照明装置の製造装置及び製造方法
【課題】スループット良くＥＬ発光を利用した照明装置を製造することが可能な製造装置を提供することを課題の一とする。
【解決手段】真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有する照明装置の製造装置を提供する。この製造装置において、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、第２の電極が設けられた基板上に封止膜を成膜する成膜室と、成膜室のそれぞれに基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する。
【解決手段】真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有する照明装置の製造装置を提供する。この製造装置において、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、第２の電極が設けられた基板上に封止膜を成膜する成膜室と、成膜室のそれぞれに基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置の製造装置、特に、発光素子の成膜に用いられる成膜室を備えた製造装置、及びその製造装置を用いた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を示す化合物から構成される薄膜を発光層として用いた素子の開発が進み、様々な化合物を用いた発光素子が提案されている。これらの発光素子は、正孔を注入するための電極（陽極）と電子を注入するための電極（陰極）の間に設けられた発光層において、正孔及び電子を再結合させることにより、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）と呼ばれる発光現象を発生させるものである。
【０００３】
ＥＬ発光を利用した発光素子の応用としては、主としてディスプレイと照明が期待されている。照明の応用を考えた場合、従来の照明器具である白熱球は点光源であり、蛍光灯は線状の光源である。これに対し、発光素子は面状の発光を与えることができるため、例えばシート状の照明など、従来にない形状を持つ照明装置を作製することが可能と考えられる。また、面光源であることにより、より自然光に近い照明を簡便に得ることが可能となる。
【０００４】
これら発光素子は、その発光層（特に有機化合物からなる発光層）が酸素や水分に極めて弱く、容易に劣化するため、陽極（もしくは陰極）を形成した後、発光層等を形成し、陰極（もしくは陽極）を形成し、さらに封止する（発光素子を密封する）までのプロセスを一貫して大気開放しないで行う技術が要求される。従来の製造装置においては、成膜室や封止室をマルチチャンバー化することで、発光素子を提供している（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ＥＬ発光を利用した発光素子を照明用途に用いる場合、素子の大きさは、照明として発光する大きさに等しいため、ディスプレイで用いられる場合と比較すると、高精細化を要しない一方で、大きな面積を要することになる。従って、ＥＬ発光を利用した照明装置が市場へ流通するためには、量産化、低コスト化が求められており、製造装置のさらなる生産性の向上が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０２１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題を鑑みて、本発明の一態様は、ＥＬ発光を利用した照明装置を、スループット良く製造することが可能な製造装置を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の製造装置の一は、真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有する。また、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、第２の電極が設けられた基板上に封止膜を成膜する成膜室と、成膜室のそれぞれに基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する。
【０００９】
また、本発明の一態様の製造装置の一は、真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有する。また、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、第２の電極が設けられた基板を封止部材によって封止する封止室と、成膜室のそれぞれ及び封止室に基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する。
【００１０】
また、本発明の一態様の製造装置の一は、真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、真空室とゲートバルブを介して接続された封止室と、を有する。また、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１のユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、成膜室のそれぞれに基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有し、封止室において、真空室から搬送された基板を封止部材によって封止する。
【００１１】
また、本発明の一態様は、基板を真空室内に搬送し、真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、発光素子を有する基板を、真空室内に配置され、複数の成膜室と共通の真空度を有する封止室へ搬送し、封止室において、真空室から搬送された発光素子を有する基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法である。
【００１２】
また、本発明の一態様は、基板を真空室内に搬送し、真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、発光素子を有する基板を真空室とゲートバルブを介して接続した封止室へ搬送し、封止室において、真空室から搬送された発光素子を有する基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様である製造装置によって、高速成膜、または連続成膜処理が可能となる。また、本発明の一態様である製造装置によって、材料の利用効率の向上、さらには製造費用の削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図２】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図３】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図４】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図５】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図６】本発明の一態様を示す成膜室の断面図。
【図７】本発明の一態様を示す製造装置のタイミングチャートを示す図。
【図８】本発明の一態様を示す製造装置のタイミングチャートを示す図。
【図９】本発明の一態様を示す成膜室の一部の断面図及び上面図。
【図１０】本発明の一態様を示す成膜室の断面図。
【図１１】照明装置一例を示す図。
【図１２】照明装置の一例を示す図。
【図１３】照明装置の一例を示す図
【図１４】照明装置の一例を示す図。
【図１５】照明装置の一例を示す図。
【図１６】照明装置の一例を示す図。
【図１７】照明装置の一例を示す図。
【図１８】照明装置の一例を示す図。
【図１９】照明装置の一例を示す図。
【図２０】照明装置の一例を示す図。
【図２１】照明装置の一例を示す図。
【図２２】照明装置の一例を示す図。
【図２３】発光素子の一例を示す図。
【図２４】照明装置の断面の一例を示す図。
【図２５】照明装置の適用例を示す図。
【図２６】照明装置の適用例を示す図。
【図２７】照明装置の適用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本明細書で開示する発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本明細書の実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、成膜室を備えた製造装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の製造装置の上面概略図である。また、図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１におけるＡ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１８】
図１に示す製造装置は、第１の搬送室１０１、真空室１０３、第２の搬送室１０９、及び第３の搬送室１３７を有する。また、真空室１０３中には、円筒状の防着板を備えた複数の成膜室１１５〜１３１と、封止室１３３と、基板搬送手段１０７と、が設けられている。図１中、第１の搬送室１０１、及び第２の搬送室１０９を用いて、基板の搬入又は搬出を行う。また、第３の搬送室１３７を用いて発光素子の封止部材の搬入を行う。
【００１９】
なお、本明細書において、基板とは、薄膜を成膜可能な部材、又は薄膜が成膜された部材を表し、ディスク形状（円形または円盤形状とも表記する）を用いるのが好ましい。具体的には、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板、ガラス基板、石英基板などを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、プラスチック基板、または、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルム等が挙げられる。なお、発光素子の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。また、基板の大きさは、照明装置の用途によって適宜設定することが可能である。但し、ＣＤ−Ｒ等の光ディスクデバイスと同程度の大きさ（例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍの円形、好ましくは直径１２ｃｍの円形）であると、生産性、又は照明装置の取り扱いの面から好ましい。また、中央部に開口部を有する基板を用いても構わない。
【００２０】
発光素子を形成するための基板は、第１の搬送室１０１から搬送アーム（図示しない）によって真空室１０３内へと搬送される。また、真空室１０３内において、基板搬送手段１０７によって成膜室へ順に搬送され、各成膜室で発光素子を形成するＥＬ層及び電極等を成膜された後、封止膜または封止部材によって封止され、搬送アーム（図示しない）によって第２の搬送室１０９へと搬送される。なお、基板が複数枚収納されたカセットを搬送室に収納しても良い。
【００２１】
第１の搬送室１０１及び第２の搬送室１０９は、それぞれ排気系（図示しない）を有し、排気系によって減圧状態、あるいは高真空状態とすることができる。また、第１の搬送室１０１と真空室１０３とはゲートバルブ１１１によって区切られており、第２の搬送室１０９と真空室１０３とはゲートバルブ１１３によって区切られている。第１の搬送室１０１又は第２の搬送室１０９に基板を搬出入するときはゲートバルブ１１１またはゲートバルブ１１３を閉鎖した状態とする。搬出入を終えた後、排気系が動作し、所定の圧力に達すると、真空室１０３との境界のゲートバルブを開放する。
【００２２】
本実施の形態で示す製造装置を用いて、一対の電極間に複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（いわゆるタンデム型素子という）を有する照明装置を製造することができる。図１においては、第１の電極と第２の電極との間に、２つの発光ユニットを積層したタンデム型素子を有する照明装置を製造することが可能である。なお、本実施の形態で示す製造装置はこれに限定されず、成膜室の室数を適宜設定して発光ユニットの層数を決定することが可能である。
【００２３】
第１の搬送室１０１から真空室１０３内へ搬入された基板は、先ず成膜室１１５へと搬送され、成膜室１１５において下地保護膜が成膜される。下地保護膜としては、例えば、無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。または、下地保護膜として、硫化亜鉛と酸化珪素を含む膜を形成しても良い。また、成膜にはスパッタリング法を好ましく用いることができる。下地保護膜を設けることにより発光素子へ外部から水分や、酸素等の気体が侵入することを防止することができる。
【００２４】
次いで、下地保護膜が設けられた基板を成膜室１１７へと搬送する。また、成膜室１１５へは、第１の搬送室１０１から新たな基板が搬入される。成膜室１１７において、下地保護膜上に第１の電極が成膜される。第１の電極は、発光素子の陽極又は陰極として用いられる電極である。また、第１の電極の成膜には、スパッタリング法を好ましく用いることができる。
【００２５】
第１の電極を成膜後、基板を成膜室１１９Ａへと搬送する。また、成膜室１１７へは、成膜室１１５において下地保護膜が設けられた基板が搬入される。成膜室１１９Ａ〜１１９Ｃにおいて発光素子の第１の発光ユニット（ＥＬ層とも表記する）が成膜される。本実施の形態においては、第１の電極が設けられた基板が成膜室１１９Ａ〜１１９Ｃへ順次搬送及び成膜されることで、正孔注入性の高い物質を含む層、発光層、電子注入性の高い物質を含む層の３層が積層された第１の発光ユニット（ＥＬ層）を形成するものとする。
【００２６】
なお、発光ユニットの構成は少なくとも発光層を有していれば、この構成に限られるものではない。成膜室の個数を適宜調整することで発光層一層でなる単層構造としても、又は、各々異なる機能を有する層からなる積層構造としても良い。例えば、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、キャリアブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等、各々の機能を有する機能層を適宜組み合わせて構成することができる。なお、それぞれの層の有する機能を２つ以上同時に有する層を含んでいても良い。または、発光層を複数層積層させても良い。発光ユニットの各層の成膜には、蒸着法を好ましく用いることができる。
【００２７】
次いで、第１の発光ユニットが設けられた基板を成膜室１２１Ａへと搬送する。また、成膜室１１９Ａへは第１の電極が成膜された基板が搬入される。成膜室１２１Ａ及び１２１Ｂにおいて発光素子の中間層が成膜される。中間層は、第１の電極と第２の電極に電圧を印加したときに、積層された一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。本実施の形態においては、第１の発光ユニットが設けられた基板が成膜室１２１Ａ及び１２１Ｂへ順次搬送及び成膜されることで、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む層と、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む層が積層された中間層を形成するものとする。中間層の各層の成膜には、蒸着法を好ましく用いることができる。
【００２８】
なお、中間層の構成はこれに限られるものではなく、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む層、または、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む層の単層構造としてもよい。
【００２９】
次いで、中間層が設けられた基板を成膜室１２３Ａへと搬送する。また、成膜室１２１Ａへは第１の発光ユニットが成膜された基板が搬入される。成膜室１２３Ａ〜１２３Ｄにおいて発光素子の第２の発光ユニット（ＥＬ層）が成膜される。本実施の形態においては、中間層が設けられた基板が成膜室１２３Ａ〜１２３Ｄへ順次搬送及び成膜されることで、例えば、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層４層が積層された第２の発光ユニット（ＥＬ層）を形成するものとする。なお、第２の発光ユニットは、第１の発光ユニットと同様に、少なくとも発光層を有していればよく、この構成に限られるものではない。成膜室の室数は適宜調整することが可能である。また、１つの成膜室において２層以上の成膜を行っても良い。また、第１の発光ユニットと第２の発光ユニットは同じ構成であっても異なる構成であってもよい。発光ユニットの各層の成膜には、蒸着法を好ましく用いることができる。
【００３０】
なお、第１の発光ユニットから得られる発光の発光色と第２の発光ユニットから得られる発光の発光色が補色の関係にある場合、外部へ取り出される発光は白色となる。又は、第１の発光ユニット及び第２の発光ユニットのそれぞれが複数の発光層を有する構成として、複数層の発光層のそれぞれにおいて、互いに補色となる発光色を重ね合わせることによって各発光ユニットが白色発光を得られる構成としてもよい。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。
【００３１】
次いで、第２の発光ユニットが設けられた基板を成膜室１２５へと搬送する。また、成膜室１２３Ａへは中間層が成膜された基板が搬入される。成膜室１２５において、第２の発光ユニット上に第２の電極が成膜される。なお、第１の電極及び第２の電極は、一方を陽極として用い、他方を陰極として用いる。第２の電極の成膜には、スパッタリング法を好ましく用いることができる。
【００３２】
以上の工程で、一対の電極間に複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子を基板上に形成することができる。
【００３３】
次いで、第２の電極が設けられた基板を成膜室１２７へと搬送する。また、成膜室１２５へは第２の発光ユニットが成膜された基板が搬入される。成膜室１２７において、第２の電極上に乾燥剤層を設ける。乾燥剤層を形成することで、水分などによる発光素子の劣化を防ぐことができる。乾燥剤層に用いる乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウム等の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。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤層は、スパッタリング法を用いて第２の電極上へ設けるのが好ましい。なお、乾燥剤層は必ずしも設ける必要はない。
【００３４】
次いで、乾燥剤層が設けられた基板を成膜室１２９へと搬送する。また、成膜室１２７へは第２の電極が成膜された基板が搬入される。成膜室１２９において、乾燥剤層の上に封止膜が成膜される。封止膜は、下地保護膜と同様の材料を用いて成膜することができ、スパッタリング法によって成膜するのが好ましい。封止膜を設けることにより、外部からの水分や、不純物等が侵入することを防止することができる。
【００３５】
次いで、封止膜が設けられた基板を成膜室１３１へと搬送する。また、成膜室１２９へは乾燥剤層が設けられた基板が搬入される。成膜室１３１において、発光素子が設けられた基板にシール材が成膜される。シール材は、発光素子が設けられた基板と、封止部材との貼り合わせのために設けられ、例えば熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等を用いることができる。
【００３６】
次いで、発光素子を有する基板を封止室１３３へと搬送する。また、成膜室１３１へは、封止膜が成膜された基板が搬入される。封止室１３３において、発光素子を有する基板と封止部材とを重ね合わせ、紫外線照射又は加熱によってシール材を硬化させ、発光素子を有する基板と封止部材とを圧着させる。封止部材はゲートバルブ１３９によって真空室１０３と分断された第３の搬送室１３７より真空室１０３へと搬送される。封止室１３３は、封止部材を収納するカセットを有しているのが好ましい。または、封止室１３３とは別に封止部材を収納する予備室を設けても良い。なお、封止室１３３において紫外線照射でシール材を硬化させる場合には、発光素子へ紫外線を照射しないようマスクを用いるものとする。
【００３７】
封止部材としては例えば、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、または、石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、封止材として機能する材質ものであれば、これら以外のものを用いることもできる。また、封止部材は発光素子を有する基板と同様に、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍの円形、好ましくは直径１２ｃｍの円形であるのが好ましい。
【００３８】
なお、封止部材は必ずしも設ける必要はなく、発光素子を封止膜によって封止した後、基板を製造装置から搬出しても良い。また、封止部材を設ける場合には、封止膜は必ずしも設ける必要はない。また、シール材は必ずしも発光素子を有する基板側に設ける必要はなく、封止部材側に設けても良い。また、予めシール材が設けられた封止部材を封止部材搬送部より真空室中へ搬送しても良い。
【００３９】
以上の工程によって、真空室１０３内において連続的に発光素子の各層の成膜、及び発光素子の封止を行い、照明装置を得ることができる。
【００４０】
図２に、具体的な成膜工程の一例を示す。図２は、図１におけるＡ−Ｂ線に沿った製造装置の断面図である。図２では、成膜工程の一例として、成膜室１１７におけるスパッタリング法を用いた成膜と、成膜室１１９Ａにおける蒸着法を用いた成膜を図示している。成膜室はそれぞれ、円筒状の防着板２０９を有している。なお、図２に図示されない他の成膜室においても、図２に準じた成膜が行われているものとする。
【００４１】
図２（Ａ）は、真空室１０３内における成膜工程を示している。真空室１０３は密閉された構造を有し、排気系２０１によって減圧状態、あるいは高真空状態とすることができる。また、真空室内に設けられた複数の成膜室及び封止室は、排気系２０１によって減圧されており共通の真空度を有する。排気系２０１としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプを用いる。真空排気手段により真空室１０３の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能である。なお、排気系２０１は複数設けても構わない。
【００４２】
基板搬送手段１０７は、基板ホルダ２１５を複数有し、基板ホルダ２１５によって基板２２１が保持されている。基板ホルダ２１５は、例えば静電チャック等の吸着手段、又は、クランプ等の固定治具によって基板を保持している。また、基板２２１が中央部に開口部を有する場合には、当該開口部から基板を保持するツメを基板ホルダ２１５に設けても良い。
【００４３】
基板ホルダ２１５は、図示しない上下駆動機構によって、上下に移動することが可能である。また、基板ホルダ２１５を回転させる回転機構を設けることが好ましい。成膜処理を行う際には、基板ホルダ２１５が下降し、各成膜室の円筒状の防着板２０９上に設けられた成膜用のマスク２１１上方へ基板２２１を配置する。マスク２１１は、アライメントマーカを有しているのが好ましい。なお、各成膜室において同時に複数枚の基板を処理することで、さらなるスループットの向上を図ることができる。
【００４４】
本実施の形態において、成膜室１１７ではスパッタリング法を用いて第１の電極が成膜される。成膜室１１７に設けられた防着板２０９の内側には、スパッタターゲット２０３、高周波電源２０５、ガス導入手段２０７が設けられている。基板上に均一な膜を成膜するために、成膜を行う際には基板ホルダ２１５を回転させるのが好ましい。
【００４５】
スパッタリング法は、ＤＣ（直流）スパッタリング法であってもＲＦ（高周波）スパッタリング法のいずれを用いても良い。ＤＣスパッタリング法を行う場合、スパッタターゲット２０３が負に印加され、基板２２１は接地電位とする。ＲＦスパッタリング法を行う場合、基板２２１は電気的にフローティング（接地電位より浮いた）状態として用いる。なお、成膜室１１７及び成膜室１２５において、金属薄膜よりなる電極を成膜する場合には、ＤＣスパッタリングを用いるのが好ましい。また、成膜室１１５、成膜室１２７、及び成膜室１２９において無機材料をターゲットに用いて成膜する場合には、ＲＦスパッタリングを用いるのが好ましい。
【００４６】
また、成膜室１１９Ａにおいては、蒸着法を用いて正孔注入性の高い物質を含む層が成膜される。成膜室１１９Ａに設けられた防着板２０９の内側には、容器６０及び容器を加熱するヒーター５９を設ける。容器６０は、熱容量の小さい物質を用い、高温、高圧、減圧に耐えうるものとする。また、容器内部には、供給管の先端に設けられたノズル５８から材料混合ガス５６が供給される。材料混合ガス５６は、ボンベやバルブや流量計などを経て供給される。
【００４７】
防着板２０９の材料としては、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属を好ましく用いることができる。また防着板２０９の外周には、細管ヒータ５４が設けられている。基板２２１を円形とすることで、膜厚ムラの抑制された膜を成膜することが可能となる。また、蒸着の際には、基板ホルダ２１５を回転させるのが好ましい。
【００４８】
それぞれの成膜室において成膜を終えた後、図２（Ｂ）に示すように基板ホルダ２１５を上昇させ、基板搬送手段１０７を図の矢印の方向へと所定の角度だけ回転させ、基板２２１を次の成膜室の上方へ搬送する。なお、基板ホルダ２１５に代えて、基板搬送手段１０７に上下駆動機構を設けても良い。図２（Ｂ）においては、基板搬送手段１０７が反時計回りに回転することで、成膜室１１７において第１の電極が成膜された基板が成膜室１１９Ａの上方へ搬送され、成膜室１１９Ａにおいて蒸着を終えた基板が成膜室１１９Ｂの上方へ搬送される。また、成膜室１１５から、下地保護膜の成膜を終えた基板を成膜室１１７の上方へ搬送される。なお、基板搬送手段の回転角度は、成膜室の室数等に応じて適宜設定することができる。また、基板搬送手段の回転方向は図２に限定されるものではない。
【００４９】
本実施の形態で示す製造装置は、成膜室１１５〜１３１、及び封止室１３３が真空室１０３において共通の真空度を有するため、ゲートバルブを隔てて複数設けられた成膜室を用いる場合と比較して、搬送手段の単純化、搬送時間及び搬送距離の短縮化ができ、スループットを格段に向上させることができる。また、真空室内に複数の成膜室及び封止室を配置することで、成膜室及び封止室のそれぞれに排気系を設ける場合と比較して、排気系の数を省略することができる。また、真空室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段の数を省略することができ、製造装置を簡略化することができる。従って、照明装置の生産性が向上する。また、各々の成膜室の間にゲートバルブが設けられていないため、装置全体としてコストダウンを可能とし、且つメンテナンスも簡易なものとすることができる。
【００５０】
また、基板として中央部に開口部を有する基板を用いる場合には、基板ホルダ２１５に開口部の内側から基板を支えるツメを設けても良い。また、当該ツメをマスクとして用いることも可能である。この場合の搬送例を図３を用いて説明する。
【００５１】
基板ホルダ２１５には、各成膜室に対応してそれぞれ異なる大きさ（直径）を有するツメ２２７が設けられている。図３においては、ツメ２２７ａが成膜室１１７に、ツメ２２７ｂが成膜室１１９Ａに、ツメ２２７ｃが成膜室１１９Ｂ（図示しない）にそれぞれ対応した大きさを有する。
【００５２】
図３（Ａ）に示すように、それぞれの成膜室において成膜を終えた後、マスク２１１上に基板２２１を載置し、基板ホルダ２１５が上昇する。そして、基板を搬送する場合とは逆向き（時計回り）に基板搬送手段１０７を所定の角度だけ回転させ、隣接する直前の成膜室の上方へ基板ホルダ２１５を配置する。例えば、ツメ２２７ａを有する基板ホルダを成膜室１１５（図示しない）の上方へ、ツメ２２７ｂを有する基板ホルダを成膜室１１７の上方へ、ツメ２２７ｃを有する基板ホルダを成膜室１１９Ａの上方へそれぞれ配置する。
【００５３】
次いで、基板ホルダ２１５を下降させ、各成膜室防着板２０９上に設けられた基板２２１を支持したのち、基板搬送手段を図３（Ａ）と逆向き（反時計回り）に所定の角度だけ回転させ、各々のツメの大きさに対応した成膜室の上方へ基板を搬送する。その後、基板ホルダを下降させ、成膜を行うことで、各々の成膜室に対応したツメをマスクとして用いた成膜を行うことができ、円形の基板の開口部の周囲に取り出し端子等のパターニングを行うことが可能である。
【００５４】
なお、本実施の形態の製造装置において、マスク２１１及び防着板２０９に付着した材料を有機溶媒等で洗浄して回収し、再利用しても良い。洗浄液から発光層に含まれるイリジウム等の材料を回収して再利用することにより、資源の無駄を無くし、比較的高価なＥＬ材料を効率よく使用、または再利用することができる。従って、照明装置を低コスト化することができる
【００５５】
また、本実施の形態において、複数の成膜室は円周状に配置された構成を示したが、製造装置の構成はこれに限られるものではなく、クリーンルームのレイアウト等によって適宜変更することができる。例えば、真空室１０３を直方体形状とし、複数の成膜室を直線上に配置しても良い。若しくは、図４に図示するように成膜室をＵ字型に配置しても良い。なお、図４に図示する製造装置は、第１の搬送室１０１、真空室１０３、第２の搬送室１０９を有する。また、図１に示した製造装置と同様に真空室１０３内において、照明装置に含まれる発光素子の各層の成膜と、発光素子の封止を連続的に行う。製造装置をＵ字型とする場合、例えば、各成膜室上に配置されたレール４００等を用いて基板を各成膜室に連続的に搬送することが可能である。
【００５６】
なお、図４において、成膜室１３１及び封止室１３３は、発光素子を封止部材を用いて封止するために設けられており、発光素子を封止膜によって封止する場合には、必ずしも設ける必要はない。また、発光素子を封止部材を用いて封止する場合、発光素子を有する基板又は封止部材にシール材を成膜する成膜室１３１と、封止室１３３とを、真空室１０３とは別のチャンバーとして設けても良い。又は、成膜室１３１に代えて、シール材が設けられた封止部材を収納する予備室を設けてもよい。
【００５７】
本実施の形態においては、真空室１０３内で照明装置を封止する例を示したが、製造装置の実施の形態はこれに限られない。例えば、図５に示すように、真空室１０３とは別に封止室を設けた製造装置としても良い。図５では、ゲートバルブ４０１によって第２の搬送室１０９と区切られた封止室４０３を有する。
【００５８】
図５に示す製造装置を用いて、真空室１０３の成膜室１１５〜１２７において、基板上に下地保護層、第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、第２の電極及び乾燥剤層を連続的に成膜した後、封止室４０３において大気に曝すことなく封止部材で封止するための加工を行う。なお、真空室１０３に封止膜を成膜する成膜室をさらに設け、封止膜によって封止された発光素子を封止室４０３へ搬送しても構わない。封止室４０３は、窒素雰囲気下として封止部材と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良い。
【００５９】
封止部材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属等を用いることができる。又は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アラミド、プリプレグなどの有機樹脂材料を用いても良い。ただし、封止部材側に光を放射させる場合は透光性を有する封止部材を用いるものとする。また、封止部材と発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウム等の乾燥材を設けることも有効である。
【００６０】
また、封止部材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂等のシール材で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に乾燥材を添加しても良い。
【００６１】
以上に示した本実施の形態の製造装置は、製造装置の小型化、フットプリントの省スペース化を図ることができる。また、この製造装置を用いて照明装置を製造することで、生産性向上、製造コスト低減を図ることができる。さらに、当該製造装置を用いることで、資源の無駄を無くすことができ、地球環境に適応した製造方法を提供することができる。
【００６２】
また、本実施の形態で示す製造装置は、連結したインライン処理が可能な装置であるため、高速成膜、または連続成膜処理が可能である。さらに、材料の利用効率の向上させることができ、照明装置の製造費用の削減を実現する。
【００６３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、製造装置に設けられた成膜室の一例について説明する。具体的には、有機材料を蒸着法を用いて成膜して、発光素子の発光ユニット、又は中間層の形成を行う成膜室の一例について説明する。図６は、概略構成図の断面である。
