成膜装置
【課題】 蒸発源に充填できる蒸着材料の量は限られているので、ＥＬ層を成膜する際に、多数の大面積基板を連続して処理することが益々困難となっている。そこで、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着することのできる成膜装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 被膜を堆積させる基板と対向し、該基板の一表面に対応して移動可能に設けられた蒸発源と、該蒸発源に蒸着材料を供給する手段（蒸着材料供給手段）とを備えた成膜装置とする。蒸発源は、被膜を堆積する基板の一表面を走査可能とする移動手段に保持され、蒸着材料供給手段は、気流により蒸着材料の粉末を供給する方式、蒸着材料を溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化して供給する方式、若しくは、ロッド状、ワイヤ状、可撓性フィルムに付着した状態、粉体状の蒸着材料を機械的機構により供給する方式とする。
【解決手段】 被膜を堆積させる基板と対向し、該基板の一表面に対応して移動可能に設けられた蒸発源と、該蒸発源に蒸着材料を供給する手段（蒸着材料供給手段）とを備えた成膜装置とする。蒸発源は、被膜を堆積する基板の一表面を走査可能とする移動手段に保持され、蒸着材料供給手段は、気流により蒸着材料の粉末を供給する方式、蒸着材料を溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化して供給する方式、若しくは、ロッド状、ワイヤ状、可撓性フィルムに付着した状態、粉体状の蒸着材料を機械的機構により供給する方式とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着により被膜を形成する成膜装置に関する。特に、エレクトロルミネセンスを利用する表示装置の製造に用いる成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主として有機材料を用いたエレクトロルミネセンス素子（以下、「ＥＬ素子」ともいう）は、発光媒体を含む被膜を蒸着して製造している。蒸着により被膜形成は旧来より広く知られているが、有機ＥＬ素子の製造に用いるものとして、有機ＥＬ積層構造体を個別の真空チャンバーで真空雰囲気を維持したまま連続で成膜可能な成膜装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、基板保持手段上に基板及び蒸着マスクを載せて、蒸発源と基板との間を３０ｃｍ以下に狭め、蒸発源をＸ方向又はＹ方向に移動させて成膜を行う蒸着装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
これらの成膜装置は、ＥＬ素子におけるＥＬ層の成膜を抵抗加熱法により行っている。抵抗加熱法は金属やセラミックで形成される蒸発源に蒸着材料を充填し、それを減圧下で加熱して蒸発若しくは昇華させて被膜を形成する方法である。蒸発源は瞬間的な温度の上げ下げができないので、一度蒸着が始まると簡単には止められず、シャッタの開閉により基板への付着を制御する必要がある。
【特許文献１】特開平１０−２４１８５８号公報（第６頁〜第７頁、第４図）
【特許文献２】特開２００４−０６３４５４号公報（第５頁〜第７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エレクトロルミネセンス表示装置を製造するときに用いるガラス基板のサイズは、大面積化が進んでいる。例えば、第６世代で１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、第７世代では１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ、第８世代では２１６０ｍｍ×２４００ｍｍのガラス基板が製造ラインに導入されることが予定されている。
【０００６】
しかしながら、ＥＬ層を成膜する際に、蒸発源に充填できる蒸着材料の量は限られているので、多数の大面積基板を連続して処理することが益々困難となっている。すなわち、大面積のガラス基板にＥＬ層を連続して蒸着するには、多量の蒸着材料が必要となるが、蒸発源である坩堝の大きさには制約があり、十分な量を装填することができないという問題がある。そのために、蒸着作業を中断して、その都度蒸着材料を補充しなければならないという問題がある。蒸着は、蒸発源の温度が安定するまでに所定の時間が必要であり、その間に蒸発する材料は無駄になってしまうので、材料の収率が低下し、スループットの低下要因ともなっていた。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑み、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着することのできる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被膜を堆積させる基板と対向し、該基板の一表面に対応して移動可能に設けられた蒸発源と、該蒸発源に蒸着材料を供給する手段（蒸着材料供給手段）とを備えた成膜装置である。
【０００９】
蒸発源は、筒状体と、筒状体内で蒸着材料が加熱されるように加熱手段とを備えている。加熱手段は、当該筒状体に電流を流すことにより発熱させる方式、輻射熱により加熱する方式、抵抗加熱により加熱する方式、誘導発熱により加熱する方式などさまざまな方式を適用できる。
【００１０】
蒸発源は、被膜を堆積する基板の一表面を走査可能とする移動手段に保持される。蒸発源は一つ又は複数個が移動手段に保持される。蒸発源と蒸着材料供給手段とは一体化されていても良いし、移動可能に設置される蒸発源に対し、蒸着材料供給手段は固定されていても良い。後者の場合には、蒸発源と蒸着材料供給手段との間を所定の状態にある蒸着材料が通過可能な内径を有する材料供給管で連結する。
【００１１】
蒸着材料供給手段は、気流により蒸着材料の粉末を供給する方式、蒸着材料を溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化して供給する方式、若しくは、ロッド状、ワイヤ状、可撓性フィルムに付着した状態、粉体状の蒸着材料を機械的機構により供給する方式などが含まれる。
【００１２】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ蒸着材料を被着させる基板と対向する蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され蒸着材料を供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１３】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、蒸着材料が溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化し該エアロゾル中の溶媒を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され、前記原料液を供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１４】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、不活性ガス又は反応性ガスと共に粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され、粉体状の蒸着材料を活性ガス又は反応性ガスと共に供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１５】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され、前記粉体状の蒸着材料を管内に配設されたスクリューを回転させて連続的供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１６】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料が付着した可撓性のフィルムが連続的に送り出される開口部を備えた蒸発源と、開口部で露出する前記蒸着材料が付着した可撓性のフィルムにエネルギービームを照射する加熱手段と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段とを有する成膜装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。但し、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さまざまに変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、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、同じ要素を指す符号は異なる図面で共通して用い、その場合における繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態は、走査型の蒸発源と、それに接続する蒸着材料供給手段を備えた成膜処理室を複数備えた成膜装置の構成を図１と図２を参照して説明する。
【００２０】
基板にＥＬ層を形成する成膜装置の構成を図１に示す。なお、ＥＬ層はエレクトロルミネセンス（エレクトロルミネセンスとは、蛍光体若しくは燐光体に電場を加えると発光する現象を指していう。）を発現する材料を少なくとも一部に含む層を指していう。ＥＬ層は機能の異なる複数の層で構成されても良い。その場合、ＥＬ層は正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層などとも呼ばれる機能の異なる層を組み合わせて構成する場合がある。
【００２１】
この成膜装置は、搬送室１０、１２に複数の処理室を連結している。処理室には、基板を導入するロード室１４、基板を回収するアンロード室１６、加熱処理室１８、プラズマ処理室２６、ＥＬ材料を蒸着する成膜処理室２０、２２、２４、２８、３０、３２、ＥＬ素子の一方の電極として導電膜を形成する成膜処理室３４を含んでいる。また、搬送室と各処理室の間にはゲートバルブ４４ａ〜４４ｎが設けられていて、各処理室の圧力は独立して制御可能とされており、処理室間の相互汚染を防いでいる。
【００２２】
ロード室１４から搬送室１０に導入された基板は、回転自在に設けられたアーム方式の搬送手段４０により、所定の処理室へ搬入される。また、基板は搬送手段４０により、ある処理室から他の処理室へ搬送される。搬送室１０と搬送室１２とは成膜処理室２２で連結され、ここで搬送手段４０と搬送手段４２により基板の受け渡しが行う。
【００２３】
搬送室１０及び搬送室１２に連結する各処理室は減圧状態に保持されている。従って、この成膜装置では、基板は大気に触れることなく連続してＥＬ層の成膜処理が行われる。ＥＬ層の成膜処理が終わった基板は、水蒸気などにより劣化する場合がある。そのためにこの成膜装置では、品質を保持するために大気に触れさせる前にＥＬ層を封止処理するための封止処理室３８が搬送室１２に連結されている。封止処理室３８は大気圧若しくはそれに近い減圧下におかれているので、搬送室１２と封止処理室３８の間には中間室３６が備えられている。中間室３６は基板の受け渡しと、室間の圧力を緩衝するために設けられている。
【００２４】
ロード室、アンロード室、搬送室及び成膜処理室には室内を減圧に保持するための排気手段が備えられている。排気手段としては、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ、拡散ポンプなど各種の真空ポンプを用いることができる。
【００２５】
図１の成膜装置において、搬送室１０及び搬送室１２に連結される処理室の数やその構成は、ＥＬ素子の積層構造に応じて適宜組み合わせることができる。以下に、処理室を組み合わせる一例を示す。
【００２６】
加熱処理室１８は、最初に下部電極や絶縁隔壁等が形成された基板を加熱して脱ガス処理を行う。プラズマ処理室２６は、下地電極表面を希ガスや酸素プラズマ処理を行う。このプラズマ処理は、表面を清浄化、表面状態の安定化、表面の物理的若しくは化学的状態（例えば、仕事関数など）を安定化させるために行う。
【００２７】
成膜処理室２０は、ＥＬ素子の一方の電極と接触する電極バッファ層を形成する処理室とすることができる。電極バッファ層はキャリア注入性（正孔注入若しくは電子注入）があり、ＥＬ素子の短絡や暗点欠陥の発生を抑制する層である。代表的には、電極バッファ層は、有機無機混合材料であって、抵抗率が５×１０４〜１×１０６Ωｃｍであり、３０〜３００ｎｍの厚さに形成される。また、成膜処理室２４は正孔輸送層を成膜する処理室である。
【００２８】
ＥＬ素子における発光層は、単色発光をする場合と白色発光をする場合とで、その構成が異なる。成膜装置において成膜処理室もそれに応じて配置することが好ましい。例えば、表示パネルに発光色が異なる三種類のＥＬ素子を形成する場合には、各発光色に対応した発光層を成膜する必要がある。この場合、成膜処理室２２を第１の発光層の成膜用として、成膜処理室２８を第２の発光層の成膜用として、成膜処理室３０を第３の発光層の成膜用として用いることができる。発光層ごとに成膜処理室を分けることで、異なる発光材料による相互汚染を防止することが出来、成膜処理のスループットを向上させることが出来る。
【００２９】
また、成膜処理室２２、成膜処理室２８、成膜処理室３０のそれそれで、発光色が異なる三種類のＥＬ材料を順次蒸着しても良い。この場合、シャドーマスクを使い、蒸着する領域に応じて当該マスクをずらして蒸着を行うことになる。
【００３０】
白色発光するＥＬ素子を形成する場合には、異なる発光色の発光層を縦積みにして形成する。その場合にも、素子基板が成膜処理室を順次移動して、発光層ごとに成膜することができる。また、同じ成膜処理室で異なる発光層を連続して成膜することもできる。
【００３１】
成膜処理室３４では、ＥＬ層の上に電極を成膜する。電極の形成は電子ビーム蒸着法やスパッタリング法を適用することもできるが、好ましくは抵抗加熱蒸着法を用いることが好ましい。
【００３２】
電極の形成まで終了した素子基板は、中間処理室３６を経て封止処理室３８に搬入される。封止処理室３８は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、若しくは窒素などの不活性な気体が充填されており、その雰囲気下で素子基板のＥＬ層が形成された側に封止板を貼り付けて封止する。封止された状態において、素子基板と封止板との間には、不活性気体が充填されていても良いし、樹脂材料を充填しておいても良い。不活性気体で充填若しくは樹脂材料を充填することにより、ＥＬ素子が大気又はＥＬ素子にとって腐食性のある気体に触れて、劣化するのを防ぐことができる。封止処理室３８には、シール材を描画するディスペンサーや、素子基板に対向して封止板を固定する固定ステージやアームなどの機械的要素、樹脂材料を充填するディスペンサー若しくはスピンコーターなどが備えられている。
【００３３】
図２は、成膜処理室の内部構成の一例を示す。成膜処理室は減圧下に保たれていて、図２では天板７２と底板７４で挟まれる内側が室内であり、減圧状態に保たれる室内を示している。
【００３４】
処理室内には、一つ又は複数個の蒸発源が備えられている。組成の異なる複数の層を成膜する場合や、異なる材料を共蒸着する場合は、複数個の蒸発源を設けることが好ましい。図２では、蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃが蒸発源ホルダ５０に装着されている。蒸発源ホルダ５０は多関節アーム５６によって保持されている。多関節アーム５６は関節の伸縮によって、蒸発源ホルダ５０の位置をその可動範囲内で自在に移動可能としている。また、蒸発源ホルダ５０に距離センサー５４を設け、蒸発源５２ａ〜５２ｃと基板６４との間隔をモニターして、蒸着時における最適な間隔を制御しても良い。その場合には、多関節アームに上下方向（Ｚ方向）にも変位する多関節アームとしても良い。
【００３５】
基板６４は、チャック７０で保持され基板ステージ６２に固定される。基板ステージ６２にヒータを内蔵させて基板６４を加熱するように構成しても良い。チャック６６はシャドーマスク６８を固定するために備えられている。シャドーマスク６８は、基板６４と蒸発源５２ａ〜５２ｃの間に配置されるようにする。シャドーマスク６８は、被膜を形成するパターンに応じて開口が形成されたものであり、基板上に蒸着膜を選択的に形成する必要がある場合に用いる。シャドーマスク６８のアライメントが必要な場合には、処理室内にカメラを設置し、チャック６６にＸ−Ｙ−θ方向に微動する位置決め手段を備えることで、その位置合わせを行うことができる。
【００３６】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃには、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給部が接続されている。材料供給部は、蒸発源５２ａ〜５２ｃと離れた位置に配置される蒸着材料供給源５８ａ〜５８ｃとその両者の間を繋ぐ材料供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃを有している。図２では、材料供給源５８ａと蒸発源５２ａとが材料供給管６０ａで連結されている状態を示している。材料供給源５８ｂと蒸発源５２ｂ、材料供給源５８ｃと蒸発源５２ｃについても同様である。材料供給源と蒸発源とは図２のように一対一で対応させる必要はなく、一つの蒸発源に対して複数の材料供給源を接続しても良いし、一つの材料供給源に対して複数の蒸発源を接続しても良い。いずれにしても、材料供給源から蒸発源に蒸着材料を供給することにより、連続して成膜を行うことができる。
【００３７】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、蒸着材料と容易に反応しないセラミック又は金属などの材料で形成されている。好ましくは、窒化アルミニウム、窒化硼素などのセラミック材料を用いて蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃを形成する。セラミック材料は、有機材料を含む蒸着材料に対しも容易に反応せず、不純物としてにガス放出量も少ないので、高純度のＥＬ層を形成することができる。
【００３８】
材料供給源５８から蒸発源５２まで蒸着材料を供給するには、さまざまな方式を適用することができる。例えば、蒸着材料を粉末状としてキャリアガスとともに搬送する気流搬送方式、蒸着材料を溶剤中に溶解又は分散させた原料液を搬送し、噴霧器によりエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させながら行うエアロゾル化方式、材料供給管６０の中にスクリューを設け、それを回転させて蒸着材料粉末を搬送する方式などを適用することができる。蒸発源５２には加熱手段が設けられ、搬送された蒸着材料を蒸発させて成膜を行う。蒸発源５２は蒸発源ホルダ５０に固定されて、多関節アーム５６によって処理室内を走査するので、材料供給管６０は柔軟に曲げることができ、減圧状態下においても変形しない程度の剛性を持った細管で構成されている。
【００３９】
気流搬送方式やエアロゾル方式を適用する場合には、蒸着材料と共にキャリアガスが処理室内に供給される場合がある。各処理室には排気ファンや真空排気ポンプが接続されていて、それにより大気圧、若しくはそれ以下の圧力であって、好ましくは１３３Ｐａ〜１３３００Ｐａの圧力に保つことができる。成膜処理室内にはヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン、若しくは窒素などの不活性気体を充填し、または当該気体を供給しながら（同時に排気しながら）、圧力の調節を行うことができる。また、酸化膜を形成する成膜処理室では、酸素、亜酸化窒素などの気体を導入して酸化雰囲気としておいても良い。また、有機材料を蒸着する成膜処理室内には水素などの気体を導入して還元雰囲気にしておいても良い。また、材料供給管６０の中にスクリューを設け、それを回転させて蒸着材料粉末を搬送する方法では、真空ポンプにより１３３Ｐａ以下の圧力に保って成膜を行うことができる。
【００４０】
本実施の形態の成膜装置によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態は、蒸発源を固定し、基板を動かして蒸着を行う成膜処理室の構成を図３を参照して説明する。
【００４２】
図３は、成膜処理室の内部構成を示す。成膜処理室は減圧下に保たれていて、天板７２と底板７４で挟まれる内側に蒸発源や基板を固定する治具などが配設置されている。
【００４３】
成膜処理室内に備えられる蒸発源５２は実施の形態１と同様なものである。蒸発源５２は一つ又は複数個備えることができる。蒸発源５２は、底板７４側に備えられた蒸発源ホルダ５０に装着されている。蒸発源５２の位置を固定式とする場合でも、基板との間隔を計測する距離センサ５４を設け、上下に動作する移動機構を設けて、蒸発源５２とセットされる基板６４との間隔を調整できるようにしても良い。蒸発源５２とセットされる基板６４との間隔を調整することで、成膜速度や膜厚分布を調整することができる。
【００４４】
基板ステージ６２は、チャック７０で被膜を堆積する基板６４を固定する。この場合、基板ステージ６２にヒータを内蔵させて基板６４を加熱するように構成しても良い。成膜に当たってシャドーマスク６８を用いる場合には、チャック６６で基板６４と共に基板ステージ６２に固定することができる。基板ステージ６２の端には滑車若しくは歯車を含む移動機構８２が設けられ、第１のガイドレール８０上を移動できるように構成されている。また、第１のガイドレール８０は滑車若しくは歯車などの移動機構８４が設けられていて、第２のガイドレール７８上を移動可能となるように構成されている。
【００４５】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃには、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給部が接続されている。材料供給部は、蒸発源５２ａ〜５２ｃと離れた位置に配置される蒸着材料供給源５８ａ、５８ｂ、５８ｃとその両者の間を繋ぐ材料供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃを有している。これらの詳細は実施の形態２と同様である。
【００４６】
本実施の形態の成膜装置によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。この場合において、基板の外形寸法が大型化すると、基板を移動させる距離も長くなり、それに伴って成膜処理室を大きくする必要がある。そのような場合には、固定式の蒸発源を成膜処理室内に複数個設け中央部及び周辺部に適宜配置することで、基板全面を蒸着するために必要な、基板の移動距離を短くすることができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【００４７】
（実施の形態３）
本実施の形態は、蒸発源と基板との両者を動かして蒸着を行う成膜処理室の構成について図４及び図５を用いて説明する。なお、図４は成膜処理室の正面図であり、図５は成膜処理室の内部構成を示す詳細図である。以下の説明ではこの両者を参照して説明する。
【００４８】
図４において、成膜処理室８９にはゲートバルブ９２が取り付けられている。搬送台８１にチャック７０で固定された基板６４は、ゲートバルブ９２から挿入され、成膜処理室８９内をガイドレール９０に乗って移動する過程で成膜が行われる。このような成膜処理室８９を複数個直列に連結することで、被膜の複数層を成膜するインライン型の成膜装置を構成することができる。
【００４９】
図５で示す内部構成において、成膜処理室８９内に備えられる蒸発源５２は実施の形態２と同様な構成を備えている。蒸発源５２は一つ又は複数個備えることが可能であり、蒸発源ホルダ５０に装着されている。蒸発源ホルダ５０は、滑車若しくは歯車を含む移動機構８６が設けられ、第２のガイドレール８８で上下に移動できるように構成されている。第１のガイドレール９０で搬送される基板６４の搬送速度と、第２のガイドレール８８で上下に動く蒸発源５２の動作速度を適宜調節することにより、成膜速度や膜厚分布を調整することができる。
【００５０】
また、成膜処理室８９の内壁であって、基板６４が搬送される面に、ヒータ７３が設けられていても良い。ヒータ７３としてはランプヒータ、シーズヒータなどを用いることができる。ヒータ７３を設けることで、基板６４を加熱することができ、成膜時の基板温度を制御することができる。
【００５１】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃには、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給部が接続されている。材料供給部は、蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃと離れた位置に配置される蒸着材料供給源５８ａ、５８ｂ、５８ｃとその両者の間を繋ぐ材料供給管６０を有している。これらの詳細は実施の形態２と同様である。
【００５２】
本実施の形態の成膜装置によれば、基板と蒸発源を相互に動かすことにより、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。この場合において、一辺が１メートルを超えるような大面積基板であっても、その基板を垂直若しくは、垂直から１〜３０度程度傾けた状態で保持することで、基板を安定して保持することができ、搬送トラブルを抑制することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【００５３】
