JP2004095330A - 電子部品を覆う保護膜の形成方法および保護膜を備えた電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば、基板の一面に搭載された有機ＥＬ素子を効果的に封止することができる保護膜の形成方法を提供すること。
【解決手段】透明基板１の一面上に搭載された有機ＥＬ素子２に対向して蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃが配置される。また、有機ＥＬ素子２に対応する開口部１１ａを備えたマスク１１が用意され、このマスク１１は基板１とルツボ１５との間に配置される。前記基板１に対するマスク１１の位置を段階的に増大させると共に、ルツボ１５ａ〜１５ｃから蒸発させる材料を選択する。これにより、ＥＬ素子２を覆う第１層の保護膜２１と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜２２とが形成され、さらに第３層以上の保護膜も同様に形成される。
【選択図】 図８
【解決手段】透明基板１の一面上に搭載された有機ＥＬ素子２に対向して蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃが配置される。また、有機ＥＬ素子２に対応する開口部１１ａを備えたマスク１１が用意され、このマスク１１は基板１とルツボ１５との間に配置される。前記基板１に対するマスク１１の位置を段階的に増大させると共に、ルツボ１５ａ〜１５ｃから蒸発させる材料を選択する。これにより、ＥＬ素子２を覆う第１層の保護膜２１と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜２２とが形成され、さらに第３層以上の保護膜も同様に形成される。
【選択図】 図８
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板の一面上に搭載された電子部品を覆う保護膜の形成方法および保護膜を備えた電子機器に関し、例えば光透過性基板の一面上に搭載された有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を保護し、その発光特性を良好に維持することができるようにした保護膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は図１（Ａ）および（Ｂ）として示されたように、光透過性基板１の一面上に積層体として構成される。なお図１（Ａ）は、基板の一部において破断した状態の斜視図で示しており、図１（Ｂ）は、積層状態を示した断面図で示している。すなわち、積層体としての有機ＥＬ素子２は、光透過性の基板１上に第１電極３が例えばスパッタリングによりストライブ状に形成され、その上にホール輸送層４が例えば蒸着により形成される。さらにホール輸送層４の上に、有機化合物による発光材料層５が同様に蒸着により成膜される。さらに発光材料層５の上に複数本の第２電極６が、前記第１電極に直交する方向に形成される。なお、図１（Ａ）においては発光材料層５およびホール輸送層４は、１つの層で描かれている。
【０００３】
ここで、図１（Ｂ）に示すように第１電極３に直流電源Ｅの正極を、また第２電極６に直流電源Ｅの負極を選択的に接続した場合、両者が交差する画素部分で、第１電極３からのホールと、第２電極６からの電子が、有機発光材料層５で再結合して発光する。この発光作用による光は、光透過性基板１を介して外部に取り出される。
【０００４】
前記した基板１としては、例えば透明なガラス、石英、サファイア、或いは有機フィルムを用いることができ、第１電極としての陽極３には例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が用いられる。また第２電極としての陰極６には例えばアルミニウム合金等が用いられている。このような有機ＥＬ素子２は、積層体が大気に晒され、特に陰極６は大気に含まれる湿気によって酸化され、発光特性を劣化させるという問題を抱えている。そこで、特開平９−１４８０６６号公報には、気密容器により積層体からなる有機ＥＬ素子を、光透過性基板との間で封止し、さらにその内部に乾燥剤を封入した構成が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した構成によると、気密容器として一面が開放された箱型のステンレス製の容器が利用され、これを接着剤を利用して光透過性の基板に貼り付けることで、積層体からなる有機ＥＬ素子を封止するようになされている。しかしながら、前記した構成によると、前記容器の存在により発光表示パネルの厚さが著しく増大する。
【０００６】
また、前記した有機ＥＬ素子は、光透過基板として例えば有機フィルムを利用することで、フレキシブルな発光表示パネルを得ることができるという特質を備えているものの、封止部材として前記したような金属製の容器を利用する場合においては、このような特質を生かすことができない。一方、特開２０００−２２３２６４号公報には、気密容器ではなく有機ＥＬ素子を無機膜、有機膜の積層の保護膜により封止する方法が開示されている。保護膜を使用した封止によりフレキシブルな発光パネルの作成が容易になるが、しかし、成膜する保護膜が複数の場合には、成膜する保護膜の大きさに合わせたマスクを使用しなければならないこと、マスクの交換頻度が増えること、マスクに合わせたチャンバー（成膜室）が必要なこと、マスクり保管場所等の製造工程の増加等の問題が発生する。
【０００７】
この発明は、前記したような技術的な観点に基づいてなされたものであり、例えば、前記したような有機ＥＬ表示パネルに代表される基板の一面に搭載された電子部品を、効果的に封止することができる保護膜の形成方法を提供することを目的とするものであり、併せて前記した封止用保護膜を備えた有機ＥＬ表示パネルに代表される電子機器の新規な構成を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法は、請求項１に記載されたように、基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、前記基板に対する前記マスクを、前記第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、を順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成する点に特徴を有する。
【０００９】
また、この発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法は、請求項２に記載されたように、基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクが、前記基板と蒸発源との間に配置され、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された状態のマスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、前記基板に対する前記マスクの位置を、前記第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、を前記基板と蒸発源との距離を一定に保ちつつ順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成する点に特徴を有する。
【００１０】
さらに、この発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法は、請求項４に記載されたように、基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクが、前記基板と蒸発源との間に配置され、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された蒸発源からの成膜材料を、前記マスクの開口部を介して前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、前記基板に対する前記蒸発源の位置を、第１距離よりも小さな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、を前記基板とマスクとの距離を一定に保ちしつつ順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成する点に特徴を有する。
【００１１】
一方、前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる保護膜を備えた電子機器は、請求項７に記載されたように、基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、前記基板に対する前記マスクの位置を、第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されている点に特徴を有する。
【００１２】
また、この発明にかかる保護膜を備えた電子機器は、請求項８に記載されたように、基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板と蒸発源との間に配置し、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された状態のマスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、前記基板に対する前記マスクの位置を、第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されている点に特徴を有する。
