有機ＥＬ表示パネルの製造方法、及びこの製造方法により製造した有機ＥＬ表示パネル
【課題】 基板や有機膜に損傷を与えることなく、高精度で所望の有機膜等を成膜可能とした有機ＥＬ表示パネルの製造方法と、この方法で製造した有機ＥＬ表示パネルを提供する。
【解決手段】 蒸着マスク２１に表示パネルのパネルパターン領域に対応した開口部１０３を有する。この開口部１０３は、蒸着マスク２１が基板１０１と接触する面から後退させた凹面内の底面に有し、蒸着マスク１０１の開口部１０３を基板１０１から所定のギャップ空間２３をもって離間して蒸着源１０５からの蒸着粒子粒を開口部１０３を通して基板１０１に蒸着する
【解決手段】 蒸着マスク２１に表示パネルのパネルパターン領域に対応した開口部１０３を有する。この開口部１０３は、蒸着マスク２１が基板１０１と接触する面から後退させた凹面内の底面に有し、蒸着マスク１０１の開口部１０３を基板１０１から所定のギャップ空間２３をもって離間して蒸着源１０５からの蒸着粒子粒を開口部１０３を通して基板１０１に蒸着する
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示パネルに係り、特に蒸着マスクを用いて基板上に蒸着により発光層等の有機薄膜あるいは電極膜を所定のパターンに形成する製造方法に好適なものであり、その蒸着のための蒸着マスクの構造にも特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
通常、低分子系有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示パネル（ＯＬＥＤとも言う）の形成にはマスク蒸着法が用いられる。このマスク蒸着法では、蒸着精度を上げるために有機ＥＬパネルを構成する表示パネルを構成する基板(例えばＴＦＴ回路基板、ＴＦＴ基板、以下単に基板とも言う)に蒸着マスク(金属材料で構成されるものであるため、メタルマスクとも言う)を密着させて発光層等の有機膜や電極の成膜を行う。なお、有機膜には絶縁膜も含む。また、本発明は有機膜に限らず、電極膜の成膜にも適用できるものであるが、以下では、主として有機発光層の成膜について説明する。
【０００３】
図１５は、蒸着マスクを用いた発光層等の有機膜の形成方法を説明する有機ＥＬ表示パネルの製造方法の模式図である。図１５において、基板１０１は有機ＥＬ表示パネルを構成するＴＦＴ基板を示す。この基板には、通常はガラス板が使用される。基板１０１の主表面（有機発光層の形成面）側に開口部１０３を有する蒸着マスク１０２を密着させた状態で蒸着を行う。この密着は、基板１０１の背面（主面と反対面）にマグネット板１０４を貼り合わせることで、磁性体金属で構成された蒸着マスク１０２を引き付けて行う。
【０００４】
基板１０１に蒸着マスク１０２を密着させた状態で、蒸着源１０５から蒸発させた蒸着粒子流を蒸着マスク１０２の開口部１０３を通して基板１０１に蒸着させ、有機材料の薄膜層１０７を形成する。このとき、蒸着マスク１０２の開口部１０３以外の表面にも薄膜層１０７が形成される。
【０００５】
しかし、蒸着マスク１０２を基板１０１の全面にわたって完全に密着させることは困難であり、蒸着マスク１０２との接触による基板１０１の損傷や、接触面の異物の影響が大きい。これらは、マスク蒸着をＯＬＥＤの量産に適用する上で大きな障害となっている。
【０００６】
この種のマスク蒸着による有機ＥＬ基板へのＯＬＥＤ膜形成に関するものとしては、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８を挙げることができる。特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４には、基板と蒸着マスクとを磁力による密着させて蒸着を行う方法に関して開示がある。また、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８には、基板あるいは蒸着マスクに突起やリブあるいは凹凸や粗面化を施すことで接触面積を小さくし、両者の接触による基板のダメージを低減させたものが開示されている。
【特許文献１】特開２００４―１４６２５１号公報
【特許文献２】特開２００４― ７９３４９号公報
【特許文献３】特開２００２― ４７５６０号公報
【特許文献４】特開２００２― ７５６３８号公報
【特許文献５】特開２００４― ７１５５４号公報
【特許文献６】特開２００３― ５９６７１号公報
【特許文献７】特開２００３―２１３４０１号公報
【特許文献８】特開２００３―２５３４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基板に蒸着マスクを密着させて有機ＥＬの発光層等の有機膜を該基板の所定部分に蒸着する従来の方法では、（１）基板上に蒸着マスクが密着するため、成膜したＯＬＥＤ膜等の有機膜に損傷を与え易い。（２）基板と蒸着マスクに対し連続的に成膜がなされるため、蒸着マスクと基板とを引き離す時に膜剥がれが発生し、これが異物発生の原因となる。（３）基板と蒸着マスクの熱膨張係数差の影響を受け易く、基板と蒸着マスクとが擦れて損傷発生や異物発生の原因となる。（４）蒸着マスクを基板全体に渡って完全に密着させることは困難であるため、蒸着精度の基板内分布が大きくなったり、微細パターン部が捩れたりすることも多くなる。
【０００８】
前記特許文献に開示された対策のうち、基板上にリブや突起を設ける方法は当該基板のコストを押し上げる。また、機械的ダメージ低減効果は小さい。蒸着マスクの表面に凹凸を設ける方法は蒸着マスクの作製が困難で、蒸着パターン精度を確保するのが難しい。いずれの場合も、表示パネルの有効エリアで基板と蒸着マスクとは密着しており、この部分でのＯＬＥＤ膜等の有機膜の損傷や異物の発生を抑制することは難しい。なお、蒸着マスクと基板を離しながら蒸着する方法もあるが、この方法では蒸着マスクと基板の位置合わせが非常に困難である。
【０００９】
本発明の目的は、基板や有機膜に損傷を与えることなく、高精度で所望の有機膜等を成膜可能とした有機ＥＬ表示パネルの製造方法と、この方法で製造した有機ＥＬ表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の発明者等は、ＯＬＥＤ膜等の有機膜形成用蒸着マスクの開発過程において、蒸着マスクに用いるマスク形成用基材シートの板厚方向の構造を工夫することにより、ホトリソグラフィプロセスでの露光工程におけるプロキシミティー露光に類似したマスク蒸着が可能であることを見出し、これに基づいて本発明を構成したものである
【００１１】
本発明は、１枚の大サイズの母基板から小形サイズの表示パネルを多数個形成できる蒸着マスクを対象とする。基本的には蒸着マスクと基板を密着させるが、それぞれの表示パネルが存在する領域では蒸着マスクと基板を接触させないようにしてＯＬＥＤ膜等の有機薄膜の蒸着を行う。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造に用いる蒸着マスクは、その表示パネルを形成する領域に対面する蒸着マスクを基板の面から後退させた凹面として、蒸着マスクが基板に接触しないようにする。この凹面内の底面となる領域にＯＬＥＤの発光層等の有機薄膜を蒸着するための必要な開口部を設ける。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造方法は、有機ＥＬ表示パネルを構成する基板の表面に、所定パターンの開口部を有する蒸着マスクを密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記所定パターンに応じた薄膜パターンを形成する有機ＥＬ表示素子の製造方法である。そして、前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内の底面に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップをもって離間して前記薄膜パターンを蒸着することを特徴とする。
【００１４】
本発明の有機ＥＬ表示パネルは、基板上に、少なくとも、一方の電極と発光層を含む有機層および他方の電極とを順次積層して形成される。そして、前記有機層が、当該有機層のパターンに対応した開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップをもって離間して前記有機層を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、特許請求の範囲に記載された構成、および後述する実施の形態に開示される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００１６】
基板上にＯＬＥＤの発光層パターンを形成する場所において、蒸着マスクと回路基板は密着していないことから、基板上に形成したＯＬＥＤの発光層等の薄膜の蒸着マスクによる損傷はない。これにより、蒸着マスクによるＯＬＥＤの発光層等の薄膜の特性劣化が抑制される。
【００１７】
既に形成したＯＬＥＤの発光層等の薄膜と蒸着マスクとが接触しないことから、位置合わせでの接触に起因する膜剥がれによる異物発生が抑制される。これにより、製造歩留りを向上させることができる。
【００１８】
基板上の薄膜層と蒸着マスク上の薄膜層とが連続しないため、蒸着マスクと基板の引き剥がし時の膜剥がれによる異物発生が抑制される。
【００１９】
蒸発源と基板の間に蒸着マスクが存在し、基板と蒸着マスクの接触面積が小さいことから、基板の温度上昇を抑制できる。従って、低熱膨張材料により蒸着マスクを作製することにより、蒸着工程における蒸着マスクパターンと回路基板の位置ずれを抑制できる。これにより、蒸発源からの熱輻射の影響を受けにくくなるため、蒸着マスクと基板の位置合わせ精度を高<することができる。さらに、蒸着マスクが成膜面に接していないことから、成膜に伴う異常放電等を抑制でき、スパッタ成膜やＣＶＤ成膜への適用も可能となる。
【００２０】
このように、本発明によれば、ＯＬＥＤ層へのダメージがな<、異物発生が抑制できることから、製品の特性向上、歩留り向上、製造原価低減に大きく寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について実施例の図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例１を説明する模式図である。基板１０１は有機ＥＬ表示パネルを構成するＴＦＴ基板で、ガラス板で構成される母基板を示す。ここでは、基板１０１から紙面横方向にｎ個（図１では４個）、紙面に垂直な方向にｍ個）のｎ×ｍ個の小型パネルすなわち個々の有機ＥＬ表示パネル（単に表示パネルとも称する）を製作するものとする。図１には、表示パネルの有効領域をパネルパターン部２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）として示す。
【００２３】
基板１０１の主面側には、開口部１０３を有する蒸着マスク２１を配置させた状態で蒸着を行う。実施例１では、蒸着マスク２１はマスクフレーム２２に接着剤、あるいは溶接により固定されている。蒸着マスク２１の開口部１０３は基板１０１の表面から後退した凹面内の底面に設けられ、基板１０１の間にギャップ空間（間隙）２３が形成されている。このギャップ空間２３以外では蒸着マスク２１と基板１０１の両者は密着している。
【００２４】
