膜形成方法及び電子装置の製造方法
【課題】自由度の高いパターニング方法に用いるパターニング装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、前記真空チャンバー内に設けられた、基体を保持固定するための基体ステージと、を備えている。
【解決手段】本発明に係るパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、前記真空チャンバー内に設けられた、基体を保持固定するための基体ステージと、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ、表示光源などとして用いられる電気光学装置の製造方法に適用可能なパターニング方法、及び膜形成方法、パターニング装置、膜形成装置、電気光学装置とその製造方法、電子機器、及び電子装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに替わる自発発光型ディスプレイとして、発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネセンス素子の開発が加速している。このような有機エレクトロルミネッセンス素子の製造において、発光層形成材料などの機能性材料を所望のパターンに形成するパターニング方法は、特に重要な技術のうちの一つであるとされている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子における有機物からなる発光層の形成プロセスとしては、低分子材料を蒸着法で成膜する方法（例えば、非特許文献１参照）と、高分子材料を塗布する方法（例えば、非特許文献２参照）とが主に知られている。
カラー化の手段としては、低分子系材料を用いる場合、所定パターンのマスク越しに異なる発光色の発光材料を所望の画素対応部分に蒸着し形成するマスク蒸着法が行われている。一方、高分子系材料を用いる場合には、微細かつ容易にパターニングができることから、インクジェット法を用いたカラー化が注目されており、このようなインクジェット法による有機エレクトロルミネッセンス素子の作製について開示されたものが従来より知られている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００４】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光効率、耐久性を向上させるために、正孔注入層または正孔輸送層を陽極と発光層との間に形成することが提示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３５３７８号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献３】特開平１１−４０３５８号公報
【特許文献４】特開平１１−５４２７０号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）、２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７、ｐ．９１３
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１（１）、７ Ｊｕｌｙ １９９７、ｐ．３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような有機エレクトロルミネッセンス素子などの製造においては、各種構成要素に対する材料の多様化などにより、特に材料の選択自由度を高くした新たなパターニング方法の提供が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、材料の選択自由度を高い、新たなパターニング方法又は膜形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため本発明に係る膜形成方法は、ノズルから気化した材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る他の膜形成方法は、複数のノズルから気化した少なくとも１つの材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、複数のノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る他の膜形成方法は、ノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、第１ノズル及び第２のノズルからそれぞれ第１材料及び第２材料を吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、を特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより基体上に前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、を特徴とする。
上記の膜形成方法において、前記膜は前記第１材料と前記第２材料とを含んでいてもよい。
上記の膜形成方法において、前記第１材料はホスト材料であり、前記第２材料はゲスト材料であってもよい。
【００１２】
上記の膜形成方法において、前記第１ノズルと前記基体とを相対的に移動するステップを含むことが好ましい。
【００１３】
上記の膜形成方法において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを前記基体とを相対的に移動するステップをさらに含んていてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、を特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他の膜形成方法は 第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、を特徴とする。
【００１６】
上記の膜形成方法において、前記第１材料はホスト材料であり、前記第２材料はゲスト材料であってもよい。
【００１７】
上記の膜形成方法において、前記膜を形成する際に前記基体は0.133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されることが好ましい。
【００１８】
上記の膜形成方法において、前記膜を形成する際に前記基体は0.00133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されることが好ましい。
【００１９】
上記の膜形成方法において、前記ゲスト材料は、発光材料であってもよい。
上記の膜形成方法において、前記発光材料は燐光材料であってもよい。
【００２０】
上記の膜形成方法を電子装置の製造方法に適用することが可能である。つまり、上記の膜形成方法は電子装置の構成要素の少なくとも１部を形成する電子装置の製造方法に適用することが可能である。
【００２１】
上記の電子装置の製造方法において、前記膜は電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、及び発光層のうち少なくともいずれか一つの少なくとも一部としてもよい。
上記の電子装置の製造方法において、前記電子装置は電気光学装置であってもよい。
【００２２】
上記の目的を達成するため本発明の第１のパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、前記真空チャンバー内に設けられた、基体を保持固定するための基体ステージと、を備え、前記ノズルまたは前記基体ステージに、前記ノズルと前記基体ステージとの相対的な位置を移動させる移動機構が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第２のパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記複数のノズルまたは前記基体ステージに、前記複数のノズルと前記基体ステージとの相対的な位置を移動させる移動機構が設けられていることを特徴とするパターニング装置。
【００２４】
上記のパターニング装置において、前記複数のノズルのうちの少なくとも二つは、同一の前記材料を吐出するようにしてもよい。
【００２５】
本発明の第３のパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、第１の材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの第１の材料を供給する第１のノズルと、第２の第１の材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記第２の材料供給源からの第２の材料を供給する第２のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記複数の第１のノズル、前記複数の第２のノズル、または前記基体ステージに、前記複数の第１のノズルまたは前記複数の第２のノズルと前記基体ステージとの相対的な位置を移動させる移動機構が設けられていることを特徴とする。
【００２６】
上記のパターニング装置において、前記材料を加熱するための加熱手段を備えていてもよい。
【００２７】
上記のパターニング装置において、前記ノズルはキャリアガス供給源に接続されていることが好ましい。
【００２８】
上記のパターニング装置によれば、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気となる真空チャンバー内に材料を吐出すれば、材料を容易にかつ安定して吐出することができる。さらに、移動機構を利用すれば、ノズルと基体との相対的な位置を移動させつつ、この材料を基体上に射出することにより、マスクを特に必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００２９】
また、複数のノズルを利用すれば、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることが可能になり、スループットの向上が図られる。
【００３０】
なお、上記のパターニング装置においては、ノズルと基体との相対的な位置を制御すればより効果的である。この制御とは、例えば、ノズルの位置を基体の水平方向における位置を相対的に制御することが挙げられる。このようにすることにより、前記基体の所望の位置に膜を選択的に形成することができる。
【００３１】
また、ノズルと基体との距離を制御することにより、膜を形成する領域の面積を適宜設定することができる。特に、ノズルから材料を吐出する際に分子線あるいは超音速分子噴流状態（ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ ｆｒｅｅ ｊｅｔ）となる場合は、材料の空間的な広がりはノズル径と特に強く正に相関し、またノズルからの距離と特に強く正に相関するため、ノズル径が一定の場合は、ノズルと基体の距離を制御することにより、ある程度正確に膜の形成の面積を決定することができる。
【００３２】
また、上記のパターニング装置において、同一の材料の吐出を行うのに、少なくとも二つのノズルを利用すれば、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたりできる。
【００３３】
逆に、上記のパターニング装置において、少なくとも二つ材料をそれぞれ異なるノズルから吐出するようにすれば、異なる複数の材料からなる膜を基体上に短時間で形成することができる。この場合、異なる複数の材料膜を所定の配列パターンで配列させたり、あるいは異なる複数の材料を混合させ、特定の機能を持たせた機能膜を基体上に形成したりすることも可能である。
【００３４】
上記のパターニング装置において、材料を加熱するための加熱手段を利用すれば、加熱手段によってノズルに供給する材料を予め加熱することにより、吐出時に材料を気化させ易くすることができ、したがって比較的気化しにくい材料でも容易に気化させてパターニングを行うことができる。前記加熱手段はノズルの材料供給源側に設ければより効果的である。
【００３５】
上記のパターニング装置において、材料の吐出の際にキャリアガス供給源からのキャリアガスを利用すれば、吐出量の制御や材料の所望する位置へのより確実な配置等も可能となり、より高いパターニング精度が得られる。
【００３６】
本発明の第１の膜形成装置は、所定の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、前記ノズル及び前記基体ステージのうち少なくともいずれか一方を移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構により前記ノズルと前記基体との相対的な位置を制御可能となっていること、を特徴とする。
【００３７】
本発明の第２の膜形成装置は、所定の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備えていること、を特徴とする。
【００３８】
上記の膜形成装置において、さらに、前記複数のノズル及び基体ステージのうち少なくともいずれか一方を移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構により前記複数のノズルと前記基体との相対的な位置を制御可能となっていてもよい。
【００３９】
上記の膜形成装置において、前記所定の真空度は０．１３３Ｐａ以下であることが好ましい。
本発明の第３の膜形成装置は、０．１３３Ｐａ以下の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備えていることを特徴とする。
【００４０】
本発明の第４の膜形成装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、第１の材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの第１の材料を供給する複数の第１のノズルと、第２の第１の材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記第２の材料供給源からの第２の材料を供給する複数の第２のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備えていることを特徴とする。本発明の第５の膜形成装置は、０．１３３Ｐａ以下の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記ノズルは間欠的に前記真空チャンバー内に前記材料を吐出ことが可能であることを特徴とする。
【００４１】
本発明の第６の膜形成装置は、所定の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記複数のノズルの各々から吐出された材料の分子が超音速分子噴流となることを特徴とする。
【００４２】
上記の膜形成装置において、ノズルと基体との相対的な位置の制御とは、例えば、前記ノズルの位置を前記基体の水平方向における位置を相対的に制御することが挙げられる。このようにすることにより、基体の所望の位置に膜を選択的に形成することができる。また、ノズルと基体との距離を制御することにより、膜を形成する領域の面積を適宜設定することができる。特に、ノズルから材料を吐出する際に分子線あるいは超音速分子噴流状態となる場合は、材料の空間的な広がりはノズル径と特に強く正に相関し、またノズルからの距離と特に強く正に相関するため、ノズル径が一定の場合は、ノズルと基体の距離を制御することにより、ある程度正確に膜の形成の面積を決定することができる。
【００４３】
本発明の第１の電子装置は、上記のパターニング装置または膜形成装置を用いて作製されたことを特徴とする。
【００４４】
この電子装置にあっては、前記パターニング装置を用いて作製されていることにより、そのパターニングの際、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなく選択が可能となっている。
【００４５】
上記の電子装置としては、エレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置やトランジスタやダイオード等の電子素子を含む装置が挙げられる。
【００４６】
本発明の第１のパターニング方法は、高真空度に調整された真空雰囲気中に基体を配置し、材料供給源に接続されたノズルから前記真空雰囲気中に材料を吐出して、前記基体上に前記材料からなるパターンを形成することを特徴としている。このパターニング方法において、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気である真空雰囲気中に材料を吐出すれば、この材料を例えば気化した状態で、かつ理想的には分子線状に吐出することができる。したがって、ノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、この材料を基体上に射出することにより、特にマスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００４７】
また、本発明の別のパターニング方法は、高真空度に調整された真空雰囲気中に基体を配置し、材料供給源に接続された複数のノズルのうちの少なくとも一つから前記真空雰囲気中に材料を吐出して、前記基体上に前記材料からなるパターンを形成することを特徴としている。このパターニング方法において、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気である真空雰囲気中に材料を吐出すれば、この材料を気化した状態で、理想的には分子線状に吐出することができる。したがって、ノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、この材料を基体上に射出することにより、特にマスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００４８】
また、材料供給源に複数のノズルが接続されていることにより、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることが可能になり、スループットの向上が図られる。
【００４９】
なお、このパターニング方法においては、前記複数のノズルのうちの少なくとも二つから同一の前記材料を吐出するようにしてもよい。このようにすれば、少なくとも二つのノズルから同一の材料を放出することにより、例えば、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、あるいは複数の領域に一度に材料を配置することが可能となり、また、時間あたりの材料の供給量を増やしたりできる。
【００５０】
また、このパターニング方法においては、前記ノズルと前記基体とを相対的に移動させて、前記基体に対して前記ノズルを位置決めするようにしてもよい。
このようにすれば、複数のノズルと基体とを相対的に移動させて、基体に対して複数のノズルを位置決めすることにより、基体上の所定の位置に材料を確実に配置することができる。また、基体上の複数の位置への材料の配置も容易にできる。
【００５１】
また、上記のパターニング方法においては、前記ノズルからの真空雰囲気中への材料の吐出を、該材料が真空雰囲気中で気化した状態となるようにして行うのが好ましい。理想的には、材料を分子線状に吐出することが更に好ましい。このようにすれば、材料を気化させるので特に溶媒を必要とすることなく使用することができるので、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなく、より確実にパターニングすることができる。
【００５２】
また、上記のパターニング方法においては、前記ノズルからの材料の吐出を間欠的に行うようにしてもよい。このようにすれば、例えば連続しないパターンの形成が可能となり、したがってこの方法を例えば有機エレクトロルミネッセンス素子の製造に適用した場合に、多数の独立した画素に対して発光層等の形成材料をパターニングするといったことが容易に行えるようになる。
【００５３】
また、上記のパターニング方法においては、材料を、キャリアガスに同伴させてノズルから吐出するのが好ましい。このようにすれば、例えば材料をキャリアガスに同伴させることでこれの吐出が確実になされるようになるとともに、所望する位置により確実に配置させることができ、したがってパターニングの精度を高めることができる。
【００５４】
また、上記のパターニング方法においては、必要とされる真空度はノズルから吐出される材料に基本的には依存し、低沸点材料では７３０Ｔｏｒｒ（９８０００Ｐａ）以下でも良い場合があるが、一般的な材料であれば、前記真空雰囲気を１０−３Ｔｏｒｒ（０．１３３Ｐａ）以下の真空度とするのが好ましく、さらに１０−５Ｔｏｒｒ（０．００１３３Ｐａ）以下の真空度とするのがより好ましい。真空雰囲気を１０−３Ｔｏｒｒ（０．１３３Ｐａ）以下にすれば、例えば吐出されにくい材料についてもこれを容易に吐出することができ、１０−５Ｔｏｒｒ（０．００１３３Ｐａ）以下にすれば、さらに多くの種類の材料を吐出可能にできるとともに、吐出する材料を気化させてこれを分子線状にし易くすることができる。
【００５５】
本発明の第１の膜形成方法は、材料供給源に接続されたノズルから所定の真空度に調整された雰囲気中に材料を吐出して、基体の第１の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する第１のステップと、前記ノズルから前記雰囲気中に前記材料を吐出して、前記第１の領域とは異なる第２の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する第２のステップと、を含んでいることを特徴とする。
【００５６】
上記の膜形成方法において、前記第１のステップ及び前記第２のステップを大気圧に戻すことなしに、前記所定の真空度に調整された雰囲気中で連続して行うことが好ましい。このようにすることにより、外部からの不純物の混入を低減すると同時に前記基体上の複数の領域に対応して膜を形成することができる。
【００５７】
