(57)【要約】  表示デバイスの仮封止体を大気中に暴露して一時保管を行うことが可能であり、要求性能に応じた種々の膜構造を有する表示デバイスの最終製品を得ることができ、良好なスループットを有する表示デバイス製造装置、表示デバイスの製造方法、及び表示デバイスを提供する。  第１封止膜形成装置２７により、有機ＥＬ素子の表面に第１封止膜が形成され、仮封止体が得られる。該仮封止体は、ＬＬ２８により減圧空間から大気圧空間内にある仮封止体保管部２９へ取り出される。仮封止体は、第１封止膜により耐透湿性が確保された状態で仮封止体保管部２９に一時保管された後、タイミングを図って搬送装置により、各第２封止膜形成部６の各ＳｉＮ膜形成装置３０へ搬送され、各ＳｉＮ膜形成装置３０において仮封止体に第２封止膜が形成される。
2012077659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子に該表示素子を封止するための封止膜を形成して表示デバイスを製造する表示デバイス製造装置において、
減圧下で、前記表示素子の表面に第１封止膜を形成する第１封止膜形成手段と、
形成した第１封止膜上に第２封止膜を形成する第２封止膜形成手段と、
前記第１封止膜が形成された表示素子を所定の時間、保管する保管手段と、
前記第１封止膜が形成された表示素子を前記第１封止膜形成手段から前記保管手段へ搬送する手段と、
前記保管手段により保管された表示素子を、前記保管手段から前記第２封止膜形成装置へ搬送する手段と
を備えることを特徴とする表示デバイス製造装置。
【請求項２】
前記第２封止膜形成手段を複数備えることを特徴とする請求項１に記載の表示デバイス製造装置。
【請求項３】
表示素子に該表示素子を封止するための封止膜を形成して表示デバイスを製造する表示デバイスの製造方法において、
第１封止膜形成手段により、減圧下で前記表示素子の表面に第１封止膜を形成する第１封止膜形成工程と、
前記第１封止膜が形成された表示素子を前記第１封止膜形成手段から保管手段へ搬送する工程と、
搬送された表示素子を前記保管手段により所定の時間、保管する工程と、
保管された表示素子を第２封止膜形成手段へ搬送する工程と、
前記第２封止膜形成手段により、搬送された表示素子の前記第１封止膜上に第２封止膜を形成する第２封止膜形成工程と
を有することを特徴とする表示デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記第２封止膜形成工程は、前記第１封止膜が形成された複数の表示素子に略同時に前記第２の封止膜を形成することを特徴とする請求項３に記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第１封止膜は、無機材料からなる無機膜を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第１封止膜は、前記無機膜に有機材料からなる有機膜を積層してなることを特徴とする請求項５に記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第２封止膜は、最上層に無機材料からなる無機膜を含むことを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記第２封止膜は、有機材料からなる有機膜を含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の表示デバイスの製造方法。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれかに記載の表示デバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする表示デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子を封止するための封止膜を形成するための表示デバイス製造装置、表示デバイスの製造方法、及び表示デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示素子として、例えばエレクトロルミネッセンス（EL:electroluminescence）を利用した有機ＥＬ素子が開発されている。有機ＥＬ素子は、ブラウン管等に比べて消費電力が小さく、また、自発光であり、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に比べて視野角に優れている等の利点があり、今後の発展が期待されている。【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子等の表示素子は、水分に弱く、素子の欠陥部から浸入した水分によって、発光輝度が低下したり、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生したりするため、表面に耐透湿性の封止膜を形成している（以下、有機ＥＬ素子を例として説明する。そして、有機ＥＬ素子の表面に封止膜を形成したものを有機ＥＬデバイスという）。封止膜としては、窒化珪素（以下、ＳｉＮという）、酸化アルミニウム等の無機材料からなる無機層が用いられている。また、無機層と、ＵＶ硬化樹脂のような有機材料からなる有機層との積層構造を用いた封止膜が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３１２８８３号公報
【特許文献２】特開平４−２６７０９７号公報
【特許文献３】特開昭６４−４１１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、有機ＥＬデバイスの十分な耐透湿性を確保するためには、基板表面に付着しているパーティクルを埋没させる厚い封止膜を形成する必要がある。パーティクルが埋没しないような薄い封止膜を形成した場合、パーティクルと封止層との間に欠陥部が発生し、該欠陥部から水分が浸入するおそれがある。
この有機ＥＬデバイスの耐透湿性を評価するために、６０℃、湿度９０％の環境試験が行われているが、該環境試験に合格するために、例えば封止層としてＳｉＮ膜を形成する場合、１０００ｎｍ程度の厚さを有することが必要とされている。この場合、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法で成膜するために４０分程度の時間を要し、ドライクリーニングにも同程度の時間を要する。ＣＶＤ法で成膜する場合、他の膜種においても厚い膜を得るには長時間を要する。
従って、スループットが低下するという問題があった。
特許文献１〜３の有機ＥＬデバイスにおいても、高い耐透湿性を確保するために、封止膜の膜厚を厚くする必要があり、上記と同様にスループットが低下するという問題があった。【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされており、製造途中の表示デバイスを大気中に暴露して一時保管を行うことが可能であり、要求性能に応じた種々の膜構造を有する表示デバイスの最終製品を得ることができ、良好なスループットを達成する表示デバイスを製造する表示デバイス製造装置、表示デバイスの製造方法、及び表示デバイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る表示デバイス製造装置は、表示素子に該表示素子を封止するための封止膜を形成して表示デバイスを製造する表示デバイス製造装置において、減圧下で、前記表示素子の表面に第１封止膜を形成する第１封止膜形成手段と、形成した第１封止膜上に第２封止膜を形成する第２封止膜形成手段と、前記第１封止膜が形成された表示素子を所定の時間、保管する保管手段と、前記第１封止膜が形成された表示素子を前記第１封止膜形成手段から前記保管手段へ搬送する手段と、前記保管手段により保管された表示素子を前記保管手段から前記第２封止膜形成装置へ搬送する手段とを備えることを特徴とする。【０００８】
本発明に係る表示デバイスの製造方法は、表示素子に該表示素子を封止するための封止膜を形成して表示デバイスを製造する表示デバイスの製造方法において、第１封止膜形成手段により、減圧下で前記表示素子の表面に第１封止膜を形成する第１封止膜形成工程と、前記第１封止膜が形成された表示素子を前記第１封止膜形成手段から保管手段へ搬送する工程と、搬送された表示素子を前記保管手段により所定の時間、保管する工程と、保管された表示素子を第２封止膜形成手段へ搬送する工程と、前記第２封止膜形成手段により、搬送された表示素子の前記第１封止膜上に第２封止膜を形成する第２封止膜形成工程とを有することを特徴とする。【０００９】
