JP2002033190A - Method for manufacturing light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、陽極、陰極及びそ
れらの間にエレクトロルミネッセンス（ElectroLumines
cence、以下ＥＬと表記する）が得られる発光性材料、
特に自発光性有機材料（以下、有機ＥＬ材料という）を
挟んだ構造からなるＥＬ素子を設けた発光装置の作製方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anode, a cathode, and electroluminescence (ElectroLumines) therebetween.
cence, hereinafter referred to as EL).
In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a light-emitting device provided with an EL element having a structure sandwiching a self-luminous organic material (hereinafter, referred to as an organic EL material).
【０００２】尚、本明細書中でいうエレクトロルミネッ
センス又は発光には、一重項励起による蛍光と、三重項
励起による燐光のいずれか一方又は、その両者によるも
のを含んでいる。[0002] The term "electroluminescence" or "light emission" as used herein includes either one of fluorescence by singlet excitation and phosphorescence by triplet excitation, or both.
【０００３】[0003]
【従来の技術】近年、有機ＥＬ材料のＥＬ現象を利用し
た発光素子としてＥＬ素子を用いた表示装置（以下、Ｅ
Ｌ表示装置という）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置
は自発光型であるため、液晶表示装置のようなバックラ
イトが不要であり、さらに視野角が広いため、屋外で使
用する携帯型機器の表示部として有望視されている。2. Description of the Related Art In recent years, a display device using an EL element as a light emitting element utilizing the EL phenomenon of an organic EL material (hereinafter referred to as E-light emitting element).
L display device) is being developed. Since the EL display device is a self-luminous type, it does not require a backlight like a liquid crystal display device and has a wide viewing angle, so that it is promising as a display portion of a portable device used outdoors.
【０００４】ＥＬ表示装置にはパッシブ型（単純マトリ
クス型）とアクティブ型（アクティブマトリクス型）の
二種類があり、どちらも盛んに開発が行われている。特
に現在はアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が注目さ
れている。また、ＥＬ素子の発光層となるＥＬ材料は、
有機材料と無機材料があり、さらに有機材料は低分子系
（モノマー系）有機ＥＬ材料と高分子系（ポリマー系）
有機ＥＬ材料とに分けられる。両者ともに盛んに研究さ
れているが、低分子系有機ＥＬ材料は主に蒸着法で成膜
され、ポリマー系有機ＥＬ材料は主に塗布法で成膜され
る。There are two types of EL display devices, a passive type (simple matrix type) and an active type (active matrix type), both of which are being actively developed. In particular, an active matrix type EL display device has attracted attention at present. In addition, an EL material for a light emitting layer of an EL element is as follows:
There are organic materials and inorganic materials, and organic materials are low molecular (monomer) organic EL materials and high molecular (polymer).
It is divided into organic EL materials. Although both are actively studied, low molecular organic EL materials are mainly formed by vapor deposition, and polymer organic EL materials are mainly formed by coating.
【０００５】カラー表示のＥＬ表示装置を作製するため
には、異なる発色をするＥＬ材料を画素ごとに分けて成
膜する必要がある。しかしながら、一般的にＥＬ材料は
水及び酸素に弱く、フォトリソグラフィによるパターニ
ングができない。そのため、成膜と同時にパターン化す
ることが必要となる。In order to manufacture an EL display device for color display, it is necessary to separately form EL materials having different colors for each pixel. However, EL materials are generally susceptible to water and oxygen and cannot be patterned by photolithography. Therefore, it is necessary to perform patterning simultaneously with film formation.
【０００６】最も一般的な方法は、開口部を設けた金属
板もしくはガラス板からなるマスク（以下、シャドーマ
スクという）を、成膜を行う基板と蒸発源との間に設け
る方法である。この場合、蒸発源から気化したＥＬ材料
が開口部だけを通過して選択的に成膜されるため、成膜
と同時にパターン化されたＥＬ層を形成することが可能
である。The most common method is to provide a mask (hereinafter, referred to as a shadow mask) made of a metal plate or a glass plate provided with an opening between a substrate on which a film is formed and an evaporation source. In this case, since the EL material vaporized from the evaporation source passes through only the opening and is selectively formed, the patterned EL layer can be formed simultaneously with the film formation.
【０００７】従来の蒸着装置は一つの蒸発源から放射状
に飛んだＥＬ材料が基板上に堆積されて薄膜を形成して
いたため、ＥＬ材料の飛行距離を考慮して基板の配置を
工夫していた。例えば、円錐形の基板ホルダに基板を固
定することで蒸発源から基板までの距離を全て等しくす
るといった工夫が行われていた。[0007] In a conventional vapor deposition apparatus, since the EL material radially flying from one evaporation source is deposited on the substrate to form a thin film, the arrangement of the substrate is devised in consideration of the flight distance of the EL material. . For example, a device has been devised such that the distance from the evaporation source to the substrate is all equal by fixing the substrate to a conical substrate holder.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大型基
板上に複数のパネルを作製する多面取りプロセスを採用
する場合には、上述の方法を行うと基板ホルダが非常に
大きくなってしまい、成膜装置本体の大型化を招いてし
まう。また、枚葉式で行う場合にも基板が平板であるた
め、蒸発源からの距離が基板の面内で異なり、均一な膜
厚で成膜することが困難であるという問題が残る。However, in the case of employing a multi-paneling process for producing a plurality of panels on a large-sized substrate, the above-mentioned method results in a very large substrate holder, and a film-forming apparatus. This leads to an increase in the size of the main body. Further, even in the case of performing a single-wafer method, since the substrate is a flat plate, the distance from the evaporation source varies within the surface of the substrate, and there remains a problem that it is difficult to form a film with a uniform film thickness.
【０００９】さらに、大型基板を用いる場合には蒸発源
とシャドーマスクとの距離を長くしないと気化されたＥ
Ｌ材料が十分に広がらず、基板全面に均一に薄膜を形成
することが困難となる。この距離の確保も装置の大型化
を助長している。Furthermore, when a large substrate is used, the vaporized E must be increased unless the distance between the evaporation source and the shadow mask is increased.
The L material does not spread sufficiently, making it difficult to form a thin film uniformly over the entire surface of the substrate. Ensuring this distance also contributes to increasing the size of the device.
【００１０】本発明は上記問題点を鑑みてなされたもの
であり、高いスループットで膜厚分布の均一性の高い薄
膜を成膜する方法を用いて発光装置を作製する技術を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a technique for manufacturing a light-emitting device by using a method for forming a thin film having a high uniformity in film thickness distribution at a high throughput. And
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の構成は、蒸発セル内に低分子有機エレク
トロルミネッセンス材料が封入され、大気圧における不
活性ガス雰囲気中で前記低分子有機エレクトロルミネッ
センス材料を加熱して、基板上に低分子有機エレクトロ
ルミネッセンス材料から成る発光層を形成することを特
徴としている。In order to solve the above-mentioned problems, a structure of the present invention is that a low-molecular organic electroluminescent material is sealed in an evaporation cell and the low-molecular organic electroluminescent material is contained in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure. The method is characterized in that the organic electroluminescent material is heated to form a light emitting layer made of a low molecular weight organic electroluminescent material on the substrate.
【００１２】また、他の発明の構成は、反応室内に、蒸
発セル内に低分子有機エレクトロルミネッセンス材料が
封入された蒸発源と、蒸発セルのオリフィス上のシャッ
ターとが備えられ、大気圧における不活性ガス雰囲気中
で、試料台に固定された基板の一面に、低分子有機エレ
クトロルミネッセンス材料を加熱して、シャッターを開
閉させながら基板上に低分子有機エレクトロルミネッセ
ンス材料から成る発光層を形成することを特徴としてい
る。In another aspect of the invention, a reaction chamber is provided with an evaporation source in which a low-molecular organic electroluminescent material is sealed in an evaporation cell, and a shutter on an orifice of the evaporation cell. Heating a low molecular weight organic electroluminescent material on one surface of a substrate fixed to a sample stage in an active gas atmosphere to form a light emitting layer made of the low molecular weight organic electroluminescent material on the substrate while opening and closing a shutter. It is characterized by.
