JP6160747B2 - 蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク準備体、有機半導体素子の製造方法、及び蒸着マスク - Google Patents
蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク準備体、有機半導体素子の製造方法、及び蒸着マスク Download PDFInfo
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Description
以下、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法について、図面を用いて具体的に説明する。本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法は、図1に示すように、金属マスク開口部15が形成された金属マスク10と、当該金属マスク開口部15と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20とが積層されてなる蒸着マスク100の製造方法であって、図1(a)に示すように、樹脂マスクを得るための樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30が設けられた蒸着マスク準備体60を準備する工程と、図1(b)に示すように、蒸着マスク準備体60に対し、金属マスク10側から樹脂板20Aにレーザー光を照射し、当該樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程と、図1(c)に示すように、蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20から保護シート30を剥離する工程、換言すれば、最終的な製造対象物である蒸着マスク100から保護シート30を剥離する工程と、を含む。
そこで、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、レーザー光を照射して樹脂マスク開口部25を形成するための樹脂板20Aを備える蒸着マスク準備体として、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30が設けられている蒸着マスク準備体60が用いられる。換言すれば、蒸着マスク100を得るための蒸着マスク準備体60として、以下の(特徴1)、(特徴2)を有する蒸着マスク準備体60が用いられる。
(特徴1):樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30が設けられている点。
(特徴2):上記(特徴1)の構成を呈する蒸着マスク準備体60において、樹脂板20Aの他方の面上に設けられる保護シートのJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満である点。
本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法に用いられる蒸着マスク準備体60は、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、樹脂板20Aの他方の面上に上記(特徴2)を満たす保護シート30が設けられているとの条件を満たすものであれば、蒸着マスク準備体60の製造方法についていかなる限定もされることはない。
樹脂板20Aの他方の面上に設けられる保護シート30は、上記(特徴2)の条件を満たすことができるものであればよく、つまりは、JIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートであるとの条件を満たすものであれば、これ以外の条件について限定されることはない。
本工程は、図1(b)に示すように、上記で準備した蒸着マスク準備体60に対し、金属マスク10側から金属マスク開口部15を通して樹脂板20Aにレーザー光を照射し、樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程である。なお、図示する形態では、加工ステージ70に載置された蒸着マスク準備体60に対してレーザー光の照射が行われているが、加工ステージ70は、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法における任意の構成であり、蒸着マスク準備体60を加工ステージ70に載置せずに樹脂マスク開口部25の形成を行ってもよい。
本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、樹脂マスク開口部25を形成する前の任意の工程間、或いは工程後に、蒸着マスク準備体60をフレームに固定する工程を備えていてもよい。本工程は、本発明の蒸着マスクの製造方法における任意の工程であるが、レーザー光を照射して、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成する前の段階で、蒸着マスク準備体60を予めフレームに固定しておくことで、得られた蒸着マスク100をフレームに固定する際に生じる取り付け誤差をゼロにすることができる。なお、蒸着マスク準備体60をフレームに固定することにかえて、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられてなる積層体、或いは、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスクを得るための金属板10Aが設けられなる積層体をフレームに固定した後に、当該積層体における樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30を設けてもよい。
本工程では、図1(c)に示すように、蒸着マスク準備体60の樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成して、樹脂マスク20を得た後に、当該樹脂マスク20から保護シート30を剥離除去する工程である。換言すれば、蒸着マスクから保護シート30を剥離除去する工程である。本工程を経ることで、金属マスク開口部が形成された金属マスク10と、当該金属マスク開口部15と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20とが積層された蒸着マスク100を得る。
a)規格名称: JIS Z−0237:2009
b)試験方法: 方法2
テープはポリイミドテープ5413(スリーエムジャパン(株)製)
c)資料の識別: 製品番号(製品名)は表に記載のとおり