蒸着源１０５から蒸発させた蒸着粒子流１０６は、蒸着マスク２１の各パネルパターン部２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）の開口部１０３を通して基板１０１の主面に蒸着され、有機材料の薄膜層を形成する。なお、図１では、蒸着マスクと基板の上に形成された薄膜層は省略した。
【００２５】
マスクフレーム２２の構成材料としては、インバーや４２アロイ等の鉄系合金、またはアルミニウムを主成分としたものを用いることができる。これらの中から、成膜する基板１０１や蒸着マスク２１の材質を考慮して選択する。
【００２６】
マグネット板１０４は、蒸着マスク２１と基板１０１を密着させる働きをする。この場合、蒸着マスク２の全部または一部を磁性体材料で作製したものを用いる。
【００２７】
図２、図３、図６は、図１に示した蒸着マスク２１で形成される表示パネルのパネルパターン部２４を拡大した断面図であり、本発明による蒸着マスクの板厚方向の種々の構造例を示す。また、図４、図５、図７は、図２、図３、図６に示した構造を有する各蒸着マスクの製造プロセスの説明図である。
【００２８】
蒸着マスク２１と基板１０１とは基本的には密着させるが、蒸着マスク２１の表示パネルの有効領域を作製する部分であるパネルパターン部２４（２４ａ〜２４ｄ）では、蒸着マスク２１と基板１０１の間にギャップ空間２３を形成し、このパネルパターン部２４（２４ａ〜２４ｄ）では蒸着マスク２１と基板１０１を接触させない。
【００２９】
蒸着マスク２１のギャップ空間２３を形成するパネルパターン部２４（２４ａ〜２４ｄ）に有機層パターン形成のための開口部１０３を形成する。該開口部１０３を通して有機薄膜層１０７を成する。従って、基板１０１上に形成される有機薄膜層１０７と蒸着マスク２１は非接触となる。
【００３０】
そのため、基板１０１に形成された有機薄膜層１０７の蒸着マスク２１による機械的な損傷は発生しない。また、基板１０１上の有機薄膜層１０７と蒸着マスク２１上の有機薄膜層１０７が連続していないため、蒸着マスク２１と基板１０１の引き剥がし時の膜剥がれによる異物発生も抑制できる。
【００３１】
蒸着源１０５からの輻射熟により、蒸着マスク２１と基板１０１の温度は上昇する。しかし、蒸着マスク２１と基板１０１は表示パネル形成部分（すなわち、表示パネルの有効領域形成部）であるパネルパターン部２４で非接触となっており、接触面積が小さいため、基板１０１の温度上昇を小さくできる。さらに、蒸着マスク２１を低熟膨張材料(インバー、スーパーインバー等)で作製することにより、蒸着マスク２１と基板１０１のパターン位置ずれを抑制できる。例えば、基板１０１が無アルカリガラスで、蒸着マスク２１がインバーである場合は、３ｐｐｍ／℃の熱膨張係数差が生じるが、基板１０１の温度を蒸着マスク２１の温度より約３℃低くすることによって温度上昇による位置合わせずれを抑制できる。
【００３２】
図２に示した蒸着マスクの第１構成例は単一部材で蒸着マスクを構成したものである。蒸着マスク２１を構成する部材としては、鉄‐ニッケル系合金やニッケル等を用いることができる。蒸着マスク２１の製造にはエッチングやめっき法を用いることができる。表示パネル形成部分すなわちパネルパターン部２４を構成する部材３２にはテンションを付与して緩まないようにする。
【００３３】
有機薄膜層１０７は基板１０１と蒸着マスク２１上に形成されているが、基板１０１と蒸着マスク２１上では連続しておらず、蒸着マスク２１を基板１０１から引き離す際の膜切断がないため、異物発生を防止できる。
【００３４】
基板１０１と蒸着マスク２１は接触場所２５で密着させる必要があるため、蒸着マスク２１を磁性体で構成し、基板１０１の背面に設置したマグネット板１０４で吸着する。かかる方法によれば、基板１０１と蒸着マスク２１をマグネット板１０４により密着させることができ、基板１０１と蒸着マスク２１のずれを防止することができ、基板と蒸着マスクの位置合わせ精度を高くできる。
【００３５】
図３は、蒸着マスク第２構成例を説明する図２と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。図３も、図1の蒸着マスク２１内の表示パネル形成部分すなわちパネルパターン部２４を拡大したもので、蒸着マスク２１の板厚方向の構造例を示す。
【００３６】
この蒸着マスク２１は２つの部材３１、３２の積層構造となっている。第１部材３１と第２部材３２は、インバーや４２アロイ等の鉄系合金やニッケル合金等から選択されるが、蒸着マスクに要求される仕様や加工性を考慮してその組み合わせを選択する。
【００３７】
図３に示した構成の蒸着マスクは、図２に示した構成の蒸着マスクと同じ効果を得ることができるが、２つの部材３１と部材３２の材質を調整することにより、次のような効果を得ることができる。すなわち、２つの部材３１と３２を選択エッチング可能な材質とすることにより、ギャップ空間２３や開口部１０３の加工精度を図２に示した構成例より高くすることができる。その組み合わせの例として、ニッケルを主成分とするニッケル系合金と鉄を主成分とする鉄系合金(インバー、４２アロイ等)がある。
【００３８】
基板１０１と蒸着マスク２１が密着する部分（接触場所２５）を磁性体で構成し、ギャップ空間２３と接する部分を非磁性体で構成することができる。これにより、磁石１０４による表示パネル形成部２４の歪みや変形を抑制しながら、基板１０１と蒸着マスク２１の密着性をあげることができる。ギャップ空間２３の構造は第１部材３１の厚み分基板１０１の表面から後退した凹面部で形成され、凹面部の底面に開口部１０３が形成される。
【００３９】
基板１０１と蒸着マスク２１が密着する部分よりもギャップ空間２３と接する部分の熱膨張係数を小さくすることにより、温度上昇による小形パネル形成部２４の蒸着マスク２１の変形やたるみを防止することができる。その組み合わせ例の1つとしては、第２部材３２をインバー、第１部材３１を４２アロイとすることができる。
【００４０】
図４は、図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの１例を説明する図である。蒸着マスクは（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）の順で製造される。
【００４１】
（Ａ）・・・第１部材３１(インバーあるいはスーパーインバー)と第２部材３２(４２アロイ)からなるマスクシート部材７０の表面を研磨などにより平坦かつ平滑にする。部材３１の板厚を例えば０.００５ｍｍとし、部材３２の板厚を０．０１５〜Ｏ.０５０ｍｍとする。
【００４２】
（Ｂ）・・・第２部材３２上に所定のレジストパターン７１を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には周知のホトリソグラフィ法を用いることができる。なお、第１部材３１の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。
【００４３】
（Ｃ）・・・第２部材３２を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部７２を形成する。
【００４４】
（Ｄ）・・・第２部材３２上に形成したレジストパターン７１と第１部材３１上に形成した保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。
【００４５】
（Ｅ）・・・第１部材３１上に所定のレジストパターン７３を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成は（７Ｂ）と同様でよい。なお、第２部材３２の表直には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。
【００４６】
（Ｆ）・・・第１部材３１を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部７４を形成する。
【００４７】
（Ｇ）・・・第２部材３２上に形成したレジストパターン７３と保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。
【００４８】
これにより、図３に示した蒸着マスク２１が完成する。この蒸着マスク２１には、基板１０１との閲で形成するギャップ空間２３と蒸着パターン形成用の開口部１０３が形成される。
【００４９】
図５は、図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの他例を説明する図である。この蒸着マスクは（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）の順で製造される。
【００５０】
この製造方法は、めっき法とエッチング法を組み合わせたものである。ここでは、部材３２をめっき法で形成し、第１部材３１をエッチング法で加工しているが、この逆でも差し支えない。
【００５１】
（Ａ）・・・インバー等からなるマスクシート母材８０の表面を研磨などにより平坦かつ平滑にする。マスクシート母材８０の板厚は、蒸着マスクの機械強度や寸法精度を考慮し、例えば０．００５〜０．０５０ｍｍとする。
【００５２】
（Ｂ）・・・マスクシート母材８０の一方の主表面上に所定のレジストパターン８１を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には前記と同様、周知の方法を用いれば良い。なお、マスクシート母材８０の他方の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。該保護膜は、工程（Ｃ）において、保護膜形成面へのめっき層の形成を防止する。
【００５３】
（Ｃ）・・・周知のめっき法により、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするめっき層８２を形成する。
【００５４】
（Ｄ）・・・マスクシート母材８０上に形成したレジストパターン８１と保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。これにより、蒸着マスク２１を構成する部材３２が形成される。部材３２には蒸着を行うための開口部１０３が形成される。
【００５５】
（Ｅ）・・・マスクシート母材８０の前記めっき層８２を形成していない面上に所定のレジストパターン８３を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には周知の方法を用いれば良い。なお、めっき層８２から構成される部材３２の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。これにより、部材３２の表面を工程（Ｆ）でのエッチング液から保護する。
【００５６】
（Ｆ）・・・マスクシート母材８０を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部８４を形成する。
【００５７】
（Ｇ）・・・マスクシート母材８０上に形成したレジストパターン８３と第２部材３２上の保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。これにより、図３に示した蒸着マスク２１が完成する。この蒸着マスク２１には、基板１０１との間に形成するギャップ空間２３と蒸着パターン形成用の開口部１０３が設けられている。
【００５８】
図６は、蒸着マスク第３構成例を説明する図２や図３と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。図６も、図1の蒸着マスク２１内の表示パネル形成部分すなわちパネルパターン部２４を拡大したもので、蒸着マスク２１の板厚方向の構造例を示す。
