成膜方法、発光素子及び発光装置
【課題】支持基板上に形成した昇華温度が異なる２種以上の成膜材料を含む材料層を、加熱処理により被成膜基板上に成膜する方法において、昇華温度の異なる２種以上の成膜材料が濃度勾配を生じることなく成膜されることを課題の一つとする。
【解決手段】基板の一方の面上に形成される吸収層と、吸収層上に形成され、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び下記数式（１）を満たす高分子化合物を含む材料層とを有する第１の基板の一方の面と、第２の基板の被成膜面とを対向させて配置し、第１の基板の他方の面側から加熱処理をすることで、第２の基板の被成膜面に第１の成膜材料と第２の成膜材料とを含む層を形成する成膜方法。
（式（１）中、Ｓは、高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【解決手段】基板の一方の面上に形成される吸収層と、吸収層上に形成され、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び下記数式（１）を満たす高分子化合物を含む材料層とを有する第１の基板の一方の面と、第２の基板の被成膜面とを対向させて配置し、第１の基板の他方の面側から加熱処理をすることで、第２の基板の被成膜面に第１の成膜材料と第２の成膜材料とを含む層を形成する成膜方法。
（式（１）中、Ｓは、高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に膜を形成する成膜方法に関する。また、該成膜方法により作製した発光素子に関する。また、該発光素子を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間にエレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬとも記す）層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子及び陽極から注入された正孔がＥＬ層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
発光素子を構成するＥＬ層は、少なくとも発光層を有する。また、ＥＬ層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもできる。
【０００５】
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。一般に、低分子系材料は蒸着法を用いて成膜され、高分子系材料はインクジェット法やスピンコート法などを用いて成膜されることが多い。
【０００６】
蒸着法の場合に用いられる蒸着装置は、基板を設置する基板ホルダと、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボ（または蒸着ボート）と、ルツボ内のＥＬ材料を加熱するヒータと、昇華するＥＬ材料の拡散を防止するシャッターとを有しており、ヒータにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、基板に成膜される構成となっている。
【０００７】
しかし、実際には均一に膜を成膜するために、被成膜基板を回転させることや、基板とルツボとの間の距離を一定以上離すことが必要となる。また、複数のＥＬ材料を用いてメタルマスクなどのシャドーマスクを介した塗り分けを行う場合には、異なる画素間の間隔を広く設計し、画素間に設けられる絶縁物からなる隔壁の幅を広くすることが必要となる。このため、発光素子を含む発光装置の高精細化（画素数の増大）及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化が大きな課題となっている。また、同時に生産性の向上や低コスト化を図ることが要求されている。
【０００８】
これに対して、熱転写により、発光素子のＥＬ層を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、蒸着材料とバインダ材料の混合物で構成される材料層を有する蒸着源基板について記載されている。このような蒸着源基板を加熱処理することにより、蒸着材料層を被成膜基板に形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２９１３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ハロゲンランプやフラッシュランプなどの光源またはヒータなどの熱源を用いて、昇華温度が異なる２種類以上の成膜材料を含む材料層の熱転写を行うと、光源又は熱源による加熱時間が長いため昇華温度の低い材料から先に転写され、その後遅れて昇華温度の高い材料が転写されて被成膜基板に成膜される。そのため、被成膜基板上の蒸着材料層の内部には昇華温度の低い材料が多く含まれ、蒸着材料層の表面部には昇華温度の高い材料が多く含まれる。つまり、蒸着材料層中で、複数の成膜材料が均一に分散されず、濃度勾配が生じてしまう。
【００１１】
このように、昇華温度の違いにより、被成膜基板上に濃度勾配のついた蒸着材料層が形成されると、発光色など発光素子の特性に悪影響を与える恐れがある。
【００１２】
そこで本発明の一態様は、支持基板上に形成した昇華温度が異なる２種以上の成膜材料を含む材料層を、加熱処理により被成膜基板上に成膜する方法において、昇華温度の異なる２種以上の成膜材料が濃度勾配を生じることなく成膜されることを課題の一つとする。また、本発明の一態様は、該成膜方法を用いて作製する発光素子の提供も課題の一つとする。また、本発明の一態様は、該発光素子を有する発光装置の提供も課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、少なくとも吸収層及び材料層を含み、該材料層には、少なくとも第１の成膜材料、第２の成膜材料及び下記数式（１）を満たす高分子化合物を含む成膜用基板を用い、材料層が形成された該成膜用基板の他方の面側から加熱処理をすることにより、加熱された材料層に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が被成膜基板に成膜され、ＥＬ層を形成する成膜方法により解決することができる。
【００１４】
【数１】
（式（１）中、Ｓは、高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【００１５】
本発明の一態様は、基板の一方の面上に形成される吸収層と、吸収層上に形成され、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び上記数式（１）を満たす高分子化合物を含む材料層とを有する第１の基板の一方の面と、第２の基板の被成膜面とを対向させて配置し、第１の基板の他方の面側から材料層に加熱処理をすることで、第２の基板の被成膜面に第１の成膜材料と第２の成膜材料とを含む層を形成する成膜方法である。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記構成において、吸収層が、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記構成において、材料層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法である。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記構成において、第１の基板と吸収層との間に、開口部を有する反射層が形成されている成膜方法である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記構成において、反射層と吸収層との間に、反射層の開口部と重なる位置に開口部を有する断熱層を形成する成膜方法である。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記構成において、吸収層と材料層との間に、保護層が形成されている成膜方法である。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記構成において、高分子化合物としてシクロオレフィンポリマーを用いる成膜方法である。
【００２２】
また、本発明の一態様は、上記構成において、材料層が、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、印刷法、液滴吐出法、スプレー法、滴下法、インクジェット法、ノズルプリンティング法又はディスペンス法により吸収層上に形成される成膜方法である。
【００２３】
また、本発明の一態様は、上記構成において、加熱処理として、光源を用いて第１の基板の他方の面側から光を照射し、吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いる成膜方法である。
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記構成において、光源としてレーザ発振装置、フラッシュランプ又はハロゲンランプを用いる成膜方法である。
【００２５】
また、本発明の一態様は、上記構成の成膜方法を用いて作製した発光素子である。また、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置も本発明に含むものとする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一態様は、昇華温度が異なる２種以上の成膜材料を含む材料層を、加熱処理によって被成膜基板上に成膜しても、昇華温度の異なる２種以上の成膜材料が濃度勾配を生じることなく成膜される成膜方法を提供することができる。また、本発明の一態様は、該成膜方法を用いて、発光色などの特性が安定な発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様は、該発光素子を有する信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一態様の成膜方法について説明する図。
【図２】本発明の一態様の成膜方法について説明する図。
【図３】本発明の一態様の成膜方法について説明する図。
【図４】発光素子の例を示す図。
【図５】パッシブマトリクス型の発光装置の例を示す図。
【図６】パッシブマトリクス型の発光装置の例を示す図。
【図７】アクティブマトリクス型の発光装置の例を示す図。
【図８】電子機器の例を示す図。
【図９】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１０】ＴｏＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図。
【図１１】ＴｏＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図。
【図１２】ＴｏＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図。
【図１３】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１４】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１５】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１６】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明する。また、本実施の形態は、光源を用いて加熱処理を行う場合について説明する。図１（Ａ）は本発明の一態様の成膜用基板を示す斜視図であり、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）は本発明の一態様の成膜方法についての概念を示す斜視図である。
【００３０】
図１（Ａ）において、支持基板である第１の基板１０１の一方の面上に吸収層１０３が形成されている。また、吸収層１０３上に、第１の成膜材料１０５ａ、第２の成膜材料１０５ｂ及び高分子化合物１０５ｃを含む第１の材料層１０５が形成されている。
【００３１】
図１（Ａ）に示した成膜用基板の作製方法について説明する。
【００３２】
はじめに、第１の基板１０１の一方の面上に吸収層１０３を形成する。第１の基板１０１は、吸収層、材料層などの支持基板であり、材料層を被成膜基板に成膜するために照射する光を透過する基板である。よって、第１の基板１０１は光の透過率が高い基板であることが好ましい。具体的には、第２の材料層を成膜するためにランプ光やレーザ光を用いる場合、第１の基板１０１として、それらの光を透過する基板を用いることが好ましい。第１の基板１０１としては、例えば、ガラス基板、石英基板、無機材料を含むプラスチック基板などを用いることができる。
【００３３】
吸収層１０３は、第１の材料層１０５を加熱するために照射する光を吸収して、熱へと変換する層である。吸収層１０３は、照射される光に対して７０％以下の低い反射率を有し、また、高い吸収率を有する材料で形成されていることが好ましい。また、吸収層１０３は、それ自体が熱によって変化しないように、耐熱性に優れた材料で形成されていることが好ましい。吸収層１０３に用いることができる材料としては、例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン、窒化タングステン、窒化クロム、窒化マンガンなどの金属窒化物や、モリブデン、チタン、タングステン、カーボンなどを用いることが好ましい。
【００３４】
吸収層１０３は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法で、モリブデン、タンタル、チタン、タングステンなどのターゲット、またはこれらの合金を用いたターゲットを用い、吸収層１０３を形成することができる。また、吸収層１０３は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。
【００３５】
吸収層１０３の膜厚は、照射される光が透過しない膜厚であることが好ましい。材料によって異なるが、１００ｎｍ以上２μｍ以下の膜厚であることが好ましい。特に、吸収層１０３の膜厚を１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とすることで、照射される光を効率良く吸収して発熱させることができる。
【００３６】
なお、吸収層１０３は、第１の材料層１０５に含まれる第１の成膜材料１０５ａ及び第２の成膜材料１０５ｂが昇華温度まで加熱されるのであれば、照射する光の一部が透過しても良い。ただし、一部が透過する場合には、光が照射しても分解しない材料を、第１の材料層１０５に用いることが好ましい。
【００３７】
次に、吸収層１０３上に、少なくとも第１の成膜材料１０５ａ、第２の成膜材料１０５ｂ及び高分子化合物１０５ｃを含む第１の材料層１０５を形成する。第１の材料層１０５は、被成膜基板上に成膜する第１の成膜材料１０５ａ及び第２の成膜材料１０５ｂを含んで形成される層である。本実施の形態では第１の材料層１０５に第１の成膜材料１０５ａと第２の成膜材料１０５ｂの二種を用いたが、第１の材料層１０５としては三種以上の成膜材料を用いることもできる。また、第１の材料層１０５は単層でも良いし、複数の層が積層されていても良い。
【００３８】
第１の材料層１０５は、種々の方法により形成される。例えば、湿式法であるスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、ノズルプリンティング法又は印刷法等を用いることができる。また、乾式法である真空蒸着法、スパッタリング法等を用いることができる。
【００３９】
湿式法を用いて第１の材料層１０５を形成する場合には、所望の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を溶媒に溶解あるいは分散させ、溶液あるいは分散液を調整すれば良い。溶媒は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を溶解あるいは分散させることができ、且つ第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これら溶媒の複数種を混合して用いても良い。湿式法を用いることにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コストを低減させることができる。
【００４０】
なお、後の工程で被成膜基板である第２の基板１０７上に形成される第２の材料層１０９の膜厚は、支持基板である第１の基板上に形成された第１の材料層１０５に依存する。そのため、第１の材料層の膜厚を制御することにより、容易に被成膜基板である第２の基板１０７上に形成される第２の材料層１０９の膜厚を制御することができる。なお、第２の材料層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、第１の材料層１０５は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。
【００４１】
本実施の形態では、被成膜基板上に発光素子のＥＬ層を形成するために、第１の材料層１０５に含まれる第１の成膜材料１０５ａとして、発光物質を用い、かつ第２の成膜材料１０５ｂとして、発光物質を分散する有機化合物を用いる。
【００４２】
発光物質としては、例えば蛍光を発光する蛍光性化合物や、燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
【００４３】
発光物質としては、以下に示す燐光性化合物を用いることができる。ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’−ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。
【００４４】
また、発光物質としては、以下に示す蛍光性化合物を用いることができる。例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１３−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。
【００４５】
発光物質を分散する有機化合物としては、発光物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー（基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。
【００４６】
発光物質を分散する有機化合物としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（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（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、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）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。
【００４７】
なお、第１の材料層１０５に含まれる成膜材料として、発光物質を分散させる有機化合物を２種類以上用いても良いし、有機化合物に分散される発光物質を２種類以上用いても良い。また、２種類以上の発光物質を分散させる有機化合物と２種類以上の発光物質を用いても良い。
【００４８】
第１の材料層１０５に含まれる高分子化合物１０５ｃとしては、ガラス転移温度が下記数式（１）を満たす高分子化合物を用いる。さらに好ましくは、ガラス転移温度が下記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、下記数式（１）（２）において、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度は同じ真空度（例えば真空度１０−３Ｐａ）で測定することとする。
【００４９】
【数２】
（式（１）（２）中、Ｓは高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【００５０】
高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす範囲であれば、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料は第１の材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【００５１】
しかし、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より低いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することを抑制されにくいため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達すると、昇華温度の低い成膜材料が先に転写され、その後、昇華温度の高い成膜材料が転写される。また、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より高いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を越えた後も、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することが抑制され、転写が容易に行われなくなる。
【００５２】
よって、高分子化合物１０５ｃとしては、ガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、本実施の形態において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【００５３】
第１の材料層１０５に含まれる高分子化合物１０５ｃとしては、シクロオレフィンポリマーが好ましい。シクロオレフィンポリマーは溶媒に溶けやすいため、被成膜基板に成膜した後、成膜用基板上に残った第１の成膜材料及び第２の成膜材料を含むシクロオレフィンポリマーを溶媒に再溶解することで、成膜用基板を再利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。また、高分子化合物として、オレフィン、ビニル、アクリル又はポリイミド（ＰＩ）等を用いてもよいし、高分子材料のＥＬ材料を用いても良い。高分子材料のＥＬ材料としては、例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）やポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）が挙げられる。また、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やシロキサンのような架橋型ポリマーを用いても良い。なお、本明細書中において、高分子化合物とは、１種もしくは複数種の単量体（モノマー）による繰り返し構造を持つ重合体（ポリマー）を意味する。
【００５４】
高分子化合物は粘度の調整が容易であるため、用途に応じて高分子化合物の溶液の粘度を自由に調整できる。例えば、液滴吐出法により第１の材料層１０５が形成される場合、高分子化合物の溶液の粘度を高めることで、被成膜面上に高分子化合物が拡がらず、微細なパターンを形成することができる。
【００５５】
高分子化合物の溶液の粘度の調整は、高分子化合物の分子量を調整する、又は高分子化合物と溶媒の比率を変えることで実現することができる。一般に、高分子化合物の比率が高くなると、溶液の粘度が高くなる。
【００５６】
また、本実施の形態では吸収層１０３及び第１の材料層１０５が第１の基板１０１の全面に形成された場合について説明したが、吸収層１０３及び第１の材料層１０５は選択的に形成されても良い。
【００５７】
なお、本実施の形態では、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層が形成された、被成膜基板と同程度の面積を有する支持基板を用いているが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、被成膜基板と同程度の面積を有する支持基板でなくとも良い。
【００５８】
次に、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板１０１において、吸収層１０３及び第１の材料層１０５が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板１０７を配置する。第２の基板１０７は加熱処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。第２の基板１０７は、必要な耐熱性を有していて表面に絶縁性を有する基板であれば特定のものに限定されない。例えば、ガラス基板、石英基板、絶縁膜を形成したステンレス基板等が挙げられる。また、加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。
【００５９】
なお、図１には示していないが、ここでは本発明の一態様の成膜用基板を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明するため、第２の基板１０７上には、発光素子の一方の電極となる第１の電極層を有している。第１の電極層の端部は、絶縁物で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、第１の電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。
【００６０】
第１の材料層１０５の表面と第２の基板１０７の表面は、距離ｄだけの間隔をとって配置される。ここで、距離ｄは、０ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とする。距離ｄを上記の範囲程度まで小さくすることで、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の利用効率を向上させることができる。本実施の形態では、材料の利用効率を向上させるために、成膜用基板と被成膜基板の間隔を狭くしている（距離ｄを小さくなるように配置している）が、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００６１】
なお、距離ｄは、第１の基板上の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含んだ第１の材料層の表面と、第２の基板の表面との距離で定義するものとする。ただし、第２の基板上に何らかの膜（例えば、電極として機能する導電膜又は隔壁等）が形成され、第２の基板表面に凹凸を有する場合、距離ｄは、第１の基板上の第１の材料層の表面と、第２の基板に形成された層の最表面、即ち、これらの膜（導電膜又は隔壁等）の表面との距離で定義するものとする。
【００６２】
また、本実施の形態では被成膜基板が一である場合について説明したが、成膜用基板に対向するように複数の被成膜基板を並べて配置しても良い。この場合には複数の被成膜基板と成膜用基板の面積を同じ程度にする。成膜用基板に対して複数の被成膜基板を設けることで、複数の被成膜基板を同時に処理することができる。
【００６３】
第１の材料層１０５の表面と、第２の基板１０７の被成膜面は互いに平行となるように配置することが好ましい。
【００６４】
第１の基板１０１と第２の基板１０７は各々の表面が対向していればよく、これらの基板の水平面に対する角度は特に限定されない。即ち、本発明の一態様に用いる成膜装置はフェイスダウン方式でも良いし、フェイスアップ方式でも良いし、基板縦置き方式でも良い。
【００６５】
そして、図１（Ｃ）に示すように、第１の基板１０１の裏面、すなわち第１の材料層１０５が形成された第１の基板１０１の他方の面側から加熱処理をすることにより、第１の材料層１０５中の、第１の成膜材料１０５ａ及び第２の成膜材料１０５ｂが、第２の基板１０７上に成膜される。これにより、第２の基板１０７上に、発光素子のＥＬ層である第２の材料層１０９が形成される。加熱処理は、第１の基板１０１の全面を加熱するように行う。なお、第２の材料層１０９は、第１の材料層１０５の厚さよりも薄く形成される。また、第２の材料層１０９に、高分子化合物１０５ｃの分解物が混入することもある。よって、第２の材料層１０９に含まれる高分子化合物１０５ｃは分解物がＥＬ層の特性に影響を及ぼさない材料であることが好ましい。
【００６６】
本実施の形態において、加熱処理の温度は、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度を超えて、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度より５０℃を超えない範囲で高く設定することが好ましい。また、第１の基板と第２の基板との距離、又は被成膜基板である第２の基板の材質と厚さによっては、熱源の輻射熱の影響を緩和するために、上記の温度範囲内で低めに設定しても良い。なお、ここで加熱処理の温度は第１の基板表面において計測したものである。
【００６７】
また、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度のうち、最も高い昇華温度以上の温度となるよう、加熱処理を行うことが好ましい。この場合、昇華温度が最も高い成膜材料の昇華温度を超えて５０℃までの温度範囲内で高めの温度に設定することが好ましいが、昇華温度が低い物質の分解温度、被成膜基板との距離、被成膜基板の材質及び厚さを考慮して、上記温度範囲内で低めの温度（ただし、昇華温度が最も高い物質の昇華温度以上とする）に設定しても良い。
【００６８】
加熱処理は、ランプやレーザ発振装置により第１の基板１０１に光を照射する方法により行うことが好ましい。ランプやレーザ発振装置は、第１の基板１０１の裏面に光を照射できるように設置すれば良い。ここで、第１の基板１０１の裏面とは材料層が形成された面と対向する面をいう。
【００６９】
ランプとしては、フラッシュランプ（キセノンフラッシュランプ、クリプトンフラッシュランプ等）、キセノンランプ、メタルハライドランプに代表される放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプに代表される発熱灯を用いることができる。フラッシュランプは短時間（０．１ミリ秒以上１０ミリ秒以下）で非常に強度の高い光を繰り返し、大面積に照射することができるため、第１の基板１０１の面積にかかわらず、効率よく均一に加熱することができる。また、発光させる時間の間隔を変えることによって第１の基板１０１の加熱の制御もできる。また、フラッシュランプは寿命が長く、発光待機時の消費電力が低いため、ランニングコストを低く抑えることができる。また、フラッシュランプを用いることにより急加熱が容易となり、ヒータ等を用いた場合の上下機構やシャッター等を簡略化できる。従って、成膜装置を更に小型化できる。ただし、第１の基板１０１の材料に応じて加熱温度を調整できるように、フラッシュランプが上下移動できるような機構としても良い。
【００７０】
また、ランプ以外の光源としては、レーザ発振装置を用いても良い。レーザ光としては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、レーザ媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。
【００７１】
また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−４Ｐａ以下の雰囲気とすることが好ましい。なお、本実施の形態では、光源を用いて加熱処理を行ったが、ヒータなどの熱源を用いて加熱処理を行っても良い。
【００７２】
以上のように、本実施の形態に記載の成膜方法は、上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を第１の材料層に含むため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち、低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料が第１の材料層から転写されにくい。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【００７４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明する。なお、本実施の形態に示す成膜方法において、特に記載がない場合には、上記実施の形態と同様の材料及び作製方法によって行うものとする。
