JP2000133443A - シャドウマスク及びその製造方法並びにシャドウマスクを用いた有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents
シャドウマスク及びその製造方法並びにシャドウマスクを用いた有機ｅｌディスプレイの製造方法Info
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- H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
- H01J29/07—Shadow masks for colour television tubes
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】エレクトロルミネッセンスの発光素子領域の微
細化を可能とした、シャドウマスク及びその製造方法、
並びにシャドウマスクを用いた高精細な有機ＥＬディス
プレイの製造方法の提供。 【解決手段】一側表面にエッチストッパとなる二酸化シ
リコン膜１２を備え、マスクの機械的強度を保持しうる
厚さの支持体用シリコン１０と、エッチングによる加工
の精度を保てる薄膜のシリコン板１４とを、二酸化シリ
コン膜が接合面となるようにポリイミドを介して張り合
わせた構造からなり、シャドウマスクの開口部２６が、
該マスクの法線方向の断面形状において、支持体用シリ
コン側に開いたテーパー領域と、薄膜のシリコン板の一
部からなり、開口中心に向かって突出した所定の厚さの
突出部４４とから構成される。
細化を可能とした、シャドウマスク及びその製造方法、
並びにシャドウマスクを用いた高精細な有機ＥＬディス
プレイの製造方法の提供。 【解決手段】一側表面にエッチストッパとなる二酸化シ
リコン膜１２を備え、マスクの機械的強度を保持しうる
厚さの支持体用シリコン１０と、エッチングによる加工
の精度を保てる薄膜のシリコン板１４とを、二酸化シリ
コン膜が接合面となるようにポリイミドを介して張り合
わせた構造からなり、シャドウマスクの開口部２６が、
該マスクの法線方向の断面形状において、支持体用シリ
コン側に開いたテーパー領域と、薄膜のシリコン板の一
部からなり、開口中心に向かって突出した所定の厚さの
突出部４４とから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物材料の
エレクトロルミネッセンスを利用したカラー有機ＥＬデ
ィスプレイの製造に用いられるシャドウマスク及びその
製造方法並びにシャドウマスクを用いたカラー有機ＥＬ
ディスプレイの製造方法に関する。
エレクトロルミネッセンスを利用したカラー有機ＥＬデ
ィスプレイの製造に用いられるシャドウマスク及びその
製造方法並びにシャドウマスクを用いたカラー有機ＥＬ
ディスプレイの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）
表示装置では、カラー発光素子を形成すべく、各有機発
光材料を微細なパターンとして透明電極上へ選択的に形
成することが重要な要素の一つとなっている。この目的
のために、通常有機発光材料を選択的に蒸着成膜する場
合、金属シートに開口部を設けたマスクを用いるシャド
ウマスク法という手法が一般に採用されている。図５
は、従来のシャドウマスクを用いた有機ＥＬディスプレ
イの製造工程の一部を模式的に説明するための工程断面
図である。
表示装置では、カラー発光素子を形成すべく、各有機発
光材料を微細なパターンとして透明電極上へ選択的に形
成することが重要な要素の一つとなっている。この目的
のために、通常有機発光材料を選択的に蒸着成膜する場
合、金属シートに開口部を設けたマスクを用いるシャド
ウマスク法という手法が一般に採用されている。図５
は、従来のシャドウマスクを用いた有機ＥＬディスプレ
イの製造工程の一部を模式的に説明するための工程断面
図である。
【０００３】図５に示すように、透明なガラス基板１０
１の下に、透明な陽極１０２が配置され、その下に有機
蛍光体薄膜や有機正孔輸送層１０３が積層され、その下
に選択的に蒸着された有機発光材料の蒸着膜１０６が積
層されている。この蒸着膜１０６は、微小な空隙を設け
て配置された金属シート１０４からなるシャドウマスク
を用い、蒸着材１０５を図の下方から蒸着することによ
って形成している。なお、陽極１０２も陰極１０６とク
ロスして行と列の形態で選択的に配置されており、画像
用に発光させるために、陽極１０２と陰極１０６に画像
形成用の走査電圧を印可するという手法が採用されてい
る。
１の下に、透明な陽極１０２が配置され、その下に有機
蛍光体薄膜や有機正孔輸送層１０３が積層され、その下
に選択的に蒸着された有機発光材料の蒸着膜１０６が積
層されている。この蒸着膜１０６は、微小な空隙を設け
て配置された金属シート１０４からなるシャドウマスク
を用い、蒸着材１０５を図の下方から蒸着することによ
って形成している。なお、陽極１０２も陰極１０６とク
ロスして行と列の形態で選択的に配置されており、画像
用に発光させるために、陽極１０２と陰極１０６に画像
形成用の走査電圧を印可するという手法が採用されてい
る。
【０００４】しかしながら、従来の手法では、発光素子
領域の微細化に伴い、金属シート１０４の加工精度、お
よび金属シート１０４の撓みや延びによって、発光素子
領域に正確に蒸着膜を成膜することが困難になってきて
おり、また、金属シート１０４と正孔輸送層１０３との
接触によって素子部が破壊され、発光素子が大きくなり
精細性に欠けてしまうという問題が生じている。更に、
非発光素子の発生によって、視認性が悪く且つ製造歩留
まりが低下してしまうという問題もある。このような観
点から、金属シート１０４に開口部を設けたシャドウマ
スクを用いて有機発光材料を成膜することは好ましくな
い。
領域の微細化に伴い、金属シート１０４の加工精度、お
よび金属シート１０４の撓みや延びによって、発光素子
領域に正確に蒸着膜を成膜することが困難になってきて
おり、また、金属シート１０４と正孔輸送層１０３との
接触によって素子部が破壊され、発光素子が大きくなり
精細性に欠けてしまうという問題が生じている。更に、
非発光素子の発生によって、視認性が悪く且つ製造歩留
まりが低下してしまうという問題もある。このような観
点から、金属シート１０４に開口部を設けたシャドウマ
スクを用いて有機発光材料を成膜することは好ましくな
い。
【０００５】ここで、有機発光材料の成膜用シャドウマ
スクとしてではないが、一般的な蒸着マスクとして、例
えば、特開昭６２−２９７４５７号公報には、厚みが５
０μｍから４００μｍの単結晶シリコン板にボンディン
グパッドまたはバンプに対応する透孔を、異方性エッチ
ングまたは等方性エッチングによって形成する方法が記
載されている。また、特開平４−２３６７５８号公報に
は、（１００）面単結晶シリコンウエハで形成したマス
ク基板に対して、異方性エッチングにより貫通した蒸着
パターンを有する蒸着マスクが記載されている。この蒸
着パターンの側壁は（１１１）面で形成され、マスク基
板の全面を酸化シリコン膜で被覆する方法が開示されて
いる。
スクとしてではないが、一般的な蒸着マスクとして、例
えば、特開昭６２−２９７４５７号公報には、厚みが５
０μｍから４００μｍの単結晶シリコン板にボンディン
グパッドまたはバンプに対応する透孔を、異方性エッチ
ングまたは等方性エッチングによって形成する方法が記
載されている。また、特開平４−２３６７５８号公報に
は、（１００）面単結晶シリコンウエハで形成したマス
ク基板に対して、異方性エッチングにより貫通した蒸着
パターンを有する蒸着マスクが記載されている。この蒸
着パターンの側壁は（１１１）面で形成され、マスク基
板の全面を酸化シリコン膜で被覆する方法が開示されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸着膜
を成膜するに際し、蒸発源から飛散する粒子に方向性が
あるため、マスクを用いて基板表面に蒸着パターン形成
する場合、マスクパターン開口部が小さく、かつマスク
が厚いと、蒸発粒子はマスクの厚みによって遮蔽され、
所望の成膜パターンを得ることは困難である。そこで、
マスクの厚みによる遮蔽の影響を軽減し、正確な寸法の
開口を形成するためにはマスクは極力薄い方がよいが、
一方、マスクは機械的な強度を保つためにある程度の厚
さは必要である。また、蒸着時の温度変化による膨張や
撓みによる変形を抑制するためにはその材質や開口の構
造を工夫する必要がある。