【００１３】
さらに、この発明にかかる保護膜を備えた電子機器は、請求項９に記載されたように、基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板と蒸発源との間に配置し、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された蒸発源からの成膜材料を、前記マスクの開口部を介して前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、前記基板に対する前記蒸発源の位置を、第１距離よりも小さな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されている点に特徴を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法について、図に基づいて説明する。図２〜図４はその第１の実施の形態を成膜の工程順にしたがって模式図で示したものであり、図５は、図２〜図４の工程によって形成された保護膜の形態を断面図によって示したものである。なお、図２〜図４における符号１は図１に基づいて説明した透明基板を示しており、符号２は透明基板の一面上に積層された電子部品としての例えば有機ＥＬ素子（群）を示している。すなわち、以下の説明においては、透明基板の一面上に積層形成された有機ＥＬ素子を保護するために、複数層の保護膜を形成させる方法について説明するが、前記電子部品としては有機ＥＬ素子に限られるものではなく、無機ＥＬ素子等の他の構成の電子部品を覆う保護膜の形成においても同様に適用することができる。
【００１５】
まず、図２〜図４に示す第１の実施の形態にかかる保護膜の形成装置においては、基板１の一面上に搭載されたＥＬ素子２に対応する開口部を備えたマスク１１が用意される。すなわち、前記マスク１１には基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ全面をカバーできる面積を備えた開口部１１ａが形成されている。そして、この実施の形態においては、基板１に対して所定の距離Ｌａ１をおいて、成膜材料としての蒸発材料１６を収容した蒸発源としてのルツボ１５が配置されている。
【００１６】
図２に示す状態は、前記基板１に対してマスク１１を所定の第１距離Ｌｂ１を隔てて配置し、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、ルツボ１５から蒸発する成膜材料を前記基板１およびＥＬ素子２上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程を示している。この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５から蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第１層の保護膜２１として堆積される。この場合、第１層の保護膜２１は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ１ の範囲において堆積される。
【００１７】
図３は、第１層の保護膜２１が堆積された状態の基板１およびＥＬ素子２に対して、さらに第２層の保護膜を堆積せる成膜工程を示している。この図３に示す工程においては、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５の位置（距離Ｌａ１）は変えずに、基板１に対する前記マスク１１を、前記第１距離Ｌｂ１よりも大きな第２距離Ｌｂ２を隔てた位置に移動し、マスク１１の開口部１１ａを介して成膜材料を前記基板１およびＥＬ素子２上に、第２層の保護膜２２として堆積させるようになされる。この場合、前記ルツボ１５に収容される材料１６は、適宜変更される。
【００１８】
そして、同様にして基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図３に“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５から蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第２層の保護膜２２として堆積される。この場合、図３に示されたように第２層の保護膜２２は回転中心からＷ２ の範囲において堆積される。ここで、基板１に対するルツボ１５の距離Ｌａ１は、前記したように同一になされ、基板１に対するマスク１１の距離が、Ｌｂ１＜Ｌｂ２の関係になされるので、回転中心からの成膜範囲は、Ｗ１ ＜Ｗ２ の関係になされる。したがって、第１層の保護膜２１上に、これをより幅広くカバーする第２層の保護膜２２が形成される。
【００１９】
図４は、第２層の保護膜２２が堆積された状態の基板１およびＥＬ素子２に対して、さらに第３層の保護膜を堆積せる成膜工程を示している。この図４に示す工程においては、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５の位置（距離Ｌａ１）は変えずに、基板１に対する前記マスク１１を、前記第２距離Ｌｂ２よりも、さらに大きな第３距離Ｌｂ３を隔てた位置に移動し、マスク１１の開口部１１ａを介して成膜材料を前記基板１およびＥＬ素子２上に、第３層の保護膜２３として堆積させるようになされる。この場合、前記ルツボ１５に収容される蒸発材料１６は、適宜変更される。
【００２０】
そして、同様にして基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図４に“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５から蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第３層の保護膜２３として堆積される。この場合、図４に示されたように第３層の保護膜２２は回転中心からＷ３ の範囲において堆積される。すなわち、基板１に対するルツボ１５の距離Ｌａ１は同一になされ、基板１に対するマスク１１の距離が、Ｌｂ２＜Ｌｂ３の関係になされるので、回転中心からの成膜範囲は、Ｗ２ ＜Ｗ３ の関係になされる。したがって、第２層の保護膜２２上に、これをより幅広くカバーする第３層の保護膜２３が形成される。
【００２１】
以上の説明は第３層の保護膜２３を形成するまでの工程について述べているが、必要に応じて第４層以上の保護膜も同様にして形成することができる。斯くして図５は、前記した成膜工程を経て形成された第１〜第３の保護膜２１〜２３の成膜状態を示している。前記した成膜工程によって形成された保護膜の構成によると、図５に示すように、第１層の保護膜２１はＥＬ素子２とその周縁部の基板１を覆うようにして形成されており、また第２層の保護膜２２は第１層の保護膜２１をより幅広くカバーするようにして成膜される。同様にして、第３層の保護膜２３も、第２層の保護膜２２をより幅広くカバーするようにして成膜される。
【００２２】
したがって、前記した実施の形態によると、例えば１枚のマスクを利用して保護膜を複数層にわたって形成することが可能となる。また、例えばＥＬ素子を保護膜によって被覆する構成に採用した場合においては、各保護膜を形成するそれぞれの材料を適切に選択することにより、特にＥＬ素子のように大気に含まれる湿気による影響を受けて素子の寿命を短縮させるという問題を効果的に回避することができる。
【００２３】
しかも、前記した保護膜による構成によると、金属製の封止容器を利用する従来の構成に比較すると、パネル全体の厚さを著しく低減させることが可能となる。さらに、前記した基板に例えば有機フィルムを利用し、ＥＬ素子を被覆する各保護膜の材料として、柔軟性に富むものを利用した場合においては、湿度対策を施したフレキシブルな発光表示パネルを得ることができる。
【００２４】
なお、前記した図２〜図４に示した保護膜の成膜工程においては、蒸発源としてのルツボ１５を具備したいわば物理気相成膜法を例にしているが、チャンバー内に成膜用のガスを流すような化学気相成膜法を利用することもできる。この場合においては、マスク１１の開口部１１ａを介して、基板１側にいわゆるガスの回り込みが発生し、特に成膜状態に「にじみ」或いは「ぼけ」と称する現象も発生する。しかしながら、これによって得られる保護膜は、実用上においては十分な耐湿特性等を持たせることができる。
【００２５】
次に、図６〜図８はこの発明にかかる成膜方法における第２の実施の形態を説明するものである。なお、図６〜図８において、すでに説明した各部に相当する部分は同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は省略する。この図６〜図８に示された保護膜の形成装置においては、成膜材料を個別に収容する複数のルツボ１５ａ〜１５ｃが具備され、これらは同一チャンバー内に配置されている。そして、各ルツボ１５ａ〜１５ｃには、図６〜図８にそれぞれ示したようにシャッタＳ１ 〜Ｓ３ が付帯されている。
【００２６】
そして、図６〜図８に示す各工程においては、すでに説明した図２〜図４に示す各工程と同一の成膜動作がなされる。この場合、図６に示す第１層の保護膜２１を成膜する工程においては、各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第１のルツボ１５ａに付帯されたシャッタＳ１ が開放される制御がなされる。すなわち、図６においては、シャッタＳ１ が図示されずに第１のルツボ１５ａからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。
