成膜方法および発光装置の作製方法
【課題】所望の形状を有する膜を、生産性良く形成する成膜方法を提供することを目的とする。また、高精細な発光装置を、生産性良く作製することができる発光装置の作製方法を提供する。特に、大型の基板を用いた場合であっても、高精細な発光装置を作製する方法を提供する。
【解決手段】被成膜基板と、被成膜基板よりも小さい面積のシャドーマスクを用い、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせを行い、被成膜基板の少なくとも一部に蒸着材料を成膜する工程を複数回行う。蒸着源としては、光吸収層と蒸着材料を有する支持基板を用いることが好ましい。
【解決手段】被成膜基板と、被成膜基板よりも小さい面積のシャドーマスクを用い、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせを行い、被成膜基板の少なくとも一部に蒸着材料を成膜する工程を複数回行う。蒸着源としては、光吸収層と蒸着材料を有する支持基板を用いることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法に関する。また、発光装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物は無機化合物に比べて、多様な構造をとることができ、適切な分子設計により様々な機能を有する材料を合成できる可能性がある。これらの利点から、近年、機能性有機材料を用いたフォトエレクトロニクスやエレクトロニクスに注目が集まっている。
【０００３】
例えば、有機化合物を機能性有機材料として用いたエレクトロニクスデバイスの例として、太陽電池や発光素子、有機トランジスタ等が挙げられる。これらは有機化合物の電気物性および光物性を利用したデバイスであり、特に発光素子はめざましい発展を見せている。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間にＥＬ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およ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。
【０００５】
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。
【０００６】
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装置を用いて成膜され、高分子系材料はインクジェット法などを用いて成膜されることが多い。従来の蒸着装置は基板ホルダに基板を設置し、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボ（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ーと、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いる。そして、ヒーターにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、基板に成膜される。このとき、均一に成膜を行うために、被成膜基板を回転させ、さらに、３００ｍｍ×３６０ｍｍの大きさの基板でも、基板とルツボとの間の距離は１ｍ程度離す必要がある。
【０００７】
上記の方法で、赤、緑、青の発光素子を用いてフルカラーの表示装置を作製することを考えた場合、基板と蒸発源との間に、基板と接してシャドーマスクが設置され、このマスクを介して塗り分けが実現される。
【０００８】
しかしながら、フルカラーの表示装置を作製するために用いるシャドーマスクは、開口部を精密に作製する必要があるため、非常に薄くなっている。よって、基板の大型化に従い、シャドーマスクを大型化すると、シャドーマスクがたわみ、開口部の大きさが変化するなどの問題が生じていた。また、シャドーマスクの画素部に対応する領域にシャドーマスクの強度を補強する手段を導入することは難しいため、大面積の表示領域を作製する場合には、補強手段の適用も困難となる。
【０００９】
また、表示装置の高精細化（画素数の増大）に伴う各表示画素ピッチの微細化への要望はより高まっており、さらにシャドーマスクが薄くなる傾向にある。また、同時に生産性の向上や低コスト化の要求も高まっている。
【００１０】
そこで、シャドーマスクを用いず、レーザ熱転写により、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、ドナーフィルム上に、光―熱変換層および転写層を有し、レーザ光を照射された転写層の一部が、光―熱変換層との接着力の変化により、離脱することが記載されている。そして、このようなレーザ転写層を用いることによりフルカラーの発光素子を作製している。
【００１１】
また、光吸収層と転写層とを備えた転写用基板を用い、レーザ光を光吸収層に集中することにより、転写層の特定部分を転写させる方法が提案されている。（特許文献２参照）。
【００１２】
また、レーザ熱転写を応用し、低反射層と高反射層から構成される光熱変換層と、転写層を有する転写用基板を用いて、レーザ光を照射し、所望のパターンを形成する方法も提案されている（特許文献３参照）。
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−２００１７０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０３５０号公報
【特許文献３】特開２００６−３０９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３の方法では、転写したい部分にのみレーザ光を照射するため、基板全体を処理するのに要する時間が長く、生産性が悪い。
【００１５】
また、特許文献３の転写用基板では、転写用基板に、低反射層と高反射層を作り込む必要があるため、転写用基板を作製するための時間やコストが必要となる。また、特許文献３の図３に記載された構成では、［００４１］段落にも記載されているように、低反射層と高反射層との間に隙間がないようにしなければならず、高精度のパターニングが必要となる。
【００１６】
上記問題に鑑み、本発明は、所望の形状を有する膜を、生産性良く形成する成膜方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、高精細な発光装置を、生産性良く作製することができる発光装置の作製方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の成膜方法は、被成膜基板と、被成膜基板よりも小さい面積のシャドーマスクを用いる。そして、複数回に分けて、被成膜基板に蒸着材料を成膜する。なお、本明細書において、シャドーマスクの面積とはシャドーマスク外形の縦横寸法の積である占有面積を示す。
【００１９】
成膜する前には、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせをする。つまり、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせを行い、被成膜基板の少なくとも一部に蒸着材料を成膜する工程を複数回行う。
【００２０】
成膜には、平面状の蒸着源を用いることが好ましい。特に、蒸着材料が設けられた支持基板（蒸着用基板）を用いることにより、蒸着源と被成膜基板との距離を小さくしても、膜厚のバラツキを抑制することができるため、成膜装置の小型化が可能となる。また、蒸着材料が設けられた支持基板を用いた場合、膜厚の制御が容易であるため、好ましい。さらに蒸着源と被成膜基板との距離を小さくできるため、材料利用効率も高く、好ましい。
【００２１】
特に、蒸着源として、光吸収層と蒸着材料を有する支持基板を用いることが好ましい。支持基板に光源ユニットからの光を照射し、照射光を支持基板に設けられた光吸収層に吸収させることにより、支持基板に設けられた蒸着材料を加熱し、蒸着材料の少なくとも一部を気化させ、シャドーマスクの開口部を介して、被成膜基板の表面の少なくとも一部に、蒸着材料を成膜することができる。
【００２２】
上記構成において、大型の被成膜基板に対応するために、シャドーマスクを移動させるときに、光源ユニットも移動させることが好ましい。
【００２３】
また、上記構成において、光源ユニットから射出された光は、赤外光であることが好ましい。赤外光であることにより、光吸収層を効率良く加熱することができる。
【００２４】
また、上記構成において、前記光吸収層は、前記光源ユニットから射出された光に対して、吸収率が４０％以上であることが好ましい。
【００２５】
また、上記構成において、光吸収層の膜厚は、２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
また、上記構成において、光吸収層としては、窒化タンタル、チタン、カーボンなどを用いることができる。
【００２７】
また、上記構成において、湿式法を用いて、支持基板に蒸着材料を付着させることが好ましい。湿式法は材料利用効率が高いため、湿式法を用いることにより、成膜する際のコストを低減することができる。
【００２８】
また、上記構成において、蒸着材料としては有機化合物を用いることが好ましい。有機化合物は無機化合物に比べ、蒸着温度が低い材料が多いため、本発明の成膜方法に好適である。
【００２９】
また、上述の成膜方法は、発光装置の作製に好適に用いることができる。よって、本発明の発光装置の作製方法の一は、第１の電極が形成された被成膜基板を用い、上述の成膜方法を用いて、前記第１の電極上に、蒸着材料を含む層を形成した後、第２の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３０】
また、上記構成において、蒸着材料としては有機化合物を用いることが好ましい。有機化合物は無機化合物に比べ、蒸着温度が低い材料が多いため、本発明の発光装置の作製方法に好適である。例えば、発光材料やキャリア輸送材料を用いることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明を適用することにより、所望の形状の膜を、生産性良く形成することができる。特に、精密な形状を有する膜を、精度良く形成することができる。
【００３２】
また、本発明を適用することにより、高精細の発光装置を生産性良く作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の主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うることは、当業者であれば容易に可能である。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。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。
【００３４】
（実施の形態１）
本発明に係る成膜方法および発光装置の作製方法を、図１〜図４を用いて説明する。
【００３５】
図１において、被成膜基板１０１と蒸着材料１０８が設けられた支持基板１０７の間にシャドーマスク１０４が配置されている。被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４とは、アライメント手段により、位置合わせが行われる。そして、成膜ユニット１２１により、支持基板１０７に設けられた蒸着材料１０８が加熱され、気化した蒸着材料がシャドーマスク１０４の開口部を通って被成膜基板１０１に成膜される。
【００３６】
被成膜基板１０１は、被成膜基板保持手段１０３により保持されている。被成膜基板保持手段１０３は、被成膜基板搬送手段の一部であってもよい。そして、被成膜基板１０１において、少なくとも成膜される領域は、平板１０２により平面が保たれていることが好ましい。よって、図２に示すように、平板１０２を被成膜基板１０１より大きくして、被成膜基板１０１全体を平面に保つようにしていてもよい。また、図１に示すように、被成膜基板１０１より小さくして、平板１０２を可動できるようにしていてもよい。また、平板１０２は磁力を有していてもよい。または、磁力を有する構造物を有していてもよい。
【００３７】
シャドーマスク１０４は非常に薄いため、マスクフレーム１０５により、適切な形状の開口部を保つように保持されている。そして、シャドーマスク１０４およびマスクフレーム１０５は、シャドーマスク保持手段１０６により保持されている。シャドーマスク１０４が金属材料により構成されている場合、シャドーマスク１０４を磁力により保持することが可能である。
【００３８】
また、支持基板１０７には、蒸着材料１０８が設けられている。蒸着材料１０８が設けられた支持基板１０７は、支持基板保持手段１０９により保持されている。支持基板１０７は、蒸着材料１０８以外の構造物が形成されていてもよい。例えば、熱源として光を用いる場合には、光吸収層が形成されていてもよい。また、支持基板１０７は、シャドーマスク１０４の開口部に対応している大きさ以上であればよく、図２に示すように、被成膜基板１０１とほぼ同じ大きさであってもよい。支持基板１０７が被成膜基板１０１とほぼ同じ大きさである場合、被成膜基板と対応した量の蒸着材料が支持基板１０７に設けられているため、支持基板１０７の交換（蒸着材料の供給）の回数を減らすことができる。
【００３９】
なお、図１（Ａ）では、支持基板保持手段１０９は、光源であるランプ１２４も保持する光源保持手段１２５と兼ねる構成となっている。支持基板保持手段１０９および光源保持手段１２５の一部には、窓１２３があり、被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４との位置合わせを行うためのカメラ１２２が複数設けられている。カメラ１２２により、被成膜基板１０１およびシャドーマスク１０４に設けられたアライメントマーカーを読み取り、位置合わせを行う。
【００４０】
そして、被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４とが接するように配置する。平板１０２が磁力を有しており、シャドーマスク１０４が金属材料により構成されている場合には、平板１０２の磁力をオンにすることで、被成膜基板１０１とシャドーマスクが接するように配置することができる。被成膜基板１０１の表面に電極や絶縁物などの構造物が形成されている場合には、被成膜基板１０１に形成されている構造物の最表面とシャドーマスク１０４とが接するように配置する。被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４との距離を小さくするほど、成膜される膜のパターンの精度は向上する。よって、被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４との距離が小さくなるように配置することが好ましい。
【００４１】
また、成膜するときは、支持基板１０７とシャドーマスク１０４との距離が小さいことが好ましい。距離が小さいことにより、装置の小型化が可能となる。また、被成膜基板１０１に成膜される膜のパターンの精度が向上する。
【００４２】
成膜は、成膜ユニットにより、支持基板１０７に設けられた蒸着材料１０８を加熱することにより、蒸着材料を気化することで行う。図１（Ａ）に示した成膜ユニット１２１は、ランプ１２４からの光を支持基板１０７に設けられた光吸収層に照射し、光吸収層が加熱されることにより、光吸収層と接するように設けられた蒸着材料が加熱される。そして、気化した蒸着材料がシャドーマスク１０４の開口を通って、被成膜基板１０１に所望のパターンで成膜される。
【００４３】
なお、成膜ユニットは、図１（Ａ）に示した構成に限られない。例えば、図１（Ｂ）に示すように、光源として、レーザ１３４を用いてミラーなどの光学系１３５を用いて、窓１２３を通して、支持基板１０７に照射する構成としてもよい。
【００４４】
支持基板１０７に照射する光の光源としては、上述のようにランプやレーザなど、種々の光源を用いることができる。
【００４５】
例えば、レーザ光の光源としては、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。
【００４６】
また、レーザ光以外の光源としては、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など）、キセノンランプ、メタルハライドランプのような放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプのような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ミリ秒乃至１０ミリ秒）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、支持基板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支持基板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。
【００４７】
なお、照射する光としては、赤外光（波長８００ｎｍ以上）であることが好ましい。赤外光であることにより、光吸収層が効率よく加熱され、蒸着材料を効率よく昇華させることができる。
【００４８】
本実施の形態に示す成膜方法において、光源からの光を輻射熱ではなく、光吸収層を加熱させることが特徴である。また、光を照射する時間は、比較的短くてよい。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、材料層を蒸着することができる。
【００４９】
また、成膜は減圧雰囲気で行われることが好ましい。減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−４Ｐａ乃至１０−６Ｐａ程度の範囲なるように真空排気することで得られる。なお、成膜室内をより高真空にすることが可能であれば、発光装置の信頼性を向上させるために、より高真空であることが好ましい。
【００５０】
成膜を行った後は、被成膜基板１０１の未成膜領域にシャドーマスク１０４を配置する。この際、被成膜基板１０１を移動させてもよいし、シャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１を移動させてもよい。被成膜基板１０１を移動させる場合には、成膜ユニット１２１を移動させる必要がないため、複雑な光学系を含む成膜ユニットの場合には好ましい。また、インライン方式で被成膜基板１０１を次々に成膜していく装置に適用させることができ、好ましい。また、シャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１を移動させる場合には、被成膜基板１０１を移動させる必要がないため、装置の小型化が可能である。特に、大型の被成膜基板を用いる場合には、効果的である。
【００５１】
また、支持基板１０７における、シャドーマスク１０４の開口部に対応した蒸着材料は気化しているため、シャドーマスク１０４の開口部に対応した領域に蒸着材料が供給されるよう、シャドーマスク１０４の開口部と支持基板１０７との位置合わせ行う。または、新たに蒸着材料が設けられた支持基板を用いる。
【００５２】
そして、成膜ユニット１２１により、支持基板１０７に設けられた蒸着材料を加熱し、成膜を行う。
【００５３】
このように、複数回成膜を行うことで、従来のシャドーマスクを用いて、大型の被成膜基板に成膜することが可能となる。図１５（Ａ）では、成膜を４回繰り返すことにより、被成膜基板１０１を成膜する場合について示した。図１５（Ａ）において、１回目の成膜で第１の成膜領域１４１を成膜し、２回目の成膜で第２の成膜領域１４２を成膜し、３回目の成膜で第３の成膜領域１４３を成膜し、４回目の成膜をする様子を図示した。また、被成膜基板を成膜する回数は複数回であればよく、図１５（Ｂ）に示すように、より多くの領域に分割して成膜してもよい。多くの領域に分割して成膜を行う場合には、成膜ユニットを複数設け、それぞれの成膜ユニットにより成膜していくことが好ましい。成膜ユニットを複数用いることにより、タクトタイムを短くし、より生産性を高めることができる。
【００５４】
また、図３に図１（Ａ）の斜視図を模式化した図を示した。図３に示すように、被成膜基板１０１またはシャドーマスク１０４は、被成膜基板と平行な方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能である。また、シャドーマスク１０４を移動させる場合には、成膜ユニット１２１も移動させる必要があるため、被成膜基板と平行な方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能である必要がある。また、平板１０２も被成膜基板１０１よりも小さい場合には、移動可能である必要がある。
【００５５】
また、被成膜基板１０１、シャドーマスク１０４、支持基板１０７は、それぞれの距離を変化させる必要があるため、被成膜基板に垂直な方向（Ｘ−Ｙ平面に垂直なＺ方向）に移動可能である。
【００５６】
また、蒸着材料１０８が設けられた支持基板１０７は、蒸着材料を供給するために、外部から新たな支持基板を導入する必要があり、（Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向）に、移動可能である。
【００５７】
また、図１〜図３では、被成膜基板１０１の下側にシャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１が配置されている様子を示したが、逆に、被成膜基板１０１の上側にシャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１が配置されていてもよい。被成膜基板１０１を下側にすることにより、被成膜基板１０１を平らに保つことが容易になる。また、従来用いられてきたるつぼやボートに蒸着材料を保持させる場合と異なり、蒸着源として、面状の蒸着源を用いているため、逆さに配置しても蒸着材料がこぼれる心配がない。また、被成膜基板１０１を縦に配置してもよい。また、被成膜基板１０１を斜めに配置してもよい。斜めの場合も重力を利用して被成膜基板を平らに保つことが容易となる。
【００５８】
このように、本発明を適用することにより、所望の形状を有する膜を精度良く、成膜することができる。また、生産性良く成膜することができる。特に、大型の基板を用いた場合、従来の方法では、シャドーマスクがたわみ、所望の形状を有する膜を精度良く成膜することが困難であったが、本発明を適用することにより、大型の基板を用いた場合であっても所望の形状を有する膜を精度良く形成することができる。よって、大型で、かつ、高精細の発光装置を容易に作成することができる。
【００５９】
本発明を適用することにより、被成膜基板と、蒸着材料が設けられた支持基板との距離を小さくすることができ、所望の場所以外へ蒸着材料が付着することを抑制することができる。よって、材料利用効率が高くなり、成膜に要する製造コストを減らすことができる。
【００６０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、蒸着材料が設けられた支持基板および成膜方法について、より詳細に説明する。
【００６１】
図４（Ａ）は蒸着材料が設けられた支持基板および被成膜基板の一例を示している。図４（Ａ）において、支持基板である第１の基板２００の被成膜基板である第２の基板と対向する面には、光吸収層２０１が形成されている。また、光吸収層２０１上には蒸着材料が設けられている。図４（Ａ）においては、蒸着材料が含まれる材料層２０２が形成されている。