【００５９】
この蒸着マスク２１は３つの第１部材４１、第２部材４２、第３部材４３により構成されている。第１部材４１、第２部材４２はインバーあるいは４２アロイ等の鉄系合金やニッケル合金等から選択されるが、蒸着マスクに要求される仕様や加工性を考慮してその組み合わせを選択する。
【００６０】
第３部材４３は第１部材４１と第２部材４２を固定する接着剤で、第１部材４１、第２部材４２を加工して蒸着マスクを作製する際のバリア層として働く。これを構成する材料はその目的に合わせて選択すればよく、好適材料としてはチタン（Ｔｉ）やニッケル（Ｎｉ）などがある。
【００６１】
この構成例の場合でも、図３に示した実施例で得られた効果を得ることができる。得られる効果は図３に示した第２構成例より大きい。また、第３部材４３を第１部材４１と第２部材４２の間に挿入することにより、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
すなわち、第３部材４３にバリア層としての機能を持たせることにより、第１部材４１、第２部材４２それぞれの加工信頼性を確保できるようになるため、選択基準を緩めることができ、第１部材４１と第２部材４２を同一材料にすることも可能となる。また、第３部材４３により蒸着用開口部を第１部材４１により例えばギャップ空間２３を形成し、第２部材４２を蒸着マスク２１の補強材とすることにより、微細パターンとしての機械的強度を高めた蒸着マスク２１を得ることができる。
【００６３】
図７は、図６に示した表示パネル形成部２４を有する蒸着マスクの製造工程を説明する図である。この蒸着マスクは（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）の順で製造される。この製造方法ではエッチンゲ法を用いているが、めっきとの組み合わせも可能である。
【００６４】
（Ａ）・・・第１部材４１と第２部材４２の間に第３部材４３を挿入したマスクシート部材９０の表面を研磨などにより平坦かつ平滑にする。第１部材４１と第２部材４２として、インバーや４２アロイ等の鉄系合金を用いる。中間層とする第３部材４３としてはチタン（Ｔｉ）やニッケル（Ｎｉ）等の高融点金属を用いる。第１部材４１の板厚を例えば０．００５ｍｍとし、第２部材４２の板厚を０．０１５〜０．０５０ｍｍとする。第３部材４３の厚みは０．００１〜０．０１ｍｍとする。
【００６５】
（Ｂ）・・・第１部材４２上に所定のレジストパターン９１を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には前記と同様に、周知の方法を用いれば良い。なお、第１部材４１の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。該保護膜は、工程（９Ｃ）において、保護膜形成面のエッチング液による損傷を防止する。
【００６６】
（Ｃ）・・・第１部材４２を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部９２を形成する。この際、第３部材４３はエッチング液から第１部材４１を保護する。
【００６７】
（Ｄ）・・・第２部材４２上に形成したレジストパターン９１と第１部材４１上に形成した保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。
【００６８】
（Ｅ）・・・第１部材４１上に所定のレジストパターン９３を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また,レジストパターン形成には周知の方法を用いれば良い。なお、第２部材４２の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。該保護膜は、工程（９Ｆ）において、保護膜形成面のエッチング液による損傷を防止する。
【００６９】
（Ｆ）・・・第１部材４１を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工する。この際、第３部材４３はエッチング液から第２部材４２を保護する。次いで、所定のエッチング液により第３部材４３を除去する。これにより、第２部材４２と第３部材４３に開口部９４を形成する。
【００７０】
（Ｇ）・・・第１部材４１上に形成したレジストパターン９３と第２部材４２上の保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。これにより、図４に示した蒸着マスク２１が完成する。この蒸着マスク２１には、基板１０１との間で形成するギャップ空間２３と蒸着パターン形成用の開口部１０３が設けられている。
【実施例２】
【００７１】
図８は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例２を説明する模式図である。図８には、実施例２における蒸着マスクの構造例と該蒸着マスクによる蒸着パターン形成方法の概略を示す。なお、蒸着マスクと基板の上に形成されている薄膜層は図示を省略した。この実施例では、蒸着マスク５１は固定のためのマスクフレームを有しない。この点が実施例１と異なる。他の構成は実施例１と同様である。
【００７２】
蒸着マスク５１と基板１０１はマグネット１０４の吸着力により密着されている。この実施例でも、ギャップ空聞２３を介して蒸着パターンが形成されるため、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、マスクフレームに固定されるものでないため、マスクフレームヘの貼付けに関する技術課題もなくなる。蒸着マスクの板厚方向の断面構造は図２、図３、図６の何れでも差し支えない。
【００７３】
蒸着マスク５１は補強支持するマスクフレームを有しないため、十分な強度を確保し、弛みも抑制しなければならない。そのため、蒸着マスク５１の板厚を厚くする必要があり、蒸着マスクの解像度が実施例１に比べて若干低下する。しかし、部品点数が削減でき、蒸着マスクの製造コスト低減に効果がある。
【実施例３】
【００７４】
図９は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例３を説明する模式図である。図９は実施例３における蒸着マスクの構造例と該蒸着マスクによる蒸着パターン形成方法の概略を示す。なお、蒸着マスクと基板の上に形成されている薄膜層は図示を省略した。
【００７５】
実施例３も、実施例２と同じく、蒸着マスク６１はマスクフレームに固定していない。この点が実施例１と異なる。蒸着マスク６１と基板１０１はマグネット１０４の吸引力により密着されている。実施例３では、蒸着マスク６１の基板１０１と密着する部分６５の板厚を厚くすることにより、実施例２に比較して機械的強度が改善されている。このため、実施例２で得られた効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【００７６】
実施例３は、実施例２に比べて機械的強度が高い。蒸着マスク６１をマスクフレームに固定する構造でないため、マスクフレームヘの貼付けに関する技術課題もなくなる。また、部品点数が削減されるため、蒸着マスクの製造コスト低減に効果がある。
【００７７】
なお、この蒸着マスク６１として、前記図６で説明したような３層構造とすることが望ましい。蒸着マスク６１を３層構造とすることで、第３部材４３により蒸着パターン形成用の開口部１０３を第１部材４１と第２部材４２の一方で基板１０１とのギャップ空間２３を、他方で機械的補強することにより、以下のような効果を得ることができる。
【００７８】
蒸着パターンの解像度をあげることが可能となる。ギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスク６１の間隔を自由に設計できる。マスクフレームをなくすことができる。これらにより、マスク蒸着プロセスのコスト低減に大き<寄与する。
【実施例４】
【００７９】
図１０は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例４を説明する模式図である。蒸着マスクと基板の上に形成されている薄膜層は図示を省略した。実施例４は、基本的には実施例１と同じ構造であるが、実施例１との相違点は、蒸着パターンを形成する開口部１０３が微細開口部ではなく、各表示パネルのパネルパターン領域２４（２４ａ〜２４ｄ）に対応した大きな開口部となっていることにある。開口部１０３はギャップ空間２３を形成する凹面部よりも若干狭く形成されているが、両者が同一のサイズであってもよい。実施例４は、モノカラー用ＯＬＥＤ膜(エリアカラー含む)や電極膜保護膜の成膜に適している。
【００８０】
実施例４は、寸法精度の高くない領域の成膜に好適であり、実施例１と同一の効果を得ることができる。成膜面において基板１０１と蒸着マスク２１は接していないことから、荷電粒子の影響が大きいスパッタ法やＣＶＤ法等の化学蒸着法にも適用できる。この場合、ギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスク２１の距離を大きくし、蒸着マスク内開口部１０３を複数個形成するのも有効である。この場合、荷電粒子に対するシールド効果が期待できる。
【００８１】
また、高い寸法精度が要求されないことから、蒸着マスク２１を厚くできることから、高い機械強度を確保でき、マスクフレーム２２無しでの運用が容易となる。そして、低コスト化に貢献できる。なお、蒸着マスク２１の板厚方向の断面構造は、図２、図３、図６に示したものの何れを用いてもよい。
【００８２】
図１１は、図１乃至図９で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの有機発光層の一例を説明する模式図である。ここでは、基板１０１上に赤色素子Ｒ、緑色素子Ｇ、青色素子ＢからなるＯＬＥＤのストライプパターンを形成した状態を示す。図１１の（Ａ）は基板１０１上に複数の表示パネル２４を形成した様子を示す。図１１の（Ｂ）は表示パネル２４の一部拡大図である。ＯＬＥＤの赤色素子Ｒ、緑色素子Ｇ、青色素子Ｂがストライプパターン状に形成されている。図１１の（Ｃ）は同（Ｂ）に示した表示パネル２４の一部を拡大して示した断面図である。
【００８３】
実施例１乃至実施例３で説明した蒸着マスクはＯＬＥＤの発光層等の有機膜１３１のマスク蒸着(３色色分け方式)に適用できる。ギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスクの間の距離が大きくなるとパターン周辺がボケてくる。このボケる領域の大きさを考慮してギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスクの間の距離を定める必要がある。
【００８４】
図１２は、実施例４で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの電極膜の一例を説明する模式図である。ここでは、基板１０１上にアルミニウム（Ａｌ）からなる電極膜１４１をマスク蒸着により形成したものである。図１２の（Ａ）は基板１０１上に実施例４で説明した蒸着マスクにより表示パネルの電極膜１４１を形成した様子を示す。図１２の（Ｂ）は同（Ａ）のＡ‐Ｂ線に沿った電極膜１４１の蒸着パターンを有する基板１０１の断面図である。この蒸着パターンは表示パネルの有効領域に対応している。電極膜１４１は、例えば陽極である。このように、本発明による蒸着マスクはＯＬＥＤ用電極(Ａｌ等)の成膜に適用でき、またその他パターン精度の要求されないモノクロパターン用ＯＬＥＤ膜や保護膜の成膜にも適用できる。
