(57)【要約】【課題】  厚みバラツキが比較的小さい保護膜を有機ＥＬ素子上に形成できる方法を提供する。【解決手段】  複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられた長尺帯状の基材９を、蒸発装置５が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、保護膜形成材料を蒸発装置５から放出することより、有機エレクトロルミネッセンス素子の表面上に保護膜を形成する工程と、を有し、前記膜形成エリアにおいて、有機エレクトロルミネッセンス素子の表面と蒸発装置５との間に、開口８を有するマスク６を配置し、そのマスクの第１開口端面８１が、連続した又は段階的な傾斜面８１ａを有し、且つ、その反対側の第２開口端面８２が、連続した又は段階的な傾斜面８２ａを有し、第１開口端面の傾斜面８１ａと第２開口端面の傾斜面８２ａとが、基材側に向かって互いに近づくように傾斜しており、それらの傾斜面のマスク表面に対する傾斜角度が、それぞれ独立して１０度〜４０度である。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられた長尺帯状の基材を、蒸発装置が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、
蒸発させた保護膜形成材料を、前記蒸発装置から前記基材の有機エレクトロルミネッセンス素子の表面に向かって放出することより、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の表面上に保護膜を形成する工程と、を有し、
前記膜形成エリアにおいて、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の表面と蒸発装置との間に、蒸発した保護膜形成材料が通過する開口を有するマスクを配置し、
そのマスクの、前記基材の幅方向第１側に対応する第１開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、且つ、その反対側に対応する第２開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、
前記第１開口端面の傾斜面と第２開口端面の傾斜面とが、前記基材側に向かって互いに近づくように傾斜しており、それらの傾斜面のマスク表面に対する傾斜角度が、それぞれ独立して１０度〜４０度である、ロールツーロール方式を用いた有機エレクトロルミネッセンス装置の保護膜形成方法。
【請求項２】
前記第１開口端面及び第２開口端面のそれぞれが、前記傾斜面とマスク表面の間に介在し且つマスク表面に対して直交した面をさらに有し、その直交面の高さが、それぞれ独立して０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載の保護膜形成方法。
【請求項３】
前記マスクの線膨張係数が、１０ｐｐｍ／Ｋ以下である、請求項１または２に記載の保護膜形成方法。
【請求項４】
前記マスク表面と有機エレクトロルミネッセンス素子の表面との距離が、０を越え１ｍｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の保護膜形成方法。
【請求項５】
複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられた長尺帯状の基材を、膜形成エリアに搬送する搬送装置と、
蒸発させた保護膜形成材料を放出する蒸発装置であって、前記膜形成エリアにおいて前記基材の有機エレクトロルミネッセンス素子の表面に対向して配置された蒸発装置と、を有し、
前記膜形成エリアにおいて、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の表面と蒸発装置との間に、蒸発させた保護膜形成材料が通過する開口を有するマスクが介在され、
そのマスクの、前記基材の幅方向第１側に対応する第１開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、且つ、その反対側に対応する第２開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、
前記第１開口端面の傾斜面と第２開口端面の傾斜面が、前記基材側に向かって互いに近づくように傾斜しており、それらの傾斜面のマスク表面に対する傾斜角度が、それぞれ独立して１０度〜４０度である、保護膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を保護する保護膜の形成方法及びその形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下、有機エレクトロルミネッセンスを「有機ＥＬ」と記す。
有機ＥＬ装置は、基材と、前記基材上に設けられた複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ素子の表面上に形成された保護膜と、を有する有機ＥＬ装置が知られている（特許文献１）。前記有機ＥＬ素子は、端子を有する第１電極と、端子を有する第２電極と、前記両電極の間に設けられた有機層と、を有する。
特許文献１には、かかる有機ＥＬ装置の保護膜を、ロールツーロール方式により、薄膜形成法で連続的に形成する方法が開示されている。ロールツーロール方式は、長尺帯状の基材をロールから繰り出し、それを長さ方向に搬送して再びロール状に巻き取るまでの間に、有機ＥＬ素子の表面上に保護膜を形成する方式をいう。また、薄膜形成法は、真空下で蒸発させた保護膜形成材料を有機ＥＬ素子に付着させることにより、保護膜を形成する方法をいう。薄膜形成法としては、代表的には、真空蒸着法、スパッタ法などが挙げられる。
【０００３】
前記薄膜形成法にて有機ＥＬ素子の表面上に保護膜を形成する場合、保護膜形成材料が、有機ＥＬ素子の端子に堆積しないように制御する必要がある。
前記制御として、例えば、所定の開口幅を有する開口が形成されたマスクを、膜形成エリアにおいて蒸発装置と基材との間に配置することが行われる。
具体的には、有機ＥＬ素子の有機層の幅よりも大きい開口幅を有するマスクを準備する。このマスクの開口が基材の有機ＥＬ素子の有機層の下方に配置されるように、前記マスクを蒸発装置と基材の間に配置する。すると、蒸発装置から放出された保護膜形成材料は、前記開口を通じて有機ＥＬ素子の有機層の表面に堆積する一方で、前記マスクが保護膜形成材料の通過を阻むため、有機ＥＬ素子の端子の表面に保護膜形成材料が堆積することを防止できる。
このようにマスクを用いれば、そのマスクの開口幅と略同じ幅の保護膜が有機ＥＬ素子の有機層に形成される。
【０００４】
しかしながら、前記のようにして得られる保護膜は、厚みバラツキの大きいという問題点がある。
具体的には、上述のように、マスクを用いた場合には、有機ＥＬ素子の有機層の表面上に、マスクの開口幅と略同じ幅の保護膜が形成される。しかし、従来の方法では、マスクの幅方向第１側の第１開口端面の付近及びその反対側の第２開口端面の付近に対応する膜厚が、マスクの開口の幅方向中央部に対応する膜厚よりも小さい保護膜が形成される。
膜厚の小さい領域が膜全体に対して占める割合が小さいほど、厚みバラツキの小さい保護膜と言えるが、従来の方法では、このような保護膜を形成することが困難である。