を成膜するに際し、蒸発源から飛散する粒子に方向性が
あるため、マスクを用いて基板表面に蒸着パターン形成
する場合、マスクパターン開口部が小さく、かつマスク
が厚いと、蒸発粒子はマスクの厚みによって遮蔽され、
所望の成膜パターンを得ることは困難である。そこで、
マスクの厚みによる遮蔽の影響を軽減し、正確な寸法の
開口を形成するためにはマスクは極力薄い方がよいが、
一方、マスクは機械的な強度を保つためにある程度の厚
さは必要である。また、蒸着時の温度変化による膨張や
撓みによる変形を抑制するためにはその材質や開口の構
造を工夫する必要がある。
【０００７】従って、熱膨張等の影響を回避するために
はマスクの材料として、蒸着される基板と同質なシリコ
ンを用いることが好ましいが、マスクの機械的強度を維
持するためにシリコン板の厚さを厚くした場合には、シ
リコンの板を単に異方性エッチングあるいは等方性エッ
チングしただけでは、微細パターン成膜用の蒸着マスク
を形成することは困難である。すなわち、アスペクト比
（開口の深さ／開口の径）の大きい開口を形成する場合
は、エッチングに異方性があっても、最終的な開口の形
状を決定するシリコン板の底面部を正確な寸法にエッチ
ングすることは困難である。
はマスクの材料として、蒸着される基板と同質なシリコ
ンを用いることが好ましいが、マスクの機械的強度を維
持するためにシリコン板の厚さを厚くした場合には、シ
リコンの板を単に異方性エッチングあるいは等方性エッ
チングしただけでは、微細パターン成膜用の蒸着マスク
を形成することは困難である。すなわち、アスペクト比
（開口の深さ／開口の径）の大きい開口を形成する場合
は、エッチングに異方性があっても、最終的な開口の形
状を決定するシリコン板の底面部を正確な寸法にエッチ
ングすることは困難である。
【０００８】また、（１００）面単結晶シリコンを異方
性エッチングすることによってマスクパターン部の側壁
を（１１１）面とするマスクは、マスクパターン開口部
寸法とマスク厚みに相関関係が有るため、微細パターン
成膜用の蒸着マスクとしては不適である。
性エッチングすることによってマスクパターン部の側壁
を（１１１）面とするマスクは、マスクパターン開口部
寸法とマスク厚みに相関関係が有るため、微細パターン
成膜用の蒸着マスクとしては不適である。
【０００９】更に、シリコン板のエッチングを途中で止
めて、貫通部分のみ新たにエッチングする手法は、１回
目のエッチング量をいかに制御するかが問題となるが、
単一の材料からなるシリコン板のエッチングを所定の深
さで確実に止めることは困難である。
めて、貫通部分のみ新たにエッチングする手法は、１回
目のエッチング量をいかに制御するかが問題となるが、
単一の材料からなるシリコン板のエッチングを所定の深
さで確実に止めることは困難である。
【００１０】このように、上記した従来の方法で製造し
た蒸着マスクを、有機ＥＬディスプレイ製造に用いる有
機発光材料の成膜用シャドウマスクにそのまま適応する
ことはできず、開口の寸法が正確でないシャドウマスク
を用いると、発光素子領域の平面形状においてばらつき
が生じてしまい、高精細ディスプレイに必要な微細発光
素子を形成することが困難になるという問題が発生す
る。
た蒸着マスクを、有機ＥＬディスプレイ製造に用いる有
機発光材料の成膜用シャドウマスクにそのまま適応する
ことはできず、開口の寸法が正確でないシャドウマスク
を用いると、発光素子領域の平面形状においてばらつき
が生じてしまい、高精細ディスプレイに必要な微細発光
素子を形成することが困難になるという問題が発生す
る。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、エレクトロルミネッセ
ンスの発光素子領域の微細化を可能とした、シャドウマ
スク及びその製造方法、並びにシャドウマスクを用いた
高精細な有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供するこ
とにある。
のであって、その主たる目的は、エレクトロルミネッセ
ンスの発光素子領域の微細化を可能とした、シャドウマ
スク及びその製造方法、並びにシャドウマスクを用いた
高精細な有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１の視点において、蒸着材料を基板に
蒸着するに際して用いられる所定のパターンに配置され
た開口部を有する蒸着マスクであって、前記マスクが、
マスクを支持し、前記基板と同一材料からなる支持層
と、所定の形状の開口を有し、前記基板と同一材料から
なる表面層と、前記支持層と前記表面層の間に挿入さ
れ、前記支持層エッチストッパとなるストッパ層とを少
なくとも含み、前記マスクの開口部が、該マスクの法線
方向の断面形状において、前記支持層側に開いたテーパ
ー領域と、前記表面層の一部からなり開口中心に向かっ
て突出した所定の厚さの突出部とから構成されるもので
ある。
に、本発明は、第１の視点において、蒸着材料を基板に
蒸着するに際して用いられる所定のパターンに配置され
た開口部を有する蒸着マスクであって、前記マスクが、
マスクを支持し、前記基板と同一材料からなる支持層
と、所定の形状の開口を有し、前記基板と同一材料から
なる表面層と、前記支持層と前記表面層の間に挿入さ
れ、前記支持層エッチストッパとなるストッパ層とを少
なくとも含み、前記マスクの開口部が、該マスクの法線
方向の断面形状において、前記支持層側に開いたテーパ
ー領域と、前記表面層の一部からなり開口中心に向かっ
て突出した所定の厚さの突出部とから構成されるもので
ある。
【００１３】また、本発明は、第２の視点において、有
機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板に蒸着するに際
して用いられ、その側壁がテーパー状に加工されたマト
リックス状の開口部を有するシャドウマスクにおいて、
前記シャドウマスクが、一側表面にエッチストッパとな
るストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しうる
厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定の
厚さの表面層とを、前記ストッパ層が接合面となるよう
にポリイミドを介して張り合わせた構造からなるもので
ある。
機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板に蒸着するに際
して用いられ、その側壁がテーパー状に加工されたマト
リックス状の開口部を有するシャドウマスクにおいて、
前記シャドウマスクが、一側表面にエッチストッパとな
るストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しうる
厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定の
厚さの表面層とを、前記ストッパ層が接合面となるよう
にポリイミドを介して張り合わせた構造からなるもので
ある。
【００１４】本発明においては、前記シャドウマスクの
開口部が、該マスクの法線方向の断面形状において、前
記支持層側に開いたテーパー領域と、前記表面層の一部
からなる所定の厚さの突出部とから構成されていること
が好ましく、前記表面層の厚みが、約３０μｍ以下、好
ましくは１０μｍから３０μｍの範囲となるように構成
することができる。
開口部が、該マスクの法線方向の断面形状において、前
記支持層側に開いたテーパー領域と、前記表面層の一部
からなる所定の厚さの突出部とから構成されていること
が好ましく、前記表面層の厚みが、約３０μｍ以下、好
ましくは１０μｍから３０μｍの範囲となるように構成
することができる。
【００１５】また、本発明においては、前記支持層及び
前記表面層が、単結晶シリコン又はシリコン化合物より
なり、前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる構成
とすることもでき、前記単結晶シリコン化合物が、鉄又
はアルミニウムのいずれかを少なくともを含み、前記単
結晶シリコンあるいはシリコン化合物の線膨張率が、
１．９５×１０-6／Ｋから４．８×１０-6／Ｋの範囲で
あり、モース硬さが、７．０から１３．０の範囲である
ことが好ましい。
前記表面層が、単結晶シリコン又はシリコン化合物より
なり、前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる構成