【００８５】
図１３は、基板上に形成された薄膜層の蒸着マスクにより覆われている部分への回り込み量ΔＬとギャップ空間での基板と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇの関係を示した図である。本発明によるマスク蒸着では、蒸着マスクに覆われている部分に回り込んで、成膜されてはいけない基板領域にも成膜されてしまう。この回り込む量ΔＬは、図１３の（Ｂ）に示すように、蒸着マスク１０２の開口部１０３の縁から薄膜層１０７がはみでた量として定義する。
【００８６】
回り込み量ΔＬは、図１３の（Ａ）に示すように、ギャップ空間での基板と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇが大きくなるにつれて増大する。回り込み量ΔＬはギャップ量Ｌｇに略比例して増加するが、この傾きは蒸発源からの蒸発粒子流の指向性等により調整できる。例えば、精密蒸着マスクの板厚が０．００１〜Ｏ.０５ｍｍである場合、指向性の高い蒸発源を用いることによって図１３の（Ａ）の関係を得ることができる。
【００８７】
０ＬＥＤの発光層のように微細パターンを形成する精密蒸着マスクでは、ギャップ空間２３での基板１０１と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇを０．０５ｍｍ以下にすることによって回り込み量ΔＬの少ない高精度蒸着パターンを得ることができる。
【００８８】
蒸着マスク１０２と基板１０１は、ギャップ空間２３において接触しなければ差し支えない。成膜時の温度上昇等の影響を考えると、このギャップ空間２３の間隔としては０．００１ｍｍは確保しておいた方が望ましい。
【００８９】
図１４は、有機ＥＬ表示パネルの構造例を説明する１画素付近の断面図である。この１画素はカラー表示では副画素となる。図１４において、ガラスを好適とする基板１０１の主面にシリコン半導体層１１０、ゲート電極１１１、ソース・ドレイン電極１１２からなる薄膜トランジスタＴＦＴが作り込まれている。薄膜トランジスタＴＦＴはソース電極とドレイン電極を持つが、ここでは、ソース・ドレイン電極１１２として示した。
【００９０】
ソース・ドレイン電極１１２には、有機ＥＬ素子の一方の電極としての陽極１１３が接続されている。陽極１１３の上層には絶縁層を有し、この絶縁層の画素部を除去して画素開口部が形成されている。画素開口部を囲んで残る絶縁層はバンク（突堤）を形成し、絶縁層を除去して露呈した陽極１１３の上に有機ＥＬ発光層１１４が蒸着されている。そして、この有機ＥＬ発光層１１４を覆って他方の電極である陰極１１５が成膜されている。
【００９１】
そして、陽極１１３、有機ＥＬ発光層１１４、陰極１１５の積層構造で発光素子ＥＬが構成される。なお、符号１１６、１１７、１１８、１１９は絶縁層である。符号１２１は封止板であり、ここではガラス板が用いられているが、金属缶を用いたものもある。また、通常、この封止板１２１の内側には乾燥剤が内臓されて、有機ＥＬ材料の湿気対策がなされている。
【００９２】
図１４は、有機ＥＬ発光層１１４の発光を基板１０１側から出射させるボトムエミッション型の所謂有機ＥＬ表示パネルである。しかし、本発明は、図１４に示したような構造の有機ＥＬに限るものではなく、封止板１２１側から発光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬにも適用できることは明らかである。その場合の電極構造、電極材料はボトムエミッション型の場合とは若干異なる。これらの有機ＥＬ表示パネルの構造は既知である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例１を説明する模式図である。
【図２】蒸着マスク第１構成例を説明する表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。
【図３】蒸着マスク第２構成例を説明する図２と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。
【図４】図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの１例を説明する図である。
【図５】図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの他例を説明する図である。
【図６】蒸着マスク第３構成例を説明する図２や図３と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。
【図７】図６に示した表示パネル形成部を有する蒸着マスクの製造工程を説明する図である。
【図８】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例２を説明する模式図である。
【図９】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例３を説明する模式図である。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例４を説明する模式図である
【図１１】図１乃至図９で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの有機発行層の一例を説明する模式図である。
【図１２】実施例４で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの電極膜の一例を説明する模式図である。
【図１３】基板上に形成された薄膜層の蒸着マスクにより覆われている部分への回り込み量△Ｌとギャップ空間での基板と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇの関係を示した図である。
【図１４】有機ＥＬ表示パネルの構造例を説明する１画素付近の断面図である。
【図１５】蒸着マスクを用いた発光層等の有機膜の形成方法を説明する有機ＥＬ表示パネルの製造方法の模式図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０１・・・基板、１０３・・・開口部、１０４・・・マグネット板、１０５・・・蒸着源、１０６・・・蒸着粒子粒、２１・・・蒸着マスク、２２・・・マスクフレーム、２３・・・ギャップ空間、２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）・・・パネルパターン部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示パネルに係り、特に蒸着マスクを用いて基板上に蒸着により発光層等の有機薄膜あるいは電極膜を所定のパターンに形成する製造方法に好適なものであり、その蒸着のための蒸着マスクの構造にも特徴を有する。
【背景技術】
【０００２】
通常、低分子系有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）表示パネル（ＯＬＥＤとも言う）の形成にはマスク蒸着法が用いられる。このマスク蒸着法では、蒸着精度を上げるために有機ＥＬパネルを構成する表示パネルを構成する基板(例えばＴＦＴ回路基板、ＴＦＴ基板、以下単に基板とも言う)に蒸着マスク(金属材料で構成されるものであるため、メタルマスクとも言う)を密着させて発光層等の有機膜や電極の成膜を行う。なお、有機膜には絶縁膜も含む。また、本発明は有機膜に限らず、電極膜の成膜にも適用できるものであるが、以下では、主として有機発光層の成膜について説明する。
【０００３】
図１５は、蒸着マスクを用いた発光層等の有機膜の形成方法を説明する有機ＥＬ表示パネルの製造方法の模式図である。図１５において、基板１０１は有機ＥＬ表示パネルを構成するＴＦＴ基板を示す。この基板には、通常はガラス板が使用される。基板１０１の主表面（有機発光層の形成面）側に開口部１０３を有する蒸着マスク１０２を密着させた状態で蒸着を行う。この密着は、基板１０１の背面（主面と反対面）にマグネット板１０４を貼り合わせることで、磁性体金属で構成された蒸着マスク１０２を引き付けて行う。
【０００４】
基板１０１に蒸着マスク１０２を密着させた状態で、蒸着源１０５から蒸発させた蒸着粒子流を蒸着マスク１０２の開口部１０３を通して基板１０１に蒸着させ、有機材料の薄膜層１０７を形成する。このとき、蒸着マスク１０２の開口部１０３以外の表面にも薄膜層１０７が形成される。
【０００５】
しかし、蒸着マスク１０２を基板１０１の全面にわたって完全に密着させることは困難であり、蒸着マスク１０２との接触による基板１０１の損傷や、接触面の異物の影響が大きい。これらは、マスク蒸着をＯＬＥＤの量産に適用する上で大きな障害となっている。
【０００６】
この種のマスク蒸着による有機ＥＬ基板へのＯＬＥＤ膜形成に関するものとしては、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８を挙げることができる。特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４には、基板と蒸着マスクとを磁力による密着させて蒸着を行う方法に関して開示がある。また、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８には、基板あるいは蒸着マスクに突起やリブあるいは凹凸や粗面化を施すことで接触面積を小さくし、両者の接触による基板のダメージを低減させたものが開示されている。
【特許文献１】特開２００４―１４６２５１号公報
【特許文献２】特開２００４― ７９３４９号公報
【特許文献３】特開２００２― ４７５６０号公報
【特許文献４】特開２００２― ７５６３８号公報
【特許文献５】特開２００４― ７１５５４号公報
【特許文献６】特開２００３― ５９６７１号公報
【特許文献７】特開２００３―２１３４０１号公報
【特許文献８】特開２００３―２５３４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
基板に蒸着マスクを密着させて有機ＥＬの発光層等の有機膜を該基板の所定部分に蒸着する従来の方法では、（１）基板上に蒸着マスクが密着するため、成膜したＯＬＥＤ膜等の有機膜に損傷を与え易い。（２）基板と蒸着マスクに対し連続的に成膜がなされるため、蒸着マスクと基板とを引き離す時に膜剥がれが発生し、これが異物発生の原因となる。（３）基板と蒸着マスクの熱膨張係数差の影響を受け易く、基板と蒸着マスクとが擦れて損傷発生や異物発生の原因となる。（４）蒸着マスクを基板全体に渡って完全に密着させることは困難であるため、蒸着精度の基板内分布が大きくなったり、微細パターン部が捩れたりすることも多くなる。
【０００８】
前記特許文献に開示された対策のうち、基板上にリブや突起を設ける方法は当該基板のコストを押し上げる。また、機械的ダメージ低減効果は小さい。蒸着マスクの表面に凹凸を設ける方法は蒸着マスクの作製が困難で、蒸着パターン精度を確保するのが難しい。いずれの場合も、表示パネルの有効エリアで基板と蒸着マスクとは密着しており、この部分でのＯＬＥＤ膜等の有機膜の損傷や異物の発生を抑制することは難しい。なお、蒸着マスクと基板を離しながら蒸着する方法もあるが、この方法では蒸着マスクと基板の位置合わせが非常に困難である。
【０００９】