【００７５】
図２には、第１の基板に反射層、断熱層及び保護層を形成する場合の一例を示している。図２（Ａ）において、支持基板である第１の基板３０１の一方の面上に反射層３０２が選択的に形成されている。なお、反射層３０２は開口部３１２を有している。また、反射層３０２上に断熱層３０４が形成されている。なお、断熱層３０４は反射層３０２の有する開口部と重なる位置に開口部３１２が形成されている。また、反射層３０２及び断熱層３０４が形成された第１の基板３０１上に開口部を覆う吸収層３０３が形成されている。また、吸収層３０３上に、保護層３０６が形成されている。また、保護層３０６上に第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む第１の材料層３０５が形成されている。
【００７６】
なお、本明細書において、「重なる」とは、成膜用基板を構成する要素（例えば、反射層や吸収層等）同士が直接接して重なり合う場合だけでなく、間に別の層を介して重なり合う場合も含むものとする。
【００７７】
図２（Ａ）に示した成膜用基板の作製方法について以下に説明する。
【００７８】
はじめに、第１の基板３０１の一方の面上に反射層３０２を選択的に形成する。反射層３０２は、第１の基板３０１に照射する光を反射して、反射層３０２と重なる領域に形成された第１の材料層３０５に、熱を与えないように遮断する層である。よって、反射層３０２は、照射する光に対して高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、反射層３０２は、照射される光に対して、反射率が８５％以上、さらに好ましくは、反射率が９０％以上の高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。
【００７９】
反射層３０２に用いることができる材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金（例えば、アルミニウム−チタン合金、アルミニウム−ネオジム合金、アルミニウム−チタン合金）、または銀を含む合金（銀−ネオジム合金）などを用いることができる。
【００８０】
なお、反射層３０２は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法などにより形成することができる。また、反射層３０２の膜厚は、材料により異なるが、１００ｎｍ以上とすることが好ましい。１００ｎｍ以上の膜厚とすることにより、照射した光が反射層３０２を透過することを抑制することができる。
【００８１】
なお、第１の基板３０１に照射する光の波長により、反射層３０２に好適な材料の種類は変化する。また、反射層は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。また、反射層を設けず第１の基板３０１上に直接吸収層３０３を形成しても良い。
【００８２】
なお、反射層３０２と吸収層３０３の反射率は差が大きいほど好ましい。具体的には、照射する光の波長に対して、反射率の差が２５％以上、より好ましくは３０％以上であることが好ましい。
【００８３】
また、反射層３０２に開口部を形成する際には種々な方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、開口部の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。
【００８４】
次に反射層３０２上に断熱層３０４を選択的に形成する。断熱層３０４は、反射層３０２と重なる領域に位置する第１の材料層３０５が加熱され昇華するのを抑制するための層である。断熱層３０４としては、例えば、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、炭化チタン等を好ましく用いることができる。ただし断熱層３０４は、反射層３０２及び吸収層３０３に用いる材料よりも熱伝導率の低い材料を用いる。なお、本明細書において、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質である。
【００８５】
断熱層３０４は、様々な方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法などにより形成することができる。また、断熱層の膜厚は、材料により異なるが、１０ｎｍ以上２μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とすることができる。断熱層３０４を１０ｎｍ以上２μｍ以下の膜厚とすることにより、反射層３０２が加熱された場合でも、反射層３０２の上に位置する第１の材料層に熱が伝導するのを遮断する効果を有する。
【００８６】
また、断熱層３０４は、反射層３０２の開口部と重なる領域に開口部が形成されている。断熱層３０４のパターンを形成する際には、種々の方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、パターン形成された断熱層３０４の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。
【００８７】
なお、断熱層３０４と、反射層３０２のパターン形成を一度のエッチング工程によって行うと、断熱層３０４と反射層３０２に設けられる開口部の側壁をそろえることができ、より微細なパターンを成膜することができるため好ましい。
【００８８】
また、本実施の形態において、断熱層３０４は反射層３０２と重なる位置のみに形成されているが、反射層３０２及び反射層３０２の開口部を覆って断熱層３０４を形成しても良い。この場合、断熱層３０４は可視光に対する透光性を有する必要がある。
【００８９】
次に、断熱層３０４上に吸収層３０３を形成する。吸収層３０３は、実施の形態１で示した吸収層１０３と同様の材料を用いることができる。なお、吸収層３０３は選択的に形成しても良い。例えば、吸収層３０３を第１の基板３０１の全面に形成した後に、吸収層３０３をパターン形成して、反射層３０２及び断熱層３０４の開口部を覆うように島状にパターン形成する。この場合、全面に吸収層を形成する場合に比べ、吸収層内を面方向に熱が伝導することを防止できるため、より微細なＥＬ層のパターン形成が可能となり、高性能な発光装置を実現することができる。
【００９０】
次に、吸収層３０３上に保護層３０６を形成する。保護層３０６は、吸収層３０３に用いる物質が昇華し、被成膜基板上に形成するＥＬ層に不純物として混入することを防ぐために形成する。また、保護層３０６は、吸収層３０３の酸化や変質、熱による変形を防止する。保護層３０６を形成することによって、吸収層３０３の劣化を防ぐことができるため、成膜用基板をより多く繰り返し利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。保護層３０６としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒化酸化珪素、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、窒化チタン、炭化チタン、または酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等により構成されている。保護層３０６の厚みは、吸収層３０３を良好に保護することができる程度であることが好ましく、例えば１００ｎｍ程度とすることができる。なお、保護層３０６は設けなくても良い。また、保護層３０６は吸収層３０３と重なる部分に選択的に形成しても良い。
【００９１】
次に、保護層３０６上に、第１の材料層３０５を形成する。第１の材料層３０５は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の材料層３０５に含まれる第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物は、実施の形態１で示した構成を適用することができる。また、第１の材料層３０５は選択的に形成しても良い。ここで高分子化合物のガラス転移温度は、下記数式（１）を満たす。さらに好ましくは、ガラス転移温度が下記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、下記数式（１）（２）において、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度は同じ真空度（例えば真空度１０−３Ｐａ）で測定することとする。
【００９２】
【数２】
（式（１）（２）中、Ｓは高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【００９３】
高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす範囲であれば、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料は第１の材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【００９４】
しかし、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より低いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することを抑制されにくいため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達すると、昇華温度の低い成膜材料が先に転写され、その後、昇華温度の高い成膜材料が転写される。また、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より高いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を越えた後も、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することが抑制され、転写が容易に行われなくなる。
【００９５】
よって、高分子化合物１０５ｃとしては、ガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、本実施の形態において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【００９６】
次に、図２（Ａ）に示した成膜用基板を用いた成膜方法について、図２（Ｂ）及び（Ｃ）を用いて説明する。はじめに、図２（Ｂ）に示すように、第１の基板３０１において、第１の材料層３０５等が形成された面に対向する位置に、第２の基板３０７を配置する。なお、ここでは本発明の一態様の成膜用基板を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明するため、第２の基板３０７上には、発光素子の一方の電極となる第１の電極層３０８を有している。第１の電極層３０８の端部は、絶縁物３１１で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、第１の電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。
【００９７】
第１の材料層３０５の表面と第２の基板３０７の表面は、距離ｄだけの間隔をとって配置される。ここで、距離ｄは、０ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とする。
【００９８】
なお、距離ｄは、第１の基板上の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含んだ第１の材料層の表面と、第２の基板の表面との距離で定義するものとする。ただし、第２の基板上に何らかの膜（例えば、電極として機能する導電膜又は隔壁等）が形成され、被成膜基板表面に凹凸を有する場合、距離ｄは、第１の基板上の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含んだ第１の材料層の表面と、第２の基板に形成された層の最表面、即ち、これらの膜（導電膜又は隔壁等）の表面との距離で定義するものとする。
【００９９】
そして、図２（Ｃ）のように、第１の基板３０１の裏面、すなわち材料層が形成された世第１の基板３０１の他方の面側から加熱処理することにより、第１の材料層３０５に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第２の基板３０７上に成膜される。これにより、第２の基板３０７上に、発光素子のＥＬ層である第２の材料層３０９が選択的に形成される。
【０１００】
本実施の形態において、例えばランプを光源として用いた場合、第１の基板３０１の裏面から照射された光３１０は、反射層３０２が形成された領域においては反射し、反射層３０２に設けられた開口部３１２においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層３０３において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層３０３と接する第１の材料層３０５が加熱され、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第２の基板上に成膜される。
【０１０１】
なお、第１の基板３０１に光３１０を照射した際に、吸収層３０３で発生した熱が面方向に伝導して吸収層に接する反射層３０２が加熱されることがある。また、反射率が８５％以上の材料を用いて反射層３０２を形成したとしても、照射する光の熱量によっては、ある程度の熱の吸収がある。しかしながら、本実施の形態の成膜用基板は、反射層３０２と第１の材料層３０５との間に、熱伝導率の低い材料によって形成された断熱層３０４が設けられているため、反射層３０２が加熱された場合であっても、断熱層３０４において、第１の材料層３０５への熱の伝導を遮断することができる。これによって、選択的に、開口部３１２と重なる領域の第１の材料層３０５に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を、被成膜基板上に成膜し、第２の材料層３０９として、所望のパターンのＥＬ層を形成することができる。
【０１０２】
本実施の形態においては、第１の基板上に形成された材料層のうち、吸収層に接する領域を選択的に加熱するため、第１の材料層全面を加熱する場合と比較して、光を照射する時間は比較的短くて良い。例えば、ハロゲンランプを光源として用いた場合、５００℃〜８００℃を７〜１５秒間程度保持することで、第１の材料層３０５のうち、反射層３０２及び断熱層３０４の開口部と重なる領域を加熱して第１の成膜材料及び第２の成膜材料を被成膜基板へと成膜することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、被成膜基板である第２の基板が、支持基板である第１の基板の下方に位置する場合を図示したが、本実施の形態はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。
【０１０４】
以上説明したように、第１の基板上に反射層及び断熱層を選択的に形成し、該第１の基板及び該断熱層上に、吸収層、保護層ならびに、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層を形成した場合、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層を選択的に加熱して、被成膜基板に成膜される第２の材料層のパターン形成を行うことが可能となる。
【０１０５】
さらに、本実施の形態に記載の成膜方法は、上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を第１の材料層に含むため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち、低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料が第１の材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１０７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の成膜方法で、成膜用基板を複数用いて発光素子のＥＬ層を形成することにより、フルカラー表示が可能な発光装置の作製方法について説明する。
【０１０８】
実施の形態１及び実施の形態２では、１回の成膜工程で、被成膜基板である第２の基板上に形成された複数の電極上に、全て同一の材料からなるＥＬ層を形成する場合について示したが、本実施の形態では、第２の基板上に形成された複数の電極上に、発光の異なる３種類のＥＬ層のいずれかを形成する場合について説明する。
【０１０９】
まず、実施の形態２において図２（Ａ）に示した成膜用基板を３枚用意する。ただし、それぞれの支持基板には発光の異なるＥＬ層を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層が形成されている。具体的には、赤色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｒ））を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層（Ｒ）を有する成膜用基板（Ｒ）と、緑色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｇ））を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層（Ｇ）を有する成膜用基板（Ｇ）と、青色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｂ））を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層（Ｂ）を有する成膜用基板（Ｂ）とを用意する。
【０１１０】
また、実施の形態２において図２（Ｂ）に示した複数の第１の電極を有する被成膜基板を１枚用意する。なお、図３（Ｂ）に示したように、被成膜基板上の複数の第１の電極は、その端部が絶縁物４１４で覆われているため、発光領域は、第１の電極の一部であって、絶縁物と重ならずに露呈している領域に相当する。
【０１１１】
まず、１回目の成膜工程として、図２（Ｂ）と同様に被成膜基板と成膜用基板（Ｒ）とを重ね、位置合わせをする。なお、被成膜基板には、位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。また、成膜用基板（Ｒ）にも位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。なお、成膜用基板（Ｒ）には、吸収層や材料層等が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の吸収層や材料層等は予め除去しておくことが好ましい。
【０１１２】
そして、成膜用基板（Ｒ）の裏面（図２に示す反射層３０２、断熱層３０４、吸収層３０３、保護層３０６及び第１の材料層３０５が形成されていない面）側から光を照射する。吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｒ）に熱を与えることで、材料層（Ｒ）に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部の第１の電極上にＥＬ層（Ｒ）が形成する。そして、１回目の成膜を終えたら、成膜用基板（Ｒ）は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１１３】
次いで、２回目の成膜工程として、被成膜基板と成膜用基板（Ｇ）とを重ね、位置合わせをする。成膜用基板（Ｇ）には、１回目の成膜時で使用した成膜用基板（Ｒ）とは１画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。
【０１１４】
そして、成膜用基板（Ｇ）の裏面（図２に示す反射層３０２、断熱層３０４、吸収層３０３、保護層３０６及び第１の材料層３０５が形成されていない面）側から光を照射する。吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｇ）に熱を与えることで、材料層（Ｇ）に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部であって、１回目の成膜でＥＬ層（Ｒ）が形成された第１の電極のとなりの第１の電極上にＥＬ層（Ｇ）が形成する。そして、２回目の成膜を終えたら、成膜用基板（Ｇ）は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１１５】
次いで、３回目の成膜工程として、被成膜基板と成膜用基板（Ｂ）とを重ね、位置合わせをする。成膜用基板（Ｂ）には、１回目の成膜時に使用した成膜用基板（Ｂ）とは２画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。
【０１１６】
そして、成膜用基板（Ｂ）の裏面（図２に示す反射層３０２、断熱層３０４、吸収層３０３、保護層３０６及び第１の材料層３０５が形成されていない面）側から光を照射する。この３回目の成膜を行う直前の様子が図３（Ａ）の上面図に相当する。図３（Ａ）において、反射層４０１は開口部４０２を有している。従って、成膜用基板（Ｂ）の反射層４０１の開口部４０２を透過した光は、断熱層を透過して、吸収層に吸収される。また、被成膜基板の成膜用基板（Ｂ）の開口部４０２と重なる領域には、第１の電極が形成されている。なお、図３（Ａ）中に点線で示した領域の下方にある被成膜基板には、既に１回目の成膜により形成されたＥＬ層（Ｒ）４１１と２回目の成膜により形成されたＥＬ層（Ｇ）４１２が位置している。
【０１１７】
そして、３回目の成膜により、ＥＬ層（Ｂ）４１３が形成される。吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｂ）に熱を与えることで、材料層（Ｂ）に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部であって、２回目の成膜でＥＬ層（Ｇ）４１２が形成された第１の電極のとなりの第１の電極上にＥＬ層（Ｂ）４１３が形成される。３回目の成膜を終えたら、成膜用基板（Ｂ）は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１１８】
こうしてＥＬ層（Ｒ）４１１、ＥＬ層（Ｇ）４１２、ＥＬ層（Ｂ）４１３を一定の間隔をあけて同一の被成膜基板上に形成することができる（図３（Ｂ）参照）。そして、これらの膜上に第２の電極を形成することによって、発光素子を形成することができる。
【０１１９】
以上の工程で、同一基板上に異なる発光を示す発光素子が形成されることにより、フルカラー表示が可能な発光装置を形成することができる。
【０１２０】
図３では、成膜用基板に形成された反射層の開口部４０２の形状を矩形とした例を示したが、特に限定されず、ストライプ状の開口部としても良い。ストライプ状の開口部とした場合、同じ発光色となる発光領域の間にも成膜が行われるが、絶縁物４１４の上に形成されるため、絶縁物４１４と重なる部分は発光領域とはならない。
【０１２１】
また、画素の配列も特に限定されず、１つの画素形状を多角形、例えば六角形としても良い。なお、多角形の画素を形成するためには、多角形の開口部を有する反射層を有する成膜用基板を用いて成膜すれば良い。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、発光の異なる３種類のＥＬ層を形成するために３枚の成膜用基板を用いたが、１枚の成膜用基板に材料層（Ｒ）、材料層（Ｇ）及び材料層（Ｂ）を選択的に形成しても良い。この場合、被成膜基板と成膜用基板との位置合わせが一度のみで良く、材料の利用効率や生産性が高まるため好ましい。
【０１２３】
本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜用基板に形成される材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を全て加熱することにより被成膜基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、被成膜基板上に成膜する際の膜厚モニタは不要となる。よって、膜厚モニタを利用した蒸着速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。
【０１２４】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製することにより、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を、濃度勾配が生じることなく、被成膜基板上に成膜することができる。従って、本発明の一態様の成膜方法は、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、昇華温度の異なる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を含む層を、被成膜基板上に容易に精度良く成膜することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能であり、また、微細なパターン形成が可能となるため、高精度な発光装置を得ることができる。
【０１２６】
さらに、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製することにより、所望の第１の成膜材料及び第２の成膜材料を無駄にすることなく、被成膜基板に成膜することが可能である。よって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の利用効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜室内壁に第１の成膜材料及び第２の成膜材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを簡便にすることができる。
【０１２７】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１及び実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１２８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を適用して、発光素子及び発光装置を作製する方法について説明する。
【０１２９】
例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す発光素子を作製することができる。図４（Ａ）に示す発光素子は、基板９０１上に第１の電極９０２、発光層９１３のみで形成されたＥＬ層９０３、第２の電極９０４が順に積層して設けられている。第１の電極９０２及び第２の電極９０４のいずれか一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。陽極から注入される正孔及び陰極から注入される電子がＥＬ層９０３で再結合して、発光を得ることができる。本実施の形態において、第１の電極９０２は陽極として機能する電極であり、第２の電極９０４は陰極として機能する電極であるとする。
【０１３０】
また、図４（Ｂ）に示す発光素子は、図４（Ａ）のＥＬ層９０３が複数の層が積層された構造である場合を示しており、具体的には、第１の電極９０２側から正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４、及び電子注入層９１５が順次設けられている。なお、ＥＬ層９０３は、図４（Ａ）に示すように少なくとも発光層９１３を有していれば機能するため、これらの層を全て設ける必要はなく、必要に応じて適宜選択して設ければ良い。
【０１３１】
図４に示す基板９０１には、絶縁表面を有する基板または絶縁基板を適用する。具体的には、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板、石英基板、セラミック基板又はサファイヤ基板等を用いることができる。
【０１３２】
また、第１の電極９０２及び第２の電極９０４は、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【０１３３】
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。その他、ゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製しても良い。
【０１３４】
また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金等を用いることができる。その他、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、及びマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（アルミニウム、マグネシウムと銀との合金、アルミニウムとリチウムの合金）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属及びこれらを含む合金等を用いることもできる。
【０１３５】
アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。また、第１の電極９０２及び第２の電極９０４は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
【０１３６】
なお、ＥＬ層９０３で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方、または両方が光を通過するように形成する。例えば、インジウム錫酸化物等の可視光に対する透光性を有する導電材料を用いて形成するか、或いは、銀、アルミニウム等を数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ＩＴＯ膜等の可視光に対する透光性を有する導電材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。
【０１３７】
なお、本実施の形態で示す発光素子のＥＬ層９０３（正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４又は電子注入層９１５）は、実施の形態１乃至実施の形態３で示した成膜方法を適用して形成してもよい。
【０１３８】
例えば、図４（Ａ）に示す発光素子を形成する場合、実施の形態３で示した成膜用基板の材料層を、ＥＬ層９０３を形成する複数の材料で形成し、この成膜用基板を用いて基板９０１上の第１の電極９０２上にＥＬ層９０３を形成する。そして、ＥＬ層９０３上に第２の電極９０４を形成することにより、図４（Ａ）に示す発光素子を得ることができる。
【０１３９】
また、図４（Ｂ）に示す発光素子を形成する場合には、ＥＬ層９０３（正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、電子輸送層９１４、及び電子注入層９１５）のそれぞれの層を形成する複数の材料で形成された材料層を有する実施の形態１乃至実施の形態３で示した成膜用基板を各層毎に用意し、各層の成膜毎に異なる成膜用基板を用いて、上記実施の形態で示した方法により、基板９０１上の第１の電極９０２上にＥＬ層９０３を形成する。そして、ＥＬ層９０３上に第２の電極９０４を形成することにより、図４（Ｂ）に示す発光素子を得ることができる。なお、この場合には、ＥＬ層９０３の全ての層に実施の形態１乃至実施の形態３で示した方法を用いても良いし、一部の層のみに実施の形態１乃至実施の形態３で示した方法を用いても良い。
【０１４０】
