JP2012119338A - 電子デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】ポリパラキシリレンなどの蒸着重合膜の成膜においてバリなど膜に浮きが出たりしない封止構造を有する電子デバイスの製造方法及び成膜用シャドウマスクを提供する。
【解決手段】基板上の蒸着重合膜の成膜用のシャドウマスクは、開口空間側に徐々に突出する逆テーパ断面形状を有する基材と基材の少なくとも基板に接触する接触面の反対面に成膜された重合抑制膜とを有する。
【選択図】図１７
【解決手段】基板上の蒸着重合膜の成膜用のシャドウマスクは、開口空間側に徐々に突出する逆テーパ断面形状を有する基材と基材の少なくとも基板に接触する接触面の反対面に成膜された重合抑制膜とを有する。
【選択図】図１７
Description
本発明は、電気表示装置などの電子デバイスに関し、特に基板に形成された保護したい配線を含む素子などの部位を保護する封止構造を有する電子デバイスの製造方法及び成膜用シャドウマスクに関する。
電気表示装置の表示パネルの１つに、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルが知られている。有機ＥＬ表示パネルは、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を所定パターンにて基板上に形成した自発光タイプの面発光デバイスである。有機エレクトロルミネッセンス素子は、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬともいう）を呈する有機化合物材料からなる発光層を含む１以上の薄膜（以下、有機機能層という）を２つの電極で挟み込んで電圧を印加し、電流を注入させ、発光させる。
有機ＥＬ素子の欠点として、水蒸気や酸素などのアウトガスに非常に敏感であり、それらアウトガスの影響で、いわゆるダークスポットと呼ばれる非可逆性の非発光エリアが拡大するという課題があった。その問題に対しては、中空の空間を有し水蒸気などを吸収する補水材を取り付けたフタを、基板の素子形成部側の面に接着材を用いて接合した構造が知られている（特許文献１参照）。フタに取り付けられた補水材によって基板や素子からのアウトガス、接着材を通して浸入してくる水蒸気などを吸収し、非発光エリアの進行を抑えている。
近年は表示デバイス薄型化の要求のため、水蒸気や酸素の透過率が小さいＳｉＮなどの無機膜（バリア膜）を有機ＥＬ素子上に密着して形成し、その浸入を抑えるという技術が開示されている（特許文献２参照）。有機ＥＬ素子が無機膜の厚さに対して影響ないほど薄い、あるいは平坦であれば問題は無いのだが、構造物やごみなどの異物が存在する場合、無機膜単層だと、膜に欠陥が生じ、その欠陥から水蒸気や酸素などが浸入し、ダークスポットの発生につながる。その問題を回避するために欠陥部を被覆するバッファ層を第２電極と無機膜の間に挿入するという封止層技術が提案されている（特許文献３参照）。
また、封止層に用いる材料としては、ポリパラキシリレン（いわゆるパリレン）あるいはその誘導体が欠陥を完全に被覆できる材料として好適であると示唆されている（特許文献４、５参照）。
ポリパラキシリレン類は、例えばモノマガスを用いる蒸着重合法で成膜され、常温で成膜でき、どんな微細な隙間にまで、ガスが入り込んで硬化し、薄膜も０．５〜２５μｍ、しかも１〜１０ｎｍ単位で膜厚コントロールができる。
ポリパラキシリレン膜は電気的特性、機械的特性、ガスバリア性、耐薬品性に優れており、均一な膜厚でピンホールの無い薄膜被覆が、特に微細、複雑な部品形状へのコーティングが可能であり、絶縁、防湿、防錆、耐薬品などの目的に利用されている。
しかしながら、発明者は、ポリパラキシリレン膜は被覆性が非常に優れているという特性のため、ポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分にまで成膜されることがあり、所望部位のみに形成することが難しいという欠点が存在することに着目した。
そこで、発明者は、かかる欠点を解消するために、基板マスキング構造を用いて、有機ＥＬ表示パネルを例にしてポリパラキシリレン膜による封止実験実施形態を行った。以下に、かかる実施形態の有機ＥＬ表示パネルの製造方法を図面を用いて説明する。
図１は、得られるべき封止実験の有機ＥＬ表示パネルの部分拡大平面図を示す。有機ＥＬ表示パネルは、基板１０上にマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ素子Ｄを備えたパッシブ駆動型である。
