蒸镀掩模、带框架的蒸镀掩模及其制造方法与流程

文档序号:16743045发布日期:2019-01-28 13:12阅读:159来源:国知局
蒸镀掩模、带框架的蒸镀掩模及其制造方法与流程

本发明涉及蒸镀掩模、带框架的蒸镀掩模及有机半导体元件的制造方法。



背景技术:

随着使用有机el元件的产品的大型化或基板尺寸的大型化,即使对蒸镀掩模也不断增加大型化的需求。而且,使用于制造由金属构成的蒸镀掩模的金属板也大型化。但是,在当前的金属加工技术中,难以在大型金属板上高精度地形成缝隙,无法应对缝隙的高精细化。另外,在作为仅由金属构成的蒸镀掩模时,由在随着大型化,其质量也增大,包含框架在内的总质量也增大,故而会给处理带来阻碍。

在这样的状况下,在专利文献1中提出有将设有缝隙的金属掩模、和位于金属掩模的表面且与要蒸镀制作的图案对应的开口部被纵横地配置多列的树脂掩模层积而构成的蒸镀掩模。根据专利文献1提出的蒸镀掩模,即使在大型化的情况下,也能够满足高精细化和轻量化二者,而且能够进行高精细的蒸镀图案的形成。

另外,在上述专利文献1中公开有,为了抑制使用蒸镀掩模的蒸镀制作时产生阴影,开口部的截面形状或缝隙的截面形状为在蒸镀源侧扩大的形状为好。另外,阴影是指由在从蒸镀源放出的蒸镀材料的一部分与金属掩模的缝隙,或树脂掩模的开口部的内壁面碰撞而达不到蒸镀对象物,从而产生比目标蒸镀膜厚度薄的膜厚的未蒸镀部分的现象。另外,在上述专利文献1中公开有,连接树脂掩模的开口部中的下底前端和树脂掩模的开口部中的上底前端的直线和树脂掩模的表面所构成的角度以在5°~85°的范围内为好,在15°~80°的范围内更好,在25°~65°的范围内最好。若对上述专利文献1的内容进行探讨,为了有效地防止阴影的产生,认为开口部的截面形状设成朝向蒸镀源侧更扩大的形状为好。换言之,认为以将连接树脂掩模的开口部中的下底前端和树脂掩模的开口部中的上底前端的直线,和树脂掩模的不与金属掩模相接侧的表面所构成的角度设成尽可能小的角度为好。

然而,即使在将开口部的截面形状设为朝向蒸镀源侧扩大的形状的情况下,在树脂掩模的厚度厚时,也会产生无法充分防止阴影的产生的情况。因此,为了充分抑制阴影的产生,认为必须将开口部的截面形状设为朝向蒸镀源侧更加扩大的形状,并且实施将树脂掩模的厚度减薄的对策。但是,在进行该对策时,树脂掩模的开口部的强度降低,树脂掩模的不与金属掩模相接侧的面中的开口部的尺寸精度变差。另外,随着缩小连接所述树脂掩模的开口部中的下底前端和树脂掩模的开口部中的上底前端的直线,和树脂掩模的表面所构成的角度,与金属掩模相接侧的面中的开口部的开口尺寸变大。在树脂掩模的与金属掩模相接侧的面中的开口部的开口尺寸变大的情况下,也有相邻的开口部间的间距也缩窄,在纵向或横向上邻接的开口部间配置用于构成金属掩模的缝隙的金属部分时会成为阻碍。

专利文献1:日本专利第5288072号公报



技术实现要素:

本发明是鉴于如此的状况而设立的,其主要课题在于提供即使在大型化的情况下,也能够满足高精细化和轻量化二者,且能够保持开口部的强度并抑制阴影产生的蒸镀掩模,或带框架的蒸镀掩模,及提供能够精度良好地制造有机半导体元件的有机半导体元件的制造方法。

用于解决上述课题的本发明为一种蒸镀掩模,在设有与要蒸镀制作的图案对应的开口部的树脂掩模的一面上层积设有缝隙的金属掩模而构成,其中,用于构成所述树脂掩模的所述开口部的内壁面在厚度方向截面具有至少一个拐点,在所述厚度方向截面,将所述树脂掩模的不与所述金属掩模相接侧的面即第一面和所述内壁面的交点设为第一交点,将所述树脂掩模的与所述金属掩模相接侧的面即第二面和所述内壁面的交点设为第二交点,将所述拐点中从所述第一交点朝向第二交点位于最初位置的拐点设为第一拐点时,使连接所述第一交点和所述第一拐点的直线与所述第一面所构成的角度(θ1)大于连接所述第一拐点和所述第二交点的直线与所述第二面所构成的角度(θ2),所述内壁面在厚度方向截面具有从所述第一面朝向所述第二面侧扩大的形状。

另外,也可以使连接所述第一拐点和所述第一交点的直线与所述第一面所构成的角度(θ1)为60°~90°的范围,连接所述第一拐点和所述第二交点的直线与第二面所构成的角度(θ2)为30°~70°的范围内。

另外,也可以在所述金属掩模设置多个缝隙,在所述树脂掩模设置为了构成多个画面所需的开口部,各所述缝隙被设置在至少与一画面整体重合的位置。

另外,也可以在所述金属掩模设置一个缝隙,在所述树脂掩模设置多个开口部,所述多个的开口部全部设置在与所述一个缝隙重合的位置。

另外,在上述发明中,也可以使树脂掩模的厚度为3μm以上且小于10μm。

另外,用于解决上述课题的本发明,为带框架的蒸镀掩模,将蒸镀掩模固定在框架上而构成,其中,所述蒸镀掩模在设有与要蒸镀制作的图案对应的开口部的树脂掩模的一面上层积设有缝隙的金属掩模而构成,用于构成所述树脂掩模的所述开口部的内壁面在厚度方向截面具有至少一个拐点,在所述厚度方向截面,将所述树脂掩模的不与所述金属掩模相接侧的面即第一面和所述内壁面的交点设为第一交点,将所述树脂掩模的与所述金属掩模相接侧的面即第二面和所述内壁面的交点设为第二交点,将所述拐点中从所述第一交点朝向第二交点位于最初位置的拐点设为第一拐点时,连接所述第一交点和所述第一拐点的直线与所述第一面所构成的角度(θ1)大于连接所述第一拐点和所述第二交点的直线与所述第二面所构成的角度(θ2),所述内壁面在厚度方向截面具有从所述第一面朝向所述第二面侧扩大的形状。