【００２７】
この時、第２および第３のルツボ１５ｂ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ２ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ｂ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第１のルツボ１５ａから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第１層の保護膜２１として堆積させることができる。
【００２８】
続いて、第２層の保護膜２２を成膜させる場合においては、図７に示すように第２のルツボ１５ｂに付帯されたシャッタＳ２ が開放される制御がなされる。すなわち、図７においては、シャッタＳ２ が図示されずに第２のルツボ１５ｂからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第１および第３のルツボ１５ａ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ１ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ａ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第２のルツボ１５ｂから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第２層の保護膜２２として堆積させることができる。
【００２９】
さらに、第３層の保護膜２３を成膜させる場合においては、図８に示すように第３のルツボ１５ｃに付帯されたシャッタＳ３ が開放される制御がなされる。すなわち、図８においては、シャッタＳ３ が図示されずに第３のルツボ１５ｃからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第１および第２のルツボ１５ａ，１５ｂに付帯された各シャッタＳ１ およびＳ２ は前記各ルツボ１５ａ，１５ｂを閉塞した状態になされる。これにより、第３のルツボ１５ｃから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第３層の保護膜２２として堆積させることができる。
【００３０】
以上のように、図６〜図８に示した成膜工程を採用した場合には、すでに説明した図２〜図４に示した成膜工程と同様の作用効果を得ることができる。そして、これにより得られる保護膜の各構成は、図５に示したものと同様になる。加えて、図６〜図８に示した成膜工程においては、成膜材料を生成する材料を個別に収容するシャッタ付きの各ルツボを備えたことにより、同一のマスクを利用しつつ、同一のチャンバー内において一連の成膜工程を実行することができ、その能率を遥かに向上させることに寄与できる。
【００３１】
次に図９〜図１１は、この発明にかかる保護膜の形成方法における第３の実施の形態を説明するものである。なお、図９〜図１１において、すでに説明した各部に相当する部分は同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は省略する。この図９〜図１１に示された保護膜の形成装置においても、基板１の一面上に搭載されたＥＬ素子２に対応する開口部を備えたマスク１１が用意される。そして、成膜材料を生成する材料を個別に収容する複数のルツボ１５ａ〜１５ｃが同一チャンバー内に配置されており、さらに各ルツボ１５ａ〜１５ｃには、図９〜図１１にそれぞれ示したようにシャッタＳ１ 〜Ｓ３ が付帯されている。
【００３２】
この図９〜図１１に示す実施の形態においては、基板とマスクとの距離を一定に保ちつつ、基板に対する蒸発源としてのルツボの位置を順次近付けて成膜するようになされる。すなわち、図９に示されたように、ＥＬ素子２を搭載した基板１に対してマスク１１を所定の距離Ｌｂ２を隔てて配置する。一方、基板１に対して、蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃは所定の第１距離であるＬａ１を隔てて配置される。
【００３３】
そして、第１層の保護膜２１を成膜する図９に示す工程においては、各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第１のルツボ１５ａに付帯されたシャッタＳ１ が開放される制御がなされる。すなわち、図９においては、シャッタＳ１ が図示されずに第１のルツボ１５ａからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第２および第３のルツボ１５ｂ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ２ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ｂ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第１のルツボ１５ａから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第１層の保護膜２１として堆積させることができる。
【００３４】
この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５ａから蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第１層の保護膜２１として堆積される。この場合、第１層の保護膜２１は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ１ の範囲において堆積される。
【００３５】
続いて、図１０に示すように基板１に対するマスク１１の位置（距離Ｌｂ２）は変えずに、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃ位置が、第２距離であるＬａ２を隔てて配置される。すなわち、ルツボ１５ａ〜１５ｃは基板１側に近付けられる。この状態で各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第２のルツボ１５ｂに付帯されたシャッタＳ２ が開放される制御がなされる。
【００３６】
すなわち、図１０においては、シャッタＳ２ が図示されずに第２のルツボ１５ｂからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第１および第３のルツボ１５ａ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ１ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ａ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第２のルツボ１５ｂから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第２層の保護膜２２として堆積させることができる。
【００３７】
この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５ｂから蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第２層の保護膜２２として堆積される。この場合、第２層の保護膜２２は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ２ の範囲において堆積される。
【００３８】
さらに、図１１に示すように基板１に対するマスク１１の位置（距離Ｌｂ２）は変えずに、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃ位置が、第３距離であるＬａ３を隔てて配置される。すなわち、ルツボ１５ａ〜１５ｃは基板１側にさらに近付けられる。この状態で各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第３のルツボ１５ｃに付帯されたシャッタＳ３ が開放される制御がなされる。
【００３９】
すなわち、図１１においては、シャッタＳ３ が図示されずに第３のルツボ１５ｃからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第２および第３のルツボ１５ｂ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ２ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ｂ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第３のルツボ１５ｃから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第３層の保護膜２３として堆積させることができる。
【００４０】
この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５ｃから蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第３層の保護膜２３として堆積される。この場合、第３層の保護膜２３は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ３ の範囲において堆積される。
