JP2006077297A - マスク、成膜方法、有機el装置の製造方法 - Google Patents
マスク、成膜方法、有機el装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006077297A JP2006077297A JP2004263365A JP2004263365A JP2006077297A JP 2006077297 A JP2006077297 A JP 2006077297A JP 2004263365 A JP2004263365 A JP 2004263365A JP 2004263365 A JP2004263365 A JP 2004263365A JP 2006077297 A JP2006077297 A JP 2006077297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- film
- opening
- substrate
- organic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000000151 deposition Methods 0.000 title description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 43
- 239000002585 base Substances 0.000 description 32
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 28
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 description 25
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 description 17
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 17
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001618 alkaline earth metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】 用いるマスクが大型の場合にも精度良く目的の膜パターンを得ることができるマスクを提供する。
【解決手段】 本発明のマスクは、開口部7を有するベース部材2と、該ベース部材2上であって前記開口部7を覆う位置に配設され且つ所定パターンのマスク開口部4を備えるマスク部材3とを有し、前記マスク開口部4は、形成したい膜の面積よりも小さい開口面積を有してなることを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明のマスクは、開口部7を有するベース部材2と、該ベース部材2上であって前記開口部7を覆う位置に配設され且つ所定パターンのマスク開口部4を備えるマスク部材3とを有し、前記マスク開口部4は、形成したい膜の面積よりも小さい開口面積を有してなることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、マスク、成膜方法、有機EL装置の製造方法に関する。
近年、コンピュータや携帯用の情報機器といった電子機器の発達に伴い、カラー表示装置として有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置の使用が増加している。この種の有機EL装置の製造工程においては、例えば発光用の有機EL材料や電極をパターニングする際、水分や酸素による有機材料の劣化が問題となるため、マスクを用いた真空蒸着法が用いられている。
このような蒸着工程を含む有機EL装置の製造方法では、一般的に基板を大型化して1枚の基板からのパネルの取り個数を増やすことにより、低コスト化を図ることが可能となるが、マスクが大型化するに従いマスク製造の歩留り低下を招く場合がある。そこで、歩留り低下を改善するべく、例えば特許文献1又は2のような技術が開示されている。
特開2001−237073号公報
特開2001−273976号公報
上記特許文献1では、蒸着マスクとして使用する複数の部材(単位マスク)と、それを取り付ける基材とをアライメントマークで位置決めして固定し、マスクの大型化を図っている。しかしながら、被蒸着基板に対して単位マスクを固定して蒸着する場合、良好な蒸着パターンの精度を得るためには、蒸着時の被蒸着基板と蒸着マスクとの密着性を良好に保つ必要があるが、被蒸着基板及び蒸着マスクが大型化するに伴って自重による変形が大きくなり、密着性を保つのが困難となる。
特に、単位マスクのうち開口部が形成された領域の厚さは、蒸着パターンの精度を向上させるために薄くする(蒸着粒子に対してマスクが影をつくらないようにする)必要があり、そのため剛性が低く、自重による変形は顕著となる。また、大型パネルに対応した広い開口部を有する単位マスクでは、開口部が形成された領域で自重による変形がより大きくなり、被蒸着基板上の蒸着パターン精度が低下する