【００１３】また、他の発明の構成は、蒸発セル内に低
分子有機エレクトロルミネッセンス材料が封入され、大
気圧における不活性ガス雰囲気中で低分子有機エレクト
ロルミネッセンス材料を加熱して、基板上に低分子有機
エレクトロルミネッセンス材料から成る発光層を選択的
に形成することを特徴としている。In another aspect of the invention, a low-molecular organic electroluminescent material is sealed in an evaporation cell, and the low-molecular organic electroluminescent material is heated in an inert gas atmosphere at atmospheric pressure to form a low-molecular organic electroluminescent material on a substrate. It is characterized in that a light emitting layer made of a molecular organic electroluminescent material is selectively formed.
【００１４】また、他の発明の構成は、反応室内に、蒸
発セル内に低分子有機エレクトロルミネッセンス材料が
封入された蒸発源と、蒸発セルのオリフィス上のシャッ
ターとが備えられ、大気圧における不活性ガス雰囲気中
で、試料台に固定された基板の一面に、低分子有機エレ
クトロルミネッセンス材料を加熱して、シャッターを開
閉させながら基板上に低分子有機エレクトロルミネッセ
ンス材料から成る発光層を選択的に形成することを特徴
としている。In another aspect of the invention, an evaporation source in which a low molecular weight organic electroluminescent material is sealed in an evaporation cell, and a shutter on an orifice of the evaporation cell are provided in a reaction chamber. In an active gas atmosphere, the low molecular weight organic electroluminescent material is heated on one surface of the substrate fixed to the sample stage, and the light emitting layer composed of the low molecular weight organic electroluminescent material is selectively formed on the substrate while opening and closing the shutter. It is characterized by forming.
【００１５】蒸発源として、蒸発物質噴出口がオリフィ
ス状となっている蒸発セルを用いることにより、有機エ
レクトロルミネッセンス材料を基板上に選択的に形成す
ることができる。この時、雰囲気と不活性気体で満た
し、且つ大気圧とすることで、蒸発材料の酸化を防止で
き、その拡散を最小限に止めて指向性良く基板に蒸着さ
せることができる。基板面内の広い領域に渡って有機エ
レクトロルミネッセンス材料を蒸着するには、基板又は
蒸発セルのいずれか一方又は両方を移動させて蒸着を行
う。さらに、基板又は蒸発セルとシャッターの開閉を連
動させることにより、描写するように有機エレクトロル
ミネッセンス材料を蒸着することができる。By using an evaporation cell having an orifice-shaped evaporating substance outlet as an evaporation source, an organic electroluminescent material can be selectively formed on a substrate. At this time, when the atmosphere is filled with an inert gas and the pressure is set to the atmospheric pressure, the oxidation of the evaporation material can be prevented, the diffusion can be minimized, and the evaporation can be performed on the substrate with high directivity. In order to deposit the organic electroluminescent material over a wide area within the substrate surface, one or both of the substrate and the evaporation cell are moved to perform the deposition. Further, by linking the opening or closing of the shutter with the substrate or the evaporation cell, an organic electroluminescent material can be deposited as depicted.
【００１６】上記本発明の構成を用いることにより、シ
ャドーマスクなどを使用せずに基板の所定の領域に選択
的に有機エレクトロルミネッセンス材料から成る層を形
成することができる。本発明はこのような構成の蒸着法
をガス化蒸着法と呼び、その蒸着法を用いた装置をガス
化蒸着装置と呼ぶ。By using the structure of the present invention, it is possible to selectively form a layer made of an organic electroluminescent material in a predetermined region of a substrate without using a shadow mask or the like. In the present invention, the vapor deposition method having such a configuration is called a gasification vapor deposition method, and an apparatus using the vapor deposition method is called a gasification vapor deposition apparatus.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】図１は本発明のガス化蒸着装置の
構成を説明する図である。反応室１０１は気密性の高い
容器で形成され、内部は外気と完全に遮断されている。
反応室１０１内にはガス導入手段１０７により供給され
る不活性ガス（代表的にはアルゴン）で置換され、大気
圧（１．０１×１０5Pa）と同じ圧力に保たれている。
排気手段１０８は必要に応じて動作させ、不活性ガスを
循環させ、また排出させる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a view for explaining the structure of a gasification evaporation apparatus according to the present invention. The reaction chamber 101 is formed of a highly airtight container, and the inside is completely shut off from the outside air.
The inside of the reaction chamber 101 is replaced with an inert gas (typically, argon) supplied by a gas introduction unit 107, and is maintained at the same pressure as the atmospheric pressure (1.01 × 10 5 Pa).
The exhaust means 108 is operated as needed to circulate and exhaust the inert gas.
【００１８】蒸発源として用いる蒸発セルは必要に応じ
て一つまたは複数個設ける。図１では蒸発セル（１）１
０９ａ、蒸発セル（２）１０９ｂ、蒸発セル（３）１０
９ｃの３つが設けられている様子を示している。この蒸
発セルは加熱手段１１０により温度が制御される。One or more evaporation cells may be provided as needed as the evaporation source. In FIG. 1, the evaporation cell (1) 1
09a, evaporation cell (2) 109b, evaporation cell (3) 10
9C illustrates a state in which three of 9c are provided. The temperature of the evaporation cell is controlled by the heating means 110.
【００１９】基板１０２は試料台１０３に固定され、こ
の基板と蒸発セルとの間には機械的に開閉するシャッタ
ーが設けられている。試料台１０３を水平方向に移動さ
せる制御手段１０４と、シャッター１０５を開閉させる
制御手段１０６、及び加熱手段はコンピュータ１１１に
より集中制御され、それぞれが連動して動作することに
より、シャドーマスクを用いなくてもプログラムされた
所定の蒸着パターンを基板１０２上に形成することがで
きる。The substrate 102 is fixed to a sample table 103, and a shutter that opens and closes mechanically is provided between the substrate and the evaporation cell. The control means 104 for moving the sample stage 103 in the horizontal direction, the control means 106 for opening and closing the shutter 105, and the heating means are centrally controlled by a computer 111, and operate in conjunction with each other, thereby eliminating the need for using a shadow mask. In addition, a predetermined vapor deposition pattern that is programmed can be formed on the substrate 102.
【００２０】図２はこのガス化蒸着法を簡便に説明する
ための図である。蒸発セル２０６〜２０８には蒸発材料
が封入され蒸発温度にまで加熱される。蒸発セルは窒化
ボロン、アルミナ、タングステンなどで形成され、先端
は数十〜数百μmのオリフィスが形成されている。ヒー
ターにより加熱することにより、蒸発セル内の圧力は高
くなり、ガス化してオリフィスから噴出する蒸発物質の
フラックス分布は指向性のあるものとなる。FIG. 2 is a diagram for simply explaining this gasification evaporation method. Evaporation materials are sealed in the evaporation cells 206 to 208 and heated to the evaporation temperature. The evaporation cell is made of boron nitride, alumina, tungsten, or the like, and has an orifice of several tens to several hundreds μm at the tip. By heating with the heater, the pressure in the evaporation cell increases, and the flux distribution of the vaporized substance that is gasified and ejected from the orifice becomes directional.
【００２１】指向性はオリフィス径とその厚さによって
決まるが、大気圧中で行うことによりガス化した蒸発物
質の平均自由工程は小さく、比較的高い指向性を保って
蒸発物質を基板に蒸着させることができる。The directivity is determined by the diameter of the orifice and its thickness, but the mean free path of the gasified evaporating substance is reduced by performing it at atmospheric pressure, and the evaporating substance is deposited on the substrate while maintaining relatively high directivity. be able to.
【００２２】オリフィスと基板の位置を制御することに
より、基板２０１に形成された画素電極２０２〜２０４
の位置に応じて蒸着膜２０９〜２１２を形成することが
できる。バンク２０５は隣接する蒸着膜を分離する目的
において有用である。By controlling the positions of the orifice and the substrate, the pixel electrodes 202 to 204 formed on the substrate 201 are controlled.
