JP2012162806A - クリーニング方法 - Google Patents
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Abstract
を行うための機構を備えた成膜装置を提供する。
【解決手段】このクリーニングの際には、蒸着マスク1302aと対向する位置に電極1302bを移動させる。さらに、成膜室1303にガスを導入する。成膜室1303に導入するガスとしては、Ar、H、F、NF3、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを用いればよい。次いで、高周波電源1300aから蒸着マスク1302aに高周波電界を印加してガス(Ar、H、F、NF3、またはO)を励起してプラズマ1301を発生させる。こうして、成膜室1303内にプラズマ1301を発生させ、成膜室内壁、防着シールド1305、または蒸着マスク1302aに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する。
【選択図】図13
Description
および成膜方法に関する。加えて、本発明は蒸着により内壁などに付着した蒸着材料を除
去するクリーニング法に関する。特に、本発明は蒸着材料として有機材料を用いる場合に
有効な技術である。
、EL材料として有機材料を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は有機EL
ディスプレイ(OELD:Organic EL Display)又は有機発光ダイオード(OLED:Or
ganic Light Emitting Diode)とも呼ばれている。
)が得られる有機化合物を含む層(以下、EL層と記す)と、陽極と、陰極とを有する。
有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(
蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とがあるが、本発明の成
膜装置および成膜方法により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用
可能である。
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。
造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・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発光装置は殆どこの構造を採用している
。
層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に
対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料
を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。
いう。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入
層は、全てEL層に含まれる。
、これには、互いに直交するように設けられた2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2種
類がある。
の劣化は、長時間発光させると共に非発光領域(ダークスポット)が広がるという形で現
れるが、その原因としてEL層の劣化が問題となっている。
の不純物がEL材料に含まれることでEL層の劣化に影響を及ぼすことも考えられる。
れるが、このうち低分子系材料は主に蒸着により成膜される。
発材料には、不純物が混入していることが考えられる。すなわち、EL素子の劣化原因の
一つである酸素や水及びその他の不純物が混入している可能性がある。
の間に不純物が混入してしまうという可能性もある。
。そのため、成膜後にフォトリソグラフィ工程を行うことができず、パターン化するため
には開口部を有したマスク(以下、蒸着マスクという)で成膜と同時に分離させる必要が
ある。従って、昇華した有機EL材料の殆どが成膜室内の蒸着マスクもしくは防着シール
ド(蒸着材料が成膜室の内壁に付着することを防ぐための保護板)に付着していた。
大気解放して蒸着マスクや防着シールドを外に取り出し、洗浄した上で再び成膜室内に戻
すという作業が必要であった。しかしながら、大気解放した蒸着マスクや防着シールドに
吸着された水もしくは酸素が有機EL材料の成膜時に離脱して膜中に取り込まれる可能性
もあり、有機EL材料の劣化を促進する要因となりうることが懸念されていた。
、且つ、高純度なEL層を形成することができる成膜装置を提供することを課題とする。
さらに、本発明の成膜装置を用いた成膜方法を提供することを課題とする。
着材料を大気解放しないで除去するためのクリーニング方法およびそのクリーニング方法
を行うための機構を備えた成膜装置を提供することを課題とする。なお、本明細書では、
前記成膜装置の内部に設けられる治具に基板ホルダ、マスクホルダ、防着シールドもしく
は蒸着マスクを含む。
前記基板上に成膜を行う成膜装置であって、前記基板が配置される成膜室には、蒸着源と
、該蒸着源を加熱する手段と、基板、またはマスク(蒸着マスク)を加熱する加熱手段と
を有し、前記成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結されていること
を特徴とする成膜装置である。
段(ターボ分子ポンプやドライポンプやクライオポンプなどの真空ポンプ)で5×10-3
Torr(0.665Pa)以下、好ましくは1×10-3Torr(0.133Pa)以
下として、蒸着源から有機化合物材料を蒸着させることにより成膜を行い、高密度なEL
層を形成する方法を提供する。従って、本発明においては、成膜と同時に真空中でアニー
ルを行うことができる。また、成膜する前に基板を真空中でアニールすることもできる。
また、成膜した後に基板を真空中でアニールすることもできる。なお、上記基板の温度(
T1)は、蒸着源の温度(T3)よりも低く設定する。また、基板を加熱する手段としては
、ヒーターや電熱線などが設けられたステージ(基板を固定する機能を有していてもよい
)、またはヒーターや電熱線などが設けられたメタルマスクを基板に密接または近接させ
て加熱することができ、基板の温度(T1)は、50〜200℃、好ましくは65〜15
0℃とすることができる。本発明において、基板を加熱させることによって、加熱された
基板に密接または近接して設けられる蒸着マスクも加熱される。従って、蒸着マスクは熱
によって変形しにくく(低熱膨張率であり)、基板の温度(T1)に耐えうる金属材料(
例えば、タングステン、タンタル、クロム、ニッケルもしくはモリブデンといった高融点
金属もしくはこれらの元素を含む合金、ステンレス、インコネル、ハステロイといった材
料を用いることが望ましい。例えば、ガラス基板(0.4×10-6〜8.5×10-6)と
熱膨張率が近いニッケル42%、鉄58%の低熱膨張合金(42アロイ)、ニッケル36
%の低熱膨張合金(36インバー)などが挙げられる。
段を設けることが好ましく、本発明の成膜装置は、基板に対向して配置した蒸着源から有
機化合物材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置であって、前記基板が配置さ
れる成膜室には、内壁に成膜されることを防止する付着防止手段と、該付着防止手段を加
熱する加熱手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段と、基板、またはマスク(蒸着マ
スク)を加熱する加熱手段とを有し、前記成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気
処理室と連結されていることを特徴とする成膜装置である。
け、防着シールド全体を加熱し、防着シールドの温度(T2)を基板の温度(T1)より1
0℃以上と設定することで基板上に蒸着されなかった有機化合物を付着させることができ
る。また、防着シールドをある温度(有機化合物の昇華温度)以上に加熱することにより
、付着した有機化合物を気化させて成膜室のクリーニングを行うこともできる。
低く設定し、防着シールドの温度(T2)は、蒸着源の温度(T3)よりも低く設定するこ
とを特徴としている。
の成膜装置は、 ロード室と、搬送室と、成膜室とが、直列方向に連結された成膜装置で
あって、 前記成膜室は、マスクと基板の位置あわせを行う機能を有し、前記成膜室は、
前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、内壁に成膜されることを防止する
付着防止手段と、該付着防止手段を加熱する加熱手段と、蒸着源と、該蒸着源を加熱する
手段と、基板、またはマスク(蒸着マスク)を加熱する加熱手段とを有していることを特
徴とする成膜装置である。
本発明の成膜装置は、 ロード室、該ロード室に連結された搬送室、及び該搬送室に連結
された成膜室とを有する成膜装置であって、前記搬送室は、マスクと基板の位置あわせを
行う機能を有し、前記成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、
内壁に成膜されることを防止する付着防止手段と、該付着防止手段を加熱する加熱手段と
、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段と、基板、またはマスク(蒸着マスク)を加熱する
加熱手段とを有していることを特徴とする成膜装置である。
室において、複数の機能領域を形成し、且つ、混合領域を有する発光素子を形成すること
ができる。従って、発光素子の陽極と陰極の間に複数の機能領域からなる有機化合物膜が
形成される場合、従来の明確な界面が存在する積層構造ではなく、第一の機能領域と第二
の機能領域との間に、第一の機能領域を構成する材料および第二の機能領域を構成する材
料の両方からなる混合領域を有する構造を形成することができる。本発明により、成膜前
、または成膜中に真空アニールを行うことによって、混合領域における分子間をよりフィ
ットさせることができる。混合領域を形成することにより機能領域間におけるエネルギー
障壁は、緩和される。したがって、駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる
。
性、電子移動度よりも正孔移動度の方が大きい正孔輸送性、正孔移動度よりも電子移動度
の方が大きい電子輸送性、陰極から電子を受け取る電子注入性、正孔または電子の移動を
阻止しうるブロッキング性、発光を呈する発光性、の一群から選ばれる性質を有し、かつ
、それぞれ異なる前記性質を有する。
正孔輸送性の高い有機化合物としては、芳香族ジアミン化合物が好ましく、また、電子輸
送性の高い有機化合物としては、キノリン骨格を含む金属錯体、ベンゾキノリン骨格を含
む金属錯体、またはオキサジアゾール誘導体、またはトリアゾール誘導体、またはフェナ
ントロリン誘導体が好ましい。さらに、発光を呈する有機化合物としては、安定に発光す
るキノリン骨格を含む金属錯体、またはベンゾオキサゾール骨格を含む金属錯体、または
ベンゾチアゾール骨格を含む金属錯体が好ましい。
低い発光材料(ドーパント)とで構成し、ドーパントの励起エネルギーが、正孔輸送性領
域の励起エネルギーおよび電子輸送層の励起エネルギーよりも低くなるように設計するこ
とである。このことにより、ドーパントの分子励起子の拡散を防ぎ、効果的にドーパント
を発光させることができる。また、ドーパントがキャリアトラップ型の材料であれば、キ
ャリアの再結合効率も高めることができる。
した場合も本発明に含めることとする。また、混合領域の形成においては、混合領域に濃
度勾配をもたせてもよい。
に用いる金属材料等のその他の材料の成膜にも用いることができる。
うことができ、本発明の成膜装置は、基板に対向して配置した蒸着源から有機化合物材料
を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置であって、前記基板が配置される成膜室に
は、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段と、基板を加熱する加熱手段とを有し、前記成膜
室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、前記処理室の内壁に
レーザー光を照射するクリーニング予備室と連結されていることを特徴とする成膜装置で
ある。
いて走査させ、成膜室内壁、防着シールド、または蒸着マスクなどに付着した蒸着物を気
化させてクリーニングすればよい。上記構成により、メンテナンス時に成膜室内を大気に
ふれることなくクリーニングすることが可能となる。
続発振またはパルス発振のエキシマレーザ、Arレーザ、Krレーザなどをレーザ光源と
するレーザー光である。前記固体レーザは、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレー
ザ、YAlO3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレーザ、Ti
:サファイアレーザから選ばれた一種または複数種を挙げることができる。
であり、本発明の成膜装置に関する他の構成は、基板に対向して配置した蒸着源から有機
化合物材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う成膜装置であって、前記基板が配置され
る成膜室には、蒸着源と、該蒸着源を加熱する手段と、基板を加熱する加熱手段と、マス
ク(蒸着マスク)と、該マスクに対向する電極とを有し、 前記成膜室は、前記成膜室内
を真空にする真空排気処理室と連結され、且つ、前記成膜室内にプラズマを発生させるこ
とを特徴とする成膜装置である。
ずれか一方に高周波電源(周波数13MHz〜40MHz、高周波電力20W〜200W
)が接続されていることを特徴としている。また、前記マスクと前記電極の間隔は1cm
〜5cmとすればよい。また、上記構成において、前記成膜室内にAr、H、F、NF3
、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを導入するガス導入手段と、気化させた
蒸着物を排気する手段とを有している。
を有する材料からなり、且つ、熱によって変形しにくく(低熱膨張率を有し)、プラズマ