一方、特許文献2に示されているように、蒸着マスクが磁性材料で構成されている場合、蒸着マスクに対して被蒸着基板を挟んだ反対側にマグネットを配することで、被蒸着基板との密着性を確保する方法もあるが、被蒸着基板及び蒸着マスクの変位量(磁力が作用している状態と、していない状態)が大きく、被蒸着基板上に傷を付けるなどの不良原因となる場合があり、十分ではない。
本発明は、これらの問題を解決することを目的とし、詳しくは用いるマスク部材が大型の場合にも精度良く目的の膜パターンを得ることができるマスク及び成膜方法を提供することを目的としている。さらに本発明は、上記成膜方法により得られる信頼性の高い有機EL装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明のマスクは、基板上に、所望の形状の膜を形成するためのマスクであって、複数の開口で構成された開口部を有するベース部材と、該ベース部材上に前記開口部を覆うように配設されたマスク部材とを有し、前記マスク部材は、複数の開口で構成されたマスク開口部を備え、前記マスク開口部は、基板上に形成する前記膜の前記所望の形状よりも小さい形状を有してなることを特徴とする。
このようなマスクによると、従来のように膜形状に対応したマスク開口部を有する単位マスクに比して、強度の低い開口部形成領域の面積が小さくなるため、自重による変形が小さいものとなる。つまり、本発明のマスクは、相対的に強度が高いベース部材の面積が大きく、相対的に強度が低い開口部形成領域のマスク部材の面積が小さいため、当該マスクの自重による変形量を極力小さくすることができるようになる。したがって、本発明のマスクは信頼性が高く、当該マスクを例えば蒸着マスクとして用いることで、所望形状の蒸着膜等を得ることができるようになる。
なお、ここで言う強度とは例えば熱膨張係数について例示することができ、ベース部材よりも熱膨張係数の大きいマスク部材を用いることができる。また、本発明のマスクにより形成したい膜を得るためには、マスクを介して一部の膜を形成した後、該マスクと被成膜部材とを相対移動させ、該マスクを介して残部の膜を形成するものとすれば良い。
前記マスク開口部は、基板上に形成する膜の面積よりも小さく、具体的には形成したい膜の面積をn等分(但し、nは2以上の自然数)した開口面積を有してなるものとすることができる。この場合、本発明のマスクをn回移動させて形成したい膜を斑なく形成することができるようになる。
本発明において、形成したい膜が矩形状である場合、前記マスク開口部をストライプ状に形成することができる。この場合、当該マスクを介して膜の一部を形成した後、該マスクをx軸方向及び/又はy軸方向に移動させ、その後、該マスクを介して膜の残部を形成することで、簡便に矩形状膜を得ることができる。
本発明において、マスク部材のマスク開口部がベース部材の開口部上に位置するように、ベース部材上にマスク部材を配設することができる。また、ベース部材は、膜を形成したい被成膜部材を成膜工程中、完全に覆うことができる大きさとすることができる。
また、マスク部材は例えばシリコンにて構成することができる。この場合、当該マスク部材の成形性が高まり、所望形状のマスク開口部を容易に得ることができるようになる。その他にも、マスク部材は例えば金属にて構成することもでき、この場合、高強度のマスク部材となる。具体的にはステンレス、インバー、42アロイ、ニッケル合金のいずれかを主体として構成することができる。なお、ベース部材はマスク部材よりも強度が高い材料、例えば金属にて構成することが好ましく、ステンレスやインバー等の金属材料の他、ガラスやセラミックス等にて形成することもできる。
本発明のマスクにおいて、マスク部材がベース部材に接合されてなるものとすることができる。そして、各部材は何れかの部材に付されたアライメントマークにより位置決めされているものとすることができる。
次に、上記課題を解決するために、本発明の成膜方法は、上述した本発明のマスクを用いた成膜方法であって、前記マスクを介して基板上に形成したい膜の一部を形成する工程と、前記基板と前記マスクとを相対移動させる工程と、前記マスクを介して基板上に形成したい膜の残部を形成する工程とを有することを特徴とする。
このような成膜方法によると、所望形状の膜を簡便且つ確実に形成することができるようになる。そして、マスクの信頼性が高いため、歩留りも高いものとなる。しかも、用いるマスクが、従来のように膜形状に対応したマスク開口部を有する単位マスクに比して、強度の低い開口部形成領域の面積が小さくなるため、自重による変形が小さいものとなる。つまり、本発明の成膜方法において用いるマスクは、相対的に強度が高いベース部材の面積が大きく、相対的に強度が低い開口部形成領域のマスク部材の面積が小さいため、当該マスクの自重による変形量を極力小さくすることができるようになる。なお、ここで言う強度とは例えば熱膨張係数について例示することができ、ベース部材よりも熱膨張係数の大きいマスク部材を用いることができる。
次に、上記課題を解決するために、本発明の有機EL装置(有機エレクトロルミネッセンス装置)の製造方法は、電極間に有機材料層を具備してなる有機EL装置の製造方法であって、上述した成膜方法により、異なる色毎に前記有機材料層を形成する工程を含むことを特徴とする。この場合、信頼性の高い有機材料層を形成することができ、得られる有機EL装置は非常に信頼性の高いものとなる。