本発明の第２の膜形成方法は、材料供給源に接続された第１のノズルから真空雰囲気中に材料を吐出して、基体の第１の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する同時に、前記材料供給源に接続された第２のノズルから前記雰囲気中に前記材料を吐出して、前記第１の領域とは異なる第２の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成すること、を特徴とする。
上記の膜形成方法により、前記基体の複数の領域上に同時に膜を形成することができるので、膜形成工程の短縮が図られる。
【００５８】
本発明の第３の膜形成方法は、第１の材料供給源に接続された第１のノズルから真空雰囲気中に第１の材料を吐出して、前記基体の第１の領域上に前記第１の材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する同時に、第２の材料供給源に接続された第２のノズルから前記雰囲気中に第２の材料を吐出して、前記第１の領域とは異なる第２の領域上に前記第２の材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成すること、を特徴とする。
【００５９】
上記の第３の膜形成方法により、前記基体の複数の領域上に同時に異なる組成を有する膜を形成することができるので、膜形成工程の短縮が図られる。
【００６０】
なお、上記の膜形成方法において、必要とされる真空度はノズルから吐出される材料に基本的には依存し、低沸点材料では７３０Ｔｏｒｒ（９８０００Ｐａ）以下でも良い場合があるが、一般的な材料であれば、前記真空雰囲気を１０−３Ｔｏｒｒ（０．１３３Ｐａ）以下の真空度とするのが好ましく、さらに１０−５Ｔｏｒｒ（０．００１３３Ｐａ）以下の真空度とするのがより好ましい。
【００６１】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記のパターニング方法または膜形成方法を用いて構成要素の少なくとも一部をパターニングすることを特徴としている。この電気光学装置の製造方法によれば、上述したようにノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、材料を基体上に塗布することにより、マスクを特に必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００６２】
本発明の電子装置の製造方法は、前記のパターニング方法または膜形成方法を用いて構成要素の少なくとも一部をパターニングすることを特徴としている。この電子装置の製造方法によれば、前述したようにノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、材料を基体上に塗布することにより、マスクを特に必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００６３】
上記の電気光学装置の製造方法においては、材料として有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送層、正孔輸送層、発光層、電極のうちの少なくとも一つの形成材料を吐出し、電子輸送層、正孔輸送層、発光層または電極をパターニングするのが好ましい。このようにすれば、電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極の形成材料を高い自由度で選択することができ、また溶媒を使用しないでこれら電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極を形成した場合には、溶媒などから混入する不純物量を低減することができるので、得られる素子の寿命向上化を図ることができる。
【００６４】
また、上記の電気光学装置の製造方法においては、前記基体上に予め画素間を隔てる隔壁を形成しておき、該隔壁内に前記形成材料を吐出して電子輸送層、正孔輸送層、または発光層をパターニングするのが好ましい。このようにすれば、形成材料を吐出した際、その着弾位置に少々バラツキがあっても、隔壁内に着弾すれば所望の位置に発光層等を形成することができ、したがって発光層等からなる画素をそれぞれ所望位置に形成することにより、表示品質を高めることができる。
【００６５】
本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置の製造方法によって得られてなることを特徴としている。この電気光学装置によれば、上述したように低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングされたことにより、その構成要素の少なくとも一部が形成されたものとなるため、製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
【００６６】
本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を表示手段として備えてなることを特徴としている。この電子機器にあっても、特にその表示手段について、上述したように製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明のいくつかの具体的な実施形態について説明する。
【００６８】
図１は本発明のパターニング装置の概略構成を示す図であり、図１中符号１はパターニング装置である。なお、このパターニング装置１は、本発明における膜形成装置の一例ともなるものである。このパターニング装置１は、真空チャンバー２と、この真空チャンバー２に取り付けられたノズル３と、真空チャンバー２内に設けられた基体ステージ４とを備えて構成されたものである。
【００６９】
真空チャンバー２は、配管５を介して真空装置６に接続されたもので、その内部空間に基体ステージ４を配設し、また被パターニング体となる基体Ｓの出し入れを行うためのドア（図示せず）を気密に取り付けたものである。なお、配管５は、その端部が真空チャンバー２内に開口しており、これによって後述する真空装置の作動により、真空チャンバー２内を排気して高真空雰囲気にし得るようになっている。
【００７０】
真空装置６は、分子ターボポンプやロータリーポンプなどが組み合わされたことによってチャンバー２内を高真空度に調整可能となるよう構成されたものである。ここで、真空チャンバー２内は、真空装置６によって好ましくは１０−３ｔｏｒｒ（１．３３３２２×１０−１Ｐａ）以下、より好ましくは１０−５ｔｏｒｒ（１．３３３２２×１０−３Ｐａ）以下の高真空雰囲気に調整されるようになっている。真空雰囲気を１０−３ｔｏｒｒ以下にすれば、例えば吐出されにくい材料についてもこれを容易に吐出することができ、１０−５ｔｏｒｒ以下にすれば、さらに多くの種類の材料を吐出可能にできるとともに、吐出する材料を気化させてこれを分子線状にし易くすることができる。なお、この真空装置６については、この装置を構成するポンプの振動が真空チャンバー２内に伝播しないよう、これらポンプを真空チャンバー２から十分に離しておくか、あるいはポンプ等に除振機能を付加させておくのが好ましい。
【００７１】
ノズル３は、ノズル孔３ａを形成した先端側が真空チャンバー２内に配置され、その後端側が真空チャンバー２の外側にて材料供給源となる材料供給室７に接続されたもので、さらにこの材料供給室７にはキャリアガス供給源８が接続されている。材料供給室７は、パターニング材料を収納保持するためのもので、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層や電子輸送層、正孔輸送層などの形成材料を、セルやルツボなどの保持具（図示せず）に保持した状態でこれを収納するものである。この材料供給室７には、前記保持具内に保持された形成材料を加熱してこれを液化させ、あるいは気化させるための加熱手段９が設けられている。加熱手段９としては、例えば、一般的な電気ヒータやＹＡＧレーザ、窒素レーザ、エキシマレーザ、チタンサファイアレーザ等のレーザ、高周波加熱装置などが採用可能であり、材料に応じて、すなわち常温で液体か固体か、さらにはその沸点の高さなど気化し易さの度合いに応じて適宜に選択される。
【００７２】
キャリアガス供給源８は、主にヘリウム、アルゴン、窒素などの不活性ガスをキャリアガスとして材料供給室７に圧送するものである。なお、材料によっては、これと反応する反応性ガスをキャリアガスとして材料供給室７に圧送するようにしてもよい。材料供給室７に圧送されるキャリアガスは、材料供給源７内にて液化しあるいは気化している材料を後述する吐出機構側に同伴するものである。ここで、材料供給室７内での材料の調製、すなわち材料を液体の状態にするか気体の状態にするかといった調製については、後述するノズル３の吐出機構との関係で適宜に選択され、前記加熱手段９による加熱の度合いなどが決定されるようになっている。なお、ノズル３の吐出機構によっては、キャリアガス供給源８からのキャリアガスを使用することなく、材料を真空チャンバー２内に吐出するようにしてもよい。
【００７３】
ノズル３には、その先端部に吐出機構１０が設けられている。この吐出機構１０は、特に限定されることなく種々のタイプのものが使用可能である。例えば、一般的なメカニカルシャッターによる機構や、さらには帯電制御型、加圧振動型といった連続方式による機構、電気機械変換式（いわゆるピエゾタイプ）、電気熱変換方式、静電吸引方式といったオンデマンド方式による機構などが採用可能である。
【００７４】
ここで、メカニカルシャッターによる機構とは、例えば、ノズル孔３ａにシャッター（図示せず）を設けておき、これを機械的に開閉することで、キャリアガスに同伴され圧送されてきた材料を間欠的（パルス的）に吐出するようにしたものである。なお、キャリアガスを用いることなく、ノズル孔３ａの外側となる真空チャンバー２内とノズル３内との圧力差により、シャッターの開閉に伴ってノズル３内の材料を自発的にノズル孔３ａより吐出させるような構成としてもよい。また、材料供給室７からノズル孔３ａに至る経路のうち適当な箇所にメカニカルシャッターを設けてもよく、材料供給室７の出口側に設けてもよい。
【００７５】
帯電制御型とは、送られてきた材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズル孔３ａから吐出させるようにしたものである。また、加圧振動型とは、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるもので、制御電圧をかけない場合に材料が直進してノズル孔３ａを吐出し、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料を飛散させてノズル孔３ａを通過しないようにしたものである。
【００７６】
また、電気機械変換方式とは、ピエゾ素子がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズル孔３ａから吐出させるようにしたものである。ここで、材料を貯留する空間については、例えば材料供給室７の内部空間に連通する微小な材料貯留空間を形成するようにすればよい。
【００７７】
また、電気熱変換方式とは、一般には材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるようにしたものである。なお、本発明においては、これを加熱手段として用いることができる。
静電吸引方式とは、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すようにしたものである。
【００７８】
なお、これら帯電制御型、加圧振動型、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式といった各機構については、先のメカニカルシャッターによる機構を併用して用いることにより、材料の吐出制御をより確実に行うようにし、または間欠的な吐出を確実に行うようにしてもよい。
【００７９】
また、キャリアガスを用いる場合には、キャリアガスの送出を制御することにより、間欠的な吐出を行うようにしてもよい。
【００８０】
基体ステージ４は、前記ノズル孔３ａの直下に配置されたもので、例えば後述するように有機エレクトロルミネッセンス素子等からなる電気光学装置作製用の基体Ｓを保持固定するものである。この基体ステージ４には、保持固定した基体Ｓを前記ノズル孔３ａに対してＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能にする移動機構１１が設けられている。すなわち、この移動機構１１は、ノズル孔３ａに対して基体Ｓをその鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能かつ位置決めし、基体Ｓとノズル孔３ａとの間の距離を調整するＺ可動部（図示せず）と、基体ステージ４をノズル孔３ａに対して水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）にそれぞれ移動させかつ位置決めするＸ可動部（図示せず）及びＹ可動部（図示せず）とを備えてなるもので、これらの可動部の動作をそれぞれ制御部（図示せず）で設定したとおりに制御できるように構成されたものである。なお、これらＸ可動部、Ｙ可動部及びＺ可動部は、例えばリニアモータによって構成されたものとなっている。
【００８１】
また、この基体ステージ４には、その載置面側に水冷式等の温度調整手段（図示せず）が設けられており、これによって基体ステージ４上の基体Ｓを所望温度に調整できるようになっている。
【００８２】
次に、このような構成のパターニング装置１によるパターニングを、電気光学装置の製造に適用した例について説明する。なお、ここでのパターニング装置１によるパターニングは、本発明の膜形成装置による膜形成方法の一例とすることができる。
【００８３】
まず、この製造によって得られる電気光学装置について、その概略構成を説明する。図２、図３は本発明に係る電気光学装置を、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用した場合の一例を示すもので、これらの図において符号２０は表示装置である。なお、この例では、特に配線としての走査線、信号線及び共通給電線を利用して、光学材料としての発光層形成材料等を前記パターニング装置１によって配置する例を示している。
【００８４】
この表示装置２０は、回路図である図２に示すように透明の基体上に、複数の走査線１３１と、これら走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる複数の共通給電線１３３とがそれぞれ配線されたもので、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に、画素（画素領域素）１Ａが設けられて構成されたものである。信号線１３２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ側駆動回路３が設けられている。
【００８５】
一方、走査線１３１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路４が設けられている。また、画素領域１Ａの各々には、走査線１３１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ１４２と、この第１の薄膜トランジスタ１４２を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄膜トランジスタ１４３と、この第２の薄膜トランジスタ１４３を介して共通給電線１３３に電気的に接続したときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極１４１と、この画素電極１４１と対向電極１５４との間に挟み込まれる発光部１４０と、が設けられている。
【００８６】
このような構成のもとに、走査線１３１が駆動されて第１の薄膜トランジスタ１４２がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ１４３の導通状態が決まる。そして、第２の薄膜トランジスタ１４３のチャネルを介して共通給電線１３３から画素電極１４１に電流が流れ、さらに発光素子１４０を通じて対向電極１５４に電流が流れることにより、発光部１４０は、これを流れる電流量に応じて発光するようになる。
【００８７】
ここで、各画素１Ａの平面構造は、対向電極や有機エレクトロルミネッセンス素子を取り除いた状態での拡大平面図である図３に示すように、平面形状が長方形の画素電極１４１の四辺が、信号線１３２、共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。
次に、このような表示装置２０に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法について、図４〜図６を用いて説明する。なお、図４〜図６では、説明を簡略化するべく、単一の画素１Ａについてのみ図示する。
【００８８】
まず、基板を用意する。ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子では後述する発光層による発光光を基板側から取り出すことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特に安価なソーダガラスが好適に用いられる。ソーダガラスを用いた場合、これにシリカコートを施すのが、酸アルカリに弱いソーダガラスを保護する効果を有し、さらに基板の平坦性をよくする効果も有するため好ましい。
【００８９】
また、基板に色フィルター膜や発光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、基板と反対側から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００９１】
本例では、基板として図４（ａ）に示すようにソーダガラス等からなる透明基板１２１を用意する。そして、これに対し、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形成する。
【００９２】
次に、透明基板１２１の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体膜２００を形成する。次いで、この半導体膜２００に対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜２００をポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００９３】
次いで、図４（ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）２００をパターニングして島状の半導体膜２１０とし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜２２０を形成する。なお、半導体膜２１０は、図２に示した第２の薄膜トランジスタ１４３のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においては第１の薄膜トランジスタ１４２のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、図４〜図６に示す製造工程では二種類のトランジスタ１４２、１４３が同時に作られるのであるが、同じ手順で作られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、第２の薄膜トランジスタ１４３についてのみ説明し、第１の薄膜トランジスタ１４２についてはその説明を省略する。
【００９４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極１４３Ａを形成する。
【００９５】
次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、半導体膜２１０に、ゲート電極１４３Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域１４３ａ、１４３ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域１４３ｃとなる。
次いで、図４（ｄ）に示すように、層間絶縁膜２３０を形成した後、コンタクトホール２３２、２３４を形成し、それらコンタクトホール２３２、２３４内に中継電極２３６、２３８を埋め込む。
【００９６】
次いで、図４（ｅ）に示すように、層間絶縁膜２３０上に、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図４に示さず）を形成する。このとき、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線の各配線については、配線として必要な厚さに捕らわれることなく、後述するようにこれらを隔壁として機能させるべく十分に厚く形成する。具体的には、各配線を１〜２μｍ程度の厚さに形成する。ここで、中継電極２３８と各配線とは、同一工程で形成されていてもよい。このとき、中継電極２３６は、後述するＩＴＯ膜により形成されることになる。
【００９７】
そして、各配線の上面をも覆うように層間絶縁膜２４０を形成し、中継電極２３６に対応する位置にコンタクトホール（図示せず）を形成し、そのコンタクトホール内にも埋め込まれるようにＩＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ２、さらにＺｎＯやポリアニリン等の透明電極材料からなる膜を形成し、さらにこの膜をパターニングして、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図示せず）に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域１４３ａに電気的に接続する画素電極１４１を形成する。
【００９８】
ここで、信号線１３２及び共通給電線１３３、さらには走査線（図示せず）に挟まれた部分が、後述するように正孔輸送層や発光層の形成場所となっている。すなわち、これら配線とこれを覆う層間絶縁膜２４０とから、画素１Ａ間を隔てる隔壁１５０が形成されているのである。