另外,用于解决上述课题的本发明为一种有机半导体元件的制造方法,其中,包含使用将蒸镀掩模固定在框架上的带框架的蒸镀掩模在蒸镀对象物上形成蒸镀图案的工序,在形成所述蒸镀图案的工序中,被固定在所述框架上的所述蒸镀掩模在设有与要蒸镀制作的图案对应的开口部的树脂掩模的一面上层积设有缝隙的金属掩模而构成,用于构成所述树脂掩模的所述开口部的内壁面在厚度方向截面具有至少一个拐点,在所述厚度方向截面,将所述树脂掩模的不与所述金属掩模相接侧的面即第一面和所述内壁面的交点设为第一交点,将所述树脂掩模的与所述金属掩模相接侧的面即第二面和所述内壁面的交点设为第二交点,将所述拐点中从所述第一交点朝向第二交点位于最初位置的拐点设为第一拐点时,连接所述第一交点和所述第一拐点的直线与所述第一面所构成的角度(θ1)大于连接所述第一拐点和所述第二交点的直线与所述第二面所构成的角度(θ2),所述内壁面在厚度方向截面具有从所述第一面朝向所述第二面侧扩大的形状。

根据本发明的蒸镀掩模或带框架的蒸镀掩模,即使在大型化的情况下也能够满足高精细化和轻量化二者,并且能够保持开口部的强度且抑制阴影的产生。另外,根据本发明的有机半导体元件的制造方法,能够精度良好地制造有机半导体元件。

附图说明

图1是从金属掩模侧观察一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图2是图1所示的蒸镀掩模的a-a部分概略剖面图,是用于说明开口部的内壁面的厚度方向截面的形状的图;

图3是用于说明开口部的内壁面的厚度方向截面的形状的图;

图4是用于说明开口部的内壁面的厚度方向部面的形状的图;

图5是用于说明开口部的内壁面的厚度方向截面的形状的图;

图6是从金属掩模侧观察一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图7是图1所示的蒸镀掩模的b-b截面之一例;

图8是从金属掩模侧观察第一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图9是从金属掩模侧观察第一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图10是从金属掩模侧观察第一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图11(a)、(b)是从金属掩模侧观察第一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图12是从金属掩模侧观察第二实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图13是为从金属掩模侧观察第二实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图;

图14(a)~(c)是用于说明一实施方式的蒸镀掩模的制造方法的图,14(a)~(c)分别为剖面图;

图15是从树脂掩模侧观察一实施方式的带框架的蒸镀掩模所看到的正面图;

图16是从树脂掩模侧观察一实施方式的带框架的蒸镀掩模所看到的正面图。

标记说明

200:带框架的蒸镀掩模

100:蒸镀掩模

10:金属掩模

15:缝隙

16:贯通孔

20:树脂掩模

25:开口部

30:树脂板

50:带树脂板的金属掩模

60:框架

具体实施方式

[蒸镀掩模]

以下,对本发明一实施方式的蒸镀掩模100进行具体地说明。

本发明一实施方式的蒸镀掩模100如图1所示,采用在设有与要蒸镀制作的图案对应的开口部25的树脂掩模20的一面上层积设有缝隙15的金属掩模10的构成。以下,对一实施方式的蒸镀掩模中的各构成予以说明。

(树脂掩模)

如图1所示,在树脂掩模20设有多个开口部25。图1为从金属掩模侧观察一实施方式的蒸镀掩模所看到的正面图。本发明如图2~图5所示地,其特征在于:用于构成树脂掩模20的开口部25的内壁面在厚度方向截面中具有至少一个拐点(sl),在该厚度方向截面中,将树脂掩模20的不与金属掩模10相接侧的表面即第一面和内壁面的交点设为第一交点(ql),将树脂掩模20的与金属掩模10相接侧的表面即第二面和内壁面的交点设为第二交点(q2),将拐点中从第一交点(ql)朝向第二交点(q2)位于最初位置的拐点设为第一拐点(sl)时,连接第一交点(ql)和第一拐点(sl)的直线(tl)与第一面所构成的角度(θ1)大于连接第一拐点(sl)和第二交点(q2)的直线(t2)与第二面所构成的角度(θ2),内壁面在厚度方向截面具有从第一面朝向第二面侧扩大的形状。另外,图2~图5为图1的a-a部分概略剖面图,是用于说明开口部25的内壁面的截面形状的图。在本申请说明书中所说的“用于构成开口部的内壁面”是指在厚度方向上贯通树脂掩模20的开口部,形成有该开口部的树脂掩模的面,换言之,面向开口部的空间的面。

根据具有上述特征的一实施方式的蒸镀掩模,能够在保持开口部的强度的同时充分抑制阴影的产生。以下,以用于构成开口部的内壁面在厚度方向截面不具有拐点的情况为例(以下,称为比较例),说明本发明的优越性。

