JP6819925B2 - 蒸着マスク、蒸着マスク製造方法および有機半導体素子製造方法 - Google Patents
蒸着マスク、蒸着マスク製造方法および有機半導体素子製造方法 Download PDFInfo
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Description
まず、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、図1〜図2Bを参照して説明する。ここで、図1は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す平面図であり、図2Aは、図1に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図であり、図2Bは、図1に示す蒸着マスク装置を用いて製造した有機EL表示装置を示す断面図である。
次に、蒸着マスク20について、図1、図3乃至図5Dを参照して詳細に説明する。ここで、図3は、蒸着マスク20を第1面20aの側から示す平面図であり、図4は、めっき処理によって作製された蒸着マスク20を、図3のA−A線に沿って切断した場合を示す断面図である。また、図5Aは、図4に示す第1金属層および第2金属層を示す部分拡大図であり、図5Bは、図5Aに示す第1金属層の先端部を示す部分拡大図であり、図5Cは、図4に示す第1金属層および第2金属層の他の例を示す部分拡大図であり、図5Dは、図4に示す第1金属層および第2金属層の他の例を示す部分拡大図である。
はじめに、パターン基板50を準備する。ここでパターン基板50は、後述するように、基材51と、基材51上に形成された所定の導電性パターン52と、を有するように構成されものである。このようなパターン基板50を作製する方法の一例について以下に説明する。
次に、パターン基板50を利用して、めっき処理によって上述の第1金属層32を形成する第1成膜工程について説明する。まず図7Dに示すように、所定の導電性パターン52が形成された基材51を有するパターン基板50を準備する。導電性パターン52は、第1金属層32に対応するパターンを有している。
次に、めっき処理によって、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37を第1金属層32上に形成する第2成膜工程を実施する。まず、基材51上および第1金属層32の先端部43上に、所定の隙間56を空けてレジストパターン55を形成するレジスト形成工程を実施する。図8Bは、基材51上に形成されたレジストパターン55を示す断面図である。図8Bに示すように、レジスト形成工程は、第1金属層32の第1開口部30がレジストパターン55によって覆われるとともに、レジストパターン55の隙間56が第1金属層32の中央部42上に位置するように実施される。
次に、第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体を、基材51を有するパターン基板50から分離させる分離工程を実施する。これによって、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32と、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37と、を備えた蒸着マスク20を得ることができる。
位置調整工程においては、図9Aに示すように、蒸着マスク20が有機EL基板92に接触して有機EL基板92の表面が傷ついてしまうことを抑制するため、有機EL基板92と蒸着マスク20の第1面20aとの間に所定の間隔を空けた状態で蒸着マスク20を有機EL基板92の面方向に沿って移動させて、蒸着マスク20の位置を調整する。
位置調整工程の後、図9Bに示すように、蒸着マスク20を有機EL基板92に密着させる密着工程を実施する。例えば、不図示の磁石からの磁力を利用して、蒸着マスク20を有機EL基板92へ近づけ、蒸着マスク20の第1面20aと有機EL基板92とを接触させる。その後、有機材料などを有機EL基板92に蒸着させる蒸着工程を実施する。なお、磁石からの磁力などの力が蒸着マスク20に作用すると、図9Cに示すように、第1金属層32のうち窪み部44が形成されるとともに第2金属層37とは重ならない部分が変形して窪み部44の窪み面44aの一部が有機EL基板92に接触することが考えられる。
また、上述した本実施の形態においては、蒸着マスク20が、第1金属層32と、第1金属層32上に設けられた第2金属層37と、を備え、2層構造で形成されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第1金属層32上に第2金属層37が形成されることなく、例えば図10に示すような1層構造で形成されていてもよい。この場合においても、上述した本実施の形態による2層構造の蒸着マスク20と同様の効果を得ることができる。ここで、図10に示す形態においては、中央部42とは、第1金属層32を幅方向に3等分に分割した場合における中央の部分とすることができる。この場合、法線方向Nに沿った断面で見たときに、各先端部43の幅と中央部42の幅は等しくなっている。なお、図10に示す形態では、上述した本実施の形態の場合と同様に、第1点45aにおける先端部43の厚みt1は、中央部42の厚みt2よりも厚くなっている。そして、先端部43の厚みは、この第1点45aにおいて最大となっている。また、厚みt2は、上述した本実施の形態と同様に、第2金属面32bにおいて幅方向に等間隔で配置された5つの点P1、P2、P3、P4、P5における、第1金属層32の厚み(第1金属面32aから、中央部42の第2金属面32bまでの高さ)の平均値とすることができる。また、第1金属面32aに窪み部44を形成することによって、有機EL基板92に接触する蒸着マスク20の面積を低減するという効果は、蒸着マスク20の層構造に依らず実現され得る。図10に示すように、蒸着マスク20を、1つの金属層(めっき層)のみによって構成し、金属層のうち蒸着マスク20の第1面20aを構成する面に、窪み部44を形成してもよい。
