マスクおよびマスクを使用した表示素子ならびにマスクを使用した表示素子の製造方法
【課題】マスクと被成膜物とを重ねた状態で、開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられているため、所定パターンを形成する際に被成膜物に開口部のエッジ部分が接触することがなく、発光層上に陰極を蒸着しても、陽極と陰極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することのできるマスクおよびマスクを使用した表示素子ならびにマスクを使用した表示素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに前記所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクであって、前記マスクと前記被成膜物とを重ねた状態で、前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられている。
【解決手段】被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに前記所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクであって、前記マスクと前記被成膜物とを重ねた状態で、前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクに関する。
さらに詳しくは、所定形状を表示する有機エレクトロルミネッセンス（以下「有機ＥＬ」と言う。）素子を利用した表示素子の陰極形成の際に用いられるマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子の製造の際において、基板上の発光層上には、陰極を有する部分と、有しない部分とを選択的に形成することが行われている。
このような発光層上の陰極を有する部分には、陰極の形状によって発光制御や発光制限ができるようになっている。一方、陰極を有しない部分は、封止に使用される部分、あるいは複数の陰極配線を有する有機ＥＬ素子において、陰極間の電気的な絶縁を目的としている。
【０００３】
ところで、このような陰極を形成する方法としては、例えば発光層上の陰極を形成したい部分に、所定パターンの開口部が形成されたマスクを配設し、蒸着により形成することができる。
【０００４】
この方法では、マスクを基板の発光層側に配設し、蒸着源をマスクの開口部下方に配設して、蒸着源を発光層側へ飛来させることにより、基板の発光層上に所定パターンの陰極が形成されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、陰極形成の際に、基板の発光層とマスクとをそのまま重ね合わせてしまうと、図５に示したようにマスク１１０の開口部１１２のエッジ部分１１４によって、発光層１０４に傷１０８を付けてしまう場合が生じていた。
【０００６】
このように、発光層１０４に傷１０８が付いてしまった状態で、基板１００の発光層１０４上に所定パターンの陰極１０６を例えば蒸着（図５の符号１１６は蒸着源である）により形成してしまうと、陰極１０６と陽極１０２とが導通してしまい短絡してしまうこととなる。
【０００７】
このため、マスク１１０の発光層１０４に傷１０８が付いてしまうことを回避するために、マスク１１０と基板１００の発光層１０４との間を離すことが考えられる。
しかしながら、マスクと基板の発光層との間の距離を離しすぎると、所定パターンに形成すべき陰極の端部が不揃いとなる場合が生じてしまう。
【０００８】
逆にマスクと基板の発光層との間の距離をできるだけ少なく、例えば５００ミクロン程度の微小間隔だけ離した場合には、所定パターンに陰極を形成することができるが、マスクと基板とを近づける際、あるいは両者を近づけた状態で搬送、蒸着操作を行う際に、マスクに振動が生ずる場合もあり、この場合には、やはりマスクにおける開口部のエッジ部分と、基板の発光層とが接触してしまい、発光層に傷が付いてしまう。
【０００９】
本発明は、このような現状に鑑み、被成膜物上に所定パターンを確実に形成することのできるとともに、マスクのエッジ部分で被成膜物の所定パターン形成位置に傷を付けてし
まうことのないマスクおよびマスクを使用した表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明のマスクおよびマスクを使用した表示素子ならびにマスクを使用した表示素子の製造方法を見出した。
すなわち、本発明は例えば以下の（１）〜（２１）の態様を含む。
【００１１】
（１）
被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに前記所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクであって、
前記マスクと前記被成膜物とを重ねた状態で、
前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられていることを特徴とするマスク。
【００１２】
（２）
前記マスクの前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする前記（１）に記載のマスク。
【００１３】
（３）
前記凸部が、樹脂、金属、金属酸化物のいずれかより成ることを特徴とする前記（２）に記載のマスク。
【００１４】
（４）
前記樹脂が、光硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂であることを特徴とする前記（３）に記載のマスク。
【００１５】
（５）
前記マスクと前記被成膜物との間に、前記マスクに形成された前記開口部よりも若干大きなサブ開口部が形成されたサブマスクを配置することにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする前記（１）に記載のマスク。
【００１６】
（６）
前記マスクと前記サブマスクとが、互いに固定されていることを特徴とする前記（５）に記載のマスク。
【００１７】
（７）
前記マスクと前記サブマスクとが、スポット溶接、接着剤・熱硬化型樹脂による接着または圧着のいずれかによって固定されていることを特徴とする前記（６）に記載のマスク。
【００１８】
（８）
前記マスクと前記サブマスクの熱膨張係数が、同一であることを特徴とする前記（５）から（７）のいずれかに記載のマスク。
【００１９】
（９）
前記マスクの前記開口部の外方に、前記被成膜物方向に突出した突起状部を形成するこ
とにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする前記（１）に記載のマスク。
【００２０】
（１０）
前記突起状部が、プレス加工またはレーザ加工によって形成されていることを特徴とする前記（９）に記載のマスク。
【００２１】
（１１）
前記マスクと前記被成膜物との間に形成される前記空隙の高さが、
１μｍ〜５００μｍの範囲内であることを特徴とする前記（１）から（１０）のいずれかに記載のマスク。
【００２２】
（１２）
前記マスクにおける前記開口部の前記エッジ部分と、前記空隙の端部との間の距離が、
５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることを特徴とする前記（１）から（１１）のいずれかに記載のマスク。
【００２３】
（１３）
前記マスクが、蒸着用のマスクであることを特徴とする前記（１）から（１２）のいずれかに記載のマスク。
【００２４】
（１４）
前記被成膜物が、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層であることを特徴とする前記（１）から（１３）のいずれかに記載のマスク。
【００２５】
（１５）
前記発光層が、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層であることを特徴とする前記（１４）に記載のマスク。
【００２６】
（１６）
前記所定パターンが、陰極であることを特徴とする前記（１）から（１５）のいずれかに記載のマスク。
【００２７】
（１７）
前記（１）から（１６）のいずれかに記載のマスクを使用して、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層の上面に陰極が形成されていることを特徴とする表示素子。
【００２８】
（１８）
前記陰極が蒸着によって形成されていることを特徴とする前記（１７）に記載の表示素子。
【００２９】
（１９）
有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする前記（１７）または（１８）に記載の表示素子。
【００３０】
（２０）
前記（１）から（１９）のいずれかに記載のマスクを使用した表示素子の製造方法であって、
基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記発光層側に前記マスクを配設する工程と、
前記マスクの開口部の下方に、陰極と成る蒸着源を配置する工程と、
前記マスクの前記開口部を介して前記発光層上に陰極を蒸着する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする表示素子の製造方法。
【００３１】
（２１）