本発明に係る表示デバイスは、前述の表示デバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、減圧空間で表示素子の表面に、所定時間内の耐透湿性が確保された薄膜の第１の封止膜を形成して、表示デバイスの一時的な封止体（以下、仮封止体という）を作製した後、これを大気圧空間へ取り出して一時保管し、表示デバイスの用途に応じて各別に種々の第２の封止膜を形成することができる。また、厚い膜の第２の封止膜を形成する場合においても、同時に複数の成膜装置を用いたり、直列に接続された複数の成膜装置を用い、前記仮封止体に対し順次成膜することによって、プロセス全体としてスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る表示デバイスとしての有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図２】有機ＥＬデバイスの製造方法を概念的に示した説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図４】第１封止膜形成装置が第１封止膜としてのＳｉＮ膜を形成するＳｉＮ膜形成装置である場合の一構成例を模式的に示した側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る表示デバイスとしての有機ＥＬデバイスの製造方法を概念的に示した説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図７】炭化水素膜形成装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図１１】他の有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図１２】他の有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図１３】他の有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態６に係る有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図１８】２層構造の第２封止膜を有する有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図１９】有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図２０】３層構造の第２封止膜を有する有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図２１】有機ＥＬデバイス製造装置の構成例を模式的に示したブロック図である。
【図２２】本発明の実施の形態７に係る有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態８に係る有機ＥＬデバイスを示す側断面図である。
【図２４】仮封止体の大気放置経過日数と発光面積との関係を調べた結果を示すグラフである。
【図２５】他の仮封止体の大気放置経過日数と発光面積との関係を調べた結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
本発明に係る表示デバイスは、減圧空間内で、基板上に形成された複数の表示素子の表面に、所定時間内の耐透湿性が確保された薄膜の第１封止膜を形成して仮封止体を作製し、これを大気圧空間へ取り出して一時保管した後、表示デバイスの用途に応じて各別に第１封止膜上に第２封止膜を形成してなる。第１封止膜及び第２封止膜の材質、層構造（単層及び複層のいずれか）は、表示デバイスの用途に基づき要求される耐透湿性等に応じて適宜に設定する。第２封止膜は成膜する場合には限定されず、第２封止膜として、ガスバリア基板を仮封止体の表面に接合することにしてもよい。さらに、本発明に係る表示デバイスは、仮封止体の第１封止膜上に第２封止膜を成膜した後、該第２封止膜の表面に接着層を介し、ガスバリア基板を接合することにしてもよい。
【００１３】
第１封止膜の材料としては、例えばパラフィン等の炭化水素，アモルファスハイドロカーボン（以下、α−ＣＨx という）等の有機材料、例えば窒化珪素（ＳｉＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＯＮ）等の無機材料が挙げられる。上述したように、第１封止膜は複層からなるものであってもよいが、表示素子が有機材料からなる場合、表示素子と化学反応が生じないという観点から、表示素子の直上に形成する膜は無機材料からなるのが好ましい。第２封止膜の材料としては、例えば前記有機材料、例えばＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の無機材料が挙げられる。第２封止膜は複層からなるものであってもよいが、より耐透湿性が良好であるという観点から、第２封止膜の最上層は無機材料からなるのが好ましい。ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、及びα−ＣＨx 膜はプラズマＣＶＤにより成膜され、炭化水素膜は物理蒸着（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）により成膜され、Ａｌ膜、Ａｌ2 Ｏ3 膜はスパッタリングにより成膜される。
【００１４】
第１封止膜の厚さは、第１封止膜を成膜した減圧空間から仮封止体を大気圧空間へ取り出して一時保管する場合に、耐透湿性を確保できる厚さであればよい。すなわち大気による吸湿劣化が生じない厚さであればよい。膜の材質、大気圧空間内で一時保管する時間等に応じて適宜の厚さを設定することができる。第２封止膜の厚さは、表示デバイスの用途に基づき要求される耐透湿性等に応じて適宜に設定できる。
第１封止膜の直上に、第２封止膜をＣＶＤにより成膜する場合、アルゴン等の不活性ガスのプラズマ処理により第１封止膜の表面に付着した水分等を除去することにしてもよい。この場合、第１封止膜と第２封止膜との密着性が向上し、封止性を向上させることができる。
【００１５】
本発明に係る表示デバイス製造装置は、減圧下で表示素子の表面に第１封止膜を形成して仮封止体を得る仮封止体形成部と、該仮封止体形成部の第１封止膜形成装置から仮封止体を取り出す手段と、一時保管するための手段（仮封止体保管部）と、保管された仮封止体を搬入する手段と、該手段により仮封止体を搬入され、該仮封止体の表面に第２封止膜を形成して表示デバイスを得る第２封止膜形成部とを備えている。仮封止体形成部と第２封止膜形成部とは分離している。表示デバイス製造装置は同種の第２封止膜形成部を複数備えていてもよく、この場合、仮封止体保管部から並列に配置された複数の第２封止膜形成装部へ仮封止体を搬送するように構成してもよく、仮封止体保管部から直列に接続された複数の第２封止膜形成部へ仮封止体を搬送するように構成してもよい。
【００１６】
以下、本発明の表示デバイスとして有機ＥＬデバイスを適用した場合の該有機ＥＬデバイスの具体的な構造及び製造方法について詳述する。
【００１７】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る表示デバイスとしての有機ＥＬデバイス１０１を示す側断面図、図２は有機ＥＬデバイス１０１の製造方法を概念的に示した説明図である。
有機ＥＬデバイス１０１においては、ガラス基板１１上に例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等からなる陽極層１１ａ、発光層及び陰極層１２ｇを積層してなる、表示素子としての有機ＥＬ素子１２の各層全体が、第１封止膜１３によって封止され、さらに第２封止膜１４によって第１封止膜１３が封止されている。ここでは、第１封止膜１３及び第２封止膜１４が単層構造を有する場合につき説明する。
第１封止膜１３は、有機ＥＬ素子１２と化学反応が生じないという観点から、無機材料からなるのが好ましい。無機材料としては、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等が挙げられる。第２封止膜１４の材料としては、ＳｉＮ，ＳｉＯＮ等の無機材料、及び炭化水素，α−ＣＨx 等の有機材料が挙げられる。より耐透湿性が良好であるという観点から無機材料を用いるのが好ましい。以下、第１封止膜１３及び第２封止膜１４がＳｉＮからなる場合につき説明する。ＳｉＮ膜はプラズマＣＶＤ法により形成される。
【００１８】
前記陽極層１１ａは、発光層において発生した光を透過させることが可能な透明電極、例えばＩＴＯ膜である。
