CN100428527C - 掩模及其制法、场致发光装置及其制法以及电子机器 - Google Patents

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Abstract

一种掩模的制造方法，其中包括：在形成了开口(12)的第一衬底(10)上，安装形成了多个贯通孔(22)的第二衬底(20)。把多个贯通孔(22)配置在开口(12)的内侧。可以通过阳极接合接合第一和第二衬底(10、20)。通过第一和第二对准标记(14、24)，对位、安装第一和第二衬底(10、20)。可提供强度大的掩模及其制造方法、EL装置及其制造方法以及电子机器。

Description

掩模及其制法、场致发光装置及其制法以及电子机器
技术领域
本发明涉及掩模及其制造方法、场致发光装置及其制造方法以及电子机器。
背景技术
需要高精密的掩模。例如，我们知道，在彩色的有机场致发光(以下称作“EL”)装置的制造过程中，通过使用了掩模的蒸镀，形成各色的有机材料。作为掩模的制造方法，有蚀刻基体材料的方法，但是，用该方法制造的掩模非常薄，所以会产生翘曲、挠曲等问题。
发明内容
本发明目的就在于解决以往的问题，提供一种强度大的掩模及其制造方法、EL装置及其制造方法以及电子机器。
(1)本发明的掩模的制造方法，其中，在形成了多个开口的第一衬底上安装分别形成了多个贯通孔的多个第二衬底，所述第一衬底是透明衬底，所述掩模的制造方法包括：
通过一工序形成所述第二衬底，该工序包括：在硅片上形成所述多个贯通孔，切割所述硅片，使与所述第二衬底的外形对应；
通过在所述第一衬底上形成的第一对准标记、和在所述第二衬底上形成的第二对准标记，按照各所述第二衬底分别与一个所述开口对应的方式进行对位并安装；和
在所述第一衬底上，形成用于与使用掩模处理时的被处理衬底进行对位的掩模定位标记。
根据本发明，因为第一衬底加固了第二衬底，所以能制造强度大的掩模。
(2)在该掩模的制造方法中，可以通过阳极接合，接合所述第一和第二衬底。
这里，所谓阳极接合是指通过外加电压使接合界面上产生静电引力、从而在接合界面产生化学结合的接合方法。
(3)在该掩模的制造方法中，可以通过能量硬化性粘合剂接合所述第一和第二衬底。
这里，能量包含光(紫外线、红外线、可见光)、X射线等放射线、热。由此，能使第一和第二衬底位置对准后，向其提供能量，能简单地进行第一和第二衬底的对位。
(4)在该掩模的制造方法中，可以通过一工序形成所述第二衬底，该工序包括：在硅片上形成所述多个贯通孔，切割所述硅片，使与所述第二衬底的外形对应。
(5)在该掩模的制造方法中，所述第一衬底具有第一对准标记；所述第二衬底具有第二对准标记；通过所述第一和第二对准标记进行对位来安装所述第一和第二衬底。
(6)在该掩模的制造方法中，可以包括：在所述第一和第二衬底的至少一方上形成掩模定位标记。
这里，掩模定位标记是指使用掩模进行蒸镀等时用于掩模对位的。
(7)在该掩模的制造方法中，还可以包含：在所述第二衬底上形成磁性体膜。
通过这样，能制造能用磁力吸附的掩模。
(8)在该掩模的制造方法中，可以把多个所述第二衬底安装在所述第一衬底上；
在所述第一衬底上形成多个所述开口；
各所述第二衬底与一个所述开口对应地安装。
由此，能制造大型的掩模(把多个掩模一体化的掩模)。
(9)在该掩模的制造方法中，把所述第一衬底和所述多个第二衬底安装成可装卸的。
由此，能更换破损的各第二衬底，所以比较经济。
(10)在该掩模的制造方法中，还包含：研磨安装在所述第一衬底上的所述第二衬底的表面，使高度均匀化。
由此，因为多个第二衬底的表面被平坦化，所以能提高与进行蒸镀等的对象物的紧贴性。
(11)本发明的掩模，其中，具有：第一衬底，其是透明衬底，并形成有多个开口；以及安装在所述第一衬底上并且分别形成了多个贯通孔的多个第二衬底，
所述第一衬底具有第一对准标记，
所述第二衬底具有第二对准标记，
通过所述第一和第二对准标记，按照各所述第二衬底分别与一个所述开口对应的方式对位所述第一和第二衬底，
在所述第一衬底上，形成用于与使用掩模处理时的被处理衬底进行对位的掩模定位标记。
