子材料からなる正孔注入層を形成してもよい。また、インクジェット法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。同様に、スプレー法で塗布した後、スピンコータで膜厚の均一化を図ってもよい。また、基板を縦置きとして真空中でインクジェット法により成膜してもよい。
【００７３】
例えば、成膜室５１２で第１の電極（陽極）上に、正孔注入層（陽極バッファー層）として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）、ポリアニリン／ショウノウスルホン酸水溶液（ＰＡＮＩ／ＣＳＡ）、ＰＴＰＤＥＳ、Ｅｔ−ＰＴＰＤＥＫ、またはＰＰＢＡなどを全面に塗布、焼成してもよい。焼成する際には多段加熱室５２３ａ、５２３ｂで行うことが好ましい。
【００７４】
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（ＨＩＬ）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大気圧加熱または真空加熱（１００〜２００℃）を行うことが好ましい。
【００７５】
例えば、第１の電極（陽極）の表面をスポンジで洗浄した後、基板投入室５２０に搬入し、成膜室５１２ａに搬送してスピンコート法でポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に膜厚６０ｎｍで塗布した後、多段加熱室５２３ａ、５２３ｂに搬送して８０℃、１０分間で仮焼成、２００℃、１時間で本焼成し、さらに多段真空加熱室５２１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５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３に搬送して大気に触れることなく蒸着法でＥＬ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の濡れ性改善するために、ＵＶ処理室５３１で紫外線照射を行うことが好ましい。
【００７６】
また、スピンコート法によりPEDOT／PSSを成膜した場合、全面に成膜されるため、基板の端面や周縁部、端子部、陰極と下部配線との接続領域などは選択的に除去することが好ましく、前処理室５０３でマスクを使用してＯ2アッシングなどにより選択的に除去することが好ましい。前処理室５０３はプラズマ発生手段を有しており、Ａｒ、Ｈ、Ｆ、およびＯから選ばれた一種または複数種のガスを励起してプラズマを発生させることによって、ドライエッチングを行う。マスクを使用することによって不要な部分だけ選択的に除去することができる。
【００７７】
なお、蒸着マスクはマスクストック室５２４ａ、５２４ｂにストックして、適宜、蒸着を行う際に成膜室に搬送する。大型基板を用いるとマスクが大面積化するため、マスクを固定するフレームが大きくなり、枚数をたくさんストックするのが困難になるため、ここでは２つのマスクストック室５２４ａ、５２４ｂを用意している。マスクストック室５２４ａ、５２４ｂで蒸着マスクのクリーニングを行ってもよい。また、蒸着の際にはマスクストック室が空くため、成膜後または処理後の基板をストックすることも可能である。
【００７８】
次いで、搬送室５０２から受渡室５０７に基板を搬送し、さらに、大気にふれさせることなく、受渡室５０７から搬送室５０８に基板を搬送する。
【００７９】
次いで、搬送室５０８に連結された成膜室５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３へ基板を適宜、搬送して、正孔輸送層、発光層、電子輸送層となる低分子からなる有機化合物層を適宜形成する。ＥＬ材料を適宜選択することにより、発光素子全体として、単色（具体的には白色）の発光を示す発光素子を形成することができる。なお、各搬送室間での基板搬送は、大気にふれさせることなく、受渡室５４０、５４１、５１１を経由して搬送する。
【００８０】
次いで、搬送室５１４内に設置されている搬送機構により、基板を成膜室５１０に搬送し、陰極を形成する。この陰極は、透明または半透明であることが好ましく、抵抗加熱を用いた蒸着法により形成される金属膜（ＭｇＡｇ、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）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。また、搬送室５０８から受渡室５１１を経由して搬送室５１４に基板を搬送した後、成膜室５０９に搬送し、スパッタ法を用いて透明導電膜を形成する。
【００８１】
以上の工程で有機化合物を含む層を有する積層構造の発光素子が形成される。
【００８２】
また、搬送室５１４に連結した成膜室５１３に搬送して窒化珪素膜、または窒化酸化珪素膜からなる保護膜を形成して封止してもよい。ここでは、成膜室５１３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。
【００８３】
また、固定している基板に対して棒状のターゲットを移動させて保護膜を形成してもよい。また、固定している棒状のターゲットに対して、基板を移動させることによって保護膜を形成してもよい。
【００８４】
例えば、珪素からなる円盤状のターゲットを用い、成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって陰極上に窒化珪素膜を形成することができる。また、炭素を主成分とする薄膜（ＤＬＣ膜、ＣＮ膜、アモルファスカーボン膜）を保護膜として形成してもよく、別途、ＣＶＤ法を用いた成膜室を設けてもよい。ダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜とも呼ばれる）は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えば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ＣＮ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜である。可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００８５】