Can be formed in accordance with the position of. The bank 205 is useful for the purpose of separating adjacent deposited films.
【００２３】このようなガス化蒸着装置を用いることに
より、シャドーマスクを用いなくても基板上に所定のパ
ターンに蒸着膜を形成することができる。その場合、形
成可能なパターン幅は５０〜２００μm程度まで可能で
ある。基板は試料台により水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に移
動可能であり、シャッターを連動させることにより、図
２の説明する蒸発セルを用いて大面積基板に微細なパタ
ーンを描写することができる。By using such a gasification vapor deposition apparatus, a vapor deposition film can be formed in a predetermined pattern on a substrate without using a shadow mask. In that case, the pattern width that can be formed can be up to about 50 to 200 μm. The substrate can be moved in the horizontal direction (XY directions) by the sample table, and by linking the shutter, a fine pattern can be drawn on a large-area substrate using the evaporation cell described in FIG.
【００２４】次に、発光装置を作製するのに適した成膜
装置の一例を図３を用いて説明する。図３において、５
０１は搬送室であり、搬送室５０１には搬送機構５０２
が備えられ、基板５０３の搬送が行われる。搬送室５０
１は大気圧であり、不活性ガスで置換されている。各処
理室間はゲート５００ａ〜５００ｄによって仕切られて
いる。各処理室への基板の受け渡しは、ゲートを開けた
際に搬送機構５０２によって行っている。Next, an example of a film forming apparatus suitable for manufacturing a light emitting device will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 5
Reference numeral 01 denotes a transfer chamber, and a transfer mechanism 501 includes a transfer mechanism 502.
The substrate 503 is transported. Transfer chamber 50
1 is the atmospheric pressure, which has been replaced by an inert gas. Each processing chamber is partitioned by gates 500a to 500d. The transfer of the substrate to each processing chamber is performed by the transfer mechanism 502 when the gate is opened.
【００２５】まず、５０４は基板のセッティング（設
置）を行うロード室であり、アンロード室も兼ねてい
る。ロード室５０４はゲート５００aにより搬送室５０
１と連結され、ここに基板５０３をセットしたキャリア
（図示せず）が配置される。なお、ロード室５０４は基
板搬入用と基板搬出用とで部屋が区別されていても良
い。First, reference numeral 504 denotes a load chamber for setting (installing) a substrate, which also serves as an unload chamber. The load chamber 504 is connected to the transfer chamber 50 by the gate 500a.
1 and a carrier (not shown) on which the substrate 503 is set is arranged here. Note that the load chamber 504 may be distinguished between a room for carrying in the substrate and a room for carrying out the substrate.
【００２６】なお、基板５０３はＥＬ素子の陽極となる
透明導電膜までを形成した基板が投入される。基板５０
３は被成膜面を下向きにしてキャリアにセットする。こ
れは後に蒸着法による成膜を行う際に、フェイスダウン
方式（デポアップ方式ともいう）を行いやすくするため
である。フェイスダウン方式とは、基板の被成膜面が下
を向いた状態で成膜する方式をいい、この方式によれば
ゴミの付着などを抑えることができる。As the substrate 503, a substrate on which a transparent conductive film serving as an anode of an EL element is formed is loaded. Substrate 50
3 is set on the carrier with the surface to be formed facing downward. This is to make it easier to perform a face-down method (also referred to as a deposit-up method) when forming a film by a vapor deposition method later. The face-down method refers to a method in which a film is formed in a state where a film formation surface of a substrate faces downward. According to this method, adhesion of dust and the like can be suppressed.
【００２７】次に、５０５で示されるのはＥＬ素子の陽
極もしくは陰極（又は陽極）の表面を処理する処理室
（以下、前処理室という）であり、前処理室５０５はゲ
ート５００bにより搬送室５０１と連結される。前処理
室はＥＬ素子の作製プロセスによって様々に変えること
ができるが、透明導電膜からなる陽極の表面に酸素中で
紫外光を照射しつつ１００〜１２０℃で加熱できるよう
にする。このような前処理は、ＥＬ素子の陽極表面を処
理する際に有効である。Next, what is indicated by 505 is a processing chamber (hereinafter referred to as a preprocessing chamber) for processing the surface of the anode or cathode (or anode) of the EL element, and the preprocessing chamber 505 is transported by a gate 500b. 501. The pretreatment chamber can be variously changed depending on the manufacturing process of the EL element. The surface of the anode made of a transparent conductive film can be heated at 100 to 120 ° C. while irradiating ultraviolet light in oxygen. Such a pretreatment is effective when treating the anode surface of the EL element.
【００２８】次に、５０６は蒸着法により有機ＥＬ材料
を成膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ａ）と呼ぶ。
蒸着室（Ａ）５０６はゲート５００cを介して搬送室５
０１に連結される。蒸着室（Ａ）５０６として図１に示
した構造の蒸着室を設けている。Next, reference numeral 506 denotes a vapor deposition chamber for depositing an organic EL material by a vapor deposition method, which is called a vapor deposition chamber (A).
The vapor deposition chamber (A) 506 is connected to the transfer chamber 5 via the gate 500c.
01. As the evaporation chamber (A) 506, an evaporation chamber having the structure shown in FIG.
【００２９】蒸着室（Ａ）５０６内の成膜部５０７にお
いて、まず正孔注入層を基板面全体に成膜し、次に赤色
に発色する発光層、その次に緑色に発色する発光層、最
後に青色に発色する発光層を成膜する。なお、正孔注入
層、赤色に発色する発光層、緑色に発色する発光層及び
青色に発色する発光層としては如何なる材料を用いても
良い。In the film forming section 507 in the vapor deposition chamber (A) 506, first, a hole injection layer is formed on the entire substrate surface, then a light emitting layer that emits red light, and then a light emitting layer that emits green light; Finally, a light-emitting layer that emits blue light is formed. Note that any material may be used for the hole injection layer, the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer.
【００３０】蒸着室（Ａ）５０６は蒸発源を成膜する有
機材料の種類に対応して切り換えが可能な構成となって
いる。即ち、複数種類の蒸発セルを格納した予備室５０
８が蒸着室（Ａ）５０６に接続されており、内部の搬送
機構により蒸発セルの切り換えを行うことができる。従
って、成膜する有機ＥＬ材料が変わるたびに蒸発セルも
切り換えることになる。また、シャドーマスクは同一の
マスクを成膜する有機ＥＬ材料が変わるたびに一画素分
移動させて用いる。The vapor deposition chamber (A) 506 has a structure that can be switched in accordance with the type of the organic material for forming the evaporation source. That is, the preliminary chamber 50 storing a plurality of types of evaporation cells.
8 is connected to the vapor deposition chamber (A) 506, and the evaporation cells can be switched by an internal transport mechanism. Therefore, each time the organic EL material to be formed changes, the evaporation cell is also switched. The shadow mask is used by being moved by one pixel each time the organic EL material for forming the same mask changes.
【００３１】尚、蒸着室（Ａ）５０６内における成膜方
法に関しては、図１及び図２の説明を参照すれば良い。The method of forming a film in the vapor deposition chamber (A) 506 can be referred to the description of FIGS.
【００３２】次に、５０９は蒸着法によりＥＬ素子の陽
極もしくは陰極となる導電膜（陰極となる金属膜）を成
膜するための蒸着室であり、蒸着室（Ｂ）と呼ぶ。蒸着
室（Ｂ）５０９はゲート５００dを介して搬送室５０１
に連結される。蒸着室（Ｂ）５０９として図２に示した
構造の蒸着室を設けている。蒸着室（Ｂ）５０９内の成
膜部５１０において、ＥＬ素子の陰極となる導電膜とし
てＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリチウムとの合金
膜）を成膜する。このような合金膜であってもガス化蒸
着法で同様に蒸着することができる。Next, reference numeral 509 denotes a vapor deposition chamber for forming a conductive film (metal film as a cathode) serving as an anode or a cathode of an EL element by a vapor deposition method, and is referred to as a vapor deposition chamber (B). The deposition chamber (B) 509 is connected to the transfer chamber 501 via the gate 500d.