【００６５】
成膜室１１は、真空排気手段が設けられた真空室中に設置されており、不活性ガス導入手段が設けられている。真空排気手段としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプを用いる。真空排気手段により成膜室１１の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能である。また、成膜室１１内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。成膜室１１内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００６６】
また、成膜室１１には、基板１０を固定する基板保持手段（基板ホルダ）１２が設けられている。基板保持手段１２は、静電チャックなどで基板を固定し、また、基板保持手段１２には、一部に透明窓部が設けられており、基板保持手段１２の透明窓部と重なる位置に設けられた撮像手段（ＣＣＤカメラ等）によって基板１０の位置確認を可能としている。なお、基板１０の位置確認が必要でない場合には、特に透明窓部及び撮像手段は設けなくともよい。
【００６７】
また、基板保持手段１２には、成膜の均一性を高めるために基板回転制御部１３が設けられている。成膜時に基板１０を回転させることで膜厚均一性の向上を図ることができる。また、基板回転制御部１３は、成膜前後に基板の搬送を行える機構としてもよく、その場合は基板移動制御部とも呼べる。例えば、成膜前に他の処理室から真空を維持したまま基板を成膜室１１に導入してもよいし、成膜後に成膜室１１から他の処理室に真空を維持したまま基板を搬出してもよい。
【００６８】
また、成膜時に有機材料、代表的には有機化合物が成膜室１１の内壁に付着することを防止するための防着板１５が設けられている。この防着板１５を設けることにより、基板上に成膜されなかった有機化合物を付着させることができる。また、防着板１５の周囲には、電熱線などの細管ヒーター１４が接して設けられており、細管ヒーター１４により、防着板１５全体を加熱することができる。成膜の際、防着板１５の温度（ＴＢ）は、基板の温度（ＴＳ）よりも１０℃以上高く制御することが好ましい。
【００６９】
また、基板１０の下方に重なるように容器２０及び容器を加熱するヒーター１９を設ける。容器２０は、熱容量の小さい物質を用い、高温、高圧、減圧に耐えうるものとする。また、容器内部には、供給管の先端に設けられたノズル１８から材料混合ガス１６が供給される。材料混合ガス１６は、ボンベやバルブや流量計などを経て供給される。なお、ノズル１８の配置は図６に限られず、例えば図２に図示したように成膜室の下部からガスを導入してもよい。
【００７０】
また、容器の温度を精密に制御するため、ヒーターに加えて制御部により制御可能な冷却機構を備えてもよい。冷却機構としては、例えば、ペルチェ素子を用いることができる。または、容器の周辺に細管を設け、細管に冷却水を導入して容器の冷却を行うように構成してもよい。冷却機構を設けることにより、より精密な温度制御が可能となる。例えば、ヒーターによる急速な加熱により容器が所望の温度を超えすぎてしまうことを防ぎ、冷却機構によって容器の温度を一定に制御することができる。熱容量の小さい容器を用いているため、ヒーターと冷却機構の両方を制御した容器の温度を有機材料の温度にすばやく反映することができる。
【００７１】
材料混合ガス１６は、少なくとも有機材料の粉末と、キャリアガスとを含む混合ガスであり、ノズル１８から容器内部に供給される際には、予備加熱しておくことが好ましい。有機材料を予備加熱することによって、基板への蒸着が開始できるまでに要する時間を短縮することができる。予備加熱する方法としては、ヒーターで加熱されたキャリアガスと有機材料の粉末を混合して材料混合ガス１６を予備加熱する方法、または供給管の外側に設けられたヒーターなどによって材料混合ガス１６を予備加熱する方法がある。
【００７２】
また、材料混合ガス１６に不純物が導入されるのを防ぐため、キャリアガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。キャリアガスは、成膜室１１内に供給される前、または有機材料と混合する前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておくことが好ましい。これにより、キャリアガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、供給管内部及びノズル内部にこれらの不純物が付着されるのを防ぐことができる。
【００７３】
また、材料混合ガス１６の流量は、バルブの開閉や、流量計やボンベの圧力などを用いて制御することができ、制御部２１によって材料混合ガス１６の流量とヒーター１９の温度の両方を制御する。なお、図６ではバルブの開閉を制御部２１によって制御することによって材料混合ガス１６の流量を調節する例を示している。ただし、制御部２１によって材料混合ガス１６の流量を調節する方法は、図６に示す構成に限定されない。
【００７４】
容器２０は熱容量の小さい物質（タングステン、モリブデンなど）からなるルツボや皿を用い、制御部２１によって制御されたヒーター１９の温度によって容器に供給される有機材料の温度と、材料混合ガス１６の流量との両方を調整して、安定な有機材料の蒸着を行うことができる。なお、ルツボとは、開口部を有する筒状容器を指す。
【００７５】
また、ヒーター１９と基板１０との間には、図６中に点線で示したシャッターまたはゲートが設けられている。シャッターは、気化した有機材料の蒸着を制御するため、蒸着源からの昇華速度が安定するまでの間、基板１０を覆っておくためのシャッターである。なお、図６ではシャッター軸１７を回転することでシャッターの開閉を行う例を示している。ただし、シャッターを開閉する方法は、図６に示す構成に限定されない。
【００７６】
また、図６では、フェイスダウン方式で基板１０をセットする例を示している。フェイスダウン方式とは、基板の被成膜面が下を向いた状態で成膜する方式をいい、この方式によればゴミの付着などを抑えることができる。
【００７７】
また、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、及び図７（Ｃ）は、基板１０への蒸着前から蒸着後の手順及び２枚目の基板の蒸着を開始する手順を示すタイミングチャートである。図７（Ａ）は縦軸がヒーターの電源電力、横軸が時間を示している。図７（Ｂ）は、縦軸が容器の温度、横軸が時間を示している。また、図７（Ｃ）は、成膜室１１への基板の導入タイミング及び他の処理室（搬送室も含む）への基板の搬出タイミングを示している図である。
【００７８】
以下に、図６及び図７を参照しながら有機薄膜を形成する手順について説明する。図７の説明は反応室に基板を搬入する前の段階から示されており、その後に行われる各処理が時系列的に示されている。
【００７９】
まず、成膜室１１内への基板の導入前の成膜室１１内の圧力を１×１０−４Ｐａよりも低くする真空排気を行う。ただし、大気圧から真空排気することに限定されず、常時ある程度の真空度に真空室を保っておくことが、量産を行う上好ましい。または短時間で到達真空度を下げる上で好ましい。
【００８０】
次いで、ヒーター１９の電源をオンにして第１の電力Ｐ１に設定し、ヒーター１９の熱で容器２０（ルツボ）を加熱し、容器の温度を第１の温度Ｔ１とする。この第１の温度Ｔ１とする時間を短縮するために一時的に高い第１の電力Ｐ１にヒーター１９の電源を設定している。
【００８１】
容器２０の温度を第１の温度Ｔ１とした後、ヒーター１９の電源を第１の電力Ｐ１よりも低い第２の電力Ｐ２に設定し、加熱を続ける。この時点がスタンバイ状態の時点７０を示している。
【００８２】
次いで、ノズル１８から材料混合ガス１６を容器２０内に導入する。導入すると容器内に供給される材料量にもよるが、一時的に容器２０の温度が下がり、第２の温度Ｔ２となる。この時点が材料混合ガス１６供給後の状態の温度変化点７１を示している。なお、材料混合ガス１６の温度も第１の温度Ｔ１に合わせた温度とすることが好ましい。
【００８３】
次いで、容器２０の加熱を行い続け、容器２０の温度が第１の温度Ｔ１と同じ第３の温度Ｔ３に戻った後、成膜室１１に基板１０を導入する。この時点が基板１０の導入時点８０を示している。第３の温度Ｔ３に戻った時のヒーター１９の電源は、第２の電力Ｐ２と同じ第３の電力Ｐ３に設定されている。
【００８４】
次いで、短時間に容器２０の温度を第４の温度Ｔ４に上昇させるため、一時的に高い第４の電力Ｐ４にヒーター１９の電源を設定する。この時の立ち上がりのために電力ΔＰの分を追加して短時間で第４の温度Ｔ４に安定させる。ここでは、線形二乗法の近似式に基づいて昇温の加速をつけるための電力を投入する。なお、容器２０の温度が第４の温度Ｔ４となると自動的に蒸着が開始される。この時点が容器２０の温度が第４の温度Ｔ４に到達した時点７２を示している。この時点以降に、シャッターを開き、基板への蒸着を開始する。図７（Ｂ）において点線で描いている曲線は、電力ΔＰの分を追加しない場合の容器の温度変化を示している。
【００８５】
次いで、容器２０の温度が第４の温度Ｔ４で安定した段階で、第４の電力Ｐ４よりも低い第５の電力Ｐ５に設定し、加熱を続ける。この時点の容器２０の温度は第５の温度Ｔ５であり、第４の温度Ｔ４と同じ温度、蒸着をさせる指定温度である。なお、第５の温度Ｔ５、第３の温度Ｔ３、第１の温度Ｔ１は、供給する有機材料により異なるため、最適な温度に適宜、実施者が設定する。
【００８６】
次いで、一定の加熱を行い、基板シャッターを閉じて基板への成膜を終了させる。成膜終了直前のヒーター１９の電源は第６の電力Ｐ６に設定されている。なお、第６の電力Ｐ６は、第５の電力Ｐ５と同じである。また、蒸着終了直前時点の容器２０の温度は第６の温度Ｔ６であり、第５の温度Ｔ５と同じ温度である。
【００８７】
次いで、基板を搬出した後、第６の電力Ｐ６よりも低い第７の電力Ｐ７に設定し、有機材料の蒸発を終了させる。なお、第７の電力Ｐ７に設定する前に基板シャッターを閉ざされている。
【００８８】
なお、基板搬出時点８１では、第６の電力Ｐ６よりも低い第７の電力Ｐ７に設定されているため、加熱は続けられ、再びスタンバイ状態（スタンバイ状態の時点７０と同じ状態）とすることができる。基板搬出時点８１はスタンバイ状態であり、第７の温度Ｔ７は、蒸着を始める直前の温度である。なお、第７の電力Ｐ７は、第３の電力Ｐ３と同じである。
【００８９】
以上の手順で１枚目の基板１０に成膜を行うことができる。成膜を終えた基板は次の成膜室へと搬送される。
【００９０】
また、上記手順は、容器にノズルから有機材料を供給した後、ヒーター１９で容器の温度を上昇させることで蒸着を行う例を示している。図６に示す製造装置を用いれば、基板一枚分の最小限に必要な量をノズルから容器に供給し、最小限の電力を用いた加熱で蒸着を行えるため、製造コストを低減できる。また、ノズルから容器に供給する有機材料の量及びヒーター１９の電力及びその電力投入タイミングを制御部２１で精密に調節することが好ましい。必要であれば膜厚モニターを成膜室内に設け、制御部２１でモニターしながら、有機材料の供給量、ヒーター１９の電力、及びその電力投入タイミングを調節する。
【００９１】
また、２枚目の基板を成膜室で成膜する場合には、１枚目の基板の成膜が終了した後、基板搬出時点８１で１枚目の基板を成膜室から搬出し、容器に２回目の材料供給を行い、スタンバイ状態とした後、２枚目の基板を成膜室に導入して成膜を行う。
【００９２】
２回目の材料供給時点が材料混合ガス１６供給後の状態の温度変化点７４を示している。また、材料混合ガス１６供給後に容器２０の温度が第８の温度Ｔ８に到達した時点から２枚目の基板への成膜を開始する。短時間に容器２０の温度を第８の温度Ｔ８に上昇させるため、一時的に高い第８の電力Ｐ８にヒーター１９の電源を設定する。なお、第８の電力Ｐ８は、第４の電力Ｐ４と同じである。
【００９３】
また、図６では、防着板と供給管が接触している例を示している。供給管外壁に蒸着膜が形成されると熱が拡散され供給管の温度の低下を招く恐れがあるため、供給管も加熱することが好ましい。供給管内部に加熱された材料混合ガスを流す場合、加熱された材料混合ガスによって供給管も加熱される。好ましくは、供給管の温度を防着板と同じ温度ＴＳとするため、防着板と供給管を溶着して固定し、防着板に設けられた細管ヒーターの熱を利用して供給管も加熱することができる。少なくとも成膜室内に設けられている供給管の部分を防着板に設けられた細管ヒーターの熱を利用して加熱し、供給管内壁への材料固着による管詰まり、および供給管外壁の材料付着を防ぐことができる。また、成膜室外に設けられている供給管には別途ヒーターを設けて加熱し、供給管内壁への材料固着による管詰まりを防止することが好ましい。なお、図６の防着板と供給管が接触する構造に限定されず、成膜室内に設けられている供給管の部分に細管ヒーターなどの加熱手段を巻き付けるのであれば、成膜室の上面を貫通させて供給管を設けてもよく、成膜室の下面を貫通させて供給管を設けてもよい。
【００９４】
また、熱の拡散を防ぐために、供給管が成膜室の壁と接触する部分には、供給管を囲むように断熱材を設け、供給管の温度を保持することが好ましい。供給管と成膜室の壁の間に断熱材を設けることで供給管の熱が成膜室のステンレス部材（またはアルミニウム部材）に伝わり、局所的に供給管が冷却されることを防ぐことができる。
【００９５】
また、成膜室内壁または防着板に付着した被膜や粉末を除去するには、クリーニングを行う。また、成膜室内壁または防着板に付着した被膜や粉末を回収して再利用することもできる。
【００９６】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【００９７】
（実施の形態３）
実施の形態２では１枚の基板を処理する手順を主に示したが、本実施の形態では、複数枚の基板の蒸着を連続して行い、間欠的に容器に有機材料を供給する手順を示す。なお、実施の形態１、及び２と共通する部分は同じ符号を用いて説明する。
【００９８】
また、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、及び図８（Ｃ）は、基板１０への蒸着前から蒸着後の手順及び複数枚の基板の蒸着を開始する手順を示すタイミングチャートである。図８（Ａ）は縦軸がヒーターの電源電力、横軸が時間を示している。図８（Ｂ）は、縦軸が容器の温度、横軸が時間を示している。また、図８（Ｃ）は、成膜室１１への基板の導入タイミング及び他の処理室（搬送室も含む）への基板の搬出タイミングを示している図である。
【００９９】
本実施の形態では、１枚目の基板の成膜が終了した後、１枚目の基板を成膜室から搬出し、容器に２回目の材料供給を行い、スタンバイ状態とした後、２枚目の基板を成膜室に導入して成膜を行う例を示す。なお、真空室内に基板を待機させる予備室を設けても良い。
【０１００】
なお、本実施の形態では、図６に示す製造装置を用いて、一度に基板複数枚分の必要な量をノズルから容器に供給しておく。この時点が材料混合ガス１６供給後の状態の温度変化点７１を示している。
【０１０１】
１枚目の基板の蒸着を行い、第５の電力Ｐ５に設定し、容器を第５の温度Ｔ５とするまでの手順は実施の形態２と同一であるため、それ以降の手順を以下に説明する。
【０１０２】
１枚目の成膜を終えた後、間欠的に２枚目の基板、３枚目の基板を順次成膜室内に導入する。図８（Ｃ）に２枚目の基板導入時点８２、２枚目の基板搬出時点８３、３枚目の基板導入時点８４、３枚目の基板搬出時点８５を示す。本実施の形態では１回の材料供給で３枚の基板への成膜を行うが特に限定されず、１回の材料供給で３枚以上の基板に成膜を行ってもよい。
【０１０３】
その後、２回目の材料供給を行った後、４枚目の基板を導入する。なお、図８（Ｂ）には、２回目の材料供給後の状態の温度変化点７４を示している。また、図８（Ｃ）に４枚目の基板導入時点８６を示している。また、材料混合ガス１６供給後に容器２０の温度が第８の温度Ｔ８に到達した時点から４枚目の基板への成膜を開始する。短時間に容器２０の温度を第８の温度Ｔ８に上昇させるため、一時的に高い第８の電力Ｐ８にヒーター１９の電源を設定する。なお、第８の電力Ｐ８は、第４の電力Ｐ４と同じである。
【０１０４】
次いで、４枚目の蒸着を終えた後、引き続き５枚目以降の基板に対して成膜処理を行う場合には、繰り返し材料供給と基板の導入及び搬出が同様に行われる。本実施の形態は大量生産に向いており、複数枚の基板に対して収率良く成膜を行え、スループットも向上させることができる。
【０１０５】
また、上記手順に限定されず、予め、成膜室に複数枚の基板を待機させておき、連続的に成膜を行い、全ての基板への成膜が全て終わった後に順次成膜室に搬出する手順としてもよい。ここで、連続的に成膜とは、成膜室内を真空に保ったまま複数の基板に順次成膜を行うことを指している。
【０１０６】
また、成膜室のサイズが大きくなってしまうが、成膜室に複数枚の基板をセットできる構成とし、それぞれに対して重なる容器を複数設置して、複数のノズルから供給することによって、同時に複数枚の成膜を短時間に行うこともできる。
【０１０７】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１０８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、共蒸着を行う容器の一例を図９に示す。
【０１０９】
図９（Ａ）は、第１の容器３１と、第１の容器を取り囲むヒーター３４と、第１の容器に連結した第１の供給管３８と、第１の供給管３８を囲む細管ヒーター３６を示している断面図である。第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０は、第１の容器３１内に導入された後、ヒーター３４の熱により昇華されて飛散する。
【０１１０】
また、図９（Ａ）は、第２の容器３２と、第２の容器を取り囲むヒーター３５と、第２の容器に連結した第２の供給管３９と、第２の供給管３９を囲む細管ヒーター３７も示している断面図である。
【０１１１】
第２の供給管３９から供給される材料混合ガス４０は、第２の容器３２内に導入された後、ヒーター３５の熱により昇華されて飛散する。
【０１１２】
また、第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０と、第２の供給管３９から供給される材料混合ガス４０の材料を異ならせることで、共蒸着を行うことができる。第２の容器３２の開口から飛散する第１の有機化合物材料と第１の容器３１の開口から飛散する第２の有機化合物材料とが基板に到達する間に混合され、基板に共蒸着が行われる。
【０１１３】
また、第１の供給管３８を囲む細管ヒーター３６と第２の供給管３９を囲む細管ヒーター３７は、加熱を行って供給管の温度を実施の形態２に示した第３の温度Ｔ３と同じ温度となるように第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０及び第２の供給管３９から供給される材料混合ガス４０を加熱する。
【０１１４】
第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０は、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスを供給するエアーガンで有機材料が送り出される。また、第１の供給管３８を囲む細管ヒーター３６と第２の供給管３９を囲む細管ヒーター３７は、容器の熱容量を考慮し、供給管の温度を実施の形態２に示した第５の温度Ｔ５またはそれに近い温度となるように設定することも可能である。
【０１１５】
第１の容器を取り囲むヒーター３４、及び第２の容器を取り囲むヒーター３５はそれぞれ電力制御され、第１の容器３１及び第２の容器３２をそれぞれ実施の形態２に示した第１の温度Ｔ１乃至第７の温度Ｔ７の温度調節をして蒸着を行う。
【０１１６】
また、第１の容器の開口付近と第２の容器の開口付近は蒸着物がこびりつかないように第１の容器を取り囲むヒーター３４、及び第２の容器を取り囲むヒーター３５を第５の温度Ｔ５以上の温度とすることが好ましい。
【０１１７】
また、図９（Ａ）の上面図を図９（Ｂ）に示している。図９（Ｂ）には、第１の容器３１と、第１の容器に連結した第１の供給管３８と、第２の容器３２と、第２の容器に連結した第２の供給管３９とが示されている。
【０１１８】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す容器、供給管、及びヒーターを実施の形態２のノズル１８、容器２０、及びヒーター１９に代えて製造装置を構成することができる。
【０１１９】
また、３つの容器を用いて共蒸着を行う場合、図９（Ｃ）に示すように第１の容器４１、第２の容器４２、及び第３の容器４３を配置すればよい。図９（Ｃ）は上面図を示している。３つの容器にそれぞれ設けられるヒーターや供給管は図９（Ａ）に示すものと同じものを用いればよい。図９（Ｃ）に示す３つの容器を用いそれぞれ異なる材料を供給することによって３種類の有機化合物を含む膜を成膜することができる。
【０１２０】
また、図９（Ｃ）に示す容器、供給管、及びヒーターを実施の形態２のノズル１８、容器２０、及びヒーター１９に代えて製造装置を構成することもできる。
【０１２１】
また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１２２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、有機材料を蒸着する成膜室の別の一例について説明する。図１０は、概略構成図の断面である。
【０１２３】
図１０において、成膜室５１は、真空排気手段が設けられた真空室中に設置されており、不活性ガス導入手段が設けられている。なお、不活性ガス導入手段は、成膜室５１内の真空排気を行った後に不活性ガスで充填する際に用いられる。また、成膜室５１には、基板５０を固定する基板保持手段５２が設けられ、さらに成膜の均一性を高めるために基板回転制御部５３が設けられている。また、成膜室５１の内壁に付着することを防止するための防着板５５には、電熱線などの細管ヒーター５４が接して設けられる。また、シャッター軸５７を回転することでシャッターの開閉を行う。
【０１２４】
本実施の形態では、容器６０を加熱するヒーター５９が有機材料６１の予備加熱を行い、ヒーター５９により有機材料６１は、有機材料６１の昇華温度未満に加熱される。そして、ノズル５８から有機材料６１に向けて加熱ガス５６を導入することにより、有機材料６１の昇華温度以上に加熱する。なお、ノズルから供給された加熱ガスは、容器の温度（ＴＣ）よりも高い温度とし、容器６０内の有機材料６１を有機材料６１の昇華温度以上に加熱する。
【０１２５】
また、本実施の形態では、有機材料６１を容器６０内に供給する方式は気流により供給する方式に限定されず、有機材料６１をロッド状、ワイヤ状、可撓性フィルムに付着した状態、粉末状の有機材料６１を機械的機構（供給管内に設けられたスクリューを回転する機構など）により供給する方式などを用いることができる。また、加熱ガス５６を供給するノズル５８とは別に、気流により有機材料を容器内に供給するノズルを設けてもよい。
【０１２６】
また、制御部６３は、２つのバルブの間に設けられた流量計６２の流量とヒーター５９の温度を調節する。また、制御部６３は、供給管に流れるガスの温度も調節できるように供給管内に設けた温度センサーをモニターできる機能を持たせてもよい。
【０１２７】
また、ノズル５８の排出口から供給する不活性ガスを加熱しなければ、真空室内の真空排気を行った後に不活性ガスで充填する際に用いる不活性ガス導入手段とすることができ、供給系を一つ減らすことができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１２９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した製造装置を用いて製造された照明装置の一態様について図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１３０】
図１１は照明装置の平面図であり、図１２（Ａ）は図１１における線Ｅ−Ｆ、図１２（Ｂ）は図１１における線Ｇ−Ｈの断面図である。
【０１３１】
下地保護膜（バリア層）として絶縁膜９０２が設けられた基板９００上に第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６、及び第２の電極層９０８を含む発光素子９３２が形成され、発光素子９３２は第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８の一部を除いて絶縁膜９１０に覆われている。絶縁膜９１０は発光素子のＥＬ層９０６を外部からの水等の汚染物質から保護する保護層、封止膜として機能する。なお、基板９００は、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有しており、発光素子９３２を形成する為の薄膜が成膜できる部材を用いる。
【０１３２】
基板９００は、丸型形状の基板であるため、基板９００上に積層される絶縁膜９０２、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６、第２の電極層９０８、及び絶縁膜９１０もその形状を反映し、概略丸型形状に形成される。
【０１３３】
第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８は、絶縁膜９１０上に形成される第１の補助配線９１１、第２の補助配線９１３とそれぞれ接続するために、基板９００の外周部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜９１０は覆っておらず、第１の電極層９０４、及び第２の電極層９０８が露出している。この第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８の露出領域は、それぞれ第１の電極層９０４と第１の補助配線９１１との接続部、第２の電極層９０８と第２の補助配線９１３との接続部となる。
【０１３４】
第１の電極層９０４の延設された露出領域に接して第１の補助配線９１１が形成され、同様に第２の電極層９０８の延設された露出領域に接して第２の補助配線９１３が形成されている。第１の補助配線９１１及び第２の補助配線９１３は外部電源の端子との接続のための照明装置側の端子として機能し、外部電源の端子との第１の接続部９１２（照明装置の第１の端子部ともいう）、第２の接続部９１４（照明装置の第２の端子部ともいう）を有している。第１の補助配線９１１及び第２の補助配線９１３によって、第１の電極層９０４の接続部である第１の接続部９１２、及び第２の電極層９０８の接続部である第２の接続部９１４は発光素子９３２と同一面上において円形の基板中央部に設けることができる。なお、本明細書において基板や照明装置の中央部とは中央及び中央付近を含む領域をいう。
【０１３５】
基板９００の外周部Ｅにおいては、絶縁膜９０２上に、第１の電極層９０４が形成され、第１の電極層９０４上に第１の電極層９０４の端部を覆うようにＥＬ層９０６が積層され、ＥＬ層９０６上にＥＬ層９０６の端部を覆い基板９００の外周部Ｅ側に延設して第２の電極層９０８が形成されている。第２の電極層９０８の延設された領域は、第２の電極層９０８上に積層される絶縁膜９１０は形成されず露出している。その露出した第２の電極層９０８に接して絶縁膜９１０上に第２の補助配線９１３が基板９００中央部まで形成されている。よって第２の電極層９０８と電気的に接続した第２の補助配線９１３によって、基板９００中央部に外部電源との第２の接続部９１４を形成することができる。
【０１３６】
基板９００の外周部Ｆにおいては、絶縁膜９０２上に、第１の電極層９０４が基板９００の外周部Ｆ側に延設して形成されている。第１の電極層９０４上にＥＬ層９０６、第２の電極層９０８が積層され、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８上にＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８の端部を覆うように絶縁膜９１０が形成される。外周部Ｆにおいて、第１の電極層９０４の延設された領域は、第１の電極層９０４上に積層されるＥＬ層９０６、第２の電極層９０８、絶縁膜９１０は形成されず露出している。その露出した第１の電極層９０４に接して絶縁膜９１０上に第１の補助配線９１１が基板９００中央部まで形成されている。よって第１の電極層９０４と電気的に接続した第１の補助配線９１１によって、基板９００中央部に外部電源との第１の接続部９１２を形成することができる。
【０１３７】
基板９００の外周部Ｇ及びＨにおいては、絶縁膜９０２上に、第１の電極層９０４が形成され、第１の電極層９０４上に第１の電極層９０４を覆うようにＥＬ層９０６が形成され、ＥＬ層９０６上に第２の電極層９０８が形成される。第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６、及び第２の電極層９０８上に、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８の端部を覆うように絶縁膜９１０が形成されている。
【０１３８】
このように、照明装置において、ＥＬ層９０６は、第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８が接しないように、第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８の間に形成されている。また、ＥＬ層９０６の端部は、絶縁膜９１０又は第２の電極層９０８によって覆われる構造となっている。
【０１３９】
よって、発光素子９３２において、第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８は接触によるショートを生じることなく、発光素子９３２から安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層が水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【０１４０】
本実施の形態の照明装置は、ＥＬ層９０６からの光を第１の電極層９０４、絶縁膜９０２、基板９００を透過して取り出す照明装置である。よって、第１の電極層９０４、絶縁膜９０２、基板９００は、ＥＬ層９０６からの光を透過する透光性である必要がある。なお、本明細書において透光性とは、少なくとも可視光の波長領域の光に対して光を透過する性質を指す。
【０１４１】
一方、第２の電極層９０８、絶縁膜９１０、第１の補助配線９１１、及び第２の補助配線９１３は必ずしも透光性を有する必要はない。第２の電極層９０８が反射性を有すると、基板９００側からの光の取り出し効率を高めることができる。
【０１４２】
基板９００に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、または、石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【０１４３】
また、基板９００の大きさとしては、照明装置の用途によって適宜設定することが可能であるが、生産性、および取り扱いの面からＣＤ−Ｒ等の光ディスクデバイスと同程度の大きさ（例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍの円盤形状）とするのがより好ましい。
【０１４４】
よって、図１１及び図１２に示す照明装置は、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍであって、１．２ｍｍ乃至１．５ｍｍの厚さの円盤形状を有する照明装置とすることができる。
【０１４５】
下地保護膜として機能する絶縁膜９０２は、例えば、無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。また、絶縁膜９０２として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。なお、絶縁膜９０２として、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等を用いることにより、外部からＥＬ層へ水分や、酸素等の気体が侵入することを防止することができる。
【０１４６】
保護膜、封止膜として機能する絶縁膜９１０としては、例えば、無機化合物、有機化合物を用いることができ、単層又は多層で形成する。無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素等がある。また、絶縁膜９１０として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。
【０１４７】
また、有機化合物としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【０１４８】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基として、有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。
【０１４９】
第１の補助配線９１１、第２の補助配線９１３は、導電性材料を用いればよく例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性材料を用いてもよい。
【０１５０】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【０１５１】
なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１５２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６で示す照明装置と外部電源とを接続するために、照明装置に接続部材を設ける例を図１３乃至図１６に示す。
【０１５３】
図１４（Ａ）（Ｂ）は照明装置に接続部材を設ける例であり、図１３は照明装置と接続部材との接続部を詳細に説明する図である。
【０１５４】
図１４（Ａ）（Ｂ）において、照明装置９３０に接続部材９５０（口金ともいう）が取り付けられている。接続部材９５０は、制御回路９５２、第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６、第１の取り出し配線９５８、第２の取り出し配線９６０を有しており、照明装置９３０は、発光素子９３２を含み、絶縁膜９１０で接続部を除いて封止されている。照明装置９３０は、実施の形態１乃至５で製造方法を示す照明装置を適用することができる。接続部材９５０は直径１０ｍｍ〜４０ｍｍ、代表的には２５ｍｍ程度のものを用いればよい。実施の形態１乃至５で製造方法を示す照明装置は、接続部材との接続部を中央部に設けることが可能であるため、接続部材を照明装置中央部に設けることができる。
【０１５５】
図１３に示すように、接続部材９５０は、照明装置９３０において発光素子９３２の第１の電極層と接続する第１の接続部９１２、第２の電極層と接続する第２の接続部９１４と、異方性導電膜９６２を介して電気的に接続する。第１の接続部９１２と第１の接続配線９５４、制御回路９５２を介して第１の取り出し配線９５８が電気的に接続し、第２の接続部９１４と第２の接続配線９５６、制御回路９５２を介して第２の取り出し配線９６０が電気的に接続する。接続部材９５０を外部電源に接続することで、外部電源より電力の供給を受けることができ、照明装置を点灯させることができる。
【０１５６】
制御回路９５２は、一例として、外部電源から供給される電源電圧を元に、発光素子９３２を一定の輝度で点灯させるための機能を有する回路である。制御回路９５２は、一例として、整流平滑回路、定電圧回路、定電流回路を有する。整流平滑回路は、外部の交流電源より供給される交流電圧を直流電圧にするための回路である。整流平滑回路は、一例として、ダイオードブリッジ回路、平滑容量等を組み合わせて構成すればよい。定電圧回路は、整流平滑回路から出力されるリップルを含んだ直流電圧を、安定化した定電圧の信号として出力する回路である。定電圧回路は、スイッチングレギュレータ、またはシリーズレギュレータ等を用いて構成すればよい。定電流回路は、定電圧回路の電圧に応じて定電流を発光素子９３２に出力する回路である。定電流回路は、トランジスタ等を用いて構成すればよい。なお、ここでは外部の電源として商用交流電源を想定し、整流平滑回路を設ける構成を示したが、外部の電源が直流電源の場合、整流平滑回路を設けなくてもよい。また、制御回路９５２には、必要に応じて、輝度を調整するための回路、サージ対策として保護回路等を設けてもよい。
【０１５７】
図１３では接続部材９５０と照明装置９３０の接続部との接続に異方性導電膜９６２を用いる例を示すが、接続部材９５０と照明装置９３０の接続部との電気的接続ができる方法及び構成ならばこれに限定されない。例えば、接続部材９５０及び照明装置９３０の接続部に用いる導電膜をはんだ接続が可能な材料で形成し、はんだを用いて接続してもよい。
【０１５８】
図１４（Ａ）と図１４（Ｂ）は、接続部材９５０の形状が異なるものであり、接続部材９５０は、照明装置９３０との電気的接続ができる接続配線及び外部電源より電力を供給できる取り出し配線を有していれば様々な形状を用いることができる。
【０１５９】
図１５（Ａ）（Ｂ）は、照明装置に接続部材を設ける例であり、図１４（Ａ）（Ｂ）において照明装置９３０の絶縁膜９１０上にさらに封止基板９３４を設け、発光素子９３２を封止する例である。
【０１６０】
封止基板９３４によって発光素子９３２を基板９００との間に封止することによって、外部からの水分や、発光素子を劣化させる物質が侵入することをさらに防止することができる。また、外部からの物理的な衝撃を緩和することができるため、照明装置として物理的強度を高めることができる。よって、照明装置の信頼性が向上するので、使用できる環境が広がり、多様途に用いることができる。
【０１６１】
図１５（Ａ）（Ｂ）の接続部材９５０が設けられた照明装置９３０の使用形態の例を図１６（Ａ）（Ｂ）に示す。図１６（Ａ）は接続部材９５０の形状に合わせて、天井９４０にねじ込み型で取り付ける例であり、図１６（Ｂ）は天井９４０に引っ掛け型（引っ掛けシーリングともいう）で取り付ける例である。図１６（Ａ）（Ｂ）においても、接続部材９５０の第１の取り出し配線と第２の取り出し配線は、それぞれ第１の外部電極９４２、第２の外部電極９４４に接続し、電力を照明装置９３０に供給する。
【０１６２】
封止基板９３４としては、発光素子９３２を挟持して対向する基板９００と同様な形状が好ましく、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有するとよい。また、封止基板９３４は、接続部材９５０を取り付ける開口を有する。封止基板９３４を断面が凹型の形状にして、図１５（Ａ）（Ｂ）のように封止基板９３４内側に照明装置９３０をはめ込むようにすると好ましい。封止基板９３４の照明装置９３０側の面に乾燥剤となる吸水物質を設けてもよい。例えば、酸化バリウムなどの吸水物質の膜を封止基板９３４にスパッタ法により形成すればよい。このような乾燥剤として機能する膜は絶縁膜９１０上に形成してもよい。
【０１６３】
封止基板９３４に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、石英、セラミックス、金属などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の封止基板として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【０１６４】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【０１６５】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１６６】
（実施の形態８）
本実施の形態では、開口部が設けられた基板上に形成されたエレクトロルミネセンス（ＥＬ）材料を有する照明装置の一例について、図面を参照して説明する。
【０１６７】
本実施の形態で示す照明装置は、中央部に開口部を有する基板上に、第１の電極層と、ＥＬ層と、第２の電極層とが積層して設けられ、基板の中央部に第１の接続部及び第２の接続部を有するものである。なお、本実施の形態で示す照明装置は、上記実施の形態で示した製造装置を用いて製造することができる。
【０１６８】
以下、具体的な構成に関して図１７、図１８を参照して説明する。なお、図１７は、照明装置の平面の模式図を示し、図１８（Ａ）は、図１７におけるＡ−Ｂ間の断面の模式図を示し、図１８（Ｂ）は図１７におけるＣ−Ｄ間の断面の模式図を示している。
【０１６９】
図１７、図１８に示す照明装置９３０は、中央部に開口部９０９を有し且つ円盤状の基板９０１と、基板９０１上に絶縁膜９０２を介して設けられた発光素子９３２と、発光素子９３２を覆うように設けられた絶縁膜９１０と、基板９０１上に設けられた第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４とを有している。
【０１７０】
発光素子９３２は、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８の積層構造で形成されており、ここでは、基板９０１上に絶縁膜９０２を介して第１の電極層９０４が形成され、第１の電極層９０４上にＥＬ層９０６が形成され、ＥＬ層９０６上に第２の電極層９０８が形成される場合を示している。
【０１７１】
絶縁膜９１０は、基板９０１の中央部において開口部９１５を有しており、当該開口部９１５に第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４が設けられている。なお、絶縁膜９１０の開口部９１５は、基板９０１に形成された開口部９０９よりその面積（基板９０１の表面と平行な面における開口部分の面積）が大きくなるように形成する。
【０１７２】
第１の接続部９１２は、開口部９１５まで引き出された（延伸した）第１の電極層９０４により設けられ、第２の接続部９１４は開口部９１５まで引き出された第２の電極層９０８により設けられている。つまり、第１の電極層９０４の一部が絶縁膜９１０の開口部９１５まで引き出されて（延伸して）第１の接続部９１２が形成され、第２の電極層９０８の一部が絶縁膜９１０の開口部９１５まで引き出されて第２の接続部９１４が形成されている。
【０１７３】
このように、基板９０１上に形成された第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８を引き出して、基板９０１上に第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４を形成することにより、照明装置９３０を薄膜化することができる。
【０１７４】
また、基板９０１上に形成された第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８を第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４として用いることにより、照明装置９３０の構造を簡略化し、低コスト化を図ることができる。
【０１７５】
また、開口部９０９を有する基板９０１を用い、当該基板９０１の中央部（より具体的には、開口部９０９の近傍領域）に第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４を設けることにより、基板９０１に形成された開口部９０９を介して外部から電源の供給を行うことが可能となる。その結果、照明装置において、１箇所（基板の中央部）で発光素子９３２に電源を供給することができる。
【０１７６】
また、図１７、図１８で示す構成では、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８にも、絶縁膜９１０と同様に基板の中央部に開口部が形成されており、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６及び絶縁膜９１０の開口部に第２の電極層９０８の一部が引き出されることにより、基板９０１上に第２の接続部９１４が設けられている。この際、第２の電極層９０８の一部が、第１の電極層９０４の端部及びＥＬ層９０６の端部を乗り越える（横断する）部分においては、第１の電極層９０４と第２の電極層９０８が接触しないように、第１の電極層９０４の端部をＥＬ層９０６が覆うように設けることができる。
【０１７７】
また、図１７、図１８に示す構成では、基板９０１の外周部において、ＥＬ層９０６が第１の電極層９０４より内側に形成され、第２の電極層９０８がＥＬ層９０６の内側に形成される場合を示したが、これに限られない。第１の電極層９０４と第２の電極層９０８が絶縁されるように設ければどのように設けてもよい。
【０１７８】
例えば、基板９０１の外周部において、第１の電極層９０４の端部を覆うようにＥＬ層９０６を形成し、当該ＥＬ層９０６の端部を覆うように第２の電極層９０８を形成してもよい。この場合、基板９０１の外周部において、第２の電極層９０８の内側にＥＬ層９０６が形成され、ＥＬ層９０６の内側に第１の電極層９０４が形成される。
【０１７９】
他にも、基板９０１の外周部において、第１の電極層９０４の端部を覆うようにＥＬ層９０６を形成し、第２の電極層９０８はＥＬ層９０６の端部を乗り越えないように設けてもよい。この場合、基板９０１の外周部において、ＥＬ層９０６の内側に第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８が形成される。
【０１８０】
なお、上記図１７では、第１の電極層９０４で形成される第１の接続部９１２と、第２の電極層９０８で形成される第２の接続部９１４とを対向して設ける場合を示したが、本実施の形態はこれに限られない。少なくとも絶縁膜９１０の開口部９１５に、第１の接続部９１２と第２の接続部９１４を設ける構成とすればよい。
【０１８１】
また、第１の接続部９１２と第２の接続部９１４の数をそれぞれ複数設けた構成としてもよい。第１の接続部と第２の接続部を複数設けることにより、第１の接続部、第２の接続部に電気的に接続される配線等との接続を良好に行うことができる。
【０１８２】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【０１８３】
（実施の形態９）
本実施の形態では、照明装置の使用形態の一例として、上記実施の形態８で示した照明装置９３０に接続部材９５０を設けた構成について図１９、図２０、図２１を参照して説明する。なお、接続部材９５０は、口金と呼ばれることもある。また、照明装置９３０と接続部材９５０をあわせて照明装置と呼ぶ場合もある。
【０１８４】
接続部材９５０は、制御回路９５２と、当該制御回路９５２と電気的に接続された第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６、第１の取り出し配線９５８及び第２の取り出し配線９６０を有している。
【０１８５】
制御回路９５２は、外部電源から供給される電源電圧を元に、発光素子９３２を一定の輝度で点灯させるための機能を有する回路である。
【０１８６】
第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６は、照明装置９３０に設けられた発光素子９３２と制御回路９５２を電気的に接続する配線として機能する。具体的には、第１の接続配線９５４は、基板９０１上に設けられた第１の接続部９１２と電気的に接続され、第２の接続配線９５６は、基板９０１上に設けられた第２の接続部９１４と電気的に接続される（図２１参照）。
【０１８７】
第１の接続配線９５４と第１の接続部９１２との電気的な接続、第２の接続配線９５６と第２の接続部９１４との電気的な接続は、図２１に示すように異方導電性ペースト９５７を用いて行うことができる。なお、電気的な接続は、異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））に限られず、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））等で圧着させることにより電気的に接続することが出来る。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や、半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。
【０１８８】
第１の取り出し配線９５８、第２の取り出し配線９６０は、制御回路９５２と電気的に接続され、外部から照明装置９３０へ電源を供給するための配線として機能する。
【０１８９】
図１９（Ａ）では、基板９０１が設けられた面（絶縁膜９１０が設けられた面と反対側の面）側から当該基板９０１を介して光を取り出す構成（ボトムエミッション構造）を示しており、この場合、接続部材９５０の制御回路９５２は、絶縁膜９１０の上方に設けた構成とすることができる。
【０１９０】
また、発光素子９３２からの光の取り出しは、図１９（Ａ）に示した構成に限られない。図１９（Ｂ）に示すように、絶縁膜９１０が設けられた面（基板９０１と反対側の面）側から光を取り出す構成（トップエミッション構造）としてもよい。この場合、基板９０１の裏面（発光素子９３２が設けられた面と反対側の面）側に制御回路９５２が設けられ、基板９０１に設けられた開口部を介して第１の接続配線９５４及び第２の接続配線９５６が発光素子９３２と電気的に接続される構成とすることができる。
【０１９１】
また、図１９（Ａ）、（Ｂ）の構成において、光の取り出される面と反対側の面上（図１９（Ａ）では絶縁膜９１０上、図１９（Ｂ）では基板９０１の裏面上）に乾燥剤を設けておくことが好ましい。乾燥剤は、スパッタ等を用いて形成することができる。特に、基板９０１の裏面側に設ける場合には、スパッタにより全面に設けることができる。
【０１９２】
また、図１９（Ａ）、（Ｂ）では、接続部材９５０の接合部が第１の取り出し配線９５８を兼ね、接続部材９５０の接点が第２の取り出し配線９６０に接続する構成としたが、これに限られない。他の構成としては、例えば、図１９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、接続部材９５０の二つの接続部が第１の取り出し配線９５８と第２の取り出し配線９６０を兼ねる構成としてもよい。
【０１９３】
なお、図１９（Ｃ）は図１９（Ａ）の構成における接続部材９５０の構成を置き換えたものであり、図１９（Ｄ）は図１９（Ｂ）の構成における接続部材９５０の構成を置き換えたものである。
【０１９４】
また、照明装置９３０に封止基板９３６を設けた構成としてもよい（図２０参照）。基板９０１と対向して発光素子９３２を挟むように封止基板９３６を設けることにより、発光素子９３２に水分等が浸入することを抑制することができる。
【０１９５】
封止基板９３６としては、中心部に開口部を有するディスク形状（円盤形状）の基板を用いることができる。具体的には、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、金属基板などを挙げることができる。また、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板などを用いることができる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【０１９６】
また、封止基板９３６として可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことである。また、ステンレス合金などの導電性を有する基板を用いることもできるが、第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６、第１の取り出し配線９５８及び第２の取り出し配線９６０とは絶縁された構成にする。なお、封止基板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。
【０１９７】
また、図２０（Ｂ）及び図２０（Ｄ）は、可視光を透過する封止基板９３６を用いた構成を示している。
【０１９８】
封止基板９３６は、絶縁膜９１０上に設ければよく、例えば絶縁膜９１０に貼り合わせて設けることができる。また、図２０では、基板９０１の側面も覆うように封止基板９３６を設ける場合を示したが、これに限られない。
【０１９９】
なお、図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図１９（Ａ）〜（Ｄ）の構成に封止基板９３６を設けた構成を示している。
【０２００】
次に、接続部材９５０が設けられた照明装置９３０の使用形態の一例を示す（図２２参照）。
【０２０１】
図２２（Ａ）、（Ｂ）では、照明装置９３０に取り付けられた接続部材９５０を、天井９７０に設ける場合を示している。天井９７０には、第１の外部電極９７２と第２の外部電極９７４が設けられており、当該第１の外部電極９７２と接続部材９５０に設けられた第１の取り出し配線９５８が電気的に接続し、且つ第２の外部電極９７４と第２の取り出し配線９６０が電気的に接続することにより、外部から制御回路９５２を介して発光素子９３２に電源が供給され、照明装置として利用することができる。
【０２０２】
また、図２２（Ａ）に示す構成において、接続部材９５０の直径（基板９０１表面に平行な方向の長さ）は、天井９７０の取り付け部分のサイズに合わせて決めればよく、１０ｍｍ〜４０ｍｍ（例えば、２６ｍｍ）とすることができる。
【０２０３】
なお、図２２（Ａ）は、図２０（Ａ）に示した構造を天井９７０に取り付け、図２２（Ｂ）は、図２０（Ｃ）に示した構造を天井９７０に取り付ける場合を示したが、これに限られず、他の構成も同様に取り付けることができる。
【０２０４】
また、図２２では、照明装置９３０を天井９７０に取り付ける場合を示したが、本実施の形態で示す照明装置９３０は薄いため、天井９７０に限られず壁面や床に埋設することが可能である。
【０２０５】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【０２０６】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の一態様である製造装置で形成される照明装置に用いる、発光素子の素子構造の一例について、説明する。
【０２０７】
図２３（Ａ）に示す素子構造は、一対の電極（第１の電極１００１、第２の電極１００２）間に発光領域を含むＥＬ層１００３が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、例として、第１の電極１００１を陽極として用い、第２の電極１００２を陰極として用いるものとする。
【０２０８】
また、ＥＬ層１００３は、少なくとも発光層１０１３を含んで形成されていればよく、発光層１０１３以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層１０１３以外の機能層としては、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質（電子及び正孔の輸送性の高い物質）等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層１０１１、正孔輸送層１０１２、発光層１０１３、電子輸送層１０１４、電子注入層１０１５等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
【０２０９】
次に、上述した発光素子に用いることができる材料について、具体的に説明する。
【０２１０】
第１の電極１００１（陽極）としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい。）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好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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）、チタン（Ｔｉ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、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、チタン酸化物等が挙げられる。
【０２１３】
第２の電極１００２（陰極）としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下であることが好ましい）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。陰極材料の具体例としては、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（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（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が挙げられる。なお、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。
【０２１４】
この他、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物（例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）など）の薄膜と、アルミニウム等の金属膜とを積層することによって、第２の電極１００２を形成することも可能である。
【０２１５】
なお、本実施の形態に示す発光素子において、第１の電極１００１および第２の電極１００２のうち、少なくとも一方が透光性を有すればよい。
【０２１６】
次に、ＥＬ層１００３を構成する各層に用いる材料について、以下に具体例を示す。
【０２１７】
正孔注入層１０１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、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（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、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）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］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：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、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１０１１を形成することができる。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等を用いて正孔注入層１０１１を形成することができる。
【０２１８】
また、正孔注入層１０１１として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いることができる。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
【０２１９】
また、正孔注入層１０１１として有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１００１とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極１００１を形成する材料を選ぶことができる。
【０２２０】
複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。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安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０２２１】
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、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、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、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、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０２２２】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（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）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］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：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。
【０２２３】
複合材料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。
【０２２４】
また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０２２５】
また、複合材料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）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］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。
【０２２６】
なお、複合材料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。
【０２２７】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０２２８】
正孔輸送層１０１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。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、正孔輸送層１０１２は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【０２２９】
また、ＰＭＭＡのような電気的に不活性な高分子化合物に、正孔輸送性材料を添加してもよい。
【０２３０】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いてもよく、さらに上記高分子化合物に上記正孔輸送性材料を適宜添加してもよい。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等も正孔輸送層１０１２に用いることができる。
【０２３１】
発光層１０１３は、発光性の物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の物質としては、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。以下に、発光層に用いることのできる有機化合物材料を説明する。ただし、発光素子に適用可能な材料はこれらに限定されるものではない。
【０２３２】
青色〜青緑色の発光は、例えば、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いても良い。また、青色発光のゲスト材料としては、スチリルアミン誘導体が好ましく、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）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などが挙げられる。特にＹＧＡ２Ｓは、４５０ｎｍ付近にピークを有しており好ましい。また、ホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）や、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）が好適である。特に、ＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。
【０２３３】
青緑色〜緑色の発光は、例えば、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当なホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）２Ｃｌ）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。また、青緑色〜緑色の発光層のゲスト材料としては、アントラセン誘導体が効率の高い発光が得られるため好ましい。例えば、９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ）フェニル−Ｎ−フェニル］アミノフェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いることにより、高効率な青緑色発光が得られる。また、２位にアミノ基が置換されたアントラセン誘導体は高効率な緑色発光が得られるため好ましく、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）が特に長寿命であり好適である。これらのホスト材料としてはアントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、緑色発光と青色発光を組み合わせ、青色から緑色の波長領域に２つのピークを持つ発光素子を作製する場合、青色発光層のホストにＣｚＰＡのような電子輸送性のアントラセン誘導体を用い、緑色発光層のホストにＮＰＢのようなホール輸送性の芳香族アミン化合物を用いると、青色発光層と緑色発光層との界面で発光が得られるため好ましい。すなわちこの場合、２ＰＣＡＰＡのような緑色発光材料のホストとしては、ＮＰＢの如き芳香族アミン化合物が好ましい。
【０２３４】
黄色〜橙色の発光は、例えば、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。特に、ゲスト材料としてルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。この場合のホスト材料としては、ＮＰＢのような芳香族アミン化合物が好ましい。他のホスト材料としては、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体を用いることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
【０２３５】