また、上記保護層に代えて、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してもよい。例えば、陰極を形成した後、成膜室５１３に搬送して第１の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成し、成膜室５０６Ｗ１や５０６Ｗ２や５０６Ｗ３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（無機層、または有機化合物を含む層など）を１０ｎｍ〜１００ｎｍ形成し、さらに再度、成膜室５１３に搬送して第２の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成すればよい。
【００８６】
次いで、発光素子が形成された基板を封止室５１９に搬送する。
【００８７】
封止基板は、ロード室５１７に外部からセットし、用意される。封止基板をロード室５１７から搬送室５２７に搬送し、必要があれば乾燥剤や、光学フィルタ（カラーフィルタ、偏光フィルムなど）を貼り付けるための光学フィルム貼付室５２９に搬送する。また、予め光学フィルム（カラーフィルタ、偏光板）が貼られた封止基板をロード室５１７にセットしてもよい。
【００８８】
なお、封止基板における水分などの不純物を除去するために予め多段加熱室５１６で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、ディスペンス室５１５でシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を受渡室５４２を経由して搬送室５１４に搬送し、さらに封止基板ストック室５３０に搬送する。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。また、封止基板ストック室５３０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。
【００８９】
なお、本実施例は両面出射構造とする場合であるので、封止基板を光学フィルム貼付室５２９に搬送し、封止基板の内側に光学フィルムを貼り付ければよい。或いは、発光素子が設けられた基板と封止基板とを貼り合わせた後、光学フィルム貼付室５２９に搬送し、封止基板の外側に光学フィルム（カラーフィルタ、または偏光板）を貼り付ければよい。
【００９０】
次いで、封止室５１９で基板と封止基板と貼り合わせ、貼り合わせた一対の基板を封止室５１９に設けられた紫外線照射機構によってＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。光を遮光してしまうＴＦＴが設けられていない封止基板側からＵＶ光を照射することが好ましい。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。
【００９１】
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。下面出射型の場合において紫外光を封止基板側から照射する場合、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、両面出射型の場合において紫外光を封止基板側から照射する場合は、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わないほうが好ましい。従って、両面出射型の場合、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。
【００９２】
次いで、貼り合わせた一対の基板を封止室５１９から搬送室５１４、そして受渡室５４２を経由して搬送室５２７から取出室５２５に搬送して取り出す。
【００９３】
また、取出室５２５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。
【００９４】
以上のように、図５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。
【００９５】
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制御装置を設けている。
【００９６】
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。
【００９７】
（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、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（両面出射構造）を作製する例を図３に示す。
【００９８】
なお、図３（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１１０１はソース信号線駆動回路、１１０２は画素部、１１０３はゲート信号線駆動回路である。また、１１０４は透明な封止基板、１１０５は第１のシール材であり、第１のシール材１１０５で囲まれた内側は、透明な第２のシール材１１０７で充填されている。なお、第１のシール材１１０５には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。
【００９９】
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。
【０１００】