（実施の形態４）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図６を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、気流により蒸着材料の粉末を供給する構成について示す。
【００５４】
蒸発源５２と蒸着材料供給部７６は材料供給管６０で連結されている。材料供給部７６は、蒸着材料を粉体攪拌チャンバ１０６に、蒸着材料貯蔵セル１１２とガス供給管１０８が連結されている。蒸着材料を粉体攪拌チャンバ１０６内では、ガス流量コントローラ１１０で流量が調節されたキャリアガスが流れ込み、蒸着材料貯蔵セル１１２から供給される粉末状の蒸着材料が拡散して、粉体を伴ったキャリアガスが材料供給管６０を経て蒸発源５２に流入する構成となっている。キャリアガスとしてはヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガス、窒素ガス、若しくは水素ガスから選ばれる一種又は複数種の組み合わせを用いることができる。
【００５５】
蒸発源５２は、筒状セル１００と、それを加熱するヒータ１０２を有している。筒状セル１００と材料供給管６０は連結されていて、粉体を伴ったキャリアガスが流入する。蒸着材料である粉体は、筒状セル１００内で加熱されて気化する。そして筒状セル１００の一端にある開口部からキャリアガスと共に放出される。筒状セル１００は、有機物質を含む蒸着材料との触媒反応を抑えるためには、アルミナ、窒化硼素、窒化珪素などのセラミックで形成されていることが好ましい。
【００５６】
ヒータ１０２によって加熱される筒状セル１００の温度は、供給される粉末状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させることのできる温度とする。この場合、材料供給管６０の接続部から、筒状セル１００の開口部（蒸気が放出される口）に向けて温度が高くなるように設定しても良い。筒状セル１００にこのような温度勾配を持たせることで、蒸着材料を目詰まりさせることなく効率良く消費することができる。
【００５７】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置における蒸発源に適用すれば、大面積の基板に対しても均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、多数の基板に対して連続して成膜することができるので、スループットの向上を図ることができる。
【００５８】
（実施の形態５）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図７を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、蒸着材料を溶剤中に溶解又は分散させた原料液を搬送し、噴霧器によりエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させながら蒸着を行うための構成について示す。
【００５９】
蒸着材料供給部７６は、蒸着材料を溶媒中に溶解又は分散している原料液を液体粒子（１〜１０００ｎｍ程度お粒子）としてキャリアガス中に分散させて、蒸発源５２に供給する構成を備える。そして、蒸発源５２は、蒸着材料を含む液体粒子から溶媒を気化させ、さらに蒸着材料を加熱して気化させる構成を備えている。
【００６０】
蒸着材料供給部７６は、溶媒に蒸着材料が溶解又は分散した原料液を貯蔵する原料液貯蔵部１１４と、原料液を搬送するポンプや流量調節バルブなどで構成される原料液供給手段１１６、キャリアガスの流量を調整するガス流量コントローラ１１０を含んでいる。溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、クロロフォルム、ジメチルフォルムアミド、ジメリルスルホキシドなどを用いることができる。キャリアガスは、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガス、窒素ガス、若しくは水素ガスから選ばれる一種又は複数種の組み合わせを用いることができる。
【００６１】
原料液とキャリアガスは、それそれ材料供給管６０とガス供給管１０８によって、蒸発源５２のエアロゾル形成部１１８に供給される。エアロゾル形成部１１８は、原料液とキャリアガスを混合して高速噴射させる噴霧器で構成することが好ましい。その他に、超音波振動子を用いて霧状にしても良い。エアロゾル形成部１１８から噴霧されたエアロゾルは、ヒータ１０２によって加熱された筒状セル１２０内で加熱され、液体粒子から溶媒を気化させ、さらに蒸着材料を加熱して気化される。そして、キャリアガスと共に筒状セル１００の一端にある開口部から放出される。筒状セル１００は、有機物質を含む蒸着材料との触媒反応を抑えるために、アルミナ、窒化硼素、窒化珪素などのセラミックで形成されていることが好ましい。
【００６２】
筒状セル１２０の温度は、エアロゾル中の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させることのできる温度とする。この場合、エアロゾル形成部１１８の連結部から筒状セル１２０の開口部（蒸気が放出される口）に向けて温度が高くなるように設定しても良い。筒状セル１２０内は、エアロゾルの流れを妨げずに、エアロゾルの衝突断面積が大きくなるような構造とする。例えば、筒状セル１２０の内部に、エアロゾルの流れに沿って傾置される複数のフィンを設けても良い。いずれにしても、エアロゾルのような微少粒子は表面積が大きいため大気中の沸点よりも低い温度で溶媒を気化させることができる。
【００６３】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置ににおける蒸発源に適用すれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【００６４】
（実施の形態６）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図８を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、蒸着材料を機械的手段によって連続的に供給する一例について説明する。
【００６５】
蒸発源５２は筒状セル１２２とヒータ１２４で構成されている。図８では、筒状セル１２２の外側からヒータ１２４で加熱する構成となっているが、筒状セル１２２とヒータ１２４を一体化させても良い。筒状セル１２２には材料供給管１３２が連結されている。
【００６６】
ヒータ１２４によって加熱される筒状セル１２２の温度は、供給される粉末状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させることのできる温度とする。この場合、材料供給管１３２の接続部から、筒状セル１２２の開口部（蒸気が放出される口）に向けて温度が高くなるように設定しても良い。筒状セル１２２にこのような温度勾配を持たせることで、蒸着材料を目詰まりさせることなく効率良く消費することができる。
【００６７】
材料供給管１３２の内側には蒸着材料を機械的な構成により連続して搬送する搬送手段１２６が備えられている。この搬送手段１２６としては軸のまわりに螺旋状の板が巻かれた所謂スクリューや、往復運動をするピストンなどを適用することができる。蒸着材料は材料供給管１３２の他方の端から供給される。図８では、蒸着材料を保存する蒸着材料貯蔵セル１２８を設け、そこから供給される蒸着材料を第２の搬送手段１３０で材料供給管１３２の他方の端に供給するように構成されている。
【００６８】
蒸着材料は粉末状のものを用いることが好ましいが、溶媒に蒸着材料が溶解又は分散させたペースト状のものを用いても良い。
【００６９】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置における蒸発源に適用すれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。特に、本実施の形態に係る蒸発源と蒸着材料供給部の構成は、実施の形態２において示す成膜処理室に適用することが好ましい。
【００７０】
（実施の形態７）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図９を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、蒸着材料を機械的手段によって連続的に供給する一例について説明する。
【００７１】
図９（Ｂ）で示すように、蒸着材料１５２は可撓性のベースフィルム１５０上に付着しているものを用いる。この蒸着材料１５２は、溶媒に蒸着材料が溶解又は分散させたペースト状のものを用いても良いし、それをさらに乾燥させたものであっても良い。また、粉末状の蒸着材料を押圧して固めたものであっても良い。蒸着材料１５２が付着した長尺のベースフィルム１５０は、図９（Ａ）で示すように、リール１４２に巻かれて蒸発源１４０の中に保持される。長尺のベースフィルム１５０の他端は、巻き取りリール１４４につながり、タッチローラ１４６を介してリール１４２から逐次送り出されるようになっている。
【００７２】
蒸発源１４０の先端である開口部において、蒸着材料１５２が付いたベースフィルム１５０は、その面が露出するようになっている。その露出部にエネルギービームが照射さるようになっており、加熱された蒸着材料１５２が蒸発若しくは昇華して成膜を行う。エネルギービーム供給源１４８としては、レーザ光源や、電子線発生器などを適用することができる。
【００７３】
蒸着材料１５２は、ベースフィルム１５０と共に連続して供給されるので、成膜を連続して行うことができる。また、ヒータによって蒸発源であるルツボ等を加熱する必要は無いので、消費するエネルギーを削減することができる。
【００７４】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置の蒸発源に適用すれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。特に、本実施の形態に係る蒸発源と蒸着材料供給部の構成は、実施の形態２において示す成膜処理室に適用することが好ましい。
【００７５】
（実施の形態８）
本実施の形態は、実施の形態１乃至７のいずれかの構成を備える成膜装置により作製されるＥＬ素子の一例について説明する。本実施の形態では、一対の電極間にＥＬ層を有するＥＬ素子について説明する。
【００７６】
図１０はＥＬ素子の断面積層構造を示す。このＥＬ素子は、第１電極２０２と第２電極２０４の間にＥＬ層２０６が形成されている。ＥＬ層２０６は、実施の形態４乃至７のいずれか一の蒸発源を備えた成膜装置により形成することができる。ＥＬ素子は、支持体として基板２００を用いることもある。基板２００としては、ガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、ＥＬ素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。以下の説明では、第１電極２０２から正孔が注入され（以下「陽極」ともいう）、第２電極２０４から電子が注入され（以下「陰極」ともいう）て発光するＥＬ素子について説明する。
【００７７】
第１電極２０２としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合した酸化インジウム亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用いることができる。その他、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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）又は金属材料の窒化物等、を用いることができる。いずれにしても第１電極２０２を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）インジウム錫酸化物などで形成することが好ましい。
【００７８】
ＥＬ層２０６は、第１電極２０２側から第１層２０８、第２層２１０、第３層２１２、第４層２１４を含んでいる。
【００７９】
第１層２０８はキャリア注入輸送性の層であり、金属酸化物と有機化合物を含む複合材料で形成することが好ましい。金属酸化物としては、元素周期律第４族から第８族の属する金属酸化物を用いることができる。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扱いやすく好ましい。
【００８０】
金属酸化物と有機化合物の組み合わせは、有機化合物は金属酸化物により酸化されやすいものであり、すなわち当該金属酸化物中にあって有機化合物のラジカルカチオンが生成しやすいものであることが好ましい。例えば、複合材料に用いる有機化合物としては、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、金属錯体、有機金属錯体、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）などを用いることができる。それにより、有機化合物単体に比べ、前記複合材料の導電性を向上させ、有機化合物へのキャリア注入性（特に正孔の注入性）を高めることができるという効果が得られる。また、各種金属との電気的な障壁を緩和し金属との接触抵抗を低減することができる。
【００８１】
第２層２１０は、正孔輸送性の高い物質、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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物からなる層である。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓｅｃ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、第２の層２１０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であってもよい。
【００８２】
第３層２１２は、発光材料を含む層である。発光材料としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）や３−（２−ベンソチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６）等の発光性の高い物質とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く結晶化しにくい物質とを組み合わせることが好ましい。また、ＡｌｑやＤＮＡは発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成としても良い。
【００８３】
第４層２１４は、電子輸送性の高い物質、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（５−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、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を適用することができる。また、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、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。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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、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／Ｖｓｅｃ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用いることができる。
【００８４】
第２電極２０４としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）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、元素周期律第１族又は第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（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）を用いることができる。また、第２電極２０４は、金属若しくは金属酸化物の層と、ＥＬ層２０６に電子注入性の層を組み合わせて構成することもできる。電子注入性の層としては、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又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００８５】
なおＥＬ層２０６の構成は図１０の記載に限定されるものではなく、電場を印加することにより発光が得られるものであれば良い。すなわち、発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１電極２０２および第２電極２０４から離れた部位に正孔と電子とが再結合する領域を設けた構成であれば、図１０で示す構成以外のものであっても良い。
【００８６】
ＥＬ層２０６には、キャリア輸送特性の観点から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などと呼ばれるものの一種又は複数種が含まれる。なお各層の境目は必ずしも明確である必要はなく、互いの層を構成している材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合もある。各層には、有機系の材料、無機系の材料を用いることが可能である。有機系の材料として、高分子系、中分子系、低分子系のいずれの材料も用いることが可能である。また、電極についても、ＥＬ層に電場を印加する機能を備えたものであればよく、金属若しくは金属酸化物の導電層とそれに接するキャリア輸送性若しくはキャリア注入性の層を含めていうこともできる。
【００８７】
以上のような構成を有するＥＬ素子は、第１電極２０２と第２電極２０４との間に電圧を印加してＥＬ層２０６に電流が流れることにより発光（ルミネセンス）を得ることができる。図１０では第３層２１２に発光領域が形成されるような構成となっている。但し、第３層２１２の全てが発光領域として機能する必要はなく、例えば、第３層２１２のうち第２層２１０側又は第４層２１４側にのみ発光領域が形成されるようなものであってもよい。
【００８８】
第１電極２０２と第２電極２０４の一方を透光性とし、他方を光反射性の電極とすると、透光性の電極側からＥＬ層２０６からの光を放射させることができる。また、第１電極２０２と第２電極２０４の双方を透光性としておくことにより、ＥＬ層２０６からの光を両方の電極から放射させるＥＬ素子とすることができる。
【００８９】
このようなＥＬ素子は、実施の形態１で説明したように、図１で示す成膜処理室を複数備えた成膜装置で形成することができる。例えば、第１電極２０２としてインジウム錫酸化物膜が形成さた基板２００をロード室１４に入れて真空排気をする。
【００９０】
その後、搬送手段４０により当該基板２００を加熱処理室１８に導入する。加熱処理室１８では、基板２００を加熱して脱ガス処理を行う。また、プラズマ処理室２６に搬送して、酸素プラズマ処理により第１電極２０２の表面を処理しても良い。加熱処理室１８におけるこれらの処理は適宜行えば良く、省略することもできる。
【００９１】
成膜処理室２０に導入された基板２００は、第１電極２０２上に第１層２０８が成膜される。金属酸化物と有機化合物を含む複合材料で形成する第１層２０８を成膜するために、成膜処理室２０には、金属酸化物の蒸発源と有機化合物の蒸発源が備えられている。この二種類の蒸発源を少なくとも用い、共蒸着を行う。蒸発源の構成は、実施の形態４乃至７のいずれか一の構成を適用できる。勿論、この二種の蒸発源が同じ構成を備えている必要はなく、異なる構成のものを組み合わせても良い。実施の形態４のように、粉末を気流で搬送して金属酸化物を蒸着する場合、キャリアガスを酸素とすることもできる。成膜処理室２０内に酸素が供給されることにより、金属酸化物の化学量論的組成からのずれを抑制することができる。また、有機化合物については、実施の形態５のようにエアロゾル化する方式を適用することもできる。いずれにしても、第１層２０８はキャリア注入輸送性の層であり、抵抗率が５×１０４〜１×１０６Ωｃｍであり、３０〜３００ｎｍの厚さに形成する。
【００９２】
その後、成膜処理室２０にて第２層２１０を成膜する。第２層２１０は、正孔輸送性の高い物質として、例えばＮＰＢを成膜する。なお、第２層２１０は他の成膜処理室に移動して成膜しても良い。
【００９３】
成膜処理室２４に移動した基板２００は第３層２１２を成膜する。第３層２１２は、発光材料を含む層であり、発光色に応じた蒸着材料を成膜する。蒸発源の構成は、実施の形態４乃至７のいずれか一の構成を適用できる。勿論、この二種の蒸発源が同じ構成を備えている必要はなく、異なる構成のものを組み合わせても良い。ＥＬ素子毎に、若しくは一つのＥＬ素子に発光色の異なる複数の層を成膜する場合には、一の層を成膜した後、成膜処理室２８、成膜処理室３０に基板２００を移動させて、他の層を成膜しても良い。成膜処理室を分けることで、発光物質が不用意に混合することなく、発光色純度の高い素子を作製することができる。
【００９４】
成膜処理室３２に移動した基板２００は第４層２１４を成膜する。第４層２１４は、電子輸送層として、Ａｌｑなどの被膜を成膜する。さらに、成膜処理室３４に基板２００を移動させて、第２電極２０４を成膜する。
【００９５】
ＥＬ層２０６と第２電極２０４を形成した基板２００は、中間処理室３６を経て封止処理室３８に搬入される。封止処理室３８は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、若しくは窒素などの不活性な気体が充填されており、その雰囲気下で基板２００のＥＬ層２０６が形成された側に封止板を貼り付けて封止する。封止された状態において、基板２００と封止板との間には、不活性気体が充填されていても良いし、樹脂材料を充填しておいても良い。
【００９６】
このようにしてＥＬ素子を得ることができる。本実施の形態に従えば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【００９７】
（実施の形態９）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製される発光装置の一例を図１１を参照して説明する。なお、発光装置とは、画素とも呼ばれる表示単位を複数個配列させて文字、図形、記号、標識、静止画、動画などを表示する装置が含まれる。画素の配列にはマトリクス状に配列されるもの、セグメント状に配列されるものなどさまざまなものが含まれる。その他にも、発光装置には、明暗、色調などを変化させて情報を表示する装置全般が含まれる。また、光源若しくは照明として用いられる装置全般を含むものとする。
【００９８】
図１１は、素子基板３００に形成された駆動回路３０２、表示部３０４が封止基板３３４で封止されている発光装置を示す。
【００９９】
駆動回路３０２はｐチャネル型の第１トランジスタ３０６とｎチャネル型の第２トランジスタ３０８を代表例として示している。第１トランジスタ３０６は、半導体層３１６、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３１８、ゲート電極３２０を含んで構成されている。また、半導体層３１６の下層には、汚染不純物に対するブロッキング層としての絶縁層３１４が形成されている。半導体層３１６は単結晶珪素、多結晶珪素又は非晶質珪素を用いることができる。
【０１００】
第２トランジスタ３０８も同様であり、半導体層３１６に形成するソース及びドレインなどの不純物領域を適宜設けることでトランジスタとして機能するように構成している。トランジスタは、一対のソース及びドレイン間にチャネル形成領域を備えたシングルドレイン構造、チャネル形成領域とドレインとの間に低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を設けたＬＤＤ構造、ＬＤＤがゲート電極と重なるゲートオーバーラップドレイン構造などを適宜選択して用いることができる。これらのトランジスタにより、シフトレジスタ回路、ラッチ回路、レベルシフタ回路、スイッチ回路など形成し、駆動回路３０２を構成している。
【０１０１】
表示部３０４には、一画素に含まれるｎチャネル型の第３トランジスタ３１０、ｐチャネル型の第４トランジスタ３１２を代表例として示している。また、図１２（Ａ）は、この一画素の上面図を示し、ａ−ｂ線に対応する断面図を図１１に示している。また、図１２（Ｂ）は画素の等価回路を示す。第３トランジスタ３１０、第４トランジスタ３１２は一対のソース及びドレイン間に複数のゲート電極を介在させた（複数のチャネル形成領域を直列に配設した）マルチゲート構造を示している。
【０１０２】
ゲート電極３２０の上層には、パッシベーション層３２２、層間絶縁層３２４が形成され、その上に配線３２６が形成されている。表示部３０４においては、画像信号が供給される配線３２７、電源線としての配線３３３、第３トランジスタ３１０と第４トランジスタ３１２を繋ぐ配線３２９が形成されている。配線３２９上には、絶縁層３２８を介して隔壁層３３０が形成されている。ＥＬ素子２０１は層間絶縁層３２４の上に配置している。第１電極２０２は、層間絶縁層３２４上（若しくは絶縁層３２８上）を延びて第４トランジスタ３１２の配線３３１と接続している。隔壁層３３０は、第１電極２０２の周辺端部を覆い、開口部が形成されている。ＥＬ素子は、第１電極２０２、ＥＬ層２０６、第２電極２０４により構成され、その詳細は実施の形態８で示すものを適用することもできる。図１１で示すように、ＥＬ層２０６からの発光が第１電極２０２側に放射される場合には、第１電極２０２を透明導電膜で形成し、第２電極を金属電極で形成する。