特に、前記有機ＥＬ素子の表面と蒸発装置との間の距離が比較的大きい場合には、厚みバラツキの小さい保護膜を形成することがより困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０９５９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ロールツーロール方式を用いた保護膜の形成方法であって、厚みバラツキが比較的小さい保護膜を有機ＥＬ素子上に形成できる方法及びその装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の保護膜形成方法は、複数の有機ＥＬ素子が設けられた長尺帯状の基材を、蒸発装置が配置された膜形成エリアに搬送する工程と、蒸発させた保護膜形成材料を、前記蒸発装置から前記基材の有機ＥＬ素子の表面に向かって放出することより、前記有機ＥＬ素子の表面上に保護膜を形成する工程と、を有し、前記膜形成エリアにおいて、前記有機ＥＬ素子の表面と蒸発装置との間に、蒸発した保護膜形成材料が通過する開口を有するマスクを配置し、そのマスクの、前記基材の幅方向第１側に対応する第１開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、且つ、その反対側に対応する第２開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、前記第１開口端面の傾斜面と第２開口端面の傾斜面とが、前記基材側に向かって互いに近づくように傾斜しており、それらの傾斜面のマスク表面に対する傾斜角度が、それぞれ独立して１０度〜４０度である。
【０００８】
本発明の好ましい保護膜形成方法は、前記第１開口端面及び第２開口端面のそれぞれが、前記傾斜面とマスク表面の間に介在し且つマスク表面に対して直交した面をさらに有し、その直交面の高さが、それぞれ独立して０．５ｍｍ以下である。
本発明の好ましい保護膜形成方法は、前記マスクの線膨張係数が、１０ｐｐｍ／Ｋ以下である。
本発明の好ましい保護膜形成方法は、前記マスク表面と有機ＥＬ素子の表面との距離が、０を越え１ｍｍ以下である。
【０００９】
本発明の別の局面によれば、保護膜形成装置を提供する。
本発明の保護膜形成装置は、複数の有機ＥＬ素子が設けられた長尺帯状の基材を、膜形成エリアに搬送する搬送装置と、蒸発させた保護膜形成材料を放出する蒸発装置であって、前記膜形成エリアにおいて前記基材の有機ＥＬ素子の表面に対向して配置された蒸発装置と、を有し、前記膜形成エリアにおいて、前記有機ＥＬ素子の表面と蒸発装置との間に、蒸発させた保護膜形成材料が通過する開口を有するマスクが介在され、そのマスクの、前記基材の幅方向第１側に対応する第１開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、且つ、その反対側に対応する第２開口端面が、連続した又は段階的な傾斜面を有し、前記第１開口端面の傾斜面と第２開口端面の傾斜面が、前記基材側に向かって互いに近づくように傾斜しており、それらの傾斜面のマスク表面に対する傾斜角度が、それぞれ独立して１０度〜４０度である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の保護膜形成方法及びその形成装置によれば、厚みバラツキが小さい保護膜を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の有機ＥＬ装置の平面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した拡大断面図。
【図３】保護膜を設ける前の有機ＥＬ装置（素子付き基材）の平面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線で切断した拡大断面図。
【図５】第２実施形態の有機ＥＬ装置の平面図。
【図６】第３実施形態の有機ＥＬ装置の拡大断面図。
【図７】本発明の第１実施形態の保護膜形成装置の概略構成図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断した同保護膜形成装置の概略断面図。ただし、蒸発装置、マスク及び素子付き基材のみを断面で表している。
【図９】図８の白抜き矢印ＩＸ方向から見た保護膜形成装置の概略平面図。
【図１０】図８の要部拡大断面図（図８の保護膜形成装置のうち、マスク及び基材の周辺を拡大した図）。
【図１１】図１０のマスクの更なる拡大断面図。ただし、幅方向中間部を省略している。
【図１２】マスクの第１開口端面及び第２開口端面の第１変形例を示す拡大断面図。ただし、幅方向中間部を省略している。
【図１３】マスクの第１開口端面及び第２開口端面の第２変形例を示す拡大断面図。ただし、幅方向中間部を省略している。
【図１４】保護膜の形成図８の要部拡大断面図（図８の保護膜形成装置のうち、マスク及び基材の周辺を拡大した図）。
【図１５】第２実施形態の保護膜形成装置の概略断面図（第２実施形態の保護膜形成装置を図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線と同様の箇所で切断した図）。ただし、蒸発装置、マスク及び素子付き基材のみを断面で表している。
【図１６】図１５の白抜き矢印ＸＶＩ方向から見た保護膜形成装置の概略平面図。
【図１７】比較例３で使用したマスクの開口端面の形状を示す拡大断面図。ただし、幅方向中間部を省略している。
【図１８】比較例４で使用したマスクの開口端面の形状を示す拡大断面図。ただし、幅方向中間部を省略している。
【図１９】実施例及び比較例で作製した保護膜の厚みムラ評価方法の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について、図面を参照しつつ説明する。ただし、各図に表された各部の大きさ、長さ、及び厚みなどの寸法並びに各部の縮尺比は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。
本明細書において、用語の頭に、「第１」、「第２」などを付す場合があるが、この第１などは、用語を区別するためだけに付加されたものであり、その順序や優劣などの特別な意味を持たない。本明細書において、「ＰＰＰ〜ＱＱＱ」という表記は、「ＰＰＰ以上ＱＱＱ以下」を意味する。
【００１３】
［第１実施形態の有機ＥＬ装置］
図１及び図２は、第１実施形態に係る有機ＥＬ装置Ａを示し、図３及び図４は、保護膜を設ける前の有機ＥＬ装置を示す。
本発明の有機ＥＬ装置Ａは、例えば、照明器具などに用いられる発光パネル、画像表示装置などに使用できる。
前記有機ＥＬ装置Ａは、図１及び図２に示すように、長尺帯状の基材１１と、前記基材１１の上にその長さ方向に並んで設けられた複数の有機ＥＬ素子１２と、前記有機ＥＬ素子１２の上に設けられた保護膜１３と、を有する。
前記有機ＥＬ素子１２は、図３及び図４にも示すように、端子１２１ａを有する第１電極１２１と、端子１２２ａを有する第２電極１２２と、前記両電極１２１，１２２の間に設けられた有機層１２３と、を有する。前記有機ＥＬ素子１２は、基材１１の幅方向に１列配置され、その有機ＥＬ素子１２が基材１１の長さ方向に、所要間隔を開けて並べられている。各有機ＥＬ素子１２は、基材１１の長さ方向の直線上に並んで設けられている。隣接する有機ＥＬ素子１２は、接しておらず、僅かに間隔を有している。なお、基材１１の幅方向は、長尺帯状の長さ方向と直交する方向である。基材１１の長さ方向は、ロールツーロール方式におけるＭＤ方向であり、基材１１の幅方向は、ＭＤ方向と直交するＴＤ方向である。前記各有機ＥＬ素子１２のそれぞれは、図２及び図４に示すように、前記有機層１２３を基準にして、第１電極１２１の端子１２１ａが基材１１の幅方向第１側に配設され、且つ、第２電極１２２の端子１２２ａが幅方向第２側に配設されている。各有機ＥＬ素子１２の電極端子１２１ａ，１２２ａは、それぞれ基材１１の長さ方向の直線上に並んで設けられている。
図３及び図４に示す有機ＥＬ素子１２の表面上に、本発明の方法を用いて保護膜１３を設けることにより、図１及び図２に示す有機ＥＬ装置Ａを得ることができる。
前記有機ＥＬ装置Ａは、長尺帯状の基材１１によって複数の有機ＥＬ装置が長さ方向に一連に設けられた有機ＥＬ装置の集合体でもある。この有機ＥＬ装置の集合体を、隣接する有機ＥＬ素子１２の境界部にて切断することにより、個々の有機ＥＬ装置を取り出すことができる。
【００１４】