在比较例中,为了抑制阴影的产生,通过连接在各图中所示的第一交点(ql)和第二交点(q2)的直线与第一面所构成的角度来决定树脂掩模的与金属掩模相接侧的面中的开口部的开口尺寸。为了抑制阴影的产生,需要减小连接第一交点(ql)和第二交点(q2)的直线与第一面所构成的角度,但是在将该角度减小的情况,例如将该角减小到近似于各图中所示的(θ2)程度时,开口部的强度下降,成为在使用蒸镀掩模的蒸镀制作时,产生蒸镀图案不良等的不理想状况的原因。另外,成为不与金属掩模相接侧的树脂掩模的开口部的开口尺寸精度下降的原因。并且,不与金属掩模相接侧的树脂掩模中的开口部的开口尺寸对应于使用蒸镀掩模进行蒸镀制作的图案形状。

另外,在比较例中,将连接各图中所示的第一交点和第二交点的直线与第一面所构成的角度减小到近似于各图中所示的(θ2)的角度时,在与金属掩模相接侧的面中的开口部的开口尺寸成为大于本发明中的开口部的开口尺寸的尺寸。在横向或纵向上规则地配置开口部的情况下,与金属掩模相接侧的面中的开口部的开口尺寸变大的情况下,相邻接的开口部间的距离变窄,在邻接的开口部间配置用于构成金属掩模的缝隙的金属部分时会成为阻碍。

并且,在本说明书中所言的“纵向”、“横向”是指附图的上下方向、左右方向,也可以为蒸镀掩模、树脂掩模、金属掩模的长度方向、宽度方向中的任一方向。例如,也可以将蒸镀掩模、树脂掩模、金属掩模的长度方向设为“纵向”,还可以将宽度方向设为“纵向”。另外,在本申请说明书中,以俯视观察蒸镀掩模时的形状为矩形状的情况为例进行说明,但也可以为除此以外的形状,例如圆形、菱形等。此时,只要将对角线的长度方向或径向或任意的方向设为“长度方向”,将与该“长度方向”正交的方向设为“宽度方向(也有称为宽度方向的情况)”即可。

另一方面,在本发明中,在内壁面的厚度方向截面具有至少一个拐点,并且由在满足连接第一交点(ql)和第一拐点(sl)的直线(tl)与第一面所构成的角度(θ1)>连接第一拐点(sl)和第二交点(q2)的直线(t2)与第二面所构成的角度(θ2)的关系,故而即使在如可使该(θ1)的角度大于所述比较例中的连接第一交点(ql)和第二交点(q2)的直线与第一面所构成的角度,使树脂掩模的厚度减薄的情况下,也能够充分满足开口部的强度。另外,根据本发明,在比较例中连接第一交点(ql)和第二交点(q2)的直线与第一面所构成的角度设为与(θ2)相同的角度的情况下,与金属掩模相接侧的树脂掩模表面中的开口部25的开口尺寸小于比较例的开口部的开口尺寸。由此,能够确保在邻接的开口部间配置用于构成金属掩模的缝隙的金属部分时不成为阻碍的开口部间的距离(间距),并且能够充分抑制阴影的产生。

一实施方式的蒸镀掩模中,用于构成一个开口部的全部的内壁面的厚度方向截面具有上述特征并非必要条件,只要用于构成一个开口部的内壁面的至少一个内壁面在厚度方向截面具有上述特征即可。例如,既可以为用于构成开口部25的内壁面中,在横向或纵向相对的内壁面的厚度方向截面具有上述特征,也可以为用于构成一个开口部25的全部的内壁面的厚度方向截面具有上述特征。例如,在使用本发明的蒸镀掩模的蒸镀图案的形成中,在使用以蒸镀掩模的横向为扫描方向的线性蒸镀源的情况下,优选的是,用于构成开口部的内壁面中,在纵向上相对的内壁面的厚度方向截面具有上述特征。

另外,在各图所示的方式中,开口部25的开口形状呈矩形,对开口形状无特别限定,开口部25的开口形状既可以为菱形、多边形,也可以为圆、椭圆等具有曲率的形状。另外,与圆或椭圆等具有曲率的开口形状相比,矩形、多边形的开口形状可取得较大的发光面积,可以说为开口部25的最佳开口形状。

另外,在本申请说明书中所言的“厚度方向截面”是指开口部的开口形状为矩形或多边形的情况下,将该开口部的内壁面正交的厚度方向截面,在圆或椭圆等具有曲率的形状的情况下,与接线正交的厚度方向截面。

如图2~图5所示,内壁面在厚度方向截面具有至少一个拐点。另外,在图2所示的方式中,内壁面在厚度方向截面具有一个拐点,在图3~图5所示的方式中,内壁面在厚度方向截面具有两个以上的拐点。

若满足θ1>θ2的关系时,针对θ1、θ2的具体角度并无特别限定,能够在满足该关系的范围内适当设定。另外,在θ1的角度小于60°时,有由于树脂掩模的厚度而使开口部25的强度下降,另外,与树脂掩模不相接侧的面的开口部的尺寸精度下降的倾向。因此,若考虑该方面,优选连接第一拐点和第一交点的直线与第一面所构成的角度(θ1)为60°以上。对上限值并无特别限定,为90°。

另外,即使在满足上述关系的情况下,在连接第一拐点(sl)和第二交点(q2)的直线(t2)与第二面所构成的角度(θ2)超过70°时,有抑制阴影产生的效果下降的倾向。因此,考虑该方面时,优选θ2为70°以下。对下限值并无特别限定,但考虑与金属掩模相接侧的表面上的开口部的开口尺寸、及从蒸镀源放出的蒸镀材料的扩展的话,优选为30°以上。

另外,如图3~图5所,在内壁面的厚度方向截面具有多个拐点的情况下,对连接第一拐点(sl)以外的拐点和第二交点(q2)的直线与第二面所构成的角度并不作任何限定。例如,在图3所示的方式中,连接第二拐点(s2)和第二交点(q2)的直线与第二面所构成的角度小于90°,在图4所示的方式中,大致为90°。另外,在图5中,连接第二拐点(s2)和第三拐点(s3)的直线与第一面所构成的角度小于θ1,且小于连接第四拐点(s4)和第二交点的直线与第二面所构成的角度的角度,但连接第二拐点(s2)和第三拐点(s3)的直线与第一面所构成的角度也可以大于θ1、连接第四拐点(s4)和第二交点的直线与第二面所构成的角度。即,对θ1、θ2以外的角度并不作任何限定。