橙色〜赤色の発光は、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＪ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポリマーを用いても良い。赤色発光を示すゲスト材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＪ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、｛２−イソプロピル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）のような４Ｈ−ピラン誘導体が高効率であり、好ましい。特に、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭは、６２０ｎｍ付近に発光ピークを有するため好ましい。
【０２３６】
なお、発光層１０１３としては、上述した発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
【０２３７】
発光性の物質を分散させるための物質としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、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）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、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）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【０２３８】
また、発光性の物質を分散させるための物質は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、発光性の物質へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
【０２３９】
発光性の物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層１０１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の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。
【０２４０】
電子輸送層１０１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、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からなる層である。また、この他ビス［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。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：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］亜鉛（ＩＩ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］ベリリウム（ＩＩ）、ビス［２−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（ベンゾオキサゾール−２−イル）−７，８−メチレンジオキシジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（２−ナフトラト）アルミニウム（ＩＩＩ）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１０１４として用いても構わない。また、電子輸送層１０１４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。
【０２４１】
電子注入層１０１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、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）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。また、電子輸送性を有する有機化合物と無機化合物（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはそれらの化合物）との複合材料、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もできる。この様な構造とすることにより、第２の電極１００２からの電子注入効率をより高めることができる。
【０２４２】
なお、電子注入層１０１５として、上述した有機化合物と無機化合物との複合材料を用いた場合には、仕事関数に関わらずＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を第２の電極１００２の材料として用いることができる。
【０２４３】
以上の層を適宜組み合わせて積層することにより、ＥＬ層１００３を形成することができる。なお、発光層１０１３を２層以上の積層構造としても良い。発光層１０１３を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０２４４】
また、ＥＬ層１００３の形成方法としては、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）適宜選択することができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、等を用いることができる。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。
【０２４５】
また、本実施の形態に示す発光素子の作製方法としては、ドライプロセス（例えば、真空蒸着法、スパッタリング法）、ウェットプロセス（例えば、インクジェット法、スピンコート法等）を問わず、種々の方法を用いて形成することができる。
【０２４６】
以上のような構成を有する本実施の形態の発光素子の各層は、図１で一例を示した本発明の一態様の製造装置を用いてそれぞれ形成することが可能である。本発明の一態様の製造装置を用いることで、一室の真空室内において発光素子の各層を連続的に成膜することが可能であるため、スループット良く発光素子、及びその発光素子を用いた照明装置を生産することができる。なお、素子を構成する各機能層の積層数に応じて、製造装置に設けられた成膜室の室数を適宜設定することができる。
【０２４７】
図２３に示す発光素子は、第１の電極１００１と第２の電極１００２との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である発光層１０１３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層１０１３に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０２４８】
なお、本実施の形態に示す発光素子の構成は、図２３（Ｂ）に示すように一対の電極間にＥＬ層１００３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成であってもよい。但し、ＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ中間層１００４が挟まれた構造を有する。
【０２４９】
なお、中間層１００４とは、第１の電極１００１と第２の電極１００２に電圧を印加したときに、中間層１００４に接して形成される一方のＥＬ層１００３に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層１００３に電子を注入する機能を有する。
【０２５０】
中間層１００４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物、有機化合物とアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを適宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機化合物とＶ２Ｏ５やＭｏＯ３やＷＯ３等の金属酸化物を含む。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、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、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。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。なお、中間層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電圧駆動、および低電流駆動を実現することができる。
【０２５１】
積層型素子の構成において、ＥＬ層が２層積層された構成を有する場合において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にすることによって、白色発光を外部に取り出すことができる。なお、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有する構成としても、白色発光が得られる。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０２５２】
以下に、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有し、白色発光が得られる構成の一例を示す。
【０２５３】
例えば、第１のＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第１の発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第２の発光層とを有し、第２のＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第３の発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第４の発光層とを有するものとする。
【０２５４】
この場合、第１のＥＬ層からの発光は、第１の発光層および第２の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１のＥＬ層は２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０２５５】
また、第２のＥＬ層からの発光は、第３の発光層および第４の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２のＥＬ層は、第１のＥＬ層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０２５６】
したがって、第１のＥＬ層からの発光および第２のＥＬ層からの発光を重ね合わせることにより、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする演色性の良好な白色発光を得ることができる。
【０２５７】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に中間層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０２５８】
また、図２４は、図２３（Ｂ）に示すタンデム構造の発光素子を有する照明装置の断面図の一例である。図２４に示すように、照明装置は第１の電極２１０２と第２の電極２１０９との間に第１のＥＬ層２１０３、中間層２１０４、及び第２のＥＬ層２１０７を有する。
【０２５９】
図２４に示す発光素子は、第１及び第２のＥＬ層と、中間層とを有するいわゆるタンデム型の発光素子であって、第１及び第２のＥＬ層がそれぞれ発光層を２層有する構成を示す。図２４に示すように、発光層を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を呈する照明装置を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０２６０】
基板２１００上には、下地保護膜２１０１が形成されている。下地保護膜２１０１は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１１５でスパッタ法によって成膜することができる。本実施の形態においては、窒化珪素を用いて１００ｎｍの膜厚で下地保護膜を成膜するものとする。
【０２６１】
下地保護膜２１０１上には、第１の電極２１０２が形成されている。第１の電極２１０２は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１１７でスパッタ法によって成膜することができる。本実施の形態においては、第１の電極２１０２を陽極として用いるものとする。
【０２６２】
第１の電極２１０２上には、第１のＥＬ層２１０３が形成されている。第１のＥＬ層２１０３は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１１９Ａ〜１１９Ｃで蒸着法によって成膜することができる。なお、第１のＥＬ層２１０３は、少なくとも発光層を有していれば良く、その積層数に応じて成膜室の室数を適宜調整することが可能である。本実施の形態においては、第１の正孔注入層２１０３ａ、第１の正孔輸送層２１０３ｂ、青色を呈する発光物質を含む第１の発光層２１０３ｃ、青色を呈する発光物質を含む第２の発光層２１０３ｄ、第１の電子輸送層２１０３ｅの５層を積層させ、第１のＥＬ層２１０３を構成するものとする。各機能層の材料は、例えば、先に列挙した物質の中からそれぞれ適宜選択すればよい。なお、本実施の形態において、第１の正孔注入層２１０３ａと第１の正孔輸送層２１０３ｂは同一の成膜室で成膜しても良い。
【０２６３】
第１のＥＬ層２１０３上には、中間層２１０４が形成されている。中間層２１０４は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２１Ａ、１２１Ｂで蒸着法によって成膜することができる。中間層２１０４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化合物と金属酸化物の複合材料は、有機化合物とＶ２Ｏ５やＭｏＯ３やＷＯ３等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、先に示した材料を用いることができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。本実施の形態において中間層２１０４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む第１の中間層２１０４ａと、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む第２の中間層２１０４ｂとを組み合わせたものとする。なお、本実施の形態において第１の中間層２１０４ａと第２の中間層２１０４ｂとは、同一の成膜室で成膜しても良い。
【０２６４】
中間層２１０４上には、第２のＥＬ層２１０７が形成されている。第２のＥＬ層２１０７は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２３Ａ〜１２３Ｄで蒸着法によって成膜することができる。なお、第２のＥＬ層２１０７は、少なくとも発光層を有していれば良く、その積層数に応じて成膜室の室数を適宜調整することが可能である。本実施の形態においては、第２の正孔注入層２１０７ａ、第２の正孔輸送層２１０７ｂ、赤色を呈する発光物質を含む第３の発光層２１０７ｃ、緑色を呈する発光物質を含む第４の発光層２１０７ｄ、第２の電子輸送層２１０７ｅ、電子注入層２１０７ｆの６層を積層させ、第２のＥＬ層２１０７を構成するものとする。各機能層の材料は、例えば、先に列挙した物質の中から適宜選択すればよい。なお、本実施の形態において、第２の正孔注入層２１０７ａと第２の正孔輸送層２１０７ｂは同一の成膜室で成膜しても良い。
【０２６５】
第２のＥＬ層２１０７上には、第２の電極２１０９が形成されている。第２の電極２１０９は、例えば実施の形態１に示した製造装置において、成膜室１２５でスパッタ法によって成膜することができる。本実施の形態において、第２の電極２１０９は陰極として用いるものとする。
【０２６６】
第２の電極２１０９上には、乾燥剤層２１１１が形成されている。乾燥剤層２１１１は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２５でスパッタ法によって成膜することができる。なお、乾燥剤層２１１１は、必ずしも設ける必要はない。または、乾燥剤層２１１１を基板２１００と下地保護膜２１０１との間に設けても良い。さらに、乾燥剤層２１１１を、基板２１００と下地保護膜２１０１との間、及び第２の電極２１０９上の双方に設けても良い。
【０２６７】
乾燥剤層２１１１上には、封止膜２１１３が形成されている。封止膜２１１３は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２７でスパッタ法によって成膜することができる。なお、封止膜２１１３に代えて封止部材によって発光素子を封止することも可能であり、封止膜と封止部材を併用することも可能である。
【０２６８】
図２４に示す照明装置は、第１のＥＬ層２１０３からの発光および第２のＥＬ層２１０７からの発光が重ね合わさる結果、青色の波長領域、赤色の波長領域、緑色の波長領域をカバーする白色発光が得られる。
【０２６９】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０２７０】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０２７１】
図２５は、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を室内の照明装置として用いた一例を示している。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、天井用照明装置８２０２としてのみならず、壁用照明装置８２０４としても用いることが可能である。また、当該照明装置は、卓上照明装置８２０６としても用いることが可能である。また本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することができ、または熱の発生が白熱電球に比べて小さい点等、室内の照明装置として好ましい。
【０２７２】
また、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、自動車、自転車などのヘッドライトとして用いることが可能である。図２６（Ａ）〜図２６（Ｃ）は、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を自動車のヘッドライトとして用いた一例を示している。図２６（Ａ）は、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置をヘッドライト８２１２として用いた自動車の外観図である。また図２６（Ｂ）、図２６（Ｃ）は、図２６（Ａ）のヘッドライト８２１２の断面図である。図２６（Ｂ）、図２６（Ｃ）において、電源供給用コネクタ８２１６に接続された照明装置８２１４は、光源として用いられている。図２６（Ｂ）では、複数の照明装置８２１４が用いられているため高輝度の光を外部に取り出すことができる。一方、図２６（Ｃ）では、反射板８２１８によって照明装置からの光が集光されており、指向性を有する高輝度の光を外部に取り出すことができる。
【０２７３】
次に、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を、信号機、誘導灯等の照明装置として適用した例について図２７に示す。
【０２７４】
図２７（Ａ）は、一例として、信号機の外観について示した図である。信号機８２２８は、青の照明部８２２２、黄色の照明部８２２４、赤の照明部８２２６を有する。信号機８２２８は、各照明部における照明装置に青、黄、赤の三色に対応する本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を有する。
【０２７５】
本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を避難口誘導灯に適用した例について図２７（Ｂ）に示す。
【０２７６】
図２７（Ｂ）は、一例として、避難口誘導灯の外観について示した図である。避難口誘導灯８２３２は、照明装置と、蛍光部が設けられた蛍光板とを組み合わせて構成することができる。また、特定の色を発光する照明装置と、図面のような形状の透過部が設けられた遮光板とを組み合わせて構成することもできる。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、一定の輝度で点灯することができるため、常時点灯が求められる避難口誘導灯として好ましい。
【０２７７】
本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を屋外用照明に適用した例について図２７（Ｃ）に示す。
【０２７８】
屋外用照明の一つとして例えば街灯が挙げられる。街灯は、例えば図２７（Ｃ）に示すように、筐体８２４２と、照明部８２４４と、を有する構成とすることができる。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、照明部８２４４に複数配置して用いることができる。図２７（Ｃ）に示すように、街灯は、例えば道路沿いに設置して照明部８２４４により周囲を照らすことができるため、道路を含め周囲の視認性を向上させることができる。
【０２７９】
なお、街灯に電源電圧を供給する場合には、例えば図２７（Ｃ）に示すように、電柱８２４６の送電線８２４８を介して電源電圧を供給することができる。ただしこれに限定されず、例えば光電変換装置を筐体８２４２に設け、光電変換装置により得られた電圧を電源電圧として利用することもできる。
【０２８０】
また、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を携帯用照明に適用した例について図２７（Ｄ）及び図２７（Ｅ）に示す。図２７（Ｄ）は、装着型ライトの構成を示す図であり、図２７（Ｅ）は手持ち型ライトの構成を示す図である。
【０２８１】
図２７（Ｄ）に示す装着型ライトは、装着部８２５２と、照明部８２５４を有し、照明部８２５４は装着部８２５２に固定されている。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、照明部８２５４に用いることができる。図２７（Ｄ）に示す装着型ライトは、装着部８２５２を頭部に装着し、照明部８２５４を発光させることができる。また、照明部８２５４として面光源の光源を用いることにより、周囲の視認性を向上させることができる。また、照明部８２５４は軽量であるため、頭部に装着して使用する際の負担を軽減することができる。
【０２８２】
なお、図２７（Ｄ）に示す装着型ライトの構成に限定されず、例えば装着部８２５２をリング状にした平紐やゴム紐のベルトにし、該ベルトに照明部８２５４を固定し、該ベルトを頭部に直接巻きつける構成とすることもできる。
【０２８３】
図２７（Ｅ）に示す手持ち型ライトは、筐体８２６２と、照明部８２６６と、スイッチ８２６４と、を有する。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、照明部８２６６に用いることができる。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を照明部８２６６に用いることにより、照明部８２６６の厚さを薄くすることができ、小型にすることができるため、携帯しやすくすることができる。
【０２８４】
スイッチ８２６４は、照明部８２６６の発光または非発光を制御する機能を有する。また、スイッチ８２６４は、例えば発光時の照明部８２６６の輝度を調節する機能を有することもできる。
【０２８５】
図２７（Ｅ）に示す手持ち型ライトは、スイッチ８２６４により照明部８２６６を発光させることにより、周囲を照らすことができるため、周囲の視認性を向上させることができる。また本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することも可能である。
【０２８６】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【符号の説明】
【０２８７】
１０１ 搬送室
１０３ 真空室
１０７ 基板搬送手段
１０９ 搬送室
１１１ ゲートバルブ
１１３ ゲートバルブ
１１５ 成膜室
１１７ 成膜室
１１９Ａ〜１１９Ｃ 成膜室
１２１Ａ、１２１Ｂ 成膜室
１２３Ａ〜１２３Ｄ 成膜室
１２５ 成膜室
１２７ 成膜室
１２９ 成膜室
１３１ 成膜室
１３３ 封止室
１３７ 搬送室
１３９ ゲートバルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置の製造装置、特に、発光素子の成膜に用いられる成膜室を備えた製造装置、及びその製造装置を用いた製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を示す化合物から構成される薄膜を発光層として用いた素子の開発が進み、様々な化合物を用いた発光素子が提案されている。これらの発光素子は、正孔を注入するための電極（陽極）と電子を注入するための電極（陰極）の間に設けられた発光層において、正孔及び電子を再結合させることにより、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）と呼ばれる発光現象を発生させるものである。
【０００３】
ＥＬ発光を利用した発光素子の応用としては、主としてディスプレイと照明が期待されている。照明の応用を考えた場合、従来の照明器具である白熱球は点光源であり、蛍光灯は線状の光源である。これに対し、発光素子は面状の発光を与えることができるため、例えばシート状の照明など、従来にない形状を持つ照明装置を作製することが可能と考えられる。また、面光源であることにより、より自然光に近い照明を簡便に得ることが可能となる。
【０００４】
これら発光素子は、その発光層（特に有機化合物からなる発光層）が酸素や水分に極めて弱く、容易に劣化するため、陽極（もしくは陰極）を形成した後、発光層等を形成し、陰極（もしくは陽極）を形成し、さらに封止する（発光素子を密封する）までのプロセスを一貫して大気開放しないで行う技術が要求される。従来の製造装置においては、成膜室や封止室をマルチチャンバー化することで、発光素子を提供している（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ＥＬ発光を利用した発光素子を照明用途に用いる場合、素子の大きさは、照明として発光する大きさに等しいため、ディスプレイで用いられる場合と比較すると、高精細化を要しない一方で、大きな面積を要することになる。従って、ＥＬ発光を利用した照明装置が市場へ流通するためには、量産化、低コスト化が求められており、製造装置のさらなる生産性の向上が必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０２１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題を鑑みて、本発明の一態様は、ＥＬ発光を利用した照明装置を、スループット良く製造することが可能な製造装置を提供することを課題の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の製造装置の一は、真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有する。また、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、第２の電極が設けられた基板上に封止膜を成膜する成膜室と、成膜室のそれぞれに基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する。
【０００９】
また、本発明の一態様の製造装置の一は、真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有する。また、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、第２の電極が設けられた基板を封止部材によって封止する封止室と、成膜室のそれぞれ及び封止室に基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する。
【００１０】
また、本発明の一態様の製造装置の一は、真空室と、真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、真空室へ基板を搬送する搬送室と、真空室とゲートバルブを介して接続された封止室と、を有する。また、真空室は、搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１のユニットを成膜する成膜室と、第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、成膜室のそれぞれに基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有し、封止室において、真空室から搬送された基板を封止部材によって封止する。
【００１１】
また、本発明の一態様は、基板を真空室内に搬送し、真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、発光素子を有する基板を、真空室内に配置され、複数の成膜室と共通の真空度を有する封止室へ搬送し、封止室において、真空室から搬送された発光素子を有する基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法である。
【００１２】
また、本発明の一態様は、基板を真空室内に搬送し、真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、発光素子を有する基板を真空室とゲートバルブを介して接続した封止室へ搬送し、封止室において、真空室から搬送された発光素子を有する基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様である製造装置によって、高速成膜、または連続成膜処理が可能となる。また、本発明の一態様である製造装置によって、材料の利用効率の向上、さらには製造費用の削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図２】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図３】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図４】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図５】本発明の一態様の製造装置の一例を示す図。
【図６】本発明の一態様を示す成膜室の断面図。
【図７】本発明の一態様を示す製造装置のタイミングチャートを示す図。
【図８】本発明の一態様を示す製造装置のタイミングチャートを示す図。
【図９】本発明の一態様を示す成膜室の一部の断面図及び上面図。
【図１０】本発明の一態様を示す成膜室の断面図。
【図１１】照明装置一例を示す図。
【図１２】照明装置の一例を示す図。
【図１３】照明装置の一例を示す図
【図１４】照明装置の一例を示す図。
【図１５】照明装置の一例を示す図。
【図１６】照明装置の一例を示す図。
【図１７】照明装置の一例を示す図。
【図１８】照明装置の一例を示す図。
【図１９】照明装置の一例を示す図。
【図２０】照明装置の一例を示す図。
【図２１】照明装置の一例を示す図。
【図２２】照明装置の一例を示す図。
【図２３】発光素子の一例を示す図。
【図２４】照明装置の断面の一例を示す図。
【図２５】照明装置の適用例を示す図。
【図２６】照明装置の適用例を示す図。
【図２７】照明装置の適用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本明細書で開示する発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本明細書の実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
本実施の形態では、成膜室を備えた製造装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態の製造装置の上面概略図である。また、図２（Ａ）及び（Ｂ）は、図１におけるＡ−Ｂ線に沿った断面図である。
【００１８】
図１に示す製造装置は、第１の搬送室１０１、真空室１０３、第２の搬送室１０９、及び第３の搬送室１３７を有する。また、真空室１０３中には、円筒状の防着板を備えた複数の成膜室１１５〜１３１と、封止室１３３と、基板搬送手段１０７と、が設けられている。図１中、第１の搬送室１０１、及び第２の搬送室１０９を用いて、基板の搬入又は搬出を行う。また、第３の搬送室１３７を用いて発光素子の封止部材の搬入を行う。
【００１９】