有機ＥＬ表示パネルは、透明電極層を含む行電極の複数の第１電極１３と、その上の有機機能層１４と、その上の該行電極に交差する金属電極層を含む列電極の複数の第２電極１５（破線）と、その上のポリパラキシリレン膜を介したバリア膜１６が基板１０上に順次積層されて構成される。行電極の第１電極１３は、各々が帯状に形成されるとともに、所定の間隔をおいて互いに平行となるように配列されており、列電極も同様である。このように、マトリクス表示パネルは、複数の行と列の電極の交差点に形成された複数の有機ＥＬ素子Ｄの発光部からなる表示領域ＤＲを有している。第２電極１５はそれぞれ、後の工程で、その一部を重複させて引き出し接続部１９に接続される。引き出し接続部１９は有機ＥＬ素子への電圧印加やデータ書き込みのために外部電子回路と接続するための導電性膜である。
第１電極１３及び第２電極１５は、有機ＥＬ素子の陽極もしくは陰極である。一方が陽極の場合は他方を陰極にとする。電極材料としては、既知の有機ＥＬ素子の陽極、陰極材料を用いることができ、光の取り出し側の電極に透光性材料を用いる。
まず、図２に示すように略中央の表示領域ＤＲに第１電極１３を形成し、表示領域ＤＲの外側に、第２電極１５を外部電気回路に接続するための引き出し接続部１９を形成する。各第１電極１３の一方端部は引き出し接続部として表示領域ＤＲの外側に延在している。
つぎに、図３及び図４に示すように、基板１０において後工程のポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分（表示領域ＤＲの周囲、引き出し接続部１９）を覆うように、樹脂シートの基材ＲＳ及び接着材層ＡＬからなる着脱自在な接着テープＡＴを予め貼着する基板マスキング構造を作成する。
つぎに、図５及び図６に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定のマスクＭ１を介して第１電極１３上に有機機能層１４を成膜する。
つぎに、図７及び図８に示すように、表示領域ＤＲを画定するような第２電極１５形状の開口を有する所定の第２マスクＭ２を介して有機機能層１４上に第２電極１５を成膜する。
つぎに、図９及び図１０に示すように、基板１０（表示領域ＤＲの第２電極１５およびその周囲の接着テープＡＴ）上の全面に一様にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを蒸着重合して成膜する。
つぎに、図１１及び図１２に示すように、ポリパラキシリレン成膜後、該接着テープを基板１０から剥がし所望の表示領域ＤＲを覆う部分にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを残す。しかし、接着テープの上にもポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜され、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸのステップカバレージ（着きまわり性）が良いため、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジが接着テープエッジできれいにはがれず、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジがガタガタになりバリなど膜に浮きが出たりする不具合が起こる。
その後、図１３及び図１４に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定の第３マスクＭ３を介して無機膜（バリア膜）１６を成膜すると、無機膜が表示領域ＤＲエッジに行き渡らない欠陥を生じ非発光部の発生を生じるなどの問題があったことが、分かった。
このように、発明者は、ポリパラキシリレン膜などの蒸着重合膜は被覆性が非常に優れているという特性のため、蒸着重合膜がほしくない部分にまで成膜されることがあり、所望部位のみに形成することが非常に難しいという欠点が存在することを、発見した。
本発明の解決しようとする課題には、ポリパラキシリレンなどの蒸着重合膜の成膜においてバリなど膜に浮きが出たりしない封止構造を有する電子デバイスの製造方法及び成膜用シャドウマスクを提供することも一例として挙げられる。
本発明の電子デバイスの製造方法は、基板と前記基板に搭載された素子と前記素子を覆う蒸着重合膜とを含む電子デバイスの製造方法であって、開口空間側に徐々に突出する逆テーパ断面形状を有する基材と前記基材の少なくとも前記基板に接触する接触面の反対面に成膜された重合抑制膜とを有するシャドウマスクを、前記基板に接触させる接触ステップと、前記シャドウマスクの開口を介して蒸着重合又はプラズマ重合を行い、前記蒸着重合膜を少なくとも前記素子上に成膜する蒸着重合膜形成ステップと、前記シャドウマスクを前記基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする。本発明のシャドウマスクは、基板上の蒸着重合膜の成膜用のシャドウマスクであって、開口空間側に徐々に突出する逆テーパ断面形状を有する基材と前記基材の少なくとも前記基板に接触する接触面の反対面に成膜された重合抑制膜とを有することを特徴とする。
