圖案化方法及裝置、膜形成方法及裝置、電光學裝置及其制法的制作方法

專利名稱：圖案化方法及裝置、膜形成方法及裝置、電光學裝置及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及作顯示器、顯示光源等使用的、能用于電光學裝置制造方法的圖案化方法、及膜形成方法、圖案化裝置、膜形成裝置、電光學裝置及其制造方法、電子儀器、和電子裝置及其制造方法。
背景技術：
近年來，作為代替液晶顯示器的自發發光型顯示器，正在開發發光層采用有機物的有機電致發光元件。在這種有機電致發光元件的制造中，使發光層形成材料等功能材料形成所需圖案的圖案化方法，被視為特別重要的技術之一。
關于有機電致發光元件中由有機物組成的發光層的形成過程，已知的主要有利用蒸鍍法使低分子材料成膜的方法(例如參見非專利文獻1)和涂布高分子材料的方法(例如參見非專利文獻2)。
作為彩色化機構，使用低分子材料的情況下采用掩膜蒸鍍法進行，這種方法是在與所需像素對應的部分跨過預定圖案的掩膜蒸鍍形成發光色不同的發光材料。另一方面，使用高分子材料的情況下由于能夠微細而容易地圖案化，所以采用噴墨法的彩色化備受注目，有關用這種噴墨法制作有機電致發光元件所公開的內容已經公知(例如參見專利文獻1～專利文獻4)。
而且為了提高發光效率和耐久性，有人提出在有機電致發光元件中，于陽極和發光層之間形成空穴注入層或空穴輸送層(例如參見非專利文獻1)。
其中上述專利文獻1～4，分別為特開平7-235378號公報、特開平10-12377號公報、特開平11-40358號公報和特開平11-54270號公報，而非專利文獻1和2分別是“應用物理通訊”(Appl.Phys.Lett.)51(12)，1987年9月21日，913頁；和“應用物理通訊”(Appl.Phys.Lett.)71(1)，1997年7月7日，34頁。
然而，在這種有機電致發光元件的制造中，由于對各種構成要素要求的多樣化等，人們特別希望提供一種材料選擇自由度提高的新的圖案化方法。

發明內容
于是本發明目的在于在提供一種材料選擇自由度提高的新的圖案化方法的同時，提供膜形成方法、圖案化裝置、膜形成裝置、電光學裝置及其制造方法、電子儀器、和電子裝置及其制造方法。
為達成上述目的，本發明涉及的圖案化方法，其特征在于將基體配置在被調整到高真空度的真空氣氛中，由與材料供給源連接的噴嘴向上述真空氣氛中噴出材料，在上述基體上形成由上述材料組成的圖案。
在這種圖案化方法中，若由噴嘴內向其為足夠低壓力氣氛氣體的真空氣氛中噴出材料，則能夠使這種材料例如以氣化狀態而且理想上以分子線狀噴出。因此通過一邊控制噴嘴與基體的相對位置一邊在基體上噴出這種材料，不必特別需要掩膜就能進行圖案化。所以無論是低分子材料還是高分子材料都能不受限制地圖案化。
而且本發明的其他圖案化方法，其特征在于將基體配置在被調整到高真空度的真空氣氛中，由與材料供給源連接的多個噴嘴中至少一個噴嘴向上述真空氣氛中噴出材料，在上述基體上形成由上述材料組成的圖案。
在這種圖案化方法中，若由噴嘴內向其為足夠低壓力氣氛氣體的真空氣氛中噴出材料，則能夠使這種材料以氣化狀態而且理想上以分子線狀噴出。因此通過一邊控制噴嘴與基體的相對位置一邊在基體上噴出這種材料，不必特別需要掩膜就能進行圖案化。所以無論是低分子材料還是高分子材料都能不受限制地圖案化。
通過將多個噴嘴與材料供給源連接，可以擴大一次能設置材料的區域，增加單位時間內材料的供給量，或同時噴出不同材料，因而能提高處理能力(throughput)。
另外，在這種圖案化方法中，也可以由上述多個噴嘴中至少二個噴嘴噴出同一的上述材料。
這樣一來，由于至少從兩個噴嘴噴出同一材料，所以例如可以擴大一次能設置材料的區域，或者能在多個區域一次設置材料，而且還能增加單位時間內材料的供給量。
而且在這種圖案化方法中，還可以使上述噴嘴與上述基體作相對移動，確定上述噴嘴相對于上述基體的位置。
如果這樣，通過使多個噴嘴與基體相對移動，確定多個噴嘴與基體的相對位置，能夠確實地將材料配置在基體上的預定位置。而且還能使材料在基體上多個位置的配置變得容易。
而且上述圖案化方法中，優選的進行方式是從噴嘴向真空氣氛中噴出材料，使該材料在真空氣氛中變成氣化狀態。
理想上更優選以分子線狀噴出材料。這樣的話由于使材料氣化不必特別需要使用溶劑，所以即使是難溶于溶劑的材料也不受特別限制，能夠更確實地圖案化。
上述圖案化方法中，從上述噴嘴噴出材料也可以以間歇方式進行。
這樣一來，例如不連續圖案的形成變成可能，因此例如采用這種方法制造有機電致發光元件的情況下，容易針對多個獨立像素進行發光層等形成材料圖案化的操作。
上述圖案化方法中，優選使材料與載氣一起從噴嘴噴出。
如果這樣，例如在載氣攜帶下能夠確實噴出材料的同時，還能將其更確實地配置在所需的位置，因而能提高圖案化的精度。
上述圖案化方法中，所必須的真空度主要取決于從噴嘴噴出的材料，對于低沸點材料而言有時也可以在730托(98000Pa)以下，而對于一般材料來說上述真空氣氛優選10-3托(0.133Pa)以下，更優選10-5托(0.00133Pa)以下。若將真空氣氛設定在10-3托(0.133Pa)以下，則例如即使對于難于噴出的材料而言也能容易噴出，而且若設定在10-5托(0.00133Pa)以下，則在能夠噴出多種材料的同時，還能使噴出的材料氣化，容易使之形成分子線狀。
本發明的第一種膜形成方法，其特征在于其中包括從與材料供給源連接的噴嘴向被調整到預定真空度的氣氛氣體中噴出材料，在基體的第一區域上形成含有上述材料的膜或以上述材料作前體的膜的第一步驟，和從上述噴嘴向上述氣氛氣體中噴出上述材料，在與上述第一區域不同的第二區域上形成含有上述材料的膜或以上述材料作前體的膜的第二步驟。
上述膜形成方法中，優選使上述第一步驟和上述第二步驟不返回大氣壓的條件下，在被調整到上述預定真空度的氣氛氣體繼續進行。通過這種方式，在減少雜質從外部混入的同時，能夠與上述基體上的多個區域對應形成膜。
本發明的第二種膜形成方法，其特征在于從與材料供給源連接的第一噴嘴向真空氣氛氣體中噴出材料，在基體的第一區域上形成含有上述材料的膜或以上述材料作前體的膜，同時從與材料供給源連接的第二噴嘴向上述氣氛氣體中噴出上述材料，在與上述第一區域不同的第二區域上形成含有上述材料的膜或以上述材料作前體的膜。
根據上述第二種膜形成方法，由于能夠在上述基體的多個區域上同時形成膜，所以可以縮短膜形成工序。
本發明的第三種膜形成方法，其特征在于從與第一材料供給源連接的第一噴嘴向真空氣氛氣體中噴出第一種材料，在上述基體的第一區域上形成含有上述第一種材料的膜或以上述材料作前體的膜，同時從與第二種材料供給源連接的第二噴嘴向上述氣氛氣體中噴出第二種材料，在與上述第一區域不同的第二區域上形成含有上述第二種材料的膜或以上述材料作前體的膜。
根據上述第三種膜形成方法，由于能夠在上述基體的多個區域上同時形成具有不同組成的膜，所以可以縮短膜形成工序。
其中上述膜形成方法中，所必須的真空度主要取決于從噴嘴噴出的材料，對于低沸點材料而言一般在730托(98000Pa)以下，而對于一般材料來說上述真空氣氛優選具有10-3托(0.133Pa)以下的真空度，更優選具有10-5托(0.00133Pa)以下的真空度。