本発明の目的は、基板や有機膜に損傷を与えることなく、高精度で所望の有機膜等を成膜可能とした有機ＥＬ表示パネルの製造方法と、この方法で製造した有機ＥＬ表示パネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の発明者等は、ＯＬＥＤ膜等の有機膜形成用蒸着マスクの開発過程において、蒸着マスクに用いるマスク形成用基材シートの板厚方向の構造を工夫することにより、ホトリソグラフィプロセスでの露光工程におけるプロキシミティー露光に類似したマスク蒸着が可能であることを見出し、これに基づいて本発明を構成したものである
【００１１】
本発明は、１枚の大サイズの母基板から小形サイズの表示パネルを多数個形成できる蒸着マスクを対象とする。基本的には蒸着マスクと基板を密着させるが、それぞれの表示パネルが存在する領域では蒸着マスクと基板を接触させないようにしてＯＬＥＤ膜等の有機薄膜の蒸着を行う。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造に用いる蒸着マスクは、その表示パネルを形成する領域に対面する蒸着マスクを基板の面から後退させた凹面として、蒸着マスクが基板に接触しないようにする。この凹面内の底面となる領域にＯＬＥＤの発光層等の有機薄膜を蒸着するための必要な開口部を設ける。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造方法は、有機ＥＬ表示パネルを構成する基板の表面に、所定パターンの開口部を有する蒸着マスクを密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記所定パターンに応じた薄膜パターンを形成する有機ＥＬ表示素子の製造方法である。そして、前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内の底面に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップをもって離間して前記薄膜パターンを蒸着することを特徴とする。
【００１４】
本発明の有機ＥＬ表示パネルは、基板上に、少なくとも、一方の電極と発光層を含む有機層および他方の電極とを順次積層して形成される。そして、前記有機層が、当該有機層のパターンに対応した開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップをもって離間して前記有機層を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、特許請求の範囲に記載された構成、および後述する実施の形態に開示される構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００１６】
基板上にＯＬＥＤの発光層パターンを形成する場所において、蒸着マスクと回路基板は密着していないことから、基板上に形成したＯＬＥＤの発光層等の薄膜の蒸着マスクによる損傷はない。これにより、蒸着マスクによるＯＬＥＤの発光層等の薄膜の特性劣化が抑制される。
【００１７】
既に形成したＯＬＥＤの発光層等の薄膜と蒸着マスクとが接触しないことから、位置合わせでの接触に起因する膜剥がれによる異物発生が抑制される。これにより、製造歩留りを向上させることができる。
【００１８】
基板上の薄膜層と蒸着マスク上の薄膜層とが連続しないため、蒸着マスクと基板の引き剥がし時の膜剥がれによる異物発生が抑制される。
【００１９】
蒸発源と基板の間に蒸着マスクが存在し、基板と蒸着マスクの接触面積が小さいことから、基板の温度上昇を抑制できる。従って、低熱膨張材料により蒸着マスクを作製することにより、蒸着工程における蒸着マスクパターンと回路基板の位置ずれを抑制できる。これにより、蒸発源からの熱輻射の影響を受けにくくなるため、蒸着マスクと基板の位置合わせ精度を高<することができる。さらに、蒸着マスクが成膜面に接していないことから、成膜に伴う異常放電等を抑制でき、スパッタ成膜やＣＶＤ成膜への適用も可能となる。
【００２０】
このように、本発明によれば、ＯＬＥＤ層へのダメージがな<、異物発生が抑制できることから、製品の特性向上、歩留り向上、製造原価低減に大きく寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について実施例の図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例１を説明する模式図である。基板１０１は有機ＥＬ表示パネルを構成するＴＦＴ基板で、ガラス板で構成される母基板を示す。ここでは、基板１０１から紙面横方向にｎ個（図１では４個）、紙面に垂直な方向にｍ個）のｎ×ｍ個の小型パネルすなわち個々の有機ＥＬ表示パネル（単に表示パネルとも称する）を製作するものとする。図１には、表示パネルの有効領域をパネルパターン部２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）として示す。
【００２３】
基板１０１の主面側には、開口部１０３を有する蒸着マスク２１を配置させた状態で蒸着を行う。実施例１では、蒸着マスク２１はマスクフレーム２２に接着剤、あるいは溶接により固定されている。蒸着マスク２１の開口部１０３は基板１０１の表面から後退した凹面内の底面に設けられ、基板１０１の間にギャップ空間（間隙）２３が形成されている。このギャップ空間２３以外では蒸着マスク２１と基板１０１の両者は密着している。
【００２４】
蒸着源１０５から蒸発させた蒸着粒子流１０６は、蒸着マスク２１の各パネルパターン部２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）の開口部１０３を通して基板１０１の主面に蒸着され、有機材料の薄膜層を形成する。なお、図１では、蒸着マスクと基板の上に形成された薄膜層は省略した。
【００２５】
マスクフレーム２２の構成材料としては、インバーや４２アロイ等の鉄系合金、またはアルミニウムを主成分としたものを用いることができる。これらの中から、成膜する基板１０１や蒸着マスク２１の材質を考慮して選択する。
【００２６】
マグネット板１０４は、蒸着マスク２１と基板１０１を密着させる働きをする。この場合、蒸着マスク２の全部または一部を磁性体材料で作製したものを用いる。
【００２７】
図２、図３、図６は、図１に示した蒸着マスク２１で形成される表示パネルのパネルパターン部２４を拡大した断面図であり、本発明による蒸着マスクの板厚方向の種々の構造例を示す。また、図４、図５、図７は、図２、図３、図６に示した構造を有する各蒸着マスクの製造プロセスの説明図である。
【００２８】
蒸着マスク２１と基板１０１とは基本的には密着させるが、蒸着マスク２１の表示パネルの有効領域を作製する部分であるパネルパターン部２４（２４ａ〜２４ｄ）では、蒸着マスク２１と基板１０１の間にギャップ空間２３を形成し、このパネルパターン部２４（２４ａ〜２４ｄ）では蒸着マスク２１と基板１０１を接触させない。
【００２９】
蒸着マスク２１のギャップ空間２３を形成するパネルパターン部２４（２４ａ〜２４ｄ）に有機層パターン形成のための開口部１０３を形成する。該開口部１０３を通して有機薄膜層１０７を成する。従って、基板１０１上に形成される有機薄膜層１０７と蒸着マスク２１は非接触となる。
【００３０】
そのため、基板１０１に形成された有機薄膜層１０７の蒸着マスク２１による機械的な損傷は発生しない。また、基板１０１上の有機薄膜層１０７と蒸着マスク２１上の有機薄膜層１０７が連続していないため、蒸着マスク２１と基板１０１の引き剥がし時の膜剥がれによる異物発生も抑制できる。
【００３１】
蒸着源１０５からの輻射熟により、蒸着マスク２１と基板１０１の温度は上昇する。しかし、蒸着マスク２１と基板１０１は表示パネル形成部分（すなわち、表示パネルの有効領域形成部）であるパネルパターン部２４で非接触となっており、接触面積が小さいため、基板１０１の温度上昇を小さくできる。さらに、蒸着マスク２１を低熟膨張材料(インバー、スーパーインバー等)で作製することにより、蒸着マスク２１と基板１０１のパターン位置ずれを抑制できる。例えば、基板１０１が無アルカリガラスで、蒸着マスク２１がインバーである場合は、３ｐｐｍ／℃の熱膨張係数差が生じるが、基板１０１の温度を蒸着マスク２１の温度より約３℃低くすることによって温度上昇による位置合わせずれを抑制できる。
【００３２】
図２に示した蒸着マスクの第１構成例は単一部材で蒸着マスクを構成したものである。蒸着マスク２１を構成する部材としては、鉄‐ニッケル系合金やニッケル等を用いることができる。蒸着マスク２１の製造にはエッチングやめっき法を用いることができる。表示パネル形成部分すなわちパネルパターン部２４を構成する部材３２にはテンションを付与して緩まないようにする。
【００３３】
有機薄膜層１０７は基板１０１と蒸着マスク２１上に形成されているが、基板１０１と蒸着マスク２１上では連続しておらず、蒸着マスク２１を基板１０１から引き離す際の膜切断がないため、異物発生を防止できる。
【００３４】
基板１０１と蒸着マスク２１は接触場所２５で密着させる必要があるため、蒸着マスク２１を磁性体で構成し、基板１０１の背面に設置したマグネット板１０４で吸着する。かかる方法によれば、基板１０１と蒸着マスク２１をマグネット板１０４により密着させることができ、基板１０１と蒸着マスク２１のずれを防止することができ、基板と蒸着マスクの位置合わせ精度を高くできる。
【００３５】
図３は、蒸着マスク第２構成例を説明する図２と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。図３も、図1の蒸着マスク２１内の表示パネル形成部分すなわちパネルパターン部２４を拡大したもので、蒸着マスク２１の板厚方向の構造例を示す。
【００３６】
この蒸着マスク２１は２つの部材３１、３２の積層構造となっている。第１部材３１と第２部材３２は、インバーや４２アロイ等の鉄系合金やニッケル合金等から選択されるが、蒸着マスクに要求される仕様や加工性を考慮してその組み合わせを選択する。
【００３７】
図３に示した構成の蒸着マスクは、図２に示した構成の蒸着マスクと同じ効果を得ることができるが、２つの部材３１と部材３２の材質を調整することにより、次のような効果を得ることができる。すなわち、２つの部材３１と３２を選択エッチング可能な材質とすることにより、ギャップ空間２３や開口部１０３の加工精度を図２に示した構成例より高くすることができる。その組み合わせの例として、ニッケルを主成分とするニッケル系合金と鉄を主成分とする鉄系合金(インバー、４２アロイ等)がある。
【００３８】
基板１０１と蒸着マスク２１が密着する部分（接触場所２５）を磁性体で構成し、ギャップ空間２３と接する部分を非磁性体で構成することができる。これにより、磁石１０４による表示パネル形成部２４の歪みや変形を抑制しながら、基板１０１と蒸着マスク２１の密着性をあげることができる。ギャップ空間２３の構造は第１部材３１の厚み分基板１０１の表面から後退した凹面部で形成され、凹面部の底面に開口部１０３が形成される。
【００３９】
基板１０１と蒸着マスク２１が密着する部分よりもギャップ空間２３と接する部分の熱膨張係数を小さくすることにより、温度上昇による小形パネル形成部２４の蒸着マスク２１の変形やたるみを防止することができる。その組み合わせ例の1つとしては、第２部材３２をインバー、第１部材３１を４２アロイとすることができる。
【００４０】
図４は、図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの１例を説明する図である。蒸着マスクは（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）の順で製造される。