前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする前記（２０）に記載の表示素子の製造方法。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のマスクによれば、マスクと被成膜物とを重ねた状態で、マスクの開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられているため、所定パターンを形成する際に被成膜物に開口部のエッジ部分が接触することがない。
【００３３】
また、被成膜物が基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層である場合には、発光層を開口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことがないため、発光層上に陰極を蒸着しても、陽極と陰極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することができる。
【００３４】
さらに、マスクにおける開口部のエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることにより、少なくともマスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができる。
また、所定パターンを形成する際に被成膜物に開口部のエッジ部分が接触することがないため、被成膜物が基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層である場合には、発光層を開口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことがなく、発光層上に陰極を蒸着しても、陽極と陰極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することができる。
【００３５】
さらに上記の凸部が、樹脂、金属、金属酸化物のいずれかより成れば、簡単にエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることができる。
さらに、マスクと被成膜物との間に、マスクに形成された開口部よりも若干大きなサブ開口部が形成されたサブマスクを配置することで、少なくともマスクと被成膜物との間に空隙部を設ければ、簡単な加工でマスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができ、生産コストを抑えることができる。
【００３６】
また、マスクとサブマスクとが、例えばスポット溶接、接着剤・熱硬化型樹脂による接着、圧着によって固定されていれば、確実にマスクとサブマスクとを接合することができ、不意にこれらが互いにずれてしまうことを効果的に防止することができる。
【００３７】
さらに、マスクとサブマスクの熱膨張係数が同一であれば、加熱によってマスクとサブマスクとが膨張しても、互いに同じように膨張することとなるため、マスクとサブマスクが蒸着時に発生する熱で加熱されて反り返るといった不具合が生ずることを防止できる。
【００３８】
また、マスクの開口部の外方に、被成膜物方向に突出した突起状部を形成することで、少なくともマスクと被成膜物との間に空隙部を設ければ、一つの部材で、マスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができ、製造コストを抑えることができる。
【００３９】
さらに、突起状部がプレス加工またはレーザ加工によって形成されれば、簡単な加工でマスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができ、製造コストを抑えることができる。
【００４０】
また、マスクと被成膜物との間に形成される空隙の高さが、１μｍ〜５００μｍの範囲内であれば、被成膜物上の陰極を所望のパターン通りに形成することができる。
さらに、マスクにおける開口部のエッジ部分と、空隙の端部との間の距離が、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であれば、万が一、基板とマスクとの間で位置ズレが生じても、所定パターンである陰極形成位置である被成膜物に傷を付けてしまうことを確実に防止することができる。
【００４１】
また、上記のマスクが有機ＥＬ素子の発光層であれば、有機ＥＬ素子の製造を歩留まり良く、良好に行うことができる。
さらに、上記のマスクを使用し、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層の上面に陰極を形成した表示素子とすれば、被成膜物である発光層をマスクにおける開口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことがないため、陰極と陽極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することができる。
【００４２】
また、上記のマスクを、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体を準備する工程と、積層体の発光層側にマスクを配設する工程と、マスクの開口部の下方に、陰極と成る蒸着源を配置する工程と、マスクの開口部を介して発光層上に陰極を蒸着する工程と、を少なくとも有して表示素子を製造すれば、被成膜物である発光層をマスクにおける開口部のエッジ部分で傷付けてしまうことがないため、歩留まり良く、高品質な表示素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
本発明のマスクは、被成膜物上に所定パターンを形成する際に用いられ、上下面を貫通するとともに所定パターンに対応した開口部が設けられたものである。
【００４４】
なお本実施例においては被成膜物を、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層とし、所定パターンを後述する陰極としたものである。
さらに基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体上に陰極を形成したものを、表示素子、より具体的には有機ＥＬ素子とする。
【００４５】
しかしながら、有機ＥＬ素子はこのような構成に限定されるものではなく、陽極と陰極との間に
１）陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層、
２）陽極バッファー層／発光層／電子輸送層、
３）陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、
４）陽極バッファー層／正孔輸送性化合物、発光性化合物、電子輸送性化合物を含む層、５）陽極バッファー層／正孔輸送性化合物、発光性化合物を含む層、
６）陽極バッファー層／発光性化合物、電子輸送性化合物を含む層、
７）陽極バッファー層／正孔電子輸送性化合物、発光性化合物を含む層、
８）陽極バッファー層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層、
が形成されたものでも良いものである。
【００４６】
また、本実施例では発光層は一層であるが、二層以上有していてもよく、さらに陽極バッファー層を用いずに、直接的に正孔輸送性化合物を含む層が陽極の表面に接していてもかまわないものである。
【００４７】
さらに、有機ＥＬ素子を構成する基板上の陽極、発光層、陰極などの材質や構成方法については、従来より公知の材質、構成方法、あるいは特願２００６−０５７６０３号に記載されているものと同様の材質、構成方法を用いることができる。
【００４８】
図１は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例１における概略断面図である。
なお本明細書中では、便宜上、表示素子１０を構成する基板１２から陽極１４に向かう方向を「上」と表現する。
【００４９】
図１に示したように本発明の実施例１におけるマスク２０は、基板１２上に陽極１４、発光層１６がこの順序で積層された状態において、発光層１６上に配置されている。
このようなマスクは、マスク２０に設けられた開口部２２のエッジ部分２６が、陰極１８が形成される発光層１６に直接接触しないように、マスク２０の開口部２８におけるエッジ部分２６の発光層１６側周囲に、空隙３０が設けられている。
【００５０】
このようなマスク２０は、開口部２２ａを有するマスク２０ａと、マスク２０ａに形成された開口部２２ａよりも若干大きなサブ開口部２２ｂが形成されたサブマスク２０ｂとから構成されており、それぞれの四角をスポット溶接法でスポット溶接することでマスク２０ａとサブマスク２０ｂとが接合されている。
【００５１】
なお、このようなマスク２０ａとサブマスク２０ｂとは、加熱によってマスクとサブマスクとが膨張し、若干寸法が変化する場合があるため、熱膨張係数が同一の材質を使用することが好ましい。
【００５２】
しかしながら、全く同一のものに限定されるものではなく、例えばマスク２０ａにＳＵＳ３０４を用い、サブマスク２０ｂにＳＵＳ３１４を用いるといった組み合わせも可能である。
【００５３】
そして、このようなマスク２０のマスク２０ａ側に蒸着源３２を配設することで、マスク２０ａの開口部２２ａを介して、発光層１６上に陰極１８が蒸着されることとなる。