【００４１】
図９〜図１１に示した成膜方法によると、基板１に対するマスク１１の距離は同一になされ、成膜順にしたがって基板１に対するルツボ１５ａ〜１５ｃの距離が順次小さくなる関係（Ｌａ１＞Ｌａ２＞Ｌａ３）となるように制御される。したがって、各工程における回転中心からの成膜範囲は、Ｗ１ ＜Ｗ２ ＜Ｗ３ の関係になされ、保護膜上にこれをより幅広くカバーする上層の保護膜を順次形成させることができる。
【００４２】
なお、以上の説明は第３層の保護膜を形成するまでの工程について述べているが、必要に応じて第４層以上の保護膜も同様にして形成することができる。そして、図９〜図１１に示された成膜方法においても、すでに説明した図６〜図８に示した成膜方法と同様の作用効果を得ることができ、これにより得られる保護膜の各構成は、図５に示したものと同様になる。
【００４３】
図１２〜図１５は、前記した成膜方法において利用し得る物理気相成膜法の例を示している。図１２は抵抗加熱真空蒸着法の例を示すものであり、これは成膜材料を収容したルツボ１５の周囲にヒータ１８ａが配置され、このヒータ１８ａによって、成膜材料を加熱蒸発させることで基板１に対して成膜させるようになされる。また、図１３は高周波誘導加熱真空蒸着法の例を示すものであり、これは同じく成膜材料を収容したルツボ１５の周囲に誘導加熱ユニット１８ｂが配置され、この誘導加熱ユニット１８ｂに供給される高周波電流により成膜材料を加熱蒸発させることで基板１に対して成膜させるようになされる。
【００４４】
図１４は電子ビーム加熱真空蒸着法の例を示すものであり、これはルツボ１５に収容された成膜材料に対して、電子ビーム発生ユニット１８ｃからの電子ビームを投射させて加熱し、材料を蒸発させることで基板１に対して成膜させるようになされる。さらに、図１５はマグネトロンスパッタリング法の例を示すものであり、これはマグネトロン装置１８ｄによって生成される電界に交差する磁界の印加により、ターゲットとしての材料１６ａを基板１に対してスパッタリングさせるものである。
【００４５】
なお、この発明にかかる保護膜の形成方法においては物理気相成膜法として、他に蒸着重合法、プラズマ蒸着法、分子エピタキシャル法、クライスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法等を利用することができる。また、この発明にかかる保護膜の形成方法においては、図には示していないが化学気相成膜法として、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法等利用することができる。これらは、積層する膜の材質等を考慮して適宜選択することができる。
【００４６】
また、図１６はこの発明にかかる成膜方法において利用し得る成膜材料を収容するルツボの構成および相互の配置関係について説明するものである。すなわち、図１６（Ａ）は、第１〜第３の円筒型ルツボ１５ａ〜１５ｃを平面視で三角状に集合させて配置したものである。また、図１６（Ｂ）は、第１〜第３の円筒型ルツボ１５ａ〜１５ｃを平面視でほぼ直線状に配置したものである。
【００４７】
また、図１６（Ｃ）は、第１〜第４の直方体状に形成されたルツボ１５ａ〜１５ｄを平面視で「田」字状に集合させて配置したものである。さらに、図１６（Ｄ）は、第１〜第３のハニカム状に形成されたルツボ１５ａ〜１５ｃを平面視で三角状に集合させて配置したものである。この発明にかかる成膜方法においては、図１６に示したもの以外の各ルツボの構成および配列形態も適宜採用することができる。
【００４８】
さらに、この発明にかかる成膜方法において使用し得る成膜材料としては、無機物、有機物のどちらも使用することができる。下記に示すものに限定されるものではないが無機物の成膜材料としては、ＳｉＮ，ＡｌＮ，ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ，Ａｌ２ Ｏ３ ，Ｔａ２ Ｏ５ ，ＺｎＯ，ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜、等を挙げることができる。
【００４９】
また、下記に示すものに限定されるものではないが有機物の成膜材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、フッ素系高分子（パーフルオロオレフィン、パーフルオロエーテル、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン等）、金属アルコキシド（ＣＨ３ ＯＭ，Ｃ２ Ｈ５ ＯＭ等）、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物、等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子の積層状態を示した模式図である。
【図２】この発明にかかる成膜方法における第１の実施の形態において、第１層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図３】同じく、第２層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図４】同じく、第３層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図５】図２〜図４に示す成膜工程によって形成される保護膜の形態を示した断面図である。
【図６】この発明にかかる成膜方法における第２の実施の形態において、第１層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図７】同じく、第２層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図８】同じく、第３層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図９】この発明にかかる成膜方法における第３の実施の形態において、第１層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図１０】同じく、第２層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図１１】同じく、第３層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図１２】この発明にかかる成膜方法において利用し得る物理気相成膜法の第１の例を示した模式図である。
【図１３】同じく、第２の例を示した模式図である。
【図１４】同じく、第３の例を示した模式図である。
【図１５】同じく、第４の例を示した模式図である。
【図１６】この発明にかかる成膜方法において利用し得る成膜材料を収容するルツボの構成および相互の配置関係を説明する平面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 有機ＥＬ素子
３ 第１電極
４ ホール輸送層
５ 発光材料層
６ 第２電極
１１ マスク
１１ａ 開口部
１５，１５ａ〜１５ｄ ルツボ（蒸発源）
１６ 成膜材料
１６ａ ターゲット
２１ 保護膜（第１層）
２２ 保護膜（第２層）
２３ 保護膜（第３層）
Ｓ１ 〜Ｓ３ シャッタ
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板の一面上に搭載された電子部品を覆う保護膜の形成方法および保護膜を備えた電子機器に関し、例えば光透過性基板の一面上に搭載された有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を保護し、その発光特性を良好に維持することができるようにした保護膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は図１（Ａ）および（Ｂ）として示されたように、光透過性基板１の一面上に積層体として構成される。なお図１（Ａ）は、基板の一部において破断した状態の斜視図で示しており、図１（Ｂ）は、積層状態を示した断面図で示している。すなわち、積層体としての有機ＥＬ素子２は、光透過性の基板１上に第１電極３が例えばスパッタリングによりストライブ状に形成され、その上にホール輸送層４が例えば蒸着により形成される。さらにホール輸送層４の上に、有機化合物による発光材料層５が同様に蒸着により成膜される。さらに発光材料層５の上に複数本の第２電極６が、前記第１電極に直交する方向に形成される。なお、図１（Ａ）においては発光材料層５およびホール輸送層４は、１つの層で描かれている。
【０００３】
ここで、図１（Ｂ）に示すように第１電極３に直流電源Ｅの正極を、また第２電極６に直流電源Ｅの負極を選択的に接続した場合、両者が交差する画素部分で、第１電極３からのホールと、第２電極６からの電子が、有機発光材料層５で再結合して発光する。この発光作用による光は、光透過性基板１を介して外部に取り出される。
【０００４】