そして、このような構成のもとに、正孔輸送層や発光層の形成場所、すなわちこれらの形成材料の配置（射出）位置とその周囲の隔壁１５０との間には、十分な高さの段差１１１が形成されているのである。
【００９９】
このようにして各配線からなる隔壁１５０を形成したら、この基板１２１を図１に示した真空チャンバー２内に入れ上面側を上に向けた状態で基体ステージ４上に載置し、さらにここに保持固定させる。また、必要に応じて温度調整手段（図示せず）で基体ステージ４上の基板１２１を所望温度に、すなわちノズル孔３ａから例えば気化した状態で射出されてきた形成材料を十分に冷却して、液化あるいは固化し得る温度に調整しておく。また、予め材料供給室７内の保持具に保持させておいた正孔輸送層の形成材料を加熱手段９によって所定温度にまで加熱しておく。
【０１００】
ここで、正孔輸送層の形成材料としては、特に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例えばピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４'−ビス（Ｎ（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
【０１０１】
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【０１０２】
このような形成材料を前述したように加熱手段９で所定温度にまで加熱したら、キャリアガス供給源８からヘリウム等のキャリアガスを材料供給室７に導入するとともに、前記吐出機構１０を作動させて形成材料をキャリアガスに同伴させた状態でノズル孔３ａから真空チャンバー２内に吐出させる。すると、ほぼ常圧にあるノズル３内より十分に低い圧力雰囲気である真空チャンバー２内に形成材料が吐出されることにより、図５（ａ）に示すようにこの形成材料は気化した状態で吐出されることになる。なお、真空チャンバー２が特に高い真空度にある理想的な場合には、形成材料が分子線状に吐出されることもある。
【０１０３】
したがって、制御部（図示せず）によって移動機構１１の動作を制御し、これによりノズル孔３ａと基板１２１との相対的な位置関係を予め設定したとおりに移動させることにより、この形成材料１１４Ａを基板１２１上の所定位置、すなわち隔壁１５０に囲まれた各画素１Ａの領域に所望量射出することができる。このようにして形成材料を画素１Ａ上に射出すると、この形成材料は基板１２１の温度にまで冷却されることにより、液化しあるいは固化してここに固定される。このとき、吐出された形成材料１１４Ａが基板１２１上にて液状となった場合には、その流動性によって水平方向に広がろうとするものの、射出された位置を囲んで隔壁１５０が形成されていることにより、形成材料１１４Ａは隔壁１５０を越えてその外側に広がることが防止されている。
【０１０４】
このように吐出された形成材料１１４Ａが基板１２１上にて液化した場合には、基板１２１を真空チャンバー２内から一旦出し、必要に応じて加熱あるいは光照射等の処理を行うことにより、図５（ｂ）に示すように画素電極１４１上に、固状の正孔輸送層１４０Ａを形成することもできる。ここで、吐出された形成材料１１４Ａが基板１２１上にて固化した場合には、前記の処理を行うことなく、続けて発光層の形成を行う。なお、このような正孔輸送層１４０Ａの形成に代えて、前記の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等を用いて正孔注入層を形成するようにしてもよい。
また、特に正孔輸送層１４０Ａの形成に先立って正孔注入層を画素電極１４１側に形成し、さらに正孔輸送層１４０Ａを形成するのが好ましい。このように正孔注入層を正孔輸送層１４０Ａとともに形成することにより、駆動電圧の上昇を制御することができるとともに、駆動寿命（半減期）を長くすることもできる。
【０１０５】
次いで、先の正孔輸送層（及び／又は正孔注入層）の形成材料の場合と同様にして、図５（ｃ）に示すようにパターニング装置１により発光層の形成材料１１４Ｂを基板１２１上に吐出（射出）し、これによって図６（ａ）に示すように発光層１４０Ｂを形成する。発光層の形成材料１１４Ｂとしては、特に限定されることなく、低分子の有機発光色素や高分子発光体、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質からなる発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン構造を含むものが特に好ましい。低分子蛍光体では、例えばナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒドロキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、または特開昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公報等に記載されている公知のものが使用可能である。
【０１０６】
発光層の形成材料として高分子発光材料を用いる場合には、側鎖に発光基を有する高分子を用いることができるが、好ましくは共役系構造を主鎖に含むもので、特に、ポリチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリアリーレンビニレン、ポリフルオレンおよびその誘導体が好ましい。中でもポリアリーレンビニレンおよびその誘導体が好ましい。該ポリアリーレンビニレンおよびその誘導体は、下記化学式（１）で示される繰り返し単位を全繰り返し単位の５０モル％以上含む重合体である。繰り返し単位の構造にもよるが、化学式（１）で示される繰り返し単位が全繰り返し単位の７０％以上であることがさらに好ましい。
【０１０７】
【化１】
【０１０８】
〔ここで、Ａｒは、共役結合に関与する炭素原子数が４個以上２０個以下からなるアリーレン基または複素環化合物基、Ｒ、Ｒ'はそれぞれ独立に水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４〜２０の複素環化合物、シアノ基からなる群から選ばれた基を示す。〕
該高分子発光材料は、化学式（１）で示される繰り返し単位以外の繰り返し単位として、芳香族化合物基またはその誘導体、複素環化合物基またはその誘導体、およびそれらを組み合わせて得られる基などを含んでいてもよい。また、化学式（１）で示される繰り返し単位や他の繰り返し単位が、エーテル基、エステル基、アミド基、イミド基などを有する非共役の単位で連結されていてもよいし、繰り返し単位にそれらの非共役部分が含まれていてもよい。
【０１０９】
ポリアリーレンビニレン類としては、例えば、式（２）に示したような、ＰＰＶ（ポリ（パラ−フェニレンビニレン））、ＭＯ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ジメトキシ−１，４−フェニレンビニレン））、ＣＮ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ビスヘキシルオキシ−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）））、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチルヘキシルオキシ）］−パラ−フェニレンビニレン）等のＰＰＶ誘導体などが挙げられる。
【０１１０】
【化２】
【０１１１】
前記に示した材料以外に、例えば、ポリ（パラフェニレン）、ポリアルキルフルオレン等が挙げられるが、化学式（３）に示すようなポリアルキルフルオレン（具体的には化学式（４）に示すようなポリアルキルフルオレン系共重合体）が特に好ましい。
【０１１２】
【化３】
【０１１３】
【化４】
【０１１４】
なお、前記高分子発光材料は、ランダム、ブロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子、例えばブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。発光の量子収率の高い高分子発光材料を得る観点からは完全なランダム共重合体よりブロック性を帯びたランダム共重合体やブロックまたはグラフト共重合体が好ましい。また、ここで形成する有機ＥＬ素子は、薄膜からの発光を利用することから、高分子発光材料は固体状態で良好な発光量子収率を有するものが用いられる。
【０１１５】
前記の材料のうち、発光層を形成する際の温度において液状の材料、あるいは所望の溶媒に対して良好な溶解性を示す材料を、インクジェット法などの液体材料を用いた発光層の形成に用いることができる。該溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレンなどが好適に用いられる。高分子発光材料の構造や分子量にもよるが、通常はこれらの溶媒に０．１ｗｔ％以上溶解させることができる。
【０１１６】
また、前記高分子発光材料としては、分子量がポリスチレン換算で１０３〜１０７であることが好ましい場合もあるが、分子量１０３以下のオリゴマーも使用することができる。
【０１１７】
なお、ここではインクジェット法に代えて本発明のパターニング方法または膜形成方法を用いることもできる。
【０１１８】
所望の高分子発光材料に応じた合成法を採用することにより、当該所望の高分子発光材料を得ることができる。例えば、アリーレン基にアルデヒド基が２つ結合したジアルデヒド化合物と、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物とトリフェニルホスフィンとから得られるジホスホニウム塩からのＷｉｔｔｉｇ反応が例示される。また、他の合成法としては、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物からの脱ハロゲン化水素法が例示される。さらに、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物のスルホニウム塩をアルカリで重合して得られる中間体から熱処理により該高分子発光材料を得るスルホニウム塩分解法が例示される。
【０１１９】
さらに具体的に、前記高分子発光材料の１つの例であるアリーレンビニレン系共重合体の合成法を説明する。例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応により高分子発光材料を得る場合には、例えば、まず、ビス（ハロゲン化メチル）化合物、より具体的には、例えば２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−キシリレンジブロミドをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶媒中、トリフェニルホスフィンと反応させてホスホニウム塩を合成し、これとジアルデヒド化合物、より具体的には、例えば、テレフタルアルデヒドとを、例えばエチルアルコール中、リチウムエトキシドを用いて縮合させるＷｉｔｔｉｇ反応により、フェニレンビニレン基と２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−フェニレンビニレン基を含む高分子発光材料が得られる。このとき、共重合体を得るために２種類以上のジホスホニウム塩および／または２種類以上のジアルデヒド化合物を反応させてもよい。
【０１２０】
【化５】
【０１２１】
これらの高分子発光材料を発光層の形成材料として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与えるため、合成後、例えば、再沈精製、クロマトグラフなどによる分別等の精製処理をすることが望ましい。高分子材料の溶解性の低い材料の場合など、例えば、対応する前駆体を塗布した後、化学式（５）に示すように加熱硬化されることによって発光層を得ることができるものがある。例えば、ポリフェニレン−ビニレンが発光層を構成する高分子発光材料である場合、対応する前駆体のスルホニウム塩を発光層となる部位に配置した後、加熱処理することによりスルホニウム基が脱離し、ポリフェニレン−ビニレン（ＰＰＶ）を得ることができる。ここで、このような材料を本発明に用いる場合、前記の前駆体を本発明のパターニング方法または膜形成方法によってパターニングしてから加熱処理してポリフェニレン−ビニレンとしてもよく、また、前駆体を加熱処理して得られたポリフェニレン−ビニレンを本発明のパターニング方法または膜形成方法によってパターニングするようにしてもよい。
【０１２２】
つまり、発光層、電子輸送層、正孔輸送層等、種々の機能層を形成する際、当該機能層を構成する材料を、本発明のパターニング方法あるいは膜形成方法により直接パターニングすることも可能であり、当該機能層の前駆体となる材料をパターニングすることも可能である。
【０１２３】
発光層を形成し得る低分子材料としては、可視域の発光を示す物質ならば、基本的に使用可能である。中でも芳香族系の置換基を有する材料が好適である。例えば、アルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）やジスチリルビフェニル、さらに化学式（６）に示すＢｅＢｑ２やＺｎ（ＯＸＺ）２等の従来より一般的に用いられているものに加え、ピラゾリンダイマー、キノリジンカルボン酸、ベンゾピリリウムパークロレート、ベンゾピラノキノリジン、ルブレン、フェナントロリンユウロピウム錯体等が挙げられる。
【０１２４】
前記に代表される高分子材料及び低分子材料から、青色、緑色、及び赤色の発光を示す材料を適宜選択し、所定の位置に配置すればカラー表示が可能である。所定の位置に配置する際は、マスク蒸着法や印刷法も採用可能であるが、本発明のパターニング方法または膜形成方法を用いるのがより好ましい。
【０１２５】
【化６】
【０１２６】
発光層を、媒質として機能するゲストにホストを分散させた、いわゆるホスト／ゲスト型発光層とすることもできる。ホスト／ゲスト型発光層において、当該発光層の発光色を決定するのは、基本的にはゲスト材料であるので、所望の発光色に応じてゲスト材料を選択することができる。一般には、効率良く発光をなす材料が用いられる。ホスト材料は、基本的には、ゲスト材料の発光に関与する励起状態の準位より高いエネルギー準位を有する材料がホスト材料として好適である。キャリアの移動度が高い材料であることも要求される場合があるが、その場合は、上述の高分子発光材料の中から選択することもできる。
【０１２７】
青色発光を示すゲスト材料としては、例えば、コロネン類、ジスチリルビフェニル類などが挙げられ、緑色発光を示すゲスト材料としては、例えば、キナクリドン類、ルブレン類、などが挙げられ、赤色発光を示すゲスト材料としては、蛍光色素としては、赤色発光を示すゲスト材料としては、例えば、ローダミン類が挙げられる。
【０１２８】
ホスト材料は、ゲスト材料に応じて適宜選択することができる。数例を挙げれば、ホスト材料及びゲスト材料を、それぞれ、Ｚｎ（ＯＸＺ）２及びコロネンとした発光層を形成することにより青色発光を示す発光層が得られる。
ゲスト材料としては燐光材料も使用することができる。例えば、化学式（７）に示すＩｒ（ｐｐｙ）３、Ｐｔ（ｔｈｐｙ）２、ＰｔＯＥＰなどが好適に用いられる。
【０１２９】
【化７】
【０１３０】
なお、前記の化学式（７）に示した燐光物質をゲスト材料とした場合、ホスト材料としては、例えば、化学式（８）に示すＣＢＰ、ＤＣＴＡ、ＴＣＰＢ、あるいはＡｌｑ３などが好適に用いられる。
【０１３１】
ホスト／ゲスト型発光層は、本発明の方法を採用する場合、例えば以下の方法で形成される。
第１の方法としては、予め所定の比率で混合したホスト／ゲスト材料を形成しておき、これをノズル孔から吐出する。
第２の方法としては、異なる材料供給室にそれぞれホスト材料とゲスト材料とを格納しておき、それぞれの材料供給室へのキャリアガスの流量を適宜に設定することで吐出するホスト材料とゲスト材料との量比を調整し、または、材料供給室のノズル孔側に設けたバルブを調整することで基体上に吐出するゲスト材料とホスト材料の量比を調整し、その状態で基体上に吐出する。
さらに、適当な媒質に発光を担う材料を添加するドープ型の発光層も有用であり、したがってこのようなドープ型の発光層の形成材料も当然使用可能である。
【０１３２】
【化８】
【０１３３】
このようにして各画素１Ａの正孔輸送層１４０Ａ上に発光層１４０Ｂを形成したら、これら正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂの場合と同様にして、パターニング装置１により電子輸送層の形成材料を基板１２１上に吐出（射出）し、図６（ｂ）に示すように電子輸送層１４０Ｃを形成する。電子輸送層の形成材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。
【０１３４】
なお、前述した正孔輸送層１４０Ａの形成材料や電子輸送層１４０Ｃの形成材料を発光層１４０Ｂの形成材料に混合し、発光層形成材料として使用してもよく、その場合に、正孔輸送層形成材料や電子輸送層形成材料の使用量については、使用する化合物の種類等によっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは２〜３０重量％とされる。
ここで、このようにして形成する正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの膜厚については、予めノズル孔３ａからの吐出量を適宜に設定しておくことにより、好ましい厚さ（例えば６５ｎｍ）に形成する。なお、吐出量の調整については、ノズル孔３ａの内径やキャリアガスの流量を適宜に設定しておくことなどによって行うことができる。また、水晶式膜厚モニターを用いたり、発光強度や吸光強度等の分光学的データをモニターすることにより、最適な膜厚（適宜厚さ）となるように制御してもよい。
【０１３５】
その後、図６（ｃ）に示すように、透明基板１２１の表面全体に、あるいはストライプ状に対向電極１５４を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得る。このような対向電極１５４については、もちろんＡｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として形成してもよい。具体的には、Ｌｉ２Ｏ（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ２／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。
【０１３６】
なお、本例では画素電極１４１、対向電極１５４のいずれについても従来法によって形成しているが、これら電極についても、本発明のパターニング装置１によって形成するようにしてもよい。すなわち、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの透明電極（陽極）や、Ａｌ／Ｃａ等の積層構造などによる陰極についても、本発明のパターニング装置１によって形成することができる。
【０１３７】
また、前記の正孔注入層（図示せず）、正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃに加えて、ホールブロッキング層を例えば発光層１４０Ｂの対向電極１５４側に形成して、発光層１４０Ｂの長寿命化を図ってもよい。このようなホールブロッキング層の形成材料としては、例えば化学式（９）に示すＢＣＰや化学式（１０）で示すＢＡｌｑが用いられるが、長寿命化の点ではＢＡｌｑの方が好ましい。
【０１３８】
【化９】
【０１３９】
【化１０】
【０１４０】
また、本例では各材料を気化させた状態で真空チャンバー２内に吐出させているが、真空チャンバー２内の真空度や加熱手段９による加熱の度合い等を調整することにより、材料を例えば霧状、ミスト状のような液体として吐出させてもよく、さらにはヒューム状に吐出させるようにしてもよい。
【０１４１】
このようなパターニング装置１による正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃのパターニング方法にあっては、それぞれの形成材料をノズル３から真空雰囲気中に吐出することによってこれらの材料を例えば気化した状態で吐出するので、この材料を基板上に射出することにより、マスクを用いることなくパターニングを行うことができる。また、各形成材料を気化させて射出した場合、特に溶媒を必要とすることなく使用することができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングし、正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃを形成することができる。
【０１４２】
また、各形成材料の吐出を間欠的に行っているので、それぞれが独立した多数の画素１ａに対して、正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃのパターニングを容易に行うことができる。
【０１４３】
また、各形成材料をキャリアガスに同伴させてノズル孔３ａから吐出するようにしているので、材料の吐出を確実に行うことができるとともに、所望する位置により確実に配置させることができ、したがってパターニングの精度を高めることができる。
【０１４４】
また、このようなパターニング装置１にあっては、前記のパターニング方法を実施できることから、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができ、したがって正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成についてもその材料の選択を高い自由度で行うことができる。また、材料を気化させた状態で吐出（射出）してパターニングするので、特に溶媒を必要とすることなく各形成材料を用いることができ、したがって例えば得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてなる電気光学装置が、溶剤に起因して寿命が短くなってしまうといった不都合を回避することができる。
【０１４５】
また、材料供給室７に、材料を加熱するための加熱手段９を設けているので、この加熱手段９によって材料を加熱することにより、吐出時での材料の気化をより容易になさせることができ、したがって比較的気化しにくい材料でも確実に気化させてパターニングを行うことができる。
