JP6347105B2 - 蒸着マスクの製造方法、金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法、及び有機半導体素子の製造方法 - Google Patents
蒸着マスクの製造方法、金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法、及び有機半導体素子の製造方法 Download PDFInfo
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Description
第1実施形態の蒸着マスクの製造方法(以下、第1実施形態の製造方法と言う。)は、スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを準備する工程と、樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、金属マスク側からスリットを通して樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部を樹脂板に形成する工程と、を有することを特徴とする。
本工程は、図1(a)に示すように、スリット15が設けられた金属マスク20と、樹脂板30とが積層された樹脂板付き金属マスク40を準備する工程である。スリットが設けられた金属マスク10と樹脂板30とが積層された樹脂板付き金属マスク40を準備するにあたり、まず、スリット15が設けられた金属マスク10を準備する。金属マスク10、樹脂板30については、本発明の製造方法で製造された蒸着マスクにおいて詳細に説明する。
本工程は、図1(b)〜(d)に示すように、樹脂板付き金属マスク40に張力をかけた状態(図1(b)参照)で、金属マスク10側からスリット15を通して樹脂板30にレーザーを照射し(図1(c)参照)、蒸着作製するパターンに対応した開口部25を樹脂板付き金属マスク40の樹脂板30に形成する(図1(d)参照)工程である。
第2実施形態の蒸着マスクの製造方法(以下、第2実施形態の製造方法と言う。)は、スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを準備する工程と、金属フレームに、樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、金属フレームに仮固定された樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、金属マスク側からスリットを通して樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部を樹脂板に形成する工程と、樹脂板付き金属マスクから金属フレームを取り除く工程と、を有することを特徴とする。
本工程は、図3(a)に示すように、スリット15が設けられた金属マスク20と、樹脂板30とが積層された樹脂板付き金属マスク40を準備する工程である。本工程は、第1実施形態の製造方法で説明した工程と同じであり、ここでの詳細な説明は省略する。
本工程は、図3(b)、図4に示すように、金属フレーム50に、樹脂板付き金属マスク40を仮固定する工程である。
仮固定に用いられる金属フレーム50は、略矩形形状の枠部材であり、図5に示すようにフレーム部と、支持体60とによって、複数の貫通孔55に分割されている。支持体60は、金属フレーム50と、樹脂板付き金属マスク40とを仮固定するために設けられ、金属フレーム50と金属マスク10とが対向するように、金属フレーム50と、樹脂板付き金属マスク40とを重ね合わせたときに、最終的に樹脂板10に形成される開口部25や、金属マスク10に形成されたスリット15と重ならない位置に設けられている。なお、このことは、樹脂マスク20に形成されている開口部25の全てが貫通孔55から露出していることを意味するものではなく、貫通孔非形成領域、例えば支持体60と重なる位置に、蒸着作製するパターンに寄与しないダミー開口部が形成されていてもよい。なお、ダミー開口部とは、蒸着作製するパターンに対応しない開口部である。図5は、金属フレーム50の一例を示す正面図であり、(a)は、金属フレームの貫通孔55をまたぐようにして横方向に複数の支持体60が設けられている。支持体60は、図5(b)に示すように縦方向に複数の支持体60が設けられていてもよく、図5(c)に示すように、縦方向、及び横方向に複数の支持体60が設けられていてもよい。
金属フレームと、蒸着マスク100とを仮固定する一態様として、磁力を用いて仮固定を行う方法を挙げることができる。具体的には、図3(b)に示すように、金属フレーム50と金属マスク10とが対向するように、金属フレーム50の一方面側に、樹脂板付き金属マスク40を重ね合わせ、金属フレーム100の他方面側に、支持体60と接するようにして所定形状の磁石70を配置し、支持体60を介して、磁石70と、樹脂板付き金属マスク40とを引き付けることで、金属フレーム50と、樹脂板付き金属マスク40とを仮固定することができる。つまり、磁石70と、支持体60と、金属マスク10のスリット非形成領域とが重なる位置において、金属フレーム50に樹脂板付き金属マスク40が仮固定される。なお、図3(b)は、金属フレーム50に樹脂板付き金属マスク40が仮固定された状態を示す概略断面図であり、図4は、金属フレーム50に仮固定された樹脂板付き金属マスク40に張力をかけた状態を、金属マスク側から見た平面図である。図4では、横方向外方に向かってのみ張力がかけられているが、張力をかける方向は図示する形態に限定されるものではなく、縦方向外方に向かってのみ張力をかけてもよく、縦方向外方、及び横方向外方に向かって同時に張力をかけてもよい。また、横方向外方に向かって張力をかけた後に、縦方向外方に向かって張力をかけてもよく、縦方向外方に向かって張力をかけた後に、横方向外方に向かって張力をかけてもよい。なお、図4に示すように、磁石70が縦方向に延びる形状である場合には、磁石70の長手方向である縦方向に直交する方向、すなわち横方向外方に向かって張力をかけることが好ましい。また、支持体60と金属マスク10とを磁力を利用して仮固定する場合には、金属マスク10として、磁石70により吸着可能な磁性体が用いられる。