また、上述の本実施の形態においては、蒸着マスク20の法線方向に沿って蒸着マスク20を見た場合に複数の貫通孔25が格子状に配列される例を示した。しかしながら、貫通孔25の配置が特に限られることはない。例えば図11に示すように、蒸着マスク20の法線方向に沿って蒸着マスク20を見た場合に複数の貫通孔25が千鳥足状に配列されていてもよい。
また、第1金属面32aの窪み部44は、上述のように、パターン基板50の導電性パターン52の形状に対応して形成される。従って、窪み部44の形状は、導電性パターン52の形状に基づいて定まる。以下、窪み部44の形状のいくつかの例について説明する。
蒸着マスク20をパターン基板50から分離させる分離工程を容易化するため、第1成膜工程を実施する前にパターン基板50に離型処理を施しておいてもよい。以下、離型処理の例について説明する。
25 貫通孔
32 第1金属層
32a 第1金属面
37 第2金属層
42 中央部
43 先端部
44 窪み部
44e 外縁
45a 第1点
45b 第2点
45c 第3点
46 第1孔画定線
47 第2孔画定線
51 基材
52 導電性パターン
92 有機EL基板
98 蒸着材料
100 有機EL表示装置
N 法線方向
R 曲率半径
t1 先端部の厚み
t2 中央部の厚み
w 幅
θ2 角度
Claims (15)
- 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクであって、
第1金属層と、
前記第1金属層に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔と、
前記貫通孔が設けられた第2金属層と、を備え、
前記第1金属層は、中央部と、前記中央部より前記貫通孔の側に設けられた先端部と、前記中央部および前記先端部に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記被蒸着基板に対向する第1金属面と、を有し、
前記先端部は、前記蒸着マスクの法線方向に沿った断面で見たときに、前記第1金属面から最も離れた第1点を含み、
前記第1点における前記先端部の厚みが、前記中央部の厚みより厚く、
前記第2金属層は、前記第1金属層の前記第1金属面の側とは反対側に設けられ、
前記第1金属面に、窪み部が形成され、
前記蒸着マスクの法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に、前記第1金属層と前記第2金属層とが接続される接続部の輪郭は、前記第1金属面に形成された前記窪み部の外縁を囲っていることを特徴とする蒸着マスク。 - 前記先端部は、最も前記貫通孔の内側に位置する第2点と、前記第1点から前記第2点に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第1孔画定線と、を更に含んでいることを特徴とする請求項1に記載の蒸着マスク。
- 前記法線方向で見たときの前記第2点の位置は、前記第1金属面より前記第1点の側にあり、
前記先端部は、前記法線方向に沿った断面で見たときに、前記第2点から前記先端部の前記第1金属面に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第2孔画定線を更に含んでいることを特徴とする請求項2に記載の蒸着マスク。 - 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクであって、
第1金属層と、
前記第1金属層に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔と、
前記貫通孔が設けられた第2金属層と、を備え、
前記第1金属層は、中央部と、前記中央部より前記貫通孔の側に設けられた先端部と、前記中央部および前記先端部に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記被蒸着基板に対向する第1金属面と、を有し、
前記先端部は、前記蒸着マスクの法線方向に沿った断面で見たときに、前記第1金属面から最も離れた第1点と、最も前記貫通孔の内側に位置するとともに前記法線方向で見たときの位置が前記第1金属面より前記第1点の側にある第2点と、前記第1点から前記第2点に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第1孔画定線と、前記第2点から前記先端部の前記第1金属面に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第2孔画定線と、を含み、
前記第2金属層は、前記第1金属層の前記第1金属面の側とは反対側に設けられ、
前記第1金属面に、窪み部が形成され、