【００６２】
第１の基板２００は、光吸収層、材料層などの支持基板であり、成膜工程において、蒸着材料を蒸着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２００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、蒸着材料を蒸着するためにランプ光やレーザ光を用いた場合、第１の基板２００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２００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。
【００６３】
光吸収層２０１は成膜工程において、蒸着材料を蒸着するために照射する光を吸収する層である。光吸収層は、照射される光に対して、反射率が低く、透過率が低く、吸収率が高いことが好ましい。具体的には、照射される光に対して、６０％以下の反射率を示すことが好ましい。そして、照射される光に対して、４０％以上の吸収率を示すことが好ましい。また、耐熱性に優れた材料であることが好ましい。例えば、波長８００ｎｍの光に対しては、モリブデン、窒化タンタル、チタン、タングステンなどを用いることが好ましい。また、波長１３００ｎｍの光に対しては、窒化タンタル、チタンなどを用いることが好ましい。このように、蒸着材料を蒸着するために照射する光の波長により、光吸収層２０１に好適な材料の種類は変化する。
【００６４】
光吸収層２０１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、光吸収層２０１を形成することができる。また、光吸収層は一層に限らず複数の層により構成されていてもよい。
【００６５】
光吸収層の膜厚は、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、概ね１００ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。特に、光吸収層２０１の膜厚を２００ｎｍ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。
【００６６】
なお、光吸収層２０１は、蒸着材料の昇華温度まで発熱するのであれば、照射する光の一部が透過してもよい。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、蒸着材料として用いることが好ましい。
【００６７】
材料層２０２は、蒸着材料を含み、昇華により転写される層である。蒸着材料としては、種々の材料が挙げられる。また、材料層２０２は複数の材料を含んでいてもよい。また、材料層２０２は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。蒸着材料を含む層を複数積層することにより、共蒸着することが可能である。なお、蒸着材料を含む層を複数積層する場合には、第１の基板側に分解温度が低い蒸着材料を含むように積層されていることが好ましい。または、第１の基板側に蒸着温度が低い蒸着材料を含むように積層されていることが好ましい。このような構成とすることにより、蒸着材料を含む複数の層を効率良く昇華させることができ、蒸着することができる。なお、本明細書において「蒸着温度」とは、材料が昇華する温度を示す。また、「分解温度」とは、熱の作用によって、材料を示す化学式の少なくとも一部に変化が起こる温度を示す。
【００６８】
材料層２０２は、種々の方法により形成される。例えば、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。また、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、又は印刷法等を用いることができる。これら湿式法を用いて材料層２０２を形成するには、所望の蒸着材料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よい。溶媒は、蒸着材料を溶解あるいは分散させることができ、且つ蒸着材料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、これらの溶媒複数種を混合して用いてもよい。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、成膜に要するコストを低減することができる。
【００６９】
なお、後の工程で被成膜基板である第２の基板２０６上に形成される蒸着材料を含む層２１１の膜厚および均一性は、支持基板である第１の基板上に形成された材料層２０２に依存する。従って、均一に材料層を形成することが重要となってくる。なお、蒸着材料を含む層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、材料層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。また、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２０６上に形成される蒸着材料を含む層２１１の膜厚を制御することができる。
【００７０】
なお、蒸着材料としては、有機化合物、無機化合物にかかわらず、種々の材料を用いることができる。特に、有機化合物は無機化合物に比べ、蒸着温度が低い材料が多いため、光の照射により蒸着することが容易であり、本発明の成膜方法に好適である。例えば、有機化合物としては、発光装置に用いられる発光材料、キャリア輸送材料などが挙げられる。また、無機化合物としては、発光装置のキャリア輸送層やキャリア注入層、電極などに用いられる金属酸化物、金属窒化物、ハロゲン化金属、金属単体などがあげられる。
【００７１】
そして、図４（Ａ）に示すように、第２の基板２０６の表面と接するように、シャドーマスク２０５を配置する。第２の基板２０６は、蒸着処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。被成膜基板上に何らかの層（例えば、電極として機能する導電層や隔壁として機能する絶縁層等）が形成されている場合、シャドーマスク２０５の表面と、被成膜基板上に形成された層の表面とが接するように配置する。ただし、被成膜基板上に形成された層の表面に凹凸を有する場合は、シャドーマスク２０５の表面と、被成膜基板或いは被成膜基板上に形成された層の最表面との間の最も短い距離が０ｍｍとなるように配置する。シャドーマスク２０５の表面と被成膜基板の表面との距離を小さくすることで、材料の利用効率を向上させることができる。また、被成膜基板に形成される層のパターン形成の精度を向上させることができる。
【００７２】
シャドーマスク２０５は、所望のパターンの開口部を有する。材料層から気化した蒸着材料は、その開口部を通って、被成膜基板に成膜される。本発明に係る成膜方法を発光装置の作製に用いる場合、シャドーマスク２０５は、各発光素子に対応する開口部を有している。
【００７３】
第１の基板２００の、光吸収層２０１および材料層２０２が形成された面と、シャドーマスク２０５とが対向するように、第１の基板２００を配置する。そして、第１の基板２００とシャドーマスク２０５とを至近距離、具体的には、第１の基板２００に設けられた材料層の表面とシャドーマスク２０５との距離ｄを、０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下となるように近づけて近接させる。
【００７４】
なお、距離ｄは、支持基板上に形成された材料層２０２の表面と、シャドーマスク２０５の表面との距離で定義する。ただし、支持基板上に形成された材料層２０２の表面に凹凸を有する場合は、距離ｄは、支持基板上の材料層２０２の表面と、シャドーマスク２０５の表面との間の最も短い距離で定義する。
【００７５】
材料の利用効率を向上させるため、第１の基板とシャドーマスク２０５の基板間の距離は狭いほうが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７６】
図４において、第２の基板２０６は、第１の電極層２０７を有している。第１の電極層２０７の端部は絶縁物２０８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。
【００７７】
そして、第１の基板２００の蒸着材料が設けられている面とは逆の面から光を照射する。光が照射された領域の光吸収層２０１は発熱し、その熱エネルギーを利用して蒸着材料を昇華させる。昇華した蒸着材料は、第１の電極層上に付着し、蒸着材料を含む層２１１が成膜される（図４（Ｂ））。
【００７８】
照射する光の光源としては、種々の光源を用いることができる。
【００７９】
例えば、レーザ光の光源としては、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。
【００８０】
また、レーザ光以外の光源としては、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など）、キセノンランプ、メタルハライドランプのような放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプのような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ミリ秒乃至１０ミリ秒）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。
【００８１】
なお、照射する光としては、赤外光（波長８００ｎｍ以上）であることが好ましい。赤外光であることにより、光吸収層２０１が効率よく加熱され、蒸着材料を効率よく昇華させることができる。
【００８２】
本実施の形態に示す成膜方法において、光源からの光を輻射熱ではなく、光吸収層を加熱させることが特徴である。また、光を照射する時間は、比較的短くてよい。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、材料層を蒸着することができる。
【００８３】
また、成膜は減圧雰囲気で行われることが好ましい。減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−４Ｐａ乃至１０−６Ｐａ程度の範囲なるように真空排気することで得られる。なお、成膜室内をより高真空にすることが可能であれば、発光装置の信頼性を向上させるために、より高真空であることが好ましい。
【００８４】
なお、図４では、光吸収層２０１が支持基板である第１の基板２００の全面に形成されているが、それに限られない。例えば、光吸収層をシャドーマスクの開口部に対応するように設けてもよい。
【００８５】
また、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、本発明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。
【００８６】
本発明に係る発光装置に適用する成膜方法は、支持基板に形成した材料層の膜厚によって、蒸着処理により被成膜基板に成膜される蒸着材料を含む層の膜厚を制御することができる。つまり、支持基板に形成した材料層をそのまま蒸着すればよいため、膜厚モニターが不要である。よって、膜厚モニター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。
【００８７】
また、本発明に係る発光装置に適用する成膜方法は、材料層に含有される蒸着材料を均一に昇華させることができる。よって、成膜される膜の均一性に優れている。また、材料層が複数の蒸着材料を含む場合、材料層と同じ蒸着材料を略同じ重量比で含有する蒸着材料を含む層を被成膜基板に成膜することができる。このように、本発明に係る成膜方法は、蒸着温度の異なる複数の蒸着材料を用いて成膜する場合、共蒸着のようにそれぞれ蒸着レートを制御する必要がない。そのため、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、所望の異なる蒸着材料を含む層を容易に精度良く成膜することができる。
【００８８】
また、本発明を適用することで、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となるため、発光装置の製造も簡便となる。また、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、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。また、光源として、ランプヒーター等を用いることにより、大面積を一括して成膜することが可能となるため、タクト時間を短縮することができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【００８９】
また、本発明に係る成膜方法は、所望の蒸着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、蒸着材料の利用効率が向上し、コスト削減を図ることができる。また、成膜室内壁に蒸着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。
【００９０】
よって、本発明を適用することで、所望の異なる蒸着材料を含む層の成膜が容易になり、当該異なる蒸着材料を含む層を用いた発光装置等の製造における生産性を向上させることが可能となる。
【００９１】
また、本発明に係る蒸着用基板を用いることにより、蒸着材料の利用効率良く成膜することが可能となり、コスト削減を測ることができる。また、本発明に係る蒸着用基板を用いることにより、精度良く、所望の形状の膜を形成することが可能となる。
【００９２】
特に、赤、緑、青の発光素子を用いてフルカラーの発光装置を作製する場合において、本発明の成膜方法を適用することにより、精度良く各発光層の塗り分けることが可能となる。また、タクトタイムを短くすることが可能であるため、生産性良く発光装置を作製することができる。また、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって、製造コストを削減することができる。
【００９３】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２で説明した成膜方法を用いてフルカラー表示装置を作製する方法について説明する。
【００９５】
図４では、１回の成膜工程で、隣り合う第１の電極層２０７のそれぞれに成膜する例を示しているが、フルカラー表示装置を作製する場合には、複数回の成膜工程に分けて、発光色の異なる発光層をそれぞれ異なる領域に形成する。
【００９６】
フルカラー表示可能な発光装置の作製例を以下に説明する。ここでは、３色の発光層を用いる発光装置の例を示す。
【００９７】
図４（Ａ）に示す蒸着材料が設けられた支持基板（蒸着用基板）を３枚用意する。それぞれの蒸着用基板には、それぞれ異なる蒸着材料を含む層を形成する。具体的には、赤色発光層用の材料層を設けた第１の蒸着用基板と、緑色発光層用の材料層を設けた第２の蒸着用基板と、青色発光層用の材料層を設けた第３の蒸着用基板とを用意する。
【００９８】
また、第１の電極層が設けられた被成膜基板を１枚用意する。なお、隣り合う第１の電極層同士が短絡しないように、第１の電極層の端部を覆う隔壁となる絶縁物を設けることが好ましい。発光領域となる領域は、第１の電極層の一部、即ち絶縁物と重ならずに露呈している領域に相当する。
【００９９】
そして、被成膜基板とシャドーマスクを重ね、位置合わせをする。位置合わせは、被成膜基板に設けた位置合わせ用のマーカーとシャドーマスクとのマーカーとを用いて行う。
【０１００】
そして、第１の蒸着用基板の材料層が設けられている面をシャドーマスクと対向するように配置する。そして、第１の蒸着用基板の材料層が設けられている面と反対側から光を照射する。照射された光を光吸収層が吸収することで、光吸収層が発熱し、該光吸収層と接している赤色発光層用の材料層が昇華し、シャドーマスクの開口部を通って、被成膜基板に設けられている第１の電極層上に１回目の成膜が行われる。１回目の成膜を終えたら、第１の蒸着用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０１】
次いで、被成膜基板とシャドーマスクとを重ね、位置合わせをする。１回目の成膜時で形成された膜とは１画素分ずれるように、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせをする。
【０１０２】
そして、第２の蒸着用基板の材料層が設けられている面をシャドーマスクと対向するように配置する。そして、第２の蒸着用基板の材料層が設けられている面と反対側から光を照射する。照射された光を光吸収層が吸収することで、光吸収層が発熱し、該光吸収層と接している緑色発光層用の材料層が昇華し、被成膜基板に設けられている第１の電極層上に２回目の成膜が行われる。２回目の成膜を終えたら、第２の蒸着層基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０３】
次いで、被成膜基板とシャドーマスクとを重ね、位置合わせをする。１回目の成膜時で形成された膜とは２画素分ずれるように、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせをする。
【０１０４】
そして、第３の蒸着用基板の材料層が設けられている面をシャドーマスクと対向するように配置する。そして、第３の蒸着用基板の材料層が設けられている面と反対側から光を照射して３回目の成膜を行う。この３回目の成膜を行う直前の様子が図５（Ａ）の上面図に相当する。図５（Ａ）において、シャドーマスク４１１は開口部４１２を有している。第３の蒸着用基板における開口部４１２に対応する領域には材料層および光吸収層が形成されている。また、被成膜基板における開口部４１２に対応する領域は、第１の電極層が絶縁物４１３で覆われておらず露出している領域である。なお、図５（Ａ）中に点線で示した領域の下方には、既に１回目で成膜された第１の膜（Ｒ）４２１と２回目で成膜された第２の膜（Ｇ）４２２が位置している。
【０１０５】
そして、３回目の成膜により、第３の膜（Ｂ）４２３が形成される。照射された光を光吸収層が吸収することで、光吸収層が発熱し、該光吸収層と接している青色発光層用の材料層が昇華し、被成膜基板に設けられている第１の電極層上に３回目の成膜が行われる。３回目の成膜を終えたら、第３の蒸着層基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０６】
こうして、第１の膜（Ｒ）４２１、第２の膜（Ｇ）４２２、第３の膜（Ｂ）４２３を一定の間隔をあけて選択的に形成する（図５（Ｂ））。そして、これらの膜上に第２の電極層を形成し、発光素子を形成する。
【０１０７】
以上の工程でフルカラー表示装置を作製することができる。
【０１０８】
図５では、シャドーマスクの開口部４１２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４１３の上に形成されるため、絶縁物４１３と重なる部分は発光領域とはならない。
【０１０９】
また、画素の配列も特に限定されず、図６（Ｂ）に示すように、１つの画素形状を多角形、例えば六角形としてもよく、第１の膜（Ｒ）４４１、第２の膜（Ｇ）４４２、第３の膜（Ｂ）４４３を配置してフルカラー表示装置を実現してもよい。図６（Ｂ）に示す多角形の画素を形成するために、図６（Ａ）に示す多角形の開口部４３２を有するシャドーマスク４３１を用いて、成膜すればよい。
【０１１０】
本発明を適用することで、発光素子を構成する蒸着材料を含む層を容易に形成することができ、当該発光素子を有する発光装置の製造も簡便になる。また、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となり、タクトタイムを短くすることができるため、発光装置の生産性が向上する。また、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。特に、大型の基板を用いた場合、従来の方法では、シャドーマスクがたわみ、所望の形状を有する膜を精度良く成膜することが困難であったが、本発明を適用することにより、大型の基板を用いた場合であっても所望の形状を有する膜を精度良く形成することができる。よって、大型で、かつ、高精細の発光装置を容易に作成することができる。また、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【０１１１】
また、本発明を適用することにより、ホスト材料にドーパント材料が分散された発光層を形成する場合、共蒸着を適用する場合と比べ複雑な制御を必要としない。さらに、ドーパント材料の添加量等も制御し易いため、容易に精度良く成膜でき、所望の発光色も得られやすくなる。また、蒸着材料の利用効率も向上させることができるため、コスト削減を図ることもできる。
【０１１２】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１１３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明を適用して、発光素子および発光装置を作製する方法について説明する。
【０１１４】
例えば、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す発光素子を作製することができる。図７（Ａ）に示す発光素子は、基板３００上に第１の電極層３０２、発光層３０４として機能するＥＬ層、第２の電極層３０６が順に積層して設けられている。第１の電極層３０２及び第２の電極層３０６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発光層３０４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の電極層３０２は陽極として機能する電極であり、第２の電極層３０６は陰極として機能する電極であるとする。
【０１１５】
また、図７（Ｂ）に示す発光素子は、上述の図７（Ａ）に示す構成に加えて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層が設けられている。正孔輸送層は、陽極と発光層の間に設けられる。また、正孔注入層は陽極と正孔輸送層との間に設けられる。一方、電子輸送層は、陰極と発光層との間に設けられ、電子注入層は陰極と電子輸送層との間に設けられる。なお、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層は全ての層を設ける必要はなく、適宜求める機能等に応じて選択して設ければよい。図７（Ｂ）では、基板３００上に、陽極として機能する第１の電極層３０２、正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、発光層３０４、電子輸送層３２６、電子注入層３２８、及び陰極として機能する第２の電極層３０６が順に積層して設けられているものとする。
【０１１６】
基板３００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。
【０１１７】