このとき、マスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａは、サブマスク２０ｂのサブ開口部２２ｂによって、直接に発光層１６と接触しないようになっているため、発光層１６をマスク２０ａにおける開口部２２ａのエッジ部分２６ａで傷を付けてしまうことがない。
【００５４】
なお、マスク２０ａとサブマスク２０ｂの２枚から成るマスク２０のうち、サブマスク２０ｂの厚さは、陰極１８の所定パターンを位置精度良く形成する目的から、なるべく薄く設定すると良く、好ましくは１μｍ〜５００μｍの範囲、より好ましくは１５μｍ〜１５０μｍの範囲内である。
【００５５】
また、基板１２とマスク２０との間で万が一ズレが生じた場合に、サブマスク２０ｂのサブエッジ部分２６ｂによって生じ得る発光層１６上の傷が、発光層１６上の陰極１８の形成位置まで及ばないよう、マスク２０ａにおける開口部２２ａのエッジ部分２６ａと、空隙３０であるサブマスク２０ｂにおけるサブ開口部２２ｂのサブエッジ部分２６ｂとの間の距離Ａが、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００５６】
このように、サブマスク２０ｂのサブ開口部２２ｂの大きさを、サブマスク２０ｂと発光層１６との間で生じ得る位置ズレの範囲よりも大きな範囲で設定することが好ましい。
以上のようにマスク２０を用いて、基板１２の発光層１６上に蒸着によって陰極１８を形成すれば、発光層１６上の陰極１８の形成部分にマスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａが直接に接触することがないため、発光層１６に傷を付けることなく、陰極１８と陽極１４とが確実に電気的に絶縁させることができる。
【００５７】
図２は、本発明のマスクを使用した表示素子１０の実施例２における概略断面図である
。
図２に示したマスクは、基本的には、図１に示した実施例のマスクと同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図２に示したマスク２０は、図１に示したマスク２０におけるサブマスク２０ｂの代わりに、マスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａから少し離れた発光層１６側周囲に、複数の凸部２０ｃが形成されている。
【００５９】
このように凸部２０ｃを形成することで、マスク２０が発光層１６の陰極１８形成部分に直接接触せずに、凸部２０ｃを介して接触することとなるため、開口部２２ａのエッジ部分２６ａが、発光層１６の陰極１８を形成する部分に接することがなく、エッジ部分２６ａで発光層１６に傷を付けることを確実に防止することができるようになっている。
【００６０】
なお、凸部２０ｃの高さは、実施例１におけるサブマスク２０ｂの厚さの範囲と同様に、好ましくは１μｍ〜５００μｍの範囲、より好ましくは１５μｍ〜１５０μｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００６１】
さらに、発光層１６と接する凸部２０ｃの頂点とマスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａとの間の距離は、凸部２０ｃの頂点も発光層１６を傷付けてしまう可能性があるため、発光層１６とマスク２０とが最大にずれた場合でも、凸部２０ｃにより生ずる発光層１６上の傷が、陰極１８の形成位置に及ばないようにする必要があり、その範囲についても、実施例１における範囲と同様である。
【００６２】
このような凸部２０ｃの材質としては、樹脂、金属、金属酸化物を用いることができる。
凸部２０ｃの材質として樹脂を用いた場合には、真空状態で昇華したりガスが発生しない樹脂を用いることが好ましく、より好ましくは、光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、ポリイミドのいずれかを用いると良い。
【００６３】
また、樹脂からなる凸部２０ｃの形成方法としては、マスク２０ａの凸部２０ｃを形成する位置に、樹脂を塗布した後、光照射または熱印加によって形成することができる。
さらに、凸部２０ｃの材質として金属を用いた場合には、真空状態で昇華したりガスが発生しない金属を用いることが好ましく、より好ましくは、銅、クローム、チタン、鉛、スズのいずれかを用いると良い。
【００６４】
また、金属からなる凸部２０ｃの形成方法としては、マスクと金属の二重積層板より、金属を湿式エッチング法で選択的に除去することにより凸部２０ｃを形成し、続いてマスクの目抜き加工を実施することで形成するか、金属蒸着法またはスパッタ法によって形成することができる。
【００６５】
さらに、凸部２０ｃの材質として金属酸化物を用いた場合には、真空状態で昇華したりガスが発生しない金属を用いることが好ましく、より好ましくは、ＳｉＯ2、ＺｒＯ4、ＳｎＯ2のいずれかを用いると良い。
【００６６】
また、金属酸化物からなる凸部２０ｃの成形方法としては、シラン（ジルコン、スズ）アルコシサイドのアルコール溶液を、マスクの凸部２０ｃを形成する位置に塗布した後、過熱処理することで形成することができる。
【００６７】
図３は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例３における概略断面図である。
図３に示したマスクは、基本的には、図１に示した実施例のマスクと同じ構成であるの
で、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６８】
図３に示したマスク２０は、マスク２０の開口部２２ａの周辺形状を変形させ突起状部２０ｄが形成されている。
このような突起状部２０ｄは、マスク２０をプレス加工やレーザ加工することで形成することができる。
【００６９】
なおプレス加工を行った場合には、突起部分（図示せず）を予め形成した金型（図示せず）を作成し、これをマスク２０に押し当てることで、マスク２０に突起状部２０ｄを形成することができる。
【００７０】
またレーザ加工を行った場合には、マスク２０の突起状部２０ｄを形成する位置に、レーザを照射することでクレータ状の突起状部２０ｄを形成することができる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、例えば、本発明では陰極を形成する方法として、蒸着法を用いた場合を例に説明を行ったが、他にもスパッタリング法やイオンプレーティング法などを用いることも可能であり、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変形、変更が可能なものである。
［実験例１］
１００ｍｍ角のガラス基板上にＩＴＯ（酸化インジウム錫）電極（陽極）が形成され、さらにＩＴＯ（酸化インジウム錫）電極（陽極）上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸を、回転数３５００ｒｐｍ、塗布時間４０秒の条件で、スピンコート法で塗布した。
【００７１】
その後、真空乾燥器で減圧下、６０℃で２時間乾燥し、陽極バッファー層を形成した。得られた陽極バッファー層の膜厚は、約５０ｎｍであった。
続いて、陽極バッファー層上に、発光性高分子化合物を窒素雰囲気中でトルエンに溶解した溶液を、回転数３０００ｒｐｍ、回転時間３０秒の条件で、スピンコート法で塗布した。
【００７２】
その後、真空乾燥機で減圧下、暗中１００℃で、一時間乾燥した。得られた有機ＥＬ化合物層（発光層）の厚さは８０ｎｍであった。
次に、図４（ａ）に示したように縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの開口部２２ａおよび幅１ｍｍの配線引き出し部２４ａを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のマスク２０ａと、
図４（ｂ）に示したように縦１０．２ｍｍ×横１０．２ｍｍのサブ開口部２２ｂおよび幅１．２ｍｍのサブ配線引き出し部２４ｂを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のサブマスク２０ｂとを準備した。
【００７３】
なお、開口部２２ａ、配線引き出し部２４ａ、サブ開口部２２ｂ、サブ配線引き出し部２４ｂは、炭酸ガスレーザ加工装置による抜き加工によって形成した。
さらにマスク２０ａとサブマスク２０ｂとを重ね合わせ、四角をスポット溶接法によってスポット溶接することで一体型のマスク２０を得た。
【００７４】
次いで、一体型のマスク２０のサブマスク２０ｂ側に、発光層１６を下面にした基板１２を重ねて配置した。
この状態で、マスク２０と、陽極１４と発光層１６とが形成された基板１２とを、真空蒸着装置（図示せず）内に載置した。このとき、マスク２０ａにおける開口部２２ａの直下４００ｍｍの位置には、蒸着源が配置された状態であった。
【００７５】
真空蒸着装置（図示せず）における抵抗加熱方式によって、基板１２の発光層１６上にカルシウムを約１０ｎｍ、続いてアルミニウムを約１００ｎｍの厚さに蒸着した。
これにより、マスク２０ａの開口部２２ａと同じ形状の陰極１８を発光層１６上に形成し、表示素子１０（有機ＥＬ素子）を作製した。
【００７６】
この表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１０ＭΩを超えることが確認された。
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認され、陰極１８と陰極１８とが電気的に絶縁されていることが確認された。
［実験例２］