有機ＥＬ素子１２の有機層は、例えば、真空蒸着によって第１層から第６層まで積層してなる６層構造である。第１層はホール注入層１２ａ、第２層はホール輸送層１２ｂ、第３層は青発光層１２ｃ、第４層は赤発光層１２ｄ、第５層は緑発光層１２ｅ、第６層は電子輸送層１２ｆである。なお、ここで説明した第１乃至第６層の構成は一例である。
陰極層１２ｇは、蒸着にて形成された銀、アルミニウム、アルミニウム合金、リチウムアルミニウム合金、又はマグネシウム及び銀合金等で形成された膜である。
【００１９】
有機ＥＬデバイス１０１を製造する場合、まず、図２Ａに示すように陽極層１１ａが形成されたガラス基板１１に有機ＥＬ素子１２を形成した後、図２Ｂに示すように、陽極層１１ａが形成されたガラス基板１１及び有機ＥＬ素子１２の表面に、第１封止膜１３を形成する。これにより仮封止体１０２が得られる。
【００２０】
第１封止膜１３の厚さは、第１封止膜１３を成膜した減圧空間から仮封止体１０２を大気圧空間へ取り出して一時保管する場合に、耐透湿性を確保できる厚さであればよい。すなわち大気により吸湿劣化されない厚さであればよい。膜の材質、大気圧空間内で一時保管する時間等に応じて適宜の厚さを設定することができる。本実施の形態のように第１封止膜１３を無機材料であるＳｉＮとする場合、２４時間程度、一時保管するときには厚さを略５０〜５００ｎｍに設定すればよい。
【００２１】
そして、図２Ｃに示すように、一時保管された仮封止体１０２の第１封止膜１３上に、第２封止膜１４を形成する。これにより有機ＥＬデバイス１０１が得られる。第２封止膜１４の厚さは、有機ＥＬデバイスの用途に基づき要求される耐透湿性等に応じて適宜に設定する。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬデバイス製造装置２の構成例を模式的に示したブロック図である。本実施の形態に係る有機ＥＬデバイス製造装置２は、ガラス基板１１の搬送方向に沿って直列に接続されたローダ２１、ロードロック室（以下、ＬＬという）２２、成膜装置２３、トランスファーモジュール（以下、ＴＭという）２４、電極形成装置２５、ＴＭ２６、第１封止膜形成装置２７、ＬＬ２８、及び仮封止体保管部２９と、３つの第２封止膜形成部６とを備える。ローダ２１、ＬＬ２２、成膜装置２３、ＴＭ２４、電極形成装置２５、ＴＭ２６、及び第１封止膜形成装置２７により仮封止体形成部が構成される。第２封止膜形成部６は、ローダ６１、ＬＬ６２、及び第２封止膜形成装置の一例としての、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮ膜を形成するＳｉＮ膜形成装置３０を備える。
以下、作図の便宜上、図中においてＳｉＮ膜形成装置をＳｉＮと表記する。なお、有機ＥＬデバイス製造装置２に備えられる第２封止膜形成部６（ＳｉＮ膜形成装置３０）の個数は３個には限定されず、複数個であればよい。
なお、ローダ２１、ＬＬ２２、成膜装置２３、ＴＭ２４、電極形成装置２５、ＴＭ２６、第１封止膜形成装置２７、及びＬＬ２８は搬送方向に沿って直列に接続されている場合に限定されるものではなく、インライン（真空一貫）で接続されていればよい。例えば共通搬送室の周囲に、成膜装置２３、電極形成装置２５、及び第１封止膜形成装置２７が配置されているものであってもよい。
【００２３】
ローダ２１は、ガラス基板１１、例えば予め表面に陽極層１１ａが形成されたガラス基板１１を有機ＥＬデバイス製造装置２内に搬入するための装置である。ＬＬ２２，ＴＭ２４，ＴＭ２６，ＬＬ２８は、各処理装置間でガラス基板１１を受け渡しするための装置である。
成膜装置２３は、真空蒸着法にて、ガラス基板１１上にホール注入層１２ａ、ホール輸送層１２ｂ、青発光層１２ｃ、赤発光層１２ｄ、緑発光層１２ｅ、電子輸送層１２ｆを形成するための装置である。
電極形成装置２５は、パターンマスクを用いて、例えば銀、アルミニウム、アルミニウム合金、リチウムアルミ合金、又はマグネシウム及び銀の合金等を蒸着又はスパッタリングすることによって、電子輸送層１２ｆ上に陰極層１２ｇを形成する装置である。
第１封止膜形成装置２７は、例えば無機膜等の第１封止膜１３をＣＶＤ又は蒸着等によって形成し、ガラス基板１１上に形成された各種の膜を封止するための装置である。
ローダ２１から一方のゲートバルブを介しＬＬ２２へガラス基板１１が搬入され、次いでＬＬ２２内が減圧状態にされて、他方のゲートバルブを介しガラス基板１１が成膜装置２３へ搬出される。そして、成膜装置２３、ＴＭ２４、電極形成装置２５、ＴＭ２６、及び第１封止膜形成装置２７内が減圧状態に保持された状態でガラス基板１１が順次搬送され、上述のように有機ＥＬ素子１２の表面に第１封止膜１３が形成されて仮封止体１０２が得られる。
【００２４】
第１封止膜形成装置２７、ＬＬ２８、及び仮封止体保管部２９は２つのゲートバルブを介し連結されている。仮封止体保管部２９は、ロボットアーム等の搬送装置を含む搬送部と、カセットを載置して連結するカセット載置部とから構成される。カセットは一体の仮封止体１０２（すなわち、ガラス基板１１として１枚）を複数体、水平状態で収容する運搬容器である。
ＬＬ２８内を減圧状態にし、第１封止膜形成装置２７との間のゲートバルブを開いて、仮封止体１０２が第１封止膜形成装置２７からＬＬ２８へ搬出される。次に、ＬＬ２８を大気圧状態に開放し、仮封止体保管部２９との間のゲートバルブを開いて、前記搬送装置により仮封止体１０２がＬＬ２８から仮封止体保管部２９内へ搬送され、カセット載置部のカセットへ収容される。
なお、仮封止体保管部２９はカセット載置部を備えず、仮封止体１２０を１体ずつ載置する仮封止体載置部を備えることにしてもよい。
また、仮封止体保管部２９は密閉され、減圧状態、又は窒素封入等により加圧状態に保持されており、ＬＬ２８を大気に開放することなく、第１封止膜形成装置２７から仮封止体１０２を仮封止体保管部２９へ搬出することにしてもよい。さらに、仮封止体保管部２９内を窒素封入するのではなく、前記カセット内を窒素封入することにしてもよい。
【００２５】
有機ＥＬデバイス製造装置２は仮封止体保管部２９以外の仮封止体保管部を備え、仮封止体１０２は１体毎又はカセット毎に、仮封止体保管部２９からＡＧＶ（Auto Guided Vehicle）、ロボット、ベルトコンベア、仮封止体１０２を浮上させて移動させるガス噴出手段を備えるガス浮上搬送装置等の搬送装置により前記仮封止体保管部へ搬送されることにしてもよい。
仮封止体保管部２９又は前記仮封止体保管部で一時保管された仮封止体１０２は、１体毎又はカセット毎に、ＡＧＶ、ロボット、ベルトコンベア、ガス浮上搬送装置等の搬送装置により第２封止膜形成部６の設置場所へ搬送され、ローダ６１へ搬入され、ＬＬ６２を介し、減圧状態を保持されたＳｉＮ膜形成装置３０へ搬入される。
【００２６】
図４は、第１封止膜形成装置２７が第１封止膜としてのＳｉＮ膜を形成するＳｉＮ膜形成装置（プラズマＣＶＤ装置）３（以下、ＣＶＤ装置という）である場合の一構成例を模式的に示した側断面図である。ＣＶＤ装置３は、例えばＲＬＳＡ（Radial Line Slot Antenna）型であり、気密に構成され、かつ接地された略円筒状の処理室３０１を備える。処理室３０１は、例えば、アルミニウム製であり、略中央部に円形の開口部３１０が形成された平板円環状の底壁３０１ａと、底壁３０１ａに周設された側壁とを有し、上部が開口している。なお、処理室３０１の内周には、石英、Ａｌ2 Ｏ3 等のセラミックスからなる円筒状のライナを設けてもよい。
【００２７】
処理室３０１の側壁には環状をなすガス導入部材３１５が設けられており、このガス導入部材３１５には処理ガス供給系３１６が接続されている。ガス導入部材３１５は、例えばシャワー状に配置されている。処理ガス供給系３１６から所定の処理ガスがガス導入部材３１５を介して処理室３０１内に導入される。処理ガスとしては、プラズマ処理の種類及び内容に応じて適宜のものが用いられる。例えば、プラズマＣＶＤにてＳｉＮ膜を形成する場合、モノシラン（ＳｉＨ4 ）ガス、アンモニア（ＮＨ3 ）ガス、窒素（Ｎ2 ）ガス等が用いられる。
また、処理室３０１の側壁には、ＣＶＤ装置３に隣接するトランファーモジュール２６，２８との間でガラス基板１１の搬入出を行うための搬入口３２５，搬出口３５５と、この搬入口３２５，搬出口３５５を開閉するゲートバルブ３２６，３５６とが設けられている。
【００２８】
処理室３０１の底壁３０１ａには、開口部３１０と連通するように、下方へ突出した有底円筒状の排気室３１１が設けられている。排気室３１１の側壁には排気管３２３が設けられており、排気管３２３には高速真空ポンプを含む排気装置３２４が接続されている。排気装置３２４を作動させることにより処理室３０１内のガスが、排気室３１１の空間３１１ａ内へ均一に排出され、排気管３２３を介して排気される。従って、処理室３０１内を所定の真空度、例えば０．１３３Ｐａまで高速に減圧することが可能である。