对树脂掩模20的厚度并不特别限定,但是在使阴影产生的抑制效果进一步提高的情况下,树脂掩模20的厚度优选为25μm以下,更优选为小于10μm,最好为8μm以下。对下限值的优选范围并不特别限定,但在树脂掩模20的厚度小于3μm时,容易产生针孔等缺陷,另外变形等的风险提高。特别是,通过将树脂掩模20的厚度设为3μm以上且小于10μm,更优选为4μm以上且8μm以下,与构成上述开口部25的内壁面的厚度方向的截面形状相辅相成,能够更有效地防止形成超过400ppi的高精细图案时的阴影的影响。树脂掩模20和后述的金属掩模10既可以直接接合,也可以经由粘接剂层接合,但在经由粘接剂层将树脂掩模20和金属掩模10接合的情况下,树脂掩模20和粘接剂层的总厚度在上述优选的厚度的范围内为好。

对从第一面至第一拐点(sl)的厚度方向(垂宜方向)的距离(图2中所示的dl)并无特别限定,但是在将树脂掩模整体的厚度设为100时,优选为20~80左右。通过将距离(dl)设为该范围内,能够充分满足开口部25的强度并更加有效地抑制阴影的产生。从第一拐点(sl)至第二面的厚度方向的距离能够根据所述距离(dl)而适当设定。

树脂掩模20能够适当选择使用目前公知的树脂材料,对其材料没有特别限定,但优选使用可通过激光加工等而形成高精细的开口部25,热或时间经过下的尺寸降化率或吸湿率小且轻量的材料。作为这样的材料,可列举聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺亚胺树脂、聚酯纤维树脂、聚乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、乙烯-乙烯醇共聚物树脂、乙烯-异丁烯酸共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、玻璃纸、离子键共聚物树脂等。在上述示例的材料中,优选其热膨胀系数为16ppm/℃以下的树脂材料,优选吸漏率为1.0%以下的树脂材料,特别优选具备该两条件的树脂材料。

另外,也可在构成树脂掩模20的开口部25的内壁面设置阻障层。就阻障层而言,可使用无机氧化物或无机氮化物、金属的薄膜层或蒸镀层。就无机氧化物而言,可使用铝或硅、铟、锡、镁的氧化物,且金属可使用铝等。

另外,在上述说明的方式中,开口部25规则地配置在纵向及横向上,但并不限定与该方式,例如如图6所示,也可采用将开口部25相互不同地配置的方式。通过将开口部25相互不同地配置,即使在树脂掩模20热膨胀的情况下,也能够由开口部25吸收在各处产生的膨胀,并能够防止膨胀积累而产生较大的变形的情况。

(金属掩模)

如图7所示,在树脂掩模20的一方上层积有金属掩模10。金属掩模10由金属构成,配置有在纵向或横向上延伸的缝隙15。缝隙15与开口同义。缝隙的配置例并不特别限定,可以将如图2所示地在纵向及横向上延伸的缝隙在纵向及横向上配置多列,也可以将在纵向延伸的缝隙在横向上配置多列,还可以将在横向上延伸的缝隙在纵向上配置多列。另外,也可以在纵向或横向上仅配置1列。另外,图7为图1所示的蒸镀掩模的b-b截面,在横向上相对的内壁面的厚度方向截面分别呈现图2~图5等中示例的形状。

对金属掩模10的材料并不特别限定,在蒸镀掩模的领域中,可适当选挥使用目前公知的材料,例如可列举不锈钢、铁镍合金、铝合金等金属材料。其中,由于为铁镍合金的因瓦合金材料因热产生的变形较少,故而适合使用。

对金属掩模10的厚度也并无特别限定,为了更有效地防止阴影的产生,优选为100μm以下,更优选为50μm以下,特别优选为35μm以下。另外,在比5μm薄时,有破断或变形的风险增加且难以处理的倾向。

另外,在图1所示的方式中,缝隙15的开口形状呈矩形,但是对开口形状没有特别限定,缝隙15的开口形状也可以为梯形、图形状等任何形状。

虽然对形成在金属掩模10的缝隙15的截面形状没有特别限定,但优选如图7所示地向蒸镀源扩大的形状。换言之,在金属掩模的面,从与树脂掩模20相接侧的面朝向不与树脂掩模20相接侧的面扩大的形状。更具体地,连接金属掩模10的缝隙15中的下底前端和同样在金属掩模10的缝隙15中的上底前端的直线与掩模10的底面所构成的角度,换言之,在构成金属掩模10的缝隙15的内壁面的厚度方向截面,缝隙15的内壁面和金属掩模10的与树脂掩模20相接侧的面(在图示的方式中,为金属掩模的下面)所构成的角度优选在5°~85°的范围内,更优选在15°~80°的范围内,最好在25°~65°的范围内。特别是,在该范围内,优选为小于所使用的蒸镀机的蒸镀角度的角度。

对在树脂掩模上层积金属掩模10的方法没有特别限定,既可以使用各种粘接剂将树脂掩模20和金属掩模10贴合,也可以使用具有自粘性的树脂掩模。树脂掩模20和金属掩模10的大小既可以相同,也可以为不同大小。另外,考虑之后任意进行的向框架的固定,使树脂掩模20的尺寸小于金属掩模10,设为金属掩模10的外周部分露出的状态时,容易将金属掩模10和框架固定为好。