第１の電極層３０２又は第２の電極層３０６は、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。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（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）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（ＩＷＺＯ）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。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。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。また、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、およびマグネシウム（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、およ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）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。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の電極層３０２および第２の電極層３０６は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
【０１１８】
なお、発光層３０４で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極層３０２又は第２の電極層３０６のいずれか一方或いは両方は、発光を通過させるように形成する。例えば、インジウム錫酸化物等の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。なお、第１の電極層３０２又は第２の電極層３０６は、種々の方法を用いて形成すればよい。
【０１１９】
発光層３０４、正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、電子輸送層３２６又は電子注入層３２８は、上記実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用して形成することができる。また、電極層を上記実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用して形成することもできる。
【０１２０】
例えば、図７（Ａ）に示す発光素子を形成する場合、支持基板には光吸収層および発光層を形成する蒸着源となる第１の蒸着材料を含む層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置する。光を照射することにより、支持基板上に形成された第１の蒸着材料を含む層を加熱して昇華させ、被成膜基板上に発光層３０４を形成する。そして、発光層３０４上に第２の電極層３０６を形成する。被成膜基板は、ここでは基板３００である。なお、被成膜基板上には、予め第１の電極層３０２を形成しておく。
【０１２１】
発光層３０４としては種々の材料を用いることができる。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。
【０１２２】
発光層に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−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：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）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））などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、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））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、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））、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）等の有機金属錯体が挙げられる。また、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））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１２３】
発光層に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−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：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）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、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）などが挙げられる。
【０１２４】
また、発光層３０４として、発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いることもできる。発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いるにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い物質の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
【０１２５】
発光性の高い物質を分散させる物質としては、発光性の高い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、発光性の高い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。
【０１２６】
発光層に用いるホスト材料としては、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）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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）などの他、４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９−［４−（９−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）などが挙げられる。
【０１２７】
また、ドーパント材料としては、上述した燐光性化合物や蛍光性化合物を用いることができる。
【０１２８】
発光層として、発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いる場合には、蒸着源となる第１の蒸着材料を含む層として、ホスト材料とゲスト材料とを混合した層を形成すればよい。または、蒸着源となる第１の蒸着材料を含む層として、ホスト材料を含む層とドーパント材料を含む層とが積層した構成としてもよい。このような構成の蒸着源を用いて発光層を形成することにより、発光層３０４は発光材料を分散させる物質（ホスト材料）と発光性の高い物質（ドーパント材料）とを含み、発光材料を分散させる物質（ホスト材料）に発光性の高い物質（ドーパント材料）が分散された構成となる。なお、発光層として、２種類以上のホスト材料とドーパント材料を用いてもよいし、２種類以上のドーパント材料とホスト材料を用いてもよい。また、２種類以上のホスト材料及び２種類以上のドーパント材料を用いてもよい。
【０１２９】
また、図７（Ｂ）に示す各種機能層が積層した発光素子を形成する場合は、支持基板上に蒸着材料を含む層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置し、支持基板上に形成された蒸着材料を含む層を加熱して昇華させ、被成膜基板上に機能層を形成する手順を繰り返せばよい。例えば、支持基板上に正孔注入層を形成する蒸着源となる材料層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置した後、支持基板上に形成された材料層を加熱して昇華させ、被成膜基板上に正孔注入層３２２を形成する。被成膜基板はここでは基板３００であり、予め第１の電極層３０２が設けられている。続けて、支持基板上に正孔輸送層を形成する蒸着源となる材料層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置した後、支持基板上に形成された材料層を加熱して昇華させ、被成膜基板上の正孔注入層３２２上に正孔輸送層３２４を形成する。この後、同様に発光層３０４、電子輸送層３２６、電子注入層３２８を順に積層して形成した後、第２の電極層３０６を形成する。
【０１３０】
正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、電子輸送層３２６又は電子注入層３２８は、種々のＥＬ材料を用いて形成すればよい。各層を形成する材料は１種類としてもよいし、複数種類の複合材料としてもよい。複合材料を用いて形成する場合は、上述したように、複数の蒸着材料を含む材料層を形成すればよい。または、蒸着材料を含む複数の層を積層して材料層を形成すればよい。１種類の材料を用いて形成する場合も、実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用することができる。また、正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、電子輸送層３２６又は電子注入層３２８は、それぞれ単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。例えば、正孔輸送層３２４を、第１の正孔輸送層及び第２の正孔輸送層からなる積層構造としてもよい。また、電極層についても上記実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用することができる。
【０１３１】
例えば、正孔注入層３２２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。
【０１３２】
また、正孔注入層３２２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、およびこれらの混合物などを用いることができる。
【０１３３】
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を積層したものを蒸着源として用いることにより形成することができる。
【０１３４】
正孔注入層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族乃至第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。
【０１３５】
正孔注入層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、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）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よい。以下では、正孔注入層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。
【０１３６】
例えば、正孔注入層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。
【０１３７】
正孔注入層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）等を挙げることができる。
【０１３８】
また、正孔注入層に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、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−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（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。
【０１３９】
また、正孔注入層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。
【０１４０】
なお、正孔注入層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よい。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。
【０１４１】
これら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を積層した蒸着源を用いることで、正孔注入層を形成することができる。電子受容性を示す物質として金属酸化物を用いた場合には、第１の基板上に正孔輸送性の高い物質を含む層を形成した後、金属酸化物を含む層を形成することが好ましい。金属酸化物は、正孔輸送性の高い物質よりも分解温度または蒸着温度が高い場合が多いためである。このような構成の蒸着源とすることにより、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物とを効率良く昇華させることができる。また、蒸着して形成した膜において局所的な濃度の偏りを抑制することができる。また、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物の両方を溶解させるまたは分散させる溶媒は種類が少なく、混合溶液を形成しにくい。よって、湿式法を用いて混合層を直接形成することは困難である。しかし、本発明の成膜方法を用いることにより、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物とを含む混合層を容易に形成することができる。
【０１４２】
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を正孔輸送層として用いてもよい。
【０１４３】
また、正孔輸送層３２４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よい。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よい。
【０１４４】
電子輸送層３２６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よい。
【０１４５】
また、電子注入層３２８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の電極層３０６からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
【０１４６】
なお、ＥＬ層３０８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よい。
【０１４７】
発光は、第１の電極層３０２または第２の電極層３０６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の電極層３０２または第２の電極層３０６のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極である。第１の電極層３０２のみが透光性を有する電極である場合、光は第１の電極層３０２を通って基板３００側から取り出される。また、第２の電極層３０６のみが透光性を有する電極である場合、光は第２の電極層３０６を通って基板３００と逆側から取り出される。第１の電極層３０２および第２の電極層３０６がいずれも透光性を有する電極である場合、光は第１の電極層３０２および第２の電極層３０６を通って、基板３００側および基板３００側と逆側の両方から取り出される。
【０１４８】
なお、図７では、陽極として機能する第１の電極層３０２を基板３００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の電極層３０６を基板３００側に設けてもよい。図８では、基板３００上に、陰極として機能する第２の電極層３０６、ＥＬ層３０８、陽極として機能する第１の電極層３０２とが順に積層された構成となっている。図８（Ｂ）に示すＥＬ層３０８は、図７（Ｂ）に示す構成とは逆の順序に積層されている。
【０１４９】
また、ＥＬ層の形成方法としては、実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を用いていればよく、他の成膜方法と組み合わせてもよい。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。
【０１５０】
以上で、発光素子を作製することができる。本実施の形態に係る発光素子は、本発明を適用することで、発光層をはじめとする各種機能層を容易に形成することができる。そして、このような発光素子を適用して、発光装置を作製することができる。例えば、本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置の例を図９、図１０、及び図１１を用いて説明する。
【０１５１】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）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。
【０１５２】
図９（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図９（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図９（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図９（Ｃ）である。
【０１５３】
基板１５０１上には、下地絶縁層として絶縁層１５０４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よい。絶縁層１５０４上には、ストライプ状に複数の第１の電極層１５１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極層１５１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁１５１４が設けられ、開口部を有する隔壁１５１４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１５２１となる。
【０１５４】
開口部を有する隔壁１５１４上に、第１の電極層１５１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁１５２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁１５２２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残る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。
【０１５５】
また、平行な複数の逆テーパ状の隔壁１５２２を形成した直後における斜視図を図１０に示す。なお、図９と同一の部分には同一の符号を用いている。
【０１５６】
開口部を有する隔壁１５１４及び逆テーパ状の隔壁１５２２を合わせた高さは、発光層を含むＥＬ層及び第２の電極層となる導電層の膜厚より大きくなるように設定する。図１０に示す構成を有する基板に対して発光層を含むＥＬ層と、導電層とを積層形成すると、図９に示すように複数の領域に分離された、発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、ＥＬ層１５１５Ｇ、ＥＬ層１５１５Ｂと、第２の電極層１５１６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。第２の電極層１５１６は、第１の電極層１５１３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１５２２上にも発光層を含むＥＬ層及び導電層が形成されるが、発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂ及び第２の電極層１５１６とは分断されている。なお、本実施の形態において、ＥＬ層とは少なくとも発光層を含む層であって、該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よい。
【０１５７】
ここでは、発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂを選択的に形成し、３種類（Ｒ、Ｇ、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。発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂ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よい。例えば、赤色の発光が得られる発光層の蒸着源を形成した第１の支持基板、緑色の発光が得られる発光層の蒸着源を形成した第２の支持基板、青色の発光が得られる発光層の蒸着源を形成した第３の支持基板をそれぞれ準備する。また、被成膜基板として第１の電極層１５１３が設けられた基板を準備する。そして、第１支持基板、第２支持基板、又は第３支持基板を、被成膜基板と適宜対向して配置し、支持基板に形成された蒸着源を加熱して昇華させ、被成膜基板に発光層を含むＥＬ層を形成する。なお、所望の場所に選択的にＥＬ層を形成するため、適宜マスク等を用いる。
【０１５８】
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材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材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、充填材や、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材などを封入してもよい。乾燥材によって水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥材としては、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、他の乾燥材として、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よい。
【０１５９】
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、乾燥材は、特に設けなくともよい。
【０１６０】
次いで、ＦＰＣなどを実装した発光モジュールの上面図を図１１に示す。図１１には基板１６０１上に画素部が形成されている。
【０１６１】
なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子が形成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０１６２】
