CN109168319B - 蒸镀掩膜、蒸镀掩膜的制造方法、蒸镀方法及有机el显示装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供能够提高蒸镀时的被蒸镀基板与蒸镀掩膜的开口周缘部之间的密合性、抑制膜模糊或蒸镀时的阴影发生、并进行高精细图案化的蒸镀掩膜、其制造方法及使用其蒸镀掩膜的蒸镀方法。蒸镀掩膜(1)包含具有在被蒸镀基板(2)上用以由蒸镀成膜形成薄膜图案的开口(12)图案的树脂膜(11),其蒸镀掩膜(1)在树脂膜(11)的与被蒸镀基板(2)相接的面的、至少树脂膜(11)的开口(12)的周缘部上包括磁性金属膜(13a),提高蒸镀时的被蒸镀基板(2)与蒸镀掩膜(1)的开口(12)的周缘部之间的密合性,抑制膜模糊或蒸镀时的阴影发生。
Description
技术领域
本发明是关于蒸镀有机EL显示装置的有机层之际等使用的蒸镀掩膜、蒸镀掩膜的制造方法、蒸镀方法及有机EL显示装置的制造方法。更详细说来,是关于通过改善对被蒸镀基板的密合性,蒸镀之际可以抑制膜模糊或阴影发生的蒸镀掩膜、蒸镀掩膜的制造方法、蒸镀方法及使用其蒸镀掩膜的有机EL显示装置的制造方法。
背景技术
制造有机EL显示装置时,例如在支撑基板上形成TFT等的开关元件的装置基板上有机层对应每一像素层压。因此,装置基板上装载蒸镀掩膜,经由其蒸镀掩膜蒸镀有机材料,只有必要的像素上层压必要的有机层。作为其蒸镀掩膜,使用习知的金属掩膜,但近年来,为了形成更精细的掩膜开口的图案,倾向于取代金属掩膜使用树脂膜作为掩膜材料。在此情况下,为了补强,使用树脂膜上层压金属支撑层的复合型的蒸镀掩膜。此金属支撑层,在蒸镀之际为了避免成为阴影,形成比树脂膜的开口大一圈的开口或狭缝(例如参照专利文献1)。
蒸镀之际,例如,蒸镀掩膜为了使从蒸镀源飞散的有机材料等的蒸镀材料通过其开口附着至被蒸镀基板,在被蒸镀基板侧装载蒸镀掩膜的树脂膜侧的面。在此之际的蒸镀掩膜的固定,是通过被蒸镀基板对蒸镀掩膜的相反侧上配置的磁石的磁力,隔着被蒸镀基板及树脂膜吸附设置在蒸镀掩膜的周围的金属框架、具有比树脂膜的开口大一圈的开口的金属支撑层。
另一方面,专利文献2中揭示,为了使如此的复合型的蒸镀掩膜的制造容易,分散磁性金属粉末至黏合剂中,在基膜上层压为磁性层,连同基膜一起在此磁性层上以激光形成开口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2013-163864号公报
专利文献2:特开2014-201819号公报
本发明所要解决的技术问题
使用像专利文献1的复合型的蒸镀掩膜时,蒸镀之际,例如图4所示,通过在被蒸镀基板2对蒸镀掩膜1的相反侧配置的磁石3的磁力,吸引具有比树脂膜11的开口12大一圈的开口1 4a的金属支撑层14,固定蒸镀掩膜1。另一方面,其磁力不对树脂膜11直接作用。
即,即使使用复合型的蒸镀掩膜1,蒸镀掩膜1的开口12 的周缘部中未形成金属支撑层14的位置,就不存在磁性体,不能以磁气夹盘充分吸附,如图4扩大显示,树脂膜11与被蒸镀基板2之间容易产生间隙G。结果,蒸镀材料5蒸镀之际产生膜模糊或图案不均匀,在形成有机EL显示装置的情况下等,显示成色下降。
另一方面,如专利文献2,要设置使树脂含有磁性金属粉的磁性体,为了所使用的磁性金属粉末的粒子以充分的浓度分散且不脱离地含有,磁性体的厚度变厚,认为容易产生起因于磁性层的蒸镀图案的精度下降。即,形成对磁性层的开口,虽以激光的照射进行,但难以对金属粉末进行激光的加工,认为连同粉末一起容易脱离。于是,开口变得凹凸不均匀,认为难以形成精细的开口图案。又,因为金属粉末之间不接合,认为必须黏合剂介于其间分散磁性金属粉末。不过,磁性金属粉末的量少时,未充分发挥作为磁性体的机能,作为磁气夹盘的机能未充分发挥。因此,难以一面推持与树脂膜的接合性,一面含有充分浓度的磁性金属粉末,如果优先接合性则不能得到充分的吸引力,如果优先吸引力则磁性层容易从树脂膜剥落,认为还有由于高浓度含有磁性金属粉末的脱离引起不能形成精密的开口图案的问题。
