JP2006196360A - 自発光素子の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造コストの高騰を招くことなく、既存の成膜用マスクを用いて、成膜工程の処理当初から高品質の成膜パターンを形成する。
【解決手段】 製造装置１０は、基板上に成膜用マスクを用いて自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する真空成膜室１１、成膜用マスクを真空成膜室１１に配備する前に加温するマスク加温室１２を備えており、ロボットアーム等の搬送手段を配備した真空作業室１３の周りに真空成膜室１１とマスク加温室１２が配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自発光素子の製造装置及び製造方法に関するものである。

自発光素子の形成は、一般に、基板上に各種構造の下部電極を形成した後、発光機能層の成膜パターンを形成し、その上に上部電極を形成することによってなされる。ここで、発光機能層又は電極の成膜パターンを形成するには、パターン形状に応じた開口部を有する成膜用マスクが用いられ、マスク蒸着法等による成膜工程を経て所望のパターンが形成される。

有機ＥＬ素子を例にして、成膜用マスクによる発光機能層のパターン形成について説明すると、有機ＥＬ素子の発光領域は一般に基板上に形成された絶縁膜で区画されており、この発光領域よりやや広めに開口された開口部を備える成膜用マスクによって、発光領域上に有機層の成膜パターンが形成される。特に複数色のカラー表示を行う有機ＥＬパネルを製造する場合には、発光色毎のパターンに応じた開口部を有する成膜用マスクが用いられ、このマスクを随時交換又はスライドさせて、各色の有機発光機能層の塗り分けが行われる（下記特許文献１参照）。

ここでいう有機層は、有機発光機能層を含んでその上下に積層される有機ＥＬ構成層（発光層，正孔輸送層，電子輸送層，正孔注入層，電子注入層等）を指している。複数層の場合だけでなく、有機発光機能層の単層の場合もある。

また、単色表示方式の有機ＥＬパネルを製造する場合にも、発光領域に対応した所定パターン（例えばストライプ状）を備える成膜用マスクが用いられる。特に、パターンピッチの狭い高精細なパターンを形成する場合には、開口部の過密化によるマスク強度の低下を避けるために、開口部のピッチを粗くして成膜工程を複数回に分けて行う場合もある。

成膜用マスクによるパターン形成は、前述した有機層のパターン形成だけでなく、前述した上部又は下部電極、絶縁膜或いは封止膜といった有機ＥＬ素子の構成要素をパターン形成する際にも用いられることがある。

このような成膜用マスクを用いたパターン形成においては、成膜時に成膜用マスクが加熱されることが避けられないので（加熱手段を備えた成膜源からの輻射熱や加熱された成膜材料の付着等によって加熱される）、熱膨張による寸法変化を考慮に入れて成膜用マスクの開口幅やパターンピッチを設定する必要がある。特にパターンピッチの狭い高精細なパターンを形成する場合には、この熱膨張による寸法変化が製品の品質に大きく影響することになる。下記特許文献２に記載の従来技術では、寸法精度を向上させるために、成膜用マスクのマスク本体に、マスク本体の少なくとも一部を所定温度に調整する温度調整手段を設けることが提案されている。

特開２００１−２３７０６８号公報 特開２００３−１２９２１８号公報

前述した特許文献２に記載される従来技術のように、成膜用マスクのマスク本体に温度調整手段を設けるものでは、既存の成膜用マスクを使用できなくなり、また、複数種類のパターンを有する場合には各パターンのマスク毎に温度調整手段を設ける必要がある。更に、開口部の亀裂やゴミ等の付着などの製造工程中のトラブルによって成膜用マスクを交換しなければならないこともあるので、温度調整手段を設けた高価な成膜用マスクを複数用意しておく必要があり、製造コストが高騰する問題がある。

したがって、コスト面を考えると従来技術のような特殊な成膜用マスクを用いることは実用的ではなく、熱膨張による寸法変化はやむを得ないものとして、成膜用マスクの寸法を成膜時の熱膨張による変化を考慮して設定することが行われている。

この際、成膜時の熱膨張によるマスク寸法変化は、図１（パネルの成膜処理枚数に対するマスク伸び量の実測例を示すグラフ）に示すように、ある程度処理枚数が嵩んでくると、真空成膜室内に配備された成膜用マスクの温度上昇が飽和することに伴って安定化するので、図１における安定期Ｂのマスク寸法（マスク伸び量）を試験的に求めておき、これに基づいて、成膜用マスクの開口部やピッチの寸法を予め縮小補正することがなされている。