に耐えうる金属材料(例えば、タングステン、タンタル、クロム、ニッケルもしくはモリ
ブデンといった高融点金属もしくはこれらの元素を含む合金、ステンレス、インコネル、
ハステロイといった材料を用いることが望ましい。また、加熱される蒸着マスクを冷却す
るため、蒸着マスクに冷却媒体(冷却水、冷却ガス)を循環させる機構を備えてもよい。
ルド、または蒸着マスクに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気することによって
、クリーニングすればよい。上記構成により、メンテナンス時に成膜室内を大気にふれる
ことなくクリーニングすることが可能となる。
を備えた成膜室内に付着した有機化合物を除去するクリーニング方法であって、 成膜室
内にプラズマを発生させて内壁、または該内壁に成膜されることを防止する付着防止手段
、またはマスクをクリーニングすることを特徴とするクリーニング方法である。
クと前記蒸着源との間に設けられた電極との間に発生させることを特徴としている。
、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを励起して発生させることを特徴として
いる。
機化合物材料の粒子よりも小さい粒子、即ち原子半径の小さい材料からなるガスを微量に
流し、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料を含ませることを特徴としている。
であって、前記成膜室内を1×10-3Torrよりも高真空とし、基板に対向して配置した
蒸着源から有機化合物材料を蒸着させて前記基板上に成膜を行う際、同時に材料ガスを前
記成膜室に導入することを特徴とする成膜方法である。
GeH4、GeF4、SnH4、CH4、C2H2、C2H4、またはC6H6から選ばれた一種ま
たは複数種であることを特徴としている。
置は、基板に対向して配置した蒸着源から有機化合物材料を蒸着させて前記基板上に成膜
を行う成膜装置であって、前記基板が配置される成膜室には、蒸着源と、該蒸着源を加熱
する手段とを有し、前記成膜室は、前記成膜室内を真空にする真空排気処理室と連結され
、且つ、材料ガスを導入しうる手段とを有していることを特徴とする成膜装置である。
F4、GeH4、GeF4、SnH4、CH4、C2H2、C2H4、またはC6H6から選ばれた
一種または複数種であることを特徴としている。
て、AsH3、B2H2、BF4、H2Te、Cd(CH3)2、Zn(CH3)2、(CH3)3
In、H2Se、BeH2、トリメチルガリウム、またはトリエチルガリウムで示される各
種ガスを用いることができる。
によって、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を形成することができる。
を行うことによって、各層間での分子間をよりフィットさせることができる。特に、混合
領域を形成する場合、混合領域における分子間をよりフィットさせることができる。した
がって、さらに駆動電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる。
に真空でアニールする処理、または、成膜後に真空でアニールする処理を行うことが可能
となり、スループットが向上する。
蒸着材料を大気解放しないで除去することができる。
本発明における成膜装置の構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の成膜装
置における断面図の一例である。
とすることが好ましく、基板10は、被成膜面を下向きにしてセットされている。フェイ
スダウン方式とは、基板の被成膜面が下を向いた状態で成膜する方式をいい、この方式に
よればゴミの付着などを抑えることができる。
加熱手段によって、基板の温度(T1)は、50〜200℃、好ましくは65〜150℃
とすることができる。また、基板10の下方には、ホルダ12bに固定されたメタルマス
ク12aが備えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる温度に加熱することも
可能な蒸着源ホルダ16a〜16cが設けられている。なお、基板に対向するように蒸着
源が設けられている。ここではホルダ12bで固定した例を示したが、永久磁石を使って
基板をメタルマスクで挟むことにより固定してもよい。
め、基板を加熱すると、メタルマスクも同時に加熱される。基板の加熱手段とメタルマス
クとによって基板全体を加熱することができる。従って、メタルマスク(蒸着マスク)は
熱によって変形しにくく、基板の温度(T1)に耐えうる金属材料を用いることが望まし
い。また、蒸着マスクは金属材料に限定されず、基板の温度(T1)に耐えうる他の材料
からなるマスク(遮光膜が表面に設けられたガラスまたは石英)を用いてもよい。なお、
ここでは、基板10に接してメタルマスク12aを配置した例を示したが、特に限定され
ず、基板とメタルマスクとを離間してもよい。
ク自体に加熱手段(ヒータや電熱線)を設け、メタルマスクを加熱することによって、メ
タルマスクに接する基板を加熱してもよい。メタルマスクを加熱することによって、成膜
される側の基板表面を加熱することができる。
化合物17(17a〜17c)と、有機化合物が備えられている材料室18(18a〜1
8c)と、シャッター19(19a〜19c)とで構成されている。また、有機化合物は
、成膜室に付随する専用の材料交換室(図示しない)
から導入することによって成膜室の大気開放を極力さけることが好ましい。成膜室を大気
開放することにより、内壁には水分をはじめ様々なガスが吸着し、これが真空排気をする
ことにより再度放出される。吸着したガスの放出が収まり真空度が平衡値に安定するまで
の時間は、数十〜数百時間を要する。そのために成膜室の壁をベーキング処理してその時
間を短縮させている。しかし、繰り返し大気開放することは効率的な手法ではないので、
専用の材料交換室を設けることが望ましい。
着される基板が移動(または回転)するようにしておくと良い。図1では、蒸着される基
板が回転することが可能となっており、メタルマスク12a、及びホルダ12bも回転す
る例を示している。或いは、基板を固定させたまま、蒸着ホルダを基板に対してX方向ま
たはY方向に移動させて蒸着してもよい。
a〜16cの空間であり、蒸着源ホルダに設けられた加熱手段(電圧が印加された際に生
じる抵抗(抵抗加熱))により内部の有機化合物17(17a〜17c)がそれぞれ昇華
温度(T3、T3’、T3’’)まで加熱されると、気化して基板10の表面へ蒸着される
。加熱手段としては、抵抗加熱型を基本とするが、クヌーセンセルを用いてもよい。なお
、基板10の表面とは本明細書中では、基板とその上に形成された薄膜も含むこととし、
ここでは、基板上に陽極または陰極が形成されているものとする。
c)の蒸着を制御する。つまり、シャッターが開いているとき、加熱により気化した有機
化合物17(17a〜17c)を蒸着することができる。さらに基板10とシャッター1
9との間に別のシャッター(例えば、蒸着源からの昇華が安定するまでの間、蒸着源を覆
っておくシャッター)を一つまたは複数設けてもよい。
着時にシャッター19(19a〜19c)を開ければすぐに蒸着ができるようにしておく
と、成膜時間を短縮できるので望ましい。
する有機化合物膜を形成することが可能となっており、蒸着源もそれに応じて複数設けら
れている。それぞれの蒸着源において気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマ
スク12aに設けられた開口部(図示せず)を通って基板10に蒸着される。なお、メタ
ルマスクの開口部は長方形、楕円形、もしくは線状でも良いし、また、これらがマトリク
ス状の配列であってもデルタ配列であっても良い。
する不純物(高温材料)、または、低温で析出する不純物(低温材料)
を分離し、高純度EL材料のみで成膜を行ってもよい。また、本明細書中では、高純度E
L材料よりも昇華温度の高い物質(不純物)を高温材料とよび、昇華温度の低い物質(不
純物)を低温材料とよぶことにする。また、高温と低温の中間に位置する温度で昇華する
高純度EL材料を中温材料と呼ぶことにする。なお、温度毎に析出した材料を予め質量分
析(GC−MS)等の分析により調べておくことで、純粋なEL材料の昇華温度を調べる
ことができる。
製法を適用しても良い。
ド15が設けられている。この防着シールド15を設けることにより、基板上に蒸着され
なかった有機化合物を付着させることができる。また、防着シールド15の周囲には、電
熱線14が接して設けられており、電熱線14により、防着シールド15全体を加熱する
ことができる。成膜の際、防着シールド15の温度(T2)は、基板の温度(T1)よりも
10℃以上高く制御することが好ましい。
排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポ
ンプが備えられている。これにより成膜室の到達真空度を10-5〜10-6Paにすること
が可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができ
る。
装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の
不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガ
ス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装
置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれ
る酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純
物が導入されるのを防ぐことができる。
の吸着性を小さくすることができるので、電解研磨を施して鏡面化させたアルミニウムや
ステンレス(SUS)等を内部壁面に用いる。これにより、成膜室内部の真空度を10-5
〜10-6Paに維持することができる。また、気孔がきわめて少なくなるように処理され
たセラミックス等の材料を内部部材に用いる。なお、これらは、中心線平均粗さが3nm
以下となる表面平滑性を有するものが好ましい。
とから、成膜性を向上させるために、成膜に用いられる有機材料が備えられている材料室
が成膜時に基板の下の最適な位置に移動するか、若しくは基板が材料室上の最適な位置に
移動するような機能を設けても良い。
処理、成膜中に真空でアニールする処理、または、成膜後に真空でアニールする処理を行
うことが可能となり、スループットが向上する。また、成膜室に真空排気可能なアニール
室を連結させ、基板の搬送を真空中で行うことにより、成膜室と連結されたアニール室で
成膜前に真空でアニールする処理、または、成膜後に真空でアニールする処理を行っても
よい。
層に接する陰極とを有する発光素子の作製手順の一例を図2を用いて示す。なお、図2は
、成膜室に搬入後のフローを示す図である。
は、透明導電性材料が用いられ、インジウム・スズ化合物や酸化亜鉛などを用いることが
できる。次いで搬入室(図示しない)に連結された成膜前処理室(図示しない)に搬送す
る。この成膜前処理室では、陽極表面のクリーニングや酸化処理や加熱処理などを行えば
よい。陽極表面のクリーニングとしては、真空中での紫外線照射を行い、陽極表面をクリ
ーニングする。また、酸化処理としては、100〜120℃で加熱しつつ、酸素を含む雰
囲気中で紫外線を照射すればよく、陽極がITOのような酸化物である場合に有効である
。また、加熱処理としては、真空中で基板が耐えうる50℃以上の加熱温度、好ましくは
65〜150℃の加熱を行えばよく、基板に付着した酸素や水分などの不純物や、基板上
に形成した膜中の酸素や水分などの不純物を除去する。特に、EL材料は、酸素や水など
の不純物により劣化を受けやすいため、蒸着前に真空中で加熱することは有効である。
る。成膜室13には、基板10の被成膜面を下向きにしてセットする。
なお、基板を搬入する前に成膜室内は真空排気しておくことが好ましい。
イポンプで真空排気し、それ以上の圧力は磁気浮上型のターボ分子ポンプまたは複合分子
ポンプにより真空排気する。成膜室には水分を除去するためにクライオポンプを併設して
も良い。こうして排気手段から主に油などの有機物による汚染を防止している。内壁面は
、電解研磨により鏡面処理し、表面積を減らしてガス放出を防いでいる。内壁からのガス
放出を低減するという目的においては成膜室の外側にはヒーターを設けてベーキング処理
を行うことが望ましい。ベーキング処理によりガス放出はかなり低減できる。さらにガス
放出による不純物汚染を防止するには、蒸着時に冷媒を用いて冷却すると良い。こうして
、1×10-6Paまでの真空度を実現する。
した吸着水や吸着酸素を除去することも可能である。さらに、基板を搬入する前に成膜室
を加熱しておくことが好ましい。前処理で加熱した基板を徐冷させて、成膜室に搬入した
後、再び加熱することは長時間かかり、スループットの低下を招くことになる。望ましく
は、前処理で行った加熱処理で加熱した基板を冷却することなく、そのまま加熱された成
膜室に搬入及びセットする。なお、図1に示す装置は、基板を加熱する加熱手段が設けら
れているため、前処理である真空中での加熱処理を成膜室で行うことも可能である。
このアニール(脱気)によって基板に付着した酸素や水分などの不純物や、基板上に形成
した膜中の酸素や水分などの不純物を除去する。こうして除去された不純物を成膜室から
除去するため、真空排気を行うことが好ましく、さらに真空度を高めてもよい。
0-6Paまで真空排気された成膜室13で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により
第一の有機化合物17aは気化されており、蒸着時にシャッター19aが開くことにより
基板10の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスク12
aに設けられた開口部(図示せず)を通って基板10に蒸着される。なお、蒸着の際、基
板を加熱する手段により基板の温度(T1)は、50〜200℃、好ましくは65〜15
0℃とする。ただし、蒸着の際、基板の温度(T1)は、防着シールドの温度(T2)より
も低く設定し、防着シールドの温度(T2)は、蒸着源の温度(T3)よりも低く設定する
。また、防着シールドの温度(T2)を基板の温度(T1)より10℃以上と設定すること
で基板上に蒸着されなかった有機化合物を付着させることができる。