なお、本明細書において、基板とは、薄膜を成膜可能な部材、又は薄膜が成膜された部材を表し、ディスク形状（円形または円盤形状とも表記する）を用いるのが好ましい。具体的には、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板、ガラス基板、石英基板などを用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、プラスチック基板、または、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルム等が挙げられる。なお、発光素子の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。また、基板の大きさは、照明装置の用途によって適宜設定することが可能である。但し、ＣＤ−Ｒ等の光ディスクデバイスと同程度の大きさ（例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍの円形、好ましくは直径１２ｃｍの円形）であると、生産性、又は照明装置の取り扱いの面から好ましい。また、中央部に開口部を有する基板を用いても構わない。
【００２０】
発光素子を形成するための基板は、第１の搬送室１０１から搬送アーム（図示しない）によって真空室１０３内へと搬送される。また、真空室１０３内において、基板搬送手段１０７によって成膜室へ順に搬送され、各成膜室で発光素子を形成するＥＬ層及び電極等を成膜された後、封止膜または封止部材によって封止され、搬送アーム（図示しない）によって第２の搬送室１０９へと搬送される。なお、基板が複数枚収納されたカセットを搬送室に収納しても良い。
【００２１】
第１の搬送室１０１及び第２の搬送室１０９は、それぞれ排気系（図示しない）を有し、排気系によって減圧状態、あるいは高真空状態とすることができる。また、第１の搬送室１０１と真空室１０３とはゲートバルブ１１１によって区切られており、第２の搬送室１０９と真空室１０３とはゲートバルブ１１３によって区切られている。第１の搬送室１０１又は第２の搬送室１０９に基板を搬出入するときはゲートバルブ１１１またはゲートバルブ１１３を閉鎖した状態とする。搬出入を終えた後、排気系が動作し、所定の圧力に達すると、真空室１０３との境界のゲートバルブを開放する。
【００２２】
本実施の形態で示す製造装置を用いて、一対の電極間に複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子（いわゆるタンデム型素子という）を有する照明装置を製造することができる。図１においては、第１の電極と第２の電極との間に、２つの発光ユニットを積層したタンデム型素子を有する照明装置を製造することが可能である。なお、本実施の形態で示す製造装置はこれに限定されず、成膜室の室数を適宜設定して発光ユニットの層数を決定することが可能である。
【００２３】
第１の搬送室１０１から真空室１０３内へ搬入された基板は、先ず成膜室１１５へと搬送され、成膜室１１５において下地保護膜が成膜される。下地保護膜としては、例えば、無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。または、下地保護膜として、硫化亜鉛と酸化珪素を含む膜を形成しても良い。また、成膜にはスパッタリング法を好ましく用いることができる。下地保護膜を設けることにより発光素子へ外部から水分や、酸素等の気体が侵入することを防止することができる。
【００２４】
次いで、下地保護膜が設けられた基板を成膜室１１７へと搬送する。また、成膜室１１５へは、第１の搬送室１０１から新たな基板が搬入される。成膜室１１７において、下地保護膜上に第１の電極が成膜される。第１の電極は、発光素子の陽極又は陰極として用いられる電極である。また、第１の電極の成膜には、スパッタリング法を好ましく用いることができる。
【００２５】
第１の電極を成膜後、基板を成膜室１１９Ａへと搬送する。また、成膜室１１７へは、成膜室１１５において下地保護膜が設けられた基板が搬入される。成膜室１１９Ａ〜１１９Ｃにおいて発光素子の第１の発光ユニット（ＥＬ層とも表記する）が成膜される。本実施の形態においては、第１の電極が設けられた基板が成膜室１１９Ａ〜１１９Ｃへ順次搬送及び成膜されることで、正孔注入性の高い物質を含む層、発光層、電子注入性の高い物質を含む層の３層が積層された第１の発光ユニット（ＥＬ層）を形成するものとする。
【００２６】
なお、発光ユニットの構成は少なくとも発光層を有していれば、この構成に限られるものではない。成膜室の個数を適宜調整することで発光層一層でなる単層構造としても、又は、各々異なる機能を有する層からなる積層構造としても良い。例えば、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、キャリアブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等、各々の機能を有する機能層を適宜組み合わせて構成することができる。なお、それぞれの層の有する機能を２つ以上同時に有する層を含んでいても良い。または、発光層を複数層積層させても良い。発光ユニットの各層の成膜には、蒸着法を好ましく用いることができる。
【００２７】
次いで、第１の発光ユニットが設けられた基板を成膜室１２１Ａへと搬送する。また、成膜室１１９Ａへは第１の電極が成膜された基板が搬入される。成膜室１２１Ａ及び１２１Ｂにおいて発光素子の中間層が成膜される。中間層は、第１の電極と第２の電極に電圧を印加したときに、積層された一方の発光ユニットに電子を注入し、他方の発光ユニットに正孔を注入する機能を有する。本実施の形態においては、第１の発光ユニットが設けられた基板が成膜室１２１Ａ及び１２１Ｂへ順次搬送及び成膜されることで、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む層と、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む層が積層された中間層を形成するものとする。中間層の各層の成膜には、蒸着法を好ましく用いることができる。
【００２８】
なお、中間層の構成はこれに限られるものではなく、正孔輸送性の高い有機化合物と電子受容体（アクセプター）とを含む層、または、電子輸送性の高い有機化合物と電子供与体（ドナー）とを含む層の単層構造としてもよい。
【００２９】
次いで、中間層が設けられた基板を成膜室１２３Ａへと搬送する。また、成膜室１２１Ａへは第１の発光ユニットが成膜された基板が搬入される。成膜室１２３Ａ〜１２３Ｄにおいて発光素子の第２の発光ユニット（ＥＬ層）が成膜される。本実施の形態においては、中間層が設けられた基板が成膜室１２３Ａ〜１２３Ｄへ順次搬送及び成膜されることで、例えば、正孔注入層、発光層、電子輸送層、電子注入層４層が積層された第２の発光ユニット（ＥＬ層）を形成するものとする。なお、第２の発光ユニットは、第１の発光ユニットと同様に、少なくとも発光層を有していればよく、この構成に限られるものではない。成膜室の室数は適宜調整することが可能である。また、１つの成膜室において２層以上の成膜を行っても良い。また、第１の発光ユニットと第２の発光ユニットは同じ構成であっても異なる構成であってもよい。発光ユニットの各層の成膜には、蒸着法を好ましく用いることができる。
【００３０】
なお、第１の発光ユニットから得られる発光の発光色と第２の発光ユニットから得られる発光の発光色が補色の関係にある場合、外部へ取り出される発光は白色となる。又は、第１の発光ユニット及び第２の発光ユニットのそれぞれが複数の発光層を有する構成として、複数層の発光層のそれぞれにおいて、互いに補色となる発光色を重ね合わせることによって各発光ユニットが白色発光を得られる構成としてもよい。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。
【００３１】
次いで、第２の発光ユニットが設けられた基板を成膜室１２５へと搬送する。また、成膜室１２３Ａへは中間層が成膜された基板が搬入される。成膜室１２５において、第２の発光ユニット上に第２の電極が成膜される。なお、第１の電極及び第２の電極は、一方を陽極として用い、他方を陰極として用いる。第２の電極の成膜には、スパッタリング法を好ましく用いることができる。
【００３２】
以上の工程で、一対の電極間に複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子を基板上に形成することができる。
【００３３】
次いで、第２の電極が設けられた基板を成膜室１２７へと搬送する。また、成膜室１２５へは第２の発光ユニットが成膜された基板が搬入される。成膜室１２７において、第２の電極上に乾燥剤層を設ける。乾燥剤層を形成することで、水分などによる発光素子の劣化を防ぐことができる。乾燥剤層に用いる乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウム等の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。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着によって水分を吸着する物質を用いてもよい。乾燥剤層は、スパッタリング法を用いて第２の電極上へ設けるのが好ましい。なお、乾燥剤層は必ずしも設ける必要はない。
【００３４】
次いで、乾燥剤層が設けられた基板を成膜室１２９へと搬送する。また、成膜室１２７へは第２の電極が成膜された基板が搬入される。成膜室１２９において、乾燥剤層の上に封止膜が成膜される。封止膜は、下地保護膜と同様の材料を用いて成膜することができ、スパッタリング法によって成膜するのが好ましい。封止膜を設けることにより、外部からの水分や、不純物等が侵入することを防止することができる。
【００３５】
次いで、封止膜が設けられた基板を成膜室１３１へと搬送する。また、成膜室１２９へは乾燥剤層が設けられた基板が搬入される。成膜室１３１において、発光素子が設けられた基板にシール材が成膜される。シール材は、発光素子が設けられた基板と、封止部材との貼り合わせのために設けられ、例えば熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等を用いることができる。
【００３６】
次いで、発光素子を有する基板を封止室１３３へと搬送する。また、成膜室１３１へは、封止膜が成膜された基板が搬入される。封止室１３３において、発光素子を有する基板と封止部材とを重ね合わせ、紫外線照射又は加熱によってシール材を硬化させ、発光素子を有する基板と封止部材とを圧着させる。封止部材はゲートバルブ１３９によって真空室１０３と分断された第３の搬送室１３７より真空室１０３へと搬送される。封止室１３３は、封止部材を収納するカセットを有しているのが好ましい。または、封止室１３３とは別に封止部材を収納する予備室を設けても良い。なお、封止室１３３において紫外線照射でシール材を硬化させる場合には、発光素子へ紫外線を照射しないようマスクを用いるものとする。
【００３７】
封止部材としては例えば、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、または、石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、封止材として機能する材質ものであれば、これら以外のものを用いることもできる。また、封止部材は発光素子を有する基板と同様に、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍの円形、好ましくは直径１２ｃｍの円形であるのが好ましい。
【００３８】
なお、封止部材は必ずしも設ける必要はなく、発光素子を封止膜によって封止した後、基板を製造装置から搬出しても良い。また、封止部材を設ける場合には、封止膜は必ずしも設ける必要はない。また、シール材は必ずしも発光素子を有する基板側に設ける必要はなく、封止部材側に設けても良い。また、予めシール材が設けられた封止部材を封止部材搬送部より真空室中へ搬送しても良い。
【００３９】
以上の工程によって、真空室１０３内において連続的に発光素子の各層の成膜、及び発光素子の封止を行い、照明装置を得ることができる。
【００４０】
図２に、具体的な成膜工程の一例を示す。図２は、図１におけるＡ−Ｂ線に沿った製造装置の断面図である。図２では、成膜工程の一例として、成膜室１１７におけるスパッタリング法を用いた成膜と、成膜室１１９Ａにおける蒸着法を用いた成膜を図示している。成膜室はそれぞれ、円筒状の防着板２０９を有している。なお、図２に図示されない他の成膜室においても、図２に準じた成膜が行われているものとする。
【００４１】
図２（Ａ）は、真空室１０３内における成膜工程を示している。真空室１０３は密閉された構造を有し、排気系２０１によって減圧状態、あるいは高真空状態とすることができる。また、真空室内に設けられた複数の成膜室及び封止室は、排気系２０１によって減圧されており共通の真空度を有する。排気系２０１としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプを用いる。真空排気手段により真空室１０３の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能である。なお、排気系２０１は複数設けても構わない。
【００４２】
基板搬送手段１０７は、基板ホルダ２１５を複数有し、基板ホルダ２１５によって基板２２１が保持されている。基板ホルダ２１５は、例えば静電チャック等の吸着手段、又は、クランプ等の固定治具によって基板を保持している。また、基板２２１が中央部に開口部を有する場合には、当該開口部から基板を保持するツメを基板ホルダ２１５に設けても良い。
【００４３】
基板ホルダ２１５は、図示しない上下駆動機構によって、上下に移動することが可能である。また、基板ホルダ２１５を回転させる回転機構を設けることが好ましい。成膜処理を行う際には、基板ホルダ２１５が下降し、各成膜室の円筒状の防着板２０９上に設けられた成膜用のマスク２１１上方へ基板２２１を配置する。マスク２１１は、アライメントマーカを有しているのが好ましい。なお、各成膜室において同時に複数枚の基板を処理することで、さらなるスループットの向上を図ることができる。
【００４４】
本実施の形態において、成膜室１１７ではスパッタリング法を用いて第１の電極が成膜される。成膜室１１７に設けられた防着板２０９の内側には、スパッタターゲット２０３、高周波電源２０５、ガス導入手段２０７が設けられている。基板上に均一な膜を成膜するために、成膜を行う際には基板ホルダ２１５を回転させるのが好ましい。
【００４５】
スパッタリング法は、ＤＣ（直流）スパッタリング法であってもＲＦ（高周波）スパッタリング法のいずれを用いても良い。ＤＣスパッタリング法を行う場合、スパッタターゲット２０３が負に印加され、基板２２１は接地電位とする。ＲＦスパッタリング法を行う場合、基板２２１は電気的にフローティング（接地電位より浮いた）状態として用いる。なお、成膜室１１７及び成膜室１２５において、金属薄膜よりなる電極を成膜する場合には、ＤＣスパッタリングを用いるのが好ましい。また、成膜室１１５、成膜室１２７、及び成膜室１２９において無機材料をターゲットに用いて成膜する場合には、ＲＦスパッタリングを用いるのが好ましい。
【００４６】
また、成膜室１１９Ａにおいては、蒸着法を用いて正孔注入性の高い物質を含む層が成膜される。成膜室１１９Ａに設けられた防着板２０９の内側には、容器６０及び容器を加熱するヒーター５９を設ける。容器６０は、熱容量の小さい物質を用い、高温、高圧、減圧に耐えうるものとする。また、容器内部には、供給管の先端に設けられたノズル５８から材料混合ガス５６が供給される。材料混合ガス５６は、ボンベやバルブや流量計などを経て供給される。
【００４７】
防着板２０９の材料としては、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属を好ましく用いることができる。また防着板２０９の外周には、細管ヒータ５４が設けられている。基板２２１を円形とすることで、膜厚ムラの抑制された膜を成膜することが可能となる。また、蒸着の際には、基板ホルダ２１５を回転させるのが好ましい。
【００４８】
それぞれの成膜室において成膜を終えた後、図２（Ｂ）に示すように基板ホルダ２１５を上昇させ、基板搬送手段１０７を図の矢印の方向へと所定の角度だけ回転させ、基板２２１を次の成膜室の上方へ搬送する。なお、基板ホルダ２１５に代えて、基板搬送手段１０７に上下駆動機構を設けても良い。図２（Ｂ）においては、基板搬送手段１０７が反時計回りに回転することで、成膜室１１７において第１の電極が成膜された基板が成膜室１１９Ａの上方へ搬送され、成膜室１１９Ａにおいて蒸着を終えた基板が成膜室１１９Ｂの上方へ搬送される。また、成膜室１１５から、下地保護膜の成膜を終えた基板を成膜室１１７の上方へ搬送される。なお、基板搬送手段の回転角度は、成膜室の室数等に応じて適宜設定することができる。また、基板搬送手段の回転方向は図２に限定されるものではない。
【００４９】
本実施の形態で示す製造装置は、成膜室１１５〜１３１、及び封止室１３３が真空室１０３において共通の真空度を有するため、ゲートバルブを隔てて複数設けられた成膜室を用いる場合と比較して、搬送手段の単純化、搬送時間及び搬送距離の短縮化ができ、スループットを格段に向上させることができる。また、真空室内に複数の成膜室及び封止室を配置することで、成膜室及び封止室のそれぞれに排気系を設ける場合と比較して、排気系の数を省略することができる。また、真空室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段の数を省略することができ、製造装置を簡略化することができる。従って、照明装置の生産性が向上する。また、各々の成膜室の間にゲートバルブが設けられていないため、装置全体としてコストダウンを可能とし、且つメンテナンスも簡易なものとすることができる。
【００５０】
また、基板として中央部に開口部を有する基板を用いる場合には、基板ホルダ２１５に開口部の内側から基板を支えるツメを設けても良い。また、当該ツメをマスクとして用いることも可能である。この場合の搬送例を図３を用いて説明する。
【００５１】
基板ホルダ２１５には、各成膜室に対応してそれぞれ異なる大きさ（直径）を有するツメ２２７が設けられている。図３においては、ツメ２２７ａが成膜室１１７に、ツメ２２７ｂが成膜室１１９Ａに、ツメ２２７ｃが成膜室１１９Ｂ（図示しない）にそれぞれ対応した大きさを有する。
【００５２】
図３（Ａ）に示すように、それぞれの成膜室において成膜を終えた後、マスク２１１上に基板２２１を載置し、基板ホルダ２１５が上昇する。そして、基板を搬送する場合とは逆向き（時計回り）に基板搬送手段１０７を所定の角度だけ回転させ、隣接する直前の成膜室の上方へ基板ホルダ２１５を配置する。例えば、ツメ２２７ａを有する基板ホルダを成膜室１１５（図示しない）の上方へ、ツメ２２７ｂを有する基板ホルダを成膜室１１７の上方へ、ツメ２２７ｃを有する基板ホルダを成膜室１１９Ａの上方へそれぞれ配置する。
【００５３】
次いで、基板ホルダ２１５を下降させ、各成膜室防着板２０９上に設けられた基板２２１を支持したのち、基板搬送手段を図３（Ａ）と逆向き（反時計回り）に所定の角度だけ回転させ、各々のツメの大きさに対応した成膜室の上方へ基板を搬送する。その後、基板ホルダを下降させ、成膜を行うことで、各々の成膜室に対応したツメをマスクとして用いた成膜を行うことができ、円形の基板の開口部の周囲に取り出し端子等のパターニングを行うことが可能である。
【００５４】
なお、本実施の形態の製造装置において、マスク２１１及び防着板２０９に付着した材料を有機溶媒等で洗浄して回収し、再利用しても良い。洗浄液から発光層に含まれるイリジウム等の材料を回収して再利用することにより、資源の無駄を無くし、比較的高価なＥＬ材料を効率よく使用、または再利用することができる。従って、照明装置を低コスト化することができる
【００５５】
また、本実施の形態において、複数の成膜室は円周状に配置された構成を示したが、製造装置の構成はこれに限られるものではなく、クリーンルームのレイアウト等によって適宜変更することができる。例えば、真空室１０３を直方体形状とし、複数の成膜室を直線上に配置しても良い。若しくは、図４に図示するように成膜室をＵ字型に配置しても良い。なお、図４に図示する製造装置は、第１の搬送室１０１、真空室１０３、第２の搬送室１０９を有する。また、図１に示した製造装置と同様に真空室１０３内において、照明装置に含まれる発光素子の各層の成膜と、発光素子の封止を連続的に行う。製造装置をＵ字型とする場合、例えば、各成膜室上に配置されたレール４００等を用いて基板を各成膜室に連続的に搬送することが可能である。
【００５６】
なお、図４において、成膜室１３１及び封止室１３３は、発光素子を封止部材を用いて封止するために設けられており、発光素子を封止膜によって封止する場合には、必ずしも設ける必要はない。また、発光素子を封止部材を用いて封止する場合、発光素子を有する基板又は封止部材にシール材を成膜する成膜室１３１と、封止室１３３とを、真空室１０３とは別のチャンバーとして設けても良い。又は、成膜室１３１に代えて、シール材が設けられた封止部材を収納する予備室を設けてもよい。
【００５７】
本実施の形態においては、真空室１０３内で照明装置を封止する例を示したが、製造装置の実施の形態はこれに限られない。例えば、図５に示すように、真空室１０３とは別に封止室を設けた製造装置としても良い。図５では、ゲートバルブ４０１によって第２の搬送室１０９と区切られた封止室４０３を有する。
【００５８】
図５に示す製造装置を用いて、真空室１０３の成膜室１１５〜１２７において、基板上に下地保護層、第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、第２の電極及び乾燥剤層を連続的に成膜した後、封止室４０３において大気に曝すことなく封止部材で封止するための加工を行う。なお、真空室１０３に封止膜を成膜する成膜室をさらに設け、封止膜によって封止された発光素子を封止室４０３へ搬送しても構わない。封止室４０３は、窒素雰囲気下として封止部材と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良い。
【００５９】
封止部材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属等を用いることができる。又は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、アラミド、プリプレグなどの有機樹脂材料を用いても良い。ただし、封止部材側に光を放射させる場合は透光性を有する封止部材を用いるものとする。また、封止部材と発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウム等の乾燥材を設けることも有効である。
【００６０】
また、封止部材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂等のシール材で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に乾燥材を添加しても良い。
【００６１】
以上に示した本実施の形態の製造装置は、製造装置の小型化、フットプリントの省スペース化を図ることができる。また、この製造装置を用いて照明装置を製造することで、生産性向上、製造コスト低減を図ることができる。さらに、当該製造装置を用いることで、資源の無駄を無くすことができ、地球環境に適応した製造方法を提供することができる。
【００６２】
また、本実施の形態で示す製造装置は、連結したインライン処理が可能な装置であるため、高速成膜、または連続成膜処理が可能である。さらに、材料の利用効率の向上させることができ、照明装置の製造費用の削減を実現する。
【００６３】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【００６４】
（実施の形態２）
本実施の形態では、製造装置に設けられた成膜室の一例について説明する。具体的には、有機材料を蒸着法を用いて成膜して、発光素子の発光ユニット、又は中間層の形成を行う成膜室の一例について説明する。図６は、概略構成図の断面である。
【００６５】
成膜室１１は、真空排気手段が設けられた真空室中に設置されており、不活性ガス導入手段が設けられている。真空排気手段としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプを用いる。真空排気手段により成膜室１１の到達真空度を１０−５〜１０−６Ｐａにすることが可能である。また、成膜室１１内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。成膜室１１内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００６６】
また、成膜室１１には、基板１０を固定する基板保持手段（基板ホルダ）１２が設けられている。基板保持手段１２は、静電チャックなどで基板を固定し、また、基板保持手段１２には、一部に透明窓部が設けられており、基板保持手段１２の透明窓部と重なる位置に設けられた撮像手段（ＣＣＤカメラ等）によって基板１０の位置確認を可能としている。なお、基板１０の位置確認が必要でない場合には、特に透明窓部及び撮像手段は設けなくともよい。
【００６７】
また、基板保持手段１２には、成膜の均一性を高めるために基板回転制御部１３が設けられている。成膜時に基板１０を回転させることで膜厚均一性の向上を図ることができる。また、基板回転制御部１３は、成膜前後に基板の搬送を行える機構としてもよく、その場合は基板移動制御部とも呼べる。例えば、成膜前に他の処理室から真空を維持したまま基板を成膜室１１に導入してもよいし、成膜後に成膜室１１から他の処理室に真空を維持したまま基板を搬出してもよい。
【００６８】
また、成膜時に有機材料、代表的には有機化合物が成膜室１１の内壁に付着することを防止するための防着板１５が設けられている。この防着板１５を設けることにより、基板上に成膜されなかった有機化合物を付着させることができる。また、防着板１５の周囲には、電熱線などの細管ヒーター１４が接して設けられており、細管ヒーター１４により、防着板１５全体を加熱することができる。成膜の際、防着板１５の温度（ＴＢ）は、基板の温度（ＴＳ）よりも１０℃以上高く制御することが好ましい。
【００６９】
また、基板１０の下方に重なるように容器２０及び容器を加熱するヒーター１９を設ける。容器２０は、熱容量の小さい物質を用い、高温、高圧、減圧に耐えうるものとする。また、容器内部には、供給管の先端に設けられたノズル１８から材料混合ガス１６が供給される。材料混合ガス１６は、ボンベやバルブや流量計などを経て供給される。なお、ノズル１８の配置は図６に限られず、例えば図２に図示したように成膜室の下部からガスを導入してもよい。
【００７０】
また、容器の温度を精密に制御するため、ヒーターに加えて制御部により制御可能な冷却機構を備えてもよい。冷却機構としては、例えば、ペルチェ素子を用いることができる。または、容器の周辺に細管を設け、細管に冷却水を導入して容器の冷却を行うように構成してもよい。冷却機構を設けることにより、より精密な温度制御が可能となる。例えば、ヒーターによる急速な加熱により容器が所望の温度を超えすぎてしまうことを防ぎ、冷却機構によって容器の温度を一定に制御することができる。熱容量の小さい容器を用いているため、ヒーターと冷却機構の両方を制御した容器の温度を有機材料の温度にすばやく反映することができる。
【００７１】
材料混合ガス１６は、少なくとも有機材料の粉末と、キャリアガスとを含む混合ガスであり、ノズル１８から容器内部に供給される際には、予備加熱しておくことが好ましい。有機材料を予備加熱することによって、基板への蒸着が開始できるまでに要する時間を短縮することができる。予備加熱する方法としては、ヒーターで加熱されたキャリアガスと有機材料の粉末を混合して材料混合ガス１６を予備加熱する方法、または供給管の外側に設けられたヒーターなどによって材料混合ガス１６を予備加熱する方法がある。
【００７２】
また、材料混合ガス１６に不純物が導入されるのを防ぐため、キャリアガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。キャリアガスは、成膜室１１内に供給される前、または有機材料と混合する前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておくことが好ましい。これにより、キャリアガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、供給管内部及びノズル内部にこれらの不純物が付着されるのを防ぐことができる。
【００７３】
また、材料混合ガス１６の流量は、バルブの開閉や、流量計やボンベの圧力などを用いて制御することができ、制御部２１によって材料混合ガス１６の流量とヒーター１９の温度の両方を制御する。なお、図６ではバルブの開閉を制御部２１によって制御することによって材料混合ガス１６の流量を調節する例を示している。ただし、制御部２１によって材料混合ガス１６の流量を調節する方法は、図６に示す構成に限定されない。
【００７４】
容器２０は熱容量の小さい物質（タングステン、モリブデンなど）からなるルツボや皿を用い、制御部２１によって制御されたヒーター１９の温度によって容器に供給される有機材料の温度と、材料混合ガス１６の流量との両方を調整して、安定な有機材料の蒸着を行うことができる。なお、ルツボとは、開口部を有する筒状容器を指す。
【００７５】
また、ヒーター１９と基板１０との間には、図６中に点線で示したシャッターまたはゲートが設けられている。シャッターは、気化した有機材料の蒸着を制御するため、蒸着源からの昇華速度が安定するまでの間、基板１０を覆っておくためのシャッターである。なお、図６ではシャッター軸１７を回転することでシャッターの開閉を行う例を示している。ただし、シャッターを開閉する方法は、図６に示す構成に限定されない。
【００７６】
また、図６では、フェイスダウン方式で基板１０をセットする例を示している。フェイスダウン方式とは、基板の被成膜面が下を向いた状態で成膜する方式をいい、この方式によればゴミの付着などを抑えることができる。
【００７７】
また、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、及び図７（Ｃ）は、基板１０への蒸着前から蒸着後の手順及び２枚目の基板の蒸着を開始する手順を示すタイミングチャートである。図７（Ａ）は縦軸がヒーターの電源電力、横軸が時間を示している。図７（Ｂ）は、縦軸が容器の温度、横軸が時間を示している。また、図７（Ｃ）は、成膜室１１への基板の導入タイミング及び他の処理室（搬送室も含む）への基板の搬出タイミングを示している図である。
【００７８】
以下に、図６及び図７を参照しながら有機薄膜を形成する手順について説明する。図７の説明は反応室に基板を搬入する前の段階から示されており、その後に行われる各処理が時系列的に示されている。
【００７９】
まず、成膜室１１内への基板の導入前の成膜室１１内の圧力を１×１０−４Ｐａよりも低くする真空排気を行う。ただし、大気圧から真空排気することに限定されず、常時ある程度の真空度に真空室を保っておくことが、量産を行う上好ましい。または短時間で到達真空度を下げる上で好ましい。
【００８０】
次いで、ヒーター１９の電源をオンにして第１の電力Ｐ１に設定し、ヒーター１９の熱で容器２０（ルツボ）を加熱し、容器の温度を第１の温度Ｔ１とする。この第１の温度Ｔ１とする時間を短縮するために一時的に高い第１の電力Ｐ１にヒーター１９の電源を設定している。
【００８１】
容器２０の温度を第１の温度Ｔ１とした後、ヒーター１９の電源を第１の電力Ｐ１よりも低い第２の電力Ｐ２に設定し、加熱を続ける。この時点がスタンバイ状態の時点７０を示している。
【００８２】
次いで、ノズル１８から材料混合ガス１６を容器２０内に導入する。導入すると容器内に供給される材料量にもよるが、一時的に容器２０の温度が下がり、第２の温度Ｔ２となる。この時点が材料混合ガス１６供給後の状態の温度変化点７１を示している。なお、材料混合ガス１６の温度も第１の温度Ｔ１に合わせた温度とすることが好ましい。
【００８３】
次いで、容器２０の加熱を行い続け、容器２０の温度が第１の温度Ｔ１と同じ第３の温度Ｔ３に戻った後、成膜室１１に基板１０を導入する。この時点が基板１０の導入時点８０を示している。第３の温度Ｔ３に戻った時のヒーター１９の電源は、第２の電力Ｐ２と同じ第３の電力Ｐ３に設定されている。
【００８４】
次いで、短時間に容器２０の温度を第４の温度Ｔ４に上昇させるため、一時的に高い第４の電力Ｐ４にヒーター１９の電源を設定する。この時の立ち上がりのために電力ΔＰの分を追加して短時間で第４の温度Ｔ４に安定させる。ここでは、線形二乗法の近似式に基づいて昇温の加速をつけるための電力を投入する。なお、容器２０の温度が第４の温度Ｔ４となると自動的に蒸着が開始される。この時点が容器２０の温度が第４の温度Ｔ４に到達した時点７２を示している。この時点以降に、シャッターを開き、基板への蒸着を開始する。図７（Ｂ）において点線で描いている曲線は、電力ΔＰの分を追加しない場合の容器の温度変化を示している。
【００８５】
次いで、容器２０の温度が第４の温度Ｔ４で安定した段階で、第４の電力Ｐ４よりも低い第５の電力Ｐ５に設定し、加熱を続ける。この時点の容器２０の温度は第５の温度Ｔ５であり、第４の温度Ｔ４と同じ温度、蒸着をさせる指定温度である。なお、第５の温度Ｔ５、第３の温度Ｔ３、第１の温度Ｔ１は、供給する有機材料により異なるため、最適な温度に適宜、実施者が設定する。
【００８６】
次いで、一定の加熱を行い、基板シャッターを閉じて基板への成膜を終了させる。成膜終了直前のヒーター１９の電源は第６の電力Ｐ６に設定されている。なお、第６の電力Ｐ６は、第５の電力Ｐ５と同じである。また、蒸着終了直前時点の容器２０の温度は第６の温度Ｔ６であり、第５の温度Ｔ５と同じ温度である。
【００８７】