しかしながら、このような成膜用マスクの寸法設定によると、図１における安定期Ｂに至るまでの過渡的な期間Ａでは、処理を進める毎にマスク寸法が大きく変化して適正な成膜パターンを得ることができなくなる。

また、成膜工程を進める際に、開口部の亀裂やゴミ等の付着などによる製造工程中のトラブルによって成膜用マスクを交換しなければならない場合もあるが、この際には、交換した直後が熱膨張の過渡的な期間Ａ（図１参照）になるので、そこで適正な成膜パターンを得ることができなくなり、不良品が発生し易い状況になる。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、自発光素子の製造工程において、製造コストの高騰を招くことなく、既存の成膜用マスクを用いて、成膜工程の処理当初から高品質の成膜パターンを形成できること、また、製造工程中のトラブルによって成膜用マスクを交換しなければならない場合であっても、高品質の成膜パターンを継続して形成することができること等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による自発光素子の製造装置及び製造方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

［請求項１］基板上に自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する自発光素子の製造装置であって、成膜用マスクを用いて前記成膜パターンを形成する真空成膜室と、前記成膜用マスクを前記真空成膜室に配備する前に加温するマスク加温室とを備えることを特徴とする自発光素子の製造装置。

［請求項７］基板上に自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する自発光素子の製造方法であって、真空成膜室内で成膜用マスクを用いて前記成膜パターンを形成する成膜工程を有し、該成膜工程で用いられる前記成膜用マスクを前記真空成膜室に併設したマスク加温室内で加温することを特徴とする自発光素子の製造方法。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施形態に係る自発光素子の製造装置を説明する説明図である。この製造装置１０は、基板上に成膜用マスクを用いて自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する真空成膜室１１、成膜用マスクを真空成膜室１１に配備する前に加温するマスク加温室１２を備えており、ロボットアーム等の搬送手段を配備した真空作業室１３の周りに真空成膜室１１とマスク加温室１２が配置されている。また、真空作業室１３の周りには基板搬入室１４及び基板搬出室１５が配置されており、各室の連通口或いは出入り口には真空ゲートＧ１〜Ｇ６がそれぞれ設けられている。

この製造装置１０は、開放された真空ゲートＧ１から矢印ａに沿って所定の前処理工程を経た基板が基板搬入室１４に搬入されると、真空ゲートＧ２を介して基板を真空作業室１３に搬送し、真空ゲートＧ３を介してマスク加温室１２内で予め所定の設定温度に加温された成膜用マスクを真空作業室１３に搬送し、基板上に成膜用マスクを配置した状態で、真空ゲートＧ４を介してこれらを真空成膜室１１内に搬送し、そこで成膜処理を行う。成膜処理が終わると、真空ゲートＧ５を介して基板を基板搬出室１５に搬送し、その後、真空ゲートＧ６を介して成膜処理済みの基板が矢印ｂに沿って搬出される。

真空成膜室１１は、複数の成膜材料の層を形成する場合等には、真空作業室１３の周りに複数配置される。また、マスク加温室１２と真空成膜室１１との間に真空作業室１３を配置する構成にしているが、これに限らずマスク加温室１２と真空成膜室１１とを直接連結したものであってもよい。

図３は本発明の他の実施形態に係る自発光素子の製造装置を説明する説明図である。この製造装置２０は、真空成膜室２２〜２５を直列に配置して、搬送手段を備える搬送室３１，３２，３３を介して連結したものであり、各真空成膜室２２〜２５にはそれぞれマスク加温室２７〜３０が連結されている。各室の連通口或いは出入り口には真空ゲートＧが設けられ、開放された真空ゲートＧから矢印ａに沿って所定の前処理工程を経た基板が基板搬入室２１に搬入されると、真空成膜室２２〜２５でそれぞれ成膜工程が施され、成膜処理が終わると、真空ゲートＧを介して基板を基板搬出室２６に搬送し、その後、真空ゲートＧを介して成膜処理済みの基板が矢印ｂに沿って搬出される。