とすることもでき、前記単結晶シリコン化合物が、鉄又
はアルミニウムのいずれかを少なくともを含み、前記単
結晶シリコンあるいはシリコン化合物の線膨張率が、
１．９５×１０-6／Ｋから４．８×１０-6／Ｋの範囲で
あり、モース硬さが、７．０から１３．０の範囲である
ことが好ましい。
【００１６】本発明は、第３の視点において、（ａ）所
定の厚さの支持層にエッチストッパとなるストッパ層を
形成する工程と、（ｂ）前記ストッパ層表面にポリイミ
ド薄膜をスピン塗布する工程と、（ｃ）研磨により所定
の厚さに薄膜化した表面層を前記ポリイミド薄膜により
張り合わせる工程と、（ｄ）前記表面層の露出面側に保
護膜を形成する工程と、（ｅ）前記支持層の露出面側に
所定のレジストパターンを形成し、前記ストッパ層をエ
ッチストッパとして、前記支持層を所定のパターンにエ
ッチングする工程と、（ｆ）前記所定のパターンにエッ
チングされた支持層をマスクとして、前記ストッパ層を
エッチングする工程と、（ｇ）前記支持層と前記ストッ
パ層と前記表面層とを、該表面層の膜厚が所定の厚さに
なるまで、等方的にエッチングする工程と、（ｈ）前記
所定の厚さになった表面層にレーザを照射して、所定の
形状の開口を形成する工程と、を少なくとも含むもので
ある。
定の厚さの支持層にエッチストッパとなるストッパ層を
形成する工程と、（ｂ）前記ストッパ層表面にポリイミ
ド薄膜をスピン塗布する工程と、（ｃ）研磨により所定
の厚さに薄膜化した表面層を前記ポリイミド薄膜により
張り合わせる工程と、（ｄ）前記表面層の露出面側に保
護膜を形成する工程と、（ｅ）前記支持層の露出面側に
所定のレジストパターンを形成し、前記ストッパ層をエ
ッチストッパとして、前記支持層を所定のパターンにエ
ッチングする工程と、（ｆ）前記所定のパターンにエッ
チングされた支持層をマスクとして、前記ストッパ層を
エッチングする工程と、（ｇ）前記支持層と前記ストッ
パ層と前記表面層とを、該表面層の膜厚が所定の厚さに
なるまで、等方的にエッチングする工程と、（ｈ）前記
所定の厚さになった表面層にレーザを照射して、所定の
形状の開口を形成する工程と、を少なくとも含むもので
ある。
【００１７】本発明においては、前記（ｅ）から（ｇ）
のいずれかの工程のエッチング処理が、所定のガスを用
いたドライエッチングであり、前記所定のガスとして、
（ｅ）の工程で前記支持層をエッチングする際はＣｌ2
とＯ2の混合ガスを用い、（ｆ）の工程で前記ストッパ
層をエッチングする際はＣｌ2ガスを用い、（ｇ）の工
程で前記支持層と前記ストッパ層と前記表面層をエッチ
ングする際はＣｌ2とＯ2の混合ガスを用いることが好ま
しい。
のいずれかの工程のエッチング処理が、所定のガスを用
いたドライエッチングであり、前記所定のガスとして、
（ｅ）の工程で前記支持層をエッチングする際はＣｌ2
とＯ2の混合ガスを用い、（ｆ）の工程で前記ストッパ
層をエッチングする際はＣｌ2ガスを用い、（ｇ）の工
程で前記支持層と前記ストッパ層と前記表面層をエッチ
ングする際はＣｌ2とＯ2の混合ガスを用いることが好ま
しい。
【００１８】上述した構成により、支持層をウエットエ
ッチングあるいはドライエッチングするに際して、エッ
チングはエッチングストッパとなるストッパ層により停
止するのでエッチングの過不足が生じることはなく、ま
たエッチングの加工面は、蒸着粒子が開口部へ入射し易
いようにテーパー形状をなす。更に、ストッパ層を除去
後、薄膜化した表面層をエッチングするに際して、エッ
チング量は最小限に押さえられているため、所望の厚さ
だけ残して正確にエッチングすることができ、レーザー
光の照射により最終的な開口部を形成するので、微細な
発光素子領域を形成するマスク開口部を形成することが
できる。
ッチングあるいはドライエッチングするに際して、エッ
チングはエッチングストッパとなるストッパ層により停
止するのでエッチングの過不足が生じることはなく、ま
たエッチングの加工面は、蒸着粒子が開口部へ入射し易
いようにテーパー形状をなす。更に、ストッパ層を除去
後、薄膜化した表面層をエッチングするに際して、エッ
チング量は最小限に押さえられているため、所望の厚さ
だけ残して正確にエッチングすることができ、レーザー
光の照射により最終的な開口部を形成するので、微細な
発光素子領域を形成するマスク開口部を形成することが
できる。
【００１９】また、単結晶シリコンおよびシリコン化合
物は線膨張率が小さく、また硬度が高く、かつ薄膜化が
可能な事から、自重による撓みや衝撃によるマスクの破
壊を回避することができ、マスク厚みが薄膜で微細な開
口部パターンが得られることにより、蒸着粒子の方向性
すなわち斜め方向からの飛散粒子による回り込みを制御
でき、平面形状の揃った微細な発光素子領域を形成する
ことができる。従って、カラー有機ＥＬディスプレイの
カラー３色への色純度汚染を防止することができるとい
う効果が得られる。
物は線膨張率が小さく、また硬度が高く、かつ薄膜化が
可能な事から、自重による撓みや衝撃によるマスクの破
壊を回避することができ、マスク厚みが薄膜で微細な開
口部パターンが得られることにより、蒸着粒子の方向性
すなわち斜め方向からの飛散粒子による回り込みを制御
でき、平面形状の揃った微細な発光素子領域を形成する
ことができる。従って、カラー有機ＥＬディスプレイの
カラー３色への色純度汚染を防止することができるとい
う効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明に係る有機ＥＬディスプレ
イ製造用シャドウマスクは、その好ましい一実施の形態
において、一側表面にエッチストッパとなる二酸化シリ
コン膜（図２（ｆ）の１２）を備え、マスクの機械的強
度を保持しうる厚さの支持体用シリコン（図２（ｆ）の
１０）と、エッチングによる加工の精度を保てる薄膜の
シリコン板（図２（ｆ）の１４）とを、二酸化シリコン
膜が接合面となるようにポリイミドを介して張り合わせ
た構造からなり、シャドウマスクの開口部（図２（ｆ）
の２６）が、該マスクの法線方向の断面形状において、
支持体用シリコン側に開いたテーパー領域と、薄膜のシ
リコン板の一部からなり開口中心に向かって突出した所
定の厚さの突出部（図２（ｆ）の４４）とから構成され
るものである。
イ製造用シャドウマスクは、その好ましい一実施の形態
において、一側表面にエッチストッパとなる二酸化シリ
コン膜（図２（ｆ）の１２）を備え、マスクの機械的強
度を保持しうる厚さの支持体用シリコン（図２（ｆ）の
１０）と、エッチングによる加工の精度を保てる薄膜の
シリコン板（図２（ｆ）の１４）とを、二酸化シリコン
膜が接合面となるようにポリイミドを介して張り合わせ
た構造からなり、シャドウマスクの開口部（図２（ｆ）
の２６）が、該マスクの法線方向の断面形状において、
支持体用シリコン側に開いたテーパー領域と、薄膜のシ
リコン板の一部からなり開口中心に向かって突出した所
定の厚さの突出部（図２（ｆ）の４４）とから構成され
るものである。
【００２１】
【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。
【００２２】［実施例１］まず、図１及び図２を参照し
て、本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬディスプレイ
製造用シャドウマスクの製造方法について説明する。図
１及び図２は、シャドウマスクの製造工程の一部を模式
的に説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
〜（ｆ）は（ａ）のＡ−Ａ線にそれぞれ沿った断面図で
ある。
て、本発明の第１の実施例に係る有機ＥＬディスプレイ
製造用シャドウマスクの製造方法について説明する。図
１及び図２は、シャドウマスクの製造工程の一部を模式
的に説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
〜（ｆ）は（ａ）のＡ−Ａ線にそれぞれ沿った断面図で
ある。
【００２３】まず、図１（ｂ）に示すように、例えば、
厚みが４８０μｍ程度の支持体用シリコン１０の下に熱
酸化によって厚み１００ｎｍ程度の二酸化シリコン膜１
２を形成する。その後、二酸化シリコン膜１２にスピン
塗布により厚み１μｍ程度のポリイミド薄膜を形成し、
単結晶シリコンを研磨して２０μｍ程度の厚さまで薄膜
化したシリコン板１４を張り合わせて３００℃程度の温
度でベークを行って接着する。更に、常温ＣＶＤ法によ
って、厚み１００ｎｍ程度の二酸化シリコン膜１６を成