また、異なる態様の製造方法として、陰極と陽極との間に発光層を具備し、且つ前記陰極と前記発光層のうち特定の色の発光層との間に電子注入層を具備してなる有機EL装置の製造方法であって、上述した成膜方法により、前記電子注入層を形成する工程を含むものとすることができる。この場合、信頼性の高い電子注入層を形成することができ、得られる有機EL装置は非常に信頼性の高いものとなる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせてある。
図1は、本発明のマスクの一実施形態について、その平面構成(a)及び断面構成(b)を模式的に示す図である。本実施形態のマスク1は、複数のマスク部材3がベース部材2に接合されてなり、マスク部材3はマスク開口部4を有している。マスク部材3は、図1(b)に示すようにベース部材2の開口部7を覆うように配設され、該開口部7の開口内側にマスク開口部4が位置している。なお、このような位置合わせは、両部材2,3に形成されたアライメントマーク5(図1では重なっている)を基準として行われている。また、ベース部材2には、当該マスク1を用いて成膜等を行う基板(被成膜基板)との位置合わせを行うためのアライメントマーク6が形成されている。
ベース部材2とマスク部材3とは接着材ないしスポット溶接等によって固着ないし接合されている。なお、ベース部材2に対してマスク部材3を着脱自在に構成するために、例えば係合ないし嵌め込み等により両部材を一体化するものとしても良い。
マスク部材3に形成されたマスク開口部4は、基板上に形成したい膜の面積よりも小さい開口面積を有している。具体的には、形成したい膜の面積をn等分(但し、nは2以上の自然数)した開口面積を有してなり、ここでは形成したい膜が矩形状であるため、マスク開口部4を該矩形状の面積の2分の1の大きさに形成している。
ベース部材2はマスク部材3よりも高強度の材料、具体的にはマスク部材3よりも熱膨張係数の小さい材料にて構成されている。本実施形態では、マスク部材3がシリコンを主体として構成され、ベース部材2がシリコンよりも熱膨張係数の小さい金属(例えばステンレス、インバー、42アロイ、ニッケル合金等)を主体として構成されている。なお、マスク部材3もシリコンの他、上記ステンレス、インバー、42アロイ、ニッケル合金等の金属材料にて構成することもでき、この場合、ベース部材2よりも加工性の高いものが適宜選択されることとなる。また、ベース部材2についてもステンレスやインバー等の金属材料の他、ガラスやセラミックス等にて形成することもできる。
ここで、マスク部材3としてシリコンを用いれば、異方性エッチングにより高精度なマスク開口部4を形成することができる。一方、マスク部材3としてインバー等の金属材料を用いれば、通常のエッチングによりマスク開口部4を形成することができる。
また、本実施形態のマスク1は、1つのマスク1から所定の蒸着パターン(膜パターン)を複数得ることが可能な多面取り用マスクとして構成されている。つまり、図1に示すように、ベース部材2上に配設されたマスク部材3が、それぞれ蒸着源(材料供給源)からの蒸着材料(膜形成材料)が通過可能なマスク開口部4を有しており、該マスク開口部4が、取得したい膜パターンに対応して、該膜パターンの半分の大きさの開口パターンを有して構成されている。そして、本実施の形態では、このようなマスク部材3が1枚のベース部材2上に複数(例えば4つ)配設され、1回の蒸着工程で複数(例えば4つ)の膜パターンを得ることが可能とされている。
このような構成のマスク1は、マスク部材3のベース部材2と接する側と異なる側に成膜対象基板(図示略)を設置し、ベース部材2側に配設した例えば成膜材料発生装置(例えば蒸着源:図示略)から成膜材料(蒸着材料)が供給されることにより膜形成が行われる。
次に、本発明のマスクを用いた成膜方法の一例について説明する。
図2は、成膜の対象となる基板(成膜対象基板)10上において、形成したい膜のエリア(成膜対象エリア)12(破線で囲まれた領域)と、図1のマスク1を使用して形成される成膜エリア11(実線で囲まれた領域)との関係について示した平面模式図である。用いる成膜対象基板10のサイズは、ここでは730mm×920mmとしている。
図2は、成膜の対象となる基板(成膜対象基板)10上において、形成したい膜のエリア(成膜対象エリア)12(破線で囲まれた領域)と、図1のマスク1を使用して形成される成膜エリア11(実線で囲まれた領域)との関係について示した平面模式図である。用いる成膜対象基板10のサイズは、ここでは730mm×920mmとしている。
まず、成膜対象エリア12に対して、図1のマスク1を使用して第1の成膜(第1成膜工程)を行うことで、図2に示すように成膜対象エリア12の一部分(本実施形態では半分)に対して成膜が行われる。
そして、このように成膜対象エリア12の一部分に成膜を行った後、マスク1と基板10とを相対移動させる。ここでは、成膜対象エリア12のうち成膜されていない領域上にマスク開口部4が位置するように、マスク1を走査するものとしている。