Linked to As the evaporation chamber (B) 509, an evaporation chamber having the structure shown in FIG. In a film formation unit 510 in the evaporation chamber (B) 509, an Al—Li alloy film (an alloy film of aluminum and lithium) is formed as a conductive film serving as a cathode of an EL element. Even such an alloy film can be similarly deposited by gasification deposition.
【００３３】次に、５１１は封止室（封入室またはグロ
ーブボックスともいう）であり、ゲート５００eを介し
てロード室５０４に連結されている。封止室５１１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。この処理は形成されたＥＬ素子を酸素や水
分から保護するための処理であり、シール材で機械的に
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。Next, reference numeral 511 denotes a sealing chamber (also referred to as a sealing chamber or a glove box), which is connected to the load chamber 504 via a gate 500e. In the sealing chamber 511, processing for finally sealing the EL element in the closed space is performed. This process is a process for protecting the formed EL element from oxygen and moisture, and employs a method of mechanically encapsulating with a sealing material or encapsulating with a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin.
【００３４】シール材としては、ガラス、セラミック
ス、プラスチックもしくは金属を用いることができる
が、シール材側に光を放射させる場合は透光性でなけれ
ばならない。また、シール材と上記ＥＬ素子が形成され
た基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂を用いて
貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹
脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中
に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効
である。As the sealing material, glass, ceramics, plastic, or metal can be used, but when light is emitted to the sealing material side, it must be translucent. The sealing material and the substrate on which the EL element is formed are attached to each other 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 hygroscopic material represented by barium oxide in this closed space.
【００３５】また、シール材とＥＬ素子の形成された基
板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂で
充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若
しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表され
る吸湿材を添加しておくことは有効である。Further, the space between the sealing material and the substrate on which the EL element is formed can be filled with a thermosetting resin or an ultraviolet light setting resin. In this case, it is effective to add a hygroscopic material represented by barium oxide to the thermosetting resin or the ultraviolet curable resin.
【００３６】図３に示した成膜装置では、封止室５１１
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）５１２が設けられており、この紫外光照
射機構５１２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。また、封止室５１１
の内部は排気ポンプを取り付けることで減圧とすること
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、減圧下で行うことで酸素や水分の混入を
防ぐことができる。また、逆に封止室５１１の内部を与
圧とすることも可能である。この場合、高純度な窒素ガ
スや希ガスでパージしつつ与圧とし、外気から酸素等が
侵入することを防ぐ。In the film forming apparatus shown in FIG.
Is provided with a mechanism (hereinafter referred to as an ultraviolet light irradiation mechanism) 512 for irradiating the ultraviolet light into the inside of the glass. The ultraviolet light emitted from the ultraviolet light irradiation mechanism 512 cures the ultraviolet curable resin. ing. Also, the sealing chamber 511
The inside can be reduced in pressure by attaching an exhaust pump. When the encapsulation step is performed mechanically by a robot operation, mixing under oxygen or moisture can be prevented by performing the operation under reduced pressure. Conversely, the inside of the sealing chamber 511 can be pressurized. In this case, pressurization is performed while purging with a high-purity nitrogen gas or a rare gas to prevent entry of oxygen or the like from outside air.
【００３７】次に、封止室５１１には受渡室（パスボッ
クス）５１３が連結される。受渡室５１３には搬送機構
（Ｂ）５１４が設けられ、封止室５１１でＥＬ素子の封
入が完了した基板を受渡室５１３へと搬送する。受渡室
５１３も排気ポンプを取り付けることで減圧とすること
が可能である。この受渡室５１３は封止室５１１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 delivery room (pass box) 513 is connected to the sealing room 511. A transfer mechanism (B) 514 is provided in the delivery chamber 513, and transports the substrate in which the sealing of the EL element is completed in the sealing chamber 511 to the delivery chamber 513. The delivery chamber 513 can also be reduced in pressure by attaching an exhaust pump. The delivery chamber 513 is a facility for preventing the sealing chamber 511 from being directly exposed to the outside air, and takes out the substrate therefrom.
【００３８】以上のように、図３に示した成膜装置を用
いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外
気に晒さずに済むため、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, by using the film forming apparatus shown in FIG. 3, it is not necessary to expose the EL element to the outside air until the EL element is completely enclosed in the closed space, so that a highly reliable EL display apparatus can be manufactured. Becomes possible.
【００３９】このような装置を用い、ＥＬ材料を用いた
自発光型の表示パネル（以下、ＥＬ表示装置と記す）を
作製する例について説明する。図４（Ａ）はそのＥＬ表
示装置の上面図を示す。図４（Ａ）において、１０は基
板、１１は画素部、１２はソース側駆動回路、１３はゲ
ート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は配線１４
〜１６を経てＦＰＣ１７に至り、外部機器へと接続され
る。An example of manufacturing a self-luminous display panel using an EL material (hereinafter, referred to as an EL display device) using such an apparatus will be described. FIG. 4A is a top view of the EL display device. 4A, reference numeral 10 denotes a substrate, 11 denotes a pixel portion, 12 denotes a source-side drive circuit, 13 denotes a gate-side drive circuit, and each drive circuit includes a wiring 14.
〜16 to the FPC 17 and connected to an external device.
【００４０】図４（Ａ）のＡ−Ａ'線に対応する断面図
を図４（Ｂ）に示す。このとき少なくとも画素部の上
方、好ましくは駆動回路及び画素部の上方に対向板８０
を設ける。対向板８０はシール材１９でＴＦＴとＥＬ材
料を用いた発光層が形成されているアクティブマトリク
ス基板と貼り合わされている。シール材１９にはフィラ
ー（図示せず）が混入されていて、このフィラーにより
ほぼ均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられて
いる。さらに、シール材１９の外側とＦＰＣ１７の上面
及び周辺は封止剤８１で密封する構造とする。封止剤８
１はシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ブチルゴムなどの材料を用いる。FIG. 4B is a sectional view corresponding to the line AA ′ in FIG. At this time, the opposing plate 80 is provided at least above the pixel portion, preferably above the driving circuit and the pixel portion.
Is provided. The opposing plate 80 is bonded to the active matrix substrate on which a light emitting layer using a TFT and an EL material is formed by a sealing material 19. A filler (not shown) is mixed in the sealing material 19, and the two substrates are bonded with a substantially uniform interval by the filler. Further, the outside of the seal member 19 and the upper surface and the periphery of the FPC 17 are sealed with a sealant 81. Sealant 8
1 is silicone resin, epoxy resin, phenol resin,
Use a material such as butyl rubber.
【００４１】シール材１９によりアクティブマトリクス
基板１０と対向基板８０とが貼り合わされると、その間
には空間が形成される。その空間には充填剤８３が充填
される。この充填剤８３は対向板８０を接着する効果も
合わせ持つ。充填剤８３はＰＶＣ（ポリビニルクロライ
ド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビ
ニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト）などを用いることができる。また、発光層は水分を
はじめ湿気に弱く劣化しやすいので、この充填剤８３の
内部に酸化バリウムなどの乾燥剤を混入させておくと吸
湿効果を保持できるので望ましい。また、発光層上に窒
化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜などで形成するパッ
シベーション膜８２を形成し、充填剤８３に含まれるア
ルカリ元素などによる腐蝕を防ぐ構造としている。When the active matrix substrate 10 and the counter substrate 80 are bonded together by the sealing material 19, a space is formed therebetween. The space is filled with a filler 83. The filler 83 also has an effect of bonding the opposing plate 80. As the filler 83, PVC (polyvinyl chloride), epoxy resin, silicone resin, PVB (polyvinyl butyral), EVA (ethylene vinyl acetate), or the like can be used. Further, since the light emitting layer is weak to moisture including water and easily deteriorated, it is desirable to mix a desiccant such as barium oxide in the filler 83 because the moisture absorbing effect can be maintained. In addition, a passivation film 82 formed of a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or the like is formed over the light-emitting layer, so that corrosion due to an alkali element or the like contained in the filler 83 is prevented.