実験例１と同様に縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの開口部２２ａおよび幅１ｍｍの配線引き出し部２４ａを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のマスク２０ａを準備し、このマスク２０ａの開口部２２ａの外側周囲に、ＵＶ硬化型エポキシ接着剤からなる直径０．５ｍｍ、高さ０．０５ｍｍの凸部２０ｃを複数形成した。
【００７７】
このようにして凸部２０ｃが形成されたマスク２０を用いて、実験例１と同様の方法で陰極１８の形成を行った。
こうして得られた表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１０ＭΩを超えることが確認された。
【００７８】
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認され陰極１８と陽極１４とが電気的に絶縁されていることが確認された。
［実験例３］
実験例１と同様に縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの開口部２２ａおよび幅１ｍｍの配線引き出し部２４ａを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のマスク２０ａを準備し、このマスク２０ａの開口部２２ａの外側周囲に、センターポンチを打ち付けて、直径０．３ｍｍ、高さ０．１ｍｍの突起状部２０ｄを形成した。
【００７９】
このようにして突起状部２０ｄが形成されたマスク２０を用いて、実験例１と同様の方法で陰極１８の形成を行った。
こうして得られた表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１０ＭΩを超えることが確認された。
【００８０】
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認され、陰極１８と陽極１４とは電気的に絶縁されていることが確認された。
［比較実験例１］
実験例１において、図４（ｂ）に示したようなサブマスク２０ｂを使用しないこと以外は、実験例１と同様の方法で陰極１８の形成を行った。
【００８１】
こうして得られた表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１ＫΩであった。
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認されたが、同時に表示素子１０（有機ＥＬ素子）の発光面が一部欠落していた。
【００８２】
このように、陰極１８と陽極１４とは、一部において電気的な絶縁がなされておらず、短絡していることが確認された。
［実験結果］
上記の実験例１から３によれば、基板の発光層上面の陰極形成部に、マスクにおける開
口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことなく、陰極を形成することができ、確実に陰極と陽極とを絶縁することができることが確認された。
【００８３】
しかしながら、比較実験例１によれば、基板の発光層上面の陰極形成部に、マスクにおける開口部のエッジ部分で傷が生じ、傷の上から陰極が形成されたため、陰極と陽極とを確実に絶縁することができなかった。
【００８４】
よって、本願の実施例１から３に該当する実験例１から３の結果より、本願のマスクの有効性が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例１における概略断面図である。
【図２】図２は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例２における概略断面図である。
【図３】図３は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例３における概略断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施例１におけるマスクの上面図、図４（ｂ）は本発明の実施例１におけるサブマスクの上面図である。
【図５】図５は、従来のマスクを使用した表示素子における概略断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０・・・表示素子（有機ＥＬ素子）
１２・・・基板
１４・・・陽極
１６・・・発光層
１８・・・陰極
２０・・・マスク
２０ａ・・マスク
２０ｂ・・サブマスク
２０ｃ・・凸部
２０ｄ・・突起状部
２２・・・開口部
２２ａ・・開口部
２２ｂ・・サブ開口部
２４ａ・・配線引き出し部
２４ｂ・・サブ配線引き出し部
２６・・・エッジ部分
２６ａ・・エッジ部分
２６ｂ・・サブエッジ部分
３０・・・空隙
３２・・・蒸着源
Ａ・・・距離
１００・・・基板
１０２・・・陽極
１０４・・・発光層
１０６・・・陰極
１０８・・・傷
１１０・・・マスク
１１２・・・開口部
１１４・・・エッジ部分
１１６・・・蒸着源
【技術分野】
【０００１】
本発明は被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクに関する。
さらに詳しくは、所定形状を表示する有機エレクトロルミネッセンス（以下「有機ＥＬ」と言う。）素子を利用した表示素子の陰極形成の際に用いられるマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子の製造の際において、基板上の発光層上には、陰極を有する部分と、有しない部分とを選択的に形成することが行われている。
このような発光層上の陰極を有する部分には、陰極の形状によって発光制御や発光制限ができるようになっている。一方、陰極を有しない部分は、封止に使用される部分、あるいは複数の陰極配線を有する有機ＥＬ素子において、陰極間の電気的な絶縁を目的としている。
【０００３】
ところで、このような陰極を形成する方法としては、例えば発光層上の陰極を形成したい部分に、所定パターンの開口部が形成されたマスクを配設し、蒸着により形成することができる。
【０００４】
この方法では、マスクを基板の発光層側に配設し、蒸着源をマスクの開口部下方に配設して、蒸着源を発光層側へ飛来させることにより、基板の発光層上に所定パターンの陰極が形成されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、陰極形成の際に、基板の発光層とマスクとをそのまま重ね合わせてしまうと、図５に示したようにマスク１１０の開口部１１２のエッジ部分１１４によって、発光層１０４に傷１０８を付けてしまう場合が生じていた。
【０００６】
このように、発光層１０４に傷１０８が付いてしまった状態で、基板１００の発光層１０４上に所定パターンの陰極１０６を例えば蒸着（図５の符号１１６は蒸着源である）により形成してしまうと、陰極１０６と陽極１０２とが導通してしまい短絡してしまうこととなる。
【０００７】
このため、マスク１１０の発光層１０４に傷１０８が付いてしまうことを回避するために、マスク１１０と基板１００の発光層１０４との間を離すことが考えられる。
しかしながら、マスクと基板の発光層との間の距離を離しすぎると、所定パターンに形成すべき陰極の端部が不揃いとなる場合が生じてしまう。
【０００８】
逆にマスクと基板の発光層との間の距離をできるだけ少なく、例えば５００ミクロン程度の微小間隔だけ離した場合には、所定パターンに陰極を形成することができるが、マスクと基板とを近づける際、あるいは両者を近づけた状態で搬送、蒸着操作を行う際に、マスクに振動が生ずる場合もあり、この場合には、やはりマスクにおける開口部のエッジ部分と、基板の発光層とが接触してしまい、発光層に傷が付いてしまう。
【０００９】
本発明は、このような現状に鑑み、被成膜物上に所定パターンを確実に形成することのできるとともに、マスクのエッジ部分で被成膜物の所定パターン形成位置に傷を付けてし
まうことのないマスクおよびマスクを使用した表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明のマスクおよびマスクを使用した表示素子ならびにマスクを使用した表示素子の製造方法を見出した。
すなわち、本発明は例えば以下の（１）〜（２１）の態様を含む。
【００１１】
（１）
被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに前記所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクであって、
前記マスクと前記被成膜物とを重ねた状態で、
前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられていることを特徴とするマスク。
【００１２】
（２）
前記マスクの前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする前記（１）に記載のマスク。
【００１３】
（３）
前記凸部が、樹脂、金属、金属酸化物のいずれかより成ることを特徴とする前記（２）に記載のマスク。
【００１４】
（４）
前記樹脂が、光硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂であることを特徴とする前記（３）に記載のマスク。
【００１５】
（５）
前記マスクと前記被成膜物との間に、前記マスクに形成された前記開口部よりも若干大きなサブ開口部が形成されたサブマスクを配置することにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする前記（１）に記載のマスク。