金属フレーム50と、樹脂板付き金属マスク40とを仮固定する別の態様として、図7に示すように支持体60と、樹脂板付き金属マスク40の金属マスク10との間に、吸着層65を設け、吸着層65を利用して、金属フレーム50と樹脂板付き金属マスク40とを仮固定することもできる。図7は、金属フレーム50と樹脂板付き金属マスク40とが仮固定されている箇所の部分拡大断面図である。吸着層65を利用した仮固定としては、吸着層65として、(1)粘着性を有する材料を用い、吸着層65の粘着性を利用して仮固定を行う方法や、(2)液体材料を用い、金属フレーム50と蒸着マスク100とを仮固定する方法を挙げることができる。
また、金属フレームと、樹脂板付き金属マスク40とを仮固定する別の態様として、磁石70や、吸着層65を用いずに、各種の吸着方法を用いて、金属フレーム50と樹脂板付き金属マスク40とを仮固定することもできる。吸着方法の一例としては、エアー吸着法を挙げることができる。エアー吸着を利用した一例としては、支持体60の一部にエアー吸着用の吸着孔を設け、当該吸着孔からの吸引によって、金属フレーム50と樹脂板付き金属マスク40とを仮固定する方法を挙げることができる。これ以外にも、静電チャックを用い、金属フレーム50と樹脂板付き金属マスク40とを静電吸着により仮固定を行う方法、帯電ガンを使用し、金属フレームや、樹脂板付き金属マスク40を一時的に帯電させて仮固定を行う方法を挙げることができる。
本工程は、図3(c)〜(e)に示すように、金属フレーム50に仮固定された樹脂板付き金属マスク40に張力をかけた状態で、金属マスク10側からスリット15を通して樹脂板にレーザーを照射し(図3(d)参照)、蒸着作製するパターンに対応した開口部25を樹脂板に形成する(図3(e)参照)工程である。図4は、金属フレーム50に仮固定された樹脂板付き金属マスク40に張力をかけた状態を示す平面図である。
次に、本発明の製造方法で製造された蒸着マスクを例に挙げ、本発明の製造方法について更に詳細に説明する。
図1(d)や、図3(e)に示すように、蒸着マスク100は、スリット15が形成された金属マスク10と、金属マスク10の表面に位置し、蒸着作製するパターンに対応した開口部25が形成された樹脂マスク20が積層された構成をとる。
本発明の製造方法で製造された蒸着マスクを構成する樹脂マスク20は、樹脂から構成され、図1(d)に示すように、スリット15と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部25が設けられている。なお、本願明細書において蒸着作製するパターンとは、当該蒸着マスクを用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機EL素子の有機層の形成に用いる場合には、当該有機層の形状である。また、本発明では、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、開口部25は、スリットと重なる位置に形成されていればよく、スリット15が、縦方向、或いは横方向に1列のみ配置されている場合には、当該1列のスリット15と重なる位置に開口部25が形成されていればよい。
本発明の製造方法で製造された蒸着マスクを構成する金属マスク10は、金属から構成され、樹脂マスク20の開口部25と重なる位置に、縦方向及び/又は横方向に延びるスリット15が配置されている。スリット15は開口と同義である。
第1実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを準備する工程と、樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、金属マスク側からスリットを通して樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部が樹脂板に形成された蒸着マスクを得る工程と、蒸着マスクに張力をかけた状態で、当該蒸着マスクを金属フレームに固定する工程と、を有することを特徴とする。
本工程では、製造された蒸着マスクの金属マスクと、金属フレームとが対向するように重ね合わせ、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において固定することで、金属フレームに蒸着マスクが固定されてなる金属フレーム付き蒸着マスクが得られる。また、第1実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法では、蒸着マスクに張力をかけた状態で、金属フレームへの固定が行われる。図27、図28は、金属フレームに蒸着マスクが固定された状態を示す上面図である。
第2実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを準備する工程と、樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、金属フレームに当該樹脂板付き金属マスクを固定する工程と、金属フレームに固定された樹脂板付き金属マスクに対し、金属マスク側からスリットを通して樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部を樹脂板に形成する工程と、を有することを特徴とする。
次に、本発明の有機半導体素子の製造方法について説明する。本発明の有機半導体素子の製造方法は、金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により蒸着パターンを形成する工程を有し、当該有機半導体素子を形成する工程において以下の金属フレーム付き蒸着マスクが用いられる点に特徴を有する。
15…スリット
20…樹脂マスク
25…開口部
30…樹脂板
40…樹脂板付き金属マスク
50…金属フレーム
55…貫通孔
60…支持体
65…吸着層
80…保持部(クランプ)
85…駆動手段
100…蒸着マスク
Claims (13)
- 蒸着マスクの製造方法であって、
スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された金属マスク付き樹脂板を準備する工程と、