前記有機ＥＬ素子１２の有機層１２３は、発光層を含み、必要に応じて、正孔輸送層及び電子輸送層などの各種機能層を有する。前記第１電極１２１及び第２電極１２２の各端子１２１ａ，１２２ａは、外部に接続する部分である。第１電極１２１は、例えば、陽極であり、第２電極１２２は、陰極である。
保護膜１３は、有機ＥＬ素子１２を保護するための層である。保護膜１３は、後述するように、酸素や水蒸気などが有機ＥＬ素子１２に浸入することを防止する機能を有していてもよく、或いは、酸素や水蒸気などを吸収する機能を有していてもよい。また、保護膜１３は、例えば、基材１１の長さ方向に所要間隔を開けて並んだ各有機ＥＬ素子１２に跨がって、基材１１の長さ方向に帯状に形成されている。
保護膜１３は、第１電極１２１及び第２電極１２２の各端子１２１ａ，１２２ａを被覆しないように、各有機ＥＬ素子１２の表面に設けられている。図示例では、保護膜１３は、第２電極１２２の表面及び有機ＥＬ素子１２の端面を覆うように設けられている。従って、第１電極１２１及び第２電極１２２の各端子１２１ａ，１２２ａは、露出している。各端子１２１ａ，１２２ａを通じて第１電極１２１及び第２電極１２２に電気を流すことにより、第１電極１２１と第２電極１２２で挟まれた有機層１２３が発光する。本明細書において、端面は部材又は層の厚みを構成する面をいう。
なお、前記有機ＥＬ素子１２の表面（つまり有機ＥＬ素子１２と保護膜１３の間）に任意の適切な機能層が設けられていてもよい（図示せず）。或いは、保護膜１３の表面に又は基材１１の表面若しくは裏面に任意の適切な機能層が設けられていてもよい（図示せず）。
【００１５】
前記基材１１は、フレキシブル性を有する。フレキシブルな基板は、ロールに巻くことができる、柔軟なシート状物である。前記基材１１は、透明及び不透明の何れでよい。ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置Ａを形成する場合には、透明な基材１１が用いられる。前記基材１１の形成材料は、特に限定されず、樹脂シート、金属箔又は金属シート、ガラスシートなどが挙げられる。前記樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；酢酸ビニル系樹脂；ポリカーボネート（ＰＣ）；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリアミド（ナイロン）、全芳香族ポリアミド（アラミド）等のアミド系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などから形成されたシートが挙げられる。膜形成時の輻射熱を考慮すると、耐熱性が高い樹脂シート、特に、Ｔｇ（ガラス転移温度）が高く且つ熱収縮し難い樹脂シートを用いることが好ましい。このような樹脂シートとしては、例えば、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサルファイド、ポリフェニルサルファイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどから形成されたシートが挙げられる。
前記金属箔又は金属シートとしては、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル、コバルト、銅、及びこれらの合金等などから形成されたシートが挙げられ、好ましくは、ステンレスが用いられる。なお、金属シートなどの導電性シートを基材１１として用いる場合には、そのシートの表面（第１電極１２１が設けられる面）に、適切な絶縁層が設けられる。
基材１１の厚みは、特に限定されず、通常、１０μｍ〜２００μｍであり、好ましくは、４０μｍ〜１５０μｍである。
【００１６】
前記第１電極１２１（陽極又は陰極）の形成材料は、特に限定されないが、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）；酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）；アルミニウム；金；白金；ニッケル；タングステン；銅；合金；などが挙げられる。第１電極１２１の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００１７】
前記有機層１２３は、少なくとも発光層を含み且つ２つ以上の層からなる積層体である。有機層１２３の構造としては、例えば、（Ａ）正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層の、３つの層からなる構造、（Ｂ）正孔輸送層及び発光層の、２つの層からなる構造、（Ｃ）発光層及び電子輸送層、の２つの層からなる構造、などが挙げられる。
正孔輸送層の形成材料は、正孔輸送機能を有する材料であれば特に限定されない。正孔輸送層の形成材料としては、４，４’，４”−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（略称：ＴｃＴａ）などの芳香族アミン化合物；１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼンなどのカルバゾール誘導体；Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−９，９’−スピロビスフルオレン（略称：Ｓｐｉｒｏ−ＮＰＢ）などのスピロ化合物；高分子化合物；などが挙げられる。
正孔輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００１８】
発光層の形成材料としては、例えば、低分子蛍光発光材料、低分子燐光発光材料などの低分子発光材料を用いることができる。
低分子発光材料としては、例えば、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）などの芳香族ジメチリデン化合物；５−メチル−２−［２−［４−（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾールなどのオキサジアゾール化合物；３−（４−ビフェニルイル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼンなどのスチリルベンゼン化合物；ベンゾキノン誘導体；ナフトキノン誘導体；アントラキノン誘導体；フルオレノン誘導体；アゾメチン亜鉛錯体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）などの有機金属錯体；などが挙げられる。
また、発光層の形成材料として、ホスト材料中に発光性のドーパント材料をドープしたものを用いてもよい。
前記ホスト材料としては、例えば、上述の低分子発光材料を用いることができ、これ以外に、１，３，５−トリス（カルバゾ−９−イル）ベンゼン（略称：ＴＣＰ）、１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（略称：ｍＣＰ）、２，６−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ピリジン、９，９−ジ（４−ジカルバゾール−ベンジル）フルオレン（略称：ＣＰＦ）、４，４’−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（略称：ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）などのカルバゾール誘導体などを用いることができる。
前記ドーパント材料としては、例えば、スチリル誘導体；ペリレン誘導体；トリス（２−フェニルピリジル）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、ビス（１−フェニルイソキノリン）（アセチルアセトナト）イリジウム（ＩＩＩ）（略称：Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））などの有機イリジウム錯体などの燐光発光性金属錯体；などを用いることができる。