【００４２】対向板８０にはガラス板、アルミニウム
板、ステンレス板、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Pl
astics）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィル
ム、マイラーフィルム（デュポン社の商品名）、ポリエ
ステルフィルム、アクリルフィルムまたはアクリル板な
どを用いることができる。また、数十μｍのアルミニウ
ム箔をＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造
のシートを用い、耐湿性を高めることもできる。このよ
うにして、ＥＬ素子は密閉された状態となり外気から遮
断されている。A glass plate, an aluminum plate, a stainless steel plate, FRP (Fiberglass-Reinforced Pl)
astics) plate, PVF (polyvinyl fluoride) film, mylar film (trade name of DuPont), polyester film, acrylic film or acrylic plate. In addition, moisture resistance can be enhanced by using a sheet having a structure in which an aluminum foil of several tens of μm is sandwiched between PVF films or mylar films. In this way, the EL element is in a sealed state and is isolated from the outside air.
【００４３】また、図４（Ｂ）において基板１０、下地
膜２１の上に駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャ
ネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを組み合わせたＣＭ
ＯＳ回路を図示している。）２２及び画素部用ＴＦＴ２
３（但し、ここではＥＬ素子への電流を制御するＴＦＴ
だけ図示している。）が形成されている。これらのＴＦ
Ｔの内、特にｎチャネル型ＴＦＴにははホットキャリア
効果によるオン電流の低下や、Ｖthシフトやバイアスス
トレスによる特性低下を防ぐため、本実施形態で示す構
成のＬＤＤ領域が設けられている。In FIG. 4B, a driving circuit TFT (here, a CM combining an n-channel TFT and a p-channel TFT) is formed on the substrate 10 and the base film 21.
2 illustrates an OS circuit. 22) and TFT2 for pixel portion
3 (However, in this case, the TFT controlling the current to the EL element
Is only shown. ) Is formed. These TFs
Among the T, especially the n-channel type TFT is provided with an LDD region having the configuration shown in this embodiment in order to prevent a decrease in on-current due to a hot carrier effect and a decrease in characteristics due to Vth shift and bias stress.
【００４４】ＥＬ表示装置の作製は、ソース配線、ドレ
イン配線上に樹脂材料でなる層間絶縁膜（平坦化膜）２
６を形成し、その上に画素部用ＴＦＴ２３のドレインと
電気的に接続する透明導電膜でなる画素電極２７を形成
する。透明導電膜には酸化インジウムと酸化スズとの化
合物（ＩＴＯと呼ばれる）または酸化インジウムと酸化
亜鉛との化合物を用いることができる。そして、画素電
極２７を形成したら、絶縁膜２８を形成し、画素電極２
７上に開口部を形成する。The EL display device is manufactured by forming an interlayer insulating film (flattening film) 2 made of a resin material on the source wiring and the drain wiring.
6, and a pixel electrode 27 made of a transparent conductive film electrically connected to the drain of the pixel portion TFT 23 is formed thereon. A compound of indium oxide and tin oxide (called ITO) or a compound of indium oxide and zinc oxide can be used for the transparent conductive film. After the pixel electrode 27 is formed, the insulating film 28 is formed, and the pixel electrode 2 is formed.
An opening is formed on 7.
【００４５】次に、発光層２９を形成する。発光層２９
は公知のＥＬ材料（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、
電子輸送層または電子注入層）を自由に組み合わせて積
層構造または単層構造とすれば良い。どのような構造と
するかは公知の技術を用いれば良い。本発明に対し好適
に用いられるＥＬ材料は低分子系材料でありガス化蒸着
法により形成する。Next, the light emitting layer 29 is formed. Light emitting layer 29
Are known EL materials (a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer,
An electron transport layer or an electron injection layer) may be freely combined to form a stacked structure or a single-layer structure. A known technique may be used to determine the structure. The EL material suitably used in the present invention is a low molecular material and is formed by gasification evaporation.
【００４６】発光層は画素毎に波長の異なる発光が可能
な発光層（赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層）を
形成することで、カラー表示が可能となる。その他に
も、色変換層（ＣＣＭ）とカラーフィルターを組み合わ
せた方式、白色発光層とカラーフィルターを組み合わせ
た方式があるがいずれの方法を用いても良い。勿論、単
色発光のＥＬ表示装置とすることもできる。As the light emitting layer, a color display is possible by forming a light emitting layer (a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer) capable of emitting light having different wavelengths for each pixel. In addition, there are a method in which a color conversion layer (CCM) and a color filter are combined, and a method in which a white light emitting layer and a color filter are combined, and any method may be used. Needless to say, a monochromatic EL display device can be used.
【００４７】発光層２９を形成したら、その上に陰極３
０を形成する。陰極３０と発光層２９の界面に存在する
水分や酸素は極力排除しておくことが望ましい。従っ
て、真空中で発光層２９と陰極３０を連続して形成する
か、発光層２９を不活性雰囲気で形成し、大気解放しな
いで真空中で陰極３０を形成するといった工夫が必要で
ある。マルチチャンバー方式の成膜装置を用いることで
上述のような成膜を可能とする。After the light emitting layer 29 is formed, the cathode 3
0 is formed. It is desirable to remove moisture and oxygen existing at the interface between the cathode 30 and the light emitting layer 29 as much as possible. Therefore, it is necessary to devise a method of continuously forming the light emitting layer 29 and the cathode 30 in a vacuum or forming the light emitting layer 29 in an inert atmosphere and forming the cathode 30 in a vacuum without opening to the atmosphere. By using a multi-chamber type film formation apparatus, the above-described film formation can be performed.
【００４８】なお、陰極３０としてＹ（イットリウム）
を用いる。そして陰極３０は３１で示される領域におい
て配線１６に接続される。配線１６は陰極３０に所定の
電圧を与えるための電源供給線であり、異方性導電性ペ
ースト材料３２を介してＦＰＣ１７に接続される。ＦＰ
Ｃ１７上にはさらに樹脂層８０が形成され、この部分の
接着強度を高めている。The cathode 30 is made of Y (yttrium).
Is used. The cathode 30 is connected to the wiring 16 in a region indicated by 31. The wiring 16 is a power supply line for applying a predetermined voltage to the cathode 30, and is connected to the FPC 17 via the anisotropic conductive paste material 32. FP
A resin layer 80 is further formed on C17 to increase the adhesive strength at this portion.
【００４９】３１に示された領域において陰極３０と配
線１６とを電気的に接続するために、層間絶縁膜２６及
び絶縁膜２８にコンタクトホールを形成する必要があ
る。これらは層間絶縁膜２６のエッチング時（画素電極
用コンタクトホールの形成時）や絶縁膜２８のエッチン
グ時（発光層形成前の開口部の形成時）に形成しておけ
ば良い。また、絶縁膜２８をエッチングする際に、層間
絶縁膜２６まで一括でエッチングしても良い。この場
合、層間絶縁膜２６と絶縁膜２８が同じ樹脂材料であれ
ば、コンタクトホールの形状を良好なものとすることが
できる。In order to electrically connect the cathode 30 and the wiring 16 in the region 31, it is necessary to form contact holes in the interlayer insulating film 26 and the insulating film 28. These may be formed at the time of etching the interlayer insulating film 26 (at the time of forming a contact hole for a pixel electrode) or at the time of etching the insulating film 28 (at the time of forming an opening before forming a light emitting layer). Further, when etching the insulating film 28, the etching may be performed all at once up to the interlayer insulating film 26. In this case, if the interlayer insulating film 26 and the insulating film 28 are the same resin material, the shape of the contact hole can be made good.
【００５０】また、配線１６はシール材１９と基板１０
との間を隙間（但し封止剤８１で塞がれている。）を通
ってＦＰＣ１７に電気的に接続される。なお、ここでは
配線１６について説明したが、他の配線１４、１５も同
様にしてシール材１８の下を通ってＦＰＣ１７に電気的
に接続される。The wiring 16 is made of a sealing material 19 and the substrate 10.
Is electrically connected to the FPC 17 through a gap (but closed with a sealant 81). Although the wiring 16 has been described here, the other wirings 14 and 15 are also electrically connected to the FPC 17 under the sealing member 18 in the same manner.