d)試験日および試験場所: 2015年9月3日、及び12月7日、千葉県柏市
e)試験結果: 界面破壊
その他)測定装置: 電気機械式万能試験機(5900シリーズ インストロン社製)
次に、本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法について、図面を用いて具体的に説明する。本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法は、金属マスク開口部15が形成された金属マスク10と、当該金属マスク開口部15と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20とが積層されてなる蒸着マスク100の製造方法であって、図1(a)に示すように、樹脂マスクを得るための樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、当該樹脂板20Aの他方の面上に自己吸着性及び剥離性を有する保護シート30が吸着されてなる蒸着マスク準備体60を準備する工程と、図1(b)に示すように、蒸着マスク準備体60に対し、金属マスク10側から樹脂板20Aにレーザー光を照射し、当該樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程と、図1(c)に示すように、蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20から保護シート30を剥離する工程、換言すれば、最終的な製造対象物である蒸着マスク100から保護シート30を剥離する工程と、を含む。以下、上記で説明した本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法との相違点を中心に説明する。なお、特に断りがある場合を除き、本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法は、上記本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の記載内容を適宜選択することができ、「本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法」とある記載を、「本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法」と読み替えればよい。
本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、レーザー光を照射して樹脂マスク開口部25を形成するための樹脂板20Aを備える蒸着マスク準備体として、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、さらに、この樹脂板20Aの他方の面上に、自己吸着性を有する保護シート30を、その自己吸着性により吸着してなる蒸着マスク準備体60が用いられる。本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法によれば、樹脂板20Aの他方の面上に吸着されてなる保護シート30の存在によって、樹脂板20Aにレーザー光を照射する際のフォーカスボケを防止することができ、フォーカスボケに起因する「バリ」や「滓」が発生を抑制することができる。例えば、加工ステージ70に蒸着マスク準備体60を載置して樹脂マスク開口部25の形成を行う際に、加工ステージ70と蒸着マスク準備体60との間に隙間が生じている場合であっても、樹脂板20Aにレーザー光を照射する際のフォーカスボケを防止することができる。
本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法に用いられる蒸着マスク準備体60は、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、樹脂板20Aの他方の面上に、自己吸着性を有する保護シート30が吸着されてなるとの条件を満たすものであれば、蒸着マスク準備体60の製造方法についていかなる限定もされることはない。
蒸着マスク準備体60を構成する保護シート30は、自己吸着性及び剥離性を有している。なお、本願明細書で言う保護シート30の自己吸着性とは、保護シート30自体の機構によって樹脂板20Aの他方の面上に吸着可能な性質を意味する。具体的には、樹脂板20Aの他方の面と保護シートとの間に接着材、粘着剤等を介さず、また、樹脂板20Aと保護シートとを外部機構、例えば、磁石等によって引き付けることを要せずに、樹脂板20Aの他方の面上に密着させることができる性質を意味する。このような自己吸着性を有する保護シート30によれば、樹脂板20Aと接したときに、エアー(空気)を退けながら樹脂板20Aに当該保護シート30を吸着させることができる。また、保護シート30の剥離性とは、樹脂板20Aに吸着されている保護シート30の一端を持ち上げることで剥離が開始し、保護シート30を適当な剥離角度で持ち上げ続けることで樹脂板20Aに吸着されている保護シート30を取り外すことができる性質を意味する。なお、保護シート30を剥離するにあたっては、樹脂板20Aに変形を伴わない適当な剥離角度で、保護シート30を持ち上げることが好ましい。適当な角度とは、例えば、45°以上180°以下、好ましくは90°以上180°以下度程度である。
本工程は、図1(b)に示すように、上記で準備した蒸着マスク準備体60に対し、金属マスク10側から金属マスク開口部15を通して樹脂板20Aにレーザー光を照射し、樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程である。なお、図示する形態では、加工ステージ70に載置された蒸着マスク準備体60に対してレーザー光の照射が行われているが、加工ステージ70は、本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法における任意の構成であり、蒸着マスク準備体60を加工ステージ70に載置せずに樹脂マスク開口部25の形成を行ってもよい。
本開示の他の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、樹脂マスク開口部25を形成する前の任意の工程間、或いは工程後に、蒸着マスク準備体60をフレームに固定する工程を備えていてもよい。本工程は、本発明の蒸着マスクの製造方法における任意の工程であるが、レーザー光を照射して、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成する前の段階で、蒸着マスク準備体60を予めフレームに固定しておくことで、得られた蒸着マスク100をフレームに固定する際に生じる取り付け誤差をゼロにすることができる。なお、蒸着マスク準備体60をフレームに固定することにかえて、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられてなる積層体、或いは、樹脂板20Aの一方の面上に金属マスクを得るための金属板10Aが設けられなる積層体をフレームに固定した後に、当該積層体における樹脂板20Aの他方の面上に自己吸着性を有する保護シート30を吸着させてもよい。