加熱処理が行われる。蒸着時の蒸発材料には、酸素や水分などの不純物が混入している恐
れがあるため、蒸着中に真空中で加熱処理を行って膜中に含まれるガスを放出させること
は有効である。このように、真空中で基板を加熱しながら蒸着を行い、所望の膜厚まで成
膜を行うことによって、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を形成することができる。
なお、ここでいう有機化合物とは、陽極から正孔を受け取る正孔注入性、電子移動度より
も正孔移動度の方が大きい正孔輸送性、正孔移動度よりも電子移動度の方が大きい電子輸
送性、陰極から電子を受け取る電子注入性、正孔または電子の移動を阻止しうるブロッキ
ング性、発光を呈する発光性、といった性質を有する有機化合物である。
に形成される。
Pa以下の圧力で加熱処理を行い、蒸着時に混入した水分などを放出させる加熱処理を行っ
ても良い。蒸着時の蒸発材料には、酸素や水分などの不純物が混入している恐れがあるた
め、蒸着後に真空中で加熱処理を行って膜中に含まれるガスを放出させることは有効であ
る。蒸着後のアニールを行う場合、大気にふれることなく、成膜室とは別の処理室に基板
を搬送して、真空中でアニールを行うことが好ましい。
の加熱処理を成膜室で行うことも可能である。蒸着の際の真空度よりもさらに高真空とし
て、蒸着後、100〜200℃のアニールを行うことが好ましい。この成膜後のアニール
(脱気)によって基板上に形成した有機化合物層中の酸素や水分などの不純物をさらに除
去し、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を形成する。
示したフローに対応している。
後に陰極を積層形成する。なお、異なる蒸着材料(有機化合物や陰極の材料)を積層する
場合、別々の成膜室で行ってもよいし、全て同一の成膜室で積層してもよい。陰極の材料
は、仕事関数の小さいマグネシウム(Mg)、リチウム(Li)若しくはカルシウム(C
a)を含む材料を用いる。好ましくはMgAg(MgとAgをMg:Ag=10:1で混
合した材料)でなる電極を用いれば良い。他にも、イッテルビウム(Yb)、MgAgA
l電極、LiAl電極、また、LiFAl電極が挙げられる。こうして、陽極と、該陽極
に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陰極とを有する発光素子を作製できる
。また、成膜前のアニールを成膜室で行うことが可能であり、その場合、スループットが
向上する。また、成膜後のアニールを成膜室で行うことが可能であり、その場合、スルー
プットが向上する。
2(B)に示すフローおよび図1を用いて説明する。上述した単層を形成する手順に従っ
て、シャッター19aを閉じ、有機化合物17aからなる有機化合物層の蒸着(第1蒸着
)を終了させたら、予め蒸着ホルダに設けられた加熱手段により内部の有機化合物17b
を昇華温度(T3’)まで加熱しておき、シャッター19bを開くことによって蒸着(第
2蒸着)を開始し、有機化合物17aからなる有機化合物層上に有機化合物17bからな
る有機化合物層を形成する。続いて、同様に、シャッター19bを閉じ、有機化合物17
bからなる有機化合物層の蒸着(第2蒸着)を終了させたら、予め蒸着ホルダに設けられ
た加熱手段により内部の有機化合物17cを昇華温度(T3’’)まで加熱しておき、シ
ャッター19cを開くことによって蒸着(第3蒸着)を開始し、有機化合物17bからな
る有機化合物層上に有機化合物17cからなる有機化合物層を形成する。
、防着シールドの温度(T2)よりも低く設定し、防着シールドの温度(T2)は、蒸着源
の温度(T3、T3’、T3’’)よりも低く設定する。なお、それぞれの蒸着源の温度は
、使用する蒸着材料によって異なるため、蒸着源の温度に従ってそれぞれ基板の温度(T
1)や防着シールドの温度(T2)を適宜変更することも可能である。また、第1蒸着、第
2蒸着、または第3蒸着の際において、それぞれ真空度を適宜変更してもよい。
とは、異なる蒸着源を加熱して同時に気化させ、成膜段階で異なる物質を混合する蒸着法
を指している。
ら蒸着を行い、所望の膜厚まで成膜を行うため、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を
形成することができる。また、大気にふれることなく、真空中で基板を加熱しながら複数
回の蒸着を行うことによって、各層間での分子間をよりフィットさせることができる。
有機化合物17bからなる層と、有機化合物17cからなる層との積層が、陽極上に形成
される。
るために、1×10-4Pa以下の圧力で加熱処理(アニール)を行い、蒸着時に混入した水
分などを放出させる加熱処理を行えばよい。蒸着後のアニールを行う場合、成膜室で行っ
てもよいし、或いは大気にふれることなく、成膜室とは別の処理室に基板を搬送して、真
空中でアニールを行ってもよい。
に示したフローに対応している。
して、陽極と、該陽極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陰極とを有する
発光素子を作製できる。このように同一成膜室で積層形成する場合、基板の搬送を省略す
ることができ、さらに成膜室を真空にする時間、基板を加熱、徐冷する時間を短縮するこ
とができ、大幅にスループットが向上する。
後には、クリーニングを行うことが好ましい。クリーニングは、再昇華と排気によって行
う。再昇華させるためには、成膜装置の内壁、および成膜装置の内部に設けられる治具を
加熱すればよく、加熱の方法は、ヒーター加熱、赤外光加熱もしくは紫外光加熱のいずれ
を用いてもよいし、これらを併用してもよい。また、再昇華させた蒸着材料は、ただちに
真空ポンプを用いて排気することが好ましい。また、ガス導入系からハロゲン族元素を含
むガスを流しこんで、再昇華させると同時に蒸着材料をフッ化物として排気してもよい。
板の加熱手段を加熱することによって、ホルダ、メタルマスクを加熱して、これらに付着
した有機化合物を気化させることができる。また、防着シールドを電熱線14により加熱
することによっても防着シールドに付着した有機化合物を気化させることができる。クリ
ーニングを行うのであれば、基板の加熱手段や防着シールドの加熱手段は、有機化合物の
気化する温度まで温度制御可能とすることが望ましい。クリーニングの際、気化した有機
化合物は、排気系(真空ポンプ)などによって回収し、再度利用することもできる。
ここでは、実施の形態1と異なる成膜装置を図3に示す。
して設けられた例を示す。
が可能となっている。このヒーター炉31によって、基板の温度(T1)は、50〜20
0℃、好ましくは65〜150℃とすることができる。また、このヒーター炉31と成膜
室33との間には図3中に点線で示したゲートまたはシャッターが設けられている。ここ
では図示しないが、ヒーター炉31に別途、真空排気手段を設けてもよい。本実施の形態
では、蒸着前にヒーター炉31により真空中でアニールを行った後、ゲートを開いて蒸着
を行う。
から出射されたレーザー光21が、走査手段20によって成膜室33の内部を照射可能に
なっている。なお、クリーニング予備室22と成膜室33とを区切る壁にはレーザー光2
1が通過することが可能な材料からなる窓(石英など)が設けられている。走査手段20
としては、ガルバノミラーまたはポリゴンミラーなどを用いて走査させ、成膜室内壁また
は防着シールドに付着した蒸着物を気化させてクリーニングすればよい。
ーザー光の照射によって成膜装置の内壁、および成膜装置の内部に設けられる治具を加熱
し、再昇華させる。レーザー光21としては、連続発振またはパルス発振の固体レーザ、
或いは、連続発振またはパルス発振のエキシマレーザ、Arレーザ、Krレーザなどをレ
ーザ光源とするレーザー光である。前記固体レーザは、YAGレーザ、YVO4レーザ、
YLFレーザ、YAlO3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレ
ーザ、Ti:サファイアレーザから選ばれた一種または複数種を挙げることができる。中
でも、光学系24によって照射面における照射面積を大きくすることができる、パルス発
振のエキシマレーザ、Arレーザが好ましい。
固定されたメタルマスク32aが備えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる
温度に加熱することも可能な蒸着源ホルダ36が設けられている。なお、基板に対向する
ように蒸着源が設けられている。
ホルダに設けられた加熱手段(電圧が印加された際に生じる抵抗(抵抗加熱))により内
部の有機化合物37が昇華温度(T3)まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着さ
れる。
ター炉31と第1シャッター39との間に第2シャッター25が設けられている。第2シ
ャッター25は、蒸着源からの昇華速度が安定するまでの間、蒸着源を覆っておくための
シャッターである。
ド35が設けられている。また、防着シールド35の周囲には、電熱線34が接して設け
られており、電熱線34により、防着シールド35全体を加熱することができる。ただし
、蒸着の際、基板の温度(T1)は、防着シールドの温度(T2)よりも低く設定し、防着
シールドの温度(T2)は、蒸着源の温度(T3)よりも低く設定する。また、防着シール
ドの温度(T2)を基板の温度(T1)より10℃以上と設定することで基板上に蒸着され
なかった有機化合物を付着させることができる。
、成膜室33には、成膜室内を常圧にするガス導入系と連結されている。
熱処理が行われる。蒸着時の蒸発材料には、酸素や水分などの不純物が混入している恐れ
があるため、蒸着中に真空中で加熱処理を行って膜中に含まれるガスを放出させることは
有効である。このように、真空中で基板を加熱しながら蒸着を行い、所望の膜厚まで成膜
を行うことによって、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を形成することができる。
ニールする処理、または、成膜後に真空でアニールする処理を行うことが可能となり、ス
ループットが向上する。
、複数回の成膜プロセスを行った後に行うことも可能である。
本発明における成膜装置の構成について図13を用いて説明する。図13は、本発明の成
膜装置における断面図の一例である。
た蒸着マスク1302aと、電極1302bとの間でプラズマ1301を発生させる例を
示す。
ダに固定された蒸着マスク1302aが備えられており、さらにその下方には、それぞれ
異なる温度に加熱することも可能な蒸着源ホルダ1306が設けられている。なお、基板
に対向するようにこれらの蒸着源が設けられている。
、蒸着ホルダに設けられた加熱手段(代表的には抵抗加熱法)により内部の有機化合物1
307が昇華温度(T3)まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着される。なお、
蒸着する際には、蒸着を妨げないような位置に電極1302bは移動させる。
ド1305が設けられている。また、防着シールド1305の周囲には、電熱線1304
が接して設けられており、電熱線1304により、防着シールド1305全体を加熱する
ことができる。ただし、蒸着の際、基板の温度(T1)は、防着シールドの温度(T2)よ
りも低く設定し、防着シールドの温度(T2)は、蒸着源の温度(T3)よりも低く設定す
る。また、防着シールドの温度(T2)を基板の温度(T1)より10℃以上と設定するこ
とで基板上に蒸着されなかった有機化合物を付着させることができる。
マスクであるのでエッチング技術で加工する際、断面が垂直ではなくテーパー状となって
いる。また、図14(B)に蒸着マスクの断面構造が異なる例を示す。いずれの断面構造
においても開口付近が鋭い形状となる。従って、マスクの開口付近にプラズマが発生しや
すく、最も付着物をクリーニングしたい部分、即ち、付着物が付着した場合マスク精度が
低下する開口付近をクリーニングできる。なお、エッチング技術以外でメタルマスクを作
製する方法としては、エレクトロフォーミング技術があり、この場合には断面形状がR形
状をなすオーバーハング形状となる。
内壁に付着した蒸着材料を大気解放しないで除去するクリーニングを行う。このクリーニ
ングの際には、蒸着マスク1302aと対向する位置に電極1302bを移動させる。さ
らに、成膜室1303にガスを導入する。成膜室1303に導入するガスとしては、Ar
、H、F、NF3、またはOから選ばれた一種または複数種のガスを用いればよい。次い
で、高周波電源1300aから蒸着マスク1302aに高周波電界を印加してガス(Ar
、H、F、NF3、またはO)を励起してプラズマ1301を発生させる。こうして、成
膜室1303内にプラズマ1301を発生させ、成膜室内壁、防着シールド1305、ま
たは蒸着マスク1302aに付着した蒸着物を気化させて成膜室外に排気する。図13に
示す成膜装置によって、メンテナンス時に成膜室内を大気にふれることなくクリーニング
することが可能となる。
間に配置された電極1302bとの間に発生させた例を示したが、特に限定されず、プラ
ズマ発生手段を有していればよい。また、電極1302bに高周波電源を接続してもよい
し、電極1302bをメッシュ状の電極としてもよいし、シャワーヘッドのようにガスを
導入できる電極としてもよい。
複数回の成膜プロセスを行った後に行うことも可能である。
物理的な成膜法の代表的な例として、真空下で蒸発源から蒸発材料を蒸発させて成膜す
る真空蒸着法が知られている。また、化学的な成膜法の代表的な例として、原料ガスを基
板上に供給し、気相中または基板表面での化学反応により成膜するCVD(化学蒸着)法
が知られている。
合物材料の粒子よりも小さい粒子、即ち原子半径の小さい材料からなるガスを微量に流し
、有機化合物膜中に原子半径の小さい材料を含ませる新規な成膜方法を提供する。
トリシラン等)、SiF4、GeH4、GeF4、SnH4、または炭化水素系ガス(CH4
、C2H2、C2H4、C6H6等)から選ばれた一種または複数種を用いればよい。装置内部
に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化された
ものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に蒸着装置に導入されるようにガス精製
