JP2002105622A - 蒸着用治具及び蒸着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸着マスクと透明基板とを確実に密着させる
ことができる有機ＥＬディスプレイのパネル蒸着用治具
を提供する。 【解決手段】 磁性材料によって形成された蒸着マスク
３と、この蒸着マスク３の一辺部を２箇所の固定部６で
固定してなるマスクホルダー４とを備え、蒸着マスク３
上に透明基板２を介してシートマグネット１を積層する
ことにより、そのシートマグネット１の磁力で蒸着マス
ク３を引き付ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸着用治具及び蒸
着方法に係り、特に、有機エレクトロルミネッセンスデ
ィスプレイのパネル蒸着に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】有機材料のエレクトロルミネッセンス
（以下、ＥＬと略称する）を利用した有機ＥＬディスプ
レイは、自発光型の表示デバイスであるため、視野角が
広い、バックライトが不要といった長所に加えて、駆動
電圧が低い、応答時間が短い、厚みが薄いなどの長所を
兼ね備え、次世代のディスプレイとして注目されてい
る。

【０００３】有機ＥＬディスプレイは、画像表示のため
の複数の画素を有する有機ＥＬパネルを備えている。一
般に、有機ＥＬパネルの素子構造は、ガラス基板等の透
明基板上で有機ＥＬ層を２つの電極で挟み込んだ構造に
なっている。有機ＥＬ層は、主として、電子輸送層、発
光層及び正孔輸送層によって構成され、２つの電極は、
一方が陽極、他方が陰極となっている。

【０００４】このような有機ＥＬパネルを備えた有機Ｅ
Ｌディスプレイにおいては、陽極に正の電圧、陰極に負
の電圧を印加することにより、陽極から有機ＥＬ膜中に
注入された正孔が正孔輸送層を経て発光層に、また陰極
から有機ＥＬ膜に注入された電子が電子輸送層を経て発
光層に到達し、その発光層内で電子と正孔が再結合する
ことにより発光を得る仕組みになっている。

【０００５】ここで、有機ＥＬディスプレイのパネル製
造においては、透明基板上に陽極、有機ＥＬ層及び陰極
の各層を所定のパターンで形成するにあたって、真空蒸
着装置が用いられている。この真空蒸着装置を用いたパ
ネル製造においては、図２に示すように、シートマグネ
ット１、透明基板２、蒸着マスク３、マスクホルダー４
を順に積層したかたちで保持し、それらを自転或いは自
公転させながら、蒸発源５から蒸発させた材料を、蒸着
マスク３を介して透明基板２上に被着させることによ
り、マスクパターンに対応した薄膜を透明基板２上に形
成している。また、赤（Ｒ），緑（Ｂ），青（Ｂ）の各
色に対応する有機ＥＬパネルの画素部は、発光色の違い
から各色ごとに別の成膜材料で構成する必要がある。そ
のため、図３に示すように、一色分の成膜材料を、蒸着
マスク３の開口（スリット、角穴等）を通して透明基板
２上に蒸着させた後、透明基板２と蒸着マスク３の相対
位置をずらして、次の成膜材料を蒸着させるようにして
いる。

【０００６】ところで、真空蒸着による薄膜形成におい
て、透明基板２と蒸着マスク３との間に隙間があると、
その隙間を通して蒸発材料が不要なエリアまで回り込ん
でしまうため、マスキング精度が低下する。そのため従
来では、蒸着マスク３に柔軟性のある磁性材料を用い、
この蒸着マスク３をシートマグネット１の磁力で引き付
けることにより、透明基板２と蒸着マスク３を密着させ
るようにしている。また、蒸着マスク３については、マ
スクの端辺部を一軸方向或いは互いに直交する二軸方向
からバネ等で引っ張ることにより、枠状のマスクホルダ
ー４の上面に適度な張力を持たせて張り付けるようにし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、蒸着マスク３を支持するマスクホルダー４に
撓みが生じていると、その撓みに倣うかたちで蒸着マス
ク３がマスクホルダー４上に張設される。そのため、シ
ートマグネット１の磁力で蒸着マスク３を引き付けて
も、前述した撓みの影響で蒸着マスク３と透明基板２と
の間に隙間が生じてしまう。特に、透明基板２が自重で
反っている場合などでは、透明基板２に対する蒸着マス
ク３の密着性（面的な馴染み）が大幅に低下してしま
う。この対策としては、マスクホルダー４の加工精度を
高めて撓みの影響を少なくすることも考えられるが、加
工精度の限界や経時的な寸法の狂いなどもあって十分な
効果が期待できない。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、蒸着マスクと被
蒸着基板とを確実に密着させることができる蒸着用治具
とこれを用いた蒸着方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る蒸着用治具
においては、磁性材料によって形成された蒸着マスク
と、この蒸着マスクを載置状態に支持するとともに、蒸
着マスクの一辺部を固定してなるマスクホルダーとを備
えた構成となっている。