これにより、バリのない蒸着重合膜が成膜されたバリア膜封止型の電子デバイスを得ることができる。
以下に有機ＥＬ表示パネルを電子デバイスの例にして本発明の実施形態のパターン形成方法を図面を参照しつつ説明する。
−−第１の実施形態−−
−−蒸着重合膜に対する重合抑制膜を形成する工程−−
まず、ポリパラキシリレンなどの蒸着重合膜について説明すると、ＣＶＤ（化学気相成長法）による蒸着重合膜は、ポリパラキシリレン重合膜はガス及び水蒸気透過性が極めて低く、不純物の混入が抑制でき、ピンホールの少ない、均一な膜を成膜できるので好ましい。
−−蒸着重合膜に対する重合抑制膜を形成する工程−−
まず、ポリパラキシリレンなどの蒸着重合膜について説明すると、ＣＶＤ（化学気相成長法）による蒸着重合膜は、ポリパラキシリレン重合膜はガス及び水蒸気透過性が極めて低く、不純物の混入が抑制でき、ピンホールの少ない、均一な膜を成膜できるので好ましい。
例えば、ポリパラキシリレン蒸着重合膜においては、パラシクロファン化合物が６００〜７００℃で加熱されると容易に分解し、これが、キシリレンラジカルとなり、被蒸着表面で重合し、そこで、ポリパラキシリレンからなる蒸着重合膜を形成する。パラシクロファン化合物としては、例えば、（２、２）−パラシクロファン、ジクロロ−（２、２）−パラシクロファン、テトラクロロ−（２、２）−パラシクロファン、テトラフルオロ−（２、２）−パラシクロファン、アミノ−（２、２）−パラシクロファンなどがある。
また、キシレン樹脂は米国ユニオン・カーバイド社のパリレンＮ（ポリパラキシリレン）、パリレンＣ（ポリモノクロクロロパラキシリレン）、パリレンＤ（ポリジクロロパラキシリレン）などがある。ガス透過性が低い点でパリレンＣが好ましいが、ＳｉＮ膜をその上に成膜するので、パリレンＮでも十分である。ポリパラキシリレンなど蒸着重合膜はガスを減圧下に熱分解することにより得られる。これらの例では、原料のジパラキシリレン系ダイマ（パラキシリレン２量体）を気化室に入れ１５０℃程度で加熱、昇華させて、加熱蒸発したダイマは減圧下で６５０ないし７００℃程度の高温熱分解室に導かれ、ここで反応性の高いモノマラジカル（パラキシリレン）とし、ラジカル化した蒸気が蒸着室内で常温下で被蒸着表面に接し、そこで重合して高分子膜（ポリパラキシリレン膜）を生成する。
また、ポリパラキシリレンまたはその誘導体（ポリパラキシリレン類ともいう）の重合度は、特に限定されないが、ｎ（繰り返し単位の数）＞５０００程度であるのがより好ましい。
また、ポリパラキシリレンまたはその誘導体（ポリパラキシリレン類ともいう）の重合度は、特に限定されないが、ｎ（繰り返し単位の数）＞５０００程度であるのがより好ましい。
ポリパラキシリレン類の具体例としては、以下の式のものなどを挙げることができる。
ポリパラキシリレンからなる蒸着重合膜の膜厚としては、０．０１μｍ〜２５μｍが好ましい。
なお、蒸着重合膜はプラズマ重合法でも成膜できる。プラズマ重合法は、有機分子をプラズマ状態になし、発生するラジカル種のカップリングによって重合させる成膜方法である。プラズマ重合によれば、モノマーは蒸気圧を持っていればビニル基のような特別な重合性基を必要とせず、得られた蒸着重合膜は緻密な薄膜となる。交流又は直流プラズマ重合装置によってプラズマ重合を行うことがきる。
次に、重合抑制膜について説明すると、ここでポリパラキシリレンに対する重合抑制をなす重合抑制膜の材料としては、鉄あるいはその酸化物、ハロゲン化物、また塩化ルテニウムが挙げられる。（Kathleen M. Vaeth, and Klavs F. Jensen, ”Selective Growth of Poly(p-phenylene vinylene) Prepared by Chemical Vapor Deposition ”:Advanced Materials, 11, No. 10, p 814-820 (1999)、参照）。
