JP5537308B2 - 封止構造、その製造装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
具体的には、特許文献1では、樹脂材料からなるバッファ層と、金属材料からなるバリア層とが積層されている。
本発明の第2見地に係る封止構造の製造方法は、基材の第1面と対向するように、かつ第1面との間に空間を設けるように、マスクを配置するマスク配置工程と;マスクが配置された基材に、第1圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることでバッファ層を形成するバッファ層形成工程と;マスクが配置された基材の第1面に、第1圧力よりも低い第2圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることでバッファ層よりも密度の高いバリア層を形成するバリア層形成工程と、を含む。
本発明の第3見地に係る封止構造の製造装置は、基材の第1面と対向するように、かつ第1面との間に空間を設けるようにマスクが配置された基材の第1面に、第1圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることでバッファ層を形成するバッファ層形成部と;マスクが配置された基材のバッファ層の第1面上に、第1圧力よりも低い第2圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることでバッファ層よりも密度の高いバリア層を形成するバリア層形成部と;を備える。
本実施形態の封止構造1について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の封止構造1は、基板4上に配置された有機EL素子等の電子デバイス42を覆うように設けられる。
基板4は、第1面4aと第2面4bとを有する。図1のように電子デバイス42が第1面4aに設けられている場合、封止構造1も第1面4a上に設けられる。
また、第1バッファ層21の組成と第2バッファ層22の組成とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また、封止構造1の構成は、バッファ層2とバリア層3とが逆に配置されるように変更されてもよい。すなわち、基板4、バリア層3、バッファ層2、バリア層3、バッファ層2・・・が、この順に配置されていてもよい。なお、全てのバッファ層2中で最も外側(上側)に位置するバッファ層2よりもさらに外側に、少なくとも1つのバリア層3が設けられていることが好ましい。
図3及び図4を参照して、封止構造を製造するための装置(製造装置10)の実施の一形態にかかる製造装置10について説明する。
図3及び図4に示すように、製造装置10は、ロードロック室5、ロードロック室5に連結されたロボット室6、及びロボット室6に連結された第1製膜室7及び第2製膜室8を備える。この製造装置10は、バッファ層2とバリア層3との積層膜(封止構造)を形成することができる。
ロードロック室5は、真空ポンプ52に接続されると共に、その内部に基板ストッカー53を備える。基板ストッカー53は、基板4の周縁部を支持する支持ピン54を備える。基板4の第1面4aには表面に電子デバイス42が形成されており、基板4のサイズは例えば370mm×470mm程度である。
また、ロボット室6には、第1流量制御バルブ66を介して真空ポンプ67が接続されている。
ロボット室6と第1製膜室7との間にはゲートバルブ68が設けられており、ロボット室と第2製膜室8との間にはゲートバルブ69が設けられている。ゲートバルブ68及び69が開閉することで、基板搬送ロボット61は、可動支持台64を移動させて基板4を第1製膜室7及び第2製膜室8に移動させることができる。
次に、図5〜図7を参照して、製造装置10を用いて封止構造を製造するための方法について説明する。なお、図5に示す製造工程は、本実施形態では自動で制御されるが、その一部または全部の開始及び終了等が手動で制御されてもよい。
なお、このとき、第1製膜室7及びロボット室6の内圧は、真空ポンプ67によって調整されてもよい。また、ゲートバルブ68及び69のいずれも閉じられた状態で、真空ポンプ71によって第1製膜室7の内圧が調整され、真空ポンプ67によってロボット室6の内圧が調整されてもよい。
図8を参照し、ステップS3及びS4の層形成時に用いられるマスクについて説明する。
図3及び図4に示す製造装置10は、バッファ層形成部の一例として第1製膜室7(接続された各種タンク及び真空ポンプを含む)を備え、バリア層形成部の一例として第2製膜室8(接続された各種タンク及び真空ポンプを含む)を備える。また、ロボット室6も、バッファ層形成部及びバリア形成部の一部とみなされてもよい。
また、バッファ層2を形成する原料ガスと、バリア層3を形成するガスとは、組成が異なっていてもよい。
<封止構造の作製>
図3及び図4に示す製造装置10を用いて、封止構造を作成した。グローブボックス内で、図8に示すマスク90を基板4上に設置し、固定した。ロードロック室5に基板4を移動させ、その後は、上述の通りに、HMDSガスを原料ガスとして、H2ガス及びArガスをプラズマ生成ガスとして、プラズマCVDによってバッファ層2を形成した。このときの製膜圧力(第1圧力)を10Paとした。