以下,对可更高精细地制作蒸镀图案的蒸镀掩模的方式,以第一实施方式及第二实施方式为例予以说明。另外,本发明的蒸镀掩模100不限于以下说明的方式,也可以层积形成有缝隙15的金属掩模10、和形成有与要蒸镀制作的图案对应的开口部25的树脂掩模20,若用于构成开口部25的内壁面的截面形状满足上述说明的条件,则可以为任何方式。例如,形成在金属掩模10的缝隙15也可以为条纹状(未图示)。另外,也可以在不与一画面整体重合的位置设置金属掩模10的缝隙15。对一画面进行后述。

[第一实施方式的蒸镀掩模]

如图8所示,本发明第一实施方式的蒸镀掩模100为用于同时形成多个画面量的蒸镀图案的蒸镀掩模,其特征在于:在树脂掩模20的一面上层积设有多个缝隙15的金属掩模10,在树脂掩模20上设有为了构成多个画面所需的开口部25,各缝隙15设置在至少与一画面整体重合的位置。另外,第一实施方式的蒸镀掩模100的特征在于:用于构成树脂掩模20的开口部25的内壁面在厚度方向截面中具有至少一个拐点(sl),将树脂掩模20的不与金属掩模10相接侧的面即第一面和内壁面的交点设为第一交点(ql),将树脂掩模20的与金属掩模10相接侧的面即第二面和内壁面的交点设为第二交点(q2),将拐点中从第一交点(ql)朝向第二交点(q2)位于最初位置的拐点设为第一拐点(sl)时,连接第一交点(ql)和第一拐点(sl)的直线(tl)与第一面所构成的角度(θ1)大于连接第一拐点(sl)和第二交点(q2)的直线(t2)与第二面所构成的角度(θ2),内壁面在厚度方向截面具有从第一面朝向第二面侧扩大的形状。

第一实施方式的蒸镀掩模100为用于同时形成多个画面量的蒸镀图案的蒸镀掩模,能够由一个蒸镀掩模100同时形成与多个制品对应的蒸镀图案。第一实施方式的蒸镀掩模中所说的“开口部”是指使用第一实施方式的蒸镀掩模100制作的图案,例如在将该蒸镀掩模用于有机el显示器中的有机层的形成时,开口部25的形状成为该有机层的形状。另外,“一画面”是由与一个制品对应的开口部25的集合体构成的,在该一个制品为有机el显示器时,为了形成一个有机el显示器所需的有机层的集合体、即成为有机层的开口部25的集合体成为“一画面”。第一实施方式的蒸镀掩模100为了同时形成多个画面量的蒸镀掩模,在树脂掩模20上隔开规定间隔将上述“一画面”配置多个画面量。即,在树脂掩模20上设有为了构成多个画面所需的开口部25。

第一实施方式的蒸镀掩模的特征在于:在树脂掩模的一面上设置设有多个缝隙15的金属掩模10,各缝隙分别设置在与至少一画面整体重合的位置。换言之,其特征在于:在构成一画面所需的开口部25间,在横向上邻接的开口部25间不存在具有与缝隙15的纵向的长度相同的长度即与金属掩模10相同厚度的金属线部分,在纵向上邻接的开口部25间不存在具有与缝隙15的横向的长度相同的长度即与金属掩模10相同厚度的金属线部分。以下,对具有与缝隙15的纵向的长度相同的长度即与金属掩模10相同厚度的金属线部分、及具有与缝隙15的横向的长度相同的长度即与金属掩模10相同厚度的金属部分进行统称,有时简称为金属线部分。

根据第一实施方式的蒸镀掩模100,在将为了构成一画面所需的开口部25的大小、构成一画面的开口部25间的间距缩小的情况下,即使在例如为了形成超过400ppi的画面,将开口部25的大小或开口部25间的间距形成得极微小的情况下,也能够防止由在金属线部分产生的干扰,可形成高精细的图像。另外,在一画面被多个缝隙分割的情况下,换言之,在构成一画面的开口部25间存在具有与金属掩模10相同厚度的金属线部分时,随着构成一画面的开口部25间的间距变窄,存在于开口部25间的金属线部分成为向蒸镀对象物形成蒸镀图案时的阻碍,难以形成高精细的蒸镀图案。换言之,在构成一画面的开口部25间存在具有与金属掩模10相同厚度的金属线部分的情况下,该金属线部分引起阴影的产生而难以形成高精细的画面。

接着,参照图8~图11对构成一画面的开口部25的一例予以说明。另外,在图示的方式中,由虚线封闭的区域为一画面。在图示的方式中,为了便于说明,将少数的开口部25的集合体设为一画面,但不限于该方式,例如将一个开口部25设为l像素时,在一画面上可以存在数百万像素的开口部25。

在图8所示的方式中,由在纵向、横向上设置多个开口部25而构成的开口部25的集合体构成一画面。在图9所示的方式中,由在横向上设置多个开口部25而构成的开口部25的集合体构成一画面。在图10所示的方式中,由在纵向上设置多个开口部25而构成的开口部25的集合体构成一画面。而且,在图8~图10中,在与一画面整体重合的位置设有缝隙15。

如上述说明地,缝隙15也可以设置在仅与一画面重合的位置上,还可以如图11(a)、(b)所示地设置在与两个以上的画面整体重合的位置上。在图11(a)中,在图8所示的树脂掩模10中,在与横向上连续的两画面整体重合的位置设有缝隙15。在图11(b)中,在与在纵向上连续的三画面整体重合的位置设有缝隙15。

接着,以图8所示的方式为例,对构成一画面的开口部25间的间距、画面间的间距予以说明。对构成一画面的开口部25间的间距、开口部25的大小没有特别限定,能够根据要蒸镀制作的图案而适当设定。例如,在进行400ppi的高精细的蒸镀图案的形成时,在构成一画面的开口部25,邻接的开口部25的横向的间距(pl)、纵向的间距(p2)为60μm左右。另外,开口部的大小为500μm2~1000μm2左右。另外,一个开口部25并不限定为与一像素对应,例如也能够按照像素排列汇总多个像素而形成为一个开口部25。