根据本发明，因为第一衬底加固了第二衬底，所以能防止第二衬底的翘曲、挠曲。
(12)在该掩模中，所述第一和第二衬底可通过阳极接合而接合。
这里，所谓阳极接合是指通过外加电压使接合界面上产生静电引力、从而在接合界面产生化学结合的接合方法。
(13)在该掩模中，所述第一和第二衬底可通过能量硬化性粘合剂而接合。
(14)在该掩模中，所述第一衬底可具有第一对准标记，所述第二衬底可具有第二对准标记，所述第一和第二衬底通过所述第一和第二对准标记而定位。
(15)在该掩模中，可以在所述第一和第二衬底的至少一方上形成掩模定位标记。
这里，掩模定位标记是指使用掩模进行蒸镀等时用于掩模对位的。
(16)在该掩模中，可以在所述第二衬底上形成磁性体膜。
由此，能用磁力吸附第二衬底。
(17)在该掩模中，可在所述第一衬底上形成多个所述开口；
多个所述第二衬底被安装在所述第一衬底上；
各所述第二衬底与一个所述开口对应地安装。
该掩模是多个掩模一体化的产物，成为大型的掩模。
(18)在该掩模中，把所述第一衬底和所述多个第二衬底安装成可装卸的。
由此，能更换破损的各第二衬底，所以比较经济。
(19)在该掩模中，安装在所述第一衬底上的所述多个第二衬底，其表面被研磨，高度被均匀化。
由此，因为多个第二衬底的表面被平坦化，所以能提高与进行蒸镀等的对象物的紧贴性。
(20)本发明的EL装置的制造方法包括：使用所述掩模，使发光材料成膜。
(21)本发明的EL装置由所述方法制造。
(22)本发明的电子机器具有所述EL装置。
附图说明
下面简要说明附图。
图1A～图1B是说明本发明的实施例的掩模的图。
图2A～图2B是本发明的实施例的掩模的放大图。
图3是表示第一衬底的图。
图4是表示第二衬底的图。
图5A～图5B是说明本发明的实施例的掩模的制造方法的图。
图6是说明本实施例的变形例的图。
图7是说明本发明的实施例的掩模的制造方法的图。
图8是表示本实施例的变形例的图。
图9A、图9B是说明本发明的实施例的掩模和EL装置的制造方法的图。
图10A～图10C是说明发光材料的成膜方法的图。
图11是表示通过使用了本发明的实施例的掩模的发光材料的成膜方法制造的EL装置的图。
图12是表示本发明的实施例的电子机器的图。
图13是表示本发明的实施例的电子机器的图。
下面简要说明附图符号。
10-第一衬底；12-开口；14-第一对准标记；16-掩模定位标记；20-第二衬底；22-贯通孔；24-第二对准标记；26-硅片；30-粘合剂；50-掩模；52-磁性体膜。
具体实施方式
下面，参照附图，说明本发明的实施例。
图1A～图1B是说明本发明的实施例的掩模的图。图1B是图1A所示的IB-IB线的剖视图。图2A～图2B是本发明的实施例的掩模的放大图。图2B是图2A所示的IIB-IIB线的剖视图。掩模具有第一衬底10和至少一个(图1A所示的例子中为多个)第二衬底20。图3是表示第一衬底的图，图4是表示第二衬底的图。
第一衬底10可以是透明衬底。在本实施例中，第一衬底10由能与第二衬底20阳极接合的材料(例如，硼硅酸玻璃)构成。在第一衬底10上形成了至少一个(图1A所示的例子中为多个)开口12。第一衬底10可以称作框板(frame)，开口12比第二衬底20小。可是，开口12比第二衬底20的形成了多个贯通孔22的区域大。开口12可以是矩形。
在第一衬底10上形成了第一对准标记14。第一对准标记14被用于与第二衬底20的对位。第一对准标记14能用金属膜形成，或者也可以蚀刻形成。在第一衬底10上形成了掩模定位标记16。掩模定位标记16是当使用掩模进行蒸镀等时，用于进行掩模的对位。掩模定位标记16也能用金属膜形成。作为变形例，可以在第二衬底20上形成掩模定位标记16。
第二衬底20可以是矩形。在第二衬底20上形成了多个贯通孔22(参照图2A和图2B)。贯通孔22的形状可以是正方形、平行四边形、圆形中的任意一个。根据贯通孔22的形状、排列以及个数，构成了掩模图案。能把第二衬底20称作筛板。
在第二衬底20上形成了第二对准标记24。第一和第二衬底10、20使用第一和第二对准标记14、24对位。第二对准标记24能通过蚀刻第二衬底20形成，或者用金属膜形成。