次に、断面構造について図３（Ｂ）を用いて説明する。透明な基板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。
【０１０１】
なお、ソース信号線駆動回路１１０１はｎチャネル型ＴＦＴ１１２３とｐチャネル型ＴＦＴ１１２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、ポリシリコン膜またはアモルファス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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、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）を用いる。
【０１０４】
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３に示す形状の絶縁物を形成する。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
また、第１の電極（陽極）１１１３上には、蒸着法によって有機化合物を含む層１１１５を選択的に形成する。本実施例では、有機化合物を含む層１１１５を実施の形態２に示す製造装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。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（ＭｇＡｇ：膜厚１０ｎｍ）と、膜厚１１０ｎｍの透明導電膜（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）との積層を用いる。こうして、第１の電極（陽極）１１１３、有機化合物を含む層１１１５、及び第２の電極（陰極）１１１６からなる発光素子１１１８が形成される。本実施例では、有機化合物を含む層１１１５として、ＣｕＰｃ（膜厚２０ｎｍ）、α−ＮＰＤ（膜厚３０ｎｍ）、白金を中心金属とした有機金属錯体（Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃ）を含むＣＢＰ（膜厚３０ｎｍ）、ＢＣＰ（膜厚２０ｎｍ）、ＢＣＰ：Ｌｉ（膜厚４０ｎｍ）とを順次積層させて白色発光を得る。本実施例では発光素子１１１８は白色発光とする例であるので着色層１１３１と遮光層（ＢＭ）１１３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）を設けている。
【０１０８】
また、発光素子１１１８を封止するために透明保護積層１１１７を形成する。この透明保護積層１１１７は、第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなっている。第１の無機絶縁膜および第２の無機絶縁膜としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、第１の無機絶縁膜と第２の無機絶縁膜との間に応力緩和膜を挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で第１の無機絶縁膜に微小な穴（ピンホールなど）が形成されたとしても、応力緩和膜で埋められ、さらにその上に第２の無機絶縁膜を設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。また、応力緩和膜としては、無機絶縁膜よりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜としては、α―ＮＰＤ（4,4'-ビス-[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル）、ＢＣＰ（バソキュプロイン）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',4"-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)トリフェニルアミン）、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Ａｌｑ3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。
【０１０９】
また、発光素子１１１８を封止するために不活性気体雰囲気下で第１シール材１１０５、第２シール材１１０７により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、第１シール材１１０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第２シール材１１０７としては透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。ここでは屈折率１．５０、粘度５００ｃｐｓ、ショアＤ硬度９０、テンシル強度３０００ｐｓｉ、Ｔｇ点１５０℃、体積抵抗１×１０15Ω・ｃｍ、耐電圧４５０Ｖ／milである高耐熱のＵＶエポキシ樹脂（エレクトロライト社製：２５００Ｃｌｅａｒ）を用いる。また、第２のシール材１１０７を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
以上のようにして発光素子を第１シール材１１０５、第２シール材１１０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐ。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１１２】
また、本実施例は、実施の形態１と自由に組みあわせることができる。
【０１１３】
［実施例２］