【００２９】
排気室３１１の底部中央には、ＡｌＮ等のセラミックからなる柱状部材３０３が略垂直に突設され、柱状部材の先端部に、プラズマ処理が施されるべきガラス基板１１を支持する試料台３０２が設けられている。試料台３０２の外縁部にはガラス基板１１を保持するためのガイド３０４が設けられている。試料台３０２には、ガラス基板１１加熱用のヒータ電源３０６と、静電吸着用のＤＣ電源３０８が接続されている。
【００３０】
処理室３０１の上部に形成された開口部には、その周縁部に沿ってリング状の支持部３２７が設けられている。支持部３２７には、誘電体、例えば石英、Ａｌ2 Ｏ3 等のセラミックからなり、マイクロ波を透過する円盤状の誘電体窓３２８がシール部材３２９を介して気密に設けられている。
【００３１】
誘電体窓３２８の上方には、試料台３０２と対向するように、円板状のスロット板３３１が設けられている。スロット板３３１は、誘電体窓３２８に面接触した状態で、処理室３０１の側壁上端に係止されている。スロット板３３１は、導体、例えば表面が金メッキされた銅板又はアルミニウム板からなり、複数のマイクロ波放射スロット３３２が所定のパターンで貫通して形成された構成となっている。即ち、スロット板３３１はＲＬＳＡアンテナを構成している。マイクロ波放射スロット３３２は、例えば長溝状をなし、隣接する一対のマイクロ波放射スロット３３２同士が略Ｌ字状をなすように近接して配されている。対をなす複数のマイクロ波放射スロット３３２は、同心円状に配置されていてもよい。マイクロ波放射スロット３３２の長さや配列間隔は、マイクロ波の波長に応じて決定される。
【００３２】
スロット板３３１の上面には、真空よりも大きい誘電率を有する誘電体板３３３が互いに面接触するように設けられている。誘電体板３３３は、平板状の誘電体円板部を有する。誘電体円板部の略中央部には孔部が形成されている。また孔部の周縁から、誘電体円板部に対して略垂直に、円筒状のマイクロ波入射部が突出している。
【００３３】
処理室３０１の上面には、スロット板３３１及び誘電体板３３３を覆うように、円盤状のシールド蓋体３３４が設けられている。シールド蓋体３３４は、例えばアルミニウムやステンレス鋼等の金属製である。処理室３０１の上面とシールド蓋体３３４との間は、シール部材３３５によりシールされている。
【００３４】
シールド蓋体３３４の内部には、蓋体側冷却水流路３３４ａが形成されており、蓋体側冷却水流路３３４ａに冷却水を通流させることにより、スロット板３３１、誘電体窓３２８、誘電体板３３３、シールド蓋体３３４を冷却するように構成されている。なお、シールド蓋体３３４は接地されている。
【００３５】
シールド蓋体３３４の上壁の中央には開口部３３６が形成されており、該開口部には導波管３３７が接続されている。導波管３３７は、シールド蓋体３３４の開口部３３６から上方へ延出する断面円形状の同軸導波管３３７ａと、同軸導波管３３７ａの上端部に接続された水平方向に延びる断面矩形状の矩形導波管３３７ｂとを有しており、矩形導波管３３７ｂの端部には、マッチング回路３３８を介してマイクロ波発生装置３３９が接続されている。マイクロ波発生装置３３９で発生したマイクロ波、例えば周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波が導波管３３７を介して上記スロット板３３１へ伝搬されるようになっている。なお、マイクロ波の周波数としては、８．３５ＧＨｚ、１．９８ＧＨｚ、９１５ＭＨｚ等を用いることもできる。矩形導波管３３７ｂの同軸導波管３３７ａとの接続部側の端部にはモード変換器３４０が設けられている。同軸導波管３３７ａは、筒状の同軸外導体３４２と、該同軸外導体３４２の中心線に沿って配された同軸内導体３４１とを有し、同軸内導体３４１の下端部はスロット板３３１の中心に接続固定されている。また、誘電体板３３３のマイクロ波入射部は、同軸導波管３３７ａに内嵌している。
【００３６】
また、ＣＶＤ装置３は、ＣＶＤ装置３の各構成部を制御するプロセスコントローラ３５０を備える。プロセスコントローラ３５０には、工程管理者がＣＶＤ装置３を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボード、ＣＶＤ装置３の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザインターフェース３５１が接続されている。また、プロセスコントローラ３５０には、ＣＶＤ装置３で実行される各種処理をプロセスコントローラ３５０の制御にて実現するための制御プログラム、処理条件データ等が記録されたプロセス制御プログラムが格納された記憶部３５２が接続されている。プロセスコントローラ３５０は、ユーザインターフェース３５１からの指示に応じた任意のプロセス制御プログラムを記憶部３５２から呼び出して実行し、プロセスコントローラ３５０の制御下で、ＣＶＤ装置３での所望の処理が行われる。
ＳｉＮ膜形成装置３０もＳｉＮ膜形成装置３と同様の構造を有する。
【００３７】
以上のように構成された有機ＥＬデバイス製造装置２の動作について簡単に説明する。まず、予め表面に陽極層１１ａが形成されたガラス基板１１がローダ２１及びＬＬ２２を介して成膜装置２３内に搬入される。成膜装置２３では、ガラス基板１１に有機ＥＬ素子１２が形成される。次に、ＴＭ２４によって、電極形成装置２５へ搬入され、陰極層１２ｇが形成される。次いで、ＴＭ２６によって、ガラス基板１１は第１封止膜形成装置２７へ搬送され、第１封止膜形成装置２７により、有機ＥＬ素子１２の表面に第１封止膜１３が形成され、仮封止体１０２が得られる。該仮封止体１０２は、ＬＬ２８により減圧空間から大気圧空間内にある仮封止体保管部２９へ取り出される。仮封止体１０２は、第１封止膜１３により耐透湿性が確保された状態で仮封止体保管部２９に一時保管された後、例えば仮封止体１０２が所定数蓄積されるのを待つ等、タイミングを図って上述の搬送装置により各ＳｉＮ膜形成装置３０の設置場所へ搬送される。仮封止体１０２は、ローダ６１及びＬＬ６２を介しＳｉＮ膜形成装置３０へ搬入され、仮封止体１０２に第２封止膜１４が形成される。
【００３８】
第１封止膜１３の膜厚は５００ｎｍ以下であり、成膜時間は短い。第２封止膜１４として例えばＳｉＮ膜を１０００ｎｍ成膜する場合、１つの有機ＥＬ素子につき４０分程度の時間を要するが、本実施の形態においては、複数個のＳｉＮ膜形成装置３０を用いて略同時にＳｉＮ膜を成膜するので、単位時間当たりの成膜量が増加し、従来のように封止膜の成膜工程で滞ることがなく、スループットを全体として向上させることができる。
【００３９】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る表示デバイスとしての有機ＥＬデバイス１０４の製造方法を概念的に示した説明図である。図中、図２と同一部分は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
有機ＥＬデバイス１０４の仮封止体１０３は、有機ＥＬデバイス１０１の仮封止体１０２と異なり、第１封止膜が２層からなる。ここでは、第１封止膜が無機材料からなる第１無機膜１３と、有機材料からなる第１有機膜１５とから構成される場合につき説明する。前記無機材料としてはＳｉＮ，ＳｉＯＮ等が挙げられる。前記有機材料としては炭化水素，α−ＣＨx 等が挙げられる。以下に、第１無機膜１３がＳｉＮ膜からなり、第１有機膜１５が炭化水素としての分子式Ｃx Ｈy （ｘは２０以上）で表されるパラフィンである場合につき説明する。第１有機膜１５が炭化水素膜である場合、後述するように（真空物理）蒸着により形成される。第１有機膜１５がα−ＣＨx 膜である場合、炭化水素ガスとしてのＣ4 Ｈ6 、ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 等を用いたプラズマＣＶＤ法により形成され得る。
【００４０】
有機ＥＬデバイス１０４を製造する場合、まず、図５Ａに示すように陽極層１１ａが形成されたガラス基板１１に有機ＥＬ素子１２を形成した後、図５Ｂに示すように、陽極層１１ａが形成されたガラス基板１１及び有機ＥＬ素子１２の表面に、第１無機膜１３を形成する。さらに、図５Ｃに示すように、第１無機膜１３上に第１有機膜１５を形成することにより仮封止体１０３が得られる。
【００４１】