前述したマスク加温室１２，２７〜３０は、真空成膜室１１，２２〜２５に配備する前の成膜用マスクを加温するものであるが、そこには交換用の成膜用マスクを複数枚ストックできるようにしてもよい。

図４及び図５は、マスク加温室の構造例を示した説明図である。マスク加温室１２，２７〜３０は、成膜用マスクＭを支持するマスク支持受け（マスク支持手段）４０を備えている。図４の例では、マスク加温室１２，２７〜３０に、成膜用マスクＭの上面又は下面に成膜用マスクＭを加温する加熱部材４１を配置している。図５の例では、マスク支持受け４０自体がヒータ４２を内蔵するなどした加熱部材で形成されている。

このような構成からなる製造装置１０，２０を採用した自発光素子の製造方法について説明すると、基板上に自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する自発光素子の製造方法であって、真空成膜室１１，２２〜２５内で成膜用マスクを用いて成膜パターンを形成する成膜工程を有し、該成膜工程で用いられる成膜用マスクを真空成膜室１１，２２〜２５に併設したマスク加温室１２，２７〜３０内で加温するものである。

このマスク加温室１２，２７〜３０内での成膜用マスクの加温は、成膜工程前の準備工程としてなされる場合もあるが、交換用の成膜用マスクを成膜工程中に加温する場合もある。後者の場合には、開口部の亀裂やゴミ等の付着などの製造工程中のトラブルによって成膜用マスクを交換しなければならない場合に、マスク加温室１２，２７〜３０内で予め加温された成膜用マスクに速やかに交換できるようにしたものである。

このような自発光素子の製造装置及び製造方法によると、成膜用マスクの寸法設定を熱膨張による変化を考慮した値に設定しておき、マスク加温室１２，２７〜３０で予め成膜用マスクをある程度加温しておくことで、成膜工程初期の成膜用マスクの熱膨張を速やかに安定化させることができる。また、成膜工程中に、成膜用マスクが開口部の亀裂やゴミ等の付着などトラブルによって交換を余儀なくされた場合であっても、マスク加温室１２，２７〜３０で予め加温している成膜用マスクに交換することができるので、交換の直後から熱膨張の状態が安定化した成膜用マスクで成膜処理を継続することができる。これによって、本発明の実施形態に係る自発光素子の製造装置及び製造方法によると、低コストで高品質の自発光素子を量産することが可能になり、成膜用マスクの熱膨張が安定化するまでダミー基板への成膜処理を行う場合と比較すると、材料費の削減及び製造時間の短縮化が可能になる。

そして、マスク加温室１２，２７〜３０が、交換用の成膜用マスクを配備するマスク支持手段を備えることで、交換用の成膜用マスクをマスク支持手段に支持した状態で所望の加温設定温度に加温することが可能になる。また、マスク加温室１２，２７〜３０で成膜用マスクの上面又は下面に成膜用マスクを加温する加熱部材を配置することで、ある程度大きな成膜用マスクであっても面全体を均一に加温することが可能になる。また、前述のマスク支持手段を加熱部材で形成したものでは、別途加熱部材を配置する必要がないのでマスク加温室１２，２７〜３０内のスペースを効果的に利用することができ、より多くのマスクをストックすることができる。

ここで、マスク加温室１２，２７〜３０での成膜用マスクの加温設定温度は、真空成膜室１１，２２〜２５で実際に成膜パターンを形成する際に成膜用マスクの熱膨張が安定化する温度に設定されることが好ましい。この温度は図１に示したような実測を試験的に行うことで得ることができる。すなわち、成膜用マスクの温度を測定しながら、真空成膜室１１，２２〜２５での成膜処理を試験的に行い、その際の成膜用マスクの熱膨張の状態（マスク伸び量）を計測する。そして、マスク伸び量が図１の安定期Ｂになったときの成膜用マスクの温度を前述した加温設定温度とする。

このような加温設定温度を採用すると、実際の成膜処理中に成膜用マスクを交換する場合に、マスク加温室１２，２７〜３０で加温されている成膜用マスクに交換することで、交換の前後で共に成膜用マスクの熱膨張の状態が安定化した状態になり、成膜用マスクの交換に伴う成膜精度の低下を回避することができる。

