マスク構造体およびそれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法
【課題】 本発明の目的は、高寸法精度の蒸着パターンを得ることができ、マスクフレームの変形を防止しつつマスクを張力が加えられた状態でマスクフレームに固定した高精度なマスク構造体およびそれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【解決手段】 マスク構造体１０は、マスク１２とマスクフレーム１６を備える。マスク１２は、開口領域１４を有する。マスクフレーム１６は、少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、マスク１２が張力を印加した状態でマスク１２の端部が固定される枠体１８と、一対の辺を互いに接続し、開口領域１４同士の間の直下に配置される桟２０を有する。
【解決手段】 マスク構造体１０は、マスク１２とマスクフレーム１６を備える。マスク１２は、開口領域１４を有する。マスクフレーム１６は、少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、マスク１２が張力を印加した状態でマスク１２の端部が固定される枠体１８と、一対の辺を互いに接続し、開口領域１４同士の間の直下に配置される桟２０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子と記載）の製造におけるマスク構造体とこれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、一対の電極とその電極間に挟まれた発光層とからなり、電極間に電圧を印加することによって自発光する。有機ＥＬ素子は、薄型ディスプレイとして現在広く普及している液晶ディスプレイに比較して、高輝度、高コントラスト、広視野角、薄型、少部品数などの長所を持ち、次世代のディスプレイとして注目されている。近年、有機ＥＬ素子が、発光効率の向上と寿命の向上が図られ実用領域に入りつつある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、ガラスやプラスチック等の基板に第１の電極を設け、この第１の電極上にホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層・電子注入層などで構成される有機層及び第２の電極薄膜を堆積することにより作製される。第１の電極と第２の電極の少なくともどちらか一方は透明な電極とする。
【０００４】
電極間に電圧を印加して電流を供給すると、陽極側からホール、陰極側から電子が有機層に注入される。有機層中でのホールと電子との再結合によって発光体分子が励起され、励起分子が失活する際に発生した光が透明電極側から外部へ取り出される。
【０００５】
このような有機ＥＬ素子の製作において、有機層および第２の電極薄膜の成膜は真空蒸着法が多用される。その際、蒸着すべき領域にのみ蒸着物が堆積するような開口領域を金属薄板に形成したマスクを用いて真空蒸着を行い所望のパターンが形成される。
【０００６】
近年、有機ＥＬ素子はフルカラー化、高精細化が図られており、フルカラーの場合ＲＧＢ別に３色の有機層のパターニングが必要である。また、有機ＥＬ素子の高精細化のためには高精細なパターニングが求められる。従って、マスクを用いた真空蒸着法には、微細な開口領域と高い寸法精度を持つ高精度なマスクとそれを用いた高精度な真空蒸着パターニングが必要とされる。
【０００７】
特許文献１では、基板を保持する工程と、基板上に第１電極層、少なくとも１層の有機層及び第２電極層を順次形成する工程と、を有し、上記第１電極層、少なくとも１層の有機層及び第２電極層のうち少なくとも１層を形成する工程は、磁性体マスクを用いて蒸着する蒸着工程を含む。蒸着工程は、基板及び磁性体マスクを所定間隔だけ隔てるスペーサを基板及び磁性体マスク間に介在せしめかつ磁性体マスクを磁気吸着しつつ実行する。このことにより、基板と蒸着マスクとの接触による有機ＥＬ媒体層や電極の損傷を避けつつマスクの密着性を高め、高精度なパターニングを簡便に行うことが可能となる。
【０００８】
特許文献２では、薄板よりなり、所定パターンの開口領域が形成されたマスクと、前記マスクの一つの面にて前記マスクに引張り力が加えられた状態を支持するフレームと、前記マスクの他面にて前記フレームに対応するマスクの部分を支持するカバーマスクとを含んでなるメタルマスク構造体が提案されている。これにより、マスクとフレームとの溶接時に生じるクラックなどの溶接不良を最小化してマスクの変形を最小化でき、開口領域幅の精度、トータルピッチの精度及び表面平滑性を同時に高めることができるというものである。
【０００９】
特許文献３では、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートの上に、多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列した構成のすだれ部を備えた第二金属マスクを配置し、その一端をマスククランプでベースプレートに固定し、他端をスライダに固定し、そのスライダに圧縮コイルバネでばね力を付与することで第二金属マスクのすだれ部に張力を付与し、スリットを真っ直ぐな状態で且つ所定のピッチに維持する構成とすることが提案されている。この第二金属マスクの上に基板を配して蒸着を行うことで、基板に高精細なパターンを多面付けで形成することができるとされている。
【００１０】
特許文献４では、シート状物質に少なくとも１つ以上の開口領域が存在するシャドーマスクであって、マスク部分の一方の面に前記開口領域を横切るようにして補強線が接続され、前記マスク部分の補強線が存在していない面と前記補強線との間に隙間が存在することを特徴とするシャドーマスクについて述べられている。シート状物質の面内に複数の開口領域が存在し、シート状物質からなるマスク部分に開口領域を横切るように設けられた補強線が接続されている。この補強線はマスク部分がたわみなどによって所定の位置から動き、開口領域の形状が変化することを防止するというものである。マスク部分の厚さに対して補強線幅が細く、また、高い平面性を保った状態で使用可能なシャドーマスクを比較的容易に製造することができるので、高い精度が要求されるパターン加工に対して効果的であるとされている。
【００１１】
このように、マスクを用いた高精度な真空蒸着パターニングに関して種々の提案がされている。
【００１２】
一般的にこのようなマスクはエッチング法またはエレクトロフォーミング法により作製される。エッチング法ではフォトレジストパターンを金属薄板に形成した後に金属薄板をエッチングして開口を形成するものである。また、エレクトロフォーミング法は、開口の元となる母型に電気めっき法で所要の厚さの金属層を電着させた後にこれを母型から剥離するものである。
【００１３】
このようなマスクは高い寸法精度の開口を得るためにその厚さは数１０μｍ程度である。真空蒸着時にたわむことなく支持するためにマスクは張力が加えられた状態でマスクフレームに固定支持される。この際、マスクに形成された開口寸法やそれらのトータルピッチが十分な精度となるように張力の大きさや方向、分布、マスクフレームへの固定方法などに注意が払われる。