第１封止膜の厚さは、第１封止膜を成膜した減圧空間から仮封止体１０３を大気圧空間へ取り出して一時保管する場合に、耐透湿性を確保できる厚さに設定される。すなわち吸湿劣化しない厚さであればよい。膜の材質、大気圧空間内で一時保管する時間等に応じて適宜の厚さを設定することができる。一例として、第１無機膜１３がＳｉＮからなる場合の厚さとして略５０ｎｍ〜５００ｎｍ、第１有機膜１５がパラフィンからなる場合の厚さとして略１００ｎｍ〜１０００ｎｍが挙げられる。
【００４２】
そして、図５Ｄに示すように、一時保管された仮封止体１０３の第１有機膜（炭化水素膜）１５上に、第２封止膜としての例えばＳｉＮ膜からなる第２無機膜１６を形成することにより、有機ＥＬデバイス１０４が得られる。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬデバイス製造装置２０１の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。なお、図６において、第２封止膜形成部のローダ６１及びＬＬ６２は省略している（以下、同様）。
有機ＥＬデバイス製造装置２０１において、第１封止膜形成装置２７は、プラズマＣＶＤ装置からなるＳｉＮ膜形成装置３、ＴＭ４、蒸着装置からなる炭化水素膜形成装置５を直列に配置して構成される。有機ＥＬデバイス製造装置２と同様に、第１封止膜形成装置２７により得られた仮封止体１０３は、大気圧空間内にある仮封止体保管部２９へ取り出され、１体毎に、又はカセット等に収容されて複数体毎に一時保管された後、３つのＳｉＮ膜形成装置３０へそれぞれ搬送される。
【００４４】
図７は、炭化水素膜形成装置（蒸着装置）５の一構成例を模式的に示した側断面図である。蒸着装置５は、ガラス基板１１を収容し、内部でガラス基板１１に対して第１有機膜（炭化水素膜）１５の蒸着、リフロー処理及び硬化処理を行うための処理室５０１を備える。処理室５０１は、搬送方向を長手方向とする中空略直方体形状をなし、アルミニウム、ステンレス等で構成されている。処理室５０１の長手方向両端側の面には、ガラス基板１１を処理室５０１の内外へ搬送するための搬入口５１１，搬出口５１５が形成され、ゲートバルブ５１２，５１６によって搬入口５１１，搬出口５１５が開閉するように構成されている。処理室５０１の適宜箇所には、排気管５１３が設けられており、排気管５１３には高速真空ポンプを含む排気装置５１４が接続されている。排気装置５１４を作動させることによって、処理室５０１内を所定の圧力、例えば１０-2Ｐａに減圧することができる。
【００４５】
処理室５０１の底部には、処理室５０１に搬入されたガラス基板１１を搬送する搬送装置５０２が設置されている。搬送装置５０２は、処理室５０１の底部に長手方向に沿って設けられた案内レールと、該案内レールに案内されて搬送方向、即ち前記長手方向へ移動可能に設けられた移動部材とを備え、移動部材の上端部には、ガラス基板１１を略水平に支持する支持台５０３が設けられている。支持台５０３の内部には、ガラス基板１１を保持する静電チャック、ガラス基板１１の温度を保温又は加熱するヒータ、冷媒管等が設けられている。なお、支持台５０３は、リニアモータによって移動するように構成されている。
【００４６】
処理室５０１の上部、搬送方向略中央部には、基板処理ヘッド５０４が設けられている。基板処理ヘッド５０４は、真空蒸着法にて第１有機膜１５をガラス基板１１に形成する蒸着ヘッド５４１と、ガラス基板１１に対して赤外線を照射することによって、成膜された第１有機膜１５を軟化又は融解させる赤外線照射ヘッド５４２と、ガラス基板１１に対して電子線又は紫外線を照射することによって、炭化水素を硬化させる硬化処理ヘッド５４３とを備える。
なお、本実施の形態では、第１有機膜１５の蒸着、リフロー処理及び硬化処理の全てを行う装置を例示したが、第１有機膜１５の蒸着を行う蒸着装置と、リフロー処理を行うリフロー処理装置と、硬化処理を行う硬化処理装置とをそれぞれ単独の装置として構成してもよい。
そして、第１有機膜１５の蒸着後、リフロー処理を施す場合に限定されない。但し、第１有機膜１５にリフロー処理を施した場合、表面が平坦化されるので、欠陥部が生じていたときに埋没させることができ、該第１有機膜１５上に欠陥なく第２無機膜１６を形成することができるので好ましい。
【００４７】
蒸着ヘッド５４１は、搬送管を通じて搬送されたパラフィンからなる炭化水素材料の蒸気を、処理室５０１に収容されたガラス基板１１へ向けて吹き出す機構部である。蒸着ヘッド５４１には、処理室５０１の外部に配された蒸気発生部５４５が搬送管を介して接続されている。蒸気発生部５４５は、例えばステンレス製の容器と、容器の内部に配された加熱機構とを備える。加熱機構は、炭化水素材料を収容可能な容器を有し、電源から供給された電力によって炭化水素材料を加熱するように構成されている。炭化水素材料の加熱は、例えば容器に埋設した電気抵抗体によって加熱することによって行う。こうして、加熱機構内に収納した炭化水素材料を加熱して、炭化水素材料の蒸気を発生させる。また、容器には、ガラス基板１１に対して不活性ガス、アルゴン（Ａｒ）等の希ガス等からなる搬送ガスを供給する搬送ガス供給管が接続されており、搬送ガス供給管から容器に供給された搬送ガスと共に、炭化水素材料の蒸気を蒸気発生部５４５から搬送管を介して蒸着ヘッド５４１へ供給するように構成されている。搬送ガス供給管及び搬送管の途中には、搬送ガスの供給量を調整するための流量調整弁５４４，５４６が設けられている。流量調整弁５４４，５４６は、例えば電磁弁であり、流量調整弁５４４，５４６の開閉動作は、後述のプロセスコントローラ５５０によって制御されるように構成されている。
【００４８】
赤外線照射ヘッド５４２は、例えば、支持台５０３によるガラス基板１１の搬送によって、ガラス基板１１に形成された第１有機膜１５の略全面（つまり、封止膜１３が形成されるべき領域）に赤外線が照射されるように配置された赤外線ランプを備える。赤外線ランプから照射される赤外線の強度は、ガラス基板１１に形成された第１有機膜１５を軟化又は融解させることができれば十分である。より好ましくは、赤外線が連続的に照射されても有機ＥＬ素子１２が劣化しない温度範囲に留まるような強度の赤外線を照射するように構成するとよい。該赤外線ランプには、電力を供給する電源が接続されており、電力の供給は、プロセスコントローラ５５０によって制御されるように構成されている。プロセスコントローラ５５０は、赤外線ランプへの電力の供給を制御することによって、第１有機膜１５が軟化又は融解し、かつ有機ＥＬ素子１２が劣化しない温度まで加熱する。
なお、赤外線照射ヘッド５４２は、第１有機膜１５を加熱する手段の一例である。例えば、赤外線照射ヘッド５４２に代えて、第１有機膜１５を加熱するホットプレート等を支持台５０３に備えてもよい。
【００４９】
硬化処理ヘッド５４３は、例えば、支持台５０３によるガラス基板１１の搬送によって、ガラス基板１１に形成された第１有機膜１５の略全面（つまり、封止膜１３が形成されるべき領域）に電子線が照射されるように配置された電子銃を備え、電子銃の動作はプロセスコントローラ５５０によって制御される。なお、ＵＶ硬化性の炭化水素材料を用いて第１有機膜１５を形成する場合、ガラス基板１１に対して紫外線を照射する紫外線ランプを硬化処理ヘッド５４３に備えてもよい。
【００５０】
また、蒸着装置５は、蒸着装置５の各構成部を制御するプロセスコントローラ５５０を備える。プロセスコントローラ５５０には、工程管理者が蒸着装置５を管理するためにコマンドの入力操作等を行うユーザインターフェースが接続されている。また、プロセスコントローラ５５０には、蒸着装置５で実行される各種処理をプロセスコントローラ５５０の制御にて実現するための制御プログラム、処理条件データ等が記録されたプロセス制御プログラムが格納された記憶部５５２が接続されている。プロセスコントローラ５５０は、ユーザインターフェースからの指示に応じた任意のプロセス制御プログラムを記憶部５５２から呼び出して実行し、プロセスコントローラ５５０の制御下で、蒸着装置５での所望の処理が行われる。
【００５１】
なお、ここでは、ガラス基板１１を搬送する例を説明したが、支持台５０３を固定し、ガラス基板１１に対して基板処理ヘッド５０４を走査するように構成してもよい。
【００５２】
また、電子線にて硬化する炭化水素材料を用いて第１有機膜１５を形成する場合、硬化処理ヘッド５４３を備えずに、蒸着装置５を構成してもよい。後段のアモルファスカーボン１３ｄをプラズマＣＶＤにて形成する工程で、プラズマ中の電子が照射されるため、アモルファスカーボン１３ｄの形成と並行して第１有機膜１５の硬化も行うことができるためである。
そして、本実施の形態においては、形成した炭化水素膜を硬化する場合につき説明しているがこれに限定されない。但し、硬化した方が、炭化水素膜の軟化又は融解による欠陥部の発生及び水分の浸入をより抑制できるので好ましい。