以下、自発光素子の一つである有機ＥＬ素子を例にして、本発明の実施形態をより具体的に説明する。

有機ＥＬ素子は、一般に、アノード（陽極又は正孔注入電極）とカソード（陰極又は電子注入電極）との間に有機層（低分子材料，高分子材料を問わず、発光層を含む有機材料層）を挟み込んで基板上に積層した構造を有しており、アノードとカソードとの間に電圧を印加することで、アノードから有機層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機層内に注入・輸送された電子が再結合して発光を得るものである。

図６は、有機ＥＬ素子の製造工程を説明する説明図であるが、一般には、同図（ａ）に示されるように、基板上に下部電極（アノード又はカソード）のパターン形成を行う等の処理を行う前処理工程（Ｓ１）、有機ＥＬ素子の構成要素となる有機層等の成膜パターンを形成する成膜工程（Ｓ２）、基板上に形成された有機ＥＬ素子構造を外気から遮断するための封止工程（Ｓ３）、有機ＥＬ素子の形成精度や発光機能を検査する検査工程（Ｓ４）を経て、基板上に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬパネルが形成される。本発明の実施形態に係る製造装置１０，２０或いはこれを用いた製造方法は、前述の成膜工程（Ｓ２）を実行する際に採用される。

この成膜工程Ｓ２では、各種の材料の成膜がなされるが、同一パターンを有する層を積層する際に、先ず、成膜用マスクを基板に対して設置して（Ｓ_ｍ１）、各真空成膜室内にて、第１〜第ｎの層の成膜を行い（Ｓ_ｎ１，Ｓ_ｎ２，…，Ｓ_ｎｎ）、一つの成膜用マスクの成膜が終了すると、異なる成膜用マスクを基板に対して設定して（Ｓ_ｍ１）、前述と同様に各層の成膜を行い、必要なパターンの成膜を順次行った後に成膜工程を終了する。

この際、成膜用マスクの設置（Ｓ_ｍ１）時に、マスク加温室から設定温度に加温された成膜用マスクを取り出して基板に対して設置し、各真空成膜室内に配備する。また、各成膜工程中（Ｓ_ｎ１，Ｓ_ｎ２，…，Ｓ_ｎｎ）に、基板に設置されている成膜用マスクに不具合が生じた場合には、成膜用マスクの交換（Ｓ_ｍｘ）を行うが、その際にも、使用中の成膜用マスクを取り外し、マスク加温室から設定温度に加温された成膜用マスクを取り出して基板に対して設置する。

本発明の実施形態で用いられる成膜用マスクの形態はどのようなものであってもよい。図７に例示するように、線状の開口部パターンＭ_ａ１を有するストライプ状パターンを有する成膜用マスクＭ_１（同図（ａ））、発光領域の単体又は集合体に対応する形状の開口部パターンＭ_ａ２を有する千鳥状のパターンを有する成膜用マスクＭ_２（同図（ｂ））等を用いることができる。

以下、本発明の実施形態に係る製造装置１０，２０或いは製造方法を採用して、ＲＧＢ３色の発光領域をそれぞれ有する有機ＥＬ素子を形成し、これを色毎に直線状に配列した有機ＥＬパネルについて説明する。これは、線状の開口部パターンをストライプ状に形成した成膜用マスク（図７（ａ）参照）を用いて、色毎の塗り分けを行うことで発光領域上に複数の層の線状パターン領域を成膜することによって形成することができる。

図８は、この有機ＥＬパネルの構造を示す説明図（断面図）である。有機ＥＬパネル１００の基本構成は、下部電極１０２と上部電極１０５との間に有機発光機能層を含む有機層１０４を挟持して基板１０１上に複数の有機ＥＬ素子１１０を形成したものである。図示の例では、基板１０１上にシリコン被覆層１０１ａを形成しており、その上に形成される下部電極１０２をＩＴＯ等の透明電極からなる陽極（アノード）に設定し、上部電極１０５をＡｌ等の金属材料からなる陰極（カソード）に設定して、基板１０１側から光を取り出すボトムエミッション方式を構成している。また、有機層１０４としては、正孔輸送層１０４Ａ，発光層１０４Ｂ，電子輸送層１０４Ｃの３層構造の例を示している。そして、基板１０１と封止部材１０５とを接着層１０７を介して貼り合わせることによって基板１０１上に封止空間Ｓを形成し、この封止空間Ｓ内に有機ＥＬ素子１１０からなる表示部を形成している。