【００１０】上記構成からなるパネル蒸着用治具におい
ては、蒸着マスクの一辺部をマスクホルダーに固定した
ことにより、蒸着マスクの柔軟性が活かされるようにな
る。そのため、例えば蒸着マスク上に被蒸着基板を介し
てシートマグネットを積層した際には、シートマグネッ
トの磁力（磁気吸引力）によって蒸着マスクが被蒸着基
板の面形状に倣って変形するようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、例えば有機ＥＬディスプレ
イのパネル蒸着に適用した場合の本発明の実施の形態に
つき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施
形態においては、上記従来技術で挙げた構成要素と同様
の部分に同じ符号を付して説明することとする。

【００１２】図１は本発明の実施形態に係る有機ＥＬデ
ィスプレイのパネル蒸着用治具の構成を示すもので、
（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその側面図である。図示
したパネル蒸着用治具は、主として、シートマグネット
１、蒸着マスク３及びマスクホルダー４によって構成さ
れている。

【００１３】シートマグネット１は、薄いシート状のマ
グネット（永久磁石）であり、平面視四角形に形成され
ている。このシートマグネット１は、有機ＥＬディスプ
レイのパネル基材となる透明基板２の被成膜領域（画素
形成領域）よりも大きな縦横寸法を有している。透明基
板２は、本発明に係る蒸着方法において被蒸着基板に相
当するものである。透明基板２としては、例えば、光透
過性を有する透明なガラス基板やプラスチック基板など
が用いられる。

【００１４】蒸着マスク３は、所定のパターンで穿孔さ
れた開口（スリット、角穴等）を有するもので、平面視
四角形に形成されている。蒸着マスク３の材料として
は、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ材）、４２合金（４
２％Ｎｉ−Ｆｅ合金）、アンバー（Ｆｅ−３６．５Ｎｉ
合金、Ｆｅ−３２Ｎｉ−５Ｃｏ）、コバール（２９％Ｎ
ｉ−１７％Ｃｏ−Ｆｅ合金）などの磁性材料が用いられ
る。ここで例示した磁性材料は、マスクパターン形成時
のエッチング性が良好で、熱膨張率も低いことから、好
ましく用いられる。また、蒸着マスク３は十分な柔軟性
を有し、その厚みは例えば５０〜１００μｍの範囲で適
宜設定されている。

【００１５】マスクホルダー４は、上記蒸着マスク３を
載置状態に支持するもので、四角い枠状に形成されてい
る。このマスクホルダー４は、その加工精度を極力高め
るために、例えばステンレス鋼、アルミニウムなどの金
属材料によって一体に成形されている。マスクホルダー
４の内径寸法（枠内寸法）は、透明基板２の被成膜領域
の縦横寸法よりも大きく、かつ、蒸着マスク３の縦横寸
法よりも小さく設定されている。

【００１６】また、マスクホルダー４は平面視長方形の
外形をなし、その一方の短辺部２箇所に固定部６が設け
られている。この固定部６は、マスクホルダー４の上面
で蒸着マスク３の一辺部（本形態では短辺部）を固定す
るものである。固定部６における蒸着マスク３の固定手
法としては、溶接（スポット溶接、シーム溶接等）、接
着などの永久的な固定手法のほか、ネジやテーピング金
具等を用いた着脱可能（取り外し可能）な固定手法を採
用することができる。特に、着脱可能な固定手法を採用
した場合は、マスクパターンの異なる蒸着マスク３を適
宜付け替えることができるため、マスクホルダー４を共
用して異なるパターンの被膜を透明基板２に形成するこ
とができる。なお、マスクホルダー４に蒸着マスク３の
一辺部を固定する形態としては、前述のように２箇所或
いは３箇所以上にわたる点状（多点）の固定だけでな
く、線状に連続したかたちで固定してもよい。

【００１７】上記構成からなるパネル蒸着用治具を使用
して透明基板２に所望の薄膜層（例えば、有機発光層）
を形成する場合は、先ず、前述のように蒸着マスク３の
一辺部を固定してなるマスクホルダー４を用意し、この
マスクホルダー４を真空蒸着装置にセットする。次い
で、蒸着マスク３上に適度な隙間を隔てて透明基板２を
対向状態に近接配置したのち、透明基板２の一面（図の
下面）と蒸着マスク３の開口との位置合わせを行う。こ
の位置合わせは、透明基板２の上方にＣＣＤカメラを下
向きに配置するとともに、透明基板２と蒸着マスク３に
それぞれ設けられたアライメントマークをＣＣＤカメラ
でとらえつつ両者の相対位置を調整し、これによって両
者のアライメントマークを重ね合わせることにより行
う。