本工程では、図1(c)に示すように、蒸着マスク準備体60の樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成して、樹脂マスク20を得た後に、当該樹脂マスク20から保護シート30を剥離除去する工程である。換言すれば、蒸着マスクから保護シート30を剥離除去する工程である。本工程を経ることで、金属マスク開口部が形成された金属マスク10と、当該金属マスク開口部15と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20とが積層された蒸着マスク100を得る。
a)規格名称: JIS Z−0237:2009
b)試験方法: 方法2
テープはポリイミドテープ5413(スリーエムジャパン(株)製)
c)資料の識別: 製品番号(製品名)は表に記載のとおり
d)試験日および試験場所: 2015年9月3日、及び12月7日、千葉県柏市
e)試験結果: 界面破壊
その他)測定装置: 電気機械式万能試験機(5900シリーズ インストロン社製)
図9(a)は、本開示の各実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法で製造された蒸着マスクを金属マスク側から見た正面図であり、図9(b)は、図9(a)のA−A概略断面図である。
樹脂マスク20の材料について限定はなく、レーザー加工等によって高精細な樹脂マスク開口部25の形成が可能であり、熱や経時での寸法変化率や吸湿率が小さく、軽量な材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セロファン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。上記に例示した材料の中でも、熱膨張係数が16ppm/℃以下である樹脂材料が好ましく、吸湿率が1.0%以下である樹脂材料が好ましく、この双方の条件を備える樹脂材料が特に好ましい。この樹脂材料を用いた樹脂マスクとすることで、樹脂マスク開口部25の寸法精度を向上させることができ、かつ熱や経時での寸法変化率や吸湿率を小さくすることができる。したがって、最終的に樹脂マスク20となり、蒸着マスク準備体を構成する樹脂板20Aとしては、例えば、上記に例示した好ましい樹脂材料から構成される樹脂板を用いることが好ましい。
図9(b)に示すように、樹脂マスク20の一方の面上には、金属マスク10が積層されている。金属マスク10は、金属から構成され、縦方向或いは横方向に延びる金属マスク開口部15が配置されている。金属マスク開口部15は開口と同義であり、スリットと称される場合もある。金属マスク開口部の配置例について特に限定はなく、縦方向、及び横方向に延びる金属マスク開口部が、縦方向、及び横方向に複数列配置されていてもよく、縦方向に延びる金属マスク開口部が、横方向に複数列配置されていてもよく、横方向に延びる金属マスク開口部が縦方向に複数列配置されていてもよい。また、縦方向、或いは横方向に1列のみ配置されていてもよい。なお、本願明細書で言う「縦方向」、「横方向」とは、図面の上下方向、左右方向をさし、蒸着マスク、樹脂マスク、金属マスクの長手方向、幅方向のいずれの方向であってもよい。例えば、蒸着マスク、樹脂マスク、金属マスクの長手方向を「縦方向」としてもよく、幅方向を「縦方向」としてもよい。また、本願明細書では、蒸着マスクを平面視したときの形状が矩形状である場合を例に挙げて説明しているが、これ以外の形状、例えば、円形状や、ひし形状等の多角形状としてもよい。この場合、対角線の長手方向や、径方向、或いは、任意の方向を「長手方向」とし、この「長手方向」に直交する方向を、「幅方向(短手方向と言う場合もある)」とすればよい。
図10に示すように、実施形態(A)の蒸着マスク100は、複数画面分の蒸着パターンを同時に形成するための蒸着マスクであって、樹脂マスク20の一方の面上に、複数の金属マスク開口部15が設けられた金属マスク10が積層されてなり、樹脂マスク20には、複数画面を構成するために必要な樹脂マスク開口部25が設けられ、各金属マスク開口部15が、少なくとも1画面全体と重なる位置に設けられている。
の蒸着マスクについても同様である。
次に実施形態(B)の蒸着マスクについて説明する。図14に示すように、実施形態(
B)の蒸着マスクは、蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が複数設けられた樹脂マスク20の一方の面上に、1つの金属マスク開口部(1つの孔16)が設けられた金属マスク10が積層されてなり、当該複数の樹脂マスク開口部25の全てが、金属マスク10に設けられた1つの孔と重なる位置に設けられている。
場合であっても、シャドウの影響を殆ど受けることがないことから、金属マスク10の厚みを、耐久性や、ハンドリング性を十分に満足させることができるまで厚くすることができ、高精細な蒸着パターンの形成を可能としつつも、耐久性や、ハンドリング性を向上させることができる。
示すように、1つの孔16と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が複数設けられている。樹脂マスク開口部25は、蒸着作製するパターンに対応しており、蒸着源から放出された蒸着材が樹脂マスク開口部25を通過することで、蒸着対象物には、樹脂マスク開口部25に対応する蒸着パターンが形成される。なお、図示する形態では、樹脂マスク開口部が縦横に複数列配置された例を挙げて説明をしているが、縦方向、或いは横方向にのみ配置されていてもよい。
口部25の集合体を意味し、当該1つの製品が有機ELディスプレイである場合には、1つの有機ELディスプレイを形成するのに必要な有機層の集合体、つまり、有機層となる樹脂マスク開口部25の集合体が「1画面」となる。実施形態(B)の蒸着マスクは、「1画面」のみからなるものであってもよく、当該「1画面」が複数画面分配置されたものであってもよいが、「1画面」が複数画面分配置される場合には、画面単位毎に所定の間隔をあけて樹脂マスク開口部25が設けられていることが好ましい(実施形態(A)の蒸着マスクの図10参照)。「1画面」の形態について特に限定はなく、例えば、1つの樹脂マスク開口部25を1画素としたときに、数百万個の樹脂マスク開口部25によって1画面を構成することもできる。