本發明的圖案化裝置，其特征在于其中具備能調整到高真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝在上述真空腔室上、向該真空腔室內以氣化狀態供給上述材料供給源中材料的噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體的基體載物臺，在上述噴嘴或基體載物臺上設有使上述噴嘴與上述基體載物臺間的相對位置移動的移動機構。
根據這種圖案化裝置，通過向壓力比噴嘴內低得多的氣氛氣體下的真空腔室內噴出材料，能夠容易而穩定地噴出這種材料。因而借助于移動機構一邊使噴嘴與基體間的相對位置發生移動，一邊向基體上噴嘴這種材料，不必特別需要掩膜就能進行圖案化。因此無論是低分子材料還是高分子材料，都能不受限制地進行圖案化。
而且，本發明的圖案化裝置，其特征在于其中具備能調整到高真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝在上述真空腔室上、向該真空腔室內供給上述材料供給源中材料的多個噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，在上述噴嘴或基體載物臺上設有使上述噴嘴與上述基體載物臺間的相對位置移動的移動機構。
根據這種圖案化裝置，通過向壓力比噴嘴內低得多的氣氛氣體下的真空腔室內噴出材料，能夠容易而穩定地噴出這種材料。因而借助于移動機構一邊使噴嘴與基體間的相對位置發生移動，一邊向基體上噴嘴這種材料，不必特別需要掩膜就能進行圖案化。因此無論是低分子材料還是高分子材料，都能不受限制地能夠圖案化。
另外，由于具有多個噴嘴，所以可以擴大一次能設置材料的區域，增加單位時間內材料的供給量，或者能同時噴出不同材料，從而提高處理能力。
其中在上述的圖案化裝置中，優選能夠控制上述多個噴嘴與上述基體之間相對位置。這種控制，例如可以舉出上述噴嘴沿著上述基體水平方向上相對位置的控制。通過這種控制，能夠在上述基體的所需位置上選擇性形成膜。而且通過控制上述噴嘴與上述基體之間的距離，能夠適當設定形成膜區域的面積。特別是在從噴嘴噴出材料時形成分子線狀或超音速分子射流狀態(supersonic free jet)的情況下，由于材料空間的擴展與噴嘴直徑之間具有極強的正相關關系，而且與噴嘴間距離也有極強的正相關關系，所以當噴嘴直徑一定的情況下，通過控制噴嘴與基體之間的距離，能在某種程度上正確確定膜形成的面積。
而且這種圖案化裝置中，上述多個噴嘴中至少有兩個優選噴出同一種上述材料。
如果這樣，通過從至少兩個噴嘴噴出同一材料，可以擴大一次能配置材料的區域，增加單位時間的材料供給量。
此外這種圖案化裝置中，上述多個噴嘴中優選至少有兩個噴出各自不同的上述材料。
這樣一來，通過從多個噴嘴噴出各自不同的材料，能夠在基體上形成由不同的多種材料形成的膜。這種情況下，使不同的多種材料膜根據預定排列圖案排列，或者將不同的多種材料混合，能夠在基體上形成具有特定功能的功能膜。
而且在上述圖案化裝置中，優選于上述噴嘴的材料供給源一側設置加熱材料用的加熱機構。
根據這種構成，通過用加熱機構將供給噴嘴的材料預熱，噴出時能夠容易使材料氣化，因而即使是較難氣化的材料也能容易使之氣化從而進行圖案化。
此外在上述圖案化裝置中，優選于上述噴嘴的材料供給源一側設置載氣供給源。
根據這種構成，在使分子線狀噴出的材料與來自載氣供給源的載氣伴隨的情況下，能夠更加確實地將其設置在所需的位置上，因而能夠提高圖案化的精度。
本發明的電光學裝置的制造方法，其特征在于用上述的圖案化方法或者膜形成方法，使構成要素中至少一部分圖案化。
根據這種電光學裝置的制造方法，如上所述通過一邊控制噴嘴與基體的相對位置，一邊在基體上涂布材料，在不必特別需要掩膜的條件下能夠進行圖案化。因此，即使是在溶劑中不容易溶解的材料也都能不受特別限制地進行圖案化。
本發明的電子裝置的制造方法，其特征在于用上述的圖案化方法或者膜形成方法，使構成要素中至少一部分圖案化。
根據這種電子裝置的制造方法，如上所述通過一邊控制噴嘴與基體的相對位置，一邊在基體上涂布材料，在不必特別需要掩膜的條件下能夠進行圖案化。因此，即使是在溶劑中不容易溶解的材料也都能不受特別限制地進行圖案化。
本發明的第一種膜形成裝置，其特征在于其中具備能調整到預定真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝在上述真空腔室上、向該真空腔室內供給上述材料供給源中材料的噴嘴，和設置在上述真空腔室內用于保持固定基體的基體載物臺，和使上述噴嘴和基體載物臺中至少之一移動的移動機構，用上述移動機構可以控制上述噴嘴與上述基體間的相對位置。
本發明的第二種膜形成裝置，其特征在于其中具備能調整到預定真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝在上述真空腔室上、向該真空腔室內供給上述材料供給源中材料的多個噴嘴，設置在上述真空腔室內用于保持固定基體的基體載物臺，和使上述多個噴嘴和基體載物臺中至少之一方進行移動的移動機構，用上述移動機構可以控制上述多個噴嘴與上述基體間的相對位置。
上述第一種膜形成裝置和第二種膜形成裝置中，上述(多個)噴嘴與上述基體之間相對位置的控制，例如可以舉出上述噴嘴沿著上述基體水平方向相對位置的控制。通過這種控制，能夠在上述基體的所需位置上選擇性形成膜。而且通過控制上述噴嘴與上述基體之間的距離，能夠適當設定形成膜區域的面積。特別是在從噴嘴噴出材料時形成分子線狀或超音速分子射流狀態的情況下，由于材料空間的擴展與噴嘴直徑間具有極強的正相關關系，而且與噴嘴間的距離也有極強的正相關關系，所以當噴嘴直徑一定的情況下，通過控制噴嘴與基體之間的距離，能在某種程度上正確確定膜形成的面積。
而且在上述電光學裝置的制造方法中，作為材料噴出形成有機電致發光元件的電子輸送層、空穴輸送層、發光層、電極中的至少一種的形成材料，優選將電子輸送層、空穴輸送層、發光層或電極圖案化。
這樣一來，能夠以高自由度選擇電子輸送層、空穴輸送層、發光層或電極形成材料，而且在不使用溶劑形成電子輸送層、空穴輸送層、發光層或電極的情況下，由于能夠減低從溶劑等中混入的雜質量，所以能夠使得到元件的壽命提高。
另外，在上述電光學裝置的制造方法中，優選事先在上述基體上形成將像素間隔開的隔壁，向該隔壁內噴出上述形成材料使電子輸送層、空穴輸送層或發光層圖案化。
根據這種方法噴出形成材料時，即使該著墨位置有少許波動，如果著墨在隔壁內就能在所需位置形成發光層等，所以通過分別在所需位置形成發光層等形成的像素，能夠提高顯示品質。
本發明的電光學裝置，其特征在于采用上述電光學裝置的制造方法制得。
根據這種電光學裝置，像上述那樣無論是低分子材料還是高分子材料都能不加限制地加以圖案化，形成該構成要素中至少一部分要素，所以制造時材料選擇的自由度增高。
本發明的電子儀器，其特征在于其中具備上述的電光學裝置作為顯示機構。
對于這種電子儀器而言，尤其有關其顯示機構，如上所述制造時材料選擇的自由度提高。
而且本發明的電子裝置，其特征在于可以用上述圖案化裝置制造。
這種電子裝置由于是用上述圖案化裝置制造的，所以在其圖案化時，無論是低分子材料還是高分子材料，都能不加特別限制地選擇。


圖1是表示本發明圖案化裝置結構的一種實例的示意側視圖。
圖2是表示配置本發明電光學裝置部分的電路圖。
圖3是表示圖2所示電光學裝置中像素部分平面結構的平面放大圖。
圖4(a)～(e)是根據工序順序說明圖2和圖3所示電光學裝置制造方法用要部的斷面側視圖。
圖5(a)～(c)是按順序說明圖4后續工序用要部的斷面側視圖。