図１１に示すように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。
【０１６３】
図９における第１の電極層１５１３が図１１の走査線１６０３に相当し、第２の電極層１５１６がデータ線１６０２に相当し、逆テーパ状の隔壁１５２２が隔壁１６０４に相当する。データ線１６０２と走査線１６０３の間には発光層を含むＥＬ層が挟まれており、領域１６０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【０１６４】
なお、走査線１６０３は配線端で接続配線１６０８と電気的に接続され、接続配線１６０８が入力端子１６０７を介してＦＰＣ１６０９ｂに接続される。また、データ線は入力端子１６０６を介してＦＰＣ１６０９ａに接続される。
【０１６５】
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よい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。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。
【０１６６】
以上でパッシブマトリクス型の発光装置を作製できる。本発明を適用することで、発光素子を構成する蒸着材料を含む層を容易に形成することができ、当該発光素子を有する発光装置の製造も簡便になる。また、ホスト材料にドーパント材料が分散された発光層を形成する場合、共蒸着を適用する場合と比べ複雑な制御を必要としない。さらに、ドーパント材料の添加量等も制御し易いため、容易に精度良く成膜でき、所望の発光色も得られやすくなる。また、蒸着材料の利用効率も向上させることができるため、コスト削減を図ることもできる。
【０１６７】
また、本発明を適用することで、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となるため、発光装置の製造も簡便となる。また、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、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【０１６８】
また、図１１では、駆動回路を基板上に設けていない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
【０１６９】
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よい。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、および走査線側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よい。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。
【０１７０】
次に、本発明を適用して作製したアクティブマトリクス型の発光装置の例について、図１２を用いて説明する。なお、図１２（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（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１７１０上に設けられた画素部１７０２と、駆動回路部（ソース側駆動回路）１７０１と、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１７０３と、を有する。画素部１７０２、駆動回路部１７０１、及び駆動回路部１７０３は、シール材１７０５によって、素子基板１７１０と封止基板１７０４との間に封止されている。
【０１７１】
また、素子基板１７１０上には、駆動回路部１７０１、及び駆動回路部１７０３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１７０８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）１７０９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。
【０１７２】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１７１０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１７０１と、画素部１７０２が示されている。
【０１７３】
駆動回路部１７０１はｎチャネル型ＴＦＴ１７２３とｐチャネル型ＴＦＴ１７２４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、画素部が形成された基板と同一の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、画素部が形成された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。
【０１７４】
また、画素部１７０２はスイッチング用ＴＦＴ１７１１と、電流制御用ＴＦＴ１７１２と当該電流制御用ＴＦＴ１７１２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の電極層１７１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極層１７１３の端部を覆って絶縁物１７１４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。
【０１７５】
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１７１４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１７１４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１７１４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１７１４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。
【０１７６】
第１の電極層１７１３上には、発光層を含むＥＬ層１７００及び第２の電極層１７１６が積層形成されている。第１の電極層１７１３は上述の第１の電極層３０２に相当し、第２の電極層１７１６は第２の電極層３０６に相当する。なお、第１の電極層１７１３をＩＴＯ膜とし、第１の電極層１７１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１７１２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、図１２（Ａ）（Ｂ）では図示しないが、第２の電極層１７１６は外部入力端子であるＦＰＣ１７０９に電気的に接続されている。
【０１７７】
ＥＬ層１７００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の電極層１７１３、ＥＬ層１７００及び第２の電極層１７１６との積層構造で、発光素子１７１５が形成されている。
【０１７８】
また、図１２（Ｂ）に示す断面図では発光素子１７１５を１つのみ図示しているが、画素部１７０２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１７０２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よい。
【０１７９】
さらにシール材１７０５で封止基板１７０４を素子基板１７１０と貼り合わせることにより、素子基板１７１０、封止基板１７０４、およびシール材１７０５で囲まれた空間１７０７に発光素子１７１５が備えられた構造になっている。なお、空間１７０７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１７０５で充填される構成も含むものとする。
【０１８０】
なお、シール材１７０５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１７０４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。
【０１８１】
以上のようにして、本発明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削減することが可能である。よって、コスト削減を図ることができる。
【０１８２】
また、本発明を適用することで、発光素子を構成する蒸着材料を含む層を容易に形成することができ、当該発光素子を有する発光装置の製造も簡便になる。また、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となるため、発光装置の製造も簡便となる。また、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、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【０１８３】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１８４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明を適用して作製した発光装置を用いて完成させた様々な電子機器について、図１３を用いて説明する。
【０１８５】
本発明に係る発光装置を適用した電子機器として、テレビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）、照明器具などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１３に示す。
【０１８６】
図１３（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な表示装置を提供することができる。
【０１８７】
図１３（Ｂ）はコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、ポインティングデバイス８１０６等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８１０３に用いることにより作製される。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価なコンピュータを提供することができる。
【０１８８】
図１３（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価なビデオカメラを提供することができる。
【０１８９】
図１３（Ｄ）は卓上照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３、支柱８３０４、台８３０５、電源スイッチ８３０６を含む。本発明を用いて形成される発光装置を照明部８３０１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。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な卓上照明器具を提供することができる。
【０１９０】
図１３（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０７、アンテナ８４０８等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８４０３に用いることにより作製される。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０１９１】
図１４には、図１３（Ｅ）とは異なる構成の携帯電話の一例を示した。図１４（Ａ）が正面図、図１４（Ｂ）が背面図、図１４（Ｃ）が展開図である。図１４に示す携帯電話は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【０１９２】
図１４に示す携帯電話は、筐体１００１及び１００２二つの筐体で構成されている。筐体１００１には、表示部１１０１、スピーカー１１０２、マイクロフォン１１０３、操作キー１１０４、ポインティングデバイス１１０５、カメラ用レンズ１１０６、外部接続端子１１０７、イヤホン端子１１０８等を備え、筐体１００２には、キーボード１２０１、外部メモリスロット１２０２、カメラ用レンズ１２０３、ライト１２０４等を備えている。また、アンテナは筐体１００１内部に内蔵されている。
【０１９３】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【０１９４】
表示部１１０１には、実施の形態４で示した発光装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部１１０１と同一面上にカメラ用レンズ１１０６を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部１１０１をファインダーとしカメラ用レンズ１２０３及びライト１２０４で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー１１０２及びマイクロフォン１１０３は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。操作キー１１０４では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体１００１と筐体１００２（図１４（Ａ））は、スライドし図１４（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード１２０１、ポインティングデバイス１１０５を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子１１０７はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット１２０２に記録媒体を挿入しより大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【０１９５】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【０１９６】
本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０１９７】
以上のようにして、本発明に係る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。本発明に係る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。
【０１９８】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図２】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図３】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図４】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図５】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図６】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図７】発光素子の例を示す図。
【図８】発光素子の例を示す図。
【図９】パッシブマトリクス型発光装置の上面図および断面図の例。
【図１０】パッシブマトリクス型発光装置の斜視図の一例。
【図１１】パッシブマトリクス型発光装置の上面図の一例。
【図１２】アクティブマトリクス型発光装置の上面図および断面図の一例。
【図１３】電子機器の例を示す図。
【図１４】電子機器の例を示す図。
【図１５】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【符号の説明】
【０２００】
１０１ 被成膜基板
１０２ 平板
１０３ 被成膜基板保持手段
１０４ シャドーマスク
１０５ マスクフレーム
１０６ シャドーマスク保持手段
１０７ 支持基板
１０８ 蒸着材料
１０９ 支持基板保持手段
１２１ 成膜ユニット
１２２ カメラ
１２３ 窓
１２４ ランプ
１２５ 光源保持手段
１３４ レーザ
１３５ 光学系
１４１ 第１の成膜領域
１４２ 第２の成膜領域
１４３ 第３の成膜領域
２００ 第１の基板
２０１ 光吸収層
２０２ 材料層
２０５ シャドーマスク
２０６ 第２の基板
２０７ 第１の電極層
２０８ 絶縁物
２１１ 蒸着材料を含む層
３００ 基板
３０２ 第１の電極層
３０４ 発光層
３０６ 第２の電極層
３０８ ＥＬ層
３２２ 正孔注入層
３２４ 正孔輸送層
３２６ 電子輸送層
３２８ 電子注入層
４１１ シャドーマスク
４１２ 開口部
４１３ 絶縁物
４２１ 第１の膜（Ｒ）
４２２ 第２の膜（Ｇ）
４２３ 第３の膜（Ｂ）
４３１ シャドーマスク
４３２ 開口部
４４１ 第１の膜（Ｒ）
４４２ 第２の膜（Ｇ）
４４３ 第３の膜（Ｂ）
１００１ 筐体
１００２ 筐体
１１０１ 表示部
１１０２ スピーカー
１１０３ マイクロフォン
１１０４ 操作キー
１１０５ ポインティングデバイス
１１０６ カメラ用レンズ
１１０７ 外部接続端子
１１０８ イヤホン端子
１２０１ キーボード
１２０２ 外部メモリスロット
１２０３ カメラ用レンズ
１２０４ ライト
１５０１ 基板
１５０４ 絶縁層
１５１３ 第１の電極層
１５１４ 隔壁
１５１６ 第２の電極層
１５１５Ｂ ＥＬ層
１５１５Ｇ ＥＬ層
１５１５Ｒ ＥＬ層
１５２１ 発光領域
１５２２ 隔壁
１６０１ 基板
１６０２ データ線
１６０３ 走査線
１６０４ 隔壁
１６０５ 領域
１６０６ 入力端子
１６０７ 入力端子
１６０８ 接続配線
１６０９ａ ＦＰＣ
１６０９ｂ ＦＰＣ
１７００ ＥＬ層
１７０１ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
１７０２ 画素部
１７０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１７０４ 封止基板
１７０５ シール材
１７０７ 空間
１７０８ 配線
１７０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１７１０ 素子基板
１７１１ スイッチング用ＴＦＴ
１７１２ 電流制御用ＴＦＴ
１７１３ 第１の電極層
１７１４ 絶縁物
１７１５ 発光素子
１７１６ 第２の電極層
１７２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
１７２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
８００１ 筐体
８００２ 支持台
８００３ 表示部
８００４ スピーカー部
８００５ ビデオ入力端子
８１０１ 本体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ キーボード
８１０５ 外部接続ポート
８１０６ ポインティングデバイス
８２０１ 本体
８２０２ 表示部
８２０３ 筐体
８２０４ 外部接続ポート
８２０５ リモコン受信部
８２０６ 受像部
８２０７ バッテリー
８２０８ 音声入力部
８２０９ 操作キー
８２１０ 接眼部
８３０１ 照明部
８３０２ 傘
８３０３ 可変アーム
８３０４ 支柱
８３０５ 台
８３０６ 電源スイッチ
８４０１ 本体
８４０２ 筐体
８４０３ 表示部
８４０４ 音声入力部
８４０５ 音声出力部
８４０６ 操作キー
８４０７ 外部接続ポート
８４０８ アンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法に関する。また、発光装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物は無機化合物に比べて、多様な構造をとることができ、適切な分子設計により様々な機能を有する材料を合成できる可能性がある。これらの利点から、近年、機能性有機材料を用いたフォトエレクトロニクスやエレクトロニクスに注目が集まっている。
【０００３】
例えば、有機化合物を機能性有機材料として用いたエレクトロニクスデバイスの例として、太陽電池や発光素子、有機トランジスタ等が挙げられる。これらは有機化合物の電気物性および光物性を利用したデバイスであり、特に発光素子はめざましい発展を見せている。
【０００４】
発光素子の発光機構は、一対の電極間にＥＬ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およ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。
【０００５】
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。
【０００６】
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装置を用いて成膜され、高分子系材料はインクジェット法などを用いて成膜されることが多い。従来の蒸着装置は基板ホルダに基板を設置し、ＥＬ材料、つまり蒸着材料を封入したルツボ（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ーと、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いる。そして、ヒーターにより加熱されたＥＬ材料が昇華し、基板に成膜される。このとき、均一に成膜を行うために、被成膜基板を回転させ、さらに、３００ｍｍ×３６０ｍｍの大きさの基板でも、基板とルツボとの間の距離は１ｍ程度離す必要がある。
【０００７】
上記の方法で、赤、緑、青の発光素子を用いてフルカラーの表示装置を作製することを考えた場合、基板と蒸発源との間に、基板と接してシャドーマスクが設置され、このマスクを介して塗り分けが実現される。
【０００８】
しかしながら、フルカラーの表示装置を作製するために用いるシャドーマスクは、開口部を精密に作製する必要があるため、非常に薄くなっている。よって、基板の大型化に従い、シャドーマスクを大型化すると、シャドーマスクがたわみ、開口部の大きさが変化するなどの問題が生じていた。また、シャドーマスクの画素部に対応する領域にシャドーマスクの強度を補強する手段を導入することは難しいため、大面積の表示領域を作製する場合には、補強手段の適用も困難となる。
【０００９】
また、表示装置の高精細化（画素数の増大）に伴う各表示画素ピッチの微細化への要望はより高まっており、さらにシャドーマスクが薄くなる傾向にある。また、同時に生産性の向上や低コスト化の要求も高まっている。
【００１０】
そこで、シャドーマスクを用いず、レーザ熱転写により、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、ドナーフィルム上に、光―熱変換層および転写層を有し、レーザ光を照射された転写層の一部が、光―熱変換層との接着力の変化により、離脱することが記載されている。そして、このようなレーザ転写層を用いることによりフルカラーの発光素子を作製している。
【００１１】
また、光吸収層と転写層とを備えた転写用基板を用い、レーザ光を光吸収層に集中することにより、転写層の特定部分を転写させる方法が提案されている。（特許文献２参照）。
