JP2016003383A - マスク及び有機発光デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＶＤ法によって薄膜を形成する際に、マスク開口部の寸法精度を維持でき、且つ形成される層の膜厚立ち上がり距離を短くするのに適したＣＶＤ用マスク及び表示パネルの製造方法を提供する。【解決手段】 マスク３は、セラミックスからなり枠形状の支持フレーム１０と、支持フレーム１０に取り付けられた複数の金属板２０ａ〜２０ｊと、金属板２０ａ〜２０ｊの上を覆うセラミック製のカバー３０とで構成されている。複数の金属板２０ａ〜２０ｊは、隣接する突出片部２３ａ〜２３ｊ同士が互いに所定の間隙２６を開けた状態で、ＸーＹ平面上に環状に配列されている。環状に配置された複数の突出片部２３ａ〜２３ｊによって、開口部５１の外縁が形成されている。すなわち、環状に配置された複数の突出片部２３ａ〜２３ｊの内側が開口部５１となっている。【選択図】図５

Description

本発明は、ＣＶＤ法で基板上に薄膜を形成するのに用いるマスク及びそのマスクを用いて有機発光デバイスを製造する方法に関する。

従来から、基板上の中央領域に表示部が形成された表示パネルにおいて、表示部を覆うように封止層を形成し、表示部が水分やガス等によって劣化するのを防止することが行なわれている。
例えば、有機ＥＬパネルにおいて、基板上に２次元状に配設された複数のＥＬ素子を構成する材料は、一般に活性が高く不安定であり、空気中の水分や酸素と容易に反応する。このような水分や酸素との反応は有機ＥＬ素子の特性を著しく悪化させる原因となるので、有機ＥＬ素子を外気から封止するために、２次元状に配設された複数のＥＬ素子の全体を被覆するように、ＳｉＮ（窒化シリコン）などからなる封止層を化学蒸着（ＣＶＤ）法で形成している。

ここで、基板上にＣＶＤ法やＡＬＤ法で成膜する際に、基板上の限られた領域だけに成膜する場合は、開口を有するマスクを基板上に装着した状態で成膜を行う。
例えば、表示パネルにおける基板上の表示領域を囲む周辺領域には、表示領域から引き出された引出配線や外部との接続をなす端子部が存在している。封止層は表示領域全体を覆う必要があるが、その封止層によって端子部が覆われてしまうと、端子部とその端子部に接続される配線端子との導通性が悪くなってしまう。そこで、成膜領域を規定する開口部が形成されているにマスクを基板上に装着して、表示領域は封止層を形成し、端子部の上には封止材料が付着しないようにしている。

ＣＶＤ用のマスクの素材としては、特許文献１に開示されているように、成膜時に温度が上昇しても寸法を正確に維持することができ、プラズマにも耐えることができ、クリーニング時に使用するフッ素系ガスに対する耐食性を有する材料が好ましい。そこで、通常ＣＶＤ用のマスクの材料には、アルミナやジルコニアなどのセラミックスが用いられている。

このセラミック製のマスクは、セラミックスの素材を切削加工することで作製することができる。また、セラミック製のマスクは、熱膨張率が低いので、温度上昇時にも寸法精度を維持することができる。

特開２０１１−７６７５９号公報

上記のようなマスクを用いてＣＶＤ法で封止層などの膜を形成すると、マスクの開口部に形成された膜は、開口部の中央部では安定した膜厚が得られるが、エッジ付近では開口部のエッジにかけて膜厚がなだらかに変化する。すなわち、マスクの開口部のエッジから膜厚が安定膜厚に達する地点までにある程度の距離（膜厚立ち上がり距離）が必要となる。

この膜厚立ち上がり距離が長くなると膜の外縁が不明確となり、封止層の場合、封止性を確保するために封止層の面積を大きく設定するといったことも必要となるので、立ち上がり距離を小さくすることが望まれる。
本発明は上記課題を鑑みてなされたもので、ＣＶＤ法によって薄膜を形成する際に、マスクの開口部の寸法精度を維持でき、且つ形成される層の膜厚立ち上がり距離を短くするのに適したＣＶＤ用マスク及び表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様にかかるマスクは、ＣＶＤ法で成膜する対象基板上に装着され、成膜領域を規定する開口部を有するＣＶＤ用のマスクであって、セラミックスからなり、内周縁のサイズが前記開口部の外縁よりも大きい支持フレームと、当該支持フレームに取り付けられた複数の金属板とからなり、複数の金属板の各々は、支持フレームの内周縁から開口部の中央部に向けて突出する突出片部を有し、複数の突出片部は、隣接するもの同士が常温において互いに間隙をあけた状態で、一平面に沿って環状に配置され、当該環状配置された複数の突出片部によって開口部の外縁が形成されている。

上記態様のマスクによれば、成膜時にマスクがＣＶＤ成膜温度まで加熱されるが、支持フレームはセラミックスで形成されているためその熱膨張率は小さい。従って、支持フレームは加熱時においても寸法精度が維持される。一方、複数の金属板は加熱時に膨張するが、金属板同士の間に間隙が確保されているので、熱応力による変形も生じにくい。
従って、支持フレームに取り付けられている複数の金属板における複数の突出片部によって形成される開口部の外縁は、ＣＶＤ成膜温度に加熱した時にも、寸法精度が維持される。

また、複数の金属板は、突出片部の板厚を薄く設定しても、強度を確保することができる。突出片部の板厚を薄く設定したマスクを用いて成膜することによって、膜厚立ち上がり距離の短い膜を形成することができる。
よって、このマスクは、ＣＶＤ法によって薄膜を形成する際に、マスクの開口部の寸法精度を維持でき、且つ形成される層の膜厚立ち上がり距離を短くするのに適している。

実施の形態１にかかるＥＬ基板１の構成を示す正面図である。 封止層１０８の形成工程において、ＥＬ基板２上にマスク３を装着する様子を示す斜視図である。 プラズマＣＶＤ成膜装置２００の概略構成図である。 ＥＬ基板２上にマスク３を装着した状態の断面図である。 マスク３の構成を示す分解斜視図である。 支持フレーム１０の斜視図であって、（ａ）は上面側から見た図、（ｂ）は下面側から見た図である。 （ａ），（ｂ）は、マスク３における各金属板２０ａ〜２０ｊの位置を示す部分平面図である。 （ａ），（ｂ）はマスクの効果を調べる実験方法について説明する図、（ｃ），（ｄ）はその実験結果を示す図である。

＜発明に到った経緯＞
ＣＶＤ法で形成される層の膜厚立ち上がり距離を短くするには、マスクのエッジ部分の肉厚を薄くすることが有効である。
しかしセラミック製のマスクの場合、切削加工によってマスクエッジ部分の肉厚を薄くしようとすると、強度上の問題が生じるので、実際にはマスクエッジ部分の肉厚を２ｍｍ程度までしか薄くできない。

そこで、マスクのエッジ付近の肉厚を薄くしてもその強度を維持できるようなマスクの構造とすることを検討し、本発明を案出するに到った。
＜発明の態様＞
本発明の一態様にかかるマスクは、ＣＶＤ法で成膜する対象基板上に装着され、成膜領域を規定する開口部を有するＣＶＤ用のマスクであって、セラミックスからなり、内周縁のサイズが前記開口部の外縁よりも大きい支持フレームと、当該支持フレームに取り付けられた複数の金属板とからなり、複数の金属板の各々は、支持フレームの内周縁から開口部の中央部に向けて突出する突出片部を有し、複数の突出片部は、隣接するもの同士が常温において互いに間隙をあけた状態で、一平面に沿って環状に配置され、当該環状配置された複数の突出片部によって開口部の外縁が形成されている。

上記態様のマスクによれば、ＣＶＤ法による成膜に用いられるときに、マスクがＣＶＤ成膜温度まで加熱されるが、支持フレームはセラミックスで形成されているので加熱時にもあまり膨張せず、支持フレームの寸法精度が維持される。一方、複数の金属板は加熱時に膨張するが、金属板同士の間に間隙が確保されているので、熱応力による変形も生じにくい。

従って、支持フレームに取り付けられている複数の金属板における複数の突出片部によって形成される開口部の外縁は、ＣＶＤ成膜温度に加熱した時にも、寸法精度が維持される。
また、複数の金属板は、突出片部の板厚を薄く設定しても、強度を確保することができる。突出片部の板厚を薄く設定したマスクを用いて成膜することによって、膜厚立ち上がり距離の短い膜を形成することができる。

よって、このマスクは、ＣＶＤ法によって薄膜を形成する際に、マスクの開口部の寸法精度を維持でき、且つ形成される膜の膜厚立ち上がり距離を短くするのに適している。
上記態様のＣＶＤ用のマスクにおいて、以下のようにしてもよい。
複数の金属板は、熱膨張したときに支持フレームの内周縁に沿う方向に伸長可能な状態で、支持フレームに固定する。それによって、ＣＶＤ成膜温度に加熱した時に各金属板の熱膨張に伴って加わる応力を低減できるので、開口部外縁の寸法精度をよりよく維持できる。

複数の突出片部の肉厚を２ｍｍ以下に設定する。これによって、より確実に立ち上がり距離の短い膜を形成することができる。
複数の金属板は、温度がＣＶＤ成膜温度まで上昇した時に、隣り合う金属板の突出片部同士の間隙がなくなるように、支持フレームに取り付ける。これによって、ＣＶＤ成膜温度まで加熱されたときには、間隙幅が０近くになるので、ＣＶＤ成膜時に間隙を通り抜けて、基板上に成膜材料が付着することが抑えられる。

基板の周辺領域の一部領域に端子部が存在する場合、隣り合う金属板の突出片部同士の間隙は、基板上の周辺領域の中で、端子部が存在しない領域に対応する位置に設定する。そうすれば、ＣＶＤ成膜時に間隙を通り抜けて基板上に成膜材料が付着したとしても、端子部には成膜材料が付着することがない。
本発明の一態様にかかる有機発光デバイスの製造方法は、基板上に発光素子を形成し、当該発光素子を覆う封止層を形成することによって有機発光デバイスを製造する方法であって、封止層を形成する際に、上記態様のＣＶＤ用マスクを用いて、ＣＶＤ法により封止層を形成する。

＜実施の形態＞
実施の形態にかかる有機ＥＬ表示パネルの製造方法について説明する。
＜ＥＬ表示パネルの全体的な製造方法＞
図１に、有機ＥＬ表示パネルの主要部に相当するＥＬ基板１を示す。
このＥＬ基板１は、ＴＦＴ基板１０１と、その表面に、ＴＦＴ、パッシベーション膜１１１、平坦化膜１０２、下部電極１０３、バンク１０４、有機発光層１０５、電子輸送層１０６、上部電極１０７、薄膜封止層１０８が順次積層されて構成されている。

図２は、ＥＬ基板１を作製する際に薄膜封止層１０８を形成する工程を示す斜視図である。当図において、ＥＬ基板２は薄膜封止層１０８が形成される前の基板であって、中央部に表示領域４１が形成されており、表示領域４１を囲繞する周辺領域４２に、引出し配線となる複数本の配線層１１２が配設されている。このＥＬ基板２に薄膜封止層１０８を形成することによってＥＬ基板１が作製される。

表示領域４１においては、下部電極１０３、バンク１０４、有機発光層１０５、電子輸送層１０６、上部電極１０７によって複数のトップエミッション型の有機ＥＬ素子が形成され、３色の発光素子の組みで１画素（ピクセル）が形成されている。
このＥＬ基板１の上に、図示は省略するが、カラーフィルタが形成されたＣＦ基板を、封止樹脂層を介して対向配置して貼り合せることによって、有機ＥＬ表示パネルが製造される。

薄膜封止層１０８は、表示領域４１に配設されているすべての有機ＥＬ素子を覆うように、表示領域４１よりもサイズが大きいが、配線層１１２の端部に形成された端子部１１２ｂの上は覆っていない。この薄膜封止層１０８の形成工程については、後で詳しく説明する。
以下、ＥＬ基板１の各部の構成について具体例を示す。

ＴＦＴ基板１０１は、ガラス基板、樹脂基板、アルミナ等の絶縁性材料からなるベース基板１０１ａの上面に、複数のＴＦＴを所定パターンで形成してなるＴＦＴ層１０１ｂを有する構造である。
ＴＦＴ層１０１ｂからは配線層１１２が引き出され、これらの上をパッシベーション膜１１１が覆っている。パッシベーション膜１１１は、ＳｉＯ（酸化シリコン）またはＳｉＮからなる薄膜である。

平坦化膜１０２は、ポリイミド系樹脂あるいはアクリル系樹脂等の絶縁材料からなり、パッシベーション膜１１１の上面の段差を平坦化している。
下部電極１０３は、コンタクトホール１０３ａを介してＴＦＴ層１０１ｂと接続されている。例えば、Ａｇ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等の光反射性導電材料からなり、各画素に対応した領域に形成されている。

バンク１０４は、例えば、絶縁性の有機材料（例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等）からなり、ＴＦＴ基板１０１の中央領域内において、下部電極１０３同士の間に形成されている。
有機発光層１０５は、バンク１０４で規定された各画素に対応する領域に形成されており、パネル駆動時に注入されるホールと電子との再結合によってＲ、ＧまたはＢに発光する有機発光材料で構成されている。

電子輸送層１０６は、例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウムからなり、上部電極１０７から注入される電子を有機発光層１０５へ輸送する機能を有する。
上部電極１０７は、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の光透過性導電材料で形成された透明電極であって、バンク１０４および有機発光層１０５の上面を覆うように、表示部全体に亘って形成されている。

薄膜封止層１０８は、有機発光層１０５が水分やガス等に触れるのを防止する層であって、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＳｉＯＣ（炭素含有酸化シリコン）等の光透過性材料からなり、上部電極１０７上に表示部全体に亘って形成されている。
ＴＦＴ基板１０１の外周領域における薄膜封止層１０８が形成されている領域の外側には、複数本の引出配線１１２が互いに間隔をおいて形成されている（図２参照）。各引出配線１１２の端部は、外部接続用に上面露出して端子部４３が形成されている。

引出配線層１１２は、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕなどの金属、あるいは金属を含む合金（例えば、ＭｏＷ、ＭｏＣｒ、ＮｉＣｒなど）等の導電材料からなる。
＜薄膜封止層１０８の形成方法＞
ＥＬ基板２上にＣＶＤ法で窒化シリコンからなる薄膜封止層１０８を形成する工程について説明する。

図３はプラズマＣＶＤ成膜装置２００の概略構成図である。
プラズマＣＶＤ成膜装置２００は、反応チャンバ２０１及びその内部に設けられた薄膜形成の対象となるＥＬ基板２を載置する基板ホルダ２０２、基板ホルダ２０２と対向して設けられたシャワーヘッド２０３、反応チャンバ２０１から排気するための排気口２０４などを備える。

基板ホルダ２０２は、ＥＬ基板２を加熱するヒータを備えている。
基板ホルダ２０２は、プラズマ放電用の一方の電極を兼ね、接地されている。
シャワーヘッド２０３は、ガス導入口２０５から導入される反応ガスを細孔から噴出する。また、シャワーヘッド２０３及びガス導入口２０５は、反応チャンバ２０１から絶縁され、高周波電源２０６と接続され、プラズマ放電用の他方の電極を兼ねている。

プラズマＣＶＤ成膜装置２００及びマスク３を用いて、次のように基板ホルダ２０２上に薄膜封止層１０８を形成する。
図４では、薄膜封止層１０８を形成する工程において、プラズマＣＶＤ成膜装置２００の基板ホルダ２０２上に、ＥＬ基板２及びマスク３が載置されている状態を断面で示している。

成膜時には、当図に示すように基板ホルダ２０２上にＥＬ基板２及びマスク３を設置する。そして、反応チャンバ２０１内から真空排気し、ＥＬ基板２を所定のＣＶＤ成膜温度（８０℃）に加熱し、窒化シリコン膜を形成するための反応ガスとして、シリコン系ソースガスとしてシラン、窒化ガスとして窒素またはアンモニアを流す。その状態で、高周波電源２０６によってシャワーヘッド２０３に高周波電力を印加して、ＥＬ基板２の表面近傍にプラズマ反応場を形成する。

プラズマ反応場における化学反応によってＥＬ基板２上に窒化シリコンが堆積して薄膜が形成される。
このように所定枚数のＥＬ基板２に対して成膜を行い、成膜後のＥＬ基板１を反応チャンバ２０１外へ搬出する。
その後排気口２０４から排気し、クリーニングガスをガス導入口２０５から反応チャンバ２０１に導入する。その状態で高周波電力を印加してフッ素系ラジカル種を生成させ、クリーニングを実施する。フッ素系ラジカル種は反応チャンバ２０１の内壁面やシャワーヘッド２０３等に付着した膜と化学反応してガス化させ、クリーニングガスと共に排気口２０４から外部へ排出される。

＜マスク３＞
図２に示すようにマスク３は、ＥＬ基板２よりも大サイズの長方形状であって、その中央部に、ＥＬ基板２上に薄膜封止層１０８を成膜するときの成膜領域を規定する開口部５１が形成されている。
図５はマスク３の構成を示す分解斜視図である。

マスク３は、セラミックスからなり枠形状の支持フレーム１０と、支持フレーム１０に取り付けられた複数の金属板２０ａ〜２０ｊと、金属板２０ａ〜２０ｊの上を覆うセラミック製のカバー３０とで構成されている。
図６は、支持フレーム１０の斜視図であって、（ａ）は上面側から見た図、（ｂ）は下面側から見た図である。

支持フレーム１０は、長方形状の枠体であって、その内周縁１１が、開口部５１の外縁よりも大きいサイズである。また支持フレーム１０の外周縁１２は、ＥＬ基板２の外周縁よりも大きいサイズである。
支持フレーム１０の上面側には、図６（ａ）に示すように支持台座部１３及び傾斜台座部１４が内周縁１１に沿って形成されている。支持台座部１３は、支持フレーム１０の上面１５に対して掘り下げられて窪みとなっている。傾斜台座部１４においては、窪みがさらに内周縁１１にかけて深くなっている。

この支持台座部１３及び傾斜台座部１４は、図５に示すように、金属板２０ａ〜２０ｂを環状に配置して取り付ける領域である。
一方、支持フレーム１０の下面側には、図６（ｂ)に示すように、内周縁１１の周りを取り巻く凹領域１７が形成され、マスク３をＥＬ基板２に装着すると、この凹領域１７にＥＬ基板２が嵌り込み、凹領域１７の底面１７ａがＥＬ基板２の外周部と接触して押圧するようになっている。

支持フレーム１０及びカバー３０を形成するセラミック材としては、アルミナ、ジルコニアをはじめとして、チタン酸アルミニウム、フォルステライト、ステアタイト、コージライ、ムライト、普通磁器、窒化アルミ、ガラスセラミックスなどが挙げられる。
金属板２０ａ〜２０ｂのそれぞれは、支持フレーム１０の支持台座部１３に取付けられる支持部２１と、傾斜台座部１４の上面に沿って伸長する傾斜部２２と、内周縁１１から開口部５１の中央に向けて水平方向に突出する突出片部２３とを有している。各金属板２０ａ〜２０ｂは、長方形状の金属板材が、支持フレーム１０の支持台座部１３及び傾斜台座部１４の角度に合わせて折り曲げ加工された部材である。

金属板２０ａ〜２０ｂの材料としては、アルミ板、アルマイト処理したアルミ板、ステンレス板をはじめとする各種金属板を用いることができる。
複数の金属板２０ａ〜２０ｊは、隣接する突出片部２３ａ〜２３ｊ同士が互いに所定の間隙２６を開けた状態で、ＸーＹ平面上に環状に配列されている。
そして、環状に配置された複数の突出片部２３ａ〜２３ｊによって、開口部５１の外縁が形成されている。すなわち、環状に配置された複数の突出片部２３ａ〜２３ｊの内側が開口部５１となっている。

各金属板２０ａ〜２０ｊの支持部２１は、支持フレーム１０の支持台座部１３に固定されている。ただし、以下のように、各金属板２０ａ〜２０ｊがＣＶＤ成膜温度（８０℃）まで上昇して熱膨張したときに板が撓むことがないように固定している。
各金属板２０ａ〜２０ｊの支持部２１を支持台座部１３に固定するために、各金属板２０ａ〜２０ｊの支持部２１には、ねじ２５を挿通させるねじ穴２４ａ，２４ｂが開設され、支持台座部１３にはねじ孔１６が穿設されている。各ねじ孔１６にはヘリサートが埋設されていて、各金属板２０ａ〜２０ｊのねじ孔１６を挿通した２５を、ねじ孔１６に締結することによって各金属板２０ａ〜２０ｊの支持部２１を支持台座部１３に固定できるようになっている。

ここで、各金属板２０ａ〜２０ｊにおける支持部２１の中央部に設けられたねじ穴２４ａは、ねじ２５の軸を丁度挿通できる円形であって、各金属板２０ａ〜２０ｊの中央部はねじ２５によって支持台座部１３に締結され、しっかりと固定される。一方、各金属板２０ａ〜２０ｂの両端部に設けられたねじ穴２４ｂは内周縁１１に沿って伸長する長円形の長孔（図７参照）であって、この両端部はねじ２５でねじ止めするが、締め付けはしない。

これによって、各金属板２０ａ〜２０ｊは、支持フレーム１０に３点でねじ止めされるので位置がずれることがない。また、各金属板２０ａ〜２０ｊの両端部は、支持台座部１３の表面上を内周縁１１に沿った方向にスライド可能な状態でねじ止めされているので、金属板２０ａ〜２０ｊが熱応力によって撓むこともない。
なお、各金属板２０ａ〜２０ｊを、支持台座部１３にねじで固定する形態については、必ずしも３点でねじ止めしなくてもよく、例えば、各支持部２１の中央部だけをねじで締結して、両端部のねじ止めは省略してもよい。また、各支持部２１をねじで締結する位置は、必ずしも支持部２１の中央部でなくてもよく、支持部２１のいずれかの箇所をねじで締結すればよい。

また、金属板２０ａ〜２０ｊを支持台座部１３に固定する方法は、ねじ止めに限らず、リべットなどの締結部材を用いて固定してもよい。
カバー３０は、支持フレーム１０の支持台座部１３及び傾斜台座部１４と同程度のサイズを有する枠体状の部材である。このカバー３０は、金属板２０ａ〜２０ｊの支持部２１及び傾斜部２２の上を覆うように支持フレーム１０に取付けられる。

カバー３０の下面側には、図４に示すように各ねじ２５の頭部が嵌り込む孔が穿設され、各ねじ２５の頭部もカバー３０で覆われるようになっている。
図７（ａ），（ｂ）は、マスク３における各金属板２０ａ〜２０ｊの位置を示す部分平面図であって、（ａ）は常温での状態、（ｂ）ＣＶＤ成膜温度での状態を示している。
後述する薄膜封止層１０８の膜厚立ち上がり距離を小さくする効果を得る上で、各金属板２０ａ〜２０ｊにおける突出片部２３ａ〜２３ｊが内周縁１１から突出する突出量Ｈ（図４、図７（ａ）参照）は、５ｍｍ以上であることが好ましく、さらに１０ｍｍ以上であることが好ましい。また、突出片部２３ａ〜２３の板厚ｔは、２ｍｍ未満とし、１ｍｍ以下とすることが好ましい。

一方、突出片部２３ａ〜２３ｊの強度を確保する上で、突出片部２３ａ〜２３ｊの板厚ｔは０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。
また通常は、セラミックスよりも金属板の方が線熱膨張率が大きいため、隣接する２つの金属板の突出片部２３同士の間隙２６は、温度が上昇すると間隙幅が狭まる。
ここで、各間隙２６の間隙幅は、ＣＶＤ成膜温度（８０℃）まで上昇したときに微小になるように（間隙幅が０近くになるように）設定することが好ましい。例えば、図７（ａ）に示す隣接する２つの金属板２０ｂと金属板２０ｃとの間隙２６の常温（１５℃）における間隙幅は、この金属板２０ｂと金属板２０ｃの各支持部２１の中央部に設けられたねじ穴２４ａ同士の間隔Ｗ１、及び金属板２０ｂ，２０ｃの線熱膨張率と支持フレーム１０の線熱膨張率との差、ＣＶＤ成膜温度（８０℃）と常温（１５℃）との温度差の積に基づいて設定すれば、ＣＶＤ成膜温度（８０℃）に加熱されたときの間隙幅が０近くになる。

具体的な数値として、間隔Ｗ１が４００ｍｍ、支持フレーム１０の材質がＡｌ2Ｏ3でその線膨張係数が７．７０×１０^-6、金属板２０ａ〜２０ｊの材質がアルミニウムＡ５０５２でその線膨張係数を２．３８×１０^-5とすると、１５℃における金属板２０ｂと金属板２０ｃの間隙２６の間隙幅を、４００×（８０−１５）×（２．３８×１０^-5−７．７０×１０^-6）＝０．４ｍｍ程度に設定すれば、８０℃に加熱されたときの間隙幅が０近くになる。

また、図７（ａ）に示す角部分で隣接する２つの金属板２０ｃと金属板２０ｄとの間隙２６の間隙幅についても同様に、この金属板２０ｂと金属板２０ｃの各支持部２１の中央部に設けられたねじ穴２４ａ同士の間隔Ｗ2に基づいて設定すればよい。
図２に示すように、マスク３における間隙２６の位置は、ＥＬ基板２の周辺領域４２の中で、引出配線層１１２の端子部４３が存在しない領域に合わせて設定することが好ましい。

（マスク３を用いてＣＶＤ法で成膜することによる効果）
上記のマスク３は、環状に配置された複数の突出片部２３ａ〜２３ｊの内縁が開口部５１の外縁となっている。
この突出片部２３ａ〜２３ｊは、金属板なので突出片部２３ａ〜２３ｊの板厚は薄くしても、その強度を保つことができる。すなわち、全体がセラミックス製のマスクにおいては、マスクエッジ部分の肉厚を２ｍｍ未満に加工すると強度が不足しやすいが、本実施形態にかかるマスク３は、マスクエッジ部分が金属板で形成されているので、その肉厚を１ｍｍ以下に薄くしても、十分に強度を保つことができる。

ここで、ＣＶＤ法で薄膜封止層１０８を形成するときに、従来のマスクのようにマスクエッジ部分の肉厚が大きいと、開口部におけるマスクエッジ付近に材料が供給されにくいが、本実施形態にかかるマスク３は突出片部２３ａ〜２３ｊの板厚が薄いので、マスクエッジの近傍に材料が入り込みやすくなるので、形成される薄膜封止層１０８の膜厚立ち上がり距離を短くできる。

ここで、膜厚立ち上がり距離について説明する。
薄膜封止層１０８の膜厚は、突出片部２３ａ〜２３ｊの先端（マスクエッジ）の近傍では小さく、開口部５１の中央部に向かうにつれてだんだん大きくなり、安定膜厚Ｔに達する。薄膜封止層１０８の膜厚立ち上がり距離は、マスクエッジから、膜厚が安定膜厚Ｔの０．９倍に達する箇所までの距離である（図８（ｂ）参照）。

そして、後述する実験からわかるように、突出片部２３ａ〜２３ｊの肉厚ｔが小さいほど、薄膜封止層１０８の膜厚立ち上がりがシャープとなる。すなわち、突出片部２３ａ〜２３ｊの肉厚が小さいほど、膜厚立ち上がり距離（マスクエッジから膜厚が安定膜厚Ｔの９０％に達する距離）が短くなる。
このように、薄膜封止層１０８を形成するときにマスク３を用いることによって、薄膜封止層１０８の膜厚の立ち上がり距離を短くできる。言い換えると、マスク３の開口部５１に相当する領域の外縁まで安定膜厚に近い膜厚で形成されることになる。

その分、薄膜封止層１０８の外縁を小さく設定しても、封止性能が確保できるので、周辺領域４２の面積を小さく設定することもできる。
また、後述する実験から、各突出片部２３ａ〜２３ｊの板厚ｔは、このような膜厚立ち上がり距離を短くする効果を得る上で１ｍｍ以下することが好ましく、０．５ｍｍ以下とすることがより好ましいこともわかる。

また、各突出片部２３ａ〜２３ｊの肉厚ｔが小さくても、突出量Ｈが小さ過ぎると、膜厚立ち上がり距離を小さくする効果が得られないので、各突出片部２３ａ〜２３ｊの突出量Ｈは５ｍｍ以上とすることが好ましく、１０ｍｍ以上とすることがより好ましい。
また、上記のようにＥＬ基板２にＣＶＤ法で薄膜封止層１０８を形成する際に、マスク３はＣＶＤ成膜温度（８０℃）程度まで加熱されるが、支持フレームはセラミックスで形成されているので加熱時にもあまり膨張せず、支持フレームの寸法が維持される。

一方、複数の金属板は加熱時に膨張するが、膨張可能な状態で支持フレームに取り付けられており、また金属板同士の間に間隙２６が確保されているので、熱応力による金属板の変形は生じにくい。
また、マスク３は、ＣＶＤ成膜温度（８０℃）に加熱されたときには、間隙２６の間隙幅が０近くに狭くなるので、ＣＶＤ成膜時に間隙２６を通り抜けてＥＬ基板２の上に成膜材料が付着するのが抑えられる。

なお、間隙２６の位置を、上記のようにＥＬ基板２の周辺領域４２の中で、端子部４３が存在しない領域に合わせて設定しておけば、仮にＣＶＤ成膜時に間隙２６を通り抜けてＥＬ基板２上に成膜材料が付着したとしても、端子部４３には成膜材料が付着しない。
（実験）マスクエッジ部分の肉厚ｔ及び突出量と、膜厚立ち上がり距離との関係
図８（ａ），（ｂ）に示すように、試験用の基板上に、厚さが一律で５ｍｍの長方形状の枠体を重ねて載置し、枠体の内周縁から内側に突出させるように、突出片Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ，Ｄ，Ｅを設置した。

各突出片の材質、厚み、突出量は、以下のとおりである。
Ａ１，Ａ２ アルマイト 肉厚０．５ｍｍ 突出量１０ｍｍ。
Ｂ１，Ｂ２ アルマイト 肉厚０．５ｍｍ 突出量５ｍｍ。
Ｃ セラミックス 肉厚１．０ｍｍ 突出量１０ｍｍ。
Ｄ セラミックス 肉厚１．５ｍｍ 突出量１０ｍｍ。

Ｅ セラミックス 肉厚２．０ｍｍ 突出量１０ｍｍ。
そして、基板上にＣＶＤ法で窒化シリコンの薄膜を形成した。形成した薄膜の安定膜厚Ｔは約６８０ｎｍである。
形成した薄膜について、各突出片のエッジ近傍の膜厚分布を測定して、各突出片のエッジからの距離と膜厚との関係（膜厚の立ち上がり距離）を調べた。

図８（ｃ），（ｄ）は、その結果を示すグラフである。
図８（ｃ），（ｄ）に示す結果では、突出片Ｅ，Ｄ，Ｃ，Ｂ２，Ｂ１，Ａ２，Ａ１の順で、膜厚立ち上がり距離（マスクエッジから安定膜厚の０．９倍に達するまでの距離）が小さくなっている。
なお、突出片Ａ１と突出片Ａ２は、肉厚及び突出量が同じであるが、膜厚立ち上がり距離が多少異なる。これは枠体に対する取り付位置が異なるためと考えられる。同様のことが突出片Ｂ１と突出片Ｂ２についてもいえる。

以上の結果から、マスクエッジ部分の肉厚が２．０ｍｍ以下の範囲において、枠体の内周縁から突出する突出片の肉厚が小さいほど、膜厚立ち上がり距離が短くなり、また突出片の突出量が大きい方が、膜厚立ち上がり距離が短くなることを示している。
なお、突出片が存在しない箇所においても、枠体の内周縁（厚さ５ｍｍ）からの距離と、膜厚との関係を調べて、膜厚立ち上がり距離を測定したところ、突出片Ｅの測定結果とほぼ同じ結果が得られた。

マスクエッジ部分の肉厚が２．０ｍｍ以上の範囲では、マスクエッジ部分の肉厚の変化に伴う膜厚立ち上がり距離の変化は少ないことを示す。
[変形例]
１．上記実施の形態のマスク３においては、各金属板２０ａ〜２０ｊは、長方形状の金属板材を折り曲げ加工して形成したが部材であったが、各金属板２０ａ〜２０ｊにおける支持部２１及び傾斜部２２の形状は特に限定されず、例えば、支持部２１及び傾斜部２２の内周縁１１に沿った長さを短くしてもよい。

２．上記実施の形態のマスク３では、金属板２０ａ〜２０ｊの支持部２１が、支持フレーム１０の上側に取り付けられていたが、支持フレーム１０の下側に取り付けても同様に実施することができ、同様の効果を奏する。
３．上記実施の形態のマスク３では、金属板２０ａ〜２０ｊとして、アルミニウム，ステンレスなどの金属を用いたが、その他に、インバーのような線膨張率の低い金属板を用いることもできる。インバーの膨張率は２．００×１０^-6であって、セラミックスの線膨張率とあまり変わらないので、金属板２０ａ〜２０ｊをインバーで形成すれば、温度上昇しても間隙２６の間隙幅はほとんど変わらない。従って、常温における間隙２６の間隙幅もわずかでよい。

本発明のマスクは、有機ＥＬ表示パネルの封止層をはじめとして、基板上にＣＶＤ法で薄膜を形成するのに利用できる。

１ ＥＬ基板
２ ＥＬ基板
３ マスク
１０ 支持フレーム
１１ 内周縁
１２ 外周縁
１３ 支持台座部
１４ 傾斜台座部
１６ 孔
１７ 凹領域
２０ａ〜２０ｊ 金属板
２１ 支持部
２２ 傾斜部
２３ａ〜２３ｊ 突出片部
２４ａ，２４ｂ 穴
２６ 間隙
３０ カバー
４１ 表示領域
４２ 周辺領域
５１ 開口部
１０１ ＴＦＴ基板
１０２ 平坦化膜
１０３ 下部電極
１０４ バンク
１０５ 有機発光層
１０６ 電子輸送層
１０７ 上部電極
１０８ 薄膜封止層
１１１ パッシベーション膜
１１２ 配線層
２００ プラズマＣＶＤ成膜装置

Claims (6)

1. ＣＶＤ法で成膜する対象基板上に装着され、成膜領域を規定する開口部を有するＣＶＤ用のマスクであって、
   セラミックスからなり、内周縁のサイズが前記開口部の外縁よりも大きい支持フレームと、当該支持フレームに取り付けられた複数の金属板とからなり、
   前記複数の金属板の各々は、前記支持フレームの内周縁から前記開口部の中央部に向けて突出する突出片部を有し、
   前記複数の突出片部は、隣接するもの同士が常温において互いに間隙をあけた状態で、一平面に沿って環状に配置され、
   当該環状配置された複数の突出片部によって前記開口部の外縁が形成されている、
   マスク。
2. 前記複数の金属板は、
   熱膨張したときに前記支持フレームの内周縁に沿う方向に伸長可能な状態で、前記支持フレームに固定されている、
   請求項１に記載のマスク。
3. 前記複数の突出片部は、肉厚が２ｍｍ以下である、
   請求項１又は２に記載のマスク。
4. 前記複数の金属板は、
   温度がＣＶＤ成膜温度まで上昇した時に、隣り合う金属板の突出片部同士の間隙がなくなるように、前記支持フレームに取り付けられている、
   請求項１〜３のいずれかに記載のマスク。
5. 前記基板上の周辺領域の一部領域には、端子部が存在し、
   前記隣り合う金属板の突出片部同士の間隙は、
   前記基板の周辺領域の中で、前記端子部が存在しない領域に対応する位置に設定されている、
   請求項１〜４のいずれかに記載のマスク。
6. 基板上における発光素子を形成する領域に封止層を形成することによって有機発光デバイスを製造する方法であって、
   前記封止層を形成する際に、請求項１〜５のいずれかに記載のマスクを用いてＣＶＤ法により封止層を形成する、
   有機発光デバイスの製造方法。

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