JP2001102170A - Process for preparing el display and thin film forming apparatus - Google Patents
Process for preparing el display and thin film forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はＥＬ（エレクトロル
ミネッセンス）素子を有する表示装置（以下、ＥＬ表示
装置という）の作製に用いる薄膜形成装置及びそれを用
いたＥＬ表示装置の作製方法に関する技術である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming apparatus used for manufacturing a display device having an EL (electroluminescence) element (hereinafter, referred to as an EL display device) and a method for manufacturing an EL display device using the same. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、自発光型素子としてＥＬ素子を有
したＥＬ表示装置の研究が活発化しており、特に、ＥＬ
材料として有機材料を用いた有機ＥＬ表示装置が注目さ
れている。有機ＥＬ表示装置は有機ＥＬディスプレイ
（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機ライトエミ
ッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emit
ting Diode）とも呼ばれている。2. Description of the Related Art In recent years, research on EL display devices having an EL element as a self-luminous element has been actively conducted.
An organic EL display device using an organic material as a material has attracted attention. The organic EL display device is an organic EL display (OELD: Organic EL Display) or an organic light emitting diode (OLED: Organic Light Emit).
ting Diode).
【０００３】ＥＬ表示装置は、液晶表示装置と異なり自
発光型であるため視野角の問題がないという特長があ
る。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液
晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が
提案されている。[0003] Unlike a liquid crystal display device, an EL display device is of a self-luminous type, and thus has a feature that there is no problem of a viewing angle. That is, as a display used outdoors, it is more suitable than a liquid crystal display, and its use in various forms has been proposed.
【０００４】ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれ
た構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっ
ている。代表的には、イーストマン・コダック・カンパ
ニーのTangらが提案した「正孔輸送層／発光層／電子輸
送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に
発光効率が高く、現在、研究開発が進められているＥＬ
表示装置は殆どこの構造を採用している。An EL element has a structure in which an EL layer is sandwiched between a pair of electrodes. The EL layer usually has a laminated structure. A typical example is a laminated structure of “hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer” proposed by Tang et al. Of Eastman Kodak Company. This structure has a very high luminous efficiency, and EL which is currently being researched and developed
Most display devices adopt this structure.
【０００５】そして、上記構造でなるＥＬ層に一対の電
極から所定の電圧をかけ、それにより発光層においてキ
ャリアの再結合が起こって発光する。これには、互いに
直交するように設けられた二種類のストライプ状電極の
間にＥＬ層を形成する方式（単純マトリクス方式）、又
はＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された画素電極
と対向電極との間にＥＬ層を形成する方式（アクティブ
マトリクス方式）、の二種類がある。Then, a predetermined voltage is applied to the EL layer having the above structure from a pair of electrodes, whereby recombination of carriers occurs in the light emitting layer to emit light. This includes a method of forming an EL layer between two types of stripe-shaped electrodes provided so as to be orthogonal to each other (simple matrix method), or a method of connecting a pixel electrode and a counter electrode connected to a TFT and arranged in a matrix. And an EL layer is formed between them (active matrix type).
【０００６】ところで、正孔輸送層や発光層等のＥＬ材
料は大別して低分子系材料と高分子系材料の二つがあ
る。低分子系発光層としては古くからＡｌｑ3を中心と
した材料が知られているが、近年、特に欧州では高分子
系（ポリマー系）発光層が注目されている。代表的に
は、ＰＰＶ（ポリフェニレンビニレン）、ＰＶＫ（ポリ
ビニルカルバゾール）、ポリカーボネート等が挙げられ
る。Meanwhile, EL materials such as a hole transport layer and a light emitting layer are roughly classified into two types: low molecular materials and high molecular materials. As the low-molecular light-emitting layer, a material mainly composed of Alq 3 has been known for a long time. In recent years, particularly in Europe, a high-molecular (polymer) light-emitting layer has attracted attention. Typically, PPV (polyphenylene vinylene), PVK (polyvinyl carbazole), polycarbonate and the like can be mentioned.
【０００７】高分子系ＥＬ材料が注目される理由は、ス
ピンコーティング法（溶液塗布法ともいう）、ディッピ
ング法、印刷法またはインクジェット法など簡易な薄膜
形成方法で形成できる点と、低分子系材料に比べて耐熱
性が高い点が挙げられる。[0007] High molecular EL materials are attracting attention because they can be formed by a simple thin film forming method such as spin coating method (also called solution coating method), dipping method, printing method or ink jet method, and low molecular material. Is higher in heat resistance.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】通常、低分子系ＥＬ材
料は蒸着法で形成される。即ち、蒸着装置の中で真空を
破らずに連続的に積層されるのが一般的である。また、
ＥＬ素子の陰極として機能する電極は仕事関数の小さい
電極が用いられるが、この陰極もＥＬ材料に対して連続
的に形成されるのが一般的である。Generally, a low molecular EL material is formed by a vapor deposition method. That is, it is general that the layers are continuously stacked without breaking the vacuum in the vapor deposition apparatus. Also,
Although an electrode having a small work function is used as an electrode functioning as a cathode of the EL element, the cathode is generally formed continuously with the EL material.
【０００９】ＥＬ材料は極端に酸化に弱く、僅かな水分
の存在によっても容易に酸化が促進されて劣化してしま
う。そのため、ＥＬ素子を形成する場合、まず最も下層
になる陽極の表面を前処理して水分等を除去し、その上
にＥＬ材料から陰極まで真空を破らずに連続形成する。
このとき、場合によってはシャドーマスク等で選択的に
ＥＬ材料や陰極を設ける場合もあるが、その場合におい
ても真空引きされた処理室の中で全てが行われる。The EL material is extremely vulnerable to oxidation, and is easily accelerated and deteriorated by the presence of a small amount of moisture. Therefore, when an EL element is formed, first, the surface of the anode, which is the lowest layer, is pretreated to remove moisture and the like, and the EL material to the cathode are continuously formed thereon without breaking vacuum.
At this time, in some cases, an EL material or a cathode may be selectively provided using a shadow mask or the like, but even in such a case, the entire process is performed in a vacuum-evacuated processing chamber.
【００１０】このことは、高分子系ＥＬ材料にも当ては
まることであり、スピンコーティング法など真空中にお
ける薄膜形成手段でない場合においても、ＥＬ材料を、
水分を含む大気中に晒さないことがＥＬ材料の劣化を抑
制する上で重要である。This also applies to the polymer EL material. Even when the thin film forming means is not used in a vacuum such as a spin coating method, the EL material can be used.
It is important not to expose to the atmosphere containing moisture in order to suppress the deterioration of the EL material.
【００１１】本発明は、上記要求を満たすためになされ
たものであり、高分子系ＥＬ材料を用いたＥＬ表示装置
を作製する上で最も好ましい薄膜形成装置を提供するこ
とを課題とする。また、そのような薄膜形成装置を用い
ることによって信頼性の高いＥＬ表示装置の作製方法を
提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to satisfy the above-mentioned requirements, and it is an object of the present invention to provide a most preferable thin film forming apparatus for manufacturing an EL display device using a polymer EL material. Another object is to provide a highly reliable method for manufacturing an EL display device by using such a thin film formation apparatus.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の主旨は、高分子
系ＥＬ材料でなる薄膜（以下、高分子系ＥＬ層という）
を形成するための手段と陰極を形成するための手段とを
一体化したマルチチャンバー方式（クラスターツール方
式ともいう）又はインライン方式の薄膜形成装置を用い
てＥＬ表示装置を作製する点にある。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a thin film made of a polymer EL material (hereinafter referred to as a polymer EL layer).
The point is that an EL display device is manufactured using a multi-chamber type (also referred to as a cluster tool type) or an in-line type thin film forming apparatus in which a means for forming a thin film and a means for forming a cathode are integrated.
【００１３】高分子系ＥＬ材料の成膜方法は様々である
が、スピンコーティング法によることが好ましい。スピ
ンコーティング法とは、薄膜の主成分となる溶質を溶媒
に溶かし、その溶液をスピナー等で塗布した後に、溶媒
をベーク処理（焼成処理）により揮発させて薄膜を形成
する手段である。Although there are various methods for forming a film of the polymer EL material, it is preferable to use a spin coating method. The spin coating method is a method of dissolving a solute as a main component of a thin film in a solvent, applying the solution by a spinner or the like, and then volatilizing the solvent by baking (baking) to form a thin film.