【００１２】
また、レーザ熱転写を応用し、低反射層と高反射層から構成される光熱変換層と、転写層を有する転写用基板を用いて、レーザ光を照射し、所望のパターンを形成する方法も提案されている（特許文献３参照）。
【００１３】
【特許文献１】特開２００４−２００１７０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０３５０号公報
【特許文献３】特開２００６−３０９９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３の方法では、転写したい部分にのみレーザ光を照射するため、基板全体を処理するのに要する時間が長く、生産性が悪い。
【００１５】
また、特許文献３の転写用基板では、転写用基板に、低反射層と高反射層を作り込む必要があるため、転写用基板を作製するための時間やコストが必要となる。また、特許文献３の図３に記載された構成では、［００４１］段落にも記載されているように、低反射層と高反射層との間に隙間がないようにしなければならず、高精度のパターニングが必要となる。
【００１６】
上記問題に鑑み、本発明は、所望の形状を有する膜を、生産性良く形成する成膜方法を提供することを目的とする。
【００１７】
また、高精細な発光装置を、生産性良く作製することができる発光装置の作製方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の成膜方法は、被成膜基板と、被成膜基板よりも小さい面積のシャドーマスクを用いる。そして、複数回に分けて、被成膜基板に蒸着材料を成膜する。なお、本明細書において、シャドーマスクの面積とはシャドーマスク外形の縦横寸法の積である占有面積を示す。
【００１９】
成膜する前には、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせをする。つまり、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせを行い、被成膜基板の少なくとも一部に蒸着材料を成膜する工程を複数回行う。
【００２０】
成膜には、平面状の蒸着源を用いることが好ましい。特に、蒸着材料が設けられた支持基板（蒸着用基板）を用いることにより、蒸着源と被成膜基板との距離を小さくしても、膜厚のバラツキを抑制することができるため、成膜装置の小型化が可能となる。また、蒸着材料が設けられた支持基板を用いた場合、膜厚の制御が容易であるため、好ましい。さらに蒸着源と被成膜基板との距離を小さくできるため、材料利用効率も高く、好ましい。
【００２１】
特に、蒸着源として、光吸収層と蒸着材料を有する支持基板を用いることが好ましい。支持基板に光源ユニットからの光を照射し、照射光を支持基板に設けられた光吸収層に吸収させることにより、支持基板に設けられた蒸着材料を加熱し、蒸着材料の少なくとも一部を気化させ、シャドーマスクの開口部を介して、被成膜基板の表面の少なくとも一部に、蒸着材料を成膜することができる。
【００２２】
上記構成において、大型の被成膜基板に対応するために、シャドーマスクを移動させるときに、光源ユニットも移動させることが好ましい。
【００２３】
また、上記構成において、光源ユニットから射出された光は、赤外光であることが好ましい。赤外光であることにより、光吸収層を効率良く加熱することができる。
【００２４】
また、上記構成において、前記光吸収層は、前記光源ユニットから射出された光に対して、吸収率が４０％以上であることが好ましい。
【００２５】
また、上記構成において、光吸収層の膜厚は、２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
また、上記構成において、光吸収層としては、窒化タンタル、チタン、カーボンなどを用いることができる。
【００２７】
また、上記構成において、湿式法を用いて、支持基板に蒸着材料を付着させることが好ましい。湿式法は材料利用効率が高いため、湿式法を用いることにより、成膜する際のコストを低減することができる。
【００２８】
また、上記構成において、蒸着材料としては有機化合物を用いることが好ましい。有機化合物は無機化合物に比べ、蒸着温度が低い材料が多いため、本発明の成膜方法に好適である。
【００２９】
また、上述の成膜方法は、発光装置の作製に好適に用いることができる。よって、本発明の発光装置の作製方法の一は、第１の電極が形成された被成膜基板を用い、上述の成膜方法を用いて、前記第１の電極上に、蒸着材料を含む層を形成した後、第２の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３０】
また、上記構成において、蒸着材料としては有機化合物を用いることが好ましい。有機化合物は無機化合物に比べ、蒸着温度が低い材料が多いため、本発明の発光装置の作製方法に好適である。例えば、発光材料やキャリア輸送材料を用いることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明を適用することにより、所望の形状の膜を、生産性良く形成することができる。特に、精密な形状を有する膜を、精度良く形成することができる。
【００３２】
また、本発明を適用することにより、高精細の発光装置を生産性良く作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の主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うることは、当業者であれば容易に可能である。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。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる場合がある。
【００３４】
（実施の形態１）
本発明に係る成膜方法および発光装置の作製方法を、図１〜図４を用いて説明する。
【００３５】
図１において、被成膜基板１０１と蒸着材料１０８が設けられた支持基板１０７の間にシャドーマスク１０４が配置されている。被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４とは、アライメント手段により、位置合わせが行われる。そして、成膜ユニット１２１により、支持基板１０７に設けられた蒸着材料１０８が加熱され、気化した蒸着材料がシャドーマスク１０４の開口部を通って被成膜基板１０１に成膜される。
【００３６】
被成膜基板１０１は、被成膜基板保持手段１０３により保持されている。被成膜基板保持手段１０３は、被成膜基板搬送手段の一部であってもよい。そして、被成膜基板１０１において、少なくとも成膜される領域は、平板１０２により平面が保たれていることが好ましい。よって、図２に示すように、平板１０２を被成膜基板１０１より大きくして、被成膜基板１０１全体を平面に保つようにしていてもよい。また、図１に示すように、被成膜基板１０１より小さくして、平板１０２を可動できるようにしていてもよい。また、平板１０２は磁力を有していてもよい。または、磁力を有する構造物を有していてもよい。
【００３７】
シャドーマスク１０４は非常に薄いため、マスクフレーム１０５により、適切な形状の開口部を保つように保持されている。そして、シャドーマスク１０４およびマスクフレーム１０５は、シャドーマスク保持手段１０６により保持されている。シャドーマスク１０４が金属材料により構成されている場合、シャドーマスク１０４を磁力により保持することが可能である。
【００３８】
また、支持基板１０７には、蒸着材料１０８が設けられている。蒸着材料１０８が設けられた支持基板１０７は、支持基板保持手段１０９により保持されている。支持基板１０７は、蒸着材料１０８以外の構造物が形成されていてもよい。例えば、熱源として光を用いる場合には、光吸収層が形成されていてもよい。また、支持基板１０７は、シャドーマスク１０４の開口部に対応している大きさ以上であればよく、図２に示すように、被成膜基板１０１とほぼ同じ大きさであってもよい。支持基板１０７が被成膜基板１０１とほぼ同じ大きさである場合、被成膜基板と対応した量の蒸着材料が支持基板１０７に設けられているため、支持基板１０７の交換（蒸着材料の供給）の回数を減らすことができる。
【００３９】
なお、図１（Ａ）では、支持基板保持手段１０９は、光源であるランプ１２４も保持する光源保持手段１２５と兼ねる構成となっている。支持基板保持手段１０９および光源保持手段１２５の一部には、窓１２３があり、被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４との位置合わせを行うためのカメラ１２２が複数設けられている。カメラ１２２により、被成膜基板１０１およびシャドーマスク１０４に設けられたアライメントマーカーを読み取り、位置合わせを行う。
【００４０】
そして、被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４とが接するように配置する。平板１０２が磁力を有しており、シャドーマスク１０４が金属材料により構成されている場合には、平板１０２の磁力をオンにすることで、被成膜基板１０１とシャドーマスクが接するように配置することができる。被成膜基板１０１の表面に電極や絶縁物などの構造物が形成されている場合には、被成膜基板１０１に形成されている構造物の最表面とシャドーマスク１０４とが接するように配置する。被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４との距離を小さくするほど、成膜される膜のパターンの精度は向上する。よって、被成膜基板１０１とシャドーマスク１０４との距離が小さくなるように配置することが好ましい。
【００４１】
また、成膜するときは、支持基板１０７とシャドーマスク１０４との距離が小さいことが好ましい。距離が小さいことにより、装置の小型化が可能となる。また、被成膜基板１０１に成膜される膜のパターンの精度が向上する。
【００４２】
成膜は、成膜ユニットにより、支持基板１０７に設けられた蒸着材料１０８を加熱することにより、蒸着材料を気化することで行う。図１（Ａ）に示した成膜ユニット１２１は、ランプ１２４からの光を支持基板１０７に設けられた光吸収層に照射し、光吸収層が加熱されることにより、光吸収層と接するように設けられた蒸着材料が加熱される。そして、気化した蒸着材料がシャドーマスク１０４の開口を通って、被成膜基板１０１に所望のパターンで成膜される。
【００４３】
なお、成膜ユニットは、図１（Ａ）に示した構成に限られない。例えば、図１（Ｂ）に示すように、光源として、レーザ１３４を用いてミラーなどの光学系１３５を用いて、窓１２３を通して、支持基板１０７に照射する構成としてもよい。
【００４４】
支持基板１０７に照射する光の光源としては、上述のようにランプやレーザなど、種々の光源を用いることができる。
【００４５】
例えば、レーザ光の光源としては、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。
【００４６】
また、レーザ光以外の光源としては、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など）、キセノンランプ、メタルハライドランプのような放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプのような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ミリ秒乃至１０ミリ秒）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、支持基板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支持基板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。
【００４７】
なお、照射する光としては、赤外光（波長８００ｎｍ以上）であることが好ましい。赤外光であることにより、光吸収層が効率よく加熱され、蒸着材料を効率よく昇華させることができる。
【００４８】
本実施の形態に示す成膜方法において、光源からの光を輻射熱ではなく、光吸収層を加熱させることが特徴である。また、光を照射する時間は、比較的短くてよい。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、材料層を蒸着することができる。
【００４９】
また、成膜は減圧雰囲気で行われることが好ましい。減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−４Ｐａ乃至１０−６Ｐａ程度の範囲なるように真空排気することで得られる。なお、成膜室内をより高真空にすることが可能であれば、発光装置の信頼性を向上させるために、より高真空であることが好ましい。
【００５０】
成膜を行った後は、被成膜基板１０１の未成膜領域にシャドーマスク１０４を配置する。この際、被成膜基板１０１を移動させてもよいし、シャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１を移動させてもよい。被成膜基板１０１を移動させる場合には、成膜ユニット１２１を移動させる必要がないため、複雑な光学系を含む成膜ユニットの場合には好ましい。また、インライン方式で被成膜基板１０１を次々に成膜していく装置に適用させることができ、好ましい。また、シャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１を移動させる場合には、被成膜基板１０１を移動させる必要がないため、装置の小型化が可能である。特に、大型の被成膜基板を用いる場合には、効果的である。
【００５１】
また、支持基板１０７における、シャドーマスク１０４の開口部に対応した蒸着材料は気化しているため、シャドーマスク１０４の開口部に対応した領域に蒸着材料が供給されるよう、シャドーマスク１０４の開口部と支持基板１０７との位置合わせ行う。または、新たに蒸着材料が設けられた支持基板を用いる。
【００５２】
そして、成膜ユニット１２１により、支持基板１０７に設けられた蒸着材料を加熱し、成膜を行う。
【００５３】
このように、複数回成膜を行うことで、従来のシャドーマスクを用いて、大型の被成膜基板に成膜することが可能となる。図１５（Ａ）では、成膜を４回繰り返すことにより、被成膜基板１０１を成膜する場合について示した。図１５（Ａ）において、１回目の成膜で第１の成膜領域１４１を成膜し、２回目の成膜で第２の成膜領域１４２を成膜し、３回目の成膜で第３の成膜領域１４３を成膜し、４回目の成膜をする様子を図示した。また、被成膜基板を成膜する回数は複数回であればよく、図１５（Ｂ）に示すように、より多くの領域に分割して成膜してもよい。多くの領域に分割して成膜を行う場合には、成膜ユニットを複数設け、それぞれの成膜ユニットにより成膜していくことが好ましい。成膜ユニットを複数用いることにより、タクトタイムを短くし、より生産性を高めることができる。
【００５４】
また、図３に図１（Ａ）の斜視図を模式化した図を示した。図３に示すように、被成膜基板１０１またはシャドーマスク１０４は、被成膜基板と平行な方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能である。また、シャドーマスク１０４を移動させる場合には、成膜ユニット１２１も移動させる必要があるため、被成膜基板と平行な方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能である必要がある。また、平板１０２も被成膜基板１０１よりも小さい場合には、移動可能である必要がある。
【００５５】
また、被成膜基板１０１、シャドーマスク１０４、支持基板１０７は、それぞれの距離を変化させる必要があるため、被成膜基板に垂直な方向（Ｘ−Ｙ平面に垂直なＺ方向）に移動可能である。
【００５６】
また、蒸着材料１０８が設けられた支持基板１０７は、蒸着材料を供給するために、外部から新たな支持基板を導入する必要があり、（Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向）に、移動可能である。
【００５７】
また、図１〜図３では、被成膜基板１０１の下側にシャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１が配置されている様子を示したが、逆に、被成膜基板１０１の上側にシャドーマスク１０４および成膜ユニット１２１が配置されていてもよい。被成膜基板１０１を下側にすることにより、被成膜基板１０１を平らに保つことが容易になる。また、従来用いられてきたるつぼやボートに蒸着材料を保持させる場合と異なり、蒸着源として、面状の蒸着源を用いているため、逆さに配置しても蒸着材料がこぼれる心配がない。また、被成膜基板１０１を縦に配置してもよい。また、被成膜基板１０１を斜めに配置してもよい。斜めの場合も重力を利用して被成膜基板を平らに保つことが容易となる。
【００５８】
このように、本発明を適用することにより、所望の形状を有する膜を精度良く、成膜することができる。また、生産性良く成膜することができる。特に、大型の基板を用いた場合、従来の方法では、シャドーマスクがたわみ、所望の形状を有する膜を精度良く成膜することが困難であったが、本発明を適用することにより、大型の基板を用いた場合であっても所望の形状を有する膜を精度良く形成することができる。よって、大型で、かつ、高精細の発光装置を容易に作成することができる。
【００５９】
本発明を適用することにより、被成膜基板と、蒸着材料が設けられた支持基板との距離を小さくすることができ、所望の場所以外へ蒸着材料が付着することを抑制することができる。よって、材料利用効率が高くなり、成膜に要する製造コストを減らすことができる。
【００６０】
（実施の形態２）
本実施の形態では、蒸着材料が設けられた支持基板および成膜方法について、より詳細に説明する。
【００６１】
図４（Ａ）は蒸着材料が設けられた支持基板および被成膜基板の一例を示している。図４（Ａ）において、支持基板である第１の基板２００の被成膜基板である第２の基板と対向する面には、光吸収層２０１が形成されている。また、光吸収層２０１上には蒸着材料が設けられている。図４（Ａ）においては、蒸着材料が含まれる材料層２０２が形成されている。
【００６２】
第１の基板２００は、光吸収層、材料層などの支持基板であり、成膜工程において、蒸着材料を蒸着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２００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、蒸着材料を蒸着するためにランプ光やレーザ光を用いた場合、第１の基板２００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２００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。
【００６３】
光吸収層２０１は成膜工程において、蒸着材料を蒸着するために照射する光を吸収する層である。光吸収層は、照射される光に対して、反射率が低く、透過率が低く、吸収率が高いことが好ましい。具体的には、照射される光に対して、６０％以下の反射率を示すことが好ましい。そして、照射される光に対して、４０％以上の吸収率を示すことが好ましい。また、耐熱性に優れた材料であることが好ましい。例えば、波長８００ｎｍの光に対しては、モリブデン、窒化タンタル、チタン、タングステンなどを用いることが好ましい。また、波長１３００ｎｍの光に対しては、窒化タンタル、チタンなどを用いることが好ましい。このように、蒸着材料を蒸着するために照射する光の波長により、光吸収層２０１に好適な材料の種類は変化する。
【００６４】
光吸収層２０１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、光吸収層２０１を形成することができる。また、光吸収層は一層に限らず複数の層により構成されていてもよい。
【００６５】
光吸収層の膜厚は、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、概ね１００ｎｍ以上の膜厚であることが好ましい。特に、光吸収層２０１の膜厚を２００ｎｍ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。
【００６６】
なお、光吸収層２０１は、蒸着材料の昇華温度まで発熱するのであれば、照射する光の一部が透過してもよい。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、蒸着材料として用いることが好ましい。
【００６７】
材料層２０２は、蒸着材料を含み、昇華により転写される層である。蒸着材料としては、種々の材料が挙げられる。また、材料層２０２は複数の材料を含んでいてもよい。また、材料層２０２は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。蒸着材料を含む層を複数積層することにより、共蒸着することが可能である。なお、蒸着材料を含む層を複数積層する場合には、第１の基板側に分解温度が低い蒸着材料を含むように積層されていることが好ましい。または、第１の基板側に蒸着温度が低い蒸着材料を含むように積層されていることが好ましい。このような構成とすることにより、蒸着材料を含む複数の層を効率良く昇華させることができ、蒸着することができる。なお、本明細書において「蒸着温度」とは、材料が昇華する温度を示す。また、「分解温度」とは、熱の作用によって、材料を示す化学式の少なくとも一部に変化が起こる温度を示す。
【００６８】
材料層２０２は、種々の方法により形成される。例えば、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。また、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、又は印刷法等を用いることができる。これら湿式法を用いて材料層２０２を形成するには、所望の蒸着材料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よい。溶媒は、蒸着材料を溶解あるいは分散させることができ、且つ蒸着材料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、これらの溶媒複数種を混合して用いてもよい。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、成膜に要するコストを低減することができる。
【００６９】
なお、後の工程で被成膜基板である第２の基板２０６上に形成される蒸着材料を含む層２１１の膜厚および均一性は、支持基板である第１の基板上に形成された材料層２０２に依存する。従って、均一に材料層を形成することが重要となってくる。なお、蒸着材料を含む層の膜厚および均一性が保たれるのであれば、材料層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。また、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２０６上に形成される蒸着材料を含む層２１１の膜厚を制御することができる。
【００７０】
なお、蒸着材料としては、有機化合物、無機化合物にかかわらず、種々の材料を用いることができる。特に、有機化合物は無機化合物に比べ、蒸着温度が低い材料が多いため、光の照射により蒸着することが容易であり、本発明の成膜方法に好適である。例えば、有機化合物としては、発光装置に用いられる発光材料、キャリア輸送材料などが挙げられる。また、無機化合物としては、発光装置のキャリア輸送層やキャリア注入層、電極などに用いられる金属酸化物、金属窒化物、ハロゲン化金属、金属単体などがあげられる。