【００５３】
以上のように構成された有機ＥＬデバイス製造装置２０１においては、第１封止膜形成装置２７により、有機ＥＬ素子１２が第１無機膜１３及び第１有機膜１５によって封止された仮封止体１０３が得られる。該仮封止体１０３は、ＬＬ２８により減圧空間から大気圧空間内にある仮封止体保管部２９へ取り出される。仮封止体１０３は、第１無機膜１３及び第１有機膜１５により耐透湿性が確保された状態で仮封止体保管部２９に一時保管された後、タイミングを図って上述の搬送装置により各ＳｉＮ膜形成装置３０へ搬送され、各仮封止体１０３に第２無機膜１６が形成され、有機ＥＬデバイス１０４が得られる。
【００５４】
上述したように第１無機膜１３の膜厚は１００ｎｍ以下であり、薄い。また、第１有機膜１５の成膜速度は炭化水素材料の種類にもよるが、例えば５００ｎｍの厚さに成膜する場合であっても、短時間で成膜できる。第１有機膜１５がα−ＣＨx 膜である場合、成膜は図４のＳｉＮ膜形成装置と同様のＣＶＤ装置を用い、Ｃ4 Ｈ6 、ＣＨ4 、Ｃ2 Ｈ2 等の炭化水素ガスを処理ガスとして用いて行われるが、成膜速度はＳｉＮ膜を成膜する場合の１０倍近くであり、炭化水素膜と同様に短時間で成膜できる。そして、所定時間内の耐透湿性が確保されているので、一時保管した後、有機ＥＬデバイス１０４の用途に応じて各別に種々の第２封止膜を形成することができる。有機ＥＬデバイス１０４の要求性能にもよるが、第１封止膜が２層構造であるので、第１封止膜が単層である実施の形態１の第２無機膜１４より第２無機膜１６の厚さを薄くすることができる。従って、全体としてスループットを向上させることができる。
【００５５】
［実施の形態３］
図８は、本発明の実施の形態３に係る有機ＥＬデバイス製造装置２０２の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
有機ＥＬデバイス製造装置２０２は、第２封止膜形成装置の一例としての３つの直列に配置されたＳｉＮ膜形成装置３１，３３，３５を備えている。この有機ＥＬデバイス製造装置２０２を用いて前記有機ＥＬデバイス１０１を製造する場合、仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２が、搬送装置により取り出されてＳｉＮ膜形成装置３１へ搬送され、ＴＭ３２，３４を用いて順次、ＳｉＮ膜形成装置３３，３５へ搬送される。
この有機ＥＬデバイス製造装置２０２においては、第２封止膜として単層のＳｉＮ膜を形成することができる。従って、上述の１体の仮封止体１０２が搬送された場合、厚さ方向に順次１／３量ずつ第２無機膜１４が成膜される。例えばＳｉＮ膜からなる第１無機膜１３に、ＳｉＮ膜からなる第２無機膜１４を厚さ１０００ｎｍで成膜する場合、各ＳｉＮ膜形成装置で略３３０ｎｍ成膜することになり、連続して複数の仮封止体１０２を搬送させることで、スループットを向上させることができる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、有機ＥＬデバイス製造装置２０２を用いて仮封止体１０２の表面に、第２無機膜１４を形成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、第１封止膜が２層構造からなる仮封止体１０３の表面に、第２無機膜１６を形成することにしてもよい。
そして、第２封止膜形成装置として、ＳｉＮ膜形成装置を直列に配置する場合に限定されるものではなく、他の成膜装置（α−ＣＨx 膜形成装置、炭化水素膜形成装置）を直列に配置することにしてもよい。
【００５７】
［実施の形態４］
図９は本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬデバイス１０５を示す側断面図、図１０は本発明の実施の形態４に係る有機ＥＬデバイス製造装置２０３の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１，３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態に係る有機ＥＬデバイス１０５は、実施の形態１に係る有機ＥＬデバイス１０１と異なり、第２封止膜が３層からなる。
有機ＥＬ素子１２の表面に第１封止膜としての第１無機膜１３が形成されて仮封止体１０２が得られ、該仮封止体１０２の表面に、順次、第２無機膜１７、第２有機膜１８、第３無機膜１９が形成されて有機ＥＬデバイス１０５が得られる。ここでは、第１無機膜１３、第２無機膜１７、及び第３無機膜１９がＳｉＮ膜からなり、第２有機膜１５がα−ＣＨx からなる場合について説明する。
【００５８】
有機ＥＬデバイス製造装置２０３は、第２封止膜形成装置の一例として、直列に配置されたＳｉＮ膜形成装置３６、プラズマＣＶＤ装置であるα−ＣＨx 膜形成装置３８、ＳｉＮ膜形成装置４０を備えている。仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２は、搬送装置により取り出されてＳｉＮ膜形成装置３６へ搬送され、ＴＭ３７，３９を用いて順次、α−ＣＨx 膜形成装置３８、及びＳｉＮ膜形成装置４０へ搬送される。以下、作図の便宜上、図中においてα−ＣＨx 膜形成装置をα−ＣＨx と表記する。
本実施の形態においては、第２封止膜を３層構造にしているので、有機ＥＬデバイス１０５の耐透湿性はより向上している。
【００５９】
図１１は、有機ＥＬデバイス１０５を製造する他の有機ＥＬデバイス製造装置２０４の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１０と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
有機ＥＬデバイス製造装置２０４は、第２封止膜形成装置の一例として、直列に配置されたＳｉＮ膜形成装置４１、及びα−ＣＨx 膜形成装置４３を備えている。仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２は、搬送装置により取り出されてＳｉＮ膜形成装置４１へ搬送され、第２無機膜１７が形成された後、ＴＭ４２を用いてα−ＣＨx 膜形成装置４３へ搬送され、第２有機膜１８が形成される。そして、再度ＴＭ４２によりＳｉＮ膜形成装置４１へ搬送され、第３無機膜１９が形成される。
この有機ＥＬデバイス製造装置２０４においては、第２封止膜形成装置の数を有機ＥＬデバイス製造装置２０３より減じることができる。
【００６０】
図１２は、有機ＥＬデバイス１０５を製造する他の有機ＥＬデバイス製造装置２０５の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１０と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
有機ＥＬデバイス製造装置２０５は、第２封止膜の最上層の第３無機膜１９を形成するためにα−ＣＨx 膜形成装置３８から仮封止体が各別に搬送されるＳｉＮ膜形成装置４０を３つ備える。なお、このＳｉＮ膜形成装置４０の個数は３個には限定されない。
従って、有機ＥＬデバイス製造装置２０５は有機ＥＬデバイス製造装置２と同様に、複数個のＳｉＮ膜形成装置４０を用いて略同時にＳｉＮ膜を成膜することができる。例えば、第１無機膜１３，第２無機膜１７，第２炭化水素膜１８，第３無機膜１９をそれぞれ１００〜３００ｎｍ，１００ｎｍ，８００ｎｍ，１０００ｎｍの厚さで成膜する場合等においても、第３無機膜１９の単位時間当たりの成膜量が増加し、スループットを全体として向上させることができる。
【００６１】
図１３は、有機ＥＬデバイス１０５を製造する他の有機ＥＬデバイス製造装置２０６の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１０と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
有機ＥＬデバイス製造装置２０６は、第２封止膜の最上層の第３無機膜１９を形成するために直列に配置された、３つのＳｉＮ膜形成装置４７，４９，５１を備える。なお、このＳｉＮ膜形成装置の個数は３個には限定されない。