【０１４６】
また、材料供給室７に、キャリアガス供給源８を設けているので、分子線状に吐出した材料をキャリアガスに同伴させることで、所望する位置により確実に配置させることができ、したがってパターニングの精度を高めることができる。
【０１４７】
また、このようなパターニング装置１によるパターニング方法を用いた電気光学装置の製造方法にあっても、前述したように低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができ、したがって正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成についてもその材料の選択を高い自由度で行うことができる。また、材料を気化させた状態で吐出（射出）してパターニングするので、特に溶媒を必要とすることなく各形成材料を用いることができ、したがって得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてなる電気光学装置が、溶剤に起因して寿命が短くなってしまうといった不都合を回避することができる。
【０１４８】
なお、前記パターニング装置１では、真空チャンバー２にノズル３を一つ取り付けた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、ノズル３を複数取り付けた構成としてもよい。また、多数のノズル３を備えたヘッドを取り付けてもよい。
【０１４９】
図７（ａ）は、真空チャンバー２にノズル３を三つ取り付けた例を示す模式図であり、この例では、三つのノズル３‥が同じ材料供給室７に接続されている。このような構成とすることにより、三つのノズル３‥から同一の材料を基体Ｓに向けて放出することができ、したがって一度に材料を吐出し配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたりしてスループットの向上を図ることができる。
【０１５０】
図７（ｂ）は、真空チャンバー２に取り付けた三つのノズル３‥を、それぞれ異なる材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃに接続した例を示す模式図である。このような構成とすることにより、三つのノズル３‥からそれぞれ異なる材料を基体Ｓに向けて放出することができ、したがって三つの異なる材料によって基体Ｓ上にパターニングを行うことができる。例えば、前述の有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層を基体上に形成する場合、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の各色に対応する発光層形成材料をそれぞれ異なるノズルから放出することにより、各色に対応する発光層を所定の配列パターンで基体上に形成することが可能となる。
【０１５１】
また、本発明では、ノズル３を複数設けた場合に、これらノズル３を同一の物体にまとめて設け、この物体を真空チャンバー２に取り付けるようにしてもよい。図８（ａ）〜（ｄ）に、前記複数のノズル３を設ける物体としての吐出ヘッド１２の構成例を模式的に示す。
【０１５２】
図８（ａ）に示した吐出ヘッド１２は、単一の材料供給室７に接続されたものとなっている。また、材料供給室７から供給された材料は、吐出ヘッド１２内で分岐して各ノズル３に送られるようになっている。
【０１５３】
図８（ｂ）に示した吐出ヘッド１２は、単一の材料供給室７に接続されたものとなっている。また、材料供給室７から供給された材料は、吐出ヘッド１２に入る前に分岐され、吐出ヘッド１２内では分岐されることなくそのまま各ノズル３に送られるようになっている。この例では、吐出ヘッド１２内での分岐によるエネルギー損失の不均一をなくし、各ノズル３間での材料の吐出をより均一に行うことができるようになる。
【０１５４】
図８（ｃ）に示した吐出ヘッド１２は、異なる複数の材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃに接続されている。また、各材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃから供給された材料は、吐出ヘッド１２に設けられた複数のノズルのうち、予め対応付けられた所定のノズルに送られるようになっている。
【０１５５】
図８（ｄ）に示した吐出ヘッドは複数（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）からなり、それぞれが異なる材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃに個別に接続されている。こうした吐出ヘッド１２の構成やその材料の供給経路は、使用する材料に応じて適宜定められる。なお、吐出ヘッド１２に設けられた複数のノズル３は、吐出機構１０（図１参照）によってその材料吐出のタイミングが個々に制御されるようになっている。
【０１５６】
このようにしてノズル３を複数設けたパターニング装置によれば、一度に材料を吐出し配置（パターニング）できる領域を拡大することができ、したがって時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に吐出したりすることができ、これによりスループットの向上を図ることができる。
【０１５７】
また、複数のノズル３と基体Ｓとを相対的に移動させて、基体Ｓに対して複数のノズル３を個々に位置決めできるようにすれば、基体Ｓ上の所定の位置にいずれのノズル３からも材料を確実に配置することができる。
【０１５８】
また、複数のノズル３にそれぞれ異なる材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃを接続しておけば、基体Ｓ上に異なる材料を吐出し配置する場合に、単に動作させるノズル３を切り替えるだけで、真空チャンバー２から基体Ｓを出し入れすることなく容易に異なる材料のパターニングを行うことができる。
【０１５９】
なお、三つ以上のノズル３を設けた場合に、全部のノズル３から同一の材料を吐出させ、あるいは全部のノズルから全て異なる材料を吐出させるよう構成する必要は特にはなく、三つ以上のノズル３のうち二つ以上から同一の材料を吐出させるようにし、かつ少なくとも二つのノズル３については異なる材料を吐出させるように構成してもよい。
【０１６０】
このようにすれば、前述したスループットの低減効果と、真空チャンバー２から基体Ｓを出し入れすることなく容易に異なる材料のパターニングを行うことができるといった効果を共に奏することができる。
【０１６１】
前記の単一あるいは複数のノズル３を有するパターニング装置１によって各種の構成要素をパターニングすることにより、本発明の電子装置、例えば有機エレクトロルミネッセンスなどの電気光学装置や、トランジスタやダイオードなどの電子素子を含む電子装置を作製することができる。
【０１６２】
このようにして作製された電子装置にあっては、前記パターニング装置１を用いて作製されていることにより、そのパターニングの際、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなく選択が可能となっている。
【０１６３】
図９は、前記パターニング装置１によるパターニングを、電気光学装置の製造に適用した場合の他の例について示す図であり、すなわち、本発明に係る電気光学装置を、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたパッシブマトリクス型の表示装置に適用した場合の一例を示すものである。なお、図９（ａ）は複数の第１のバス配線３００と、これに直交する方向に配設された複数の第２のバス配線３１０との配置関係を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２〜図６に示した例と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、製造工程等も先の例と同様であるため、その図示及び説明は要略する。
【０１６４】
すなわち、本例にあっては、発光部１４０が配置される所定位置を取り囲むようにして、例えばＳｉＯ２等の絶縁膜３２０からなる隔壁１５０が配設されていて、これにより所定位置とその周囲との間に、段差１１１が形成されている。このような構成の表示装置にあっても、先の例と同様に正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成材料として、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。したがって、これら正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成について、その材料の選択を高い自由度で行うことができる。また、特に溶媒を必要とすることなく各形成材料を用いることができることから、得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてなる電気光学装置が、溶剤に起因して寿命が短くなってしまうといった不都合を回避することができる。
【０１６５】
なお、前記例では発光層１４０Ｂの下層として正孔輸送層１４０Ａを形成し、上層として電子輸送層１４０Ｃを形成したが、本発明はこれに限定されることなく、例えばこの正孔輸送層１４０Ａと電子輸送層Ｃのうちの一方のみを形成するようにしてもよく、また、前述したように正孔輸送層１４０Ａに加えて正孔注入層を形成するようにしてもよい。
【０１６６】
また、前記例では画素１Ａ間を隔てる隔壁１５０を、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線と、これを覆う層間絶縁膜２４０とから形成し、あるいは絶縁膜３２０によって隔壁１５０を形成したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば樹脂ブラックレジストなどによって隔壁を形成してもよく、さらには隔壁を設けることなく正孔輸送層や発光層を形成するようにしてもよい。
次に、前記例の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた電気光学装置が備えられた電子機器の具体例について説明する。
【０１６７】
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、５００は携帯電話本体を示し、５０１は図２、図３に示した表示装置を備えたエレクトロルミネッセンス表示部（表示手段）を示している。
【０１６８】
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、６００は情報処理装置、６０１はキーボードなどの入力部、６０３は情報処理本体、６０２は前記の図２、図３に示したエレクトロルミネッセンス表示部（表示手段）を示している。
【０１６９】
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、７００は時計本体を示し、７０１は前記の図２、図３に示したエレクトロルミネッセンス表示部（表示手段）を示している。
【０１７０】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、前記電気光学装置が備えられたものであるので、優れた表示品質が得られる表示手段を備えた電子機器となる。
【０１７１】
以上説明したように本発明のパターニング方法によれば、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気である真空雰囲気中に材料を吐出するので、この材料を例えば気化した状態、かつ理想的には分子線状に吐出することができる。したがって、ノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、この材料を基体上に射出することにより、特にマスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
また、本発明の別のパターニング方法によれば、前記パターニング方法による効果に加え、特に材料供給源に複数のノズルが接続されていることにより、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることができ、したがってスループットの向上を図ることができる。
【０１７２】
また、本発明の膜形成方法および膜形成装置によれば、外部からの不純物の混入を低減すると同時に前記基体上の複数の領域に対応して膜を形成することができ、または膜形成工程の短縮を図ることができる。
【０１７３】
本発明のパターニング装置によれば、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気となる真空チャンバー内に材料を吐出することにより、この材料を容易にかつ安定して吐出することができる。したがって、移動機構によってノズルと基体との相対的な位置を移動させつつ、材料を基体上に射出することにより、マスクを必要とすることなくパターニングを行うことができ、また材料を気化させるので特に溶媒を必要とすることなく使用することができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【０１７４】
また、本発明の別のパターニング装置によれば、前記パターニング装置による効果に加え、特にノズルを複数備えてなることにより、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることができ、したがってスループットの向上を図ることができる。
【０１７５】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、前述したようにノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、材料を基体上に塗布することにより、マスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。また、特に材料として有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送層、正孔輸送層、発光層、電極のうちの少なくとも一つの形成材料を吐出し、電子輸送層、正孔輸送層、発光層または電極をパターニングするようにすれば、電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極の形成材料を高い自由度で選択することができ、また溶媒を使用しないでこれら電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極を形成した場合に、得られる素子の寿命向上化を図ることができる。
【０１７６】
本発明の電気光学装置によれば、前述したように低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングされたことにより、その構成要素の少なくとも一部が形成されたものとなるため、製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
【０１７７】
本発明の電子機器にあっても、特にその表示手段について、前述したように製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
本発明の電子装置とその製造方法によれば、前記パターニング装置を用いて作製されていることにより、そのパターニングの際、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなく選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】は本発明のパターニング装置の一例の、概略構成を示す側面図である。
【図２】は本発明の電気光学装置の配置部を示す回路図である。
【図３】は図２に示した電気光学装置における画素部の平面構造を示す拡大平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は図２、図３に示した電気光学装置の製造方法を工程順に説明するための要部側断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図４に続く工程を順に説明するための要部側断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は図５に続く工程を順に説明するための要部側断面図である。
【図７】は複数のノズルと材料供給源との接続例を模式的に示す図である。
【図８】は複数のノズルが設けられた吐出ヘッドの構成例を模式的に示す図である。
【図９】は本発明の電気光学装置の他の例を説明するための図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】はエレクトロルミネッセンスディスプレイが備えられた電子機器の具体例を示す図であり、（ａ）は携帯電話に適用した場合の一例を示す斜視図、（ｂ）は情報処理装置に適用した場合の一例を示す斜視図、（ｃ）は腕時計型電子機器に適用した場合の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１パターニング装置
２真空チャンバー
３ノズル
３ａノズル孔
４基体ステージ
６真空装置
７材料供給室（材料供給源）
８キャリアガス供給源
９加熱手段
１０吐出機構
１１移動機構
２０表示装置
１２１透明基板
１４０Ａ正孔輸送層
１４０Ｂ発光層
１４０Ｃ電子輸送層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ、表示光源などとして用いられる電気光学装置の製造方法に適用可能なパターニング方法、及び膜形成方法、パターニング装置、膜形成装置、電気光学装置とその製造方法、電子機器、及び電子装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに替わる自発発光型ディスプレイとして、発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネセンス素子の開発が加速している。このような有機エレクトロルミネッセンス素子の製造において、発光層形成材料などの機能性材料を所望のパターンに形成するパターニング方法は、特に重要な技術のうちの一つであるとされている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子における有機物からなる発光層の形成プロセスとしては、低分子材料を蒸着法で成膜する方法（例えば、非特許文献１参照）と、高分子材料を塗布する方法（例えば、非特許文献２参照）とが主に知られている。
カラー化の手段としては、低分子系材料を用いる場合、所定パターンのマスク越しに異なる発光色の発光材料を所望の画素対応部分に蒸着し形成するマスク蒸着法が行われている。一方、高分子系材料を用いる場合には、微細かつ容易にパターニングができることから、インクジェット法を用いたカラー化が注目されており、このようなインクジェット法による有機エレクトロルミネッセンス素子の作製について開示されたものが従来より知られている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。
【０００４】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光効率、耐久性を向上させるために、正孔注入層または正孔輸送層を陽極と発光層との間に形成することが提示されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２３５３７８号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献３】特開平１１−４０３５８号公報
【特許文献４】特開平１１−５４２７０号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）、２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７、ｐ．９１３
【非特許文献２】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７１（１）、７ Ｊｕｌｙ １９９７、ｐ．３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような有機エレクトロルミネッセンス素子などの製造においては、各種構成要素に対する材料の多様化などにより、特に材料の選択自由度を高くした新たなパターニング方法の提供が望まれている。
【０００７】
そこで、本発明は、材料の選択自由度を高い、新たなパターニング方法又は膜形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため本発明に係る膜形成方法は、ノズルから気化した材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る他の膜形成方法は、複数のノズルから気化した少なくとも１つの材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、複数のノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る他の膜形成方法は、ノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、第１ノズル及び第２のノズルからそれぞれ第１材料及び第２材料を吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、を特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより基体上に前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、を特徴とする。
上記の膜形成方法において、前記膜は前記第１材料と前記第２材料とを含んでいてもよい。
上記の膜形成方法において、前記第１材料はホスト材料であり、前記第２材料はゲスト材料であってもよい。
【００１２】
上記の膜形成方法において、前記第１ノズルと前記基体とを相対的に移動するステップを含むことが好ましい。