発光層の厚みは、特に限定されないが、例えば、２ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００１９】
電子輸送層の形成材料としては、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）などの金属錯体；２，７−ビス［２−（２，２’−ビピリジン−６−イル）−１，３，４−オキサジアゾ−５−イル］−９，９−ジメチルフルオレン（略称：Ｂｐｙ−ＦＯＸＤ）、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、２，２’,２’'−(１，３，５−フェニレン)−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンズイミダゾール）（略称：ＴＰＢｉ）などの複素芳香族化合物；ポリ（２，５−ピリジン−ジイル）（略称：ＰＰｙ）などの高分子化合物；などが挙げられる。電子輸送層の厚みは、特に限定されないが、駆動電圧を下げるという観点から、１ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２０】
前記第２電極１２２は、特に限定されないが、トップエミッション型の有機ＥＬ装置Ａを形成する場合には、透明な第２電極１２２が用いられる。
前記第２電極１２２（陰極又は陽極）の形成材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）；酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）；アルミニウムなどの導電性金属を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）；マグネシウム−銀合金などが挙げられる。第２電極１２２の厚みは特に限定されないが、通常、０．０１μｍ〜１．０μｍである。
【００２１】
前記保護膜１３は、薄膜形成法にて形成される。薄膜形成法としては、代表的には、真空蒸着法、スパッタ法などが挙げられる。
前記保護膜１３の厚みは、特に限定されず、例えば、２０ｎｍ〜４０００ｎｍであり、好ましくは、５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
前記保護膜１３の形成材料は、薄膜形成法にて膜形成できる材料であれば特に限定されない。好ましくは、保護膜１３は、防湿性及び吸湿性の少なくとも何れか一方を有する材料から形成される。
前記防湿性は、水分を実質的に遮断する性質をいい、吸湿性は、物質がその周りから化学的に水分を吸収する性質をいう。
【００２２】
防湿性を有する保護膜１３の形成材料は、特に限定されない。防湿性に優れていることから、その保護膜１３の形成材料は、窒素化合物が好ましい。以下、防湿性を有する保護膜を、「防湿保護膜」という場合がある。
前記窒素化合物は、その分子中に窒素原子が含まれている化合物であり、真空蒸着法にて防湿保護膜を形成できることから、含窒素無機化合物が好ましい。
前記含窒素無機化合物としては、金属又は半金属の窒化物、金属又は半金属の酸化窒化物、金属又は半金属の炭化窒化物、金属又は半金属の酸化炭化窒化物などが挙げられる。前記金属としては、上記に例示したようなアルカリ金属、アルカリ土類金属の他、これら以外の金属が挙げられる。アルカリ金属及びアルカリ土類金属以外の金属としては、チタン、アルミニウム、亜鉛、ガリウム、インジウムなどが挙げられる。前記半金属は、金属と非金属の中間の性質を示す物質をいう。前記半金属としては、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、ポロニウム、アスタチンなどが挙げられる。防湿保護膜は、好ましくは、金属又は半金属の窒化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選ばれる少なくとも１種を含み、より好ましくは、ケイ素の窒化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物から選ばれる少なくとも１種を含む。ケイ素の窒化物、酸化窒化物、炭化窒化物及び酸化炭化窒化物は、それぞれ窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素、炭化窒化ケイ素、酸化炭化窒化ケイ素が挙げられる。
防湿保護膜は、前記防湿性を有する窒素化合物のみを実質的に含む場合でもよく、前記窒素化合物以外に、他の化合物を含んでいてもよい。
防湿保護膜の厚みは特に限定されず、例えば、５０ｎｍ〜２０００ｎｍであり、好ましくは、１００ｎｍ〜１０００ｎｍである。
【００２３】
吸湿性を有する保護膜１３の形成材料は、特に限定されない。以下、吸湿性を有する保護膜を、「吸湿保護膜」という場合がある。
吸湿保護膜の形成材料としては、ホウ素化合物；硫化化合物；アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物；などが挙げられる。吸湿保護膜は、前記材料から選ばれる１種又は２種以上を含み、好ましくは、ホウ素化合物又は硫化化合物の少なくとも何れか一方を含む。
前記ホウ素化合物は、その分子中にホウ素原子が含まれている化合物であり、真空蒸着法にて吸湿保護膜を形成できることから、含ホウ素無機化合物が好ましい。前記含ホウ素無機化合物としては、例えば、ホウ素の酸化物、ホウ素の酸素酸、ホウ素の臭化物などが挙げられる。前記ホウ素の酸化物としては、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が挙げられる。前記ホウ素の酸素酸は、ホウ素原子を中心原子とする酸素酸又はその塩である。ホウ素の酸素酸としては、例えば、オルトホウ酸、メタホウ酸、次ホウ酸、四ホウ酸、五ホウ酸、及びそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。前記ホウ素の臭化物としては、三臭化ホウ素（ＢＢｒ３）が挙げられる。これらの中では、吸湿性に優れていることから、酸化ホウ素が好ましい。また、酸化ホウ素は、透明性にも優れているので、トップエミッション型の有機ＥＬ装置Ａの吸湿保護膜の形成材料として好適である。
前記硫化化合物は、その分子中に硫黄原子が含まれている化合物であり、真空蒸着法にて吸湿保護膜を形成できることから、含硫黄無機化合物が好ましい。前記含硫黄無機化合物としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属などの硫化物が挙げられる。前記硫化物としては、硫化炭素、硫化亜鉛などが挙げられる。
【００２４】
前記アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどが挙げられ、アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム、バリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属の酸化物としては、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムなどが挙げられ、アルカリ土類金属の酸化物としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などのフッ化物としては、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ナトリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などの硫酸塩としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などのハロゲン化物としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、臭化カルシウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などのリン酸塩としては、リン酸カルシウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属などの過塩素酸塩としては、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウムなどが挙げられる。
