JP5100882B2 - 発光装置の作製方法 - Google Patents

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Description

本発明は、陽極、陰極及びそれらの間にＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発光性材料、特に自発光性の材料（以下、ＥＬ材料という）を挟んだ構造からなるＥＬ素子の作製に用いる成膜装置及びＥＬ素子を有する発光装置、及びその作製方法に関する。なお、本明細書中においてＥＬ材料とは電界を加えることで蛍光又は燐光が得られる材料のことをいう。
尚、本発明において発光装置とは、ＥＬ素子を用いた画像表示デバイスもしくは発光デバイスを指す。また、ＥＬ素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム(ＦＰＣ: Flexible Printed Circuit)もしくはＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（Tape Carrier Package）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Chip On Glass）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
近年、基板上に半導体素子を形成する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置（発光装置）への応用開発が進められている。なお、半導体素子とは、半導体物質を用いたスイッチング機能を有し、かつ単独または複数で構成される素子のことをいい、トランジスタ、特に電界効果型トランジスタ、代表的にはＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタや薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：TFT）などが挙げられる。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度（モビリティともいう）が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
このようなアクティブマトリクス型の表示装置は、同一基板上に様々な回路や素子を作り込むことで製造コストの低減、電気光学装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られる。
さらに、自発光型の素子としてＥＬ素子を有したアクティブマトリクス型の発光装置（または、ＥＬディスプレイという）の研究が活発化している。
なお、本明細書では、発光装置が有するＥＬ素子について、一対の電極（陽極と陰極）間にＥＬ層が挟まれた構造を示しているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。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。
また他にも、陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／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でも良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
本明細書において陰極と陽極の間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層と呼ぶ。よって上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等は、全てＥＬ層に含まれる。
そして、上記構造でなるＥＬ層に一対の電極から所定の電圧をかけ、それにより発光層においてキャリアの再結合が起こって発光する。なお本明細書中では、陽極、ＥＬ層及び陰極で形成される発光素子をＥＬ素子と呼ぶ。
ＥＬ素子が有するＥＬ層は熱、光、水分、酸素等によって劣化が促進されることから、一般的にアクティブマトリクス型の発光装置の作製において、画素部に配線やＴＦＴを形成した後にＥＬ素子が形成される。
なお、上記ＥＬ層の形成（成膜）方法としては様々な方法が提案されている。
例えば、真空蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ＬＢ法、イオンプレーティング法、ディッピング法、インクジェット法、印刷法などが挙げられる。中でも印刷法は、選択的にＥＬ層を形成することができるため有効な手法である。
そしてＥＬ素子が形成された後、ＥＬ素子が設けられた基板（ＥＬパネル）とカバー材とを、ＥＬ素子が外気に曝されないように貼り合わせてシール材等により封止（パッケージング）する。
パッケージング等の処理により気密性を高めたら、基板上に形成された素子又は回路から引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネクター（ＦＰＣ、ＴＡＢ等）を取り付けて、アクティブマトリクス型の発光装置が完成する。
ＥＬ層の形成に印刷法を用いた場合、ＥＬ材料を溶解させる溶媒の揮発性が高いと印刷材料が経時変化してしまい、多数の基板を処理するには、困難が生じる。そこで、本発明では、このような問題点を解決する手段を提供することを目的とする。
上記課題を達成するために、本発明では印刷法を用いてＥＬ層を形成する処理を行うための処理室（または、印刷室と呼ぶ）の圧力を大気圧（常圧）又は大気圧以上の加圧状態にし、印刷法によりＥＬ層を形成することを特徴とする。なお、処理室は、圧力調節機構と接続されており、本発明における圧力調節機構とは、処理室内における圧力を大気圧もしくは大気圧に近い状態（典型的には１〜２気圧、好ましくは１．１〜１．５気圧）に保持するための機能を有するもののことをいう。
具体的には、気体を圧縮して処理室に導入するための圧縮機と、処理室内部の圧力を測定した後、圧力に応じて排気用バルブを開閉するセンサーからなる。なお、本明細書中では、処理室内の気体を排気するためのバルブのことを排気用バルブと呼ぶことにする。また、本明細書中において、センサーとは、処理室内の圧力を測定し、その値に応じて制御信号を入力する装置のことをいう。なお、ここでは、センサーからの制御信号が排気用バルブに入力されの開閉が制御される。
その他にも圧力調節機構としては、ヒーター等により処理室内を加熱することにより処理室内を所望の圧力に加圧することも可能である。この場合には、センサーからの信号は電源からヒーターに加えられる電力を制御するための可変抵抗器に入力される。
また、本発明においては、処理室内を不活性気体で充填したり、溶媒雰囲気にしてＥＬ層を形成することを特徴とする。
なお、不活性気体とは、反応性に乏しい気体のことをいい、具体的には、アルゴンやヘリウムといった希ガスや窒素などのことをいう。また、溶媒雰囲気とは、溶媒が気体状態で空間もしくは処理室内に充填されている状態のことをいう。
又、ＥＬ層を形成するための処理室（印刷室）だけではなく、印刷法により形成されたＥＬ層を乾燥させるための処理室（乾燥室）やＥＬ素子の陰極または、陽極を形成させるための処理室（蒸着室）及び形成したＥＬ素子を封止するための処理室（封止室）を備え、全てが同一装置内で処理できるような成膜装置を提供することを特徴とする。
なお、本明細書中でいう印刷法とは、凸版印刷、凹版印刷又はスクリーン印刷などの印刷手段を用いて電極上にＥＬ層を形成する方法のことをいうが、特に凸版印刷を用いてＥＬ層を形成する方法が好ましい。ここで本発明において凸版印刷を用いた印刷法（凸版印刷法）について図１で説明する。
図１に示したのは、本発明において凸版印刷法によりＥＬ層の形成を行うための処理室を示す。なお、本明細書中では、ＥＬ層を印刷法により形成するための印刷用装置が設置された処理室を印刷室１１８という。
図１において、１１０はアニロックスロール、１１１はドクターバー（ドクターブレードともいう）であり、ドクターバー１１１によりＥＬ材料と溶媒との混合物（以下、ＥＬ形成物という）１１２がアニロックスロール１１０の表面付近に溜められている。なお、ここでいうＥＬ材料とは蛍光性有機化合物であり、一般的に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層もしくは電子注入層と呼ばれている有機化合物を指す。
アニロックスロール１１０の表面には図１（Ｂ）に示すようにメッシュ状の溝（以下、メッシュという）１１０aが設けられており、矢印Ａの方向に回転することでメッシュ１１０aがＥＬ形成物１１２を表面に保持していく。なお、アニロックスロール１１０の表面に図示された点線はＥＬ形成物が保持されていることを意味している。
そして、１１３は印刷ロール、１１４は凸版であり、凸版１１４はエッチング等により表面に凹凸が形成されている。この様子を図１（Ｃ）に示す。図１（Ｃ）の場合、１枚の基板上に複数枚の発光装置を作製するために凸版１１４には画素部用パターン１１４aが複数箇所に形成されている。さらに、画素部用パターン１１４aを拡大すると、複数の画素に対応する位置に凸部１１４bが形成されている。
前述のアニロックスロール１１０は回転しながらメッシュ１１０aにＥＬ形成物１１２を保持し続ける。一方、印刷ロール１１３は矢印Ｂの方向に回転し、凸版１１４の凸部１１４bのみがメッシュ１１０aと接触する。この時、凸部１１４bの表面にＥＬ形成物１１２が塗布される。
そして、印刷ロール１１３と同じ速度で水平移動（矢印Ｃの方向）する基板１１５と凸部１１４bが接した箇所にＥＬ形成物１１２が印刷される。これにより基板１１５上にはＥＬ形成物１１２がマトリクス状に配列された状態で印刷されることになる。