于是,本发明是用以解决如上所述的问题而做出,其目的在于提供包含树脂膜的蒸镀掩膜及其制造方法,不影响蒸镀掩膜的开口图案精度,蒸镀之际,提高被蒸镀基板与树脂掩膜之间的密合性,可以抑制膜模糊或阴影的发生。
本发明的其他目的,在于通过使用上述蒸镀掩膜,提供可以成膜形成高精细的蒸镀图案的蒸镀方法。
本发明的又一目的,在于通过使用上述蒸镀掩膜,提供显示成色优异的有机EL显示装置的制造方法。
用于解决问题的方法
本发明者们,为了得到蒸镀之际可以抑制膜模糊发生的蒸镀掩膜,重复专心研讨。结果,直到蒸镀掩膜的树脂膜的与被蒸镀基板相接的面的开口边缘,通过设置磁性金属膜,在蒸镀之际,发现可以提高树脂膜与被蒸镀基板之间的密合性,并可以抑制膜模糊或阴影的发生。即,例如对蒸镀掩膜的树脂膜的开口形成后,通过磁性金属膜以溅镀等形成,直到开口边缘形成磁性金属膜,而且因为能形成得非常薄,所以不受蒸镀之际的阴影等的影响。又,磁性金属膜的形成,设置在开口的附近特别有效,只要至少设置在树脂膜的开口周缘部即可。
本发明的蒸镀掩膜,是包含具有在被蒸镀基板上经由蒸镀用以成膜形成薄膜图案的开口图案的树脂膜的掩膜,特征在于磁性金属膜设置在上述树脂膜的与上述被蒸镀基板相接的面的、至少上述树脂膜的上述开口的周缘部。
本发明的蒸镀掩膜的制造方法,是包含具有开口部图案的树脂膜且用以蒸镀蒸镀材料的掩膜,具有在上述树脂膜的与上述被蒸镀基板相接的面的、至少上述树脂膜的上述开口的周缘部上设置的磁性金属膜的蒸镀掩膜的制造方法,上述磁性金属膜的形成,在上述树脂膜中形成上述开口后,以溅镀法、离子镀法、激光烧蚀法、簇离子束(clusterionbeam)法、气溶胶蒸镀法(AEROS OLDEPOSITIONPROCESS)、冷喷涂(coldspray)法及化学堆积法中选择的至少1个方法执行。
蒸镀本发明的蒸镀材料的蒸镀方法,是互相重叠磁石、被蒸镀基板、以及蒸镀掩膜,从上述蒸镀掩膜侧蒸发蒸镀材料,在上述被蒸镀基板上以既定图案蒸镀蒸镀材料的方法,特征在于使用根据本发明的蒸镀掩膜使上述被蒸镀基板与上述蒸镀掩膜密合。蒸镀本发明的蒸镀材料的另一蒸镀方法,是互相重叠电磁石、被蒸镀基板、以及具有根据本发明的永久磁石的磁性金属膜的蒸镀掩膜,从上述蒸镀掩膜侧蒸发蒸镀材料,在上述被蒸镀基板上以既定图案蒸镀蒸镀材料的方法,特征在于上述蒸镀材料的蒸镀结束后,上述电磁石及上述被蒸镀基板从上述蒸镀掩膜分离,是通过产生使上述电磁石排斥上述蒸镀掩膜的磁场来执行。
本发明的有机EL显示装置的制造方法,是在装置基板上层压有机层制造有机EL显示装置的方法,特征在于在支撑基板上至少形成TFT及第一电极的上述装置基板上,对准位置重叠根据本发明的蒸镀掩膜,在上述第一电极上蒸镀有机材料,形成有机层的层压膜,然后在上述层压膜上形成第二电极。
发明效果
根据本发明蒸镀掩膜,在蒸镀之际,在树脂膜的开口周缘部,因为可以提高被蒸镀基板与蒸镀掩膜的树脂膜间的密合性,可以抑制膜模糊或蒸镀之际的阴影发生,结果形成高精度的蒸镀膜。
又,根据本发明的蒸镀掩膜的制造方法,构成蒸镀掩膜的树脂膜上形成开口后,在树脂膜的与被蒸镀基板相接的面的、至少树脂膜的开口的周缘部,因为以溅镀法、离子镀法、激光烧蚀法、簇离子束(clusterionbeam)法、气溶胶蒸镀法(AEROSOLDEPOSITIONPROCESS)、冷喷涂(coldspray)法及化学堆积法中选择的至少1个方法形成磁性金属膜,不影响开口精度,可以形成磁性金属膜直到开口周围为止,蒸镀之际,即使开口周围磁力也不充分作用,提高与被蒸镀基板间的密合性,可以得到可以抑制膜模糊或蒸镀之际的阴影发生之蒸镀掩膜。
又,根据蒸镀本发明的蒸镀材料的蒸镀方法,因为可以得到蒸镀时的开口周缘部中被蒸镀基板与蒸镀掩膜之间的高密合性,可以抑制膜模糊或蒸镀之际的阴影发生再蒸镀。还又根据另一蒸镀本发明的蒸镀材料的蒸镀方法,因为磁性金属膜为磁石,虽然得到更强力的磁石引起的被蒸镀基板与蒸镀掩膜间的密合性,但蒸镀后的电磁石及被蒸镀基板从蒸镀掩膜分离是通过产生使上述电磁石排斥上述蒸镀掩膜的磁场来执行,不使蒸镀掩膜变形,可以容易脱离,能够顺畅连续使用蒸镀掩膜,可以确保制造线的顺利进行。