【００２５】
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物を形成材料として用いた場合には、例えば、その酸化物を蒸着源として真空蒸着する方法、或いは、酸素ガス導入下でアルカリ金属又はアルカリ土類金属を蒸着源として真空蒸着する方法などによって、吸湿保護膜を形成することが考えられる。しかし、前者の方法は困難であり、後者の方法は、酸素ガスの存在により、有機ＥＬ素子１２が劣化するおそれがある。この点、ホウ素化合物及び硫化化合物は、ホウ素化合物及び硫化化合物を真空蒸着して吸湿保護膜を容易に形成でき、吸湿保護膜の形成時に有機ＥＬ素子１２の劣化も生じ難い。このような理由から、吸湿保護膜の形成材料としては、ホウ素化合物又は硫化化合物を用いることが好ましい。
吸湿保護膜は、前記防湿性を有する化合物のみを実質的に含む場合でもよく、それ以外に、他の化合物を含んでいてもよい。本明細書で「ＸＸＸのみを実質的に含む」とは、不可避的に含まれる程度の微量の成分（ＸＸＸ以外の成分）の混入は許容され、有意な量の混入は除外されるという意味である。
吸湿保護膜が防湿性を有する化合物と他の化合物を含む場合、防湿性を有する化合物の量は、特に限定されないが、例えば、吸湿保護膜全体に対して、５０質量％以上１００質量％未満であり、好ましくは６０質量％〜９９質量％であり、より好ましくは、８０質量％〜９９質量％である。
吸湿保護膜の厚みは特に限定されず、例えば、２０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、好ましくは、３００ｎｍ〜５００ｎｍである。
【００２６】
［第２実施形態の有機ＥＬ装置］
上記第１実施形態では、保護膜１３が各有機ＥＬ素子１２に跨がって形成されているが、例えば、図５に示すように、保護膜１３が各有機ＥＬ素子１２のそれぞれに独立して形成された有機ＥＬ装置Ｂでもよい。
【００２７】
［第３実施形態の有機ＥＬ装置］
また、上記第１実施形態では、保護膜１３は１層で構成されているが、例えば、保護膜１３が２層以上で構成されていてもよい。
例えば、図６に、２層の保護膜１３１，１３２（第１保護膜１３１及び第２保護膜１３２）が有機ＥＬ素子１２の表面上に設けられた有機ＥＬ装置Ｃを示す。
図６において、第１保護膜１３１は、前記有機ＥＬ素子１２の上に設けられ、第２保護膜１３２は、第１保護膜１３１の表面上に設けられている。
第１保護膜１３１は、第１電極１２１及び第２電極１２２の各端子１２１ａ，１２２ａを被覆しないように、第２電極１２２の表面及び有機ＥＬ素子１２の端面を覆うように設けられている。第２保護膜１３２は、第１保護膜１３１の表面及びその端面を覆うように設けられている。
例えば、第１保護膜１３１を吸湿保護膜とし、第２保護膜１３２を防湿保護膜とすることにより、水分劣化し難い有機ＥＬ装置Ｃを構成できる。
【００２８】
［第１実施形態の保護膜形成装置］
図７は、本発明の第１実施形態に係る保護膜形成装置の概略構成図であり、図８は、同保護膜形成装置を幅方向で切断した概略断面図であり、図９は、同保護膜形成装置の概略平面図であり、図１０は、図８の一部を拡大した概略断面図である。ただし、図９においては、キャンロールを省略し、また、基材を二点鎖線で表し且つ蒸発装置を一点鎖線で表している。
【００２９】
図７乃至図１０において、保護膜形成装置３は、内部が真空とされた真空チャンバー４と、前記真空チャンバー４内に配置された蒸発装置５と、前記蒸発装置５に対向して配置され且つ有機ＥＬ素子が形成された長尺帯状の基材９と、前記基材９を搬送する搬送装置と、前記基材９の有機ＥＬ素子の表面と蒸発装置５との間に介在されたマスク６と、を有する。
この保護膜形成装置３は、ロールツーロール方式で保護膜を連続的に形成する。
前記長尺帯状の基材９の表面には、有機ＥＬ素子１２が形成されている。つまり、この基材９は、図３及び図４に示す、その長さ方向に所要間隔を開けて複数の有機ＥＬ素子が形成された基材である。以下、有機ＥＬ素子が形成された基材９を、「素子付き基材９」という場合がある。
前記長尺帯状の基材９の長さ（長さ方向の長さ）は、特に限定されないが、例えば、１０ｍ以上であり、好ましくは３０ｍ以上であり、より好ましくは５０ｍ以上であり、その上限は、例えば、３０００ｍ以下であり、好ましくは２０００ｍ以下であり、より好ましくは１０００ｍ以下である。また、前記長尺帯状の基材９の幅（幅方向の長さ）も特に限定されないが、例えば、５ｍｍ以上であり、好ましくは８ｍｍ以上であり、より好ましくは１０ｍｍ以上であり、その上限は、例えば、５００ｍｍ以下であり、好ましくは４００ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。
【００３０】
真空チャンバー４には、真空ポンプ（図示せず）が具備されている。真空ポンプにより、真空チャンバー４内の真空度を任意に調整できる。真空チャンバー４の内部には、素子付き基材９を搬送する搬送装置が設けられている。搬送装置は、素子付き基材９を膜形成エリアに搬送する。搬送装置は、例えば、第１ロール７１と、キャンロール７３と、第２ロール７２と、を有する。長尺帯状の素子付き基材９は、第１ロール７１から、キャンロール７３を周回し、第２ロール７２へと搬送される。図７に、素子付き基材９の搬送方向を矢印で示す。従って、素子付き基材９は、搬送装置によって、その長さ方向に送られる。
真空チャンバー４は、例えば、隔壁４３を介して２つの室４１，４２（第１室４１及び第２室４２）に区画されている。第１室４１には、第１ロール７１及び第２ロール７２が配置され、第２室４２には、キャンロール７３が配置されている。前記第２室４２は、膜形成エリアを構成している。搬送装置は、基材９を蒸発装置５の具備された膜形成エリアに搬送する。
膜形成エリアには、必要に応じて、水晶振動子などの膜厚モニター（図示せず）を設けてもよい。また、必要に応じて、真空チャンバー４には、反応ガスを供給する反応ガス供給装置（図示せず）を設けてもよい。なお、真空チャンバー４は、第１室４１及び第２室４２の２つの室に区画されている場合に限定されず、１つの室で構成されていてもよいし、３つ以上の室に区画されていてもよい。
【００３１】
第１ロール７１から送り出された素子付き基材９は、その長さ方向（ＭＤ方向の下流側）に搬送される。素子付き基材９は、有機ＥＬ素子が形成された面とは反対側の面をキャンロール７３の表面に接しながら第２室４２の膜形成エリアを通過した後、第２ロール７２に巻き取られる。素子付き基材９がキャンロール７３の表面（膜形成エリア）を通過している間に、蒸発装置５から放出された保護膜形成材料がそれに堆積して、素子付き基材９の有機ＥＬ素子の表面に保護膜が形成される。
【００３２】
前記膜形成エリアである第２室４２内には、前記蒸発装置５と、マスク６と、が設けられている。なお、蒸発は、材料が気化又は昇華することをいう。
前記蒸発装置５は、蒸発した保護膜形成材料が有機ＥＬ素子の表面に対して略直交する方向に衝突するように、素子付き基材９の表面に対向配置されている。例えば、前記蒸発装置５は、第２室４２の底部に取り付けられている。
【００３３】
前記蒸発装置５は、保護膜形成材料を収容する容器５３と、前記容器５３に収容された保護膜形成材料を蒸発させる蒸発手段（図示せず）と、を有する。