【００１４】
また、真空蒸着の際には、基板とマスク間に隙間がある場合には蒸着材料の回り込みが生じてパターンボケやパターンの位置ずれが起こるため、基板とマスクとの間の密着を良好にするために板状のマグネットによりマスクを基板側に吸着する手段が用いられている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−２７３９７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６９１６９号公報
【特許文献３】特開２００３−６８４５４号公報
【特許文献４】特開平１０−３３０９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
マスクをマスクフレームに固定したマスク構造体を作製する場合、マスクの張力によってマスクフレームが変形する。寸法精度が良好なマスク構造体を得るためには、マスクの張力とマスク自体の伸びの他に、マスクフレームの変形量も考慮する必要がある。
【００１７】
マスクの張力と伸びとマスクフレームの変形量とを制御してマスクの開口寸法やそれらのトータルピッチなどの寸法精度を高くすることが困難であった。マスクの張力を小さくした場合には、マスクの伸びやマスクフレームの変形が小さくなるためマスクの寸法精度は良くなるが、マスク中央付近が垂れ下がったり、フレーム角部付近のマスクにたるみが生じたり、真空蒸着時の熱によりマスクが膨張してしわが生じたりすることによって、蒸着パターンに寸法ずれやパターンボケが生じたりするという問題点があった。
【００１８】
また、実際に有機ＥＬ素子を作製する際にはできるだけ大面積のマスクで多数の有機ＥＬ素子を一括蒸着して生産性良く有機ＥＬ素子を作製したいため、寸法精度の高い大面積のマスクが望まれる。
【００１９】
近年、携帯電話に搭載される小型有機ＥＬ素子などでは１７０ｐｐｉ(pixels per inch)程度の精細度のものが利用されつつある。図８は１７０ｐｐｉの精細度となるような蒸着パターンを形成する場合に必要とされる蒸着パターンの幅の偏差（ΔＷ）と位置ずれの偏差（ΔＸ）の許容値を示した線図である。横方向の画素有効開口率が４０％と６０％の場合を示した。例えば、画素有効開口率が４０％の場合、蒸着パターンの幅の偏差が７μｍ程度あるときには、位置ずれは６μｍ程度しか許容されない。さらに高輝度化、低消費電力、長寿命化のためにはより大きな開口率とすることが望まれ、要求される蒸着パターンの寸法精度もより高いものとなる。
【００２０】
さらに、蒸着時の蒸着粒子は必ずしも基板表面に対して鉛直に入射するのではなくある広がりをもった角度で入射して基板表面に堆積するために、マスクと基板間にギャップがある場合には蒸着パターンに広がりが生じる。さらに、蒸着粒子の飛来角度が基板鉛直線に対して非対称である場合には蒸着パターンがマスクの開口領域直下からずれて位置ずれが生じる。通常、蒸着源は１０ｃｍから１００ｃｍ程度の距離を隔てて基板の下方にあり、蒸着源の直上では蒸着粒子の飛来角度が基板鉛直線に対して対称となるのでマスクの開口中心と蒸着パターン中心とに位置ずれは生じない。基板の端部では蒸着源から水平方向に離れるため、蒸着粒子の飛来角度が基板鉛直線に対して非対称となりマスクの開口中心と蒸着パターン中心とに位置ずれが生じる。これは基板が大きいほど起きやすい。有機EL素子の製造に使用する基板の大きさは３０ｃｍから６０ｃｍ程度であり、基板端に近いところでは、基板表面に入射する蒸着粒子の角度は４５度を超えることがある。図９はマスク−基板間ギャップと蒸着パターンの広がり及び位置ずれを示した線図である。図９は、蒸着粒子が基板表面に入射する最大角度が４５度の実際の蒸着の典型例を示している。マスク−基板間ギャップが１０μｍの場合には、１４μｍ程度の蒸着パターン広がり（ΔＷ）と、３μｍ程度の位置ずれ(ΔＸ）が生じ、図８で示した画素有効開口率が４０％の例の許容値を満足することはできない。マスク−基板間ギャップを小さくすれば蒸着パターン広がりと、位置ずれ(ΔＸ）を小さくすることができる。例えば、マスク−基板間ギャップが５μｍの場合には、蒸着パターン広がり（ΔＷ）を７μｍ程度、位置ずれ(ΔＸ）を１．５μｍ程度にすることができ、図８で示した画素有効開口率が４０％の例の許容値内となる。
【００２１】
本発明は上記問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、高寸法精度の蒸着パターンを得ることができ、マスクフレームの変形を防止しつつマスクを張力が加えられた状態でマスクフレームに固定した高精度なマスク構造体およびそれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のマスク構造体は、1以上の開口からなる開口領域を有するシート状のマスクと、少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、前記マスクが張力を加えられながら該マスクの端部が固定される枠体、および、前記一対の辺を互いに接続し、前記開口領域同士の間の直下に配置される接続部材を有するマスクフレームと、を備える。
【００２３】
前記接続部材は前記マスクに接触していることが好ましい。
【００２４】
前記枠体と前記接続部材は互いに同一材料で一体的に形成されていることが好ましい。
【００２５】
前記マスクフレームは、互いに直交する複数の接続部材を有し、前記枠体と該接続部材の間または該接続部材同士の間の領域に形成される穴部が格子状に配置されることが好ましい。
【００２６】
前記開口領域と前記穴部とがＮ（Ｎは１以上の整数）対１に対応していることが好ましい。
【００２７】
前記マスクは蒸着用マスクであり、かつ前記接続部材の断面形状は前記マスクより離れるにしたがって幅狭に形成されていることが好ましい。
【００２８】
前記穴部の形成密度は前記マスクの長手方向よりも短手方向の方が大きいことが好ましい。
【００２９】
本発明の蒸着方法は、上記のマスク構造体を基板上に配置する工程と、蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させる工程と、を含む。
また本発明の有機発光素子の製造方法は、上記のマスク構造体を基板上に配置する工程と、蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させ、有機発光層及び／または電極層を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、マスク構造体のマスクの開口領域が所望の位置からずれにくくなる。したがって、マスク構造体を用いた蒸着によって形成される蒸着パターンの不良が抑えられ、高精細な有機ＥＬ素子の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明のマスク構造体およびそのマスク構造体を用いた蒸着方法の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図１および図２に示すマスク構造体１０は、マスク１２とマスクフレーム１６を備える。マスク１２は、開口領域１４を有するシート状のものである。マスクフレーム１６は、少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、マスク１２が張力を加えられながらマスク１２の端部が固定される枠体１８と、枠体１８の一対の辺を互いに接続し、開口領域１４同士の間の直下に配置される桟２０（接続部材に対応）を有する。