圖6(a)～(c)是按順序說明圖4后續工序用要部的斷面側視圖。
圖7是表示多個噴嘴與材料供給源之間連接實例的模式圖。
圖8是表示設有多個噴嘴的噴頭結構實例的模式圖。
圖9是本發明的電光學裝置其他實例的說明用圖，(a)是要部平面圖，(b)是沿著圖(a)中B-B線方向的斷面視圖。
圖10是表示具備電致發光顯示器的電子儀器具體實例的視圖，(a)是表示用于便攜式電話時一個實例的軸側視圖，(b)是表示用于信息處理裝置時一個實例的軸側視圖，(c)是表示用于手表型電子儀器時一個實例的軸側視圖。
圖中，1、圖案化裝置，2、真空腔室，3、噴嘴，3a、噴嘴孔，4、基體載物臺，6、真空裝置，7、材料供給室(材料供給源)，8、載氣供給源，9、加熱機構，10、噴出機構，11、移動機構，20、顯示裝置，121、透明基板，140A、空穴輸送層，140B、發光層，140C、電子輸送層具體實施方式
以下詳細說明本發明。
圖1是表示本發明圖案化裝置大體結構示意圖，圖1中符號1是圖案化裝置。這種圖案化裝置1是本發明中膜形成裝置的一個實例。這種圖案化裝置1由真空腔室2、安裝在此真空腔室2上的噴嘴3和設置在真空腔室2內的基體載物臺4構成。
真空腔室2經配管5與真空裝置6相連，在其內部空間設置載物臺4，并氣密性安裝有為使被圖案化體的基體S出入用的門(圖中未示出)。其中配管5的端部在真空腔室2內開口，在后述真空裝置的作用下經此開口能夠對真空腔室2內排氣形成高真空氣氛。
真空裝置6的結構，應能利用分子渦輪泵與回轉泵等的組合將腔室2內調整到高真空度。其中借助于真空裝置6可以將真空腔室2內，優選調整到10-3托(1.33322×10-1Pa)以下，更優選調整到10-5托(1.33322×10-3Pa)以下的高真空氣氛。若將真空氣氛設定在10-3托以下，則例如即使是難于噴出的材料也能容易將其噴出，而且若設定在10-5托以下，則在能夠噴出多種材料的同時，還能使噴出的材料氣化，容易使之形成分子線狀。而且關于這種真空裝置6，優選事先使這些真空泵與真空腔室2充分分離，或者事先在泵等上附加消除振動的功能，以便使構成此裝置的泵的振動不會傳播到真空腔室2內。
噴嘴3，形成噴嘴孔3a的一端被設置在真空腔室2內，另一端處于真空腔室2的外側與作材料供給源的材料供給室7相連，而此材料供給室7與載氣供給源8連接。材料供給室7用于容納保持圖案化材料，例如將有機電致發光元件的發光層和電子輸送層、空穴輸送層等形成材料，保持在小室和坩堝等保持工具(圖中未示出)中的狀態下，容納其用的。在這種材料供給室7內，設有將保持在上述保持工具內的形成材料加熱使之液化或者使之氣化用的加熱機構9。加熱機構9例如可以采用一般的電加熱器和YAG激光器、氮氣激光器、激元激光器、鈦藍寶石激光器等激光器、以及高頻加熱裝置等，可以根據材料，即根據常溫下是液體還是固體，以及其沸點的大小等氣化的容易程度適當選擇。
載氣供給源8，主要以氦氣、氬氣、氮氣等惰性氣體作為載氣，將其加壓送入材料供給室7。其中也可以根據材料種類，以與之反應的反應性氣體作為載氣加壓送入材料供給室7。被壓送到材料供給室7內的載氣，在后述的噴出機構側伴有在材料供給室7內液化或氣化的材料。其中材料供給室7內材料的制備，即使材料處于液體狀態或氣體狀態的制備，可以根據與后述噴嘴3的噴出機構之間的關系適當選擇，這取決于被上述加熱機構9加熱的程度等。其中可以用噴嘴3的噴出機構，在不使用載氣供給源8中載氣的情況下向真空腔室2內噴出材料。
在噴嘴3的端部可以設置噴出機構10。這種噴出機構10可以不受特別限制地使用各種類型品。例如，可以采用一般的機械快門機構，以及靜電控制型、所謂加壓振動型連續式機構，機電轉換式(所謂壓電型)、電熱轉換式、靜電吸引式等所謂聯機實時(on demand)式機構等。
其中所謂機械快門機構，例如在噴嘴孔3a上事先設置快門(圖中未示出)，通過機械方式使之開閉，伴隨著載氣間歇(脈動)地噴出被壓送過來的材料。其中也可以不使用載氣，而使采用借助于噴嘴孔3a外側真空腔室2內與噴嘴3內的壓差，使噴嘴3內的材料隨著快門的開閉自發地從噴嘴孔3a中噴出的結構。而且機械快門既可以設置在材料供給室7至噴嘴孔3a的路徑中適當處，也可以設置在材料供給室7的出口側。
所謂靜電控制型，是指用帶電電極為送來的材料賦予電荷，用偏轉電極控制材料的飛翔方向，從噴嘴孔3a將其噴出的裝置。另外，所謂加壓振動型，是指在材料上施加30千克/平方厘米左右的超高壓，使材料噴出到噴嘴端部側，在不加控制電壓的情況下直接送入材料從噴嘴3a噴出，一旦施加控制電壓材料間就會產生靜電排斥作用，使材料飛散而不經過噴嘴孔3a的一種結構。
所謂機電轉換式，是指利用壓電元件接收脈沖電信號后變形的性質，因壓電元件變形通過貯留材料空間中的撓性物質賦予壓力，使此材料由此空間經噴嘴孔3a噴出的結構。其中關于貯留材料的空間，例如可以形成與材料供給室7的內部空間連通的微小貯留空間。
另外，熱轉換式是指，一般在貯留材料的空間內設置加熱器，使材料急劇氣化而產生氣泡，利用氣泡的壓力將空間內的材料噴出的結構。在本發明中可以利用其作為加熱機構。
靜電吸引方式是指，對貯留材料的空間內施加微小壓力，在噴嘴形成材料的彎月面，在此狀態下施加靜電引力后將材料引出的機構。其中關于這些靜電抑制型、加壓振動型、機電變換式、電熱轉換式和靜電吸引式等各種機構，通過與前面的機械快門式機構并用，能夠更加確實地控制材料的噴出，或者也可以確實進行間歇噴出。
而且使用載氣的情況下，還可以通過送出載氣進行間歇式噴出。
基體載物臺4被設置在上述噴嘴孔3a的正下方，例如像后述那樣固定保持有機電致發光元件等構成的電光學裝置制作用的基體S。在這種基體載物臺4上，設置有能使固定保持的基體S相對于上述噴嘴孔3a在X方向Y方向和Z方向移動的移動機構11。也就是說，這種移動機構11具備可以使基體S沿著垂直方向(Z方向)相對于噴嘴孔3a移動和確定位置、調整基體S與噴嘴孔3a之間距離的可動部分(圖中未示出)，使基體載物臺4相對于噴嘴孔3a分別沿著水平方向(X方向、Y方向)移動并確定位置的X可動部分(圖中未示出)和Y可動部分(圖中未示出)，能夠將這些可動部分的動作控制得與事先用控制部分(圖中未示出)分別設定的那樣。其中，這些X可動部分、Y可動部分和Z可動部分，例如是由線型馬達構成的。
而且在此基體載物臺4中，在其載置面一側設有水冷式等溫度調節機構(圖中未示出)，用它能將基體載物臺4上的基體S調節到所需的溫度。
以下就用這種構成的圖案化裝置1圖案化，制造電光學裝置的實例加以說明。用這里的圖案化裝置1形成圖案，可以作為用本發明的膜形成裝置成膜方法的一個實例。
首先說明這樣制造得到的電光學裝置的大體構成。
圖2和圖3是表示將本發明涉及的電光學裝置用于采用有機電致發光元件的有源矩陣型顯示裝置中的一個實例，在此二圖中符號20表示顯示裝置。而且此例表示專門利用作為配線的掃描線、信號線和共用供電線，通過上述圖案化裝置1配置作光學材料用發光層形成材料等的實例。
這種顯示裝置20，如作電路圖的圖2所示，是由在透明基體上分別設置多條掃描線131、在與這些掃描線131相交方向延伸的多條信號線132和與這些信號線并列延伸的多條共用供電線133，在掃描線131和信號線132的每個交點設有像素(像素區素)1A構成的。
對于信號線132設有具備移位寄存器、電位移位器、視頻線、模擬開關的數據側驅動電路3。