【００１８】続いて、透明基板２の他面（図の上面）側
にシートマグネット１を載せる。これにより、蒸着マス
ク３上に透明基板２を介してシートマグネット１が積層
された状態となり、この状態で蒸着マスク３がシートマ
グネット１の磁力（磁気吸引力）により引き付けられ
る。このとき、蒸着マスク３はその一辺部のみが２箇所
の固定部６によってマスクホルダー４に固定されている
ため、固定部６で固定された以外のマスク部分は上方向
への動きがフリーの状態になっている。

【００１９】したがって、シートマグネット１の磁力
（磁気吸引力）が作用した際には、固定部６の近傍を除
いて蒸着マスク３全体がマスクホルダー４から浮き上が
るとともに、透明基板２の面形状に倣って蒸着マスク３
が変形し、透明基板２の一面に密着した状態となる。し
たがって、マスクホルダー４に多少の撓みがあっても、
それに影響されることなく、蒸着マスク３を透明基板２
に密着させることができる。また、透明基板２が自重で
反っていたとしても、蒸着マスク３が十分な柔軟性を有
することから、そのときの透明基板２の面形状に倣って
蒸着マスク３が変形し、確実な密着状態が得られる。

【００２０】続いて、図示しない蒸発源（例えば、抵抗
加熱方式、電子ビーム加熱方式の蒸発源）から蒸発させ
た材料を、蒸着マスク３の所定の開口を通して透明基板
２に被着させることにより、透明基板２の一面に薄膜層
（例えば、有機発光層）を形成する。これにより、蒸着
マスク３のマスクパターンに対応した薄膜層を透明基板
２の一面に精度良く形成することができる。

【００２１】ちなみに、透明基板２のＲ，Ｇ，Ｂの画素
位置に応じて薄膜の形成位置を変える場合は、透明基板
２上からシートマグネット１を離して透明基板２と蒸着
マスク３の間に適度な隙間を確保し、この状態で透明基
板２と蒸着マスク３の相対位置をずらして上記同様の手
順を繰り返すことになる。

【００２２】なお、上記実施形態においては、蒸着マス
ク３の一辺部として、その短辺部をマスクホルダー４に
固定したものを例示したが、その短辺部に代えて長辺部
を固定したものであってもよい。ただし、蒸着マスク３
の柔軟性を十分に活かすには短辺部を固定した方が好ま
しい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、蒸
着マスクの一辺部をマスクホルダーに固定したことによ
り、蒸着マスクの柔軟性が十分に活かされるようになる
ため、マスクホルダーに撓みが生じていたり、被蒸着基
板に反り等が生じていても、被蒸着基板に磁力を利用し
て蒸着マスクを確実に密着させることができる。これに
より、被蒸着基板への真空蒸着時には、蒸着マスクで遮
蔽（マスキング）されたエリアへの蒸発材料の回り込み
を確実に阻止できるため、非常に高いマスキング精度を
もって膜膜形成を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ
のパネル蒸着用治具の構成を示す図である。

【図２】蒸着装置の構成と動作を説明する図である。

【図３】パネル蒸着の基本原理を説明する図である。

【符号の説明】

１…シートマグネット、２…透明基板、３…蒸着マス
ク、４…マスクホルダー、５…蒸発源、６…固定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料によって形成された蒸着マスク
   と、 前記蒸着マスクを載置状態に支持するとともに、前記蒸
   着マスクの一辺部を固定してなるマスクホルダーと を備えることを特徴とする蒸着用治具。
2. 【請求項２】 前記マスクホルダーに対して前記蒸着マ
   スクの一辺部を着脱可能に固定してなることを特徴とす
   る請求項１記載の蒸着用治具。
3. 【請求項３】 磁性材料によって形成された蒸着マスク
   の一辺部を固定してなるマスクホルダーを準備する工程
   と、 前記蒸着マスク上に前記被蒸着基板を対向状態に近接配
   置するとともに、前記蒸着マスクに形成された所定の開
   口とこれに対向する前記被蒸着基板の一面との位置合わ
   せを行う工程と、 前記被蒸着基板の他面側からの磁力により前記蒸着マス
   クを引き付ける工程とを有することを特徴とする蒸着方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の蒸着方法において、 蒸着源から蒸発させた材料を前記蒸着マスクの開口を通
   して前記被蒸着基板に被着させることにより、当該被蒸
   着基板の一面に有機発光層を形成する工程を更に有する
   ことを特徴とする蒸着方法。