【００３３】
マスク１２は、金属磁性体からなる。金属磁性体の一例としては、ニッケルまたはニッケル系合金からなるものである。ニッケル系合金としては、例えばニッケル−コバルト合金がある。マスク１２は電鋳法により製造されたものである。マスク１２の厚みは１０μｍ〜３０μｍである。マスク１２が金属磁性体であるので、蒸着時にマスク１２と板状のマグネットによって基板を挟むことができ、マグネットの磁力によってマスク１２を基板に密着させることができる。
【００３４】
図１および図２に示すマスク１２の開口領域１４は、いわゆるセルと言われているものである。開口領域１４は、図３に示すように開口１４ａが縦横に並べられたものである。開口１４ａは、有機ＥＬ素子のサブピクセルに対応している（なお、本発明は開口領域１４に開口１４ａが１つしか存在しない場合を含む）。
【００３５】
桟２０はマスク１２に接触している。桟２０がマスク１２を下方から支えるように接触することによって、マスク１２が重力によってたれ下がるのを防止する。マスク１２がたれ下がらないので、マスク１２と基板との密着度が増す。大型のマスク１２であっても蒸着不良が発生しにくくなる。
【００３６】
枠体１８と桟２０とは、同一材料で一体的に形成されていることが好ましく、その材料の種類としては、SUS、アルミニウム、インバー合金などの金属である。桟２０は、枠体１８で形成される仮想平面よりも上方に飛び出さないようになっている。枠体１８と桟２０とを一体的に形成することによって、マスクフレーム１６の平坦度が高い。平坦度としては、±６０μｍ（高低のレンジが１２０μｍ）以下になるようにする。なお、枠体１８と桟２０とを別体として、ねじ止めなどで枠体１８と桟２０とを接続すると、枠体１８や桟２０にひずみが生じやすく、両者を一体的に形成する場合と比較して平坦度の低いマスクフレーム１６となりやすい。枠体１８および桟２０の厚さおよび幅、形状は、蒸着プロセスに使用する上で十分な精度、剛性が得られるように、構造シミュレーションや実験等により適切に設計、製作すればよい。凡その枠体１８および桟２０の厚さおよび幅としては、厚さが１ｍｍ〜１０ｍｍ、幅が２ｍｍ〜５０ｍｍの間で利用される。
【００３７】
また、図１や図４に示されるように、マスクフレーム１６は、互いに直交する複数の桟２０を有し、桟２０と枠体１８の間または桟２０同士の間の領域に形成される穴部２２は格子状に配置される。開口領域１４と穴部２２とは、Ｎ（Ｎは１以上の整数）対１に対応している（図１ではＮは７、図４ではＮは２）。図１や図４のようにＮを２以上に設定すれば、穴部２２よりも開口領域１４の方が多くなる。また図４の場合、穴部２２が複数列（３列）に配置されており、この場合、桟２０が格子状により密に形成されるので、マスクフレーム１６の剛性をより高いものとすることができ、より寸法精度の高いマスク構造体を容易に製作できる。
【００３８】
また、桟２０は、枠体１８の対向する辺の中点同士を結ぶ線に対して対称になるように桟２０を設けてもよい。枠体１８にマスク１２を固定した際のマスクフレーム１６の変形が対称的とすることができ、マスク１２が非対称にゆがみにくくなる。
【００３９】
マスク１２は蒸着用マスクである。桟２０の断面形状はマスク１２より離れるにしたがって幅狭に形成されているため、真空蒸着の際、桟２０側に配置された蒸発源からの蒸発物が桟２０に遮断されて基板に到達することが良好に防止される。なお、桟２０の断面形状は、図２、図５に示すように、桟２０の断面形状は、台形、三角形、半円形であり、その他にも半楕円形など任意である。
【００４０】
穴部２２の形成密度はマスク１２の長手方向よりも短手方向の方が大きい。これは、枠体１８の長手方向の辺がマスク１２の張力によってたわみやすいために、短手方向の辺と平行になる桟２０を設けるためである。枠体１８の内側への変形量は３μｍ以下になるようにする。変形量が大きくなると、マスク１２にしわが発生したりするためである。
【００４１】
以上のように、本発明は、枠体１８の辺同士をつなげる桟２０によって枠体１８の剛性が増している。したがって、張力を加えられながら枠体１８に固定されたマスク１２によって枠体１８が変形しにくくなっている。変形量が小さく、所望の位置にマスク１２の開口領域１４が配置されるため、蒸着時に蒸着不良が発生しにくくなる。
【００４２】
次に、マスク構造体１０の製造方法について説明する。（１）マスクフレーム１６を製造するために、金属の板状体を準備する。（２）準備した板状体を切削またはエッチングすることによって、枠体１８および桟２０を形成する。この枠体１８と桟２０が形成されたものがマスクフレーム１６となる。（３）次に、開口領域１４を有するマスク１２を準備する。（４）マスク１２をマスクフレーム１６の枠体１８の上面に取り付ける。
【００４３】
上記（２）の工程では、エッチングをおこなうのであれば、板状体の上面にレジストパターンを形成し、エッチングをおこなった後、レジストパターンを除去する。レジストパターンは、枠体１８および桟２０の形状をしたものとなる。
【００４４】
また、桟２０の断面の幅は上面から離れるにしたがって狭くなるように加工する。断面形状は、例えば三角形、台形、半円形、半楕円形などである。エッチングで加工をおこなうのであれば、レジストパターンと板状体のエッチングスピードが異なるようにする。枠体１８と桟２０とは直交するように形成する。これによって枠体１８の強度が増す。
【００４５】
上記（２）の工程では、形成される枠体１８の上面と桟２０の上面が略同一平面上に位置するようにし、枠体１８の上面を延長した仮想面よりも桟２０の上面が突出しないようにする。枠体１８の上面と桟２０との上面を略同一平面上に位置させることによって、上記（４）の工程で固定されたマスク１２を桟２０と枠体１８とで支えることができる。
【００４６】
上記（４）の工程では、マスク１２に張力をかけながらマスク１２の開口領域１４の位置をアライメントする。その状態で枠体１８にマスク１２を取り付ける。張力によるマスク１２の伸びは２０μｍ以下になるようにする。２０μｍ以下とすることにより、画素をマトリクス状に高密度に配置した表示素子を作製するのに必要な寸法精度となるように、例えば、図８で示したような画素有効開口率が４０％、１７０ｐｐｉの精細度の蒸着パターンに必要とされる位置ずれの偏差（ΔＸ）の許容値を満たすような寸法精度のマスク構造体１０を、マスク１２の張力と伸びを容易に制御しつつ、マスク１２を所要の張力で寸法精度良くマスクフレーム１６に固定したマスク構造体１０を得ることができる。
【００４７】
また、張力による枠体１８の内側への変形量は３μｍ以下になるようにする。取り付け方としてはマスク１２の端部の複数のポイントをスポット溶接する方法がある。３μｍ以下であることにより、マスクフレーム１６にマスク１２を所定の張力を保持しつつマスクフレーム１６の枠体上面部分に固定した後にマスク１２の張力によってマスクフレーム１６が変形することによるマスク１２の寸法変化が小さく無視できる程度のものとなる。
