CN111424233B - 蒸镀掩模 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种蒸镀掩模，其包括：具有第1开口部的金属层；和设置在所述金属层的第1面侧的第1树脂层，所述蒸镀掩模的特征在于，所述蒸镀掩模具有：所述金属层与所述第1树脂层层叠的第1区域；和所述第1树脂层与所述金属层不层叠的第2区域，所述第1树脂层具有被所述第2区域包围的第2开口部，所述第2开口部的侧壁具有锥形形状。

Description

蒸镀掩模

本案是申请日为2016年12月30日、申请号为201611256253.0、发明名称为荫罩、荫 罩的制造方法和显示装置的制造方法的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及荫罩、荫罩的制造方法和使用荫罩的显示装置的制造方法。

背景技术

近年来，使用有机EL(Electro-luminescent：电致发光)元件的有机EL显示装置正在实用化，在形成有机EL元件的有机层、阴极电极时，有时采用蒸镀法，为了使上述的有机层、阴极电极形成为所期望的形状，使用将多个精细的缝隙平行地配置而构成的荫罩。随着显示装置的高精细化、高画质化的发展，该荫罩的开发也正在发展。荫罩也被称为蒸镀掩模、金属掩模。

例如，专利文献1公开了通过光刻法形成蒸镀掩模，该蒸镀掩模通过将设置有缝隙的金属掩模、和设置有要蒸镀制作在与该缝隙重叠的位置的图案的树脂掩模层叠而形成，由此，使蒸镀掩模的加工精度高精细化。

在专利文献2中公开了，在基板上形成有机EL层的有机EL用金属掩模中，在该有机EL用金属掩模的、蒸镀时与基板相对的一面侧的显示部的外周设置树脂的突起部，由此防止金属掩模和基板的接触，从而防止异物和伤导致的基板表面的损伤。

另外，专利文献3公开了，使蒸镀掩模紧贴在基板的表面，从蒸镀源通过蒸镀掩模的开口部将蒸镀材料蒸镀在基板的表面来形成图案的蒸镀方法中，通过对与蒸镀掩模的基板表面相对的表面实施喷砂处理来进行粗化，由此防止蒸镀材料的剥离。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-241667号公报

专利文献2：日本特开2007-95411号公报

专利文献3：日本特开2003-253434号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

如上述专利文献1和2所公开，表面由树脂形成的蒸镀掩模与表面由金属形成的蒸镀掩模相比表面平滑，所以，有时堆积在蒸镀掩模表面的膜发生剥落。在堆积在蒸镀掩模表面的膜发生剥落的情况下，剥落了的膜污染蒸镀源，由被污染了的蒸镀源形成的膜混入了杂质。

另外，如上述专利文献3所公开，在粗化处理的对象为表面由树脂形成的蒸镀掩模的情况下，有时通过喷砂处理进行粗化时，树脂自身产生剥离。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种在表面设置有树脂的成膜处理中用于图案形成的荫罩，在粗化处理时树脂不发生剥离，堆积在树脂的成膜材料难以发生剥落的荫罩和使用该荫罩制造的显示装置。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个方式是一种荫罩，其为将成膜材料通过蒸镀或者溅射而堆积来成膜的处理中用于图案形成的荫罩，其特征在于，包括：设置在与成膜对象物相对的一侧的第1树脂膜；形成有缝隙的、设置在上述第1树脂膜的上方的金属部；和以覆盖上述金属部的上方的至少一部分的方式设置的第2树脂膜，上述第2树脂膜设置在暴露于上述成膜材料的一侧，上述第2树脂膜的表面被粗化。

另外，本发明的另一方式是一种荫罩的制造方法，其为将成膜材料通过蒸镀或者溅射而堆积来成膜的处理中用于图案形成的荫罩的制造方法，其特征在于，包括：在基材之上形成第1树脂膜的步骤；在上述第1树脂膜之上贴合设置有缝隙的金属部的步骤；除去形成在设置有上述缝隙的区域的一部分的上述第1树脂膜的步骤；以覆盖上述金属部、上述第1树脂膜和上述基材的方式形成第2树脂膜的步骤；使上述第2树脂膜的表面粗化的步骤；在上述第2树脂膜形成与要制作的图案对应的开口部的步骤；和除去上述基材的步骤。