例えば、正孔注入層９１１としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１４１】
また、正孔注入層９１１として、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層を用いることができる。正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、キャリア密度が高く、正孔注入性に優れている。また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層を、陽極として機能する電極に接する正孔注入層として用いることにより、陽極として機能する電極材料の仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。
【０１４２】
正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層は、例えば、正孔輸送性の高い物質を含む層と電子受容性を示す物質を含む層とを積層することにより形成することができる。
【０１４３】
正孔注入層９１１に用いる電子受容性を示す物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族から第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１４４】
正孔注入層９１１に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、正孔注入層に用いる正孔輸送性の高い物質としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いても良い。以下では、正孔注入層９１１に用いることのできる正孔の輸送性の高い物質を具体的に列挙する。
【０１４５】
正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）等を用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０１４６】
正孔注入層９１１に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０１４７】
また、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチル−アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０１４８】
なお、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していても良い。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０１４９】
また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、正孔注入性だけでなく、正孔輸送性も優れているため、上述した正孔注入層９１１を正孔輸送層として用いても良い。
【０１５０】
また、正孔輸送層９１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層であり、正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いても良い。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしても良い。
【０１５１】
電子輸送層９１４は、電子輸送性の高い物質を含む層であり、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、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−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］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）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。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）や、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）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ０１）バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしても良い。
【０１５２】
また、電子注入層９１５としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたものを用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み合わせた層を用いることは、第２の電極９０４からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
【０１５３】
なお、ＥＬ層９０３は、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層と、発光層とを適宜組み合わせて構成すれば良い。
【０１５４】
ＥＬ層９０３で得られた発光は、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方または両方は、可視光に対する透光性を有する電極である。第１の電極９０２のみが可視光に対する透光性を有する電極である場合、光は第１の電極９０２を通って基板９０１側から取り出される。また、第２の電極９０４のみが可視光に対する透光性を有する電極である場合、光は第２の電極９０４を通って基板９０１と逆側から取り出される。第１の電極９０２及び第２の電極９０４がいずれも可視光に対する透光性を有する電極である場合、光は第１の電極９０２及び第２の電極９０４を通って、基板９０１側及び基板９０１と逆側の両方から取り出される。
【０１５５】
なお、図４では、陽極として機能する第１の電極９０２を基板９０１側に設けた構成について示したが、陰極として機能する第２の電極９０４を基板９０１側に設けても良い。
【０１５６】
また、ＥＬ層９０３の形成方法としては、実施の形態１で示した成膜方法を用いればよく、他の成膜方法と組み合わせても良い。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。乾式法としては、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、インクジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。
【０１５７】
本実施の形態に係る発光素子は、本発明の一態様を適用したＥＬ層の形成が可能であり、それにより、濃度勾配が少ない膜が効率よく形成される為、発光素子の特性向上のみならず、歩留まり向上やコストダウンを図ることができる。
【０１５８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４で説明した発光素子を用いて形成される発光装置について説明する。
【０１５９】
まず、パッシブマトリクス型の発光装置について、図５を用いて説明することとする。
【０１６０】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）の発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【０１６１】
図５（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図５（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図５（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図５（Ｃ）である。
【０１６２】
基板１００１上には、下地絶縁層として絶縁層１００４を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくとも良い。絶縁層１００４上には、ストライプ状に複数の第１の電極１０１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極１０１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁１０１４が設けられ、開口部を有する隔壁１０１４は絶縁材料（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ＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜））で構成されている。なお、各画素に対応する開口部が発光領域１０２１となる。
【０１６３】
開口部を有する隔壁１０１４上に、第１の電極１０１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁１０２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁１０２２はフォトリソグラフィ法に従い、未露光部分がパターンとしてポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成する。
【０１６４】
開口部を有する隔壁１０１４及び逆テーパ状の隔壁１０２２を合わせた高さは、ＥＬ層及び第２の電極１０１６の膜厚より大きくなるように設定する。これにより、複数の領域に分離されたＥＬ層、具体的には赤色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、緑色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、青色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）と、第２の電極１０１６とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。
【０１６５】
第２の電極１０１６は、第１の電極１０１３と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁１０２２上にもＥＬ層及び第２の電極１０１６を形成する導電層の一部が形成されるが、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）、及び第２の電極１０１６とは分断されている。なお、本実施の形態におけるＥＬ層は、少なくとも発光層を含む層であって、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、又は電子注入層等を含んでいても良い。
【０１６６】
ここでは、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）を選択的に形成し、３種類（赤（Ｒ）、青（Ｇ）、緑（Ｂ））の発光が得られるフルカラー表示可能な発光装置を形成する例を示している。なお、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）は、それぞれ互いに平行なストライプパターンで形成されている。これらのＥＬ層を形成するには、上記実施の形態１〜実施の形態３に示す成膜方法を適用すれば良い。
【０１６７】
また、必要であれば、封止缶や封止のためのガラス基板などの封止材を用いて封止する。ここでは、封止基板としてガラス基板を用い、シール材などの接着剤を用いて基板と封止基板とを貼り合わせ、シール材などの接着剤で囲まれた空間を密閉なものとしている。密閉された空間には、充填剤や、乾燥した不活性ガスを充填する。また、発光装置の信頼性を向上させるために、基板と封止材との間に乾燥剤などを封入しても良い。乾燥剤によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。なお、他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いても良い。
【０１６８】
ただし、発光素子を覆って接する封止材が設けられ、十分に外気と遮断されている場合には、乾燥剤は、特に設けなくとも良い。
【０１６９】
次に、図５に示したパッシブマトリクス型の発光装置にＦＰＣなどを実装した場合の上面図を図６に示す。
【０１７０】
図６において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。
【０１７１】
ここで、図５における第１の電極１０１３が、図６の走査線１１０３に相当し、図５における第２の電極１０１６が、図６のデータ線１１０２に相当し、逆テーパ状の隔壁１０２２が隔壁１１０４に相当する。データ線１１０２と走査線１１０３の間にはＥＬ層が挟まれており、領域１１０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【０１７２】
なお、走査線１１０３は配線端で接続配線１１０８と電気的に接続され、接続配線１１０８が入力端子１１０７を介してＦＰＣ１１０９ｂに接続される。また、データ線は入力端子１１０６を介してＦＰＣ１１０９ａに接続される。
【０１７３】
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けても良い。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けても良い。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【０１７４】
なお、図６では、駆動回路を基板上に設けない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板上に駆動回路を有するＩＣチップを実装させても良い。
【０１７５】
また、ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装しても良い。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、及び走査線側ＩＣは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであっても良い。また、片側に一つのＩＣを設けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。
【０１７６】
次に、アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板１２１０上に設けられた画素部１２０２と、駆動回路部（ソース側駆動回路）１２０１と、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１２０３と、を有する。画素部１２０２、駆動回路部１２０１、及び駆動回路部１２０３は、シール材１２０５によって、素子基板１２１０と封止基板１２０４との間に封止されている。
【０１７７】
また、素子基板１２１０上には、駆動回路部１２０１、及び駆動回路部１２０３に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線１２０８が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１２０９を設ける例を示している。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板（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。
【０１７８】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１２１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部１２０１と、画素部１２０２が示されている。
【０１７９】
駆動回路部１２０１はｎチャネル型ＴＦＴ１２２３とｐチャネル型ＴＦＴ１２２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、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駆動回路を形成することもできる。
【０１８０】
また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２と電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極１２１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極１２１３の端部を覆って絶縁物１２１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
【０１８１】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物１２１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物１２１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物１２１４の上端部に曲率半径（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１２１４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、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【０１８２】
第１の電極１２１３上には、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６が積層形成されている。なお、第１の電極１２１３をＩＴＯ膜とし、第１の電極１２１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線として窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての抵抗も低く、ＩＴＯ膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。なお、ここでは図示しないが、第２の電極１２１６は外部入力端子であるＦＰＣ１２０９に電気的に接続されている。
【０１８３】
ＥＬ層１２００は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層を適宜設ける構成とする。第１の電極１２１３、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６との積層構造で、発光素子１２１５が形成されている。
【０１８４】
また、図７（Ｂ）に示す断面図では発光素子１２１５を１つのみ図示しているが、画素部１２０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部１２０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としても良い。
【０１８５】
さらにシール材１２０５で封止基板１２０４を素子基板１２１０と貼り合わせることにより、素子基板１２１０、封止基板１２０４、及びシール材１２０５で囲まれた空間１２０７に発光素子１２１５が備えられた構造になっている。なお、空間１２０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材１２０５で充填される構成も含むものとする。
【０１８６】
なお、シール材１２０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板１２０４に用い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）、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。
【０１８７】
以上のようにして、本発明の一態様を適用して発光装置を得ることができる。アクティブマトリクス型の発光装置は、ＴＦＴを作製するため、１枚あたりの製造コストが高くなりやすいが、本発明の一態様を適用することで、発光素子を形成する際の材料のロスを大幅に低減させることが可能である。よって、製造コストの低減を図ることができる。
【０１８８】
また、本発明の一態様を適用することで、発光素子を構成するＥＬ層を容易に形成することができると共に、発光素子を有する発光装置を容易に作製することができる。また、平坦でムラのない膜の成膜や微細なパターン形成が可能となるため、高精細な発光装置を得ることができる。また、成膜時における光源として、熱量の大きなランプヒータ等を用いることができることからタクト時間の短縮が可能となり、発光装置の製造コストを低減させることができる。
【０１８９】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１９０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光装置を用いて完成させた様々な電子機器および照明器具の一例について、図８を用いて説明する。
【０１９１】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器および照明器具の具体例を図８に示す。
【０１９２】
図８（Ａ）は、テレビジョン装置９１００の一例を示している。テレビジョン装置９１００は、筐体９１０１に表示部９１０３が組み込まれている。表示部９１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部９１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド９１０５により筐体９１０１を支持した構成を示している。
【０１９３】
テレビジョン装置９１００の操作は、筐体９１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機９１１０により行うことができる。リモコン操作機９１１０が備える操作キー９１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部９１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機９１１０に、当該リモコン操作機９１１０から出力する情報を表示する表示部９１０７を設ける構成としてもよい。
【０１９４】
なお、テレビジョン装置９１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０１９５】
図８（Ｂ）はコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、マウス９２０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製される。
【０１９６】
図８（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体９３０１と筐体９３０２の２つの筐体で構成されており、連結部９３０３により、開閉可能に連結されている。筐体９３０１には表示部９３０４が組み込まれ、筐体９３０２には表示部９３０５が組み込まれている。また、図８（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部９３０６、記録媒体挿入部９３０７、ＬＥＤランプ９３０８、入力手段（操作キー９３０９、接続端子９３１０、センサ９３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９３１２）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部９３０４および表示部９３０５の両方、または一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図８（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図８（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０１９７】
図８（Ｄ）は、卓上照明器具であり、照明部９４０１、傘９４０２、可変アーム９４０３、支柱９４０４、台９４０５、電源９４０６を含む。なお、卓上照明器具は、発光装置を照明部９４０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。
【０１９８】
図８（Ｅ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機９５００は、筐体９５０１に組み込まれた表示部９５０２の他、操作ボタン９５０３、外部接続ポート９５０４、スピーカ９５０５、マイク９５０６などを備えている。なお、携帯電話機９５００は、発光装置を表示部９５０２に用いることにより作製される。
【０１９９】
図８（Ｅ）に示す携帯電話機９５００は、表示部９５０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つなどの操作は、表示部９５０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２００】
表示部９５０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２０１】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部９５０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部９５０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２０２】
また、携帯電話機９５００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機９５００の向き（縦か横か）を判断して、表示部９５０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２０３】
また、画面モードの切り替えは、表示部９５０２を触れること、又は筐体９５０１の操作ボタン９５０３の操作により行われる。また、表示部９５０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２０４】
また、入力モードにおいて、表示部９５０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部９５０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２０５】
表示部９５０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部９５０２に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２０６】
以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。本発明の一態様の発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０２０７】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態５に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【実施例１】
【０２０８】
本実施例では本発明の一態様の成膜方法を用いて形成したＥＬ層の一例について説明する。なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。
【０２０９】
【化１】
【０２１０】
以下に本実施例で作製したＥＬ層の構成例１、２及び比較例１、２の作製方法を示す。
【０２１１】
（構成例１）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２１２】
さらに吸収層上に湿式法を用いて第１の材料層を形成した。第１の材料層は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の成膜材料として、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）を用いた。第２の成膜材料として、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）を用いた。また、高分子化合物として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）を用い、これらの材料を溶媒として用いるトルエン中に溶解させた。トルエン、ＰＶＫ、ＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡの比率は、重量比で１５０：５：１：０．０５（＝トルエン：ＰＶＫ：ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとした。なお、真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＣｚＰＡの昇華温度は２１０℃、２ＰＣＡＰＡの昇華温度は２６０℃である。また、ＰＶＫのガラス転移温度は２００℃である。
【０２１３】
第１の材料層を成膜後、第１の材料層中に残ったトルエンを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度１Ｐａ、１６０℃で１時間、加熱した。
【０２１４】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち第１の材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、第１の材料層を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２１５】
（構成例２）
第１の材料層に用いる高分子化合物として、ガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーを用いた以外は、構成例１と同様に作製した。つまり、第１の材料層は、第１の成膜材料としてＣｚＰＡ、第２の成膜材料として２ＰＣＡＰＡ、高分子化合物としてガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマー、溶媒としてトルエンを含む。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとし、第１の材料層中のトルエン、シクロオレフィンポリマー、ＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡの比率は、重量比で１５０：５：１：０．０５（＝トルエン：シクロオレフィンポリマー：ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０２１６】
（比較例１）
真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとを共蒸着することにより、被成膜基板であるガラス基板にＥＬ層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡの比率が重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２１７】
（比較例２）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２１８】
さらに、真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとを共蒸着することにより、吸収層上に第１の材料層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡの比率が重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０２１９】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを７秒間照射することにより、ＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡを加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２２０】