前記蒸発手段は、形成材料などに応じて適宜選定できる。真空蒸着法にて保護膜を形成する場合には、蒸発手段として、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの加熱手段が用いられる。必要に応じて、プラズマガンなどでプラズマを発生させながら、保護膜形成材料を蒸発させてもよい。また、スパッタ法にて保護膜を形成する場合には、材料（ターゲット）に電圧をかける印加手段が用いられる。また、酸化物、窒化物、酸化窒化物などからなる保護膜を形成する場合には、それらの種類に応じて、酸素ガスなどの反応ガスがチャンバー内に供給される。
前記容器５３内に収容される保護膜形成材料は、形成予定の保護膜の種類に応じて、適宜選択される。例えば、含ホウ素無機化合物からなる保護膜を形成する場合には、保護膜形成材料として、酸化ホウ素などが用いられる。また、ケイ素の酸化窒化物などからなる保護膜を形成する場合には、保護膜形成材料としてケイ素と反応ガスとしてＮＯガスなどが用いられる。
【００３４】
前記蒸発装置５は、膜形成エリアに搬送される素子付き基材９の有機ＥＬ素子の表面に対向して配置されている。従って、蒸発装置５から蒸発した保護膜形成材料は、後述するマスク６の開口８を通過して素子付き基材９の有機ＥＬ素子１２の表面に堆積する。
前記膜形成エリアにおいて、前記有機ＥＬ素子１２の表面と蒸発装置５との間の距離Ｌ１は、特に限定されず、適宜設定できる。本発明によれば、蒸発装置５が有機ＥＬ素子１２の表面から比較的離れて配置されている場合でも、厚みバラツキの小さい保護膜を形成できる。前記有機ＥＬ素子１２の表面と蒸発装置５との間の距離Ｌ１は、例えば、５０ｍｍ以上である。また、前記距離Ｌ１の上限は、実用上の観点から、１０００ｍｍ以下である。もっとも、本発明は、前記有機ＥＬ素子１２の表面と蒸発装置５との間の距離Ｌ１を、前記のような比較的大きく設定する場合に限られない。例えば、前記距離Ｌ１を、２ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定してもよく、１０ｍｍを越え〜５０ｍｍ未満に設定してもよい。
【００３５】
次に、マスク６は、素子付き基材９と蒸発装置５の間に設けられている。前記マスク６は、例えば、板状の部材から形成されている。マスク６の形成材料は、特に限定されず、通常、ステンレスなどの金属材料が用いられる。
マスク６の線膨張係数は、特に限定されないが、例えば、１０ｐｐｍ／Ｋ以下であり、好ましくは７ｐｐｍ／Ｋ以下であり、より好ましくは５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、さらに好ましくは３ｐｐｍ／Ｋ以下であり、最も好ましくは２ｐｐｍ／Ｋ以下である。
ただし、前記線膨張係数は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２８５（２００３年、金属材料の線膨張係数の測定方法）に準じて測定される値である。
前記のような線膨張係数を有する材料を用いることにより、成膜時にマスク６が変形し難くなり、マスク表面６ａと有機ＥＬ素子１２の表面との距離（設定距離）を安定的に維持できる。
【００３６】
前記マスク６は、素子付き基材９と蒸発装置５の上端との間の中間点に配置されていてもよいし、基材寄り又は蒸発装置寄りに配置されていてもよい。好ましくは、マスク６は、有機ＥＬ素子１２の表面に接しない程度で、基材寄りに配置される。
マスク表面６ａと素子付き基材９の有機ＥＬ素子１２の表面との距離Ｌ２は、適宜設定できるが、マスク表面６ａと有機ＥＬ素子１２の間に保護膜形成材料が入り込み難くなることから、前記距離Ｌ２は、出来るだけ小さいことが好ましい。かかる観点から、前記マスク表面６ａと素子付き基材９の有機ＥＬ素子１２の表面との距離Ｌ２は、例えば、０を越え〜２ｍｍであり、好ましくは、０．０１ｍｍ〜１．５ｍｍであり、より好ましくは、０．０２ｍｍ〜１．０ｍｍである。
前記マスク表面６ａと有機ＥＬ素子１２の表面との距離Ｌ２は、図１０に示すように、マスク表面６ａのうち基材９に対向する面と有機ＥＬ素子１２の表面との間の長さをいう。
また、マスク６の肉厚Ｈ６は、特に限定されず、適宜設定できる。マスク６の肉厚Ｈ６は、例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍ〜４ｍｍである。
【００３７】
前記マスク６は、開口８を有する。前記開口８は、例えば、マスク６を構成する板状の部材の面内に形成されている。マスク６は、図７に示すように、キャンロール７３の周面形状に沿った湾曲状部分を有する板状の部材から形成されている。もっとも、マスクは、平坦状の板状の部材から形成されていてもよい（図示せず）。
前記マスク６の開口８は、図９に示すように、４つの板状部６１，６２，６３，６４のそれぞれの端面で囲われた部分である。マスク６は、概念上、端面を有する第１板状部６１、端面を有する第２板状部６２、端面を有する第３板状部６３及び端面を有する第４板状部６４から構成されている。概念上、それらの端面にて開口８を形成するように、第１乃至第４板状部６１，６２，６３，６４を組み合わすことにより、マスク６が構成されている。なお、実際のマスク６は、１枚の板状の部材を打ち抜き加工又は切削加工して開口を形成することによって得ることができ、或いは、複数枚の板状の部材を組み合わせて開口を形成することによって得ることもできる。
例えば、開口８は、図９に示すように、平面視矩形状である。前記第１板状部６１の端面は、基材９の幅方向第１側に対応する端面８１（以下、第１開口端面８１という）であり、第２板状部６２の端面は、その反対側（基材９の幅方向第２側）に対応する端面８２（以下、第２開口端面８２という）であり、第３板状部の端面は、基材９の長さ方向第１側に対応する端面８３（以下、第３開口端面８３という）であり、第４板状部の端面は、その反対側（基材９の長さ方向第２側）に対応する端面８４（以下、第４開口端面８４という）である。これらの第１乃至第４開口端面８１，８２，８３，８４は、マスク６の開口８を画成している。
【００３８】
第１及び第２開口端面８１，８２は、図９に示すように、マスク６の開口８に臨んでおり、それぞれ基材９の長さ方向に延びている。第３及び第４開口端面８３，８４は、マスク６の開口８に臨んでおり、それぞれ基材９の幅方向に延びている。第１開口端面８１と第２開口端面８２は、基材９の幅方向において互いに対向しており、第３開口端面８３と第４開口端面８４は、基材９の長さ方向において互いに対向している。図９において、開口８を判り易く図示するため、開口の範囲に無数のドットを付加している。
前記第１開口端面８１は、図１０及び図１１に示すように、連続した傾斜面８１ａを有し、その反対側に対応する第２開口端面８２も、連続した傾斜面８２ａを有する。前記第１開口端面８１の傾斜面８１ａと第２開口端面８２の傾斜面８２ａとは、前記基材９側に向かって互いに近づくように傾斜している。つまり、前記第１開口端面８１の傾斜面８１ａと第２開口端面８２の傾斜面８２ａとは、傾斜方向が反対である。また、第１開口端面８１は、マスク表面６ａに対して直交した面８１ｂ（直交面）をさらに有し、その直交面８１ｂは、傾斜面８１ａとマスク表面６ａの間に介在している。第２開口端面８２も同様に、マスク表面６ａに対して直交した面８２ｂ（直交面）をさらに有し、その直交面８２ｂは、傾斜面８２ａとマスク表面６ａの間に介在している。
第１及び第２開口端面８１，８２は、前記傾斜面８１ａ，８２ａを有するので、マスク６の開口幅Ｗ６は、基材９側に向かうに従って短くなり、その開口幅Ｗ６は直交面８１ｂ，８２ｂ間で最小となっている。
成膜時、素子付き基材９の表面には、このマスク６の開口幅Ｗ６の最小（第１開口端面８１の直交面８１ｂと第２開口端面８２の直交面８２ｂ）と略同じ幅の保護膜が形成される。
【００３９】
前記第１開口端面８１の傾斜面８１ａの、マスク表面６ａに対する傾斜角度αは、１０度〜４０度に設定され、好ましくは１５度〜３５度、より好ましくは１５度〜３０度に設定される。前記第２開口端面８２の傾斜面８２ａの、マスク表面６ａに対する傾斜角度βは、１０度〜４０度に設定され、好ましくは１５度〜３５度、より好ましくは１５度〜３０度に設定される。このような傾斜角度の傾斜面を有することにより、厚みバラツキが小さい保護膜を素子付き基材９に形成できる。