【０１０３】
なお、図１１では、ＥＬ素子の第１電極２０２と層間絶縁層３２４の間に絶縁層３２８を設ける構成を示している。この絶縁層３２８は、層間絶縁層３２４上で配線層をエッチング処理で形成したときに、エッチング残渣が残って、それがＥＬ素子の進行性不良（経時劣化であり、非発光領域が成長するような不良）を誘発する場合に、それを防止するために有効に機能する。そのため、絶縁層３２８は省略することもできる。
【０１０４】
図１１では半導体層３１６の後にゲート電極３２０が形成されるトップゲート型のトランジスタ構造を示すが、ゲート電極の後に半導体層を形成するボトムゲート構造としても良い。特に、非晶質珪素を用いる場合には後者の方が望ましい。
【０１０５】
素子基板３００の端部には、端子３３８が設けられ、外部回路と接続する配線基板３４０と電気的な接続を形成する。接続部には導電性の接着剤３４２が設けられている。
【０１０６】
図１３は素子基板３００の構成を示す。素子基板３００には、画素３０５が複数配列された表示部３０４が形成されている。また、駆動回路として、走査線駆動回路３０２ａ、信号線駆動回路３０２ｂが形成されている。表示部３０４には、走査線駆動回路３０２ａから延びる配線３２５、信号線駆動回路３０２ｂから延びる配線３２７、その他に電源線としての配線３３３がある。また、画素３０５に含まれるＥＬ素子２０１の輝度変化を補正するためのモニタ回路３０７が設けられていても良い。ＥＬ素子２０１とモニタ回路３０７に含まれるＥＬ素子は同じ構造を有している。
【０１０７】
素子基板３００の周辺部には、走査線駆動回路３０２ａに外部回路から信号を入力する端子３３８ａ、信号線駆動回路３０２ｂに外部回路から信号を入力する端子３３８ｂ、モニタ回路３０７に信号を入力する端子３３８ｃを有している。画素３０５には、画像信号が供給される配線３２７に接続する第３トランジスタ３１０と、電源が供給される配線３３３とＥＬ素子２０１との間に直列に挿入されて接続する第４トランジスタ３１２を含んでいる。第３トランジスタ３１０のゲートは配線３２５の接続し、走査信号で選択されたとき、画像信号が供給される配線３２７の信号を画素３０５に入力する。入力された信号は第４トランジスタ３１２のゲートに与えられ、また、保持容量部３１３を充電する。この信号に応じて、配線３３３とＥＬ素子２０１は導通状態となり、ＥＬ素子２０１が発光する。
【０１０８】
画素３０５に設けたＥＬ素子２０１を発光させるためには外部回路から電力を供給する必要がある。電源を供給する配線３３３は端子３３８ｃで外部回路と接続される。配線３３３は引き回す配線の長さにより抵抗損失が生じるので、端子３３８ｃは素子基板３００の周辺部に複数箇所設けることが好ましい。端子３３８ｃは素子基板３００の両端部に設け、表示部３０７の面内で輝度ムラが目立たないように配置されている。すなわち、画面の中で片側が明るく、反対側が暗くなってしまうことを防いでいる。また、一対の電極を備えたＥＬ素子２０１であって、電力を供給する配線３３３と接続する電極とは反対側の電極は、複数の画素３０５で共有する共通電極として形成されるが、この電極の抵抗損失も低くするために、端子３３８ｄを複数個備えている。
【０１０９】
このような発光装置において、ＥＬ素子は実施の形態１で説明したように、図１で示す成膜処理室を複数備えた成膜装置で形成することができる。例えば、駆動回路３０２、表示部３０４の各トランジスタ及び第４トランジスタ３１２に接続する第１電極２０２、隔壁層３３０まで形成された素子基板３００を基板２００をロード室１４に搬入してＥＬ層２０６の成膜を行う。そのプロセスについては実施の形態８を参照することができる。
【０１１０】
本実施の形態によれば、一辺の長さが１０００ｍｍを超える大面積のガラス基板であっても、蒸着膜の面内均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【０１１１】
（実施の形態１０）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製することのできる発光装置の一例を図１４を参照して説明する。
【０１１２】
図１４（Ａ）は発光装置の上面図であり、基板４００に、画素４０２を配列することによって構成される表示部４０４を示している。また、図１４（Ｂ）は、画素４０２の構成を断面図で示す。以下の説明では、この両図面を参照する。
【０１１３】
基板４００には、一方向に延びる配線と、他方向に延びる配線が交差するように形成されている。ここでは、便宜的に一方向をＸ方向と呼び、他方向をＹ方向と呼ぶこととする。
【０１１４】
Ｘ方向に延びる配線４１０とＹ方向に延びる配線４１２が設けられ、その両配線が重なるところにはＥＬ層２０６が形成されている。このとき、ＥＬ層２０６はＹ方向に延びる配線４１２と同じ方向にストライプ状に形成しても良い。隔壁４１６は、このようなＥＬ層２０６及びＹ方向に延びる配線４１２と同じ方向にストライプ状に形成されている。隔壁４１６は、ストライプ状に延びるＥＬ層２０６及びＹ方向に延びる配線４１２について、隣接するもの同士を分離する機能を有し、図１４（Ｂ）のように断面形状を逆テーパ状としても良い。また、隔壁４１６とＸ方向に延びる配線４１０との間に絶縁層４１４を設け、Ｘ方向に延びる配線４１０とＹ方向に延びる配線４１２が接触しないようにしている。
【０１１５】
このような発光装置において、ＥＬ層２０６は実施の形態１で説明したように、図１で示す成膜処理室を複数備えた成膜装置で形成することができる。例えば、Ｘ方向に延びるストライプ状の配線４１０、絶縁層４１４、隔壁４１６が形成した基板４００をロード室１４に搬入してＥＬ層２０６の成膜を行う。そのプロセスについては実施の形態８を参照することができる。この場合、ＥＬ層２０６は、実施の形態８と同様なものを適用することができる。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のように発光色の異なる画素を表示部４０４に形成する場合には、蒸着をするときにシャドーマスクを用いてＥＬ層２０６の構成を異ならせることができる。このとき、隔壁４１６は、シャドーマスクが配線４１０などに直接接することがないようにスペーサとして機能することとなる。
【０１１６】
本実施の形態によれば、一辺の長さが１０００ｍｍを超える大面積のガラス基板であっても、蒸着膜の面内均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【０１１７】
（実施の形態１１）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製することのできる発光装置の一例を図面を参照して説明する。本実施の形態では、特にトランジスタを含む素子基板の製造工程において、少なくとも一部にフォトマスクを用いないで所定のパターンを形成する工程を含む発光装置について図面を参照し説明する。
【０１１８】
図１５は本実施の形態に係る発光装置の構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板７００上に画素７０４をマトリクス上に配列させた画素部７０２、走査線入力端子７０６、信号線入力端子７０８が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであれば画素数は１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであれば画素数は１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば画素数は１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０１１９】
図１５は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外部の駆動回路により制御する発光装置の構成を示している。その他に、図１６で示すようにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）によりドライバＩＣを基板７００上に実装しても良い。図１６は走査線ドライバＩＣ７１０と信号線ドライバＩＣ７１２を基板７００に実装する形態を示している。走査線ドライバＩＣ７１０は、走査線入力端子７０６と画素部７０２との間に設けられている。
【０１２０】
画素７０４は、入力端子７０６から延在する走査線と、入力端子７０８から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素７０４のそれぞれには、信号線と駆動用トランジスタの接続状態を制御するトランジスタ（以下「スイッチング用トランジスタ」又は「スイッチング用ＴＦＴ」ともいう。）と、ＥＬ素子へ流れる電流を制御するトランジスタ（以下「駆動用トランジスタ」又は「駆動用ＴＦＴ」ともいう。）とが備えられ、駆動用トランジスタがＥＬ素子と直列に接続されている。
【０１２１】
トランジスタは、代表的には電界効果型トランジスタであり、主要な構成要素として、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を含んでいる。半導体層に形成されるソース及びドレイン領域に接続する配線がそれに付随する。構造的には基板側から半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を配設したトップゲート型と、基板側からゲート電極、ゲート絶縁層及び半導体層を配設したボトムゲート型などが代表的に知られているが、本発明においてはそれらの構造のどのようなものを用いても良い。半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス半導体などを用いることができる。
【０１２２】
次に、このような発光装置をチャネル保護型のトランジスタで実現する工程について説明する。
【０１２３】
図１７（Ａ）は、基板７００上にゲート電極と、ゲート電極と接続するゲート配線及び容量配線を液滴吐出法で形成する工程を示している。なお、図１７（Ａ）は縦断面構造を示し、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図１８に示す。
【０１２４】
基板７００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガラス基板、セラミック基板の他、本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。また、ステンレス合金などの金属基板の表面に絶縁層を設けた基板を適用しても良い。
【０１２５】
基板７００上に、導電性材料を含む組成物を印刷法により、ゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６を形成する。これらの層を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。特に、ゲート配線は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させた組成物を用いることが好適である。より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。ゲート電極は微細に形成する必要があるので、好ましくは、平均粒径が５〜１０ｎｍの粒子を含むナノペーストを用いると良い。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶液の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【０１２６】
本実施の形態で適用される印刷法には、スクリーン印刷法、液滴のマイクロドットを吐出する液滴吐出法（インクジェットとも呼ばれる）、微量な液滴の吐出をパターンを描画する間連続的に供給するディスペンサー法などが含まれる。例えば、液滴吐出法において用いるノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には１０ｐｌ以下）に設定することが好ましい。液滴吐出法には、オンデマンド型とコンティニュアス型の２つの方式があるが、どちらの方式を用いてもよい。さらに液滴吐出法において用いるノズルには、圧電体の電圧印加により変形する性質を利用した圧電方式、ノズル内に設けられたヒータにより組成物を沸騰させ該組成物を吐出する加熱方式があるが、そのどちらの方式を用いてもよい。被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に液滴を滴下するために、できる限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。ノズルと被処理物は、その相対的な距離を保ちながら、ノズル及び被処理物の一方が移動して、所望のパターンを描画する。また、組成物を吐出する前に、被処理物の表面にプラズマ処理を施してもよい。これは、プラズマ処理を施すと、被処理物の表面が親水性になったり、疎液性になったりすることを活用するためである。例えば、純水に対しては親水性になり、アルコールを溶媒したペーストに対しては疎液性になる。
【０１２７】
組成物を吐出する工程は、減圧下で行っても良い。これは、組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略又は短くすることができるためである。また、導電材料を含む組成物の焼成工程において、分圧比で１０〜３０％の酸素を混合させたガスを積極的に用いることにより、ゲート電極を構成する導電膜の抵抗率を下げ、かつ、該導電膜の薄膜化、平滑化を図ることができる。
【０１２８】
組成物の吐出後は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉等により、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は１００℃で３分間、焼成は２００℃〜３５０℃で１５分間〜１２０分間で行う。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいても良い。そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、１００℃〜８００℃（好ましくは２００℃〜３５０℃）とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発又は化学的に分散剤を除去し、周囲の樹脂が硬化収縮することで融合と融着を加速する。雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気又は空気で行う。但し、金属元素を分解又は分散している溶媒が除去されやすい酸素雰囲気下で行うことが好適である。レーザ光の照射は、連続発振又はパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。瞬間熱アニール（ＲＴＡ）は、不活性ガスの雰囲気下で、赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数マイクロ秒から数分の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができる。
【０１２９】
この工程では、形成されたゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６の表面をなめらかにするために、特に表層部の流動性を高めるように、レーザ光の照射や瞬間熱アニールで加熱処理を行っても良い。
【０１３０】
ナノペーストは、粒径が５ｎｍ〜１０ｎｍの導電粒子を有機溶剤に分散又は溶解させたものであるが、他にも分散剤や、バインダーと呼ばれる熱硬化性樹脂が含まれている。バインダーは、焼成時にクラックや不均一な焼きムラが発生するのを防止する働きを持つ。そして、乾燥又は焼成工程により、有機溶剤の蒸発、分散剤の分解除去及びバインダーによる硬化収縮が同時に進行することにより、ナノ粒子同士が融合及び／又は融着して硬化する。この際、ナノ粒子は、数十ｎｍ〜百数十ｎｍまで成長する。近接する成長粒子同士で融合及び／又は融着して互いに連鎖することにより、金属連鎖体を形成する。一方、残った有機成分の殆ど（約８０〜９０％）は、金属連鎖体の外部に押し出され、結果として、金属連鎖体を含む導電膜と、その外側を覆う有機成分が残存する。残存する有機成分は、ナノペーストを窒素及び酸素を含む雰囲気下で焼成する際に、気体中に含まれる酸素と、有機成分からなる膜中に含まれる炭素や水素などとが反応することにより、除去することができる。また、焼成雰囲気下に酸素が含まれていない場合には、別途、酸素プラズマ処理等によって有機成分を除去することができる。このように、ナノペーストを窒素及び酸素を含む雰囲気下で焼成、又は乾燥後酸素プラズマで処理することによって、残留有機成分は除去されるため、残存した金属連鎖体を含む導電膜の平滑化、薄膜化、低抵抗化を図ることができる。なお、導電材料を含む組成物を減圧下で吐出することにより組成物中の溶媒が揮発するため、後の加熱処理（乾燥又は焼成）時間を短縮することもできる。
【０１３１】
図１７（Ｂ）は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層７２８を単層又は積層構造で形成する。好ましい形態としては、窒化珪素からなる第１絶縁体層７３０、酸化珪素からなる第２絶縁体層７３２、窒化珪素からなる第３絶縁体層７３４の三層の積層体をゲート絶縁層として構成させる。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流が少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。ゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６に接する第１絶縁体層７３０を窒化珪素若しくは窒化酸化珪素で形成することで、酸化による劣化を防止することができる。
【０１３２】
次に、半導体層７３６を形成する。半導体層７３６は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される半導体で形成する。代表的には非晶質珪素若しくは水素化非晶質珪素を用いることができる。
【０１３３】
半導体層７３６上には、絶縁体層７３８をプラズマＣＶＤ法やスパッタリング法で形成する。この絶縁体層７３８は、後の工程で示すように、ゲート電極と相対して半導体層７３６上に残存させて、チャネル保護層とする。外部から金属や有機物質などの不純物を防ぎ、絶縁体層７３８と半導体層７３６との界面を清浄に保つために絶縁体層７３８は緻密な膜で形成することが好ましい。この絶縁体層７３８は低温で形成できることが望ましい。例えば、プラズマＣＶＤ法において、珪化物気体をアルゴンなどの希ガスで１００倍〜５００倍に希釈して形成された窒化珪素膜は、１００℃以下の成膜温度でも緻密な膜を形成可能であり好ましい。
【０１３４】
図１７（Ｂ）では、絶縁体層７３８上であって、ゲート電極７２２及びゲート電極７２６と相対する位置に、組成物を選択的に吐出して、マスク７４０を形成している。マスク７４０は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、マスク７４０は、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透光性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。或いは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよい。例えば、代表的には、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物を含むポジ型レジスト、ベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤を含むネガ型レジストなどを用いてもよい。いずれの材料を用いても、その表面張力と粘度は、溶液による希釈や界面活性剤等を加えて適宜調整する。そして、マスク７４０を利用して絶縁体層７３８をエッチングし、チャネル保護層として機能する絶縁体層７４２を形成する。
【０１３５】
図１９（Ａ）では、マスク７４０を除去して、半導体層７３６及び絶縁体層２１４上にｎ型半導体層７４４を形成している。さらに、ｎ型半導体層７４４上に、マスク７４６を液滴吐出法で形成する。図１９（Ｂ）では、このマスク７４６を利用して、ｎ型半導体層７４４及び半導体層７３６をエッチングして半導体層７４８とｎ型半導体層７５０を形成している。なお、図１９（Ｂ）の縦断面構造に対し、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図２０に示す。
【０１３６】
次いで、図１９（Ｃ）に示すように、エッチング加工によりゲート絶縁層７２８に貫通孔７５２を形成して、その下層側に配置されているゲート電極７２６の一部を露出させる。エッチング加工は、上記と同じマスクを液滴吐出法で形成して行えば良い。エッチング加工はプラズマエッチング又はウエットエッチングのどちらを採用しても良い。大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチングガスとしては、ＣＦ４、ＮＦ３、Ｃｌ２、ＢＣｌ３などのフッ素系又は塩素系のガスを用い、ＨｅやＡｒなどを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスクを形成する必要はない。
【０１３７】
図２１（Ａ）では、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、ソース及びドレインに接続する配線７５４、７５６、７５８、７６０を液滴吐出法で形成する。図２１（Ａ）の縦断面構造に対し、Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面構造を図２２に示す。図２２で示すように、基板７００の一端から延びる配線７７４を同時に形成する。これは配線７５４と電気的に接続するように配設する。また、図２１（Ａ）で示すように、ゲート絶縁層７２８に形成した貫通孔７５２において、配線７５６とゲート電極７２６とを電気的に接続させる。この配線を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（以下「ＩＴＯ」ともいう。）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（以下「ＩＴＳＯ」ともいう。）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【０１３８】
図２１（Ｂ）は、配線７５４、７５６、７５８、７６０をマスクとして、絶縁体層７４２上のｎ型半導体層７４４をエッチングして、ソース及びドレイン領域を形成するｎ型半導体層７６２、７６４を形成している。
【０１３９】
図２１（Ｃ）は、配線７７２と電気的に接続するように、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、画素電極に相当する第１電極７６６を形成する。なお、図２１（Ｃ）の縦断面構造に対し、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図２３に示す。
【０１４０】
第１電極７６６は、液滴吐出法を用いて形成する。第１電極７６６は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛、酸化スズなどを含む組成物を用いることができる。この他、酸化珪素を含み酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を混合した導電性酸化物（以下「ＩＺＯ」ともいう。）を用いても良い。そして、所定のパターンを形成し、焼成によって画素電極を形成しても良い。
【０１４１】
また、第１電極７６６をＡｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）などで形成しても良い。この場合、ＥＬ層で発光する光は基板７００とは反対側に放射されることとなる。
【０１４２】
さらに全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層７６８と、絶縁体層７７０を形成する。絶縁体層７７０は、スピンコート法、ディップ法若しくは印刷法などで形成可能な絶縁体であれば良い。保護層７６８と絶縁体層７７０は、第１電極７６６の端部を覆うように形成する。図２１（Ｃ）に示す保護層７６８と絶縁体層７７０の構造は、エッチング加工によって形成可能であり、それにより第１電極７６６の表面が露出する。このエッチングは、絶縁体層７７０の下層にある保護層７６８やゲート絶縁層７２８を同時に行うことで、第１電極７６６と、ゲート配線７２０が露出するように加工する。
【０１４３】
絶縁体層７７０は、第１電極７６６に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。この絶縁体層７７０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて絶縁体層７７０を形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。
【０１４４】
以上の工程により、基板７００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう。）のＴＦＴと第１電極が接続されたＥＬ表示パネル用の素子基板８００が完成する。
【０１４５】