此外，本发明的另一方式是一种包括显示面板的显示装置的制造方法，其特征在于：在基材之上形成第1树脂膜的步骤；在上述第1树脂膜之上贴合设置有缝隙的金属部的步骤；除去形成在设置有上述缝隙的区域的一部分的上述第1树脂膜的步骤；以覆盖上述金属部、上述第1树脂膜和上述基材的方式形成第2树脂膜的步骤；将上述第2树脂膜的表面粗化的步骤；在上述第2树脂膜形成与要制作的图案对应的开口部的步骤；和除去上述基材来得到荫罩的步骤；和使用上述荫罩在显示面板内形成上述图案的膜的步骤。

附图说明

图1是概略地表示本发明的实施方式的荫罩的图。

图2是将掩模箔的一部分放大的图。

图3是表示图2中的III-III截面的截面图和III-III截面的附近的俯视图。

图4是用于说明所形成的膜的厚度产生分布的例子的图。

图5是表示另一实施例中的掩模箔的截面的图。

图6是用于说明掩模箔的制造步骤的图。

图7是用于说明掩模箔的制造步骤的图。

图8是用于说明掩模箔的制造步骤的图。

附图标记说明

100荫罩；102框；104掩模箔；106焊接部；108与显示面板对应的位置；200开口部；300第1树脂膜；302金属部；304第2树脂膜；400分子入射的方向；402缝隙的端部；404缝隙的中央部；600基材；602激光。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。为了使说明更加明确，与实际的情况相比，附图有时是示意性地表示各部分的宽度、厚度、形状等，但是都只是一个例子，不限定本发明的解释。另外，在各说明书和各附图中，关于上述的图与已述的要素相同的要素标注相同的附图标记，适当省略详细的说明。

图1是表示本发明的实施方式的荫罩100的概略的图。图1(a)表示从将荫罩100暴露于成膜材料的一侧观看的图，图1(b)表示从使荫罩100与成膜对象物相对的一侧观看的图。如图所示，荫罩100包括金属制的框体102和通过焊接部106焊接在框体102的条形的多个掩模箔104。

掩模箔104具有与成膜图案相应的开口部200(参照图2)。具体来说，例如在成膜对象物为形成在一个玻璃基板上的多个显示面板的情况下，掩模箔104在与多个显示面板对应的位置108分别具有与成膜图案对应的开口部200。

另外，荫罩100在通过使成膜材料堆积来进行成膜的处理中用于图案形成。具体来说，荫罩100是在使成膜材料堆积时，成膜对象物配置在焊接有掩模箔104的一侧，在相反侧配置有蒸镀源等的状态下使用。

此外，已焊接的掩模箔104能够从框体102剥离。所以，根据图1所示的荫罩100的构成，即使在改变成膜图案的形状的情况下，只要更换掩模箔104即可，能够原封不动地使用框体102，因此能够降低荫罩100的成本。另外，图1所示的荫罩100的构成是一个例子，也可以是不具有框体102的构成。

图2是将掩模箔104中与多个显示面板分别对应的位置108中的、与一个显示面板对应的区域的一部分放大的图。如图2所示，掩模箔104具有与要制作的图案对应的开口部200。此外，在图2中，例示了设置有与显示面板的每一个子像素对应的矩形状的开口部200的图案，但是，成膜图案不限于此。

并且，对图2中的掩模箔104的开口部200详细地进行说明。图3是表示图2中的III-III截面的图(图3(a))和俯视III-III截面的附近的图(图3(b))。如图3(a)和图3(b)所示，掩模箔104包括第1树脂膜300、金属部302和第2树脂膜304。

第1树脂膜300设置在与成膜对象物相对的一侧。具体来说，例如第1树脂膜300在成为成膜对象物的显示面板一侧以在开口部200的附近具有倾斜部的方式被设置。此外，第1树脂膜300例如能够由聚酰亚胺树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等的树脂形成，但是，也可以为氧化硅等的无机材料。