膜した後、厚みが６０ｎｍ程度の窒化珪素膜１８をシャ
ドウマスク全体に被覆する。そして、公知のフォトレジ
ストプロセスを使用して、フォトレジスト膜パターン２
０を支持体用シリコン１０上の窒化珪素膜１８上に形成
する。
厚みが４８０μｍ程度の支持体用シリコン１０の下に熱
酸化によって厚み１００ｎｍ程度の二酸化シリコン膜１
２を形成する。その後、二酸化シリコン膜１２にスピン
塗布により厚み１μｍ程度のポリイミド薄膜を形成し、
単結晶シリコンを研磨して２０μｍ程度の厚さまで薄膜
化したシリコン板１４を張り合わせて３００℃程度の温
度でベークを行って接着する。更に、常温ＣＶＤ法によ
って、厚み１００ｎｍ程度の二酸化シリコン膜１６を成
膜した後、厚みが６０ｎｍ程度の窒化珪素膜１８をシャ
ドウマスク全体に被覆する。そして、公知のフォトレジ
ストプロセスを使用して、フォトレジスト膜パターン２
０を支持体用シリコン１０上の窒化珪素膜１８上に形成
する。
【００２４】次に、図１（ｃ）に示すように、フォトレ
ジスト膜パターン２０をマスクとして、窒化珪素膜１８
をエッチングした後、アルカリエッチング溶液で支持体
用シリコン１０を二酸化シリコン膜１２表面まで異方性
エッチングする。
ジスト膜パターン２０をマスクとして、窒化珪素膜１８
をエッチングした後、アルカリエッチング溶液で支持体
用シリコン１０を二酸化シリコン膜１２表面まで異方性
エッチングする。
【００２５】次に、図１（ｄ）に示すように、支持体用
シリコン１０をマスクとして二酸化シリコン膜１２をエ
ッチングした後、フォトレジスト膜パターン２０を剥離
除去し、窒化珪素膜１８をエッチングした後、二酸化シ
リコン膜１６を緩衝弗酸溶液でエッチングする。そし
て、氷酢酸混合溶液と硝酸と弗酸の混酸によるウエット
エッチングをシリコン板１４の開口部の厚さが約５μｍ
になるまで行う。なお、二酸化シリコン膜１２を除去し
た際に露出したポリイミド薄膜は、フォトレジスト膜パ
ターン２０の剥離時に同時に除去される。また、等方性
エッチングであるウエットエッチング特性から、支持体
用シリコン１０と二酸化シリコン膜１２はシリコン板１
４とほぼ同量エッチングされることから、更に蒸発源方
向に対して広がりを持った形状となる。
シリコン１０をマスクとして二酸化シリコン膜１２をエ
ッチングした後、フォトレジスト膜パターン２０を剥離
除去し、窒化珪素膜１８をエッチングした後、二酸化シ
リコン膜１６を緩衝弗酸溶液でエッチングする。そし
て、氷酢酸混合溶液と硝酸と弗酸の混酸によるウエット
エッチングをシリコン板１４の開口部の厚さが約５μｍ
になるまで行う。なお、二酸化シリコン膜１２を除去し
た際に露出したポリイミド薄膜は、フォトレジスト膜パ
ターン２０の剥離時に同時に除去される。また、等方性
エッチングであるウエットエッチング特性から、支持体
用シリコン１０と二酸化シリコン膜１２はシリコン板１
４とほぼ同量エッチングされることから、更に蒸発源方
向に対して広がりを持った形状となる。
【００２６】次に、図２（ｅ）に示すように、シャドウ
マスクの開口部２６となるべき所望の開口部寸法に合わ
せたアパーチャー２２を介して、レーザー光２４を５μ
ｍの厚みとなったシリコン板１４へ照射し、シャドウマ
スクとなるべきシリコン板１４に開口部２６を形成す
る。このようにして形成したシャドウマスクは、図２
（ｆ）に示すように開口中心に向かって突出した突出部
４４を有する構造になる。
マスクの開口部２６となるべき所望の開口部寸法に合わ
せたアパーチャー２２を介して、レーザー光２４を５μ
ｍの厚みとなったシリコン板１４へ照射し、シャドウマ
スクとなるべきシリコン板１４に開口部２６を形成す
る。このようにして形成したシャドウマスクは、図２
（ｆ）に示すように開口中心に向かって突出した突出部
４４を有する構造になる。
【００２７】なお、図２（ｅ）の工程で照射するレーザ
ー光２２は、フォトアブレーション特性を有する波長２
４８ｎｍのエキシマレーザーを使用するために、シリコ
ン板１４への照射部は熱溶融せずに昇華するため、端麗
な開口部が得られる。
ー光２２は、フォトアブレーション特性を有する波長２
４８ｎｍのエキシマレーザーを使用するために、シリコ
ン板１４への照射部は熱溶融せずに昇華するため、端麗
な開口部が得られる。
【００２８】このような工程によって製作されるシャド
ウマスクは、蒸着成膜時の斜め方向から飛散する蒸発粒
子を遮蔽することなく、広い開口率を持つ微細な開口部
を形成し、且つ支持体用シリコンで梁を形成することか
ら撓みを抑制するという効果がもたらされる。
ウマスクは、蒸着成膜時の斜め方向から飛散する蒸発粒
子を遮蔽することなく、広い開口率を持つ微細な開口部
を形成し、且つ支持体用シリコンで梁を形成することか
ら撓みを抑制するという効果がもたらされる。
【００２９】［実施例２］次に、本発明の第２の実施例
に係る有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスクの製
造方法について図３を参照して説明する。図３は、シャ
ドウマスクの製造工程の一部を模式的に説明するための
断面図である。
に係る有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスクの製
造方法について図３を参照して説明する。図３は、シャ
ドウマスクの製造工程の一部を模式的に説明するための
断面図である。
【００３０】フォトレジストプロセスを使用してフォト
レジスト膜パターン２０を支持体用シリコン１０上の窒
化珪素膜１８上に形成するまでの工程は、前記した第１
の実施例と同様に行う。次に、図３（ａ）に示すよう
に、フォトレジスト膜パターン２０をマスクとして、Ｃ
Ｆ4ガスあるいはＣＨＦ3ガスによるドライエッチングに
より窒化珪素膜１８をエッチングし、更にガス種をＣｌ
2＋Ｏ2ガスに変えて、支持体用シリコン１０をＯ2分圧
を高めてエッチングすると、等方性エッチング特性を示
し、テーパー角度を有する支持体用シリコン１０が形成
される。
レジスト膜パターン２０を支持体用シリコン１０上の窒
化珪素膜１８上に形成するまでの工程は、前記した第１
の実施例と同様に行う。次に、図３（ａ）に示すよう
に、フォトレジスト膜パターン２０をマスクとして、Ｃ
Ｆ4ガスあるいはＣＨＦ3ガスによるドライエッチングに
より窒化珪素膜１８をエッチングし、更にガス種をＣｌ
2＋Ｏ2ガスに変えて、支持体用シリコン１０をＯ2分圧
を高めてエッチングすると、等方性エッチング特性を示
し、テーパー角度を有する支持体用シリコン１０が形成
される。
【００３１】このエッチングを継続することで、Ｃｌ2
ガスによって二酸化シリコン膜１２も同様にエッチング
される。さらにエッチングを継続しシリコン板１４を約
５μｍの厚みになるまで行う。この時、ポリイミド薄膜
はガス種のＯ2により除去される。次に、フォトレジス
ト膜パターン２０を剥離除去し、窒化珪素膜１８をエッ
チング除去すると図３（ｂ）に示すような構造となる。
ガスによって二酸化シリコン膜１２も同様にエッチング
される。さらにエッチングを継続しシリコン板１４を約
５μｍの厚みになるまで行う。この時、ポリイミド薄膜
はガス種のＯ2により除去される。次に、フォトレジス
ト膜パターン２０を剥離除去し、窒化珪素膜１８をエッ
チング除去すると図３（ｂ）に示すような構造となる。
【００３２】次に、図３（ｃ）に示すように、シャドウ
マスクの開口部２６となるべき所望の開口部寸法に合わ
せたアパーチャー２２を介して、レーザー光２４を５μ
ｍの厚みとなったシリコン板１４へ照射し、シャドウマ
スクとなるべきシリコン板１４に開口部２６を形成する
と、図３（ｄ）に示すように開口中心に向かって突出し
た突出部４４を有するシャドウマスクが得られる。
マスクの開口部２６となるべき所望の開口部寸法に合わ
せたアパーチャー２２を介して、レーザー光２４を５μ
ｍの厚みとなったシリコン板１４へ照射し、シャドウマ
スクとなるべきシリコン板１４に開口部２６を形成する
と、図３（ｄ）に示すように開口中心に向かって突出し
た突出部４４を有するシャドウマスクが得られる。
【００３３】上述した方法によっても、前記した第１の
実施例と同様に、斜め方向から飛散する蒸発粒子を遮蔽
することなく、広い開口率を持つ微細な開口部を有する
シャドウマスクを得ることができる。
実施例と同様に、斜め方向から飛散する蒸発粒子を遮蔽
することなく、広い開口率を持つ微細な開口部を有する
シャドウマスクを得ることができる。
【００３４】［実施例３］次に、本発明の第３の実施例