図２４は素子基板８００に、ＥＬ層７７６を形成し、封止基板７８４を組み合わせた態様を示している。ＥＬ層７７６を形成する前に、大気圧中で１００℃以上の熱処理を行い絶縁体層７７０中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で２００℃〜４００℃、好ましくは２５０℃〜３５０℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずにＥＬ層７７６を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。ＥＬ層７７６の詳細は、実施の形態８で示すものを適用することができる。
【０１４６】
続いて、シール材７８２を形成し、封止基板７８４を用いて封止する。その後、ゲート配線７２０にフレキシブル配線基板７８６を接続しても良い。
【０１４７】
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないでトランジスタを作製し、ＥＬ素子を組み合わせた発光装置を製造することができる。本実施の形態では、光露光工程に係るレジスト塗布や露光、現像といった処理の一部又は全部を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、１辺が１０００ｍｍを超える第５世代以降のガラス基板を用いても、容易にＥＬ表示パネルを製造することができる。
【０１４８】
（実施の形態１２）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製することのできる発光装置の一例を図面を参照して説明する。特に本実施の形態は、チャネルエッチ型のトランジスタを含む素子基板の製造工程において、少なくとも一部にフォトマスクを用いないで所定のパターンを形成する工程を含む発光装置について図面を参照し説明する。
【０１４９】
図２５（Ａ）において、基板７００上に、導電性材料を含む組成物を印刷法により形成して、ゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層７２８を単層又は積層構造で形成する。ゲート絶縁層７２８は実施の形態１１と同様に、窒化珪素及び酸化珪素を用いて形成しても良い。さらに、活性層として機能する半導体層７３６を形成する。
【０１５０】
そして、半導体層７３６上に、ｎ型半導体層７４４を形成する。次に、ｎ型半導体層７４４上に、レジスト組成物を選択的に吐出してマスク７８８を形成する。続いて、マスク７８８を利用して、半導体層７３６とｎ型半導体層７４４をエッチングする。
【０１５１】
図２５（Ｂ）では、エッチングにより分離された半導体層の配置に合わせて導電性材料を含む組成物を吐出し、配線７５４、７５６、７５８、７６０を形成する。この配線をマスクとして、ｎ型半導体層をエッチングする。配線７５４、７５６、７５８、７６０と重なる部分に残存するｎ型半導体層７６２、７６４は、それがソース又はドレインとして機能する領域を含む層となる。半導体層７９０はチャネルを形成する領域を含み、ｎ型半導体層７６２、７６４と接して形成される。また、このエッチング加工の前に、実施の形態１１と同様に、ゲート絶縁層７２８の一部に貫通孔７５２を形成して、その下層側に配置されているゲート電極７２６の一部を露出させる工程を行うことで、配線７５６とゲート電極７２６との接続構造を形成することができる。
【０１５２】
図２５（Ｃ）では、配線７６０と電気的に接続するように、導電性材料を含む組成物を吐出して、第１電極７６６を形成する。
【０１５３】
図２６では、実施に形態１１と同様に、保護層７６８、絶縁体層７７０、ＥＬ層７７６、第２電極７７８を形成し、さらに、シール材７８２を形成し、封止基板７８４を用いて封止する。その後、ゲート配線７２０にフレキシブル配線基板７８６を接続しても良い。以上によって、表示機能を有する発光装置を作製することができる。
【０１５４】
（実施の形態１３）
実施の形態１１、実施の形態１２で示す表示装置において、走査線入力端子部と信号線入力端子部とに保護ダイオードを設けた一態様について図２７を参照して説明する。図２７は、画素７０４にはスイッチング用トランジスタ８０２、駆動用トランジスタ８０４が設けられている。
【０１５５】
信号線入力端子部には、保護ダイオード６６２、６６４が設けられている。この保護ダイオードは、スイッチング用トランジスタ８０２又は駆動用トランジスタ８０４と同様な工程で作製されている。保護ダイオード６６２、６６４はトランジスタのゲートとドレイン若しくはソースの一方とを接続することによりダイオードとして動作させている。なお、図２７で示す上面図の等価回路を図２８に示している。
【０１５６】
保護ダイオード６６２は、ゲート電極６５０、半導体層６５２、チャネル保護用の絶縁層６５４、配線６５６を有している。保護ダイオード６６４も同様な構造である。この保護ダイオード６６２と接続する共通電位線６５８、６６０はゲート電極と同じ層で形成している。従って、配線６５６と電気的に接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
【０１５７】
ゲート絶縁層へのコンタクトホールは、液滴吐出法によりマスクを形成し、エッチング加工すれば良い。この場合、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスクを形成する必要はない。信号配線７７４はスイッチング用トランジスタ８０２における配線７５４と同じ層で形成され、それに接続している信号配線７７４とソース又はドレイン側が接続する構造となっている。
【０１５８】
走査信号線側の入力端子部における保護ダイオード６６６、６６８も同様な構成である。このように、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。
【０１５９】
（実施の形態１４）
本実施の形態は、実施の形態９〜実施の形態１３における発光装置の表示部における画素の配列と、その画素に対応したＥＬ層の蒸着方法を図２９と図３０を参照して説明する。
【０１６０】
図２９は、表示部５００に、異なる発光色の画素を複数個含む絵素５１０を有している。絵素５１０に画素（Ｒ）５０２、画素（Ｇ）５０４、画素（Ｂ）５０６、画素（Ｗ）５０８を含んでいる。画素（Ｒ）５０２は赤色に発光するＥＬ素子を備えた画素、画素（Ｇ）５０４は緑色に発光するＥＬ素子を備えた画素、画素（Ｂ）５０６は青色に発光するＥＬ素子を備えた画素、画素（Ｗ）５０８は白色に発光するＥＬ素子を備えた画素であるものとする。なお、ここで示す画素の組み合わせは、可能な組み合わせの一例であり、所謂ＲＧＢカラー表示に対応した三色に発光する画素を備えた構成、それに補色を組み合わせた構成などさまざまな画素の組み合わせで絵素５１０を構成することができる。
【０１６１】
絵素５１０に隣接する絵素５１２にも同様に、画素（Ｒ）、画素（Ｇ）、画素（Ｂ）、画素（Ｗ）を含んでいるが、絵素５１２内の配列が絵素５１０と異なっている。すなわち、絵素５１０の画素（Ｂ）５０６は絵素５１２の画素（Ｂ）５０６ｂと、絵素５１０の画素（Ｗ）５０８は絵素５１２の画素（Ｗ）５０８ｂと、それぞれ隣接するように配置されている。絵素５１２に隣接する絵素５１４における画素の配列も同様である。また、絵素５１０と絵素５１４に隣接する絵素５１６における画素の配列も同様である。
【０１６２】
このような配列にすることにより、同じ発光色の画素を複数個集合させて配置することができる。例えば、図２９では、異なる絵素に属する画素（Ｗ）５０８、画素（Ｗ）５０８ｂ、画素（Ｗ）５０８ｃ、画素（Ｗ）５０８ｄが互いに隣接して配置されている。
【０１６３】
画素（Ｒ）５０２、画素（Ｇ）５０４、画素（Ｂ）５０６、画素（Ｗ）５０８に含まれる各ＥＬ素子は、発光色を異ならせるためＥＬ層の構成を異ならせている。この場合、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などは、各ＥＬ素子間で共通なものとして、発光層の材料を異ならせている。
【０１６４】
発光色の異なる画素が複数個配列して成る表示部を形成するときに、ＥＬ層の形成には実施の形態８で示したようにシャドーマスクを用いることができる。シャドーマスクは、被膜を形成したい領域に開口を設けたものであり、画素の配列に合わせてその開口部が配設したものである。
【０１６５】
図３０はそのようなシャドーマスクの一例を示している。シャドーマスク５２０は画素の配列に合わせて開口部５２２が形成されている。シャドーマスク５２０の開口部５２２は、例えば、発光色に応じて発光層を画素毎に異ならせるために、画素の配列に合わせて配置されている。図３０では、画素（Ｗ）５０８ｂ、画素（Ｗ）５０８ｃ、画素（Ｗ）５０８ｄに開口部５２２が位置するように配置されている。この場合において、異なる絵素に属する発光色が同じ画素を互いに隣接して配置することにより、開口部５２２を大きくすることができる。それにより、開口部５２２を密集させて形成する必要が無く、シャドーマスク５２０の加工精度を緩くすることができ、画素が微細化した場合にも柔軟に対応することができる。
【０１６６】
また、このような画素の配置とすることにより、画素の配列の間隔を狭くすることができる。これは、シャドーマスク５２０の一つの開口部５２２の中に同一発光色の複数の画素を納めることができるからである。
【０１６７】
異なる発光色の発光層を形成するときには、シャドーマスク５２０の位置をずらすことにより、隣接する画素について同様にすることができる。
【０１６８】
このような画素の配列と、それに対応したシャドーマスクを、実施の形態１〜実施の形態７の成膜装置に適用することにより一辺の長さが１０００ｍｍを超える大面積のガラス基板であっても、蒸着膜の面内均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【０１６９】
（実施の形態１５）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示す成膜装置で、被膜を形成するときの成膜方法の一例について示す。
【０１７０】
ＥＬ層などの被膜を形成する基板の寸法に制限はないが、例えば、大画面テレビ用の基板として第６世代の１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、第７世代の１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ、第８世代の２１６０ｍｍ×２４００ｍｍのガラス基板を適用することができる。勿論、それ以降の世代、すなわちより大面積のガラス基板にも対応することができる。
【０１７１】
図３１は一例として、４０インチパネルを８枚取り出すことができる第８世代の２１６０ｍｍ×２４００ｍｍの基板６００を示している。この基板６００には、例えば、４０インチクラスの画面を形成する複数の素子基板６０２が配列している。
【０１７２】
このような基板６００に対し、蒸発源６０４は、少なくとも素子基板６０２が形成される主要な面に対し、均一な蒸着膜を形成するように、移動したがら蒸着を行う。その動作は、図３１に点線で示すように、基板６００の主面に対し、一方向（Ｙ方向）に往復運動をしながら、その走査軸がずれるようにシフトさせている。このような蒸発源６０４の動作で、基板６００の主要面を成膜処理した後、往復運動の方向を変えて（Ｘ方向）、さらに同様な走査を行っても良い。このように、走査方向を変えることにより、蒸着した膜の均一性を高めることができる。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、基板に対し蒸発源が走査するものとして説明したが、蒸発源を固定して基板が移動する方式（実施の形態２）としても良いし、基板と蒸発源の両者が移動する方式（実施の形態３）としてもい良い。
【０１７４】
（実施の形態１６）
図３２及び図３３は、実施の形態１３、実施の形態１４、実施の形態１５の素子基板８００に駆動回路などを実装したモジュールの一例を示している。図３２及び図３３において、素子基板８００には、画素７０４により構成される画素部７０２が形成されている。
【０１７５】
図３２では、画素部７０２の外側であって、駆動回路８２４と画素７０４との間に、画素に形成されたものと同様なトランジスタ又はそのトランジスタのゲートとソースを接続したダイオードで保護回路８２０が備えられている。駆動回路８２４は、単結晶半導体で形成されたドライバＩＣ、ガラス基板上に多結晶半導体膜で形成されたスティックドライバＩＣなどを適用することができる。
【０１７６】
素子基板８００は、液滴吐出法で形成されたスペーサ８３４を介して封止基板７８４と固着されている。スペーサは、基板の厚さが薄く、また画素部の面積が大型化した場合にも、２枚の基板の間隔を一定に保つために設けておくことが好ましい。ＥＬ素子７８０上であって、素子基板８００と封止基板７８４との間にある空隙には透光性の樹脂材料を充填して固体化しても良いし、無水化した窒素若しくは不活性気体を充填させても良い。
【０１７７】
図３２ではＥＬ素子をトップエミッション型の構成とした場合を示し、図中に示す矢印の方向に光を放射する構成としている。各画素は、画素７０４ａを赤色、画素７０４ｂを緑色、画素７０４ｃを青色として発光色を異ならせておくことで、多色表示を行うことができる。また、このとき封止基板７８４側に各色に対応した着色層８３６ａ、着色層８３６ｂ、着色層８３６ｃを形成しておくことで、外部に放射される発光の色純度を高めることができる。また、画素７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃを白色ＥＬ素子として着色層８３６ａ、８３６ｂ、８３６ｃと組み合わせても良い。
【０１７８】
外部回路８２８は、素子基板８００の一端に設けられた走査線若しくは信号線接続端子と、配線基板８２６で接続される。また、素子基板８００に接して若しくは近接させて、ヒートパイプ８３０と放熱板８３２を設け、放熱効果を高める構成としても良い。
【０１７９】
なお、図３２では、トップエミッションのＥＬモジュールとしたが、ＥＬ素子の構成や外部回路基板の配置を変えてボトムエミッション構造としても良い。
【０１８０】
図３３は、素子基板８００において、画素部が形成された側にシール材７８２や接着性の樹脂８２２を用いて樹脂フィルム８３６を貼り付けて封止構造を形成した一例を示している。樹脂フィルム８３６の表面には水蒸気の透過を防止するガスバリア膜を設けておくと良い。図３３では、ＥＬ素子の光が基板を通して放射されるボトムエミッションの構成を示しているが、樹脂フィルム８３６や接着性の樹脂８２２を透光性とすることにより、トップエミッション構造とすることもできる。いずれにしても、フィルム封止構造とすることで、さらなる表示装置の薄型化及び軽量化を図ることができる。
【０１８１】
（実施の形態１７）
実施の形態１６により作製されるモジュールによって、テレビ装置を完成させることができる。図３４はテレビ装置の主要な構成を示すブロック図を示している。素子基板９００には、画素部９０１が形成されている。信号線駆動回路９０２と走査線駆動回路９０３は、素子基板９００にＣＯＧ方式により実装されていても良い。
【０１８２】
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などを有している。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１８３】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカ９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０１８４】
このような外部回路を実装して、図３２、図３３で説明したようなモジュールを図３５に示すように、筐体９２０に組みこんで、テレビ装置を完成させることができる。モジュールにより表示画面９２１が形成され、その他付属設備としてスピーカ９２２、操作スイッチ９２４などが備えられている。このように、本発明によりテレビ受像機を完成させることができる。
【０１８５】
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１８６】
（実施の形態１８）
本実施の形態は、第１の実施の形態〜第９の実施の形態で示すいずれか一の表示モジュールを用いた携帯電話機の一例について、図３６、図３７を参照して説明する。
【０１８７】
図３６は携帯電話機の組み立て図を示す。携帯電話機は、モジュール９５０、キー入力スイッチ９５２、回路基板９５４、二次電池９５６などが筐体９５８に収納されている。図３６で示すように、筐体９５９には、モジュール９５０を収納するときに、その表示部の位置に対応して型抜きがされている。また、モジュール９５０にはＩＣチップやセンサチップが実装されている。
【０１８８】
このような携帯電話機のシステム構成の一例を図３７に示す。アンテナ９６０、高周波回路９６１、ベースバンドプロセッサ９６２などは、７００〜９００ＭＨｚ帯、１．７〜２．５ＧＨｚ帯の無線通信を行うための通信回路や変調、復調回路などを含んでいる。音声・画像処理プロセッサ９７０は、ＣＰＵ９７１と通信を行い、コントローラ９７５にビデオ信号等を送る他、電源回路９７４の制御、スピーカ９６３への音声出力、マイクロフォン９６４から音声入力、ＣＣＤモジュール９６５から送られてくる画像データの処理などを行う。この画像データは、補助メモリ入力インターフェース９６６を介してメモリカードなどに記録できるようにしても良い。コントローラ９７５は、表示パネル９７６、表示パネル９７７に信号を送り、また、表示の切り替えを行う。
【０１８９】
ＣＰＵ９７１は、外光強度を検知する光センサ９６７、キー入力スイッチ９６８からの信号などからの信号を受けて音声・画像処理プロセッサ９７０の制御を行う。また、通信インターフェース９６９を介してローカルエリアネットワークを使った通信を制御する。メモリ９７２はＳＲＡＭなどの他に、ハードディスクなどの記録媒体９７３を付加しても良い。二次電池９７８はこれらのシステムに電力を供給する。
【０１９０】
なお、図３６は携帯電話機の外観形状を一例として示したものであり、本実施の形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。
【０１９１】
このように、本実施の形態では、携帯電話機、コンピュータ、ビデオカメラ等について例示したが、本発明はこれに限定されず、モジュールを備えたさまざまな電子機器を実現することができる。例えば、電子書籍、携帯情報端末（ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等）、携帯型ビデオゲーム機、家庭用ビデオゲーム機、ナビゲーションシステムなどがある。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】実施の形態１に係る成膜装置の構成を説明する図。
【図２】実施の形態１に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図３】実施の形態２に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図４】実施の形態３に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図５】実施の形態３に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図６】実施の形態４に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図７】実施の形態５に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図８】実施の形態６に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図９】実施の形態７に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図１０】実施の形態７に係るＥＬ素子の構成を説明する図。
【図１１】実施の形態９に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１２】実施の形態９に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１３】実施の形態９に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１４】実施の形態１０に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１５】実施の形態１１に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１６】実施の形態１１に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１７】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図１８】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図１７（Ａ）に対応）。
【図１９】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２０】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図１９（Ｂ）に対応）。
【図２１】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２２】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図２１（Ａ）に対応）。
【図２３】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図２１（Ｃ）に対応）。
【図２４】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２５】実施の形態１２に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２６】実施の形態１２に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２７】実施の形態１３に係る発光装置の製造工程を説明する上面図。
【図２８】実施の形態１３に係る発光装置の製造工程を説明する等価回路図。
【図２９】実施の形態１４に係る発光装置の製造工程を説明する図。
【図３０】実施の形態１４に係る発光装置の製造工程を説明する図。
【図３１】実施の形態１５において成膜方法を説明する図。
【図３２】実施の形態１６に係る発光装置の態様を説明する図。
【図３３】実施の形態１６に係る発光装置の態様を説明する図。
【図３４】実施の形態１７に係るテレビ装置の構成を説明する図。
【図３５】実施の形態１７に係るテレビ装置の構成を説明する図。
【図３６】実施の形態１８に係る携帯電話機の構成を説明する図。
【図３７】実施の形態１８に係る携帯電話機の構成を説明する図。
【符号の説明】
【０１９３】
１０ 搬送室
１２ 搬送室
１４ ロード室
１６ アンロード室
１８ 加熱処理室
２０ 成膜処理室
２２ 成膜処理室
２４ 成膜処理室
２６ プラズマ処理室
２８ 成膜処理室
３０ 成膜処理室
３２ 成膜処理室
３４ 成膜処理室
３６ 中間室
３８ 封止処理室
４０ 搬送手段
４２ 搬送手段
５０ 蒸発源ホルダ
５２ 蒸発源
５２ａ 蒸発源
５２ａ 蒸発源
５２ｂ 蒸発源
５２ｃ 蒸発源
５４ 距離センサー
５６ 多関節アーム
５８ 材料供給源
５８ａ 材料供給源
５８ｂ 材料供給源
５８ｃ 材料供給源
６０ 材料供給管
６０ａ 材料供給管
６０ｂ 材料供給管
６０ｃ 材料供給管
６２ 基板ステージ
６４ 基板
６６ チャック
６８ シャドーマスク
７０ チャック
７２ 天板
７３ ヒータ
７４ 底板
７６ 蒸着材料供給部
７８ ガイドレール
８０ ガイドレール
８１ 搬送台
８２ 移動機構
８４ 移動機構
８６ 移動機構
８８ ガイドレール
８９ 成膜処理室
９０ ガイドレール
９２ ゲートバルブ
１００ 筒状セル
１０２ ヒータ
１０６ 粉体攪拌チャンバ
１０８ ガス供給管
１１０ ガス流量コントローラ
１１２ 蒸着材料貯蔵セル
１１４ 原料液貯蔵部
１１６ 原料液供給手段
１１８ エアロゾル形成部
１２０ 筒状セル
１２２ 筒状セル
１２３ 配線
１２４ ヒータ
１２６ 搬送手段
１２８ 蒸着材料貯蔵セル
１３０ 搬送手段
１３２ 材料供給管
１４０ 蒸発源
１４２ リール
１４４ リール
１４６ タッチローラ
１４８ エネルギービーム供給源
１５０ ベースフィルム
１５２ 蒸着材料
２００ 基板
２０１ ＥＬ素子
２０２ 第１電極
２０４ 第２電極
２０６ ＥＬ層
２０８ 第１層
２１０ 第２層
２１２ 第３層
２１４ 第４層
２１４ 絶縁体層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着により被膜を形成する成膜装置に関する。特に、エレクトロルミネセンスを利用する表示装置の製造に用いる成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主として有機材料を用いたエレクトロルミネセンス素子（以下、「ＥＬ素子」ともいう）は、発光媒体を含む被膜を蒸着して製造している。蒸着により被膜形成は旧来より広く知られているが、有機ＥＬ素子の製造に用いるものとして、有機ＥＬ積層構造体を個別の真空チャンバーで真空雰囲気を維持したまま連続で成膜可能な成膜装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、基板保持手段上に基板及び蒸着マスクを載せて、蒸発源と基板との間を３０ｃｍ以下に狭め、蒸発源をＸ方向又はＹ方向に移動させて成膜を行う蒸着装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
これらの成膜装置は、ＥＬ素子におけるＥＬ層の成膜を抵抗加熱法により行っている。抵抗加熱法は金属やセラミックで形成される蒸発源に蒸着材料を充填し、それを減圧下で加熱して蒸発若しくは昇華させて被膜を形成する方法である。蒸発源は瞬間的な温度の上げ下げができないので、一度蒸着が始まると簡単には止められず、シャッタの開閉により基板への付着を制御する必要がある。