金属部302设置在第1树脂膜300的上方，形成有缝隙。具体来说，例如，金属部302在与开口部200重叠的位置形成有比开口部200大的缝隙。另外，金属部302以形成缝隙的面具有倾斜的方式形成，并且在第1树脂膜300的上方与第1树脂膜300相配合地形成台阶状。此外，金属部302例如能够由因瓦合金(Invar alloy，镍铁合金)形成。

第2树脂膜304以覆盖金属部302的上方的至少一部分的方式设置在暴露于成膜材料的一侧。具体来说，例如如图3所示，以将第1树脂膜300和金属部302全部覆盖的方式设置在配置有蒸镀源或溅射装置的靶等的一侧。第2树脂膜304与第1树脂膜300同样，例如优选由聚酰亚胺树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等的树脂形成，但是也可以为氧化硅等的无机材料。

另外，第2树脂膜304的表面被粗化。具体来说，例如，第2树脂膜304在以覆盖金属部302的顶部和侧面的方式形成的区域中被进行了粗化处理，以使其具有凹凸。在此，掩模箔104的厚度是0.02至0.2mm程度，因此，第2树脂膜304的表面的凹部和凸部的高低差优选比0.02mm充分小。此外，在图3中，第2树脂膜304中，仅以覆盖金属部302的顶部和侧面的方式所设置的区域被粗化，但是，也可以是第2树脂膜304整体被粗化。另外，对于粗化处理的方法在后文述说。

通过将第2树脂膜304的表面粗化，能够降低堆积在掩模箔104的成膜材料产生剥离的问题。即，堆积于形成在第2树脂膜304的表面的凹部中的成膜材料，比堆积在平滑的树脂膜等的成膜材料更难剥离，因此，能够防止所堆积的蒸镀材料剥离而污染配置在第2树脂膜304一侧的蒸镀源或溅射装置的内部等。

并且，第2树脂膜304具有与要制作在和缝隙重叠的位置的图案对应的开口部200。具体来说，在与金属部302的缝隙重叠的位置具有与对于显示面板要制作的图案对应的开口部200。通过设置在第2树脂膜304的开口部200的形状，来确定形成在成膜对象的膜的形状。例如，具有在图2和图3(a)和图3(b)中所示的矩形状的开口部200。使用该掩模箔104形成的膜成为与形成在第2树脂膜304的开口部200相同的形状。

此外，第2树脂膜304优选形成为比第1树脂膜300薄。具体来说，例如如图3所示，优选第2树脂膜304形成为第1树脂膜300的一半程度的厚度。通过使第2树脂膜304形成为比第1树脂膜300薄，掩模箔104设置了在金属部302的上部形成有第2树脂膜304的区域、在第1树脂膜300之上形成有第2树脂膜304的区域和仅形成有第2树脂膜304的区域，三种高度的区域形成为台阶状。

通过掩模箔104形成为台阶状，能够使形成在开口部200的膜的高度均匀。在此，例如使用仅由具有缝隙的金属部302形成的掩模箔104进行了成膜的情况下，对膜厚分布进行说明。

图4(a)是表示要堆积的膜的分子相对于成膜对象入射的方向的图。在此，图4中的箭头表示向成膜对象入射的分子相对于成膜对象入射的方向400。图4(b)是表示在俯视图中，在1个位置的开口部200形成的膜的厚度的图。另外，图4(c)是表示图4(b)的IV-IV截面中的膜厚的分布的图，图的横轴表示位置，纵轴表示厚度。

如图4所示，在使用仅由具有缝隙的金属部302形成的掩模箔104进行了成膜的情况下，所成膜的膜在膜厚产生分布。具体来说，如图4(a)所示，堆积在缝隙的中央部404的膜包含相对于成膜对象垂直入射的分子和从斜方向入射的分子而形成。