又,根据本发明的有机EL显示装置的制造方法,因为使用可以抑制蒸镀时的膜模糊或阴影发生的蒸镀掩膜层压有机层,即使高精密的像素图案也非常精密形成各像素的有机层,结果可以得到显示成色非常优异的有机EL显示装置。
附图说明
图1是结合使用时的位置关系说明本发明的蒸镀掩膜的一实施例的剖面的图。
图2是说明本发明的蒸镀掩膜的另一实施例的剖面图。
图3A是制造本发明的有机EL显示装置时在蒸镀之际的说明图。图3B是显示本发明的有机EL显示装置的制造方法的一实施例的制造步骤的剖面说明图。
图4是用以说明习知技术的蒸镀掩膜引起的问题点的图。
具体实施方式
其次,一边参照图面,一边说明本发明的蒸镀掩膜及其制造方法以及使用本发明的蒸镀掩膜的蒸镀方法。图1中表示本发明的蒸镀掩膜的一实施例、被蒸镀基板2、及磁石3的配置关系图,在图2中表示本发明的蒸镀掩膜的另一实施例的部分剖面的说明图。又,图1中只显示关于2个开口与其周围的部分,图2 只显示关于1个开口与其周围的部分,实际上,通常,例如具有对应于至少1个有机EL显示装置的像素数(包含RGB的子像素数)的多数开口部,依状况共同形成多个。
根据本实施例的蒸镀掩膜1,如图1所示,在树脂膜11的与被蒸镀基板2相接的面的整个面上直到树脂膜11的开口12边缘为止以溅镀等非常薄地形成磁性金属膜13a。由此,在通过使用磁石3而将蒸镀掩膜1吸附至被蒸镀基板2固定之际,由于磁气夹盘对蒸镀掩膜1的开口12周缘部分也起作用,可以与被蒸镀基板2密合,因此,蒸镀蒸镀材料5之际可以降低膜模糊或阴影引起的精度下降的问题。又,在树脂膜11的与蒸镀源4相对侧的面上设置有后述的金属支撑层14时,即使在对应于设置有金属支撑层14的区域的、树脂膜11的与被蒸镀基板2相接的面的一部分上即使存在未设置磁性金属膜13a的区域,磁气夹盘也大体上起作用。不过,如上述图4所示,由于开口12的附近特别容易变形,又,因为也没设置金属支撑层14,因此必须至少在开口12的周缘部设置磁性金属膜13a。不过,即使在设置有金属支撑层14的情况下,从加强来自磁石3的吸引力的观点来看,也优选接近磁石3侧整个面上设置磁性金属膜13a。
根据又另一实施例的蒸镀掩膜1,如图2所示,至少在树脂膜11的与被蒸镀基板2相接的面的、树脂膜11的开口12的周缘部上形成磁性金属膜13a,还有至少在树脂膜2的与蒸镀源 4相对侧的面的、树脂膜11的开口12的周缘部上形成磁性金属膜13b。在此情况下,特别有效的是,在开口12的周缘部中未设置金属支撑层14的部分上形成磁性金属膜13b,但即使在整个面中金属支撑层14的表面上形成也没什么问题,不如说从来自加强磁气夹盘的吸引力的观念来看,优选在整个面上形成。
在此,如图1及2所示,本发明的一实施例中,在树脂膜 11的与蒸镀源4相对侧的面上,可以设置金属支撑层14,另外,虽然图1及2未显示,在另一实施例中,也可以在树脂膜11与磁性金属膜13a、13b之间包括密合层。金属支撑层14是为了防止树脂膜11的弯曲等,或补充强度而设置的。又,密合层使树脂膜11与磁性金属膜13a、13b之间的密合性提高。设置金属支撑层14时,由于金属支撑层14可根据材质的选择而能够作用为磁性层,如此的情况下,特别是在金属支撑层14的与蒸镀源4 相对的面上,不必包括第2磁性金属膜13b,但如前述,从有加强吸引力的效果以及制造效率的观点来看,也可以在包含金属支撑层14的面上形成磁性金属膜13b。又,图1及2所示的范例中,都形成有金属支撑层14,但在没有金属支撑层14而只有树脂膜11的情况下,本发明的效果特别大,此时优选树脂膜11的两个面的整个面上形成磁性金属膜13a、13b。