【００１４】本発明では、高分子系ＥＬ材料を含む溶液
をスピナーで塗布し、高分子系ＥＬ材料が結晶化しない
温度以下（具体的にはガラス転移温度以下）で熱処理を
加えて溶媒を揮発させる。その結果、基板上には高分子
系ＥＬ層が形成される。即ち、高分子系ＥＬ層を形成す
るには、高分子系ＥＬ材料を含む溶液を塗布する手段と
塗布後に焼成する手段とが必要である。In the present invention, a solution containing a polymer EL material is applied by a spinner, and a heat treatment is applied at a temperature lower than a temperature at which the polymer EL material does not crystallize (specifically, a glass transition temperature or lower) to evaporate the solvent. Let it. As a result, a polymer EL layer is formed on the substrate. That is, in order to form a polymer EL layer, a means for applying a solution containing a polymer EL material and a means for firing after application are required.
【００１５】また、高分子系ＥＬ材料は低分子系ＥＬ材
料と同様に酸素に弱く、高分子系ＥＬ層を形成した後に
設ける導電膜は、高分子系ＥＬ層が水分や酸素を含む環
境に晒されないように形成することが望ましい。従っ
て、上記高分子系ＥＬ層を形成する手段（本発明ではス
ピンコーティング法を行う手段）と、その上に陰極又は
陽極となる導電膜を形成する手段（蒸着法又はスパッタ
法等の気相成膜法を行う手段）とは、同一の薄膜形成装
置に搭載されることが望ましいと言える。Further, the polymer EL material is susceptible to oxygen similarly to the low molecular EL material, and the conductive film provided after forming the polymer EL layer is suitable for an environment where the polymer EL layer contains moisture and oxygen. It is desirable to form so as not to be exposed. Therefore, a means for forming the polymer EL layer (means for performing a spin coating method in the present invention) and a means for forming a conductive film to be a cathode or an anode thereon (for vapor phase deposition such as vapor deposition or sputtering). It can be said that the means for performing the film method) is desirably mounted on the same thin film forming apparatus.
【００１６】本発明は、上記要求をマルチチャンバー方
式の薄膜形成装置によって達成するものであり、そのよ
うな薄膜形成装置を用いて信頼性の高いＥＬ表示装置を
作製するための技術である。The present invention fulfills the above-mentioned requirements by a multi-chamber type thin film forming apparatus, and is a technique for manufacturing a highly reliable EL display device using such a thin film forming apparatus.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】〔実施形態１〕本発明の薄膜形成
装置について図１を用いて説明する。図１に示したのは
陽極として透明導電膜、発光層として高分子系ＥＬ層、
陰極として周期律表の１族若しくは２族に属する元素を
含む金属膜を用いたＥＬ素子を有するＥＬ表示装置を作
製するための装置である。[Embodiment 1] A thin film forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a transparent conductive film as an anode, a polymer EL layer as a light emitting layer,
This is an apparatus for manufacturing an EL display device including an EL element using a metal film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table as a cathode.
【００１８】図１において、１０１は基板の搬入または
搬出を行う搬送室であり、ロードロック室とも呼ばれ
る。ここに基板をセットしたキャリア１０２が配置され
る。なお、搬送室１０１は基板搬入用と基板搬出用と区
別されていても良い。In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a transfer chamber for loading or unloading a substrate, which is also called a load lock chamber. The carrier 102 on which the substrate is set is placed here. Note that the transfer chamber 101 may be distinguished between a substrate loading and a substrate unloading.
【００１９】なお、本実施例において基板とは、薄膜を
成膜可能な部材または薄膜が成膜された部材を指す。即
ち、ガラス基板のごとき硬質部材だけでなくプラスチッ
ク基板のごとき可撓性部材をも含む。また、作製過程に
おいて基板面に薄膜が形成された部材も含む。In this embodiment, the substrate refers to a member capable of forming a thin film or a member on which a thin film is formed. That is, it includes not only a hard member such as a glass substrate but also a flexible member such as a plastic substrate. Also, a member in which a thin film is formed on a substrate surface in a manufacturing process is included.
【００２０】また、１０３は基板１０４を搬送する機構
（以下、搬送機構という）１０５を含む共通室である。
基板のハンドリングを行うロボットアームなどは搬送機
構１０５の一種である。Reference numeral 103 denotes a common chamber including a mechanism 105 for transporting the substrate 104 (hereinafter, referred to as a transport mechanism).
A robot arm or the like that handles a substrate is one type of the transport mechanism 105.
【００２１】そして、共通室１０３にはゲート１０６a
〜１０６fを介して複数の処理室（１０１、１０７〜１
１１で示される）が連結されている。図１の構成では共
通室１０３の内部が不活性ガス（好ましくは窒素ガス、
ヘリウムガス、ネオンガス若しくはアルゴンガス）で充
填された常圧雰囲気となっているが、各処理室はゲート
１０６a〜１０６fによって完全に共通室１０３とは遮断
されるため、気密された密閉空間を得られるようになっ
ている。The common room 103 has a gate 106a.
Through a plurality of processing chambers (101, 107-1
11) are connected. In the configuration of FIG. 1, the interior of the common chamber 103 is an inert gas (preferably nitrogen gas,
The atmosphere is a normal pressure atmosphere filled with helium gas, neon gas or argon gas, but each processing chamber is completely shut off from the common chamber 103 by the gates 106a to 106f, so that an airtight closed space can be obtained. It has become.
【００２２】従って、各処理室に排気ポンプを設けるこ
とで真空下での処理を行うことが可能となる。排気ポン
プとしては、油回転ポンプ、メカニカルブースターポン
プ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプを用いる
ことが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポ
ンプが好ましい。Therefore, by providing an exhaust pump in each processing chamber, it is possible to perform processing under vacuum. As the exhaust pump, an oil rotary pump, a mechanical booster pump, a turbo molecular pump or a cryopump can be used, but a cryopump effective for removing water is preferable.
【００２３】１０７で示されるのは、基板上に形成され
た透明導電膜の表面を改善するための酸化処理を行う処
理室（以下、酸化用処理室という）である。ここでは透
明導電膜の接合表面電位を、高分子系ＥＬ層の表面電位
に整合させるための前処理が行われる。そのための処理
としては以下の三つがある。 （１）平行平板型グロー放電を用いた酸素プラズマによ
る表面酸化法。 （２） 紫外光照射により生成したオゾンによる表面酸
化法。 （３） プラズマにより生成した酸素ラジカルによる表
面酸化法。Reference numeral 107 denotes a processing chamber for performing an oxidation process for improving the surface of the transparent conductive film formed on the substrate (hereinafter referred to as an oxidation processing chamber). Here, a pretreatment for adjusting the junction surface potential of the transparent conductive film to the surface potential of the polymer EL layer is performed. There are the following three processes for that. (1) A surface oxidation method using oxygen plasma using a parallel plate glow discharge. (2) A surface oxidation method using ozone generated by ultraviolet light irradiation. (3) A surface oxidation method using oxygen radicals generated by plasma.
【００２４】本発明の薄膜形成装置には上記三つの表面
酸化法のいずれを行うための処理室を設けても良いが、
紫外光照射によりオゾンを生成させて透明導電膜の表面
酸化を行う方式が簡易で好ましい。また、オゾンによる
表面酸化では、透明導電膜表面の有機物も除去される。
さらに、このとき同時に基板を加熱して十分に水分を除
去しておくことも有効である。The thin film forming apparatus of the present invention may be provided with a processing chamber for performing any of the above three surface oxidation methods.
A method in which ozone is generated by irradiation with ultraviolet light to oxidize the surface of the transparent conductive film is simple and preferable. In the surface oxidation using ozone, organic substances on the surface of the transparent conductive film are also removed.
It is also effective to simultaneously heat the substrate to sufficiently remove moisture.
【００２５】なお、酸化用処理室１０７を真空引きする
際は、ゲート１０６bを用いて共通室１０３と完全に遮
断し、気密状態にて真空引きを行えば良い。When the oxidation processing chamber 107 is evacuated, the common chamber 103 may be completely shut off using the gate 106b, and the air may be evacuated in an airtight state.
【００２６】次に、１０８で示されるのは、スピンコー
ティング法により高分子系ＥＬ材料を含む溶液を塗布す
る処理室（以下、溶液塗布用処理室という）である。前
述のようにＥＬ材料は水分に極めて弱いため、溶液塗布
用処理室１０８は常に不活性雰囲気に保持しておくこと
必要がある。Next, what is indicated by 108 is a processing chamber for applying a solution containing a high-molecular EL material by a spin coating method (hereinafter, referred to as a solution coating processing chamber). As described above, since the EL material is extremely vulnerable to moisture, it is necessary to always keep the solution application processing chamber 108 in an inert atmosphere.