そして、このように成膜対象エリア12の一部分に成膜を行った後、マスク1と基板10とを相対移動させる。ここでは、成膜対象エリア12のうち成膜されていない領域上にマスク開口部4が位置するように、マスク1を走査するものとしている。
マスク1と基板10との相対移動を行った後、第2の成膜を行う(第2成膜工程)。図3は、第2の成膜を行った後の基板10上の成膜状態を示す平面模式図である。図3に示すように、第1成膜工程では成膜エリア14a及び成膜エリア14bが成膜され、第2成膜工程では成膜エリア15a及び成膜エリア15bが成膜される。
つまり、本実施形態のように図1のマスク1を用いて2回の成膜工程を行うことで、所望の成膜対象エリア12に対して重複せずに同一の材料を成膜することができるようになる。
つまり、本実施形態のように図1のマスク1を用いて2回の成膜工程を行うことで、所望の成膜対象エリア12に対して重複せずに同一の材料を成膜することができるようになる。
従来のマスクでは、成膜対象エリア12のサイズと同じサイズのマスク開口部を有しており、強度の小さい開口部付近のマスク部材の面積が大きいため、自重による変形が大きくなる。これに対して、図1のマスク1は強度が大きいベース部材2の面積が大きく、強度の小さい開口部付近のマスク部材の面積が小さいため、自重による変形量を極力小さくできるようになっている。したがって、本実施形態のマスク1を用いた成膜方法によると、マスク1の変形が少ないため、所望の形状の膜を簡便に得ることができるようになり、得られる膜の信頼性が非常に高いものとなる。
一方、図4(a)はマスクの変形例を示す平面模式図で、図4(b)は当該マスクを用いて蒸着を行った場合に形成される膜のパターンを示す平面模式図である。
図4(a)に示したマスク100は、8つのマスク部材103がベース部材102に着脱自在に組み付けられてなり、マスク部材103は図1のマスク1と同様にマスク開口部104を有している。マスク部材103は、ベース部材102の開口部(図示略)を覆うように配設され、該開口部の開口内側にマスク開口部104が位置している。なお、このような位置合わせは、両部材102,103に形成されたアライメントマーク(図示略)を基準として行われている。また、ベース部材102には、当該マスク100を用いて成膜等を行う基板(被成膜基板)との位置合わせを行うためのアライメントマーク(図示略)が形成されている。
図4(a)に示したマスク100は、8つのマスク部材103がベース部材102に着脱自在に組み付けられてなり、マスク部材103は図1のマスク1と同様にマスク開口部104を有している。マスク部材103は、ベース部材102の開口部(図示略)を覆うように配設され、該開口部の開口内側にマスク開口部104が位置している。なお、このような位置合わせは、両部材102,103に形成されたアライメントマーク(図示略)を基準として行われている。また、ベース部材102には、当該マスク100を用いて成膜等を行う基板(被成膜基板)との位置合わせを行うためのアライメントマーク(図示略)が形成されている。
1つのマスク部材103に形成されたマスク開口部104は、形成したい成膜対象エリア12(図2)の膜の面積よりも小さい開口面積を有している。具体的には、形成したい成膜対象エリア12(図2)の膜の面積を8等分した開口面積を有している。ベース部材102はマスク部材103よりも高強度の材料、具体的にはマスク部材103よりも熱膨張係数の小さい材料にて構成されている。本実施形態では、マスク部材103がシリコンを主体として構成され、ベース部材102がシリコンよりも熱膨張係数の小さい金属(ここでは42アロイ)を主体として構成されている。
また、本実施形態のマスク100は、1つのマスク100から所定の蒸着パターン(膜パターン)を複数得ることが可能な多面取り用マスクとして構成されている。つまり、図4(a)に示すように、ベース部材102上に配設されたマスク部材103が、それぞれ蒸着源からの蒸着材料が通過可能なマスク開口部104を有しており、該マスク開口部104が、取得したい成膜対象エリア12(図2)の膜パターンに対応して、該膜パターンの8分の1の大きさの開口パターンを有して構成されている。そして、本実施の形態では、このようなマスク部材103が1枚のベース部材102上に8つ配設されている。
以上のような構成のマスク100は、図1に示したマスク1に比べて開口部形成領域付近の自重による変形が一層低減されることとなる。なお、このマスク100を用いて蒸着を行う際は、以下の工程を含むものとすることができる。
まず、基板10に対して第1の蒸着を行うことで、図4(b)に示すように成膜対象エリア12の一部分、ここでは成膜エリア14a,14b,14c,14dに対して成膜が行われる。そして、このように成膜対象エリア12の一部分に成膜を行った後、マスク100と基板10とを相対移動させる。ここでは、成膜対象エリア12のうち成膜されていない領域(成膜エリア15a,15b,15c,15d)上にマスク開口部104が位置するように、マスク100を走査するものとしている。
マスク100と基板10との相対移動を行った後、第2の蒸着を行う。そうすると、成膜エリア15a,15b,15c,15dに対して成膜が行われ、成膜対象エリア12に対して重複せずに同一の材料を斑無く成膜することができるようになる。