有機ＥＬ素子１１０は、図示の例では、下部電極１０２を絶縁膜１０３で区画して、区画された下部電極１０２の下に各有機ＥＬ素子１１０における発光領域（１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ）を形成している。また、封止空間Ｓを形成する封止部材１０６の内面には乾燥手段１０６Ａが取り付けられて、湿気による有機ＥＬ素子１１０の劣化を防止している。

また、基板１０１の端部には、下部電極１０２と同材料，同工程で形成される第１の電極層１０８Ａが、下部電極１０２とは絶縁膜１０３で絶縁された状態でパターン形成されている。第１の電極層１０８Ａの引出部分には、銀合金等を含む低抵抗配線部分を形成する第２の電極層１０８Ｂが形成されており、更にその上に、必要に応じてＩＺＯ等の保護被膜１０８Ｃが形成されて、第１の電極層１０８Ａ，第２の電極層１０８Ｂ，保護被膜１０８Ｃからなる引出電極１０８が形成されている。そして、封止空間Ｓ内端部で上部電極１０５の端部１０５ａが引出電極１０８に接続されている。下部電極１０２の引出電極は、図示省略しているが、下部電極１０２を延出して封止空間Ｓ外に引き出すことによって形成することができる。この引出電極においても、前述した上部電極１０５の場合と同様に、銀合金等を含む低抵抗配線部分を形成する電極層を形成することができる。

このような実施例の有機ＥＬパネル１００においては、有機層１０４の各層（正孔輸送層１０４Ａ，発光層１０４Ｂ，電子輸送層１０４Ｃ）は、色毎に塗り分けられるので、発光領域１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに対応した成膜領域が発光領域１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ上に形成されることになる。ここでは、有機層１０４を３層構造にした例を示しているが、これに限らず、例えば、陽極側から、正孔注入層（ＲＧＢ共通）／第１正孔輸送層（ＲＧＢ共通）／第２正孔輸送層（塗り分け）／第１有機発光層（塗り分け）／第２有機発光層（塗り分け）／第１電子輸送層（塗り分け）／第２電子輸送層（ＲＧＢ共通）／電子注入層（ＲＧＢ共通）／（陰極）というような構造にすることもできる。この場合には、色毎に塗り分けられる第２正孔輸送層，第１有機発光層，第２有機発光層，第１電子輸送層の４層が、発光領域１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂに対応した成膜領域として発光領域１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ上に形成されることになる。

以下に、本発明の実施例に係る有機ＥＬパネル１００及びその製造方法の細部について、更に具体的に説明する。

ａ．電極；
下部電極１０２，上部電極１０５は、一方が陰極側、他方が陽極側に設定される。陽極側は陰極側より仕事関数の高い材料で構成され、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属膜やＩＴＯ、ＩＺＯ等の酸化金属膜等の透明導電膜が用いられる。逆に陰極側は陽極側より仕事関数の低い材料で構成され、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）、希土類金属等、仕事関数の低い金属、その化合物、又はそれらを含む合金、ドープされたポリアニリンやドープされたポリフェニレンビニレン等の非晶質半導体、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、Ｍｎ_２Ｏ_５等の酸化物を使用できる。また、下部電極１０２，上部電極１０５ともに透明な材料により構成した場合には、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設けた構成にすることもできる。

引出電極（図示の引出電極１０８及び下部電極１０２の引出電極）には、有機ＥＬパネル１００を駆動する駆動回路部品やフレキシブル配線基板が接続されるが、可能な限り低抵抗に形成することが好ましく、前述したように、Ａｇ−Ｐｄ合金或いはＡＰＣ，Ｃｒ，Ａｌ等の低抵抗金属電極層を積層するか、或いはこれらの低抵抗金属電極単独で形成することができる。

ｂ．有機層；
有機層１０４は、少なくとも有機ＥＬ発光機能層を含む単層又は多層の有機化合物材料層からなるが、層構成はどのように形成されていても良い。一般には、図８に示すように、陽極側から陰極側に向けて、正孔輸送層１０４Ａ、発光層１０４Ｂ、電子輸送層１０４Ｃを積層させたものを用いることができるが、発光層１０４Ｂ、正孔輸送層１０４Ａ、電子輸送層１０４Ｃはそれぞれ１層だけでなく複数層積層して設けても良く、正孔輸送層１０４Ａ、電子輸送層１０４Ｃについてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略しても構わない。また、正孔注入層、電子注入層、キャリアブロック層等の有機層を用途に応じて挿入することも可能である。正孔輸送層１０４Ａ、発光層１０４Ｂ、電子輸送層１０４Ｃは従来の使用されている材料（高分子材料、低分子材料を問わない）を適宜選択して採用できる。