機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を
予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことが
できる。
導入すると、蒸着源から蒸発して基板に向かう有機材料と一緒に成膜室内に浮遊している
SiH4が有機膜中に取り込まれる。即ち、比較的に粒子半径の大きい有機材料分子の隙
間に原子半径の小さいSiH4をそのまま、或いはSiHXで埋めることになり、有機膜中
に含ませることができる。蒸着中、蒸着源は100℃程度には加熱するが、モノシランの
分解温度(大気圧での分解温度)
は約550℃であるので分解はしない。蒸発させる有機材料によってはSiH4、或いは
SiHXと反応して化合物を形成する場合もある。また、成膜室中に僅かに残っている酸
素(または水分)を捕獲してSiOXを生成するため、成膜室中および膜中において有機
材料を劣化させる要因となる酸素(または水分)を減らすことができ、結果的に発光素子
の信頼性を向上させることができる。また、生成されたSiOxはそのまま膜中に含ませ
てもよい。
と考えられる。従って、この隙間を埋めればよいため、SiF4、GeH4、GeF4、S
nH4、または炭化水素系ガス(CH4、C2H2、C2H4、C6H6等)を用いても発光素子
の信頼性を向上させることができる。
ミノ]ビフェニル)、BCP(バソキュプロイン)、MTDATA(4,4',4"-トリス(N-3-
メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)トリフェニルアミン)、Alq3(トリス−8−キノ
リノラトアルミニウム錯体)などを挙げることができる。
機能を有する領域)を蒸着する際に有効であり、結果的に発光素子の信頼性が向上する。
に連結される真空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ
、またはドライポンプを備える。また、成膜室の内壁に用いる材料としては、その表面を
小さくすることで酸素や水などの不純物の吸着性を小さくすることができるので、電解研
磨を施して鏡面化させたアルミニウムやステンレス(SUS)などを用いる。これにより
、成膜室内部の真空度を10-8〜10-1Torrに維持することができる。また、気孔が
極めて少なくなるように処理されたセラミックス等の材料を内部部材に用いる。なお、こ
れらは中心線平均粗さが3nm以下となる表面平滑性を有するものが好ましい。
成膜装置における断面図の一例である。
えられており、さらにその下方には、それぞれ異なる温度に加熱することも可能な蒸着源
ホルダ1506が設けられている。なお、基板1501に対向するようにこれらの蒸着源
が設けられている。
、蒸着ホルダに設けられた加熱手段(代表的には抵抗加熱法)により内部の有機化合物1
507が昇華温度まで加熱されると、気化して基板の表面へ蒸着される。なお、蒸着する
際には、蒸着を妨げないような位置に電極1502bは移動させる。また、有機化合物1
507は、それぞれ容器(代表的にはルツボや蒸着ボート等)に収納されている。
には、材料ガスまたは材料ガスの主成分が0.01atoms%〜5atoms%、好ましくは0.
1atoms%〜2atoms%程度含まれるようにする。成膜室1503に導入するガスとしては
、シラン系ガス(モノシラン、ジシラン、トリシラン等)、SiF4、GeH4、GeF4
、SnH4、または炭化水素系ガス(CH4、C2H2、C2H4、C6H6等)から選ばれた一
種または複数種を用いればよい。
含み、酸素や水分を取り込みにくい膜となるため、この有機化合物を含む膜を用いた発光
素子は信頼性が向上する。
蒸着し、且つ、上記材料ガスを導入することにより、材料ガスまたは材料ガスの主成分を
含み、且つ、二種類の有機化合物を含む混合領域を形成することもできる。
且つ、上記材料ガスを導入することにより、第一の機能領域と第二の機能領域との間に混
合領域を形成することもできる。本実施の形態では、第一の有機化合物を予め抵抗加熱に
より気化させ、蒸着時に第1シャッター1509を開くことにより基板の方向へ飛散させ
る。これにより、図4(A)に示す第一の機能領域を形成することができる。次いで、第
2シャッター1519も開けて蒸着を行い、混合領域を形成する。
項励起エネルギーを発光に変換できる材料をドーパントとして混合領域に添加した場合も
本発明に含めることとする。また、共蒸着を行う場合、互いの有機化合物が混ざりあうよ
うに蒸発する方向を被蒸着物の位置で交差するようにすることが望ましい。
ド1505が設けられている。
504で覆うことが好ましい。
。高周波電源1500aとコンデンサ1500bを介して接続された蒸着マスク1502
aと、電極1502bとの間でプラズマを発生させることも可能である。
て、AsH3、B2H2、BF4、H2Te、Cd(CH3)2、Zn(CH3)2、(CH3)3
In、H2Se、BeH2、トリメチルガリウム、またはトリエチルガリウムで示される各
種ガスを用いることができる。
きる。
こととする。
を高めると同時に、なおかつ積層構造の機能分離と同様に各種複数の材料の機能を有する
素子を作製する例を示す。
顕著に見られる。つまり、エネルギー障壁の大きい積層構造の界面において、そのエネル
ギー障壁を緩和する材料を挿入することにより、エネルギー障壁を階段状に設計すること
ができる。これにより電極からのキャリア注入性を高め、確かに駆動電圧をある程度まで
は下げることができる。しかしながら問題点は、層の数を増やすことによって、有機界面
の数は逆に増加することである。このことが、単層構造の方が駆動電圧・パワー効率のト
ップデータを保持している原因であると考えられる。逆に言えば、この点を克服すること
により、積層構造のメリット(様々な材料を組み合わせることができ、複雑な分子設計が
必要ない)を活かしつつ、なおかつ単層構造の駆動電圧・パワー効率に追いつくことがで
きる。
物膜が形成される場合、従来の明確な界面が存在する積層構造ではなく、第一の機能領域
と第二の機能領域との間に、第一の機能領域を構成する材料および第二の機能領域を構成
する材料の両方からなる混合領域を有する構造を形成する。
に比較して低減され、キャリアの注入性が向上すると考えられる。すなわち機能領域間に
おけるエネルギー障壁は、混合領域を形成することにより緩和される。したがって、駆動
電圧の低減、および輝度低下の防止が可能となる。
領域)と、前記第一の機能領域を構成する物質とは異なる第二の有機化合物が機能を発現
できる領域(第二の機能領域)と、を少なくとも含む発光素子、及びこれを有する発光装
置の作製において、図1に示す成膜装置を用い、前記第一の機能領域と前記第二の機能領
域との間に、前記第一の機能領域を構成する有機化合物と前記第二の機能領域を構成する
有機化合物、とからなる混合領域を作製する。
物膜が形成されるようになっており、蒸着源もそれに応じて複数設けられている。なお、
陽極が形成されている基板を搬入しセットする。基板は加熱手段によって加熱し、基板の
温度(T1)は、50〜200℃、好ましくは65〜150℃とする。また、成膜の際、
基板の温度(T1)は、防着シールドの温度(T2)よりも低く設定し、防着シールドの温
度(T2)は、蒸着源の温度(T3)よりも低く設定する。
る。なお、第一の有機化合物17aは予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時にシャ
ッター19aが開くことにより基板の方向へ飛散する。これにより、図4(A)に示す第
一の機能領域210を形成することができる。
料室18bに備えられている、第二の有機化合物17bを蒸着する。なお、第二の有機化
合物も予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時にシャッター19bが開くことにより
基板の方向へ飛散する。ここで、第一の有機化合物17aと第二の有機化合物17bとか
らなる第一の混合領域211を形成することができる。
着する。これにより、第二の機能領域212を形成することができる。
成する方法を示したが、第一の有機化合物を蒸着した後、その蒸着雰囲気下で第二の有機
化合物を蒸着することにより、第一の機能領域と第二の機能領域との間に混合領域を形成
することもできる。
室18cに備えられている、第三の有機化合物17cを蒸着する。なお、第三の有機化合
物17cも予め抵抗加熱により気化されており、蒸着時にシャッター19cが開くことに
より基板の方向へ飛散する。ここで、第二の有機化合物17bと第三の有機化合物17c
とからなる第二の混合領域213を形成することができる。
着する。これにより、第三の機能領域214を形成することができる。
する。
17aを用いて第一の機能領域220を形成した後、第一の有機化合物17aと第二の有
機化合物17bとからなる第一の混合領域221を形成し、さらに、第二の有機化合物1
7bを用いて第二の機能領域222を形成する。そして、第二の機能領域222を形成す
る途中で、一時的にシャッター19cを開いて第三の有機化合物17cの蒸着を同時に行
うことにより、第二の混合領域223を形成する。
成する。そして、陰極を形成することにより発光素子が形成される。
おいて複数の機能領域を有する有機化合物膜を形成することができるので、機能領域界面
が不純物により汚染されることなく、また、機能領域界面に混合領域を形成することがで
きる。以上により、明瞭な積層構造を示すことなく(すなわち、明確な有機界面がなく)
、かつ、複数の機能を備えた発光素子を作製することができる。
可能であり、成膜中に真空アニールを行うことによって、混合領域における分子間をより
フィットさせることができる。したがって、さらに駆動電圧の低減、および輝度低下の防
止が可能となる。また、成膜後のアニール(脱気)によって基板上に形成した有機化合物
層中の酸素や水分などの不純物をさらに除去し、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を
形成することができる。
と自由に組み合わせることが可能である。
置の上面図であり、図5(B)は断面図である。なお、共通の部分には、共通の符号を用
いることとする。また、本実施例においては、3つの成膜室を有するインライン方式の成
膜装置の各成膜室において、三種類の有機化合物膜(赤、緑、青)を形成する例を示す。
なお、第一の成膜室305、第二の成膜室308、第三の成膜室310は、図1に示す成
膜室13に対応している。
た後、ロード室に備えられた基板は、第一の搬送室301に搬送される。なお、第一の搬
送室301では、予めホルダ302に固定されているメタルマスク303のアライメント
がホルダごと行われており、アライメントが終了したメタルマスク303上に蒸着前の基
板304が載せられる。これにより、基板304とメタルマスク303は一体となり、第
一の成膜室305に搬送される。また、本実施例においては、第1の搬送室301に真空
排気手段、および基板の加熱手段を設けて、蒸着前に真空アニールを行い、基板に含まれ
る水分を除去する。また、第1の搬送室301に基板の反転機構を備えてもよい。
れている。なお、マスクホルダ上の突起に合わせてメタルマスク303が固定され、メタ
ルマスク303上に基板304が載せられている。なお、メタルマスク303上の基板3
04は、補助ピンにより固定されている。
タルマスク303を再び移動させ、補助ピンでメタルマスク303と基板304を固定さ
せることにより、メタルマスク303のアライメントおよびメタルマスク303と基板3
04の位置合わせを完了させることができる。なお、ここではピンアライメント方式によ
る位置合わせの場合を示したが、CCDカメラを使用したCCDアライメント方式による位置合
わせを行ってもよい。
ことなく、真空度を維持することが好ましい。従って、基板を搬送する前に予め第一の成
膜室305を真空排気手段によって、第1の搬送室301と同程度の真空度とする。
、蒸着源306は、有機化合物を備えておく材料室(図示せず)と材料室において気化し
た有機化合物が材料室の外に飛散するのを開閉により制御するシャッター(図示せず)に
より構成されている。また、第一の成膜室305には、基板の加熱手段が設けられている
。また、ここでは図示しないが、基板の加熱手段とメタルマスク303(基板も含む)の
アライメントを行う機構も有している。
化合物膜を構成する複数の異なった機能を有する有機化合物がそれぞれ備えられている。
または実施例1で説明した方法により順番に蒸着することで複数の機能領域を有する第一
の有機化合物膜(ここでは、赤)が形成される。なお、蒸着の際、得られる薄膜の基板面
内における均一性を向上させるため、基板304を回転させながら成膜を行う。
ら第ニの搬送室307に基板を搬送する際、大気にふれることなく、真空度を維持するこ
とが好ましい。同じ開口パターンのメタルマスク303を用いる場合、第二の搬送室30
7において、基板304とメタルマスク303を一度離してから、第二の有機化合物膜を
成膜する位置に合うように移動させメタルマスク303のアライメントを行ってもよい。
そして、アライメント終了後に再び基板304とメタルマスク303を重ねて固定する。
また、異なるパターンのメタルマスクを使用する場合には、予め、新たなマスクを用意し
ておいて、第ニの搬送室または第二の成膜室で基板とのアライメントを行えばよい。
第二の成膜室308に基板を搬送する際、大気にふれることなく、真空度を維持すること
が好ましい。第二の成膜室にも同様に複数の蒸着源と、基板の加熱手段とが備えられてお
り、第一の成膜室305と同様に複数の有機化合物を順番に用いて蒸着することにより、
複数の機能を有する領域からなる第二の有機化合物膜(ここでは、緑)が形成される。
第三の搬送室309に基板を搬送する際、大気にふれることなく、真空度を維持すること
が好ましい。同じ開口パターンのメタルマスク303を用いる場合、第三の搬送室309
において、基板304とメタルマスク303を一度離してから、第三の有機化合物膜を成
膜する位置に合うようにメタルマスク303のアライメントを行えばよい。アライメント
終了後に再び基板304とメタルマスク303を重ねて固定する。また、異なるパターン
のメタルマスクを使用する場合には、予め、新たなマスクを用意しておいて、第三の搬送
室または第三の成膜室で基板とのアライメントを行えばよい。
第三の成膜室310に基板を搬送する際、大気にふれることなく、真空度を維持すること
が好ましい。第三の成膜室にも同様に複数の蒸着源、基板の加熱手段とが備えられており