に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法について図４を
参照して説明する。図４は、前記第１又は第２の実施例
に記載したシャドウマスクを用いた有機ＥＬディスプレ
イの製造方法の一部を模式的に説明するための図であ
り、（ａ）はシャドウマスクの平面図、（ｂ）及び
（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、
（ｂ）は製造工程図、（ｃ）は製造後の構造断面図であ
る。
に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法について図４を
参照して説明する。図４は、前記第１又は第２の実施例
に記載したシャドウマスクを用いた有機ＥＬディスプレ
イの製造方法の一部を模式的に説明するための図であ
り、（ａ）はシャドウマスクの平面図、（ｂ）及び
（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、
（ｂ）は製造工程図、（ｃ）は製造後の構造断面図であ
る。
【００３５】本実施例のカラー有機ＥＬディスプレイの
製造方法は、図４に示す方法によって製造される。即
ち、透明導電膜としてＩＴＯ膜３２を１２０ｎｍ程度の
膜厚で形成した後、正孔輸送材料３４としてＮ，Ｎ’―
ジフェニルーＮ，Ｎ’―ジ（３―メチルフェニル）―
１，１’―ビフェニルー４，４’―ジアミンを５０ｎｍ
程度の膜厚でＩＴＯ膜３２上に真空蒸着し、正孔輸送層
３４を一様に形成する。その後、ＩＴＯ膜３２上にシャ
ドウマスク２８の開口部２６と位置を合わせて赤色の有
機発光材料として、アルミキノリン錯体にドーパントと
して４−ジシアノメチレンー２―メチルー６―（ｐ―ジ
メチルアミノスチリル）―４Ｈ―ピラン（ＤＣＭ、ドー
ピング濃度５ｗｔ％）を２５ｎｍ程度共蒸着し、電子輸
送層としてアルミキノリン錯体を３５ｎｍ程度の膜厚と
すべく真空蒸着する。
製造方法は、図４に示す方法によって製造される。即
ち、透明導電膜としてＩＴＯ膜３２を１２０ｎｍ程度の
膜厚で形成した後、正孔輸送材料３４としてＮ，Ｎ’―
ジフェニルーＮ，Ｎ’―ジ（３―メチルフェニル）―
１，１’―ビフェニルー４，４’―ジアミンを５０ｎｍ
程度の膜厚でＩＴＯ膜３２上に真空蒸着し、正孔輸送層
３４を一様に形成する。その後、ＩＴＯ膜３２上にシャ
ドウマスク２８の開口部２６と位置を合わせて赤色の有
機発光材料として、アルミキノリン錯体にドーパントと
して４−ジシアノメチレンー２―メチルー６―（ｐ―ジ
メチルアミノスチリル）―４Ｈ―ピラン（ＤＣＭ、ドー
ピング濃度５ｗｔ％）を２５ｎｍ程度共蒸着し、電子輸
送層としてアルミキノリン錯体を３５ｎｍ程度の膜厚と
すべく真空蒸着する。
【００３６】次に、赤色の有機発光材料を蒸着したＩＴ
Ｏ膜３２に隣接したＩＴＯ膜３２とシャドウマスク２８
に開口された開口部２６との位置合わせを行い、緑色の
有機発光材料として、ホストにトリス（８−キノリノー
ル）アルミニウム（アルミニウム錯体）、ドーパントと
してキナクリドン（ドーピング濃度５ｗｔ％）を２５ｎ
ｍ程度共蒸着し、続いて、電子輸送層としてトリス（８
−キノリノール）アルミニウムを３０ｎｍ程度の厚みで
蒸着する。
Ｏ膜３２に隣接したＩＴＯ膜３２とシャドウマスク２８
に開口された開口部２６との位置合わせを行い、緑色の
有機発光材料として、ホストにトリス（８−キノリノー
ル）アルミニウム（アルミニウム錯体）、ドーパントと
してキナクリドン（ドーピング濃度５ｗｔ％）を２５ｎ
ｍ程度共蒸着し、続いて、電子輸送層としてトリス（８
−キノリノール）アルミニウムを３０ｎｍ程度の厚みで
蒸着する。
【００３７】更に、緑色の有機発光材料を蒸着したＩＴ
Ｏ膜３２に隣接したＩＴＯ膜３２とシャドウマスク２８
に開口された開口部２６との位置合わせを行い、青色の
有機発光材料としてペリレンを２５ｎｍ程度蒸着し、電
子輸送層としてトリス（８−キノリノール）アルミニウ
ムを３５ｎｍ程度の厚みで蒸着し、カラー３色独立の発
光素子アレイを得る。
Ｏ膜３２に隣接したＩＴＯ膜３２とシャドウマスク２８
に開口された開口部２６との位置合わせを行い、青色の
有機発光材料としてペリレンを２５ｎｍ程度蒸着し、電
子輸送層としてトリス（８−キノリノール）アルミニウ
ムを３５ｎｍ程度の厚みで蒸着し、カラー３色独立の発
光素子アレイを得る。
【００３８】そして、蒸発源を変えて、陰極としてＩＴ
Ｏ膜３２上の発光素子領域と直交するようにＡＬ：Ｌｉ
４２を共蒸着により３０ｎｍ程度成膜し、その後、アル
ミニウム４２のみを１００ｎｍ程度蒸着し、図４（ｃ）
に示すようなカラー有機ＥＬディスプレイを得る。
Ｏ膜３２上の発光素子領域と直交するようにＡＬ：Ｌｉ
４２を共蒸着により３０ｎｍ程度成膜し、その後、アル
ミニウム４２のみを１００ｎｍ程度蒸着し、図４（ｃ）
に示すようなカラー有機ＥＬディスプレイを得る。
【００３９】図４（ｂ）に示すように、ディスプレイの
基板となるガラス基板３０には、等間隔で列をなした透
明導電膜のＩＴＯ膜３２及び正孔輸送層３４が形成され
ている。このガラス基板３０の下には、カラー３色の有
機発光材料を１色毎に所望のＩＴＯ膜３２上へ蒸着成膜
するための開口部２６が設けられているシャドウマスク
２８が配置され、更に、シャドウマスク下には有機発光
材料の蒸発源３８が真空中で設けられている。
基板となるガラス基板３０には、等間隔で列をなした透
明導電膜のＩＴＯ膜３２及び正孔輸送層３４が形成され
ている。このガラス基板３０の下には、カラー３色の有
機発光材料を１色毎に所望のＩＴＯ膜３２上へ蒸着成膜
するための開口部２６が設けられているシャドウマスク
２８が配置され、更に、シャドウマスク下には有機発光
材料の蒸発源３８が真空中で設けられている。
【００４０】そして、前記した第１又は第２の実施例に
示した方法で制作した、発光素子領域と同等の開口部２
６を設けたシャドウマスク２８を用いて、蒸発源３８か
らの蒸発粒子４０をＩＴＯ膜３２上の正孔輸送層表面へ
成膜して有機発光膜３６が形成されている。
示した方法で制作した、発光素子領域と同等の開口部２
６を設けたシャドウマスク２８を用いて、蒸発源３８か
らの蒸発粒子４０をＩＴＯ膜３２上の正孔輸送層表面へ
成膜して有機発光膜３６が形成されている。
【００４１】蒸発粒子４０は方向性を有しており、シャ
ドウマスク２８の開口部２６に対して斜入射となるが、
シャドウマスク２８は薄膜で、且つ撓みが無いために基
板３０と開口部２６とは余分な隙間が発生せず、蒸発粒
子４０のＩＴＯ膜３２上以外への回り込みは抑制される
ため、微細化したカラー発光素子領域の形成およびカラ
ー３色有機発光材料の相互汚染防止という効果がもたら
せる。
ドウマスク２８の開口部２６に対して斜入射となるが、
シャドウマスク２８は薄膜で、且つ撓みが無いために基
板３０と開口部２６とは余分な隙間が発生せず、蒸発粒
子４０のＩＴＯ膜３２上以外への回り込みは抑制される
ため、微細化したカラー発光素子領域の形成およびカラ
ー３色有機発光材料の相互汚染防止という効果がもたら
せる。
【００４２】なお、上記各実施例において、シャドウマ
スクのシリコン板及び支持体用シリコンの少なくとも一
方に鉄又はアルミニウムを含有してもよく、好ましくは
鉄０．６０％、アルミニウム０．３９％を含有したシリ
コンで構成することができる。
スクのシリコン板及び支持体用シリコンの少なくとも一
方に鉄又はアルミニウムを含有してもよく、好ましくは
鉄０．６０％、アルミニウム０．３９％を含有したシリ
コンで構成することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有機発光材料を精度よく基板へ真空蒸着することできる
ため、平面形状の揃った微細な発光素子領域が得られ、
また、カラー３色有機発光材料の相互汚染からなる色純
度の悪化を防止し、色純度向上を実現した高精細カラー
有機ＥＬディスプレイを提供することができるという効
果を奏する。
有機発光材料を精度よく基板へ真空蒸着することできる
ため、平面形状の揃った微細な発光素子領域が得られ、
また、カラー３色有機発光材料の相互汚染からなる色純
度の悪化を防止し、色純度向上を実現した高精細カラー
有機ＥＬディスプレイを提供することができるという効
果を奏する。
【００４４】その理由は、カラー有機ＥＬディスプレイ
の製造に用いられる本発明のシャドウマスクは、その材
質が薄膜化した単結晶シリコンあるいはシリコン化合物
であり、その開口部は支持体用シリコンをウエットエッ
チングあるいはドライエッチングすることによって蒸着
粒子が開口部へ入射し易いようにテーパー形状の梁を有