前記した基板１としては、例えば透明なガラス、石英、サファイア、或いは有機フィルムを用いることができ、第１電極としての陽極３には例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）が用いられる。また第２電極としての陰極６には例えばアルミニウム合金等が用いられている。このような有機ＥＬ素子２は、積層体が大気に晒され、特に陰極６は大気に含まれる湿気によって酸化され、発光特性を劣化させるという問題を抱えている。そこで、特開平９−１４８０６６号公報には、気密容器により積層体からなる有機ＥＬ素子を、光透過性基板との間で封止し、さらにその内部に乾燥剤を封入した構成が示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した構成によると、気密容器として一面が開放された箱型のステンレス製の容器が利用され、これを接着剤を利用して光透過性の基板に貼り付けることで、積層体からなる有機ＥＬ素子を封止するようになされている。しかしながら、前記した構成によると、前記容器の存在により発光表示パネルの厚さが著しく増大する。
【０００６】
また、前記した有機ＥＬ素子は、光透過基板として例えば有機フィルムを利用することで、フレキシブルな発光表示パネルを得ることができるという特質を備えているものの、封止部材として前記したような金属製の容器を利用する場合においては、このような特質を生かすことができない。一方、特開２０００−２２３２６４号公報には、気密容器ではなく有機ＥＬ素子を無機膜、有機膜の積層の保護膜により封止する方法が開示されている。保護膜を使用した封止によりフレキシブルな発光パネルの作成が容易になるが、しかし、成膜する保護膜が複数の場合には、成膜する保護膜の大きさに合わせたマスクを使用しなければならないこと、マスクの交換頻度が増えること、マスクに合わせたチャンバー（成膜室）が必要なこと、マスクり保管場所等の製造工程の増加等の問題が発生する。
【０００７】
この発明は、前記したような技術的な観点に基づいてなされたものであり、例えば、前記したような有機ＥＬ表示パネルに代表される基板の一面に搭載された電子部品を、効果的に封止することができる保護膜の形成方法を提供することを目的とするものであり、併せて前記した封止用保護膜を備えた有機ＥＬ表示パネルに代表される電子機器の新規な構成を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法は、請求項１に記載されたように、基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、前記基板に対する前記マスクを、前記第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、を順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成する点に特徴を有する。
【０００９】
また、この発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法は、請求項２に記載されたように、基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクが、前記基板と蒸発源との間に配置され、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された状態のマスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、前記基板に対する前記マスクの位置を、前記第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、を前記基板と蒸発源との距離を一定に保ちつつ順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成する点に特徴を有する。
【００１０】
さらに、この発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法は、請求項４に記載されたように、基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクが、前記基板と蒸発源との間に配置され、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された蒸発源からの成膜材料を、前記マスクの開口部を介して前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、前記基板に対する前記蒸発源の位置を、第１距離よりも小さな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、を前記基板とマスクとの距離を一定に保ちしつつ順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成する点に特徴を有する。
【００１１】
一方、前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかる保護膜を備えた電子機器は、請求項７に記載されたように、基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、前記基板に対する前記マスクの位置を、第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されている点に特徴を有する。
【００１２】
また、この発明にかかる保護膜を備えた電子機器は、請求項８に記載されたように、基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板と蒸発源との間に配置し、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された状態のマスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、前記基板に対する前記マスクの位置を、第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されている点に特徴を有する。
【００１３】
さらに、この発明にかかる保護膜を備えた電子機器は、請求項９に記載されたように、基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板と蒸発源との間に配置し、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された蒸発源からの成膜材料を、前記マスクの開口部を介して前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、前記基板に対する前記蒸発源の位置を、第１距離よりも小さな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されている点に特徴を有する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる電子部品を覆う保護膜の形成方法について、図に基づいて説明する。図２〜図４はその第１の実施の形態を成膜の工程順にしたがって模式図で示したものであり、図５は、図２〜図４の工程によって形成された保護膜の形態を断面図によって示したものである。なお、図２〜図４における符号１は図１に基づいて説明した透明基板を示しており、符号２は透明基板の一面上に積層された電子部品としての例えば有機ＥＬ素子（群）を示している。すなわち、以下の説明においては、透明基板の一面上に積層形成された有機ＥＬ素子を保護するために、複数層の保護膜を形成させる方法について説明するが、前記電子部品としては有機ＥＬ素子に限られるものではなく、無機ＥＬ素子等の他の構成の電子部品を覆う保護膜の形成においても同様に適用することができる。
【００１５】
まず、図２〜図４に示す第１の実施の形態にかかる保護膜の形成装置においては、基板１の一面上に搭載されたＥＬ素子２に対応する開口部を備えたマスク１１が用意される。すなわち、前記マスク１１には基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ全面をカバーできる面積を備えた開口部１１ａが形成されている。そして、この実施の形態においては、基板１に対して所定の距離Ｌａ１をおいて、成膜材料としての蒸発材料１６を収容した蒸発源としてのルツボ１５が配置されている。
【００１６】
図２に示す状態は、前記基板１に対してマスク１１を所定の第１距離Ｌｂ１を隔てて配置し、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、ルツボ１５から蒸発する成膜材料を前記基板１およびＥＬ素子２上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程を示している。この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５から蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第１層の保護膜２１として堆積される。この場合、第１層の保護膜２１は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ１ の範囲において堆積される。
【００１７】
図３は、第１層の保護膜２１が堆積された状態の基板１およびＥＬ素子２に対して、さらに第２層の保護膜を堆積せる成膜工程を示している。この図３に示す工程においては、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５の位置（距離Ｌａ１）は変えずに、基板１に対する前記マスク１１を、前記第１距離Ｌｂ１よりも大きな第２距離Ｌｂ２を隔てた位置に移動し、マスク１１の開口部１１ａを介して成膜材料を前記基板１およびＥＬ素子２上に、第２層の保護膜２２として堆積させるようになされる。この場合、前記ルツボ１５に収容される材料１６は、適宜変更される。