另一方面，對于掃描線131設有具備移位寄存器和電位移位器的掃描驅動電路4。而且每個像素1A，通過掃描線131將掃描信號供給柵電極的第一薄膜晶體管142、通過此第一薄膜晶體管142對由信號線132供給的圖像信號進行保持的保持電容cap、將保持電容cap保持的圖像信號供給柵電極的第二薄膜晶體管143、通過此第二薄膜晶體管143與共用供電線133電連接時從共用供電線133流入驅動電流的像素電極141、和夾在此像素電極141和對向電極154之間的發光部分140。
在這種構成下，一旦受掃描線131驅動而使第一薄膜晶體管142接通，此時信號線132的電位就被保持在保持電容cap下，由該保持電容cap的狀態決定第二薄膜晶體管143的導通狀態。而且電流通過第二薄膜晶體管143的通道從共用供電線133流入像素電極141中，進而通過發光元件140使電流流入對向電極154，這樣發光部分140就會根據其中流過的電流量而發光。
其中各像素1A的平面結構正如將對向電極和有機電致發光元件除去后狀態下的平面放大圖的圖3所示那樣，平面形狀為長方形的像素電極141的四邊，設置得被信號線132、共用供電線133、掃描線131和圖中未示出的其他像素電極用掃描線所包圍。
以下參照圖4～圖6說明可以采用這種顯示裝置20的有機電致發光元件的制造方法。其中在圖4～圖6中為簡化說明起見僅僅示出一個像素1A。
首先準備基板。其中對于有機電致發光元件元件來說，其構成既可以從基板側取出，也可以由基板的對側取出后述的發光層的發射光。當結構為從基板側取出發射光的情況下，基板材料可以使用玻璃和石英、樹脂等透明乃至半透明的材料，價廉的鈉玻璃特別適用。使用鈉玻璃的情況下，在其上涂布氧化硅涂層后對于抗酸堿弱的鈉玻璃具有保護作用，而且好友提高基板平坦性的效果，因而優選。
而且還可以通過在基板上設置濾色膜和含有發光性物質的變色薄膜或者電介質反射膜控制發光的顏色。
此外當從基板對側取出發射光的情況下，基板也可以是不透明的，這種情況下可以使用在氧化鋁等陶瓷、不銹鋼等金屬片上實施表面氧化等絕緣處理的物質，以及熱固性樹脂、熱塑性樹脂等。
本例中作為基板可以準備圖4(a)所示的用鈉玻璃等制成的透明基板121。而且必要時還可以以TEOS(四乙氧基甲硅烷)和氧氣等作原料，用等離子CVD法在這種基板上形成約200～500納米厚的硅氧化膜作為基底保護膜(圖中未示出)。
接著將透明基板121的溫度設定在350℃，用等離子CVD法在基底保護膜表面上形成由厚度約30～70納米的無定形硅膜構成的半導體膜200。進而對此半導體膜200進行激光退火或固相生長法等結晶化工序，半導體膜200將結晶化為多晶硅膜。在激光退火法中，例如可以采用激元激光光束尺寸為400mm的線光束，其輸出強度例如設定為200mJ/cm2。就線光束而言用激光線光束掃描，使與其短尺寸方向上激光強度峰值的90％相當的部分在各區域重合。
然后如圖4(b)所示，將半導體膜(多晶硅膜)200圖案化制成島狀半導體膜210，再以TEOS和氧氣等作原料，用等離子CVD法在其表面上形成約60～150納米厚由硅氧化膜或氮化硅膜形成的門絕緣膜220。其中半導體膜210雖然將變成圖2所示的第二薄膜晶體管143的通道區域和源漏區域，但是在不同斷面位置上也能形成將會成為第一薄膜晶體管142的通道區域和源漏區域的半導體膜。也就是說在圖4～圖6所示的制造工序中，雖然兩種薄膜晶體管142和143是被同時制作的，但是由于制造操作相同，所以在以下說明中有關晶體管僅就第二薄膜晶體管143進行說明，而關于第一薄膜晶體管142的說明省略。
進而如圖4(c)所示，用濺射法形成含有鋁、鉭、鉬、鈦、鎢等金屬的導電膜后，將這些導電膜圖案化形成柵電極143A。
接著在這種狀態下注入高濃度磷離子，可以在半導體膜210上形成與柵電極143A自整合的源漏區域143a和143b。其中未導入雜質的部分將變成通道區域143c。
接著如圖4(d)所示，形成層間絕緣膜230后，形成接觸孔232、234，在這些接觸孔232和234內埋入中繼電極236和238。
然后如圖4(e)所示，在層間絕緣膜230上形成信號線132、共用供電線133和掃描線(圖4中未示出)。此時關于信號線132、共用供電線133和掃描線等各種配線，作為配線不受必要厚度限制，可以像后述那樣應當使其形成能起隔壁作用的充分厚度。具體而言，以1～2μm左右厚度形成各配線。其中中繼電極238與各配線，也可以在同一工序中形成。此時中繼電極236將由后述的ITO膜形成。
接著形成層間絕緣膜240將各配線的上面覆蓋，在與中繼電極236對應的位置上形成接觸孔(圖中未示出)，形成摻雜ITO和氟形成的SnO2、及由ZnO和聚苯胺等透明電極材料形成的膜將該接觸孔掩埋，進而將此膜圖案化，在被信號線132、共用供電線133和掃描線(圖中未示出)所包圍的位置上形成與源漏區域143a電連接的像素電極141。
其中被信號線132和共用供電線133，以及掃描線(圖中未示出)所夾持的部分，將會像后述的那樣變成空穴注入層和發光層的形成場所。也就是說，由這些配線和覆蓋這些配線的層間絕緣膜240形成將像素1A之間隔離的構成150。而且在這種構成下，在空穴輸送層和發光層形成場所，即這些形成材料的配置(噴出)位置及其周圍的隔壁150之間，可以形成具有充分高度的階差。
這樣形成由各配線構成的隔壁150后，將此基板121放入圖1所示的真空腔室2內，使其上面一側朝上的狀態下裝載在基體載物臺4上，進而將其固定保持在此處。而且必要時用溫度調節機構(圖中未示出)將基體載物臺4上的基板121冷卻至所需溫度，即用噴嘴孔3a噴出的例如氣化狀態的形成材料充分冷卻，事先調整到能夠液化或固化的溫度。而且用加熱機構9將被材料供給室7內的保持具所保持的空穴輸送層形成材料，事先加熱至預定溫度。
其中作為空穴輸送層形成材料可以不受限制地使用公知物質，例如可以舉出吡唑啉衍生物、芳胺衍生物、1，2-二苯乙烯衍生物、三苯二胺衍生物等。具體講，可以舉出特開昭63-70257號公報、同63-175860號公報、特開平2-135359號公報、同2-135361號公報、同2-209988號公報、同3-37992號公報和同3-152184號公報中所述的，但是優選三苯二胺，其中4，4’-雙(N(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)聯苯最為適用。
其中也可以形成空穴注入層代替空穴輸送層，還可以形成空穴注入層和空穴輸送層二者。這種情況下，作為空穴注入層形成材料可以舉出例如酞菁銅(CuPc)、和其為聚四氫硫代苯基亞苯基的聚苯撐乙烯撐、1，1-雙-(4-N，N-二甲苯基氨基苯基)環己烷、三(8-羥基喹啉)鋁等，但是其中特別優選使用酞菁銅(CuPc)。
根據上述方式用加熱機構9將這種形成材料加熱至預定溫度后，在向材料供給室7導入由栽氣供給源8供給的氦氣等載氣的同時，使上述噴出機構10動作，在載氣伴隨的狀態下從噴嘴孔3a將形成材料向真空腔室2內噴出。于是通過向壓力比處于大體常壓下噴嘴3內壓力低得多的氣氛下的真空腔室2內噴出形成材料，如圖5(a)所示，這種形成材料將會在氣化狀態下被噴出。其中當真空腔室2處于極高真空度的理想情況下，形成材料也往往可以以分子線狀噴出。
因此，用控制部分(圖中未示出)控制移動機構11的動作，并由此通過使噴嘴孔3a與基板121的相對位置根據預先設定那種相對關系移動，能將這種形成材料以所需量在基板121上的預定位置上，即被構成150所包圍的各像素1A區域內噴出。一旦這樣將形成材料在像素1A上噴出，通過這種形成材料被冷卻到基板121的溫度，因液化或固化而在此處被固定。此時，當被噴出的形成材料114A在基板121上變成液態的情況下，雖然因其流動性而在水平方向上擴展，但是由于包圍被噴出的位置形成隔壁150，所以能夠防止形成材料114A越過隔壁150擴展到其外側。