【００４８】
上記（４）の工程では、マスクフレーム１６の矯正をおこなう手段によって、マスクフレーム１６を上下から挟持しながらマスク１２の固定をおこなう。挟持はマスクフレーム１６の長辺となる２辺でおこなう。挟持された２辺が同一平面上で平行になるようにする。マスクフレーム１６で形成される仮想面の平坦度は±６０μｍ（高低のレンジ１２０μｍ）以下になるようにする。
【００４９】
以上、上記（１）、（２）の工程で、マスクフレーム１６は一枚の板状体から製造されるため、マスクフレーム１６の強度が高くゆがみが発生しにくくなる。したがって、真空蒸着時に蒸着不良が発生しにくくなる。
【００５０】
次に、上記マスク構造体１０を用いた蒸着方法について説明する。（１）上記マスク構造体１０および基板を準備する。（２）マスク構造体１０と基板とのアライメントをおこない、マスク構造体１０を基板上に配置する。（３）図６に示すように、板状のマグネット２６とマスク構造体１０によって基板２４を挟み込み、磁力によってマスク１２を基板２４に密着させる（マグネットチャック）。（４）真空チャンバー内で蒸発源からの蒸発物をマスク１２の開口１４aを介して基板２４に堆積させる。なお、このような蒸着方法は、例えば、有機ＥＬ素子の発光層や電極層の形成に用いることができる。この場合、蒸発源に設置される材料は発光層や電極層を形成する有機材料や導電材料となる。
【００５１】
上記（２）のアライメントは、マスク構造体１０と基板２４とにアライメントマークを設け、両方のアライメントマークをＣＣＤカメラで撮影し、ＣＣＤカメラで得られたアライメントマークの位置のずれを算出し、算出された値を基に基板２４の位置を調節する。
【００５２】
上記（３）の工程によってマスク１２が基板２４に密着するため、上記（４）の工程で蒸着不良が発生しにくくなる。
【００５３】
また、図７はマスク１２の平坦性とマグネットチャック時の位置ずれを示した線図である。横軸はマスク１２の平坦性としてマスク表面の高さのレンジ、縦軸はマスク１２を基板２４側にマグネットで吸引してマスク１２と基板２４とを密着した時のマスク１２と基板２４との相対的な位置ずれを示したものである。図７に示されるようにマスク１２の平坦性とマグネットチャック時の位置ずれには相関があり、平坦度が±６０μｍつまり高さのレンジが１２０μｍ以下の場合には、マスク１２と基板２４との相対的な位置あわせを行った後にマスク１２と基板２４とを接触させてマグネットで吸引密着した際のマスク１２と基板２４との相対的な位置ずれを１μｍ程度以下に小さくすることができ、良好なアライメント状態で真空蒸着ができるので、寸法位置精度の高い良好な蒸着パターンを得ることができる。
【００５４】
矯正されたマスクフレーム１６で形成される仮想面の平坦度が±６０μｍ（高低のレンジが１２０μｍ）以下である場合には、真空蒸着の際にマグネット２６を用いてマスク１２を基板２４側に吸引して密着させた場合にマスク１２と基板２４との隙間を５μｍ程度以下と小さくすることができ、良好に密着させた状態で蒸着を行うことができ、寸法ずれやパターンボケが小さい良好な蒸着パターンを得ることができる。また、先述のようにマスク１２と基板２４との相対的な位置あわせを行った後にマスク１２と基板２４とを接触させてマグネット２６で吸引密着しようとした際のマスク１２と基板２４との相対的な位置ずれを１μｍ程度以下に小さくすることができ、良好なアライメント状態で真空蒸着ができるので、寸法位置精度の高い良好な蒸着パターンを得ることができる。
【００５５】
上記（４）の工程では、マスク構造体１０の温度が上昇するが、桟２０によってマスク構造体１０が変形しにくくなっている。したがって、マスク１２の開口領域１４、開口１４ａの位置が所望の位置からずれが小さく、蒸着不良の発生が少ない。
【００５６】
本発明は、大型の基板であっても、マスク１２が桟２０によって支えられることによって、マスク１２が下方にたれ下がることがなく、マスク１２と基板との間に隙間が発生しにくい。
【００５７】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のマスクフレームにマスクが固定されたマスク構造体の上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】開口領域を示す図である。
【図４】図１の変形例を示すマスク構造体の上面図である。
【図５】桟（接続部材）を示す断面図である。
【図６】マスク構造体の上に基板を配置し、マグネットで固定したときの断面図である。
【図７】マスクの平坦性とマグネットチャック時の開口領域の位置ずれを示す図である。
【図８】１７０ｐｐｉの精細度となるような蒸着パターンを形成する場合に必要とされる蒸着パターンの幅の偏差（ΔＷ）と位置ずれの偏差（ΔＸ）の許容値を示した図である。
【図９】マスク−基板間ギャップと蒸着パターンの広がり、位置ずれを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０：マスク構造体
１２：マスク
１４：開口領域
１４ａ：開口
１６：マスクフレーム
１８：枠体
２０：桟（接続部材）
２２：穴部
２４：基板
２６：マグネット
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機エレクトロルミネッセンス素子（以後、有機ＥＬ素子と記載）の製造におけるマスク構造体とこれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、一対の電極とその電極間に挟まれた発光層とからなり、電極間に電圧を印加することによって自発光する。有機ＥＬ素子は、薄型ディスプレイとして現在広く普及している液晶ディスプレイに比較して、高輝度、高コントラスト、広視野角、薄型、少部品数などの長所を持ち、次世代のディスプレイとして注目されている。近年、有機ＥＬ素子が、発光効率の向上と寿命の向上が図られ実用領域に入りつつある。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、ガラスやプラスチック等の基板に第１の電極を設け、この第１の電極上にホール注入層・ホール輸送層・発光層・電子輸送層・電子注入層などで構成される有機層及び第２の電極薄膜を堆積することにより作製される。第１の電極と第２の電極の少なくともどちらか一方は透明な電極とする。
【０００４】
電極間に電圧を印加して電流を供給すると、陽極側からホール、陰極側から電子が有機層に注入される。有機層中でのホールと電子との再結合によって発光体分子が励起され、励起分子が失活する際に発生した光が透明電極側から外部へ取り出される。
【０００５】
このような有機ＥＬ素子の製作において、有機層および第２の電極薄膜の成膜は真空蒸着法が多用される。その際、蒸着すべき領域にのみ蒸着物が堆積するような開口領域を金属薄板に形成したマスクを用いて真空蒸着を行い所望のパターンが形成される。
【０００６】