なお、図5に示すように、1つのマスク開口部204を成膜対象エリア12(図2)に対して、形成したい膜の8等分した開口面積を有するように形成し、該マスク開口部204を有するマスク部材203をベース部材202上に2つ形成するものとしても良い。この場合、4回の蒸着で所望の膜を得ることができ、マスク200全体の中でマスク開口部204の占める割合が小さくなるため、図4のマスク100に比して自重による変形の影響を更に小さくすることが可能となる。なお、成膜回数が増えて処理時間が長くなるが、マスクの剛性が得られるため大型基板に対して高精度に蒸着することが可能となる。
また、図5(b)に示すように、1つのマスク部材303に対して複数のマスク開口部304を形成するものとしても良い。さらに、図6に示すように、マスク開口部を成膜対象エリア12の長手方向に平行となるように形成し、これを用いて成膜エリア14a,14bを第1の蒸着で、成膜エリア15a,15bを第2の蒸着で形成するものとしても良い。
ここで、以上の実施形態で用いるマスク部材の製造方法について簡単に説明する。マスク部材は、上述したようにステンレスやニッケル合金、インバーなどの金属材料や、シリコン材料等により構成することができる。金属材料の場合には、マスク開口部の形成にはエッチングや電鋳などが有効である。一方、シリコンの場合には、図7に示すようなプロセスで開口部を形成することができる。
図7では、面方位(110)を有するシリコンを例としている。
まず、図7(a)に示すようにシリコンウェハ30を用意し、該シリコンウェハ30の表面に熱酸化法により酸化シリコン膜31を1μm程度の厚さで形成する。なお、該シリコンウェハ30の表面に形成する膜は酸化シリコン膜31のみならず、後のアルカリ水溶液を用いて行うシリコンの結晶異方性エッチングにおいて耐久性のある膜であれば、CVD法による窒化シリコン膜、スパッタ法による金や白金からなる膜でも良い。
まず、図7(a)に示すようにシリコンウェハ30を用意し、該シリコンウェハ30の表面に熱酸化法により酸化シリコン膜31を1μm程度の厚さで形成する。なお、該シリコンウェハ30の表面に形成する膜は酸化シリコン膜31のみならず、後のアルカリ水溶液を用いて行うシリコンの結晶異方性エッチングにおいて耐久性のある膜であれば、CVD法による窒化シリコン膜、スパッタ法による金や白金からなる膜でも良い。
次に、酸化シリコン膜31をフォトリソグラフィ法により図7(b)に示すようにパターニングする。パターニングには、緩衝フッ酸溶液を用いる。
次に、80℃に加熱した35重量%の水酸化カリウム水溶液を用いてシリコンウェハ30の結晶異方性エッチングを行う。これにより、図7(c)に示すように、シリコンウェハ30のうち酸化シリコン膜31に覆われていない部分が除去されて開口部33が形成されるとともに、開口部33に対応する部分に厚さが小さくなる。また、結晶異方性エッチングにより、下側エッジ部分がテーパ状にエッチングされる。なお、エッチングの時間を調節することにより、開口部33の厚さとテーパの量を制御することができる。
最後に、酸化シリコン膜31を例えば緩衝フッ酸溶液を用いて除去することで、図7(d)に示すような開口部33を有したマスク部材を得ることができる。
続いて、上述した成膜方法を用いて有機EL装置(有機エレクトロルミネッセンス装置)を製造する例について説明する。
上述したマスク1等について、マスク部材のマスク開口部形状次第では、マトリクス状の蒸着パターンを成膜対象基板上に形成することができる。このようなマトリクス状の蒸着パターン形成は、例えば表示装置の画素を形成するのに好適で、具体的には画素を構成する有機材料あるいは電極材料を、上述したマスクを用いた成膜方法を利用して行うのが好適である。
上述したマスク1等について、マスク部材のマスク開口部形状次第では、マトリクス状の蒸着パターンを成膜対象基板上に形成することができる。このようなマトリクス状の蒸着パターン形成は、例えば表示装置の画素を形成するのに好適で、具体的には画素を構成する有機材料あるいは電極材料を、上述したマスクを用いた成膜方法を利用して行うのが好適である。
図10は、有機EL装置の概略構成を模式的に示す平面図であり、図10中符号270は有機ELパネルである。このような有機ELパネルは、有機EL装置用基板55上に各色発光層を含む各画素(R画素、G画素、B画素)を形成することで得ることができる。この有機ELパネル270は、ガラス等からなる基板55と、マトリックス状に配置された画素271(R画素、G画素、B画素)を形成する多数の有機EL素子と、封止基板(図示略)とを具備して構成されたものである。
なお、基板55は、例えばガラス等の透明基板からなるもので、基板55の中央に位置する表示領域202aと、基板55の周辺部に位置して表示領域202aの外側に配置された非表示領域202bとに区画されている。表示領域202aは、マトリックス状に配置された有機エレクトロルミネッセンス素子によって形成された領域であり、有効表示領域とも言われるものである。