【００１６】
（６）
前記マスクと前記サブマスクとが、互いに固定されていることを特徴とする前記（５）に記載のマスク。
【００１７】
（７）
前記マスクと前記サブマスクとが、スポット溶接、接着剤・熱硬化型樹脂による接着または圧着のいずれかによって固定されていることを特徴とする前記（６）に記載のマスク。
【００１８】
（８）
前記マスクと前記サブマスクの熱膨張係数が、同一であることを特徴とする前記（５）から（７）のいずれかに記載のマスク。
【００１９】
（９）
前記マスクの前記開口部の外方に、前記被成膜物方向に突出した突起状部を形成するこ
とにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする前記（１）に記載のマスク。
【００２０】
（１０）
前記突起状部が、プレス加工またはレーザ加工によって形成されていることを特徴とする前記（９）に記載のマスク。
【００２１】
（１１）
前記マスクと前記被成膜物との間に形成される前記空隙の高さが、
１μｍ〜５００μｍの範囲内であることを特徴とする前記（１）から（１０）のいずれかに記載のマスク。
【００２２】
（１２）
前記マスクにおける前記開口部の前記エッジ部分と、前記空隙の端部との間の距離が、
５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることを特徴とする前記（１）から（１１）のいずれかに記載のマスク。
【００２３】
（１３）
前記マスクが、蒸着用のマスクであることを特徴とする前記（１）から（１２）のいずれかに記載のマスク。
【００２４】
（１４）
前記被成膜物が、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層であることを特徴とする前記（１）から（１３）のいずれかに記載のマスク。
【００２５】
（１５）
前記発光層が、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層であることを特徴とする前記（１４）に記載のマスク。
【００２６】
（１６）
前記所定パターンが、陰極であることを特徴とする前記（１）から（１５）のいずれかに記載のマスク。
【００２７】
（１７）
前記（１）から（１６）のいずれかに記載のマスクを使用して、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層の上面に陰極が形成されていることを特徴とする表示素子。
【００２８】
（１８）
前記陰極が蒸着によって形成されていることを特徴とする前記（１７）に記載の表示素子。
【００２９】
（１９）
有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする前記（１７）または（１８）に記載の表示素子。
【００３０】
（２０）
前記（１）から（１９）のいずれかに記載のマスクを使用した表示素子の製造方法であって、
基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記発光層側に前記マスクを配設する工程と、
前記マスクの開口部の下方に、陰極と成る蒸着源を配置する工程と、
前記マスクの前記開口部を介して前記発光層上に陰極を蒸着する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする表示素子の製造方法。
【００３１】
（２１）
前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする前記（２０）に記載の表示素子の製造方法。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のマスクによれば、マスクと被成膜物とを重ねた状態で、マスクの開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられているため、所定パターンを形成する際に被成膜物に開口部のエッジ部分が接触することがない。
【００３３】
また、被成膜物が基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層である場合には、発光層を開口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことがないため、発光層上に陰極を蒸着しても、陽極と陰極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することができる。
【００３４】
さらに、マスクにおける開口部のエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることにより、少なくともマスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができる。
また、所定パターンを形成する際に被成膜物に開口部のエッジ部分が接触することがないため、被成膜物が基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層である場合には、発光層を開口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことがなく、発光層上に陰極を蒸着しても、陽極と陰極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することができる。
【００３５】
さらに上記の凸部が、樹脂、金属、金属酸化物のいずれかより成れば、簡単にエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることができる。
さらに、マスクと被成膜物との間に、マスクに形成された開口部よりも若干大きなサブ開口部が形成されたサブマスクを配置することで、少なくともマスクと被成膜物との間に空隙部を設ければ、簡単な加工でマスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができ、生産コストを抑えることができる。
【００３６】
また、マスクとサブマスクとが、例えばスポット溶接、接着剤・熱硬化型樹脂による接着、圧着によって固定されていれば、確実にマスクとサブマスクとを接合することができ、不意にこれらが互いにずれてしまうことを効果的に防止することができる。
【００３７】
さらに、マスクとサブマスクの熱膨張係数が同一であれば、加熱によってマスクとサブマスクとが膨張しても、互いに同じように膨張することとなるため、マスクとサブマスクが蒸着時に発生する熱で加熱されて反り返るといった不具合が生ずることを防止できる。
【００３８】
また、マスクの開口部の外方に、被成膜物方向に突出した突起状部を形成することで、少なくともマスクと被成膜物との間に空隙部を設ければ、一つの部材で、マスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができ、製造コストを抑えることができる。
【００３９】
さらに、突起状部がプレス加工またはレーザ加工によって形成されれば、簡単な加工でマスクと被成膜物との間に空隙部を設けることができ、製造コストを抑えることができる。
【００４０】
また、マスクと被成膜物との間に形成される空隙の高さが、１μｍ〜５００μｍの範囲内であれば、被成膜物上の陰極を所望のパターン通りに形成することができる。
さらに、マスクにおける開口部のエッジ部分と、空隙の端部との間の距離が、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であれば、万が一、基板とマスクとの間で位置ズレが生じても、所定パターンである陰極形成位置である被成膜物に傷を付けてしまうことを確実に防止することができる。
【００４１】
また、上記のマスクが有機ＥＬ素子の発光層であれば、有機ＥＬ素子の製造を歩留まり良く、良好に行うことができる。
さらに、上記のマスクを使用し、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層の上面に陰極を形成した表示素子とすれば、被成膜物である発光層をマスクにおける開口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことがないため、陰極と陽極とが導通して短絡してしまうことを確実に防止することができる。
【００４２】
また、上記のマスクを、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体を準備する工程と、積層体の発光層側にマスクを配設する工程と、マスクの開口部の下方に、陰極と成る蒸着源を配置する工程と、マスクの開口部を介して発光層上に陰極を蒸着する工程と、を少なくとも有して表示素子を製造すれば、被成膜物である発光層をマスクにおける開口部のエッジ部分で傷付けてしまうことがないため、歩留まり良く、高品質な表示素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
本発明のマスクは、被成膜物上に所定パターンを形成する際に用いられ、上下面を貫通するとともに所定パターンに対応した開口部が設けられたものである。
【００４４】
なお本実施例においては被成膜物を、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の発光層とし、所定パターンを後述する陰極としたものである。