【特許文献１】特開平１０−２４１８５８号公報（第６頁〜第７頁、第４図）
【特許文献２】特開２００４−０６３４５４号公報（第５頁〜第７頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エレクトロルミネセンス表示装置を製造するときに用いるガラス基板のサイズは、大面積化が進んでいる。例えば、第６世代で１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、第７世代では１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ、第８世代では２１６０ｍｍ×２４００ｍｍのガラス基板が製造ラインに導入されることが予定されている。
【０００６】
しかしながら、ＥＬ層を成膜する際に、蒸発源に充填できる蒸着材料の量は限られているので、多数の大面積基板を連続して処理することが益々困難となっている。すなわち、大面積のガラス基板にＥＬ層を連続して蒸着するには、多量の蒸着材料が必要となるが、蒸発源である坩堝の大きさには制約があり、十分な量を装填することができないという問題がある。そのために、蒸着作業を中断して、その都度蒸着材料を補充しなければならないという問題がある。蒸着は、蒸発源の温度が安定するまでに所定の時間が必要であり、その間に蒸発する材料は無駄になってしまうので、材料の収率が低下し、スループットの低下要因ともなっていた。
【０００７】
本発明はこのような問題点に鑑み、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着することのできる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被膜を堆積させる基板と対向し、該基板の一表面に対応して移動可能に設けられた蒸発源と、該蒸発源に蒸着材料を供給する手段（蒸着材料供給手段）とを備えた成膜装置である。
【０００９】
蒸発源は、筒状体と、筒状体内で蒸着材料が加熱されるように加熱手段とを備えている。加熱手段は、当該筒状体に電流を流すことにより発熱させる方式、輻射熱により加熱する方式、抵抗加熱により加熱する方式、誘導発熱により加熱する方式などさまざまな方式を適用できる。
【００１０】
蒸発源は、被膜を堆積する基板の一表面を走査可能とする移動手段に保持される。蒸発源は一つ又は複数個が移動手段に保持される。蒸発源と蒸着材料供給手段とは一体化されていても良いし、移動可能に設置される蒸発源に対し、蒸着材料供給手段は固定されていても良い。後者の場合には、蒸発源と蒸着材料供給手段との間を所定の状態にある蒸着材料が通過可能な内径を有する材料供給管で連結する。
【００１１】
蒸着材料供給手段は、気流により蒸着材料の粉末を供給する方式、蒸着材料を溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化して供給する方式、若しくは、ロッド状、ワイヤ状、可撓性フィルムに付着した状態、粉体状の蒸着材料を機械的機構により供給する方式などが含まれる。
【００１２】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ蒸着材料を被着させる基板と対向する蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され蒸着材料を供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１３】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、蒸着材料が溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化し該エアロゾル中の溶媒を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され、前記原料液を供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１４】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、不活性ガス又は反応性ガスと共に粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され、粉体状の蒸着材料を活性ガス又は反応性ガスと共に供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１５】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、蒸発源に連結され、前記粉体状の蒸着材料を管内に配設されたスクリューを回転させて連続的供給する蒸着材料供給手段とを有する成膜装置である。
【００１６】
本発明の一は、減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料が付着した可撓性のフィルムが連続的に送り出される開口部を備えた蒸発源と、開口部で露出する前記蒸着材料が付着した可撓性のフィルムにエネルギービームを照射する加熱手段と、蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段とを有する成膜装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。但し、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さまざまに変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、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、同じ要素を指す符号は異なる図面で共通して用い、その場合における繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１９】
（実施の形態１）
本実施の形態は、走査型の蒸発源と、それに接続する蒸着材料供給手段を備えた成膜処理室を複数備えた成膜装置の構成を図１と図２を参照して説明する。
【００２０】
基板にＥＬ層を形成する成膜装置の構成を図１に示す。なお、ＥＬ層はエレクトロルミネセンス（エレクトロルミネセンスとは、蛍光体若しくは燐光体に電場を加えると発光する現象を指していう。）を発現する材料を少なくとも一部に含む層を指していう。ＥＬ層は機能の異なる複数の層で構成されても良い。その場合、ＥＬ層は正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層などとも呼ばれる機能の異なる層を組み合わせて構成する場合がある。
【００２１】
この成膜装置は、搬送室１０、１２に複数の処理室を連結している。処理室には、基板を導入するロード室１４、基板を回収するアンロード室１６、加熱処理室１８、プラズマ処理室２６、ＥＬ材料を蒸着する成膜処理室２０、２２、２４、２８、３０、３２、ＥＬ素子の一方の電極として導電膜を形成する成膜処理室３４を含んでいる。また、搬送室と各処理室の間にはゲートバルブ４４ａ〜４４ｎが設けられていて、各処理室の圧力は独立して制御可能とされており、処理室間の相互汚染を防いでいる。
【００２２】
ロード室１４から搬送室１０に導入された基板は、回転自在に設けられたアーム方式の搬送手段４０により、所定の処理室へ搬入される。また、基板は搬送手段４０により、ある処理室から他の処理室へ搬送される。搬送室１０と搬送室１２とは成膜処理室２２で連結され、ここで搬送手段４０と搬送手段４２により基板の受け渡しが行う。
【００２３】
搬送室１０及び搬送室１２に連結する各処理室は減圧状態に保持されている。従って、この成膜装置では、基板は大気に触れることなく連続してＥＬ層の成膜処理が行われる。ＥＬ層の成膜処理が終わった基板は、水蒸気などにより劣化する場合がある。そのためにこの成膜装置では、品質を保持するために大気に触れさせる前にＥＬ層を封止処理するための封止処理室３８が搬送室１２に連結されている。封止処理室３８は大気圧若しくはそれに近い減圧下におかれているので、搬送室１２と封止処理室３８の間には中間室３６が備えられている。中間室３６は基板の受け渡しと、室間の圧力を緩衝するために設けられている。
【００２４】
ロード室、アンロード室、搬送室及び成膜処理室には室内を減圧に保持するための排気手段が備えられている。排気手段としては、ドライポンプ、ターボ分子ポンプ、拡散ポンプなど各種の真空ポンプを用いることができる。
【００２５】
図１の成膜装置において、搬送室１０及び搬送室１２に連結される処理室の数やその構成は、ＥＬ素子の積層構造に応じて適宜組み合わせることができる。以下に、処理室を組み合わせる一例を示す。
【００２６】
加熱処理室１８は、最初に下部電極や絶縁隔壁等が形成された基板を加熱して脱ガス処理を行う。プラズマ処理室２６は、下地電極表面を希ガスや酸素プラズマ処理を行う。このプラズマ処理は、表面を清浄化、表面状態の安定化、表面の物理的若しくは化学的状態（例えば、仕事関数など）を安定化させるために行う。
【００２７】
成膜処理室２０は、ＥＬ素子の一方の電極と接触する電極バッファ層を形成する処理室とすることができる。電極バッファ層はキャリア注入性（正孔注入若しくは電子注入）があり、ＥＬ素子の短絡や暗点欠陥の発生を抑制する層である。代表的には、電極バッファ層は、有機無機混合材料であって、抵抗率が５×１０４〜１×１０６Ωｃｍであり、３０〜３００ｎｍの厚さに形成される。また、成膜処理室２４は正孔輸送層を成膜する処理室である。
【００２８】
ＥＬ素子における発光層は、単色発光をする場合と白色発光をする場合とで、その構成が異なる。成膜装置において成膜処理室もそれに応じて配置することが好ましい。例えば、表示パネルに発光色が異なる三種類のＥＬ素子を形成する場合には、各発光色に対応した発光層を成膜する必要がある。この場合、成膜処理室２２を第１の発光層の成膜用として、成膜処理室２８を第２の発光層の成膜用として、成膜処理室３０を第３の発光層の成膜用として用いることができる。発光層ごとに成膜処理室を分けることで、異なる発光材料による相互汚染を防止することが出来、成膜処理のスループットを向上させることが出来る。
【００２９】
また、成膜処理室２２、成膜処理室２８、成膜処理室３０のそれそれで、発光色が異なる三種類のＥＬ材料を順次蒸着しても良い。この場合、シャドーマスクを使い、蒸着する領域に応じて当該マスクをずらして蒸着を行うことになる。
【００３０】
白色発光するＥＬ素子を形成する場合には、異なる発光色の発光層を縦積みにして形成する。その場合にも、素子基板が成膜処理室を順次移動して、発光層ごとに成膜することができる。また、同じ成膜処理室で異なる発光層を連続して成膜することもできる。
【００３１】
成膜処理室３４では、ＥＬ層の上に電極を成膜する。電極の形成は電子ビーム蒸着法やスパッタリング法を適用することもできるが、好ましくは抵抗加熱蒸着法を用いることが好ましい。
【００３２】
電極の形成まで終了した素子基板は、中間処理室３６を経て封止処理室３８に搬入される。封止処理室３８は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、若しくは窒素などの不活性な気体が充填されており、その雰囲気下で素子基板のＥＬ層が形成された側に封止板を貼り付けて封止する。封止された状態において、素子基板と封止板との間には、不活性気体が充填されていても良いし、樹脂材料を充填しておいても良い。不活性気体で充填若しくは樹脂材料を充填することにより、ＥＬ素子が大気又はＥＬ素子にとって腐食性のある気体に触れて、劣化するのを防ぐことができる。封止処理室３８には、シール材を描画するディスペンサーや、素子基板に対向して封止板を固定する固定ステージやアームなどの機械的要素、樹脂材料を充填するディスペンサー若しくはスピンコーターなどが備えられている。
【００３３】
図２は、成膜処理室の内部構成の一例を示す。成膜処理室は減圧下に保たれていて、図２では天板７２と底板７４で挟まれる内側が室内であり、減圧状態に保たれる室内を示している。
【００３４】
処理室内には、一つ又は複数個の蒸発源が備えられている。組成の異なる複数の層を成膜する場合や、異なる材料を共蒸着する場合は、複数個の蒸発源を設けることが好ましい。図２では、蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃが蒸発源ホルダ５０に装着されている。蒸発源ホルダ５０は多関節アーム５６によって保持されている。多関節アーム５６は関節の伸縮によって、蒸発源ホルダ５０の位置をその可動範囲内で自在に移動可能としている。また、蒸発源ホルダ５０に距離センサー５４を設け、蒸発源５２ａ〜５２ｃと基板６４との間隔をモニターして、蒸着時における最適な間隔を制御しても良い。その場合には、多関節アームに上下方向（Ｚ方向）にも変位する多関節アームとしても良い。
【００３５】
基板６４は、チャック７０で保持され基板ステージ６２に固定される。基板ステージ６２にヒータを内蔵させて基板６４を加熱するように構成しても良い。チャック６６はシャドーマスク６８を固定するために備えられている。シャドーマスク６８は、基板６４と蒸発源５２ａ〜５２ｃの間に配置されるようにする。シャドーマスク６８は、被膜を形成するパターンに応じて開口が形成されたものであり、基板上に蒸着膜を選択的に形成する必要がある場合に用いる。シャドーマスク６８のアライメントが必要な場合には、処理室内にカメラを設置し、チャック６６にＸ−Ｙ−θ方向に微動する位置決め手段を備えることで、その位置合わせを行うことができる。
【００３６】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃには、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給部が接続されている。材料供給部は、蒸発源５２ａ〜５２ｃと離れた位置に配置される蒸着材料供給源５８ａ〜５８ｃとその両者の間を繋ぐ材料供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃを有している。図２では、材料供給源５８ａと蒸発源５２ａとが材料供給管６０ａで連結されている状態を示している。材料供給源５８ｂと蒸発源５２ｂ、材料供給源５８ｃと蒸発源５２ｃについても同様である。材料供給源と蒸発源とは図２のように一対一で対応させる必要はなく、一つの蒸発源に対して複数の材料供給源を接続しても良いし、一つの材料供給源に対して複数の蒸発源を接続しても良い。いずれにしても、材料供給源から蒸発源に蒸着材料を供給することにより、連続して成膜を行うことができる。
【００３７】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、蒸着材料と容易に反応しないセラミック又は金属などの材料で形成されている。好ましくは、窒化アルミニウム、窒化硼素などのセラミック材料を用いて蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃを形成する。セラミック材料は、有機材料を含む蒸着材料に対しも容易に反応せず、不純物としてにガス放出量も少ないので、高純度のＥＬ層を形成することができる。
【００３８】
材料供給源５８から蒸発源５２まで蒸着材料を供給するには、さまざまな方式を適用することができる。例えば、蒸着材料を粉末状としてキャリアガスとともに搬送する気流搬送方式、蒸着材料を溶剤中に溶解又は分散させた原料液を搬送し、噴霧器によりエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させながら行うエアロゾル化方式、材料供給管６０の中にスクリューを設け、それを回転させて蒸着材料粉末を搬送する方式などを適用することができる。蒸発源５２には加熱手段が設けられ、搬送された蒸着材料を蒸発させて成膜を行う。蒸発源５２は蒸発源ホルダ５０に固定されて、多関節アーム５６によって処理室内を走査するので、材料供給管６０は柔軟に曲げることができ、減圧状態下においても変形しない程度の剛性を持った細管で構成されている。
【００３９】
気流搬送方式やエアロゾル方式を適用する場合には、蒸着材料と共にキャリアガスが処理室内に供給される場合がある。各処理室には排気ファンや真空排気ポンプが接続されていて、それにより大気圧、若しくはそれ以下の圧力であって、好ましくは１３３Ｐａ〜１３３００Ｐａの圧力に保つことができる。成膜処理室内にはヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン、若しくは窒素などの不活性気体を充填し、または当該気体を供給しながら（同時に排気しながら）、圧力の調節を行うことができる。また、酸化膜を形成する成膜処理室では、酸素、亜酸化窒素などの気体を導入して酸化雰囲気としておいても良い。また、有機材料を蒸着する成膜処理室内には水素などの気体を導入して還元雰囲気にしておいても良い。また、材料供給管６０の中にスクリューを設け、それを回転させて蒸着材料粉末を搬送する方法では、真空ポンプにより１３３Ｐａ以下の圧力に保って成膜を行うことができる。
【００４０】
本実施の形態の成膜装置によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態は、蒸発源を固定し、基板を動かして蒸着を行う成膜処理室の構成を図３を参照して説明する。
【００４２】
図３は、成膜処理室の内部構成を示す。成膜処理室は減圧下に保たれていて、天板７２と底板７４で挟まれる内側に蒸発源や基板を固定する治具などが配設置されている。
【００４３】
成膜処理室内に備えられる蒸発源５２は実施の形態１と同様なものである。蒸発源５２は一つ又は複数個備えることができる。蒸発源５２は、底板７４側に備えられた蒸発源ホルダ５０に装着されている。蒸発源５２の位置を固定式とする場合でも、基板との間隔を計測する距離センサ５４を設け、上下に動作する移動機構を設けて、蒸発源５２とセットされる基板６４との間隔を調整できるようにしても良い。蒸発源５２とセットされる基板６４との間隔を調整することで、成膜速度や膜厚分布を調整することができる。
【００４４】
基板ステージ６２は、チャック７０で被膜を堆積する基板６４を固定する。この場合、基板ステージ６２にヒータを内蔵させて基板６４を加熱するように構成しても良い。成膜に当たってシャドーマスク６８を用いる場合には、チャック６６で基板６４と共に基板ステージ６２に固定することができる。基板ステージ６２の端には滑車若しくは歯車を含む移動機構８２が設けられ、第１のガイドレール８０上を移動できるように構成されている。また、第１のガイドレール８０は滑車若しくは歯車などの移動機構８４が設けられていて、第２のガイドレール７８上を移動可能となるように構成されている。
【００４５】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃには、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給部が接続されている。材料供給部は、蒸発源５２ａ〜５２ｃと離れた位置に配置される蒸着材料供給源５８ａ、５８ｂ、５８ｃとその両者の間を繋ぐ材料供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃを有している。これらの詳細は実施の形態２と同様である。
【００４６】
本実施の形態の成膜装置によれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。この場合において、基板の外形寸法が大型化すると、基板を移動させる距離も長くなり、それに伴って成膜処理室を大きくする必要がある。そのような場合には、固定式の蒸発源を成膜処理室内に複数個設け中央部及び周辺部に適宜配置することで、基板全面を蒸着するために必要な、基板の移動距離を短くすることができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【００４７】
（実施の形態３）
本実施の形態は、蒸発源と基板との両者を動かして蒸着を行う成膜処理室の構成について図４及び図５を用いて説明する。なお、図４は成膜処理室の正面図であり、図５は成膜処理室の内部構成を示す詳細図である。以下の説明ではこの両者を参照して説明する。
【００４８】
図４において、成膜処理室８９にはゲートバルブ９２が取り付けられている。搬送台８１にチャック７０で固定された基板６４は、ゲートバルブ９２から挿入され、成膜処理室８９内をガイドレール９０に乗って移動する過程で成膜が行われる。このような成膜処理室８９を複数個直列に連結することで、被膜の複数層を成膜するインライン型の成膜装置を構成することができる。
【００４９】
図５で示す内部構成において、成膜処理室８９内に備えられる蒸発源５２は実施の形態２と同様な構成を備えている。蒸発源５２は一つ又は複数個備えることが可能であり、蒸発源ホルダ５０に装着されている。蒸発源ホルダ５０は、滑車若しくは歯車を含む移動機構８６が設けられ、第２のガイドレール８８で上下に移動できるように構成されている。第１のガイドレール９０で搬送される基板６４の搬送速度と、第２のガイドレール８８で上下に動く蒸発源５２の動作速度を適宜調節することにより、成膜速度や膜厚分布を調整することができる。
【００５０】
また、成膜処理室８９の内壁であって、基板６４が搬送される面に、ヒータ７３が設けられていても良い。ヒータ７３としてはランプヒータ、シーズヒータなどを用いることができる。ヒータ７３を設けることで、基板６４を加熱することができ、成膜時の基板温度を制御することができる。
【００５１】
蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃには、蒸着材料を蒸発源に連続して供給する蒸着材料供給部が接続されている。材料供給部は、蒸発源５２ａ、５２ｂ、５２ｃと離れた位置に配置される蒸着材料供給源５８ａ、５８ｂ、５８ｃとその両者の間を繋ぐ材料供給管６０を有している。これらの詳細は実施の形態２と同様である。
【００５２】
本実施の形態の成膜装置によれば、基板と蒸発源を相互に動かすことにより、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。この場合において、一辺が１メートルを超えるような大面積基板であっても、その基板を垂直若しくは、垂直から１〜３０度程度傾けた状態で保持することで、基板を安定して保持することができ、搬送トラブルを抑制することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【００５３】
（実施の形態４）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図６を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、気流により蒸着材料の粉末を供給する構成について示す。
【００５４】
蒸発源５２と蒸着材料供給部７６は材料供給管６０で連結されている。材料供給部７６は、蒸着材料を粉体攪拌チャンバ１０６に、蒸着材料貯蔵セル１１２とガス供給管１０８が連結されている。蒸着材料を粉体攪拌チャンバ１０６内では、ガス流量コントローラ１１０で流量が調節されたキャリアガスが流れ込み、蒸着材料貯蔵セル１１２から供給される粉末状の蒸着材料が拡散して、粉体を伴ったキャリアガスが材料供給管６０を経て蒸発源５２に流入する構成となっている。キャリアガスとしてはヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガス、窒素ガス、若しくは水素ガスから選ばれる一種又は複数種の組み合わせを用いることができる。
【００５５】
蒸発源５２は、筒状セル１００と、それを加熱するヒータ１０２を有している。筒状セル１００と材料供給管６０は連結されていて、粉体を伴ったキャリアガスが流入する。蒸着材料である粉体は、筒状セル１００内で加熱されて気化する。そして筒状セル１００の一端にある開口部からキャリアガスと共に放出される。筒状セル１００は、有機物質を含む蒸着材料との触媒反応を抑えるためには、アルミナ、窒化硼素、窒化珪素などのセラミックで形成されていることが好ましい。
【００５６】
ヒータ１０２によって加熱される筒状セル１００の温度は、供給される粉末状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させることのできる温度とする。この場合、材料供給管６０の接続部から、筒状セル１００の開口部（蒸気が放出される口）に向けて温度が高くなるように設定しても良い。筒状セル１００にこのような温度勾配を持たせることで、蒸着材料を目詰まりさせることなく効率良く消費することができる。
【００５７】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置における蒸発源に適用すれば、大面積の基板に対しても均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、多数の基板に対して連続して成膜することができるので、スループットの向上を図ることができる。
【００５８】
（実施の形態５）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図７を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、蒸着材料を溶剤中に溶解又は分散させた原料液を搬送し、噴霧器によりエアロゾル化し、エアロゾル中の溶媒を気化させながら蒸着を行うための構成について示す。
【００５９】
蒸着材料供給部７６は、蒸着材料を溶媒中に溶解又は分散している原料液を液体粒子（１〜１０００ｎｍ程度お粒子）としてキャリアガス中に分散させて、蒸発源５２に供給する構成を備える。そして、蒸発源５２は、蒸着材料を含む液体粒子から溶媒を気化させ、さらに蒸着材料を加熱して気化させる構成を備えている。