【００７１】
そして、図４（Ａ）に示すように、第２の基板２０６の表面と接するように、シャドーマスク２０５を配置する。第２の基板２０６は、蒸着処理により所望の層が成膜される被成膜基板である。被成膜基板上に何らかの層（例えば、電極として機能する導電層や隔壁として機能する絶縁層等）が形成されている場合、シャドーマスク２０５の表面と、被成膜基板上に形成された層の表面とが接するように配置する。ただし、被成膜基板上に形成された層の表面に凹凸を有する場合は、シャドーマスク２０５の表面と、被成膜基板或いは被成膜基板上に形成された層の最表面との間の最も短い距離が０ｍｍとなるように配置する。シャドーマスク２０５の表面と被成膜基板の表面との距離を小さくすることで、材料の利用効率を向上させることができる。また、被成膜基板に形成される層のパターン形成の精度を向上させることができる。
【００７２】
シャドーマスク２０５は、所望のパターンの開口部を有する。材料層から気化した蒸着材料は、その開口部を通って、被成膜基板に成膜される。本発明に係る成膜方法を発光装置の作製に用いる場合、シャドーマスク２０５は、各発光素子に対応する開口部を有している。
【００７３】
第１の基板２００の、光吸収層２０１および材料層２０２が形成された面と、シャドーマスク２０５とが対向するように、第１の基板２００を配置する。そして、第１の基板２００とシャドーマスク２０５とを至近距離、具体的には、第１の基板２００に設けられた材料層の表面とシャドーマスク２０５との距離ｄを、０ｍｍ以上０．０５ｍｍ以下、好ましくは０ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下となるように近づけて近接させる。
【００７４】
なお、距離ｄは、支持基板上に形成された材料層２０２の表面と、シャドーマスク２０５の表面との距離で定義する。ただし、支持基板上に形成された材料層２０２の表面に凹凸を有する場合は、距離ｄは、支持基板上の材料層２０２の表面と、シャドーマスク２０５の表面との間の最も短い距離で定義する。
【００７５】
材料の利用効率を向上させるため、第１の基板とシャドーマスク２０５の基板間の距離は狭いほうが好ましいが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７６】
図４において、第２の基板２０６は、第１の電極層２０７を有している。第１の電極層２０７の端部は絶縁物２０８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。
【００７７】
そして、第１の基板２００の蒸着材料が設けられている面とは逆の面から光を照射する。光が照射された領域の光吸収層２０１は発熱し、その熱エネルギーを利用して蒸着材料を昇華させる。昇華した蒸着材料は、第１の電極層上に付着し、蒸着材料を含む層２１１が成膜される（図４（Ｂ））。
【００７８】
照射する光の光源としては、種々の光源を用いることができる。
【００７９】
例えば、レーザ光の光源としては、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。
【００８０】
また、レーザ光以外の光源としては、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など）、キセノンランプ、メタルハライドランプのような放電灯、ハロゲンランプ、タングステンランプのような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ミリ秒乃至１０ミリ秒）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。
【００８１】
なお、照射する光としては、赤外光（波長８００ｎｍ以上）であることが好ましい。赤外光であることにより、光吸収層２０１が効率よく加熱され、蒸着材料を効率よく昇華させることができる。
【００８２】
本実施の形態に示す成膜方法において、光源からの光を輻射熱ではなく、光吸収層を加熱させることが特徴である。また、光を照射する時間は、比較的短くてよい。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、材料層を蒸着することができる。
【００８３】
また、成膜は減圧雰囲気で行われることが好ましい。減圧雰囲気は、成膜室内を真空排気手段により真空度が５×１０−３Ｐａ以下、好ましくは１０−４Ｐａ乃至１０−６Ｐａ程度の範囲なるように真空排気することで得られる。なお、成膜室内をより高真空にすることが可能であれば、発光装置の信頼性を向上させるために、より高真空であることが好ましい。
【００８４】
なお、図４では、光吸収層２０１が支持基板である第１の基板２００の全面に形成されているが、それに限られない。例えば、光吸収層をシャドーマスクの開口部に対応するように設けてもよい。
【００８５】
また、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、本発明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。
【００８６】
本発明に係る発光装置に適用する成膜方法は、支持基板に形成した材料層の膜厚によって、蒸着処理により被成膜基板に成膜される蒸着材料を含む層の膜厚を制御することができる。つまり、支持基板に形成した材料層をそのまま蒸着すればよいため、膜厚モニターが不要である。よって、膜厚モニター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。
【００８７】
また、本発明に係る発光装置に適用する成膜方法は、材料層に含有される蒸着材料を均一に昇華させることができる。よって、成膜される膜の均一性に優れている。また、材料層が複数の蒸着材料を含む場合、材料層と同じ蒸着材料を略同じ重量比で含有する蒸着材料を含む層を被成膜基板に成膜することができる。このように、本発明に係る成膜方法は、蒸着温度の異なる複数の蒸着材料を用いて成膜する場合、共蒸着のようにそれぞれ蒸着レートを制御する必要がない。そのため、蒸着レート等の複雑な制御を行うことなく、所望の異なる蒸着材料を含む層を容易に精度良く成膜することができる。
【００８８】
また、本発明を適用することで、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となるため、発光装置の製造も簡便となる。また、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、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。また、光源として、ランプヒーター等を用いることにより、大面積を一括して成膜することが可能となるため、タクト時間を短縮することができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【００８９】
また、本発明に係る成膜方法は、所望の蒸着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、蒸着材料の利用効率が向上し、コスト削減を図ることができる。また、成膜室内壁に蒸着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。
【００９０】
よって、本発明を適用することで、所望の異なる蒸着材料を含む層の成膜が容易になり、当該異なる蒸着材料を含む層を用いた発光装置等の製造における生産性を向上させることが可能となる。
【００９１】
また、本発明に係る蒸着用基板を用いることにより、蒸着材料の利用効率良く成膜することが可能となり、コスト削減を測ることができる。また、本発明に係る蒸着用基板を用いることにより、精度良く、所望の形状の膜を形成することが可能となる。
【００９２】
特に、赤、緑、青の発光素子を用いてフルカラーの発光装置を作製する場合において、本発明の成膜方法を適用することにより、精度良く各発光層の塗り分けることが可能となる。また、タクトタイムを短くすることが可能であるため、生産性良く発光装置を作製することができる。また、ＥＬ材料の利用効率を高めることによって、製造コストを削減することができる。
【００９３】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１および実施の形態２で説明した成膜方法を用いてフルカラー表示装置を作製する方法について説明する。
【００９５】
図４では、１回の成膜工程で、隣り合う第１の電極層２０７のそれぞれに成膜する例を示しているが、フルカラー表示装置を作製する場合には、複数回の成膜工程に分けて、発光色の異なる発光層をそれぞれ異なる領域に形成する。
【００９６】
フルカラー表示可能な発光装置の作製例を以下に説明する。ここでは、３色の発光層を用いる発光装置の例を示す。
【００９７】
図４（Ａ）に示す蒸着材料が設けられた支持基板（蒸着用基板）を３枚用意する。それぞれの蒸着用基板には、それぞれ異なる蒸着材料を含む層を形成する。具体的には、赤色発光層用の材料層を設けた第１の蒸着用基板と、緑色発光層用の材料層を設けた第２の蒸着用基板と、青色発光層用の材料層を設けた第３の蒸着用基板とを用意する。
【００９８】
また、第１の電極層が設けられた被成膜基板を１枚用意する。なお、隣り合う第１の電極層同士が短絡しないように、第１の電極層の端部を覆う隔壁となる絶縁物を設けることが好ましい。発光領域となる領域は、第１の電極層の一部、即ち絶縁物と重ならずに露呈している領域に相当する。
【００９９】
そして、被成膜基板とシャドーマスクを重ね、位置合わせをする。位置合わせは、被成膜基板に設けた位置合わせ用のマーカーとシャドーマスクとのマーカーとを用いて行う。
【０１００】
そして、第１の蒸着用基板の材料層が設けられている面をシャドーマスクと対向するように配置する。そして、第１の蒸着用基板の材料層が設けられている面と反対側から光を照射する。照射された光を光吸収層が吸収することで、光吸収層が発熱し、該光吸収層と接している赤色発光層用の材料層が昇華し、シャドーマスクの開口部を通って、被成膜基板に設けられている第１の電極層上に１回目の成膜が行われる。１回目の成膜を終えたら、第１の蒸着用基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０１】
次いで、被成膜基板とシャドーマスクとを重ね、位置合わせをする。１回目の成膜時で形成された膜とは１画素分ずれるように、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせをする。
【０１０２】
そして、第２の蒸着用基板の材料層が設けられている面をシャドーマスクと対向するように配置する。そして、第２の蒸着用基板の材料層が設けられている面と反対側から光を照射する。照射された光を光吸収層が吸収することで、光吸収層が発熱し、該光吸収層と接している緑色発光層用の材料層が昇華し、被成膜基板に設けられている第１の電極層上に２回目の成膜が行われる。２回目の成膜を終えたら、第２の蒸着層基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０３】
次いで、被成膜基板とシャドーマスクとを重ね、位置合わせをする。１回目の成膜時で形成された膜とは２画素分ずれるように、被成膜基板とシャドーマスクとの位置合わせをする。
【０１０４】
そして、第３の蒸着用基板の材料層が設けられている面をシャドーマスクと対向するように配置する。そして、第３の蒸着用基板の材料層が設けられている面と反対側から光を照射して３回目の成膜を行う。この３回目の成膜を行う直前の様子が図５（Ａ）の上面図に相当する。図５（Ａ）において、シャドーマスク４１１は開口部４１２を有している。第３の蒸着用基板における開口部４１２に対応する領域には材料層および光吸収層が形成されている。また、被成膜基板における開口部４１２に対応する領域は、第１の電極層が絶縁物４１３で覆われておらず露出している領域である。なお、図５（Ａ）中に点線で示した領域の下方には、既に１回目で成膜された第１の膜（Ｒ）４２１と２回目で成膜された第２の膜（Ｇ）４２２が位置している。
【０１０５】
そして、３回目の成膜により、第３の膜（Ｂ）４２３が形成される。照射された光を光吸収層が吸収することで、光吸収層が発熱し、該光吸収層と接している青色発光層用の材料層が昇華し、被成膜基板に設けられている第１の電極層上に３回目の成膜が行われる。３回目の成膜を終えたら、第３の蒸着層基板は、被成膜基板と離れた場所へ移動させる。
【０１０６】
こうして、第１の膜（Ｒ）４２１、第２の膜（Ｇ）４２２、第３の膜（Ｂ）４２３を一定の間隔をあけて選択的に形成する（図５（Ｂ））。そして、これらの膜上に第２の電極層を形成し、発光素子を形成する。
【０１０７】
以上の工程でフルカラー表示装置を作製することができる。
【０１０８】
図５では、シャドーマスクの開口部４１２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４１３の上に形成されるため、絶縁物４１３と重なる部分は発光領域とはならない。
【０１０９】
また、画素の配列も特に限定されず、図６（Ｂ）に示すように、１つの画素形状を多角形、例えば六角形としてもよく、第１の膜（Ｒ）４４１、第２の膜（Ｇ）４４２、第３の膜（Ｂ）４４３を配置してフルカラー表示装置を実現してもよい。図６（Ｂ）に示す多角形の画素を形成するために、図６（Ａ）に示す多角形の開口部４３２を有するシャドーマスク４３１を用いて、成膜すればよい。
【０１１０】
本発明を適用することで、発光素子を構成する蒸着材料を含む層を容易に形成することができ、当該発光素子を有する発光装置の製造も簡便になる。また、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となり、タクトタイムを短くすることができるため、発光装置の生産性が向上する。また、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。特に、大型の基板を用いた場合、従来の方法では、シャドーマスクがたわみ、所望の形状を有する膜を精度良く成膜することが困難であったが、本発明を適用することにより、大型の基板を用いた場合であっても所望の形状を有する膜を精度良く形成することができる。よって、大型で、かつ、高精細の発光装置を容易に作成することができる。また、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【０１１１】
また、本発明を適用することにより、ホスト材料にドーパント材料が分散された発光層を形成する場合、共蒸着を適用する場合と比べ複雑な制御を必要としない。さらに、ドーパント材料の添加量等も制御し易いため、容易に精度良く成膜でき、所望の発光色も得られやすくなる。また、蒸着材料の利用効率も向上させることができるため、コスト削減を図ることもできる。
【０１１２】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１１３】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明を適用して、発光素子および発光装置を作製する方法について説明する。
【０１１４】
例えば、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す発光素子を作製することができる。図７（Ａ）に示す発光素子は、基板３００上に第１の電極層３０２、発光層３０４として機能するＥＬ層、第２の電極層３０６が順に積層して設けられている。第１の電極層３０２及び第２の電極層３０６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発光層３０４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の電極層３０２は陽極として機能する電極であり、第２の電極層３０６は陰極として機能する電極であるとする。
【０１１５】
また、図７（Ｂ）に示す発光素子は、上述の図７（Ａ）に示す構成に加えて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層が設けられている。正孔輸送層は、陽極と発光層の間に設けられる。また、正孔注入層は陽極と正孔輸送層との間に設けられる。一方、電子輸送層は、陰極と発光層との間に設けられ、電子注入層は陰極と電子輸送層との間に設けられる。なお、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層は全ての層を設ける必要はなく、適宜求める機能等に応じて選択して設ければよい。図７（Ｂ）では、基板３００上に、陽極として機能する第１の電極層３０２、正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、発光層３０４、電子輸送層３２６、電子注入層３２８、及び陰極として機能する第２の電極層３０６が順に積層して設けられているものとする。
【０１１６】
基板３００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。
【０１１７】
第１の電極層３０２又は第２の電極層３０６は、様々な金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。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（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタにより成膜されるが、ゾル−ゲル法などを応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）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（ＩＷＺＯ）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。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。また、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、アルミニウムを含む合金（ＡｌＳｉ）等を用いることができる。また、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、およびマグネシウム（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、およ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）等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることもできる。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の電極層３０２および第２の電極層３０６は、単層膜に限らず、積層膜で形成することもできる。
【０１１８】
なお、発光層３０４で発光する光を外部に取り出すため、第１の電極層３０２又は第２の電極層３０６のいずれか一方或いは両方は、発光を通過させるように形成する。例えば、インジウム錫酸化物等の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。なお、第１の電極層３０２又は第２の電極層３０６は、種々の方法を用いて形成すればよい。
【０１１９】
発光層３０４、正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、電子輸送層３２６又は電子注入層３２８は、上記実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用して形成することができる。また、電極層を上記実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用して形成することもできる。
【０１２０】
例えば、図７（Ａ）に示す発光素子を形成する場合、支持基板には光吸収層および発光層を形成する蒸着源となる第１の蒸着材料を含む層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置する。光を照射することにより、支持基板上に形成された第１の蒸着材料を含む層を加熱して昇華させ、被成膜基板上に発光層３０４を形成する。そして、発光層３０４上に第２の電極層３０６を形成する。被成膜基板は、ここでは基板３００である。なお、被成膜基板上には、予め第１の電極層３０２を形成しておく。
【０１２１】
発光層３０４としては種々の材料を用いることができる。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。
【０１２２】
発光層に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−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：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス（１，２−ジフェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾラト）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｂｉ）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））などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、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））などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）３）、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（ＩＩＩ）アセチルアセトナート（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、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））、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）等の有機金属錯体が挙げられる。また、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））等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光（異なる多重度間の電子遷移）であるため、燐光性化合物として用いることができる。
【０１２３】
発光層に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、Ｎ−（９，１０−ジフェニル−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：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）などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、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）などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、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）などが挙げられる。