し、且つレーザー光の照射により所望の開口部を形成す
るので、微細な発光素子領域を形成するマスク開口部が
形成されているからである。
の製造に用いられる本発明のシャドウマスクは、その材
質が薄膜化した単結晶シリコンあるいはシリコン化合物
であり、その開口部は支持体用シリコンをウエットエッ
チングあるいはドライエッチングすることによって蒸着
粒子が開口部へ入射し易いようにテーパー形状の梁を有
し、且つレーザー光の照射により所望の開口部を形成す
るので、微細な発光素子領域を形成するマスク開口部が
形成されているからである。
【００４５】さらに、単結晶シリコンおよびシリコン化
合物は線膨張率が小さく、また硬度が高く、且つ薄膜化
が可能な事から自重による撓みや、衝撃によるマスクの
破壊を回避することができ、高信頼性の有機ＥＬディス
プレイ製造用シャドウマスクが得られるという効果を奏
する。
合物は線膨張率が小さく、また硬度が高く、且つ薄膜化
が可能な事から自重による撓みや、衝撃によるマスクの
破壊を回避することができ、高信頼性の有機ＥＬディス
プレイ製造用シャドウマスクが得られるという効果を奏
する。
【図１】本発明の第１の実施例に係るカラー有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造工程の一部を模
式的に説明するための図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であ
る。
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造工程の一部を模
式的に説明するための図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図であ
る。
【図２】本発明の第１の実施例に係るカラー有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造工程の一部を模
式的に説明するための図であり、（ｅ）〜（ｆ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造工程の一部を模
式的に説明するための図であり、（ｅ）〜（ｆ）は図１
（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るカラー有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造工程の一部を模
式的に説明するための断面図である。
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造工程の一部を模
式的に説明するための断面図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係るカラー有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスクを用いた有機ＥＬディ
スプレイの製造工程の一部を模式的に説明するための図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）及び（ｃ）は断面図で
ある。
ィスプレイ製造用シャドウマスクを用いた有機ＥＬディ
スプレイの製造工程の一部を模式的に説明するための図
であり、（ａ）は平面図、（ｂ）及び（ｃ）は断面図で
ある。
【図５】従来の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明
するための断面図である。
するための断面図である。
１０ 支持体用シリコン １２ 二酸化シリコン膜 １４ シリコン板 １６ 二酸化シリコン膜 １８ 窒化珪素膜 ２０ フォトレジスト膜パターン ２２ アパーチャー ２４ レーザー光 ２６ 開口部 ２８ シャドウマスク ３０ ガラス基板 ３２ ＩＴＯ膜 ３４ 正孔輸送層 ３６ 有機発光材料 ３８ 蒸発源 ４０ 蒸発粒子 ４２ アルミニウム ４４ 突出部 １０１ ガラス基板 １０２ 陽極 １０３ 正孔輸送層 １０４ 金属シート １０５ 蒸着材 １０６ 陰極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１０月１５日（１９９９．１０．
１５）
１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項２】有機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板
に蒸着するに際して用いられ、その側壁がテーパー状に
加工されたマトリックス状の開口部を有するシャドウマ
スクにおいて、 前記シャドウマスクが、一方の表面にエッチストッパと
なるストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しう
る厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定
の厚さの表面層とを、前記ストッパ層側が接合面となる
ようにポリイミドを用いて張り合わせた構造からなる、
ことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウ
マスク。
に蒸着するに際して用いられ、その側壁がテーパー状に
加工されたマトリックス状の開口部を有するシャドウマ
スクにおいて、 前記シャドウマスクが、一方の表面にエッチストッパと
なるストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しう
る厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定
の厚さの表面層とを、前記ストッパ層側が接合面となる
ようにポリイミドを用いて張り合わせた構造からなる、
ことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウ
マスク。
【請求項３】前記支持層及び前記表面層が、単結晶シリ
コン又はシリコン化合物よりなり、 前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる、ことを特
徴とする請求項２記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シ
ャドウマスク。
コン又はシリコン化合物よりなり、 前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる、ことを特
徴とする請求項２記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シ
ャドウマスク。
【請求項４】前記単結晶シリコン化合物が、鉄又はアル
ミニウムのいずれかを少なくともを含む、ことを特徴と
する請求項３記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャド
ウマスク。
ミニウムのいずれかを少なくともを含む、ことを特徴と
する請求項３記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャド
ウマスク。
【請求項５】前記単結晶シリコン化合物が、少なくと
も、鉄０．６％、アルミニウム０．３９％を含む、こと
を特徴とする請求項３記載の有機ＥＬディスプレイ製造
用シャドウマスク。
も、鉄０．６％、アルミニウム０．３９％を含む、こと
を特徴とする請求項３記載の有機ＥＬディスプレイ製造
用シャドウマスク。
【請求項６】（ａ）所定の厚さの支持層にエッチストッ
パとなるストッパ層を形成する工程と、 （ｂ）前記ストッパ層表面にポリイミド薄膜を形成する
工程と、 （ｃ）研磨により所定の厚さに薄膜化した表面層を前記
ポリイミド薄膜により張り合わせる工程と、 （ｄ）前記表面層の露出面側に前記表面層のエッチング
保護膜を形成する工程と、 （ｅ）前記支持層の露出面側に所定のレジストパターン
を形成し、前記ストッパ層をエッチストッパとして、前
記支持層を所定のパターンにエッチングする工程と、 （ｆ）前記所定のパターンにエッチングされた支持層を
マスクとして、前記ストッパ層をエッチングする工程
と、 （ｇ）前記支持層と前記ストッパ層と前記表面層とを、
該表面層の膜厚が所定の厚さになるまで、等方的にエッ
チングする工程と、 （ｈ）前記所定の厚さになった表面層にレーザを照射し
て、所定の形状の開口を形成する工程と、を少なくとも