另一方面，在缝隙的端部402中，从斜方向入射的分子中的一部分，因金属部302成为障碍而不能到达成膜对象。因此，如图4(b)和图4(c)所示，在膜厚中产生了分布，使得堆积在缝隙的端部402的膜比堆积在缝隙的中央部404的膜薄。

但是，如上述实施方式所示，使开口部200附近的第2树脂膜304形成得较薄，使掩模箔104形成为台阶状，由此，在开口部200的端部，能够防止从斜方向入射的分子被阻挡，能够形成均匀的高度的膜。

此外，在上述内容中，对掩模箔104以具有三种高度的区域的方式形成为台阶状的实施方式进行了说明，但是，掩模箔104也可以形成为具有二种高度的区域。即，如图5所示，第1树脂膜300具有与要制作在与缝隙重叠的位置的图案对应的开口部200，第2树脂膜304可以形成为覆盖金属部302和第1树脂膜300的一部分的结构。在该构成中，掩模箔104以具有二种高度的区域的方式形成为台阶状，由此，与仅由金属部302形成掩模箔104的情况相比，能够降低膜厚的分布。

接着，说明本发明中的掩模箔104的制造步骤。图6至图8是表示本发明的实施方式中的、通过使成膜材料堆积进行的成膜处理中用于图案形成的掩模箔104的制造方法的图。

首先，如图6(a)所示，第1树脂膜300在基材600之上在基材600的整个面形成。并且，在第1树脂膜300之上贴合设置有缝隙的金属部302。设置有缝隙的金属部302的制造方法与现有技术相同，因此，在此省略说明。

接着，如图6(b)所示，除去形成在设置有缝隙的区域的一部分的第1树脂膜300。具体来说，例如，利用仅要除去第1树脂膜300的区域透过激光602的荫罩，对荫罩整体照射激光602，由此仅对要除去第1树脂膜300的区域照射激光602。利用激光602除去形成在设置有缝隙的区域的一部分的第1树脂膜300。

接着，如图6(c)所示，以覆盖金属部302、第1树脂膜300和基材600的方式形成第2树脂膜304。并且，如图7(a)所示，第2树脂膜304的表面被粗化。具体来说，例如，利用仅要进行粗化处理的区域透过激光602的荫罩，对荫罩整体照射激光602，由此仅对要进行粗化处理的区域照射激光602。

在此，在进行粗化处理时使用的激光602，能够使用比在除去第1树脂膜300的步骤中所使用的激光602的能量小的激光602。即，对设置在要进行粗化处理的区域的第2树脂膜304，照射第2树脂膜304不被除去的强度的能量的激光602。通过照射激光602，设置在被照射了激光602的区域的第2树脂膜304如图7(b)所示那样被粗化。

接着，如图7(c)所示，在第2树脂膜304形成与要蒸镀制作的图案对应的开口部200。具体来说，例如利用仅形成开口部200的区域透过激光602的荫罩，对荫罩整体照射激光602，由此仅对要形成开口部200的区域照射激光602。在此，在第2树脂膜304形成开口部的步骤中使用的激光602，与在除去第1树脂膜300的步骤中使用的激光602同样，能够使用比在进行粗化处理时使用的激光602的能量高的激光602。此外，将第2树脂膜304粗化的步骤和在第2树脂膜304形成开口部200的步骤的顺序不同，可以先进行任意一个步骤。

通过激光602，如图8(a)所示，除去在要形成开口部200的区域所形成的第2树脂膜304。并且，最后，如图8(b)所示，除去基材600，由此，完成掩模箔104。

如上所述，在除去第1树脂膜300的步骤、使第2树脂膜304粗化的步骤和在第2树脂膜304形成开口部200的步骤中，均使用激光602，由此能够使用共同的激光602发射装置进行各步骤。但是，使第2树脂膜粗化的方法不限于此。具体来说，例如，在图7(a)所示的步骤中，替代对第2树脂膜304照射激光602，而进行灰化处理，也可以使第2树脂膜304粗化。