【００１８】
そして、同様にして基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図３に“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５から蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第２層の保護膜２２として堆積される。この場合、図３に示されたように第２層の保護膜２２は回転中心からＷ２ の範囲において堆積される。ここで、基板１に対するルツボ１５の距離Ｌａ１は、前記したように同一になされ、基板１に対するマスク１１の距離が、Ｌｂ１＜Ｌｂ２の関係になされるので、回転中心からの成膜範囲は、Ｗ１ ＜Ｗ２ の関係になされる。したがって、第１層の保護膜２１上に、これをより幅広くカバーする第２層の保護膜２２が形成される。
【００１９】
図４は、第２層の保護膜２２が堆積された状態の基板１およびＥＬ素子２に対して、さらに第３層の保護膜を堆積せる成膜工程を示している。この図４に示す工程においては、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５の位置（距離Ｌａ１）は変えずに、基板１に対する前記マスク１１を、前記第２距離Ｌｂ２よりも、さらに大きな第３距離Ｌｂ３を隔てた位置に移動し、マスク１１の開口部１１ａを介して成膜材料を前記基板１およびＥＬ素子２上に、第３層の保護膜２３として堆積させるようになされる。この場合、前記ルツボ１５に収容される蒸発材料１６は、適宜変更される。
【００２０】
そして、同様にして基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図４に“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５から蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第３層の保護膜２３として堆積される。この場合、図４に示されたように第３層の保護膜２２は回転中心からＷ３ の範囲において堆積される。すなわち、基板１に対するルツボ１５の距離Ｌａ１は同一になされ、基板１に対するマスク１１の距離が、Ｌｂ２＜Ｌｂ３の関係になされるので、回転中心からの成膜範囲は、Ｗ２ ＜Ｗ３ の関係になされる。したがって、第２層の保護膜２２上に、これをより幅広くカバーする第３層の保護膜２３が形成される。
【００２１】
以上の説明は第３層の保護膜２３を形成するまでの工程について述べているが、必要に応じて第４層以上の保護膜も同様にして形成することができる。斯くして図５は、前記した成膜工程を経て形成された第１〜第３の保護膜２１〜２３の成膜状態を示している。前記した成膜工程によって形成された保護膜の構成によると、図５に示すように、第１層の保護膜２１はＥＬ素子２とその周縁部の基板１を覆うようにして形成されており、また第２層の保護膜２２は第１層の保護膜２１をより幅広くカバーするようにして成膜される。同様にして、第３層の保護膜２３も、第２層の保護膜２２をより幅広くカバーするようにして成膜される。
【００２２】
したがって、前記した実施の形態によると、例えば１枚のマスクを利用して保護膜を複数層にわたって形成することが可能となる。また、例えばＥＬ素子を保護膜によって被覆する構成に採用した場合においては、各保護膜を形成するそれぞれの材料を適切に選択することにより、特にＥＬ素子のように大気に含まれる湿気による影響を受けて素子の寿命を短縮させるという問題を効果的に回避することができる。
【００２３】
しかも、前記した保護膜による構成によると、金属製の封止容器を利用する従来の構成に比較すると、パネル全体の厚さを著しく低減させることが可能となる。さらに、前記した基板に例えば有機フィルムを利用し、ＥＬ素子を被覆する各保護膜の材料として、柔軟性に富むものを利用した場合においては、湿度対策を施したフレキシブルな発光表示パネルを得ることができる。
【００２４】
なお、前記した図２〜図４に示した保護膜の成膜工程においては、蒸発源としてのルツボ１５を具備したいわば物理気相成膜法を例にしているが、チャンバー内に成膜用のガスを流すような化学気相成膜法を利用することもできる。この場合においては、マスク１１の開口部１１ａを介して、基板１側にいわゆるガスの回り込みが発生し、特に成膜状態に「にじみ」或いは「ぼけ」と称する現象も発生する。しかしながら、これによって得られる保護膜は、実用上においては十分な耐湿特性等を持たせることができる。
【００２５】
次に、図６〜図８はこの発明にかかる成膜方法における第２の実施の形態を説明するものである。なお、図６〜図８において、すでに説明した各部に相当する部分は同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は省略する。この図６〜図８に示された保護膜の形成装置においては、成膜材料を個別に収容する複数のルツボ１５ａ〜１５ｃが具備され、これらは同一チャンバー内に配置されている。そして、各ルツボ１５ａ〜１５ｃには、図６〜図８にそれぞれ示したようにシャッタＳ１ 〜Ｓ３ が付帯されている。
【００２６】
そして、図６〜図８に示す各工程においては、すでに説明した図２〜図４に示す各工程と同一の成膜動作がなされる。この場合、図６に示す第１層の保護膜２１を成膜する工程においては、各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第１のルツボ１５ａに付帯されたシャッタＳ１ が開放される制御がなされる。すなわち、図６においては、シャッタＳ１ が図示されずに第１のルツボ１５ａからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。
【００２７】
この時、第２および第３のルツボ１５ｂ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ２ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ｂ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第１のルツボ１５ａから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第１層の保護膜２１として堆積させることができる。
【００２８】
続いて、第２層の保護膜２２を成膜させる場合においては、図７に示すように第２のルツボ１５ｂに付帯されたシャッタＳ２ が開放される制御がなされる。すなわち、図７においては、シャッタＳ２ が図示されずに第２のルツボ１５ｂからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第１および第３のルツボ１５ａ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ１ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ａ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第２のルツボ１５ｂから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第２層の保護膜２２として堆積させることができる。
【００２９】
さらに、第３層の保護膜２３を成膜させる場合においては、図８に示すように第３のルツボ１５ｃに付帯されたシャッタＳ３ が開放される制御がなされる。すなわち、図８においては、シャッタＳ３ が図示されずに第３のルツボ１５ｃからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第１および第２のルツボ１５ａ，１５ｂに付帯された各シャッタＳ１ およびＳ２ は前記各ルツボ１５ａ，１５ｂを閉塞した状態になされる。これにより、第３のルツボ１５ｃから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第３層の保護膜２２として堆積させることができる。
【００３０】
以上のように、図６〜図８に示した成膜工程を採用した場合には、すでに説明した図２〜図４に示した成膜工程と同様の作用効果を得ることができる。そして、これにより得られる保護膜の各構成は、図５に示したものと同様になる。加えて、図６〜図８に示した成膜工程においては、成膜材料を生成する材料を個別に収容するシャッタ付きの各ルツボを備えたことにより、同一のマスクを利用しつつ、同一のチャンバー内において一連の成膜工程を実行することができ、その能率を遥かに向上させることに寄与できる。
【００３１】
次に図９〜図１１は、この発明にかかる保護膜の形成方法における第３の実施の形態を説明するものである。なお、図９〜図１１において、すでに説明した各部に相当する部分は同一符号で示しており、したがって、その詳細な説明は省略する。この図９〜図１１に示された保護膜の形成装置においても、基板１の一面上に搭載されたＥＬ素子２に対応する開口部を備えたマスク１１が用意される。そして、成膜材料を生成する材料を個別に収容する複数のルツボ１５ａ〜１５ｃが同一チャンバー内に配置されており、さらに各ルツボ１５ａ〜１５ｃには、図９〜図１１にそれぞれ示したようにシャッタＳ１ 〜Ｓ３ が付帯されている。
【００３２】