【００６０】
蒸着材料供給部７６は、溶媒に蒸着材料が溶解又は分散した原料液を貯蔵する原料液貯蔵部１１４と、原料液を搬送するポンプや流量調節バルブなどで構成される原料液供給手段１１６、キャリアガスの流量を調整するガス流量コントローラ１１０を含んでいる。溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、クロロフォルム、ジメチルフォルムアミド、ジメリルスルホキシドなどを用いることができる。キャリアガスは、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガス、窒素ガス、若しくは水素ガスから選ばれる一種又は複数種の組み合わせを用いることができる。
【００６１】
原料液とキャリアガスは、それそれ材料供給管６０とガス供給管１０８によって、蒸発源５２のエアロゾル形成部１１８に供給される。エアロゾル形成部１１８は、原料液とキャリアガスを混合して高速噴射させる噴霧器で構成することが好ましい。その他に、超音波振動子を用いて霧状にしても良い。エアロゾル形成部１１８から噴霧されたエアロゾルは、ヒータ１０２によって加熱された筒状セル１２０内で加熱され、液体粒子から溶媒を気化させ、さらに蒸着材料を加熱して気化される。そして、キャリアガスと共に筒状セル１００の一端にある開口部から放出される。筒状セル１００は、有機物質を含む蒸着材料との触媒反応を抑えるために、アルミナ、窒化硼素、窒化珪素などのセラミックで形成されていることが好ましい。
【００６２】
筒状セル１２０の温度は、エアロゾル中の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させることのできる温度とする。この場合、エアロゾル形成部１１８の連結部から筒状セル１２０の開口部（蒸気が放出される口）に向けて温度が高くなるように設定しても良い。筒状セル１２０内は、エアロゾルの流れを妨げずに、エアロゾルの衝突断面積が大きくなるような構造とする。例えば、筒状セル１２０の内部に、エアロゾルの流れに沿って傾置される複数のフィンを設けても良い。いずれにしても、エアロゾルのような微少粒子は表面積が大きいため大気中の沸点よりも低い温度で溶媒を気化させることができる。
【００６３】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置ににおける蒸発源に適用すれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【００６４】
（実施の形態６）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図８を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、蒸着材料を機械的手段によって連続的に供給する一例について説明する。
【００６５】
蒸発源５２は筒状セル１２２とヒータ１２４で構成されている。図８では、筒状セル１２２の外側からヒータ１２４で加熱する構成となっているが、筒状セル１２２とヒータ１２４を一体化させても良い。筒状セル１２２には材料供給管１３２が連結されている。
【００６６】
ヒータ１２４によって加熱される筒状セル１２２の温度は、供給される粉末状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させることのできる温度とする。この場合、材料供給管１３２の接続部から、筒状セル１２２の開口部（蒸気が放出される口）に向けて温度が高くなるように設定しても良い。筒状セル１２２にこのような温度勾配を持たせることで、蒸着材料を目詰まりさせることなく効率良く消費することができる。
【００６７】
材料供給管１３２の内側には蒸着材料を機械的な構成により連続して搬送する搬送手段１２６が備えられている。この搬送手段１２６としては軸のまわりに螺旋状の板が巻かれた所謂スクリューや、往復運動をするピストンなどを適用することができる。蒸着材料は材料供給管１３２の他方の端から供給される。図８では、蒸着材料を保存する蒸着材料貯蔵セル１２８を設け、そこから供給される蒸着材料を第２の搬送手段１３０で材料供給管１３２の他方の端に供給するように構成されている。
【００６８】
蒸着材料は粉末状のものを用いることが好ましいが、溶媒に蒸着材料が溶解又は分散させたペースト状のものを用いても良い。
【００６９】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置における蒸発源に適用すれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。特に、本実施の形態に係る蒸発源と蒸着材料供給部の構成は、実施の形態２において示す成膜処理室に適用することが好ましい。
【００７０】
（実施の形態７）
本実施の形態は、成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と、蒸着材料供給部の一例を図９を参照して説明する。本実施の形態では、蒸着材料の利用効率を高め、大面積基板にも連続して蒸着するために、蒸着材料を機械的手段によって連続的に供給する一例について説明する。
【００７１】
図９（Ｂ）で示すように、蒸着材料１５２は可撓性のベースフィルム１５０上に付着しているものを用いる。この蒸着材料１５２は、溶媒に蒸着材料が溶解又は分散させたペースト状のものを用いても良いし、それをさらに乾燥させたものであっても良い。また、粉末状の蒸着材料を押圧して固めたものであっても良い。蒸着材料１５２が付着した長尺のベースフィルム１５０は、図９（Ａ）で示すように、リール１４２に巻かれて蒸発源１４０の中に保持される。長尺のベースフィルム１５０の他端は、巻き取りリール１４４につながり、タッチローラ１４６を介してリール１４２から逐次送り出されるようになっている。
【００７２】
蒸発源１４０の先端である開口部において、蒸着材料１５２が付いたベースフィルム１５０は、その面が露出するようになっている。その露出部にエネルギービームが照射さるようになっており、加熱された蒸着材料１５２が蒸発若しくは昇華して成膜を行う。エネルギービーム供給源１４８としては、レーザ光源や、電子線発生器などを適用することができる。
【００７３】
蒸着材料１５２は、ベースフィルム１５０と共に連続して供給されるので、成膜を連続して行うことができる。また、ヒータによって蒸発源であるルツボ等を加熱する必要は無いので、消費するエネルギーを削減することができる。
【００７４】
本実施の形態の蒸着材料供給部を、実施の形態１〜３の成膜装置の蒸発源に適用すれば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。特に、本実施の形態に係る蒸発源と蒸着材料供給部の構成は、実施の形態２において示す成膜処理室に適用することが好ましい。
【００７５】
（実施の形態８）
本実施の形態は、実施の形態１乃至７のいずれかの構成を備える成膜装置により作製されるＥＬ素子の一例について説明する。本実施の形態では、一対の電極間にＥＬ層を有するＥＬ素子について説明する。
【００７６】
図１０はＥＬ素子の断面積層構造を示す。このＥＬ素子は、第１電極２０２と第２電極２０４の間にＥＬ層２０６が形成されている。ＥＬ層２０６は、実施の形態４乃至７のいずれか一の蒸発源を備えた成膜装置により形成することができる。ＥＬ素子は、支持体として基板２００を用いることもある。基板２００としては、ガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、ＥＬ素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。以下の説明では、第１電極２０２から正孔が注入され（以下「陽極」ともいう）、第２電極２０４から電子が注入され（以下「陰極」ともいう）て発光するＥＬ素子について説明する。
【００７７】
第１電極２０２としては、さまざまな金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウムに酸化亜鉛を混合した酸化インジウム亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などを用いることができる。その他、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）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−チタン（Ａｌ−Ｔｉ）、アルミニウム−シリコン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）又は金属材料の窒化物等、を用いることができる。いずれにしても第１電極２０２を陽極として用いる場合には、その中でも、仕事関数の大きい（仕事関数４．０ｅＶ以上）インジウム錫酸化物などで形成することが好ましい。
【００７８】
ＥＬ層２０６は、第１電極２０２側から第１層２０８、第２層２１０、第３層２１２、第４層２１４を含んでいる。
【００７９】
第１層２０８はキャリア注入輸送性の層であり、金属酸化物と有機化合物を含む複合材料で形成することが好ましい。金属酸化物としては、元素周期律第４族から第８族の属する金属酸化物を用いることができる。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扱いやすく好ましい。
【００８０】
金属酸化物と有機化合物の組み合わせは、有機化合物は金属酸化物により酸化されやすいものであり、すなわち当該金属酸化物中にあって有機化合物のラジカルカチオンが生成しやすいものであることが好ましい。例えば、複合材料に用いる有機化合物としては、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、金属錯体、有機金属錯体、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）などを用いることができる。それにより、有機化合物単体に比べ、前記複合材料の導電性を向上させ、有機化合物へのキャリア注入性（特に正孔の注入性）を高めることができるという効果が得られる。また、各種金属との電気的な障壁を緩和し金属との接触抵抗を低減することができる。
【００８１】
第２層２１０は、正孔輸送性の高い物質、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）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物からなる層である。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓｅｃ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、第２の層２１０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であってもよい。
【００８２】
第３層２１２は、発光材料を含む層である。発光材料としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）や３−（２−ベンソチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６）等の発光性の高い物質とトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）や９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く結晶化しにくい物質とを組み合わせることが好ましい。また、ＡｌｑやＤＮＡは発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成としても良い。
【００８３】
第４層２１４は、電子輸送性の高い物質、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（５−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、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を適用することができる。また、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、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。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−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、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／Ｖｓｅｃ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用いることができる。
【００８４】
第２電極２０４としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）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、元素周期律第１族又は第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（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）を用いることができる。また、第２電極２０４は、金属若しくは金属酸化物の層と、ＥＬ層２０６に電子注入性の層を組み合わせて構成することもできる。電子注入性の層としては、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又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。
【００８５】
なおＥＬ層２０６の構成は図１０の記載に限定されるものではなく、電場を印加することにより発光が得られるものであれば良い。すなわち、発光領域と金属とが近接することによって生じる消光が抑制されるように、第１電極２０２および第２電極２０４から離れた部位に正孔と電子とが再結合する領域を設けた構成であれば、図１０で示す構成以外のものであっても良い。
【００８６】
ＥＬ層２０６には、キャリア輸送特性の観点から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などと呼ばれるものの一種又は複数種が含まれる。なお各層の境目は必ずしも明確である必要はなく、互いの層を構成している材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合もある。各層には、有機系の材料、無機系の材料を用いることが可能である。有機系の材料として、高分子系、中分子系、低分子系のいずれの材料も用いることが可能である。また、電極についても、ＥＬ層に電場を印加する機能を備えたものであればよく、金属若しくは金属酸化物の導電層とそれに接するキャリア輸送性若しくはキャリア注入性の層を含めていうこともできる。
【００８７】
以上のような構成を有するＥＬ素子は、第１電極２０２と第２電極２０４との間に電圧を印加してＥＬ層２０６に電流が流れることにより発光（ルミネセンス）を得ることができる。図１０では第３層２１２に発光領域が形成されるような構成となっている。但し、第３層２１２の全てが発光領域として機能する必要はなく、例えば、第３層２１２のうち第２層２１０側又は第４層２１４側にのみ発光領域が形成されるようなものであってもよい。
【００８８】
第１電極２０２と第２電極２０４の一方を透光性とし、他方を光反射性の電極とすると、透光性の電極側からＥＬ層２０６からの光を放射させることができる。また、第１電極２０２と第２電極２０４の双方を透光性としておくことにより、ＥＬ層２０６からの光を両方の電極から放射させるＥＬ素子とすることができる。
【００８９】
このようなＥＬ素子は、実施の形態１で説明したように、図１で示す成膜処理室を複数備えた成膜装置で形成することができる。例えば、第１電極２０２としてインジウム錫酸化物膜が形成さた基板２００をロード室１４に入れて真空排気をする。
【００９０】
その後、搬送手段４０により当該基板２００を加熱処理室１８に導入する。加熱処理室１８では、基板２００を加熱して脱ガス処理を行う。また、プラズマ処理室２６に搬送して、酸素プラズマ処理により第１電極２０２の表面を処理しても良い。加熱処理室１８におけるこれらの処理は適宜行えば良く、省略することもできる。
【００９１】
成膜処理室２０に導入された基板２００は、第１電極２０２上に第１層２０８が成膜される。金属酸化物と有機化合物を含む複合材料で形成する第１層２０８を成膜するために、成膜処理室２０には、金属酸化物の蒸発源と有機化合物の蒸発源が備えられている。この二種類の蒸発源を少なくとも用い、共蒸着を行う。蒸発源の構成は、実施の形態４乃至７のいずれか一の構成を適用できる。勿論、この二種の蒸発源が同じ構成を備えている必要はなく、異なる構成のものを組み合わせても良い。実施の形態４のように、粉末を気流で搬送して金属酸化物を蒸着する場合、キャリアガスを酸素とすることもできる。成膜処理室２０内に酸素が供給されることにより、金属酸化物の化学量論的組成からのずれを抑制することができる。また、有機化合物については、実施の形態５のようにエアロゾル化する方式を適用することもできる。いずれにしても、第１層２０８はキャリア注入輸送性の層であり、抵抗率が５×１０４〜１×１０６Ωｃｍであり、３０〜３００ｎｍの厚さに形成する。
【００９２】
その後、成膜処理室２０にて第２層２１０を成膜する。第２層２１０は、正孔輸送性の高い物質として、例えばＮＰＢを成膜する。なお、第２層２１０は他の成膜処理室に移動して成膜しても良い。
【００９３】
成膜処理室２４に移動した基板２００は第３層２１２を成膜する。第３層２１２は、発光材料を含む層であり、発光色に応じた蒸着材料を成膜する。蒸発源の構成は、実施の形態４乃至７のいずれか一の構成を適用できる。勿論、この二種の蒸発源が同じ構成を備えている必要はなく、異なる構成のものを組み合わせても良い。ＥＬ素子毎に、若しくは一つのＥＬ素子に発光色の異なる複数の層を成膜する場合には、一の層を成膜した後、成膜処理室２８、成膜処理室３０に基板２００を移動させて、他の層を成膜しても良い。成膜処理室を分けることで、発光物質が不用意に混合することなく、発光色純度の高い素子を作製することができる。
【００９４】
成膜処理室３２に移動した基板２００は第４層２１４を成膜する。第４層２１４は、電子輸送層として、Ａｌｑなどの被膜を成膜する。さらに、成膜処理室３４に基板２００を移動させて、第２電極２０４を成膜する。
【００９５】
ＥＬ層２０６と第２電極２０４を形成した基板２００は、中間処理室３６を経て封止処理室３８に搬入される。封止処理室３８は、ヘリウム、アルゴン、ネオン、若しくは窒素などの不活性な気体が充填されており、その雰囲気下で基板２００のＥＬ層２０６が形成された側に封止板を貼り付けて封止する。封止された状態において、基板２００と封止板との間には、不活性気体が充填されていても良いし、樹脂材料を充填しておいても良い。
【００９６】
このようにしてＥＬ素子を得ることができる。本実施の形態に従えば、大画面の表示パネルであっても、均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【００９７】
（実施の形態９）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製される発光装置の一例を図１１を参照して説明する。なお、発光装置とは、画素とも呼ばれる表示単位を複数個配列させて文字、図形、記号、標識、静止画、動画などを表示する装置が含まれる。画素の配列にはマトリクス状に配列されるもの、セグメント状に配列されるものなどさまざまなものが含まれる。その他にも、発光装置には、明暗、色調などを変化させて情報を表示する装置全般が含まれる。また、光源若しくは照明として用いられる装置全般を含むものとする。
【００９８】
図１１は、素子基板３００に形成された駆動回路３０２、表示部３０４が封止基板３３４で封止されている発光装置を示す。
【００９９】
駆動回路３０２はｐチャネル型の第１トランジスタ３０６とｎチャネル型の第２トランジスタ３０８を代表例として示している。第１トランジスタ３０６は、半導体層３１６、ゲート絶縁層として機能する絶縁層３１８、ゲート電極３２０を含んで構成されている。また、半導体層３１６の下層には、汚染不純物に対するブロッキング層としての絶縁層３１４が形成されている。半導体層３１６は単結晶珪素、多結晶珪素又は非晶質珪素を用いることができる。
【０１００】
第２トランジスタ３０８も同様であり、半導体層３１６に形成するソース及びドレインなどの不純物領域を適宜設けることでトランジスタとして機能するように構成している。トランジスタは、一対のソース及びドレイン間にチャネル形成領域を備えたシングルドレイン構造、チャネル形成領域とドレインとの間に低濃度ドレイン（ＬＤＤ）を設けたＬＤＤ構造、ＬＤＤがゲート電極と重なるゲートオーバーラップドレイン構造などを適宜選択して用いることができる。これらのトランジスタにより、シフトレジスタ回路、ラッチ回路、レベルシフタ回路、スイッチ回路など形成し、駆動回路３０２を構成している。
【０１０１】
表示部３０４には、一画素に含まれるｎチャネル型の第３トランジスタ３１０、ｐチャネル型の第４トランジスタ３１２を代表例として示している。また、図１２（Ａ）は、この一画素の上面図を示し、ａ−ｂ線に対応する断面図を図１１に示している。また、図１２（Ｂ）は画素の等価回路を示す。第３トランジスタ３１０、第４トランジスタ３１２は一対のソース及びドレイン間に複数のゲート電極を介在させた（複数のチャネル形成領域を直列に配設した）マルチゲート構造を示している。
【０１０２】
ゲート電極３２０の上層には、パッシベーション層３２２、層間絶縁層３２４が形成され、その上に配線３２６が形成されている。表示部３０４においては、画像信号が供給される配線３２７、電源線としての配線３３３、第３トランジスタ３１０と第４トランジスタ３１２を繋ぐ配線３２９が形成されている。配線３２９上には、絶縁層３２８を介して隔壁層３３０が形成されている。ＥＬ素子２０１は層間絶縁層３２４の上に配置している。第１電極２０２は、層間絶縁層３２４上（若しくは絶縁層３２８上）を延びて第４トランジスタ３１２の配線３３１と接続している。隔壁層３３０は、第１電極２０２の周辺端部を覆い、開口部が形成されている。ＥＬ素子は、第１電極２０２、ＥＬ層２０６、第２電極２０４により構成され、その詳細は実施の形態８で示すものを適用することもできる。図１１で示すように、ＥＬ層２０６からの発光が第１電極２０２側に放射される場合には、第１電極２０２を透明導電膜で形成し、第２電極を金属電極で形成する。
【０１０３】
なお、図１１では、ＥＬ素子の第１電極２０２と層間絶縁層３２４の間に絶縁層３２８を設ける構成を示している。この絶縁層３２８は、層間絶縁層３２４上で配線層をエッチング処理で形成したときに、エッチング残渣が残って、それがＥＬ素子の進行性不良（経時劣化であり、非発光領域が成長するような不良）を誘発する場合に、それを防止するために有効に機能する。そのため、絶縁層３２８は省略することもできる。
【０１０４】
図１１では半導体層３１６の後にゲート電極３２０が形成されるトップゲート型のトランジスタ構造を示すが、ゲート電極の後に半導体層を形成するボトムゲート構造としても良い。特に、非晶質珪素を用いる場合には後者の方が望ましい。
【０１０５】
素子基板３００の端部には、端子３３８が設けられ、外部回路と接続する配線基板３４０と電気的な接続を形成する。接続部には導電性の接着剤３４２が設けられている。
【０１０６】
図１３は素子基板３００の構成を示す。素子基板３００には、画素３０５が複数配列された表示部３０４が形成されている。また、駆動回路として、走査線駆動回路３０２ａ、信号線駆動回路３０２ｂが形成されている。表示部３０４には、走査線駆動回路３０２ａから延びる配線３２５、信号線駆動回路３０２ｂから延びる配線３２７、その他に電源線としての配線３３３がある。また、画素３０５に含まれるＥＬ素子２０１の輝度変化を補正するためのモニタ回路３０７が設けられていても良い。ＥＬ素子２０１とモニタ回路３０７に含まれるＥＬ素子は同じ構造を有している。
【０１０７】
素子基板３００の周辺部には、走査線駆動回路３０２ａに外部回路から信号を入力する端子３３８ａ、信号線駆動回路３０２ｂに外部回路から信号を入力する端子３３８ｂ、モニタ回路３０７に信号を入力する端子３３８ｃを有している。画素３０５には、画像信号が供給される配線３２７に接続する第３トランジスタ３１０と、電源が供給される配線３３３とＥＬ素子２０１との間に直列に挿入されて接続する第４トランジスタ３１２を含んでいる。第３トランジスタ３１０のゲートは配線３２５の接続し、走査信号で選択されたとき、画像信号が供給される配線３２７の信号を画素３０５に入力する。入力された信号は第４トランジスタ３１２のゲートに与えられ、また、保持容量部３１３を充電する。この信号に応じて、配線３３３とＥＬ素子２０１は導通状態となり、ＥＬ素子２０１が発光する。
【０１０８】
画素３０５に設けたＥＬ素子２０１を発光させるためには外部回路から電力を供給する必要がある。電源を供給する配線３３３は端子３３８ｃで外部回路と接続される。配線３３３は引き回す配線の長さにより抵抗損失が生じるので、端子３３８ｃは素子基板３００の周辺部に複数箇所設けることが好ましい。端子３３８ｃは素子基板３００の両端部に設け、表示部３０７の面内で輝度ムラが目立たないように配置されている。すなわち、画面の中で片側が明るく、反対側が暗くなってしまうことを防いでいる。また、一対の電極を備えたＥＬ素子２０１であって、電力を供給する配線３３３と接続する電極とは反対側の電極は、複数の画素３０５で共有する共通電極として形成されるが、この電極の抵抗損失も低くするために、端子３３８ｄを複数個備えている。