また、発光層１０４Ｂを形成する発光材料においては、１重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と３重項励起状態から１重基底状態を経由して基底状態に戻る際の発光（りん光）のどちらを採用しても良い。

ｃ．有機ＥＬパネルの各種方式等；
有機ＥＬパネル１００の駆動方式は、図８に示す例の電極配置によるパッシブ駆動方式以外に、発光領域を形成する有機ＥＬ素子１１０毎にＴＦＴ駆動させるアクディブ駆動方式であってもよい。また、有機ＥＬ素子１１０の発光形態は、前述したように基板１０１側から光を取り出すボトムエミッション方式でも、基板１０１とは逆側から光を取り出すトップエミッション方式でも構わない。また、有機ＥＬパネル１００は単色表示であっても複数色表示であっても良い。

ｄ．製造方法例；
ガラス製の基板１０１上に陽極側の電極としてＩＴＯ等の下部電極１０２を蒸着，スパッタリング等の方法で薄膜として形成し、フォトリソグラフィ等によって所望の形状にパターニングする。また、絶縁膜１０３を成膜すると共に発光領域１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂの開口が下部電極１０２上に形成されるようにパターニングを行う（前処理工程Ｓ１）。

次に、スピンコーティング法，ディッピング法等の塗布法、スクリーン印刷法，インクジェット法等の印刷法等のウエットプロセス、又は、蒸着法、レーザ転写法等のドライプロセスで有機層１０４を成膜する。詳しくは、正孔輸送層１０４Ａ，発光層１０４Ｂ，電子輸送層１０４Ｃの各材料層を発光領域１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ上に蒸着にて順次積層する。

この際に、色毎の塗り分けが必要な層は、成膜用マスクを使用した塗り分けを行う。この塗り分けに関しては、ＲＧＢ３色の発光を呈する材料、若しくは複数の有機材料を組み合わせたものを、ＲＧＢに該当する発光領域上に成膜して成膜領域を形成する。

この際に、成膜用マスクの設置時にマスク加温室で設定温度に加温された成膜用マスクが基板に対して設置される。有機層１０４の成膜では、マスク加温室での設定温度は通常２５〜３０℃に設定されるが、これは成膜条件によって異なる値になり、それぞれの真空成膜室での成膜工程毎に設定されることになる。

最後に、陰極側の金属薄膜からなる上部電極１０５を下部電極１０２に直交するようにストライプ状に成膜し、下部電極１０２と上部電極１０５の直交部分にドットマトリクス状に有機ＥＬ素子１１０を形成する（成膜工程Ｓ２）。

この際にも、成膜用マスクの設置時にマスク加温室で設定温度に加温された成膜用マスクが基板に対して設置される。金属材料からなる上部電極１０５の成膜では、マスク加温室での設定温度は通常４０〜６５℃に設定されるが、これも成膜条件によって異なる値になり、金属材料毎の真空成膜室での成膜工程に応じて設定されることになる。

また、前述した各成膜工程で、成膜用マスクに不具合が生じた場合には、その都度、使用中の成膜用マスクが取り外され、マスク加温室で設定温度に加温された成膜用マスクが基板に対して設置されることになる。

その後に、紫外線硬化型エポキシ樹脂製の接着剤に、１〜３００μｍの粒径を有するスペーサ（ガラスやプラスチック製のものが好ましい）を適量混合（０．１〜０．５重量％ほど）し、基板１０１上の接着剤塗布領域にディスペンサ等を用いて塗布する。次いで、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、封止部材１０６を基板１０１に接着剤を介して当接させ、紫外線を接着剤に照射して硬化させる。このようにして、封止部材１０６と基板１０１との間の封止空間Ｓ内にアルゴンガス等の不活性ガスを封じ込めた状態で有機ＥＬ素子１１０を封止する（封止工程Ｓ３）。