作为树脂膜11,优选与被蒸镀基板2之间的线膨胀系数差小,但并不特别限定。例如,可以使用聚酰亚胺(PI)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂、甲酸乙二醇酯(PET)树脂、环烯烃聚合体(COP)树脂、环烯烃共聚合体(COC)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚酰胺(polyamide)树脂、聚酰胺-亚酰胺(polyamide-imide)树脂、聚酯(polyester)树脂、聚乙烯(polyethylene)树脂、聚乙烯醇(p olyvinylalcohol)树脂、聚丙烯(polypropylene)树脂、聚苯乙烯(pol ystyrene)树脂、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)树脂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinylacetatecopolymer)树脂、乙烯-乙烯醇共聚物(ethylenevinylalcoholcopolymer)树脂、乙烯-甲基丙烯酸共聚物 (ethylenemethacrylicacidcopolymer)树脂、聚氯乙烯(polyvinylchlo ride)树脂、聚二氯亚乙烯(polyvinylidenechloride)树脂、玻璃纸(c ellophane)、离子聚合物(ionomer)树脂等。聚酰亚胺(PI)树脂在涂布前驱体溶液(PRECURSORSOLUTION),并进行加热处理而形成树脂膜时,可根据其加热处理之际升温的概况图等的条件而能够调整线膨胀系数,因此优选,但并不限定于此。树脂膜11的厚度是数μm(微米)~数十μm左右,例如形成5μm以上10μm以下左右。
磁性金属膜13a优选强磁性体,且优选由包含Ni、Fe、C o、镍铁合金的合金、Mn-Al合金、SmCo5或Sm2Co17、Nd2Fe14 B等的金属间化合物形成的膜。磁性金属膜13a也可以是永久磁石。作为永久磁石,例如将R2Fe14B(R是稀土类元素)的正方晶金属间化合物等的结晶层压的、近年开发的薄膜永久磁石以溅镀等形成而使用。由此,从被蒸镀基板2的背面侧(对蒸镀掩膜1的相反侧)可以使用电磁石3固定。本发明的蒸镀掩膜1,因为在与被蒸镀基板2相接的面的树脂膜11的开口12的周缘部设置磁性金属膜13a,蒸镀之际从被蒸镀基板2的背面侧以永久磁石或电磁石构成的磁石3吸引,得到被蒸镀基板2与蒸镀掩膜1间的高密合性。尤其,影响蒸镀图案的开口12周缘部的密合性特别提高。因此,虽然难以产生膜模糊或蒸镀之际的阴影,但另一方面磁性金属膜13a、13b是永久磁石时,因为该强吸附力,以磁石3 吸引之际树脂膜11中有可能产生歪斜。又,蒸镀后取下蒸镀掩膜1之际,有可能会变得困难取下。如此的情况下,通过将配置在被蒸镀基板2的背面上的磁石3设为电磁石,由此,在对准蒸镀掩膜1与被蒸镀基板2位置时或蒸镀后蒸镀掩膜1从被蒸镀基板2分离之际可以调整磁场。又,磁性金属膜13a、13b上形成永久磁石时,因为磁化的方向总是往一定的方向形成,因此,即使磁石3中使用永久磁石的情况下,通过使用吸引极性的永久磁石,也可以吸附。
磁性金属膜13a的厚度,大约0.1μm以上6μm以下左右。磁性金属膜13a的厚度一旦过薄,即使以磁石3吸引也难以作用为磁性层,就不能保持充分的磁力。磁性金属膜13a的厚度一旦过厚,掩膜的开口12的厚度增加,蒸镀之际形成阴影,有不能形成正确的蒸镀图案的危险。
又,磁性金属膜13a的表面优选形成粗面。由此,提高磁性金属膜13a的辐射率,通过将蒸镀之际吸收的树脂膜11的热哪怕是一点点也放出到外部,就可以抑制蒸镀掩膜1的温度上升。作为粗面的程度,表面粗糙度理想是均方根高度0.1μm以上3.0 μm以下的膜,形成0.3μm以上的膜更理想。又,根据膜厚度的观点来看,表面粗糙度理想是均方根高度3.0μm以下的膜,形成 1.0μm以下的膜更理想。膜的表面粗糙度,根据磁性金属膜13a 的成膜方法改变,以气溶胶蒸镀法或冷喷涂法等形成,容易得到粗糙的表面。又,成膜后也可以经由氩的溅镀蚀刻进行粗面化处理。
关于树脂膜11的与蒸镀源4相对的面上设置的磁性金属膜13b的材料及厚度,因为与相接上述被蒸镀基板2的面上设置的磁性金属膜13a相同,省略其说明。又,通过以上述材料形成磁性金属膜13b,基本上可以形成比树脂膜11的辐射率小的低辐射率膜。通过形成磁性金属膜13b为比树脂膜11的辐射率小的低辐射率膜,可以抑制来自蒸镀源4的辐射热引起的树脂掩膜 1的温度上升。又,磁性金属膜13b的表面最好设为镜面。由此,变得比蒸镀掩膜1与蒸镀源4相对的面的辐射率小,可以更有效抑制来自蒸镀源4的辐射热引起的蒸镀掩膜1的温度上升。