の孔16を有している。そして、本発明では、当該1つの孔16は、金属マスク10の正面からみたときに、全ての樹脂マスク開口部25と重なる位置、換言すれば、樹脂マスク20に配置された全ての樹脂マスク開口部25がみえる位置に配置されている。
次に、本開示の実施の形態に係る蒸着マスク準備体について説明する。本開示の実施の形態に係る蒸着マスク準備体は、金属マスク開口部が形成された金属マスクと当該金属マスク開口部と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを得るために用いられるものであり、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの一方の面上に金属マスク10が設けられ、当該樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられている。本開示の実施の形態に係る蒸着マスク準備体は、上記本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の「蒸着マスク準備体を準備する工程」において説明した蒸着マスク準備体60(図1(a)参照)に対応しており、ここでの詳細な説明は省略する。本開示の実施の形態に係る蒸着マスク準備体60によれば、当該蒸着マスク準備体60の樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成して樹脂マスク20を得た後に、当該樹脂マスク20から保護シート30を剥離除去することで、上記で説明した各種形態の蒸着マスクを得ることができる。
次に、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクについて説明する。本開示の実施の形態に係る蒸着マスク100は、樹脂マスク開口部25を有する樹脂マスク20の一方の面上に、金属マスク開口部15を有する金属マスク10が設けられ、樹脂マスク20の他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30が設けられている(図19参照)。
次に、本開示の実施の形態に係る有機半導体素子の製造方法について説明する。本開示の実施の形態に係る有機半導体素子の製造方法は、フレームに蒸着マスクが固定されたフレーム付き蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する工程を含み、蒸着パターンを形成する工程で、フレームに固定される蒸着マスクが、上記で説明した本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法で製造された蒸着マスクである。
次に、本開示の実施の形態に係る有機ELディスプレイ(有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ)の製造方法(以下、本開示の有機ELディスプレイの製造方法と言う)について説明する。本開示の有機ELディスプレイの製造方法は、有機ELディスプレイの製造工程において、上記で説明した本開示の有機半導体素子の製造方法により製造された有機半導体素子が用いられる。
10A・・・金属板
10…金属マスク
15…金属マスク開口部
20A・・・樹脂板
20…樹脂マスク
30…保護シート
25…樹脂マスク開口部
60…蒸着マスク準備体
62…レジスト材
64…レジストパターン
Claims (7)
- 金属マスク開口部が形成された金属マスクと、当該金属マスク開口部と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクの製造方法であって、
前記樹脂マスクを得るための樹脂板の一方の面上に前記金属マスクが設けられ、当該樹脂板の他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられた蒸着マスク準備体を準備する工程と、
前記蒸着マスク準備体に対し、前記金属マスク側から前記樹脂板にレーザー光を照射し、当該樹脂板に前記蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部を形成する工程と、
前記蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスクから前記保護シートを剥離する工程と、
を含む蒸着マスクの製造方法。 - 前記蒸着マスク準備体が、前記樹脂マスクを得るための樹脂板の一方の面上に前記金属マスクが設けられ、当該樹脂板の他方の面上に複数の前記保護シートが設けられた蒸着マスク準備体である請求項1に記載の蒸着マスクの製造方法。
- 金属マスク開口部が形成された金属マスクと当該金属マスク開口部と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを得るための蒸着マスク準備体であって、
前記樹脂マスクを得るための樹脂板の一方の面上に前記金属マスクが設けられ、当該樹脂板の他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられている蒸着マスク準備体。 - 金属マスク開口部が形成された金属マスクと当該金属マスク開口部と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを得るための蒸着マスク準備体であって、
前記樹脂マスクを得るための樹脂板の一方の面上に前記金属マスクを得るための金属板が設けられ、当該樹脂板の他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられている蒸着マスク準備体。 - 有機半導体素子の製造方法であって、
フレームに蒸着マスクが固定されたフレーム付き蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する工程を含み、
前記蒸着パターンを形成する工程で、前記フレームに固定される前記蒸着マスクが、請求項1又は2に記載の製造方法で製造された蒸着マスクである有機半導体素子の製造方法。 - 有機ELディスプレイの製造方法であって、
請求項5に記載の有機半導体素子の製造方法により製造された有機半導体素子が用いられる、有機ELディスプレイの製造方法。 - 樹脂マスク開口部を有する樹脂マスクの一方の面上に、金属マスク開口部を有する金属マスクが設けられ、
前記樹脂マスクの他方の面上にJIS Z−0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられている蒸着マスク。
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