含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用シャ
ドウマスクの製造方法。
パとなるストッパ層を形成する工程と、 （ｂ）前記ストッパ層表面にポリイミド薄膜を形成する
工程と、 （ｃ）研磨により所定の厚さに薄膜化した表面層を前記
ポリイミド薄膜により張り合わせる工程と、 （ｄ）前記表面層の露出面側に前記表面層のエッチング
保護膜を形成する工程と、 （ｅ）前記支持層の露出面側に所定のレジストパターン
を形成し、前記ストッパ層をエッチストッパとして、前
記支持層を所定のパターンにエッチングする工程と、 （ｆ）前記所定のパターンにエッチングされた支持層を
マスクとして、前記ストッパ層をエッチングする工程
と、 （ｇ）前記支持層と前記ストッパ層と前記表面層とを、
該表面層の膜厚が所定の厚さになるまで、等方的にエッ
チングする工程と、 （ｈ）前記所定の厚さになった表面層にレーザを照射し
て、所定の形状の開口を形成する工程と、を少なくとも
含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用シャ
ドウマスクの製造方法。
【請求項７】前記（ｅ）から（ｇ）のいずれかの工程の
エッチング処理が、所定のガスを用いたドライエッチン
グである、ことを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造方法。
エッチング処理が、所定のガスを用いたドライエッチン
グである、ことを特徴とする請求項６記載の有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスクの製造方法。
【請求項８】前記所定のガスとして、（ｅ）の工程で前
記支持層をエッチングする際はＣｌ 2とＯ2の混合ガスを
用い、（ｆ）の工程で前記ストッパ層をエッチングする
際はＣｌ2ガスを用い、（ｇ）の工程で前記支持層と前
記ストッパ層と前記表面層をエッチングする際はＣｌ2
とＯ2の混合ガスを用いる、ことを特徴とする請求項７
記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスクの製
造方法。
記支持層をエッチングする際はＣｌ 2とＯ2の混合ガスを
用い、（ｆ）の工程で前記ストッパ層をエッチングする
際はＣｌ2ガスを用い、（ｇ）の工程で前記支持層と前
記ストッパ層と前記表面層をエッチングする際はＣｌ2
とＯ2の混合ガスを用いる、ことを特徴とする請求項７
記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスクの製
造方法。
【請求項９】前記支持層及び前記表面層が、単結晶シリ
コン又はシリコン化合物よりなり、 前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる、ことを特
徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載の有機ＥＬ
ディスプレイ製造用シャドウマスクの製造方法。
コン又はシリコン化合物よりなり、 前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる、ことを特
徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載の有機ＥＬ
ディスプレイ製造用シャドウマスクの製造方法。
【請求項１０】請求項２乃至５に記載の有機ＥＬディス
プレイ製造用シャドウマスクを用いて有機発光材料を形
成したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
プレイ製造用シャドウマスクを用いて有機発光材料を形
成したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１１】請求項２乃至５に記載の有機ＥＬディス
プレイ製造用シャドウマスクを用いて有機発光材料を形
成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方
法。
プレイ製造用シャドウマスクを用いて有機発光材料を形
成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方
法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】また、本発明は、第２の視点において、有
機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板に蒸着するに際
して用いられ、その側壁がテーパー状に加工されたマト
リックス状の開口部を有するシャドウマスクにおいて、
前記シャドウマスクが、一方の表面にエッチストッパと
なるストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しう
る厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定
の厚さの表面層とを、前記ストッパ層側が接合面となる
ようにポリイミドを用いて張り合わせた構造からなるも
のである。
機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板に蒸着するに際
して用いられ、その側壁がテーパー状に加工されたマト
リックス状の開口部を有するシャドウマスクにおいて、
前記シャドウマスクが、一方の表面にエッチストッパと
なるストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しう
る厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定
の厚さの表面層とを、前記ストッパ層側が接合面となる
ようにポリイミドを用いて張り合わせた構造からなるも
のである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】本発明においては、前記支持層及び前記表
面層が、単結晶シリコン又はシリコン化合物よりなり、
前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる構成とする
こともできる。
面層が、単結晶シリコン又はシリコン化合物よりなり、
前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる構成とする
こともできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】また、本発明においては、前記単結晶シリ
コン化合物が、鉄又はアルミニウムのいずれかを少なく
ともを含み、前記単結晶シリコンあるいはシリコン化合
物の線膨張率が、１．９５×１０-6／Ｋから４．８×１
０-6／Ｋの範囲であり、モース硬さが、７．０から１
３．０の範囲であることが好ましい。
コン化合物が、鉄又はアルミニウムのいずれかを少なく
ともを含み、前記単結晶シリコンあるいはシリコン化合
物の線膨張率が、１．９５×１０-6／Ｋから４．８×１
０-6／Ｋの範囲であり、モース硬さが、７．０から１
３．０の範囲であることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】次に、図１（ｄ）に示すように、支持体用
シリコン１０をマスクとして二酸化シリコン膜１２をエ
ッチングした後、フォトレジスト膜パターン２０を剥離
除去し、窒化珪素膜１８をエッチングした後、二酸化シ
リコン膜１６を緩衝弗酸溶液でエッチングする。そし
て、氷酢酸混合溶液と硝酸と弗酸の混酸によるウエット
エッチングをシリコン板１４の開口部の厚さが約５μｍ
になるまで行う。なお、二酸化シリコン膜１２を除去し
た際に露出したポリイミド薄膜は、上記のフォトレジス
ト膜パターン２０の剥離時に同時に除去される。また、
上記シリコン板１４のエッチングは等方性エッチングで
あるウエットエッチング特性から、支持体用シリコン１
０と二酸化シリコン膜１２はシリコン板１４とほぼ同量
エッチングされることから、更に蒸発源方向に対して広
がりを持った形状となる。
シリコン１０をマスクとして二酸化シリコン膜１２をエ
ッチングした後、フォトレジスト膜パターン２０を剥離
除去し、窒化珪素膜１８をエッチングした後、二酸化シ
リコン膜１６を緩衝弗酸溶液でエッチングする。そし
て、氷酢酸混合溶液と硝酸と弗酸の混酸によるウエット
エッチングをシリコン板１４の開口部の厚さが約５μｍ
になるまで行う。なお、二酸化シリコン膜１２を除去し