図8(a)は有機EL装置の各色画素R(赤色),G(緑色),B(青色)の配列パターンを示す平面模式図であり、1枚の有機ELパネルの表示領域を示している。図8(b)は同一材料を成膜する対象である画素B(青色)を抜き出して示す説明図である。なお、図8(b)の点線で囲んだ2つのエリアは、マスクを使って2回に分けて成膜するそれぞれエリアを示している。
一方、図9は、図8(b)に示した画素Bを成膜するためのマスクについて示す平面模式図である。なお、図9(a)は画素Bのパターンに対応したマスク開口部404を有するマスク部材400、図9(b)は複数の画素Bの列に対応したスリット状の開口部504を有するマスク部材500、図9(c)は図9(b)のマスク部材を2つのマスク部材603a,603bにより形成したマスク部材600である。1枚の基板から有機ELパネルを多面取りする場合には、これらのマスク部材を複数枚ベース部材に組み付けてマスクとする。
このような有機EL装置の画素形成に際して、上述した成膜方法を適用することにより、各画素をマトリクス状に簡便に構成することが可能となる。しかも大型の有機EL装置に対しても好適に用いることができる。また、パネルの各基板にストライプ状の電極を構成する場合にも好適に用いることができる。
具体的には、製造する低分子有機EL装置の構成は、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極がこの順で積層されたものである。また、高分子有機EL装置の構成は、陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極がこの順で積層されたものである。
低分子有機EL装置の場合、発光層では、共蒸着によりホスト材料中に微量のゲスト材料(ドーパント材料)を入れることで、特性を向上させている。発光層に用いる材料を変更することで異なった色を発光させることができる。ディスプレイ用途では図8(a)に示したようにR,G,B各画素をストライプ状に配列しており、各色に対応した位置に対して上述したマスクを使って発光材料を成膜することができる。特に大型基板、大型パネルに対しては上述のマスクを用いることが有効となる。
低分子有機EL装置の場合、発光層では、共蒸着によりホスト材料中に微量のゲスト材料(ドーパント材料)を入れることで、特性を向上させている。発光層に用いる材料を変更することで異なった色を発光させることができる。ディスプレイ用途では図8(a)に示したようにR,G,B各画素をストライプ状に配列しており、各色に対応した位置に対して上述したマスクを使って発光材料を成膜することができる。特に大型基板、大型パネルに対しては上述のマスクを用いることが有効となる。
また、発光層からの光が取り出されるときに、積層した膜の干渉効果によって色変化を起こす。R,G,B各色によって干渉する膜厚が異なり、色変化に対する効果なども異なってくるが、少なくとも電子輸送材料の膜厚をR,G,B各画素毎に最適化することで、R,G,B各色の色純度を向上させることができる。そこで、上述したマスクを用いることによって、R,G,B各画素に対して最適な膜厚の電子輸送材料を成膜することができる。その結果、ディスプレイ特性を向上させることが可能となる。
さらに、色によっては発光層と陰極との間にアルカリ金属のフッ化物又はアルカリ土類金属のフッ化物、具体的にはフッ化リチウム等の層を挿入することで、ディスプレイ特性を向上させることができる。特に、青色の画素Bに対して該フッ化リチウム層を形成した場合は特性向上効果が顕著となるが、このようなフッ化リチウム層は蒸着によって成膜可能であり、上述したマスクを用いて蒸着することで画素Bに対して選択的に成膜することができるようになる。
また、有機EL装置において、光取出し側に半透明反射膜を形成し、対向側に反射膜を形成することにより、発光層からの光の多重干渉が起こり、結果として取り出される光のスペクトルの半値幅が減少して色純度が向上する(例えば特開2002−373776号公報参照)。このような構成は、半透明反射膜と反射膜間の距離を発光色の波長に合わせ込むことで実現できる。R,G,B各画素のうち、特性を向上させたい画素、例えば画素Bに対して半透明反射膜を形成することにより、色純度の向上、ディスプレイとしての輝度負荷の減少や寿命向上などの特性向上を実現することができる。このように画素Bだけに半透明反射膜を形成する工程において、上述したマスクを使用すれば、大型基板、大型パネルでのディスプレイ特性の向上が可能となる。
以上、各実施の形態を示したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うマスク、成膜方法、有機EL装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1…マスク、2…ベース部材、3…マスク部材、4…マスク開口部、5…アライメントマーク
Claims (8)
- 基板上に、所望の形状の膜を形成するためのマスクであって、
複数の開口で構成された開口部を有するベース部材と、該ベース部材上に前記開口部を覆うように配設されたマスク部材とを有し、
前記マスク部材は、複数の開口で構成されたマスク開口部を備え、
前記マスク開口部は、基板上に形成する前記膜の前記所望の形状よりも小さい形状を有してなることを特徴とするマスク。 - 前記マスク開口部の面積は、基板上に形成する前記膜の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載のマスク。