【００５１】ここで画素部のさらに詳細な断面構造を図
５に、上面構造を図６（Ａ）に、回路図を図６（Ｂ）に
示す。図５（Ａ）において、基板２４０１上に設けられ
たスイッチング用ＴＦＴ２４０２は実施形態１の図１の
画素ＴＦＴ１４９と同じ構造で形成する。ダブルゲート
構造とすることで実質的に二つのＴＦＴが直列された構
造となり、ゲート電極と重ならないオフセット領域が設
けられたＬＤＤを形成することでオフ電流値を低減する
ことができるという利点がある。尚、ダブルゲート構造
としているがトリプルゲート構造やそれ以上のゲート本
数を持つマルチゲート構造でも良い。Here, FIG. 5 shows a more detailed sectional structure of the pixel portion, FIG. 6A shows a top view structure, and FIG. 6B shows a circuit diagram. In FIG. 5A, a switching TFT 2402 provided over a substrate 2401 has the same structure as the pixel TFT 149 of FIG. The double gate structure has a structure in which two TFTs are substantially connected in series, and has an advantage that an off current value can be reduced by forming an LDD provided with an offset region that does not overlap with the gate electrode. . Although a double gate structure is used, a triple gate structure or a multi-gate structure having more gates may be used.
【００５２】また、電流制御用ＴＦＴ２４０３はｎチャ
ネル型ＴＦＴを用いて形成する。このＴＦＴ構造は、ド
レイン側にのみゲート電極とオーバーラップするＬＤＤ
が設けられた構造であり、ゲートとドレイン間の寄生容
量や直列抵抗を低減させて電流駆動能力を高める構造と
なっている。別な観点からも、構造であることは非常に
重要な意味を持つ。電流制御用ＴＦＴはＥＬ素子を流れ
る電流量を制御するための素子であるため、多くの電流
が流れ、熱による劣化やホットキャリアによる劣化の危
険性が高い素子でもある。そのため、電流制御用ＴＦＴ
にゲート電極と一部が重なるＬＤＤ領域を設けることで
ＴＦＴの劣化を防ぎ、動作の安定性を高めることができ
る。このとき、スイッチング用ＴＦＴ２４０２のドレイ
ン線３５は配線３６によって電流制御用ＴＦＴのゲート
電極３７に電気的に接続されている。また、３８で示さ
れる配線は、スイッチング用ＴＦＴ２４０２のゲート電
極３９a、３９bを電気的に接続するゲート線である。The current control TFT 2403 is formed using an n-channel TFT. This TFT structure has an LDD that overlaps the gate electrode only on the drain side.
Is provided, and the current driving capability is increased by reducing the parasitic capacitance and the series resistance between the gate and the drain. From another point of view, being a structure is very important. Since the current control TFT is an element for controlling the amount of current flowing through the EL element, a large amount of current flows and the element has a high risk of deterioration due to heat or hot carriers. Therefore, the current control TFT
By providing an LDD region that partially overlaps with the gate electrode, deterioration of the TFT can be prevented and operational stability can be improved. At this time, the drain line 35 of the switching TFT 2402 is electrically connected to the gate electrode 37 of the current controlling TFT by the wiring 36. A wiring indicated by 38 is a gate line that electrically connects the gate electrodes 39a and 39b of the switching TFT 2402.
【００５３】また、電流制御用ＴＦＴ２４０３をシング
ルゲート構造で図示しているが、複数のＴＦＴを直列に
つなげたマルチゲート構造としても良い。さらに、複数
のＴＦＴを並列につなげて実質的にチャネル形成領域を
複数に分割し、熱の放射を高い効率で行えるようにした
構造としても良い。このような構造は熱による劣化対策
として有効である。Although the current controlling TFT 2403 is shown in a single-gate structure, it may have a multi-gate structure in which a plurality of TFTs are connected in series. Further, a structure in which a plurality of TFTs are connected in parallel to substantially divide the channel formation region into a plurality of regions so that heat can be radiated with high efficiency may be employed. Such a structure is effective as a measure against deterioration due to heat.
【００５４】図６（Ａ）に示すように、電流制御用ＴＦ
Ｔ２４０３のゲート電極３７となる配線は２４０４で示
される領域で、電流制御用ＴＦＴ２４０３のドレイン線
４０と絶縁膜を介して重なる。このとき、２４０４で示
される領域ではコンデンサが形成される。このコンデン
サ２４０４は電流制御用ＴＦＴ２４０３のゲートにかか
る電圧を保持するためのコンデンサとして機能する。な
お、ドレイン線４０は電流供給線（電源線）２５０１に
接続され、常に一定の電圧が加えられている。As shown in FIG. 6A, the current controlling TF
The wiring serving as the gate electrode 37 of T2403 is a region indicated by reference numeral 2404 and overlaps with the drain line 40 of the current controlling TFT 2403 via an insulating film. At this time, a capacitor is formed in a region indicated by reference numeral 2404. The capacitor 2404 functions as a capacitor for holding a voltage applied to the gate of the current control TFT 2403. The drain line 40 is connected to a current supply line (power supply line) 2501 and a constant voltage is always applied.
【００５５】スイッチング用ＴＦＴ２４０２及び電流制
御用ＴＦＴ２４０３の上には第１パッシベーション膜４
１が設けられ、その上に樹脂絶縁膜でなる平坦化膜４２
が形成される。平坦化膜４２を用いてＴＦＴによる段差
を平坦化することは非常に重要である。後に形成される
発光層は非常に薄いため、段差が存在することによって
発光不良を起こす場合がある。従って、発光層をできる
だけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に
平坦化しておくことが望ましい。The first passivation film 4 is formed on the switching TFT 2402 and the current control TFT 2403.
And a planarizing film 42 made of a resin insulating film thereon.
Is formed. It is very important to flatten the step due to the TFT using the flattening film 42. Since a light-emitting layer formed later is very thin, light emission failure may occur due to the presence of a step. Therefore, it is desirable to planarize the pixel electrode before forming it so that the light emitting layer can be formed as flat as possible.
【００５６】また、４３は反射性の高い導電膜でなる画
素電極（ＥＬ素子の陰極）であり、電流制御用ＴＦＴ２
４０３のドレインに電気的に接続される。画素電極４３
としてはアルミニウム合金膜、銅合金膜または銀合金膜
など低抵抗な導電膜またはそれらの積層膜を用いること
が好ましい。勿論、他の導電膜との積層構造としても良
い。また、絶縁膜（好ましくは樹脂）で形成されたバン
ク４４a、４４bにより形成された溝（画素に相当する）
の中に発光層４４が形成される。なお、ここでは一画素
しか図示していないが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の各色に対応した発光層を作り分けても良い。Reference numeral 43 denotes a pixel electrode (cathode of an EL element) made of a conductive film having high reflectivity.
403 is electrically connected to the drain. Pixel electrode 43
It is preferable to use a low-resistance conductive film such as an aluminum alloy film, a copper alloy film, or a silver alloy film, or a stacked film thereof. Of course, a stacked structure with another conductive film may be employed. A groove (corresponding to a pixel) formed by banks 44a and 44b formed of an insulating film (preferably resin).
The light emitting layer 44 is formed in the inside. Although only one pixel is shown here, R (red), G (green), B (blue)
The light-emitting layers corresponding to the respective colors may be separately formed.
【００５７】白色に発光する発光層は、ＰＥＤＯＴ（ポ
リチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）でなる
正孔注入層４６を設け、ＳＴＡＤから成る青色発光層、
Alq3＋ＤＣＭから成る緑＋赤色発光層、Alq3から成る電
子輸送層から形成する。これらは低分子材料であり、ガ
ス化蒸着法により連続して形成することができる。The light emitting layer emitting white light is provided with a hole injection layer 46 made of PEDOT (polythiophene) or PAni (polyaniline).
A green + red light emitting layer composed of Alq3 + DCM and an electron transport layer composed of Alq3. These are low molecular materials and can be continuously formed by a gasification evaporation method.