【００４１】
（Ａ）・・・第１部材３１(インバーあるいはスーパーインバー)と第２部材３２(４２アロイ)からなるマスクシート部材７０の表面を研磨などにより平坦かつ平滑にする。部材３１の板厚を例えば０.００５ｍｍとし、部材３２の板厚を０．０１５〜Ｏ.０５０ｍｍとする。
【００４２】
（Ｂ）・・・第２部材３２上に所定のレジストパターン７１を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には周知のホトリソグラフィ法を用いることができる。なお、第１部材３１の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。
【００４３】
（Ｃ）・・・第２部材３２を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部７２を形成する。
【００４４】
（Ｄ）・・・第２部材３２上に形成したレジストパターン７１と第１部材３１上に形成した保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。
【００４５】
（Ｅ）・・・第１部材３１上に所定のレジストパターン７３を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成は（７Ｂ）と同様でよい。なお、第２部材３２の表直には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。
【００４６】
（Ｆ）・・・第１部材３１を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部７４を形成する。
【００４７】
（Ｇ）・・・第２部材３２上に形成したレジストパターン７３と保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。
【００４８】
これにより、図３に示した蒸着マスク２１が完成する。この蒸着マスク２１には、基板１０１との閲で形成するギャップ空間２３と蒸着パターン形成用の開口部１０３が形成される。
【００４９】
図５は、図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの他例を説明する図である。この蒸着マスクは（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）の順で製造される。
【００５０】
この製造方法は、めっき法とエッチング法を組み合わせたものである。ここでは、部材３２をめっき法で形成し、第１部材３１をエッチング法で加工しているが、この逆でも差し支えない。
【００５１】
（Ａ）・・・インバー等からなるマスクシート母材８０の表面を研磨などにより平坦かつ平滑にする。マスクシート母材８０の板厚は、蒸着マスクの機械強度や寸法精度を考慮し、例えば０．００５〜０．０５０ｍｍとする。
【００５２】
（Ｂ）・・・マスクシート母材８０の一方の主表面上に所定のレジストパターン８１を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には前記と同様、周知の方法を用いれば良い。なお、マスクシート母材８０の他方の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。該保護膜は、工程（Ｃ）において、保護膜形成面へのめっき層の形成を防止する。
【００５３】
（Ｃ）・・・周知のめっき法により、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とするめっき層８２を形成する。
【００５４】
（Ｄ）・・・マスクシート母材８０上に形成したレジストパターン８１と保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。これにより、蒸着マスク２１を構成する部材３２が形成される。部材３２には蒸着を行うための開口部１０３が形成される。
【００５５】
（Ｅ）・・・マスクシート母材８０の前記めっき層８２を形成していない面上に所定のレジストパターン８３を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には周知の方法を用いれば良い。なお、めっき層８２から構成される部材３２の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。これにより、部材３２の表面を工程（Ｆ）でのエッチング液から保護する。
【００５６】
（Ｆ）・・・マスクシート母材８０を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部８４を形成する。
【００５７】
（Ｇ）・・・マスクシート母材８０上に形成したレジストパターン８３と第２部材３２上の保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。これにより、図３に示した蒸着マスク２１が完成する。この蒸着マスク２１には、基板１０１との間に形成するギャップ空間２３と蒸着パターン形成用の開口部１０３が設けられている。
【００５８】
図６は、蒸着マスク第３構成例を説明する図２や図３と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。図６も、図1の蒸着マスク２１内の表示パネル形成部分すなわちパネルパターン部２４を拡大したもので、蒸着マスク２１の板厚方向の構造例を示す。
【００５９】
この蒸着マスク２１は３つの第１部材４１、第２部材４２、第３部材４３により構成されている。第１部材４１、第２部材４２はインバーあるいは４２アロイ等の鉄系合金やニッケル合金等から選択されるが、蒸着マスクに要求される仕様や加工性を考慮してその組み合わせを選択する。
【００６０】
第３部材４３は第１部材４１と第２部材４２を固定する接着剤で、第１部材４１、第２部材４２を加工して蒸着マスクを作製する際のバリア層として働く。これを構成する材料はその目的に合わせて選択すればよく、好適材料としてはチタン（Ｔｉ）やニッケル（Ｎｉ）などがある。
【００６１】
この構成例の場合でも、図３に示した実施例で得られた効果を得ることができる。得られる効果は図３に示した第２構成例より大きい。また、第３部材４３を第１部材４１と第２部材４２の間に挿入することにより、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
すなわち、第３部材４３にバリア層としての機能を持たせることにより、第１部材４１、第２部材４２それぞれの加工信頼性を確保できるようになるため、選択基準を緩めることができ、第１部材４１と第２部材４２を同一材料にすることも可能となる。また、第３部材４３により蒸着用開口部を第１部材４１により例えばギャップ空間２３を形成し、第２部材４２を蒸着マスク２１の補強材とすることにより、微細パターンとしての機械的強度を高めた蒸着マスク２１を得ることができる。
【００６３】
図７は、図６に示した表示パネル形成部２４を有する蒸着マスクの製造工程を説明する図である。この蒸着マスクは（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）→（Ｅ）→（Ｆ）→（Ｇ）の順で製造される。この製造方法ではエッチンゲ法を用いているが、めっきとの組み合わせも可能である。
【００６４】
（Ａ）・・・第１部材４１と第２部材４２の間に第３部材４３を挿入したマスクシート部材９０の表面を研磨などにより平坦かつ平滑にする。第１部材４１と第２部材４２として、インバーや４２アロイ等の鉄系合金を用いる。中間層とする第３部材４３としてはチタン（Ｔｉ）やニッケル（Ｎｉ）等の高融点金属を用いる。第１部材４１の板厚を例えば０．００５ｍｍとし、第２部材４２の板厚を０．０１５〜０．０５０ｍｍとする。第３部材４３の厚みは０．００１〜０．０１ｍｍとする。
【００６５】
（Ｂ）・・・第１部材４２上に所定のレジストパターン９１を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また、レジストパターン形成には前記と同様に、周知の方法を用いれば良い。なお、第１部材４１の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。該保護膜は、工程（９Ｃ）において、保護膜形成面のエッチング液による損傷を防止する。
【００６６】
（Ｃ）・・・第１部材４２を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工し、開口部９２を形成する。この際、第３部材４３はエッチング液から第１部材４１を保護する。
【００６７】
（Ｄ）・・・第２部材４２上に形成したレジストパターン９１と第１部材４１上に形成した保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。
【００６８】
（Ｅ）・・・第１部材４１上に所定のレジストパターン９３を形成する。レジスト材料はドライフィルムでも液状レジストでも差し支えない。また,レジストパターン形成には周知の方法を用いれば良い。なお、第２部材４２の表面には有機材料からなる保護膜(図示せず)を形成しておく。該保護膜は、工程（９Ｆ）において、保護膜形成面のエッチング液による損傷を防止する。
【００６９】
（Ｆ）・・・第１部材４１を、例えば塩化第２鉄を主成分とするエッチング液を用いたスプレーエッチングにより加工する。この際、第３部材４３はエッチング液から第２部材４２を保護する。次いで、所定のエッチング液により第３部材４３を除去する。これにより、第２部材４２と第３部材４３に開口部９４を形成する。
【００７０】
（Ｇ）・・・第１部材４１上に形成したレジストパターン９３と第２部材４２上の保護膜(図示せず)を剥離液を用いて除去する。これにより、図４に示した蒸着マスク２１が完成する。この蒸着マスク２１には、基板１０１との間で形成するギャップ空間２３と蒸着パターン形成用の開口部１０３が設けられている。
【実施例２】
【００７１】
図８は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例２を説明する模式図である。図８には、実施例２における蒸着マスクの構造例と該蒸着マスクによる蒸着パターン形成方法の概略を示す。なお、蒸着マスクと基板の上に形成されている薄膜層は図示を省略した。この実施例では、蒸着マスク５１は固定のためのマスクフレームを有しない。この点が実施例１と異なる。他の構成は実施例１と同様である。
【００７２】
蒸着マスク５１と基板１０１はマグネット１０４の吸着力により密着されている。この実施例でも、ギャップ空聞２３を介して蒸着パターンが形成されるため、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、マスクフレームに固定されるものでないため、マスクフレームヘの貼付けに関する技術課題もなくなる。蒸着マスクの板厚方向の断面構造は図２、図３、図６の何れでも差し支えない。
【００７３】
蒸着マスク５１は補強支持するマスクフレームを有しないため、十分な強度を確保し、弛みも抑制しなければならない。そのため、蒸着マスク５１の板厚を厚くする必要があり、蒸着マスクの解像度が実施例１に比べて若干低下する。しかし、部品点数が削減でき、蒸着マスクの製造コスト低減に効果がある。
【実施例３】
【００７４】