その後、別の処理室（本明細書中では、乾燥室という）において大気圧の窒素雰囲気下で加熱処理を行うことによりＥＬ形成物１１２に含まれる溶媒を気化させてＥＬ材料を残す。このため、溶媒はＥＬ材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低い温度で気化するものを用いる必要がある。また、ＥＬ形成物の粘度により最終的に形成されるＥＬ層の膜厚が決まる。この場合、溶媒の選定により粘度を調節することができるが、粘度は１×１０-3〜５×１０-2Ｐａ・ｓ（好ましくは１×１０-3〜２×１０-2Ｐａ・ｓ）とするのが好ましい。
なお、ＥＬ材料を溶解させる代表的な溶媒としてはトルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロフォルム、ジクロロメタン、γブチルラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）が挙げられる。
さらに、ＥＬ形成物１１２中に結晶核となりうる不純物が多いと、溶媒を気化させる際にＥＬ材料が結晶化してしまう可能性が高くなる。結晶化してしまうと発光効率が落ちるため好ましくなく、できるだけＥＬ形成物１１２の中には不純物が含まれないようにすることが望ましい。
不純物を低減するには、溶媒の精製時、ＥＬ材料の精製時、又は溶媒とＥＬ材料を混合する時の環境を可能な限り清浄化しておくことも重要であるが、本発明においては、ＥＬ形成物を印刷する際の印刷用装置の雰囲気にも注意することが好ましい。
すなわち、上記ＥＬ形成物を印刷する際には、印刷用装置が設置された室内（代表的にはクリーンブース内）を窒素、ヘリウム、アルゴンといった不活性気体を充填したり、ＥＬ材料を溶解させる溶媒雰囲気にしたりすることが必要である。
また、印刷室１１８内を溶媒雰囲気にする場合には、印刷室１１８内に備えられている溶媒トレー１１７に溶媒を備えることで、室内を溶媒雰囲気にすることができる。
なお、本発明において不活性気体を充填したり、溶媒雰囲気とした印刷室１１８内は印刷室１１８に設けられた圧力調節機構１１６により、大気圧状態もしくは大気圧に近い状態（典型的には１〜２気圧、好ましくは１．１〜１．５気圧）に保持される。
本発明を実施した場合、ＥＬ材料を成膜するにあたって真空蒸着装置のような真空排気設備を必要とする装置を必要としないため、設備が簡易になるとともにメンテナンスも容易なものとなる利点がある。
なお、本発明はアクティブマトリクス型発光装置にもパッシブマトリクス型（単純マトリクス型）発光装置にも実施することができる。
本発明により、印刷法でＥＬ層を形成する際に生じる溶媒の揮発性を問題にすることなくＥＬ層を形成することができる。これにより、発光装置の作製における製造コストを低減することができる。また、安価に製造しうる発光装置を表示ディスプレイとして用いることで電気器具の製造コストの低減も可能となる。
凸版印刷法の原理を説明するための図。 マルチチャンバー方式の成膜装置を示す図。 アクティブマトリクス型発光装置の作製工程を示す図。 アクティブマトリクス型発光装置の作製工程を示す図。 アクティブマトリクス型発光装置の作製工程を示す図。 発光装置の封止構造を示す図。 インライン方式の成膜装置を示す図。 多色印刷法を説明する図。 マルチチャンバー方式の成膜装置を示す図。 電気器具の具体例を示す図。 電気器具の具体例を示す図。 圧力調節機構について説明する図。 圧力調節機構について説明する図。
次に、印刷によるＥＬ層の形成から電極形成及び封止構造までの一連の処理を行う本発明の装置について図２により説明する。なお、図２に示したのはマルチチャンバー方式の成膜装置の上面図である。
図２において、２０１は搬送室であり、搬送室２０１には搬送機構２０２が備えられ、基板２０３の搬送が行われる。搬送室２０１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２０２によって行われる。また、搬送室２０１を減圧するには、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプなどの排気ポンプを用いることが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポンプが好ましい。
以下に、各処理室についての説明を行う。なお、搬送室２０１は大気雰囲気となるので、搬送室２０１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油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプが用いられる。
まず、２０４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２０４はゲート２００aにより搬送室２０１と連結され、ここに基板２０３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２０４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。また、ロード室２０４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。
次に、２０５は印刷法によりＥＬ材料を成膜するための印刷室である。印刷室２０５はゲート２００ｂを介して搬送室２０１に連結される。なお、印刷室２０５内の印刷部２０６において、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、青色に発色する発光層を成膜することができる。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。
本発明ではＥＬ層の形成方法として印刷法を用いるため、ＥＬ材料としてはポリマー系材料を用いるとよい。代表的なポリマー系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン（ＰＦ）系などの高分子材料が挙げられる。
ポリマー系材料でなる正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を印刷法で形成するには、ポリマー前駆体の状態で印刷し、それを加熱することによりポリマー系材料でなるＥＬ材料に転化する。そして、その上に蒸着法等で必要なＥＬ材料を積層して積層型のＥＬ層を形成する。
具体的には、正孔輸送層としては、ポリマー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンを用い、加熱によりポリフェニレンビニレンとすることが好ましい。膜厚は３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）とすれば良い。また、発光層としては、赤色発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光層にはポリフェニレンビニレン、青色発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアルキルフェニレンが好ましい。膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
また、電極とその上に形成されるＥＬ材料との間に銅フタロシアニンをバッファ層として設けることも有効である。
但し、以上の例は本発明のＥＬ材料として用いることのできる材料の一例であって、これに限定する必要はまったくない。本発明ではＥＬ材料と溶媒との混合物を印刷して、溶媒を気化させて除去することによりＥＬ層を形成する。従って、溶媒を気化させる際にＥＬ層のガラス転移温度を超えない組み合わせであれば如何なるＥＬ材料を用いても良い。
また、ＥＬ形成物の粘度を上げるための添加剤を加えることも有効である。さらに、ＥＬ材料としては、溶媒に可溶なものであれば、低分子材料を用いることも可能である。
また、ＥＬ層を印刷により形成する際、ＥＬ層は水分や酸素の存在によって容易に劣化してしまうため、形成する際は極力このような要因を排除しておく必要がある。そのためには、印刷用装置を窒素、アルゴン、ヘリウムといった不活性気体を充填した室内（本実施例では印刷室内）に設置し、その雰囲気中で印刷を行うことが望ましい。
なお、このとき用いる不活性気体の露点は、−２０度以下であることが好ましいが、さらに好ましくは−５０度以下であるとよい。
また、ＥＬ形成物を均一に成膜する上では、印刷室内をＥＬ形成物を形成する溶媒雰囲気にしておくことも有効である。なお、溶媒雰囲気は、溶媒トレー２１６に溶媒を備えておくことで形成することができる。
この際、不活性気体もしくは、溶媒を充填した室内は大気圧状態もしくは加圧状態（典型的には１〜２気圧、好ましくは１．１〜１．５気圧）に保持しておけば良い。なお、圧力の調節は、圧力調節機構２１５により行う。本発明を実施した場合、ＥＬ材料を成膜するにあたって真空蒸着装置のような真空排気設備を必要とする装置を必要としないため、設備が簡易になるとともにメンテナンスも容易なものとなる利点がある。
つぎに、乾燥室２０７で、印刷室２０５で成膜したＥＬ材料を乾燥させる。なお、乾燥室２０７は、ゲート２００ｃを介して搬送室２０１に連結される。乾燥室２０７に設けられたホットプレート部２０８上に基板を載せることで基板上のＥＬ材料を乾燥させることができる。
次に、２０９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を成膜するための蒸着室である。
蒸着室２０９はゲート２００dを介して搬送室２０１に連結される。
なお、具体的には蒸着室２０９内の成膜部２１０において、ＥＬ素子の陰極となる導電膜としてＭｇＡｇやＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリチウムとの合金膜）といった膜を成膜することができる。
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。共蒸着とは、同時に蒸着セルを加熱し、成膜段階で異なる物質を混合する蒸着法をいう。
次に、２１１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２００eを介してロード室２０４に連結されている。封止室２１１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、シーリング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。