又,使用相同的蒸镀掩膜1,例如重复进行有机材料的蒸镀之际,因为在蒸镀掩膜1上堆积有机材料,通常以某程度的周期(1μm左右的层压)进行蒸镀掩膜1的洗净。洗净如此的蒸镀掩膜1,一般使用环己酮(Cyclohexznone)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙醇(ethanol)、异丙醇(isopropylalcohol)、丙酮(acetone)、乙醇胺 (monoethanolamine)、二甲亚砜(dimethylsulfoxide)等的有机溶剂。因此,对磁性金属膜13a、13b也要求耐洗净性(耐溶剂性)、耐久性。从这一点来看,磁性金属膜13a、13b是上述的金属材料,没有特别的问题。
作为金属支撑层14,使用例如铁、不锈钢、镍铁合金(inv ar)、镍等的5μm(微米)以上30μm以下左右的厚度的金属材料。如果为磁性体的话,因为在固定至被蒸镀基板2之际可以以磁气夹盘产生的磁力黏合是理想的。不过,磁性金属膜13b也设置在金属支撑层14上的情况下,金属支撑层14的材料没有必要特别是磁性体。又,因为几乎没有因热引起的膨胀,使用镍铁合金更理想。
如上所述,由于密合层使树脂膜11与磁性金属膜13a、磁性金属膜13b的密合性提高,防止磁性金属膜13a、13b的剥离,并提高耐久性,因此最好设置,但不是必要。通过设置密合层,因为其上设置的膜表面容易变得平滑,密合层最好设置在磁性金属膜13b与树脂膜11之间。另一方面,设置在磁性金属膜13a 与树脂膜11之间时,磁性金属膜13a形成前密合层的表面最好以氩(argon)等的溅镀蚀刻、离子打薄(ionmilling)等敲击,设置凹凸。密合层经由特别以溅镀等的方法形成,提高与树脂膜11间的密合性。
作为密合层的材料,例如Ti、Cr或Mo等,从密合性的点来看Ti特别理想。
又,图1及之后的图中,扩大显示开口12的部分形成为锥形。开口12的部分形成锥状的理由,因为从蒸镀源4放射的蒸镀材料5以蒸镀源4的坩埚形状决定的一定角度的剖面形状成为扇形的蒸镀束,为的是其束的侧源的蒸镀粒子不被阻挡,到达被蒸镀基板2的所希望的位置。图所示的任一例,为了更确实消去其阻断,都形成2段树脂膜11的开口12的部分。此2段的形成,作为对于树脂膜11的开口的激光用掩膜,通过使用开口的大小不同的2种的激光用掩膜,更换进行激光照射而得到。又,锥形是通过在激光用掩膜的开口的中心部与周缘部使激光的透过率不同而得到。关于金属支撑层14,也可以根据需要以同样的理由形成其开口部为锥状。
其次,关于本发明的蒸镀掩膜1的制造方法,一边参照图 2,一边说明。树脂膜11的制造方法、层压具有制作包括金属支撑层14的所谓混合型蒸镀掩膜1时的开口的金属支撑层14与树脂膜11的层压体的制造方法以及开口12的形成方法,因为可以以众所周知的各种方法进行,本发明的蒸镀掩膜1的制造方法,主要说明关于磁性金属膜13a、13b的形成步骤。
首先,例如从树脂膜11的四方施加张力(扩展)固定至未图示的支撑框架。在此之际,固定的树脂膜11中,设置金属支撑层14也可以。此树脂膜11的扩展,当树脂膜11中一旦有松弛,开口12的大小就变得不正确,是为了影响蒸镀步骤中的精度而进行。支撑框架(frame),例如施加张力(tension)时,要求能够耐住其张力的刚性,使用厚度5nm以上50mm以下的金属板。此支撑框架,有金属支撑层14时,在扩展状态下与金属支撑层14 以激光熔接等固定。没有金属支撑层14时,以直接接合剂等接合至树脂膜11也可以。在此情况下,蒸镀时,使用不产生气体的接合剂。例如,作为接合剂,最好是像环氧树脂完全硬化型的接合剂。此支撑框架只要是具有磁性的金属板,即使没有金属支撑层14,还有即使未在蒸镀掩膜全面设置磁性金属膜的情况下,固定至使用磁石的被蒸镀基板2之际也变得容易处理。扩展树脂膜11的方法,可以使用众所周知的方法。
其次,树脂膜11中形成开口12图案。对树脂膜11的开口,可以以蒸镀掩膜1的制造领域中通常的方法进行。例如,固定至支撑框架的树脂膜11固定至加工台上,使用开口12图案用制作的激光用掩膜,以激光照射可以在树脂膜11上形成开口12。在此之际,如上述,树脂膜11的开口12可以成为2阶段,还有开口12也可以成为锥状。