また、前記第１開口端面８１の直交面８１ｂ及び第２開口端面８２の直交面８２ｂの高さＨ，Ｈは、それぞれ特に限定されないが、厚みバラツキが小さい保護膜を形成する観点から、できるだけ小さいことが好ましい。前記第１開口端面８１の直交面８１ｂ及び第２開口端面８２の直交面８２ｂの高さＨ，Ｈは、それぞれ独立して０．５ｍｍ以下であり、好ましくは０．３ｍｍ以下であり、より好ましくは０．２５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．２ｍｍ以下であり、特に好ましくは０．１ｍｍ以下である。
第１開口端面８１と第２開口端面８２は、図１０に示すように、左右対称形であることが好ましいが、対称形でなくてもよい。
【００４０】
前記マスク６の第１板状部６１及び第２板状部６２が、図示のように、素子付き基材９の端子に被さるようにして、前記マスク６は、固定部６９（固定部６９は、図７及び図８参照）に取り付けられている。前記「被さる」は、マスク表面６ａに対して鉛直方向から見て重なっているという意味である。前記固定部６９は、真空チャンバー４の構造フレームなどの躯体部に取り付けられている。
【００４１】
なお、上記マスク６は、第１開口端面８１及び第２開口端面８２の傾斜面８１ａ，８２ａがそれぞれ連続した傾斜面からなるが、例えば、図１２に示すように、第１開口端面８１及び第２開口端面８２の傾斜面８１ｃ，８２ｃが、段階的な傾斜面であってもよい。この段階的な傾斜面８１ｃ，８２ｃは、マスク裏面６ｂとマスク表面６ａの間に３つ以上の頂角点Ｐ（好ましくは５つ以上の頂角点Ｐ）を有する階段状になっている。段階的な傾斜面８１ｃ，８２ｃは、前記各頂角点Ｐを結んだ仮想線と観念できる。図１２にその仮想線を一点鎖線で示す。段階的な傾斜面８１ｃ，８２ｃの、マスク表面６ａに対する傾斜角度は、上記と同様に、１０度〜４０度に設定され、好ましくは１５度〜３５度、より好ましくは１５度〜３０度に設定される。
なお、前記階段状の段差が可及的に小さくなり且つ前記頂角点が無数に存在するものが連続した傾斜面と言える。
【００４２】
また、上記マスク６は、第１開口端面８１及び第２開口端面８２がそれぞれ直交面８１ｂ，８２ｂを有するが、例えば、図１３に示すように、第１開口端面８１及び第２開口端面８２が、直交面を有さず、傾斜面８１ａ，８２ａのみから構成されていてもよい。この場合、傾斜面８１ａとマスク表面６ａ及び傾斜面８２ａとマスク表面６ａは、それぞれ直接的に連設される。
【００４３】
［本発明の保護膜形成方法］
本発明の保護膜形成方法は、ロールツーロール方式を用いて行われる。
その形成方法は、複数の有機ＥＬ素子が設けられた長尺帯状の基材を、膜形成エリアに搬送する工程と、蒸発させた保護膜形成材料を、前記膜形成エリアの蒸発装置から前記基材の有機ＥＬ素子の表面に向かって放出することより、前記有機ＥＬ素子の表面上に保護膜を形成する工程と、を有する。
前記膜形成エリアにおいて、前記有機ＥＬ素子の表面と蒸発装置との間に、蒸発した保護膜形成材料が通過する開口を有するマスクが配置される。そのマスクの、前記基材の幅方向第１側に対応する第１開口端面は、連続した又は段階的な傾斜面を有し、且つ、その反対側に対応する第２開口端面は、連続した又は段階的な傾斜面を有する。前記第１開口端面の傾斜面と第２開口端面の傾斜面とは、前記基材側に向かって互いに近づくように傾斜しており、それらの傾斜面のマスク表面に対する傾斜角度が、それぞれ１０度〜４０度である。
【００４４】
上記図３及び図４に示すような、長尺帯状の素子付き基材は、長尺帯状の基材１１の長さ方向に順次有機ＥＬ素子１２を形成することに得ることができるが、この素子付き基材の形成は、通常、ロールツーロール方式で行われる。
本発明の保護膜形成方法は、前記ロールツーロール方式にて得られた素子付き基材を、一旦ロールに巻き取った後に行ってもよく、或いは、前記素子付き基材を形成した後（ロールに巻き取らず）それに続けて行ってもよい。
【００４５】
本発明の保護膜形成方法は、図７乃至図１０に示すような保護膜形成装置３を用いて実施できる。
真空ポンプを作動させ、真空チャンバー４内を真空にする。真空チャンバー４内の真空度は、特に限定されず、例えば、１Ｐａ以下であり、好ましくは１×１０−５Ｐａ〜１×１０−１Ｐａである。蒸発装置５の蒸発手段により、容器５３内の保護膜形成材料を蒸発させ、必要に応じて、プラズマの発生や反応ガスの封入などを行う。これらの諸条件は、従来の薄膜形成法に準じて適宜設定される。
搬送装置にて素子付き基材９を膜形成エリアに搬送する。素子付き基材９の搬送速度は特に限定されず、例えば、１ｍ／分〜２０ｍ／分である。
膜形成エリアに配置された蒸発装置５から蒸発した保護膜形成材料を素子付き基材９の有機ＥＬ素子１２の表面に向かって放出させる。放出された保護膜形成材料は、マスク６の開口８を通過して有機ＥＬ素子１２の表面に堆積する。なお、保護膜形成材料は、マスク６（第１乃至第４板状部６１，６２，６３，６４）に遮られるので、有機ＥＬ素子１２のうちマスク６が被さっている部分には、保護膜が形成されない。
搬送装置にて素子付き基材９を長さ方向に送っている間中、保護膜形成材料が有機ＥＬ素子１２の表面に堆積し、マスク６の開口幅Ｗ６と略同じ幅の保護膜が有機ＥＬ素子１２上に形成される。
成膜速度は、特に限定されず、例えば、０．５ｎｍ〜１００ｎｍ／秒である。
【００４６】
本発明の保護膜形成方法及び形成装置を用いれば、厚みバラツキが小さい保護膜を形成できる。この理由は、明確ではないが、本発明者は次のように推定している。
成膜時、蒸発した保護膜形成材料は、あらゆる方向からマスクの開口を通過して有機ＥＬ素子の表面に堆積すると考えられる。つまり、図１４に示すように、保護膜形成材料は、有機ＥＬ素子の表面に対して直交する方向、及び、その表面に対して直交する方向以外の方向（以下、傾め方向という）からマスクの開口に進入し、有機ＥＬ素子の表面に堆積すると考えられる。図１４の矢印は、斜め方向に進行する保護膜形成材料を示す。上記マスクは、開口端面が傾斜面を有するので、斜め方向に進行する保護膜形成材料がマスクによって遮られ難くなる。また、２つの傾斜面は、基材側に向かって互いに近づくように傾斜しているので、保護膜形成材料が、開口の中央部だけでなく開口の角部付近にも進行するようになる。その結果、幅方向における厚みバラツキの小さい保護膜が形成されると推定される。
特に、線膨張係数が１０ｐｐｍ／Ｋ以下のマスクを用いた場合には、成膜時の熱によってマスクが変形し難くなるので、より厚みバラツキが小さい保護膜（略均一な保護膜）を形成できる。さらに、端面に直交面を有し且つその直交面の高さが０．５ｍｍ以下のマスクを用いた場合には、成膜時の熱によって開口の角部付近が変形し難くなるので、より厚みバラツキが小さい保護膜（略均一な保護膜）を形成できる。
なお、傾斜面が１０度〜４０度である場合に、厚みバラツキが小さい保護膜を形成でき、傾斜角度が大き過ぎても小さすぎてもこのような保護膜を形成できない。これは、後述する実施例によって実証されている。このように傾斜面の傾斜角度が保護膜の膜厚形成に影響を与えることは予期できず、本発明者が初めて見出した事項である。
【００４７】
また、蒸発装置が有機ＥＬ素子の表面から離れるに従い（つまり、蒸発装置と有機ＥＬ素子の表面との距離が大きくなるに従い）、その素子の表面に対して斜め方向からマスクの開口に進入する保護膜形成材料の割合が多くなると考えられる。本発明の方法によれば、上述のように、斜め方向に進入する保護膜形成材料がマスクによって遮られ難いので、蒸発装置と有機ＥＬ素子の表面との距離が比較的大きい場合（例えば、距離Ｌ１が５０ｍｍ以上など）でも、厚みバラツキの小さい保護膜を形成できる。
【００４８】
［第２実施形態］
上記第１実施形態では、前記マスク６の開口８は、４つの板状部６１，６２，６３，６４のそれぞれの端面で囲われた部分から形成されているが、これに限定されない。開口は、第１開口端面と第２開口端面との間に形成されていればよい。