次いで、基板を搬出した後、第６の電力Ｐ６よりも低い第７の電力Ｐ７に設定し、有機材料の蒸発を終了させる。なお、第７の電力Ｐ７に設定する前に基板シャッターを閉ざされている。
【００８８】
なお、基板搬出時点８１では、第６の電力Ｐ６よりも低い第７の電力Ｐ７に設定されているため、加熱は続けられ、再びスタンバイ状態（スタンバイ状態の時点７０と同じ状態）とすることができる。基板搬出時点８１はスタンバイ状態であり、第７の温度Ｔ７は、蒸着を始める直前の温度である。なお、第７の電力Ｐ７は、第３の電力Ｐ３と同じである。
【００８９】
以上の手順で１枚目の基板１０に成膜を行うことができる。成膜を終えた基板は次の成膜室へと搬送される。
【００９０】
また、上記手順は、容器にノズルから有機材料を供給した後、ヒーター１９で容器の温度を上昇させることで蒸着を行う例を示している。図６に示す製造装置を用いれば、基板一枚分の最小限に必要な量をノズルから容器に供給し、最小限の電力を用いた加熱で蒸着を行えるため、製造コストを低減できる。また、ノズルから容器に供給する有機材料の量及びヒーター１９の電力及びその電力投入タイミングを制御部２１で精密に調節することが好ましい。必要であれば膜厚モニターを成膜室内に設け、制御部２１でモニターしながら、有機材料の供給量、ヒーター１９の電力、及びその電力投入タイミングを調節する。
【００９１】
また、２枚目の基板を成膜室で成膜する場合には、１枚目の基板の成膜が終了した後、基板搬出時点８１で１枚目の基板を成膜室から搬出し、容器に２回目の材料供給を行い、スタンバイ状態とした後、２枚目の基板を成膜室に導入して成膜を行う。
【００９２】
２回目の材料供給時点が材料混合ガス１６供給後の状態の温度変化点７４を示している。また、材料混合ガス１６供給後に容器２０の温度が第８の温度Ｔ８に到達した時点から２枚目の基板への成膜を開始する。短時間に容器２０の温度を第８の温度Ｔ８に上昇させるため、一時的に高い第８の電力Ｐ８にヒーター１９の電源を設定する。なお、第８の電力Ｐ８は、第４の電力Ｐ４と同じである。
【００９３】
また、図６では、防着板と供給管が接触している例を示している。供給管外壁に蒸着膜が形成されると熱が拡散され供給管の温度の低下を招く恐れがあるため、供給管も加熱することが好ましい。供給管内部に加熱された材料混合ガスを流す場合、加熱された材料混合ガスによって供給管も加熱される。好ましくは、供給管の温度を防着板と同じ温度ＴＳとするため、防着板と供給管を溶着して固定し、防着板に設けられた細管ヒーターの熱を利用して供給管も加熱することができる。少なくとも成膜室内に設けられている供給管の部分を防着板に設けられた細管ヒーターの熱を利用して加熱し、供給管内壁への材料固着による管詰まり、および供給管外壁の材料付着を防ぐことができる。また、成膜室外に設けられている供給管には別途ヒーターを設けて加熱し、供給管内壁への材料固着による管詰まりを防止することが好ましい。なお、図６の防着板と供給管が接触する構造に限定されず、成膜室内に設けられている供給管の部分に細管ヒーターなどの加熱手段を巻き付けるのであれば、成膜室の上面を貫通させて供給管を設けてもよく、成膜室の下面を貫通させて供給管を設けてもよい。
【００９４】
また、熱の拡散を防ぐために、供給管が成膜室の壁と接触する部分には、供給管を囲むように断熱材を設け、供給管の温度を保持することが好ましい。供給管と成膜室の壁の間に断熱材を設けることで供給管の熱が成膜室のステンレス部材（またはアルミニウム部材）に伝わり、局所的に供給管が冷却されることを防ぐことができる。
【００９５】
また、成膜室内壁または防着板に付着した被膜や粉末を除去するには、クリーニングを行う。また、成膜室内壁または防着板に付着した被膜や粉末を回収して再利用することもできる。
【００９６】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【００９７】
（実施の形態３）
実施の形態２では１枚の基板を処理する手順を主に示したが、本実施の形態では、複数枚の基板の蒸着を連続して行い、間欠的に容器に有機材料を供給する手順を示す。なお、実施の形態１、及び２と共通する部分は同じ符号を用いて説明する。
【００９８】
また、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、及び図８（Ｃ）は、基板１０への蒸着前から蒸着後の手順及び複数枚の基板の蒸着を開始する手順を示すタイミングチャートである。図８（Ａ）は縦軸がヒーターの電源電力、横軸が時間を示している。図８（Ｂ）は、縦軸が容器の温度、横軸が時間を示している。また、図８（Ｃ）は、成膜室１１への基板の導入タイミング及び他の処理室（搬送室も含む）への基板の搬出タイミングを示している図である。
【００９９】
本実施の形態では、１枚目の基板の成膜が終了した後、１枚目の基板を成膜室から搬出し、容器に２回目の材料供給を行い、スタンバイ状態とした後、２枚目の基板を成膜室に導入して成膜を行う例を示す。なお、真空室内に基板を待機させる予備室を設けても良い。
【０１００】
なお、本実施の形態では、図６に示す製造装置を用いて、一度に基板複数枚分の必要な量をノズルから容器に供給しておく。この時点が材料混合ガス１６供給後の状態の温度変化点７１を示している。
【０１０１】
１枚目の基板の蒸着を行い、第５の電力Ｐ５に設定し、容器を第５の温度Ｔ５とするまでの手順は実施の形態２と同一であるため、それ以降の手順を以下に説明する。
【０１０２】
１枚目の成膜を終えた後、間欠的に２枚目の基板、３枚目の基板を順次成膜室内に導入する。図８（Ｃ）に２枚目の基板導入時点８２、２枚目の基板搬出時点８３、３枚目の基板導入時点８４、３枚目の基板搬出時点８５を示す。本実施の形態では１回の材料供給で３枚の基板への成膜を行うが特に限定されず、１回の材料供給で３枚以上の基板に成膜を行ってもよい。
【０１０３】
その後、２回目の材料供給を行った後、４枚目の基板を導入する。なお、図８（Ｂ）には、２回目の材料供給後の状態の温度変化点７４を示している。また、図８（Ｃ）に４枚目の基板導入時点８６を示している。また、材料混合ガス１６供給後に容器２０の温度が第８の温度Ｔ８に到達した時点から４枚目の基板への成膜を開始する。短時間に容器２０の温度を第８の温度Ｔ８に上昇させるため、一時的に高い第８の電力Ｐ８にヒーター１９の電源を設定する。なお、第８の電力Ｐ８は、第４の電力Ｐ４と同じである。
【０１０４】
次いで、４枚目の蒸着を終えた後、引き続き５枚目以降の基板に対して成膜処理を行う場合には、繰り返し材料供給と基板の導入及び搬出が同様に行われる。本実施の形態は大量生産に向いており、複数枚の基板に対して収率良く成膜を行え、スループットも向上させることができる。
【０１０５】
また、上記手順に限定されず、予め、成膜室に複数枚の基板を待機させておき、連続的に成膜を行い、全ての基板への成膜が全て終わった後に順次成膜室に搬出する手順としてもよい。ここで、連続的に成膜とは、成膜室内を真空に保ったまま複数の基板に順次成膜を行うことを指している。
【０１０６】
また、成膜室のサイズが大きくなってしまうが、成膜室に複数枚の基板をセットできる構成とし、それぞれに対して重なる容器を複数設置して、複数のノズルから供給することによって、同時に複数枚の成膜を短時間に行うこともできる。
【０１０７】
本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１０８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、共蒸着を行う容器の一例を図９に示す。
【０１０９】
図９（Ａ）は、第１の容器３１と、第１の容器を取り囲むヒーター３４と、第１の容器に連結した第１の供給管３８と、第１の供給管３８を囲む細管ヒーター３６を示している断面図である。第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０は、第１の容器３１内に導入された後、ヒーター３４の熱により昇華されて飛散する。
【０１１０】
また、図９（Ａ）は、第２の容器３２と、第２の容器を取り囲むヒーター３５と、第２の容器に連結した第２の供給管３９と、第２の供給管３９を囲む細管ヒーター３７も示している断面図である。
【０１１１】
第２の供給管３９から供給される材料混合ガス４０は、第２の容器３２内に導入された後、ヒーター３５の熱により昇華されて飛散する。
【０１１２】
また、第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０と、第２の供給管３９から供給される材料混合ガス４０の材料を異ならせることで、共蒸着を行うことができる。第２の容器３２の開口から飛散する第１の有機化合物材料と第１の容器３１の開口から飛散する第２の有機化合物材料とが基板に到達する間に混合され、基板に共蒸着が行われる。
【０１１３】
また、第１の供給管３８を囲む細管ヒーター３６と第２の供給管３９を囲む細管ヒーター３７は、加熱を行って供給管の温度を実施の形態２に示した第３の温度Ｔ３と同じ温度となるように第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０及び第２の供給管３９から供給される材料混合ガス４０を加熱する。
【０１１４】
第１の供給管３８から供給される材料混合ガス３０は、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスを供給するエアーガンで有機材料が送り出される。また、第１の供給管３８を囲む細管ヒーター３６と第２の供給管３９を囲む細管ヒーター３７は、容器の熱容量を考慮し、供給管の温度を実施の形態２に示した第５の温度Ｔ５またはそれに近い温度となるように設定することも可能である。
【０１１５】
第１の容器を取り囲むヒーター３４、及び第２の容器を取り囲むヒーター３５はそれぞれ電力制御され、第１の容器３１及び第２の容器３２をそれぞれ実施の形態２に示した第１の温度Ｔ１乃至第７の温度Ｔ７の温度調節をして蒸着を行う。
【０１１６】
また、第１の容器の開口付近と第２の容器の開口付近は蒸着物がこびりつかないように第１の容器を取り囲むヒーター３４、及び第２の容器を取り囲むヒーター３５を第５の温度Ｔ５以上の温度とすることが好ましい。
【０１１７】
また、図９（Ａ）の上面図を図９（Ｂ）に示している。図９（Ｂ）には、第１の容器３１と、第１の容器に連結した第１の供給管３８と、第２の容器３２と、第２の容器に連結した第２の供給管３９とが示されている。
【０１１８】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示す容器、供給管、及びヒーターを実施の形態２のノズル１８、容器２０、及びヒーター１９に代えて製造装置を構成することができる。
【０１１９】
また、３つの容器を用いて共蒸着を行う場合、図９（Ｃ）に示すように第１の容器４１、第２の容器４２、及び第３の容器４３を配置すればよい。図９（Ｃ）は上面図を示している。３つの容器にそれぞれ設けられるヒーターや供給管は図９（Ａ）に示すものと同じものを用いればよい。図９（Ｃ）に示す３つの容器を用いそれぞれ異なる材料を供給することによって３種類の有機化合物を含む膜を成膜することができる。
【０１２０】
また、図９（Ｃ）に示す容器、供給管、及びヒーターを実施の形態２のノズル１８、容器２０、及びヒーター１９に代えて製造装置を構成することもできる。
【０１２１】
また、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１２２】
（実施の形態５）
本実施の形態では、有機材料を蒸着する成膜室の別の一例について説明する。図１０は、概略構成図の断面である。
【０１２３】
図１０において、成膜室５１は、真空排気手段が設けられた真空室中に設置されており、不活性ガス導入手段が設けられている。なお、不活性ガス導入手段は、成膜室５１内の真空排気を行った後に不活性ガスで充填する際に用いられる。また、成膜室５１には、基板５０を固定する基板保持手段５２が設けられ、さらに成膜の均一性を高めるために基板回転制御部５３が設けられている。また、成膜室５１の内壁に付着することを防止するための防着板５５には、電熱線などの細管ヒーター５４が接して設けられる。また、シャッター軸５７を回転することでシャッターの開閉を行う。
【０１２４】
本実施の形態では、容器６０を加熱するヒーター５９が有機材料６１の予備加熱を行い、ヒーター５９により有機材料６１は、有機材料６１の昇華温度未満に加熱される。そして、ノズル５８から有機材料６１に向けて加熱ガス５６を導入することにより、有機材料６１の昇華温度以上に加熱する。なお、ノズルから供給された加熱ガスは、容器の温度（ＴＣ）よりも高い温度とし、容器６０内の有機材料６１を有機材料６１の昇華温度以上に加熱する。
【０１２５】
また、本実施の形態では、有機材料６１を容器６０内に供給する方式は気流により供給する方式に限定されず、有機材料６１をロッド状、ワイヤ状、可撓性フィルムに付着した状態、粉末状の有機材料６１を機械的機構（供給管内に設けられたスクリューを回転する機構など）により供給する方式などを用いることができる。また、加熱ガス５６を供給するノズル５８とは別に、気流により有機材料を容器内に供給するノズルを設けてもよい。
【０１２６】
また、制御部６３は、２つのバルブの間に設けられた流量計６２の流量とヒーター５９の温度を調節する。また、制御部６３は、供給管に流れるガスの温度も調節できるように供給管内に設けた温度センサーをモニターできる機能を持たせてもよい。
【０１２７】
また、ノズル５８の排出口から供給する不活性ガスを加熱しなければ、真空室内の真空排気を行った後に不活性ガスで充填する際に用いる不活性ガス導入手段とすることができ、供給系を一つ減らすことができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１２９】
（実施の形態６）
本実施の形態では、上記実施の形態で示した製造装置を用いて製造された照明装置の一態様について図１１及び図１２を用いて説明する。
【０１３０】
図１１は照明装置の平面図であり、図１２（Ａ）は図１１における線Ｅ−Ｆ、図１２（Ｂ）は図１１における線Ｇ−Ｈの断面図である。
【０１３１】
下地保護膜（バリア層）として絶縁膜９０２が設けられた基板９００上に第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６、及び第２の電極層９０８を含む発光素子９３２が形成され、発光素子９３２は第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８の一部を除いて絶縁膜９１０に覆われている。絶縁膜９１０は発光素子のＥＬ層９０６を外部からの水等の汚染物質から保護する保護層、封止膜として機能する。なお、基板９００は、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有しており、発光素子９３２を形成する為の薄膜が成膜できる部材を用いる。
【０１３２】
基板９００は、丸型形状の基板であるため、基板９００上に積層される絶縁膜９０２、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６、第２の電極層９０８、及び絶縁膜９１０もその形状を反映し、概略丸型形状に形成される。
【０１３３】
第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８は、絶縁膜９１０上に形成される第１の補助配線９１１、第２の補助配線９１３とそれぞれ接続するために、基板９００の外周部まで延設しており、該延設領域において絶縁膜９１０は覆っておらず、第１の電極層９０４、及び第２の電極層９０８が露出している。この第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８の露出領域は、それぞれ第１の電極層９０４と第１の補助配線９１１との接続部、第２の電極層９０８と第２の補助配線９１３との接続部となる。
【０１３４】
第１の電極層９０４の延設された露出領域に接して第１の補助配線９１１が形成され、同様に第２の電極層９０８の延設された露出領域に接して第２の補助配線９１３が形成されている。第１の補助配線９１１及び第２の補助配線９１３は外部電源の端子との接続のための照明装置側の端子として機能し、外部電源の端子との第１の接続部９１２（照明装置の第１の端子部ともいう）、第２の接続部９１４（照明装置の第２の端子部ともいう）を有している。第１の補助配線９１１及び第２の補助配線９１３によって、第１の電極層９０４の接続部である第１の接続部９１２、及び第２の電極層９０８の接続部である第２の接続部９１４は発光素子９３２と同一面上において円形の基板中央部に設けることができる。なお、本明細書において基板や照明装置の中央部とは中央及び中央付近を含む領域をいう。
【０１３５】
基板９００の外周部Ｅにおいては、絶縁膜９０２上に、第１の電極層９０４が形成され、第１の電極層９０４上に第１の電極層９０４の端部を覆うようにＥＬ層９０６が積層され、ＥＬ層９０６上にＥＬ層９０６の端部を覆い基板９００の外周部Ｅ側に延設して第２の電極層９０８が形成されている。第２の電極層９０８の延設された領域は、第２の電極層９０８上に積層される絶縁膜９１０は形成されず露出している。その露出した第２の電極層９０８に接して絶縁膜９１０上に第２の補助配線９１３が基板９００中央部まで形成されている。よって第２の電極層９０８と電気的に接続した第２の補助配線９１３によって、基板９００中央部に外部電源との第２の接続部９１４を形成することができる。
【０１３６】
基板９００の外周部Ｆにおいては、絶縁膜９０２上に、第１の電極層９０４が基板９００の外周部Ｆ側に延設して形成されている。第１の電極層９０４上にＥＬ層９０６、第２の電極層９０８が積層され、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８上にＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８の端部を覆うように絶縁膜９１０が形成される。外周部Ｆにおいて、第１の電極層９０４の延設された領域は、第１の電極層９０４上に積層されるＥＬ層９０６、第２の電極層９０８、絶縁膜９１０は形成されず露出している。その露出した第１の電極層９０４に接して絶縁膜９１０上に第１の補助配線９１１が基板９００中央部まで形成されている。よって第１の電極層９０４と電気的に接続した第１の補助配線９１１によって、基板９００中央部に外部電源との第１の接続部９１２を形成することができる。
【０１３７】
基板９００の外周部Ｇ及びＨにおいては、絶縁膜９０２上に、第１の電極層９０４が形成され、第１の電極層９０４上に第１の電極層９０４を覆うようにＥＬ層９０６が形成され、ＥＬ層９０６上に第２の電極層９０８が形成される。第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６、及び第２の電極層９０８上に、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８の端部を覆うように絶縁膜９１０が形成されている。
【０１３８】
このように、照明装置において、ＥＬ層９０６は、第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８が接しないように、第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８の間に形成されている。また、ＥＬ層９０６の端部は、絶縁膜９１０又は第２の電極層９０８によって覆われる構造となっている。
【０１３９】
よって、発光素子９３２において、第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８は接触によるショートを生じることなく、発光素子９３２から安定した発光を得ることができる。また、ＥＬ層が水等により劣化することを防ぎ、照明装置の信頼性を高めることができる。
【０１４０】
本実施の形態の照明装置は、ＥＬ層９０６からの光を第１の電極層９０４、絶縁膜９０２、基板９００を透過して取り出す照明装置である。よって、第１の電極層９０４、絶縁膜９０２、基板９００は、ＥＬ層９０６からの光を透過する透光性である必要がある。なお、本明細書において透光性とは、少なくとも可視光の波長領域の光に対して光を透過する性質を指す。
【０１４１】
一方、第２の電極層９０８、絶縁膜９１０、第１の補助配線９１１、及び第２の補助配線９１３は必ずしも透光性を有する必要はない。第２の電極層９０８が反射性を有すると、基板９００側からの光の取り出し効率を高めることができる。
【０１４２】
基板９００に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、または、石英などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【０１４３】
また、基板９００の大きさとしては、照明装置の用途によって適宜設定することが可能であるが、生産性、および取り扱いの面からＣＤ−Ｒ等の光ディスクデバイスと同程度の大きさ（例えば、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍの円盤形状）とするのがより好ましい。
【０１４４】
よって、図１１及び図１２に示す照明装置は、直径１０ｃｍ乃至１４ｃｍ、好ましくは直径１２ｃｍであって、１．２ｍｍ乃至１．５ｍｍの厚さの円盤形状を有する照明装置とすることができる。
【０１４５】
下地保護膜として機能する絶縁膜９０２は、例えば、無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等がある。また、絶縁膜９０２として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。なお、絶縁膜９０２として、窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素等を用いることにより、外部からＥＬ層へ水分や、酸素等の気体が侵入することを防止することができる。
【０１４６】
保護膜、封止膜として機能する絶縁膜９１０としては、例えば、無機化合物、有機化合物を用いることができ、単層又は多層で形成する。無機化合物を用いて単層又は多層で形成する。無機化合物の代表例としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素等がある。また、絶縁膜９１０として、硫化亜鉛及び酸化珪素を含む膜（ＺｎＳ・ＳｉＯ２膜）を用いてもよい。
【０１４７】
また、有機化合物としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料（ｌｏｗ−ｋ材料）、シロキサン系樹脂、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）等を用いることができる。
【０１４８】
なおシロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基として、有機基（例えばアルキル基やアリール基）やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有していても良い。
【０１４９】
第１の補助配線９１１、第２の補助配線９１３は、導電性材料を用いればよく例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）から選ばれた材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。また、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの導電性材料を用いてもよい。
【０１５０】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【０１５１】
なお、本実施の形態は他の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【０１５２】
（実施の形態７）
本実施の形態では、実施の形態６で示す照明装置と外部電源とを接続するために、照明装置に接続部材を設ける例を図１３乃至図１６に示す。
【０１５３】
図１４（Ａ）（Ｂ）は照明装置に接続部材を設ける例であり、図１３は照明装置と接続部材との接続部を詳細に説明する図である。
【０１５４】
図１４（Ａ）（Ｂ）において、照明装置９３０に接続部材９５０（口金ともいう）が取り付けられている。接続部材９５０は、制御回路９５２、第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６、第１の取り出し配線９５８、第２の取り出し配線９６０を有しており、照明装置９３０は、発光素子９３２を含み、絶縁膜９１０で接続部を除いて封止されている。照明装置９３０は、実施の形態１乃至５で製造方法を示す照明装置を適用することができる。接続部材９５０は直径１０ｍｍ〜４０ｍｍ、代表的には２５ｍｍ程度のものを用いればよい。実施の形態１乃至５で製造方法を示す照明装置は、接続部材との接続部を中央部に設けることが可能であるため、接続部材を照明装置中央部に設けることができる。
【０１５５】
図１３に示すように、接続部材９５０は、照明装置９３０において発光素子９３２の第１の電極層と接続する第１の接続部９１２、第２の電極層と接続する第２の接続部９１４と、異方性導電膜９６２を介して電気的に接続する。第１の接続部９１２と第１の接続配線９５４、制御回路９５２を介して第１の取り出し配線９５８が電気的に接続し、第２の接続部９１４と第２の接続配線９５６、制御回路９５２を介して第２の取り出し配線９６０が電気的に接続する。接続部材９５０を外部電源に接続することで、外部電源より電力の供給を受けることができ、照明装置を点灯させることができる。
【０１５６】
制御回路９５２は、一例として、外部電源から供給される電源電圧を元に、発光素子９３２を一定の輝度で点灯させるための機能を有する回路である。制御回路９５２は、一例として、整流平滑回路、定電圧回路、定電流回路を有する。整流平滑回路は、外部の交流電源より供給される交流電圧を直流電圧にするための回路である。整流平滑回路は、一例として、ダイオードブリッジ回路、平滑容量等を組み合わせて構成すればよい。定電圧回路は、整流平滑回路から出力されるリップルを含んだ直流電圧を、安定化した定電圧の信号として出力する回路である。定電圧回路は、スイッチングレギュレータ、またはシリーズレギュレータ等を用いて構成すればよい。定電流回路は、定電圧回路の電圧に応じて定電流を発光素子９３２に出力する回路である。定電流回路は、トランジスタ等を用いて構成すればよい。なお、ここでは外部の電源として商用交流電源を想定し、整流平滑回路を設ける構成を示したが、外部の電源が直流電源の場合、整流平滑回路を設けなくてもよい。また、制御回路９５２には、必要に応じて、輝度を調整するための回路、サージ対策として保護回路等を設けてもよい。
【０１５７】
図１３では接続部材９５０と照明装置９３０の接続部との接続に異方性導電膜９６２を用いる例を示すが、接続部材９５０と照明装置９３０の接続部との電気的接続ができる方法及び構成ならばこれに限定されない。例えば、接続部材９５０及び照明装置９３０の接続部に用いる導電膜をはんだ接続が可能な材料で形成し、はんだを用いて接続してもよい。
【０１５８】
図１４（Ａ）と図１４（Ｂ）は、接続部材９５０の形状が異なるものであり、接続部材９５０は、照明装置９３０との電気的接続ができる接続配線及び外部電源より電力を供給できる取り出し配線を有していれば様々な形状を用いることができる。
【０１５９】
図１５（Ａ）（Ｂ）は、照明装置に接続部材を設ける例であり、図１４（Ａ）（Ｂ）において照明装置９３０の絶縁膜９１０上にさらに封止基板９３４を設け、発光素子９３２を封止する例である。
【０１６０】
封止基板９３４によって発光素子９３２を基板９００との間に封止することによって、外部からの水分や、発光素子を劣化させる物質が侵入することをさらに防止することができる。また、外部からの物理的な衝撃を緩和することができるため、照明装置として物理的強度を高めることができる。よって、照明装置の信頼性が向上するので、使用できる環境が広がり、多様途に用いることができる。
【０１６１】
図１５（Ａ）（Ｂ）の接続部材９５０が設けられた照明装置９３０の使用形態の例を図１６（Ａ）（Ｂ）に示す。図１６（Ａ）は接続部材９５０の形状に合わせて、天井９４０にねじ込み型で取り付ける例であり、図１６（Ｂ）は天井９４０に引っ掛け型（引っ掛けシーリングともいう）で取り付ける例である。図１６（Ａ）（Ｂ）においても、接続部材９５０の第１の取り出し配線と第２の取り出し配線は、それぞれ第１の外部電極９４２、第２の外部電極９４４に接続し、電力を照明装置９３０に供給する。
【０１６２】
封止基板９３４としては、発光素子９３２を挟持して対向する基板９００と同様な形状が好ましく、丸型（ディスク形状、円盤型、または円形）形状を有するとよい。また、封止基板９３４は、接続部材９５０を取り付ける開口を有する。封止基板９３４を断面が凹型の形状にして、図１５（Ａ）（Ｂ）のように封止基板９３４内側に照明装置９３０をはめ込むようにすると好ましい。封止基板９３４の照明装置９３０側の面に乾燥剤となる吸水物質を設けてもよい。例えば、酸化バリウムなどの吸水物質の膜を封止基板９３４にスパッタ法により形成すればよい。このような乾燥剤として機能する膜は絶縁膜９１０上に形成してもよい。
【０１６３】
封止基板９３４に用いる部材の具体例としては、プラスチック（可撓性基板）、ガラス、石英、セラミックス、金属などを用いることができる。プラスチックとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる部材が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。なお、発光素子の封止基板として機能するものであれば、これら以外のものを用いることもできる。
【０１６４】
本実施の形態の照明装置は、簡便な製造工程による作製が可能であるので、量産化を実現することができる。また、本実施の形態の照明装置は、素子劣化しにくい構造を有するので長寿命な照明装置を提供することができる。さらに、本実施の形態の照明装置は、薄膜軽量化を実現すると共に外部電源との電気的な接続を容易にできるので、様々な用途に用いることができる。
【０１６５】
本実施の形態は、他の実施の形態に記載した構成と適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１６６】
（実施の形態８）
本実施の形態では、開口部が設けられた基板上に形成されたエレクトロルミネセンス（ＥＬ）材料を有する照明装置の一例について、図面を参照して説明する。
【０１６７】
本実施の形態で示す照明装置は、中央部に開口部を有する基板上に、第１の電極層と、ＥＬ層と、第２の電極層とが積層して設けられ、基板の中央部に第１の接続部及び第２の接続部を有するものである。なお、本実施の形態で示す照明装置は、上記実施の形態で示した製造装置を用いて製造することができる。
【０１６８】
以下、具体的な構成に関して図１７、図１８を参照して説明する。なお、図１７は、照明装置の平面の模式図を示し、図１８（Ａ）は、図１７におけるＡ−Ｂ間の断面の模式図を示し、図１８（Ｂ）は図１７におけるＣ−Ｄ間の断面の模式図を示している。
【０１６９】
図１７、図１８に示す照明装置９３０は、中央部に開口部９０９を有し且つ円盤状の基板９０１と、基板９０１上に絶縁膜９０２を介して設けられた発光素子９３２と、発光素子９３２を覆うように設けられた絶縁膜９１０と、基板９０１上に設けられた第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４とを有している。
【０１７０】
発光素子９３２は、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８の積層構造で形成されており、ここでは、基板９０１上に絶縁膜９０２を介して第１の電極層９０４が形成され、第１の電極層９０４上にＥＬ層９０６が形成され、ＥＬ層９０６上に第２の電極層９０８が形成される場合を示している。
【０１７１】
絶縁膜９１０は、基板９０１の中央部において開口部９１５を有しており、当該開口部９１５に第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４が設けられている。なお、絶縁膜９１０の開口部９１５は、基板９０１に形成された開口部９０９よりその面積（基板９０１の表面と平行な面における開口部分の面積）が大きくなるように形成する。
【０１７２】
第１の接続部９１２は、開口部９１５まで引き出された（延伸した）第１の電極層９０４により設けられ、第２の接続部９１４は開口部９１５まで引き出された第２の電極層９０８により設けられている。つまり、第１の電極層９０４の一部が絶縁膜９１０の開口部９１５まで引き出されて（延伸して）第１の接続部９１２が形成され、第２の電極層９０８の一部が絶縁膜９１０の開口部９１５まで引き出されて第２の接続部９１４が形成されている。
【０１７３】
このように、基板９０１上に形成された第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８を引き出して、基板９０１上に第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４を形成することにより、照明装置９３０を薄膜化することができる。
【０１７４】
また、基板９０１上に形成された第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８を第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４として用いることにより、照明装置９３０の構造を簡略化し、低コスト化を図ることができる。
【０１７５】