図９に構成例１、比較例１、比較例２のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。また、図１３に構成例２、比較例１，比較例２のＰＬスペクトルを示す。ＰＬスペクトルは、励起波長の光を照射して、ＥＬ層から放出される光の波長と光の強度を表したスペクトルである。図９及び図１３において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化ＰＬ強度（任意単位）を表す。
【０２２１】
本実施例では、発光物質を分散させる有機化合物としてＣｚＰＡ、発光物質として２ＰＣＡＰＡを用いた。真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＣｚＰＡの昇華温度は２１０℃、２ＰＣＡＰＡの昇華温度は２６０℃である。このため、２１０℃から２６０℃に昇温するのに時間差が生じると、ＣｚＰＡが先に昇華して、後から２ＰＣＡＰＡが昇華する。
【０２２２】
図９において、比較例２のＰＬスペクトルは、４５０ｎｍ付近のピークと５２０ｎｍ付近のピークの２つのピークを有する。加熱処理により第１の材料層が昇温する過程で、昇華温度の低いＣｚＰＡが先に転写され、昇華温度の高い２ＰＣＡＰＡは後から転写される。よって、ＥＬ層中に濃度勾配ができるために２つのピークが発生する。つまり、比較例２のＰＬスペクトルにおいて、４５０ｎｍ付近のピークはＣｚＰＡによる発光であり、５２０ｎｍ付近のピークは２ＰＣＡＰＡによる発光である。なお、本実施例において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【０２２３】
一方、構成例１及び比較例１のＰＬスペクトルは、５２０ｎｍ付近に１つのピークを有する。比較例１は真空蒸着法により成膜しているため、比較例１のＰＬスペクトルは２ＰＣＡＰＡによる発光のピークを有する。構成例１は、第１の材料層にＰＶＫが含まれており、ＣｚＰＡの昇華温度に達しても、第１の材料層からＣｚＰＡは転写されにくい。これは、ＰＶＫによって、ＣｚＰＡが第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。よって、ＣｚＰＡの転写と２ＰＣＡＰＡの転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できる。したがって、構成例１は、ＣｚＰＡによる発光が抑制され、構成例１のＰＬスペクトルは２ＰＣＡＰＡによる発光のピークを有する。
【０２２４】
図１３において、比較例１及び構成例２のＰＬスペクトルは、５２０ｎｍ付近に１つのピークを有する。構成例２より、第１の材料層に含む高分子化合物としてガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーを用いても、ＣｚＰＡの転写と２ＰＣＡＰＡの転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できることが示された。したがって、構成例２はＣｚＰＡによる発光が抑制され、構成例２のＰＬスペクトルは２ＰＣＡＰＡによる発光による発光のピークを有する。
【０２２５】
次いで、図１０〜図１２にＴｏＦ−ＳＩＭＳ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ−Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）のデータを示す。図１０は構成例１、図１１は比較例１、図１２は比較例２のＴｏＦ−ＳＩＭＳデータである。このＴｏＦ−ＳＩＭＳデータは、サンプルを斜めに切削することで、ＥＬ層表面とＥＬ層中の深さ方向の第１の成膜材料及び第２の成膜材料の濃度分布を測定したものである。図１０〜図１２において、横軸は測定位置（μｍ）、縦軸は二次イオン強度（ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃ）である。
【０２２６】
図１０において、ＥＬ層内部（領域Ａ）にＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡのピークが見られる。図１０〜図１２において、構成例１及び比較例１では、ＥＬ層内部（領域Ａ）でＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡがほぼ一定の濃度で混在していることが示された。一方、比較例２では、ＣｚＰＡのピークと２ＰＣＡＰＡのピークがずれており、ＥＬ層内部（領域Ａ）ではＣｚＰＡの濃度が高く、ＥＬ層の表面である領域Ｂでは２ＰＣＡＰＡの濃度が高いということがわかる。これは昇華温度のより低いＣｚＰＡが先に転写してしまい、昇華温度がより高い２ＰＣＡＰＡがＣｚＰＡより遅れて転写したことを意味する。
【０２２７】
比較例２のように発光物質と発光物質を分散させる有機化合物が分離してしまうと、発光色などのＥＬ特性に悪影響を与えてしまう。構成例１は第１の材料層にＰＶＫを含むため、図１０に示されるように、発光物質を分散させる有機化合物であるＣｚＰＡと発光物質である２ＰＣＡＰＡが、比較例２よりも良好な混合状態を保つことができる。これによりＥＬ特性を向上させることができる。
【実施例２】
【０２２８】
本実施例では本発明の一態様の成膜方法を用いて形成したＥＬ層の一例について説明する。
なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。
【０２２９】
【化２】
【０２３０】
以下に、本実施例で作製したＥＬ層の構成例３及び比較例３，４の作製方法を示す。
【０２３１】
（構成例３）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてチタン（Ｔｉ）膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２３２】
さらに吸収層上に湿式法を用いて第１の材料層を形成した。第１の材料層は、第１の成膜材料、第２の成膜材料、第３の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の成膜材料として、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））を用いた。第２の成膜材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を用いた。第３の成膜材料として、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）を用いた。また、高分子化合物としてＰＶＫを用い、これらの材料を溶媒として用いるクロロホルム中に溶解させた。クロロホルム、ＰＶＫ、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の比率は、重量比で２００：５：１：０．１５：０．０６（＝クロロホルム：ＰＶＫ：ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとした。真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＢＡｌｑの昇華温度は２１３℃、ＮＰＢの昇華温度は２５０℃、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の昇華温度は２６６℃である。
【０２３３】
第１の材料層を成膜後、第１の材料層中に残ったクロロホルムを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度０．２Ｐａ、８０℃で１時間、加熱した。
【０２３４】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と第２の基板の表面との距離ｄは１００μｍとした。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、第１の基板の裏面、すなわち材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２３５】
（比較例３）
真空蒸着法を用いて、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）とを共蒸着することにより、被成膜基板であるガラス基板にＥＬ層を形成した。このとき、成膜室内は真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の比率は、重量比で１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２３６】
（比較例４）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２３７】
さらに、真空蒸着法を用いて、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を共蒸着することにより、吸収層上に第１の材料層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の比率が重量比で１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２３８】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２３９】
図１４に構成例３、比較例３、比較例４のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。図１４において、横軸は、波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化ＰＬ強度（任意単位）を表す。
【０２４０】
本実施例では、発光物質を分散させる有機化合物として、ＢＡｌｑ、発光物質として、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を用いる。真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＢＡｌｑの昇華温度は２１３℃、ＮＰＢの昇華温度は２５０℃、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の昇華温度は２６６℃である。このため、２１３℃から２６６℃に昇温するのに時間差が生じると、ＢＡｌｑがはじめに昇華して、次にＮＰＢが昇華し、最後にＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）が昇華する。
【０２４１】
図１４において、比較例４のＰＬスペクトルでは、５００ｎｍ付近のピークと６２０ｎｍ付近のピークの２つのピークを有する。加熱処理により、第１の材料層が昇温する過程で、昇華温度の低いＢＡｌｑが先に転写され、次にＮＰＢ、最後にＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）が転写される。よって、ＥＬ層中に濃度勾配ができるために２つのピークが発生する。つまり、比較例２のＰＬスペクトルにおいて、５００ｎｍ付近のピークは、ＢＡｌｑ及びＮＰＢによる発光であり、６２０ｎｍ付近のピークは、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）による発光である。なお、本実施例において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料、第２の成膜材料又は第３の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【０２４２】
一方、構成例３及び比較例３のＰＬスペクトルは、６２０ｎｍ付近に１つのピークを有する。比較例３は真空蒸着法により成膜しているため、比較例３のＰＬスペクトルは、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）による発光のピークを有する。構成例３は、第１の材料層にＰＶＫが含まれており、ＢＡｌｑの昇華温度に達しても、第１の材料層からＢＡｌｑは転写されにくい。これは、ＰＶＫによって、ＢＡｌｑが第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。よって、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できる。したがって、構成例３は、ＢＡｌｑとＮＰＢによる発光が抑制され、構成例３のＰＬスペクトルはＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）による発光のピークを有する。
【実施例３】
【０２４３】
本実施例では本発明の一態様の成膜方法を用いて形成したＥＬ層の一例について説明する。
なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。
【０２４４】
【化３】
【０２４５】
以下に本実施例で作製したＥＬ層の構成例４及び比較例５〜７の作製方法を示す。
【０２４６】
（構成例４）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２４７】
さらに吸収層上に第１の材料層を形成した。第１の材料層は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の成膜材料として、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）を用いた。第２の成膜材料としてＣｚＰＡを用いた。また、高分子化合物として、ガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーを用い、これらの材料を溶媒として用いるトルエン中に溶解させた。トルエン、ＰＮ２８５Ａ、ＣｚＰＡ及びＰＣＢＡＰＡの比率は、重量比で１５０：５：１：０．１（＝トルエン：シクロオレフィンポリマー：ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとした。真空中（真空度１０−３Ｐａ）でのＰＣＢＡＰＡの昇華温度は３０２℃である。
【０２４８】
第１の材料層を成膜後、第１の材料層中に残ったトルエンを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度１Ｐａ、１６０℃で１時間、加熱した。
【０２４９】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとした。また、成膜室内は真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、第１の基板の裏面、すなわち第１の材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、第１の材料層を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２５０】
（比較例５）
構成例４におけるシクロオレフィンポリマーの代わりに、ＰＶＫを用いた。つまり、第１の材料層に含まれる高分子化合物として、ＰＶＫを用いた以外は構成例４と同様に作製した。
【０２５１】
（比較例６）
真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとを共蒸着することにより、被成膜基板であるガラス基板にＥＬ層を形成した。また、成膜室内は、真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡ及びＰＣＢＡＰＡの比率は、重量比で１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２５２】
（比較例７）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２５３】
さらに、真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとを共蒸着することにより、吸収層上に第１の材料層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの比率が重量比で１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２５４】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち第１の材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、第１の材料層を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２５５】
図１５に、比較例５〜７のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。また、図１６に、構成例４、比較例６、比較例７のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。図１５及び図１６において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化ＰＬ強度（任意単位）を表す。
【０２５６】
本実施例では、発光物質を分散させる有機化合物として、ＣｚＰＡ、発光物質として、ＰＣＢＡＰＡを用いる。真空中（真空度１０−３Ｐａ）でのＣｚＰＡの昇華温度は２１０℃、ＰＣＢＡＰＡの昇華温度は３０２℃である。このため、２１０℃から３０２℃に昇温するのに時間差が生じると、ＣｚＰＡが先にして、後からＰＣＢＡＰＡが昇華する。
【０２５７】
図１５〜１６において、比較例６のＰＬスペクトルは、４６０ｎｍ付近のピークを有している。比較例６は真空蒸着法により成膜しているため、比較例６のＰＬスペクトルはＰＣＢＡＰＡによる発光のピークを有する。
【０２５８】
一方、図１５〜１６において、比較例５及び比較例７のＰＬスペクトルでは、４５０ｎｍ付近にピークが発生している。比較例７のＰＬスペクトルでは、加熱処理により第１の材料層が昇温する過程で、昇華温度の低いＣｚＰＡが先に転写され、後から、ＰＣＢＡＰＡが転写される。よって、ＥＬ層中に濃度勾配ができ、ＣｚＰＡによる発光とＰＣＢＡＰＡによる発光が重なったピークを有する。
【０２５９】
また、比較例５において、ＰＶＫのガラス転移温度はＰＣＢＡＰＡの昇華温度に比べて１００℃以上低い。よって、ＰＣＢＡＰＡの昇華温度である３０２℃に達する前に、ＰＶＫが十分に軟化するため、ＣｚＰＡは第１の材料層中を移動することができる。その結果、ＣｚＰＡが先に被成膜基板上に転写されてしまう。そのため、比較例５は、ＥＬ層中に濃度勾配ができ、比較例５のＰＬスペクトルは、ＣｚＰＡによる発光とＰＣＢＡＰＡによる発光が重なったピークを有する。なお、本実施例において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【０２６０】
図１６において、構成例４のＰＬスペクトルは４６０ｎｍ付近にピークを有している。構成例４は、第１の材料層にガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーが含まれており、ＣｚＰＡの昇華温度に達しても、第１の材料層からＣｚＰＡは転写されにくい。これは、シクロオレフィンポリマーによって、ＣｚＰＡが第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。よって、ＣｚＰＡの転写とＰＣＢＡＰＡの転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できる。したがって、構成例４は、ＣｚＰＡによる発光が抑制され、構成例１のＰＬスペクトルはＰＣＢＡＰＡによる発光のピークを有する。
【符号の説明】
【０２６１】
１０１ 第１の基板
１０３ 吸収層
１０５ 第１の材料層
１０５ａ 第１の成膜材料
１０５ｂ 第２の成膜材料
１０７ 第２の基板
１０９ 第２の材料層
３０１ 第１の基板
３０２ 反射層
３０３ 吸収層
３０４ 断熱層
３０５ 第１の材料層
３０６ 保護層
３０７ 第２の基板
３０８ 電極層
３０９ 第２の材料層
３１０ 光
３１１ 絶縁物
３１２ 開口部
４０１ 反射層
４０２ 開口部
４１１ ＥＬ層（Ｒ）
４１２ ＥＬ層（Ｇ）
４１３ ＥＬ層（Ｂ）
４１４ 絶縁物
９０１ 基板
９０２ 第１の電極
９０３ ＥＬ層
９０４ 第２の電極
９１１ 正孔注入層
９１２ 正孔輸送層
９１３ 発光層
９１４ 電子輸送層
９１５ 電子注入層
１００１ 基板
１００４ 絶縁層
１０１３ 第１の電極
１０１４ 隔壁
１０１６ 第２の電極
１０２１ 発光領域
１０２２ 隔壁
１１０２ データ線
１１０３ 走査線
１１０４ 隔壁
１１０５ 領域
１１０６ 入力端子
１１０７ 入力端子
１１０８ 接続配線
１１０９ａ ＦＰＣ
１１０９ｂ ＦＰＣ
１２００ ＥＬ層
１２０１ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
１２０２ 画素部
１２０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１２０４ 封止基板
１２０５ シール材
１２０７ 空間
１２０８ 配線
１２０９ ＦＰＣ
１２１０ 素子基板
１２１１ スイッチング用ＴＦＴ
１２１２ 電流制御用ＴＦＴ
１２１３ 第１の電極
１２１４ 絶縁物
１２１５ 発光素子
１２１６ 第２の電極
１２２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
１２２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
９１００ テレビジョン装置
９１０１ 筐体
９１０３ 表示部
９１０５ スタンド
９１０７ 表示部
９１０９ 操作キー
９１１０ リモコン操作機
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ マウス
９３０１ 筐体
９３０２ 筐体
９３０３ 連結部
９３０４ 表示部
９３０５ 表示部
９３０６ スピーカ部
９３０７ 記録媒体挿入部
９３０８ ＬＥＤランプ
９３０９ 操作キー
９３１０ 接続端子
９３１１ センサ
９３１２ マイクロフォン
９４０１ 照明部
９４０２ 傘
９４０３ 可変アーム
９４０４ 支柱
９４０５ 台
９４０６ 電源
９５００ 携帯電話機
９５０１ 筐体
９５０２ 表示部
９５０３ 操作ボタン
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ スピーカ
９５０６ マイク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に膜を形成する成膜方法に関する。また、該成膜方法により作製した発光素子に関する。また、該発光素子を有する発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間にエレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下ＥＬとも記す）層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子及び陽極から注入された正孔がＥＬ層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
発光素子を構成するＥＬ層は、少なくとも発光層を有する。また、ＥＬ層は、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすることもできる。
【０００５】
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。一般に、低分子系材料は蒸着法を用いて成膜され、高分子系材料はインクジェット法やスピンコート法などを用いて成膜されることが多い。
【０００６】
蒸着法の場合に用いられる蒸着装置は、基板を設置する基板ホルダと、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボ（または蒸着ボート）と、ルツボ内のＥＬ材料を加熱するヒータと、昇華するＥＬ材料の拡散を防止するシャッターとを有しており、ヒータにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、基板に成膜される構成となっている。
【０００７】
しかし、実際には均一に膜を成膜するために、被成膜基板を回転させることや、基板とルツボとの間の距離を一定以上離すことが必要となる。また、複数のＥＬ材料を用いてメタルマスクなどのシャドーマスクを介した塗り分けを行う場合には、異なる画素間の間隔を広く設計し、画素間に設けられる絶縁物からなる隔壁の幅を広くすることが必要となる。このため、発光素子を含む発光装置の高精細化（画素数の増大）及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化が大きな課題となっている。また、同時に生産性の向上や低コスト化を図ることが要求されている。
【０００８】
これに対して、熱転写により、発光素子のＥＬ層を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、蒸着材料とバインダ材料の混合物で構成される材料層を有する蒸着源基板について記載されている。このような蒸着源基板を加熱処理することにより、蒸着材料層を被成膜基板に形成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２９１３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ハロゲンランプやフラッシュランプなどの光源またはヒータなどの熱源を用いて、昇華温度が異なる２種類以上の成膜材料を含む材料層の熱転写を行うと、光源又は熱源による加熱時間が長いため昇華温度の低い材料から先に転写され、その後遅れて昇華温度の高い材料が転写されて被成膜基板に成膜される。そのため、被成膜基板上の蒸着材料層の内部には昇華温度の低い材料が多く含まれ、蒸着材料層の表面部には昇華温度の高い材料が多く含まれる。つまり、蒸着材料層中で、複数の成膜材料が均一に分散されず、濃度勾配が生じてしまう。
【００１１】
このように、昇華温度の違いにより、被成膜基板上に濃度勾配のついた蒸着材料層が形成されると、発光色など発光素子の特性に悪影響を与える恐れがある。
【００１２】
そこで本発明の一態様は、支持基板上に形成した昇華温度が異なる２種以上の成膜材料を含む材料層を、加熱処理により被成膜基板上に成膜する方法において、昇華温度の異なる２種以上の成膜材料が濃度勾配を生じることなく成膜されることを課題の一つとする。また、本発明の一態様は、該成膜方法を用いて作製する発光素子の提供も課題の一つとする。また、本発明の一態様は、該発光素子を有する発光装置の提供も課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題は、少なくとも吸収層及び材料層を含み、該材料層には、少なくとも第１の成膜材料、第２の成膜材料及び下記数式（１）を満たす高分子化合物を含む成膜用基板を用い、材料層が形成された該成膜用基板の他方の面側から加熱処理をすることにより、加熱された材料層に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が被成膜基板に成膜され、ＥＬ層を形成する成膜方法により解決することができる。
【００１４】
【数１】
（式（１）中、Ｓは、高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【００１５】
本発明の一態様は、基板の一方の面上に形成される吸収層と、吸収層上に形成され、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び上記数式（１）を満たす高分子化合物を含む材料層とを有する第１の基板の一方の面と、第２の基板の被成膜面とを対向させて配置し、第１の基板の他方の面側から材料層に加熱処理をすることで、第２の基板の被成膜面に第１の成膜材料と第２の成膜材料とを含む層を形成する成膜方法である。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記構成において、吸収層が、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法である。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記構成において、材料層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法である。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記構成において、第１の基板と吸収層との間に、開口部を有する反射層が形成されている成膜方法である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記構成において、反射層と吸収層との間に、反射層の開口部と重なる位置に開口部を有する断熱層を形成する成膜方法である。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記構成において、吸収層と材料層との間に、保護層が形成されている成膜方法である。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記構成において、高分子化合物としてシクロオレフィンポリマーを用いる成膜方法である。
【００２２】
また、本発明の一態様は、上記構成において、材料層が、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、印刷法、液滴吐出法、スプレー法、滴下法、インクジェット法、ノズルプリンティング法又はディスペンス法により吸収層上に形成される成膜方法である。
【００２３】
また、本発明の一態様は、上記構成において、加熱処理として、光源を用いて第１の基板の他方の面側から光を照射し、吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いる成膜方法である。
【００２４】
また、本発明の一態様は、上記構成において、光源としてレーザ発振装置、フラッシュランプ又はハロゲンランプを用いる成膜方法である。
【００２５】
また、本発明の一態様は、上記構成の成膜方法を用いて作製した発光素子である。また、本発明の一態様の発光素子を有する発光装置も本発明に含むものとする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の一態様は、昇華温度が異なる２種以上の成膜材料を含む材料層を、加熱処理によって被成膜基板上に成膜しても、昇華温度の異なる２種以上の成膜材料が濃度勾配を生じることなく成膜される成膜方法を提供することができる。また、本発明の一態様は、該成膜方法を用いて、発光色などの特性が安定な発光素子を提供することができる。また、本発明の一態様は、該発光素子を有する信頼性の高い発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一態様の成膜方法について説明する図。
【図２】本発明の一態様の成膜方法について説明する図。
【図３】本発明の一態様の成膜方法について説明する図。
【図４】発光素子の例を示す図。
【図５】パッシブマトリクス型の発光装置の例を示す図。
【図６】パッシブマトリクス型の発光装置の例を示す図。
【図７】アクティブマトリクス型の発光装置の例を示す図。
【図８】電子機器の例を示す図。
【図９】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１０】ＴｏＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図。
【図１１】ＴｏＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図。
【図１２】ＴｏＦ−ＳＩＭＳの結果を示す図。