【００１３】
上記の膜形成方法において、前記第１ノズル及び前記第２ノズルを前記基体とを相対的に移動するステップをさらに含んていてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る他の膜形成方法は、第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、を特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る他の膜形成方法は 第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、を特徴とする。
【００１６】
上記の膜形成方法において、前記第１材料はホスト材料であり、前記第２材料はゲスト材料であってもよい。
【００１７】
上記の膜形成方法において、前記膜を形成する際に前記基体は0.133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されることが好ましい。
【００１８】
上記の膜形成方法において、前記膜を形成する際に前記基体は0.00133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されることが好ましい。
【００１９】
上記の膜形成方法において、前記ゲスト材料は、発光材料であってもよい。
上記の膜形成方法において、前記発光材料は燐光材料であってもよい。
【００２０】
上記の膜形成方法を電子装置の製造方法に適用することが可能である。つまり、上記の膜形成方法は電子装置の構成要素の少なくとも１部を形成する電子装置の製造方法に適用することが可能である。
【００２１】
上記の電子装置の製造方法において、前記膜は電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、及び発光層のうち少なくともいずれか一つの少なくとも一部としてもよい。
上記の電子装置の製造方法において、前記電子装置は電気光学装置であってもよい。
【００２２】
上記の目的を達成するため本発明の第１のパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、前記真空チャンバー内に設けられた、基体を保持固定するための基体ステージと、を備え、前記ノズルまたは前記基体ステージに、前記ノズルと前記基体ステージとの相対的な位置を移動させる移動機構が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第２のパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記複数のノズルまたは前記基体ステージに、前記複数のノズルと前記基体ステージとの相対的な位置を移動させる移動機構が設けられていることを特徴とするパターニング装置。
【００２４】
上記のパターニング装置において、前記複数のノズルのうちの少なくとも二つは、同一の前記材料を吐出するようにしてもよい。
【００２５】
本発明の第３のパターニング装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、第１の材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの第１の材料を供給する第１のノズルと、第２の第１の材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記第２の材料供給源からの第２の材料を供給する第２のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記複数の第１のノズル、前記複数の第２のノズル、または前記基体ステージに、前記複数の第１のノズルまたは前記複数の第２のノズルと前記基体ステージとの相対的な位置を移動させる移動機構が設けられていることを特徴とする。
【００２６】
上記のパターニング装置において、前記材料を加熱するための加熱手段を備えていてもよい。
【００２７】
上記のパターニング装置において、前記ノズルはキャリアガス供給源に接続されていることが好ましい。
【００２８】
上記のパターニング装置によれば、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気となる真空チャンバー内に材料を吐出すれば、材料を容易にかつ安定して吐出することができる。さらに、移動機構を利用すれば、ノズルと基体との相対的な位置を移動させつつ、この材料を基体上に射出することにより、マスクを特に必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００２９】
また、複数のノズルを利用すれば、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることが可能になり、スループットの向上が図られる。
【００３０】
なお、上記のパターニング装置においては、ノズルと基体との相対的な位置を制御すればより効果的である。この制御とは、例えば、ノズルの位置を基体の水平方向における位置を相対的に制御することが挙げられる。このようにすることにより、前記基体の所望の位置に膜を選択的に形成することができる。
【００３１】
また、ノズルと基体との距離を制御することにより、膜を形成する領域の面積を適宜設定することができる。特に、ノズルから材料を吐出する際に分子線あるいは超音速分子噴流状態（ｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃ ｆｒｅｅ ｊｅｔ）となる場合は、材料の空間的な広がりはノズル径と特に強く正に相関し、またノズルからの距離と特に強く正に相関するため、ノズル径が一定の場合は、ノズルと基体の距離を制御することにより、ある程度正確に膜の形成の面積を決定することができる。
【００３２】
また、上記のパターニング装置において、同一の材料の吐出を行うのに、少なくとも二つのノズルを利用すれば、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたりできる。
【００３３】
逆に、上記のパターニング装置において、少なくとも二つ材料をそれぞれ異なるノズルから吐出するようにすれば、異なる複数の材料からなる膜を基体上に短時間で形成することができる。この場合、異なる複数の材料膜を所定の配列パターンで配列させたり、あるいは異なる複数の材料を混合させ、特定の機能を持たせた機能膜を基体上に形成したりすることも可能である。
【００３４】
上記のパターニング装置において、材料を加熱するための加熱手段を利用すれば、加熱手段によってノズルに供給する材料を予め加熱することにより、吐出時に材料を気化させ易くすることができ、したがって比較的気化しにくい材料でも容易に気化させてパターニングを行うことができる。前記加熱手段はノズルの材料供給源側に設ければより効果的である。
【００３５】
上記のパターニング装置において、材料の吐出の際にキャリアガス供給源からのキャリアガスを利用すれば、吐出量の制御や材料の所望する位置へのより確実な配置等も可能となり、より高いパターニング精度が得られる。
【００３６】
本発明の第１の膜形成装置は、所定の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、前記ノズル及び前記基体ステージのうち少なくともいずれか一方を移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構により前記ノズルと前記基体との相対的な位置を制御可能となっていること、を特徴とする。
【００３７】
本発明の第２の膜形成装置は、所定の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備えていること、を特徴とする。
【００３８】
上記の膜形成装置において、さらに、前記複数のノズル及び基体ステージのうち少なくともいずれか一方を移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構により前記複数のノズルと前記基体との相対的な位置を制御可能となっていてもよい。
【００３９】
上記の膜形成装置において、前記所定の真空度は０．１３３Ｐａ以下であることが好ましい。
本発明の第３の膜形成装置は、０．１３３Ｐａ以下の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備えていることを特徴とする。
【００４０】
本発明の第４の膜形成装置は、圧力を調整可能な真空チャンバーと、第１の材料供給源に接続され、かつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの第１の材料を供給する複数の第１のノズルと、第２の第１の材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記第２の材料供給源からの第２の材料を供給する複数の第２のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備えていることを特徴とする。本発明の第５の膜形成装置は、０．１３３Ｐａ以下の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられ、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給するノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記ノズルは間欠的に前記真空チャンバー内に前記材料を吐出ことが可能であることを特徴とする。
【００４１】
本発明の第６の膜形成装置は、所定の真空度に調整可能な真空チャンバーと、材料供給源に接続されかつ前記真空チャンバーに取り付けられて、前記真空チャンバー内に前記材料供給源からの材料を供給する複数のノズルと、基体を保持固定するための、前記真空チャンバー内に設けられた基体ステージと、を備え、前記複数のノズルの各々から吐出された材料の分子が超音速分子噴流となることを特徴とする。
【００４２】
上記の膜形成装置において、ノズルと基体との相対的な位置の制御とは、例えば、前記ノズルの位置を前記基体の水平方向における位置を相対的に制御することが挙げられる。このようにすることにより、基体の所望の位置に膜を選択的に形成することができる。また、ノズルと基体との距離を制御することにより、膜を形成する領域の面積を適宜設定することができる。特に、ノズルから材料を吐出する際に分子線あるいは超音速分子噴流状態となる場合は、材料の空間的な広がりはノズル径と特に強く正に相関し、またノズルからの距離と特に強く正に相関するため、ノズル径が一定の場合は、ノズルと基体の距離を制御することにより、ある程度正確に膜の形成の面積を決定することができる。
【００４３】
本発明の第１の電子装置は、上記のパターニング装置または膜形成装置を用いて作製されたことを特徴とする。
【００４４】
この電子装置にあっては、前記パターニング装置を用いて作製されていることにより、そのパターニングの際、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなく選択が可能となっている。
【００４５】
上記の電子装置としては、エレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置やトランジスタやダイオード等の電子素子を含む装置が挙げられる。
【００４６】
本発明の第１のパターニング方法は、高真空度に調整された真空雰囲気中に基体を配置し、材料供給源に接続されたノズルから前記真空雰囲気中に材料を吐出して、前記基体上に前記材料からなるパターンを形成することを特徴としている。このパターニング方法において、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気である真空雰囲気中に材料を吐出すれば、この材料を例えば気化した状態で、かつ理想的には分子線状に吐出することができる。したがって、ノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、この材料を基体上に射出することにより、特にマスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００４７】
また、本発明の別のパターニング方法は、高真空度に調整された真空雰囲気中に基体を配置し、材料供給源に接続された複数のノズルのうちの少なくとも一つから前記真空雰囲気中に材料を吐出して、前記基体上に前記材料からなるパターンを形成することを特徴としている。このパターニング方法において、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気である真空雰囲気中に材料を吐出すれば、この材料を気化した状態で、理想的には分子線状に吐出することができる。したがって、ノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、この材料を基体上に射出することにより、特にマスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００４８】
また、材料供給源に複数のノズルが接続されていることにより、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることが可能になり、スループットの向上が図られる。
【００４９】
なお、このパターニング方法においては、前記複数のノズルのうちの少なくとも二つから同一の前記材料を吐出するようにしてもよい。このようにすれば、少なくとも二つのノズルから同一の材料を放出することにより、例えば、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、あるいは複数の領域に一度に材料を配置することが可能となり、また、時間あたりの材料の供給量を増やしたりできる。
【００５０】
また、このパターニング方法においては、前記ノズルと前記基体とを相対的に移動させて、前記基体に対して前記ノズルを位置決めするようにしてもよい。
このようにすれば、複数のノズルと基体とを相対的に移動させて、基体に対して複数のノズルを位置決めすることにより、基体上の所定の位置に材料を確実に配置することができる。また、基体上の複数の位置への材料の配置も容易にできる。
【００５１】
また、上記のパターニング方法においては、前記ノズルからの真空雰囲気中への材料の吐出を、該材料が真空雰囲気中で気化した状態となるようにして行うのが好ましい。理想的には、材料を分子線状に吐出することが更に好ましい。このようにすれば、材料を気化させるので特に溶媒を必要とすることなく使用することができるので、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなく、より確実にパターニングすることができる。
【００５２】
また、上記のパターニング方法においては、前記ノズルからの材料の吐出を間欠的に行うようにしてもよい。このようにすれば、例えば連続しないパターンの形成が可能となり、したがってこの方法を例えば有機エレクトロルミネッセンス素子の製造に適用した場合に、多数の独立した画素に対して発光層等の形成材料をパターニングするといったことが容易に行えるようになる。
【００５３】
また、上記のパターニング方法においては、材料を、キャリアガスに同伴させてノズルから吐出するのが好ましい。このようにすれば、例えば材料をキャリアガスに同伴させることでこれの吐出が確実になされるようになるとともに、所望する位置により確実に配置させることができ、したがってパターニングの精度を高めることができる。
【００５４】
また、上記のパターニング方法においては、必要とされる真空度はノズルから吐出される材料に基本的には依存し、低沸点材料では７３０Ｔｏｒｒ（９８０００Ｐａ）以下でも良い場合があるが、一般的な材料であれば、前記真空雰囲気を１０−３Ｔｏｒｒ（０．１３３Ｐａ）以下の真空度とするのが好ましく、さらに１０−５Ｔｏｒｒ（０．００１３３Ｐａ）以下の真空度とするのがより好ましい。真空雰囲気を１０−３Ｔｏｒｒ（０．１３３Ｐａ）以下にすれば、例えば吐出されにくい材料についてもこれを容易に吐出することができ、１０−５Ｔｏｒｒ（０．００１３３Ｐａ）以下にすれば、さらに多くの種類の材料を吐出可能にできるとともに、吐出する材料を気化させてこれを分子線状にし易くすることができる。
【００５５】
本発明の第１の膜形成方法は、材料供給源に接続されたノズルから所定の真空度に調整された雰囲気中に材料を吐出して、基体の第１の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する第１のステップと、前記ノズルから前記雰囲気中に前記材料を吐出して、前記第１の領域とは異なる第２の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する第２のステップと、を含んでいることを特徴とする。
【００５６】
上記の膜形成方法において、前記第１のステップ及び前記第２のステップを大気圧に戻すことなしに、前記所定の真空度に調整された雰囲気中で連続して行うことが好ましい。このようにすることにより、外部からの不純物の混入を低減すると同時に前記基体上の複数の領域に対応して膜を形成することができる。
【００５７】
本発明の第２の膜形成方法は、材料供給源に接続された第１のノズルから真空雰囲気中に材料を吐出して、基体の第１の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する同時に、前記材料供給源に接続された第２のノズルから前記雰囲気中に前記材料を吐出して、前記第１の領域とは異なる第２の領域上に前記材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成すること、を特徴とする。
上記の膜形成方法により、前記基体の複数の領域上に同時に膜を形成することができるので、膜形成工程の短縮が図られる。
【００５８】
本発明の第３の膜形成方法は、第１の材料供給源に接続された第１のノズルから真空雰囲気中に第１の材料を吐出して、前記基体の第１の領域上に前記第１の材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成する同時に、第２の材料供給源に接続された第２のノズルから前記雰囲気中に第２の材料を吐出して、前記第１の領域とは異なる第２の領域上に前記第２の材料を含む膜または前記材料を前駆体とする膜を形成すること、を特徴とする。
【００５９】
上記の第３の膜形成方法により、前記基体の複数の領域上に同時に異なる組成を有する膜を形成することができるので、膜形成工程の短縮が図られる。
【００６０】
なお、上記の膜形成方法において、必要とされる真空度はノズルから吐出される材料に基本的には依存し、低沸点材料では７３０Ｔｏｒｒ（９８０００Ｐａ）以下でも良い場合があるが、一般的な材料であれば、前記真空雰囲気を１０−３Ｔｏｒｒ（０．１３３Ｐａ）以下の真空度とするのが好ましく、さらに１０−５Ｔｏｒｒ（０．００１３３Ｐａ）以下の真空度とするのがより好ましい。
【００６１】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記のパターニング方法または膜形成方法を用いて構成要素の少なくとも一部をパターニングすることを特徴としている。この電気光学装置の製造方法によれば、上述したようにノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、材料を基体上に塗布することにより、マスクを特に必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００６２】
本発明の電子装置の製造方法は、前記のパターニング方法または膜形成方法を用いて構成要素の少なくとも一部をパターニングすることを特徴としている。この電子装置の製造方法によれば、前述したようにノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、材料を基体上に塗布することにより、マスクを特に必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【００６３】
上記の電気光学装置の製造方法においては、材料として有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送層、正孔輸送層、発光層、電極のうちの少なくとも一つの形成材料を吐出し、電子輸送層、正孔輸送層、発光層または電極をパターニングするのが好ましい。このようにすれば、電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極の形成材料を高い自由度で選択することができ、また溶媒を使用しないでこれら電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極を形成した場合には、溶媒などから混入する不純物量を低減することができるので、得られる素子の寿命向上化を図ることができる。
【００６４】
また、上記の電気光学装置の製造方法においては、前記基体上に予め画素間を隔てる隔壁を形成しておき、該隔壁内に前記形成材料を吐出して電子輸送層、正孔輸送層、または発光層をパターニングするのが好ましい。このようにすれば、形成材料を吐出した際、その着弾位置に少々バラツキがあっても、隔壁内に着弾すれば所望の位置に発光層等を形成することができ、したがって発光層等からなる画素をそれぞれ所望位置に形成することにより、表示品質を高めることができる。
【００６５】
本発明の電気光学装置は、上記の電気光学装置の製造方法によって得られてなることを特徴としている。この電気光学装置によれば、上述したように低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングされたことにより、その構成要素の少なくとも一部が形成されたものとなるため、製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
【００６６】
本発明の電子機器は、前記の電気光学装置を表示手段として備えてなることを特徴としている。この電子機器にあっても、特にその表示手段について、上述したように製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