本実施例では、２つ以上の表示装置を備えた電子機器の例について図４に説明する。本発明を実施してＥＬモジュールを備えた電子機器を完成させることができる。電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはDigital Versatile Disc（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。
【０１１４】
図４（Ａ）はノート型パーソナルコンピュータの斜視図であり、図４（Ｂ）は折りたたんだ状態を示す斜視図である。ノート型パーソナルコンピュータは本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３ａ、２２０３ｂ、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。
【０１１５】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示したノート型パーソナルコンピュータは、主に画像をフルカラー表示する高画質な表示部２２０３ａと、モノクロで主に文字や記号を表示する表示部２２０３ｂとを備えている。
【０１１６】
また、図４（Ｃ）はモバイルコンピュータの斜視図であり、図４（Ｄ）は裏面側を示す斜視図である。モバイルコンピュータは、本体２３０１、表示部２３０２ａ、２３０２ｂ、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。主に画像をフルカラー表示する高画質な表示部２３０２ａと、モノクロで主に文字や記号を表示する表示部２３０２ｂとを備えている。
【０１１７】
また、図４（Ｅ）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。表示部２６０２は両面発光パネルであり、一方の面にて主に画像をフルカラー表示する高画質な表示と、もう一方の面にてモノクロで主に文字や記号を表示ができる。なお、表示部２６０２は取付け部のところで回転させることができる。本発明は、表示部２６０２に適用することができる。
【０１１８】
また、図４（Ｆ）は携帯電話の斜視図であり、図４（Ｇ）は折りたたんだ状態を示す斜視図である。携帯電話は、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３ａ、２７０３ｂ、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。
【０１１９】
図４（Ｆ）および図４（Ｇ）に示した携帯電話は、主に画像をフルカラー表示する高画質な表示部２７０３ａと、エリアカラーで主に文字や記号を表示する表示部２７０３ｂとを備えている。この場合、表示部２７０３ａはカラーフィルタが使用され、表示部２７０３ｂはエリアカラーとなる光学フィルムが使用される。
【０１２０】
また、本実施例は、実施の形態や実施例１と自由に組みあわせることができる。
【０１２１】
［実施例３］
図６に蒸着装置の上面図の一例を示す。
【０１２２】
図６において、成膜室１０１は、基板保持手段（図示しない）と、蒸着シャッター（図示しない）が設置された第１の蒸着源ホルダ１０４ａおよび第２の蒸着源ホルダ１０４ｂと、これらの蒸着源ホルダを移動させる手段（図示しない）と、減圧雰囲気にする手段（真空排気手段）とを有する。この成膜室１０１は、減圧雰囲気にする手段により、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａまで真空排気される。
【０１２３】
また、成膜室には、蒸着時に材料ガスを数ｓｃｃｍ導入するガス導入系（図示しない）と、成膜室内を常圧にする不活性ガス（Ａｒ、Ｎ2など）導入系（図示しない）とが連結されている。さらにクリーニングガス（Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガス）導入系を設けてもよい。なお、ガス導入口から最短距離でガス排出口に材料ガスが流れないようにすることが望ましい。
【０１２４】
また、成膜時に意図的に材料ガスを導入し、材料ガスの成分を有機化合物膜中に含ませることによって高密度な膜とし、劣化を引き起こす酸素や水分などの不純物が膜中に侵入、拡散することをブロッキングしてもよい。材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス（モノシラン、ジシラン、トリシラン等）、ＳｉＦ4、ＧｅＨ4、ＧｅＦ4、ＳｎＨ4、または炭化水素系ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ4、Ｃ6Ｈ6等）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体（酸素や水分、その他の不純物など）を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１２５】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にＳｉを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってＳｉが反応してＳｉＯｘ、ＳｉＣｘなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠（ダークスポットなど）が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【０１２６】
なお、上記材料ガスを導入する場合には、クライオポンプに加えてターボ分子ポンプやドライポンプを併設することが好ましい。
【０１２７】