【図１３】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１４】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１５】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【図１６】フォトルミネッセンススペクトルを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００２９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を利用して、発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明する。また、本実施の形態は、光源を用いて加熱処理を行う場合について説明する。図１（Ａ）は本発明の一態様の成膜用基板を示す斜視図であり、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）は本発明の一態様の成膜方法についての概念を示す斜視図である。
【００３０】
図１（Ａ）において、支持基板である第１の基板１０１の一方の面上に吸収層１０３が形成されている。また、吸収層１０３上に、第１の成膜材料１０５ａ、第２の成膜材料１０５ｂ及び高分子化合物１０５ｃを含む第１の材料層１０５が形成されている。
【００３１】
図１（Ａ）に示した成膜用基板の作製方法について説明する。
【００３２】
はじめに、第１の基板１０１の一方の面上に吸収層１０３を形成する。第１の基板１０１は、吸収層、材料層などの支持基板であり、材料層を被成膜基板に成膜するために照射する光を透過する基板である。よって、第１の基板１０１は光の透過率が高い基板であることが好ましい。具体的には、第２の材料層を成膜するためにランプ光やレーザ光を用いる場合、第１の基板１０１として、それらの光を透過する基板を用いることが好ましい。第１の基板１０１としては、例えば、ガラス基板、石英基板、無機材料を含むプラスチック基板などを用いることができる。
【００３３】
吸収層１０３は、第１の材料層１０５を加熱するために照射する光を吸収して、熱へと変換する層である。吸収層１０３は、照射される光に対して７０％以下の低い反射率を有し、また、高い吸収率を有する材料で形成されていることが好ましい。また、吸収層１０３は、それ自体が熱によって変化しないように、耐熱性に優れた材料で形成されていることが好ましい。吸収層１０３に用いることができる材料としては、例えば、窒化チタン、窒化タンタル、窒化モリブデン、窒化タングステン、窒化クロム、窒化マンガンなどの金属窒化物や、モリブデン、チタン、タングステン、カーボンなどを用いることが好ましい。
【００３４】
吸収層１０３は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法で、モリブデン、タンタル、チタン、タングステンなどのターゲット、またはこれらの合金を用いたターゲットを用い、吸収層１０３を形成することができる。また、吸収層１０３は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。
【００３５】
吸収層１０３の膜厚は、照射される光が透過しない膜厚であることが好ましい。材料によって異なるが、１００ｎｍ以上２μｍ以下の膜厚であることが好ましい。特に、吸収層１０３の膜厚を１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とすることで、照射される光を効率良く吸収して発熱させることができる。
【００３６】
なお、吸収層１０３は、第１の材料層１０５に含まれる第１の成膜材料１０５ａ及び第２の成膜材料１０５ｂが昇華温度まで加熱されるのであれば、照射する光の一部が透過しても良い。ただし、一部が透過する場合には、光が照射しても分解しない材料を、第１の材料層１０５に用いることが好ましい。
【００３７】
次に、吸収層１０３上に、少なくとも第１の成膜材料１０５ａ、第２の成膜材料１０５ｂ及び高分子化合物１０５ｃを含む第１の材料層１０５を形成する。第１の材料層１０５は、被成膜基板上に成膜する第１の成膜材料１０５ａ及び第２の成膜材料１０５ｂを含んで形成される層である。本実施の形態では第１の材料層１０５に第１の成膜材料１０５ａと第２の成膜材料１０５ｂの二種を用いたが、第１の材料層１０５としては三種以上の成膜材料を用いることもできる。また、第１の材料層１０５は単層でも良いし、複数の層が積層されていても良い。
【００３８】
第１の材料層１０５は、種々の方法により形成される。例えば、湿式法であるスピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、ノズルプリンティング法又は印刷法等を用いることができる。また、乾式法である真空蒸着法、スパッタリング法等を用いることができる。
【００３９】
湿式法を用いて第１の材料層１０５を形成する場合には、所望の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を溶媒に溶解あるいは分散させ、溶液あるいは分散液を調整すれば良い。溶媒は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を溶解あるいは分散させることができ、且つ第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物と反応しないものであれば特に限定されない。例えば、クロロホルム、テトラクロロメタン、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、或いはクロロベンゼンなどのハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、或いはシクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、或いはキシレンなどの芳香族系溶媒、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、或いは炭酸ジエチルなどのエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、或いはジオキサンなどのエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、或いはジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド、ヘキサン、又は水等を用いることができる。また、これら溶媒の複数種を混合して用いても良い。湿式法を用いることにより、材料の利用効率を高めることができ、製造コストを低減させることができる。
【００４０】
なお、後の工程で被成膜基板である第２の基板１０７上に形成される第２の材料層１０９の膜厚は、支持基板である第１の基板上に形成された第１の材料層１０５に依存する。そのため、第１の材料層の膜厚を制御することにより、容易に被成膜基板である第２の基板１０７上に形成される第２の材料層１０９の膜厚を制御することができる。なお、第２の材料層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、第１の材料層１０５は必ずしも均一の層である必要はない。例えば、微細な島状に形成されていてもよいし、凹凸を有する層状に形成されていてもよい。
【００４１】
本実施の形態では、被成膜基板上に発光素子のＥＬ層を形成するために、第１の材料層１０５に含まれる第１の成膜材料１０５ａとして、発光物質を用い、かつ第２の成膜材料１０５ｂとして、発光物質を分散する有機化合物を用いる。
【００４２】
発光物質としては、例えば蛍光を発光する蛍光性化合物や、燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
【００４３】
発光物質としては、以下に示す燐光性化合物を用いることができる。ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）テトラキス（１−ピラゾリル）ボラート（略称：ＦＩｒ６）、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス［２−（３’，５’−ビストリフルオロメチルフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）ピコリナート（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：ＦＩｒａｃａｃ）、トリス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（ベンゾ［ｈ］キノリナト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｚｑ）２（ａｃａｃ））、ビス（２，４−ジフェニル−１，３−オキサゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｄｐｏ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（４’−パーフルオロフェニルフェニル）ピリジナト］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐ−ＰＦ−ｐｈ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルベンゾチアゾラト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾ［４，５−α］チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（１−フェニルイソキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス［２，３−ビス（４−フルオロフェニル）キノキサリナト］イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（Ｆｄｐｑ）２（ａｃａｃ））、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン白金（ＩＩ）（略称：ＰｔＯＥＰ）、トリス（アセチルアセトナト）（モノフェナントロリン）テルビウム（ＩＩＩ）（略称：Ｔｂ（ａｃａｃ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ））、トリス［１−（２−テノイル）−３，３，３−トリフルオロアセトナト］（モノフェナントロリン）ユーロピウム（ＩＩＩ）（略称：Ｅｕ（ＴＴＡ）３（Ｐｈｅｎ））などが挙げられる。
【００４４】
また、発光物質としては、以下に示す蛍光性化合物を用いることができる。例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルスチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＹＧＡ２Ｓ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）トリフェニルアミン（略称：２ＹＧＡＰＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）、Ｎ，Ｎ’’−（２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン−９，１０−ジイルジ−４，１−フェニレン）ビス［Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン］（略称：ＤＰＡＢＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＰＰＡ）、Ｎ−［４−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）フェニル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＰＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、クマリン３０、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，９−ジフェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：２ＰＣＡＢＰｈＡ）、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−２−アントリル）−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＰＡ）、Ｎ−［９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−２−アントリル］−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリフェニル−１，４−フェニレンジアミン（略称：２ＤＰＡＢＰｈＡ）、９，１０−ビス（１，１’−ビフェニル−２−イル）−Ｎ−［４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）フェニル］−Ｎ−フェニルアントラセン−２−アミン（略称：２ＹＧＡＢＰｈＡ）、Ｎ，Ｎ，９−トリフェニルアントラセン−９−アミン（略称：ＤＰｈＡＰｈＡ）クマリン５４５Ｔ、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルキナクリドン、（略称：ＤＰＱｄ）、ルブレン、５，１２−ビス（１，１’−ビフェニル−４−イル）−６，１１−ジフェニルテトラセン（略称：ＢＰＴ）、２−（２−｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−６−メチル−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ１）、２−｛２−メチル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＭ２）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）テトラセン−５，１１−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＴＤ）、７，１３−ジフェニル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（４−メチルフェニル）アセナフト［１，２−ａ］フルオランテン−３，１０−ジアミン（略称：ｐ−ｍＰｈＡＦＤ）、２−｛２−イソプロピル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、２−｛２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−［２−（１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＢ）、２−（２，６−ビス｛２−［４−（ジメチルアミノ）フェニル］エテニル｝−４Ｈ−ピラン−４−イリデン）プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、２−｛２，６−ビス［２−（８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）などが挙げられる。
【００４５】
発光物質を分散する有機化合物としては、発光物質が蛍光性化合物の場合には、蛍光性化合物よりも一重項励起エネルギー（基底状態と一重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。また、発光物質が燐光性化合物の場合には、燐光性化合物よりも三重項励起エネルギー（基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差）が大きい物質を用いることが好ましい。
【００４６】
発光物質を分散する有機化合物としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（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（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、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）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、９−［４−（５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＣＯ１１）などの複素環化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物が挙げられる。また、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられ、具体的には、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、４−（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）−４’−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＹＧＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’，Ｎ’’’，Ｎ’’’−オクタフェニルジベンゾ［ｇ，ｐ］クリセン−２，７，１０，１５−テトラアミン（略称：ＤＢＣ１）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）などを挙げることができる。
【００４７】
なお、第１の材料層１０５に含まれる成膜材料として、発光物質を分散させる有機化合物を２種類以上用いても良いし、有機化合物に分散される発光物質を２種類以上用いても良い。また、２種類以上の発光物質を分散させる有機化合物と２種類以上の発光物質を用いても良い。
【００４８】
第１の材料層１０５に含まれる高分子化合物１０５ｃとしては、ガラス転移温度が下記数式（１）を満たす高分子化合物を用いる。さらに好ましくは、ガラス転移温度が下記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、下記数式（１）（２）において、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度は同じ真空度（例えば真空度１０−３Ｐａ）で測定することとする。
【００４９】
【数２】
（式（１）（２）中、Ｓは高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【００５０】
高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす範囲であれば、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料は第１の材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【００５１】
しかし、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より低いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することを抑制されにくいため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達すると、昇華温度の低い成膜材料が先に転写され、その後、昇華温度の高い成膜材料が転写される。また、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より高いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を越えた後も、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することが抑制され、転写が容易に行われなくなる。
【００５２】
よって、高分子化合物１０５ｃとしては、ガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、本実施の形態において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【００５３】
第１の材料層１０５に含まれる高分子化合物１０５ｃとしては、シクロオレフィンポリマーが好ましい。シクロオレフィンポリマーは溶媒に溶けやすいため、被成膜基板に成膜した後、成膜用基板上に残った第１の成膜材料及び第２の成膜材料を含むシクロオレフィンポリマーを溶媒に再溶解することで、成膜用基板を再利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。また、高分子化合物として、オレフィン、ビニル、アクリル又はポリイミド（ＰＩ）等を用いてもよいし、高分子材料のＥＬ材料を用いても良い。高分子材料のＥＬ材料としては、例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）やポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）が挙げられる。また、エポキシ樹脂、アクリル樹脂やシロキサンのような架橋型ポリマーを用いても良い。なお、本明細書中において、高分子化合物とは、１種もしくは複数種の単量体（モノマー）による繰り返し構造を持つ重合体（ポリマー）を意味する。
【００５４】
高分子化合物は粘度の調整が容易であるため、用途に応じて高分子化合物の溶液の粘度を自由に調整できる。例えば、液滴吐出法により第１の材料層１０５が形成される場合、高分子化合物の溶液の粘度を高めることで、被成膜面上に高分子化合物が拡がらず、微細なパターンを形成することができる。
【００５５】
高分子化合物の溶液の粘度の調整は、高分子化合物の分子量を調整する、又は高分子化合物と溶媒の比率を変えることで実現することができる。一般に、高分子化合物の比率が高くなると、溶液の粘度が高くなる。
【００５６】
また、本実施の形態では吸収層１０３及び第１の材料層１０５が第１の基板１０１の全面に形成された場合について説明したが、吸収層１０３及び第１の材料層１０５は選択的に形成されても良い。
【００５７】
なお、本実施の形態では、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層が形成された、被成膜基板と同程度の面積を有する支持基板を用いているが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、被成膜基板と同程度の面積を有する支持基板でなくとも良い。
【００５８】
次に、図１（Ｂ）に示すように、第１の基板１０１において、吸収層１０３及び第１の材料層１０５が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板１０７を配置する。第２の基板１０７は加熱処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。第２の基板１０７は、必要な耐熱性を有していて表面に絶縁性を有する基板であれば特定のものに限定されない。例えば、ガラス基板、石英基板、絶縁膜を形成したステンレス基板等が挙げられる。また、加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有するプラスチック基板を用いても良い。
【００５９】
なお、図１には示していないが、ここでは本発明の一態様の成膜用基板を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明するため、第２の基板１０７上には、発光素子の一方の電極となる第１の電極層を有している。第１の電極層の端部は、絶縁物で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、第１の電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。
【００６０】
第１の材料層１０５の表面と第２の基板１０７の表面は、距離ｄだけの間隔をとって配置される。ここで、距離ｄは、０ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とする。距離ｄを上記の範囲程度まで小さくすることで、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の利用効率を向上させることができる。本実施の形態では、材料の利用効率を向上させるために、成膜用基板と被成膜基板の間隔を狭くしている（距離ｄを小さくなるように配置している）が、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００６１】
なお、距離ｄは、第１の基板上の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含んだ第１の材料層の表面と、第２の基板の表面との距離で定義するものとする。ただし、第２の基板上に何らかの膜（例えば、電極として機能する導電膜又は隔壁等）が形成され、第２の基板表面に凹凸を有する場合、距離ｄは、第１の基板上の第１の材料層の表面と、第２の基板に形成された層の最表面、即ち、これらの膜（導電膜又は隔壁等）の表面との距離で定義するものとする。
【００６２】
また、本実施の形態では被成膜基板が一である場合について説明したが、成膜用基板に対向するように複数の被成膜基板を並べて配置しても良い。この場合には複数の被成膜基板と成膜用基板の面積を同じ程度にする。成膜用基板に対して複数の被成膜基板を設けることで、複数の被成膜基板を同時に処理することができる。
【００６３】
第１の材料層１０５の表面と、第２の基板１０７の被成膜面は互いに平行となるように配置することが好ましい。
【００６４】
第１の基板１０１と第２の基板１０７は各々の表面が対向していればよく、これらの基板の水平面に対する角度は特に限定されない。即ち、本発明の一態様に用いる成膜装置はフェイスダウン方式でも良いし、フェイスアップ方式でも良いし、基板縦置き方式でも良い。
【００６５】
そして、図１（Ｃ）に示すように、第１の基板１０１の裏面、すなわち第１の材料層１０５が形成された第１の基板１０１の他方の面側から加熱処理をすることにより、第１の材料層１０５中の、第１の成膜材料１０５ａ及び第２の成膜材料１０５ｂが、第２の基板１０７上に成膜される。これにより、第２の基板１０７上に、発光素子のＥＬ層である第２の材料層１０９が形成される。加熱処理は、第１の基板１０１の全面を加熱するように行う。なお、第２の材料層１０９は、第１の材料層１０５の厚さよりも薄く形成される。また、第２の材料層１０９に、高分子化合物１０５ｃの分解物が混入することもある。よって、第２の材料層１０９に含まれる高分子化合物１０５ｃは分解物がＥＬ層の特性に影響を及ぼさない材料であることが好ましい。
【００６６】
本実施の形態において、加熱処理の温度は、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度を超えて、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度より５０℃を超えない範囲で高く設定することが好ましい。また、第１の基板と第２の基板との距離、又は被成膜基板である第２の基板の材質と厚さによっては、熱源の輻射熱の影響を緩和するために、上記の温度範囲内で低めに設定しても良い。なお、ここで加熱処理の温度は第１の基板表面において計測したものである。
【００６７】
また、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度のうち、最も高い昇華温度以上の温度となるよう、加熱処理を行うことが好ましい。この場合、昇華温度が最も高い成膜材料の昇華温度を超えて５０℃までの温度範囲内で高めの温度に設定することが好ましいが、昇華温度が低い物質の分解温度、被成膜基板との距離、被成膜基板の材質及び厚さを考慮して、上記温度範囲内で低めの温度（ただし、昇華温度が最も高い物質の昇華温度以上とする）に設定しても良い。
【００６８】
加熱処理は、ランプやレーザ発振装置により第１の基板１０１に光を照射する方法により行うことが好ましい。ランプやレーザ発振装置は、第１の基板１０１の裏面に光を照射できるように設置すれば良い。ここで、第１の基板１０１の裏面とは材料層が形成された面と対向する面をいう。
【００６９】
ランプとしては、フラッシュランプ（キセノンフラッシュランプ、クリプトンフラッシュランプ等）、キセノンランプ、メタルハライドランプに代表される放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプに代表される発熱灯を用いることができる。フラッシュランプは短時間（０．１ミリ秒以上１０ミリ秒以下）で非常に強度の高い光を繰り返し、大面積に照射することができるため、第１の基板１０１の面積にかかわらず、効率よく均一に加熱することができる。また、発光させる時間の間隔を変えることによって第１の基板１０１の加熱の制御もできる。また、フラッシュランプは寿命が長く、発光待機時の消費電力が低いため、ランニングコストを低く抑えることができる。また、フラッシュランプを用いることにより急加熱が容易となり、ヒータ等を用いた場合の上下機構やシャッター等を簡略化できる。従って、成膜装置を更に小型化できる。ただし、第１の基板１０１の材料に応じて加熱温度を調整できるように、フラッシュランプが上下移動できるような機構としても良い。
【００７０】
また、ランプ以外の光源としては、レーザ発振装置を用いても良い。レーザ光としては、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のＹＡＧ、ＹＶＯ４、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４、若しくは多結晶（セラミック）のＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、ＹＶＯ４、ＹＡｌＯ３、ＧｄＶＯ４に、ドーパントとしてＮｄ、Ｙｂ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｔａのうち１種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。また、レーザ媒体が固体である固体レーザを用いると、メンテナンスフリーの状態を長く保てるという利点や、出力が比較的に安定している利点を有している。
【００７１】
また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−４Ｐａ以下の雰囲気とすることが好ましい。なお、本実施の形態では、光源を用いて加熱処理を行ったが、ヒータなどの熱源を用いて加熱処理を行っても良い。
【００７２】
以上のように、本実施の形態に記載の成膜方法は、上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を第１の材料層に含むため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち、低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料が第１の材料層から転写されにくい。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【００７４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法について説明する。なお、本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明する。なお、本実施の形態に示す成膜方法において、特に記載がない場合には、上記実施の形態と同様の材料及び作製方法によって行うものとする。
【００７５】