、他の成膜室と同様に複数の有機化合物を順番に用いて蒸着することにより、複数の機能
を有する領域からなる第三の有機化合物膜(ここでは、青)が形成される。
ニール室312に基板を搬送する際、大気にふれることなく、真空度を維持することが好
ましい。アニール室312に基板を搬送した後、真空中でアニールを行う。蒸着の際の真
空度よりもさらに高真空として、蒸着後、100〜200℃のアニールを行うことが好ま
しい。このアニール(脱気)によって基板上に形成した有機化合物層中の酸素や水分など
の不純物をさらに除去し、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を形成する。また、アニ
ール室312に基板の反転機構を備えてもよい。
戻した後、成膜装置の外部に取り出される。
い。アニール室312で真空でアニールを行った後、アニール室312に不活性ガスを導
入することによって常圧に戻してもよい。
タルマスク303のアライメントを行うことにより、同一装置内で、真空度を保ったまま
、複数の有機化合物膜を形成することができる。このように、一つの有機化合物膜を形成
する機能領域は同一の成膜室において成膜されるため、機能領域の間における不純物汚染
を避けることができる。さらに本成膜装置において、異なる機能領域の間に混合領域を形
成することが可能であるため、明瞭な積層構造を示すことなく複数の機能を有する発光素
子を作製することができる。
発明の成膜装置はこの構成に限られることはなく、有機化合物膜上に形成される陰極を形
成する成膜室や、発光素子を封止することが可能である処理室が設けられる構成であって
も良い。また、赤、緑、青色の発光を示す有機化合物膜が成膜される順番は、どのような
順番であっても良い。
を設けても良い。なお、図3に示すようなクリーニング予備室22を設けることができる
。
クしておくためのマスク予備室を設けてもよい。
実施例1と自由に組み合わせることができる。
では、封止までを行う装置をインライン方式とした場合について図6を用いて説明する。
例において基板とは、基板上に発光素子の陽極もしくは陰極まで(本実施例では陽極まで
)形成されたもののことをいう。また、ロード室501には排気系500aが備えられ、
排気系500aは第1バルブ51、ターボ分子ポンプ52、第2バルブ53、第3バルブ
54及びドライポンプ55を含んだ構成からなっている。
アンロード室等の各処理室の内部に用いる材料としては、その表面積を小さくすることで
酸素や水等の不純物の吸着性を小さくすることができるので、電解研磨を施して鏡面化さ
せたアルミニウムやステンレス(SUS)等の材料を内部壁面に用い、また、気孔がきわ
めて少なくなるように処理されたセラミックス等の材料からなる内部部材を用いる。なお
、これらの材料は中心平均粗さが30Å以下となるような表面平滑性を有する。
兼ねてバタフライバルブを用いる場合もある。第2バルブ53および第3バルブ54はフ
ォアバルブであり、まず第2バルブ53を開けてドライポンプ55によりロード室501
を粗く減圧し、次に第1バルブ51及び第3バルブ54を空けてターボ分子ポンプ52で
ロード室501を高真空まで減圧する。なお、ターボ分子ポンプの代わりにメカニカルブ
ースターポンプを用いても良いし、メカニカルブースターポンプで真空度を高めてからタ
ーボ分子ポンプを用いても良い。
のためにメタルマスクのアライメントとメタルマスク上への基板の配置を行ってもよい。
また、搬送室502に基板の反転機構を備えてもよい。
なお、ここでのアライメントの方法については、図5で説明した方法で行えばよい。また
、成膜室503でアライメントを行ってもよい。なお、搬送室(A)502は排気系50
0bを備えている。また、ロード室501とは図示しないゲートで密閉遮断されている。
A)502でのクリーニングが可能である。なお、搬送室(A)502に予め使用済みの
メタルマスクを備えておくことにより、メタルマスクのクリーニングを行うことができる
。
室(A)と呼ぶ。成膜室(A)503は排気系500cを備えている。
また、搬送室(A)502とは図示しないゲートで密閉遮断されている。
bを設けている。
を示す第一の有機化合物膜を成膜する。また、蒸着源としては、正孔注入性の有機化合物
を備えた第一の蒸着源と、正孔輸送性の有機化合物を備えた第二の蒸着源と、発光性を有
する有機化合物のホストとなる正孔輸送性の有機化合物を備えた第三の蒸着源と、発光性
を有する有機化合物を備えた第四の蒸着源と、ブロッキング性を有する有機化合物を備え
た第五の蒸着源と、電子輸送性の有機化合物を備えた第六の蒸着源が備えられている。
フタロシアニン(以下、Cu−Pcと示す)、第二の蒸着源に備える正孔輸送性の有機化
合物として、4,4'−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェ
ニル(以下、α−NPDと示す)、第三の蒸着源に備えるホストとなる有機化合物(以下
、ホスト材料という)として、4,4’−ジカルバゾール−ビフェニル(以下、CBPと
示す)、第四の蒸着源に備える発光性の有機化合物として、2,3,7,8,12,13
,17,18−オクタエチル−21H、23H−ポルフィリン−白金(以下、PtOEP
と示す)、第五の蒸着源に備えるブロッキング性の有機化合物として、バソキュプロイン
(以下、BCPと示す)、第六の蒸着源に備える電子輸送性の有機化合物として、トリス
(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Alq3と示す)を用いる。
輸送性、発光性、および電子輸送性の機能を有する領域からなる有機化合物膜を形成する
ことができる。
機化合物を同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つまり、正孔注入性領域と正
孔輸送性領域との界面、正孔輸送性領域と発光性領域を含む電子輸送性領域の界面にそれ
ぞれ混合領域を形成している。
u−Pcとα−NPDとを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第一の混合領
域を形成し、α−NPDを40nmの膜厚で成膜して第二の機能領域を形成し、α−NP
D、CBPを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第二の混合領域を形成した
後、CBPを25〜40nmの膜厚で成膜して、第三の機能領域を形成するが、第三の機
能領域形成時にCBPとPtOEPとを同時に蒸着することにより、第三の機能領域全体
、若しくは一部に第三の混合領域を形成する。なお、ここでは、第三の混合領域が発光性
を有する。さらに、CBPとBCPを5〜10nmの膜厚で同時に蒸着することにより第
四の混合領域を形成する。また、BCPを8nmの膜厚で成膜することにより、第四の機
能領域を形成する。さらに、BCPとAlq3を5〜10nmの膜厚で同時に蒸着するこ
とにより第五の混合領域を形成する。最後にAlq3を25nmの膜厚で形成することに
より、第五の機能領域を形成することができ、以上により、第一の有機化合物膜を形成す
る。
蒸着源にそれぞれ備えておき、これらを蒸着して有機化合物膜を形成する場合について説
明したが、本実施例は、これに限られることはなく複数であればよい。また、一つの蒸着
源に備えられる有機化合物は必ずしも一つである必要はなく、複数であっても良い。例え
ば、蒸着源に発光性の有機化合物として備えられている一種類の材料の他に、ドーパント
となりうる別の有機化合物を一緒に備えておいても良い。なお、これらの複数の機能を有
し、赤色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物としては公知の材料を用いれば良
い。
くと良い。また、これにより、同時に複数の有機化合物を成膜する際の混合比率を制御す
ることができるようにしておくとよい。
のためにメタルマスクのアライメントとメタルマスク上への基板の配置を行ってもよい。
また、成膜室507でアライメントを行ってもよい。なお、搬送室(B)506は排気系
500dを備えている。また、成膜室(A)503とは図示しないゲートで密閉遮断され
ている。さらにアライメント室(A)502と同様に図示しないゲートで密閉遮断された
クリーニング予備室513cを備えている。
室(B)と呼ぶ。成膜室(B)507は排気系500eを備えている。
また、搬送室(B)506とは図示しないゲートで密閉遮断されている。さらに成膜室(
A)503と同様に図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニング予備室513dを備
えている。
を示す第二の有機化合物膜を成膜する。また、蒸着源としては、正孔注入性の有機化合物
を備えた第一の蒸着源と、正孔輸送性の有機化合物を備えた第二の蒸着源と第三の蒸着源
、正孔輸送性のホスト材料を備えた第四の蒸着源と、発光性の有機化合物を備えた第五の
蒸着源と、ブロッキング性を有する有機化合物を備えた第六の蒸着源と、電子輸送性の有
機化合物を備えた第七の蒸着源が備えられている。
u−Pc、第二の蒸着源に備える正孔輸送性の有機化合物として、MTDATA、第三の
蒸着源に備える正孔輸送性の有機化合物として、α−NPD、第四の蒸着源に備える正孔
輸送性のホスト材料としてCBP、第五の蒸着源に備える発光性の有機化合物としてトリ
ス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、第六の蒸着源に備えるブ
ロッキング性の有機化合物として、BCP、第七の蒸着源に備える電子輸送性の有機化合
物として、Alq3を用いる。
性、ブロッキング性、および電子輸送性の機能を有する領域からなる第二の有機化合物膜
を形成することができる。
機化合物を同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つまり、正孔輸送性領域とブ
ロッキング性領域との界面、ブロッキング性領域と電子輸送性領域の界面にそれぞれ混合
領域を形成している。
u−PcとMTDATAとを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第一の混合
領域を形成し、MTDATAを20nmの膜厚に成膜して、第二の機能領域を形成し、M
TDATAとα−NPDとを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第二の混合
領域を形成し、α−NPDを10nmの膜厚に成膜して、第三の機能領域を形成し、α−
NPDとCBPとを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第三の混合領域を形
成し、CBPを20〜40nmの膜厚に成膜して、第四の機能領域を形成し、第四の機能
領域を形成する際にその一部または全体に(Ir(ppy)3)を同時に蒸着することに
より第四の混合領域を形成し、CBPとBCPを同時に蒸着することにより5〜10nm
の膜厚で第五の混合領域を形成し、BCPを10nmの膜厚に成膜して第五の機能領域を
形成し、BCPとAlq3を同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第六の混合
領域を形成し、最後にAlq3を40nmの膜厚で形成することにより、第六の機能領域
を形成し、第二の有機化合物膜を形成する。
それぞれ備えておき、これらを蒸着して有機化合物膜を形成する場合について説明したが
、本実施例は、これに限られることはなく複数であればよい。
なお、これらの複数の機能を有し、緑色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物と
しては公知の材料を用いれば良い。
のためにメタルマスクのアライメントとメタルマスク上への基板の配置を行ってもよい。
また、成膜室509でアライメントを行ってもよい。なお、搬送室(C)508は排気系
500fを備えている。また、成膜室(B)507とは図示しないゲートで密閉遮断され
ている。さらに搬送室(A)502と同様に図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニ
ング予備室513eを備えている。
室(C)と呼ぶ。成膜室(C)509は排気系500gを備えている。
また、搬送室(C)508とは図示しないゲートで密閉遮断されている。さらに成膜室(
A)503と同様に図示しないゲートで密閉遮断されたクリーニング予備室513fを備
えている。
示す第三の有機化合物膜を成膜する。また、蒸着源としては、正孔注入性の有機化合物を
備えた第一の蒸着源と、発光性を有する有機化合物を備えた第二の蒸着源と、ブロッキン
グ性を有する有機化合物を備えた第三の蒸着源と、電子輸送性の有機化合物を備えた第四
の蒸着源が備えられている。
u−Pc、第二の蒸着源に備える発光性の有機化合物として、α−NPD、第三の蒸着源
に備えるブロッキング性の有機化合物として、BCP、第四の蒸着源に備える電子輸送性
の有機化合物として、Alq3を用いる。
性、ブロッキング性および電子輸送性の機能を有する領域からなる第三の有機化合物膜を
形成することができる。
機化合物を同時に蒸着することにより混合領域を形成する。つまり、正孔注入性領域と発
光性領域の界面、および発光性領域とブロッキング性領域との界面、ブロッキング性領域
と電子輸送性領域との界面、にそれぞれ混合領域を形成している。
u−Pcとα−NPDとを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第一の混合領
域を形成し、α−NPDを40nmの膜厚で成膜して第二の機能領域を形成し、α−NP
DとBCPを同時に蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第二の混合領域を形成し、
BCPを10nmの膜厚に成膜して第三の機能領域を形成し、BCPとAlq3を同時に
蒸着することにより5〜10nmの膜厚で第三の混合領域を形成し、最後にAlq3を4
0nmの膜厚で形成することにより、第三の有機化合物膜を形成する。
蒸着源にそれぞれ備えておき、これらを順に蒸着して有機化合物膜を形成する場合につい
て説明したが、これに限られることはなく複数であればよい。
また、一つの蒸着源に備えられる有機化合物は必ずしも一つである必要はなく、複数であ
っても良い。例えば、蒸着源に発光性の有機化合物として備えられている一種類の材料の