重合抑制膜を形成する工程としては、まず、図１５に示すように、ステンレスなどの基材ＲＳの枠体の片側主面に接着材の接着材層ＡＬが形成されているシャドウマスクＳＭを用意して、接着材が形成されている面とは別の面にＥＢ（電子ビーム）蒸着などの手法を用いて鉄または酸化鉄などの重合抑制膜ＩＨを成膜する。接着材層ＡＬと重合抑制膜ＩＨとの成膜順序は逆に重合抑制膜ＩＨを先にして接着材層ＡＬを後に成膜してもよい。シャドウマスクＳＭの重合抑制膜ＩＨ側を上面、被蒸着側とする。シャドウマスクＳＭの枠形状は、基板において後工程のポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分を覆うような全体形状ここでは、矩形開口形状に整形してあるが、これには限定されない。そして、シャドウマスクＳＭの断面形状のエッジ部分を逆テーパ状にして、後のポリパラキシリレン膜成膜工程において、ポリパラキシリレン膜断面エッジ形状が順テーパ状になるような補完形状又は反転形状に形成する。すなわち、かかるエッジ内壁形状は、ポリパラキシリレン蒸着重合膜がその膜厚が周縁に向け漸次減少して膜厚が零となる周縁部を有するように、形成される。ここで、シャドウマスクＳＭの逆テーパ断面形状とは、シャドウマスクＳＭの基板接触側からの厚さ方向おいて離れるに従ってマスク開口空間側に徐々に突出するオーバーハング形状をいい、階段状でもよい。
一方、図１６に示すように、基板１０において略中央の表示領域ＤＲに第１電極１３を形成し、表示領域ＤＲの外側に、第２電極（後工程）を外部電気回路に接続するための引き出し接続部１９を形成する。各第１電極１３の一方端部は引き出し接続部として表示領域ＤＲの外側に延在している。基板１０には、ガラスや樹脂を用いるのが一般的である。
引き出し接続部１９は、後の工程で第２電極と重複するために所定の面積を有している。また、第１電極１３と同一材料で引き出し接続部１９を構成してそれらを同時に形成してもよいが、引き出し接続部１９は第１電極１３と異なる材料で、その形成は第１電極１３形成の前又は後に行ってもよい。引き出し接続部１９上面が接続部となる。引き出し接続部１９は、有機ＥＬ表示パネルやＬＣＤで用いられる既知の配線材料を用いることができる。
つぎに、図１７及び図１８に示すように、基板１０において後工程のポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分（表示領域ＤＲの周囲、引き出し接続部１９）を覆うように、重合抑制膜ＩＨを含むシャドウマスクＳＭを、接着材層ＡＬを介して所定の箇所に貼着する基板マスキング構造を作成する。
−−基板に搭載された素子として有機ＥＬ素子を形成する工程−−
つぎに、図１９及び図２０に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定のマスクＭ１を介して第１電極１３上に有機機能層１４を成膜する。なお、有機機能層１４は有機発光層を含む複数の積層からなっていてもよいが、ここでは単層としている。
つぎに、図１９及び図２０に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定のマスクＭ１を介して第１電極１３上に有機機能層１４を成膜する。なお、有機機能層１４は有機発光層を含む複数の積層からなっていてもよいが、ここでは単層としている。
つぎに、図２１及び図２２に示すように、表示領域ＤＲを画定するような第２電極１５形状の開口を有する所定の第２マスクＭ２を介して有機機能層１４上に第２電極１５を成膜する。第２電極１５をパターニングする方法は、特に限定されないが、通常のフォトリソグラフィは溶液を用いるため、有機機能層１４に悪影響を及ぼす可能性が高い。よって、マスク蒸着や、マスクスパッタによってパターニングするのが好ましい。また、第１電極１３上に設けた隔壁によって、パターニングしてもよい。
−−有機ＥＬ素子を覆う蒸着重合膜を形成する工程−−
つぎに、図２３及び図２４に示すように、基板１０（表示領域ＤＲの第２電極１５およびその周囲のシャドウマスクＳＭ）上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを蒸着重合又はプラズマ重合して成膜する。しかし、重合抑制膜ＩＨ付シャドウマスク上にはポリパラキシリレン膜ＰＰＸが着かず、所望箇所の表示領域ＤＲの第２電極１５のみにポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜される。
つぎに、図２３及び図２４に示すように、基板１０（表示領域ＤＲの第２電極１５およびその周囲のシャドウマスクＳＭ）上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを蒸着重合又はプラズマ重合して成膜する。しかし、重合抑制膜ＩＨ付シャドウマスク上にはポリパラキシリレン膜ＰＰＸが着かず、所望箇所の表示領域ＤＲの第２電極１５のみにポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜される。
このように、重合抑制膜ＩＨ付シャドウマスクを所定の箇所に貼付することで、それ以外の所望の箇所のみにポリパラキシリレン膜が成膜されたバリア膜封止型の有機ＥＬ素子を得ることができる。