た際に露出したポリイミド薄膜は、上記のフォトレジス
ト膜パターン２０の剥離時に同時に除去される。また、
上記シリコン板１４のエッチングは等方性エッチングで
あるウエットエッチング特性から、支持体用シリコン１
０と二酸化シリコン膜１２はシリコン板１４とほぼ同量
エッチングされることから、更に蒸発源方向に対して広
がりを持った形状となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB04 AB18 BA06 CB01 DA01 DA02 DB03 EB00 FA01 4K029 AA11 AA24 BA35 BA46 BA62 BB09 BC07 BD00 GA00 GA02 HA02 HA03 HA07
Claims (19)
- 【請求項１】蒸着材料を基板に蒸着するに際して用いら
れる所定のパターンに配置された開口部を有する蒸着マ
スクであって、 前記マスクが、マスクを支持し、前記基板と同一材料か
らなる支持層と、所定の形状の開口を有し、前記基板と
同一材料からなる表面層と、前記支持層と前記表面層の
間に挿入され、前記支持層エッチストッパとなるストッ
パ層とを少なくとも含み、 前記マスクの開口部が、該マスクの法線方向の断面形状
において、前記支持層側に開いたテーパー領域と、前記
表面層の一部からなり開口中心に向かって突出した所定
の厚さの突出部とから構成される、ことを特徴とする蒸
着マスク。 - 【請求項２】有機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板
に蒸着するに際して用いられ、その側壁がテーパー状に
加工されたマトリックス状の開口部を有するシャドウマ
スクにおいて、 前記シャドウマスクが、マスクの機械的強度を保持しう
る厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定
の厚さの表面層と、前記支持層と前記表面層との間に挿
入され、エッチストッパとなるストッパ層とを少なくと
も含む、ことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用
シャドウマスク。 - 【請求項３】有機発光材料を有機ＥＬディスプレイ基板
に蒸着するに際して用いられ、その側壁がテーパー状に
加工されたマトリックス状の開口部を有するシャドウマ
スクにおいて、 前記シャドウマスクが、一側表面にエッチストッパとな
るストッパ層を備え、マスクの機械的強度を保持しうる
厚さの支持層と、エッチングの加工精度を保てる所定の
厚さの表面層とを、前記ストッパ層が接合面となるよう
にポリイミドを介して張り合わせた構造からなる、こと
を特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマス
ク。 - 【請求項４】前記シャドウマスクの開口部が、該マスク
の法線方向の断面形状において、前記支持層側に開いた
テーパー領域と、前記表面層の一部からなり開口中心に
向かって突出した所定の厚さの突出部とから構成され
る、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の有機ＥＬ
ディスプレイ製造用シャドウマスク。 - 【請求項５】前記マトリックス状配列の列又は行の少な
くとも一方向の相隣る開口部が、該開口部の短辺の寸法
以上に離間して配設されている、ことを特徴とする請求
項２乃至４のいずれか一に記載の有機ＥＬディスプレイ
製造用シャドウマスク。 - 【請求項６】前記表面層の厚みが、略３０μｍ以下、好
ましくは１０μｍから３０μｍの範囲である、ことを特
徴とする請求項２乃至５のいずれか一に記載の有機ＥＬ
ディスプレイ製造用シャドウマスク。 - 【請求項７】前記支持層が、単結晶シリコン又はシリコ
ン化合物よりなる、ことを特徴とする請求項２乃至６の
いずれか一に記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャド
ウマスク。 - 【請求項８】前記支持層及び前記表面層が、単結晶シリ
コン又はシリコン化合物よりなる、ことを特徴とする請
求項２乃至６のいずれか一に記載の有機ＥＬディスプレ
イ製造用シャドウマスク。 - 【請求項９】前記支持層及び前記表面層が、単結晶シリ
コン又はシリコン化合物よりなり、 前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる、ことを特
徴とする請求項２乃至６のいずれか一に記載の有機ＥＬ
ディスプレイ製造用シャドウマスク。 - 【請求項１０】前記単結晶シリコン化合物が、鉄又はア
ルミニウムのいずれかを少なくともを含む、ことを特徴
とする請求項７乃至９のいずれか一に記載の有機ＥＬデ
ィスプレイ製造用シャドウマスク。 - 【請求項１１】前記単結晶シリコン化合物が、少なくと
も、鉄０．６％、アルミニウム０．３９％を含む、こと
を特徴とする請求項７乃至９のいずれか一に記載の有機
ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスク。 - 【請求項１２】前記単結晶シリコンあるいはシリコン化
合物の線膨張率が、１．９５×１０-6／Ｋから４．８×
１０-6／Ｋの範囲である、ことを特徴とする請求項７乃
至１１のいずれか一に記載の有機ＥＬディスプレイ製造
用シャドウマスク。 - 【請求項１３】前記単結晶シリコンあるいはシリコン化
合物のモース硬さが、７．０から１３．０の範囲であ
る、ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一に
記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスク。 - 【請求項１４】（ａ）所定の厚さの支持層にエッチスト
ッパとなるストッパ層を形成する工程と、 （ｂ）前記ストッパ層表面にポリイミド薄膜を形成する
工程と、 （ｃ）研磨により所定の厚さに薄膜化した表面層を前記
ポリイミド薄膜により張り合わせる工程と、 （ｄ）前記表面層の露出面側に保護膜を形成する工程
と、 （ｅ）前記支持層の露出面側に所定のレジストパターン
を形成し、前記ストッパ層をエッチストッパとして、前
記支持層を所定のパターンにエッチングする工程と、 （ｆ）前記所定のパターンにエッチングされた支持層を
マスクとして、前記ストッパ層をエッチングする工程
と、 （ｇ）前記支持層と前記ストッパ層と前記表面層とを、
該表面層の膜厚が所定の厚さになるまで、等方的にエッ
チングする工程と、 （ｈ）前記所定の厚さになった表面層にレーザを照射し
て、所定の形状の開口を形成する工程と、を少なくとも
含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造用シャ
ドウマスクの製造方法。 - 【請求項１５】前記（ｅ）から（ｇ）のいずれかの工程
のエッチング処理が、所定のガスを用いたドライエッチ
ングである、ことを特徴とする請求項１４記載の有機Ｅ
Ｌディスプレイ製造用シャドウマスクの製造方法。 - 【請求項１６】前記所定のガスとして、（ｅ）の工程で
前記支持層をエッチングする際はＣｌ 2とＯ2の混合ガス
を用い、（ｆ）の工程で前記ストッパ層をエッチングす
る際はＣｌ2ガスを用い、（ｇ）の工程で前記支持層と
前記ストッパ層と前記表面層をエッチングする際はＣｌ
2とＯ2の混合ガスを用いる、ことを特徴とする請求項１
５記載の有機ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスクの
製造方法。 - 【請求項１７】前記支持層及び前記表面層が、単結晶シ
リコン又はシリコン化合物よりなり、 前記ストッパ層が二酸化シリコン膜よりなる、ことを特
徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一に記載の有機
ＥＬディスプレイ製造用シャドウマスクの製造方法。 - 【請求項１８】請求項２乃至１３に記載の有機ＥＬディ
スプレイ製造用シャドウマスクを用いて有機発光材料を
形成したことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。 - 【請求項１９】請求項２乃至１３に記載の有機ＥＬディ
スプレイ製造用シャドウマスクを用いて有機発光材料を
形成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造
方法。
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