この図９〜図１１に示す実施の形態においては、基板とマスクとの距離を一定に保ちつつ、基板に対する蒸発源としてのルツボの位置を順次近付けて成膜するようになされる。すなわち、図９に示されたように、ＥＬ素子２を搭載した基板１に対してマスク１１を所定の距離Ｌｂ２を隔てて配置する。一方、基板１に対して、蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃは所定の第１距離であるＬａ１を隔てて配置される。
【００３３】
そして、第１層の保護膜２１を成膜する図９に示す工程においては、各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第１のルツボ１５ａに付帯されたシャッタＳ１ が開放される制御がなされる。すなわち、図９においては、シャッタＳ１ が図示されずに第１のルツボ１５ａからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第２および第３のルツボ１５ｂ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ２ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ｂ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第１のルツボ１５ａから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第１層の保護膜２１として堆積させることができる。
【００３４】
この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５ａから蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第１層の保護膜２１として堆積される。この場合、第１層の保護膜２１は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ１ の範囲において堆積される。
【００３５】
続いて、図１０に示すように基板１に対するマスク１１の位置（距離Ｌｂ２）は変えずに、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃ位置が、第２距離であるＬａ２を隔てて配置される。すなわち、ルツボ１５ａ〜１５ｃは基板１側に近付けられる。この状態で各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第２のルツボ１５ｂに付帯されたシャッタＳ２ が開放される制御がなされる。
【００３６】
すなわち、図１０においては、シャッタＳ２ が図示されずに第２のルツボ１５ｂからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第１および第３のルツボ１５ａ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ１ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ａ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第２のルツボ１５ｂから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第２層の保護膜２２として堆積させることができる。
【００３７】
この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５ｂから蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第２層の保護膜２２として堆積される。この場合、第２層の保護膜２２は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ２ の範囲において堆積される。
【００３８】
さらに、図１１に示すように基板１に対するマスク１１の位置（距離Ｌｂ２）は変えずに、基板１に対する蒸発源としてのルツボ１５ａ〜１５ｃ位置が、第３距離であるＬａ３を隔てて配置される。すなわち、ルツボ１５ａ〜１５ｃは基板１側にさらに近付けられる。この状態で各ルツボ１５ａ〜１５ｃにそれぞれ付帯されたシャッタＳ１ 〜Ｓ３ のうち、第３のルツボ１５ｃに付帯されたシャッタＳ３ が開放される制御がなされる。
【００３９】
すなわち、図１１においては、シャッタＳ３ が図示されずに第３のルツボ１５ｃからの成膜材料が、基板１の配置方向に蒸発できる状態を示している。この時、第２および第３のルツボ１５ｂ，１５ｃに付帯された各シャッタＳ２ およびＳ３ は前記各ルツボ１５ｂ，１５ｃを閉塞した状態になされる。これにより、第３のルツボ１５ｃから蒸発する成膜材料のみを、マスク１１に形成された開口部１１ａを介して、前記基板１およびＥＬ素子２上に第３層の保護膜２３として堆積させることができる。
【００４０】
この場合、基板１に形成されたＥＬ素子２のほぼ中央部が回転中心となるようにして、基板１は図中“Ｒ”で示すように基板面の方向に回転駆動される。これにより、ルツボ１５ｃから蒸発する成膜材料は、前記マスク１１の開口部１１ａを介して、前記ＥＬ素子２とその周縁部の基板１上に、第３層の保護膜２３として堆積される。この場合、第３層の保護膜２３は、マスク１１に形成された開口部１１ａに対応して、回転中心からＷ３ の範囲において堆積される。
【００４１】
図９〜図１１に示した成膜方法によると、基板１に対するマスク１１の距離は同一になされ、成膜順にしたがって基板１に対するルツボ１５ａ〜１５ｃの距離が順次小さくなる関係（Ｌａ１＞Ｌａ２＞Ｌａ３）となるように制御される。したがって、各工程における回転中心からの成膜範囲は、Ｗ１ ＜Ｗ２ ＜Ｗ３ の関係になされ、保護膜上にこれをより幅広くカバーする上層の保護膜を順次形成させることができる。
【００４２】
なお、以上の説明は第３層の保護膜を形成するまでの工程について述べているが、必要に応じて第４層以上の保護膜も同様にして形成することができる。そして、図９〜図１１に示された成膜方法においても、すでに説明した図６〜図８に示した成膜方法と同様の作用効果を得ることができ、これにより得られる保護膜の各構成は、図５に示したものと同様になる。
【００４３】
図１２〜図１５は、前記した成膜方法において利用し得る物理気相成膜法の例を示している。図１２は抵抗加熱真空蒸着法の例を示すものであり、これは成膜材料を収容したルツボ１５の周囲にヒータ１８ａが配置され、このヒータ１８ａによって、成膜材料を加熱蒸発させることで基板１に対して成膜させるようになされる。また、図１３は高周波誘導加熱真空蒸着法の例を示すものであり、これは同じく成膜材料を収容したルツボ１５の周囲に誘導加熱ユニット１８ｂが配置され、この誘導加熱ユニット１８ｂに供給される高周波電流により成膜材料を加熱蒸発させることで基板１に対して成膜させるようになされる。
【００４４】
図１４は電子ビーム加熱真空蒸着法の例を示すものであり、これはルツボ１５に収容された成膜材料に対して、電子ビーム発生ユニット１８ｃからの電子ビームを投射させて加熱し、材料を蒸発させることで基板１に対して成膜させるようになされる。さらに、図１５はマグネトロンスパッタリング法の例を示すものであり、これはマグネトロン装置１８ｄによって生成される電界に交差する磁界の印加により、ターゲットとしての材料１６ａを基板１に対してスパッタリングさせるものである。
【００４５】
なお、この発明にかかる保護膜の形成方法においては物理気相成膜法として、他に蒸着重合法、プラズマ蒸着法、分子エピタキシャル法、クライスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法等を利用することができる。また、この発明にかかる保護膜の形成方法においては、図には示していないが化学気相成膜法として、プラズマＣＶＤ法、レーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法等利用することができる。これらは、積層する膜の材質等を考慮して適宜選択することができる。
【００４６】
また、図１６はこの発明にかかる成膜方法において利用し得る成膜材料を収容するルツボの構成および相互の配置関係について説明するものである。すなわち、図１６（Ａ）は、第１〜第３の円筒型ルツボ１５ａ〜１５ｃを平面視で三角状に集合させて配置したものである。また、図１６（Ｂ）は、第１〜第３の円筒型ルツボ１５ａ〜１５ｃを平面視でほぼ直線状に配置したものである。
【００４７】
また、図１６（Ｃ）は、第１〜第４の直方体状に形成されたルツボ１５ａ〜１５ｄを平面視で「田」字状に集合させて配置したものである。さらに、図１６（Ｄ）は、第１〜第３のハニカム状に形成されたルツボ１５ａ〜１５ｃを平面視で三角状に集合させて配置したものである。この発明にかかる成膜方法においては、図１６に示したもの以外の各ルツボの構成および配列形態も適宜採用することができる。
【００４８】
さらに、この発明にかかる成膜方法において使用し得る成膜材料としては、無機物、有機物のどちらも使用することができる。下記に示すものに限定されるものではないが無機物の成膜材料としては、ＳｉＮ，ＡｌＮ，ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ，Ａｌ２ Ｏ３ ，Ｔａ２ Ｏ５ ，ＺｎＯ，ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜、等を挙げることができる。
【００４９】