近年、有機ＥＬ素子はフルカラー化、高精細化が図られており、フルカラーの場合ＲＧＢ別に３色の有機層のパターニングが必要である。また、有機ＥＬ素子の高精細化のためには高精細なパターニングが求められる。従って、マスクを用いた真空蒸着法には、微細な開口領域と高い寸法精度を持つ高精度なマスクとそれを用いた高精度な真空蒸着パターニングが必要とされる。
【０００７】
特許文献１では、基板を保持する工程と、基板上に第１電極層、少なくとも１層の有機層及び第２電極層を順次形成する工程と、を有し、上記第１電極層、少なくとも１層の有機層及び第２電極層のうち少なくとも１層を形成する工程は、磁性体マスクを用いて蒸着する蒸着工程を含む。蒸着工程は、基板及び磁性体マスクを所定間隔だけ隔てるスペーサを基板及び磁性体マスク間に介在せしめかつ磁性体マスクを磁気吸着しつつ実行する。このことにより、基板と蒸着マスクとの接触による有機ＥＬ媒体層や電極の損傷を避けつつマスクの密着性を高め、高精度なパターニングを簡便に行うことが可能となる。
【０００８】
特許文献２では、薄板よりなり、所定パターンの開口領域が形成されたマスクと、前記マスクの一つの面にて前記マスクに引張り力が加えられた状態を支持するフレームと、前記マスクの他面にて前記フレームに対応するマスクの部分を支持するカバーマスクとを含んでなるメタルマスク構造体が提案されている。これにより、マスクとフレームとの溶接時に生じるクラックなどの溶接不良を最小化してマスクの変形を最小化でき、開口領域幅の精度、トータルピッチの精度及び表面平滑性を同時に高めることができるというものである。
【０００９】
特許文献３では、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートの上に、多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列した構成のすだれ部を備えた第二金属マスクを配置し、その一端をマスククランプでベースプレートに固定し、他端をスライダに固定し、そのスライダに圧縮コイルバネでばね力を付与することで第二金属マスクのすだれ部に張力を付与し、スリットを真っ直ぐな状態で且つ所定のピッチに維持する構成とすることが提案されている。この第二金属マスクの上に基板を配して蒸着を行うことで、基板に高精細なパターンを多面付けで形成することができるとされている。
【００１０】
特許文献４では、シート状物質に少なくとも１つ以上の開口領域が存在するシャドーマスクであって、マスク部分の一方の面に前記開口領域を横切るようにして補強線が接続され、前記マスク部分の補強線が存在していない面と前記補強線との間に隙間が存在することを特徴とするシャドーマスクについて述べられている。シート状物質の面内に複数の開口領域が存在し、シート状物質からなるマスク部分に開口領域を横切るように設けられた補強線が接続されている。この補強線はマスク部分がたわみなどによって所定の位置から動き、開口領域の形状が変化することを防止するというものである。マスク部分の厚さに対して補強線幅が細く、また、高い平面性を保った状態で使用可能なシャドーマスクを比較的容易に製造することができるので、高い精度が要求されるパターン加工に対して効果的であるとされている。
【００１１】
このように、マスクを用いた高精度な真空蒸着パターニングに関して種々の提案がされている。
【００１２】
一般的にこのようなマスクはエッチング法またはエレクトロフォーミング法により作製される。エッチング法ではフォトレジストパターンを金属薄板に形成した後に金属薄板をエッチングして開口を形成するものである。また、エレクトロフォーミング法は、開口の元となる母型に電気めっき法で所要の厚さの金属層を電着させた後にこれを母型から剥離するものである。
【００１３】
このようなマスクは高い寸法精度の開口を得るためにその厚さは数１０μｍ程度である。真空蒸着時にたわむことなく支持するためにマスクは張力が加えられた状態でマスクフレームに固定支持される。この際、マスクに形成された開口寸法やそれらのトータルピッチが十分な精度となるように張力の大きさや方向、分布、マスクフレームへの固定方法などに注意が払われる。
【００１４】
また、真空蒸着の際には、基板とマスク間に隙間がある場合には蒸着材料の回り込みが生じてパターンボケやパターンの位置ずれが起こるため、基板とマスクとの間の密着を良好にするために板状のマグネットによりマスクを基板側に吸着する手段が用いられている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−２７３９７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６９１６９号公報
【特許文献３】特開２００３−６８４５４号公報
【特許文献４】特開平１０−３３０９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
マスクをマスクフレームに固定したマスク構造体を作製する場合、マスクの張力によってマスクフレームが変形する。寸法精度が良好なマスク構造体を得るためには、マスクの張力とマスク自体の伸びの他に、マスクフレームの変形量も考慮する必要がある。
【００１７】
マスクの張力と伸びとマスクフレームの変形量とを制御してマスクの開口寸法やそれらのトータルピッチなどの寸法精度を高くすることが困難であった。マスクの張力を小さくした場合には、マスクの伸びやマスクフレームの変形が小さくなるためマスクの寸法精度は良くなるが、マスク中央付近が垂れ下がったり、フレーム角部付近のマスクにたるみが生じたり、真空蒸着時の熱によりマスクが膨張してしわが生じたりすることによって、蒸着パターンに寸法ずれやパターンボケが生じたりするという問題点があった。
【００１８】
また、実際に有機ＥＬ素子を作製する際にはできるだけ大面積のマスクで多数の有機ＥＬ素子を一括蒸着して生産性良く有機ＥＬ素子を作製したいため、寸法精度の高い大面積のマスクが望まれる。
【００１９】
近年、携帯電話に搭載される小型有機ＥＬ素子などでは１７０ｐｐｉ(pixels per inch)程度の精細度のものが利用されつつある。図８は１７０ｐｐｉの精細度となるような蒸着パターンを形成する場合に必要とされる蒸着パターンの幅の偏差（ΔＷ）と位置ずれの偏差（ΔＸ）の許容値を示した線図である。横方向の画素有効開口率が４０％と６０％の場合を示した。例えば、画素有効開口率が４０％の場合、蒸着パターンの幅の偏差が７μｍ程度あるときには、位置ずれは６μｍ程度しか許容されない。さらに高輝度化、低消費電力、長寿命化のためにはより大きな開口率とすることが望まれ、要求される蒸着パターンの寸法精度もより高いものとなる。
【００２０】