−−重合抑制膜の少なくとも一部を基板から分離する工程−−
つぎに、図２５及び図２６に示すように、ポリパラキシリレン成膜後、シャドウマスクＳＭを基板１０から剥がし所望の表示領域ＤＲを覆う部分にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを残す。基板の周縁部を覆うシャドウマスクＳＭが除去され、引き出し接続部１９の一部及び第１電極１３端部が外部接続用に露出する。ここで、重合抑制膜ＩＨによりシャドウマスクＳＭの上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜されず、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジがシャドウマスクＳＭのエッジできれいに剥がれる。ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジのバリなど膜に浮きが生じない。
つぎに、図２５及び図２６に示すように、ポリパラキシリレン成膜後、シャドウマスクＳＭを基板１０から剥がし所望の表示領域ＤＲを覆う部分にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを残す。基板の周縁部を覆うシャドウマスクＳＭが除去され、引き出し接続部１９の一部及び第１電極１３端部が外部接続用に露出する。ここで、重合抑制膜ＩＨによりシャドウマスクＳＭの上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜されず、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジがシャドウマスクＳＭのエッジできれいに剥がれる。ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジのバリなど膜に浮きが生じない。
かかるバリ防止のために、上記重合抑制膜形成工程では、蒸着材料が供給される側の少なくとも一方の主面における少なくともシャドウマスクＳＭのエッジ部上に沿って重合抑制膜ＩＨが形成さればよいが、シャドウマスクＳＭ上面や側面にまで重合抑制膜ＩＨを成膜すると、シャドウマスク側面のポリパラキシリレン膜成膜抑制効果の向上や、シャドウマスクＳＭの汚れの防止となる効果がある。
このように、基板とは別部材のシャドウマスクＳＭに重合抑制膜ＩＨを形成しておいて、そのシャドウマスクをパネルの、ポリパラキシリレン膜を形成したくない部分に貼付しておき、ポリパラキシリレン膜形成後重合抑制膜ＩＨ付シャドウマスクを剥離することにより所望のエリアにポリパラキシリレン膜の浮きなどの不具合を生じることなく形成できる。
ポリパラキシリレン膜パターニングに単なる接着テープなどを用いて被覆した場合、上記のように、テープ剥離時に、テープエッジ部分でポリパラキシリレン膜エッジがガタガタになったり、浮きが生じる不具合が起こる。それに対して、本実施形態ではポリパラキシリレン膜を形成したくない部分を覆うシャドウマスクに予めポリパラキシリレン膜の密着性が悪い重合抑制膜ＩＨを形成しているため、ポリパラキシリレン膜エッジがガタガタになったり浮きが生じることがなく、きれいにパターニングできる。
その後、図２７及び図２８に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定の第３マスクＭ３を介して、窒化酸化シリコン、窒化シリコンなどの無機膜（バリア膜）１６を成膜する。
本発明により、無機膜形成時にポリパラキシリレン膜エッジで段差ができないようにすることができ、保護効果がより確実になる。
−−第２の実施形態−−
−−蒸着重合膜に対する重合抑制膜を形成する工程−−
まず、図２９に示すように、ステンレスなどの磁性体からなる基材ＳＵＳの枠体のシャドウマスクを用意して、その全表面に蒸着などの手法を用いて鉄または酸化鉄などの重合抑制膜ＩＨを成膜する。シャドウマスクＳＭの枠形状は、基板において後工程のポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分を覆うような全体形状ここでは、矩形開口形状に整形してある。そして、シャドウマスクＳＭの断面形状のエッジ部分を逆テーパ状にして、後のポリパラキシリレン膜成膜工程において、ポリパラキシリレン膜断面エッジ形状が順テーパ状になるような補完形状又は反転形状に形成する。すなわち、かかるエッジ内壁形状は、ポリパラキシリレン蒸着重合膜がその膜厚が周縁に向け漸次減少して膜厚が零となる周縁部を有するように、形成される。ここで、シャドウマスクＳＭの逆テーパ断面形状とは、シャドウマスクＳＭの基板接触側からの厚さ方向おいて離れるに従ってマスク開口空間側に徐々に突出するオーバーハング形状をいい、階段状でもよい。