さらに基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体上に陰極を形成したものを、表示素子、より具体的には有機ＥＬ素子とする。
【００４５】
しかしながら、有機ＥＬ素子はこのような構成に限定されるものではなく、陽極と陰極との間に
１）陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層、
２）陽極バッファー層／発光層／電子輸送層、
３）陽極バッファー層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、
４）陽極バッファー層／正孔輸送性化合物、発光性化合物、電子輸送性化合物を含む層、５）陽極バッファー層／正孔輸送性化合物、発光性化合物を含む層、
６）陽極バッファー層／発光性化合物、電子輸送性化合物を含む層、
７）陽極バッファー層／正孔電子輸送性化合物、発光性化合物を含む層、
８）陽極バッファー層／発光層／正孔ブロック層／電子輸送層、
が形成されたものでも良いものである。
【００４６】
また、本実施例では発光層は一層であるが、二層以上有していてもよく、さらに陽極バッファー層を用いずに、直接的に正孔輸送性化合物を含む層が陽極の表面に接していてもかまわないものである。
【００４７】
さらに、有機ＥＬ素子を構成する基板上の陽極、発光層、陰極などの材質や構成方法については、従来より公知の材質、構成方法、あるいは特願２００６−０５７６０３号に記載されているものと同様の材質、構成方法を用いることができる。
【００４８】
図１は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例１における概略断面図である。
なお本明細書中では、便宜上、表示素子１０を構成する基板１２から陽極１４に向かう方向を「上」と表現する。
【００４９】
図１に示したように本発明の実施例１におけるマスク２０は、基板１２上に陽極１４、発光層１６がこの順序で積層された状態において、発光層１６上に配置されている。
このようなマスクは、マスク２０に設けられた開口部２２のエッジ部分２６が、陰極１８が形成される発光層１６に直接接触しないように、マスク２０の開口部２８におけるエッジ部分２６の発光層１６側周囲に、空隙３０が設けられている。
【００５０】
このようなマスク２０は、開口部２２ａを有するマスク２０ａと、マスク２０ａに形成された開口部２２ａよりも若干大きなサブ開口部２２ｂが形成されたサブマスク２０ｂとから構成されており、それぞれの四角をスポット溶接法でスポット溶接することでマスク２０ａとサブマスク２０ｂとが接合されている。
【００５１】
なお、このようなマスク２０ａとサブマスク２０ｂとは、加熱によってマスクとサブマスクとが膨張し、若干寸法が変化する場合があるため、熱膨張係数が同一の材質を使用することが好ましい。
【００５２】
しかしながら、全く同一のものに限定されるものではなく、例えばマスク２０ａにＳＵＳ３０４を用い、サブマスク２０ｂにＳＵＳ３１４を用いるといった組み合わせも可能である。
【００５３】
そして、このようなマスク２０のマスク２０ａ側に蒸着源３２を配設することで、マスク２０ａの開口部２２ａを介して、発光層１６上に陰極１８が蒸着されることとなる。
このとき、マスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａは、サブマスク２０ｂのサブ開口部２２ｂによって、直接に発光層１６と接触しないようになっているため、発光層１６をマスク２０ａにおける開口部２２ａのエッジ部分２６ａで傷を付けてしまうことがない。
【００５４】
なお、マスク２０ａとサブマスク２０ｂの２枚から成るマスク２０のうち、サブマスク２０ｂの厚さは、陰極１８の所定パターンを位置精度良く形成する目的から、なるべく薄く設定すると良く、好ましくは１μｍ〜５００μｍの範囲、より好ましくは１５μｍ〜１５０μｍの範囲内である。
【００５５】
また、基板１２とマスク２０との間で万が一ズレが生じた場合に、サブマスク２０ｂのサブエッジ部分２６ｂによって生じ得る発光層１６上の傷が、発光層１６上の陰極１８の形成位置まで及ばないよう、マスク２０ａにおける開口部２２ａのエッジ部分２６ａと、空隙３０であるサブマスク２０ｂにおけるサブ開口部２２ｂのサブエッジ部分２６ｂとの間の距離Ａが、５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００５６】
このように、サブマスク２０ｂのサブ開口部２２ｂの大きさを、サブマスク２０ｂと発光層１６との間で生じ得る位置ズレの範囲よりも大きな範囲で設定することが好ましい。
以上のようにマスク２０を用いて、基板１２の発光層１６上に蒸着によって陰極１８を形成すれば、発光層１６上の陰極１８の形成部分にマスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａが直接に接触することがないため、発光層１６に傷を付けることなく、陰極１８と陽極１４とが確実に電気的に絶縁させることができる。
【００５７】
図２は、本発明のマスクを使用した表示素子１０の実施例２における概略断面図である
。
図２に示したマスクは、基本的には、図１に示した実施例のマスクと同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５８】
図２に示したマスク２０は、図１に示したマスク２０におけるサブマスク２０ｂの代わりに、マスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａから少し離れた発光層１６側周囲に、複数の凸部２０ｃが形成されている。
【００５９】
このように凸部２０ｃを形成することで、マスク２０が発光層１６の陰極１８形成部分に直接接触せずに、凸部２０ｃを介して接触することとなるため、開口部２２ａのエッジ部分２６ａが、発光層１６の陰極１８を形成する部分に接することがなく、エッジ部分２６ａで発光層１６に傷を付けることを確実に防止することができるようになっている。
【００６０】
なお、凸部２０ｃの高さは、実施例１におけるサブマスク２０ｂの厚さの範囲と同様に、好ましくは１μｍ〜５００μｍの範囲、より好ましくは１５μｍ〜１５０μｍの範囲内に設定することが好ましい。
【００６１】
さらに、発光層１６と接する凸部２０ｃの頂点とマスク２０ａの開口部２２ａのエッジ部分２６ａとの間の距離は、凸部２０ｃの頂点も発光層１６を傷付けてしまう可能性があるため、発光層１６とマスク２０とが最大にずれた場合でも、凸部２０ｃにより生ずる発光層１６上の傷が、陰極１８の形成位置に及ばないようにする必要があり、その範囲についても、実施例１における範囲と同様である。
【００６２】
このような凸部２０ｃの材質としては、樹脂、金属、金属酸化物を用いることができる。
凸部２０ｃの材質として樹脂を用いた場合には、真空状態で昇華したりガスが発生しない樹脂を用いることが好ましく、より好ましくは、光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、ポリイミドのいずれかを用いると良い。
【００６３】
また、樹脂からなる凸部２０ｃの形成方法としては、マスク２０ａの凸部２０ｃを形成する位置に、樹脂を塗布した後、光照射または熱印加によって形成することができる。
さらに、凸部２０ｃの材質として金属を用いた場合には、真空状態で昇華したりガスが発生しない金属を用いることが好ましく、より好ましくは、銅、クローム、チタン、鉛、スズのいずれかを用いると良い。
【００６４】
また、金属からなる凸部２０ｃの形成方法としては、マスクと金属の二重積層板より、金属を湿式エッチング法で選択的に除去することにより凸部２０ｃを形成し、続いてマスクの目抜き加工を実施することで形成するか、金属蒸着法またはスパッタ法によって形成することができる。
【００６５】
さらに、凸部２０ｃの材質として金属酸化物を用いた場合には、真空状態で昇華したりガスが発生しない金属を用いることが好ましく、より好ましくは、ＳｉＯ2、ＺｒＯ4、ＳｎＯ2のいずれかを用いると良い。
【００６６】
また、金属酸化物からなる凸部２０ｃの成形方法としては、シラン（ジルコン、スズ）アルコシサイドのアルコール溶液を、マスクの凸部２０ｃを形成する位置に塗布した後、過熱処理することで形成することができる。
【００６７】
図３は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例３における概略断面図である。
図３に示したマスクは、基本的には、図１に示した実施例のマスクと同じ構成であるの
で、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００６８】
図３に示したマスク２０は、マスク２０の開口部２２ａの周辺形状を変形させ突起状部２０ｄが形成されている。
このような突起状部２０ｄは、マスク２０をプレス加工やレーザ加工することで形成することができる。
【００６９】
なおプレス加工を行った場合には、突起部分（図示せず）を予め形成した金型（図示せず）を作成し、これをマスク２０に押し当てることで、マスク２０に突起状部２０ｄを形成することができる。
【００７０】
またレーザ加工を行った場合には、マスク２０の突起状部２０ｄを形成する位置に、レーザを照射することでクレータ状の突起状部２０ｄを形成することができる。