さらに、蒸着時の蒸着粒子は必ずしも基板表面に対して鉛直に入射するのではなくある広がりをもった角度で入射して基板表面に堆積するために、マスクと基板間にギャップがある場合には蒸着パターンに広がりが生じる。さらに、蒸着粒子の飛来角度が基板鉛直線に対して非対称である場合には蒸着パターンがマスクの開口領域直下からずれて位置ずれが生じる。通常、蒸着源は１０ｃｍから１００ｃｍ程度の距離を隔てて基板の下方にあり、蒸着源の直上では蒸着粒子の飛来角度が基板鉛直線に対して対称となるのでマスクの開口中心と蒸着パターン中心とに位置ずれは生じない。基板の端部では蒸着源から水平方向に離れるため、蒸着粒子の飛来角度が基板鉛直線に対して非対称となりマスクの開口中心と蒸着パターン中心とに位置ずれが生じる。これは基板が大きいほど起きやすい。有機EL素子の製造に使用する基板の大きさは３０ｃｍから６０ｃｍ程度であり、基板端に近いところでは、基板表面に入射する蒸着粒子の角度は４５度を超えることがある。図９はマスク−基板間ギャップと蒸着パターンの広がり及び位置ずれを示した線図である。図９は、蒸着粒子が基板表面に入射する最大角度が４５度の実際の蒸着の典型例を示している。マスク−基板間ギャップが１０μｍの場合には、１４μｍ程度の蒸着パターン広がり（ΔＷ）と、３μｍ程度の位置ずれ(ΔＸ）が生じ、図８で示した画素有効開口率が４０％の例の許容値を満足することはできない。マスク−基板間ギャップを小さくすれば蒸着パターン広がりと、位置ずれ(ΔＸ）を小さくすることができる。例えば、マスク−基板間ギャップが５μｍの場合には、蒸着パターン広がり（ΔＷ）を７μｍ程度、位置ずれ(ΔＸ）を１．５μｍ程度にすることができ、図８で示した画素有効開口率が４０％の例の許容値内となる。
【００２１】
本発明は上記問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、高寸法精度の蒸着パターンを得ることができ、マスクフレームの変形を防止しつつマスクを張力が加えられた状態でマスクフレームに固定した高精度なマスク構造体およびそれを用いた蒸着方法、並びに有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のマスク構造体は、1以上の開口からなる開口領域を有するシート状のマスクと、少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、前記マスクが張力を加えられながら該マスクの端部が固定される枠体、および、前記一対の辺を互いに接続し、前記開口領域同士の間の直下に配置される接続部材を有するマスクフレームと、を備える。
【００２３】
前記接続部材は前記マスクに接触していることが好ましい。
【００２４】
前記枠体と前記接続部材は互いに同一材料で一体的に形成されていることが好ましい。
【００２５】
前記マスクフレームは、互いに直交する複数の接続部材を有し、前記枠体と該接続部材の間または該接続部材同士の間の領域に形成される穴部が格子状に配置されることが好ましい。
【００２６】
前記開口領域と前記穴部とがＮ（Ｎは１以上の整数）対１に対応していることが好ましい。
【００２７】
前記マスクは蒸着用マスクであり、かつ前記接続部材の断面形状は前記マスクより離れるにしたがって幅狭に形成されていることが好ましい。
【００２８】
前記穴部の形成密度は前記マスクの長手方向よりも短手方向の方が大きいことが好ましい。
【００２９】
本発明の蒸着方法は、上記のマスク構造体を基板上に配置する工程と、蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させる工程と、を含む。
また本発明の有機発光素子の製造方法は、上記のマスク構造体を基板上に配置する工程と、蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させ、有機発光層及び／または電極層を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、マスク構造体のマスクの開口領域が所望の位置からずれにくくなる。したがって、マスク構造体を用いた蒸着によって形成される蒸着パターンの不良が抑えられ、高精細な有機ＥＬ素子の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明のマスク構造体およびそのマスク構造体を用いた蒸着方法の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３２】
図１および図２に示すマスク構造体１０は、マスク１２とマスクフレーム１６を備える。マスク１２は、開口領域１４を有するシート状のものである。マスクフレーム１６は、少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、マスク１２が張力を加えられながらマスク１２の端部が固定される枠体１８と、枠体１８の一対の辺を互いに接続し、開口領域１４同士の間の直下に配置される桟２０（接続部材に対応）を有する。
【００３３】
マスク１２は、金属磁性体からなる。金属磁性体の一例としては、ニッケルまたはニッケル系合金からなるものである。ニッケル系合金としては、例えばニッケル−コバルト合金がある。マスク１２は電鋳法により製造されたものである。マスク１２の厚みは１０μｍ〜３０μｍである。マスク１２が金属磁性体であるので、蒸着時にマスク１２と板状のマグネットによって基板を挟むことができ、マグネットの磁力によってマスク１２を基板に密着させることができる。
【００３４】
図１および図２に示すマスク１２の開口領域１４は、いわゆるセルと言われているものである。開口領域１４は、図３に示すように開口１４ａが縦横に並べられたものである。開口１４ａは、有機ＥＬ素子のサブピクセルに対応している（なお、本発明は開口領域１４に開口１４ａが１つしか存在しない場合を含む）。
【００３５】
桟２０はマスク１２に接触している。桟２０がマスク１２を下方から支えるように接触することによって、マスク１２が重力によってたれ下がるのを防止する。マスク１２がたれ下がらないので、マスク１２と基板との密着度が増す。大型のマスク１２であっても蒸着不良が発生しにくくなる。
【００３６】
枠体１８と桟２０とは、同一材料で一体的に形成されていることが好ましく、その材料の種類としては、SUS、アルミニウム、インバー合金などの金属である。桟２０は、枠体１８で形成される仮想平面よりも上方に飛び出さないようになっている。枠体１８と桟２０とを一体的に形成することによって、マスクフレーム１６の平坦度が高い。平坦度としては、±６０μｍ（高低のレンジが１２０μｍ）以下になるようにする。なお、枠体１８と桟２０とを別体として、ねじ止めなどで枠体１８と桟２０とを接続すると、枠体１８や桟２０にひずみが生じやすく、両者を一体的に形成する場合と比較して平坦度の低いマスクフレーム１６となりやすい。枠体１８および桟２０の厚さおよび幅、形状は、蒸着プロセスに使用する上で十分な精度、剛性が得られるように、構造シミュレーションや実験等により適切に設計、製作すればよい。凡その枠体１８および桟２０の厚さおよび幅としては、厚さが１ｍｍ〜１０ｍｍ、幅が２ｍｍ〜５０ｍｍの間で利用される。
【００３７】
また、図１や図４に示されるように、マスクフレーム１６は、互いに直交する複数の桟２０を有し、桟２０と枠体１８の間または桟２０同士の間の領域に形成される穴部２２は格子状に配置される。開口領域１４と穴部２２とは、Ｎ（Ｎは１以上の整数）対１に対応している（図１ではＮは７、図４ではＮは２）。図１や図４のようにＮを２以上に設定すれば、穴部２２よりも開口領域１４の方が多くなる。また図４の場合、穴部２２が複数列（３列）に配置されており、この場合、桟２０が格子状により密に形成されるので、マスクフレーム１６の剛性をより高いものとすることができ、より寸法精度の高いマスク構造体を容易に製作できる。
【００３８】