有機ＥＬデバイス製造装置２０６においては、α−ＣＨx 膜形成装置４３により第２炭化水素膜１８が形成された仮封止体１０２は、ＴＭ３９によりＳｉＮ膜形成装置４７へ搬送され、ＴＭ４８，５０を用いて順次、ＳｉＮ膜形成装置４９，５１へ搬送される。従って、厚さ方向に順次１／３量ずつ第３無機膜１９が成膜される。例えば第３無機膜１９を厚さ１０００ｎｍで成膜する場合、各ＳｉＮ膜形成装置で略３３０ｎｍ成膜することになり、連続して複数の仮封止体１０２を搬送させることで第３無機膜１９の単位時間当たりの成膜量が増加し、スループットを向上させることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においては、有機ＥＬデバイス製造装置２０３〜２０６を用いて仮封止体１０２の表面に、３層からなる第２封止膜を形成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、第１封止膜が２層からなる仮封止体１０３の表面に、３層からなる第２封止膜を形成することにしてもよい。すなわち、第１封止膜形成装置２７及び第２封止膜形成装置の構成は本実施の形態において説明した場合に限定されるものではない。
【００６３】
［実施の形態５］
図１４は本発明の実施の形態５に係る有機ＥＬデバイス１０６を示す側断面図、図１５は本発明の実施の形態５に係る有機ＥＬデバイス製造装置２０７の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１，３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態に係る有機ＥＬデバイス１０６は、実施の形態１，４に係る有機ＥＬデバイス１０１，１０５と異なり、第２封止膜が２層からなる。
有機ＥＬデバイス１０６は、有機ＥＬ素子１２の表面に第１封止膜としての第１無機膜１３が形成されて仮封止体１０２が得られ、該仮封止体１０２の表面に、順次、第２有機膜７０、第２無機膜７１が形成されて有機ＥＬデバイス１０６が得られる。ここでは、第１無機膜１３、及び第２無機膜７１がＳｉＮ膜からなり、第２有機膜７０がα−ＣＨx からなる場合について説明する。
【００６４】
有機ＥＬデバイス製造装置２０７は、第２封止膜形成装置の一例として、直列に配置されたα−ＣＨx 膜形成装置４４、ＳｉＮ膜形成装置４６を備えている。仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２は、搬送装置により取り出されてα−ＣＨx 膜形成装置４４へ搬送され、ＴＭ４５を用いてＳｉＮ膜形成装置４６へ搬送される。
【００６５】
本実施の形態においては、第２封止膜の層数が２層であるので、実施の形態４に係る有機ＥＬデバイス１０５より製造時間が短い。
なお、本実施の形態においては、有機ＥＬデバイス製造装置２０７を用いて仮封止体１０２の表面に、２層からなる第２封止膜を形成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、第１封止膜が２層からなる仮封止体１０３の表面に、２層からなる第２封止膜を形成することにしてもよい。すなわち、第１封止膜形成装置２７及び第２封止膜形成装置の構成は、本実施の形態において説明した場合に限定されるものではない。
【００６６】
［実施の形態６］
図１６は本発明の実施の形態６に係る、ボトムエミッション型の有機ＥＬデバイス１０７を示す側断面図、図１７は本発明の実施の形態６に係る有機ＥＬデバイス製造装置２０８の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１，３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態に係る有機ＥＬデバイス１０７は、実施の形態１に係る有機ＥＬデバイス１０１と異なり、第２封止膜としての第２無機膜７２がＡｌからなる。
【００６７】
有機ＥＬデバイス製造装置２０８は、第２封止膜形成装置として、スパッタリング装置等からなるＡｌ膜形成装置５２を備えている。仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２は、搬送装置により取り出されてＡｌ膜形成装置５２へ搬送され、第２無機膜７２が成膜される。以下、作図の便宜上、図中においてＡｌ膜形成装置をＡｌと表記する。
【００６８】
本実施の形態においては、スパッタリングによりＡｌからなる第２無機膜７２が成膜されるので、成膜時間が速く、例えば５００ｎｍ程度の膜厚の場合、仮封止体１０２に対し１分程度で成膜することができ、製造時間を短縮化することができる。
【００６９】
第２封止膜にＡｌからなる無機膜を含む場合においても、最上層にＳｉＮからなる無機膜を含む場合と同様に、第２封止膜を２層構造及び３層構造にし、最上層をＡｌ膜とすることができる。
図１８は２層構造の第２封止膜を有する有機ＥＬデバイス１０８を示す側断面図、図１９は該有機ＥＬデバイス１０８を製造する有機ＥＬデバイス製造装置２０９の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１，３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
有機ＥＬデバイス製造装置２０９は、第２封止膜形成装置として、直列に配置されたα−ＣＨx 膜形成装置５３、及びＡｌ膜形成装置５５を備えている。仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２は、搬送装置により取り出されてα−ＣＨx 膜形成装置５３へ搬送され、第２有機膜７３が成膜される。そして、ＴＭ５４を用いてＡｌ膜形成装置５５へ搬送され、第２無機膜７４が成膜される。
膜厚の一例として、第１無機膜１３が１００ｎｍ、第２有機膜７３が５００ｎｍ、第２無機膜７４が５００ｎｍの例が挙げられる。
【００７０】
図２０は３層構造の第２封止膜を有する有機ＥＬデバイス１０９を示す側断面図、図２１は該有機ＥＬデバイス１０９を製造する有機ＥＬデバイス製造装置２１０の構成例を模式的に示したブロック図である。図中、図１，３と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
有機ＥＬデバイス製造装置２１０は、第２封止膜形成装置として、直列に配置されたＳｉＮ膜形成装置５６、α−ＣＨx 膜形成装置５８、及びＡｌ膜形成装置６０を備えている。仮封止体保管部２９に一時保管された仮封止体１０２は、搬送装置により取り出されてＳｉＮ膜形成装置５６へ搬送され、ＳｉＮからなる第２無機膜７５が成膜される。そして、ＴＭ５７によりα−ＣＨx 膜形成装置５８へ搬送され、第２有機膜７６が成膜される。さらに、ＴＭ５９を用いてＡｌ膜形成装置６０へ搬送され、第３無機膜７７が成膜される。
上述したように、α−ＣＨx 膜からなる第２有機膜７６、及びＡｌからなる第３無機膜７７の成膜速度は速いので、製造時間を短縮化することができ、必要に応じて厚い膜にすることができる。
【００７１】
なお、本実施の形態においては、第２封止膜の最上層として、Ａｌからなる無機膜を形成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではない。Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｃｕ、及びＣｕ合金等を用いて無機膜を形成することにしてもよい。また、Ａｌ2 Ｏ3 を用いて無機膜を形成することにしてもよい。なお、Ａｌ2 Ｏ3 を用いて無機膜を形成する場合、得られる有機ＥＬデバイスはボトムエミッション型とはならない。
そして、有機ＥＬデバイス製造装置２０８〜２１０を用いて仮封止体１０２の表面に、Ａｌからなる無機膜を上層として含む第２封止膜を形成する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、第１封止膜が２層からなる仮封止体１０３の表面に、Ａｌからなる無機膜を含む第２封止膜を形成することにしてもよい。すなわち、第１封止膜形成装置２７及び第２封止膜形成装置の構成は本実施の形態において説明した場合に限定されるものではない。
【００７２】
［実施の形態７］
図２２は、本発明の実施の形態７に係る有機ＥＬデバイス１１０を示す側断面図である。
有機ＥＬデバイス１１０は、例えばアクリル樹脂等を用いて、仮封止体１０２にガスバリア基板８１を貼り合わせてなる。ガスバリア基板８１は、例えばポリエステル、ポリエチレン、又はポリオレフィン等の透明プラスチックフィルムからなる基板７９に、ＳｉＮ又はＳｉＯＮからなる無機膜８０を形成してなる。無機膜８０は単層であっても複層であってもよい。
図２２に示すように、仮封止体１０２の表面に、アクリル樹脂からなる接着層７８により、ガスバリア基板８１の基板７９の裏面が接合されている。
【００７３】