這樣噴出的形成材料114A在基板121上液化的情況下，一旦將基板121從真空腔室2內取出，必要時通過加熱或光線照射等處理，如圖5(b)所示，也能在像素電極141上形成固態空虛輸送層140A。其中當被噴出的形成材料114A在基板121上固化的情況下，不進行上述處理因而能夠繼續進行發光層的形成操作。
其中也可以用上述的酞菁銅(CuPc)等形成空穴注入層，以代替形成這種空穴輸送層140A。而且特別優選在形成空穴輸送層140A之前，在像素電極141一側形成空穴注入層，進而再形成空穴輸送層140A。這樣通過與空穴輸送層140A同時形成空穴注入層，在能夠控制驅動電壓上升的同時，還能延長驅動壽命(半衰期)。
接著與前面空穴輸送層(和/或空穴注入層)形成材料的情況同樣，如圖5(c)所示，用圖案化裝置1在基板121上噴出(噴射)發光層形成材料114B，這樣如圖6(a)所示能形成發光層140B。作為發光層形成材料114B并無特別限制，可以使用低分子有機發光色素和高分子發光體，即由各種熒光物質和磷光物質組成的發光物質。特別優選作發光物質用的共軛系高分子中含有芳撐乙烯撐結構的物質。低分子熒光體中，可以使用例如萘系衍生物、蒽系衍生物、二萘嵌苯系衍生物、聚甲炔系、占噸系、香豆素系、菁系等色素類，8-羥基喹啉及其衍生物的絡合物，芳胺、四苯基環戊二烯衍生物等，或者特開昭57-51781、同59-194393號公報等所述的公知的物質。
作為發光層形成材料使用高分子發光材料的情況下，雖然可以使用側鏈有發光基團的高分子，但是優選主鏈含有共軛系結構的，特別優選聚噻吩、聚對苯撐、聚芳撐乙烯撐、聚芴及其衍生物。其中更優選聚芳撐乙烯撐及其衍生物。該聚芳撐乙烯撐及其衍生物，是含有在全部重復單元中占50摩爾％以上下記化學式(1)表示的重復單元的聚合物。根據重復單元的結構，更優選占全部重復單元中70摩爾％以上化學式(1)所示重復單元的。
-Ar-CR＝CR’-(1)(式中，Ar表示涉及共軛鍵的碳原子數由4個以上20個以下組成的芳撐基團或雜環化合物基團，R，R’分別獨立表示從氫、1～20個碳原子烷基、6～20個碳原子芳基、4～20個碳原子雜環化合物和氰基中選出的基團。)該高分子發光材料，作為除化學式(1)所示的重復單元以外的重復單元，也可以含有芳族化合物基團或其衍生物、雜環化合物基團或其化合物、及其組合得到的基團等。而且由化學式(1)所示的重復單元和其他重復單元，也可以由具有醚基、酯基、酰胺基、酰亞胺基等的非共軛單元連接，而且重復單元中也可以含有這些非共軛部分。
作為聚芳撐乙烯撐類，可以舉出，如化學式(2)所示的PPV(聚(對苯撐乙烯撐))、MO-PPV(聚(2，5-二甲氧基-1，4-苯撐乙烯撐))、CN-PPV(聚(2，5-雙己氧基-1，4-苯撐-(1-氰基乙烯撐)))、MEH-PPV(聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基))對苯撐乙烯撐)等PPV衍生物等。
除上面示出的材料之外，雖然還可以舉出，例如聚(對苯撐)、聚芴等，但是特別優選化學式(3)所示的聚芴(具體講是化學式(4)所示的聚芴系共聚物)。
另外，上述高分子發光材料既可以是無規、嵌段或接枝共聚物，也可以是具有其中間結構的高分子，例如帶有嵌段的無規共聚物。從得到發光量子化效率高的高分子材料的觀點來看，帶有嵌段的無規共聚物或嵌段和接枝共聚物比完全無規共聚物好。而且這里形成的有機EL元件，從利用薄膜發光來看，高分子發光材料可以使用固體狀態下具有良好的發光量子化效率的。
上述材料中，可以使用在形成發光層時溫度下，在液體材料或所需的溶劑中顯示良好溶解性能的材料，利用噴墨法等用的液體材料形成發光層。作為該溶劑，例如可以適當使用氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯等。雖然也取決于高分子發光材料的結構和分子量有關，但是通常可以以0.1重量％以上濃度將其溶解在這些溶劑中。
另外，作為上述高分子發光材料，雖然根據換算為聚苯乙烯計有時優選分子量103～107的，但是也可以使用分子量處于103以下的低聚物。
也可以采用本發明的圖案化法或膜形成方法來代替其中的噴墨法。
聚芴系共聚物通過采用適于合成所需高分子發光材料的方法，能夠得到該所需的高分子發光材料。例如可以舉出由芳撐基團與兩個醛基結合的二醛化合物、芳撐基團與二個鹵代甲基結合的化合物、和三苯膦得到的二磷翁鹽進行的Witting反應。而且作為其他合成方法，可以舉出從芳撐基團與二個鹵代甲基結合的化合物中脫除鹵化氫的方法。以及用堿使芳撐基團與二個鹵代甲基結合的化合物的锍鹽聚合得到的中間體，經熱處理得到該高分子發光材料的锍鹽分解法。
以下更具體說明作為上述高分子發光材料的一個實例的芳撐乙烯撐系共聚物的合成方法。例如要用Witting反應得到高分子發光材料的情況下，例如首先合成雙(鹵代甲基)化合物，更具體講在N，N-二甲基甲酰胺溶劑中，例如使2，5-二辛氧基-對苯撐二甲基二溴化物與三苯膦反應合成磷翁鹽，再使之與二醛化合物，具體講例如對苯二甲醛，例如在乙醇中經過用乙氧基鋰使之縮合的Witting反應，可以得到含有苯撐乙烯撐基團和2，5-二辛氧基-對苯撐乙烯撐基團的高分子發光材料。此時，為了得到共聚物也可以使兩種以上二磷翁鹽和/或兩種以上二醛化合物反應。
使用這些高分子發光材料作為發光層形成材料的情況下，由于其純度對發光特性產生影響，所以應當在合成后，例如再精制，采用色譜等方法分離等精制處理。當高分子材料是溶解性低材料的情況下等，例如涂布對應前體后，根據反應式(5)使之熱固化后往往可以得到發光層。例如聚苯撐乙烯撐是構成發光層的高分子材料的情況下，在發光層形成部位配置對應前體的磷翁鹽后，經熱處理使磷翁鹽基團脫離，可以得到聚苯撐乙烯撐(PPV)。其中本發明中使用這種材料的情況下，用本發明的圖案化法或膜形成方法將上述前體圖案化后，經過熱處理可以制成聚苯撐乙烯撐，而且還可以用本發明的圖案化法或膜形成方法將熱處理前體得到的聚苯撐乙烯撐圖案化。
也就是說，在形成發光層、電子輸送層、空穴輸送層等各種功能層時，既可以直接用本發明的圖案化法或膜形成方法將構成該功能層的材料圖案化，也可以將作該功能層前體用的材料圖案化。
能夠形成發光層的低分子材料，只要是在可見區發光的物質基本上都能使用。其中以具有芳族取代基的材料最為適用。例如除羥基喹啉鋁絡合物(Alq3)和二苯乙烯基聯苯、以及化學式(6)所示的BeBq2和Zn(OXZ)2等過去一般采用的物質以外，還可以舉出吡唑啉-二聚體、喹啉二甲酸、苯并芘高氯酸鹽、苯并吡喃喹嗪、紅熒烯、二氮雜菲銪絡合物等。
從上述代表的高分子材料和低分子材料中適當選擇顯示藍色、綠色和紅色發光的材料，只要將其配置在預定位置就能顯示彩色。在預定位置配置時，雖然也可以采用掩膜蒸鍍法和印刷法，但是更優選采用本發明的圖案化法或膜形成方法。
將基質分散在具有介質功能的客體中，也可以制成發光層，即所謂基質/客體型發光層。
在基質/客體型發光層中，決定該發光層發光顏色的基本上是客體材料，所以可以根據所需的發光顏色選擇客體材料。一般而言，可以采用具有良好發光效率的材料。基質材料，基本上可以實用比客體材料發光的激發狀態的能級具有更高能級的材料作為基質材料。雖然有時也要求載流子移動度高的材料，但是這種情況下也可以從上述高分子發光材料中選擇。