シーリング材としては、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、シーリング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、シーリング材と上記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。
また、シーリング材と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。
図２に示した成膜装置では、封止室２１１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）２１２が設けられており、この紫外光照射機構２１２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２１１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２１１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。
次に、封止室２１１には受渡室（パスボックス）２１３が連結される。受渡室２１３には搬送機構（Ｂ）２１４が設けられ、封止室２１１でＥＬ素子の封入が完了した基板を受渡室２１３へと搬送する。受渡室２１３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２１３は封止室２１１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。
以上のような成膜装置を用いることでＥＬ素子を密閉空間に封入するまでの一連の処理を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。しかし、ここで示した成膜装置は、本発明における実施の形態の一つであり、本発明を限定するものではない。
ここでは、本発明を実施して同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製する方法について詳細に図３〜図５を用いて説明する。
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板３００を用いる。なお、基板３００としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。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。
次いで、基板３００上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地膜３０１を形成する。本実施例では下地膜３０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜３０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜３０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜３０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜３０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜３０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜３０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
次いで、下地膜上に半導体層３０２〜３０５を形成する。半導体層３０２〜３０５は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層３０２〜３０５の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素（シリコン）またはシリコンゲルマニウム（ＳｉXＧｅ1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などで形成すると良い。本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させた。この非晶質珪素膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質珪素膜を形成した。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって、半導体層３０２〜３０５を形成した。
また、半導体層３０２〜３０５を形成した後、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）のドーピングを行ってもよい。
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９０％として行えばよい。
次いで、半導体層３０２〜３０５を覆うゲート絶縁膜３０６を形成する。ゲート絶縁膜３０６はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosilicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
次いで、図３（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜３０６上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜３０７と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜３０８とを積層形成する。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜３０７と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜３０８を積層形成した。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができた。
なお、本実施例では、第１の導電膜３０７をＴａＮ、第２の導電膜３０８をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ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若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕからなる合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとしてもよい。
次に、図３（Ｂ）に示すようにフォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク３０９〜３１３を形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。本実施例では第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、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、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エッチングを行った。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いた。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。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第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。
この後、図３（Ｂ）に示すようにレジストからなるマスク３０９〜３１３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（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。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。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層３１４〜３１８（第１の導電層３１４ａ〜３１８ａと第２の導電層３１４ｂ〜３１８ｂ）を形成する。ここでのチャネル長方向の第１の導電層の幅は、上記実施の形態に示したＷ１に相当する。３１９はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層３１４〜３１８で覆われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図３（Ｂ））ドーピング処理はイオンドープ法、若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１×１０13〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行った。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いた。この場合、導電層３１４〜３１８がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域３２０〜３２３が形成される。高濃度不純物領域３２０〜３２３には１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。