对画面间的横向间距(p3)、纵向间距(p4)也没有特别限定,但如图8所示地,在一个缝隙15设置在与一画面整体重合的位置时,在各画面间存在金属线部分。因此,在各画面间的纵向间距(p4)、横向的间距(p3)小于设置在一画面内的开口部25的纵向间距(p2)、横向间距(pl)的情况下,或是大致相同的情况下,存在于各画面间的金属线部分容易断线。因此,考虑到该方面,优选画面间的间距(p3、p4)比构成一画面的开口部25间的间距(pl、p2)大。作为画面间的间距(p3、p4)的一例,为1mm~100mm左右。另外,画面间的间距是指在一画面和与该一画面邻接的其它画面,邻接的开口部间的间距。这对于后述的第二实施方式的蒸镀掩模中的开口部25的间距、画面间的间距也同样。

另外,如图11所示,一个缝隙15设置在与两个以上的画面整体重合的位置的情况下,在设于一个缝隙15内的多个画面间不存在构成缝隙的内壁面的金属部分。困此,此时,在与一个缝隙15重合的位置设置的两个以上的画面间的间距也可以与构成一画面的开口部25间的间距大致相等。

另外,也可以在树脂掩模20形成在树脂掩模20的纵向或横向上延伸的槽。在蒸镀时施加热的情况下,树脂掩模20热膨胀而会使得开口部25的尺寸、位置发生变化,但通过形成槽,能够吸收树脂掩模的膨胀,并且能够防止在树脂掩模的各处产生的热膨胀累积而使得树脂掩模20整体向规定方向膨胀而发生开口部25的尺寸或位置变化的情况。槽的形成位置并无限定,也可以设置在构成一画面的开口部25间、与开口部25重合的位置,但优选设置在纵画面间。另外,槽既可以仅设置在树脂掩模的一面,例如与金属掩模相接侧的面,也可以仅设置在不与金属掩模相接侧的面。或者,还可以设置在树脂掩模20的两面。

另外,既可以设为在邻接的画面间在纵向上延伸的槽,也可以形成在邻接的画面间在横向上延伸的槽。另外,还可以以将其组合的形式形成槽。

对槽的深度及其宽度并无特别限定,但在槽的深度过深时或宽度过宽的情况下,由于有树脂掩模20的刚性下降的倾向,故而需要考虑该方面而设定。另外,对槽的截面形状也无特别限定,u形或v形等,考虑加工方法等而可任意选择。对第二实施方式的蒸镀掩模也同样。

[第二实施方式的蒸镀掩模]

接着,对第二实施方式的蒸镀掩模予以说明。如图12所示,第二实施方式的蒸镀掩模的特征在于:在设有多个与要蒸镀制作的图案对应的开口部25的树脂掩模20的一面上层积设有一个缝隙(一个贯通孔16)的金属掩模10而构成,该多个开口部25全部设置在与设于金属掩模10的一个贯通孔重合的位置上。另外,在第二实施方式的蒸镀掩模的特征也在于:用于构成树脂掩模20的开口部25的内壁面在厚度方向截面中具有至少一个拐点(sl),将树脂掩模20的不与金属掩模10相接侧的面即第一面和内壁面的交点设为第一交点(ql),将树脂掩模20的与金属掩模10相接侧的面即第二面和内壁面的交点设为第二交点(q2),将拐点中从第一交点(ql)朝向第二交点(q2)位于最初位置的拐点设为第一拐点(sl)时,连接第一交点(ql)和第一拐点(sl)的直线(tl)与第一面所构成的角度(θ1)大于连接第一拐点(sl)和第二交点(q2)的直线(t2)与第二面所构成的角度(θ2),内壁面在厚度方向截面具有从第一面朝向第二面侧扩大的形状。

在第二实施方式中所说的开口部25是指为了在蒸镀对象物形成蒸镀图案所需的开口部,在蒸镀对象物形成蒸镀图案所不需要的开口部也可以设置在不与一个贯通孔16重合的位置。另外,图12是从金属掩模侧观察第二实施方式的蒸镀掩模之一例所看到的蒸镀掩模的正面图。

第二实施方式的蒸镀掩模100在具有多个开口部25的树脂掩模20上设有具有一个贯通孔16的金属掩模10,并且,多个开口部25全部设置在与该一个贯通孔16重合的位置上。在具有该构成的第二实施方式的蒸镀掩模100中,由于在开口部25间不存在与金属掩模的厚度相同的厚度,或是较金属掩模厚度厚的金属线部分,故而如上述第一实施方式的蒸镀掩模说明地,不受到金属线部分的干扰,能够按照在树脂掩模20设置的开口部25的尺寸形成高精细的蒸镀图案。

另外,根据第二实施方式的蒸镀掩模,即使增加金属掩模10的厚度,也几乎不受到阴影的影响,能够将金属掩模10的厚度增厚到充分满足耐久性、操作性的厚度,并且能够形成高精细的蒸镀图案并提高耐久性、操作性。

(树脂掩模)

第二实施方式的蒸镀掩模中的树脂掩模20由树脂构成,如图12所示,在与一个贯通孔16重合的位置设置多个与要蒸镀制作的图案对应的开口部25。开口部25对应于要蒸镀制作的图案,从蒸镀源放出的蒸镀材料通过开口部25,从而在蒸镀对象物形成与开口部25对应的蒸镀图案。并且,在图示的方式中,以开口部纵横配置多列为例进行了说明,但也可以仅配置在纵向或横向。