−−蒸着重合膜に対する重合抑制膜を形成する工程−−
まず、図２９に示すように、ステンレスなどの磁性体からなる基材ＳＵＳの枠体のシャドウマスクを用意して、その全表面に蒸着などの手法を用いて鉄または酸化鉄などの重合抑制膜ＩＨを成膜する。シャドウマスクＳＭの枠形状は、基板において後工程のポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分を覆うような全体形状ここでは、矩形開口形状に整形してある。そして、シャドウマスクＳＭの断面形状のエッジ部分を逆テーパ状にして、後のポリパラキシリレン膜成膜工程において、ポリパラキシリレン膜断面エッジ形状が順テーパ状になるような補完形状又は反転形状に形成する。すなわち、かかるエッジ内壁形状は、ポリパラキシリレン蒸着重合膜がその膜厚が周縁に向け漸次減少して膜厚が零となる周縁部を有するように、形成される。ここで、シャドウマスクＳＭの逆テーパ断面形状とは、シャドウマスクＳＭの基板接触側からの厚さ方向おいて離れるに従ってマスク開口空間側に徐々に突出するオーバーハング形状をいい、階段状でもよい。
次に、図３０に示すように、基板１０において略中央の表示領域ＤＲに第１電極１３を形成し、表示領域ＤＲの外側に、第２電極（後工程）を外部電気回路に接続するための引き出し接続部１９を形成する。
つぎに、図３１及び図３２に示すように、基板１０において後工程のポリパラキシリレンを成膜してほしくない部分（表示領域ＤＲの周囲、引き出し接続部１９）を覆うように、重合抑制膜ＩＨを含むシャドウマスクＳＭを、所定の箇所に貼着する基板マスキング構造を作成する。その際、シャドウマスクＳＭを基板１０に貼付させる手段として、基板１０の裏側から電磁石又は永久磁石の磁石ＭＧを用いて密着させる。このように、磁石ＭＧを、基板１０のシャドウマスクＳＭとは反対側に配置し、シャドウマスクＳＭを蒸着重合膜のパターンを形成しない部分に接触させ、重合抑制膜ＩＨを含むシャドウマスクＳＭを、磁石ＭＧ及び磁性体基材ＳＵＳ間の磁力引力を介して所定の箇所に貼着する基板マスキング構造を作成する。また、上記とは逆に、シャドウマスクＳＭの基材ＳＵＳを磁石を含む枠体として、基板１０の裏側に磁性体材料からなる平板を配置してシャドウマスクＳＭを貼着する基板マスキング構造とすることもできる。
−−基板に搭載された素子として有機ＥＬ素子を形成する工程−−
つぎに、図３３及び図３４に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定のマスクＭ１を介して第１電極１３上に有機機能層１４を成膜する。
つぎに、図３３及び図３４に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定のマスクＭ１を介して第１電極１３上に有機機能層１４を成膜する。
つぎに、図３５及び図３６に示すように、表示領域ＤＲを画定するような第２電極１５形状の開口を有する所定の第２マスクＭ２を介して有機機能層１４上に第２電極１５を成膜する。
−−有機ＥＬ素子を覆う蒸着重合膜を形成する工程−−
つぎに、図３７及び図３８に示すように、基板１０（表示領域ＤＲの第２電極１５およびその周囲のシャドウマスクＳＭ）上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを蒸着重合又はプラズマ重合して成膜する。しかし、重合抑制膜ＩＨにより、所望箇所の表示領域ＤＲの第２電極１５のみにポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜される。
つぎに、図３７及び図３８に示すように、基板１０（表示領域ＤＲの第２電極１５およびその周囲のシャドウマスクＳＭ）上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを蒸着重合又はプラズマ重合して成膜する。しかし、重合抑制膜ＩＨにより、所望箇所の表示領域ＤＲの第２電極１５のみにポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜される。
−−重合抑制膜の少なくとも一部を基板から分離する工程−−