また、成膜室１０１内において、蒸着源ホルダ１０４は、図５中の鎖線に示した移動経路を複数回移動することが可能である。なお、図５に示した移動経路は一例であって特に限定されない。膜厚を均一とするために、図５に示すように移動経路をずらして蒸着源ホルダを移動させ、蒸着を行うことが好ましい。また、同一の移動経路を往復させてもよい。また、蒸着ホルダの移動速度も移動経路の区間ごとに適宜変化させることによって膜厚の均一化を図り、且つ、成膜にかかる時間を短縮してもよい。例えば、蒸着源ホルダを３０ｃｍ／分〜３００ｃｍ／分でＸ方向またはＹ方向に移動させればよい。
【０１２８】
また、白色発光素子を作製する場合、図９に示すように局所的に蒸着を行ってもよい。パネルとなる領域のうち、少なくとも表示領域となる領域が含まれるように蒸着を局所的に行う。局所的に蒸着を行うことによって蒸着不要な領域に蒸着することを防ぐ。局所的に蒸着するには、シャッター（図示しない）を用い、適宜開閉を行うことによって、マスクを用いることなく蒸着している。図９は多面取りとする場合の例であって、９００は大型基板、９０１は成膜室、９０４は移動可能な蒸着ホルダ、９０６はルツボである。
【０１２９】
また、蒸着源ホルダ１０４ａ、１０４ｂには蒸着材料が封入された容器（ルツボ１０６）が設置されている。ここでは１つの蒸着源ホルダ１０４ａ、１０４ｂに２個のルツボが設置されている例を示す。また、設置室１０３には、膜厚計（図示しない）が設けられていることを特徴としている。ここでは、蒸着源が移動している間は膜厚計でモニタを行わず、膜厚計の交換頻度を減らしている。
【０１３０】
なお、一つの蒸着源ホルダに備えられる容器（有機化合物を収納するルツボ、蒸着ボート）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（蒸発中心）を被蒸着物の位置で交差するようにルツボの取付角度を斜めにすることが望ましい。
【０１３１】
また、蒸着源ホルダは常時、ルツボ用設置室で待機し、蒸着速度が安定するまで加熱および保温を行う。なお、膜厚モニタ（図示しない）がルツボ用設置室に設置してある。蒸着速度が安定したら、基板を成膜室１０２に搬送し、マスク（図示しない）とアライメントを行った後、シャッターを開けて蒸着ホルダを移動させる。なお、CCDカメラ（図示しない）を用いて蒸着マスクや基板のアライメントを確認するとよい。基板と蒸着マスクにそれぞれアライメントマーカーを設けておき、位置制御を行えばよい。蒸着が終わったら蒸着ホルダをルツボ用設置室に移動させて、シャッターを閉める。シャッターを閉めたら基板を搬送室１０２に搬送する。
【０１３２】
また、図６では複数の蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂが設置室１０３に待機できるようになっており、１つの蒸着ホルダの材料が切れたら、もう１つの蒸着ホルダと交代し、順次移動させて連続的に成膜を行うことができる。また、一方の蒸着ホルダを成膜室で移動させている間に空になった蒸着ホルダにＥＬ材料を補充することもできる。複数の蒸着ホルダ１０４を用いることによって効率的に成膜を行うことができる。
【０１３３】
また、蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂは、２個しかルツボがセットできないようになっているが４個のルツボをセット可能としておき、2個または１個しかルツボをセットせずに蒸着させてもよい。
【０１３４】
本発明により、成膜に要する時間を短縮できる。従来、ＥＬ材料の補充を行う場合、成膜室の大気開放を行い、ルツボに補充した後、真空引きを行う必要があったため、補充のための所要時間が長くなり、スループットの低下を招く原因となっていた。
【０１３５】
また、成膜室内壁の付着も少ないものとすることができれば、成膜室内壁のクリーニングなどのメンテナンスの頻度を減らすことができる。
【０１３６】
また、蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂにルツボ１０６を設置するのも設置室１０３ｂで行う。図７（Ａ）および図７（Ｂ）に搬送の様子を示す。なお、図６に対応する部分には同一の符号を用いる。ルツボ１０６は、上部パーツ７２１ａと下部パーツ７２１ｂからなる容器に真空で密封された状態で設置室１０３の扉１１２から搬入する。まず、搬入した容器を容器設置用回転台１０９に載せ、留め具７０２を外す。（図７（Ａ））内部は真空状態であるので大気圧下では留め具７０２を外しても取れない。次いで、設置室１０３ａ内を真空排気して、容器の蓋（上部パーツ７２１ａ）が取れる状態とする。
【０１３７】
搬送する容器の形態について図７（Ａ）を用いて具体的に説明する。搬送に用いる上部（７２１ａ）と下部（７２１ｂ）に分かれる第２の容器は、第２の容器の上部に設けられた第１の容器（ルツボ）を固定するための固定手段７０６と、固定手段に加圧するためのバネ７０５と、第２の容器の下部に設けられた第２の容器を減圧保持するためガス経路となるガス導入口７０８と、上部容器７２１ａと下部容器７２１ｂとを固定するＯリングと、留め具７０２と有している。この第２の容器内には、精製された蒸着材料が封入された第１の容器１０６が設置されている。なお、第２の容器はステンレスを含む材料で形成され、第１の容器１０６はチタンを有する材料で形成するとよい。
【０１３８】
材料メーカーにおいて、第１の容器１０６に精製した蒸着材料を封入する。そして、Ｏリングを介して第２の上部７２１ａと下部７２１ｂとを合わせ、留め具７０２で上部容器７２１ａと下部容器７２１ｂとを固定し、第２の容器内に第１の容器１０６を密閉する。その後、ガス導入口７０８を介して第２の容器内を減圧し、更に窒素雰囲気に置換し、バネ７０５を調節して固定手段７０６により第１の容器１０６を固定する。なお、第２の容器内に乾燥剤を設置してもよい。このように第２の容器内を真空や減圧、窒素雰囲気に保持すると、蒸着材料へのわずかな酸素や水の付着でさえも防止することができる。
【０１３９】
次いで、蓋搬送用ロボット１０８によって容器の蓋を持ち上げ、蓋設置用台１０７に移動させる。なお、本発明の搬送機構は、図７（Ｂ）に記載されるように第１の容器１０６の上方から、該第１の容器を挟んで（つまんで）搬送する構成に限定されるものではなく、第１の容器の側面を挟んで搬送する構成でも構わない。