次いで、図３（Ｃ）に示すようにレジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。ここでは、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、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。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は１２４．６２ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は２０．６７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は６．０５である。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第２のエッチングによりＷのテーパー角は７０°となった。この第２のエッチング処理により第２の導電層３２４ｂ〜３２７ｂを形成する。一方、第１の導電層３１４ａ〜３１８ａは、ほとんどエッチングされず、第１の導電層３２４ａ〜３２７ａを形成する。
次いで、第２のドーピング処理を行う。ドーピングは第２の導電層３２４ｂ〜３２８ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層のテーパー部下方に形成されている半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてＰ（リン）を用い、ドーズ量３．５×１０12atoms/cm3、加速電圧９０ｋｅＶにてプラズマドーピングを行った。こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域３２９〜３３２を自己整合的に形成する。この低濃度不純物領域３２９〜３３２へ添加されたリン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜１×１０18atoms/cm3であり、且つ、第１の導電層のテーパー部における膜厚に従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層のテーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。また、高濃度不純物領域３３３〜３３６にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域３３３〜３３６を形成する。
次いで、図４（Ａ）に示すようにレジストからなるマスクを除去せずに第３のエッチング処理を行う。この第３のエッチング処理では第１の導電層のテーパー部を部分的にエッチングして、半導体層と重なる領域を縮小するために行われる。第３のエッチング処理は、エッチングガスにＣＨＦ3を用い、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて行う。本実施例では、チャンバー圧力６．７Ｐａ、ＲＦ電力８００Ｗ、ＣＨＦ3ガス流量３５ｓｃｃｍで第３のエッチング処理を行った。第３のエッチングにより、第１の導電層３４１〜３４４が形成される。
この第３のエッチング処理時、同時に絶縁膜３１９もエッチングされて、高濃度不純物領域３３３〜３３６の一部は露呈し、絶縁膜３４６ａ〜３４６ｄが形成される。なお、本実施例では、高濃度不純物領域３３３〜３３６の一部が露呈するエッチング条件を用いたが、絶縁膜の膜厚やエッチング条件を変更すれば、高濃度不純物領域に薄く絶縁膜が残るようにすることもできる。
上記第３のエッチングによって、第１の導電層３４１〜３４４と重ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）３３７ａ〜３４０ａが形成される。なお、不純物領域（ＧＯＬＤ領域）３３７ｂ〜３４０ｂは、第１の導電層３４１〜３４４と重なったままである。
また、第１の導電層３４１と第２の導電層３２４ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層３４２と第２の導電層３２５ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴのゲート電極となる。同様に、第１の導電層３４３と第２の導電層３２６ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される画素部のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層３４４と第２の導電層３２７ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される画素部のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となる。
このようにして、本実施例は、第１の導電層３４１〜３４４と重なる不純物領域（ＧＯＬＤ領域）３３７ｂ〜３４０ｂにおける不純物濃度と、第１の導電層３４１〜３４４と重ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）３３７ａ〜３４０ａにおける不純物濃度との差を小さくすることができ、ＴＦＴ特性を向上させることができる。
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスク３４８、３４９を形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型）を付与する不純物元素が添加された不純物領域３５０〜３５５を形成する。（図４（Ｂ））第１の導電層３４２、３４４を不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実施例では、不純物領域３５０〜３５５はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。なお、この第３のドーピング処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層はレジストからなるマスク３４８、３４９で覆われている。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処理によって、不純物領域３４８、３４９にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。本実施例では、第３のエッチング処置によって、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層の一部が露呈されたため、不純物元素（ボロン）
を添加しやすい利点を有している。
以上までの工程でそれぞれの半導体層に不純物領域が形成される。
次いで、レジストからなるマスク３４８、３４９を除去して第１の層間絶縁膜３５６を形成する。この第１の層間絶縁膜３５６としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成した。勿論、第１の層間絶縁膜３５６は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
次いで、図４（Ｃ）に示すように、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域（３３３、３３５、３５０、３５３）にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜５５０℃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。本実施例では水素を約３％の含む窒素雰囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜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。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。
また、活性化処理としてレーザーアニール法を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。
次いで、図５（Ａ）に示すように第１の層間絶縁膜３５６上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜３５７を形成する。本実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成した。次いで、各不純物領域３３３、３３５、３５０、３５３に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
第２の層間絶縁膜３５７としては、珪素を含む絶縁材料や有機樹脂からなる膜を用いる。珪素を含む絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素を用いることができ、また有機樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などを用いることができる。
本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された酸化窒化珪素膜を形成した。なお、酸化窒化珪素膜の膜厚として好ましくは１〜５μｍ（さらに好ましくは２〜４μｍ）とすればよい。酸化窒化珪素膜は、膜自身に含まれる水分が少ないためにＥＬ素子の劣化を抑える上で有効である。また、コンタクトホールの形成には、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用いることができるが、エッチング時における静電破壊の問題を考えると、ウエットエッチング法を用いるのが望ましい。
さらに、ここでのコンタクトホールの形成において、第１層間絶縁膜３５６及び第２層間絶縁膜３５７を同時にエッチングするため、コンタクトホールの形状を考えると第２層間絶縁膜３５７を形成する材料は、第１層間絶縁膜３５６を形成する材料よりもエッチング速度の速いものを用いるのが好ましい。