【０１２４】
また、発光層３０４として、発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いることもできる。発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いるにより、発光層の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い物質の濃度が高いことによる濃度消光を抑制することができる。
【０１２５】
発光性の高い物質を分散させる物質としては、発光性の高い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、発光性の高い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。
【０１２６】
発光層に用いるホスト材料としては、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）、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＦＬＤＰＢｉ）、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）などの他、４，４’−ジ（９−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９−［４−（９−カルバゾリル）フェニル］−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）などが挙げられる。
【０１２７】
また、ドーパント材料としては、上述した燐光性化合物や蛍光性化合物を用いることができる。
【０１２８】
発光層として、発光性の高い物質（ドーパント材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成を用いる場合には、蒸着源となる第１の蒸着材料を含む層として、ホスト材料とゲスト材料とを混合した層を形成すればよい。または、蒸着源となる第１の蒸着材料を含む層として、ホスト材料を含む層とドーパント材料を含む層とが積層した構成としてもよい。このような構成の蒸着源を用いて発光層を形成することにより、発光層３０４は発光材料を分散させる物質（ホスト材料）と発光性の高い物質（ドーパント材料）とを含み、発光材料を分散させる物質（ホスト材料）に発光性の高い物質（ドーパント材料）が分散された構成となる。なお、発光層として、２種類以上のホスト材料とドーパント材料を用いてもよいし、２種類以上のドーパント材料とホスト材料を用いてもよい。また、２種類以上のホスト材料及び２種類以上のドーパント材料を用いてもよい。
【０１２９】
また、図７（Ｂ）に示す各種機能層が積層した発光素子を形成する場合は、支持基板上に蒸着材料を含む層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置し、支持基板上に形成された蒸着材料を含む層を加熱して昇華させ、被成膜基板上に機能層を形成する手順を繰り返せばよい。例えば、支持基板上に正孔注入層を形成する蒸着源となる材料層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置した後、支持基板上に形成された材料層を加熱して昇華させ、被成膜基板上に正孔注入層３２２を形成する。被成膜基板はここでは基板３００であり、予め第１の電極層３０２が設けられている。続けて、支持基板上に正孔輸送層を形成する蒸着源となる材料層を形成し、当該支持基板を被成膜基板に近接させて配置した後、支持基板上に形成された材料層を加熱して昇華させ、被成膜基板上の正孔注入層３２２上に正孔輸送層３２４を形成する。この後、同様に発光層３０４、電子輸送層３２６、電子注入層３２８を順に積層して形成した後、第２の電極層３０６を形成する。
【０１３０】
正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、電子輸送層３２６又は電子注入層３２８は、種々のＥＬ材料を用いて形成すればよい。各層を形成する材料は１種類としてもよいし、複数種類の複合材料としてもよい。複合材料を用いて形成する場合は、上述したように、複数の蒸着材料を含む材料層を形成すればよい。または、蒸着材料を含む複数の層を積層して材料層を形成すればよい。１種類の材料を用いて形成する場合も、実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用することができる。また、正孔注入層３２２、正孔輸送層３２４、電子輸送層３２６又は電子注入層３２８は、それぞれ単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。例えば、正孔輸送層３２４を、第１の正孔輸送層及び第２の正孔輸送層からなる積層構造としてもよい。また、電極層についても上記実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を適用することができる。
【０１３１】
例えば、正孔注入層３２２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。
【０１３２】
また、正孔注入層３２２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、およびこれらの混合物などを用いることができる。
【０１３３】
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を積層したものを蒸着源として用いることにより形成することができる。
【０１３４】
正孔注入層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族乃至第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。
【０１３５】
正孔注入層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、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）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よい。以下では、正孔注入層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。
【０１３６】
例えば、正孔注入層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。
【０１３７】
正孔注入層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）等を挙げることができる。
【０１３８】
また、正孔注入層に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、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−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（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。
【０１３９】
また、正孔注入層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。
【０１４０】
なお、正孔注入層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よい。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。
【０１４１】
これら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を積層した蒸着源を用いることで、正孔注入層を形成することができる。電子受容性を示す物質として金属酸化物を用いた場合には、第１の基板上に正孔輸送性の高い物質を含む層を形成した後、金属酸化物を含む層を形成することが好ましい。金属酸化物は、正孔輸送性の高い物質よりも分解温度または蒸着温度が高い場合が多いためである。このような構成の蒸着源とすることにより、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物とを効率良く昇華させることができる。また、蒸着して形成した膜において局所的な濃度の偏りを抑制することができる。また、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物の両方を溶解させるまたは分散させる溶媒は種類が少なく、混合溶液を形成しにくい。よって、湿式法を用いて混合層を直接形成することは困難である。しかし、本発明の成膜方法を用いることにより、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物とを含む混合層を容易に形成することができる。
【０１４２】
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を正孔輸送層として用いてもよい。
【０１４３】
また、正孔輸送層３２４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よい。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よい。
【０１４４】
電子輸送層３２６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よい。
【０１４５】
また、電子注入層３２８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の電極層３０６からの電子注入が効率良く起こるためより好ましい。
【０１４６】
なお、ＥＬ層３０８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よい。
【０１４７】
発光は、第１の電極層３０２または第２の電極層３０６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の電極層３０２または第２の電極層３０６のいずれか一方または両方は、透光性を有する電極である。第１の電極層３０２のみが透光性を有する電極である場合、光は第１の電極層３０２を通って基板３００側から取り出される。また、第２の電極層３０６のみが透光性を有する電極である場合、光は第２の電極層３０６を通って基板３００と逆側から取り出される。第１の電極層３０２および第２の電極層３０６がいずれも透光性を有する電極である場合、光は第１の電極層３０２および第２の電極層３０６を通って、基板３００側および基板３００側と逆側の両方から取り出される。
【０１４８】
なお、図７では、陽極として機能する第１の電極層３０２を基板３００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の電極層３０６を基板３００側に設けてもよい。図８では、基板３００上に、陰極として機能する第２の電極層３０６、ＥＬ層３０８、陽極として機能する第１の電極層３０２とが順に積層された構成となっている。図８（Ｂ）に示すＥＬ層３０８は、図７（Ｂ）に示す構成とは逆の順序に積層されている。
【０１４９】
また、ＥＬ層の形成方法としては、実施の形態１〜実施の形態３で示した成膜方法を用いていればよく、他の成膜方法と組み合わせてもよい。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。
【０１５０】
以上で、発光素子を作製することができる。本実施の形態に係る発光素子は、本発明を適用することで、発光層をはじめとする各種機能層を容易に形成することができる。そして、このような発光素子を適用して、発光装置を作製することができる。例えば、本発明を適用して作製したパッシブマトリクス型の発光装置の例を図９、図１０、及び図１１を用いて説明する。
【０１５１】
パッシブマトリクス型（単純マトリクス型ともいう）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。
【０１５２】
図９（Ａ）は、封止前における画素部の上面図を示す図であり、図９（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’で切断した断面図が図９（Ｂ）であり、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面図が図９（Ｃ）である。
【０１５３】
基板１５０１上には、下地絶縁層として絶縁層１５０４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よい。絶縁層１５０４上には、ストライプ状に複数の第１の電極層１５１３が等間隔で配置されている。また、第１の電極層１５１３上には、各画素に対応する開口部を有する隔壁１５１４が設けられ、開口部を有する隔壁１５１４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１５２１となる。
【０１５４】
開口部を有する隔壁１５１４上に、第１の電極層１５１３と交差する互いに平行な複数の逆テーパ状の隔壁１５２２が設けられる。逆テーパ状の隔壁１５２２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残る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。
【０１５５】
また、平行な複数の逆テーパ状の隔壁１５２２を形成した直後における斜視図を図１０に示す。なお、図９と同一の部分には同一の符号を用いている。
【０１５６】
開口部を有する隔壁１５１４及び逆テーパ状の隔壁１５２２を合わせた高さは、発光層を含むＥＬ層及び第２の電極層となる導電層の膜厚より大きくなるように設定する。図１０に示す構成を有する基板に対して発光層を含むＥＬ層と、導電層とを積層形成すると、図９に示すように複数の領域に分離された、発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、ＥＬ層１５１５Ｇ、ＥＬ層１５１５Ｂと、第２の電極層１５１６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。第２の電極層１５１６は、第１の電極層１５１３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１５２２上にも発光層を含むＥＬ層及び導電層が形成されるが、発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂ及び第２の電極層１５１６とは分断されている。なお、本実施の形態において、ＥＬ層とは少なくとも発光層を含む層であって、該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よい。
【０１５７】
ここでは、発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂを選択的に形成し、３種類（Ｒ、Ｇ、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。発光層を含むＥＬ層１５１５Ｒ、１５１５Ｇ、１５１５Ｂ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よい。例えば、赤色の発光が得られる発光層の蒸着源を形成した第１の支持基板、緑色の発光が得られる発光層の蒸着源を形成した第２の支持基板、青色の発光が得られる発光層の蒸着源を形成した第３の支持基板をそれぞれ準備する。また、被成膜基板として第１の電極層１５１３が設けられた基板を準備する。そして、第１支持基板、第２支持基板、又は第３支持基板を、被成膜基板と適宜対向して配置し、支持基板に形成された蒸着源を加熱して昇華させ、被成膜基板に発光層を含むＥＬ層を形成する。なお、所望の場所に選択的にＥＬ層を形成するため、適宜マスク等を用いる。
【０１５８】
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材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材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、充填材や、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材などを封入してもよい。乾燥材によって水分が除去され、十分乾燥される。また、乾燥材としては、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、他の乾燥材として、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よい。
【０１５９】
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、乾燥材は、特に設けなくともよい。
【０１６０】
次いで、ＦＰＣなどを実装した発光モジュールの上面図を図１１に示す。図１１には基板１６０１上に画素部が形成されている。
【０１６１】
なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子が形成された基板にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【０１６２】
図１１に示すように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。
【０１６３】
図９における第１の電極層１５１３が図１１の走査線１６０３に相当し、第２の電極層１５１６がデータ線１６０２に相当し、逆テーパ状の隔壁１５２２が隔壁１６０４に相当する。データ線１６０２と走査線１６０３の間には発光層を含むＥＬ層が挟まれており、領域１６０５で示される交差部が画素１つ分となる。
【０１６４】
なお、走査線１６０３は配線端で接続配線１６０８と電気的に接続され、接続配線１６０８が入力端子１６０７を介してＦＰＣ１６０９ｂに接続される。また、データ線は入力端子１６０６を介してＦＰＣ１６０９ａに接続される。
【０１６５】
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よい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。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。
【０１６６】
以上でパッシブマトリクス型の発光装置を作製できる。本発明を適用することで、発光素子を構成する蒸着材料を含む層を容易に形成することができ、当該発光素子を有する発光装置の製造も簡便になる。また、ホスト材料にドーパント材料が分散された発光層を形成する場合、共蒸着を適用する場合と比べ複雑な制御を必要としない。さらに、ドーパント材料の添加量等も制御し易いため、容易に精度良く成膜でき、所望の発光色も得られやすくなる。また、蒸着材料の利用効率も向上させることができるため、コスト削減を図ることもできる。
【０１６７】
また、本発明を適用することで、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となるため、発光装置の製造も簡便となる。また、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、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【０１６８】
また、図１１では、駆動回路を基板上に設けていない例を示したが、本発明は特に限定されず、基板に駆動回路を有するＩＣチップを実装させてもよい。
【０１６９】
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よい。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、および走査線側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よい。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。
【０１７０】
次に、本発明を適用して作製したアクティブマトリクス型の発光装置の例について、図１２を用いて説明する。なお、図１２（Ａ）は発光装置を示す上面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（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１７１０上に設けられた画素部１７０２と、駆動回路部（ソース側駆動回路）１７０１と、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１７０３と、を有する。画素部１７０２、駆動回路部１７０１、及び駆動回路部１７０３は、シール材１７０５によって、素子基板１７１０と封止基板１７０４との間に封止されている。
【０１７１】
また、素子基板１７１０上には、駆動回路部１７０１、及び駆動回路部１７０３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１７０８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）１７０９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。
【０１７２】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１７１０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１７０１と、画素部１７０２が示されている。
【０１７３】
駆動回路部１７０１はｎチャネル型ＴＦＴ１７２３とｐチャネル型ＴＦＴ１７２４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、画素部が形成された基板と同一の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、画素部が形成された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。
【０１７４】
また、画素部１７０２はスイッチング用ＴＦＴ１７１１と、電流制御用ＴＦＴ１７１２と当該電流制御用ＴＦＴ１７１２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の電極層１７１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極層１７１３の端部を覆って絶縁物１７１４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。