- 前記マスク部材は、前記ベース部材に対して、着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のマスク。
- 前記マスク部材がシリコンにて構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のマスク。
- 前記マスク開口部は、形成したい膜の面積をn等分(但し、nは2以上の自然数)した開口面積を有してなることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のマスク。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載のマスクを用いた成膜方法であって、
前記マスクを介して基板上に形成したい膜の一部を形成する工程と、前記基板と前記マスクとを相対移動させる工程と、前記マスクを介して基板上に形成したい膜の残部を形成する工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 電極間に有機材料層を具備してなる有機EL装置の製造方法であって、
請求項6に記載の成膜方法により、異なる色毎に前記有機材料層を形成する工程を含むことを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 陰極と陽極との間に発光層を具備し、且つ前記陰極と前記発光層のうち特定の色の発光層との間に電子注入層を具備してなる有機EL装置の製造方法であって、
請求項6に記載の成膜方法により、前記電子注入層を形成する工程を含むことを特徴とする有機EL装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004263365A JP2006077297A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | マスク、成膜方法、有機el装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004263365A JP2006077297A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | マスク、成膜方法、有機el装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006077297A true JP2006077297A (ja) | 2006-03-23 |
Family
ID=36156992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004263365A Withdrawn JP2006077297A (ja) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | マスク、成膜方法、有機el装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006077297A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009120946A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 成膜方法および発光装置の作製方法 |
JP2013040355A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
JP2016108647A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | エバーディスプレイ オプトロニクス(シャンハイ) リミテッド | 金属マスク板及びその複合式の金属シールドフレーム |
CN107557731A (zh) * | 2017-08-01 | 2018-01-09 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种掩膜板 |
-
2004
- 2004-09-10 JP JP2004263365A patent/JP2006077297A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009120946A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-06-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 成膜方法および発光装置の作製方法 |
JP2013040355A (ja) * | 2011-08-11 | 2013-02-28 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及び成膜方法 |
JP2016108647A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | エバーディスプレイ オプトロニクス(シャンハイ) リミテッド | 金属マスク板及びその複合式の金属シールドフレーム |