そして、各不純物領域３３３、３３５、３５０、３５３とそれぞれ電気的に接続する配線３５８〜３６５を形成する。そして、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニングして形成するが、他の導電膜を用いても良い。
次いで、その上に透明導電膜を８０〜１２０nmの厚さで形成し、パターニングすることによって陽極３６７を形成する。（図５（Ａ））なお、本実施例では、陽極として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。
また、陽極３６７は、ドレイン配線３６５と接して重ねて形成することによって電流制御用ＴＦＴ４０４のドレイン領域と電気的な接続が形成される。
次に、図５（Ｂ）に示すように、珪素を含む絶縁膜（本実施例では酸化珪素膜）を５００[nm]の厚さに形成し、陽極３６７に対応する位置に開口部を形成して、バンクとして機能する第３の層間絶縁膜３６８を形成する。開口部を形成する際、ウエットエッチング法を用いることで容易にテーパー形状の側壁とすることができる。開口部の側壁が十分になだらかでないと段差に起因するＥＬ層の劣化が顕著な問題となってしまうため、注意が必要である。
なお、本実施例においては、第３の層間絶縁膜３６８として酸化珪素でなる膜を用いているが、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂膜を用いることもできる。
次に、図２で説明したマルチチャンバー方式の成膜装置を用いて、図５（Ｂ）で示すようにＥＬ層３６９を凸版印刷法により形成し、更に蒸着法により陰極（ＭｇＡｇ電極）３７０および保護電極を形成する。このときＥＬ層３６９及び陰極３７０を形成するに先立って陽極３６７に対して熱処理を施し、水分を完全に除去しておくことが望ましい。なお、本実施例ではＥＬ素子の陰極としてＭｇＡｇ電極を用いるが、公知の他の材料であっても良い。
なお、ＥＬ層３６９として［発明の実施の形態］の欄で説明した材料を用いることができる。本実施例では正孔輸送層（Hole transporting layer）及び発光層（Emitting layer）でなる２層構造をＥＬ層とするが、正孔注入層、電子注入層若しくは電子輸送層のいずれかを設ける場合もある。このように組み合わせは既に様々な例が報告されており、そのいずれの構成を用いても構わない。
本実施例では正孔輸送層としてポリマー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンを印刷法により形成し、加熱によりポリフェニレンビニレンとする。また、発光層としては、ポリビニルカルバゾールに１，３，４−オキサジアゾール誘導体のＰＢＤを３０〜４０％分子分散させたものを蒸着法により形成し、緑色の発光中心としてクマリン６を約１％添加している。
また、保護電極３７１でもＥＬ層３６９を水分や酸素から保護することは可能であるが、さらに好ましくはパッシベーション膜３７２を設けると良い。本実施例ではパッシベーション膜３７２として３００ｎｍ厚の窒化珪素膜を設ける。このパッシベーション膜も保護電極３７１の後に大気解放しないで連続的に形成しても構わない。
また、保護電極３７１は陰極３７０の劣化を防ぐために設けられ、アルミニウムを主成分とする金属膜が代表的である。勿論、他の材料でも良い。また、ＥＬ層３６９、陰極３７０は非常に水分に弱いので、保護電極３７１までを大気解放しないで連続的に形成し、外気からＥＬ層を保護することが望ましい。
なお、ＥＬ層３６９の膜厚は１０〜４００[nm]（典型的には６０〜１５０[nm]）、陰極３７０の厚さは８０〜２００[nm]（典型的には１００〜１５０[nm]）とすれば良い。
こうして図５（Ｂ）に示すような構造のＥＬモジュールが完成する。なお、本実施例におけるＥＬモジュールの作成工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電極を形成している材料であるＴａ、Ｗによってソース信号線を形成し、ソース、ドレイン電極を形成している配線材料であるＡｌによってゲート信号線を形成しているが、異なる材料を用いても良い。
また、ｎチャネル型ＴＦＴ４０１及びｐチャネル型ＴＦＴ４０２を有する駆動回路４０６と、スイッチング用ＴＦＴ４０３、電流制御用ＴＦＴ４０４及び保持容量４０５とを有する画素部４０７を同一基板上に形成することができる。
駆動回路４０６のｎチャネル型ＴＦＴ４０１はチャネル形成領域３７２、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層３４１と重なる低濃度不純物領域３３７ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域３３７ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域３３３を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ４０２にはチャネル形成領域３７３、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層３４２と重なる不純物領域３３８ｂ、ゲート電極の外側に形成される不純物領域３３８ａ、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域３３４を有している。
画素部４０７のスイッチング用ＴＦＴ４０３にはチャネル形成領域３７４、ゲート電極を形成する第１の導電層３４３と重なる低濃度不純物領域３３９ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域３３９ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域３３５を有している。電流制御用ＴＦＴ４０４にはチャネル形成領域３７５、ゲート電極を形成する第１の導電層３４４と重なる低濃度不純物領域３５５（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域３５４（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域３５３を有している。また、保持容量４０５は、第一の導電層３７６ａと第二の導電層３７６ｂを一方の電極として機能するように形成されている。
次に、図５（Ｂ）まで作成したＥＬモジュールを発光装置として完成させる方法について図６を用いて説明する。
図６（Ａ）は、ＥＬ素子の封止までを行った状態を示す上面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された６０１はソース側駆動回路、６０２は画素部、６０３はゲート側駆動回路である。また、６０４はカバー材、６０５は第１シール材、６０６は第２シール材であり、第１シール材６０５で囲まれた内側には封止材６０７が設けられる。
なお、６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号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）６０９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ＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
次に、断面構造について図６（Ｂ）を用いて説明する。基板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陽極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（図５参照）を用いて形成される。
６１２は陽極である。また、陽極６１２の両端にはバンク６１５が形成され、陽極６１２上にはＥＬ層６１６およびＥＬ素子の陰極６１７が形成される。
陰極６１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線６０８を経由してＦＰＣ６０９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およびパッシベーション膜６１８で覆われている。
また、第１シール材６０５によりカバー材６０４が貼り合わされている。なお、カバー材６０４とＥＬ素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、第１シール材６０５の内側には封止材６０７が充填されている。なお、第１シール材６０５、封止材６０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シール材６０５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。さらに、封止材６０７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化を防止する効果をもつ物質を含有させても良い。
ＥＬ素子を覆うようにして設けられた封止材６０７はカバー材６０４を接着するための接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材６０４を構成するプラスチック基板の材料としてＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
また、封止材６０７を用いてカバー材６０４を接着した後、封止材６０７の側面（露呈面）を覆うように第２シール材６０６を設ける。第２シール材６０６は第１シール材６０５と同じ材料を用いることができる。
以上のような構造でＥＬ素子を封止材６０７に封入することにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断することができ、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。