其次,通过形成磁性金属膜13a可以得到本发明的蒸镀掩膜1。又,不特别限定磁性金属膜13a形成的时机。例如,对树脂膜11执行开口前即使形成磁性金属膜13a的情况下,根据磁性金属膜13a的厚度,随着树脂膜11图案化,也可以同时设置开口12。当然,也可以在对树脂膜11开口后形成磁性金属膜1 3a。考虑对支撑框架的固定化引起的裂纹等的影响的话,磁性金属膜13a,最好扩展构成蒸镀掩膜1的树脂膜11固定至支撑框架后形成。考虑对树脂膜11的开口12的图案化精度的话,磁性金属膜13a最好在树脂膜11开口后形成。
作为磁性金属膜13a的形成方法,不特别限定,可以采用溅镀法、离子镀法、激光烧蚀法、簇离子束(clusterionbeam)法、气溶胶蒸镀法(AEROSOLDEPOSITIONPROCESS)、冷喷涂(colds pray)法及化学堆积法中的任一方法。根据密合性的观点来看,最好是溅镀法,但根据表面粗糙度的点来看,最好是气溶胶蒸镀法 (AEROSOLDEPOSITIONPROCESS)或冷喷涂(coldspray)法。为了满足两者,如上述,最好未图示的密合层以溅镀法形成,之后以气溶胶蒸镀法或冷喷涂法形成磁性金属膜13a。又,形成磁性金属膜13a为永久磁石的情况下,以溅镀法使用金属组织控制技术,经由得到特定的结晶构造可以执行。
又,在树脂膜11的与蒸镀源4相对侧的面上设置磁性金属膜13b时,磁性金属膜13b的形成时机也不特别限定。例如,对树脂膜11进行开口前即使形成磁性金属膜13b,也与上述磁性金属膜13a相同,根据磁性金属膜13b的厚度,与树脂膜11 一起图案化的同时可以设置开口12。另一方面,磁性金属膜13 b的形成最好在对树脂膜11的开口12形成后执行。这是因为如果是形成开口12后的话,树脂膜11形成锥形的开口12部分的侧面(倾斜面)12a及像图2在树脂膜11的开口12部分即使有段差的情况下其段差的与蒸镀源相对的面12b上也可以形成磁性金属膜13b。
作为磁性金属膜13b的形成方法,不特别限定,可以采用溅镀法、离子镀法、激光烧蚀法、簇离子束(clusterionbeam)法、气溶胶蒸镀法(AEROSOLDEPOSITIONPROCESS)、冷喷涂(colds pray)法及化学堆积法中的任1个方法。根据密合性的观点或表面粗糙度的观点来看,最好是溅镀法。
其次,说明关于本发明的蒸镀方法。蒸镀掩膜1的制造方法与上述相同,一实施例中,使用本发明的蒸镀掩膜之外,因为可以以众所周知的方法执行,省略特别的说明。另外的实施例中,蒸镀掩膜1与被蒸镀基板之间的固定及脱离以外,因为可以以众所周知的方法执行,关于此另外的实施例以使用蒸镀掩膜1的蒸镀掩膜1与被蒸镀基板2之间的固定及分离为主,一边参照图1,一边说明。
在此另外的实施例中,本发明的蒸镀方法,使用磁性金属膜13a是永久磁石的本发明的蒸镀掩膜1执行。在此情况下,蒸镀掩膜1与被蒸镀基板2之间的固定最好使用电磁石作为磁石3。首先,对准位置使被蒸镀基板2与蒸镀掩膜1重叠,互相的对准标记一致,重叠磁石3夹着被蒸镀基板2而吸附蒸镀掩膜1。此对准位置之际,也可以调节电磁石3的强度,以免被蒸镀基板2 与蒸镀掩膜1不必要地密合。
蒸镀之际,为了互相吸引使电磁石3的磁场产生也可以,以磁性金属膜13a的磁力更充分吸附的情况下不让电磁石3动作也可以。密合被蒸镀基板2与蒸镀掩膜1的状态下,进行蒸镀。蒸镀结束后,通过产生使电磁石3排斥蒸镀掩膜1的磁场,从蒸镀掩膜1分离被蒸镀基板2。由此,容易脱离蒸镀掩膜1,能够顺畅连续使用蒸镀掩膜1,可以确保制造线的顺利进行。
其次,说明使用本发明的蒸镀掩膜1制造有机EL显示装置的方法。蒸镀掩膜1、使用蒸镀掩膜1的蒸镀方法以外的制造方法,因为以众所周知的方法执行,以使用蒸镀掩膜1的有机层的层压方法为主,一边参照图3A~3B,一边说明。