他に、ドーパントとなりうる別の有機化合物を一緒に備えておいても良い。なお、これら
の複数の機能を有し、青色発光を示す有機化合物膜を形成する有機化合物としては公知の
材料を用いれば良い。
発光を示す有機化合物膜を形成し、第二の成膜室である成膜室(B)507において、緑
色の発光を示す有機化合物膜を形成し、第三の成膜室である成膜室(C)509において
、青色の発光を示す有機化合物膜を形成する場合について説明したが、形成される順番は
これに限られることはなく、成膜室(A)503、成膜室(B)507、成膜室(C)5
09において、赤色の発光を示す有機化合物膜、緑色の発光を示す有機化合物膜、青色の
発光を示す有機化合物膜のいずれかが形成されればよい。さらに、もう一つ成膜室を設け
て白色発光を示す有機化合物膜を形成されるようにしても良い。
ニールしてもよい。この成膜後のアニール(脱気)によって基板上に形成した有機化合物
層中の酸素や水分などの不純物をさらに除去し、高密度、且つ、高純度な有機化合物層を
形成することができる。
極となる金属膜)を成膜するための成膜室であり、成膜室(D)と呼ぶ。成膜室(D)5
10は排気系500hを備えている。また、成膜室(C)509とは図示しないゲートで
密閉遮断されている。さらに成膜室(A)503と同様に図示しないゲートで密閉遮断さ
れたクリーニング予備室513gを備えている。
て成膜室(D)510の詳細な動作に関しては、図1の説明を参照すれば良い。
−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。なお、周期表の1族も
しくは2族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着することも可能である。
発光素子の保護膜(パッシベーション膜)として形成させてもよい。なお、CVD室を設
ける場合には、CVD室で用いる材料ガスを予め高純度化するためのガス精製機を設けて
おくと良い。
0とは図示しないゲートで密閉遮断されている。封止室511では、最終的に発光素子を
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発光素子を酸素や水分
から保護するための処理であり、カバー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。
できるが、カバー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、カバー
材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材
を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間
を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効で
ある。
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。
、紫外光照射機構という)が設けられており、この紫外光照射機構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。
された基板はここから取り出される。
密閉空間に封入するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製すること
が可能となる。
例1、または実施例2と自由に組み合わせることができる。
、搬送室701には搬送機構(A)702が備えられ、基板703の搬送が行われる。搬
送室701は減圧雰囲気にされており、各処理室とはゲートによって連結されている。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(A)702によって行われ
る。また、搬送室701を減圧するには、ドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、
ターボ分子ポンプ(磁気浮上型)もしくはクライオポンプなどの排気ポンプを用いること
が可能であるが、より高純度に高真空状態を得るためには磁気浮上型のターボ分子ポンプ
が好ましい。
、搬送室701に直接的に連結された処理室には全て排気ポンプ(図示せず)が備えられ
ている。排気ポンプとしては上述のドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ
分子ポンプ(磁気浮上型)もしくはクライオポンプが用いられるが、ここでも磁気浮上型
のターボ分子ポンプが好ましい。
ゲート700aにより搬送室701と連結され、ここに基板703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704は、素子形成まで終了した基板を封止
室への搬送室の役割も兼ねる。なお、ロード室704は基板搬入用と基板搬送用とで部屋
が区別されていても良い。また、ロード室704は上述の排気ポンプと高純度の窒素ガス
または希ガスを導入するためのパージラインを備えている。なお、排気ポンプとしては、
ターボ分子ポンプが望ましい。さらに、このパージラインには、ガス精製機が備えられて
おり、装置内に導入されるガスの不純物(酸素や水)が予め除去されるようになっている
。
基板を用いる。本実施例では基板703を、被成膜面を下向きにしてキャリアにセットす
る。
陰極(本実施例では陽極)まで形成された基板とメタルマスクの位置合わせを行うアライ
メント室であり、アライメント室705はゲート700bにより搬送室701と連結され
る。なお、異なる有機化合物膜を形成するたびにアライメント室においてメタルマスクの
アライメント及び基板とメタルマスクの位置合わせが行われる。また、アライメント室7
05には、イメージセンサーとして知られているCCD(Charge Coupled Device)を備え
ておくことにより、メタルマスクを用いて成膜を行う際に基板とメタルマスクの位置合わ
せを精度良く行うことを可能にする。
クリーニング予備室722aの構成は、図3及び実施の形態2に示すとおりである。また
、反応性ガスを用いてクリーニングを行ってもよい。また、クリーニング予備室を設けず
、実施の形態3に示したように成膜室内にガス(Ar、H、F、NF3、またはOから選
ばれた一種または複数種のガス)を導入して、成膜室内でプラズマを発生させてドライク
リーニングを行っても良いし、Arガス等を導入してスパッタ法による物理的なクリーニ
ングを行っても良い。
こで発生したμ波は導波管を通ってプラズマ放電管に送られる。なお、ここで用いるμ波
発振器からは、約2.45GHzのμ波が放射される。また、プラズマ放電管には、ガス
導入管から反応性ガスが供給される。なお、反応性ガスとして、NF3、CF4、またはC
lF3などを用いれば良い。そして、プラズマ放電管において反応性ガスがμ波により分
解されてラジカルが発生する。このラジカルは、ガス導入管を通り、ゲートを介して連結
されたアライメント室705に導入される。そして、アライメント室705には、有機化
合物膜が付着したメタルマスクを備えておく。そして、クリーニング予備室722aとア
ライメント室705の間に設けられているゲートを開くことにより、アライメント室70
5にラジカルを導入することができる。これにより、メタルマスクのクリーニングを行う
ことができる。
)と呼ぶ。成膜室(A)706はゲート700cを介して搬送室701に連結される。本
実施例では成膜室(A)706として図1に示した構造の成膜室を設けている。
有機化合物膜を成膜する。
発光性、および電子輸送性の機能を有する領域からなる有機化合物膜を形成することがで
きる。
なお、材料交換室714には、交換した有機化合物を加熱するヒーターが設けられている
。予め有機化合物を加熱することで水等の不純物を除去することができる。この時加える
温度は200℃以下であることが望ましい。また、材料交換室714には、内部を減圧状
態にすることができる排気ポンプが備えられているので、外部から有機化合物を追加また
は交換して加熱処理した後、内部を減圧状態にする。そして、成膜室内と同じ圧力状態に
なったところでゲート700gを開け、成膜室内部の蒸発源に有機化合物を備えることが
できるようになっている。なお、有機化合物は、搬送機構などにより成膜室内の蒸発源に
備えられる。
た図1の説明や、実施例1を参照すれば良い。
2bがゲート(図示せず)を介して連結されている。なお、具体的な構成は、クリーニン
グ予備室722aと同様であり、成膜室(A)706内部に付着した有機化合物等を除去
することができる。
室(B)と呼ぶ。成膜室(B)708はゲート700dを介して搬送室701に連結され
る。本実施例では成膜室(B)708として図1に示した構造の成膜室を設けている。本
実施例では、成膜室(B)708内の成膜部709において、緑色に発光する有機化合物
膜を成膜する。
ッキング性および電子輸送性の機能を有する領域からなる有機化合物膜を形成することが
できる。
お、材料交換室715には、交換した有機化合物を加熱するヒーターが設けられている。
予め有機化合物を加熱することで水等の不純物を除去することができる。この時加える温
度は200℃以下であることが望ましい。また、材料交換室715には、内部を減圧状態
にすることができる排気ポンプが備えられているので、外部から有機化合物を導入した後
、内部を減圧状態にする。そして、成膜室内と同じ圧力状態になったところでゲート70
0hを開け、成膜室内部の蒸発源に有機化合物を備えることができるようになっている。
なお、有機化合物は、搬送機構などにより成膜室内の蒸発源に備えられる。
図1の説明や実施例1を参照すれば良い。なお、成膜室(B)708にもアライメント室
705と同様にクリーニング予備室722cがゲート(図示せず)を介して連結されてい
る。
室(C)と呼ぶ。成膜室(C)710はゲート700eを介して搬送室701に連結され
る。本実施例では成膜室(C)710として図1に示した構造の成膜室を設けている。本
実施例では、成膜室(C)710内の成膜部711において、青色に発光する有機化合物
膜を成膜する。
ッキング性および電子輸送性の機能を有する領域からなる有機化合物膜を形成することが
できる。
図1の説明や実施例1を参照すれば良い。
2dがゲート(図示せず)を介して連結されている。
陰極となる金属膜)を成膜するための成膜室であり、成膜室(D)と呼ぶ。成膜室(D)
712はゲート700fを介して搬送室701に連結される。
本実施例では、成膜室(D)712内の成膜部713において、発光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。なお、
周期表の1族もしくは2族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着することも可能である
。
なお、材料交換室717には、交換した導電材料を加熱するヒーターが設けられている。
なお、成膜室(D)712にもアライメント室705と同様にクリーニング予備室722
eがゲート(図示せず)を介して連結されている。
)712には、各成膜室内を加熱する機構を備えておく。これにより、成膜室内の不純物
の一部を除去することができる。
)712は、排気ポンプにより減圧される。なお、この時の到達真空度は10-6Pa以上
であることが望ましく、例えば、排気速度が10000l/s(H2O)のクライオポン
プを用いて、成膜室内部の表面積を10m2とし、成膜室内部をアルミニウムで形成した
ときの成膜室内部のリーク量は、20時間で4.1×10-7Pa・m3・s-1以下になる
ようにしなければならない。
0kを介してロード室704に連結されている。封止室718では、最終的に発光素子を
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発光素子を酸素や水分
から保護するための処理であり、カバー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。
できるが、カバー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、カバー
材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール剤
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剤を設けることも有効で
ある。
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。
紫外光照射機構という)719が設けられており、この紫外光照射機構719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718の
内部は排気ポンプを取り付けることで減圧に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。なお、具体的には、酸素や水の濃度は0.3ppm以下にすることが望ましい。ま
た、逆に封止室718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。
は搬送機構(B)721が設けられ、封止室718で発光素子の封入が完了した基板を受
渡室720へと搬送する。受渡室720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720は封止室718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。その他、封止室において用いる部材を供給する部
材供給室(図示せず)を設けることも可能である。
の珪素を含む化合物やこれらの化合物の上に炭素を含むDLC(Diamond Like Carbon)
膜を積層させた絶縁膜を発光素子上に形成させても良い。なお、DLC(Diamond Like C
arbon)膜とは、ダイヤモンド結合(sp3結合)とグラファイト結合(SP2結合)が混在し
た非晶質膜である。またこの場合には、自己バイアスを印加することでプラズマを発生さ
せ、原料ガスのプラズマ放電分解により薄膜を形成させるCVD(chemical vapor deposi
tion)装置を備えた成膜室を設ければよい。
するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。
施例2と自由に組み合わせることができる。