実施例１においては、マルチチャンバー方式の成膜装置を用いてＥＬ層の形成からＥＬ素子の封止まで行う方法を示したが、本実施例では、インライン方式の装置を用いて、ＥＬ層の形成からＥＬ素子の封止までの一連の処理を行う方法について図７を用いて説明する。
図７（Ａ）は、インライン方式の成膜装置の上面図であり、図７（Ｂ）は、その側面図である。７０１は、処理基板のローダー部（搬送部）である。実施例１で示したように、ＥＬ素子の陽極（又は陰極）まで形成した後、ローダー部７０１に処理基板をセットする。
基板は、凸版印刷装置が備えられている印刷室７０２において、ＥＬ層の印刷がなされる。印刷室７０２は、図７（Ｂ）に示すように、インクタンク７０３、ドクターバー７０４、アニロックスロール７０５、印刷ロール７０６で構成されており、インクタンク７０３からＥＬ形成物が注入されると、アニロックスロール７０５にＥＬ形成物が備えられ、さらに印刷ロール７０６の凸部に塗布される。なお、この時ドクターバー７０４により、インクタンク７０３から注入されたＥＬ形成物がアニロックスロール表面に均一に備えられるように調節される。
そして、印刷ロール７０６と同じ速度で水平移動（矢印ｌの方向）する基板と印刷ロール７０６の凸部が接した箇所（成膜部７０９）にＥＬ形成物が印刷される。
なお、この時基板はアライメント用に設けられているモニター（図示せず）により位置あわせが行われている。
また、印刷室７０２は、不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒雰囲気下にし、さらに印刷室内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典型的には、１〜２気圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお、圧力調節は、圧力調節機構７０７により行う。このとき、溶媒トレー７０８に溶媒を備えておくことで印刷室内を溶媒雰囲気にすることができる。
本実施例では、ポリマー系材料でなる正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を印刷法で形成する。はじめに正孔注入層及び正孔輸送層を印刷する。ここでは、ポリチオフェン誘導体であるＰＥＤＯＴ（poly(3,4‐ethylene dioxythiophene)）とアクセプター材料となるポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）を水に溶かして水溶液にしたものを用いる。そして、乾燥室７１０において水分を蒸発させることで正孔注入層及び正孔輸送層を形成する。なお、この時基板はホットプレート部７１１において、８０度〜１５０度で加熱される。
次に、発光層として、赤色発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光層にはポリフェニレンビニレン、青色発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアルキルフェニレンをそれぞれ含むＥＬ形成物を印刷室において印刷する。なお、この時の発光層の膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
そして、ＥＬ形成物が印刷された基板を再び乾燥室７１０にいれ、ＥＬ形成物中の溶媒を気化させて、ＥＬ材料を残す。なお、乾燥室７１０には、ホットプレート部７１１が備えられており、ホットプレート部７１１上に処理基板を載せて、加熱することにより処理する。また、このときの処理温度は、２０〜１５０℃であることが好ましいが、溶媒の揮発性に合わせて適宜調節すると良い。
以上のように正孔注入層、正孔輸送層及び発光層でなるＥＬ層を形成した後、蒸着室７１２においては、ＥＬ素子の陰極（もしくは陽極）となる導電膜を蒸着法により形成することができる。具体的には、蒸着室７１２の成膜部７１３においてＥＬ素子の陰極となる導電膜としてＭｇＡｇやＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリチウムからなる合金膜）といった膜を成膜することができる。また、蒸着に用いる材料は、蒸着源７１４に備えられている。
なお、蒸着室７１２は、電極を形成させるためだけに用いるのではなく、ＥＬ層の一部を形成させるときに用いることもできる。
以上のように、ＥＬ素子を形成した後で、封止室７１５において、最終的にＥＬ素子を密閉空間に封入する処理が行われる。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、シーリング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。
図７に示した成膜装置では、封止室７１５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）７１６が設けられており、この紫外光照射機構７１６から発した紫外光によって成膜部７１７に備えられた基板上の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７１５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７１５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。
封止室７１５において処理された後、基板はアンローダー７１８へと搬送される。以上により、インライン方式の成膜装置により処理が完了する。なお、本成膜装置は、各処理室ごとに隔離され、各処理に応じた環境にすることができる。また、成膜装置内をＥＬ素子に影響を与えないような水分を含まない不活性気体雰囲気下にしておくと良い。
以上のように、図７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、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。また、インライン方式により高いスループットで発光装置を作製することができる。
なお、本実施例の構成は、実施例１の構成とも自由に組み合わせることが可能である。
本実施例では、実施例１で示した凸版印刷法により多色のＥＬ層を形成する方法について説明する。図８（Ａ）の８０１には、印刷室に備えられている印刷ロールを示している。なお、印刷ロール８０１の表面には、エッチング等により凸版が形成されている。そして、一枚の基板上に複数枚の発光装置を形成させるために凸版には、画素部用パターン８０２が複数箇所に形成されている。
さらに画素部用パターン８０２を拡大すると複数の画素に対応する位置に凸部８０３が形成されている。しかし、本実施例においては、複数色を凸版印刷により形成することから、さらに色ごとに異なる形状の凸部８０３を形成する。
例えば、図８（Ｂ）に示す凸部８０３ａを用いてＥＬ形成物を印刷すると、１色目の画素部が図８（Ｂ）実線領域に示すように形成される。さらに、図８（Ｃ）に示す凸部８０３ｂを用いて１色目と異なるＥＬ形成物を印刷すると、１色目と異なる画素部に２色目が図８（Ｃ）に示すように形成される。
そして、さらに図８（Ｄ）に示す凸部８０３ｃを用いて１、２色目とは異なるＥＬ形成物を印刷すると、１、２色目と異なる画素部に３色目が図８（Ｄ）に示すように形成される。
以上により、画素部に３色のＥＬ形成物を印刷することが可能となる。ただし、ここで示したＥＬ形成物の種類は、３色に限られる必要はなく、２色であっても、３色以上であっても良い。
また、ここで多色印刷を行う上では、複数の凸部が必要となるが、これは、印刷室を複数設けてもよいし、一つの印刷室で各色ごとに全ての基板を処理した後で、凸部を交換して多色印刷を行っても良い。
ここで、図９に複数の印刷室を設けたマルチチャンバー方式の成膜装置を示す。図９において、９０１は搬送室であり、搬送室９０１には搬送機構（Ａ）９０２が備えられ、基板９０３の搬送が行われる。搬送室９０１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）９０２によって行われる。
また、搬送室９０１を減圧するには、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプなどの排気ポンプを用いることが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポンプが好ましい。
以下に、各処理室についての説明を行う。なお、搬送室９０１は減圧雰囲気となるので、搬送室９０１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油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプが用いられる。
まず、９０４は基板のセッティング（設置）を行うロード室であり、ロードロック室とも呼ばれる。ロード室９０４はゲート９００aにより搬送室９０１と連結され、ここに基板９０３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９０４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。また、ロード室９０４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。
次に、９０５、９０７及び９０９は凸版印刷法によりＥＬ材料を成膜するための印刷室であり、印刷室（Ａ）、印刷室（Ｂ）及び印刷室（Ｃ）と呼ぶ。
本実施例では、印刷室（Ａ）９０５内の成膜部９０６において、正孔注入層及び１色目として赤色に発色する発光層を成膜する。なお、正孔注入層及び赤色に発色する発光層としては公知の材料を用いれば良い。
なお、印刷室（Ａ）９０５はゲート９００ｂを介して搬送室９０１に連結される。また、印刷室（Ａ）９０５は、窒素や不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒雰囲気にし、さらに印刷室内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典型的には、１〜２気圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお、圧力調節は、圧力調節機構９１９ａにより行う。また、印刷室（Ａ）内を溶媒雰囲気にする場合には、溶媒トレー９２０ａに溶媒を備えておく。