本发明的有机EL显示装置的制造方法,在未图标的支撑基板上形成未图示的TFT、平坦化膜及第一电极(例如阳极)22的装置基板21上对准位置重叠以上述方法制造的蒸镀掩膜1,经由蒸镀有机材料5a,形成有机层的层压膜24。于是,层压膜24 上形成第二电极25(阴极)。通过具体例,更加详述。
虽未图示,装置基板21是例如在玻璃板或树脂膜等的支撑基板上,针对各像素的每一RGB子像素形成TFT等的开关元件,连接其开关元件的第一电极22,在平坦化膜上以Al或APC 等的金属膜与ITO膜的组合形成。如图3A~3B所示,在子像素之间形成有分开子像素间的SiO2或丙烯酸树脂、聚酰亚胺(polyi mide)等构成的绝缘堤部23。在如此的装置基板21的绝缘堤部2 3上,对准位置密合而固定上述蒸镀掩膜1。此固定,一般而言,通过例如装置基板21对蒸镀掩膜1的相反侧上设置的磁性体等,以吸附固定。如上述,蒸镀掩膜1的磁性金属膜13a为永久磁石时,吸引蒸镀掩膜1的磁石3,最好使用电磁石。在此情况下,如上所述,在蒸镀掩膜1位置对准后,也可以使电磁石产生吸引蒸镀掩膜1的磁场,有时也可以使电磁石的电流为0。
此状态中,如图3A所示,蒸镀装置内从蒸镀材料源(坩锅) 4放射有机材料5a,只有在蒸镀掩膜1的开口12部分蒸镀有机材料5a,所希望的子像素的第一电极22上形成有机层的层压膜 24。依序更换蒸镀掩膜,对各子像素进行此蒸镀步骤。也有可能对多个子像素使用同时蒸镀相同的材料的蒸镀掩膜。
图3A~3B中,有机层的层压膜24简单以1层显示,但实际上,有机层的层压膜24,以不同材料构成的多个层的层压膜形成。例如,作为连接至阳极22的层,有时会设置使电洞的注入性提高的离子化能量的整合性佳的材料构成的电洞注入层。在此电洞注入层上,提高电洞的稳定输入的同时,可限制(能量障壁)往发光层的电子的电洞输送层,例如以胺系材料形成。又,其上根据发光波长选择的发光层,例如对红色、绿色,在Alq3中掺杂红色或绿色的有机物荧光材料而形成。又,作为蓝色系的材料,使用DSA系的有机材料5a。发光层上以Alq3等形成有电子电子输送层,所述电子输送层能够更提高电子的注入性的同时,稳定地输送电子。这些各层分别数十nm左右层压,形成有机层的层压膜24。又,此有机层与金属电极之间也有时设置LiF或L iq等的提高电子注入性的电子注入层。
有机层的层压膜24中,发光层是堆积根据RGB的各色的材料的有机层。又,电洞输送层、电子输送层等,重视发光性能的话,最好分别以适于发光层的材料堆积。不过,考虑材料的成本面,有时也RGB的2色或3色共同以相同的材料层压。层压 2色以上的子像素共同的材料时,使用形成对共同的子像素的开口的蒸镀掩膜1。各个子像素中蒸镀层不同时,例如对R的子像素使用1个蒸镀掩膜1,可以连续蒸镀各有机层,且堆积RGB 共通的有机层时,直到其共同层的下侧为止,形成各子像素的有机层的蒸镀,共同的有机层之处,使用对RGB形成开口的蒸镀掩膜,一次形成全像素的有机层的蒸镀。
于是,全部的有机层的层压膜24及LiF层等的电子注入层的形成结束后,除去蒸镀掩膜1,在整个面上形成第二电极(例如阴极)25。图3B所示的范例,是顶部发射型,因为是从上侧发出光的方式,第二电极25是透光性的材料,例如,以薄膜的Mg -Ag共晶膜形成。其他能够使用Al薄膜等。又,从装置基板21 侧放射光的的底部放射型时,第一电极22中使用ITO、In3O4 等,作为第二电极25,能够使用工作函数小的金属,例如Mg、 K、Li、Al等。此第二电极25的表面上,例如形成Si3N4等构成的保护膜26。又,此全体构成为通过未图示的玻璃、树脂膜等构成的密封层密封,以免有机层的层压膜24吸收水分。又,有机层尽量共同化,其表面侧也可以形成设置滤色器的构造。
本发明的蒸镀方法或有机EL显示装置的制造方法中,可以重复使用蒸镀掩膜1。因为蒸镀掩膜1的与蒸镀源4相对的面上层压有机材料5a,使用相同的蒸镀掩膜1重复执行有机材料5 a的蒸镀时,累积的膜从掩膜脱落,为了防止成为粒子,累积层压膜厚度大约1.0μm以上3.0μm以下的时机最好进行洗净。又,蒸镀掩膜1的洗净,根据通常的方法,例如可以使用上述有机溶剂进行。
附图标记说明
1…蒸镀掩膜
11…树脂膜
12…开口
12a…开口12的侧面(倾斜面)
12b…开口12的段差的与蒸镀源相对的面