つぎに、図３９及び図４０に示すように、ポリパラキシリレン成膜後、磁石ＭＧ及びシャドウマスクＳＭを基板１０から剥がし所望の表示領域ＤＲを覆う部分にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを残す。基板の周縁部を覆うシャドウマスクＳＭが除去され、引き出し接続部１９の一部及び第１電極１３端部が外部接続用に露出する。ここで、重合抑制膜ＩＨによりシャドウマスクＳＭの上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜されず、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジがシャドウマスクＳＭのエッジできれいに剥がれる。ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジのバリなど膜に浮きが生じない。さらに、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸの断面エッジ形状が順テーパ状になる。すなわち、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸは、その膜厚が周縁に向け漸次減少して膜厚が零となる周縁部を有するようになる。
つぎに、図３９及び図４０に示すように、ポリパラキシリレン成膜後、磁石ＭＧ及びシャドウマスクＳＭを基板１０から剥がし所望の表示領域ＤＲを覆う部分にポリパラキシリレン膜ＰＰＸを残す。基板の周縁部を覆うシャドウマスクＳＭが除去され、引き出し接続部１９の一部及び第１電極１３端部が外部接続用に露出する。ここで、重合抑制膜ＩＨによりシャドウマスクＳＭの上にポリパラキシリレン膜ＰＰＸが成膜されず、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジがシャドウマスクＳＭのエッジできれいに剥がれる。ポリパラキシリレン膜ＰＰＸエッジのバリなど膜に浮きが生じない。さらに、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸの断面エッジ形状が順テーパ状になる。すなわち、ポリパラキシリレン膜ＰＰＸは、その膜厚が周縁に向け漸次減少して膜厚が零となる周縁部を有するようになる。
その後、図４１及び図４２に示すように、表示領域ＤＲより多少広い形状の開口を有する所定の第３マスクＭ３を介して無機膜（バリア膜）１６を成膜する。
かかる本実施形態によれば、得られたポリパラキシリレン膜の断面順テーパエッジ形状がシャドウマスクＳＭの剥離を促進する効果もある。すなわち、シャドウマスクＳＭのエッジ部の側壁面に沿って重合抑制膜ＩＨが形成されているので、シャドウマスクＳＭの剥離促進効果があるに加えて、シャドウマスクＳＭのエッジ部の断面が逆テーパ形状であるので、シャドウマスクの更にきれいな離型性が達成される。
さらに、シャドウマスクＳＭの再利用も或る程度可能となる。
なお、上記いずれの実施形態において、シャドウマスクＳＭは第１電極成膜後に貼付してもよい。また、有機ＥＬ素子の有機機能層１４を単層として説明しているが、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの３原色発光のための複数種類の有機機能層を有する有機ＥＬ素子の複数を透明基板上にマトリクス状に配置し適宜結線することで有機ＥＬフルカラー表示装置を構成することもできる。有機ＥＬ素子に用いられる有機材料は、湿気、酸素などを嫌うので、ウェットプロセスが利用できない。このため、ＲＧＢの有機機能層の塗り分け法としては一般に、真空中でマスクを移動して蒸着を行う方法が利用されることになる。
発光層を含む１以上の有機機能層１４は、例えば、陽極の第１電極１３から陰極の第２電極１５へ順に積層されたホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層のそれぞれの機能を持つ複数の機能有機材料の膜からなる。さらに、ホール輸送層及び発光層間に電子ブロック層を、発光層及び電子輸送層にホールブロック層を設けることもできる。なお、発光層を除き、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層、電子ブロック層及びホールブロック層のいずれかは省略してもよい。各々の有機機能層１４は、通常、有機物からなり、更に、低分子、デンドリマー高分子の有機物からなる場合がある。低分子の有機物からなる有機機能層１４は一般に蒸着法などのドライプロセス（真空プロセス）によって、高分子やデンドリマーの有機物からなる有機機能層１４は一般に塗布法によって、それぞれ形成されるのが一般的である。有機機能層１４に用いられる発光層などの材料には、Ｐ型やＮ型の有機半導体、もしくはバイポーラ性の有機半導体を用いることが多い。しかし、素子を高性能化するために有機機能層１４の一部を、導電性の有機物で形成してもよい。例えば、有機機能層１４に用いる導電性高分子材料として、ＰＥＤＯＴ（poly(3,4-ethylene dioxythiophene)）、ポリアニリン、ボリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリアルキルフェニレン、ポリアセチレン誘導体、などが挙げられている。