前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけた状態で、前記金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部を前記樹脂板に形成する開口部形成工程と、
を有し、
前記開口部形成工程では、
前記金属マスク付き樹脂板の対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけ、
前記保持部の少なくとも一つが、前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方又は双方の機構を備え、
前記開口部形成工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記金属マスク付き樹脂板に対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記金属マスク付き樹脂板に対し、前記開口部の形成を行う、ことを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 - 蒸着マスクの製造方法であって、
スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された金属マスク付き樹脂板を準備する工程と、
フレームに、前記金属マスク付き樹脂板を仮固定する工程と、
前記フレームに仮固定された金属マスク付き樹脂板に張力をかけた状態で、前記金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部を前記樹脂板に形成する開口部形成工程と、
前記金属マスク付き樹脂板から前記フレームを取り除く工程と、
を有し、
前記開口部形成工程では、
前記金属マスク付き樹脂板の対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけ、
前記保持部の少なくとも一つが、前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方又は双方の機構を備え、
前記開口部形成工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記金属マスク付き樹脂板に対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記金属マスク付き樹脂板に対し、前記開口部の形成を行う、ことを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 - 前記開口部形成工程において、前記金属マスク付き樹脂板にかけられる張力値が、最終的にフレームに蒸着マスクを溶接固定する際に蒸着マスクにかけられる張力値の−50%〜50%の範囲内であることを特徴とする請求項1又は2に記載の蒸着マスクの製造方法。
- 前記開口部形成工程において、張力による前記金属マスク付き樹脂板の引張距離が、最終的にフレームに蒸着マスクを溶接固定する際における蒸着マスクの引張距離の−0.1%〜0.1%の範囲内であることを特徴とする請求項1又は2に記載の蒸着マスクの製造方法。
- 前記保持部の少なくとも一つが、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方又は双方の機構とともに、
さらに、前記金属マスク付き樹脂板が引っ張られている方向に直交する方向に移動可能な移動機構を備える、ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の蒸着マスクの製造方法。 - フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、
スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された金属マスク付き樹脂板を準備する工程と、
前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけた状態で、前記金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部が前記樹脂板に形成された蒸着マスクを得る工程と、
前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、当該蒸着マスクをフレームに固定する工程と、
を有し、
前記蒸着マスクを得る工程では、
前記金属マスク付き樹脂板の対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけ、
前記保持部の少なくとも一つが、前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方又は双方の機構を備え、
前記蒸着マスクを得る工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記金属マスク付き樹脂板に対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記金属マスク付き樹脂板に対し、前記開口部の形成を行う、ことを特徴とするフレーム付き蒸着マスクの製造方法。 - フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、
スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された金属マスク付き樹脂板を準備する工程と、
前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけた状態で、前記金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部が前記樹脂板に形成された蒸着マスクを得る工程と、
前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、当該蒸着マスクをフレームに固定する工程と、
を有し、
前記蒸着マスクをフレームに固定する工程では、