【０１４０】
次いで、容器設置用回転台１０９を回転させた後、台に容器の下部パーツを残したまま、ルツボのみをルツボ搬送用ロボット１１０で持ち上げる。（図７（Ｂ））最後に、設置室１０３に待機している蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂにルツボをセットする。
【０１４１】
また、設置室１０３にクリーニングガス（Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガス）導入系を設け、クリーニングガスを用いて蒸着ホルダおよびシャッターなどの部品をクリーニングしてもよい。また、設置室にプラズマ発生手段を設け、プラズマを発生させる、或いは該設置室内にプラズマによってイオン化されたガスを導入して設置室内壁、蒸着ホルダ、およびシャッターなどの部品をクリーニングし、真空排気手段により排気してもよい。クリーニングするためのプラズマは、Ａｒ、Ｎ2、Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させればよい。
【０１４２】
このように、蒸着ホルダ１０４ａ、１０４ｂを設置室１０３まで移動させ、設置室でクリーニングをすることによって、成膜室の清浄度を保つことができる。
【０１４３】
また、本実施の形態は実施の形態２と自由に組み合わせることができる。図５に示す成膜室５０６Ｗ１、５０６Ｗ２、５０６Ｗ３、のいずれか一に図６に示す蒸着装置を配置し、図５に示す設置室５２６ａ〜５２６ｎに図７に示す設置室を配置してもよい。
【０１４４】
［実施例４］
ここでは、大気開放することなく成膜室内のクリーニングおよび蒸着マスクのクリーニングを行うことが可能な成膜室の例を示す。図８は、本実施例の成膜装置における断面図の一例である。
【０１４５】
図８に示すように、高周波電源１３００ａとコンデンサ１３００ｂを介して接続された蒸着マスク１３０２ａと、電極１３０２ｂとの間でプラズマ１３０１を発生させる例を示す。
【０１４６】
図８中、基板が設けられる箇所（図中において点線でしめした箇所）に接して、ホルダに固定された蒸着マスク１３０２ａが備えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる温度に加熱することも可能な蒸着源ホルダ１３２２が設けられている。なお、蒸着源ホルダ１３２２は移動機構１３２８によりＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、または回転方向となるθ方向に移動可能である。
【０１４７】
蒸着ホルダに設けられた加熱手段（代表的には抵抗加熱法）により内部の有機化合物が昇華温度まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着される。なお、蒸着する際には、蒸着を妨げないような位置に基板シャッター１３２０は移動させる。また、蒸着ホルダには一緒に移動するシャッター１３２１も設けられており、蒸着したい時に蒸着を妨げないような位置に移動させる。
【０１４８】
また、蒸着の際に、有機化合物材料の粒子よりも小さい粒子、即ち原子半径の小さい材料からなるガスを微量に流し、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料を含ませることを可能とするガス導入系が設けられている。上記原子半径の小さい材料ガスとして、具体的には、シラン系ガス（モノシラン、ジシラン、トリシラン等）、ＳｉＦ4、ＧｅＨ4、ＧｅＦ4、ＳｎＨ4、または炭化水素系ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ2Ｈ4、Ｃ6Ｈ6等）から選ばれた一種または複数種を用いればよい。なお、これらのガスを水素やアルゴンなどで希釈した混合ガスも含む。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる残留気体（酸素や水分、その他の不純物など）を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１４９】
例えば、モノシランガスを蒸着時に導入することにより、膜中にＳｉを含ませ、発光素子を完成させた後、ピンホールやショートの不良部分があった場合に、その不良部分が発熱することによってＳｉが反応してＳｉＯｘ、ＳｉＣｘなどの絶縁性の絶縁物を形成し、ピンホールやショートの部分におけるリークが低減され、点欠（ダークスポットなど）が進行しなくなるというセルフヒーリングの効果も得られる。
【０１５０】
また、基板加熱用ヒータ１３０４などの加熱手段により基板を加熱することによって導入した材料ガスの成分が基板上に効率よく堆積するようにしてもよい。
【０１５１】
また、プラズマ発生手段によりラジカル化させてもよい。例えば、モノシランの場合、プラズマ発生手段により、ＳｉＨｘ、ＳｉＨｘＯｙ、ＳｉＯｙなどの酸化シリコン前駆体が生成され、これらが蒸発源からの有機化合物材料とともに基板上に堆積される。モノシランは酸素や水分と反応しやすく、成膜室内の酸素濃度や水分量を低減することもできる。
【０１５２】
また、様々なガスを導入することが可能なように、真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ１３２６とクライオポンプ１３２７とが備えられている。これにより成膜室の到達真空度を１０-5〜１０-6Ｐａにすることが可能である。なお、クライオポンプ１３２７で真空排気を行った後、クライオポンプ１３２７を停止し、ターボ分子ポンプ１３２６で真空排気を行いつつ、材料ガスを数ｓｃｃｍ流しながら蒸着を行うこととする。また、イオンプレーティング法を用い、成膜室内で材料ガスをイオン化させ、蒸発させた有機材料に付着させながら蒸着を行ってもよい。