【００５８】発光層４５の上にＰＥＤＯＴ（ポリチオフ
ェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）でなる正孔注入
層４６を設けた積層構造の発光層としている。そして、
正孔注入層４６の上には透明導電膜でなる陽極４７が設
けられる。この場合、発光層４５で生成された光は上面
側に向かって（ＴＦＴの上方に向かって）放射されるた
め、陽極は透光性でなければならない。透明導電膜とし
ては酸化インジウムと酸化スズとの化合物や酸化インジ
ウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができるが、耐
熱性の低い発光層や正孔注入層を形成した後で形成する
ため、可能な限り低温で成膜できるものが好ましい。The light emitting layer has a laminated structure in which a hole injection layer 46 made of PEDOT (polythiophene) or PAni (polyaniline) is provided on the light emitting layer 45. And
An anode 47 made of a transparent conductive film is provided on the hole injection layer 46. In this case, since the light generated in the light emitting layer 45 is emitted toward the upper surface side (toward the upper side of the TFT), the anode must be translucent. As the transparent conductive film, a compound of indium oxide and tin oxide or a compound of indium oxide and zinc oxide can be used; however, it is possible to form after forming a light-emitting layer or a hole-injecting layer with low heat resistance. A material that can form a film at a temperature as low as possible is preferable.
【００５９】陽極４７まで形成された時点で発光素子２
４０５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子２４０５
は、画素電極（陰極）４３、発光層４５、正孔注入層４
６及び陽極４７で形成されたコンデンサを指す。図６
（Ａ）に示すように画素電極４３は画素の面積にほぼ一
致するため、画素全体がＥＬ素子として機能する。従っ
て、発光の利用効率が非常に高く、明るい画像表示が可
能となる。When the anode 47 is formed, the light emitting element 2
405 is completed. Note that the EL element 2405 referred to here
Are the pixel electrode (cathode) 43, the light emitting layer 45, the hole injection layer 4
6 and the anode 47. FIG.
As shown in (A), the pixel electrode 43 substantially matches the area of the pixel, so that the entire pixel functions as an EL element. Therefore, the efficiency of light emission is extremely high, and a bright image can be displayed.
【００６０】ところで、陽極４７の上にさらに第２パッ
シベーション膜４８を設けている。第２パッシベーショ
ン膜４８としては窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜が好
ましい。この目的は、外部とＥＬ素子とを遮断すること
であり、有機ＥＬ材料の酸化による劣化を防ぐ意味と、
有機ＥＬ材料からの脱ガスを抑える意味との両方を併せ
持つ。これによりＥＬ表示装置の信頼性が高められる。Incidentally, a second passivation film 48 is further provided on the anode 47. As the second passivation film 48, a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film is preferable. The purpose is to shut off the EL element from the outside, to prevent the organic EL material from being deteriorated by oxidation,
It has both the meaning of suppressing outgassing from the organic EL material. Thereby, the reliability of the EL display device is improved.
【００６１】以上のように本発明のＥＬ表示装置は図６
のような構造の画素からなる画素部を有し、オフ電流値
の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア
注入に強い電流制御用ＴＦＴとを有する。従って、高い
信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能なＥＬ表示
装置が得られる。As described above, the EL display device of the present invention has the structure shown in FIG.
And a switching TFT having a sufficiently low off-current value and a current controlling TFT resistant to hot carrier injection. Therefore, an EL display device having high reliability and capable of displaying an excellent image can be obtained.
【００６２】図５（Ｂ）は発光層の構造を反転させた例
を示す。電流制御用ＴＦＴ２６０１はｐチャネル型ＴＦ
Ｔで形成する。画素電極（陽極）５０として透明導電膜
を用いる。具体的には酸化インジウムと酸化亜鉛との化
合物でなる導電膜を用いる。勿論、酸化インジウムと酸
化スズとの化合物でなる導電膜を用いても良い。FIG. 5B shows an example in which the structure of the light emitting layer is reversed. The current control TFT 2601 is a p-channel type TF
Formed with T. A transparent conductive film is used as the pixel electrode (anode) 50. Specifically, a conductive film formed using a compound of indium oxide and zinc oxide is used. Needless to say, a conductive film made of a compound of indium oxide and tin oxide may be used.
【００６３】そして、絶縁膜でなるバンク５１a、５１b
が形成された後、前述のような白色発光の発光層を形成
する。この場合、陰極５４がパッシベーション膜として
も機能する。こうしてＥＬ素子２６０２が形成される。
この場合、発光層５３で発生した光は、矢印で示される
ようにＴＦＴが形成された基板の方に向かって放射され
る。このような構造とする場合、電流制御用ＴＦＴ２６
０１はｐチャネル型ＴＦＴで形成することが好ましい。The banks 51a and 51b made of insulating films
Is formed, a white light emitting layer as described above is formed. In this case, the cathode 54 also functions as a passivation film. Thus, an EL element 2602 is formed.
In this case, the light generated in the light emitting layer 53 is radiated toward the substrate on which the TFT is formed as indicated by the arrow. In the case of such a structure, the current control TFT 26
01 is preferably formed of a p-channel TFT.
【００６４】以上説明したように、本実施の形態で示す
方法は、蒸発セルと基板とを相対的に移動させ、またシ
ャッターを連動させる機構を設けることで、大面積の基
板にも有機エレクトロルミネッセンス材料から成る層を
形成しＥＬ表示装置を作製することができる。As described above, in the method described in this embodiment, by providing a mechanism for relatively moving the evaporation cell and the substrate and interlocking the shutter, the organic electroluminescence can be applied to a large-area substrate. An EL display device can be manufactured by forming a layer made of a material.
【００６５】本発明の作製方法を実施して形成された発
光装置は様々な電気光学装置に用いることができる。即
ち、それら電気光学装置や半導体回路を部品として組み
込んだ電子装置に用いることができる。The light emitting device formed by implementing the manufacturing method of the present invention can be used for various electro-optical devices. That is, it can be used for an electronic device in which the electro-optical device and the semiconductor circuit are incorporated as components.
【００６６】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター（リア型またはフ
ロント型）、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型
ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、
パーソナルコンピュータ、携帯情報端末機器（モバイル
コンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げ
られる。それらの一例を図７図８に示す。Such electronic devices include a video camera, digital camera, projector (rear or front type), head mounted display (goggle type display), car navigation, car stereo,
Examples include a personal computer and a portable information terminal device (a mobile computer, a mobile phone, an electronic book, or the like). Examples of these are shown in FIGS.
【００６７】図７（Ａ）はパーソナルコンピュータであ
り、本体１２０１、画像入力部１２０２、表示部１２０
３、キーボード１２０４等を含む。本発明は表示部１２
０３の作製に適用することができる。FIG. 7A shows a personal computer, which includes a main body 1201, an image input section 1202, and a display section 120.
3, including a keyboard 1204 and the like. The present invention relates to a display unit 12.
03 can be applied.
【００６８】図７（Ｂ）はビデオカメラであり、本体１
２０５、表示部１２０６、音声入力部１２０７、操作ス
イッチ１２０８、バッテリー１２０９、受像部１２１０
等を含む。本発明は表示部１２０６の作製に適用するこ
とができる。FIG. 7B shows a video camera,
205, display unit 1206, audio input unit 1207, operation switch 1208, battery 1209, image receiving unit 1210
And so on. The invention can be applied to manufacturing of the display portion 1206.
【００６９】図７（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モー
ビルコンピュータ）であり、本体１２１１、カメラ部１
２１２、受像部１２１３、操作スイッチ１２１４、表示
部１２１５等を含む。本発明は表示部１２１５の作製に
適用できる。FIG. 7C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 1211 and a camera unit 1.
212, an image receiving unit 1213, operation switches 1214, a display unit 1215, and the like. The invention can be applied to the manufacture of the display portion 1215.
【００７０】図７（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであ
り、本体１２１６、表示部１２１７、アーム部１２１８
等を含む。本発明は表示部１２１７の作製に適用するこ
とができる。FIG. 7D shows a goggle type display having a main body 1216, a display section 1217, and an arm section 1218.