また、開口部９０９を有する基板９０１を用い、当該基板９０１の中央部（より具体的には、開口部９０９の近傍領域）に第１の接続部９１２及び第２の接続部９１４を設けることにより、基板９０１に形成された開口部９０９を介して外部から電源の供給を行うことが可能となる。その結果、照明装置において、１箇所（基板の中央部）で発光素子９３２に電源を供給することができる。
【０１７６】
また、図１７、図１８で示す構成では、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６及び第２の電極層９０８にも、絶縁膜９１０と同様に基板の中央部に開口部が形成されており、第１の電極層９０４、ＥＬ層９０６及び絶縁膜９１０の開口部に第２の電極層９０８の一部が引き出されることにより、基板９０１上に第２の接続部９１４が設けられている。この際、第２の電極層９０８の一部が、第１の電極層９０４の端部及びＥＬ層９０６の端部を乗り越える（横断する）部分においては、第１の電極層９０４と第２の電極層９０８が接触しないように、第１の電極層９０４の端部をＥＬ層９０６が覆うように設けることができる。
【０１７７】
また、図１７、図１８に示す構成では、基板９０１の外周部において、ＥＬ層９０６が第１の電極層９０４より内側に形成され、第２の電極層９０８がＥＬ層９０６の内側に形成される場合を示したが、これに限られない。第１の電極層９０４と第２の電極層９０８が絶縁されるように設ければどのように設けてもよい。
【０１７８】
例えば、基板９０１の外周部において、第１の電極層９０４の端部を覆うようにＥＬ層９０６を形成し、当該ＥＬ層９０６の端部を覆うように第２の電極層９０８を形成してもよい。この場合、基板９０１の外周部において、第２の電極層９０８の内側にＥＬ層９０６が形成され、ＥＬ層９０６の内側に第１の電極層９０４が形成される。
【０１７９】
他にも、基板９０１の外周部において、第１の電極層９０４の端部を覆うようにＥＬ層９０６を形成し、第２の電極層９０８はＥＬ層９０６の端部を乗り越えないように設けてもよい。この場合、基板９０１の外周部において、ＥＬ層９０６の内側に第１の電極層９０４及び第２の電極層９０８が形成される。
【０１８０】
なお、上記図１７では、第１の電極層９０４で形成される第１の接続部９１２と、第２の電極層９０８で形成される第２の接続部９１４とを対向して設ける場合を示したが、本実施の形態はこれに限られない。少なくとも絶縁膜９１０の開口部９１５に、第１の接続部９１２と第２の接続部９１４を設ける構成とすればよい。
【０１８１】
また、第１の接続部９１２と第２の接続部９１４の数をそれぞれ複数設けた構成としてもよい。第１の接続部と第２の接続部を複数設けることにより、第１の接続部、第２の接続部に電気的に接続される配線等との接続を良好に行うことができる。
【０１８２】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【０１８３】
（実施の形態９）
本実施の形態では、照明装置の使用形態の一例として、上記実施の形態８で示した照明装置９３０に接続部材９５０を設けた構成について図１９、図２０、図２１を参照して説明する。なお、接続部材９５０は、口金と呼ばれることもある。また、照明装置９３０と接続部材９５０をあわせて照明装置と呼ぶ場合もある。
【０１８４】
接続部材９５０は、制御回路９５２と、当該制御回路９５２と電気的に接続された第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６、第１の取り出し配線９５８及び第２の取り出し配線９６０を有している。
【０１８５】
制御回路９５２は、外部電源から供給される電源電圧を元に、発光素子９３２を一定の輝度で点灯させるための機能を有する回路である。
【０１８６】
第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６は、照明装置９３０に設けられた発光素子９３２と制御回路９５２を電気的に接続する配線として機能する。具体的には、第１の接続配線９５４は、基板９０１上に設けられた第１の接続部９１２と電気的に接続され、第２の接続配線９５６は、基板９０１上に設けられた第２の接続部９１４と電気的に接続される（図２１参照）。
【０１８７】
第１の接続配線９５４と第１の接続部９１２との電気的な接続、第２の接続配線９５６と第２の接続部９１４との電気的な接続は、図２１に示すように異方導電性ペースト９５７を用いて行うことができる。なお、電気的な接続は、異方導電性ペースト（ＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ））に限られず、異方導電性フィルム（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ））等で圧着させることにより電気的に接続することが出来る。また、他にも、銀ペースト、銅ペーストまたはカーボンペースト等の導電性接着剤や、半田接合等を用いて接続を行うことも可能である。
【０１８８】
第１の取り出し配線９５８、第２の取り出し配線９６０は、制御回路９５２と電気的に接続され、外部から照明装置９３０へ電源を供給するための配線として機能する。
【０１８９】
図１９（Ａ）では、基板９０１が設けられた面（絶縁膜９１０が設けられた面と反対側の面）側から当該基板９０１を介して光を取り出す構成（ボトムエミッション構造）を示しており、この場合、接続部材９５０の制御回路９５２は、絶縁膜９１０の上方に設けた構成とすることができる。
【０１９０】
また、発光素子９３２からの光の取り出しは、図１９（Ａ）に示した構成に限られない。図１９（Ｂ）に示すように、絶縁膜９１０が設けられた面（基板９０１と反対側の面）側から光を取り出す構成（トップエミッション構造）としてもよい。この場合、基板９０１の裏面（発光素子９３２が設けられた面と反対側の面）側に制御回路９５２が設けられ、基板９０１に設けられた開口部を介して第１の接続配線９５４及び第２の接続配線９５６が発光素子９３２と電気的に接続される構成とすることができる。
【０１９１】
また、図１９（Ａ）、（Ｂ）の構成において、光の取り出される面と反対側の面上（図１９（Ａ）では絶縁膜９１０上、図１９（Ｂ）では基板９０１の裏面上）に乾燥剤を設けておくことが好ましい。乾燥剤は、スパッタ等を用いて形成することができる。特に、基板９０１の裏面側に設ける場合には、スパッタにより全面に設けることができる。
【０１９２】
また、図１９（Ａ）、（Ｂ）では、接続部材９５０の接合部が第１の取り出し配線９５８を兼ね、接続部材９５０の接点が第２の取り出し配線９６０に接続する構成としたが、これに限られない。他の構成としては、例えば、図１９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、接続部材９５０の二つの接続部が第１の取り出し配線９５８と第２の取り出し配線９６０を兼ねる構成としてもよい。
【０１９３】
なお、図１９（Ｃ）は図１９（Ａ）の構成における接続部材９５０の構成を置き換えたものであり、図１９（Ｄ）は図１９（Ｂ）の構成における接続部材９５０の構成を置き換えたものである。
【０１９４】
また、照明装置９３０に封止基板９３６を設けた構成としてもよい（図２０参照）。基板９０１と対向して発光素子９３２を挟むように封止基板９３６を設けることにより、発光素子９３２に水分等が浸入することを抑制することができる。
【０１９５】
封止基板９３６としては、中心部に開口部を有するディスク形状（円盤形状）の基板を用いることができる。具体的には、ガラス基板、セラミック基板、石英基板、金属基板などを挙げることができる。また、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板などを用いることができる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【０１９６】
また、封止基板９３６として可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことである。また、ステンレス合金などの導電性を有する基板を用いることもできるが、第１の接続配線９５４、第２の接続配線９５６、第１の取り出し配線９５８及び第２の取り出し配線９６０とは絶縁された構成にする。なお、封止基板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。
【０１９７】
また、図２０（Ｂ）及び図２０（Ｄ）は、可視光を透過する封止基板９３６を用いた構成を示している。
【０１９８】
封止基板９３６は、絶縁膜９１０上に設ければよく、例えば絶縁膜９１０に貼り合わせて設けることができる。また、図２０では、基板９０１の側面も覆うように封止基板９３６を設ける場合を示したが、これに限られない。
【０１９９】
なお、図２０（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図１９（Ａ）〜（Ｄ）の構成に封止基板９３６を設けた構成を示している。
【０２００】
次に、接続部材９５０が設けられた照明装置９３０の使用形態の一例を示す（図２２参照）。
【０２０１】
図２２（Ａ）、（Ｂ）では、照明装置９３０に取り付けられた接続部材９５０を、天井９７０に設ける場合を示している。天井９７０には、第１の外部電極９７２と第２の外部電極９７４が設けられており、当該第１の外部電極９７２と接続部材９５０に設けられた第１の取り出し配線９５８が電気的に接続し、且つ第２の外部電極９７４と第２の取り出し配線９６０が電気的に接続することにより、外部から制御回路９５２を介して発光素子９３２に電源が供給され、照明装置として利用することができる。
【０２０２】
また、図２２（Ａ）に示す構成において、接続部材９５０の直径（基板９０１表面に平行な方向の長さ）は、天井９７０の取り付け部分のサイズに合わせて決めればよく、１０ｍｍ〜４０ｍｍ（例えば、２６ｍｍ）とすることができる。
【０２０３】
なお、図２２（Ａ）は、図２０（Ａ）に示した構造を天井９７０に取り付け、図２２（Ｂ）は、図２０（Ｃ）に示した構造を天井９７０に取り付ける場合を示したが、これに限られず、他の構成も同様に取り付けることができる。
【０２０４】
また、図２２では、照明装置９３０を天井９７０に取り付ける場合を示したが、本実施の形態で示す照明装置９３０は薄いため、天井９７０に限られず壁面や床に埋設することが可能である。
【０２０５】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【０２０６】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、本発明の一態様である製造装置で形成される照明装置に用いる、発光素子の素子構造の一例について、説明する。
【０２０７】
図２３（Ａ）に示す素子構造は、一対の電極（第１の電極１００１、第２の電極１００２）間に発光領域を含むＥＬ層１００３が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、例として、第１の電極１００１を陽極として用い、第２の電極１００２を陰極として用いるものとする。
【０２０８】
また、ＥＬ層１００３は、少なくとも発光層１０１３を含んで形成されていればよく、発光層１０１３以外の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層１０１３以外の機能層としては、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性の物質（電子及び正孔の輸送性の高い物質）等を含む層を用いることができる。具体的には、正孔注入層１０１１、正孔輸送層１０１２、発光層１０１３、電子輸送層１０１４、電子注入層１０１５等の機能層を適宜組み合わせて用いることができる。
【０２０９】
次に、上述した発光素子に用いることができる材料について、具体的に説明する。
【０２１０】
第１の電極１００１（陽極）としては、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上が好ましい。）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好ましい。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム等が挙げられる。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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）、チタン（Ｔｉ）、または金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン等）、モリブデン酸化物、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、チタン酸化物等が挙げられる。
【０２１３】
第２の電極１００２（陰極）としては、仕事関数の小さい（具体的には３．８ｅＶ以下であることが好ましい）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。陰極材料の具体例としては、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（ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ）、ユウロピウム（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が挙げられる。なお、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。
【０２１４】
この他、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物（例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化エルビウム（ＥｒＦ３）など）の薄膜と、アルミニウム等の金属膜とを積層することによって、第２の電極１００２を形成することも可能である。
【０２１５】
なお、本実施の形態に示す発光素子において、第１の電極１００１および第２の電極１００２のうち、少なくとも一方が透光性を有すればよい。
【０２１６】
次に、ＥＬ層１００３を構成する各層に用いる材料について、以下に具体例を示す。
【０２１７】
正孔注入層１０１１は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、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（ＣｕＰｃ）等のフタロシアニン系の化合物、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）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］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：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、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１０１１を形成することができる。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等を用いて正孔注入層１０１１を形成することができる。
【０２１８】
また、正孔注入層１０１１として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いることができる。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
【０２１９】
また、正孔注入層１０１１として有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、第１の電極１００１とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず第１の電極１００１を形成する材料を選ぶことができる。
【０２２０】
複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。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安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０２２１】
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、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、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、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、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０２２２】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（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）、Ｎ，Ｎ’−ビス［４−［ビス（３−メチルフェニル）アミノ］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：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。
【０２２３】
複合材料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。
【０２２４】
また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０２２５】
また、複合材料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）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］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。
【０２２６】
なお、複合材料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。
【０２２７】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０２２８】
正孔輸送層１０１２は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、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、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などのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。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、正孔輸送層１０１２は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【０２２９】
また、ＰＭＭＡのような電気的に不活性な高分子化合物に、正孔輸送性材料を添加してもよい。
【０２３０】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）、ポリ［Ｎ−（４−｛Ｎ’−［４−（４−ジフェニルアミノ）フェニル］フェニル−Ｎ’−フェニルアミノ｝フェニル）メタクリルアミド］（略称：ＰＴＰＤＭＡ）、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）ベンジジン］（略称：Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）などの高分子化合物を用いてもよく、さらに上記高分子化合物に上記正孔輸送性材料を適宜添加してもよい。さらに、トリス（ｐ−エナミン置換−アミノフェニル）アミン化合物、２，７−ジアミノ−９−フルオレニリデン化合物、トリ（ｐ−Ｎ−エナミン置換−アミノフェニル）ベンゼン化合物、アリール基が少なくとも１つ置換したエテニル基が一つ又は２つ置換したピレン化合物、Ｎ，Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（ビフェニル−４−イル）−３，３’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジアミン、２，２’−（メチレンジ−４，１−フェニレン）ビス［４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール］、２，２’−（ビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、２，２’−（３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル）ビス（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール）、ビス［４−（４，５−ジフェニル−２Ｈ−１，２，３−トリアゾール−２−イル）フェニル］（メチル）アミン等も正孔輸送層１０１２に用いることができる。
【０２３１】
発光層１０１３は、発光性の物質を含む層であり、種々の材料を用いることができる。例えば、発光性の物質としては、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。以下に、発光層に用いることのできる有機化合物材料を説明する。ただし、発光素子に適用可能な材料はこれらに限定されるものではない。
【０２３２】
青色〜青緑色の発光は、例えば、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセンなどをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などのスチリルアリーレン誘導体や、９，１０−ジ−２−ナフチルアントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）などのアントラセン誘導体から得ることができる。また、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）等のポリマーを用いても良い。また、青色発光のゲスト材料としては、スチリルアミン誘導体が好ましく、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）や、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）スチルベン−４，４’−ジアミン（略称：ＰＣＡ２Ｓ）などが挙げられる。特にＹＧＡ２Ｓは、４５０ｎｍ付近にピークを有しており好ましい。また、ホスト材料としては、アントラセン誘導体が好ましく、９，１０−ビス（２−ナフチル）−２−ｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）や、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）が好適である。特に、ＣｚＰＡは電気化学的に安定であるため好ましい。
【０２３３】
青緑色〜緑色の発光は、例えば、クマリン３０、クマリン６などのクマリン系色素や、ビス［２−（２，４−ジフルオロフェニル）ピリジナト］ピコリナトイリジウム（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス（２−フェニルピリジナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。また、上述のペリレンやＴＢＰを５ｗｔ％以上の高濃度で適当なホスト材料に分散させることによっても得られる。また、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）クロロガリウム（Ｇａ（ｍｑ）２Ｃｌ）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。また、青緑色〜緑色の発光層のゲスト材料としては、アントラセン誘導体が効率の高い発光が得られるため好ましい。例えば、９，１０−ビス｛４−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノ）フェニル−Ｎ−フェニル］アミノフェニル｝−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ＤＰＡＢＰＡ）を用いることにより、高効率な青緑色発光が得られる。また、２位にアミノ基が置換されたアントラセン誘導体は高効率な緑色発光が得られるため好ましく、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）が特に長寿命であり好適である。これらのホスト材料としてはアントラセン誘導体が好ましく、先に述べたＣｚＰＡが電気化学的に安定であるため好ましい。また、緑色発光と青色発光を組み合わせ、青色から緑色の波長領域に２つのピークを持つ発光素子を作製する場合、青色発光層のホストにＣｚＰＡのような電子輸送性のアントラセン誘導体を用い、緑色発光層のホストにＮＰＢのようなホール輸送性の芳香族アミン化合物を用いると、青色発光層と緑色発光層との界面で発光が得られるため好ましい。すなわちこの場合、２ＰＣＡＰＡのような緑色発光材料のホストとしては、ＮＰＢの如き芳香族アミン化合物が好ましい。
【０２３４】
黄色〜橙色の発光は、例えば、ルブレン、４−（ジシアノメチレン）−２−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−６−メチル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト）アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。特に、ゲスト材料としてルブレンのようなテトラセン誘導体が、高効率かつ化学的に安定であるため好ましい。この場合のホスト材料としては、ＮＰＢのような芳香族アミン化合物が好ましい。他のホスト材料としては、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体を用いることができる。また、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）等のポリマーを用いても良い。
【０２３５】
橙色〜赤色の発光は、例えば、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＪ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、ビス［２−（２−チエニル）ピリジナト］アセチルアセトナトイリジウム（Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、などをゲスト材料として用い、適当なホスト材料に分散させることによって得られる。ビス（８−キノリノラト）亜鉛（略称：Ｚｎｑ２）やビス［２−シンナモイル−８−キノリノラト］亜鉛（略称：Ｚｎｓｑ２）などの金属錯体からも得ることができる。また、ポリ（３−アルキルチオフェン）等のポリマーを用いても良い。赤色発光を示すゲスト材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＪ）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（９−ジュロリジル）エテニル−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、｛２−イソプロピル−６−［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＤＣＪＴＩ）、｛２，６−ビス［２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−８−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ［ｉｊ］キノリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン−４−イリデン｝プロパンジニトリル（略称：ＢｉｓＤＣＪＴＭ）のような４Ｈ−ピラン誘導体が高効率であり、好ましい。特に、ＤＣＪＴＩ、ＢｉｓＤＣＪＴＭは、６２０ｎｍ付近に発光ピークを有するため好ましい。
【０２３６】
なお、発光層１０１３としては、上述した発光性の物質（ゲスト材料）を他の物質（ホスト材料）に分散させた構成としてもよい。発光性の高い物質を分散させるための物質としては、各種のものを用いることができ、発光性の高い物質よりも最低空軌道準位（ＬＵＭＯ準位）が高く、最高被占有軌道準位（ＨＯＭＯ準位）が低い物質を用いることが好ましい。
【０２３７】
発光性の物質を分散させるための物質としては、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（ＩＩ）（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）（略称：ＢＡｌｑ）、ビス（８−キノリノラト）亜鉛（ＩＩ）（略称：Ｚｎｑ）、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＰＢＯ）、ビス［２−（２−ベンゾチアゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）（略称：ＺｎＢＴＺ）などの金属錯体、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、２，２’，２’’−（１，３，５−ベンゼントリイル）トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール）（略称：ＴＰＢＩ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）などの複素環化合物や、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）、３，６−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール（略称：ＤＰＣｚＰＡ）、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，９’−ビアントリル（略称：ＢＡＮＴ）、９，９’−（スチルベン−３，３’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ）、９，９’−（スチルベン−４，４’−ジイル）ジフェナントレン（略称：ＤＰＮＳ２）、３，３’，３’’−（ベンゼン−１，３，５−トリイル）トリピレン（略称：ＴＰＢ３）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、６，１２−ジメトキシ−５，１１−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、Ｎ，Ｎ−ジフェニル−９−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＣｚＡ１ＰＡ）、４−（１０−フェニル−９−アントリル）トリフェニルアミン（略称：ＤＰｈＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＡ）、Ｎ，９−ジフェニル−Ｎ−｛４−［４−（１０−フェニル−９−アントリル）フェニル］フェニル｝−９Ｈ−カルバゾール−３−アミン（略称：ＰＣＡＰＢＡ）、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）、ＮＰＢ（またはα−ＮＰＤ）、ＴＰＤ、ＤＦＬＤＰＢｉ、ＢＳＰＢなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【０２３８】
また、発光性の物質を分散させるための物質は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するためにルブレン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、発光性の物質へのエネルギー移動をより効率良く行うためにＮＰＢ、あるいはＡｌｑ等をさらに添加してもよい。
【０２３９】
発光性の物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層１０１３の結晶化を抑制することができる。また、発光性の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。
【０２４０】