作為顯示發射藍色光的客體材料，例如可以舉出六苯并苯類、二苯乙烯基聯苯類等；作為顯示發射綠色光的客體材料，例如可以舉出喹吖啶類、紅熒烯等，作為顯示發射紅色光的客體材料，以熒光色素形式顯示發射紅色光線的客體材料，例如可以舉出羅丹明類。基質材料可以根據客體材料適當選擇。若要舉例的話，通過分別以Zn(OXZ)2和六苯并苯作為基質材料和客體材料，將其形成發光層，可以得到顯示藍色發射光的發光層。
也可以實用磷光物質作為客體材料。例如可以優選使用化學式(7)所示的Ir(PPY)3、Pt(thpy)2和PtOEP等。
其中以上述化學式(7)表示的磷光物質作為客體材料的情況下，可以使用例如化學式(8)所示的CBP、DCTA、TCPB或Alq3等作為基質材料。
采用本發明方法的情況下，例如可以用以下方法形成基質/客體型發光層。
作為第一種方法，形成以預定比例混合的基質/客體材料后，將其從噴嘴孔中噴出。
作為第二種方法，事先分別將基質材料和客體材料儲存在不同的材料供給室中，在適當設定分別流向各材料供給室的載氣流量下，通過調整噴出基質材料與客體材料的數量之比，或者調整設置在材料供給室噴嘴側的閥門，來調整在基體上噴出的基質材料與客體材料的數量之比，，在這種狀態下在基體上噴出。
此外，在適當介質中添加起發光作用材料的摻雜型發光層也是有用的，因此當然也可以使用這種摻雜型發光層的形成材料。
以這種方法在各像素1A的空穴輸送層140A上形成發光層140B后，與這些空穴輸送層140A和發光層140B的情況同樣，用圖案化裝置1在基板121上噴出(噴射)電子輸送層形成材料，如圖6(b)所示形成電子輸送層140C。對于電子輸送層形成材料沒有特別限制，可以舉出例如二唑衍生物、蒽醌基二甲烷及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物、蒽醌及其衍生物、四氰基蒽醌基二甲烷及其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯及其衍生物、二苯甲酮衍生物、聯吩醌衍生物、8-羥基喹啉及其衍生物的金屬絡合物等。具體講，與前面的空穴輸送層形成材料同樣，可以舉出特開昭63-70257號公報、同63-175860號公報、特開平2-135359號公報、同2-135361號公報、同2-209988號公報、同3-37992號公報和同3-152184號公報中所述的物質等，其中以2-(4-聯苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-二唑、苯醌、蒽醌、三(8-羥基喹啉)鋁最為適用。
另外，也可以將上述的空穴輸送層形成材料140A與電子輸送層140C形成材料在發光層140B的形成材料中混合后，作為發光層形成材料使用，這種情況下關于空穴輸送層形成材料與電子輸送層形成材料的用量，雖然因使用的化合物而異，但是可以在不損害充分的成膜性和發光特性的數量范圍內適當確定。通常將其定為占發光層形成材料的1～40重量％，優選占2～30重量％。
其中關于這樣形成的空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C的膜厚，通過事先適當設定噴嘴孔3a的噴出量可以形成優選厚度(例如65納米)。其中關于噴出量的調整，通過事先適當設定噴嘴孔3a的內徑和載氣流量的方式進行。而且也可以采用水晶式膜厚監測儀，或者通過檢測發光強度和吸收強度的分光數據來控制最佳膜厚(適當厚度)。
然后如圖6(c)所示，在透明基板121的全部表面上形成或者以條狀形成對向電極154，得到有機電致發光元件。關于這種對向電極154，既可以用Al、Mg、Li、Ca等單質材料和Mg∶Ag(10∶1合金)的合金材料形成一層，也可以形成兩層或三層金屬(包括合金)層。具體講，還可以使用LiO2(0.5納米左右)/Al和LiF(0.5納米左右)/Al、MgF2/Al這樣的層疊結構。
另外，本例中像素電極141和對向電極154雖然都可以采用已知方法形成，但是關于這些電極也可以采用本發明的圖案形成裝置1形成。也就是說，關于銦錫氧化物(ITO)和氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)等透明電極(陽極)，以及Al/Ca等層疊結構形成的陰極，都能用本發明的圖案形成裝置1形成。
而且除空穴注入層(圖中未示出)、空穴輸送層140A、發光層140B和電子輸送層140C之外，例如還可以在發光層140B的對向電極154一側形成封孔層，以便使發光層140B長壽化。作為這種封孔層形成材料，可以采用化學式(9)所示的BCP和化學式(10)所示的BAlq，但是從長壽化觀點來看優選BAlq。
而且本例中是使各種材料處于氣化狀態下向真空腔室2內噴出的，但是通過調整真空腔室2內的真空度和用加熱機構9調整加熱程度，既可以使材料以霧狀、煙霧狀之類液體噴出，也可以以煙狀噴出。
以這種圖案化裝置1作為空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C的圖案化法時，通過將各種形成材料從噴嘴3向真空氣氛中噴出，能將這些材料例如以氣化狀態噴出，所以通過將這種材料噴射在基板上，無需使用掩膜就能進行圖案化。而且，使各種形成材料氣化噴出的情況下，不必特別需要使用溶劑。因此，無論是低分子材料還是高分子材料都能在沒有特別限制的情況下圖案化，能夠形成空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C。
而且由于各種形成材料的噴出以間歇方式進行，所以容易使各自獨立的多個像素1A中的空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C圖案化。
此外，由于各種形成材料能在載氣伴隨下從噴嘴孔3a中噴出，所以能夠確實進行材料的噴出，同時能更加確實地配置在所需位置上，因而能提高圖案化的精度。
另外，對于這種圖案化裝置1來說，由于能夠實施上述的圖案化法，所以，無論是低分子材料還是高分子材料都能不加特別限制地圖案化，所以對于空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C的形成而言，能以高自由度進行其材料選擇。而且由于使材料在氣化狀態下噴出(噴射)而圖案化，能在沒有對溶劑特別需要的條件下使用各種形成材料，因而例如采用得到的有機電致發光元件構成的電光學裝置，可以避免因溶劑導致壽命縮短的不良情況發生。
而且由于在材料供給室7設有加熱材料用的加熱機構9，所以通過用這種加熱機構9加熱材料，能夠更容易使噴出時的材料氣化，因而即使是較難氣化的材料也能確實使之氣化而進行圖案化。
此外，由于在材料供給室7設有在供氣源8，所以以分子線狀噴出材料在載氣伴隨下，能夠更加確實將其在所需位置配置，因而能提高圖案化精度。
而且在采用這種圖案化裝置1圖案化方法的電光學裝置制造方法中，無論低分子材料還是高分子材料都能不受限制地圖案化，因而就空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C的形成而言，能以高自由度選擇其材料。由于在使材料氣化的狀態下噴出(噴射)而圖案化，所以能在不必特別需要使用溶劑的條件下使用各種成形材料，因而使采用得到的有機電致發光元件制成的電光學裝置，可以避免因溶劑導致壽命縮短的不良情況發生。