另外，可以在同一步骤中进行使第2树脂膜304粗化的步骤和在第2树脂膜304形成开口部的步骤。具体来说，例如也可以利用在第2树脂膜304形成开口部200的区域中使激光602透过、在使第2树脂膜304粗化的区域中使激光602半透过、在其它的区域中使激光602不透过的荫罩，来进行该步骤。在利用该荫罩对成为成膜对象的显示面板照射激光602的情况下，在第2树脂膜304形成开口部200的区域中，照射具有比除去第2树脂膜304的能量高的能量的激光602。另外，在使第2树脂膜304粗化的区域中，照射比除去第2树脂膜304的能量低、且为了进行粗化而具有充足的能量的激光602。并且，在其它的区域未被照射激光602，所以，能够在同一步骤中进行使第2树脂膜304粗化的步骤和在第2树脂膜304形成开口部的步骤。

接着，对使用通过上述方法所制造的荫罩100的显示装置的制造方法进行说明。本显示装置的制造方法是包括显示面板的显示装置的制造方法，包括：通过上述方法得到荫罩100的步骤；和使用该荫罩100，在显示面板内形成与形成在掩模箔104的开口部200对应的图案的膜的步骤。

具体来说，首先，在蒸镀装置等的成膜装置中，荫罩100被固定成设置有第1树脂膜300的面与显示面板相对。接着，从配置在设置有第2树脂膜304的一侧的蒸镀源，向固定有荫罩100的显示面板释放成膜材料的分子。所释放的分子堆积在掩模箔104的第2树脂膜304的表面和从设置在第2树脂膜304的开口部200露出的显示面板的表面。

然后，从显示面板除去被固定的荫罩100，则在显示面板形成与形成在掩模箔104的开口部200对应的图案的膜。所形成的膜包括例如如图2所示的、与显示面板的每一个子像素对应的、由发光材料形成的发光元件膜、和用于使电流流过该发光元件膜的电极。此外，显示装置的制造方法包括形成与上述开口部200对应的图案的膜的步骤以外的步骤，但是，在此省略说明。另外，堆积成膜材料的分子的方法不限于蒸镀法，也可以为溅射等的方法。

根据上述制造方法，不仅在显示面板的表面而且在掩模箔104的第2树脂膜304表面也堆积成膜材料。但是，根据本发明，第2树脂膜304的表面被粗化，所以，与不被粗化的情况相比，堆积在第2树脂膜304的表面的成膜材料不容易发生剥离。因此，能够减轻因剥离了的成膜材料污染蒸镀源，杂质混入显示面板的问题。

在本发明的思想范畴中，本领域技术人员能够想到各种变更例和修正例，上述变更例和修正例也属于本发明的范围。例如，对上述的各实施方式，本领域技术人员适当进行构成要素的追加、删除或者设计变更而得到的方式，或者进行步骤的追加、省略和条件变更而得到的方法，只要具有本发明的主旨，就包含于本发明的范围。

Claims (2)

1.一种蒸镀掩模，其包括：具有第1开口部的金属层；和设置在所述金属层的第1面侧的第1树脂层，所述蒸镀掩模的特征在于：

所述蒸镀掩模具有：所述金属层与所述第1树脂层层叠的第1区域；和所述第1树脂层与所述金属层不层叠的第2区域，

所述第1树脂层具有被所述第2区域包围的第2开口部，

所述第1树脂层具有：与所述金属层的第1面相对的第1面；和与所述第1面相反的一侧的第2面，

所述第2开口部的所述第1面侧的宽度大于所述第2开口部的所述第2面侧的宽度，

所述金属层具有：所述第1面；和与所述第1面相反的一侧的第2面，

所述第1开口部的所述第1面侧的宽度小于所述第1开口部的所述第2面侧的宽度，

所述蒸镀掩模还包括第2树脂层，该第2树脂层覆盖所述金属层的所述第2面和侧面以及所述第1树脂层的所述第1面和侧面。

2.如权利要求1所述的蒸镀掩模，其特征在于：

所述第2树脂层具有：与所述金属层的所述第2面相对的第1面；和与所述第1面相反的一侧的第2面，

所述第2树脂层的所述第2面被粗化。

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