第二实施方式的蒸镀掩模100既可以用于形成与一画面对应的蒸镀图案,也可以用于同时形成与两个以上的画面对应的蒸镀图案者。第二实施方式的蒸镀掩模中的“一画面”是指与一个制品对应的开口部25的集合体,在该一个制品为有机el显示器时,为了形成一个有机el显示器所需的有机层的集合体、即成为有机层的开口部25的集合体成为“一画面”。第二实施方式的蒸镀掩模既可以为仅由“一画面”构成,也可以将该“画面”以多个画面两配置,在“一画面”以多个画面两配置时,优选以每画面单位隔开规定的间隔而设有开口部25(参照第一实施方式的图11)。对“一画面”的方式并无特别限定,例如在将一个开口部25设为一像素时,也能够由数百万个开口部25构成一画面。

(金属掩模)

第二实施方式的蒸镀掩模100中的金属掩模10由金属所构成,具有一个贯通孔160。在本发明中,该一个贯通孔16在从金属掩模10的正面观察时,配置在与全部开口部25重合的位置,换言之,可看到配置于树脂掩模20的全部开口部25的位置上。

构成金屑掩模10的金属部分、即一个贯通孔16以外的部分既可以如图12所示地沿着蒸镀掩模100的外缘设置,也可以如图13所示地使金属掩模10的尺寸小于树脂掩模20,使树脂掩模20的外周部分露出。另外,也可以使金属掩模10的尺寸大于树脂掩模20,使金属部分的一部分向树脂掩模的横向外方或纵向外方突出。另外,在任一情况下,一个贯通孔16的尺寸皆被构成小于树脂掩模20的尺寸。

对图12所示的构成金属掩模10的一个贯通孔的壁面的金属部分的横向的宽度(wl)、纵向的宽度(w2)并无特别限定,但随着wl、w2的宽度变窄,耐久性、操作性有下降的倾向。因此,优选wl、w2设为可充分满足耐久性、操作性的宽度。虽然可根据金属掩模10的厚度适当设定合适的宽度,但是作为优选宽度的一例,与第一实施方式的金属掩模同样,wl、w2均为1mm~100mm左右。

(蒸镀掩模的制造方法)

接着,说明本发明一实施方式的蒸镀掩模的制造方法之一例。

如图14(a)所示地准备在树脂板30的一面上层积设有缝隙15的金属掩模10的带树脂板的金属掩模50,接着,如图14(b)所示,对带树脂板的金属掩模50从金属掩模10侧通过缝隙15照射激光,如图14(c)所示,在树脂板30形成与要蒸镀制作的图案对应的开口部25,由此得到本发明一实施方式的蒸镀掩模。

作为带树脂板的金属掩模50的形成方法,在树脂板30的一面上层积设有缝隙15的金属掩模10。树脂板30能够使用在所述树脂掩模20中说明的材料。

作为设有缝隙15的金属掩模10的形成方法,通过在金属板的表面涂敷遮蔽部件,例如抗蚀剂材料并使规定的部位露出,显影,从而最终形成残留有形成缝隙15的位置的抗蚀剂图案。作为遮蔽部件所使用的抗蚀剂材料,优选处理性佳,具有所希望的解像性的材料。接着,将该抗蚀剂图案用作耐蚀刻掩模并通过蚀刻方法进行蚀刻加工。在蚀刻结束后,将抗蚀剂图案洗净除去。由此得到设有缝隙15的金属掩模10。用于形成缝隙15的蚀刻既可以从金属板的一面侧进行,也可以从两面进行。另外,在使用在金属板设置树脂板的层积体在金属板上形成缝隙15的情况下,在金属板的不与树脂板相接侧的表面涂敷遮蔽部件,通过自一面侧的蚀刻而形成缝隙15。另外,在树脂板对金属板的蚀刻材料具有耐蚀刻性的情况下,不需要遮蔽树脂板的表面,在树脂板对金属板的蚀刻材料不具有耐性的情况下,需要在树脂板的表面涂敷遮蔽部件。另外,在上述中,虽然作为遮蔽部件以抗蚀剂材料为中心进行了说明,但也可以层叠干式抗蚀剂以代替涂敷抗蚀剂材料,进行同样的图案制作。

在上述方法中,构成带树脂板的金属掩模50的树脂板30不仅为板状的树脂,也可以为通过涂敷而形成的树脂层或树脂层。即,树脂板可以是事先准备的,在使用金属板和树脂板30形成带树脂板的金属掩模50的情况下,也能够在金属板上通过目前公知的涂敷法等形成最终成为树脂掩模的树脂层或树脂膜。

作为开口部25的形成方法,对上述准备的带树脂板的金属掩模50,使用激光加工法、精密冲压加工、光刻加工等使树脂板贯通,并在树脂板形成与要蒸镀制作的图案对应的开口部25,从而得到在设有与要蒸镀制作的图案对应的开口部25的树脂掩模20的一面上层积设有缝隙15的金属掩模10的本发明一实施方式的蒸镀掩模100。另外,从可容易地形成高精细的开口部25来看,在形成开口部25时优选使用激光加工法。对形成为上述说明的开口部的内壁面的厚度方向截面形状的方法并无特别限定,可使用多阶段的激光加工或光刻法而适当形成。例如,在光刻加工法中,通过适当设定多阶段的蚀刻加工时的蚀刻材料、蚀刻率、时刻时间等,也能够在开口部的厚度方向截面产生侧蚀刻,并将开口部的厚度方向截面中的上述(θ1)、(θ2)设为规定的角度范图内。另外,也可以并用激光加工和光刻加工而形成内壁面的厚度方向截面形状为上述说明的形状的开口部。

另外,上述开口部25的形成优选在将带树脂板的金属掩模50固定在框架之后进行。根据该开口部25的形成方法,由于对固定在框架的状态的带树脂板的金属掩模,从后方设置上述特征的开口部25,故而能够格外地提高开口部25的位置坐标精度。另外,在将完成的蒸镀掩模100固定在框架上时,为了将决定了开口的金属掩模一边拉伸一边固定在框架上,开口部25的位置坐标精度下降。对框架进行后述。

(有机半导体元件的制造方法)