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、例えば、本発明では陰極を形成する方法として、蒸着法を用いた場合を例に説明を行ったが、他にもスパッタリング法やイオンプレーティング法などを用いることも可能であり、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変形、変更が可能なものである。
［実験例１］
１００ｍｍ角のガラス基板上にＩＴＯ（酸化インジウム錫）電極（陽極）が形成され、さらにＩＴＯ（酸化インジウム錫）電極（陽極）上に、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸を、回転数３５００ｒｐｍ、塗布時間４０秒の条件で、スピンコート法で塗布した。
【００７１】
その後、真空乾燥器で減圧下、６０℃で２時間乾燥し、陽極バッファー層を形成した。得られた陽極バッファー層の膜厚は、約５０ｎｍであった。
続いて、陽極バッファー層上に、発光性高分子化合物を窒素雰囲気中でトルエンに溶解した溶液を、回転数３０００ｒｐｍ、回転時間３０秒の条件で、スピンコート法で塗布した。
【００７２】
その後、真空乾燥機で減圧下、暗中１００℃で、一時間乾燥した。得られた有機ＥＬ化合物層（発光層）の厚さは８０ｎｍであった。
次に、図４（ａ）に示したように縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの開口部２２ａおよび幅１ｍｍの配線引き出し部２４ａを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のマスク２０ａと、
図４（ｂ）に示したように縦１０．２ｍｍ×横１０．２ｍｍのサブ開口部２２ｂおよび幅１．２ｍｍのサブ配線引き出し部２４ｂを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のサブマスク２０ｂとを準備した。
【００７３】
なお、開口部２２ａ、配線引き出し部２４ａ、サブ開口部２２ｂ、サブ配線引き出し部２４ｂは、炭酸ガスレーザ加工装置による抜き加工によって形成した。
さらにマスク２０ａとサブマスク２０ｂとを重ね合わせ、四角をスポット溶接法によってスポット溶接することで一体型のマスク２０を得た。
【００７４】
次いで、一体型のマスク２０のサブマスク２０ｂ側に、発光層１６を下面にした基板１２を重ねて配置した。
この状態で、マスク２０と、陽極１４と発光層１６とが形成された基板１２とを、真空蒸着装置（図示せず）内に載置した。このとき、マスク２０ａにおける開口部２２ａの直下４００ｍｍの位置には、蒸着源が配置された状態であった。
【００７５】
真空蒸着装置（図示せず）における抵抗加熱方式によって、基板１２の発光層１６上にカルシウムを約１０ｎｍ、続いてアルミニウムを約１００ｎｍの厚さに蒸着した。
これにより、マスク２０ａの開口部２２ａと同じ形状の陰極１８を発光層１６上に形成し、表示素子１０（有機ＥＬ素子）を作製した。
【００７６】
この表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１０ＭΩを超えることが確認された。
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認され、陰極１８と陰極１８とが電気的に絶縁されていることが確認された。
［実験例２］
実験例１と同様に縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの開口部２２ａおよび幅１ｍｍの配線引き出し部２４ａを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のマスク２０ａを準備し、このマスク２０ａの開口部２２ａの外側周囲に、ＵＶ硬化型エポキシ接着剤からなる直径０．５ｍｍ、高さ０．０５ｍｍの凸部２０ｃを複数形成した。
【００７７】
このようにして凸部２０ｃが形成されたマスク２０を用いて、実験例１と同様の方法で陰極１８の形成を行った。
こうして得られた表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１０ＭΩを超えることが確認された。
【００７８】
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認され陰極１８と陽極１４とが電気的に絶縁されていることが確認された。
［実験例３］
実験例１と同様に縦１０ｍｍ×横１０ｍｍの開口部２２ａおよび幅１ｍｍの配線引き出し部２４ａを有し、板厚０．５ｍｍのステンレス板（材質：ＳＵＳ４３０）からなる１００ｍｍ角のマスク２０ａを準備し、このマスク２０ａの開口部２２ａの外側周囲に、センターポンチを打ち付けて、直径０．３ｍｍ、高さ０．１ｍｍの突起状部２０ｄを形成した。
【００７９】
このようにして突起状部２０ｄが形成されたマスク２０を用いて、実験例１と同様の方法で陰極１８の形成を行った。
こうして得られた表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１０ＭΩを超えることが確認された。
【００８０】
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認され、陰極１８と陽極１４とは電気的に絶縁されていることが確認された。
［比較実験例１］
実験例１において、図４（ｂ）に示したようなサブマスク２０ｂを使用しないこと以外は、実験例１と同様の方法で陰極１８の形成を行った。
【００８１】
こうして得られた表示素子１０（有機ＥＬ素子）の陰極１８と陽極１４との間の電気抵抗を測定したところ、１ＫΩであった。
また、陰極１８と陽極１４との間に８Ｖの直流電圧を印加したところ、有機ＥＬ発光が確認されたが、同時に表示素子１０（有機ＥＬ素子）の発光面が一部欠落していた。
【００８２】
このように、陰極１８と陽極１４とは、一部において電気的な絶縁がなされておらず、短絡していることが確認された。
［実験結果］
上記の実験例１から３によれば、基板の発光層上面の陰極形成部に、マスクにおける開
口部のエッジ部分で傷を付けてしまうことなく、陰極を形成することができ、確実に陰極と陽極とを絶縁することができることが確認された。
【００８３】
しかしながら、比較実験例１によれば、基板の発光層上面の陰極形成部に、マスクにおける開口部のエッジ部分で傷が生じ、傷の上から陰極が形成されたため、陰極と陽極とを確実に絶縁することができなかった。
【００８４】
よって、本願の実施例１から３に該当する実験例１から３の結果より、本願のマスクの有効性が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例１における概略断面図である。
【図２】図２は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例２における概略断面図である。
【図３】図３は、本発明のマスクを使用した表示素子の実施例３における概略断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施例１におけるマスクの上面図、図４（ｂ）は本発明の実施例１におけるサブマスクの上面図である。
【図５】図５は、従来のマスクを使用した表示素子における概略断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０・・・表示素子（有機ＥＬ素子）
１２・・・基板
１４・・・陽極
１６・・・発光層
１８・・・陰極
２０・・・マスク
２０ａ・・マスク
２０ｂ・・サブマスク
２０ｃ・・凸部
２０ｄ・・突起状部
２２・・・開口部
２２ａ・・開口部
２２ｂ・・サブ開口部
２４ａ・・配線引き出し部
２４ｂ・・サブ配線引き出し部
２６・・・エッジ部分
２６ａ・・エッジ部分
２６ｂ・・サブエッジ部分
３０・・・空隙
３２・・・蒸着源
Ａ・・・距離
１００・・・基板
１０２・・・陽極
１０４・・・発光層
１０６・・・陰極
１０８・・・傷
１１０・・・マスク
１１２・・・開口部
１１４・・・エッジ部分
１１６・・・蒸着源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに前記所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクであって、
前記マスクと前記被成膜物とを重ねた状態で、
前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられていることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記マスクの前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記凸部が、樹脂、金属、金属酸化物のいずれかより成ることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
前記樹脂が、光硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のマスク。
【請求項５】
前記マスクと前記被成膜物との間に、前記マスクに形成された前記開口部よりも若干大きなサブ開口部が形成されたサブマスクを配置することにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項６】
前記マスクと前記サブマスクとが、互いに固定されていることを特徴とする請求項５に記載のマスク。
【請求項７】