その後は、顕微鏡による目視検査等による検査工程（Ｓ４）によって不良形成品が排除され、有機ＥＬパネルを得る。

本発明の実施形態に係る自発光素子の製造装置又は製造方法によると、製造コストの高騰を招くことなく、既存の成膜用マスクを用いて、成膜工程の処理当初から高品質の成膜パターンを形成することができる。また、製造工程中のトラブルによって成膜用マスクを交換しなければならない場合であっても、高品質の成膜パターンを継続して形成することができる。そして、この製造装置及び製造方法によって有機ＥＬ素子を形成する場合には、高価な有機成膜材料を成膜工程の初めから効率的に成膜して高品質な成膜パターンを形成することができ、製造コスト低減に大きな効果を得ることができる。また、成膜精度の向上によって量産時の製品歩留まりを高めることができるので、低コストで高品質の有機ＥＬパネルを市場に提供することができる。

パネルの成膜処理枚数に対するマスク伸び量の実測例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る自発光素子の製造装置を説明する説明図である。 本発明の他の実施形態に係る自発光素子の製造装置を説明する説明図である。 マスク加温室の構造例を示した説明図である。 マスク加温室の構造例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造工程を説明する説明図である。 本発明の実施形態で用いられる成膜用マスクの形態例を示した説明図である。 有機ＥＬパネルの構造を示す説明図（断面図）である。

符号の説明

１０，２０ 製造装置
１１，２２〜２５ 真空成膜室
１２，２７〜３０ マスク加温室
１３ 真空作業室
１４，２１ 基板搬入室
１５，２６ 基板搬出室
Ｇ１〜Ｇ６，Ｇ 真空ゲート
４０ マスク支持受け（マスク支持手段）
４１ 加熱部材
４２ ヒータ
Ｍ，Ｍ_１，Ｍ_２ 成膜用マスク
１００ 有機ＥＬパネル
１０１ 基板
１０２ 下部電極
１０３ 絶縁膜
１０４ 有機層
１０５ 上部電極
１０６ 封止部材
１０７ 接着層
１０８ 引出電極
１１０ 有機ＥＬ素子

Claims (12)

1. 基板上に自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する自発光素子の製造装置であって、
   成膜用マスクを用いて前記成膜パターンを形成する真空成膜室と、
   前記成膜用マスクを前記真空成膜室に配備する前に加温するマスク加温室とを備えることを特徴とする自発光素子の製造装置。
2. 前記マスク加温室は、交換用の成膜用マスクを配備するマスク支持手段を備えることを特徴とする請求項１に記載された自発光素子の製造装置。
3. 前記マスク加温室では、前記成膜用マスクの上面又は下面に該成膜用マスクを加温する加熱部材が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載された自発光素子の製造装置。
4. 前記マスク支持手段が加熱部材で形成されることを特徴とする請求項２に記載された自発光素子の製造装置。
5. 前記マスク加温室での成膜用マスクの加温設定温度は、前記真空成膜室で成膜パターンを形成する際に成膜用マスクの熱膨張が安定化する温度であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された自発光素子の製造装置。
6. 前記自発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された自発光素子の製造装置。
7. 基板上に自発光素子の構成要素となる成膜パターンを形成する自発光素子の製造方法であって、
   真空成膜室内で成膜用マスクを用いて前記成膜パターンを形成する成膜工程を有し、
   該成膜工程で用いられる前記成膜用マスクを前記真空成膜室に併設したマスク加温室内で加温することを特徴とする自発光素子の製造方法。
8. 前記マスク加温室内では、交換用の成膜用マスクが前記成膜工程中に加温されることを特徴とする請求項７に記載された自発光素子の製造方法。
9. 前記マスク加温室での成膜用マスクの加温設定温度は、前記真空成膜室で成膜パターンを形成する際に成膜用マスクの熱膨張が安定化する温度であることを特徴とする請求項７又は８に記載された自発光素子の製造方法。
10. 前記マスク加温室には、前記成膜用マスクの上面又は下面に該成膜用マスクを加温する加熱部材が配置されることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載された自発光素子の製造方法。
11. 前記マスク加温室には、加熱部材で形成されたマスク支持手段が配備され、該マスク支持手段に前記成膜用マスクが配備されることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載された自発光素子の製造方法。
12. 前記自発光素子は有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載された自発光素子の製造方法。

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