次に、印刷室（Ｂ）９０７内の成膜部９０８において、２色目のＥＬ材料を成膜する。印刷室（Ｂ）９０７はゲート９００ｃを介して搬送室９０１に連結される。本実施例では、印刷室（Ｂ）９０７内の成膜部９０８において、正孔注入層及び緑色に発色する発光層を成膜する。なお、正孔注入層及び緑色に発色する発光層としては公知の材料を用いれば良い。
また、印刷室（Ｂ）９０７は、窒素や不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒雰囲気にし、さらに印刷室（Ｂ）９０７内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典型的には、１〜２気圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお、圧力調節は、圧力調節機構９１９ｂにより行う。また、印刷室（Ｂ）９０７内を溶媒雰囲気にする場合には、溶媒トレー９２０ｂに溶媒を備えておく。
次に、印刷室（Ｃ）９０９内の成膜部９１０において、３色目のＥＬ材料を成膜する。印刷室（Ｃ）９０９はゲート９００ｄを介して搬送室９０１に連結される。本実施例では、印刷室（Ｃ）９０９内の成膜部９１０において、正孔注入層及び青色に発色する発光層を成膜する。なお、正孔注入層及び青色に発色する発光層としては公知の材料を用いれば良い。
また、印刷室（Ｃ）９０９は、窒素や不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒雰囲気にし、さらに印刷室（Ｃ）９０９内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典型的には、１〜２気圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお、圧力調節は、圧力調節機構９１９ｃにより行う。また、印刷室（Ｃ）９０９内を溶媒雰囲気にする場合には、溶媒トレー９２０ｃに溶媒を備えておく。
次に、９１１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（本実施例では陰極となる金属膜）を成膜するための蒸着室であり、蒸着室と呼ぶ。蒸着室９１１はゲート９００ｅを介して搬送室９０１に連結される。本実施例では蒸着室９１１として図２に示した構造の蒸着室を設けている。本実施例では、蒸着室９１１内の成膜部９１２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。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。
次に、９１３で示されるのはＥＬ層を印刷室で印刷した後に、ＥＬ形成物に含まれる溶媒を気化させるための乾燥室であり、乾燥室９１３はゲート９００ｆにより搬送室９０１と連結される。乾燥室には、ホットプレート部９１４が設けられており、２０〜１２０℃で加熱できるようにする。
次に、９１５は封止室であり、ゲート９００gを介してロード室９０４に連結されている。封止室９１５の説明は実施例１を参照すれば良い。また、実施例１と同様に封止室９１５の内部には紫外光照射機構９１６が設けられている。さらに、封止室９１５には受渡室９１７が連結される。受渡室９１７には搬送機構（Ｂ）９１８が設けられ、封止室９１５でＥＬ素子の封入が完了した基板を受渡室９１７へと搬送する。受渡室９１７の説明も実施例１を参照すれば良い。
以上のように、図９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、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。
なお、本実施例の構成は、実施例１および実施例２のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
実施例１ではトップゲート型ＴＦＴの場合について説明したが、本発明はＴＦＴ構造に限定されるものではないので、ボトムゲート型ＴＦＴ（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いて実施しても構わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成されたものでも良い。
逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため、本発明の課題である製造コストの低減には非常に有利である。なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例３のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
本発明の発光装置を駆動するにあたって、画像信号としてアナログ信号を用いたアナログ駆動を行うこともできるし、デジタル信号を用いたデジタル駆動を行うこともできる。
アナログ駆動を行う場合、スイッチング用ＴＦＴのソース配線にはアナログ信号が送られ、その階調情報を含んだアナログ信号が電流制御用ＴＦＴのゲート電圧となる。そして、電流制御用ＴＦＴでＥＬ素子に流れる電流を制御し、ＥＬ素子の発光強度を制御して階調表示を行う。なお、アナログ駆動を行う場合は電流制御用ＴＦＴを飽和領域で動作させると良い。
一方、デジタル駆動を行う場合、アナログ的な階調表示とは異なり、時分割駆動と呼ばれる階調表示を行う。即ち、発光時間の長さを調節することで、視覚的に色階調が変化しているように見せる。なお、デジタル駆動を行う場合は電流制御用ＴＦＴを線形領域で動作させると良い。
ＥＬ素子は液晶素子に比べて非常に応答速度が速いため、高速で駆動することが可能である。そのため、１フレームを複数のサブフレームに分割して階調表示を行う時分割駆動に適した素子であると言える。
このように、本発明は素子構造に関する技術であるので、駆動方法は如何なるものであっても構わない。
実施例１では有機ＥＬ材料を用いてＥＬ層を形成する場合について示したが、本発明はこれに限られることはなく無機ＥＬ材料を用いても実施することができる。但し、現在の無機ＥＬ材料は非常に駆動電圧が高いため、アナログ駆動を行う場合には、そのような駆動電圧に耐えうる耐圧特性を有するＴＦＴを用いなければならない。
さらに、将来的にさらに駆動電圧の低い無機ＥＬ材料が開発されれば、本発明に適用することは可能である。
また、本実施例の構成は、実施例１〜５のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
本発明の発光装置は、自発光型であるため液晶ディスプレイに比べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部として用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０インチ以上（典型的には４０インチ以上）の表示装置の表示部において本発明の発光装置を用いると良い。
なお、表示装置には、パソコン用表示装置、ＴＶ放送受信用表示装置、広告表示用表示装置等の全ての情報表示用表示装置が含まれる。また、その他にも様々な電気器具の表示部に本発明の発光装置を用いることができる。
その様な本発明の電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、その表示部に発光装置を用いることが望ましい。それら電気器具の具体例を図１０および図１１に示す。
図１０（Ａ）は表示装置であり、筐体１３０１、支持台１３０２、表示部１３０３等を含む。本発明の発光装置は表示部１３０３にて用いることができる。なお、本発明の発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。
図１０（Ｂ）はビデオカメラであり、本体１３１１、表示部１３１２、音声入力部１３１３、操作スイッチ１３１４、バッテリー１３１５、受像部１３１６等を含む。本発明の発光装置は表示部１３１２にて用いることができる。
図１０（Ｃ）はヘッドマウントディスプレイの一部（右片側）であり、本体１３２１、信号ケーブル１３２２、頭部固定バンド１３２３、表示部１３２４、光学系１３２５、表示装置１３２６等を含む。本発明の発光装置は表示装置１３２６にて用いることができる。
図１０（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）
であり、本体１３３１、記録媒体（ＤＶＤ等）１３３２、操作スイッチ１３３３、表示部（ａ）１３３４、表示部（ｂ）１３３５等を含む。表示部（ａ）１３３４は主として画像情報を表示し、表示部（ｂ）１３３５は主として文字情報を表示するが、本発明の発光装置はこれら表示部（ａ）１３３４、表示部（ｂ）１３３５にて用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
図１０（Ｅ）はゴーグル型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体１３４１、表示部１３４２、アーム部１３４３を含む。本発明の発光装置は表示部１３４２にて用いることができる。
図１０（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体１３５１、筐体１３５２、表示部１３５３、キーボード１３５４等を含む。本発明の発光装置は表示部１３５３にて用いることができる。
なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型あるいはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。ＥＬ材料の応答速度は非常に高いため、本発明の発光装置は動画表示に好ましい。