図8は、アクティブマトリクス型発光装置の断面図である。なお、能動素子としてここで
は薄膜トランジスタ(以下、「TFT」と記す)を用いているが、MOSトランジスタを
用いてもよい。
が、ボトムゲート型TFT(典型的には逆スタガ型TFT)を用いることもできる。
酸ガラスなどのガラスからなる基板、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレ
ス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いればよい。また、本実施例の処理温度に耐え
うる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよいし、可撓性基板を用いても良い。
下地絶縁膜の下層801として、プラズマCVD法で成膜温度400℃、原料ガスSiH
4、NH3、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=27%
、N=24%、H=17%)を50nm(好ましくは10〜200nm)形成する。次いで、
表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸(1/100希釈)で除去する。
次いで、下地絶縁膜の上層802として、プラズマCVD法で成膜温度400℃、原料ガ
スSiH4、N2Oから作製される酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%
、N=7%、H=2%)を100nm(好ましくは50〜200nm)の厚さに積層形成し
、さらに大気解放せずにプラズマCVD法で成膜温度300℃、成膜ガスSiH4で非晶
質構造を有する半導体膜(ここではアモルファスシリコン膜)を54nmの厚さ(好まし
くは25〜200nm)で形成する。
または2層以上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はな
いが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム(SiXGe1-X(X=0.000
1〜0.02))合金などを用い、公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラ
ズマCVD法等)により形成すればよい。また、プラズマCVD装置は、枚葉式の装置で
もよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶
縁膜と半導体膜とを連続成膜してもよい。
の極薄い酸化膜を形成する。次いで、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元
素(ボロンまたはリン)のドーピングを行う。ここでは、ジボラン(B2H6)を質量分離
しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加速電圧15kV、
ジボランを水素で1%に希釈したガスを流量30sccmとし、ドーズ量2×1012/c
m2で非晶質シリコン膜にボロンを添加する。
た。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。
この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行
う場合は、500℃〜650℃で4〜24時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための
熱処理(500℃、1時間)の後、結晶化のための熱処理(550℃、4時間)を行って
結晶構造を有するシリコン膜を得た。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を
行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。
結晶を得るため、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波
を半導体膜に照射する。レーザ光の照射は大気中、または酸素雰囲気中で行う。なお、大
気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成され
る。代表的には、Nd:YVO4レーザー(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)
や第3高調波(355nm)を適用すればよい。出力10Wの連続発振のYVO4レーザ
から射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中に
YVO4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好まし
くは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照
射する。このときのエネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(好ましくは0
.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、10〜2000cm/s程度の速度で
レーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
リコン膜を用いてTFTを作製することもできるが、レーザ光照射後の結晶構造を有する
シリコン膜のほうが結晶性が向上しているため、TFTの電気的特性が向上するので望ま
しい。例えば、上記レーザ光照射前の結晶構造を有するシリコン膜を用いてTFTを作製
すると、移動度は300cm2/Vs程度であるが、上記レーザ光照射後の結晶構造を有
するシリコン膜を用いてTFTを作製すると、移動度は500〜600cm2/Vs程度
と著しく向上する。
た後、さらに連続発振のYVO4レーザーの第2高調波を照射したが、特に限定されず、
非晶質構造を有するシリコン膜を成膜し、脱水素化のための熱処理を行った後、上記連続
発振のYVO4レーザーの第2高調波を照射して結晶構造を有するシリコン膜を得てもよ
い。
エキシマレーザを用いる場合には、周波数300Hzとし、レーザーエネルギー密度を1
00〜1000mJ/cm2(代表的には200〜800mJ/cm2)とするのが望ましい。このとき
、レーザ光を50〜98%オーバーラップさせても良い。
秒処理して合計1〜5nmの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施例ではオゾン水
を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体
膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸
化する方法やプラズマCVD法やスパッタ法や蒸着法などで1〜10nm程度の酸化膜を
堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射に
より形成された酸化膜を除去してもよい。
なるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を50nm〜400nm、ここでは膜厚150
nmで形成する。本実施例では、スパッタ法でシリコンターゲットを用い、アルゴン雰囲
気下、圧力0.3Paで成膜する。
造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用い
てもよい。
元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去
する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があ
るため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状に
エッチング処理して島状に分離された半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジ
ストからなるマスクを除去する。
浄した後、ゲート絶縁膜803となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、
プラズマCVD法により115nmの厚さで酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、
O=59%、N=7%、H=2%)で形成した。
0nmの第2の導電膜とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜803上に膜厚5
0nmの窒化タンタル膜、膜厚370nmのタングステン膜を順次積層し、以下に示す手
順でパターニングを行って各ゲート電極及び各配線を形成する。
Al、Cuから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材
料で形成する。また、第1の導電膜及び第2の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピ
ングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、、AgPdCu合金を用いてもよい
。また、2層構造に限定されず、例えば、膜厚50nmのタングステン膜、膜厚500n
mのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、膜厚30nmの窒化チタン膜を順
次積層した3層構造としてもよい。また、3層構造とする場合、第1の導電膜のタングス
テンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第2の導電膜のアルミニウムとシリコ
ンの合金(Al−Si)膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜(Al−Ti)を用い
てもよいし、第3の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層
構造であってもよい。
エッチング処理)にはICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッ
チング法を用いると良い。ICPエッチング法を用い、エッチング条件(コイル型の電極
に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等)を適宜調
節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。ここでは、
レジストからなるマスクを形成した後、第1のエッチング条件として1Paの圧力でコイル
型の電極に700WのRF(13.56MHz)電力を投入し、エッチング用ガスにCF4とCl2
とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/25/10(sccm)とし、基板側(
試料ステージ)にも150WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイア
ス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、12.5cm×12.5cmであ
り、コイル型の電極面積サイズ(ここではコイルの設けられた石英円板)は、直径25c
mの円板である。この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして端部をテーパー
形状とする。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第2のエッチング条件に変え
、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30/30(sc
cm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入して
プラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも2
0WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。CF4
とCl2を混合した第2のエッチング条件ではW膜及びTaN膜とも同程度にエッチング
される。なお、ここでは、第1のエッチング条件及び第2のエッチング条件を第1のエッ
チング処理と呼ぶこととする。
ここでは、第3のエッチング条件としてエッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それ
ぞれのガス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500
WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを60秒行った。基
板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)
電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この後、レジストからなるマ
スクを除去せずに第4のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2
とを用い、それぞれのガス流量比を20/20/20(sccm)とし、1Paの圧力でコ
イル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約20秒
程度のエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力
を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、ここでは、第3のエッチン
グ条件及び第4のエッチング条件を第2のエッチング処理と呼ぶこととする。この段階で
第1の導電層804aを下層とし、第2の導電層804bを上層とするゲート電極804
および各電極805〜807が形成される。
して全面にドーピングする第1のドーピング処理を行う。第1のドーピング処理はイオン
ドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1.