電子輸送層１０１４は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、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からなる層である。また、この他ビス［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。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：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］亜鉛（ＩＩ）、ビス［３−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）フルオレン−２−オラト］ベリリウム（ＩＩ）、ビス［２−（１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（フェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）、ビス［２−（ベンゾオキサゾール−２−イル）−７，８−メチレンジオキシジベンゾ［ｂ、ｄ］フラン−３−オラト］（２−ナフトラト）アルミニウム（ＩＩＩ）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１０１４として用いても構わない。また、電子輸送層１０１４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。
【０２４１】
電子注入層１０１５は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、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）等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。また、電子輸送性を有する有機化合物と無機化合物（例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはそれらの化合物）との複合材料、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もできる。この様な構造とすることにより、第２の電極１００２からの電子注入効率をより高めることができる。
【０２４２】
なお、電子注入層１０１５として、上述した有機化合物と無機化合物との複合材料を用いた場合には、仕事関数に関わらずＡｌ、Ａｇ、ＩＴＯ、珪素若しくは酸化珪素を含有したＩＴＯ等様々な導電性材料を第２の電極１００２の材料として用いることができる。
【０２４３】
以上の層を適宜組み合わせて積層することにより、ＥＬ層１００３を形成することができる。なお、発光層１０１３を２層以上の積層構造としても良い。発光層１０１３を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０２４４】
また、ＥＬ層１００３の形成方法としては、用いる材料に応じて種々の方法（例えば、乾式法や湿式法等）適宜選択することができる。例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコート法、等を用いることができる。また、各層で異なる方法を用いて形成してもよい。
【０２４５】
また、本実施の形態に示す発光素子の作製方法としては、ドライプロセス（例えば、真空蒸着法、スパッタリング法）、ウェットプロセス（例えば、インクジェット法、スピンコート法等）を問わず、種々の方法を用いて形成することができる。
【０２４６】
以上のような構成を有する本実施の形態の発光素子の各層は、図１で一例を示した本発明の一態様の製造装置を用いてそれぞれ形成することが可能である。本発明の一態様の製造装置を用いることで、一室の真空室内において発光素子の各層を連続的に成膜することが可能であるため、スループット良く発光素子、及びその発光素子を用いた照明装置を生産することができる。なお、素子を構成する各機能層の積層数に応じて、製造装置に設けられた成膜室の室数を適宜設定することができる。
【０２４７】
図２３に示す発光素子は、第１の電極１００１と第２の電極１００２との間に生じた電位差により電流が流れ、発光性の高い物質を含む層である発光層１０１３において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。つまり発光層１０１３に発光領域が形成されるような構成となっている。
【０２４８】
なお、本実施の形態に示す発光素子の構成は、図２３（Ｂ）に示すように一対の電極間にＥＬ層１００３が複数積層された構造、所謂、積層型素子の構成であってもよい。但し、ＥＬ層１００３が、例えばｎ（ｎは２以上の自然数）層の積層構造を有する場合には、ｍ（ｍは自然数、１以上（ｎ−１）以下）番目のＥＬ層と、（ｍ＋１）番目のＥＬ層との間には、それぞれ中間層１００４が挟まれた構造を有する。
【０２４９】
なお、中間層１００４とは、第１の電極１００１と第２の電極１００２に電圧を印加したときに、中間層１００４に接して形成される一方のＥＬ層１００３に対して正孔を注入する機能を有し、他方のＥＬ層１００３に電子を注入する機能を有する。
【０２５０】
中間層１００４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料、金属酸化物、有機化合物とアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを適宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例えば、有機化合物とＶ２Ｏ５やＭｏＯ３やＷＯ３等の金属酸化物を含む。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、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、有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものを適用することが好ましい。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。なお、中間層１００４に用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電圧駆動、および低電流駆動を実現することができる。
【０２５１】
積層型素子の構成において、ＥＬ層が２層積層された構成を有する場合において、第１のＥＬ層から得られる発光の発光色と第２のＥＬ層から得られる発光の発光色を補色の関係にすることによって、白色発光を外部に取り出すことができる。なお、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有する構成としても、白色発光が得られる。補色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。青色、黄色、青緑色、赤色に発光する物質としては、例えば、先に列挙した発光物質の中から適宜選択すればよい。
【０２５２】
以下に、第１のＥＬ層および第２のＥＬ層のそれぞれが補色の関係にある複数の発光層を有し、白色発光が得られる構成の一例を示す。
【０２５３】
例えば、第１のＥＬ層は、青色〜青緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第１の発光層と、黄色〜橙色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第２の発光層とを有し、第２のＥＬ層は、青緑色〜緑色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第３の発光層と、橙色〜赤色の波長領域にピークを有する発光スペクトルを示す第４の発光層とを有するものとする。
【０２５４】
この場合、第１のＥＬ層からの発光は、第１の発光層および第２の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青色〜青緑色の波長領域および黄色〜橙色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第１のＥＬ層は２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０２５５】
また、第２のＥＬ層からの発光は、第３の発光層および第４の発光層の両方からの発光を合わせたものであるので、青緑色〜緑色の波長領域および橙色〜赤色の波長領域の両方にピークを有する発光スペクトルを示す。すなわち、第２のＥＬ層は、第１のＥＬ層とは異なる２波長型の白色または白色に近い色の発光を呈する。
【０２５６】
したがって、第１のＥＬ層からの発光および第２のＥＬ層からの発光を重ね合わせることにより、青色〜青緑色の波長領域、青緑色〜緑色の波長領域、黄色〜橙色の波長領域、橙色〜赤色の波長領域をカバーする演色性の良好な白色発光を得ることができる。
【０２５７】
なお、上述した積層型素子の構成において、積層されるＥＬ層の間に中間層を配置することにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することができる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光が可能となる。
【０２５８】
また、図２４は、図２３（Ｂ）に示すタンデム構造の発光素子を有する照明装置の断面図の一例である。図２４に示すように、照明装置は第１の電極２１０２と第２の電極２１０９との間に第１のＥＬ層２１０３、中間層２１０４、及び第２のＥＬ層２１０７を有する。
【０２５９】
図２４に示す発光素子は、第１及び第２のＥＬ層と、中間層とを有するいわゆるタンデム型の発光素子であって、第１及び第２のＥＬ層がそれぞれ発光層を２層有する構成を示す。図２４に示すように、発光層を２層以上の積層構造とし、各々の発光層に用いる発光物質の種類を変えることにより様々な発光色を呈する照明装置を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。特に、高輝度が必要とされる照明用途には、発光層を積層させた構造が好適である。
【０２６０】
基板２１００上には、下地保護膜２１０１が形成されている。下地保護膜２１０１は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１１５でスパッタ法によって成膜することができる。本実施の形態においては、窒化珪素を用いて１００ｎｍの膜厚で下地保護膜を成膜するものとする。
【０２６１】
下地保護膜２１０１上には、第１の電極２１０２が形成されている。第１の電極２１０２は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１１７でスパッタ法によって成膜することができる。本実施の形態においては、第１の電極２１０２を陽極として用いるものとする。
【０２６２】
第１の電極２１０２上には、第１のＥＬ層２１０３が形成されている。第１のＥＬ層２１０３は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１１９Ａ〜１１９Ｃで蒸着法によって成膜することができる。なお、第１のＥＬ層２１０３は、少なくとも発光層を有していれば良く、その積層数に応じて成膜室の室数を適宜調整することが可能である。本実施の形態においては、第１の正孔注入層２１０３ａ、第１の正孔輸送層２１０３ｂ、青色を呈する発光物質を含む第１の発光層２１０３ｃ、青色を呈する発光物質を含む第２の発光層２１０３ｄ、第１の電子輸送層２１０３ｅの５層を積層させ、第１のＥＬ層２１０３を構成するものとする。各機能層の材料は、例えば、先に列挙した物質の中からそれぞれ適宜選択すればよい。なお、本実施の形態において、第１の正孔注入層２１０３ａと第１の正孔輸送層２１０３ｂは同一の成膜室で成膜しても良い。
【０２６３】
第１のＥＬ層２１０３上には、中間層２１０４が形成されている。中間層２１０４は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２１Ａ、１２１Ｂで蒸着法によって成膜することができる。中間層２１０４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料が含まれている。この有機化合物と金属酸化物の複合材料は、有機化合物とＶ２Ｏ５やＭｏＯ３やＷＯ３等の金属酸化物を含む。有機化合物としては、先に示した材料を用いることができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。本実施の形態において中間層２１０４は、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む第１の中間層２１０４ａと、電子供与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む第２の中間層２１０４ｂとを組み合わせたものとする。なお、本実施の形態において第１の中間層２１０４ａと第２の中間層２１０４ｂとは、同一の成膜室で成膜しても良い。
【０２６４】
中間層２１０４上には、第２のＥＬ層２１０７が形成されている。第２のＥＬ層２１０７は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２３Ａ〜１２３Ｄで蒸着法によって成膜することができる。なお、第２のＥＬ層２１０７は、少なくとも発光層を有していれば良く、その積層数に応じて成膜室の室数を適宜調整することが可能である。本実施の形態においては、第２の正孔注入層２１０７ａ、第２の正孔輸送層２１０７ｂ、赤色を呈する発光物質を含む第３の発光層２１０７ｃ、緑色を呈する発光物質を含む第４の発光層２１０７ｄ、第２の電子輸送層２１０７ｅ、電子注入層２１０７ｆの６層を積層させ、第２のＥＬ層２１０７を構成するものとする。各機能層の材料は、例えば、先に列挙した物質の中から適宜選択すればよい。なお、本実施の形態において、第２の正孔注入層２１０７ａと第２の正孔輸送層２１０７ｂは同一の成膜室で成膜しても良い。
【０２６５】
第２のＥＬ層２１０７上には、第２の電極２１０９が形成されている。第２の電極２１０９は、例えば実施の形態１に示した製造装置において、成膜室１２５でスパッタ法によって成膜することができる。本実施の形態において、第２の電極２１０９は陰極として用いるものとする。
【０２６６】
第２の電極２１０９上には、乾燥剤層２１１１が形成されている。乾燥剤層２１１１は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２５でスパッタ法によって成膜することができる。なお、乾燥剤層２１１１は、必ずしも設ける必要はない。または、乾燥剤層２１１１を基板２１００と下地保護膜２１０１との間に設けても良い。さらに、乾燥剤層２１１１を、基板２１００と下地保護膜２１０１との間、及び第２の電極２１０９上の双方に設けても良い。
【０２６７】
乾燥剤層２１１１上には、封止膜２１１３が形成されている。封止膜２１１３は、例えば実施の形態１で示した製造装置において、成膜室１２７でスパッタ法によって成膜することができる。なお、封止膜２１１３に代えて封止部材によって発光素子を封止することも可能であり、封止膜と封止部材を併用することも可能である。
【０２６８】
図２４に示す照明装置は、第１のＥＬ層２１０３からの発光および第２のＥＬ層２１０７からの発光が重ね合わさる結果、青色の波長領域、赤色の波長領域、緑色の波長領域をカバーする白色発光が得られる。
【０２６９】
なお、本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【０２７０】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、照明装置の応用例を示す。
【０２７１】
図２５は、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を室内の照明装置として用いた一例を示している。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、天井用照明装置８２０２としてのみならず、壁用照明装置８２０４としても用いることが可能である。また、当該照明装置は、卓上照明装置８２０６としても用いることが可能である。また本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することができ、または熱の発生が白熱電球に比べて小さい点等、室内の照明装置として好ましい。
【０２７２】
また、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、自動車、自転車などのヘッドライトとして用いることが可能である。図２６（Ａ）〜図２６（Ｃ）は、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を自動車のヘッドライトとして用いた一例を示している。図２６（Ａ）は、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置をヘッドライト８２１２として用いた自動車の外観図である。また図２６（Ｂ）、図２６（Ｃ）は、図２６（Ａ）のヘッドライト８２１２の断面図である。図２６（Ｂ）、図２６（Ｃ）において、電源供給用コネクタ８２１６に接続された照明装置８２１４は、光源として用いられている。図２６（Ｂ）では、複数の照明装置８２１４が用いられているため高輝度の光を外部に取り出すことができる。一方、図２６（Ｃ）では、反射板８２１８によって照明装置からの光が集光されており、指向性を有する高輝度の光を外部に取り出すことができる。
【０２７３】
次に、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を、信号機、誘導灯等の照明装置として適用した例について図２７に示す。
【０２７４】
図２７（Ａ）は、一例として、信号機の外観について示した図である。信号機８２２８は、青の照明部８２２２、黄色の照明部８２２４、赤の照明部８２２６を有する。信号機８２２８は、各照明部における照明装置に青、黄、赤の三色に対応する本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を有する。
【０２７５】
本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を避難口誘導灯に適用した例について図２７（Ｂ）に示す。
【０２７６】
図２７（Ｂ）は、一例として、避難口誘導灯の外観について示した図である。避難口誘導灯８２３２は、照明装置と、蛍光部が設けられた蛍光板とを組み合わせて構成することができる。また、特定の色を発光する照明装置と、図面のような形状の透過部が設けられた遮光板とを組み合わせて構成することもできる。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、一定の輝度で点灯することができるため、常時点灯が求められる避難口誘導灯として好ましい。
【０２７７】
本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を屋外用照明に適用した例について図２７（Ｃ）に示す。
【０２７８】
屋外用照明の一つとして例えば街灯が挙げられる。街灯は、例えば図２７（Ｃ）に示すように、筐体８２４２と、照明部８２４４と、を有する構成とすることができる。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、照明部８２４４に複数配置して用いることができる。図２７（Ｃ）に示すように、街灯は、例えば道路沿いに設置して照明部８２４４により周囲を照らすことができるため、道路を含め周囲の視認性を向上させることができる。
【０２７９】
なお、街灯に電源電圧を供給する場合には、例えば図２７（Ｃ）に示すように、電柱８２４６の送電線８２４８を介して電源電圧を供給することができる。ただしこれに限定されず、例えば光電変換装置を筐体８２４２に設け、光電変換装置により得られた電圧を電源電圧として利用することもできる。
【０２８０】
また、本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を携帯用照明に適用した例について図２７（Ｄ）及び図２７（Ｅ）に示す。図２７（Ｄ）は、装着型ライトの構成を示す図であり、図２７（Ｅ）は手持ち型ライトの構成を示す図である。
【０２８１】
図２７（Ｄ）に示す装着型ライトは、装着部８２５２と、照明部８２５４を有し、照明部８２５４は装着部８２５２に固定されている。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、照明部８２５４に用いることができる。図２７（Ｄ）に示す装着型ライトは、装着部８２５２を頭部に装着し、照明部８２５４を発光させることができる。また、照明部８２５４として面光源の光源を用いることにより、周囲の視認性を向上させることができる。また、照明部８２５４は軽量であるため、頭部に装着して使用する際の負担を軽減することができる。
【０２８２】
なお、図２７（Ｄ）に示す装着型ライトの構成に限定されず、例えば装着部８２５２をリング状にした平紐やゴム紐のベルトにし、該ベルトに照明部８２５４を固定し、該ベルトを頭部に直接巻きつける構成とすることもできる。
【０２８３】
図２７（Ｅ）に示す手持ち型ライトは、筐体８２６２と、照明部８２６６と、スイッチ８２６４と、を有する。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、照明部８２６６に用いることができる。本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置を照明部８２６６に用いることにより、照明部８２６６の厚さを薄くすることができ、小型にすることができるため、携帯しやすくすることができる。
【０２８４】
スイッチ８２６４は、照明部８２６６の発光または非発光を制御する機能を有する。また、スイッチ８２６４は、例えば発光時の照明部８２６６の輝度を調節する機能を有することもできる。
【０２８５】
図２７（Ｅ）に示す手持ち型ライトは、スイッチ８２６４により照明部８２６６を発光させることにより、周囲を照らすことができるため、周囲の視認性を向上させることができる。また本発明の一態様である製造装置を用いて製造した照明装置は、面光源の光源を有するため、点光源の光源を用いた場合に比べ、光反射板等の部材を削減することも可能である。
【０２８６】
なお、本実施の形態において、各々の図で述べた内容は、別の実施の形態で述べた内容に対して、適宜、組み合わせ、又は置き換えなどを自由に行うことができる。
【符号の説明】
【０２８７】
１０１ 搬送室
１０３ 真空室
１０７ 基板搬送手段
１０９ 搬送室
１１１ ゲートバルブ
１１３ ゲートバルブ
１１５ 成膜室
１１７ 成膜室
１１９Ａ〜１１９Ｃ 成膜室
１２１Ａ、１２１Ｂ 成膜室
１２３Ａ〜１２３Ｄ 成膜室
１２５ 成膜室
１２７ 成膜室
１２９ 成膜室
１３１ 成膜室
１３３ 封止室
１３７ 搬送室
１３９ ゲートバルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空室と、
前記真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、
前記真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有し、
前記真空室は、
前記搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、
前記第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、
前記中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、
前記第２の電極が設けられた前記基板上に封止膜を成膜する成膜室と、
前記成膜室のそれぞれに前記基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する照明装置の製造装置。
【請求項２】
真空室と、
前記真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、
前記真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有し、
前記真空室は、
前記搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、
前記第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、
前記中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、
前記第２の電極が設けられた基板を封止部材によって封止する封止室と、
前記成膜室のそれぞれ及び前記封止室に前記基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する照明装置の製造装置。
【請求項３】
真空室と、
前記真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、
前記真空室へ基板を搬送する搬送室と、
前記真空室とゲートバルブを介して接続された封止室と、を有し、
前記真空室は、
前記搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、
前記第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、
前記中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、
前記成膜室のそれぞれに前記基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有し、
前記封止室において、前記真空室から搬送された基板を封止部材によって封止する照明装置の製造装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
前記真空室は、前記第２の電極が設けられた基板上に封止膜を成膜する成膜室をさらに有する照明装置の製造装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記真空室は、乾燥剤層を成膜する成膜室をさらに有する照明装置の製造装置。
【請求項６】
基板を真空室内に搬送し、
前記真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、前記基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子と、前記発光素子を封止する封止膜と、を連続的に成膜する照明装置の製造方法。
【請求項７】
基板を真空室内に搬送し、
前記真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、前記基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、
前記発光素子を有する前記基板を、前記真空室内に配置され、前記複数の成膜室と共通の真空度を有する封止室へ搬送し、
前記封止室において、前記真空室から搬送された前記発光素子を有する前記基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法。
【請求項８】
基板を真空室内に搬送し、
前記真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、前記基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、
前記発光素子を有する前記基板を前記真空室とゲートバルブを介して接続した封止室へ搬送し、
前記封止室において、前記真空室から搬送された前記発光素子を有する前記基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか一項において、
前記基板として円形の基板を用いる照明装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記基板として、中央部に開口部を有する基板を用いる照明装置の製造方法。
【請求項１】
真空室と、
前記真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、
前記真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有し、
前記真空室は、
前記搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、
前記第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、
前記中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、
前記第２の電極が設けられた前記基板上に封止膜を成膜する成膜室と、
前記成膜室のそれぞれに前記基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する照明装置の製造装置。
【請求項２】
真空室と、
前記真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、
前記真空室へ基板を搬送する搬送室と、を有し、
前記真空室は、
前記搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、
前記第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、
前記中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、
前記第２の電極が設けられた基板を封止部材によって封止する封止室と、
前記成膜室のそれぞれ及び前記封止室に前記基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有する照明装置の製造装置。
【請求項３】
真空室と、
前記真空室を減圧あるいは高真空状態とする排気系と、
前記真空室へ基板を搬送する搬送室と、
前記真空室とゲートバルブを介して接続された封止室と、を有し、
前記真空室は、
前記搬送室から搬送された基板上に第１の電極を成膜する成膜室と、
前記第１の電極上に少なくとも発光層を有する第１の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第１の発光ユニット上に中間層を成膜する成膜室と、
前記中間層上に少なくとも発光層を有する第２の発光ユニットを成膜する成膜室と、
前記第２の発光ユニット上に第２の電極を成膜する成膜室と、
前記成膜室のそれぞれに前記基板を順次搬送するための基板搬送手段と、を有し、
前記封止室において、前記真空室から搬送された基板を封止部材によって封止する照明装置の製造装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
前記真空室は、前記第２の電極が設けられた基板上に封止膜を成膜する成膜室をさらに有する照明装置の製造装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記真空室は、乾燥剤層を成膜する成膜室をさらに有する照明装置の製造装置。
【請求項６】
基板を真空室内に搬送し、
前記真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、前記基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子と、前記発光素子を封止する封止膜と、を連続的に成膜する照明装置の製造方法。
【請求項７】
基板を真空室内に搬送し、
前記真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、前記基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、
前記発光素子を有する前記基板を、前記真空室内に配置され、前記複数の成膜室と共通の真空度を有する封止室へ搬送し、
前記封止室において、前記真空室から搬送された前記発光素子を有する前記基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法。
【請求項８】
基板を真空室内に搬送し、
前記真空室内に配置され、共通の真空度を有する複数の成膜室において、前記基板上に第１の電極、第１の発光ユニット、中間層、第２の発光ユニット、及び第２の電極を有する発光素子を形成し、
前記発光素子を有する前記基板を前記真空室とゲートバルブを介して接続した封止室へ搬送し、
前記封止室において、前記真空室から搬送された前記発光素子を有する前記基板を封止部材によって封止する照明装置の製造方法。
【請求項９】
請求項６乃至請求項８のいずれか一項において、
前記基板として円形の基板を用いる照明装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記基板として、中央部に開口部を有する基板を用いる照明装置の製造方法。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【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】
【公開番号】特開２０１０−２４５０３６（Ｐ２０１０−２４５０３６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６０６５３（Ｐ２０１０−６０６５３）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【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２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【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）】
[ Back to top ]