CN107557731A (zh) * | 2017-08-01 | 2018-01-09 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种掩膜板 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7268406B2 (en) | Mask, mask chip, manufacturing method of mask, manufacturing method of mask chip, and electronic device | |
CN100530757C (zh) | 气相沉积掩模和有机电致发光显示设备制造方法 | |
US8701592B2 (en) | Mask frame assembly, method of manufacturing the same, and method of manufacturing organic light-emitting display device using the mask frame assembly | |
KR100683323B1 (ko) | 증착 마스크 및 그 제조 방법, 전계 발광 표시 장치 및 그제조 방법, 및 전자기기 | |
KR101070539B1 (ko) | 증착 마스크 및 이를 사용한 유기 전계 발광 장치의 제조 방법 | |
EP1531188A2 (en) | Mask , its uses and method for its manufacture | |
JP2002069619A (ja) | メタルマスク構造体及びその製造方法 | |
JP2001237073A (ja) | 多面取り用メタルマスク及びその製造方法 | |
US20050211981A1 (en) | Mask, method of manufacturing the same, method of forming thin film pattern, method of manufacturing electro-optical device and electronic equipment | |
JP4222035B2 (ja) | 成膜用精密マスク及びその製造方法、エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法、電子機器 | |
TWI757990B (zh) | 透明顯示面板及其製造方法 | |
US7253533B2 (en) | Divided shadow mask for fabricating organic light emitting diode displays | |
WO2019064419A1 (ja) | 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法 | |
JP2005293917A (ja) | マスク、マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器 | |
KR20220140423A (ko) | 증착 마스크, 증착 마스크 장치, 증착 장치 및 유기 디바이스의 제조 방법 | |
JP2008208426A (ja) | 成膜用マスクおよび成膜用マスクの製造方法 | |
JP2006077297A (ja) | マスク、成膜方法、有機el装置の製造方法 | |
JP4944367B2 (ja) | マスク構造体の製造方法 | |
JP2010095744A (ja) | 蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、電気光学装置の製造方法および電子機器 | |
JP2007035440A (ja) | マスク製造方法、マスク、成膜方法、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 | |
WO2019064418A1 (ja) | 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法 | |
JP2010275598A (ja) | 蒸着マスク、及び蒸着マスクの製造方法 | |
JP2006077276A (ja) | マスク、マスクの製造方法、薄膜パターンの形成方法、電気光学装置の製造方法 | |
JP2005190857A (ja) | マスク、マスクの製造方法、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、及び電子機器 | |
JP2008208460A (ja) | 成膜用精密マスク及びその製造方法、エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法、電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070403 |
|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |