JP4609187B2 - Manufacturing method of multi-faced metal mask - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと称す)素子の表示媒体を蒸着、スパッター等で形成するときに使用する多面付けメタルマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a multi-faced metal mask used when forming a display medium of an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element by vapor deposition, sputtering, or the like.
有機EL素子は、自発光型であるため視野角依存性がなく視認性に優れていること、応答速度が速いこと、低消費電力であること、動画表示に適していること、構造が簡単で軽く薄くできることなどの特徴を有しているため、かなり注目されているディスプレイ素子の一つである。 The organic EL element is self-luminous, so it has no viewing angle dependency, excellent visibility, fast response speed, low power consumption, suitable for video display, and simple structure. Since it has features such as being light and thin, it is one of the display elements that have attracted considerable attention.
有機EL素子は、透明基板上に、透明電極と、有機EL媒体と、金属電極とが順次積層されて構成される。例えば、有機EL媒体は、有機発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層、有機発光層及び有機電子輸送層の3層構造の媒体、または有機正孔輸送層及び有機発光層2層構造の媒体、さらにこれらの適切な層間に電子或いは正孔の注入層を挿入した積層体の媒体などである。 The organic EL element is configured by sequentially laminating a transparent electrode, an organic EL medium, and a metal electrode on a transparent substrate. For example, the organic EL medium is a single layer of an organic light emitting layer, or a medium of a three-layer structure of an organic hole transport layer, an organic light emitting layer and an organic electron transport layer, or a layer structure of an organic hole transport layer and an organic light emitting layer. And a laminated medium in which an electron or hole injection layer is inserted between these appropriate layers.
マトリクス表示タイプの有機EL表示パネルは、透明電極層を含む行電極と、有機EL媒体と、行電極に交差する金属電極層を含む列電極とが順次積層されて構成されている。行電極は、各々が帯状に形成されるとともに、所定の間隔をおいて互いに平行となるように配列されており、列電極も同様である。
このように、マトリクス表示タイプの有機EL表示パネルは、複数の行と列の電極の交点に有機EL素子からなる発光画素を配置して、画像表示を行っている。
A matrix display type organic EL display panel is configured by sequentially laminating a row electrode including a transparent electrode layer, an organic EL medium, and a column electrode including a metal electrode layer intersecting the row electrode. The row electrodes are each formed in a strip shape and are arranged so as to be parallel to each other at a predetermined interval, and the same applies to the column electrodes.
As described above, the matrix display type organic EL display panel performs image display by arranging light emitting pixels made of organic EL elements at intersections of electrodes in a plurality of rows and columns.
一方、有機EL表示パネルの製造工程では、透明基板上に透明電極層を形成後、有機EL媒体が成膜される。有機EL媒体は、発光画素に対応する1層以上の薄膜ではあるが、通常、メタルマスクを用いた蒸着法により形成される。
これは、有機EL媒体薄膜を通常用いられるフォトリソグラフィ法にてパターニング処理すると、フォトレジスト中の溶剤の有機EL媒体薄膜への侵入や、レジストベーク中の高温雰囲気や、レジスト現像液またはエッチング液の有機EL媒体薄膜への浸入や、ドライエッチング時のプラズマによる有機EL媒体薄膜へのダメージにより、得られた有機EL素子特性が劣化するという問題があり、現在はメタルマスクを用いた蒸着法にて有機EL素子が作製されている。
On the other hand, in the manufacturing process of an organic EL display panel, an organic EL medium is formed after forming a transparent electrode layer on a transparent substrate. The organic EL medium is a thin film having one or more layers corresponding to the light emitting pixels, but is usually formed by an evaporation method using a metal mask.
This is because when the organic EL medium thin film is patterned by a commonly used photolithography method, the solvent in the photoresist penetrates into the organic EL medium thin film, the high temperature atmosphere in the resist baking, the resist developer or the etching solution. There is a problem that the characteristics of the obtained organic EL element deteriorate due to the penetration into the organic EL medium thin film and the damage to the organic EL medium thin film due to the plasma at the time of dry etching. At present, the vapor deposition method using a metal mask is used. An organic EL element is produced.
有機EL表示パネルを製造する場合、有機EL表示パネルが小型表示パネルでは、製造効率を高めるために、小型有機ELパネルを多面付けした大型の処理基板を用いてパネルの製造を行い、最後に小切れ分割して、所望の有機EL表示パネルを作製するという多面付け製造プロセスが採用されている。 When manufacturing an organic EL display panel, if the organic EL display panel is a small display panel, in order to increase manufacturing efficiency, the panel is manufactured using a large processing substrate on which a small organic EL panel is multifaceted. A multi-sided manufacturing process in which a desired organic EL display panel is manufactured by cutting and dividing is employed.
有機EL表示パネルの多面付け製造プロセスでメタルマスクを用いた蒸着法にて有機EL素子を作製する工程では、図6(a)及び(b)に示すような、単位マスク120を所望の数だけ面付けした多面取り用メタルマスク200が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In the step of manufacturing an organic EL element by a vapor deposition method using a metal mask in a multi-face manufacturing process of an organic EL display panel, a desired number of unit masks 120 as shown in FIGS. 6A and 6B are used. An impositioned
この多面取り用メタルマスク200は、蒸着用の単位メタルマスク120を多面取り枠111に所定の数(ここでは8個)取り付けたものである。
単位メタルマスク120は、メタル枠122とマスク領域121とで構成されており、マ
スク領域121は、蒸着源からの蒸着物質が通過する複数の貫通開口(特に、図示せず)を有している。
The
The unit metal mask 120 includes a
単位メタルマスク120は、ニッケルやステンレス材をフォトエッチング法でパターニング処理して作製され、多面取り枠111に設けられた開口部112の縁部にメタル枠122部がスポット溶接、テープによる貼り付けなどによって接合される(図7(a)及び(b)参照)。
開口部112の縁部には、単位メタルマスク120と位置合わせするための位置合わせ用マークが、レーザマーキングなどにより付与されている。
The unit metal mask 120 is manufactured by patterning nickel or stainless steel using a photo-etching method, and the
An alignment mark for alignment with the unit metal mask 120 is applied to the edge of the
上記したように、多面取り用メタルマスク200は、単位メタルマスク120を多面取り枠111に所定個数取り付けて作製するため、有機EL表示パネルの表示画面の大型化、高精細化が要求されてくると、単位メタルマスク120の多面取り枠111に取り付ける際の合わせ精度では対応しきれないという問題を有している。
また、有機EL表示パネルの製造工程では、1枚の基板への面付け数を増やして、有機EL表示パネルの製造コストを低減するために、大型の多面取り用メタルマスクが要求されている。
Further, in the manufacturing process of the organic EL display panel, a large-sized multi-sided metal mask is required in order to increase the number of impositions on one substrate and reduce the manufacturing cost of the organic EL display panel.
本発明は上記問題点及び要求に鑑み考案されたもので、大型の多面付けメタルマスクを作製する際、多面付け枠への単位マスクの取り付け回数を減少させて、個々の単位マスクの位置精度を向上させることができる多面付けメタルマスクの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above problems and requirements.When manufacturing a large-sized multi-faced metal mask, the number of times the unit mask is attached to the multi-faced frame is reduced, and the position accuracy of each unit mask is increased. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multi-faced metal mask that can be improved.
本発明は、上記課題を達成するために、本発明では、少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする多面付けメタルマスクの製造方法としたものである。
(a)単位メタルマスクが複数個配置された多面付けマスクをブロック単位で分割し、外周部に接合領域と、端部に位置合わせ用マークを有する合わせ固定領域と、ムシリ加工線
とを有する分割メタルマスクを得る工程。
(b)前記分割メタルマスクの合わせ固定領域の位置合わせ用マークを使って位置合わせして、合わせ固定領域同士を固定した複合メタルマスクを作製する工程。
(c)複合メタルマスクの接合領域を多面付け枠の支持枠上に接合する工程。
(d)ムシリ加工線にて合わせ固定領域をムシリ取る工程。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a multi-faced metal mask characterized by comprising at least the following steps.
(A) Dividing a multi-sided mask in which a plurality of unit metal masks are arranged into blocks, and having a joining area on the outer periphery, an alignment fixing area having an alignment mark at an end, and a squeezed line A step of obtaining a metal mask.
(B) A step of producing a composite metal mask in which the alignment and fixing regions are fixed to each other by using alignment marks in the alignment and fixing regions of the divided metal mask.
(C) The process of joining the joining area | region of a composite metal mask on the support frame of a multi-faced frame.
(D) A step of squeezing the mating and fixing region with a squeezing line.
本発明の多面付けメタルマスクの製造方法では、最初に多面付けマスクの分割を行って、分割メタルマスクを作成し、この分割メタルマスクを位置合わせして複合メタルマスクを作製し、複合メタルマスクを面付け枠に固定して多面付けメタルマスクを作製している。
そのため、多面付けメタルマスクが大型化しても分割メタルマスクのサイズを従来より使用しているパターニング処理装置で処理できるサイズ内に設定してやれば、既存のメタルマスクのパターニング処理設備がそのまま使用できる。
また、分割メタルマスクを位置合わせして複合メタルマスクを作製して、所定サイズの多面付けメタルマスクを作製しているので、単位メタルマスクの面付け位置精度が確認でき、位置精度に優れた多面付けメタルマスクを得ることができる。
また、複合メタルマスクを面付け枠に固定した後分割メタルマスクの重なり部をムシリ除
去するので、メタルマスクの平坦性を確保できる。
In the method for manufacturing a multi-sided metal mask of the present invention, first, the multi-sided mask is divided to create a divided metal mask, and this divided metal mask is aligned to produce a composite metal mask. A multi-sided metal mask is manufactured by fixing to an imposition frame.
Therefore, even if the multi-faced metal mask is enlarged, if the size of the divided metal mask is set within a size that can be processed by a patterning processing apparatus that has been conventionally used, the existing metal mask patterning processing equipment can be used as it is.
In addition, since the composite metal mask is manufactured by aligning the divided metal masks and the multi-sided metal mask of a predetermined size is manufactured, the surface positioning accuracy of the unit metal mask can be confirmed, and the multi-sides with excellent positional accuracy An attached metal mask can be obtained.
Further, since the overlapping portion of the divided metal mask is removed after the composite metal mask is fixed to the imposition frame, the flatness of the metal mask can be ensured.
本発明の多面付けメタルマスクの製造方法の実施形態につき説明する。
図1(a)は、多面付けメタルマスクの製造方法にて作製した多面付けメタルマスク100の模式平面図、図1(b)は、図1(a)の模式平面図をA−A’線で切断した模式構成断面図である。
この事例の多面付けメタルマスク100では、2個の分割メタルマスク10R及び10Lより構成され、単位マスク11が12面付けされた分割メタルマスク10R及び分割メタルマスク10Lが面付け枠30の枠21及び支持枠22上に固定されたものである。
An embodiment of the method for manufacturing a multi-faced metal mask of the present invention will be described.
1A is a schematic plan view of a
In the
以下、本発明の多面付けメタルマスクの製造方法について説明する。
最近有機EL表示パネルを製造する場合、有機EL表示パネルが小型表示パネルでは、パネルのコストダウン及び製造効率を高めるために、小型有機ELパネルを多面付けした大型の処理基板を用いてパネルの製造を行い、最後に小切れ分割して、所望の有機EL表示パネルを作製するという多面付け製造プロセスが採用されている。
多面付け製造プロセスに用いられるEL素子作製用の蒸着マスクも大型の多面付けメタルマスクが使用されている。
Hereinafter, the manufacturing method of the multi-faced metal mask of the present invention will be described.
When an organic EL display panel is manufactured recently, if the organic EL display panel is a small display panel, in order to reduce the cost of the panel and increase the manufacturing efficiency, the panel is manufactured using a large processing substrate with a multifaceted small organic EL panel. And a multi-sided manufacturing process is employed in which a desired organic EL display panel is manufactured by dividing into small pieces at the end.
A large-sized multi-sided metal mask is also used as an evaporation mask for manufacturing an EL element used in the multi-sided manufacturing process.
多面付けメタルマスクは、ニッケルやステンレス材をフォトエッチング法でパターニング処理して作製されるため、多面付けメタルマスクのサイズがパターニング処理装置が処理できるサイズを上回ると、多面付けメタルマスクを分割する必要がある。
本発明者らは、分割した多面付けメタルマスクを作製する際、単位メタルマスクを如何に精度良く面付け枠に面付けするかについて、鋭意検討した結果本発明の多面付けメタルマスクの製造方法を考案するに至った。
Multi-faced metal masks are manufactured by patterning nickel or stainless steel using photo-etching. Therefore, if the size of the multi-faced metal mask exceeds the size that can be processed by the patterning equipment, it is necessary to divide the multi-faced metal mask. There is.
As a result of intensive studies on how to accurately place the unit metal mask on the imposition frame when producing the divided multi-imposition metal mask, the present inventors have developed a method for producing a multi-imposition metal mask according to the present invention. It came to devise.
まず、単位メタルマスクが複数個配置された多面付けマスクをブロック単位で分割し、単位メタルマスクが所定個数配置された分割メタルマスクに分割する(図2(a)及び(b)参照)。
この事例では、単位メタルマスク11が12面付けされた分割メタルマスク10R及び分割メタルマスク10Lより構成されているが、分割メタルマスク10R及び分割メタルマスク10Lのサイズは、上記メタルマスクのパターニング処理設備で取り扱えるサイズで決定される。
また、単位メタルマスク11の面付け数12は、あくまでも一例であって、単位メタルマスク11及び多面付けメタルマスクのサイズによって適宜設定されるものである。
First, a multi-sided mask in which a plurality of unit metal masks are arranged is divided into blocks, and divided into divided metal masks in which a predetermined number of unit metal masks are arranged (see FIGS. 2A and 2B).
In this example, the
Further, the number of
分割メタルマスク10R及び分割メタルマスク10Lの端部には、分割メタルマスク0Rと分割メタルマスク10Lとを予めアライメントして固定する合わせ固定領域14が設けられている。
また、分割メタルマスクの外周部には、面付け枠の支持枠に固定する接合領域13が設けられている。
合わせ固定領域14には、位置合わせ用マーク16が設けれれており、位置合わせ用マーク16にて分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lとの位置合わせを行うようにしている。
At the end portions of the divided
Moreover, the joining area |
The combined fixed
また、接合領域13と合わせ固定領域14との間には、ハーフエッチング線もしくはミシン目状の貫通孔からなるムシリ加工線15が設けられており、接合領域13を面付け枠の支持枠に固定した後ムシリ加工線15より分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lとが重なった合わせ固定領域14をムシリ取るようにしている。
In addition, a half-processed line or a perforated through-
次に、分割メタルマスク10R及び分割メタルマスク10Lの端部に設けられた位置合わせ用マーク16を使って、分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lの位置合わせを行い、合わせ固定領域14の位置合わせ用マーク16を除く領域をスポット溶接、超音波溶接等を行い、分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lとを合わせ固定領域14で固定した複合メタルマスク20を作製する(図3(a)及び(b)参照)。
Next, using the alignment marks 16 provided at the ends of the divided
ここで、分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lの位置合わせは、位置合わせ用マーク16としてそれぞれアライメント貫通孔を分割メタルマスク作製持に形成して、別途基材上に位置合わせ用マーク16と同ピッチのガイドピンが形成された合わせ治具を準備し、ガイドピンに分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lの貫通孔を差し込んで位置合わせし、合わせ固定領域14の位置合わせ用マーク16を除く領域をスポット溶接、超音波溶接等を行った後ガイドピンが形成された合わせ治具を除去するのが最も効率的で、精度良く位置合わせができる。
分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lの位置合わせを行ってスポット溶接、超音波溶接等で固定する前に、測長機等で単位メタルマスク11のピッチを確認することにより、より精度の高い複合メタルマスクを得ることができる。
Here, the alignment of the
Before aligning the divided
この他の位置合わせ法としては、位置合わせ用マーク16として分割メタルマスク10Rには位置合わせマーク+を、分割メタルマスク10Lには貫通孔をそれぞれ分割メタルマスク作製持に形成し、分割メタルマスク10Lの貫通孔より分割メタルマスク10Rの位置合わせマーク+を覗いて、位置合わせすることもできる。
As another alignment method, the
次に、図4(a)及び(b)に示すような、枠31及び支持枠32とからなる面付け枠30を作製する。
面付け枠30は、アルミニウム基材を、フォトエッチング加工、機械加工、プレス加工等により作製される。
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, an
The
次に、上記分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lとを合わせ固定領域14で固定した複合メタルマスク20を面付け枠30上に位置合わせして載置し、複合メタルマスク20の接合領域13を面付け枠30の支持枠32に、複合メタルマスク20のメタル枠12を面付け枠30の枠31にそれぞれスポット溶接、超音波溶接等を行い、面付け枠30に複合メタルマスク20を固定する。
Next, the
さらに、複合メタルマスク20の合わせ固定領域14をムシリ加工線15よりムシリ取って、面付け枠30上に分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lとが所定位置に形成され、単位メタルマスク11が24面付けされた多面付けメタルマスク100を得る(図1(a)及び(b)参照)。
ここで、複合メタルマスク20の合わせ固定領域14をムシリ加工線15よりムシリ取るのは、分割メタルマスク10Rと分割メタルマスク10Lとの合わせ固定領域14の重なり部を除去するもので、これにより多面付けメタルマスクの平坦性が確保される。
上記の多面付けメタルマスクの製造方法では、分割メタルマスクの分割数が2個の場合について説明したが、これはあくまでも一つの事例であって、分割メタルマスクの分割数は2個以上であればいくつでも構わない。
Further, the
Here, the
In the above-described method for manufacturing a multifaceted metal mask, the case where the number of divisions of the divided metal mask is two has been described. However, this is only an example, and the number of divisions of the divided metal mask is two or more. It doesn't matter how many.