本実施の形態においては、成膜することなく、容易に仮封止体１０２を封止して有機ＥＬデバイス１１０を製造することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態においては、仮封止体１０２に、ガスバリア基板８１を貼り合わせる場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、仮封止体１０３にガスバリア基板８０を貼り合わせることにしてもよい。
また、ガスバリア基板の構成も本実施の形態において説明した場合に限定されるものではない。
【００７５】
［実施の形態８］
図２３は、本発明の実施の形態８に係る有機ＥＬデバイス１１１を示す側断面図である。
有機ＥＬデバイス１１０は、仮封止体１０２の第１封止膜１３上に第２封止膜１４を形成した後、該第２封止膜１４の表面側に接着層７８を介し、上述のガスバリア基板８１を接合してなる。すなわち、実施の形態１に係る有機ＥＬデバイス１０１の第２封止膜１４に、ガスバリア基板８１を貼り合わせた構造を有する。
【００７６】
本実施の形態においては、第２封止膜１４を形成した上に、ガスバリア基板８１を接合するので、耐透湿性がより向上する。
同様に、実施の形態２に係る有機ＥＬデバイス１０４の第２無機膜１６上、実施の形態４に係る有機ＥＬデバイス１０５の第３無機膜１９上、実施の形態５に係る有機ＥＬデバイス１０６の第２無機膜７１上、実施の形態６に係る有機ＥＬデバイス１０７の第２無機膜７２上、有機ＥＬデバイス１０８の第２無機膜７４上、及び有機ＥＬデバイス１０９の第３無機膜７７上に、接着層を介し、ガスバリア基板８１を接合することにしてもよい。さらに、実施の形態４〜６に係る有機ＥＬデバイスについては、仮封止体１０２の代わりに仮封止体１０３を用いたものについて、第２封止膜上に接着層を介し、ガスバリア基板８１を接合することにしてもよい。
【００７７】
以下、本発明に係る有機ＥＬデバイス製造装置を用いて作製した仮封止体の耐透湿性を評価した結果について説明する。
［性能評価試験１］
本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬデバイス製造装置２を用い、第１封止膜形成装置２７としてのＳｉＮ膜形成装置３を用いて、ガラス基板１１上に形成された有機ＥＬ素子１２の表面に、それぞれ厚さ３００ｎｍ，１０００ｎｍの第１封止膜（ＳｉＮ膜）１３を成膜して仮封止体１０２を作製した。
【００７８】
作製した各仮封止体１０２、及び第１封止膜１３を形成していない有機ＥＬ素子１２それぞれを大気圧空間に放置し、経過日数と発光面積との関係を調べて、耐透湿性を評価した。
その結果を図２４のグラフに示す。図２４のグラフにおいて、横軸は大気放置経過日数、縦軸は発光面積である。経過日数０の場合の発光面積は１００％である。有機ＥＬ素子１２が吸水するに従い、有機ＥＬ素子１２の表面の外縁部に非発光領域が生じて発光面積が減少する。
【００７９】
図２４より、第１封止膜１３を形成していない場合、３日経過したとき、発光面積が大きく減少するのに対し、第１封止膜１３を形成した場合、３日経過しても発光面積がほとんど減少しないことが分かる。第１封止膜１３の厚さが３００ｎｍの場合、厚さが１０００ｎｍの場合より発光面積の経時的な減少量が若干大きいが、通常は仮封止体保管部２９で保管する時間は１日程度であるので、第１封止膜１３の厚さが３００ｎｍであれば耐透湿性は十分に担保されていると考えられる。従って、短時間で成膜され得る薄膜の第１封止膜１３を有機ＥＬ素子１２の表面に形成することで良好な耐透湿性が得られることが確認された。
【００８０】
［性能評価試験２］
本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬデバイス製造装置２０１を用いた。但し、第１封止膜形成装置２７はＳｉＮ膜形成装置３に、炭化水素膜形成装置５ではなく、プラズマＣＶＤ装置であるα−ＣＨx 膜形成装置を直列に配置したものを用いた。ガラス基板１１上に形成された有機ＥＬ素子１２の表面に、ＳｉＮ膜形成装置３により厚さ３００ｎｍの第１無機膜（ＳｉＮ膜）１３を形成し、該第１無機膜１３の表面に、それぞれ厚さ５００ｎｍ，２０００ｎｍ，５０００ｎｍの第１有機膜（α−ＣＨx 膜）１５を成膜して３種の仮封止体１０３を作製した。
作製した各仮封止体１０３を大気圧空間に放置し、経過日数と発光面積との関係を調べて、耐透湿性を評価した。
その結果を図２５のグラフに示す。図２５のグラフにおいて、横軸は大気放置経過日数、縦軸は発光面積である。経過日数０の場合の発光面積は１００％である。
【００８１】
図２５より、３日経過した場合、第１有機膜１５の厚さに関わらず、発光面積はほとんど減少していないことが分かる。また、図２４のグラフと比較することで、厚さ３００ｎｍの第１無機膜１３上に厚さ５００ｎｍの第１有機膜１５を形成することにより、さらに耐透湿性が向上することが分かる。以上より、第１無機膜１３上に少なくとも厚さが５００ｎｍの第１有機膜１５を形成することで、より良好な耐透湿性が得られることが確認された。
【００８２】
以上の実施の形態１〜８で説明したように、本発明においては、減圧空間で有機ＥＬ素子の表面に、所定時間内の耐透湿性が確保された薄膜の第１封止膜を形成した後、これを大気圧空間へ取り出して仮封止体保管部に一時保管し、有機ＥＬデバイスの用途及び要求性能に応じて各別に種々の膜種、膜の数、厚さを有する第２封止膜を形成することができる。そして、厚膜の第２封止膜を形成する場合においても、同時に複数の同種の成膜装置を用いたり、直列に接続された複数の同種の成膜装置を用い、仮封止体に対し厚さ方向に順次成膜することによって単位時間当たりの成膜量が増加し、全体としてスループットを向上させることができる。さらに、仮封止体にガスバリア基板を貼り合わせて有機ＥＬデバイスを容易に製造することもできる。そして、仮封止体の第１封止膜上に第２封止膜を成膜した後、該第２封止膜の表面に接着層を介し、ガスバリア基板を接合して、より耐透湿性を向上させることもできる。
従って、全体としてスループットが向上するとともに、有機ＥＬデバイスの設計の自由度が向上し、利便性が高い。
【００８３】
なお、前記実施の形態１〜８においては、仮封止体保管部２９に仮封止体１０２又は１０３を一時保管する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、ロードロック室で保管することにしてもよい。そして、仮封止体保管部２９又はロードロック室は大気圧下にある場合に限定されず、ドライ雰囲気下にあってもよい。
【００８４】
そして、第１封止膜及び第２封止膜の膜種、膜の数、厚さは実施の形態１〜８において説明した場合には限定されるものではない。
また、予め配置が設定されている、各有機ＥＬデバイス製造装置２、２０１〜２１０を用いて製造する場合につき説明しているがこれに限定されるものではなく、有機ＥＬデバイス製造装置に、複数のＳｉＮ膜形成装置、α−ＣＨx 膜形成装置、Ａｌ膜形成装置等を備え、第２封止膜の層構造に対応させて、使用する膜形成装置、及びその使用順序を決定して成膜することも可能である。
さらに、本発明の製造方法は、有機ＥＬデバイス以外の表示デバイスの製造にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
２、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０  有機ＥＬデバイス製造装置
３、３０、３１、３３、３５、３６、４０、４１、４６、４７、４９、５１  ＳｉＮ膜形成装置
５  炭化水素膜形成装置
６  第２封止膜形成部
６１  ローダ
６２  ＬＬ
３８、４３、４４、５３  α−ＣＨx 形成装置
１１  ガラス基板
１１ａ  陽極層
１２  有機ＥＬ素子
１３  第１封止膜、第１無機膜
１４  第２封止膜
１６、１７、７１、７２、７４、７５  第２無機膜
１５  第１有機膜
１６、  第２無機膜
１８、７０、７３、７６  第２炭化水素膜
１９、７７  第３無機膜
２７  第１封止膜形成装置
２８  ＬＬ
２９  仮封止体保管部
５２、５５  Ａｌ膜形成装置
７８  接着層
７９  基板
８０  無機膜
８１  ガスバリア基板
１０１、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１  有機ＥＬデバイス
１０２、１０３  仮封止体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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2012077659.tif 000029
2012077659.tif 000030
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