図２には、第１の基板に反射層、断熱層及び保護層を形成する場合の一例を示している。図２（Ａ）において、支持基板である第１の基板３０１の一方の面上に反射層３０２が選択的に形成されている。なお、反射層３０２は開口部３１２を有している。また、反射層３０２上に断熱層３０４が形成されている。なお、断熱層３０４は反射層３０２の有する開口部と重なる位置に開口部３１２が形成されている。また、反射層３０２及び断熱層３０４が形成された第１の基板３０１上に開口部を覆う吸収層３０３が形成されている。また、吸収層３０３上に、保護層３０６が形成されている。また、保護層３０６上に第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む第１の材料層３０５が形成されている。
【００７６】
なお、本明細書において、「重なる」とは、成膜用基板を構成する要素（例えば、反射層や吸収層等）同士が直接接して重なり合う場合だけでなく、間に別の層を介して重なり合う場合も含むものとする。
【００７７】
図２（Ａ）に示した成膜用基板の作製方法について以下に説明する。
【００７８】
はじめに、第１の基板３０１の一方の面上に反射層３０２を選択的に形成する。反射層３０２は、第１の基板３０１に照射する光を反射して、反射層３０２と重なる領域に形成された第１の材料層３０５に、熱を与えないように遮断する層である。よって、反射層３０２は、照射する光に対して高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。具体的には、反射層３０２は、照射される光に対して、反射率が８５％以上、さらに好ましくは、反射率が９０％以上の高い反射率を有する材料で形成されていることが好ましい。
【００７９】
反射層３０２に用いることができる材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、白金、銅、アルミニウムを含む合金（例えば、アルミニウム−チタン合金、アルミニウム−ネオジム合金、アルミニウム−チタン合金）、または銀を含む合金（銀−ネオジム合金）などを用いることができる。
【００８０】
なお、反射層３０２は、種々の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法などにより形成することができる。また、反射層３０２の膜厚は、材料により異なるが、１００ｎｍ以上とすることが好ましい。１００ｎｍ以上の膜厚とすることにより、照射した光が反射層３０２を透過することを抑制することができる。
【００８１】
なお、第１の基板３０１に照射する光の波長により、反射層３０２に好適な材料の種類は変化する。また、反射層は一層に限らず複数の層により構成されていても良い。また、反射層を設けず第１の基板３０１上に直接吸収層３０３を形成しても良い。
【００８２】
なお、反射層３０２と吸収層３０３の反射率は差が大きいほど好ましい。具体的には、照射する光の波長に対して、反射率の差が２５％以上、より好ましくは３０％以上であることが好ましい。
【００８３】
また、反射層３０２に開口部を形成する際には種々な方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、開口部の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。
【００８４】
次に反射層３０２上に断熱層３０４を選択的に形成する。断熱層３０４は、反射層３０２と重なる領域に位置する第１の材料層３０５が加熱され昇華するのを抑制するための層である。断熱層３０４としては、例えば、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、炭化チタン等を好ましく用いることができる。ただし断熱層３０４は、反射層３０２及び吸収層３０３に用いる材料よりも熱伝導率の低い材料を用いる。なお、本明細書において、酸化窒化物とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質である。
【００８５】
断熱層３０４は、様々な方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、またはＣＶＤ法などにより形成することができる。また、断熱層の膜厚は、材料により異なるが、１０ｎｍ以上２μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とすることができる。断熱層３０４を１０ｎｍ以上２μｍ以下の膜厚とすることにより、反射層３０２が加熱された場合でも、反射層３０２の上に位置する第１の材料層に熱が伝導するのを遮断する効果を有する。
【００８６】
また、断熱層３０４は、反射層３０２の開口部と重なる領域に開口部が形成されている。断熱層３０４のパターンを形成する際には、種々の方法を用いることができるが、ドライエッチングを用いることが好ましい。ドライエッチングを用いることにより、パターン形成された断熱層３０４の側壁が鋭くなり、微細なパターンを成膜することができる。
【００８７】
なお、断熱層３０４と、反射層３０２のパターン形成を一度のエッチング工程によって行うと、断熱層３０４と反射層３０２に設けられる開口部の側壁をそろえることができ、より微細なパターンを成膜することができるため好ましい。
【００８８】
また、本実施の形態において、断熱層３０４は反射層３０２と重なる位置のみに形成されているが、反射層３０２及び反射層３０２の開口部を覆って断熱層３０４を形成しても良い。この場合、断熱層３０４は可視光に対する透光性を有する必要がある。
【００８９】
次に、断熱層３０４上に吸収層３０３を形成する。吸収層３０３は、実施の形態１で示した吸収層１０３と同様の材料を用いることができる。なお、吸収層３０３は選択的に形成しても良い。例えば、吸収層３０３を第１の基板３０１の全面に形成した後に、吸収層３０３をパターン形成して、反射層３０２及び断熱層３０４の開口部を覆うように島状にパターン形成する。この場合、全面に吸収層を形成する場合に比べ、吸収層内を面方向に熱が伝導することを防止できるため、より微細なＥＬ層のパターン形成が可能となり、高性能な発光装置を実現することができる。
【００９０】
次に、吸収層３０３上に保護層３０６を形成する。保護層３０６は、吸収層３０３に用いる物質が昇華し、被成膜基板上に形成するＥＬ層に不純物として混入することを防ぐために形成する。また、保護層３０６は、吸収層３０３の酸化や変質、熱による変形を防止する。保護層３０６を形成することによって、吸収層３０３の劣化を防ぐことができるため、成膜用基板をより多く繰り返し利用することが可能である。したがって、材料の消費量及びコストを抑えることができる。保護層３０６としては、例えば、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、窒化酸化珪素、酸化チタン、酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化ジルコニウム、窒化チタン、炭化チタン、または酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等により構成されている。保護層３０６の厚みは、吸収層３０３を良好に保護することができる程度であることが好ましく、例えば１００ｎｍ程度とすることができる。なお、保護層３０６は設けなくても良い。また、保護層３０６は吸収層３０３と重なる部分に選択的に形成しても良い。
【００９１】
次に、保護層３０６上に、第１の材料層３０５を形成する。第１の材料層３０５は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の材料層３０５に含まれる第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物は、実施の形態１で示した構成を適用することができる。また、第１の材料層３０５は選択的に形成しても良い。ここで高分子化合物のガラス転移温度は、下記数式（１）を満たす。さらに好ましくは、ガラス転移温度が下記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、下記数式（１）（２）において、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度は同じ真空度（例えば真空度１０−３Ｐａ）で測定することとする。
【００９２】
【数２】
（式（１）（２）中、Ｓは高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度（℃）のうち高い温度（℃）を示す）
【００９３】
高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす範囲であれば、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料は第１の材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【００９４】
しかし、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より低いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することを抑制されにくいため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち低い温度に達すると、昇華温度の低い成膜材料が先に転写され、その後、昇華温度の高い成膜材料が転写される。また、高分子化合物のガラス転移温度が上記数式（１）の範囲より高いと、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を越えた後も、第１の成膜材料及び第２の成膜材料は第１の材料層中で移動することが抑制され、転写が容易に行われなくなる。
【００９５】
よって、高分子化合物１０５ｃとしては、ガラス転移温度が上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を用いる。なお、本実施の形態において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【００９６】
次に、図２（Ａ）に示した成膜用基板を用いた成膜方法について、図２（Ｂ）及び（Ｃ）を用いて説明する。はじめに、図２（Ｂ）に示すように、第１の基板３０１において、第１の材料層３０５等が形成された面に対向する位置に、第２の基板３０７を配置する。なお、ここでは本発明の一態様の成膜用基板を用いて発光素子のＥＬ層を形成する場合について説明するため、第２の基板３０７上には、発光素子の一方の電極となる第１の電極層３０８を有している。第１の電極層３０８の端部は、絶縁物３１１で覆われていることが好ましい。本実施の形態において、第１の電極層は、発光素子の陽極あるいは陰極となる電極を示している。
【００９７】
第１の材料層３０５の表面と第２の基板３０７の表面は、距離ｄだけの間隔をとって配置される。ここで、距離ｄは、０ｍｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、さらに好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とする。
【００９８】
なお、距離ｄは、第１の基板上の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含んだ第１の材料層の表面と、第２の基板の表面との距離で定義するものとする。ただし、第２の基板上に何らかの膜（例えば、電極として機能する導電膜又は隔壁等）が形成され、被成膜基板表面に凹凸を有する場合、距離ｄは、第１の基板上の第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含んだ第１の材料層の表面と、第２の基板に形成された層の最表面、即ち、これらの膜（導電膜又は隔壁等）の表面との距離で定義するものとする。
【００９９】
そして、図２（Ｃ）のように、第１の基板３０１の裏面、すなわち材料層が形成された世第１の基板３０１の他方の面側から加熱処理することにより、第１の材料層３０５に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第２の基板３０７上に成膜される。これにより、第２の基板３０７上に、発光素子のＥＬ層である第２の材料層３０９が選択的に形成される。
【０１００】
本実施の形態において、例えばランプを光源として用いた場合、第１の基板３０１の裏面から照射された光３１０は、反射層３０２が形成された領域においては反射し、反射層３０２に設けられた開口部３１２においては透過して、開口部と重なる領域の吸収層３０３において吸収される。吸収された光が熱エネルギーへと変換されることで、当該領域の吸収層３０３と接する第１の材料層３０５が加熱され、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第２の基板上に成膜される。
【０１０１】
なお、第１の基板３０１に光３１０を照射した際に、吸収層３０３で発生した熱が面方向に伝導して吸収層に接する反射層３０２が加熱されることがある。また、反射率が８５％以上の材料を用いて反射層３０２を形成したとしても、照射する光の熱量によっては、ある程度の熱の吸収がある。しかしながら、本実施の形態の成膜用基板は、反射層３０２と第１の材料層３０５との間に、熱伝導率の低い材料によって形成された断熱層３０４が設けられているため、反射層３０２が加熱された場合であっても、断熱層３０４において、第１の材料層３０５への熱の伝導を遮断することができる。これによって、選択的に、開口部３１２と重なる領域の第１の材料層３０５に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を、被成膜基板上に成膜し、第２の材料層３０９として、所望のパターンのＥＬ層を形成することができる。
【０１０２】
本実施の形態においては、第１の基板上に形成された材料層のうち、吸収層に接する領域を選択的に加熱するため、第１の材料層全面を加熱する場合と比較して、光を照射する時間は比較的短くて良い。例えば、ハロゲンランプを光源として用いた場合、５００℃〜８００℃を７〜１５秒間程度保持することで、第１の材料層３０５のうち、反射層３０２及び断熱層３０４の開口部と重なる領域を加熱して第１の成膜材料及び第２の成膜材料を被成膜基板へと成膜することができる。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、被成膜基板である第２の基板が、支持基板である第１の基板の下方に位置する場合を図示したが、本実施の形態はこれに限定されない。基板の設置する向きは適宜設定することができる。
【０１０４】
以上説明したように、第１の基板上に反射層及び断熱層を選択的に形成し、該第１の基板及び該断熱層上に、吸収層、保護層ならびに、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層を形成した場合、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層を選択的に加熱して、被成膜基板に成膜される第２の材料層のパターン形成を行うことが可能となる。
【０１０５】
さらに、本実施の形態に記載の成膜方法は、上記数式（１）、好ましくは上記数式（２）を満たす高分子化合物を第１の材料層に含むため、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち、低い温度に達しても、昇華温度に達した成膜材料が第１の材料層から転写されにくい。これは、高分子化合物によって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。そして、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の昇華温度のうち高い温度を超えると、第１の成膜材料及び第２の成膜材料が第１の材料層中を移動することが容易となり、被成膜基板上に転写される。よって、第１の成膜材料の転写と第２の成膜材料の転写に時間差が生じにくくなり、被成膜基板上に濃度勾配の少ないＥＬ層を形成することができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１０７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態２で説明した本発明の一態様の成膜方法で、成膜用基板を複数用いて発光素子のＥＬ層を形成することにより、フルカラー表示が可能な発光装置の作製方法について説明する。
【０１０８】
実施の形態１及び実施の形態２では、１回の成膜工程で、被成膜基板である第２の基板上に形成された複数の電極上に、全て同一の材料からなるＥＬ層を形成する場合について示したが、本実施の形態では、第２の基板上に形成された複数の電極上に、発光の異なる３種類のＥＬ層のいずれかを形成する場合について説明する。
【０１０９】
まず、実施の形態２において図２（Ａ）に示した成膜用基板を３枚用意する。ただし、それぞれの支持基板には発光の異なるＥＬ層を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層が形成されている。具体的には、赤色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｒ））を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層（Ｒ）を有する成膜用基板（Ｒ）と、緑色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｇ））を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層（Ｇ）を有する成膜用基板（Ｇ）と、青色発光を示すＥＬ層（ＥＬ層（Ｂ））を形成するための第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む材料層（Ｂ）を有する成膜用基板（Ｂ）とを用意する。
【０１１０】
また、実施の形態２において図２（Ｂ）に示した複数の第１の電極を有する被成膜基板を１枚用意する。なお、図３（Ｂ）に示したように、被成膜基板上の複数の第１の電極は、その端部が絶縁物４１４で覆われているため、発光領域は、第１の電極の一部であって、絶縁物と重ならずに露呈している領域に相当する。
【０１１１】
まず、１回目の成膜工程として、図２（Ｂ）と同様に被成膜基板と成膜用基板（Ｒ）とを重ね、位置合わせをする。なお、被成膜基板には、位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。また、成膜用基板（Ｒ）にも位置合わせ用のマーカを設けることが好ましい。なお、成膜用基板（Ｒ）には、吸収層や材料層等が設けられているため、位置合わせのマーカ周辺の吸収層や材料層等は予め除去しておくことが好ましい。
【０１１２】
そして、成膜用基板（Ｒ）の裏面（図２に示す反射層３０２、断熱層３０４、吸収層３０３、保護層３０６及び第１の材料層３０５が形成されていない面）側から光を照射する。吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｒ）に熱を与えることで、材料層（Ｒ）に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部の第１の電極上にＥＬ層（Ｒ）が形成する。そして、１回目の成膜を終えたら、成膜用基板（Ｒ）は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１１３】
次いで、２回目の成膜工程として、被成膜基板と成膜用基板（Ｇ）とを重ね、位置合わせをする。成膜用基板（Ｇ）には、１回目の成膜時で使用した成膜用基板（Ｒ）とは１画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。
【０１１４】
そして、成膜用基板（Ｇ）の裏面（図２に示す反射層３０２、断熱層３０４、吸収層３０３、保護層３０６及び第１の材料層３０５が形成されていない面）側から光を照射する。吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｇ）に熱を与えることで、材料層（Ｇ）に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部であって、１回目の成膜でＥＬ層（Ｒ）が形成された第１の電極のとなりの第１の電極上にＥＬ層（Ｇ）が形成する。そして、２回目の成膜を終えたら、成膜用基板（Ｇ）は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１１５】
次いで、３回目の成膜工程として、被成膜基板と成膜用基板（Ｂ）とを重ね、位置合わせをする。成膜用基板（Ｂ）には、１回目の成膜時に使用した成膜用基板（Ｂ）とは２画素分ずらして反射層の開口部が形成されている。
【０１１６】
そして、成膜用基板（Ｂ）の裏面（図２に示す反射層３０２、断熱層３０４、吸収層３０３、保護層３０６及び第１の材料層３０５が形成されていない面）側から光を照射する。この３回目の成膜を行う直前の様子が図３（Ａ）の上面図に相当する。図３（Ａ）において、反射層４０１は開口部４０２を有している。従って、成膜用基板（Ｂ）の反射層４０１の開口部４０２を透過した光は、断熱層を透過して、吸収層に吸収される。また、被成膜基板の成膜用基板（Ｂ）の開口部４０２と重なる領域には、第１の電極が形成されている。なお、図３（Ａ）中に点線で示した領域の下方にある被成膜基板には、既に１回目の成膜により形成されたＥＬ層（Ｒ）４１１と２回目の成膜により形成されたＥＬ層（Ｇ）４１２が位置している。
【０１１７】
そして、３回目の成膜により、ＥＬ層（Ｂ）４１３が形成される。吸収層が、照射された光を吸収して材料層（Ｂ）に熱を与えることで、材料層（Ｂ）に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料が加熱され、被成膜基板上の一部であって、２回目の成膜でＥＬ層（Ｇ）４１２が形成された第１の電極のとなりの第１の電極上にＥＬ層（Ｂ）４１３が形成される。３回目の成膜を終えたら、成膜用基板（Ｂ）は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１１８】
こうしてＥＬ層（Ｒ）４１１、ＥＬ層（Ｇ）４１２、ＥＬ層（Ｂ）４１３を一定の間隔をあけて同一の被成膜基板上に形成することができる（図３（Ｂ）参照）。そして、これらの膜上に第２の電極を形成することによって、発光素子を形成することができる。
【０１１９】
以上の工程で、同一基板上に異なる発光を示す発光素子が形成されることにより、フルカラー表示が可能な発光装置を形成することができる。
【０１２０】
図３では、成膜用基板に形成された反射層の開口部４０２の形状を矩形とした例を示したが、特に限定されず、ストライプ状の開口部としても良い。ストライプ状の開口部とした場合、同じ発光色となる発光領域の間にも成膜が行われるが、絶縁物４１４の上に形成されるため、絶縁物４１４と重なる部分は発光領域とはならない。
【０１２１】
また、画素の配列も特に限定されず、１つの画素形状を多角形、例えば六角形としても良い。なお、多角形の画素を形成するためには、多角形の開口部を有する反射層を有する成膜用基板を用いて成膜すれば良い。
【０１２２】
なお、本実施の形態では、発光の異なる３種類のＥＬ層を形成するために３枚の成膜用基板を用いたが、１枚の成膜用基板に材料層（Ｒ）、材料層（Ｇ）及び材料層（Ｂ）を選択的に形成しても良い。この場合、被成膜基板と成膜用基板との位置合わせが一度のみで良く、材料の利用効率や生産性が高まるため好ましい。
【０１２３】
本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜用基板に形成される材料層の膜厚を制御することによって、被成膜基板上に成膜される膜の膜厚を制御することができる。つまり、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を全て加熱することにより被成膜基板上に形成される膜が所望の膜厚となるように予め材料層の膜厚が制御されているため、被成膜基板上に成膜する際の膜厚モニタは不要となる。よって、膜厚モニタを利用した蒸着速度の調節を使用者が行う必要がなく、成膜工程を全自動化することが可能である。そのため、生産性の向上を図ることができる。
【０１２４】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製することにより、成膜用基板上に形成された材料層に含まれる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を、濃度勾配が生じることなく、被成膜基板上に成膜することができる。従って、本発明の一態様の成膜方法は、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、昇華温度の異なる第１の成膜材料及び第２の成膜材料を含む層を、被成膜基板上に容易に精度良く成膜することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製することにより、平坦でムラのない膜を成膜することが可能であり、また、微細なパターン形成が可能となるため、高精度な発光装置を得ることができる。
【０１２６】
さらに、本実施の形態に示すフルカラー表示が可能な発光装置の作製において、本発明の一態様の成膜方法を用いて作製することにより、所望の第１の成膜材料及び第２の成膜材料を無駄にすることなく、被成膜基板に成膜することが可能である。よって、第１の成膜材料及び第２の成膜材料の利用効率が向上し、製造コストの低減を図ることができる。また、成膜室内壁に第１の成膜材料及び第２の成膜材料が付着することも防止でき、成膜装置のメンテナンスを簡便にすることができる。
【０１２７】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１及び実施の形態２に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１２８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一態様の成膜方法を適用して、発光素子及び発光装置を作製する方法について説明する。
【０１２９】
例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す発光素子を作製することができる。図４（Ａ）に示す発光素子は、基板９０１上に第１の電極９０２、発光層９１３のみで形成されたＥＬ層９０３、第２の電極９０４が順に積層して設けられている。第１の電極９０２及び第２の電極９０４のいずれか一方は陽極として機能し、他方は陰極として機能する。陽極から注入される正孔及び陰極から注入される電子がＥＬ層９０３で再結合して、発光を得ることができる。本実施の形態において、第１の電極９０２は陽極として機能する電極であり、第２の電極９０４は陰極として機能する電極であるとする。
【０１３０】
また、図４（Ｂ）に示す発光素子は、図４（Ａ）のＥＬ層９０３が複数の層が積層された構造である場合を示しており、具体的には、第１の電極９０２側から正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４、及び電子注入層９１５が順次設けられている。なお、ＥＬ層９０３は、図４（Ａ）に示すように少なくとも発光層９１３を有していれば機能するため、これらの層を全て設ける必要はなく、必要に応じて適宜選択して設ければ良い。
【０１３１】
図４に示す基板９０１には、絶縁表面を有する基板または絶縁基板を適用する。具体的には、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われる各種ガラス基板、石英基板、セラミック基板又はサファイヤ基板等を用いることができる。
【０１３２】
また、第１の電極９０２及び第２の電極９０４は、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。この他、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等が挙げられる。
【０１３３】
これらの材料は、通常スパッタリング法により成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することができる。その他、ゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製しても良い。
【０１３４】
また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金等を用いることができる。その他、仕事関数の小さい材料である、元素周期表の第１族または第２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、及びマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（アルミニウム、マグネシウムと銀との合金、アルミニウムとリチウムの合金）、ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）等の希土類金属及びこれらを含む合金等を用いることもできる。
【０１３５】
アルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成することも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可能である。また、第１の電極９０２及び第２の電極９０４は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
【０１３６】
なお、ＥＬ層９０３で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方、または両方が光を通過するように形成する。例えば、インジウム錫酸化物等の可視光に対する透光性を有する導電材料を用いて形成するか、或いは、銀、アルミニウム等を数ｎｍ乃至数十ｎｍの厚さとなるように形成する。また、膜厚を薄くした銀、アルミニウムなどの金属薄膜と、ＩＴＯ膜等の可視光に対する透光性を有する導電材料を用いた薄膜との積層構造とすることもできる。
【０１３７】
なお、本実施の形態で示す発光素子のＥＬ層９０３（正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、発光層９１３、電子輸送層９１４又は電子注入層９１５）は、実施の形態１乃至実施の形態３で示した成膜方法を適用して形成してもよい。
【０１３８】
例えば、図４（Ａ）に示す発光素子を形成する場合、実施の形態３で示した成膜用基板の材料層を、ＥＬ層９０３を形成する複数の材料で形成し、この成膜用基板を用いて基板９０１上の第１の電極９０２上にＥＬ層９０３を形成する。そして、ＥＬ層９０３上に第２の電極９０４を形成することにより、図４（Ａ）に示す発光素子を得ることができる。
【０１３９】
また、図４（Ｂ）に示す発光素子を形成する場合には、ＥＬ層９０３（正孔注入層９１１、正孔輸送層９１２、電子輸送層９１４、及び電子注入層９１５）のそれぞれの層を形成する複数の材料で形成された材料層を有する実施の形態１乃至実施の形態３で示した成膜用基板を各層毎に用意し、各層の成膜毎に異なる成膜用基板を用いて、上記実施の形態で示した方法により、基板９０１上の第１の電極９０２上にＥＬ層９０３を形成する。そして、ＥＬ層９０３上に第２の電極９０４を形成することにより、図４（Ｂ）に示す発光素子を得ることができる。なお、この場合には、ＥＬ層９０３の全ての層に実施の形態１乃至実施の形態３で示した方法を用いても良いし、一部の層のみに実施の形態１乃至実施の形態３で示した方法を用いても良い。
【０１４０】
例えば、正孔注入層９１１としては、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
【０１４１】
また、正孔注入層９１１として、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層を用いることができる。正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、キャリア密度が高く、正孔注入性に優れている。また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層を、陽極として機能する電極に接する正孔注入層として用いることにより、陽極として機能する電極材料の仕事関数の大小に関わらず、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。