【０１５３】
蒸着が終了した後、基板を取出し、成膜装置の内部に設けられる治具、及び成膜装置の内壁に付着した蒸着材料を大気解放しないで除去するクリーニングを行う。
【０１５４】
また、クリーニングの際には、蒸着ホルダ１３２２を設置室（ここでは図示しない）に移動させて行うことが好ましい。
【０１５５】
このクリーニングの際には、蒸着マスク１３０２ａと対向する位置にワイヤ電極１３０２ｂを移動させる。さらに、成膜室１３０３にガスを導入する。成膜室１３０３に導入するガスとしては、Ａｒ、Ｈ2、Ｆ2、ＮＦ3、またはＯ2から選ばれた一種または複数種のガスを用いればよい。次いで、高周波電源１３００ａから蒸着マスク１３０２ａに高周波電界を印加してガス（Ａｒ、Ｈ、Ｆ、ＮＦ3、またはＯ）を励起してプラズマ１３０１を発生させる。こうして、成膜室１３０３内にプラズマ１３０１を発生させ、成膜室内壁、防着シールド１３０５、または蒸着マスク１３０２ａに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する。図４に示す成膜装置によって、メンテナンス時に成膜室内または蒸着マスクを大気にふれることなくクリーニングすることが可能となる。
【０１５６】
なお、ここでは、蒸着マスク１３０２ａと、該マスクと前記蒸着源ホルダ１３０６との間に配置された電極１３０２ｂとの間に発生させた例を示したが、特に限定されず、プラズマ発生手段を有していればよい。また、電極１３０２ｂに高周波電源を接続してもよいし、ワイヤ電極１３０２ｂを板状やメッシュ状の電極としてもよいし、シャワーヘッドのようにガスを導入できる電極としてもよい。なお、プラズマ発生方法としては、ＥＣＲ、ＩＣＰ、ヘリコン、マグネトロン、２周波、トライオードまたはＬＥＰ等を適宜用いることができる。
【０１５７】
また、上記プラズマによるクリーニングは、１回の成膜プロセス毎に行ってもよいし、複数回の成膜プロセスを行った後に行うことも可能である。
【０１５８】
また、本実施の形態は、実施の形態２、または実施例３と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５９】
［実施例５］
本実施例では、有機発光素子（素子構造：ＩＴＯ／Ｃｕ−Ｐｃ（２０ｎｍ）／α−ＮＰＤ（３０ｎｍ）／ＣＢＰ＋Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃ：１５ｗｔ％（２０ｎｍ）／ＢＣＰ（３０ｎｍ）／ＣａＦ（２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ））の素子特性について説明する。なお、上記構造を有する有機発光素子の発光スペクトルを図１０のスペクトル１、および図１１に示す。
【０１６０】
図１０のスペクトル１は、上記構造を有する有機発光素子に１ｍＡの電流を流した際（約９６０ｃｄ／ｍ2時）の発光スペクトルである。スペクトル１に示す結果から、第一発光層を形成するα−ＮＰＤの青色（〜４５０ｎｍ）、第二発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの燐光発光による緑色（〜４９０ｎｍおよび〜５３０ｎｍ）、第二発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃのエキシマー発光による橙色（〜５７０ｎｍ）の３成分を持つ白色発光が得られることがわかる。ＣＩＥ色度座標は、（ｘ、ｙ）＝（０．３４６、０．３９７）であり、見た目にもほぼ白色であった。
【０１６１】
ここで、第一発光層に用いたα−ＮＰＤおよび第二発光層のホスト材料に用いたＣＢＰのイオン化ポテンシャルを測定したところ、α−ＮＰＤは約５．３ｅＶ、ＣＢＰは約５．９ｅＶであり、その差は約０．６ｅＶであった。すなわち、０．４ｅＶ以上という本発明の好ましい条件を満たしており、このことが良好な白色発光につながっていると考えられる。なお、イオン化ポテンシャルの測定は、光電子分光装置ＡＣ−２（理研計器社製）を用いて行った。
【０１６２】
また、図１１は、上記構造を有する有機発光素子に流す電流量を変化させた場合の各スペクトルを測定した結果である。ここでは、スペクトルａ（０．１ｍＡ）、スペクトルｂ（１ｍＡ）、スペクトルｃ（５ｍＡ）と電流値を変化させた場合の測定結果を示す。この結果から明らかなように、電流値を増加させても（輝度を上げても）、スペクトル形状はほとんど変化せず、本実施例の有機発光素子が電流値の変化に影響を受けない安定した白色発光を示すことがわかった。
【０１６３】
上記構造を有する有機発光素子の電気的特性として、電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ2の場合において４６０ｃｄ／ｍ2程度の輝度が得られた。
【０１６４】
［比較例１］
これに対して、実施例５で示した場合と発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの濃度を変えて作製した有機発光素子の発光スペクトルを、図１０のスペクトル２およびスペクトル３に示す。なお、Ｐｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの濃度が、７．９ｗｔ％の場合における測定結果がスペクトル２、２．５ｗｔ％の場合における測定結果がスペクトル３である。また、いずれの場合も、素子に１ｍＡの電流を流した際のスペクトルである。
【０１６５】
スペクトル３で示されるように、２．５ｗｔ％の濃度では、第一発光層を形成するα−ＮＰＤの青色（〜４５０ｎｍ）と、第二発光層に含まれるＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃの緑色（〜４９０ｎｍおよび５３０ｎｍ）のみしか観測されず、その結果、白色発光とはならなかった。また、スペクトル２で示されるように、７．９ｗｔ％の濃度においては、わずかにＰｔ（ｐｐｙ）ａｃａｃのエキシマー発光が５６０ｎｍ付近にショルダーとしてスペクトルに加わっているものの、そのピークは十分ではなく、十分な白色は得られなかった。