其中上述圖案化裝置1中例示的雖然是在真空腔室2內安裝一個噴嘴3的實例，但是本發明并不限于這種情況，也可以安裝數個噴嘴3。而且還可以安裝具備多個噴嘴3的噴頭。
圖7(a)是表示在真空腔室2內安裝有三個噴嘴3的實例的模式圖，這種實例中三個噴嘴3″與相同材料供給室7相連。根據這種構成，能夠從三個噴嘴3″向基體S噴出同一材料，因而能擴大一次噴出材料的配置區域，增加單位時間材料的供給量，提高處理量。
圖7(b)是表示將安裝在真空腔室2內的三個噴嘴3″分別與不同材料供給室7a、7b、7c相連實例的示意圖。根據這種構成，能夠從三個噴嘴3″分別向基體S噴出不同材料，因而能用三種不同材料在基體S上進行圖案化。例如，在基體上形成上述有機電致發光元件中發光層的情況下，通過分別用不同噴嘴噴出與紅(Red)、綠(Green)和藍(Blue)等各色對應的發光層形成材料，能夠以預定排列圖案在基體上形成與各種顏色對應的發光層。
而且本發明中設置多個噴嘴3的情況下，也可以將這些噴嘴集中設置在同一物體上，然后將此物體安裝在真空腔室2中。圖8(a)～(d)示意表示以設有上述多個噴嘴3的物體作為噴頭12的結構實例。
圖8(a)所示的噴頭12，是與單一材料供給室7相連的。而且從材料供給室7供給的材料，在噴頭12內分流后被送入各噴嘴3中。
圖8(b)所示的噴頭12，是與單一材料供給室7相連的。而且從材料供給室7供給的材料，在進入噴頭12之前被分流，而在噴頭12內沒有分支的情況下直接被送入各噴嘴3中。本例中不存在因噴頭12內的分支而引起的能量損失上的不均勻性，能夠更加均勻地進行各噴嘴3之間的材料噴出。
圖8(c)所示的噴頭12，與不同的多個材料供給室7a、7b、7c相連。而且從材料供給室7a、7b、7c供給的材料，被送入設置在噴頭12內的多個噴嘴內預先對應安裝的噴嘴3中。
圖8(d)所示的噴頭由多個(12a、12b、12c)構成，分別與不同的材料供給室7a、7b、7c相連。這種噴頭12的結構及其材料的供給路徑，可以根據使用的材料適當確定。其中被設置在噴頭12上的多個噴嘴3，可以用噴出機構10(參見圖1)分別控制其材料噴出的時間。
安裝這樣設置了三個噴嘴3的圖案化裝置，能夠擴大一次噴出配置(圖案化)材料的區域，因而能增加單位時間材料的供給量，或者能夠同時噴出不同的材料，所以能夠提高處理量。
而且若使多個噴嘴3與基體S相對移動，分別確定噴嘴3的位置，則能夠用任何噴嘴3將材料確實配置在基體S上的預定位置上。
若使多個噴嘴3分別與材料供給室7a、7b、7c相連，在基體S上噴出配置不同材料的情況下，僅僅通過更換動作的噴嘴3，就能在不將基體S從真空腔室2內放入取出的條件下容易地進行不同材料的圖案化。
其中在設有三個以上噴嘴3的情況下，其結構不一定制成使全部噴嘴3噴出同一材料，或者使全部噴嘴3噴出完全不同的材料，也可以使其結構制成在三個噴嘴3中一個以上噴出同一材料，而且至少兩個噴嘴3噴出不同材料。
根據這種方案，能夠同時產生使上述的處理量降低的效果，以及在不必從真空腔室2內放入取出的條件下容易對不同材料進行圖案化的效果。
通過采用上述的具有單一或多個噴嘴3的圖案化裝置1使各種構成要素圖案化，能夠制成本發明的電子裝置，例如有機電致發光等的電光學裝置、和含有晶體管和二極管的電子裝置。
對于這樣制成的電子裝置，通過用上述圖案化裝置1制造，在其圖案化之際，無論低分子材料還是高分子材料都能不受限制的加以選擇。
圖9是表示在制造電光學裝置以外情況下采用上述圖案化裝置1圖案化的實例，也就是說，是表示本發明的電光學裝置中采用有機電致發光元件的無源矩陣型顯示裝置的實例。其中圖9(a)是表示多條第一基線300、和沿著與其正交方向設置的多條第二基線310之間配置關系的平面圖，圖9(b)是沿著9(a)B-B線的斷面視圖。其中對與圖2～圖6所示的實例相同構成的部分附以相同符號，其說明省略。而且制造工序等由于也與前面的實例相同，所以其圖示和說明均省略。
也就是說，本例中例如設置由SiO2等絕緣膜320組成的隔壁150，將設置發光部分140的預定位置包圍，這樣在預定位置與其周圍之間可以形成階差111。對于這種結構的顯示裝置來說，與前例同樣，作為空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C的形成材料，無論低分子材料還是高分子材料都能不受特別限制地圖案化。因此，就形成這些空穴輸送層140A、發光層140B、電子輸送層140C而言，能夠以高自由度進行其材料的選擇。而且由于能在無需特別溶劑的情況下使用各種形成材料，所以采用得到的有機電致發光元件制成的電光學裝置，能夠避免因溶劑引起的壽命縮短的不利情況發生。
再有，在上述中雖然形成空穴輸送層140A作為發光層140B的下層，形成電子輸送層140C作為上層，但是本發明并不限于這種情況，例如也可以僅形成空穴輸送層140A和電子輸送層140C中的一層，而且除空穴輸送層140A外，還可以像上述那樣形成空穴注入層。
而且前例中雖然是在形成信號線132、共用供電線133和掃描線，及將其覆蓋的層間絕緣膜240后形成將像素1A隔離的隔壁150，或者用絕緣膜320形成隔壁150的，但是本發明并不限于此，例如既可以用樹脂空白光刻膠形成隔壁，而且還可以不設隔壁而形成空穴輸送層和發光層。
以下就具備采用前例的有機電致發光元件的電光學裝置的電子儀器的具體實例進行說明。
圖10(a)是表示一種便攜式電話實例的軸側視圖。圖10(a)中，500表示便攜式電話主體，501表示具備圖2和圖3所示顯示裝置的電致發光顯示部分(顯示機構)。
圖10(b)是表示一種文字處理機、個人電腦等便攜式信息處理裝置實例的軸側視圖。圖10(b)中，600表示信息處理裝置，601表示鍵盤等輸入部分，603標示信息處理主體，602表示上述圖2和圖3所示電致發光顯示部分(顯示機構)。
圖10(c)是表示一種手表型電子儀器實例的軸側視圖。圖10(c)中，700表示手表主體，701表示上述圖2和圖3所示電致發光顯示部分(顯示機構)。
圖10(a)～(c)所示的電子儀器，由于是具備上述電光學裝置的儀器，所以是一種具備可以獲得優良顯示品質的電子儀器。
發明的效果綜上所述，根據本發明的圖案化方法由于能夠從噴嘴內向處于充分低的壓力氣氛下的真空氣氛中噴出，所以能使之中材料例如以氣化狀態，而且理想上以分子線狀噴出。因此通過一邊控制噴嘴與基體的相對位置一邊向基體上噴出這種材料，能夠在無需特別掩膜的條件下進行圖案化。因此，即使采用不容易溶解在溶劑中的材料也能不受限制地圖案化。
而且根據本發明的其他圖案化方法，除上述圖案化方法具有的效果之外，通過特別將多個噴嘴連接在材料供給源上，能夠擴大一次配置材料的區域，增加單位時間內的材料供給量，或者能夠同時噴出材料的效果，因而能夠提高處理能力。
此外根據本發明的膜形成方法和膜形成裝置，在降低外部混入雜質的同時，能夠在與上述基體上的多個區域對應形成膜，而且還能夠縮短膜形成工序。
根據本發明的圖案化裝置，通過向處于比噴嘴內壓力低得多的低壓氣氛下的真空腔室內噴出材料，能夠容易而穩定地將此材料噴出。因此，通過一邊用移動機構使噴嘴與基體的相對位置移動，一邊向基體上噴出材料，能夠在無需掩膜的條件下進行圖案化，而且由于使材料氣化所以還特別能夠不必使用溶劑。因此，即使用難溶于溶劑中的材料也能夠不受限制地圖案化。
而且根據本發明的其他圖案化裝置，除上述圖案化效果之外，通過特別具備多個噴嘴，能夠擴大一次配置材料的區域，增加單位時間內的材料供給量，或者能夠同時噴出不同材料，因而能夠提高處理能力。