具体的には、図１５は、第２実施形態の保護膜形成装置の概略断面図を示し、図１６は、それを下方側から見た概略平面図である。なお、図１５は、第２実施形態の保護膜形成装置を、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線と同様の箇所で切断した断面図である。ただし、図１６においては、キャンロールを省略し、また、基材を二点鎖線で表し且つ蒸発装置を一点鎖線で表している。
図１５及び図１６において、本実施形態のマスク６の開口８は、２つの板状部６１，６２の端面が向かい合った範囲内に形成されている。第１板状部６１の端面は、基材９の幅方向第１側に対応する第１開口端面８１であり、第２板状部６２の端面は、その反対側に対応する第２開口端面８２である。第１開口端面８１と第２開口端面８２は、基材の幅方向において向かい合い、それぞれ基材の長さ方向に延びている。
マスク６の開口８は、第１開口端面８１と第２開口端面８２の間で画成されている。本実施形態の開口８は、基材の長さ方向において開放されている点で、上記第１実施形態と異なる。
本実施形態においても、第１開口端面８１と第２開口端面８２がそれぞれ傾斜面を有していることなどは上記第１実施形態と同様である。図１５及び図１６に、上記第１実施形態と同様の構成を示す箇所に同じ符号を付している。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されない。
【００５０】
［実施例１］
マスクは、Ｎｉ含有量が３５質量％のインバー（不変鋼）を用いて形成した。この金属の線膨張係数は、１ｐｐｍ／Ｋである。この線膨張係数は、ＪＩＳ  Ｚ  ２２８５に準じて測定される値である。
前記材料を厚み３ｍｍの板体に形成し、その板体の面内に開口を形成することにより、図１０及び図１１に示すような、直交面及び連続した傾斜面を有するマスクを作製した。  図１０及び図１１を参照して、このマスク６の肉厚Ｈ６は、３ｍｍで、その直交面８１ｂ，８２ｂの高さＨは、０．１ｍｍ、各傾斜面８１ａ，８２ａの傾斜角度α，βは、３０度に設定した。
このマスクを、図７及び図８に示すように、形成装置の所定位置に配置した。
【００５１】
他方、図３及び図４に示すような、長尺帯状の基材の長手方向に、端子を有する第１電極、有機層及び端子を有する第２電極からなる有機ＥＬ素子が形成された素子付き基材を準備した。
この素子付き基材を、形成装置の第１ロールにセットし、この素子付き基材をキャンロールに送り、有機ＥＬ素子の表面（ただし、端子を除く）に、保護膜として設定厚み２００ｎｍのＳｉＯＮ（酸化窒化ケイ素）を形成した。
前記ＳｉＯＮは、プラズマ真空蒸着法にて成膜し、プラズマ源として圧力勾配型プラズマガンを用い、蒸着源としてケイ素粒子を用い、反応ガスとして酸素及び窒素の混合ガスを用い、蒸着速度１ｎｍ／秒で行った。
＜蒸着条件＞
基材：幅５０ｍｍ、長さ５０ｍ、厚み０．０５ｍｍのステンレス基材。
基材の搬送速度：１ｍ／分。
真空チャンバー内の真空度：０．１Ｐａ。
成膜速度：１５０ｎｍ／秒。
有機ＥＬ素子の表面と蒸発装置との間の距離：６００ｍｍ。
マスク表面と有機ＥＬ素子の表面との距離：０．５ｍｍ。
【００５２】
［実施例２］
マスクの形成材料を、Ｎｉ含有量が３０質量％のインバー（不変鋼。線膨張係数：５ｐｐｍ／Ｋ）に変えたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。
【００５３】
［実施例３］
マスクの傾斜面の傾斜角度を、２０度に変えたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。
【００５４】
［実施例４］
マスクの形成材料を、ステンレス（線膨張係数：２０ｐｐｍ／Ｋ）に変えたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。
【００５５】
［実施例５］
マスクの直交面の高さを、０．３ｍｍに変えたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。
【００５６】
［比較例１］
マスクの傾斜面の傾斜角度を、４５度に変えたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。
【００５７】
［比較例２］
マスクの傾斜面の傾斜角度を、６０度に変えたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。
【００５８】
［比較例３］
図１７に示すように、マスクの開口端面の形状を、直交面としたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。なお、比較例３のマスクの肉厚は、実施例１と同じ３ｍｍである。
【００５９】
［比較例４］
図１８に示すように、マスクの開口端面の形状を、２つの直交面としたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。比較例４のマスクの開口端面の形状は、左右対称形である。
【００６０】
［比較例５］
マスクの肉厚を、０．１ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして保護膜を形成した。比較例５のマスクは、肉厚が０．１ｍｍである点で図１７に示す比較例３のマスクと異なっている。
なお、実施例１乃至５及び比較例１乃至５の各マスクの開口幅は、同じとした。
【００６１】
［保護膜の厚みの評価］
各実施例及び比較例で得られた保護膜について、その幅方向における厚みを計測した。なお、前記厚みは、触針式膜厚計（ブルカー社製、商品名「Ｄｅｋｔａｋ」）を用いて測定した。
図１９に示すように、保護膜の中央部の膜厚に対して、０．７倍以下の膜厚となる範囲の幅（ｍｍ）を、保護膜の左端から計測した。そして、保護膜の全幅（ｍｍ）を計測し、下記式から、厚みムラの割合を算出した。その結果を、表１に示す。
厚みムラの割合＝（中央部の膜厚の０．７倍以下の幅÷保護膜の全幅）×１００。
【００６２】
【表１】
2016197578.tif 000003
【００６３】
［評価］
実施例１乃至５のように、傾斜面の傾斜角度が３０度以下であるマスクを使用した場合、厚みバラツキの小さい保護膜を形成できた。比較例１のように、傾斜角度が４５度のマスクを使用した場合には、厚みバラツキの大きい保護膜が形成された。このことから、傾斜面の傾斜角度が４０度以下の場合には、厚みバラツキの小さい保護膜を形成できると考えられる。また、実施例２と実施例４との対比から、線膨張計数が１０ｐｐｍ／Ｋ以下のマスクを使用した場合には、より厚みバラツキの小さい保護膜を形成できることが判る。また、実施例１と実施例５の対比から、直交面の高さが０．２５ｍｍ以下のマスクを使用した場合には、より厚みバラツキの小さい保護膜を形成できることが判る。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ，Ｂ，Ｃ  有機ＥＬ装置
１１  基材
１２  有機ＥＬ素子
１３  保護膜
３  保護膜形成装置
５  蒸発装置
６  マスク
８  マスクの開口
８１  マスクの第１開口端面
８２  マスクの第２開口端面
８１ａ，８２ａ  傾斜面
８１ｂ，８２ｂ  直交面
９  素子付き基材
【図１】
2016197578.tif 000004
【図２】
2016197578.tif 000005
【図３】
2016197578.tif 000006
【図４】
2016197578.tif 000007
【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】
2016197578.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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