And so on. The invention can be applied to the manufacture of the display portion 1217.
【００７１】図７（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒
体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体１２１９、表示部１２２０、スピーカ部１２２
１、記録媒体１２２２、操作スイッチ１２２３等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Di
gital Versatile Disc）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映
画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
本発明は表示部１２２０の作製に適用することができ
る。FIG. 7E shows a player using a recording medium on which a program is recorded (hereinafter, referred to as a recording medium), and includes a main body 1219, a display section 1220, and a speaker section 122.
1, a recording medium 1222, an operation switch 1223, and the like. This player uses a DVD (Di
Gital Versatile Disc), CDs, etc., can be used for music appreciation, movie appreciation, games, and the Internet.
The invention can be applied to the manufacture of the display portion 1220.
【００７２】図７（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体
１２２４、表示部１２２５、接眼部１２２６、操作スイ
ッチ１２２７、受像部（図示しない）等を含む。本発明
を表示部１２２５の作製に適用することができる。FIG. 7F shows a digital camera, which includes a main body 1224, a display section 1225, an eyepiece section 1226, operation switches 1227, an image receiving section (not shown), and the like. The invention can be applied to manufacturing of the display portion 1225.
【００７３】図８（Ａ）は携帯電話であり、表示用パネ
ル１４０１、操作用パネル１４０２、接続部１４０３、
表示装置１４０４、音声出力部１４０５、操作キー１４
０６、電源スイッチ１４０７、音声入力部１４０８、ア
ンテナ１４０９等を含む。本発明を表示装置１４０４に
適用することができる。FIG. 8A shows a mobile phone, which includes a display panel 1401, an operation panel 1402, a connection portion 1403,
Display device 1404, audio output unit 1405, operation keys 14
06, a power switch 1407, a voice input unit 1408, an antenna 1409, and the like. The present invention can be applied to the display device 1404.
【００７４】図８（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であ
り、本体１４１１、表示部１４１２、記憶媒体１４１
３、操作スイッチ１４１４、アンテナ１４１５等を含
む。本発明は表示部１４１２の作製に適用することがで
きる。FIG. 8B shows a portable book (electronic book), which includes a main body 1411, a display section 1412, and a storage medium 141.
3, including an operation switch 1414, an antenna 1415, and the like. The invention can be applied to the manufacturing of the display portion 1412.
【００７５】図８（Ｃ）はディスプレイであり、本体１
４１６、支持台１４１７、表示部１４１８等を含む。本
発明は表示部１４１８に適用することができる。本発明
のディスプレイは特に大画面化した場合において有利で
あり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）のデ
ィスプレイには有利である。つまり、実施の形態１で示
すように、蒸発セルと基板とを相対的に移動させること
により、一辺が１ｍを超える大面積の基板へも有機エレ
クトロルミネッセンス層を均一性良く形成することがで
きる。従って、本発明は大画面のディスプレイの作製を
容易にすることが可能である。FIG. 8C shows a display, and the main body 1
416, a support base 1417, a display portion 1418, and the like. The present invention can be applied to the display portion 1418. The display of the present invention is particularly advantageous when the screen is enlarged, and is advantageous for a display having a diagonal of 10 inches or more (particularly 30 inches or more). That is, as shown in Embodiment 1, by relatively moving the evaporation cell and the substrate, the organic electroluminescence layer can be formed with high uniformity even on a large-area substrate having a side exceeding 1 m. Therefore, the present invention can easily manufacture a large-screen display.
【００７６】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能であ
る。特に本発明は、蒸発セルと基板とを相対的に移動さ
せ、またシャッターを連動させる機構を設けることで、
大面積の基板にも有機エレクトロルミネッセンス材料か
ら成る層を形成しＥＬ表示装置を作製することができ
る。As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and can be applied to electronic devices in all fields. In particular, the present invention provides a mechanism for relatively moving the evaporation cell and the substrate and for interlocking the shutter,
An EL display device can be manufactured by forming a layer made of an organic electroluminescent material on a large-area substrate.
【００７７】[0077]
【発明の効果】本発明を用いることで、シャドーマスク
を用いることなく、基板面内において膜厚分布の均一性
の高い薄膜を高いスループットで成膜することが可能と
なる。According to the present invention, it is possible to form a thin film having a high uniformity of film thickness distribution in a substrate surface at a high throughput without using a shadow mask.
【図１】 蒸着装置の構成を説明する図。FIG. 1 illustrates a structure of an evaporation apparatus.
【図２】 蒸発セル及び蒸着方法を説明する図。FIG. 2 illustrates an evaporation cell and a vapor deposition method.
【図３】 発光装置の作製に用いる装置を説明する図。FIG. 3 illustrates a device used for manufacturing a light-emitting device.
【図４】 ＥＬ表示装置の構造を示す上面図及び断面
図。4A and 4B are a top view and a cross-sectional view illustrating a structure of an EL display device.
【図５】 ＥＬ表示装置の画素部の断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a pixel portion of an EL display device.
【図６】 ＥＬ表示装置の画素部の上面図と回路図。FIG. 6 is a top view and a circuit diagram of a pixel portion of an EL display device.
【図７】 半導体装置の一例を説明する図。FIG. 7 illustrates an example of a semiconductor device.
【図８】 半導体装置の一例を説明する図。FIG. 8 illustrates an example of a semiconductor device.
Claims (5)
ッセンス材料が封入され、不活性ガス雰囲気中で前記低
分子有機エレクトロルミネッセンス材料を加熱して、基
板上に前記低分子有機エレクトロルミネッセンス材料か
ら成る発光層を形成することを特徴とする発光装置の作
製方法。1. A low molecular weight organic electroluminescent material is sealed in an evaporation cell, and the low molecular weight organic electroluminescent material is heated in an inert gas atmosphere to emit light comprising the low molecular weight organic electroluminescent material on a substrate. A method for manufacturing a light-emitting device, comprising forming a layer.
ッセンス材料が封入された蒸発セルと、前記蒸発セルの
オリフィスと、が備えられ、不活性ガス雰囲気中で、前
記低分子有機エレクトロルミネッセンス材料を加熱し
て、前記基板上に前記低分子有機エレクトロルミネッセ
ンス材料から成る発光層を形成することを特徴とする発
光装置の作製方法。2. An evaporation cell in which a low-molecular organic electroluminescent material is sealed in a reaction chamber, and an orifice of the evaporation cell, wherein the low-molecular organic electroluminescent material is heated in an inert gas atmosphere. And forming a light-emitting layer made of the low-molecular-weight organic electroluminescent material on the substrate.
ッセンス材料が封入され、不活性ガス雰囲気中で前記低
分子有機エレクトロルミネッセンス材料を加熱して、基
板上に前記低分子有機エレクトロルミネッセンス材料か
ら成る発光層を選択的に形成することを特徴とする発光
装置の作製方法。3. A low molecular weight organic electroluminescent material is sealed in an evaporation cell, and the low molecular weight organic electroluminescent material is heated in an inert gas atmosphere to emit light comprising the low molecular weight organic electroluminescent material on a substrate. A method for manufacturing a light-emitting device, wherein a layer is selectively formed.
ッセンス材料が封入された蒸発セルと、前記蒸発セルの
オリフィス上のシャッターと、が備えられ、不活性ガス
雰囲気中で、前記低分子有機エレクトロルミネッセンス
材料を加熱して、前記シャッターを開閉させながら前記
基板上に前記低分子有機エレクトロルミネッセンス材料
から成る発光層を選択的に形成することを特徴とする発
光装置の作製方法。4. An evaporation cell in which a low-molecular-weight organic electroluminescent material is sealed in a reaction chamber, and a shutter on an orifice of the evaporation cell, wherein the low-molecular-weight organic electroluminescence is contained in an inert gas atmosphere. A method for manufacturing a light-emitting device, comprising heating a material and selectively forming a light-emitting layer made of the low-molecular-weight organic electroluminescent material on the substrate while opening and closing the shutter.
て、前記蒸発セルは複数個設けられていることを特徴と
する発光装置の作製方法。5. The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 1, wherein a plurality of the evaporation cells are provided.
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