図９は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例３を説明する模式図である。図９は実施例３における蒸着マスクの構造例と該蒸着マスクによる蒸着パターン形成方法の概略を示す。なお、蒸着マスクと基板の上に形成されている薄膜層は図示を省略した。
【００７５】
実施例３も、実施例２と同じく、蒸着マスク６１はマスクフレームに固定していない。この点が実施例１と異なる。蒸着マスク６１と基板１０１はマグネット１０４の吸引力により密着されている。実施例３では、蒸着マスク６１の基板１０１と密着する部分６５の板厚を厚くすることにより、実施例２に比較して機械的強度が改善されている。このため、実施例２で得られた効果に加えて以下の効果を得ることができる。
【００７６】
実施例３は、実施例２に比べて機械的強度が高い。蒸着マスク６１をマスクフレームに固定する構造でないため、マスクフレームヘの貼付けに関する技術課題もなくなる。また、部品点数が削減されるため、蒸着マスクの製造コスト低減に効果がある。
【００７７】
なお、この蒸着マスク６１として、前記図６で説明したような３層構造とすることが望ましい。蒸着マスク６１を３層構造とすることで、第３部材４３により蒸着パターン形成用の開口部１０３を第１部材４１と第２部材４２の一方で基板１０１とのギャップ空間２３を、他方で機械的補強することにより、以下のような効果を得ることができる。
【００７８】
蒸着パターンの解像度をあげることが可能となる。ギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスク６１の間隔を自由に設計できる。マスクフレームをなくすことができる。これらにより、マスク蒸着プロセスのコスト低減に大き<寄与する。
【実施例４】
【００７９】
図１０は、本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例４を説明する模式図である。蒸着マスクと基板の上に形成されている薄膜層は図示を省略した。実施例４は、基本的には実施例１と同じ構造であるが、実施例１との相違点は、蒸着パターンを形成する開口部１０３が微細開口部ではなく、各表示パネルのパネルパターン領域２４（２４ａ〜２４ｄ）に対応した大きな開口部となっていることにある。開口部１０３はギャップ空間２３を形成する凹面部よりも若干狭く形成されているが、両者が同一のサイズであってもよい。実施例４は、モノカラー用ＯＬＥＤ膜(エリアカラー含む)や電極膜保護膜の成膜に適している。
【００８０】
実施例４は、寸法精度の高くない領域の成膜に好適であり、実施例１と同一の効果を得ることができる。成膜面において基板１０１と蒸着マスク２１は接していないことから、荷電粒子の影響が大きいスパッタ法やＣＶＤ法等の化学蒸着法にも適用できる。この場合、ギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスク２１の距離を大きくし、蒸着マスク内開口部１０３を複数個形成するのも有効である。この場合、荷電粒子に対するシールド効果が期待できる。
【００８１】
また、高い寸法精度が要求されないことから、蒸着マスク２１を厚くできることから、高い機械強度を確保でき、マスクフレーム２２無しでの運用が容易となる。そして、低コスト化に貢献できる。なお、蒸着マスク２１の板厚方向の断面構造は、図２、図３、図６に示したものの何れを用いてもよい。
【００８２】
図１１は、図１乃至図９で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの有機発光層の一例を説明する模式図である。ここでは、基板１０１上に赤色素子Ｒ、緑色素子Ｇ、青色素子ＢからなるＯＬＥＤのストライプパターンを形成した状態を示す。図１１の（Ａ）は基板１０１上に複数の表示パネル２４を形成した様子を示す。図１１の（Ｂ）は表示パネル２４の一部拡大図である。ＯＬＥＤの赤色素子Ｒ、緑色素子Ｇ、青色素子Ｂがストライプパターン状に形成されている。図１１の（Ｃ）は同（Ｂ）に示した表示パネル２４の一部を拡大して示した断面図である。
【００８３】
実施例１乃至実施例３で説明した蒸着マスクはＯＬＥＤの発光層等の有機膜１３１のマスク蒸着(３色色分け方式)に適用できる。ギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスクの間の距離が大きくなるとパターン周辺がボケてくる。このボケる領域の大きさを考慮してギャップ空間２３における基板１０１と蒸着マスクの間の距離を定める必要がある。
【００８４】
図１２は、実施例４で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの電極膜の一例を説明する模式図である。ここでは、基板１０１上にアルミニウム（Ａｌ）からなる電極膜１４１をマスク蒸着により形成したものである。図１２の（Ａ）は基板１０１上に実施例４で説明した蒸着マスクにより表示パネルの電極膜１４１を形成した様子を示す。図１２の（Ｂ）は同（Ａ）のＡ‐Ｂ線に沿った電極膜１４１の蒸着パターンを有する基板１０１の断面図である。この蒸着パターンは表示パネルの有効領域に対応している。電極膜１４１は、例えば陽極である。このように、本発明による蒸着マスクはＯＬＥＤ用電極(Ａｌ等)の成膜に適用でき、またその他パターン精度の要求されないモノクロパターン用ＯＬＥＤ膜や保護膜の成膜にも適用できる。
【００８５】
図１３は、基板上に形成された薄膜層の蒸着マスクにより覆われている部分への回り込み量ΔＬとギャップ空間での基板と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇの関係を示した図である。本発明によるマスク蒸着では、蒸着マスクに覆われている部分に回り込んで、成膜されてはいけない基板領域にも成膜されてしまう。この回り込む量ΔＬは、図１３の（Ｂ）に示すように、蒸着マスク１０２の開口部１０３の縁から薄膜層１０７がはみでた量として定義する。
【００８６】
回り込み量ΔＬは、図１３の（Ａ）に示すように、ギャップ空間での基板と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇが大きくなるにつれて増大する。回り込み量ΔＬはギャップ量Ｌｇに略比例して増加するが、この傾きは蒸発源からの蒸発粒子流の指向性等により調整できる。例えば、精密蒸着マスクの板厚が０．００１〜Ｏ.０５ｍｍである場合、指向性の高い蒸発源を用いることによって図１３の（Ａ）の関係を得ることができる。
【００８７】
０ＬＥＤの発光層のように微細パターンを形成する精密蒸着マスクでは、ギャップ空間２３での基板１０１と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇを０．０５ｍｍ以下にすることによって回り込み量ΔＬの少ない高精度蒸着パターンを得ることができる。
【００８８】
蒸着マスク１０２と基板１０１は、ギャップ空間２３において接触しなければ差し支えない。成膜時の温度上昇等の影響を考えると、このギャップ空間２３の間隔としては０．００１ｍｍは確保しておいた方が望ましい。
【００８９】
図１４は、有機ＥＬ表示パネルの構造例を説明する１画素付近の断面図である。この１画素はカラー表示では副画素となる。図１４において、ガラスを好適とする基板１０１の主面にシリコン半導体層１１０、ゲート電極１１１、ソース・ドレイン電極１１２からなる薄膜トランジスタＴＦＴが作り込まれている。薄膜トランジスタＴＦＴはソース電極とドレイン電極を持つが、ここでは、ソース・ドレイン電極１１２として示した。
【００９０】
ソース・ドレイン電極１１２には、有機ＥＬ素子の一方の電極としての陽極１１３が接続されている。陽極１１３の上層には絶縁層を有し、この絶縁層の画素部を除去して画素開口部が形成されている。画素開口部を囲んで残る絶縁層はバンク（突堤）を形成し、絶縁層を除去して露呈した陽極１１３の上に有機ＥＬ発光層１１４が蒸着されている。そして、この有機ＥＬ発光層１１４を覆って他方の電極である陰極１１５が成膜されている。
【００９１】
そして、陽極１１３、有機ＥＬ発光層１１４、陰極１１５の積層構造で発光素子ＥＬが構成される。なお、符号１１６、１１７、１１８、１１９は絶縁層である。符号１２１は封止板であり、ここではガラス板が用いられているが、金属缶を用いたものもある。また、通常、この封止板１２１の内側には乾燥剤が内臓されて、有機ＥＬ材料の湿気対策がなされている。
【００９２】
図１４は、有機ＥＬ発光層１１４の発光を基板１０１側から出射させるボトムエミッション型の所謂有機ＥＬ表示パネルである。しかし、本発明は、図１４に示したような構造の有機ＥＬに限るものではなく、封止板１２１側から発光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬにも適用できることは明らかである。その場合の電極構造、電極材料はボトムエミッション型の場合とは若干異なる。これらの有機ＥＬ表示パネルの構造は既知である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例１を説明する模式図である。
【図２】蒸着マスク第１構成例を説明する表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。
【図３】蒸着マスク第２構成例を説明する図２と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。
【図４】図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの１例を説明する図である。
【図５】図３に示したパネルパターン部を有する蒸着マスクの製造プロセスの他例を説明する図である。
【図６】蒸着マスク第３構成例を説明する図２や図３と同様の表示パネルのパネルパターン部を拡大した断面図である。
【図７】図６に示した表示パネル形成部を有する蒸着マスクの製造工程を説明する図である。
【図８】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例２を説明する模式図である。
【図９】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例３を説明する模式図である。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造方法の実施例４を説明する模式図である
【図１１】図１乃至図９で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの有機発行層の一例を説明する模式図である。
【図１２】実施例４で説明した蒸着マスクを適用した有機ＥＬ表示パネルの電極膜の一例を説明する模式図である。
【図１３】基板上に形成された薄膜層の蒸着マスクにより覆われている部分への回り込み量△Ｌとギャップ空間での基板と蒸着マスクの間のギャップ量Ｌｇの関係を示した図である。
【図１４】有機ＥＬ表示パネルの構造例を説明する１画素付近の断面図である。
【図１５】蒸着マスクを用いた発光層等の有機膜の形成方法を説明する有機ＥＬ表示パネルの製造方法の模式図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０１・・・基板、１０３・・・開口部、１０４・・・マグネット板、１０５・・・蒸着源、１０６・・・蒸着粒子粒、２１・・・蒸着マスク、２２・・・マスクフレーム、２３・・・ギャップ空間、２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）・・・パネルパターン部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ表示素子を構成する基板の表面に、所定パターンの開口部を有する蒸着マスクを密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記所定パターンに応じた薄膜パターンを形成する有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップをもって離間して前記薄膜パターンを蒸着することを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項２】