このように、本発明の多面付けメタルマスクの製造方法では、最初に多面付けマスクの分割を行って、分割メタルマスクを作成し、この分割メタルマスクを位置合わせして複合メタルマスクを作製し、複合メタルマスクを面付け枠に固定して多面付けメタルマスクを作製するため、多面付けメタルマスクが大型化しても分割メタルマスクのサイズを作製するパターニング処理装置で処理できるサイズ内に設定してやれば、既存のメタルマスクのパターニング処理設備がそのまま使用できる。
また、分割メタルマスクを位置合わせして複合メタルマスクを作製して、所定サイズの多面付けメタルマスクを作製しているので、単位メタルマスクの面付け位置精度が確認でき、位置精度に優れた多面付けメタルマスクを得ることができる。
また、複合メタルマスクを面付け枠に固定した後分割メタルマスクの重なり部をムシリ除去するので、メタルマスクの平坦性を確保できる。
Thus, in the method for producing a multi-faced metal mask of the present invention, first, the multi-faceted mask is divided to create a divided metal mask, and the divided metal mask is aligned to produce a composite metal mask, Since the composite metal mask is fixed to the imposition frame to produce a multi-faced metal mask, even if the multi-faced metal mask is enlarged, if the size of the divided metal mask is set to a size that can be processed by the patterning processing apparatus, Existing metal mask patterning equipment can be used as is.
In addition, since the composite metal mask is manufactured by aligning the divided metal masks and the multi-sided metal mask of a predetermined size is manufactured, the surface positioning accuracy of the unit metal mask can be confirmed, and the multi-sides with excellent positional accuracy An attached metal mask can be obtained.
Further, since the overlapping portion of the divided metal mask is removed after the composite metal mask is fixed to the imposition frame, the flatness of the metal mask can be ensured.
10L、10R……分割メタルマスク
11、120……単位メタルマスク
12、122……メタル枠
13……接合領域
14……合わせ固定領域
15……ムシリ加工線
16……位置合わせ用マーク
20……複合メタルマスク
30……面付け枠
31……枠
32……支持枠
100……多面付けメタルマスク
111……多面取り枠
112……開口部
121……マスク領域
200……多面取り用メタルマスク
10L, 10R ...... split metal mask 11,120 ...... units metal mask 12,122 ......
Claims (1)
(b)前記分割メタルマスクの合わせ固定領域の位置合わせ用マークを使って位置合わせして、合わせ固定領域同士を固定した複合メタルマスクを作製する工程。
(c)複合メタルマスクの接合領域を多面付け枠の支持枠上に接合する工程。
(d)ムシリ加工線にて合わせ固定領域をムシリ取る工程。
A method for producing a multi-faced metal mask, comprising at least the following steps. (A) Dividing a multi-sided mask in which a plurality of unit metal masks are arranged into blocks, and having a joining area on the outer periphery, an alignment fixing area having an alignment mark at an end, and a squeezed line A step of obtaining a metal mask.
(B) A step of producing a composite metal mask in which the alignment and fixing regions are fixed to each other by using alignment marks in the alignment and fixing regions of the divided metal mask.
(C) The process of joining the joining area | region of a composite metal mask on the support frame of a multi-faced frame.
(D) A step of squeezing the mating and fixing region with a squeezing line.
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