次に、HMDSガスを原料ガスとして、O2ガスをプラズマ生成ガスとして、プラズマCVDによってバリア層3を形成した。このときの製膜圧力(第2圧力)を2Paとした。
こうして、バッファ層2とバリア層3とを5回ずつ形成することで、封止構造を作製した。
空間95を設けなかった点、すなわちマスクと基板を密着させた点以外は、実施例と同様の条件下で、製膜を行った。
実施例の試料について、TEM(Transmission Electron Microscope)によって、封止構造の中央付近の断面を観察したところ、バリア層とバッファ層とが交互に積層されているのが観察された。封止構造の外縁近傍では、外縁に近づくほど、封止構造全体の厚みは薄くなり、バッファ層の厚みも徐々に薄くなっているのが観察された。さらに外縁に近づくと、バッファ層は観察されずに、バリア層のみが観察された。よって、図2に示したように、バリア層の方が広い範囲に形成され、それによってバッファ層の外縁部分(端部)がバリア層によって密封されていることが確認された。
これに対して、比較例の試料では、端部までバリア層とバッファ層とが平行に形成されていた。
作製した封止構造を、85℃、85%RH条件下に置いた。封止構造内に水分が浸入すれば、カルシウムが水を吸収して、金属色(銀色)を呈するカルシウム片が透明の水酸化カルシウムに変化する。
2 バッファ層
21 第1バッファ層
22 第2バッファ層
3 バリア層
31 第1バリア層
32 第2バリア層
4 基板
4a 第1面
4b 第2面
10 製造装置
11 封止構造の外縁
12 封止構造傾斜部分
13 封止構造内側部分
14 堆積された層(バリア層及びバッファ層を含む)
42 電子デバイス
5 ロードロック室
51 ゲートバルブ
52 真空ポンプ
53 基板ストッカー
54 支持ピン
6 ロボット室
61 基板搬送ロボット
62 モータ
63 アーム
64 可動支持台
65 支持ピン
66 第1流量制御バルブ
67 真空ポンプ
68 ロボット室と第1製膜室7との間のゲートバルブ
69 ロボット室と第2製膜室8との間のゲートバルブ
7 第1製膜室
71 真空ポンプ
72 HMDS供給タンク
73 H2供給タンク
74 Ar供給タンク
77 ループアンテナ
78 絶縁チューブ
79 導電性電極
761 第2流量制御バルブ
762 第3流量制御バルブ
763 第4流量制御バルブ
771 電源
8 第2製膜室
81 真空ポンプ
82 HMDS供給タンク
83 O2供給タンク
87 ループアンテナ
88 絶縁チューブ
89 導電性電極
861 第5流量制御バルブ
862 第6流量制御バルブ
863 第7流量制御バルブ
871 電源
90 マスク
92 斜面部
93 マスク
95 空間
D1 マスクの切り欠き間の距離(最小距離)
D2 マスクの切り欠き間の距離(最大距離)
W1 電子デバイスの幅
Claims (3)
- 無機物からなるバッファ層と;無機物からなり、前記バッファ層の密度よりも高い密度を有すると共に、前記バッファ層全体を覆ってさらに外側に延びるように設けられたバリア層と;を含む封止構造であって、
前記封止構造は、前記封止構造の外縁に囲まれた内側部分と;前記外縁を含み、前記内側部分を囲む傾斜部分と;を備え、
前記傾斜部分において、全ての前記バッファ層及び前記バリア層は、前記外縁に近づくにつれて厚みが徐々に小さくなっており、
前記バッファ層と前記バリア層はそれぞれ二層以上が交互に積層されており、
前記バリア層同士は、前記外縁付近において互いに直接重なっている、
封止構造。 - 基材の第1面と対向するように、かつ前記第1面との間に空間を設けるように、マスクを配置するマスク配置工程と、
前記マスクが配置された前記基材の前記第1面に、第1圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることでバッファ層を形成するバッファ層形成工程と、
前記マスクが配置された前記基材の前記第1面に、前記第1圧力よりも低い第2圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることで前記バッファ層よりも密度の高いバリア層を形成するバリア層形成工程と、
を含む封止構造の製造方法。 - 基材の第1面と対向するように、かつ前記第1面との間に空間を設けるようにマスクが配置された前記基材の前記第1面に、第1圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることでバッファ層を形成するバッファ層形成部と、
前記マスクが配置された前記基材の前記第1面に、前記第1圧力よりも低い第2圧力下で、プラズマCVDにより無機物を堆積させることで前記バッファ層よりも密度の高いバリア層を形成するバリア層形成部と、
を備える封止構造の製造装置。
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