5×1014atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keVとして行う。n型を付与する
不純物元素として、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いる。自己整合的に第
1の不純物領域(n--領域)822〜825が形成される。
03のオフ電流値を下げるため、マスクは、画素部901のスイッチングTFT903を
形成する半導体層のチャネル形成領域及びその一部を覆って形成する。また、マスクは駆
動回路のpチャネル型TFT906を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺
の領域を保護するためにも設けられる。加えて、マスクは、画素部901の電流制御用T
FT904を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を覆って形成され
る。
、ゲート電極の一部と重なる不純物領域(n-領域)を形成する。第2のドーピング処理
はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ここでは、イオンドープ法を用
い、フォスフィン(PH3)を水素で5%に希釈したガスを流量30sccmとし、ドー
ズ量を1.5×1014atoms/cm2とし、加速電圧を90keVとして行う。この場合、レ
ジストからなるマスクと第2の導電層とがn型を付与する不純物元素に対するマスクとな
り、第2の不純物領域311、312が形成される。第2の不純物領域には1×1016〜
1×1017/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第2の
不純物領域と同じ濃度範囲の領域をn-領域とも呼ぶ。
第3のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。
n型を付与する不純物元素として、典型的にはリン(P)または砒素(As)を用いる。
ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン(PH3)を水素で5%に希釈したガス
を流量40sccmとし、ドーズ量を2×1015atoms/cm2とし、加速電圧を80keV
として行う。この場合、レジストからなるマスクと第1の導電層及び第2の導電層がn型
を付与する不純物元素に対するマスクとなり、第3の不純物領域813、814、826
〜828が形成される。第3の不純物領域には1×1020〜1×1021/cm3の濃度範囲で
n型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第3の不純物領域と同じ濃度範囲の
領域をn+領域とも呼ぶ。
して第4のドーピング処理を行う。第4のドーピング処理により、pチャネル型TFTを
形成する半導体層を形成する半導体層にp型の導電型を付与する不純物元素が添加された
第4の不純物領域818、819、832、833及び第5の不純物領域816、817
、830、831を形成する。
m3の濃度範囲でp型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第4の不純物領
域818、819、832、833には先の工程でリン(P)
が添加された領域(n--領域)であるが、p型を付与する不純物元素の濃度がその1.5
〜3倍添加されていて導電型はp型となっている。ここでは、第4の不純物領域と同じ濃
度範囲の領域をp+領域とも呼ぶ。
と重なる領域に形成されるものであり、1×1018〜1×1020/cm3の濃度範囲でp型を
付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第5の不純物領域と同じ濃度範
囲の領域をp-領域とも呼ぶ。
形成される。導電層804〜807はTFTのゲート電極となる。
VD法により膜厚50nmの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコ
ン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用
いても良い。
の活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法(RTA法)、或いは
レーザーを照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれ
かと組み合わせた方法によって行う。
行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。
550℃で1〜12時間の熱処理)を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程
は第1の層間絶縁膜808に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端す
る工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜(図示しない)の存在に関係なく半導体層
を水素化することができる。水素化の他の手段として、プラズマ水素化(プラズマにより
励起された水素を用いる)を行っても良い。
を形成する。本実施例では塗布法により膜厚1.6μmのアクリル樹脂膜809aを形成
し、スパッタ法により200nmの窒化シリコン膜809bを積層する。
後で形成される接続電極に接して重なるよう画素電極834を形成する。本実施例では、
画素電極はOLEDの陽極として機能させ、OLEDの発光を画素電極に通過させるため
、透明導電膜とする。
物領域に達するコンタクトホールを形成する。本実施例では複数のエッチング処理を順次
行う。本実施例では第2の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第3の層間絶縁膜を
エッチングした後、第1の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第2の層間絶縁膜を
エッチングしてから第1の層間絶縁膜をエッチングした。
、電源供給線、引き出し電極及び接続電極などを形成する。ここでは、これらの電極及び
配線の材料は、Ti膜(膜厚100nm)とシリコンを含むAl膜(膜厚350nm)と
Ti膜(膜厚50nm)との積層膜を用い、パターニングを行った。こうして、ソース電
極及びソース配線、接続電極、引き出し電極、電源供給線などが適宜、形成される。なお
、層間絶縁膜に覆われたゲート配線とコンタクトを取るための引き出し電極は、ゲート配
線の端部に設けられ、他の各配線の端部にも、外部回路や外部電源と接続するための電極
が複数設けられた入出力端子部を形成する。また、先に形成された画素電極834と接し
て重なるよう設けられた接続電極841は、電流制御用TFT904のドレイン領域に接
している。
らを相補的に組み合わせたCMOS回路を有する駆動回路902と、1つの画素内にnチ
ャネル型TFT903またはpチャネル型TFT904を複数備えた画素部901を形成
することができる。
電極834の端部を覆うように両端にバンクとよばれる絶縁物842a、842bを形成
する。バンク842a、842bは珪素を含む絶縁膜もしくは樹脂膜で形成すれば良い。
ここでは、有機樹脂膜からなる絶縁膜をパターニングしてバンク842aを形成した後、
スパッタ法で窒化シリコン膜を成膜し、パターニングしてバンク842bを形成する。
の陰極844を形成する。本実施例では、EL層843およびOLEDの陰極844を実
施の形態1に示す成膜装置を用いて蒸着する。蒸着方法は、実施の形態1または実施例1
に従って、基板を加熱しながら、真空中で蒸着することによって高密度、且つ、高純度の
EL層を形成すればよい。
L層(発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層)を形成すれば良い。例え
ば、低分子系有機EL材料や高分子系有機EL材料を用いればよい。また、EL層として
一重項励起により発光(蛍光)する発光材料(シングレット化合物)からなる薄膜、また
は三重項励起により発光(リン光)する発光材料(トリプレット化合物)からなる薄膜を
用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用い
ることも可能である。これらの有機EL材料や無機材料は公知の材料を用いることができ
る。
族もしくは2族に属する金属元素)や、これらを含む合金を用いることが好ましいとされ
ている。仕事関数が小さければ小さいほど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用い
る材料としては、アルカリ金属の一つであるLi(リチウム)を含む合金材料が望ましい
。なお、陰極は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線を経由して入力端子部に端
子電極を有している。
03と、OLEDに電流を供給するTFT(電流制御用TFT904)
とを示したが、該TFTのゲート電極の先には複数のTFTなどからなる様々な回路を設
けてもよく、特に限定されないことは言うまでもない。
護膜、封止基板、或いは封止缶で封入することにより、OLEDを外部から完全に遮断し
、外部から水分や酸素等のEL層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐこと
が好ましい。ただし、後でFPCと接続する必要のある入出力端子部には保護膜などは設
けなくともよい。
ト)を貼りつける。異方性導電材は、樹脂と、表面にAuなどがメッキされた数十〜数百
μm径の導電性粒子とから成り、導電性粒子により入出力端子部の各電極とFPCに形成
された配線とが電気的に接続する。
けてもよいし、ICチップなどを実装させてもよい。
れか一と自由に組み合わせることができる。
び断面図を示す。
断した断面図である。図9(A)において、基板400(例えば、耐熱性ガラス等)に、
下地絶縁膜401が設けられ、その上に画素部402、ソース側駆動回路404、及びゲ
ート側駆動回路403を形成されている。これらの画素部や駆動回路は、上記実施例5に
従えば得ることができる。
418で覆われ、その有機樹脂は保護膜419で覆われている。さらに、接着剤を用いて
カバー材で封止してもよい。カバー材は、封止基板、或いは封止缶を用い、EL層とカバ
ー材の空隙には、不活性ガスまたはシリコンオイルを封入すればよい。
を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキ
ット)409からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示
されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良
い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはP
WBが取り付けられた状態をも含むものとする。
膜401が設けられ、絶縁膜401の上方には画素部402、ゲート側駆動回路403が
形成されており、画素部402は電流制御用TFT411とそのドレインに電気的に接続
された画素電極412を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路40
3はnチャネル型TFT413とpチャネル型TFT414とを組み合わせたCMOS回
路を用いて形成される。
FT、上記実施例5のpチャネル型TFTに従って作製すればよい。図9では、OLED
に電流を供給するTFT(電流制御用TFT411)のみを示したが、該TFTのゲート
電極の先には複数のTFTなどからなる様々な回路を設けてもよく、特に限定されないこ
とは言うまでもない。
ート側駆動回路403形成する。
の両端にはバンク415が形成され、画素電極412上には有機化合物層416および発
光素子の陽極417が形成される。
光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせて有機化合物層(発光及びそのた
めのキャリアの移動を行わせるための層)を形成すれば良い。
09に電気的に接続されている。さらに、画素部402及びゲート側駆動回路403に含
まれる素子は全て陽極417、有機樹脂418、及び保護膜419で覆われている。
用いるのが好ましい。また、有機樹脂418はできるだけ水分や酸素を透過しない材料で
あることが望ましい。
うに保護膜419を有機樹脂418の表面(露呈面)に設けることが好ましい。また、基
板400の裏面を含む全面に保護膜を設けてもよい。ここで、外部入力端子(FPC)が
設けられる部分に保護膜が成膜されないように注意することが必要である。マスクを用い
て保護膜が成膜されないようにしてもよいし、CVD装置でマスキングテープとして用い
るテフロン(登録商標)等のテープで外部入力端子部分を覆うことで保護膜が成膜されな
いようにしてもよい。保護膜419として、窒化珪素膜、DLC膜、またはAlNXOY膜
を用いればよい。
ら完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機化合物層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ること
ができる。また、EL層の成膜から封入までの工程を図5〜図7に示す装置を用いて行っ
てもよい。
構成としてもよい。図10にその一例を示す。なお、上面図は同一であるので省略する。
られ、絶縁膜610の上方には画素部602、ゲート側駆動回路603が形成されており
、画素部602は電流制御用TFT611とそのドレインに電気的に接続された画素電極
612を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路603はnチャネル
型TFT613とpチャネル型TFT614とを組み合わせたCMOS回路を用いて形成
される。
FT、上記実施例5のpチャネル型TFTに従って作製すればよい。なお、図10では、
OLEDに電流を供給するTFT(電流制御用TFT611)
のみを示したが、該TFTのゲート電極の先には複数のTFTなどからなる様々な回路を
設けてもよく、特に限定されないことは言うまでもない。
の両端にはバンク615が形成され、画素電極612上には有機化合物層616および発
光素子の陽極617が形成される。
09に電気的に接続されている。さらに、画素部602及びゲート側駆動回路603に含
まれる素子は全て陰極617、有機樹脂618、及び保護膜619で覆われている。さら
に、カバー材620と接着剤で貼り合わせてもよい。
また、カバー材620には凹部を設け、乾燥剤621を設置してもよい。
向は図10に示す矢印の方向となっている。
発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型(逆スタガ型)TFTや順スタ
ガ型TFTに適用することが可能である。
れか一と自由に組み合わせることができる。
型ELモジュール)を完成することができる。即ち、本発明を実施することによって、そ
れらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。
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(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11、図12に示す。
示部2003、キーボード2004等を含む。
3、操作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部2106等を含む。
カメラ部2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表示部2205等を含む。
部2303等を含む。
ヤーであり、本体2401、表示部2402、スピーカ部2403、記録媒体2404、
操作スイッチ2405等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてDVD(Dig
tial 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。
3、操作スイッチ2504、受像部(図示しない)等を含む。
03、表示部2904、操作スイッチ2905、アンテナ2906、画像入力部(CCD
、イメージセンサ等)2907等を含む。
3、記憶媒体3004、操作スイッチ3005、アンテナ3006等を含む。
等を含む。
インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには
、基板の一辺が1mのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
用することが可能である。また、本実施例の電子機器は、実施の形態1実施の形態2、実
施の形態3、実施の形態4、実施例1乃至6のどのような組み合わせからなる構成を用い
ても実現することができる。
Claims (5)
- 成膜室内で、マスクを用いて基板上に成膜材料を成膜した後、前記基板を前記成膜室から取り出し、
前記マスクと対向する位置に可動式の電極を移動し、前記マスクと前記可動式の電極との間でプラズマを発生することを特徴とするクリーニング方法。 - 請求項1において、前記マスクはメタルマスクであることを特徴とするクリーニング方法。
- 請求項1または請求項2において、前記成膜材料は有機化合物であることを特徴とするクリーニング方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、前記クリーニング方法は、アルゴン、水素、または酸素から選ばれた一種、又は複数種を導入して行われることを特徴とするクリーニング方法。
- 請求項1乃至4のいずれか一において、前記プラズマはμ波を用いて発生することを特徴とするクリーニング方法。
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