また、桟２０は、枠体１８の対向する辺の中点同士を結ぶ線に対して対称になるように桟２０を設けてもよい。枠体１８にマスク１２を固定した際のマスクフレーム１６の変形が対称的とすることができ、マスク１２が非対称にゆがみにくくなる。
【００３９】
マスク１２は蒸着用マスクである。桟２０の断面形状はマスク１２より離れるにしたがって幅狭に形成されているため、真空蒸着の際、桟２０側に配置された蒸発源からの蒸発物が桟２０に遮断されて基板に到達することが良好に防止される。なお、桟２０の断面形状は、図２、図５に示すように、桟２０の断面形状は、台形、三角形、半円形であり、その他にも半楕円形など任意である。
【００４０】
穴部２２の形成密度はマスク１２の長手方向よりも短手方向の方が大きい。これは、枠体１８の長手方向の辺がマスク１２の張力によってたわみやすいために、短手方向の辺と平行になる桟２０を設けるためである。枠体１８の内側への変形量は３μｍ以下になるようにする。変形量が大きくなると、マスク１２にしわが発生したりするためである。
【００４１】
以上のように、本発明は、枠体１８の辺同士をつなげる桟２０によって枠体１８の剛性が増している。したがって、張力を加えられながら枠体１８に固定されたマスク１２によって枠体１８が変形しにくくなっている。変形量が小さく、所望の位置にマスク１２の開口領域１４が配置されるため、蒸着時に蒸着不良が発生しにくくなる。
【００４２】
次に、マスク構造体１０の製造方法について説明する。（１）マスクフレーム１６を製造するために、金属の板状体を準備する。（２）準備した板状体を切削またはエッチングすることによって、枠体１８および桟２０を形成する。この枠体１８と桟２０が形成されたものがマスクフレーム１６となる。（３）次に、開口領域１４を有するマスク１２を準備する。（４）マスク１２をマスクフレーム１６の枠体１８の上面に取り付ける。
【００４３】
上記（２）の工程では、エッチングをおこなうのであれば、板状体の上面にレジストパターンを形成し、エッチングをおこなった後、レジストパターンを除去する。レジストパターンは、枠体１８および桟２０の形状をしたものとなる。
【００４４】
また、桟２０の断面の幅は上面から離れるにしたがって狭くなるように加工する。断面形状は、例えば三角形、台形、半円形、半楕円形などである。エッチングで加工をおこなうのであれば、レジストパターンと板状体のエッチングスピードが異なるようにする。枠体１８と桟２０とは直交するように形成する。これによって枠体１８の強度が増す。
【００４５】
上記（２）の工程では、形成される枠体１８の上面と桟２０の上面が略同一平面上に位置するようにし、枠体１８の上面を延長した仮想面よりも桟２０の上面が突出しないようにする。枠体１８の上面と桟２０との上面を略同一平面上に位置させることによって、上記（４）の工程で固定されたマスク１２を桟２０と枠体１８とで支えることができる。
【００４６】
上記（４）の工程では、マスク１２に張力をかけながらマスク１２の開口領域１４の位置をアライメントする。その状態で枠体１８にマスク１２を取り付ける。張力によるマスク１２の伸びは２０μｍ以下になるようにする。２０μｍ以下とすることにより、画素をマトリクス状に高密度に配置した表示素子を作製するのに必要な寸法精度となるように、例えば、図８で示したような画素有効開口率が４０％、１７０ｐｐｉの精細度の蒸着パターンに必要とされる位置ずれの偏差（ΔＸ）の許容値を満たすような寸法精度のマスク構造体１０を、マスク１２の張力と伸びを容易に制御しつつ、マスク１２を所要の張力で寸法精度良くマスクフレーム１６に固定したマスク構造体１０を得ることができる。
【００４７】
また、張力による枠体１８の内側への変形量は３μｍ以下になるようにする。取り付け方としてはマスク１２の端部の複数のポイントをスポット溶接する方法がある。３μｍ以下であることにより、マスクフレーム１６にマスク１２を所定の張力を保持しつつマスクフレーム１６の枠体上面部分に固定した後にマスク１２の張力によってマスクフレーム１６が変形することによるマスク１２の寸法変化が小さく無視できる程度のものとなる。
【００４８】
上記（４）の工程では、マスクフレーム１６の矯正をおこなう手段によって、マスクフレーム１６を上下から挟持しながらマスク１２の固定をおこなう。挟持はマスクフレーム１６の長辺となる２辺でおこなう。挟持された２辺が同一平面上で平行になるようにする。マスクフレーム１６で形成される仮想面の平坦度は±６０μｍ（高低のレンジ１２０μｍ）以下になるようにする。
【００４９】
以上、上記（１）、（２）の工程で、マスクフレーム１６は一枚の板状体から製造されるため、マスクフレーム１６の強度が高くゆがみが発生しにくくなる。したがって、真空蒸着時に蒸着不良が発生しにくくなる。
【００５０】
次に、上記マスク構造体１０を用いた蒸着方法について説明する。（１）上記マスク構造体１０および基板を準備する。（２）マスク構造体１０と基板とのアライメントをおこない、マスク構造体１０を基板上に配置する。（３）図６に示すように、板状のマグネット２６とマスク構造体１０によって基板２４を挟み込み、磁力によってマスク１２を基板２４に密着させる（マグネットチャック）。（４）真空チャンバー内で蒸発源からの蒸発物をマスク１２の開口１４aを介して基板２４に堆積させる。なお、このような蒸着方法は、例えば、有機ＥＬ素子の発光層や電極層の形成に用いることができる。この場合、蒸発源に設置される材料は発光層や電極層を形成する有機材料や導電材料となる。
【００５１】
上記（２）のアライメントは、マスク構造体１０と基板２４とにアライメントマークを設け、両方のアライメントマークをＣＣＤカメラで撮影し、ＣＣＤカメラで得られたアライメントマークの位置のずれを算出し、算出された値を基に基板２４の位置を調節する。
【００５２】
上記（３）の工程によってマスク１２が基板２４に密着するため、上記（４）の工程で蒸着不良が発生しにくくなる。
【００５３】
また、図７はマスク１２の平坦性とマグネットチャック時の位置ずれを示した線図である。横軸はマスク１２の平坦性としてマスク表面の高さのレンジ、縦軸はマスク１２を基板２４側にマグネットで吸引してマスク１２と基板２４とを密着した時のマスク１２と基板２４との相対的な位置ずれを示したものである。図７に示されるようにマスク１２の平坦性とマグネットチャック時の位置ずれには相関があり、平坦度が±６０μｍつまり高さのレンジが１２０μｍ以下の場合には、マスク１２と基板２４との相対的な位置あわせを行った後にマスク１２と基板２４とを接触させてマグネットで吸引密着した際のマスク１２と基板２４との相対的な位置ずれを１μｍ程度以下に小さくすることができ、良好なアライメント状態で真空蒸着ができるので、寸法位置精度の高い良好な蒸着パターンを得ることができる。
【００５４】
矯正されたマスクフレーム１６で形成される仮想面の平坦度が±６０μｍ（高低のレンジが１２０μｍ）以下である場合には、真空蒸着の際にマグネット２６を用いてマスク１２を基板２４側に吸引して密着させた場合にマスク１２と基板２４との隙間を５μｍ程度以下と小さくすることができ、良好に密着させた状態で蒸着を行うことができ、寸法ずれやパターンボケが小さい良好な蒸着パターンを得ることができる。また、先述のようにマスク１２と基板２４との相対的な位置あわせを行った後にマスク１２と基板２４とを接触させてマグネット２６で吸引密着しようとした際のマスク１２と基板２４との相対的な位置ずれを１μｍ程度以下に小さくすることができ、良好なアライメント状態で真空蒸着ができるので、寸法位置精度の高い良好な蒸着パターンを得ることができる。