【０１７５】
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１７１４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１７１４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１７１４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１７１４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。
【０１７６】
第１の電極層１７１３上には、発光層を含むＥＬ層１７００及び第２の電極層１７１６が積層形成されている。第１の電極層１７１３は上述の第１の電極層３０２に相当し、第２の電極層１７１６は第２の電極層３０６に相当する。なお、第１の電極層１７１３をＩＴＯ膜とし、第１の電極層１７１３と接続する電流制御用ＴＦＴ１７１２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、図１２（Ａ）（Ｂ）では図示しないが、第２の電極層１７１６は外部入力端子であるＦＰＣ１７０９に電気的に接続されている。
【０１７７】
ＥＬ層１７００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の電極層１７１３、ＥＬ層１７００及び第２の電極層１７１６との積層構造で、発光素子１７１５が形成されている。
【０１７８】
また、図１２（Ｂ）に示す断面図では発光素子１７１５を１つのみ図示しているが、画素部１７０２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１７０２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よい。
【０１７９】
さらにシール材１７０５で封止基板１７０４を素子基板１７１０と貼り合わせることにより、素子基板１７１０、封止基板１７０４、およびシール材１７０５で囲まれた空間１７０７に発光素子１７１５が備えられた構造になっている。なお、空間１７０７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１７０５で充填される構成も含むものとする。
【０１８０】
なお、シール材１７０５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１７０４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。
【０１８１】
以上のようにして、本発明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削減することが可能である。よって、コスト削減を図ることができる。
【０１８２】
また、本発明を適用することで、発光素子を構成する蒸着材料を含む層を容易に形成することができ、当該発光素子を有する発光装置の製造も簡便になる。また、平坦でムラのない膜を成膜することが可能となる。また、本発明を適用することで、発光層のパターン形成が容易となるため、発光装置の製造も簡便となる。また、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、本発明を適用することにより、光源として、レーザ光だけでなく、安価ではあるが熱量の大きなランプヒーター等を用いることができる。よって、発光装置の作製コストを削減することができる。
【０１８３】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【０１８４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、本発明を適用して作製した発光装置を用いて完成させた様々な電子機器について、図１３を用いて説明する。
【０１８５】
本発明に係る発光装置を適用した電子機器として、テレビジョン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）、照明器具などが挙げられる。これらの電子機器の具体例を図１３に示す。
【０１８６】
図１３（Ａ）は表示装置であり、筐体８００１、支持台８００２、表示部８００３、スピーカー部８００４、ビデオ入力端子８００５等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８００３に用いることにより作製される。なお、表示装置は、コンピュータ用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な表示装置を提供することができる。
【０１８７】
図１３（Ｂ）はコンピュータであり、本体８１０１、筐体８１０２、表示部８１０３、キーボード８１０４、外部接続ポート８１０５、ポインティングデバイス８１０６等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８１０３に用いることにより作製される。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価なコンピュータを提供することができる。
【０１８８】
図１３（Ｃ）はビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２、筐体８２０３、外部接続ポート８２０４、リモコン受信部８２０５、受像部８２０６、バッテリー８２０７、音声入力部８２０８、操作キー８２０９、接眼部８２１０等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８２０２に用いることにより作製される。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価なビデオカメラを提供することができる。
【０１８９】
図１３（Ｄ）は卓上照明器具であり、照明部８３０１、傘８３０２、可変アーム８３０３、支柱８３０４、台８３０５、電源スイッチ８３０６を含む。本発明を用いて形成される発光装置を照明部８３０１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。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な卓上照明器具を提供することができる。
【０１９０】
図１３（Ｅ）は携帯電話であり、本体８４０１、筐体８４０２、表示部８４０３、音声入力部８４０４、音声出力部８４０５、操作キー８４０６、外部接続ポート８４０７、アンテナ８４０８等を含む。本発明を用いて形成される発光装置をその表示部８４０３に用いることにより作製される。本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０１９１】
図１４には、図１３（Ｅ）とは異なる構成の携帯電話の一例を示した。図１４（Ａ）が正面図、図１４（Ｂ）が背面図、図１４（Ｃ）が展開図である。図１４に示す携帯電話は、電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【０１９２】
図１４に示す携帯電話は、筐体１００１及び１００２二つの筐体で構成されている。筐体１００１には、表示部１１０１、スピーカー１１０２、マイクロフォン１１０３、操作キー１１０４、ポインティングデバイス１１０５、カメラ用レンズ１１０６、外部接続端子１１０７、イヤホン端子１１０８等を備え、筐体１００２には、キーボード１２０１、外部メモリスロット１２０２、カメラ用レンズ１２０３、ライト１２０４等を備えている。また、アンテナは筐体１００１内部に内蔵されている。
【０１９３】
また、上記構成に加えて、非接触ＩＣチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【０１９４】
表示部１１０１には、実施の形態４で示した発光装置を組み込むことが可能であり、使用形態に応じて表示の方向が適宜変化する。表示部１１０１と同一面上にカメラ用レンズ１１０６を備えているため、テレビ電話が可能である。また、表示部１１０１をファインダーとしカメラ用レンズ１２０３及びライト１２０４で静止画及び動画の撮影が可能である。スピーカー１１０２及びマイクロフォン１１０３は音声通話に限らず、テレビ電話、録音、再生等が可能である。操作キー１１０４では、電話の発着信、電子メール等の簡単な情報入力、画面のスクロール、カーソル移動等が可能である。更に、重なり合った筐体１００１と筐体１００２（図１４（Ａ））は、スライドし図１４（Ｃ）のように展開し、携帯情報端末として使用できる。この場合、キーボード１２０１、ポインティングデバイス１１０５を用い円滑な操作が可能である。外部接続端子１１０７はＡＣアダプタ及びＵＳＢケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット１２０２に記録媒体を挿入しより大量のデータ保存及び移動に対応できる。
【０１９５】
また、上記機能に加えて、赤外線通信機能、テレビ受信機能等を備えたものであってもよい。
【０１９６】
本発明を適用することでスループットを向上できるため、表示装置の製造における生産性を向上させることができる。また、表示装置の製造における材料のロスを削減できるため、製造コストの低減を図ることができ、安価な携帯電話を提供することができる。
【０１９７】
以上のようにして、本発明に係る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。本発明に係る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。
【０１９８】
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図２】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図３】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図４】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図５】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図６】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【図７】発光素子の例を示す図。
【図８】発光素子の例を示す図。
【図９】パッシブマトリクス型発光装置の上面図および断面図の例。
【図１０】パッシブマトリクス型発光装置の斜視図の一例。
【図１１】パッシブマトリクス型発光装置の上面図の一例。
【図１２】アクティブマトリクス型発光装置の上面図および断面図の一例。
【図１３】電子機器の例を示す図。
【図１４】電子機器の例を示す図。
【図１５】本発明に係る成膜工程を説明する図。
【符号の説明】
【０２００】
１０１ 被成膜基板
１０２ 平板
１０３ 被成膜基板保持手段
１０４ シャドーマスク
１０５ マスクフレーム
１０６ シャドーマスク保持手段
１０７ 支持基板
１０８ 蒸着材料
１０９ 支持基板保持手段
１２１ 成膜ユニット
１２２ カメラ
１２３ 窓
１２４ ランプ
１２５ 光源保持手段
１３４ レーザ
１３５ 光学系
１４１ 第１の成膜領域
１４２ 第２の成膜領域
１４３ 第３の成膜領域
２００ 第１の基板
２０１ 光吸収層
２０２ 材料層
２０５ シャドーマスク
２０６ 第２の基板
２０７ 第１の電極層
２０８ 絶縁物
２１１ 蒸着材料を含む層
３００ 基板
３０２ 第１の電極層
３０４ 発光層
３０６ 第２の電極層
３０８ ＥＬ層
３２２ 正孔注入層
３２４ 正孔輸送層
３２６ 電子輸送層
３２８ 電子注入層
４１１ シャドーマスク
４１２ 開口部
４１３ 絶縁物
４２１ 第１の膜（Ｒ）
４２２ 第２の膜（Ｇ）
４２３ 第３の膜（Ｂ）
４３１ シャドーマスク
４３２ 開口部
４４１ 第１の膜（Ｒ）
４４２ 第２の膜（Ｇ）
４４３ 第３の膜（Ｂ）
１００１ 筐体
１００２ 筐体
１１０１ 表示部
１１０２ スピーカー
１１０３ マイクロフォン
１１０４ 操作キー
１１０５ ポインティングデバイス
１１０６ カメラ用レンズ
１１０７ 外部接続端子
１１０８ イヤホン端子
１２０１ キーボード
１２０２ 外部メモリスロット
１２０３ カメラ用レンズ
１２０４ ライト
１５０１ 基板
１５０４ 絶縁層
１５１３ 第１の電極層
１５１４ 隔壁
１５１６ 第２の電極層
１５１５Ｂ ＥＬ層
１５１５Ｇ ＥＬ層
１５１５Ｒ ＥＬ層
１５２１ 発光領域
１５２２ 隔壁
１６０１ 基板
１６０２ データ線
１６０３ 走査線
１６０４ 隔壁
１６０５ 領域
１６０６ 入力端子
１６０７ 入力端子
１６０８ 接続配線
１６０９ａ ＦＰＣ
１６０９ｂ ＦＰＣ
１７００ ＥＬ層
１７０１ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
１７０２ 画素部
１７０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１７０４ 封止基板
１７０５ シール材
１７０７ 空間
１７０８ 配線
１７０９ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１７１０ 素子基板
１７１１ スイッチング用ＴＦＴ
１７１２ 電流制御用ＴＦＴ
１７１３ 第１の電極層
１７１４ 絶縁物
１７１５ 発光素子
１７１６ 第２の電極層
１７２３ ｎチャネル型ＴＦＴ
１７２４ ｐチャネル型ＴＦＴ
８００１ 筐体
８００２ 支持台
８００３ 表示部
８００４ スピーカー部
８００５ ビデオ入力端子
８１０１ 本体
８１０２ 筐体
８１０３ 表示部
８１０４ キーボード
８１０５ 外部接続ポート
８１０６ ポインティングデバイス
８２０１ 本体
８２０２ 表示部
８２０３ 筐体
８２０４ 外部接続ポート
８２０５ リモコン受信部
８２０６ 受像部
８２０７ バッテリー
８２０８ 音声入力部
８２０９ 操作キー
８２１０ 接眼部
８３０１ 照明部
８３０２ 傘
８３０３ 可変アーム
８３０４ 支柱
８３０５ 台
８３０６ 電源スイッチ
８４０１ 本体
８４０２ 筐体
８４０３ 表示部
８４０４ 音声入力部
８４０５ 音声出力部
８４０６ 操作キー
８４０７ 外部接続ポート
８４０８ アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜基板を少なくとも２つの領域に分け、
前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクを用い、
第１の領域に対してシャドーマスクの位置合わせを行い、前記第１の領域に蒸着材料を成膜し、
第２の領域に対してシャドーマスクの位置合わせを行い、前記第２の領域に蒸着材料を成膜する成膜方法。
【請求項２】
被成膜基板と、前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクを用い、
被成膜基板を２以上の領域に分け、１つの領域に対して前記シャドーマスクとの位置合わせを行い、前記１つの領域に蒸着材料を成膜し、未成膜領域にシャドーマスクを移動する工程を複数回行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
被成膜基板と、前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクと、平面状の蒸着源とを用い、
前記被成膜基板と前記シャドーマスクとの位置合わせを行い、平面状の蒸着源から蒸着材料を気化し、前記被成膜基板の少なくとも一部に前記蒸着材料を成膜する工程を複数回行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
被成膜基板と、前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクと、支持基板とを用い、
前記被成膜基板と前記シャドーマスクとの位置合わせを行い、
光源ユニットからの光を前記支持基板に照射し、照射光を前記支持基板に設けられた光吸収層に吸収させることにより、前記支持基板に設けられた蒸着材料を加熱し、前記蒸着材料の少なくとも一部を気化させ、前記シャドーマスクの開口部を介して、前記被成膜基板の表面の少なくとも一部に、前記蒸着材料を成膜し、
前記被成膜基板または前記シャドーマスクを移動する工程を複数回行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記シャドーマスクを移動させるときに、前記光源ユニットも移動させることを特徴とする成膜方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、
前記光源ユニットから射出された光は、赤外光であることを特徴する成膜方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項において、
前記光吸収層は、前記光源ユニットから射出された光に対して、吸収率が４０％以上であることを特徴とする成膜方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項７のいずれか一項において、
前記光吸収層の膜厚は、２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする成膜方法。
【請求項９】
請求項４乃至請求項８のいずれか一項において、
前記光吸収層は、窒化タンタル、チタン、カーボンのいずれかを含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項１０】
請求項４乃至請求項９のいずれか一項において、
湿式法を用いて、支持基板に蒸着材料を付着させることを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記蒸着材料は有機化合物であることを特徴とする成膜方法。
【請求項１２】
第１の電極が形成された被成膜基板を用い、
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の成膜方法を用いて、前記第１の電極上に、蒸着材料を含む層を形成した後、第２の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記蒸着材料は、発光材料またはキャリア輸送材料であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１】
被成膜基板を少なくとも２つの領域に分け、
前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクを用い、
第１の領域に対してシャドーマスクの位置合わせを行い、前記第１の領域に蒸着材料を成膜し、
第２の領域に対してシャドーマスクの位置合わせを行い、前記第２の領域に蒸着材料を成膜する成膜方法。
【請求項２】
被成膜基板と、前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクを用い、
被成膜基板を２以上の領域に分け、１つの領域に対して前記シャドーマスクとの位置合わせを行い、前記１つの領域に蒸着材料を成膜し、未成膜領域にシャドーマスクを移動する工程を複数回行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
被成膜基板と、前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクと、平面状の蒸着源とを用い、
前記被成膜基板と前記シャドーマスクとの位置合わせを行い、平面状の蒸着源から蒸着材料を気化し、前記被成膜基板の少なくとも一部に前記蒸着材料を成膜する工程を複数回行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項４】
被成膜基板と、前記被成膜基板より小さい面積のシャドーマスクと、支持基板とを用い、
前記被成膜基板と前記シャドーマスクとの位置合わせを行い、
光源ユニットからの光を前記支持基板に照射し、照射光を前記支持基板に設けられた光吸収層に吸収させることにより、前記支持基板に設けられた蒸着材料を加熱し、前記蒸着材料の少なくとも一部を気化させ、前記シャドーマスクの開口部を介して、前記被成膜基板の表面の少なくとも一部に、前記蒸着材料を成膜し、
前記被成膜基板または前記シャドーマスクを移動する工程を複数回行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記シャドーマスクを移動させるときに、前記光源ユニットも移動させることを特徴とする成膜方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、
前記光源ユニットから射出された光は、赤外光であることを特徴する成膜方法。
【請求項７】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項において、
前記光吸収層は、前記光源ユニットから射出された光に対して、吸収率が４０％以上であることを特徴とする成膜方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項７のいずれか一項において、
前記光吸収層の膜厚は、２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下であることを特徴とする成膜方法。
【請求項９】
請求項４乃至請求項８のいずれか一項において、
前記光吸収層は、窒化タンタル、チタン、カーボンのいずれかを含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項１０】
請求項４乃至請求項９のいずれか一項において、
湿式法を用いて、支持基板に蒸着材料を付着させることを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記蒸着材料は有機化合物であることを特徴とする成膜方法。
【請求項１２】
第１の電極が形成された被成膜基板を用い、
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の成膜方法を用いて、前記第１の電極上に、蒸着材料を含む層を形成した後、第２の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記蒸着材料は、発光材料またはキャリア輸送材料であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【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】
【公開番号】特開２００９−１２０９４６（Ｐ２００９−１２０９４６Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７１４７６（Ｐ２００８−２７１４７６）
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【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２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２２日（２００８．１０．２２）
【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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