図１１（Ａ）は携帯電話であり、本体１４０１、音声出力部１４０２、音声入力部１４０３、表示部１４０４、操作スイッチ１４０５、アンテナ１４０６を含む。本発明の発光装置は表示部１４０４にて用いることができる。なお、表示部１４０４は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
図１１（Ｂ）は音響再生装置、具体的には車載用オーディオであり、本体１４１１、表示部１４１２、操作スイッチ１４１３、１４１４を含む。本発明の発光装置は表示部１４１２にて用いることができる。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携帯型や家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部１４１４は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特に有効である。
図１１（Ｃ）はデジタルカメラであり、本体１４２１、表示部（Ａ）１４２２、接眼部１４２３、操作スイッチ１４２４、表示部（Ｂ）１４２５、バッテリー１４２６を含む。本発明の発光装置は、表示部（Ａ）１４２２、表示部（Ｂ）１４２５にて用いることができる。また、表示部（Ｂ）１４２５を、主に操作用パネルとして用いる場合、黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えることができる。
また、本実施例にて示した携帯型電気器具においては、消費電力を低減するための方法としては、外部の明るさを感知するセンサ部を設け、暗い場所で使用する際には、表示部の輝度を落とすなどの機能を付加するなどといった方法が挙げられる。
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜実施例６に示したいずれの構成を適用しても良い。
本実施例では、本発明における圧力調節機構について説明する。図１２には、印刷室１２０１に接続された圧力調節機構１２０２を示す。なお、本実施例では、印刷法によりＥＬ層を形成するための処理室のことを印刷室と呼ぶことにする。
印刷室１２０１には、基板１２０３にＥＬ層を形成するための印刷装置１２０４が備えられており、その構成は、図１で説明したものと同様であるため省略する。また、印刷室１２０１には、溶媒トレー１２０５が備えられていており、溶媒トレー１２０５には、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロフォルム、ジクロロメタン、γブチルラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）といった溶媒が備えられている。
圧力調節機構１２０２により印刷室１２０１内が加圧された際に溶媒トレー１２０５に備えられている溶媒が揮発するため、印刷室１２０１内を溶媒雰囲気とすることができる。しかし、溶媒トレー１２０５を必ずしも備える必要はなく、必要に応じて備えればよい。
次に本実施例における圧力調節機構１２０２について説明する。圧力調節機構１２０２には、窒素や、ヘリウムやアルゴンなどの気体が備えられたボンベ１２０６と、気体を圧縮するための圧縮機１２０７と、印刷室１２０１内部の圧力を測定するためのセンサー１２０８と、印刷室１２０１内部の気体を排気するための配管に備えられている排気用バルブ１２０９とから構成されている。
圧縮機１２０７により圧縮された気体は、印刷室１２０１へ（矢印ａの方向）
導入される。また、センサー１２０８は、排気用バルブ１２０９と接続されており、印刷室１２０１内部の圧力に応じて、排気用バルブ１２０９の開閉を制御する。なお、センサー１２０８は、圧力計を有しており、仕様は０〜１．３ＭＰａとする。具体的には、印刷室１２０１内部の圧力が所望の圧力よりも低いときは、排気用バルブ１２０９を閉じ、所望の圧力よりも高いときは、排気用バルブ１２０９を開けることにより、印刷室１２０１内の気体を矢印ｂの方向に排気して、印刷室１２０１内の圧力を調節する。
なお、印刷室１２０１はＳＵＳ製であり、０．８ＭＰａ／ｃｍ2（設計圧力は、１．５ＭＰａ／ｃｍ2）の耐圧性を有している。また、安全性を確保するためには安全弁、破壊弁などを備えておくことが望ましい。また、排気バルブ１２０９は、耐圧が０．９ＭＰａ／ｃｍ2のものを用いる。
以上により、印刷室１２０１内の圧力を調節することができる。本発明の構成は、実施例１〜実施例７における全ての圧力調節機構として実施することが可能である。
本実施例では、本発明における圧力調節機構について、実施例８で示したのとは異なる構成を有する場合について説明する。なお、本実施例では、印刷法によりＥＬ層を形成するための処理室のことを印刷室と呼ぶことにする。
本実施例における圧力調節機構は、図１３（Ａ）に示すように印刷室１３０１の外部に設けられた複数のヒーター１３０２により印刷室１３０１を加熱して、印刷室内を加圧するというものである。なお、ヒーター１３０２は電源１３０３に接続されており、ヒーター１３０２と電源１３０３の間には、可変抵抗器１３０４が設けられている。なお、可変抵抗器１３０４により、電源からヒーター１３０２に加えられる電力を制御することができる。
また、可変抵抗器１３０４には、印刷室１３０１内の圧力を測定し、測定された圧力に応じて可変抵抗器を制御する第一のセンサー１３０５が設けられており、電源１３０３からヒーター１３０２に加えられる電力を制御している。なお、第一のセンサー１３０５に設けられている圧力計の仕様は０〜１．３ＭＰａとする。
以上にようにして、加えられる電力を制御することにより、ヒーター１３０２が印刷室１３０１を加熱する温度を制御することができるため、結果的に印刷室内の圧力を制御することができる。
さらに、印刷室１３０１の内部に実施例８と同様に溶媒を備えた溶媒トレーを設けておくことで印刷室１３０１内が溶媒の気化する温度以上に加熱されたときに、印刷室１３０１内を気化した溶媒で充填することができる。なお、溶媒トレーに備える溶媒としては、ＥＬ形成物に含まれる溶媒と同一のものを用いてもよい。
また、ヒーター１３０２を設ける形状としては、図に示す形状に限られることはなく印刷室１３０１内部が加熱され、加圧されるように設ければよい。
さらに本実施例における印刷室１３０１には、印刷室１３０１内の圧力を測定し、印刷室１３０１内部の圧力に応じて、排気用バルブ１３０６の開閉を制御する第二のセンサー１３０７が設けられている。
第二のセンサー１３０７は、印刷室１３０１および排気用バルブ１３０６と接続されており、第二のセンサー１３０７が有する圧力計により印刷室１３０１の圧力を測定する。なお、ここでの圧力計の仕様は０〜１．３ＭＰａとする。そして、印刷室１３０１内部の圧力が所望の圧力よりも低いときは、排気用バルブ１３０６を閉じ、所望の圧力よりも高いときは、排気用バルブ１３０６を開けることにより、印刷室１３０１内の気体を排気して、印刷室１３０１内の圧力を調節する。
なお、印刷室１３０１はＳＵＳ製であり、０．８ＭＰａ／ｃｍ2（設計圧力は、１．５ＭＰａ／ｃｍ2）の耐圧性を有している。また、安全性を確保するためには安全弁、破壊弁などを備えておくことが望ましい。また、排気バルブ１３０６は、耐圧が０．９ＭＰａ／ｃｍ2のものを用いる。
以上により、処理室１３０１内の圧力を加圧することができる。なお、本発明の構成は、実施例１〜実施例８における全ての圧力調節機構として実施することが可能である。

Claims (6)

  1. 処理室内を大気圧より高い圧力とした状態において、第１のロールと第２のロールとを回転し、前記第１のロールの表面に保持されたＥＬ形成物を、前記第２のロール上の複数の凸部に塗布し、
    前記処理室内を大気圧より高い圧力とした状態において、前記第２のロールを回転することにより、前記第２のロール上の前記複数の凸部に塗布された前記ＥＬ形成物を基板上に印刷し、
    前記処理室内の圧力はセンサーにより測定されることを特徴とする発光装置の作製方法。
  2. 処理室内を大気圧より高い圧力とした状態において、第１のロールと第２のロールとを回転し、前記第１のロールの表面に保持されたＥＬ形成物を、前記第２のロール上の複数の凸部に塗布し、
    前記処理室内を大気圧より高い圧力とした状態において、前記第２のロールを回転することにより、前記第２のロール上の前記複数の凸部に塗布された前記ＥＬ形成物を基板上に印刷し、
    前記処理室内の圧力はセンサーにより測定され、測定された圧力に応じて前記処理室の排気用バルブの開閉を制御して、前記処理室内の圧力を調節することを特徴とする発光装置の作製方法。
  3. 第１のロールと第２のロールとを回転し、前記第１のロールの表面に保持されたＥＬ形成物を、前記第２のロール上の複数の凸部に塗布し、
    前記第２のロールを回転することにより、前記第２のロール上の前記複数の凸部に塗布された前記ＥＬ形成物を基板上に印刷し、
    前記ＥＬ形成物の印刷は、処理室内を大気圧より高い圧力とした状態において行われ、
    前記処理室内の圧力はセンサーにより測定され、測定された圧力に応じて前記処理室をヒーターにより加熱することにより、前記処理室内の圧力を調節することを特徴とする発光装置の作製方法。
  4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
    前記第１のロール表面にはメッシュ状の溝が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. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
    前記第２のロールの前記複数の凸部のみが前記第１のロールと接触することにより、前記ＥＬ形成物を前記第２のロールの前記複数の凸部に塗布することを特徴とする発光装置の作製方法。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
    前記ＥＬ形成物は、ＥＬ材料と溶媒との混合物であり、前記ＥＬ材料は有機化合物であることを特徴とする発光装置の作製方法。

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