以下、本発明のいくつかの具体的な実施形態について説明する。
【００６８】
図１は本発明のパターニング装置の概略構成を示す図であり、図１中符号１はパターニング装置である。なお、このパターニング装置１は、本発明における膜形成装置の一例ともなるものである。このパターニング装置１は、真空チャンバー２と、この真空チャンバー２に取り付けられたノズル３と、真空チャンバー２内に設けられた基体ステージ４とを備えて構成されたものである。
【００６９】
真空チャンバー２は、配管５を介して真空装置６に接続されたもので、その内部空間に基体ステージ４を配設し、また被パターニング体となる基体Ｓの出し入れを行うためのドア（図示せず）を気密に取り付けたものである。なお、配管５は、その端部が真空チャンバー２内に開口しており、これによって後述する真空装置の作動により、真空チャンバー２内を排気して高真空雰囲気にし得るようになっている。
【００７０】
真空装置６は、分子ターボポンプやロータリーポンプなどが組み合わされたことによってチャンバー２内を高真空度に調整可能となるよう構成されたものである。ここで、真空チャンバー２内は、真空装置６によって好ましくは１０−３ｔｏｒｒ（１．３３３２２×１０−１Ｐａ）以下、より好ましくは１０−５ｔｏｒｒ（１．３３３２２×１０−３Ｐａ）以下の高真空雰囲気に調整されるようになっている。真空雰囲気を１０−３ｔｏｒｒ以下にすれば、例えば吐出されにくい材料についてもこれを容易に吐出することができ、１０−５ｔｏｒｒ以下にすれば、さらに多くの種類の材料を吐出可能にできるとともに、吐出する材料を気化させてこれを分子線状にし易くすることができる。なお、この真空装置６については、この装置を構成するポンプの振動が真空チャンバー２内に伝播しないよう、これらポンプを真空チャンバー２から十分に離しておくか、あるいはポンプ等に除振機能を付加させておくのが好ましい。
【００７１】
ノズル３は、ノズル孔３ａを形成した先端側が真空チャンバー２内に配置され、その後端側が真空チャンバー２の外側にて材料供給源となる材料供給室７に接続されたもので、さらにこの材料供給室７にはキャリアガス供給源８が接続されている。材料供給室７は、パターニング材料を収納保持するためのもので、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層や電子輸送層、正孔輸送層などの形成材料を、セルやルツボなどの保持具（図示せず）に保持した状態でこれを収納するものである。この材料供給室７には、前記保持具内に保持された形成材料を加熱してこれを液化させ、あるいは気化させるための加熱手段９が設けられている。加熱手段９としては、例えば、一般的な電気ヒータやＹＡＧレーザ、窒素レーザ、エキシマレーザ、チタンサファイアレーザ等のレーザ、高周波加熱装置などが採用可能であり、材料に応じて、すなわち常温で液体か固体か、さらにはその沸点の高さなど気化し易さの度合いに応じて適宜に選択される。
【００７２】
キャリアガス供給源８は、主にヘリウム、アルゴン、窒素などの不活性ガスをキャリアガスとして材料供給室７に圧送するものである。なお、材料によっては、これと反応する反応性ガスをキャリアガスとして材料供給室７に圧送するようにしてもよい。材料供給室７に圧送されるキャリアガスは、材料供給源７内にて液化しあるいは気化している材料を後述する吐出機構側に同伴するものである。ここで、材料供給室７内での材料の調製、すなわち材料を液体の状態にするか気体の状態にするかといった調製については、後述するノズル３の吐出機構との関係で適宜に選択され、前記加熱手段９による加熱の度合いなどが決定されるようになっている。なお、ノズル３の吐出機構によっては、キャリアガス供給源８からのキャリアガスを使用することなく、材料を真空チャンバー２内に吐出するようにしてもよい。
【００７３】
ノズル３には、その先端部に吐出機構１０が設けられている。この吐出機構１０は、特に限定されることなく種々のタイプのものが使用可能である。例えば、一般的なメカニカルシャッターによる機構や、さらには帯電制御型、加圧振動型といった連続方式による機構、電気機械変換式（いわゆるピエゾタイプ）、電気熱変換方式、静電吸引方式といったオンデマンド方式による機構などが採用可能である。
【００７４】
ここで、メカニカルシャッターによる機構とは、例えば、ノズル孔３ａにシャッター（図示せず）を設けておき、これを機械的に開閉することで、キャリアガスに同伴され圧送されてきた材料を間欠的（パルス的）に吐出するようにしたものである。なお、キャリアガスを用いることなく、ノズル孔３ａの外側となる真空チャンバー２内とノズル３内との圧力差により、シャッターの開閉に伴ってノズル３内の材料を自発的にノズル孔３ａより吐出させるような構成としてもよい。また、材料供給室７からノズル孔３ａに至る経路のうち適当な箇所にメカニカルシャッターを設けてもよく、材料供給室７の出口側に設けてもよい。
【００７５】
帯電制御型とは、送られてきた材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズル孔３ａから吐出させるようにしたものである。また、加圧振動型とは、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるもので、制御電圧をかけない場合に材料が直進してノズル孔３ａを吐出し、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料を飛散させてノズル孔３ａを通過しないようにしたものである。
【００７６】
また、電気機械変換方式とは、ピエゾ素子がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズル孔３ａから吐出させるようにしたものである。ここで、材料を貯留する空間については、例えば材料供給室７の内部空間に連通する微小な材料貯留空間を形成するようにすればよい。
【００７７】
また、電気熱変換方式とは、一般には材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるようにしたものである。なお、本発明においては、これを加熱手段として用いることができる。
静電吸引方式とは、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すようにしたものである。
【００７８】
なお、これら帯電制御型、加圧振動型、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式といった各機構については、先のメカニカルシャッターによる機構を併用して用いることにより、材料の吐出制御をより確実に行うようにし、または間欠的な吐出を確実に行うようにしてもよい。
【００７９】
また、キャリアガスを用いる場合には、キャリアガスの送出を制御することにより、間欠的な吐出を行うようにしてもよい。
【００８０】
基体ステージ４は、前記ノズル孔３ａの直下に配置されたもので、例えば後述するように有機エレクトロルミネッセンス素子等からなる電気光学装置作製用の基体Ｓを保持固定するものである。この基体ステージ４には、保持固定した基体Ｓを前記ノズル孔３ａに対してＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動可能にする移動機構１１が設けられている。すなわち、この移動機構１１は、ノズル孔３ａに対して基体Ｓをその鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能かつ位置決めし、基体Ｓとノズル孔３ａとの間の距離を調整するＺ可動部（図示せず）と、基体ステージ４をノズル孔３ａに対して水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）にそれぞれ移動させかつ位置決めするＸ可動部（図示せず）及びＹ可動部（図示せず）とを備えてなるもので、これらの可動部の動作をそれぞれ制御部（図示せず）で設定したとおりに制御できるように構成されたものである。なお、これらＸ可動部、Ｙ可動部及びＺ可動部は、例えばリニアモータによって構成されたものとなっている。
【００８１】
また、この基体ステージ４には、その載置面側に水冷式等の温度調整手段（図示せず）が設けられており、これによって基体ステージ４上の基体Ｓを所望温度に調整できるようになっている。
【００８２】
次に、このような構成のパターニング装置１によるパターニングを、電気光学装置の製造に適用した例について説明する。なお、ここでのパターニング装置１によるパターニングは、本発明の膜形成装置による膜形成方法の一例とすることができる。
【００８３】
まず、この製造によって得られる電気光学装置について、その概略構成を説明する。図２、図３は本発明に係る電気光学装置を、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置に適用した場合の一例を示すもので、これらの図において符号２０は表示装置である。なお、この例では、特に配線としての走査線、信号線及び共通給電線を利用して、光学材料としての発光層形成材料等を前記パターニング装置１によって配置する例を示している。
【００８４】
この表示装置２０は、回路図である図２に示すように透明の基体上に、複数の走査線１３１と、これら走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる複数の共通給電線１３３とがそれぞれ配線されたもので、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に、画素（画素領域素）１Ａが設けられて構成されたものである。信号線１３２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ側駆動回路３が設けられている。
【００８５】
一方、走査線１３１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路４が設けられている。また、画素領域１Ａの各々には、走査線１３１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ１４２と、この第１の薄膜トランジスタ１４２を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄膜トランジスタ１４３と、この第２の薄膜トランジスタ１４３を介して共通給電線１３３に電気的に接続したときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極１４１と、この画素電極１４１と対向電極１５４との間に挟み込まれる発光部１４０と、が設けられている。
【００８６】
このような構成のもとに、走査線１３１が駆動されて第１の薄膜トランジスタ１４２がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ１４３の導通状態が決まる。そして、第２の薄膜トランジスタ１４３のチャネルを介して共通給電線１３３から画素電極１４１に電流が流れ、さらに発光素子１４０を通じて対向電極１５４に電流が流れることにより、発光部１４０は、これを流れる電流量に応じて発光するようになる。
【００８７】
ここで、各画素１Ａの平面構造は、対向電極や有機エレクトロルミネッセンス素子を取り除いた状態での拡大平面図である図３に示すように、平面形状が長方形の画素電極１４１の四辺が、信号線１３２、共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。
次に、このような表示装置２０に用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法について、図４〜図６を用いて説明する。なお、図４〜図６では、説明を簡略化するべく、単一の画素１Ａについてのみ図示する。
【００８８】
まず、基板を用意する。ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子では後述する発光層による発光光を基板側から取り出すことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特に安価なソーダガラスが好適に用いられる。ソーダガラスを用いた場合、これにシリカコートを施すのが、酸アルカリに弱いソーダガラスを保護する効果を有し、さらに基板の平坦性をよくする効果も有するため好ましい。
【００８９】
また、基板に色フィルター膜や発光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、基板と反対側から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００９１】
本例では、基板として図４（ａ）に示すようにソーダガラス等からなる透明基板１２１を用意する。そして、これに対し、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形成する。
【００９２】
次に、透明基板１２１の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体膜２００を形成する。次いで、この半導体膜２００に対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜２００をポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００９３】
次いで、図４（ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）２００をパターニングして島状の半導体膜２１０とし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜２２０を形成する。なお、半導体膜２１０は、図２に示した第２の薄膜トランジスタ１４３のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においては第１の薄膜トランジスタ１４２のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、図４〜図６に示す製造工程では二種類のトランジスタ１４２、１４３が同時に作られるのであるが、同じ手順で作られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、第２の薄膜トランジスタ１４３についてのみ説明し、第１の薄膜トランジスタ１４２についてはその説明を省略する。
【００９４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極１４３Ａを形成する。
【００９５】
次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、半導体膜２１０に、ゲート電極１４３Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域１４３ａ、１４３ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域１４３ｃとなる。
次いで、図４（ｄ）に示すように、層間絶縁膜２３０を形成した後、コンタクトホール２３２、２３４を形成し、それらコンタクトホール２３２、２３４内に中継電極２３６、２３８を埋め込む。
【００９６】
次いで、図４（ｅ）に示すように、層間絶縁膜２３０上に、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図４に示さず）を形成する。このとき、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線の各配線については、配線として必要な厚さに捕らわれることなく、後述するようにこれらを隔壁として機能させるべく十分に厚く形成する。具体的には、各配線を１〜２μｍ程度の厚さに形成する。ここで、中継電極２３８と各配線とは、同一工程で形成されていてもよい。このとき、中継電極２３６は、後述するＩＴＯ膜により形成されることになる。
【００９７】
そして、各配線の上面をも覆うように層間絶縁膜２４０を形成し、中継電極２３６に対応する位置にコンタクトホール（図示せず）を形成し、そのコンタクトホール内にも埋め込まれるようにＩＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ２、さらにＺｎＯやポリアニリン等の透明電極材料からなる膜を形成し、さらにこの膜をパターニングして、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図示せず）に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域１４３ａに電気的に接続する画素電極１４１を形成する。
【００９８】
ここで、信号線１３２及び共通給電線１３３、さらには走査線（図示せず）に挟まれた部分が、後述するように正孔輸送層や発光層の形成場所となっている。すなわち、これら配線とこれを覆う層間絶縁膜２４０とから、画素１Ａ間を隔てる隔壁１５０が形成されているのである。
そして、このような構成のもとに、正孔輸送層や発光層の形成場所、すなわちこれらの形成材料の配置（射出）位置とその周囲の隔壁１５０との間には、十分な高さの段差１１１が形成されているのである。
【００９９】
このようにして各配線からなる隔壁１５０を形成したら、この基板１２１を図１に示した真空チャンバー２内に入れ上面側を上に向けた状態で基体ステージ４上に載置し、さらにここに保持固定させる。また、必要に応じて温度調整手段（図示せず）で基体ステージ４上の基板１２１を所望温度に、すなわちノズル孔３ａから例えば気化した状態で射出されてきた形成材料を十分に冷却して、液化あるいは固化し得る温度に調整しておく。また、予め材料供給室７内の保持具に保持させておいた正孔輸送層の形成材料を加熱手段９によって所定温度にまで加熱しておく。
【０１００】
ここで、正孔輸送層の形成材料としては、特に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例えばピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等が挙げられる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４'−ビス（Ｎ（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
【０１０１】
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【０１０２】
このような形成材料を前述したように加熱手段９で所定温度にまで加熱したら、キャリアガス供給源８からヘリウム等のキャリアガスを材料供給室７に導入するとともに、前記吐出機構１０を作動させて形成材料をキャリアガスに同伴させた状態でノズル孔３ａから真空チャンバー２内に吐出させる。すると、ほぼ常圧にあるノズル３内より十分に低い圧力雰囲気である真空チャンバー２内に形成材料が吐出されることにより、図５（ａ）に示すようにこの形成材料は気化した状態で吐出されることになる。なお、真空チャンバー２が特に高い真空度にある理想的な場合には、形成材料が分子線状に吐出されることもある。
【０１０３】
したがって、制御部（図示せず）によって移動機構１１の動作を制御し、これによりノズル孔３ａと基板１２１との相対的な位置関係を予め設定したとおりに移動させることにより、この形成材料１１４Ａを基板１２１上の所定位置、すなわち隔壁１５０に囲まれた各画素１Ａの領域に所望量射出することができる。このようにして形成材料を画素１Ａ上に射出すると、この形成材料は基板１２１の温度にまで冷却されることにより、液化しあるいは固化してここに固定される。このとき、吐出された形成材料１１４Ａが基板１２１上にて液状となった場合には、その流動性によって水平方向に広がろうとするものの、射出された位置を囲んで隔壁１５０が形成されていることにより、形成材料１１４Ａは隔壁１５０を越えてその外側に広がることが防止されている。
【０１０４】
このように吐出された形成材料１１４Ａが基板１２１上にて液化した場合には、基板１２１を真空チャンバー２内から一旦出し、必要に応じて加熱あるいは光照射等の処理を行うことにより、図５（ｂ）に示すように画素電極１４１上に、固状の正孔輸送層１４０Ａを形成することもできる。ここで、吐出された形成材料１１４Ａが基板１２１上にて固化した場合には、前記の処理を行うことなく、続けて発光層の形成を行う。なお、このような正孔輸送層１４０Ａの形成に代えて、前記の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等を用いて正孔注入層を形成するようにしてもよい。
また、特に正孔輸送層１４０Ａの形成に先立って正孔注入層を画素電極１４１側に形成し、さらに正孔輸送層１４０Ａを形成するのが好ましい。このように正孔注入層を正孔輸送層１４０Ａとともに形成することにより、駆動電圧の上昇を制御することができるとともに、駆動寿命（半減期）を長くすることもできる。
【０１０５】
次いで、先の正孔輸送層（及び／又は正孔注入層）の形成材料の場合と同様にして、図５（ｃ）に示すようにパターニング装置１により発光層の形成材料１１４Ｂを基板１２１上に吐出（射出）し、これによって図６（ａ）に示すように発光層１４０Ｂを形成する。発光層の形成材料１１４Ｂとしては、特に限定されることなく、低分子の有機発光色素や高分子発光体、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質からなる発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン構造を含むものが特に好ましい。低分子蛍光体では、例えばナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒドロキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、または特開昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公報等に記載されている公知のものが使用可能である。
【０１０６】