第二衬底20安装在第一衬底10上。如图2A所示，安装第二衬底20时要使多个贯通孔22配置在开口12的内侧。第二衬底20上断部安装在第一衬底10的开口12的端部。具体而言，第二衬底20的全周端部(角环状的部分)安装在第一衬底10的开口的全周端部(角环状的部分)上。与一个开口12对应，配置了一个第二衬底20。第二衬底20安装在与第一衬底10的形成了第一对准标记14的面相对一侧的面上。在本实施例中，第一和第二衬底10、20被阳极接合在一起。第二衬底20由能与第一衬底10阳极接合的材料(例如硅)构成。
图5A～图5B是说明本发明的实施例的掩模的制造方法的图。在本实施例中，准备第一和第二衬底10、20。在形成第一衬底10的开口12时，可以使用喷砂。在形成第一衬底10的第一对准标记14或掩模定位标记16时，可以使用溅射或蒸镀，也可以使用蚀刻。
在第二衬底20上形成多个贯通孔22。在形成这些孔时，可以使用蚀刻(例如，具有晶面取向依存性的各向异性蚀刻)。贯通孔22的壁面可以垂直于第二衬底20，也可以有斜度。如图4所示，可以从硅片26形成第二衬底20。这时，可以与第二衬底20对应切割硅片26。在形成第二衬底20的第二对准标记24时，可以使用蚀刻，也可以使用溅射或蒸镀。
如图5A所示，对位、配置第一和第二衬底10、20。配置多个第二衬底20，使其不重叠。在第一衬底10的一面，配置多个第二衬底20。对位时，使用第一和第二对准标记14、24。关于位置的其它细节如上所述。
如图5B所示，安装第一和第二衬底10、20。因为第一衬底10加固了第二衬底20，所以能制造强度大的掩模。在本实施例中，使用阳极接合。具体而言，配置第一和第二衬底10、20，使接合面彼此合在一起，加热到300～500℃，外加500V左右的电压。第一衬底10由硼硅酸玻璃(例如corning#7740)构成，当第二衬底20由硅构成时，第一衬底10与负极相连。这样，则第一衬底10的正离子(钠离子)向负极方向移动，第一衬底10的第二衬底20一侧的面带负电。而第二衬底20的第一衬底10一侧的面带正电。这样，第一和第二衬底10、20由静电引力吸引，发生化学结合，被接合在一起。
构成第一衬底10的corning#7740的热膨胀系数约为3.5ppm/℃，接近构成第二衬底20的硅的热膨胀系数。因此，即使在高温下使用掩模，翘曲、变形也很小，可以忽略。另外，根据阳极接合，因为不使用粘合剂，所以不会产生硬化收缩导致的变形，不会出气体。这样，本实施例的掩模最适于高真空下的蒸镀。
须指出的是，本发明并不排除使用粘合剂的接合。图6是说明本实施例的变形例的图。在该变形例中，用粘合剂30接合第一和第二衬底10、20。粘合剂30可以是能量硬化性粘合剂。能量包含光(紫外线、红外线、可见光)、X射线等放射线、热。由此，能使第一和第二衬底10、20对位后，向其提供能量，能简单地进行第一和第二衬底的对位。
用以上的步骤能安装第一和第二衬底10、20。如图7所示，当由于多个第二衬底20的厚度有不均等，导致它的高度不均匀时，可以用砂轮40等研磨第二衬底20的表面。由此，因为多个第二衬底20表面被平坦化，所以能提高与进行蒸镀等的对象物的紧贴性。
图8是表示本实施例的变形例的图。在该变形例中，把第二衬底20可装卸地安装在第一衬底10上。例如，在第一衬底10上安装安装部42，构成导向沟，在该导向沟中嵌入第二衬底20。另外，可以用图中未显示的螺钉实现第二衬底20的固定或防止脱开。由此，能更换各破损的第二衬底20，所以比较经济。
图9A、图9B是说明本发明的实施例的掩模和EL装置的制造方法的图。在图9A所示的掩模50(例如第二衬底20)上，形成了磁性体膜52。能用铁、钴、镍等强磁性材料形成磁性体膜52。或者，由Ni、Co、Fe或包含Fe成分的不锈钢等磁性金属材料、或磁性金属材料与非磁性金属材料的结合，形成磁性体膜52。在实施例1中已经说明了掩模50的其它细节。