なお、上記いずれの実施形態において基板１０上には、予め有機ＥＬ素子を駆動するためのトランジスタなどの素子、カラーフィルタ、色変換層などを設けておいて、その後に第１電極１３を形成してもよい。
上記いずれの実施形態においてパッシブ駆動型のパネルを説明したが、アクティブ駆動型のパネルをために、駆動トランジスタや、第１電極１３のパターンを発光部に対応した島状としてもよい。
さらに、基板上の第１電極１３の形成後に、第２電極１５のパターニングに用いる隔壁を形成してもよいし、発光部（画素）のギャップ部分に絶縁膜を形成してもよい。
このように、本発明によれば、ポリパラキシリレン膜をバッファ層又はその一部に用いたバリア膜封止型の有機ＥＬ素子に関して、好適にポリパラキシリレンを選択成膜することができ、ポリパラキシリレンの重合抑制膜ＩＨが素子に悪影響を与えない構造の有機ＥＬ素子を提供できる。また、本発明の実施形態は有機ＥＬ素子に関して記載されているが、有機ＥＬ素子のみに適用されるだけではなく、基板上の配線、有機無機を問わずトランジスタなど配線を含む全ての素子、蒸着重合膜のパターニングが必要な全ての電子デバイスに適用可能であるのはもちろんである。
１０ 基板
１３ 第１電極
１４ 有機機能層
１５ 第２電極
１６ 窒化シリコン膜
１９ 引き出し接続部
ＰＰＸ ポリパラキシリレン膜
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ マスク
ＤＲ 表示領域
ＲＳ、ＳＵＳ 基材
ＩＨ 重合抑制膜
ＳＭ シャドウマスク
ＡＬ 接着材層
ＡＴ 接着テープ
１３ 第１電極
１４ 有機機能層
１５ 第２電極
１６ 窒化シリコン膜
１９ 引き出し接続部
ＰＰＸ ポリパラキシリレン膜
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ マスク
ＤＲ 表示領域
ＲＳ、ＳＵＳ 基材
ＩＨ 重合抑制膜
ＳＭ シャドウマスク
ＡＬ 接着材層
ＡＴ 接着テープ
Claims (10)
- 基板と前記基板に搭載された素子と前記素子を覆う蒸着重合膜とを含む電子デバイスの製造方法であって、
開口空間側に徐々に突出する逆テーパ断面形状を有する基材と前記基材の少なくとも前記基板に接触する接触面の反対面に成膜された重合抑制膜とを有するシャドウマスクを、前記基板に接触させる接触ステップと、
前記シャドウマスクの開口を介して蒸着重合又はプラズマ重合を行い、前記蒸着重合膜を少なくとも前記素子上に成膜する蒸着重合膜形成ステップと、
前記シャドウマスクを前記基板から分離するステップと、を含むことを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 前記蒸着重合膜がポリパラキシリレンからなることを特徴とする請求項１記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記重合抑制膜が鉄、鉄酸化物、鉄ハロゲン化物又は塩化ルテニウムからなることを特徴とする請求項２記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記素子が有機ＥＬ素子を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記接触ステップの後且つ前記蒸着重合膜形成ステップの前に、前記シャドウマスクの上に有機機能層成膜用マスクを配置して、有機機能層を成膜する有機機能層形成ステップと、前記有機機能層の成膜後に前記有機機能層成膜用マスクを前記シャドウマスクから分離するステップと、を含むことを特徴とする請求項４記載の電子デバイスの製造方法。
- 前記素子が配線を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１記載の電子デバイスの製造方法。
- 基板上の蒸着重合膜の成膜用のシャドウマスクであって、開口空間側に徐々に突出する逆テーパ断面形状を有する基材と前記基材の少なくとも前記基板に接触する接触面の反対面に成膜された重合抑制膜とを有することを特徴とするシャドウマスク。
- 前記重合抑制膜が鉄、鉄酸化物、鉄ハロゲン化物又は塩化ルテニウムからなることを特徴とする請求項７記載のシャドウマスク。
- 前記重合抑制膜が前記基材の全面に成膜されていることを特徴とする請求項７又は８記載のシャドウマスク。
- 前記基板に接触する接触面に接着材層が成膜されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１記載のシャドウマスク。
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