発光層の形成材料として高分子発光材料を用いる場合には、側鎖に発光基を有する高分子を用いることができるが、好ましくは共役系構造を主鎖に含むもので、特に、ポリチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレン、ポリアリーレンビニレン、ポリフルオレンおよびその誘導体が好ましい。中でもポリアリーレンビニレンおよびその誘導体が好ましい。該ポリアリーレンビニレンおよびその誘導体は、下記化学式（１）で示される繰り返し単位を全繰り返し単位の５０モル％以上含む重合体である。繰り返し単位の構造にもよるが、化学式（１）で示される繰り返し単位が全繰り返し単位の７０％以上であることがさらに好ましい。
【０１０７】
【化１】
【０１０８】
〔ここで、Ａｒは、共役結合に関与する炭素原子数が４個以上２０個以下からなるアリーレン基または複素環化合物基、Ｒ、Ｒ'はそれぞれ独立に水素、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４〜２０の複素環化合物、シアノ基からなる群から選ばれた基を示す。〕
該高分子発光材料は、化学式（１）で示される繰り返し単位以外の繰り返し単位として、芳香族化合物基またはその誘導体、複素環化合物基またはその誘導体、およびそれらを組み合わせて得られる基などを含んでいてもよい。また、化学式（１）で示される繰り返し単位や他の繰り返し単位が、エーテル基、エステル基、アミド基、イミド基などを有する非共役の単位で連結されていてもよいし、繰り返し単位にそれらの非共役部分が含まれていてもよい。
【０１０９】
ポリアリーレンビニレン類としては、例えば、式（２）に示したような、ＰＰＶ（ポリ（パラ−フェニレンビニレン））、ＭＯ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ジメトキシ−１，４−フェニレンビニレン））、ＣＮ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ビスヘキシルオキシ−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）））、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチルヘキシルオキシ）］−パラ−フェニレンビニレン）等のＰＰＶ誘導体などが挙げられる。
【０１１０】
【化２】
【０１１１】
前記に示した材料以外に、例えば、ポリ（パラフェニレン）、ポリアルキルフルオレン等が挙げられるが、化学式（３）に示すようなポリアルキルフルオレン（具体的には化学式（４）に示すようなポリアルキルフルオレン系共重合体）が特に好ましい。
【０１１２】
【化３】
【０１１３】
【化４】
【０１１４】
なお、前記高分子発光材料は、ランダム、ブロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子、例えばブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。発光の量子収率の高い高分子発光材料を得る観点からは完全なランダム共重合体よりブロック性を帯びたランダム共重合体やブロックまたはグラフト共重合体が好ましい。また、ここで形成する有機ＥＬ素子は、薄膜からの発光を利用することから、高分子発光材料は固体状態で良好な発光量子収率を有するものが用いられる。
【０１１５】
前記の材料のうち、発光層を形成する際の温度において液状の材料、あるいは所望の溶媒に対して良好な溶解性を示す材料を、インクジェット法などの液体材料を用いた発光層の形成に用いることができる。該溶媒としては、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレンなどが好適に用いられる。高分子発光材料の構造や分子量にもよるが、通常はこれらの溶媒に０．１ｗｔ％以上溶解させることができる。
【０１１６】
また、前記高分子発光材料としては、分子量がポリスチレン換算で１０３〜１０７であることが好ましい場合もあるが、分子量１０３以下のオリゴマーも使用することができる。
【０１１７】
なお、ここではインクジェット法に代えて本発明のパターニング方法または膜形成方法を用いることもできる。
【０１１８】
所望の高分子発光材料に応じた合成法を採用することにより、当該所望の高分子発光材料を得ることができる。例えば、アリーレン基にアルデヒド基が２つ結合したジアルデヒド化合物と、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物とトリフェニルホスフィンとから得られるジホスホニウム塩からのＷｉｔｔｉｇ反応が例示される。また、他の合成法としては、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物からの脱ハロゲン化水素法が例示される。さらに、アリーレン基にハロゲン化メチル基が２つ結合した化合物のスルホニウム塩をアルカリで重合して得られる中間体から熱処理により該高分子発光材料を得るスルホニウム塩分解法が例示される。
【０１１９】
さらに具体的に、前記高分子発光材料の１つの例であるアリーレンビニレン系共重合体の合成法を説明する。例えば、Ｗｉｔｔｉｇ反応により高分子発光材料を得る場合には、例えば、まず、ビス（ハロゲン化メチル）化合物、より具体的には、例えば２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−キシリレンジブロミドをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶媒中、トリフェニルホスフィンと反応させてホスホニウム塩を合成し、これとジアルデヒド化合物、より具体的には、例えば、テレフタルアルデヒドとを、例えばエチルアルコール中、リチウムエトキシドを用いて縮合させるＷｉｔｔｉｇ反応により、フェニレンビニレン基と２，５−ジオクチルオキシ−ｐ−フェニレンビニレン基を含む高分子発光材料が得られる。このとき、共重合体を得るために２種類以上のジホスホニウム塩および／または２種類以上のジアルデヒド化合物を反応させてもよい。
【０１２０】
【化５】
【０１２１】
これらの高分子発光材料を発光層の形成材料として用いる場合、その純度が発光特性に影響を与えるため、合成後、例えば、再沈精製、クロマトグラフなどによる分別等の精製処理をすることが望ましい。高分子材料の溶解性の低い材料の場合など、例えば、対応する前駆体を塗布した後、化学式（５）に示すように加熱硬化されることによって発光層を得ることができるものがある。例えば、ポリフェニレン−ビニレンが発光層を構成する高分子発光材料である場合、対応する前駆体のスルホニウム塩を発光層となる部位に配置した後、加熱処理することによりスルホニウム基が脱離し、ポリフェニレン−ビニレン（ＰＰＶ）を得ることができる。ここで、このような材料を本発明に用いる場合、前記の前駆体を本発明のパターニング方法または膜形成方法によってパターニングしてから加熱処理してポリフェニレン−ビニレンとしてもよく、また、前駆体を加熱処理して得られたポリフェニレン−ビニレンを本発明のパターニング方法または膜形成方法によってパターニングするようにしてもよい。
【０１２２】
つまり、発光層、電子輸送層、正孔輸送層等、種々の機能層を形成する際、当該機能層を構成する材料を、本発明のパターニング方法あるいは膜形成方法により直接パターニングすることも可能であり、当該機能層の前駆体となる材料をパターニングすることも可能である。
【０１２３】
発光層を形成し得る低分子材料としては、可視域の発光を示す物質ならば、基本的に使用可能である。中でも芳香族系の置換基を有する材料が好適である。例えば、アルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）やジスチリルビフェニル、さらに化学式（６）に示すＢｅＢｑ２やＺｎ（ＯＸＺ）２等の従来より一般的に用いられているものに加え、ピラゾリンダイマー、キノリジンカルボン酸、ベンゾピリリウムパークロレート、ベンゾピラノキノリジン、ルブレン、フェナントロリンユウロピウム錯体等が挙げられる。
【０１２４】
前記に代表される高分子材料及び低分子材料から、青色、緑色、及び赤色の発光を示す材料を適宜選択し、所定の位置に配置すればカラー表示が可能である。所定の位置に配置する際は、マスク蒸着法や印刷法も採用可能であるが、本発明のパターニング方法または膜形成方法を用いるのがより好ましい。
【０１２５】
【化６】
【０１２６】
発光層を、媒質として機能するゲストにホストを分散させた、いわゆるホスト／ゲスト型発光層とすることもできる。ホスト／ゲスト型発光層において、当該発光層の発光色を決定するのは、基本的にはゲスト材料であるので、所望の発光色に応じてゲスト材料を選択することができる。一般には、効率良く発光をなす材料が用いられる。ホスト材料は、基本的には、ゲスト材料の発光に関与する励起状態の準位より高いエネルギー準位を有する材料がホスト材料として好適である。キャリアの移動度が高い材料であることも要求される場合があるが、その場合は、上述の高分子発光材料の中から選択することもできる。
【０１２７】
青色発光を示すゲスト材料としては、例えば、コロネン類、ジスチリルビフェニル類などが挙げられ、緑色発光を示すゲスト材料としては、例えば、キナクリドン類、ルブレン類、などが挙げられ、赤色発光を示すゲスト材料としては、蛍光色素としては、赤色発光を示すゲスト材料としては、例えば、ローダミン類が挙げられる。
【０１２８】
ホスト材料は、ゲスト材料に応じて適宜選択することができる。数例を挙げれば、ホスト材料及びゲスト材料を、それぞれ、Ｚｎ（ＯＸＺ）２及びコロネンとした発光層を形成することにより青色発光を示す発光層が得られる。
ゲスト材料としては燐光材料も使用することができる。例えば、化学式（７）に示すＩｒ（ｐｐｙ）３、Ｐｔ（ｔｈｐｙ）２、ＰｔＯＥＰなどが好適に用いられる。
【０１２９】
【化７】
【０１３０】
なお、前記の化学式（７）に示した燐光物質をゲスト材料とした場合、ホスト材料としては、例えば、化学式（８）に示すＣＢＰ、ＤＣＴＡ、ＴＣＰＢ、あるいはＡｌｑ３などが好適に用いられる。
【０１３１】
ホスト／ゲスト型発光層は、本発明の方法を採用する場合、例えば以下の方法で形成される。
第１の方法としては、予め所定の比率で混合したホスト／ゲスト材料を形成しておき、これをノズル孔から吐出する。
第２の方法としては、異なる材料供給室にそれぞれホスト材料とゲスト材料とを格納しておき、それぞれの材料供給室へのキャリアガスの流量を適宜に設定することで吐出するホスト材料とゲスト材料との量比を調整し、または、材料供給室のノズル孔側に設けたバルブを調整することで基体上に吐出するゲスト材料とホスト材料の量比を調整し、その状態で基体上に吐出する。
さらに、適当な媒質に発光を担う材料を添加するドープ型の発光層も有用であり、したがってこのようなドープ型の発光層の形成材料も当然使用可能である。
【０１３２】
【化８】
【０１３３】
このようにして各画素１Ａの正孔輸送層１４０Ａ上に発光層１４０Ｂを形成したら、これら正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂの場合と同様にして、パターニング装置１により電子輸送層の形成材料を基板１２１上に吐出（射出）し、図６（ｂ）に示すように電子輸送層１４０Ｃを形成する。電子輸送層の形成材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。
【０１３４】
なお、前述した正孔輸送層１４０Ａの形成材料や電子輸送層１４０Ｃの形成材料を発光層１４０Ｂの形成材料に混合し、発光層形成材料として使用してもよく、その場合に、正孔輸送層形成材料や電子輸送層形成材料の使用量については、使用する化合物の種類等によっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは２〜３０重量％とされる。
ここで、このようにして形成する正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの膜厚については、予めノズル孔３ａからの吐出量を適宜に設定しておくことにより、好ましい厚さ（例えば６５ｎｍ）に形成する。なお、吐出量の調整については、ノズル孔３ａの内径やキャリアガスの流量を適宜に設定しておくことなどによって行うことができる。また、水晶式膜厚モニターを用いたり、発光強度や吸光強度等の分光学的データをモニターすることにより、最適な膜厚（適宜厚さ）となるように制御してもよい。
【０１３５】
その後、図６（ｃ）に示すように、透明基板１２１の表面全体に、あるいはストライプ状に対向電極１５４を形成し、有機エレクトロルミネッセンス素子を得る。このような対向電極１５４については、もちろんＡｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として形成してもよい。具体的には、Ｌｉ２Ｏ（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ２／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。
【０１３６】
なお、本例では画素電極１４１、対向電極１５４のいずれについても従来法によって形成しているが、これら電極についても、本発明のパターニング装置１によって形成するようにしてもよい。すなわち、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの透明電極（陽極）や、Ａｌ／Ｃａ等の積層構造などによる陰極についても、本発明のパターニング装置１によって形成することができる。
【０１３７】
また、前記の正孔注入層（図示せず）、正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃに加えて、ホールブロッキング層を例えば発光層１４０Ｂの対向電極１５４側に形成して、発光層１４０Ｂの長寿命化を図ってもよい。このようなホールブロッキング層の形成材料としては、例えば化学式（９）に示すＢＣＰや化学式（１０）で示すＢＡｌｑが用いられるが、長寿命化の点ではＢＡｌｑの方が好ましい。
【０１３８】
【化９】
【０１３９】
【化１０】
【０１４０】
また、本例では各材料を気化させた状態で真空チャンバー２内に吐出させているが、真空チャンバー２内の真空度や加熱手段９による加熱の度合い等を調整することにより、材料を例えば霧状、ミスト状のような液体として吐出させてもよく、さらにはヒューム状に吐出させるようにしてもよい。
【０１４１】
このようなパターニング装置１による正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃのパターニング方法にあっては、それぞれの形成材料をノズル３から真空雰囲気中に吐出することによってこれらの材料を例えば気化した状態で吐出するので、この材料を基板上に射出することにより、マスクを用いることなくパターニングを行うことができる。また、各形成材料を気化させて射出した場合、特に溶媒を必要とすることなく使用することができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングし、正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃを形成することができる。
【０１４２】
また、各形成材料の吐出を間欠的に行っているので、それぞれが独立した多数の画素１ａに対して、正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃのパターニングを容易に行うことができる。
【０１４３】
また、各形成材料をキャリアガスに同伴させてノズル孔３ａから吐出するようにしているので、材料の吐出を確実に行うことができるとともに、所望する位置により確実に配置させることができ、したがってパターニングの精度を高めることができる。
【０１４４】
また、このようなパターニング装置１にあっては、前記のパターニング方法を実施できることから、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができ、したがって正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成についてもその材料の選択を高い自由度で行うことができる。また、材料を気化させた状態で吐出（射出）してパターニングするので、特に溶媒を必要とすることなく各形成材料を用いることができ、したがって例えば得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてなる電気光学装置が、溶剤に起因して寿命が短くなってしまうといった不都合を回避することができる。
【０１４５】
また、材料供給室７に、材料を加熱するための加熱手段９を設けているので、この加熱手段９によって材料を加熱することにより、吐出時での材料の気化をより容易になさせることができ、したがって比較的気化しにくい材料でも確実に気化させてパターニングを行うことができる。
【０１４６】
また、材料供給室７に、キャリアガス供給源８を設けているので、分子線状に吐出した材料をキャリアガスに同伴させることで、所望する位置により確実に配置させることができ、したがってパターニングの精度を高めることができる。
【０１４７】
また、このようなパターニング装置１によるパターニング方法を用いた電気光学装置の製造方法にあっても、前述したように低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができ、したがって正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成についてもその材料の選択を高い自由度で行うことができる。また、材料を気化させた状態で吐出（射出）してパターニングするので、特に溶媒を必要とすることなく各形成材料を用いることができ、したがって得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてなる電気光学装置が、溶剤に起因して寿命が短くなってしまうといった不都合を回避することができる。
【０１４８】
なお、前記パターニング装置１では、真空チャンバー２にノズル３を一つ取り付けた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、ノズル３を複数取り付けた構成としてもよい。また、多数のノズル３を備えたヘッドを取り付けてもよい。
【０１４９】
図７（ａ）は、真空チャンバー２にノズル３を三つ取り付けた例を示す模式図であり、この例では、三つのノズル３‥が同じ材料供給室７に接続されている。このような構成とすることにより、三つのノズル３‥から同一の材料を基体Ｓに向けて放出することができ、したがって一度に材料を吐出し配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたりしてスループットの向上を図ることができる。
【０１５０】
図７（ｂ）は、真空チャンバー２に取り付けた三つのノズル３‥を、それぞれ異なる材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃに接続した例を示す模式図である。このような構成とすることにより、三つのノズル３‥からそれぞれ異なる材料を基体Ｓに向けて放出することができ、したがって三つの異なる材料によって基体Ｓ上にパターニングを行うことができる。例えば、前述の有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層を基体上に形成する場合、赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）の各色に対応する発光層形成材料をそれぞれ異なるノズルから放出することにより、各色に対応する発光層を所定の配列パターンで基体上に形成することが可能となる。
【０１５１】
また、本発明では、ノズル３を複数設けた場合に、これらノズル３を同一の物体にまとめて設け、この物体を真空チャンバー２に取り付けるようにしてもよい。図８（ａ）〜（ｄ）に、前記複数のノズル３を設ける物体としての吐出ヘッド１２の構成例を模式的に示す。
【０１５２】
図８（ａ）に示した吐出ヘッド１２は、単一の材料供給室７に接続されたものとなっている。また、材料供給室７から供給された材料は、吐出ヘッド１２内で分岐して各ノズル３に送られるようになっている。
【０１５３】
図８（ｂ）に示した吐出ヘッド１２は、単一の材料供給室７に接続されたものとなっている。また、材料供給室７から供給された材料は、吐出ヘッド１２に入る前に分岐され、吐出ヘッド１２内では分岐されることなくそのまま各ノズル３に送られるようになっている。この例では、吐出ヘッド１２内での分岐によるエネルギー損失の不均一をなくし、各ノズル３間での材料の吐出をより均一に行うことができるようになる。
【０１５４】
図８（ｃ）に示した吐出ヘッド１２は、異なる複数の材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃに接続されている。また、各材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃから供給された材料は、吐出ヘッド１２に設けられた複数のノズルのうち、予め対応付けられた所定のノズルに送られるようになっている。
【０１５５】
図８（ｄ）に示した吐出ヘッドは複数（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）からなり、それぞれが異なる材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃに個別に接続されている。こうした吐出ヘッド１２の構成やその材料の供給経路は、使用する材料に応じて適宜定められる。なお、吐出ヘッド１２に設けられた複数のノズル３は、吐出機構１０（図１参照）によってその材料吐出のタイミングが個々に制御されるようになっている。
【０１５６】
このようにしてノズル３を複数設けたパターニング装置によれば、一度に材料を吐出し配置（パターニング）できる領域を拡大することができ、したがって時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に吐出したりすることができ、これによりスループットの向上を図ることができる。
【０１５７】
また、複数のノズル３と基体Ｓとを相対的に移動させて、基体Ｓに対して複数のノズル３を個々に位置決めできるようにすれば、基体Ｓ上の所定の位置にいずれのノズル３からも材料を確実に配置することができる。
【０１５８】
また、複数のノズル３にそれぞれ異なる材料供給室７ａ、７ｂ、７ｃを接続しておけば、基体Ｓ上に異なる材料を吐出し配置する場合に、単に動作させるノズル３を切り替えるだけで、真空チャンバー２から基体Ｓを出し入れすることなく容易に異なる材料のパターニングを行うことができる。
【０１５９】
なお、三つ以上のノズル３を設けた場合に、全部のノズル３から同一の材料を吐出させ、あるいは全部のノズルから全て異なる材料を吐出させるよう構成する必要は特にはなく、三つ以上のノズル３のうち二つ以上から同一の材料を吐出させるようにし、かつ少なくとも二つのノズル３については異なる材料を吐出させるように構成してもよい。
【０１６０】
このようにすれば、前述したスループットの低減効果と、真空チャンバー２から基体Ｓを出し入れすることなく容易に異なる材料のパターニングを行うことができるといった効果を共に奏することができる。
【０１６１】
前記の単一あるいは複数のノズル３を有するパターニング装置１によって各種の構成要素をパターニングすることにより、本発明の電子装置、例えば有機エレクトロルミネッセンスなどの電気光学装置や、トランジスタやダイオードなどの電子素子を含む電子装置を作製することができる。
【０１６２】
このようにして作製された電子装置にあっては、前記パターニング装置１を用いて作製されていることにより、そのパターニングの際、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなく選択が可能となっている。
【０１６３】
図９は、前記パターニング装置１によるパターニングを、電気光学装置の製造に適用した場合の他の例について示す図であり、すなわち、本発明に係る電気光学装置を、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたパッシブマトリクス型の表示装置に適用した場合の一例を示すものである。なお、図９（ａ）は複数の第１のバス配線３００と、これに直交する方向に配設された複数の第２のバス配線３１０との配置関係を示す平面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２〜図６に示した例と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。また、製造工程等も先の例と同様であるため、その図示及び説明は要略する。
【０１６４】
すなわち、本例にあっては、発光部１４０が配置される所定位置を取り囲むようにして、例えばＳｉＯ２等の絶縁膜３２０からなる隔壁１５０が配設されていて、これにより所定位置とその周囲との間に、段差１１１が形成されている。このような構成の表示装置にあっても、先の例と同様に正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成材料として、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。したがって、これら正孔輸送層１４０Ａ、発光層１４０Ｂ、電子輸送層１４０Ｃの形成について、その材料の選択を高い自由度で行うことができる。また、特に溶媒を必要とすることなく各形成材料を用いることができることから、得られた有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてなる電気光学装置が、溶剤に起因して寿命が短くなってしまうといった不都合を回避することができる。
【０１６５】
なお、前記例では発光層１４０Ｂの下層として正孔輸送層１４０Ａを形成し、上層として電子輸送層１４０Ｃを形成したが、本発明はこれに限定されることなく、例えばこの正孔輸送層１４０Ａと電子輸送層Ｃのうちの一方のみを形成するようにしてもよく、また、前述したように正孔輸送層１４０Ａに加えて正孔注入層を形成するようにしてもよい。
【０１６６】
また、前記例では画素１Ａ間を隔てる隔壁１５０を、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線と、これを覆う層間絶縁膜２４０とから形成し、あるいは絶縁膜３２０によって隔壁１５０を形成したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば樹脂ブラックレジストなどによって隔壁を形成してもよく、さらには隔壁を設けることなく正孔輸送層や発光層を形成するようにしてもよい。
次に、前記例の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた電気光学装置が備えられた電子機器の具体例について説明する。
【０１６７】
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、５００は携帯電話本体を示し、５０１は図２、図３に示した表示装置を備えたエレクトロルミネッセンス表示部（表示手段）を示している。
【０１６８】
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、６００は情報処理装置、６０１はキーボードなどの入力部、６０３は情報処理本体、６０２は前記の図２、図３に示したエレクトロルミネッセンス表示部（表示手段）を示している。
【０１６９】
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、７００は時計本体を示し、７０１は前記の図２、図３に示したエレクトロルミネッセンス表示部（表示手段）を示している。
【０１７０】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、前記電気光学装置が備えられたものであるので、優れた表示品質が得られる表示手段を備えた電子機器となる。
【０１７１】
以上説明したように本発明のパターニング方法によれば、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気である真空雰囲気中に材料を吐出するので、この材料を例えば気化した状態、かつ理想的には分子線状に吐出することができる。したがって、ノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、この材料を基体上に射出することにより、特にマスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
また、本発明の別のパターニング方法によれば、前記パターニング方法による効果に加え、特に材料供給源に複数のノズルが接続されていることにより、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることができ、したがってスループットの向上を図ることができる。
【０１７２】
また、本発明の膜形成方法および膜形成装置によれば、外部からの不純物の混入を低減すると同時に前記基体上の複数の領域に対応して膜を形成することができ、または膜形成工程の短縮を図ることができる。
【０１７３】
本発明のパターニング装置によれば、ノズル内より十分に低い圧力雰囲気となる真空チャンバー内に材料を吐出することにより、この材料を容易にかつ安定して吐出することができる。したがって、移動機構によってノズルと基体との相対的な位置を移動させつつ、材料を基体上に射出することにより、マスクを必要とすることなくパターニングを行うことができ、また材料を気化させるので特に溶媒を必要とすることなく使用することができる。よって、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。
【０１７４】
また、本発明の別のパターニング装置によれば、前記パターニング装置による効果に加え、特にノズルを複数備えてなることにより、一度に材料を配置できる領域を拡大したり、時間あたりの材料の供給量を増やしたり、あるいは異なる材料を同時に放出したりすることができ、したがってスループットの向上を図ることができる。
【０１７５】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、前述したようにノズルと基体との相対的な位置を制御しつつ、材料を基体上に塗布することにより、マスクを必要とすることなくパターニングを行うことができる。よって、低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングすることができる。また、特に材料として有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する電子輸送層、正孔輸送層、発光層、電極のうちの少なくとも一つの形成材料を吐出し、電子輸送層、正孔輸送層、発光層または電極をパターニングするようにすれば、電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極の形成材料を高い自由度で選択することができ、また溶媒を使用しないでこれら電子輸送層、正孔輸送層、発光層あるいは電極を形成した場合に、得られる素子の寿命向上化を図ることができる。
【０１７６】
本発明の電気光学装置によれば、前述したように低分子系材料でも高分子系材料でも特に制限されることなくパターニングされたことにより、その構成要素の少なくとも一部が形成されたものとなるため、製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
【０１７７】
本発明の電子機器にあっても、特にその表示手段について、前述したように製造に際して材料の選択自由度の高いものとなる。
本発明の電子装置とその製造方法によれば、前記パターニング装置を用いて作製されていることにより、そのパターニングの際、溶媒に容易に溶解しない材料でも特に制限されることなく選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７８】
【図１】は本発明のパターニング装置の一例の、概略構成を示す側面図である。
【図２】は本発明の電気光学装置の配置部を示す回路図である。
【図３】は図２に示した電気光学装置における画素部の平面構造を示す拡大平面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は図２、図３に示した電気光学装置の製造方法を工程順に説明するための要部側断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は図４に続く工程を順に説明するための要部側断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は図５に続く工程を順に説明するための要部側断面図である。
【図７】は複数のノズルと材料供給源との接続例を模式的に示す図である。
【図８】は複数のノズルが設けられた吐出ヘッドの構成例を模式的に示す図である。
【図９】は本発明の電気光学装置の他の例を説明するための図であり、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】はエレクトロルミネッセンスディスプレイが備えられた電子機器の具体例を示す図であり、（ａ）は携帯電話に適用した場合の一例を示す斜視図、（ｂ）は情報処理装置に適用した場合の一例を示す斜視図、（ｃ）は腕時計型電子機器に適用した場合の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１７９】
１パターニング装置
２真空チャンバー
３ノズル
３ａノズル孔
４基体ステージ
６真空装置
７材料供給室（材料供給源）
８キャリアガス供給源
９加熱手段
１０吐出機構
１１移動機構
２０表示装置
１２１透明基板
１４０Ａ正孔輸送層
１４０Ｂ発光層
１４０Ｃ電子輸送層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから気化した材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項２】
複数のノズルから気化した少なくとも１つの材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項３】
複数のノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項４】
ノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項５】
第１ノズル及び第２のノズルからそれぞれ第１材料及び第２材料を吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項６】
第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより基体上に前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の膜形成方法において、
前記膜は前記第１材料と前記第２材料とを含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記第１材料はホスト材料であり、
前記第２材料はゲスト材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項９】
請求項５乃至９のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記第１ノズルと前記基体とを相対的に移動するステップを含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１０】
請求項５に記載の膜形成方法において、
前記第１ノズル及び前記第２ノズルを前記基体とを相対的に移動するステップをさらに含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１１】
第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、
第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１２】
第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、
第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の膜形成方法において、
前記第１材料はホスト材料であり、
前記第２材料はゲスト材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記膜を形成する際に前記基体は0.133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記膜を形成する際に前記基体は0.00133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１６】
請求項８又は１３に記載の膜形成方法において、
前記ゲスト材料は、発光材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の膜形成方法において、
前記発光材料は燐光材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれかに記載の膜形成方法を用いて構成要素の少なくとも１部を形成すること、
を特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の電子装置の製造方法において、
前記膜は電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、及び発光層のうち少なくともいずれか一つの少なくとも一部となること、
を特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の電子装置の製造方法において、
前記電子装置は電気光学装置であること、
を特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１】
ノズルから気化した材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項２】
複数のノズルから気化した少なくとも１つの材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項３】
複数のノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記複数のノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項４】
ノズルから気化した複数の材料と吐出し、基体上に膜を形成する第１のステップと
前記ノズルと前記基体を相対的に移動する第２のステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項５】
第１ノズル及び第２のノズルからそれぞれ第１材料及び第２材料を吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項６】
第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより基体上に前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体上に形成すること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の膜形成方法において、
前記膜は前記第１材料と前記第２材料とを含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記第１材料はホスト材料であり、
前記第２材料はゲスト材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項９】
請求項５乃至９のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記第１ノズルと前記基体とを相対的に移動するステップを含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１０】
請求項５に記載の膜形成方法において、
前記第１ノズル及び前記第２ノズルを前記基体とを相対的に移動するステップをさらに含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１１】
第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、
第１材料と第２材料とを第１ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１２】
第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を基体の第１の領域に形成する第１ステップと、
第１材料と第２材料とをそれぞれ第１ノズル及び前記第２ノズルから吐出することにより前記第１材料と前記第２材料とを含む膜または前記第１材料及び前記第２材料の少なくともいずれか一つを前駆体とする膜を前記第１領域とは異なる前記基体の第２の領域に形成する第２ステップと、を含むこと、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の膜形成方法において、
前記第１材料はホスト材料であり、
前記第２材料はゲスト材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記膜を形成する際に前記基体は0.133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の膜形成方法において、
前記膜を形成する際に前記基体は0.00133Pa以下の真空度である雰囲気下に配置されること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１６】
請求項８又は１３に記載の膜形成方法において、
前記ゲスト材料は、発光材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の膜形成方法において、
前記発光材料は燐光材料であること、
を特徴とする膜形成方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれかに記載の膜形成方法を用いて構成要素の少なくとも１部を形成すること、
を特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の電子装置の製造方法において、
前記膜は電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、及び発光層のうち少なくともいずれか一つの少なくとも一部となること、
を特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の電子装置の製造方法において、
前記電子装置は電気光学装置であること、
を特徴とする電子装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１８３１４３（Ｐ２００６−１８３１４３Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４３３７０（Ｐ２００５−３４３３７０）
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【分割の表示】特願２００３−５２９８２０（Ｐ２００３−５２９８２０）の分割
【原出願日】平成１４年９月１２日（２００２．９．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２９日（２００５．１１．２９）
【分割の表示】特願２００３−５２９８２０（Ｐ２００３−５２９８２０）の分割
【原出願日】平成１４年９月１２日（２００２．９．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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