前記蒸着マスクの法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に、前記第1金属層と前記第2金属層とが接続される接続部の輪郭は、前記第1金属面に形成された前記窪み部の外縁を囲っていることを特徴とする蒸着マスク。 - 前記法線方向に沿った断面で見たときに、前記第2点と、前記第1金属面と前記第2孔画定線とが交わる第3点とを通る線の前記法線方向に対してなす角度は、0°よりも大きく、45°以下であることを特徴とする請求項3または4に記載の蒸着マスク。
- 前記第1孔画定線の曲率半径は、0.5〜5μmであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 前記第1金属面のうち、前記窪み部が形成されていない部分の幅は、0.5〜5μmの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 前記第2金属層は、めっき層であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 前記第1金属層は、めっき層であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 前記中央部の厚みは、5μm以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 蒸着材料を被蒸着基板に蒸着させる際に、前記蒸着材料が通過する貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する蒸着マスク製造方法であって、
所定の導電性パターンが形成された基材を準備する工程と、
前記導電性パターン上に、めっき処理によって、前記貫通孔が設けられた第1金属層を形成する工程と、
前記第1金属層上に、めっき処理によって、前記貫通孔が設けられた第2金属層を形成する工程と、
前記第1金属層から前記基材を分離する工程と、を備え、
前記第1金属層は、中央部と、前記中央部より前記貫通孔の側に設けられた先端部と、前記中央部および前記先端部に設けられ、前記被蒸着基板に対向する第1金属面と、を有し、
前記先端部は、前記蒸着マスクの法線方向に沿った断面で見たときに、前記第1金属面から最も離れた第1点を含み、
前記第1点における前記先端部の厚みが、前記中央部の厚みより厚く、
前記基材を分離する工程において、前記基材および前記導電性パターンから分離された前記第1金属層に、前記導電性パターンに対応する形状を有する窪み部が形成され、
前記蒸着マスクの法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に、前記第1金属層と前記第2金属層とが接続される接続部の輪郭は、前記第1金属面に形成された前記窪み部の外縁を囲っていることを特徴とする蒸着マスク製造方法。 - 前記先端部は、最も前記貫通孔の内側に位置する第2点と、前記第1点から前記第2点に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第1孔画定線と、を更に含んでいることを特徴とする請求項11に記載の蒸着マスク製造方法。
- 蒸着材料を被蒸着基板に蒸着させる際に、前記蒸着材料が通過する貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する蒸着マスク製造方法であって、
所定の導電性パターンが形成された基材を準備する工程と、
前記導電性パターン上に、めっき処理によって、前記貫通孔が設けられた第1金属層を形成する工程と、
前記第1金属層上に、めっき処理によって、前記貫通孔が設けられた第2金属層を形成する工程と、
前記第1金属層から前記基材を分離する工程と、を備え、
前記第1金属層は、中央部と、前記中央部より前記貫通孔の側に設けられた先端部と、前記中央部および前記先端部に設けられ、前記被蒸着基板に対向する第1金属面と、を有し、
前記先端部は、前記蒸着マスクの法線方向に沿った断面で見たときに、前記第1金属面から最も離れた第1点と、最も前記貫通孔の内側に位置するとともに前記法線方向で見たときの位置が前記第1金属面より前記第1点の側にある第2点と、前記第1点から前記第2点に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第1孔画定線と、前記第2点から前記先端部の前記第1金属面に延び、前記貫通孔の内側に向かって凸となる湾曲状の第2孔画定線と、を含み、
前記基材を分離する工程において、前記基材および前記導電性パターンから分離された前記第1金属層に、前記導電性パターンに対応する形状を有する窪み部が形成され、
前記蒸着マスクの法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に、前記第1金属層と前記第2金属層とが接続される接続部の輪郭は、前記第1金属面に形成された前記窪み部の外縁を囲っていることを特徴とする蒸着マスク製造方法。 - 前記中央部の厚みは、5μm以下であることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の蒸着マスク製造方法。
- 有機半導体素子製造方法であって、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の蒸着マスクを準備する工程と、
前記蒸着マスクを使用して、前記被蒸着基板に前記蒸着材料をパターン状に蒸着させる工程と、を備えたことを特徴とする有機半導体素子の製造方法。
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