請求項1に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記開口部を設けた前記凹面の部分と前記基板の間で形成される前記ギャップを０．００１〜０．０５ｍｍとしたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と密着する部分の板厚方向が少なくとも２つ以上の部材によって構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と密着する部分を構成する部材の熱膨張係数が、前記基板に接触しない部分の部材より大であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項５】
請求項1乃至請求項4の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と密着する部分を構成する部材の少なくとも１つが磁性体により構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と接触しない部分を構成する部材を非磁性体により構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクが、マスクフレームに固定されて支持されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクが、接着剤又は溶接の何れかによって前記マスクフレームに固定されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜層形成手段が真空蒸着法であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置パネルの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜層形成手段がスパッタリング法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜層形成手段が化学蒸着法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１２】
基板上に、少なくとも、第１の電極と発光層を含む有機層および第２の電極とを順次積層して形成された有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極が、当該第２の電極のパターンに対応した開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップを離間して前記第２の電極を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１３】
請求項１２に記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極が、当該第２の電極のパターンに開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップを離間して前記第２の電極を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極の上層を覆って保護層を有することを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１５】
請求項１４に記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記保護層が、当該保護層のパターンに開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップを離間して前記保護層を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記有機層を蒸着する方法が、真空蒸着法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１７】
請求項１３乃至請求項１６の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極を蒸着する方法が、真空蒸着法又はスパッタリング法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１８】
請求項１５乃至請求項１７の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記保護層を蒸着する方法が、真空蒸着法又はスパッタリング法もしくは化学蒸着法の何れかであることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１】
有機ＥＬ表示素子を構成する基板の表面に、所定パターンの開口部を有する蒸着マスクを密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記所定パターンに応じた薄膜パターンを形成する有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップをもって離間して前記薄膜パターンを蒸着することを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項２】
請求項1に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記開口部を設けた前記凹面の部分と前記基板の間で形成される前記ギャップを０．００１〜０．０５ｍｍとしたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と密着する部分の板厚方向が少なくとも２つ以上の部材によって構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と密着する部分を構成する部材の熱膨張係数が、前記基板に接触しない部分の部材より大であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項５】
請求項1乃至請求項4の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と密着する部分を構成する部材の少なくとも１つが磁性体により構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクの前記基板と接触しない部分を構成する部材を非磁性体により構成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクが、マスクフレームに固定されて支持されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜パターンの形成に用いる前記蒸着マスクが、接着剤又は溶接の何れかによって前記マスクフレームに固定されていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜層形成手段が真空蒸着法であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置パネルの製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜層形成手段がスパッタリング法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記薄膜層形成手段が化学蒸着法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
【請求項１２】
基板上に、少なくとも、第１の電極と発光層を含む有機層および第２の電極とを順次積層して形成された有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極が、当該第２の電極のパターンに対応した開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップを離間して前記第２の電極を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１３】
請求項１２に記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極が、当該第２の電極のパターンに開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップを離間して前記第２の電極を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極の上層を覆って保護層を有することを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１５】
請求項１４に記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記保護層が、当該保護層のパターンに開口部を有する蒸着マスクを前記基板の表面に密着させ、薄膜層形成手段から前記蒸着マスクの前記開口部を通して前記基板の表面に前記パターンに応じて形成されたものであり、
前記蒸着マスクの前記開口部は、当該蒸着マスクが前記基板と接触する面から後退させた凹面内に有し、前記蒸着マスクの開口部を前記基板から所定のギャップを離間して前記保護層を蒸着する方法を用いて形成されたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１６】
請求項１２乃至請求項１５の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記有機層を蒸着する方法が、真空蒸着法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１７】
請求項１３乃至請求項１６の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記第２の電極を蒸着する方法が、真空蒸着法又はスパッタリング法であることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【請求項１８】
請求項１５乃至請求項１７の何れかに記載の有機ＥＬ表示パネルであって、
前記保護層を蒸着する方法が、真空蒸着法又はスパッタリング法もしくは化学蒸着法の何れかであることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−９５３２４（Ｐ２００７−９５３２４Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７９２２５（Ｐ２００５−２７９２２５）
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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