【０１６６】
本実施例は、実施の形態１、または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【０１６７】
【発明の効果】
本発明により、１枚のパネルで２通りの表示、例えば表側と裏側とで異なる表示（フルカラー表示、モノクロ表示、或いはエリアカラー表示）を行うことができる。
【０１６８】
また、本発明の発光素子から発光される光を白色発光とすることで、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの微小な領域に対して選択的に蒸着を行うための精度の高いメタルマスクが不要になり生産性が高くなる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで選択的な蒸着を行う場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれで多数の蒸着チャンバーを用意する必要があるが、白色であれば製造装置における蒸着チャンバー数も比較的少ないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 両面出射型の発光装置の模式図。（実施の形態１）
【図２】 両面出射型の発光装置の模式図。（実施の形態１）
【図３】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す上面図および断面図。（実施例１）
【図４】 電子機器の一例を示す図。（実施例２）
【図５】 マルチチャンバーの製造装置を示す図。（実施の形態２）
【図６】 蒸着装置の上面図。（実施例３）
【図７】 設置室および搬送の様子を示す図。（実施例３）
【図８】 蒸着装置の断面図。（実施例４）
【図９】 成膜室内の上面図。（実施例３）
【図１０】 発光スペクトルを示す図。（実施例５）
【図１１】 発光スペクトルの電流密度依存性を示す図。（実施例５）
Claims (6)
- 透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、カラーフィルタとを備えた発光装置であって、
前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、燐光材料を含み、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、を有し、
前記第２発光層は、ホスト材料に燐光材料が１０ｗｔ％以上の濃度で混入されており、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、前記カラーフィルタを通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、モノクロ表示を生成することを特徴とする発光装置。 - 透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、カラーフィルタと、第１の偏光板と、第２の偏光板とを備えた発光装置であって、
前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、燐光材料を含み、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、を有し、
前記第２発光層は、ホスト材料に燐光材料が１０ｗｔ％以上の濃度で混入されており、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、前記カラーフィルタおよび前記第１の偏光板を通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、前記第２の偏光板を通過してモノクロ表示を生成することを特徴とする発光装置。 - 請求項２において、前記第１の偏光板の偏光軸は、前記第２の偏光板の偏光軸と９０度異なっていることを特徴とする発光装置。
- 透光性である第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該有機化合物を含む層上に接する透光性である第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、赤色、青色、および緑色の３種類の着色層を有する第１のカラーフィルタと、赤色、青色、或いは緑色のうち１種類の着色層を有する第２のカラーフィルタとを備えた発光装置であって、
前記有機化合物を含む層は、青色発光を呈する第１発光層と、燐光材料を含み、且つ、前記燐光材料からの燐光発光と前記燐光材料のエキシマー状態からの発光とを共に発する第２発光層と、を有し、
前記第２発光層は、ホスト材料に燐光材料が１０ｗｔ％以上の濃度で混入されており、
前記発光素子は、青色発光と、有機金属錯体からの燐光発光と、前記有機金属錯体のエキシマー状態からの発光とを共に発して白色発光を生成し、
前記第２の電極を通過する白色発光は、前記第１のカラーフィルタを通過してフルカラー表示を生成し、
前記第１の電極を通過する白色発光は、前記第２のカラーフィルタを通過して単色カラー表示を生成することを特徴とする発光装置。 - 請求項１乃至４のいずれか一に記載の発光装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。
- 請求項５において、前記電子機器は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、または携帯情報端末であることを特徴とする電子機器。
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