接着,对本发明一实施方式的有机半导体元件的制造方法予以说明。本发明一实施方式的有机半导腰元件的制造方法具有通过使用了带框架的蒸镀掩模的蒸镀法形成蒸镀图案的工序,在形成该有机半导体元件的工序中,在使用以下的带框架的蒸镀掩模方面具有特征。对使用带框架的蒸镀掩模的蒸镀法不作任何限定,例如可列举反应性溅射法、真空蒸镀法、离子电镀法、电子束蒸镀法等物理气相生长法(physicalvapordepositipn)、热cvd、等离子体cvd、光cvd法等的化学气相生长法(chemicalvapordeposition)等。

具有通过使用了带框架的蒸镀掩模的蒸镀法形成蒸镀图案的工序的一实施方式的有机半导体元件的制造方法,具有在基板上形成电极的电极形成工序、有机层形成工序、对向电极形成工序、密封层形成工序等,在各任意工序中,通过使用了带框架的蒸镀掩模的蒸镀法在基板上形成蒸镀图案。例如,在有机el显示器的r、g、b各色的发光层形成工序中分别适用使用了带框架的蒸镀掩模的蒸镀法的情况下,在基板上形成各色发光层的蒸镀图案。另外,本发明一实施方式的有机半导体元件的制造方法并不限于这些工序,可适用使用蒸镀法的目前公知的有机半导体元件的任意工序。

本发明一实施方式的有机半导体元件的制造方法在形成所述蒸镀图案的工序中,固定在框架上的所述蒸镀掩模是上述说明的本发明一实施方式的蒸镀掩模。

对构成带框架的蒸镀掩模的蒸镀掩模,可直接使用上述说明的本发明一实施方式的蒸镀掩模100,在此省略其详细的说明。根据上述说明的本发明一实施方式的蒸镀掩模,能够形成具有高精细图案的有机半导体元件。作为本发明的制造方法所制造的有机半导体元件,例如可列举出有机el元件的有机层、发光层或阴极电极等。特别是,本发明一实施方式的有机半导体元件的制造方法可适当用于要求高精细的图案的有机el元件的r、g、b发光层的制造。

用于有机半导体元件的制造的带框架的蒸镀掩模只要满足在框架上固定有上述说明的本发明一实施方式的蒸镀掩模的条件即可,对其它条件不作特别限定。例如,如图15所示,既可以使用在框架60上固定一个蒸镀掩模100而构成的带框架的蒸镀掩模200,也可以如图16所示地使用在框架60上,在纵向或横向上排列固定多个蒸镀掩模(图示方式中为4个蒸镀掩模)的带框架的蒸镀掩模200。

框架60为大致矩形的框部件,具有用于使设置在最终被固定的蒸镀掩模100的树脂掩模20上的开口部25在蒸镀源侧露出的开口。对框架的材料并无特别限定,只要是能够支承蒸镀掩模的部件即可,可使用例如金属框架、陶瓷框架等。其中,金属框架在容易与蒸镀掩模的金属掩模焊接,变形等的影响小的方面优选。作为金属框架的材料,适合刚性大的金属材料,例如sus、因瓦合金材料等。

框架的厚度并无特别限定,从刚性等观点来看,优选为10mm~30mm左右。框架的开口的内周端面与框架的外周端面间的宽度只要是能够将该框架和蒸镀框架的金属掩模固定的宽度则没有特别限定,例如可示例10mm~70mm左右的宽度。

另外,在不妨碍构成蒸镀掩模100的树脂掩模20的开口部25露出的范围,也可以在框架的开口存在加强框架65等。换言之,框架60具有的开口也可以具有被加强框架等分割的构成。在图15、图16所示的方式中,在纵向配置有多个在横向上延伸的加强框架65,但也可以代替该加强框架65,或者与其一同在横向上配置多列在纵向上延伸的加强框架。通过使用配置有加强框架65的框架60,在该框架60,在纵向及横向排列并固定多个上述说明的各种实施方式的蒸镀掩模100时,在该加强框架和蒸镀掩模重合的位置也能够将蒸镀掩模固定在金属框架60上。

对框架60和本发明一实施方式的蒸镀掩模100的固定方法并无特别限定,能够使用基于激光的点焊、粘接剂、螺纹固定等而固定。

[带框架的蒸镀掩模]

接着,对本发明一实施方式的带框架的蒸镀掩模予以说明。本发明一实施方式的带框架的蒸镀掩模200如图15、图16所示,其特征在于:在框架60固定蒸镀掩模100,被固定在框架上的蒸镀掩模100为上述说明的蒸镀掩模100。即,作为固定在框架60上的蒸镀掩模,在设有与要蒸镀制作的图案对应的开口部25的树脂掩模20的一面上层积设有与开口部25重合的缝隙15的金属掩模10,另外,用于构成树脂掩模20的开口部25的内壁面在厚度方向截面中具有至少一个拐点(sl),在该厚度方向截面中,将树脂掩模20的不与金属掩模10相接侧的面即第一面和内壁面的交点设为第一交点(ql),将树脂掩模20的与金属掩模10相接侧的面即第二面和内壁面的交点设为第二交点(q2),将拐点中从第一交点(ql)朝向第二交点(q2)位于最初位置的拐点设为第一拐点(sl)时,连接第一交点(ql)和第一拐点(sl)的直线(tl)与第一面所构成的角度(θ1)大于连接第一拐点(sl)和第二交点(q2)的直线(t2)与第二面所构成的角度(θ2),内壁面在厚度方向截面具有从第一面朝向第二面侧扩大的形状。

带框架的蒸镀掩模200能够直接使用在上述有机半导体元件的制造方法中说明的带框架的蒸镀掩模,在此省略其详细说明。

根据一实施方式的带框架的蒸镀掩模200,能够在保持开口部的强度的同时充分抑制阴影的产生,能够在蒸镀对象物制作高精细的蒸镀图案。

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