【０１４２】
正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質を含む層は、例えば、正孔輸送性の高い物質を含む層と電子受容性を示す物質を含む層とを積層することにより形成することができる。
【０１４３】
正孔注入層９１１に用いる電子受容性を示す物質としては、７，７，８，８−テトラシアノ−２，３，５，６−テトラフルオロキノジメタン（略称：Ｆ４−ＴＣＮＱ）、クロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元素周期表における第４族から第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０１４４】
正孔注入層９１１に用いる正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、オリゴマー、デンドリマー、ポリマーなど、種々の化合物を用いることができる。なお、正孔注入層に用いる正孔輸送性の高い物質としては、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いても良い。以下では、正孔注入層９１１に用いることのできる正孔の輸送性の高い物質を具体的に列挙する。
【０１４５】
正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族アミン化合物としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）等を用いることができる。また、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−メチルフェニル）（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０１４６】
正孔注入層９１１に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０１４７】
また、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］−２−ｔｅｒｔ−ブチル−アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０１４８】
なお、正孔注入層９１１に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していても良い。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０１４９】
また、正孔輸送性の高い物質と電子受容性を示す物質とを含む層は、正孔注入性だけでなく、正孔輸送性も優れているため、上述した正孔注入層９１１を正孔輸送層として用いても良い。
【０１５０】
また、正孔輸送層９１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層であり、正孔輸送性の高い物質としては、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢまたはα−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＢＳＰＢ）などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いても良い。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしても良い。
【０１５１】
電子輸送層９１４は、電子輸送性の高い物質を含む層であり、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、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−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンズオキサゾラト］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）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。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）や、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）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ０１）バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしても良い。
【０１５２】
また、電子注入層９１５としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属化合物、又はアルカリ土類金属化合物を用いることができる。さらに、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属が組み合わされた層も使用できる。例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたものを用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を組み合わせた層を用いることは、第２の電極９０４からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
【０１５３】
なお、ＥＬ層９０３は、層の積層構造については特に限定されず、電子輸送性の高い物質または正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性（電子及び正孔の輸送性の高い物質）の物質等を含む層と、発光層とを適宜組み合わせて構成すれば良い。
【０１５４】
ＥＬ層９０３で得られた発光は、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方または両方を通って外部に取り出される。従って、第１の電極９０２または第２の電極９０４のいずれか一方または両方は、可視光に対する透光性を有する電極である。第１の電極９０２のみが可視光に対する透光性を有する電極である場合、光は第１の電極９０２を通って基板９０１側から取り出される。また、第２の電極９０４のみが可視光に対する透光性を有する電極である場合、光は第２の電極９０４を通って基板９０１と逆側から取り出される。第１の電極９０２及び第２の電極９０４がいずれも可視光に対する透光性を有する電極である場合、光は第１の電極９０２及び第２の電極９０４を通って、基板９０１側及び基板９０１と逆側の両方から取り出される。
【０１５５】
なお、図４では、陽極として機能する第１の電極９０２を基板９０１側に設けた構成について示したが、陰極として機能する第２の電極９０４を基板９０１側に設けても良い。
【０１５６】
また、ＥＬ層９０３の形成方法としては、実施の形態１で示した成膜方法を用いればよく、他の成膜方法と組み合わせても良い。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。乾式法としては、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。また、湿式法としては、インクジェット法またはスピンコート法などが挙げられる。
【０１５７】
本実施の形態に係る発光素子は、本発明の一態様を適用したＥＬ層の形成が可能であり、それにより、濃度勾配が少ない膜が効率よく形成される為、発光素子の特性向上のみならず、歩留まり向上やコストダウンを図ることができる。
【０１５８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、実施の形態４で説明した発光素子を用いて形成される発光装置について説明する。
【０１５９】
まず、パッシブマトリクス型の発光装置について、図５を用いて説明することとする。
【０１６０】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）の発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【０１６１】
図５（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図５（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図５（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図５（Ｃ）である。
【０１６２】
基板１００１上には、下地絶縁層として絶縁層１００４を形成する。なお、下地絶縁層が必要でなければ特に形成しなくとも良い。絶縁層１００４上には、ストライプ状に複数の第１の電極１０１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極１０１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁１０１４が設けられ、開口部を有する隔壁１０１４は絶縁材料（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ＳＯＧ膜（例えば、アルキル基を含むＳｉＯｘ膜））で構成されている。なお、各画素に対応する開口部が発光領域１０２１となる。
【０１６３】
開口部を有する隔壁１０１４上に、第１の電極１０１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁１０２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁１０２２はフォトリソグラフィ法に従い、未露光部分がパターンとしてポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部がより多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成する。
【０１６４】
開口部を有する隔壁１０１４及び逆テーパ状の隔壁１０２２を合わせた高さは、ＥＬ層及び第２の電極１０１６の膜厚より大きくなるように設定する。これにより、複数の領域に分離されたＥＬ層、具体的には赤色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、緑色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、青色発光を示す材料で形成されたＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）と、第２の電極１０１６とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している。
【０１６５】
第２の電極１０１６は、第１の電極１０１３と交差する方向に伸長する互いに平行なストライプ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁１０２２上にもＥＬ層及び第２の電極１０１６を形成する導電層の一部が形成されるが、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）、及び第２の電極１０１６とは分断されている。なお、本実施の形態におけるＥＬ層は、少なくとも発光層を含む層であって、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、又は電子注入層等を含んでいても良い。
【０１６６】
ここでは、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）を選択的に形成し、３種類（赤（Ｒ）、青（Ｇ）、緑（Ｂ））の発光が得られるフルカラー表示可能な発光装置を形成する例を示している。なお、ＥＬ層（Ｒ）（１０１５Ｒ）、ＥＬ層（Ｇ）（１０１５Ｇ）、ＥＬ層（Ｂ）（１０１５Ｂ）は、それぞれ互いに平行なストライプパターンで形成されている。これらのＥＬ層を形成するには、上記実施の形態１〜実施の形態３に示す成膜方法を適用すれば良い。
【０１６７】
また、必要であれば、封止缶や封止のためのガラス基板などの封止材を用いて封止する。ここでは、封止基板としてガラス基板を用い、シール材などの接着剤を用いて基板と封止基板とを貼り合わせ、シール材などの接着剤で囲まれた空間を密閉なものとしている。密閉された空間には、充填剤や、乾燥した不活性ガスを充填する。また、発光装置の信頼性を向上させるために、基板と封止材との間に乾燥剤などを封入しても良い。乾燥剤によって微量な水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることが可能である。なお、他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いても良い。
【０１６８】
ただし、発光素子を覆って接する封止材が設けられ、十分に外気と遮断されている場合には、乾燥剤は、特に設けなくとも良い。
【０１６９】
次に、図５に示したパッシブマトリクス型の発光装置にＦＰＣなどを実装した場合の上面図を図６に示す。
【０１７０】
図６において、画像表示を構成する画素部は、走査線群とデータ線群が互いに直交するように交差している。
【０１７１】
ここで、図５における第１の電極１０１３が、図６の走査線１１０３に相当し、図５における第２の電極１０１６が、図６のデータ線１１０２に相当し、逆テーパ状の隔壁１０２２が隔壁１１０４に相当する。データ線１１０２と走査線１１０３の間にはＥＬ層が挟まれており、領域１１０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【０１７２】
なお、走査線１１０３は配線端で接続配線１１０８と電気的に接続され、接続配線１１０８が入力端子１１０７を介してＦＰＣ１１０９ｂに接続される。また、データ線は入力端子１１０６を介してＦＰＣ１１０９ａに接続される。
【０１７３】
また、必要であれば、射出面に偏光板、又は円偏光板（楕円偏光板を含む）、位相差板（λ／４板、λ／２板）、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けても良い。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けても良い。例えば、表面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
【０１７４】
なお、図６では、駆動回路を基板上に設けない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板上に駆動回路を有するＩＣチップを実装させても良い。
【０１７５】
また、ＩＣチップを実装させる場合、画素部の周辺（外側）の領域に、画素部へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側ＩＣ、走査線側ＩＣをＣＯＧ方式によりそれぞれ実装する。ＣＯＧ方式以外の実装技術としてＴＣＰやワイヤボンディング方式を用いて実装しても良い。ＴＣＰはＴＡＢテープにＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。データ線側ＩＣ、及び走査線側ＩＣは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものであっても良い。また、片側に一つのＩＣを設けた例を説明しているが、片側に複数個に分割して設けても構わない。
【０１７６】
次に、アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）を鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基板１２１０上に設けられた画素部１２０２と、駆動回路部（ソース側駆動回路）１２０１と、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１２０３と、を有する。画素部１２０２、駆動回路部１２０１、及び駆動回路部１２０３は、シール材１２０５によって、素子基板１２１０と封止基板１２０４との間に封止されている。
【０１７７】
また、素子基板１２１０上には、駆動回路部１２０１、及び駆動回路部１２０３に外部からの信号（例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等）や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線１２０８が設けられる。ここでは、外部入力端子としてＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１２０９を設ける例を示している。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板（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。
【０１７８】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１２１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部１２０１と、画素部１２０２が示されている。
【０１７９】
駆動回路部１２０１はｎチャネル型ＴＦＴ１２２３とｐチャネル型ＴＦＴ１２２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種々のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、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駆動回路を形成することもできる。
【０１８０】
また、画素部１２０２はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、電流制御用ＴＦＴ１２１２と電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線（ソース電極又はドレイン電極）に電気的に接続された第１の電極１２１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極１２１３の端部を覆って絶縁物１２１４が形成されている。ここでは、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。
【０１８１】
また、上層に積層形成される膜の被覆性を良好なものとするため、絶縁物１２１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするのが好ましい。例えば、絶縁物１２１４の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物１２１４の上端部に曲率半径（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１２１４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、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することができる。
【０１８２】
第１の電極１２１３上には、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６が積層形成されている。なお、第１の電極１２１３をＩＴＯ膜とし、第１の電極１２１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１２１２の配線として窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜、アルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての抵抗も低く、ＩＴＯ膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。なお、ここでは図示しないが、第２の電極１２１６は外部入力端子であるＦＰＣ１２０９に電気的に接続されている。
【０１８３】
ＥＬ層１２００は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層を適宜設ける構成とする。第１の電極１２１３、ＥＬ層１２００及び第２の電極１２１６との積層構造で、発光素子１２１５が形成されている。
【０１８４】
また、図７（Ｂ）に示す断面図では発光素子１２１５を１つのみ図示しているが、画素部１２０２において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部１２０２には、３種類（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、カラーフィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としても良い。
【０１８５】
さらにシール材１２０５で封止基板１２０４を素子基板１２１０と貼り合わせることにより、素子基板１２１０、封止基板１２０４、及びシール材１２０５で囲まれた空間１２０７に発光素子１２１５が備えられた構造になっている。なお、空間１２０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材１２０５で充填される構成も含むものとする。
【０１８６】
なお、シール材１２０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、封止基板１２０４に用い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）、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。
【０１８７】
以上のようにして、本発明の一態様を適用して発光装置を得ることができる。アクティブマトリクス型の発光装置は、ＴＦＴを作製するため、１枚あたりの製造コストが高くなりやすいが、本発明の一態様を適用することで、発光素子を形成する際の材料のロスを大幅に低減させることが可能である。よって、製造コストの低減を図ることができる。
【０１８８】
また、本発明の一態様を適用することで、発光素子を構成するＥＬ層を容易に形成することができると共に、発光素子を有する発光装置を容易に作製することができる。また、平坦でムラのない膜の成膜や微細なパターン形成が可能となるため、高精細な発光装置を得ることができる。また、成膜時における光源として、熱量の大きなランプヒータ等を用いることができることからタクト時間の短縮が可能となり、発光装置の製造コストを低減させることができる。
【０１８９】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態４に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【０１９０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一態様を適用した発光装置を用いて完成させた様々な電子機器および照明器具の一例について、図８を用いて説明する。
【０１９１】
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置（テレビ、またはテレビジョン受信機ともいう）、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機（携帯電話、携帯電話装置ともいう）、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器および照明器具の具体例を図８に示す。
【０１９２】
図８（Ａ）は、テレビジョン装置９１００の一例を示している。テレビジョン装置９１００は、筐体９１０１に表示部９１０３が組み込まれている。表示部９１０３により、映像を表示することが可能であり、発光装置を表示部９１０３に用いることができる。また、ここでは、スタンド９１０５により筐体９１０１を支持した構成を示している。
【０１９３】
テレビジョン装置９１００の操作は、筐体９１０１が備える操作スイッチや、別体のリモコン操作機９１１０により行うことができる。リモコン操作機９１１０が備える操作キー９１０９により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部９１０３に表示される映像を操作することができる。また、リモコン操作機９１１０に、当該リモコン操作機９１１０から出力する情報を表示する表示部９１０７を設ける構成としてもよい。
【０１９４】
なお、テレビジョン装置９１００は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信ネットワークに接続することにより、一方向（送信者から受信者）または双方向（送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など）の情報通信を行うことも可能である。
【０１９５】
図８（Ｂ）はコンピュータであり、本体９２０１、筐体９２０２、表示部９２０３、キーボード９２０４、外部接続ポート９２０５、マウス９２０６等を含む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部９２０３に用いることにより作製される。
【０１９６】
図８（Ｃ）は携帯型遊技機であり、筐体９３０１と筐体９３０２の２つの筐体で構成されており、連結部９３０３により、開閉可能に連結されている。筐体９３０１には表示部９３０４が組み込まれ、筐体９３０２には表示部９３０５が組み込まれている。また、図８（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部９３０６、記録媒体挿入部９３０７、ＬＥＤランプ９３０８、入力手段（操作キー９３０９、接続端子９３１０、センサ９３１１（力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの）、マイクロフォン９３１２）等を備えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部９３０４および表示部９３０５の両方、または一方に発光装置を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図８（Ｃ）に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図８（Ｃ）に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができる。
【０１９７】
図８（Ｄ）は、卓上照明器具であり、照明部９４０１、傘９４０２、可変アーム９４０３、支柱９４０４、台９４０５、電源９４０６を含む。なお、卓上照明器具は、発光装置を照明部９４０１に用いることにより作製される。なお、照明器具には天井固定型の照明器具または壁掛け型の照明器具なども含まれる。
【０１９８】
図８（Ｅ）は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機９５００は、筐体９５０１に組み込まれた表示部９５０２の他、操作ボタン９５０３、外部接続ポート９５０４、スピーカ９５０５、マイク９５０６などを備えている。なお、携帯電話機９５００は、発光装置を表示部９５０２に用いることにより作製される。
【０１９９】
図８（Ｅ）に示す携帯電話機９５００は、表示部９５０２を指などで触れることで、情報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを打つなどの操作は、表示部９５０２を指などで触れることにより行うことができる。
【０２００】
表示部９５０２の画面は主として３つのモードがある。第１は、画像の表示を主とする表示モードであり、第２は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第３は表示モードと入力モードの２つのモードが混合した表示＋入力モードである。
【０２０１】
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部９５０２を文字の入力を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合、表示部９５０２の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好ましい。
【０２０２】
また、携帯電話機９５００内部に、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサを有する検出装置を設けることで、携帯電話機９５００の向き（縦か横か）を判断して、表示部９５０２の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
【０２０３】
また、画面モードの切り替えは、表示部９５０２を触れること、又は筐体９５０１の操作ボタン９５０３の操作により行われる。また、表示部９５０２に表示される画像の種類によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
【０２０４】
また、入力モードにおいて、表示部９５０２の光センサで検出される信号を検知し、表示部９５０２のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モードから表示モードに切り替えるように制御してもよい。
【０２０５】
表示部９５０２は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部９５０２に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
【０２０６】
以上のようにして、本発明の一態様の発光装置を適用して電子機器や照明器具を得ることができる。本発明の一態様の発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０２０７】
なお、本実施の形態に示す構成は、実施の形態１〜実施の形態５に示した構成を適宜組み合わせて用いることができることとする。
【実施例１】
【０２０８】
本実施例では本発明の一態様の成膜方法を用いて形成したＥＬ層の一例について説明する。なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。
【０２０９】
【化１】
【０２１０】
以下に本実施例で作製したＥＬ層の構成例１、２及び比較例１、２の作製方法を示す。
【０２１１】
（構成例１）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２１２】
さらに吸収層上に湿式法を用いて第１の材料層を形成した。第１の材料層は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の成膜材料として、９，１０−ジフェニル−２−［Ｎ−フェニル−Ｎ−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）アミノ］アントラセン（略称：２ＰＣＡＰＡ）を用いた。第２の成膜材料として、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）を用いた。また、高分子化合物として、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）を用い、これらの材料を溶媒として用いるトルエン中に溶解させた。トルエン、ＰＶＫ、ＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡの比率は、重量比で１５０：５：１：０．０５（＝トルエン：ＰＶＫ：ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとした。なお、真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＣｚＰＡの昇華温度は２１０℃、２ＰＣＡＰＡの昇華温度は２６０℃である。また、ＰＶＫのガラス転移温度は２００℃である。