13a…与被蒸镀基板相接的面上设置的磁性金属膜
13b…树脂膜的与蒸镀源相对的面上设置的磁性金属膜
14…金属支撑层
14a…开口
2…被蒸镀基板
3…磁石
4…蒸镀源
5…蒸镀材料
5a…有机材料
21…装置基板
22…第一电极
23…堤部
24…有机层的层压膜
25…第二电极
26…保护膜。
Claims (9)
1.一种蒸镀掩膜,其包含具有在被蒸镀基板上经由蒸镀用以成膜形成薄膜图案的开口图案的树脂膜的蒸镀掩膜,包括:磁性金属膜,设置在所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面的、至少所述树脂膜的所述开口的周缘部以及所述树脂膜的与蒸镀源相对的面的、至少所述树脂膜的所述开口的周缘部;所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面上设置的所述磁性金属膜的表面形成粗面以提高辐射率,所述树脂膜的与蒸镀源相对的面上设置的所述磁性金属膜,是辐射率比所述树脂膜的辐射率小的低辐射率膜。
2.如权利要求1所述的蒸镀掩膜,其特征在于,所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面上设置的所述磁性金属膜具有0.1μm以上6μm以下的膜厚度。
3.如权利要求1或2所述的蒸镀掩膜,其特征在于,所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面上设置的所述磁性金属膜是永久磁石。
4.如权利要求3所述的蒸镀掩膜,其特征在于,所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面上设置的所述磁性金属膜,是从Ni、Fe、Co、镍铁合金、Mn-Al、SmCo5或Sm2Co17中选择的至少1种金属、合金或金属间化合物形成的膜。
5.如权利要求4所述的蒸镀掩膜,其特征在于,在所述树脂膜的与蒸镀源相对的面的一部分上包括金属支撑层。
6.一种蒸镀掩膜的制造方法,其特征在于,是包含具有开口部图案的树脂膜且在被蒸镀基板上用以蒸镀蒸镀材料的掩膜,具有在所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面的、至少所述树脂膜的所述开口的周缘部以及在所述树脂膜的与所述蒸镀源相对的面的、至少所述树脂膜的所述开口的周缘部设置的磁性金属膜的蒸镀掩膜的制造方法,在所述树脂膜中形成所述开口后,以溅镀法、离子镀法、激光烧蚀法、簇离子束(clusterionbeam)法、气溶胶蒸镀法(AEROSOLDEPOSITIONPROCESS)、冷喷涂(coldspray)法及化学堆积法中选择的至少1个方法形成所述磁性金属膜,所述树脂膜的与所述被蒸镀基板相接的面上设置的所述磁性金属膜的表面形成粗面以提高辐射率,所述树脂膜的与蒸镀源相对的面上设置的所述磁性金属膜,是辐射率比所述树脂膜的辐射率小的低辐射率膜。
7.一种蒸镀蒸镀材料的蒸镀方法,是互相重叠磁石、被蒸镀基板、及蒸镀掩膜,并从所述蒸镀掩膜侧蒸发蒸镀材料,在所述被蒸镀基板上以既定图案蒸镀蒸镀材料的方法,其特征在于,前述蒸镀掩膜使用如权利要求第1~5项中任一项所述的蒸镀掩膜,使所述被蒸镀基板与所述蒸镀掩膜密合再蒸镀蒸镀材料。
8.一种蒸镀方法,是互相重叠电磁石、被蒸镀基板、以及如权利要求3所述的蒸镀掩膜,从所述蒸镀掩膜侧蒸发蒸镀材料,在所述被蒸镀基板上以既定图案蒸镀蒸镀材料的方法,其特征在于,所述蒸镀材料的蒸镀结束后,所述电磁石及所述被蒸镀基板从所述蒸镀掩膜分离,是通过产生使所述电磁石产生排斥所述蒸镀掩膜的磁场来执行。
9.一种有机EL显示装置的制造方法,是在装置基板上层压有机层制造有机EL显示装置的方法,包括下列步骤:在支撑基板上至少形成有TFT及第一电极的所述装置基板上,对准位置的重叠如权利要求1~5项中任一项所述的蒸镀掩膜,并通过在所述第一电极上蒸镀有机材料而形成有机层的层压膜;以及在所述层压膜上形成第二电极。
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