【００２７】この場合、ゲート１０６cは有機溶媒の飛
散を防止するシャッターとしての役目もあるが、処理室
内を減圧状態にする場合には、ゲート１０６cを用いて
共通室１０３と完全に遮断すれば良い。In this case, the gate 106c also has a role as a shutter for preventing the organic solvent from scattering. However, when the pressure in the processing chamber is reduced, the gate 106c may be completely shut off from the common chamber 103 using the gate 106c. .
【００２８】次に、１０９で示されるのは、溶液塗布用
処理室１０８で形成した薄膜を焼成するための処理室
（以下、焼成用処理室という）である。ここでは前記薄
膜を加熱処理することで余分な有機溶媒を除去し、高分
子系ＥＬ層を形成するための処理が行われる。焼成処理
の雰囲気は不活性ガスであれば常圧でも構わないが、有
機溶媒が揮発するので、真空下で行うことが好ましい。
その場合は、ゲート１０６dによって共通室１０３と遮
断しておけば良い。Next, what is indicated by 109 is a processing chamber for firing the thin film formed in the solution coating processing chamber 108 (hereinafter referred to as a firing processing chamber). Here, a process for forming a polymer EL layer is performed by removing excess organic solvent by performing heat treatment on the thin film. The atmosphere for the calcination treatment may be normal pressure as long as it is an inert gas, but it is preferable to perform the calcination treatment under vacuum because the organic solvent is volatilized.
In that case, the common room 103 may be shut off by the gate 106d.
【００２９】次に、１１０で示されるのは、気相成膜法
により電極を形成するための処理室（以下、第１気相成
膜用処理室という）である。気相成膜法としては蒸着法
又はスパッタ法が挙げられるが、ここでは高分子系ＥＬ
層の上に陰極を形成する目的で使用されるため、ダメー
ジを与えにくい蒸着法の方が好ましい。いずれにしても
ゲート１０６eによって共通室１０３と遮断され、真空
下で成膜が行われる。Next, what is indicated by 110 is a processing chamber for forming electrodes by a vapor deposition method (hereinafter referred to as a first vapor deposition processing chamber). The vapor deposition method may be a vapor deposition method or a sputtering method.
Since it is used for the purpose of forming a cathode on the layer, a vapor deposition method that does not easily damage is preferable. In any case, the gate 106e shuts off the common chamber 103, and the film is formed under vacuum.
【００３０】なお、図１の薄膜形成装置では、第１気相
成膜用処理室１１０において、陰極の形成を行う。陰極
材料としては、公知の如何なる材料を用いても良い。ま
た、蒸着が行われる基板表面（高分子系ＥＬ層が形成さ
れた面）は、上向き（フェイスアップ方式）であっても
下向き（フェイスダウン方式）であっても良い。In the thin film forming apparatus shown in FIG. 1, the cathode is formed in the first vapor deposition chamber 110. As the cathode material, any known material may be used. The surface of the substrate on which evaporation is performed (the surface on which the polymer EL layer is formed) may be directed upward (face-up method) or downward (face-down method).
【００３１】フェイスアップ方式の場合、共通室１０３
から搬送された基板をそのままサセプターに設置すれば
良いため非常に簡易である。フェイスダウン方式の場
合、搬送機構１０５若しくは第１気相成膜用処理室１１
０に、基板を反転させるための機構を備えておく必要が
生じるため、搬送機構が複雑になるが、ゴミの付着が少
ないという利点が得られる。In the case of the face-up system, the common room 103
This is very simple because the substrate transferred from the substrate can be placed on the susceptor as it is. In the case of the face-down type, the transfer mechanism 105 or the first vapor deposition process chamber 11
It is necessary to provide a mechanism for reversing the substrate at 0, which complicates the transport mechanism, but has the advantage of less adhesion of dust.
【００３２】なお、第１気相成膜用処理室１１０におい
て蒸着処理を行う場合には、蒸着源を具備しておく必要
がある。蒸着源は複数設けても良い。また、抵抗加熱方
式の蒸着源としても良いし、ＥＢ（電子ビーム）方式の
蒸着源としても良い。When performing a vapor deposition process in the first vapor deposition chamber 110, it is necessary to provide a vapor deposition source. A plurality of evaporation sources may be provided. Further, it may be a resistance heating type evaporation source or an EB (electron beam) type evaporation source.
【００３３】次に、１１１で示されるのは、気相成膜法
により電極を形成するための処理室（以下、第２気相成
膜用処理室という）である。ここでは陰極を補助するた
めの補助電極の形成が行われる。また、蒸着法又はスパ
ッタ法が用いられるが、蒸着法の方がダメージを与えに
くいので好ましい。いずれにしてもゲート１０６fによ
って共通室１０３と遮断され、真空下で成膜が行われ
る。Next, what is indicated by 111 is a processing chamber for forming electrodes by a vapor phase film forming method (hereinafter, referred to as a second vapor phase film forming processing chamber). Here, an auxiliary electrode for assisting the cathode is formed. In addition, an evaporation method or a sputtering method is used, but the evaporation method is preferable because damage is less likely to occur. In any case, the gate 106f cuts off the common chamber 103, and the film is formed under vacuum.
【００３４】なお、気相成膜法として蒸着法を行う場合
には、蒸着源を設ける必要がある。蒸着源に関しては第
１気相成膜用処理室１１０と同様で構わないので、ここ
での説明は省略する。When a vapor deposition method is used as a vapor deposition method, it is necessary to provide a vapor deposition source. The vapor deposition source may be the same as in the first vapor deposition chamber 110, and a description thereof will be omitted.
【００３５】陰極として良く用いられる金属膜は、周期
律表の１族若しくは２族に属する元素を含む金属膜であ
るが、これらの金属膜は酸化しやすいので表面を保護し
ておくことが望ましい。また、必要な膜厚も薄いため、
抵抗率の低い導電膜を補助的に設けて陰極の抵抗を下
げ、加えて陰極の保護を図る。抵抗率の低い導電膜とし
てはアルミニウム、銅又は銀を主成分とする金属膜が用
いられる。A metal film often used as a cathode is a metal film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table, but since these metal films are easily oxidized, it is desirable to protect the surface. . Also, since the required film thickness is small,
A conductive film having a low resistivity is additionally provided to lower the resistance of the cathode, and to protect the cathode. As the conductive film with low resistivity, a metal film containing aluminum, copper, or silver as a main component is used.
【００３６】なお、以上の各処理（排気、搬送、成膜処
理等）はタッチパネル及びシーケンサーによるコンピュ
ータを用いた全自動制御とすることができる。The above-described processes (evacuation, transport, film-forming process, etc.) can be fully automated using a touch panel and a computer with a sequencer.
【００３７】以上の構成でなる薄膜形成装置の最大の特
徴は、ＥＬ層の形成がスピンコーティング法により行わ
れ、且つ、そのための手段が陰極を形成する手段と共に
マルチチャンバー方式の薄膜形成装置に搭載されている
点にある。従って、透明導電膜でなる陽極上を表面酸化
する工程から始まって、補助電極を形成する工程までを
一度も外気に晒すことなく行うことが可能である。The most significant feature of the thin film forming apparatus having the above structure is that the EL layer is formed by the spin coating method, and the means for mounting the EL layer is mounted on the multi-chamber thin film forming apparatus together with the means for forming the cathode. In that it is. Therefore, it is possible to perform from the step of oxidizing the surface of the anode made of the transparent conductive film to the step of forming the auxiliary electrode without ever exposing it to the outside air.
【００３８】その結果、劣化に強い高分子系ＥＬ層を簡
易な手段で形成することが可能となり、信頼性の高いＥ
Ｌ表示装置を作製することが可能となる。As a result, it is possible to form a polymer EL layer resistant to deterioration by simple means, and to obtain a highly reliable E-layer.
An L display device can be manufactured.
【００３９】〔実施形態２〕本実施形態では、図１に示
した薄膜形成装置の一部を変更した例を図２に示す。具
体的には、共通室１０３と溶液塗布用処理室１０８との
間に、真空排気用処理室２０１を設けた構成を示す。な
お、変更点以外の部分に関する説明は「実施形態１」を
引用することができる。Embodiment 2 In this embodiment, FIG. 2 shows an example in which a part of the thin film forming apparatus shown in FIG. 1 is modified. Specifically, a configuration in which a vacuum exhaust processing chamber 201 is provided between the common chamber 103 and the solution application processing chamber 108 is shown. Note that the description of the portions other than the changed points can be cited in “Embodiment 1”.