【０２１３】
第１の材料層を成膜後、第１の材料層中に残ったトルエンを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度１Ｐａ、１６０℃で１時間、加熱した。
【０２１４】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、光照射による成膜は、減圧雰囲気下で行うことが好ましい。従って、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち第１の材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、第１の材料層を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２１５】
（構成例２）
第１の材料層に用いる高分子化合物として、ガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーを用いた以外は、構成例１と同様に作製した。つまり、第１の材料層は、第１の成膜材料としてＣｚＰＡ、第２の成膜材料として２ＰＣＡＰＡ、高分子化合物としてガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマー、溶媒としてトルエンを含む。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとし、第１の材料層中のトルエン、シクロオレフィンポリマー、ＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡの比率は、重量比で１５０：５：１：０．０５（＝トルエン：シクロオレフィンポリマー：ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０２１６】
（比較例１）
真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとを共蒸着することにより、被成膜基板であるガラス基板にＥＬ層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡの比率が重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。なお、共蒸着とは、異なる複数の物質をそれぞれ異なる蒸発源から同時に蒸発させる蒸着法である。
【０２１７】
（比較例２）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２１８】
さらに、真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡとを共蒸着することにより、吸収層上に第１の材料層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡの比率が重量比で１：０．０５（＝ＣｚＰＡ：２ＰＣＡＰＡ）となるように調節した。
【０２１９】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを７秒間照射することにより、ＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡを加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２２０】
図９に構成例１、比較例１、比較例２のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。また、図１３に構成例２、比較例１，比較例２のＰＬスペクトルを示す。ＰＬスペクトルは、励起波長の光を照射して、ＥＬ層から放出される光の波長と光の強度を表したスペクトルである。図９及び図１３において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化ＰＬ強度（任意単位）を表す。
【０２２１】
本実施例では、発光物質を分散させる有機化合物としてＣｚＰＡ、発光物質として２ＰＣＡＰＡを用いた。真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＣｚＰＡの昇華温度は２１０℃、２ＰＣＡＰＡの昇華温度は２６０℃である。このため、２１０℃から２６０℃に昇温するのに時間差が生じると、ＣｚＰＡが先に昇華して、後から２ＰＣＡＰＡが昇華する。
【０２２２】
図９において、比較例２のＰＬスペクトルは、４５０ｎｍ付近のピークと５２０ｎｍ付近のピークの２つのピークを有する。加熱処理により第１の材料層が昇温する過程で、昇華温度の低いＣｚＰＡが先に転写され、昇華温度の高い２ＰＣＡＰＡは後から転写される。よって、ＥＬ層中に濃度勾配ができるために２つのピークが発生する。つまり、比較例２のＰＬスペクトルにおいて、４５０ｎｍ付近のピークはＣｚＰＡによる発光であり、５２０ｎｍ付近のピークは２ＰＣＡＰＡによる発光である。なお、本実施例において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【０２２３】
一方、構成例１及び比較例１のＰＬスペクトルは、５２０ｎｍ付近に１つのピークを有する。比較例１は真空蒸着法により成膜しているため、比較例１のＰＬスペクトルは２ＰＣＡＰＡによる発光のピークを有する。構成例１は、第１の材料層にＰＶＫが含まれており、ＣｚＰＡの昇華温度に達しても、第１の材料層からＣｚＰＡは転写されにくい。これは、ＰＶＫによって、ＣｚＰＡが第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。よって、ＣｚＰＡの転写と２ＰＣＡＰＡの転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できる。したがって、構成例１は、ＣｚＰＡによる発光が抑制され、構成例１のＰＬスペクトルは２ＰＣＡＰＡによる発光のピークを有する。
【０２２４】
図１３において、比較例１及び構成例２のＰＬスペクトルは、５２０ｎｍ付近に１つのピークを有する。構成例２より、第１の材料層に含む高分子化合物としてガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーを用いても、ＣｚＰＡの転写と２ＰＣＡＰＡの転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できることが示された。したがって、構成例２はＣｚＰＡによる発光が抑制され、構成例２のＰＬスペクトルは２ＰＣＡＰＡによる発光による発光のピークを有する。
【０２２５】
次いで、図１０〜図１２にＴｏＦ−ＳＩＭＳ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ−Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）のデータを示す。図１０は構成例１、図１１は比較例１、図１２は比較例２のＴｏＦ−ＳＩＭＳデータである。このＴｏＦ−ＳＩＭＳデータは、サンプルを斜めに切削することで、ＥＬ層表面とＥＬ層中の深さ方向の第１の成膜材料及び第２の成膜材料の濃度分布を測定したものである。図１０〜図１２において、横軸は測定位置（μｍ）、縦軸は二次イオン強度（ｃｏｕｎｔｓ／ｓｅｃ）である。
【０２２６】
図１０において、ＥＬ層内部（領域Ａ）にＣｚＰＡ及び２ＰＣＡＰＡのピークが見られる。図１０〜図１２において、構成例１及び比較例１では、ＥＬ層内部（領域Ａ）でＣｚＰＡと２ＰＣＡＰＡがほぼ一定の濃度で混在していることが示された。一方、比較例２では、ＣｚＰＡのピークと２ＰＣＡＰＡのピークがずれており、ＥＬ層内部（領域Ａ）ではＣｚＰＡの濃度が高く、ＥＬ層の表面である領域Ｂでは２ＰＣＡＰＡの濃度が高いということがわかる。これは昇華温度のより低いＣｚＰＡが先に転写してしまい、昇華温度がより高い２ＰＣＡＰＡがＣｚＰＡより遅れて転写したことを意味する。
【０２２７】
比較例２のように発光物質と発光物質を分散させる有機化合物が分離してしまうと、発光色などのＥＬ特性に悪影響を与えてしまう。構成例１は第１の材料層にＰＶＫを含むため、図１０に示されるように、発光物質を分散させる有機化合物であるＣｚＰＡと発光物質である２ＰＣＡＰＡが、比較例２よりも良好な混合状態を保つことができる。これによりＥＬ特性を向上させることができる。
【実施例２】
【０２２８】
本実施例では本発明の一態様の成膜方法を用いて形成したＥＬ層の一例について説明する。
なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。
【０２２９】
【化２】
【０２３０】
以下に、本実施例で作製したＥＬ層の構成例３及び比較例３，４の作製方法を示す。
【０２３１】
（構成例３）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてチタン（Ｔｉ）膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２３２】
さらに吸収層上に湿式法を用いて第１の材料層を形成した。第１の材料層は、第１の成膜材料、第２の成膜材料、第３の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の成膜材料として、（アセチルアセトナト）ビス（２，３，５−トリフェニルピラジナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））を用いた。第２の成膜材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＮＰＢ）を用いた。第３の成膜材料として、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）を用いた。また、高分子化合物としてＰＶＫを用い、これらの材料を溶媒として用いるクロロホルム中に溶解させた。クロロホルム、ＰＶＫ、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の比率は、重量比で２００：５：１：０．１５：０．０６（＝クロロホルム：ＰＶＫ：ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとした。真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＢＡｌｑの昇華温度は２１３℃、ＮＰＢの昇華温度は２５０℃、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の昇華温度は２６６℃である。
【０２３３】
第１の材料層を成膜後、第１の材料層中に残ったクロロホルムを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度０．２Ｐａ、８０℃で１時間、加熱した。
【０２３４】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と第２の基板の表面との距離ｄは１００μｍとした。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、第１の基板の裏面、すなわち材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２３５】
（比較例３）
真空蒸着法を用いて、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）とを共蒸着することにより、被成膜基板であるガラス基板にＥＬ層を形成した。このとき、成膜室内は真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の比率は、重量比で１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２３６】
（比較例４）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２３７】
さらに、真空蒸着法を用いて、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を共蒸着することにより、吸収層上に第１の材料層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の比率が重量比で１：０．１５：０．０６（＝ＢＡｌｑ：ＮＰＢ：Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ））となるように調節した。
【０２３８】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２３９】
図１４に構成例３、比較例３、比較例４のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。図１４において、横軸は、波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化ＰＬ強度（任意単位）を表す。
【０２４０】
本実施例では、発光物質を分散させる有機化合物として、ＢＡｌｑ、発光物質として、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）を用いる。真空中（真空度１０−３Ｐａ）時のＢＡｌｑの昇華温度は２１３℃、ＮＰＢの昇華温度は２５０℃、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の昇華温度は２６６℃である。このため、２１３℃から２６６℃に昇温するのに時間差が生じると、ＢＡｌｑがはじめに昇華して、次にＮＰＢが昇華し、最後にＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）が昇華する。
【０２４１】
図１４において、比較例４のＰＬスペクトルでは、５００ｎｍ付近のピークと６２０ｎｍ付近のピークの２つのピークを有する。加熱処理により、第１の材料層が昇温する過程で、昇華温度の低いＢＡｌｑが先に転写され、次にＮＰＢ、最後にＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）が転写される。よって、ＥＬ層中に濃度勾配ができるために２つのピークが発生する。つまり、比較例２のＰＬスペクトルにおいて、５００ｎｍ付近のピークは、ＢＡｌｑ及びＮＰＢによる発光であり、６２０ｎｍ付近のピークは、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）による発光である。なお、本実施例において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料、第２の成膜材料又は第３の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【０２４２】
一方、構成例３及び比較例３のＰＬスペクトルは、６２０ｎｍ付近に１つのピークを有する。比較例３は真空蒸着法により成膜しているため、比較例３のＰＬスペクトルは、Ｉｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）による発光のピークを有する。構成例３は、第１の材料層にＰＶＫが含まれており、ＢＡｌｑの昇華温度に達しても、第１の材料層からＢＡｌｑは転写されにくい。これは、ＰＶＫによって、ＢＡｌｑが第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。よって、ＢＡｌｑ、ＮＰＢ及びＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）の転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できる。したがって、構成例３は、ＢＡｌｑとＮＰＢによる発光が抑制され、構成例３のＰＬスペクトルはＩｒ（ｔｐｐｒ）２（ａｃａｃ）による発光のピークを有する。
【実施例３】
【０２４３】
本実施例では本発明の一態様の成膜方法を用いて形成したＥＬ層の一例について説明する。
なお、本実施例で用いた物質の構造式を以下に示す。
【０２４４】
【化３】
【０２４５】
以下に本実施例で作製したＥＬ層の構成例４及び比較例５〜７の作製方法を示す。
【０２４６】
（構成例４）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２４７】
さらに吸収層上に第１の材料層を形成した。第１の材料層は、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び高分子化合物を含む。第１の成膜材料として、４−（１０−フェニル−９−アントリル）−４’−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）トリフェニルアミン（略称：ＰＣＢＡＰＡ）を用いた。第２の成膜材料としてＣｚＰＡを用いた。また、高分子化合物として、ガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーを用い、これらの材料を溶媒として用いるトルエン中に溶解させた。トルエン、ＰＮ２８５Ａ、ＣｚＰＡ及びＰＣＢＡＰＡの比率は、重量比で１５０：５：１：０．１（＝トルエン：シクロオレフィンポリマー：ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。第１の材料層の膜厚は１５０ｎｍとした。真空中（真空度１０−３Ｐａ）でのＰＣＢＡＰＡの昇華温度は３０２℃である。
【０２４８】
第１の材料層を成膜後、第１の材料層中に残ったトルエンを除去するために、真空雰囲気下で加熱処理を行った。具体的には、真空度１Ｐａ、１６０℃で１時間、加熱した。
【０２４９】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとした。また、成膜室内は真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、第１の基板の裏面、すなわち第１の材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、第１の材料層を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２５０】
（比較例５）
構成例４におけるシクロオレフィンポリマーの代わりに、ＰＶＫを用いた。つまり、第１の材料層に含まれる高分子化合物として、ＰＶＫを用いた以外は構成例４と同様に作製した。
【０２５１】
（比較例６）
真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとを共蒸着することにより、被成膜基板であるガラス基板にＥＬ層を形成した。また、成膜室内は、真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡ及びＰＣＢＡＰＡの比率は、重量比で１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２５２】
（比較例７）
支持基板である第１の基板としてガラス基板を用いた。第１の基板上に、吸収層としてＴｉ膜を膜厚１５０ｎｍで形成した。
【０２５３】
さらに、真空蒸着法を用いて、ＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡとを共蒸着することにより、吸収層上に第１の材料層を形成した。このとき、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。ＥＬ層の膜厚は３０ｎｍとし、ＥＬ層中のＣｚＰＡとＰＣＢＡＰＡの比率が重量比で１：０．１（＝ＣｚＰＡ：ＰＣＢＡＰＡ）となるように調節した。
【０２５４】
次に、支持基板において、吸収層及び第１の材料層が形成された面に対向する位置に、被成膜基板である第２の基板を配置した。第２の基板としてはガラス基板を用いた。このとき、第１の材料層の表面と被成膜基板の表面との距離ｄは１００μｍとして配置した。また、成膜室内を真空度５×１０−３Ｐａ以下に保った。そして、成膜用基板の裏面、すなわち第１の材料層が形成された成膜用基板の他方の面側からハロゲンランプを９秒間照射することにより、第１の材料層を加熱し、被成膜基板上にＥＬ層を形成した。
【０２５５】
図１５に、比較例５〜７のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。また、図１６に、構成例４、比較例６、比較例７のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す。図１５及び図１６において、横軸は波長（ｎｍ）を、縦軸は規格化ＰＬ強度（任意単位）を表す。
【０２５６】
本実施例では、発光物質を分散させる有機化合物として、ＣｚＰＡ、発光物質として、ＰＣＢＡＰＡを用いる。真空中（真空度１０−３Ｐａ）でのＣｚＰＡの昇華温度は２１０℃、ＰＣＢＡＰＡの昇華温度は３０２℃である。このため、２１０℃から３０２℃に昇温するのに時間差が生じると、ＣｚＰＡが先にして、後からＰＣＢＡＰＡが昇華する。
【０２５７】
図１５〜１６において、比較例６のＰＬスペクトルは、４６０ｎｍ付近のピークを有している。比較例６は真空蒸着法により成膜しているため、比較例６のＰＬスペクトルはＰＣＢＡＰＡによる発光のピークを有する。
【０２５８】
一方、図１５〜１６において、比較例５及び比較例７のＰＬスペクトルでは、４５０ｎｍ付近にピークが発生している。比較例７のＰＬスペクトルでは、加熱処理により第１の材料層が昇温する過程で、昇華温度の低いＣｚＰＡが先に転写され、後から、ＰＣＢＡＰＡが転写される。よって、ＥＬ層中に濃度勾配ができ、ＣｚＰＡによる発光とＰＣＢＡＰＡによる発光が重なったピークを有する。
【０２５９】
また、比較例５において、ＰＶＫのガラス転移温度はＰＣＢＡＰＡの昇華温度に比べて１００℃以上低い。よって、ＰＣＢＡＰＡの昇華温度である３０２℃に達する前に、ＰＶＫが十分に軟化するため、ＣｚＰＡは第１の材料層中を移動することができる。その結果、ＣｚＰＡが先に被成膜基板上に転写されてしまう。そのため、比較例５は、ＥＬ層中に濃度勾配ができ、比較例５のＰＬスペクトルは、ＣｚＰＡによる発光とＰＣＢＡＰＡによる発光が重なったピークを有する。なお、本実施例において、転写とは、第１の材料層に含まれる第１の成膜材料又は第２の成膜材料が、被成膜基板上に移されることを示す。
【０２６０】
図１６において、構成例４のＰＬスペクトルは４６０ｎｍ付近にピークを有している。構成例４は、第１の材料層にガラス転移温度が２８５℃のシクロオレフィンポリマーが含まれており、ＣｚＰＡの昇華温度に達しても、第１の材料層からＣｚＰＡは転写されにくい。これは、シクロオレフィンポリマーによって、ＣｚＰＡが第１の材料層中で移動することを抑制されるためである。よって、ＣｚＰＡの転写とＰＣＢＡＰＡの転写に時間差が生じにくくなり、濃度勾配の少ない膜を被成膜基板上に形成できる。したがって、構成例４は、ＣｚＰＡによる発光が抑制され、構成例１のＰＬスペクトルはＰＣＢＡＰＡによる発光のピークを有する。
【符号の説明】
【０２６１】
１０１ 第１の基板
１０３ 吸収層
１０５ 第１の材料層
１０５ａ 第１の成膜材料
１０５ｂ 第２の成膜材料
１０７ 第２の基板
１０９ 第２の材料層
３０１ 第１の基板
３０２ 反射層
３０３ 吸収層
３０４ 断熱層
３０５ 第１の材料層
３０６ 保護層
３０７ 第２の基板
３０８ 電極層
３０９ 第２の材料層
３１０ 光
３１１ 絶縁物
３１２ 開口部
４０１ 反射層
４０２ 開口部
４１１ ＥＬ層（Ｒ）
４１２ ＥＬ層（Ｇ）
４１３ ＥＬ層（Ｂ）
４１４ 絶縁物
９０１ 基板
９０２ 第１の電極
９０３ ＥＬ層
９０４ 第２の電極
９１１ 正孔注入層
９１２ 正孔輸送層
９１３ 発光層
９１４ 電子輸送層
９１５ 電子注入層
１００１ 基板
１００４ 絶縁層
１０１３ 第１の電極
１０１４ 隔壁
１０１６ 第２の電極
１０２１ 発光領域
１０２２ 隔壁
１１０２ データ線
１１０３ 走査線
１１０４ 隔壁
１１０５ 領域
１１０６ 入力端子
１１０７ 入力端子
１１０８ 接続配線
１１０９ａ ＦＰＣ
１１０９ｂ ＦＰＣ
１２００ ＥＬ層
１２０１ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
１２０２ 画素部
１２０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１２０４ 封止基板
１２０５ シール材
１２０７ 空間
１２０８ 配線
１２０９ ＦＰＣ
１２１０ 素子基板
１２１１ スイッチング用ＴＦＴ
１２１２ 電流制御用ＴＦＴ
１２１３ 第１の電極
１２１４ 絶縁物
１２１５ 発光素子
１２１６ 第２の電極
１２２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
１２２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
９１００ テレビジョン装置
９１０１ 筐体
９１０３ 表示部
９１０５ スタンド
９１０７ 表示部
９１０９ 操作キー
９１１０ リモコン操作機
９２０１ 本体
９２０２ 筐体
９２０３ 表示部
９２０４ キーボード
９２０５ 外部接続ポート
９２０６ マウス
９３０１ 筐体
９３０２ 筐体
９３０３ 連結部
９３０４ 表示部
９３０５ 表示部
９３０６ スピーカ部
９３０７ 記録媒体挿入部
９３０８ ＬＥＤランプ
９３０９ 操作キー
９３１０ 接続端子
９３１１ センサ
９３１２ マイクロフォン
９４０１ 照明部
９４０２ 傘
９４０３ 可変アーム
９４０４ 支柱
９４０５ 台
９４０６ 電源
９５００ 携帯電話機
９５０１ 筐体
９５０２ 表示部
９５０３ 操作ボタン
９５０４ 外部接続ポート
９５０５ スピーカ
９５０６ マイク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面上に形成される吸収層と、前記吸収層上に形成され、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び下記数式（１）を満たす高分子化合物を含む材料層とを有する第１の基板の一方の面と、
第２の基板の被成膜面とを対向させて配置し、
前記第１の基板の他方の面側から前記材料層に加熱処理をすることで、前記第２の基板の前記被成膜面に前記第１の成膜材料と前記第２の成膜材料とを含む層を形成する成膜方法。
【数１】
（式（１）中、Ｓは高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の有する昇華温度のうち高い温度（℃）を示す）
【請求項２】
請求項１において、
前記吸収層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記材料層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法。
【請求項４】
請求項１または請求項３において、
前記第１の基板と前記吸収層との間に、開口部を有する反射層が形成されている成膜方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記反射層と前記吸収層との間に、前記反射層の開口部と重なる位置に開口部を有する断熱層を形成する成膜方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記吸収層と前記材料層との間に、保護層が形成されている成膜方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記高分子化合物としてシクロオレフィンポリマーを用いる成膜方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記材料層は、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、印刷法、液滴吐出法、スプレー法、滴下法、インクジェット法、ノズルプリンティング法又はディスペンス法により前記吸収層上に形成される成膜方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記加熱処理は、光源を用いて前記第１の基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いる成膜方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記光源としてレーザ発振装置、フラッシュランプ又はハロゲンランプを用いる成膜方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載の成膜方法を用いて作製した発光素子。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光素子を有する発光装置。
【請求項１】
基板の一方の面上に形成される吸収層と、前記吸収層上に形成され、第１の成膜材料、第２の成膜材料及び下記数式（１）を満たす高分子化合物を含む材料層とを有する第１の基板の一方の面と、
第２の基板の被成膜面とを対向させて配置し、
前記第１の基板の他方の面側から前記材料層に加熱処理をすることで、前記第２の基板の前記被成膜面に前記第１の成膜材料と前記第２の成膜材料とを含む層を形成する成膜方法。
【数１】
（式（１）中、Ｓは高分子化合物のガラス転移温度（℃）を示し、Ｔａは、第１の成膜材料又は第２の成膜材料の有する昇華温度のうち高い温度（℃）を示す）
【請求項２】
請求項１において、
前記吸収層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記材料層は、島状またはストライプ状に形成されている成膜方法。
【請求項４】
請求項１または請求項３において、
前記第１の基板と前記吸収層との間に、開口部を有する反射層が形成されている成膜方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記反射層と前記吸収層との間に、前記反射層の開口部と重なる位置に開口部を有する断熱層を形成する成膜方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記吸収層と前記材料層との間に、保護層が形成されている成膜方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記高分子化合物としてシクロオレフィンポリマーを用いる成膜方法。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記材料層は、蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、印刷法、液滴吐出法、スプレー法、滴下法、インクジェット法、ノズルプリンティング法又はディスペンス法により前記吸収層上に形成される成膜方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記加熱処理は、光源を用いて前記第１の基板の他方の面側から光を照射し、前記吸収層が光を吸収することで加熱される方式を用いる成膜方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記光源としてレーザ発振装置、フラッシュランプ又はハロゲンランプを用いる成膜方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一に記載の成膜方法を用いて作製した発光素子。
【請求項１２】
請求項１１に記載の発光素子を有する発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−７０７７４（Ｐ２０１１−７０７７４Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１８３０３（Ｐ２００９−２１８３０３）
【出願日】平成２１年９月２３日（２００９．９．２３）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２３日（２００９．９．２３）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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