前記蒸着マスクの対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記蒸着マスクに張力をかけ、
前記保持部の少なくとも一つが、前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方又は双方の機構を備え、
前記蒸着マスクをフレームに固定する工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記蒸着マスクに対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記蒸着マスクを前記フレームに固定する、ことを特徴とするフレーム付き蒸着マスクの製造方法。 - フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、
スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された金属マスク付き樹脂板を準備する工程と、
前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけた状態で、前記金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部が前記樹脂板に形成された蒸着マスクを得る工程と、
前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、当該蒸着マスクをフレームに固定する工程と、
を有し、
前記蒸着マスクを得る工程では、前記金属マスク付き樹脂板の対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけ、
また、前記蒸着マスクをフレームに固定する工程では、前記蒸着マスクの対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記蒸着マスクに張力をかけ、
前記保持部の少なくとも一つが、前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方又は双方の機構を備え、
前記蒸着マスクを得る工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記金属マスク付き樹脂板に対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記金属マスク付き樹脂板に対し、前記開口部の形成を行い、
前記蒸着マスクをフレームに固定する工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記蒸着マスクに対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記蒸着マスクを前記フレームに固定する、ことを特徴とするフレーム付き蒸着マスクの製造方法。 - フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、
スリットが設けられた金属マスクと、樹脂板とが積層された金属マスク付き樹脂板を準備する工程と、
前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけた状態で、フレームに当該金属マスク付き樹脂板を固定する工程と、
前記フレームに固定された前記金属マスク付き樹脂板に対し、前記金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、蒸着作製するパターンに対応した開口部を前記樹脂板に形成する工程と、
を有し、
前記フレームに前記金属マスク付き樹脂板を固定する工程では、
前記金属マスク付き樹脂板の対向する2辺を保持部により保持し、当該保持部の少なくとも一つを前記金属マスク付き樹脂板の外方に引っ張ることで、前記金属マスク付き樹脂板に張力をかけ、
前記保持部の少なくとも一つが、前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方又は双方の機構を備え、
前記フレームに前記金属マスク付き樹脂板を固定する工程では、さらに、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構により、前記金属マスク付き樹脂板に対し回転調整を行い、回転調整が行われた状態の前記金属マスク付き樹脂板を前記フレームに固定する、ことを特徴とするフレーム付き蒸着マスクの製造方法。 - 前記保持部の少なくとも一つが、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方又は双方の機構とともに、
さらに、前記金属マスク付き樹脂板が引っ張られている方向に直交する方向に移動可能な移動機構を備える、ことを特徴とする請求項6乃至9の何れか1項に記載のフレーム付き蒸着マスクの製造方法。 - 蒸着法を用いた有機半導体素子の製造方法であって、
前記有機半導体素子の製造には、貫通孔が形成されたフレームに、張力をかけられた蒸着マスクが溶接固定されたフレーム付き蒸着マスクが用いられ、
前記フレーム付き蒸着マスクとして、請求項6乃至10の何れか1項に記載のフレーム付き蒸着マスクの製造方法で製造されたフレーム付き蒸着マスクを用いる、ことを特徴とする有機半導体素子の製造方法。 - 金属マスク付き樹脂板を引っ張るための引張装置であって、
前記金属マスク付き樹脂板の一部を保持する保持部材と、
前記保持部材によって保持された前記金属マスク付き樹脂板を引っ張るための引張機構と、を有し、
前記保持部材は、
前記金属マスク付き樹脂板の面と直交する第1の回転軸を軸として回転可能な第1回転機構、及び前記金属マスク付き樹脂板の面と平行する第2の回転軸を軸として回転可能な第2回転機構の何れか一方、又は双方の機構を備えることを特徴とする引張装置。 - 前記保持部の少なくとも一つが、前記第1回転機構、及び前記第2回転機構の何れか一方又は双方の機構とともに、前記金属マスク付き樹脂板が引っ張られている方向に直交する方向に移動可能な移動機構をさらに備える、ことを特徴とする請求項12に記載の引張装置。
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