【００４０】「実施形態１」では共通室１０３を不活性
ガスで充填した常圧とする例を示したが、真空下で基板
搬送を行うようにしても良い。その場合、共通室１０３
を数ｍＴｏｒｒから数十ｍＴｏｒｒに減圧すれば良い。
この場合、溶液塗布用処理室１０８は不活性ガスを満た
した常圧で行われるため、その間の気圧差を克服しなけ
ればならない。In the first embodiment, an example is shown in which the common chamber 103 is filled with an inert gas at normal pressure, but the substrate may be transferred under vacuum. In that case, common room 103
May be reduced from several mTorr to several tens mTorr.
In this case, since the solution application processing chamber 108 is performed at a normal pressure filled with an inert gas, it is necessary to overcome a pressure difference therebetween.
【００４１】そこで本実施形態では、まず真空排気用処
理室２０１を共通室１０３と同じ圧力まで減圧してお
き、その状態でゲート１０６dを開けて基板を搬送す
る。そして、ゲート１０６dを閉めた後、真空排気用処
理室２０１内を不活性ガスでパージし、常圧に戻った時
点でゲート２０２を開けて溶液塗布用処理室１０８へと
基板を搬送する。この搬送はステージ毎行っても良い
し、専用の搬送手段で行っても良い。In this embodiment, first, the pressure in the vacuum exhaust processing chamber 201 is reduced to the same pressure as that of the common chamber 103, and in this state, the gate 106d is opened to transfer the substrate. Then, after closing the gate 106d, the inside of the vacuum exhaust processing chamber 201 is purged with an inert gas, and when the pressure returns to normal pressure, the gate 202 is opened and the substrate is transferred to the solution applying processing chamber 108. This transfer may be performed for each stage, or may be performed by a dedicated transfer unit.
【００４２】そして、溶液塗布工程が終了したら、ゲー
ト２０２を開けて真空排気用処理室２０１へ基板を搬送
し、ゲート２０２及びゲート１０６dを閉めた状態で真
空排気を行う。こうして真空排気用処理室２０１が共通
室１０３と同じ減圧状態にまで達したら、ゲート１０６
dを開けて基板を共通室へと搬送する。When the solution application step is completed, the gate 202 is opened, the substrate is transferred to the vacuum exhaust processing chamber 201, and vacuum exhaust is performed with the gate 202 and the gate 106d closed. When the evacuation processing chamber 201 reaches the same reduced pressure state as the common chamber 103 in this way, the gate 106
Open d to transport the substrate to the common room.
【００４３】なお、ここでは焼成用処理室１０９を設け
ているが、真空排気用処理室２０１のサセプターを加熱
できるようにして、ここで焼成工程を行っても良い。焼
成後に真空排気することで、脱ガスを抑えることが可能
である。Although the baking processing chamber 109 is provided here, the baking step may be performed so that the susceptor of the evacuation processing chamber 201 can be heated. Degassing can be suppressed by evacuating after firing.
【００４４】以上のような構成とすると、溶液塗布用処
理室１０８以外は全て真空下で基板を扱うことが可能と
なる。共通室１０３が減圧状態にあれば、表面酸化用処
理室１０７、焼成用処理室１０９、第１気相成膜用処理
室１１０又は第２気相成膜用処理室１１１を真空引きす
る際に、所望の圧力に達するまでの時間を削減すること
ができ、スループットの向上を図ることが可能となる。With the above configuration, the substrate can be handled under vacuum except for the solution coating processing chamber 108. If the common chamber 103 is in a reduced pressure state, the surface oxidation processing chamber 107, the baking processing chamber 109, the first vapor deposition processing chamber 110, or the second vapor deposition processing chamber 111 is evacuated. The time required to reach a desired pressure can be reduced, and the throughput can be improved.
【００４５】〔実施形態３〕本実施形態では、図１に示
した薄膜形成装置の一部を変更した例を図３に示す。具
体的には、搬送室にグローブボックス３０１とパスボッ
クス３０２を設けた構成を示す。なお、変更点以外の部
分に関する説明は「実施形態１」を引用することができ
る。[Embodiment 3] In this embodiment, FIG. 3 shows an example in which a part of the thin film forming apparatus shown in FIG. 1 is modified. Specifically, a configuration in which a glove box 301 and a pass box 302 are provided in a transfer chamber is shown. Note that the description of the portions other than the changed points can be cited in “Embodiment 1”.
【００４６】グローブボックス３０１はゲート３０３を
介して搬送室１０１に連結されている。グローブボック
スでは、最終的にＥＬ素子を密閉空間に封入するための
処理が行われる。この処理は、全ての処理を終えた基板
（図３の薄膜形成装置において処理を終えて搬送室１０
１に戻ってきた基板）を外気から保護するための処理で
あり、シーリング材（ハウジング材ともいう）で機械的
に封入する、又は熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹
脂で封入するといった手段を用いる。The glove box 301 is connected to the transfer chamber 101 via a gate 303. In the glove box, processing for finally enclosing the EL element in the closed space is performed. This processing is performed on the substrate (transfer chamber 10 after finishing the processing in the thin film forming apparatus of FIG.
This is a process for protecting the substrate (returned to 1) from the outside air, and includes means for mechanically encapsulating with a sealing material (also called a housing material) or encapsulating with a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin. Used.
【００４７】シーリング材としては、ガラス、セラミッ
クス、金属などの材料を用いることができるが、シーリ
ング材側に光を出射する場合は透光性でなければならな
い。また、シーリング材と上記全ての処理を終えた基板
とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂を用いて貼り合
わせ、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
ウム等の乾燥剤を設けることも有効である。As the sealing material, materials such as glass, ceramics, and metal can be used, but when light is emitted to the sealing material side, it must be translucent. In addition, the sealing material and the substrate that has been subjected to all of the above processes are bonded together using a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin, and the resin is cured by heat treatment or ultraviolet light irradiation treatment to form a sealed space. It is also effective to provide a desiccant such as barium oxide in this closed space.
【００４８】また、シーリング材を用いずに、熱硬化性
樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂だけでＥＬ素子を封入す
ることも可能である。この場合、全ての処理を終えた基
板の少なくとも側面を覆うようにして熱硬化性樹脂若し
くは紫外光硬化性樹脂を設け、硬化させれば良い。これ
は膜界面から水分が侵入するのを防ぐためである。It is also possible to enclose the EL element only with a thermosetting resin or an ultraviolet light setting resin without using a sealing material. In this case, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin may be provided so as to cover at least the side surface of the substrate after all the processes, and then cured. This is to prevent moisture from entering the film interface.
【００４９】図３に示した薄膜形成装置では、グローブ
ボックス３０１の内部に紫外光を照射するための機構
（以下、紫外光照射機構という）３０４が設けられてお
り、この紫外光照射機構３０４から発した紫外光によっ
て紫外光硬化性樹脂を硬化させる構成となっている。In the thin film forming apparatus shown in FIG. 3, a mechanism (hereinafter, referred to as an ultraviolet light irradiation mechanism) 304 for irradiating the inside of the glove box 301 with ultraviolet light is provided. The ultraviolet light curable resin is cured by the emitted ultraviolet light.
【００５０】なお、グローブボックス３０１内の作業
は、手作業であっても構わないが、コンピュータ制御に
より機械的に行われるような構造となっていることが好
ましい。シーリング材を用いる場合には、液晶のセル組
み工程で用いられるようなシール剤（ここでは熱硬化性
樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂）を塗布する機構と、基
板を貼り合わせる機構と、シール剤を硬化させる機構と
が組み込まれていることが好ましい。The work in the glove box 301 may be performed manually, but it is preferable that the work is performed mechanically under computer control. When a sealing material is used, a mechanism for applying a sealant (here, a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin) used in a liquid crystal cell assembling step, a mechanism for bonding substrates, and a sealant are used. It is preferable to incorporate a curing mechanism.
【００５１】また、グローブボックス３０１の内部は排
気ポンプを取り付けることで減圧することも可能であ
る。上記封入工程をロボット操作で機械的に行う場合に
は、減圧下で行うことは有効である。The inside of the glove box 301 can be reduced in pressure by attaching an exhaust pump. When the enclosing step is performed mechanically by robot operation, it is effective to perform the step under reduced pressure.
【００５２】次に、グローブボックス３０１にはゲート
３０５を介してパスボックス３０２が連結される。パス
ボックス３０２も排気ポンプを取り付けることで減圧す
ることが可能である。パスボックス３０２はグローブボ
ックス３０１を直接外気に晒さないようにするための設
備であり、ここから基板を取り出す。Next, a pass box 302 is connected to the glove box 301 via a gate 305. The pass box 302 can also be reduced in pressure by attaching an exhaust pump. The pass box 302 is a facility for preventing the glove box 301 from being directly exposed to the outside air, and takes out the substrate therefrom.
【００５３】以上のように、本実施形態の薄膜形成装置
では、完全にＥＬ素子を密閉空間に封入する所まで終え
た段階で、外気に基板を晒すことになるため、ＥＬ素子
が水分等で劣化するのをほぼ完全に防ぐことができる。
即ち、信頼性の高いＥＬ表示装置を作製することが可能
となる。As described above, in the thin film forming apparatus according to the present embodiment, the substrate is exposed to the outside air at the stage when the EL element is completely sealed in the sealed space. Deterioration can be almost completely prevented.
That is, a highly reliable EL display device can be manufactured.
【００５４】なお、図３に示した薄膜形成装置に、実施
形態２で示した構成（図２の真空排気用処理室２０１）
を付加することは可能である。こうすることで、さらに
ＥＬ表示装置の信頼性を高めることが可能である。In the thin film forming apparatus shown in FIG. 3, the configuration shown in the second embodiment (the vacuum exhaust processing chamber 201 in FIG. 2) is used.
It is possible to add This makes it possible to further enhance the reliability of the EL display device.
【００５５】〔実施形態４〕本実施形態では、本発明を
インライン方式の薄膜形成装置に適用した場合について
図４を用いて説明する。なお、基本的には図１のマルチ
チャンバー方式の薄膜形成装置をインライン方式に変更
した場合に相当するので、各処理室の説明等は「実施形
態１」を引用すれば良い。[Embodiment 4] In this embodiment, a case where the present invention is applied to an in-line type thin film forming apparatus will be described with reference to FIG. Basically, this corresponds to a case where the multi-chamber type thin film forming apparatus shown in FIG. 1 is changed to an in-line type.
【００５６】図４において、４０１は基板の搬入が行わ
れる第１搬送室であり、キャリア４０２が設置される。
第１搬送室４０１はゲート４０３を介して第１共通室４
０４に連結される。第１共通室４０４には第１搬送機構
４０５が設けられている。また、第１共通室にはゲート
４０６を介して酸化用処理室４０７が連結され、さらに
ゲート４０８を介して溶液塗布用処理室４０９に連結さ
れる。Referring to FIG. 4, reference numeral 401 denotes a first transfer chamber into which a substrate is loaded, and a carrier 402 is installed therein.
The first transfer chamber 401 is connected to the first common chamber 4 via the gate 403.
04. A first transport mechanism 405 is provided in the first common chamber 404. Further, an oxidation processing chamber 407 is connected to the first common chamber via a gate 406, and further connected to a solution application processing chamber 409 via a gate 408.
【００５７】酸化用処理室４０７、溶液塗布用処理室４
０９の順に処理を終えた基板は、ゲート４１０を介して
連結された第２搬送室４１１に搬入される。この第２搬
送室４１１にはゲート４１２を介して第２共通室４１３
が連結される。第２共通室４１３には第２搬送機構４１
４が設けられ、これにより第２搬送室４１１から基板が
搬出される。The oxidation processing chamber 407 and the solution coating processing chamber 4
The substrates that have been processed in the order of 09 are carried into the second transfer chamber 411 connected via the gate 410. The second common chamber 413 is connected to the second transfer chamber 411 via a gate 412.
Are linked. The second transport mechanism 41 is provided in the second common chamber 413.
4 is provided, whereby the substrate is unloaded from the second transfer chamber 411.
【００５８】また、第２共通室４１３にはゲート４１５
を介して焼成用処理室４１６が連結され、さらにゲート
４１７を介して第１気相成膜用処理室４１８が連結され
ている。そして、焼成用処理室４１６、第１気相成膜用
処理室４１８の順に処理を終えた基板は、ゲート４１９
を介して連結された第３搬送室４２０に搬入される。The second common room 413 has a gate 415.
The processing chamber 416 for baking is connected via a gate, and the processing chamber 418 for first vapor deposition is connected via a gate 417. Then, the substrate that has been processed in the order of the baking treatment chamber 416 and the first vapor deposition process chamber 418 is a gate 419.
Is carried into the third transfer chamber 420 connected via the.
【００５９】この第３搬送室４２０にはゲート４２１を
介して第３共通室４２２が連結される。第３共通室４２
２には第３搬送機構４２３が設けられ、これにより第３
搬送室４２０から基板が搬出される。また、第３共通室
４２２にはゲート４２４を介して第２気相成膜用処理室
４２５が連結され、さらにゲート４２６を介して基板を
搬出する第４搬送室４２７が連結されている。第４搬送
室４２７にはキャリア４２８が設置される。A third common chamber 422 is connected to the third transfer chamber 420 via a gate 421. Third common room 42
2 is provided with a third transport mechanism 423, whereby the third transport mechanism 423 is provided.
The substrate is carried out of the transfer chamber 420. The third common chamber 422 is connected to a second vapor deposition chamber 425 via a gate 424, and a fourth transfer chamber 427 for unloading the substrate via a gate 426. A carrier 428 is installed in the fourth transfer chamber 427.
【００６０】以上のように本実施形態では、複数の処理
室を接続して一貫した処理を可能とするインライン化さ
れた薄膜形成装置を示している。As described above, this embodiment shows an in-line thin film forming apparatus that connects a plurality of processing chambers and enables consistent processing.
【００６１】なお、「実施形態２」と同様に溶液塗布用
処理室４０９と第１共通室４０４との間に真空排気用処
理室を設けても良い。また、「実施形態３」と同様に第
４搬送室４２７にグローブボックス及びパスボックスを
連結し、ＥＬ素子の封入まで行った後に基板を取り出す
ような構成としても良い。As in the second embodiment, a vacuum exhaust processing chamber may be provided between the solution application processing chamber 409 and the first common chamber 404. Further, a glove box and a pass box may be connected to the fourth transfer chamber 427 in the same manner as in “Embodiment 3”, and the structure may be such that the substrate is taken out after the sealing of the EL element is performed.
【００６２】〔実施形態５〕実施形態１〜４では複数の
処理室として、酸化用処理室、溶液塗布用処理室、焼成
用処理室、第１気相成膜用処理室及び第２気相成膜用処
理室を設ける構成を例として挙げているが、本発明はこ
のような組み合わせに限定されるものではない。[Embodiment 5] In the first to fourth embodiments, the processing chambers for oxidation, the processing chamber for applying a solution, the processing chamber for firing, the processing chamber for the first vapor deposition, and the second vapor Although a configuration in which a deposition chamber is provided is described as an example, the present invention is not limited to such a combination.
【００６３】必要に応じて溶液塗布用処理室を二つ以上
設けても良いし、気相成膜用処理室を三つ以上としても
良い。また、気相成膜用処理室は金属膜を形成する以外
にも、低分子系ＥＬ層の形成に用いても良い。例えば、
スピンコーティング法により発光層を形成し、その上に
蒸着法で電子輸送層を積層したり、スピンコーティング
法により正孔輸送層を形成し、その上に蒸着法で発光層
を積層することも可能である。勿論、蒸着法で形成した
低分子系ＥＬ層の上にスピンコーティング法により高分
子系ＥＬ層を形成しても構わない。If necessary, two or more processing chambers for solution application may be provided, or three or more processing chambers for vapor phase film formation may be provided. Further, the processing chamber for vapor phase film formation may be used for forming a low molecular EL layer in addition to forming a metal film. For example,
It is also possible to form a light-emitting layer by spin coating and layer an electron transport layer on it by vapor deposition, or to form a hole transport layer by spin coating and layer a light-emitting layer on it by vapor deposition It is. Of course, a high molecular EL layer may be formed by a spin coating method on the low molecular EL layer formed by the vapor deposition method.
【００６４】また、最終的なパッシベーション膜とし
て、絶縁膜、好ましくは珪素を含む絶縁膜を、ＥＬ素子
を覆って形成することも有効である。その場合は、気相
成膜用処理室を用いてスパッタ法もしくは蒸着法により
形成すれば良い。なお、珪素を含む絶縁膜としては、酸
素の含有量の少ない窒化珪素膜若しくは窒化酸化珪素膜
が好ましい。It is also effective to form an insulating film, preferably an insulating film containing silicon, over the EL element as a final passivation film. In that case, the film may be formed by a sputtering method or an evaporation method using a vapor deposition chamber. Note that as the insulating film containing silicon, a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film having a low oxygen content is preferably used.
【００６５】以上のように、本発明は複数の処理室の組
み合わせに限定されるものではなく、どのような機能の
処理室を設けるかは、実施者が適宜決定すれば良い。な
お、個々の処理室等に関する説明は「実施形態１」を引
用することができる。As described above, the present invention is not limited to a combination of a plurality of processing chambers, and the function of the processing chambers may be determined appropriately by the practitioner. Note that the description of the individual processing chambers and the like can refer to “Embodiment 1”.
【００６６】〔実施形態６〕本実施例では、アクティブ
マトリクス型のＥＬ表示装置を作製するにあたって、本
発明の薄膜形成装置を用いた例を図５に示す。なお、本
実施例では「実施形態１」で説明した装置を例にとって
説明する。従って、各処理室で行われる処理の詳細は
「実施形態１」の説明を引用できる。[Embodiment 6] In this embodiment, FIG. 5 shows an example in which an active matrix type EL display device is manufactured using the thin film forming apparatus of the present invention. In this embodiment, the apparatus described in the first embodiment will be described as an example. Therefore, for the details of the processing performed in each processing chamber, the description of “Embodiment 1” can be cited.
【００６７】まず、図５（Ａ）に示すように、ガラス基
板５０１上にマトリクス状に配列された画素５０２を形
成する。なお、本実施例ではガラス基板を用いるが基板
としては如何なる材料を用いても良い。但し、本実施例
のように基板側にＥＬ素子からの発光がなされる場合に
は、透光性基板でなければならない。First, as shown in FIG. 5A, pixels 502 arranged in a matrix on a glass substrate 501 are formed. Although a glass substrate is used in this embodiment, any material may be used for the substrate. However, when light is emitted from the EL element on the substrate side as in this embodiment, the substrate must be translucent.
【００６８】また、画素５０２はＴＦＴ５０３と画素電
極（陽極）５０４を有し、ＴＦＴ５０３で画素電極５０
４に流れる電流を制御する。ＴＦＴ５０３の作製方法は
公知のＴＦＴの作製方法に従えば良い。勿論、トップゲ
ート型ＴＦＴであってもボトムゲート型ＴＦＴであって
も構わない。（図５（Ａ））The pixel 502 has a TFT 503 and a pixel electrode (anode) 504.
4 is controlled. The method for manufacturing the TFT 503 may be a known method for manufacturing a TFT. Of course, a top gate type TFT or a bottom gate type TFT may be used. (FIG. 5 (A))
【００６９】また、画素電極５０３は酸化インジウムと
酸化スズからなる化合物（ＩＴＯと呼ばれる）若しくは
酸化インジウムと酸化亜鉛からなる化合物といった透明
導電膜を用いて形成する。本実施例では酸化インジウム
に１０〜１５％の酸化亜鉛を混合した化合物を用いるこ
とにする。The pixel electrode 503 is formed using a transparent conductive film such as a compound composed of indium oxide and tin oxide (called ITO) or a compound composed of indium oxide and zinc oxide. In this embodiment, a compound in which 10 to 15% of zinc oxide is mixed with indium oxide is used.
【００７０】次に、図１に示した薄膜形成装置の搬送室
１０１に図５（Ａ）に示した基板をキャリア１０２に入
れて設置する。そして、まず搬送機構１０５によって基
板を酸化用処理室１０７に搬送し、そこで陽極表面の改
善を行う。本実施例では真空排気した処理室内に酸素ガ
スを導入させた状態で紫外光を照射し、生成されたオゾ
ン雰囲気に晒すことで画素電極５０４の表面電位を改善
する。Next, the substrate shown in FIG. 5A is placed in the carrier 102 in the transfer chamber 101 of the thin film forming apparatus shown in FIG. Then, the substrate is first transferred to the oxidation treatment chamber 107 by the transfer mechanism 105, where the surface of the anode is improved. In this embodiment, the surface potential of the pixel electrode 504 is improved by irradiating ultraviolet light with the oxygen gas introduced into the evacuated processing chamber and exposing the processing chamber to the generated ozone atmosphere.
【００７１】次に、基板を搬送機構１０５で溶液塗布用
処理室１０８に搬送し、スピンコーティング法によりＥ
Ｌ材料を含む溶液を塗布し、高分子系ＥＬ層の前駆体５
０５を形成する。本実施例では、クロロフォルムにポリ
ビニルカルバゾールを溶解させた溶液を用いる。勿論、
他の高分子系ＥＬ材料と有機溶媒の組み合わせでも良
い。（図５（Ｂ））Next, the substrate is transported to the solution application processing chamber 108 by the transport mechanism 105, and the substrate is transported by spin coating.
The solution containing the L material is applied, and the precursor 5 of the polymer EL layer is applied.
05 is formed. In this embodiment, a solution in which polyvinyl carbazole is dissolved in chloroform is used. Of course,
A combination of another polymer EL material and an organic solvent may be used. (FIG. 5 (B))
【００７２】そして、基板を焼成用処理室１０９に搬送
して焼成処理（加熱処理）を行い、ＥＬ材料を重合させ
る。本実施例では、ヒーターによりステージを加熱する
ことによって基板全体に対して５０〜１５０℃（好まし
くは１１０〜１２０℃）の温度で加熱処理を行う。こう
して余分なクロロフォルムが揮発し、高分子系ＥＬ層
（ポリビニルカルバゾール膜）５０６が形成される。
（図５（Ｃ））Then, the substrate is transported to the processing chamber 109 for baking, and baking processing (heating processing) is performed to polymerize the EL material. In this embodiment, the stage is heated by the heater to perform the heat treatment on the entire substrate at a temperature of 50 to 150 ° C. (preferably 110 to 120 ° C.). In this way, excess chloroform is volatilized, and a polymer EL layer (polyvinyl carbazole film) 506 is formed.
(FIG. 5 (C))
【００７３】図５（Ｃ）の状態を得たら、基板を第１気
相成膜用処理室１１０に搬送して周期律表の１族若しく
は２族に属する元素を含む金属膜でなる陰極５０７を蒸
着法により形成する。本実施例では、マグネシウムと銀
を１０：１の割合で共蒸着させてＭｇＡｇ合金でなる陰
極を形成する。After the state shown in FIG. 5C is obtained, the substrate is transferred to the first vapor deposition chamber 110 and the cathode 507 is formed of a metal film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table. Is formed by a vapor deposition method. In this embodiment, magnesium and silver are co-evaporated at a ratio of 10: 1 to form a cathode made of an MgAg alloy.
【００７４】さらに、第１気相成膜用処理室１１０から
陰極を形成した基板を搬送機構１０５で取り出し、第２
気相成膜用処理室１１１に搬送する。そこで、陰極５０
７の上にアルミニウムを主成分とする電極（補助電極）
５０８を形成する。こうして図５（Ｄ）の状態を得る。Further, the substrate on which the cathode has been formed is taken out of the first vapor deposition chamber 110 by the transport mechanism 105, and
It is transported to the processing chamber 111 for vapor deposition. Therefore, the cathode 50
Electrode composed mainly of aluminum on 7 (auxiliary electrode)
508 are formed. Thus, the state shown in FIG. 5D is obtained.
【００７５】このあと、必要に応じて窒化珪素膜等のパ
ッシベーション膜を蒸着法又はスパッタ法により設けて
も良い。パッシベーション膜を設ける場合は、薄膜形成
装置に絶縁膜を形成するための処理室を設けておくか、
一旦基板を取り出して別の装置で成膜すれば良い。Thereafter, if necessary, a passivation film such as a silicon nitride film may be provided by a vapor deposition method or a sputtering method. When a passivation film is provided, a processing chamber for forming an insulating film is provided in a thin film forming apparatus,
What is necessary is just to take out the substrate once and form a film by another apparatus.
【００７６】また、「実施形態３」に示したような薄膜
形成装置を用いて、最終的に基板を外気に晒す前にＥＬ
素子の封入を行っても良い。Further, before the substrate is finally exposed to the outside air by using the thin film forming apparatus as described in "Embodiment 3",
The element may be sealed.
【００７７】なお、本実施形態はアクティブマトリクス
型ＥＬ表示装置の作製にあたって本発明の薄膜形成装置
を用いる例を示したが、単純マトリクス型ＥＬ表示装置
の作製に用いることも可能である。また、実施形態２〜
５のいずれの薄膜形成装置を用いても良い。Although the present embodiment has shown an example in which the thin film forming apparatus of the present invention is used for manufacturing an active matrix type EL display device, it can be used for manufacturing a simple matrix type EL display device. Embodiment 2
5 may be used.
【００７８】〔実施形態７〕本実施例では、アクティブ
マトリクス型のＥＬ表示装置を作製するにあたって、本
発明の薄膜形成装置を用いた例を図６に示す。なお、本
実施例では「実施形態１」で説明した装置を例にとって
説明する。従って、各処理室で行われる処理の詳細は
「実施形態１」の説明を引用できる。[Embodiment 7] In this embodiment, FIG. 6 shows an example in which an active matrix type EL display device is manufactured using the thin film forming apparatus of the present invention. In this embodiment, the apparatus described in the first embodiment will be described as an example. Therefore, for the details of the processing performed in each processing chamber, the description of “Embodiment 1” can be cited.
【００７９】まず、図６（Ａ）に示すように、ガラス基
板６０１上にマトリクス状に配列された画素６０２を形
成する。なお、本実施例ではガラス基板を用いるが基板
としては如何なる材料を用いても良い。First, as shown in FIG. 6A, pixels 602 arranged in a matrix on a glass substrate 601 are formed. Although a glass substrate is used in this embodiment, any material may be used for the substrate.
【００８０】また、画素６０２はＴＦＴ６０３と画素電
極（陰極）６０４を有し、ＴＦＴ６０３で画素電極６０
４に流れる電流を制御する。ＴＦＴ６０３の作製方法は
公知のＴＦＴの作製方法に従えば良い。勿論、トップゲ
ート型ＴＦＴであってもボトムゲート型ＴＦＴであって
も構わない。（図６（Ａ））The pixel 602 has a TFT 603 and a pixel electrode (cathode) 604.
4 is controlled. The method for manufacturing the TFT 603 may be in accordance with a known method for manufacturing a TFT. Of course, a top gate type TFT or a bottom gate type TFT may be used. (FIG. 6 (A))
【００８１】また、画素電極６０３はアルミニウムを主
成分とする膜で形成すれば良い。本実施形態ではＥＬ素
子から発した光が基板とは反対側（図６（Ａ）では上向
き）に出射されるが、このとき画素電極６０３は反射電
極として機能することになる。そのため、できるだけ反
射率の高い材料を用いることが好ましい。The pixel electrode 603 may be formed of a film containing aluminum as a main component. In the present embodiment, light emitted from the EL element is emitted to the opposite side (upward in FIG. 6A) from the substrate. At this time, the pixel electrode 603 functions as a reflective electrode. Therefore, it is preferable to use a material having as high a reflectivity as possible.
【００８２】次に、図１に示した薄膜形成装置の搬送室
１０１に図６（Ａ）に示した基板をキャリア１０２に入
れて設置する。そして、まず搬送機構１０５によって基
板を第１気相成膜用処理室１１０に搬送し、周期律表の
１族若しくは２族に属する元素を含む金属膜でなる陰極
６０５を蒸着法により形成する。本実施例ではＭｇＡｇ
合金でなる陰極を形成する。なお、陰極６０５はマスク
を用いた蒸着法により、画素電極６０４の各々に対応さ
せて選択的に形成する。（図６（Ｂ））Next, the substrate shown in FIG. 6A is placed in the carrier chamber 102 of the thin film forming apparatus shown in FIG. Then, first, the substrate is transferred to the first vapor deposition chamber 110 by the transfer mechanism 105, and the cathode 605 made of a metal film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table is formed by an evaporation method. In this embodiment, MgAg
A cathode made of an alloy is formed. Note that the cathode 605 is selectively formed corresponding to each of the pixel electrodes 604 by an evaporation method using a mask. (FIG. 6 (B))
【００８３】次に、基板を搬送機構１０５で溶液塗布用
処理室１０８に搬送し、スピンコーティング法によりＥ
Ｌ材料を含む溶液を塗布し、高分子系ＥＬ層の前駆体６
０６を形成する。本実施例では、ジクロロメタンにポリ
フェニレンビニレンを溶解させた溶液を用いる。勿論、
他の高分子系ＥＬ材料と有機溶媒の組み合わせでも良
い。（図６（Ｃ））Next, the substrate is transported to the processing chamber for solution application 108 by the transport mechanism 105, and the substrate is transported by the spin coating method.
The solution containing the L material is applied, and the precursor 6 of the polymer EL layer is applied.
06 is formed. In this embodiment, a solution in which polyphenylene vinylene is dissolved in dichloromethane is used. Of course,
A combination of another polymer EL material and an organic solvent may be used. (FIG. 6 (C))
【００８４】そして、基板を焼成用処理室１０９に搬送
して焼成処理（加熱処理）を行い、ＥＬ材料を重合させ
る。本実施例では、ヒーターによりステージを加熱する
ことによって基板全体に対して５０〜１５０℃（好まし
くは１１０〜１２０℃）の温度で加熱処理を行う。こう
して余分なジクロロメタンが揮発し、高分子系ＥＬ層
（ポリフェニレンビニレン）６０７が形成される。（図
６（Ｄ））Then, the substrate is transported to the processing chamber 109 for firing, and a firing process (heating process) is performed to polymerize the EL material. In this embodiment, the stage is heated by the heater to perform the heat treatment on the entire substrate at a temperature of 50 to 150 ° C. (preferably 110 to 120 ° C.). In this way, excess dichloromethane is volatilized, and a polymer EL layer (polyphenylene vinylene) 607 is formed. (FIG. 6 (D))
【００８５】図６（Ｄ）の状態を得たら、基板を第２気
相成膜用処理室１１１に搬送して透明導電膜でなる陽極
６０８をスパッタ法により形成する。本実施例では酸化
インジウムに１０〜１５％の酸化亜鉛を混合した化合物
を用いることにする。こうして図６（Ｅ）の状態を得
る。When the state shown in FIG. 6D is obtained, the substrate is transferred to the second vapor deposition chamber 111, and an anode 608 made of a transparent conductive film is formed by sputtering. In this embodiment, a compound in which 10 to 15% of zinc oxide is mixed with indium oxide is used. Thus, the state shown in FIG.
【００８６】このあと、必要に応じて窒化珪素膜等のパ
ッシベーション膜を蒸着法又はスパッタ法により設けて
も良い。パッシベーション膜を設ける場合は、薄膜形成
装置に絶縁膜を形成するための処理室を設けておくか、
一旦基板を取り出して別の装置で成膜すれば良い。Thereafter, if necessary, a passivation film such as a silicon nitride film may be provided by an evaporation method or a sputtering method. When a passivation film is provided, a processing chamber for forming an insulating film is provided in a thin film forming apparatus,
What is necessary is just to take out the substrate once and form a film by another apparatus.
【００８７】また、「実施形態３」に示したような薄膜
形成装置を用いて、最終的に基板を外気に晒す前にＥＬ
素子の封入を行っても良い。Further, before the substrate is finally exposed to the outside air using an apparatus for forming a thin film as described in "Embodiment 3", EL
The element may be sealed.
【００８８】なお、本実施形態はアクティブマトリクス
型ＥＬ表示装置の作製にあたって本発明の薄膜形成装置
を用いる例を示したが、単純マトリクス型ＥＬ表示装置
の作製に用いることも可能である。また、実施形態２〜
５のいずれの薄膜形成装置を用いても良い。Although the present embodiment has shown an example in which the thin film forming apparatus of the present invention is used for manufacturing an active matrix type EL display device, it can be used for manufacturing a simple matrix type EL display device. Embodiment 2
5 may be used.
【００８９】[0089]
【発明の効果】高分子系ＥＬ材料をスピンコーティング
法で形成するための処理室と、その他の前処理室や電極
形成処理室をマルチチャンバー方式若しくはインライン
方式によって一体化させることで、高分子系ＥＬ材料を
用いたＥＬ素子を、劣化の問題なく作製することが可能
となる。従って、高分子系ＥＬ材料を用いたＥＬ表示装
置の信頼性を大幅に向上することができる。According to the present invention, a processing chamber for forming a polymer EL material by a spin coating method and other preprocessing chambers and an electrode forming processing chamber are integrated by a multi-chamber system or an in-line system. An EL element using an EL material can be manufactured without a problem of deterioration. Therefore, the reliability of the EL display device using the polymer EL material can be greatly improved.
【図１】 本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a thin film forming apparatus of the present invention.
【図２】 本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a thin film forming apparatus of the present invention.
【図３】 本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a thin film forming apparatus of the present invention.
【図４】 本発明の薄膜形成装置の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a thin film forming apparatus of the present invention.
【図５】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作
製工程を示す図。FIG. 5 illustrates a manufacturing process of an active matrix EL display device.
【図６】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作
製工程を示す図。FIG. 6 illustrates a manufacturing process of an active matrix EL display device.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ａ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/31 H01L 21/31 A H05B 33/14 H05B 33/14 A
Claims (13)
室および気相成膜用処理室が含まれることを特徴とする
薄膜形成装置。An apparatus for forming a thin film, comprising: a transfer chamber; a common chamber including a mechanism for transferring a substrate; and a plurality of processing chambers. A thin film forming apparatus including a processing chamber for vapor deposition and a processing chamber for vapor phase film formation.
処理室、焼成用処理室および気相成膜用処理室が含まれ
ることを特徴とする薄膜形成装置。2. A thin film forming apparatus comprising: a transfer chamber; a common chamber including a mechanism for transferring a substrate; and a plurality of processing chambers, wherein the plurality of processing chambers include a processing chamber for surface oxidation, A thin film forming apparatus including a processing chamber for coating, a processing chamber for baking, and a processing chamber for vapor phase film formation.
室、金属膜を形成するための気相成膜用処理室および絶
縁膜を形成するための気相成膜用処理室が含まれること
を特徴とする薄膜形成装置。3. A thin film forming apparatus comprising: a transfer chamber; a common chamber including a mechanism for transferring a substrate; and a plurality of processing chambers, wherein the plurality of processing chambers include a solution coating processing chamber, A thin film forming apparatus including a processing chamber for forming a metal film, a processing chamber for forming a vapor phase for forming a metal film, and a processing chamber for forming a vapor phase for forming an insulating film.
処理室、焼成用処理室、金属膜を形成するための気相成
膜用処理室および絶縁膜を形成するための気相成膜用処
理室が含まれることを特徴とする薄膜形成装置。4. A thin film forming apparatus comprising: a transfer chamber; a common chamber including a mechanism for transferring a substrate; and a plurality of processing chambers, wherein the plurality of processing chambers include a processing chamber for surface oxidation, A thin film forming apparatus including a processing chamber for coating, a processing chamber for baking, a processing chamber for vapor deposition for forming a metal film, and a processing chamber for vapor deposition for forming an insulating film. .
て、前記複数の処理室は前記共通室にゲートを介して連
結されていることを特徴とする薄膜形成装置。5. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of processing chambers are connected to the common chamber via a gate.
布用処理室との間には、真空排気用処理室が設けられて
いることを特徴とする薄膜形成装置。6. The thin film forming apparatus according to claim 5, wherein a vacuum exhaust processing chamber is provided between said gate and said solution coating processing chamber.
て、前記基板に熱硬化樹脂若しくは紫外光硬化樹脂を形
成する手段と、前記熱硬化樹脂若しくは紫外光硬化樹脂
を硬化させる手段とを有することを特徴とする薄膜形成
装置。7. A method according to claim 1, wherein the means for forming a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin on the substrate and the means for curing the thermosetting resin or the ultraviolet light curable resin are provided. A thin film forming apparatus comprising:
て、前記基板に熱硬化樹脂若しくは紫外光硬化樹脂を形
成する手段と、前記熱硬化樹脂若しくは紫外光硬化樹脂
により前記基板とシーリング材とを貼り合わせる手段
と、前記熱硬化樹脂若しくは紫外光硬化樹脂を硬化させ
る手段とを有することを特徴とする薄膜形成装置。8. A sealing material according to claim 1, wherein said thermosetting resin or ultraviolet light curable resin is used to form a thermosetting resin or ultraviolet light curable resin on said substrate. And a means for curing the thermosetting resin or the ultraviolet curable resin.
よりＥＬ材料を含む溶液を塗布する第１工程と、 前記第１工程の後、前記ＥＬ材料を含む溶液を熱処理に
より焼成し、ＥＬ材料からなる薄膜を形成する第２工程
と、 前記ＥＬ材料からなる薄膜の上に蒸着法又はスパッタ法
により周期律表の１族若しくは２族に属する元素を含む
金属膜を形成する第３工程と、 を有し、 前記第１工程から前記第３工程までは同一の薄膜形成装
置において行われることを特徴とするＥＬ表示装置の作
製方法。9. A first step of applying a solution containing an EL material on a transparent conductive film by a spin coating method. After the first step, the solution containing the EL material is baked by heat treatment to convert the EL material. A second step of forming a thin film of the EL material, and a third step of forming a metal film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table on the thin film of the EL material by an evaporation method or a sputtering method. A method for manufacturing an EL display device, wherein the first step to the third step are performed in the same thin film forming apparatus.
と、 前記第１工程を終えた透明導電膜上にスピンコーティン
グ法によりＥＬ材料を含む溶液を塗布する第２工程と、 前記第１工程の後、前記ＥＬ材料を含む溶液を熱処理に
より焼成し、ＥＬ材料からなる薄膜を形成する第３工程
と、 前記ＥＬ材料からなる薄膜の上に蒸着法又はスパッタ法
により周期律表の１族若しくは２族に属する元素を含む
金属膜を形成する第４工程と、 を有し、 前記第１工程から前記第４工程までは同一の薄膜形成装
置において行われることを特徴とするＥＬ表示装置の作
製方法。10. A first step of oxidizing the surface of the transparent conductive film, a second step of applying a solution containing an EL material on the transparent conductive film after the first step by a spin coating method, After the step, a third step of baking the solution containing the EL material by heat treatment to form a thin film made of the EL material, and forming a thin film made of the EL material on the thin film made of the EL material by a vapor deposition method or a sputtering method. Or a fourth step of forming a metal film containing an element belonging to Group 2; and wherein the first to fourth steps are performed in the same thin film forming apparatus. Production method.
金属膜を形成した後、該金属膜上に蒸着法又はスパッタ
法により絶縁膜を形成する工程を含み、 前記絶縁膜を形成する工程は前記薄膜形成装置にて行わ
れることを特徴とするＥＬ表示装置の作製方法。11. The method according to claim 9, further comprising, after forming the metal film, forming an insulating film on the metal film by vapor deposition or sputtering. A method for manufacturing an EL display device, wherein the method is performed by the thin film forming apparatus.
周期律表の１族若しくは２族に属する元素を含む金属膜
を形成する第１工程と、 前記金属膜上にスピンコーティング法によりＥＬ材料を
含む溶液を塗布する第２工程と、 前記第２工程の後、前記ＥＬ材料を含む溶液を熱処理に
より焼成し、ＥＬ材料からなる薄膜を形成する第３工程
と、 前記ＥＬ材料からなる薄膜の上に蒸着法又はスパッタ法
により透明導電膜を形成する第４工程と、 を有し、 前記第１工程から前記第４工程までは同一の薄膜形成装
置において行われることを特徴とするＥＬ表示装置の作
製方法。12. A first step of forming a metal film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table on a conductive film by vapor deposition or sputtering, and an EL material by spin coating on the metal film. A second step of applying a solution containing the EL material; and after the second step, a third step of baking the solution containing the EL material by heat treatment to form a thin film made of the EL material. A fourth step of forming a transparent conductive film thereon by a vapor deposition method or a sputtering method, wherein the first step to the fourth step are performed in the same thin film forming apparatus. Method of manufacturing.
形成した後、該透明導電膜上に蒸着法又はスパッタ法に
より絶縁膜を形成する工程を含み、 前記絶縁膜を形成する工程は前記薄膜形成装置にて行わ
れることを特徴とするＥＬ表示装置の作製方法。13. The method according to claim 12, further comprising, after forming the transparent conductive film, forming an insulating film on the transparent conductive film by vapor deposition or sputtering. A method for manufacturing an EL display device, which is performed in a forming apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000221835A JP4425438B2 (en) | 1999-07-23 | 2000-07-24 | Method for manufacturing EL display device |
Applications Claiming Priority (3)
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