【０１０９】
このような発光装置において、ＥＬ素子は実施の形態１で説明したように、図１で示す成膜処理室を複数備えた成膜装置で形成することができる。例えば、駆動回路３０２、表示部３０４の各トランジスタ及び第４トランジスタ３１２に接続する第１電極２０２、隔壁層３３０まで形成された素子基板３００を基板２００をロード室１４に搬入してＥＬ層２０６の成膜を行う。そのプロセスについては実施の形態８を参照することができる。
【０１１０】
本実施の形態によれば、一辺の長さが１０００ｍｍを超える大面積のガラス基板であっても、蒸着膜の面内均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【０１１１】
（実施の形態１０）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製することのできる発光装置の一例を図１４を参照して説明する。
【０１１２】
図１４（Ａ）は発光装置の上面図であり、基板４００に、画素４０２を配列することによって構成される表示部４０４を示している。また、図１４（Ｂ）は、画素４０２の構成を断面図で示す。以下の説明では、この両図面を参照する。
【０１１３】
基板４００には、一方向に延びる配線と、他方向に延びる配線が交差するように形成されている。ここでは、便宜的に一方向をＸ方向と呼び、他方向をＹ方向と呼ぶこととする。
【０１１４】
Ｘ方向に延びる配線４１０とＹ方向に延びる配線４１２が設けられ、その両配線が重なるところにはＥＬ層２０６が形成されている。このとき、ＥＬ層２０６はＹ方向に延びる配線４１２と同じ方向にストライプ状に形成しても良い。隔壁４１６は、このようなＥＬ層２０６及びＹ方向に延びる配線４１２と同じ方向にストライプ状に形成されている。隔壁４１６は、ストライプ状に延びるＥＬ層２０６及びＹ方向に延びる配線４１２について、隣接するもの同士を分離する機能を有し、図１４（Ｂ）のように断面形状を逆テーパ状としても良い。また、隔壁４１６とＸ方向に延びる配線４１０との間に絶縁層４１４を設け、Ｘ方向に延びる配線４１０とＹ方向に延びる配線４１２が接触しないようにしている。
【０１１５】
このような発光装置において、ＥＬ層２０６は実施の形態１で説明したように、図１で示す成膜処理室を複数備えた成膜装置で形成することができる。例えば、Ｘ方向に延びるストライプ状の配線４１０、絶縁層４１４、隔壁４１６が形成した基板４００をロード室１４に搬入してＥＬ層２０６の成膜を行う。そのプロセスについては実施の形態８を参照することができる。この場合、ＥＬ層２０６は、実施の形態８と同様なものを適用することができる。また、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のように発光色の異なる画素を表示部４０４に形成する場合には、蒸着をするときにシャドーマスクを用いてＥＬ層２０６の構成を異ならせることができる。このとき、隔壁４１６は、シャドーマスクが配線４１０などに直接接することがないようにスペーサとして機能することとなる。
【０１１６】
本実施の形態によれば、一辺の長さが１０００ｍｍを超える大面積のガラス基板であっても、蒸着膜の面内均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットの向上を図ることができる。
【０１１７】
（実施の形態１１）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製することのできる発光装置の一例を図面を参照して説明する。本実施の形態では、特にトランジスタを含む素子基板の製造工程において、少なくとも一部にフォトマスクを用いないで所定のパターンを形成する工程を含む発光装置について図面を参照し説明する。
【０１１８】
図１５は本実施の形態に係る発光装置の構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板７００上に画素７０４をマトリクス上に配列させた画素部７０２、走査線入力端子７０６、信号線入力端子７０８が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであれば画素数は１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであれば画素数は１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば画素数は１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０１１９】
図１５は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外部の駆動回路により制御する発光装置の構成を示している。その他に、図１６で示すようにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）によりドライバＩＣを基板７００上に実装しても良い。図１６は走査線ドライバＩＣ７１０と信号線ドライバＩＣ７１２を基板７００に実装する形態を示している。走査線ドライバＩＣ７１０は、走査線入力端子７０６と画素部７０２との間に設けられている。
【０１２０】
画素７０４は、入力端子７０６から延在する走査線と、入力端子７０８から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素７０４のそれぞれには、信号線と駆動用トランジスタの接続状態を制御するトランジスタ（以下「スイッチング用トランジスタ」又は「スイッチング用ＴＦＴ」ともいう。）と、ＥＬ素子へ流れる電流を制御するトランジスタ（以下「駆動用トランジスタ」又は「駆動用ＴＦＴ」ともいう。）とが備えられ、駆動用トランジスタがＥＬ素子と直列に接続されている。
【０１２１】
トランジスタは、代表的には電界効果型トランジスタであり、主要な構成要素として、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を含んでいる。半導体層に形成されるソース及びドレイン領域に接続する配線がそれに付随する。構造的には基板側から半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極を配設したトップゲート型と、基板側からゲート電極、ゲート絶縁層及び半導体層を配設したボトムゲート型などが代表的に知られているが、本発明においてはそれらの構造のどのようなものを用いても良い。半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス半導体などを用いることができる。
【０１２２】
次に、このような発光装置をチャネル保護型のトランジスタで実現する工程について説明する。
【０１２３】
図１７（Ａ）は、基板７００上にゲート電極と、ゲート電極と接続するゲート配線及び容量配線を液滴吐出法で形成する工程を示している。なお、図１７（Ａ）は縦断面構造を示し、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図１８に示す。
【０１２４】
基板７００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス若しくはアルミノシリケートガラスなど、フュージョン法やフロート法で作製される無アルカリガラス基板、セラミック基板の他、本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。また、ステンレス合金などの金属基板の表面に絶縁層を設けた基板を適用しても良い。
【０１２５】
基板７００上に、導電性材料を含む組成物を印刷法により、ゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６を形成する。これらの層を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。特に、ゲート配線は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させた組成物を用いることが好適である。より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。ゲート電極は微細に形成する必要があるので、好ましくは、平均粒径が５〜１０ｎｍの粒子を含むナノペーストを用いると良い。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶液の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【０１２６】
本実施の形態で適用される印刷法には、スクリーン印刷法、液滴のマイクロドットを吐出する液滴吐出法（インクジェットとも呼ばれる）、微量な液滴の吐出をパターンを描画する間連続的に供給するディスペンサー法などが含まれる。例えば、液滴吐出法において用いるノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には１０ｐｌ以下）に設定することが好ましい。液滴吐出法には、オンデマンド型とコンティニュアス型の２つの方式があるが、どちらの方式を用いてもよい。さらに液滴吐出法において用いるノズルには、圧電体の電圧印加により変形する性質を利用した圧電方式、ノズル内に設けられたヒータにより組成物を沸騰させ該組成物を吐出する加熱方式があるが、そのどちらの方式を用いてもよい。被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に液滴を滴下するために、できる限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。ノズルと被処理物は、その相対的な距離を保ちながら、ノズル及び被処理物の一方が移動して、所望のパターンを描画する。また、組成物を吐出する前に、被処理物の表面にプラズマ処理を施してもよい。これは、プラズマ処理を施すと、被処理物の表面が親水性になったり、疎液性になったりすることを活用するためである。例えば、純水に対しては親水性になり、アルコールを溶媒したペーストに対しては疎液性になる。
【０１２７】
組成物を吐出する工程は、減圧下で行っても良い。これは、組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略又は短くすることができるためである。また、導電材料を含む組成物の焼成工程において、分圧比で１０〜３０％の酸素を混合させたガスを積極的に用いることにより、ゲート電極を構成する導電膜の抵抗率を下げ、かつ、該導電膜の薄膜化、平滑化を図ることができる。
【０１２８】
組成物の吐出後は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉等により、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は１００℃で３分間、焼成は２００℃〜３５０℃で１５分間〜１２０分間で行う。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいても良い。そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、１００℃〜８００℃（好ましくは２００℃〜３５０℃）とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発又は化学的に分散剤を除去し、周囲の樹脂が硬化収縮することで融合と融着を加速する。雰囲気は、酸素雰囲気、窒素雰囲気又は空気で行う。但し、金属元素を分解又は分散している溶媒が除去されやすい酸素雰囲気下で行うことが好適である。レーザ光の照射は、連続発振又はパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。瞬間熱アニール（ＲＴＡ）は、不活性ガスの雰囲気下で、赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数マイクロ秒から数分の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができる。
【０１２９】
この工程では、形成されたゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６の表面をなめらかにするために、特に表層部の流動性を高めるように、レーザ光の照射や瞬間熱アニールで加熱処理を行っても良い。
【０１３０】
ナノペーストは、粒径が５ｎｍ〜１０ｎｍの導電粒子を有機溶剤に分散又は溶解させたものであるが、他にも分散剤や、バインダーと呼ばれる熱硬化性樹脂が含まれている。バインダーは、焼成時にクラックや不均一な焼きムラが発生するのを防止する働きを持つ。そして、乾燥又は焼成工程により、有機溶剤の蒸発、分散剤の分解除去及びバインダーによる硬化収縮が同時に進行することにより、ナノ粒子同士が融合及び／又は融着して硬化する。この際、ナノ粒子は、数十ｎｍ〜百数十ｎｍまで成長する。近接する成長粒子同士で融合及び／又は融着して互いに連鎖することにより、金属連鎖体を形成する。一方、残った有機成分の殆ど（約８０〜９０％）は、金属連鎖体の外部に押し出され、結果として、金属連鎖体を含む導電膜と、その外側を覆う有機成分が残存する。残存する有機成分は、ナノペーストを窒素及び酸素を含む雰囲気下で焼成する際に、気体中に含まれる酸素と、有機成分からなる膜中に含まれる炭素や水素などとが反応することにより、除去することができる。また、焼成雰囲気下に酸素が含まれていない場合には、別途、酸素プラズマ処理等によって有機成分を除去することができる。このように、ナノペーストを窒素及び酸素を含む雰囲気下で焼成、又は乾燥後酸素プラズマで処理することによって、残留有機成分は除去されるため、残存した金属連鎖体を含む導電膜の平滑化、薄膜化、低抵抗化を図ることができる。なお、導電材料を含む組成物を減圧下で吐出することにより組成物中の溶媒が揮発するため、後の加熱処理（乾燥又は焼成）時間を短縮することもできる。
【０１３１】
図１７（Ｂ）は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層７２８を単層又は積層構造で形成する。好ましい形態としては、窒化珪素からなる第１絶縁体層７３０、酸化珪素からなる第２絶縁体層７３２、窒化珪素からなる第３絶縁体層７３４の三層の積層体をゲート絶縁層として構成させる。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流が少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。ゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６に接する第１絶縁体層７３０を窒化珪素若しくは窒化酸化珪素で形成することで、酸化による劣化を防止することができる。
【０１３２】
次に、半導体層７３６を形成する。半導体層７３６は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される半導体で形成する。代表的には非晶質珪素若しくは水素化非晶質珪素を用いることができる。
【０１３３】
半導体層７３６上には、絶縁体層７３８をプラズマＣＶＤ法やスパッタリング法で形成する。この絶縁体層７３８は、後の工程で示すように、ゲート電極と相対して半導体層７３６上に残存させて、チャネル保護層とする。外部から金属や有機物質などの不純物を防ぎ、絶縁体層７３８と半導体層７３６との界面を清浄に保つために絶縁体層７３８は緻密な膜で形成することが好ましい。この絶縁体層７３８は低温で形成できることが望ましい。例えば、プラズマＣＶＤ法において、珪化物気体をアルゴンなどの希ガスで１００倍〜５００倍に希釈して形成された窒化珪素膜は、１００℃以下の成膜温度でも緻密な膜を形成可能であり好ましい。
【０１３４】
図１７（Ｂ）では、絶縁体層７３８上であって、ゲート電極７２２及びゲート電極７２６と相対する位置に、組成物を選択的に吐出して、マスク７４０を形成している。マスク７４０は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、マスク７４０は、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透光性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。或いは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよい。例えば、代表的には、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物を含むポジ型レジスト、ベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤を含むネガ型レジストなどを用いてもよい。いずれの材料を用いても、その表面張力と粘度は、溶液による希釈や界面活性剤等を加えて適宜調整する。そして、マスク７４０を利用して絶縁体層７３８をエッチングし、チャネル保護層として機能する絶縁体層７４２を形成する。
【０１３５】
図１９（Ａ）では、マスク７４０を除去して、半導体層７３６及び絶縁体層２１４上にｎ型半導体層７４４を形成している。さらに、ｎ型半導体層７４４上に、マスク７４６を液滴吐出法で形成する。図１９（Ｂ）では、このマスク７４６を利用して、ｎ型半導体層７４４及び半導体層７３６をエッチングして半導体層７４８とｎ型半導体層７５０を形成している。なお、図１９（Ｂ）の縦断面構造に対し、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図２０に示す。
【０１３６】
次いで、図１９（Ｃ）に示すように、エッチング加工によりゲート絶縁層７２８に貫通孔７５２を形成して、その下層側に配置されているゲート電極７２６の一部を露出させる。エッチング加工は、上記と同じマスクを液滴吐出法で形成して行えば良い。エッチング加工はプラズマエッチング又はウエットエッチングのどちらを採用しても良い。大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチングガスとしては、ＣＦ４、ＮＦ３、Ｃｌ２、ＢＣｌ３などのフッ素系又は塩素系のガスを用い、ＨｅやＡｒなどを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスクを形成する必要はない。
【０１３７】
図２１（Ａ）では、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、ソース及びドレインに接続する配線７５４、７５６、７５８、７６０を液滴吐出法で形成する。図２１（Ａ）の縦断面構造に対し、Ａ−Ｂ及びＣ−Ｄに対応する平面構造を図２２に示す。図２２で示すように、基板７００の一端から延びる配線７７４を同時に形成する。これは配線７５４と電気的に接続するように配設する。また、図２１（Ａ）で示すように、ゲート絶縁層７２８に形成した貫通孔７５２において、配線７５６とゲート電極７２６とを電気的に接続させる。この配線を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（以下「ＩＴＯ」ともいう。）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（以下「ＩＴＳＯ」ともいう。）、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【０１３８】
図２１（Ｂ）は、配線７５４、７５６、７５８、７６０をマスクとして、絶縁体層７４２上のｎ型半導体層７４４をエッチングして、ソース及びドレイン領域を形成するｎ型半導体層７６２、７６４を形成している。
【０１３９】
図２１（Ｃ）は、配線７７２と電気的に接続するように、導電性材料を含む組成物を選択的に吐出して、画素電極に相当する第１電極７６６を形成する。なお、図２１（Ｃ）の縦断面構造に対し、Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｄ及びＥ−Ｆに対応する平面構造を図２３に示す。
【０１４０】
第１電極７６６は、液滴吐出法を用いて形成する。第１電極７６６は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛、酸化スズなどを含む組成物を用いることができる。この他、酸化珪素を含み酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を混合した導電性酸化物（以下「ＩＺＯ」ともいう。）を用いても良い。そして、所定のパターンを形成し、焼成によって画素電極を形成しても良い。
【０１４１】
また、第１電極７６６をＡｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅））、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）などで形成しても良い。この場合、ＥＬ層で発光する光は基板７００とは反対側に放射されることとなる。
【０１４２】
さらに全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層７６８と、絶縁体層７７０を形成する。絶縁体層７７０は、スピンコート法、ディップ法若しくは印刷法などで形成可能な絶縁体であれば良い。保護層７６８と絶縁体層７７０は、第１電極７６６の端部を覆うように形成する。図２１（Ｃ）に示す保護層７６８と絶縁体層７７０の構造は、エッチング加工によって形成可能であり、それにより第１電極７６６の表面が露出する。このエッチングは、絶縁体層７７０の下層にある保護層７６８やゲート絶縁層７２８を同時に行うことで、第１電極７６６と、ゲート配線７２０が露出するように加工する。
【０１４３】
絶縁体層７７０は、第１電極７６６に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。この絶縁体層７７０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて絶縁体層７７０を形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。
【０１４４】
以上の工程により、基板７００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう。）のＴＦＴと第１電極が接続されたＥＬ表示パネル用の素子基板８００が完成する。
【０１４５】
図２４は素子基板８００に、ＥＬ層７７６を形成し、封止基板７８４を組み合わせた態様を示している。ＥＬ層７７６を形成する前に、大気圧中で１００℃以上の熱処理を行い絶縁体層７７０中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で２００℃〜４００℃、好ましくは２５０℃〜３５０℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずにＥＬ層７７６を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。ＥＬ層７７６の詳細は、実施の形態８で示すものを適用することができる。
【０１４６】
続いて、シール材７８２を形成し、封止基板７８４を用いて封止する。その後、ゲート配線７２０にフレキシブル配線基板７８６を接続しても良い。
【０１４７】
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないでトランジスタを作製し、ＥＬ素子を組み合わせた発光装置を製造することができる。本実施の形態では、光露光工程に係るレジスト塗布や露光、現像といった処理の一部又は全部を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、１辺が１０００ｍｍを超える第５世代以降のガラス基板を用いても、容易にＥＬ表示パネルを製造することができる。
【０１４８】
（実施の形態１２）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示される成膜装置により作製することのできる発光装置の一例を図面を参照して説明する。特に本実施の形態は、チャネルエッチ型のトランジスタを含む素子基板の製造工程において、少なくとも一部にフォトマスクを用いないで所定のパターンを形成する工程を含む発光装置について図面を参照し説明する。
【０１４９】
図２５（Ａ）において、基板７００上に、導電性材料を含む組成物を印刷法により形成して、ゲート配線７２０、ゲート電極７２２、容量電極７２４、ゲート電極７２６を形成する。次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層７２８を単層又は積層構造で形成する。ゲート絶縁層７２８は実施の形態１１と同様に、窒化珪素及び酸化珪素を用いて形成しても良い。さらに、活性層として機能する半導体層７３６を形成する。
【０１５０】
そして、半導体層７３６上に、ｎ型半導体層７４４を形成する。次に、ｎ型半導体層７４４上に、レジスト組成物を選択的に吐出してマスク７８８を形成する。続いて、マスク７８８を利用して、半導体層７３６とｎ型半導体層７４４をエッチングする。
【０１５１】
図２５（Ｂ）では、エッチングにより分離された半導体層の配置に合わせて導電性材料を含む組成物を吐出し、配線７５４、７５６、７５８、７６０を形成する。この配線をマスクとして、ｎ型半導体層をエッチングする。配線７５４、７５６、７５８、７６０と重なる部分に残存するｎ型半導体層７６２、７６４は、それがソース又はドレインとして機能する領域を含む層となる。半導体層７９０はチャネルを形成する領域を含み、ｎ型半導体層７６２、７６４と接して形成される。また、このエッチング加工の前に、実施の形態１１と同様に、ゲート絶縁層７２８の一部に貫通孔７５２を形成して、その下層側に配置されているゲート電極７２６の一部を露出させる工程を行うことで、配線７５６とゲート電極７２６との接続構造を形成することができる。
【０１５２】
図２５（Ｃ）では、配線７６０と電気的に接続するように、導電性材料を含む組成物を吐出して、第１電極７６６を形成する。
【０１５３】
図２６では、実施に形態１１と同様に、保護層７６８、絶縁体層７７０、ＥＬ層７７６、第２電極７７８を形成し、さらに、シール材７８２を形成し、封止基板７８４を用いて封止する。その後、ゲート配線７２０にフレキシブル配線基板７８６を接続しても良い。以上によって、表示機能を有する発光装置を作製することができる。
【０１５４】
（実施の形態１３）
実施の形態１１、実施の形態１２で示す表示装置において、走査線入力端子部と信号線入力端子部とに保護ダイオードを設けた一態様について図２７を参照して説明する。図２７は、画素７０４にはスイッチング用トランジスタ８０２、駆動用トランジスタ８０４が設けられている。
【０１５５】
信号線入力端子部には、保護ダイオード６６２、６６４が設けられている。この保護ダイオードは、スイッチング用トランジスタ８０２又は駆動用トランジスタ８０４と同様な工程で作製されている。保護ダイオード６６２、６６４はトランジスタのゲートとドレイン若しくはソースの一方とを接続することによりダイオードとして動作させている。なお、図２７で示す上面図の等価回路を図２８に示している。
【０１５６】
保護ダイオード６６２は、ゲート電極６５０、半導体層６５２、チャネル保護用の絶縁層６５４、配線６５６を有している。保護ダイオード６６４も同様な構造である。この保護ダイオード６６２と接続する共通電位線６５８、６６０はゲート電極と同じ層で形成している。従って、配線６５６と電気的に接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
【０１５７】
ゲート絶縁層へのコンタクトホールは、液滴吐出法によりマスクを形成し、エッチング加工すれば良い。この場合、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスクを形成する必要はない。信号配線７７４はスイッチング用トランジスタ８０２における配線７５４と同じ層で形成され、それに接続している信号配線７７４とソース又はドレイン側が接続する構造となっている。
【０１５８】
走査信号線側の入力端子部における保護ダイオード６６６、６６８も同様な構成である。このように、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。
【０１５９】
（実施の形態１４）
本実施の形態は、実施の形態９〜実施の形態１３における発光装置の表示部における画素の配列と、その画素に対応したＥＬ層の蒸着方法を図２９と図３０を参照して説明する。
【０１６０】
図２９は、表示部５００に、異なる発光色の画素を複数個含む絵素５１０を有している。絵素５１０に画素（Ｒ）５０２、画素（Ｇ）５０４、画素（Ｂ）５０６、画素（Ｗ）５０８を含んでいる。画素（Ｒ）５０２は赤色に発光するＥＬ素子を備えた画素、画素（Ｇ）５０４は緑色に発光するＥＬ素子を備えた画素、画素（Ｂ）５０６は青色に発光するＥＬ素子を備えた画素、画素（Ｗ）５０８は白色に発光するＥＬ素子を備えた画素であるものとする。なお、ここで示す画素の組み合わせは、可能な組み合わせの一例であり、所謂ＲＧＢカラー表示に対応した三色に発光する画素を備えた構成、それに補色を組み合わせた構成などさまざまな画素の組み合わせで絵素５１０を構成することができる。
【０１６１】
絵素５１０に隣接する絵素５１２にも同様に、画素（Ｒ）、画素（Ｇ）、画素（Ｂ）、画素（Ｗ）を含んでいるが、絵素５１２内の配列が絵素５１０と異なっている。すなわち、絵素５１０の画素（Ｂ）５０６は絵素５１２の画素（Ｂ）５０６ｂと、絵素５１０の画素（Ｗ）５０８は絵素５１２の画素（Ｗ）５０８ｂと、それぞれ隣接するように配置されている。絵素５１２に隣接する絵素５１４における画素の配列も同様である。また、絵素５１０と絵素５１４に隣接する絵素５１６における画素の配列も同様である。
【０１６２】
このような配列にすることにより、同じ発光色の画素を複数個集合させて配置することができる。例えば、図２９では、異なる絵素に属する画素（Ｗ）５０８、画素（Ｗ）５０８ｂ、画素（Ｗ）５０８ｃ、画素（Ｗ）５０８ｄが互いに隣接して配置されている。
【０１６３】
画素（Ｒ）５０２、画素（Ｇ）５０４、画素（Ｂ）５０６、画素（Ｗ）５０８に含まれる各ＥＬ素子は、発光色を異ならせるためＥＬ層の構成を異ならせている。この場合、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などは、各ＥＬ素子間で共通なものとして、発光層の材料を異ならせている。
【０１６４】
発光色の異なる画素が複数個配列して成る表示部を形成するときに、ＥＬ層の形成には実施の形態８で示したようにシャドーマスクを用いることができる。シャドーマスクは、被膜を形成したい領域に開口を設けたものであり、画素の配列に合わせてその開口部が配設したものである。
【０１６５】
図３０はそのようなシャドーマスクの一例を示している。シャドーマスク５２０は画素の配列に合わせて開口部５２２が形成されている。シャドーマスク５２０の開口部５２２は、例えば、発光色に応じて発光層を画素毎に異ならせるために、画素の配列に合わせて配置されている。図３０では、画素（Ｗ）５０８ｂ、画素（Ｗ）５０８ｃ、画素（Ｗ）５０８ｄに開口部５２２が位置するように配置されている。この場合において、異なる絵素に属する発光色が同じ画素を互いに隣接して配置することにより、開口部５２２を大きくすることができる。それにより、開口部５２２を密集させて形成する必要が無く、シャドーマスク５２０の加工精度を緩くすることができ、画素が微細化した場合にも柔軟に対応することができる。
【０１６６】
また、このような画素の配置とすることにより、画素の配列の間隔を狭くすることができる。これは、シャドーマスク５２０の一つの開口部５２２の中に同一発光色の複数の画素を納めることができるからである。
【０１６７】
異なる発光色の発光層を形成するときには、シャドーマスク５２０の位置をずらすことにより、隣接する画素について同様にすることができる。
【０１６８】
このような画素の配列と、それに対応したシャドーマスクを、実施の形態１〜実施の形態７の成膜装置に適用することにより一辺の長さが１０００ｍｍを超える大面積のガラス基板であっても、蒸着膜の面内均一性良く、連続して成膜することができる。また、蒸発源に蒸着材料が無くなる度に、その都度蒸着材料を補給する必要がないので、スループットを向上することができる。
【０１６９】
（実施の形態１５）
本実施の形態は、実施の形態１〜７で示す成膜装置で、被膜を形成するときの成膜方法の一例について示す。
【０１７０】
ＥＬ層などの被膜を形成する基板の寸法に制限はないが、例えば、大画面テレビ用の基板として第６世代の１５００ｍｍ×１８００ｍｍ、第７世代の１８７０ｍｍ×２２００ｍｍ、第８世代の２１６０ｍｍ×２４００ｍｍのガラス基板を適用することができる。勿論、それ以降の世代、すなわちより大面積のガラス基板にも対応することができる。
【０１７１】
図３１は一例として、４０インチパネルを８枚取り出すことができる第８世代の２１６０ｍｍ×２４００ｍｍの基板６００を示している。この基板６００には、例えば、４０インチクラスの画面を形成する複数の素子基板６０２が配列している。
【０１７２】
このような基板６００に対し、蒸発源６０４は、少なくとも素子基板６０２が形成される主要な面に対し、均一な蒸着膜を形成するように、移動したがら蒸着を行う。その動作は、図３１に点線で示すように、基板６００の主面に対し、一方向（Ｙ方向）に往復運動をしながら、その走査軸がずれるようにシフトさせている。このような蒸発源６０４の動作で、基板６００の主要面を成膜処理した後、往復運動の方向を変えて（Ｘ方向）、さらに同様な走査を行っても良い。このように、走査方向を変えることにより、蒸着した膜の均一性を高めることができる。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、基板に対し蒸発源が走査するものとして説明したが、蒸発源を固定して基板が移動する方式（実施の形態２）としても良いし、基板と蒸発源の両者が移動する方式（実施の形態３）としてもい良い。
【０１７４】
（実施の形態１６）
図３２及び図３３は、実施の形態１３、実施の形態１４、実施の形態１５の素子基板８００に駆動回路などを実装したモジュールの一例を示している。図３２及び図３３において、素子基板８００には、画素７０４により構成される画素部７０２が形成されている。
【０１７５】
図３２では、画素部７０２の外側であって、駆動回路８２４と画素７０４との間に、画素に形成されたものと同様なトランジスタ又はそのトランジスタのゲートとソースを接続したダイオードで保護回路８２０が備えられている。駆動回路８２４は、単結晶半導体で形成されたドライバＩＣ、ガラス基板上に多結晶半導体膜で形成されたスティックドライバＩＣなどを適用することができる。
【０１７６】
素子基板８００は、液滴吐出法で形成されたスペーサ８３４を介して封止基板７８４と固着されている。スペーサは、基板の厚さが薄く、また画素部の面積が大型化した場合にも、２枚の基板の間隔を一定に保つために設けておくことが好ましい。ＥＬ素子７８０上であって、素子基板８００と封止基板７８４との間にある空隙には透光性の樹脂材料を充填して固体化しても良いし、無水化した窒素若しくは不活性気体を充填させても良い。
【０１７７】
図３２ではＥＬ素子をトップエミッション型の構成とした場合を示し、図中に示す矢印の方向に光を放射する構成としている。各画素は、画素７０４ａを赤色、画素７０４ｂを緑色、画素７０４ｃを青色として発光色を異ならせておくことで、多色表示を行うことができる。また、このとき封止基板７８４側に各色に対応した着色層８３６ａ、着色層８３６ｂ、着色層８３６ｃを形成しておくことで、外部に放射される発光の色純度を高めることができる。また、画素７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃを白色ＥＬ素子として着色層８３６ａ、８３６ｂ、８３６ｃと組み合わせても良い。
【０１７８】
外部回路８２８は、素子基板８００の一端に設けられた走査線若しくは信号線接続端子と、配線基板８２６で接続される。また、素子基板８００に接して若しくは近接させて、ヒートパイプ８３０と放熱板８３２を設け、放熱効果を高める構成としても良い。
【０１７９】
なお、図３２では、トップエミッションのＥＬモジュールとしたが、ＥＬ素子の構成や外部回路基板の配置を変えてボトムエミッション構造としても良い。
【０１８０】
図３３は、素子基板８００において、画素部が形成された側にシール材７８２や接着性の樹脂８２２を用いて樹脂フィルム８３６を貼り付けて封止構造を形成した一例を示している。樹脂フィルム８３６の表面には水蒸気の透過を防止するガスバリア膜を設けておくと良い。図３３では、ＥＬ素子の光が基板を通して放射されるボトムエミッションの構成を示しているが、樹脂フィルム８３６や接着性の樹脂８２２を透光性とすることにより、トップエミッション構造とすることもできる。いずれにしても、フィルム封止構造とすることで、さらなる表示装置の薄型化及び軽量化を図ることができる。
【０１８１】
（実施の形態１７）
実施の形態１６により作製されるモジュールによって、テレビ装置を完成させることができる。図３４はテレビ装置の主要な構成を示すブロック図を示している。素子基板９００には、画素部９０１が形成されている。信号線駆動回路９０２と走査線駆動回路９０３は、素子基板９００にＣＯＧ方式により実装されていても良い。
【０１８２】
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などを有している。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０１８３】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカ９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０１８４】
このような外部回路を実装して、図３２、図３３で説明したようなモジュールを図３５に示すように、筐体９２０に組みこんで、テレビ装置を完成させることができる。モジュールにより表示画面９２１が形成され、その他付属設備としてスピーカ９２２、操作スイッチ９２４などが備えられている。このように、本発明によりテレビ受像機を完成させることができる。
【０１８５】
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０１８６】
（実施の形態１８）
本実施の形態は、第１の実施の形態〜第９の実施の形態で示すいずれか一の表示モジュールを用いた携帯電話機の一例について、図３６、図３７を参照して説明する。
【０１８７】
図３６は携帯電話機の組み立て図を示す。携帯電話機は、モジュール９５０、キー入力スイッチ９５２、回路基板９５４、二次電池９５６などが筐体９５８に収納されている。図３６で示すように、筐体９５９には、モジュール９５０を収納するときに、その表示部の位置に対応して型抜きがされている。また、モジュール９５０にはＩＣチップやセンサチップが実装されている。
【０１８８】
このような携帯電話機のシステム構成の一例を図３７に示す。アンテナ９６０、高周波回路９６１、ベースバンドプロセッサ９６２などは、７００〜９００ＭＨｚ帯、１．７〜２．５ＧＨｚ帯の無線通信を行うための通信回路や変調、復調回路などを含んでいる。音声・画像処理プロセッサ９７０は、ＣＰＵ９７１と通信を行い、コントローラ９７５にビデオ信号等を送る他、電源回路９７４の制御、スピーカ９６３への音声出力、マイクロフォン９６４から音声入力、ＣＣＤモジュール９６５から送られてくる画像データの処理などを行う。この画像データは、補助メモリ入力インターフェース９６６を介してメモリカードなどに記録できるようにしても良い。コントローラ９７５は、表示パネル９７６、表示パネル９７７に信号を送り、また、表示の切り替えを行う。
【０１８９】
ＣＰＵ９７１は、外光強度を検知する光センサ９６７、キー入力スイッチ９６８からの信号などからの信号を受けて音声・画像処理プロセッサ９７０の制御を行う。また、通信インターフェース９６９を介してローカルエリアネットワークを使った通信を制御する。メモリ９７２はＳＲＡＭなどの他に、ハードディスクなどの記録媒体９７３を付加しても良い。二次電池９７８はこれらのシステムに電力を供給する。
【０１９０】
なお、図３６は携帯電話機の外観形状を一例として示したものであり、本実施の形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じて様々な態様に変容しうる。
【０１９１】
このように、本実施の形態では、携帯電話機、コンピュータ、ビデオカメラ等について例示したが、本発明はこれに限定されず、モジュールを備えたさまざまな電子機器を実現することができる。例えば、電子書籍、携帯情報端末（ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等）、携帯型ビデオゲーム機、家庭用ビデオゲーム機、ナビゲーションシステムなどがある。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】実施の形態１に係る成膜装置の構成を説明する図。
【図２】実施の形態１に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図３】実施の形態２に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図４】実施の形態３に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図５】実施の形態３に係る成膜装置の内部構成を説明する図。
【図６】実施の形態４に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図７】実施の形態５に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図８】実施の形態６に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図９】実施の形態７に係る成膜装置の成膜処理室に備える蒸発源と蒸着材料供給部の一例を示す図。
【図１０】実施の形態７に係るＥＬ素子の構成を説明する図。
【図１１】実施の形態９に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１２】実施の形態９に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１３】実施の形態９に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１４】実施の形態１０に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１５】実施の形態１１に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１６】実施の形態１１に係る発光装置の構成を説明する図。
【図１７】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図１８】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図１７（Ａ）に対応）。
【図１９】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２０】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図１９（Ｂ）に対応）。
【図２１】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２２】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図２１（Ａ）に対応）。
【図２３】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する上面図（図２１（Ｃ）に対応）。
【図２４】実施の形態１１に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２５】実施の形態１２に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２６】実施の形態１２に係る発光装置の製造工程を説明する断面図。
【図２７】実施の形態１３に係る発光装置の製造工程を説明する上面図。
【図２８】実施の形態１３に係る発光装置の製造工程を説明する等価回路図。
【図２９】実施の形態１４に係る発光装置の製造工程を説明する図。
【図３０】実施の形態１４に係る発光装置の製造工程を説明する図。
【図３１】実施の形態１５において成膜方法を説明する図。
【図３２】実施の形態１６に係る発光装置の態様を説明する図。
【図３３】実施の形態１６に係る発光装置の態様を説明する図。
【図３４】実施の形態１７に係るテレビ装置の構成を説明する図。
【図３５】実施の形態１７に係るテレビ装置の構成を説明する図。
【図３６】実施の形態１８に係る携帯電話機の構成を説明する図。
【図３７】実施の形態１８に係る携帯電話機の構成を説明する図。
【符号の説明】
【０１９３】
１０ 搬送室
１２ 搬送室
１４ ロード室
１６ アンロード室
１８ 加熱処理室
２０ 成膜処理室
２２ 成膜処理室
２４ 成膜処理室
２６ プラズマ処理室
２８ 成膜処理室
３０ 成膜処理室
３２ 成膜処理室
３４ 成膜処理室
３６ 中間室
３８ 封止処理室
４０ 搬送手段
４２ 搬送手段
５０ 蒸発源ホルダ
５２ 蒸発源
５２ａ 蒸発源
５２ａ 蒸発源
５２ｂ 蒸発源
５２ｃ 蒸発源
５４ 距離センサー
５６ 多関節アーム
５８ 材料供給源
５８ａ 材料供給源
５８ｂ 材料供給源
５８ｃ 材料供給源
６０ 材料供給管
６０ａ 材料供給管
６０ｂ 材料供給管
６０ｃ 材料供給管
６２ 基板ステージ
６４ 基板
６６ チャック
６８ シャドーマスク
７０ チャック
７２ 天板
７３ ヒータ
７４ 底板
７６ 蒸着材料供給部
７８ ガイドレール
８０ ガイドレール
８１ 搬送台
８２ 移動機構
８４ 移動機構
８６ 移動機構
８８ ガイドレール
８９ 成膜処理室
９０ ガイドレール
９２ ゲートバルブ
１００ 筒状セル
１０２ ヒータ
１０６ 粉体攪拌チャンバ
１０８ ガス供給管
１１０ ガス流量コントローラ
１１２ 蒸着材料貯蔵セル
１１４ 原料液貯蔵部
１１６ 原料液供給手段
１１８ エアロゾル形成部
１２０ 筒状セル
１２２ 筒状セル
１２３ 配線
１２４ ヒータ
１２６ 搬送手段
１２８ 蒸着材料貯蔵セル
１３０ 搬送手段
１３２ 材料供給管
１４０ 蒸発源
１４２ リール
１４４ リール
１４６ タッチローラ
１４８ エネルギービーム供給源
１５０ ベースフィルム
１５２ 蒸着材料
２００ 基板
２０１ ＥＬ素子
２０２ 第１電極
２０４ 第２電極
２０６ ＥＬ層
２０８ 第１層
２１０ 第２層
２１２ 第３層
２１４ 第４層
２１４ 絶縁体層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ蒸着材料を被着させる基板と対向する蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され蒸着材料を供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、蒸着材料が溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化し該エアロゾル中の前記溶媒を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され、前記原料液を供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、不活性ガス又は反応性ガスと共に粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され、前記粉体状の蒸着材料を活性ガス又は反応性ガスと共に供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され、前記粉体状の蒸着材料を管内に配設されたスクリューを回転させて連続的供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料が付着した可撓性のフィルムが連続的に送り出される開口部を備えた蒸発源と、
前記開口部で露出する前記蒸着材料が付着した可撓性のフィルムにエネルギービームを照射する加熱手段と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記蒸発源が複数個備えられていることを特徴とする成膜装置。
【請求項１】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ蒸着材料を被着させる基板と対向する蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され蒸着材料を供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、蒸着材料が溶媒中に溶解又は分散している原料液をエアロゾル化し該エアロゾル中の前記溶媒を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され、前記原料液を供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、不活性ガス又は反応性ガスと共に粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され、前記粉体状の蒸着材料を活性ガス又は反応性ガスと共に供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料を被着させる基板と対向し、粉体状の蒸着材料を蒸発若しくは昇華させる蒸発源と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
前記蒸発源に連結され、前記粉体状の蒸着材料を管内に配設されたスクリューを回転させて連続的供給する蒸着材料供給手段と
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
減圧状態を保持可能な処理室内に備えられ、蒸着材料が付着した可撓性のフィルムが連続的に送り出される開口部を備えた蒸発源と、
前記開口部で露出する前記蒸着材料が付着した可撓性のフィルムにエネルギービームを照射する加熱手段と、
前記蒸発源を該基板の主表面に沿って走査させる移動手段と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記蒸発源が複数個備えられていることを特徴とする成膜装置。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【公開番号】特開２００７−７０６８７（Ｐ２００７−７０６８７Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５８５５８（Ｐ２００５−２５８５５８）
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【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１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月６日（２００５．９．６）
【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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