【００５５】
上記（４）の工程では、マスク構造体１０の温度が上昇するが、桟２０によってマスク構造体１０が変形しにくくなっている。したがって、マスク１２の開口領域１４、開口１４ａの位置が所望の位置からずれが小さく、蒸着不良の発生が少ない。
【００５６】
本発明は、大型の基板であっても、マスク１２が桟２０によって支えられることによって、マスク１２が下方にたれ下がることがなく、マスク１２と基板との間に隙間が発生しにくい。
【００５７】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明のマスクフレームにマスクが固定されたマスク構造体の上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】開口領域を示す図である。
【図４】図１の変形例を示すマスク構造体の上面図である。
【図５】桟（接続部材）を示す断面図である。
【図６】マスク構造体の上に基板を配置し、マグネットで固定したときの断面図である。
【図７】マスクの平坦性とマグネットチャック時の開口領域の位置ずれを示す図である。
【図８】１７０ｐｐｉの精細度となるような蒸着パターンを形成する場合に必要とされる蒸着パターンの幅の偏差（ΔＷ）と位置ずれの偏差（ΔＸ）の許容値を示した図である。
【図９】マスク−基板間ギャップと蒸着パターンの広がり、位置ずれを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０：マスク構造体
１２：マスク
１４：開口領域
１４ａ：開口
１６：マスクフレーム
１８：枠体
２０：桟（接続部材）
２２：穴部
２４：基板
２６：マグネット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の開口からなる開口領域を有するマスクと、
少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、前記マスクに張力を印加した状態で該マスクの端部を固定する枠体、および、前記一対の辺を互いに接続し、前記開口領域同士の間の直下に配置される接続部材を有するマスクフレームと、
を備えたことを特徴とするマスク構造体。
【請求項２】
前記接続部材は前記マスクに接触していることを特徴とする請求項１に記載のマスク構造体。
【請求項３】
前記枠体と前記接続部材とが同一材料で一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマスク構造体。
【請求項４】
前記マスクフレームは、互いに直交する複数の接続部材を有し、前記枠体と該接続部材の間または該接続部材同士の間の領域に形成される穴部が格子状に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマスク構造体。
【請求項５】
前記開口領域と前記穴部とがＮ（Ｎは１以上の整数）対１に対応していることを特徴とする請求項４に記載のマスク構造体。
【請求項６】
前記マスクは蒸着用マスクであり、かつ前記接続部材の断面形状は前記マスクより離れるにしたがって幅狭に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマスク構造体。
【請求項７】
前記穴部の形成密度は前記マスクの長手方向よりも短手方向の方が大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のマスク構造体。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載のマスク構造体を基板上に配置する工程と、
蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させる工程と、
を含む蒸着方法。
【請求項９】
請求項１乃至７に記載のマスク構造体を基板上に配置する工程と、
蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させ、有機発光層及び／または電極層を形成する工程と、
を含む有機発光素子の製造方法。
【請求項１】
１以上の開口からなる開口領域を有するマスクと、
少なくとも互いに対向する一対の辺を有し、前記マスクに張力を印加した状態で該マスクの端部を固定する枠体、および、前記一対の辺を互いに接続し、前記開口領域同士の間の直下に配置される接続部材を有するマスクフレームと、
を備えたことを特徴とするマスク構造体。
【請求項２】
前記接続部材は前記マスクに接触していることを特徴とする請求項１に記載のマスク構造体。
【請求項３】
前記枠体と前記接続部材とが同一材料で一体的に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のマスク構造体。
【請求項４】
前記マスクフレームは、互いに直交する複数の接続部材を有し、前記枠体と該接続部材の間または該接続部材同士の間の領域に形成される穴部が格子状に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のマスク構造体。
【請求項５】
前記開口領域と前記穴部とがＮ（Ｎは１以上の整数）対１に対応していることを特徴とする請求項４に記載のマスク構造体。
【請求項６】
前記マスクは蒸着用マスクであり、かつ前記接続部材の断面形状は前記マスクより離れるにしたがって幅狭に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のマスク構造体。
【請求項７】
前記穴部の形成密度は前記マスクの長手方向よりも短手方向の方が大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のマスク構造体。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載のマスク構造体を基板上に配置する工程と、
蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させる工程と、
を含む蒸着方法。
【請求項９】
請求項１乃至７に記載のマスク構造体を基板上に配置する工程と、
蒸発源からの蒸発物を前記マスク構造体の前記開口領域を介して基板上に堆積させ、有機発光層及び／または電極層を形成する工程と、
を含む有機発光素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２４４７４６（Ｐ２００６−２４４７４６Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５５８１（Ｐ２００５−５５５８１）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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