在本实施例中，使用掩模50，在衬底54上使发光材料成膜。衬底54是用于形成多个EL装置(例如有机EL装置)的，并且是玻璃衬底等透明衬底。如图10A所示，在衬底54上，形成了电极(例如由ITO等构成的透明电极)56、空穴输送层58。须指出的是，也可以形成电子输送层。
如图9A所示，配置掩模50，使第二衬底20位于衬底54一侧。在衬底54的背后配置了磁铁48，把掩模50(第二衬底20)上形成的磁性体膜52吸引到跟前。由此，即使在掩模50(第二衬底20)上产生翘曲，也能校正。
图9B是说明掩模的对位方法的图。如上所述，在第一衬底10上形成了掩模定位标记16。在衬底54上也形成了定位标记55。使用掩模定位标记16和定位标记55，使第一衬底10和衬底54对位。
图10A～图10C是说明发光材料成膜方法的图。发光材料例如是有机材料，作为低分子有机材料，有铝的络合物(Alq3)，作为高分子有机材料，有PPV。发光材料的成膜能通过蒸镀进行。例如，如图10A所示，通过掩模50一边对红色的发光材料刻膜，一边成膜，形成红色发光层60。然后，如图10B所示，把掩模50错开一点，一边对绿色的发光材料刻膜，一边成膜，形成绿色发光层62。然后，如图10C所示，把掩模50再错开一点，一边对蓝色的发光材料刻膜，一边成膜，形成蓝色发光层64。
在本实施例中，第一衬底10加固了成为筛(screen)的第二衬底20。因此，不会发生第二衬底20的翘曲、挠曲，选择蒸镀的再现性高，生产性高。在本实施例中，在掩模50中，在第一衬底10上形成了多个开口12，第二衬底20位于与各开口12对应的位置。每个第二衬底20都与一个EL装置对应。即，使用掩模50，能制造一体化的多个EL装置。切断衬底54，能得到各EL装置。
图11是表示通过使用了上述发光材料的成膜方法制造的EL装置的图。EL装置(例如有机EL装置)具有衬底54、电极56、空穴输送层58、发光层60、62、64等。在发光层60、62、64上，形成了电极66。电极66例如是阴极电极。EL装置(EL面板)成为显示装置(显示器)。
作为具有本发明的实施例的EL装置的电子机器，在图12中表示了笔记本式个人电脑1000，在图13中表示了移动电话2000。
本发明并不局限于上述的实施例，能有各种变形。例如，本发明包含与实施例中说明的结构在实质上相同的结构(例如，功能、方法以及结果相同的结构或目的以及结果相同的结构)。另外，本发明包含置换了实施例中说明的结构中非本质的部分的结构。另外，本发明包含能取得实施例中说明的结构相同的作用效果或达到同一目的的结构。另外，本发明包含在实施例中说明的结构上附加众所周知的技术的结构。

Claims (7)

1.一种掩模的制造方法，其中，在形成了多个开口的第一衬底上安装分别形成了多个贯通孔的多个第二衬底，所述第一衬底是透明衬底，所述掩模的制造方法包括：
通过在硅片上形成所述多个贯通孔，按照与所述第二衬底的外形对应的方式切割所述硅片，由此形成所述第二衬底；
通过在所述第一衬底上形成的第一对准标记、和在所述第二衬底上形成的第二对准标记，按照各所述第二衬底分别与一个所述开口对应的方式进行对位并安装；和
在所述第一衬底上，形成用于与使用掩模处理时的被处理衬底进行对位的掩模定位标记。
2.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，所述第一衬底是硼硅酸玻璃。
3.根据权利要求1或2所述的掩模的制造方法，其中，把所述第一衬底和所述多个第二衬底安装成可装卸的。
4.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，通过阳极接合，接合所述第一和第二衬底。
5.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，通过能量硬化性粘合剂接合所述第一和第二衬底。
6.根据权利要求1或2所述的掩模的制造方法，其中，还包含：在所述第二衬底上形成磁性体膜。
7.根据权利要求1所述的掩模的制造方法，其中，还包含：研磨安装在所述第一衬底上的所述第二衬底的表面，使高度均匀化。
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