また、下記に示すものに限定されるものではないが有機物の成膜材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、フッ素系高分子（パーフルオロオレフィン、パーフルオロエーテル、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン等）、金属アルコキシド（ＣＨ３ ＯＭ，Ｃ２ Ｈ５ ＯＭ等）、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物、等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ素子の積層状態を示した模式図である。
【図２】この発明にかかる成膜方法における第１の実施の形態において、第１層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図３】同じく、第２層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図４】同じく、第３層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図５】図２〜図４に示す成膜工程によって形成される保護膜の形態を示した断面図である。
【図６】この発明にかかる成膜方法における第２の実施の形態において、第１層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図７】同じく、第２層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図８】同じく、第３層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図９】この発明にかかる成膜方法における第３の実施の形態において、第１層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図１０】同じく、第２層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図１１】同じく、第３層の保護膜を成膜する状態を示した模式図である。
【図１２】この発明にかかる成膜方法において利用し得る物理気相成膜法の第１の例を示した模式図である。
【図１３】同じく、第２の例を示した模式図である。
【図１４】同じく、第３の例を示した模式図である。
【図１５】同じく、第４の例を示した模式図である。
【図１６】この発明にかかる成膜方法において利用し得る成膜材料を収容するルツボの構成および相互の配置関係を説明する平面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 有機ＥＬ素子
３ 第１電極
４ ホール輸送層
５ 発光材料層
６ 第２電極
１１ マスク
１１ａ 開口部
１５，１５ａ〜１５ｄ ルツボ（蒸発源）
１６ 成膜材料
１６ａ ターゲット
２１ 保護膜（第１層）
２２ 保護膜（第２層）
２３ 保護膜（第３層）
Ｓ１ 〜Ｓ３ シャッタ
Claims (10)
- 基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、
前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、
前記基板に対する前記マスクを、前記第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、
を順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成することを特徴とする電子部品を覆う保護膜の形成方法。 - 基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、
前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクが、前記基板と蒸発源との間に配置され、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された状態のマスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、
前記基板に対する前記マスクの位置を、前記第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、
を前記基板と蒸発源との距離を一定に保ちつつ順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成することを特徴とする電子部品を覆う保護膜の形成方法。 - 前記基板に対する前記マスクの距離を順次大きく設定しつつ、さらに保護膜を順次堆積させることで、内装の保護膜上にこれをより幅広くカバーする３層以上の保護膜を形成させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品を覆う保護膜の形成方法。
- 基板の一面上に搭載された電子部品を覆うようにして、少なくとも２層以上の保護膜を形成させる保護膜の形成方法であって、
前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクが、前記基板と蒸発源との間に配置され、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された蒸発源からの成膜材料を、前記マスクの開口部を介して前記基板および電子部品上に第１層の保護膜として堆積させる成膜工程と、
前記基板に対する前記蒸発源の位置を、第１距離よりも小さな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に第２層の保護膜として堆積させる成膜工程と、
を前記基板とマスクとの距離を一定に保ちしつつ順次実行することにより、電子部品を覆う第１層の保護膜と、この第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とを少なくとも形成することを特徴とする電子部品を覆う保護膜の形成方法。 - 前記基板に対する前記蒸発源の距離を順次小さく設定しつつ、さらに保護膜を順次堆積させることで、内装の保護膜上にこれをより幅広くカバーする３層以上の保護膜を形成させることを特徴とする請求項４に記載の電子部品を覆う保護膜の形成方法。
- 前記成膜材料を個別に収容するシャッタを付帯させた各ルツボを同一チャンバー内に配置し、前記保護膜を基板および電子部品上に順次堆積させる各成膜工程において、前記各ルツボに付帯させたシャッタを選択的に開放させることで、異なる成膜材料による保護膜を順次形成させることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の電子部品を覆う保護膜の形成方法。
- 基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、
前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、
前記基板に対する前記マスクの位置を、第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、
前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されていることを特徴とする保護膜を備えた電子機器。 - 基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、
前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板と蒸発源との間に配置し、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された状態のマスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、
前記基板に対する前記マスクの位置を、第１距離よりも大きな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されていることを特徴とする保護膜を備えた電子機器。 - 基板の一面上に電子部品が搭載され、この電子部品を覆うようにして少なくとも２層以上の保護膜を備えた電子機器であって、
前記基板の一面上に搭載された電子部品に対応する開口部を備えたマスクを、前記基板と蒸発源との間に配置し、前記基板に対して所定の第１距離を隔てて配置された蒸発源からの成膜材料を、前記マスクの開口部を介して前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第１層の保護膜と、
前記基板に対する前記蒸発源の位置を、第１距離よりも小さな第２距離を隔てて配置し、前記マスクの開口部を介して蒸発源からの成膜材料を前記基板および電子部品上に堆積させることで得られる第２層の保護膜とが少なくとも備えられ、前記第１層の保護膜上にこれをより幅広くカバーする第２層の保護膜とが形成されていることを特徴とする保護膜を備えた電子機器。 - 前記基板が光透過性の素材により形成され、前記基板の一面上に搭載された電子部品が、基板面に対して積層形成された少なくとも第１の電極と、有機発光材料層と、第２の電極を含む有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の保護膜を備えた電子機器。
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