根據本發明的電光學裝置的制造方法，如上所述通過一邊控制噴嘴與基體的相對位置，一邊向基體上涂布材料，能夠在無需掩膜的條件下進行圖案化。因此無論是用低分子材料還是用高分子材料都能不受特別限制地圖案化。而且尤其是作為材料，如果噴出構成有機電致發光元件的電子輸送層、空穴輸送層、發光層、電極中至少一種形成材料，使電子輸送層、空穴輸送層、發光層或電極圖案化，則能夠以高自由度選擇電子輸送層、空穴輸送層、發光層或電極的形成材料，而且在不使用溶劑的條件下形成這些電子輸送層、空穴輸送層、發光層或電極的情況下，能夠提高所得元件的壽命。
根據本發明的電光學裝置，如上所述，由于無論是用低分子材料還是用高分子材料都能不受特別限制地圖案化，形成其構成要素中的至少一部分，所以制造時材料選擇的自由度將會提高。
對于本發明的電子儀器，特別是關于其顯示機構，根據上述方式制造時材料選擇的自由度也會提高。
本發明的電子裝置及其制造方法，采用上述圖案化裝置制作，在其圖案化時即使是難溶于溶劑的材料也能不受特別限制地加以選擇。
權利要求
1.一種圖案化裝置，其特征在于其中具備能夠調整壓力的真空腔室，與材料供給源連接并安裝在上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料噴出在上述真空腔室內的噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體的基體載物臺，在上述噴嘴或上述基體載物臺上設有使上述噴嘴和上述基體載物臺間相對位置移動的移動機構，在上述噴嘴和上述基體的相對位置不同的多個位置處，從上述噴嘴噴出上述材料。
2.一種圖案化裝置，其特征在于其中具備能夠調整壓力的真空腔室，與材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料供給到上述真空腔室內的多個噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，在上述多個噴嘴或上述基體載物臺上設有使上述多個噴嘴和上述基體載物臺間相對位置移動的移動機構，在上述多個噴嘴和上述基體的相對位置不同的多個位置處，從上述多個噴嘴噴出上述材料。
3.根據權利要求2所述的圖案化裝置，其特征在于上述多個噴嘴中的至少兩個，噴出同一上述材料。
4.一種圖案化裝置，其特征在于其中具備能夠調整壓力的真空腔室，與第一材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的第一材料供給到上述真空腔室內的第一噴嘴，與第二的第一材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述第二材料供給源的第二材料供給到上述真空腔室內的第二噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，在上述多個第一噴嘴、上述多個第二噴嘴或者上述基體載物臺處，設有使上述多個第一噴嘴或上述多個第二噴嘴與上述基體載物臺的相對位置移動的移動機構。
5.根據權利要求1～3中任意一項所述的圖案化裝置，其特征在于設置有用于加熱上述材料的加熱機構。
6.根據權利要求1～5中任意一項所述的圖案化裝置，其特征在于上述噴嘴與載氣供給源連接。
7.一種膜形成裝置，其特征在于，其中具備能調整到預定真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料供給到上述真空腔室內的噴嘴，設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，和使上述噴嘴和上述基體載物臺中至少之一移動的移動機構，用上述移動機構可以控制上述噴嘴與上述基體間的相對位置，在上述噴嘴和上述基體的相對位置不同的多個位置處，從上述噴嘴噴出上述材料。
8.一種膜形成裝置，其特征在于，其中具備能調整到預定真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料供給到上述真空腔室內的多個噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，在上述多個噴嘴和上述基體的相對位置不同的多個位置處，從上述多個噴嘴噴出上述材料。
9.根據權利要求7或8所述的膜形成裝置，其特征在于，上述規定真空度為0.133Pa以下。
10.一種膜形成裝置，其特征在于，其中具備能夠將真空度調整為0.133Pa以下的真空腔室，與材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料供給到上述真空腔室內的多個噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺。
11.一種膜形成裝置，其特征在于，其中具備能夠調整壓力的真空腔室，與第一材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的第一材料供給到上述真空腔室內的多個第一噴嘴，與第二的第一材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述第二材料供給源的第二材料供給到上述真空腔室內的多個第二噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺。
12.一種膜形成裝置，其特征在于，其中具備能夠將真空度調整為0.133Pa以下的真空腔室，與材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料供給到上述真空腔室內的多個噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，上述噴嘴能夠間歇性地向上述真空腔室內噴出上述材料。
13.一種膜形成裝置，其特征在于，其中具備能調整到預定真空度的真空腔室，與材料供給源連接并安裝于上述真空腔室、將來自上述材料供給源的材料供給到上述真空腔室內的多個噴嘴，和設置在上述真空腔室內保持固定基體用的基體載物臺，從上述多個噴嘴分別噴出的材料的分子成為超音速分子噴流。
14.一種電子裝置，是使用權利要求1～6中的任何一項所述的圖案化裝置或者權利要求7或14所述的膜形成裝置制造。
15.根據權利要求14所述的電子裝置，其特征在于，上述電子裝置是電光學裝置。
全文摘要
提供一種材料選擇自由度高的新穎的圖案化方法，同時提供一種膜形成方法、圖案化裝置、膜形成裝置、電光學裝置及其制造方法、電子儀器、和電子裝置及其制造方法。具備能調整到高真空度的真空腔室(2)，與材料供給源(7)連接并安裝在真空腔室(2)上、向該真空腔室(2)內供給材料供給源(7)中材料的噴嘴(3)，和設置在真空腔室(2)內保持固定基體S的基體載物臺(4)構成的圖案化裝置(1)。在噴嘴(3)或基體載物臺(4)上設有使其相對位置移動的移動機構(11)。理想上最好生成材料分子的自由噴射，利用這種自由噴射圖案化(自由噴射圖案化)。這樣更高精度的圖案化成為可能。
文檔編號H01L51/00GK101013746SQ20061016241
公開日2007年8月8日 申請日期2002年9月12日 優先權日2001年9月12日
發明者宮澤貴士 申請人:精工愛普生株式會社