前記マスクと前記サブマスクとが、スポット溶接、接着剤・熱硬化型樹脂による接着または圧着のいずれかによって固定されていることを特徴とする請求項６に記載のマスク。
【請求項８】
前記マスクと前記サブマスクの熱膨張係数が、同一であることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のマスク。
【請求項９】
前記マスクの前記開口部の外方に、前記被成膜物方向に突出した突起状部を形成することにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１０】
前記突起状部が、プレス加工またはレーザ加工によって形成されていることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
【請求項１１】
前記マスクと前記被成膜物との間に形成される前記空隙の高さが、
１μｍ〜５００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のマスク。
【請求項１２】
前記マスクにおける前記開口部の前記エッジ部分と、前記空隙の端部との間の距離が、
５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のマスク。
【請求項１３】
前記マスクが、蒸着用のマスクであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに
記載のマスク。
【請求項１４】
前記被成膜物が、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層であることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のマスク。
【請求項１５】
前記発光層が、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層であることを特徴とする請求項１４に記載のマスク。
【請求項１６】
前記所定パターンが、陰極であることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載のマスク。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載のマスクを使用して、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層の上面に陰極が形成されていることを特徴とする表示素子。
【請求項１８】
前記陰極が蒸着によって形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の表示素子。
【請求項１９】
有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の表示素子。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれかに記載のマスクを使用した表示素子の製造方法であって、
基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記発光層側に前記マスクを配設する工程と、
前記マスクの開口部の下方に、陰極と成る蒸着源を配置する工程と、
前記マスクの前記開口部を介して前記発光層上に陰極を蒸着する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする表示素子の製造方法。
【請求項２１】
前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項２０に記載の表示素子の製造方法。
【請求項１】
被成膜物上に所定パターンを形成するために用いられ、その上下面を貫通するとともに前記所定パターンに対応した開口部が設けられたマスクであって、
前記マスクと前記被成膜物とを重ねた状態で、
前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、空隙部が設けられていることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記マスクの前記開口部におけるエッジ部分の被成膜物側周囲に、複数の凸部を設けることにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記凸部が、樹脂、金属、金属酸化物のいずれかより成ることを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
前記樹脂が、光硬化型樹脂あるいは熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のマスク。
【請求項５】
前記マスクと前記被成膜物との間に、前記マスクに形成された前記開口部よりも若干大きなサブ開口部が形成されたサブマスクを配置することにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項６】
前記マスクと前記サブマスクとが、互いに固定されていることを特徴とする請求項５に記載のマスク。
【請求項７】
前記マスクと前記サブマスクとが、スポット溶接、接着剤・熱硬化型樹脂による接着または圧着のいずれかによって固定されていることを特徴とする請求項６に記載のマスク。
【請求項８】
前記マスクと前記サブマスクの熱膨張係数が、同一であることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載のマスク。
【請求項９】
前記マスクの前記開口部の外方に、前記被成膜物方向に突出した突起状部を形成することにより、
少なくとも前記マスクと前記被成膜物との間に前記空隙部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項１０】
前記突起状部が、プレス加工またはレーザ加工によって形成されていることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
【請求項１１】
前記マスクと前記被成膜物との間に形成される前記空隙の高さが、
１μｍ〜５００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のマスク。
【請求項１２】
前記マスクにおける前記開口部の前記エッジ部分と、前記空隙の端部との間の距離が、
５μｍ〜１０００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のマスク。
【請求項１３】
前記マスクが、蒸着用のマスクであることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに
記載のマスク。
【請求項１４】
前記被成膜物が、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層であることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載のマスク。
【請求項１５】
前記発光層が、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層であることを特徴とする請求項１４に記載のマスク。
【請求項１６】
前記所定パターンが、陰極であることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載のマスク。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載のマスクを使用して、基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体の前記発光層の上面に陰極が形成されていることを特徴とする表示素子。
【請求項１８】
前記陰極が蒸着によって形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の表示素子。
【請求項１９】
有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の表示素子。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれかに記載のマスクを使用した表示素子の製造方法であって、
基板上に陽極、発光層をこの順で形成した積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記発光層側に前記マスクを配設する工程と、
前記マスクの開口部の下方に、陰極と成る蒸着源を配置する工程と、
前記マスクの前記開口部を介して前記発光層上に陰極を蒸着する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする表示素子の製造方法。
【請求項２１】
前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項２０に記載の表示素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−４１３２７（Ｐ２００８−４１３２７Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１１２６９（Ｐ２００６−２１１２６９）
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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