JP2004300495A - 蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】所定枚数以上の被蒸着部材に背面電極を形成するための蒸着材料を蒸着するにあたって、既存の蒸着マスクを繰り返し利用することができ、またコスト低減を達成し得る蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法を提供する。
【解決手段】蒸着材料収納容器３に収納された蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスク１２であって、開口部１５の内壁面３７と、マスク部１６領域の一部であるマスク部１６の裏面部３８には有機蒸着膜３９が形成されてなる。
【選択図】 図７
【解決手段】蒸着材料収納容器３に収納された蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスク１２であって、開口部１５の内壁面３７と、マスク部１６領域の一部であるマスク部１６の裏面部３８には有機蒸着膜３９が形成されてなる。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着装置内に配設される蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬパネルとしては、ガラス材料からなる透光性基板上に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等によって陽極となる透明電極と、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等の非透光性の背面電極とを順次積層して積層体である有機ＥＬ素子を形成し、この積層体を覆うガラス材料からなる封止部材を透光性基板上に配設してなるものが知られている。
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子を構成する各部（正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，背面電極）に対応する複数の蒸着室を有する蒸着装置に透明電極の形成された透光性基板を投入していくことで得られるものである。
【０００４】
そして、蒸着装置における各蒸着室内は、例えば真空ポンプによって高真空に排気され、各蒸着室の下側には蒸着材料を収納するルツボと、このルツボを取り巻くように巻回される加熱コイルと、ルツボ及び加熱コイルを包囲するように配設される熱遮蔽部材とが配設され、加熱コイルに電流が供給されることで蒸着材料が蒸発する。一方、蒸着材料が蒸発する各蒸着室の上側には、被蒸着部材である透光性基板を有する基板ホルダーと、この基板ホルダーの背後に配設され蒸着マスクを有するマスクホルダーとが配設されている。そして、蒸着マスクは、薄板状の金属材料からなり、透光性基板に所定の蒸着パターンを形成するための複数の開口部と、透光性基板への蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有しており、蒸発した蒸着材料が蒸着マスクの各開口部を通過することで透光性基板上に所定の蒸着パターンが形成されるようになっている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−２７２１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる特許文献１に記載の蒸着装置において、例えば透明電極並びに有機層の形成された透光性基板（被蒸着部材）に背面電極を形成する場合には、この透明電極並びに有機層の形成された透光性基板を背面電極形成用の蒸着室内に投入（セット）してから、この背面電極形成用の蒸着室のルツボ内に収納されたアルミニウム等からなる金属系の蒸着材料が蒸発する。そして、この蒸発した金属系の蒸着材料が薄板状の金属材料からなる蒸着マスクの開口部を通過することで、透明電極並びに有機層の形成された透光性基板には金属系の蒸着材料からなる背面電極がさらに積層形成される構成である。
【０００７】
このとき、蒸発した金属系の蒸着材料は蒸着マスクの開口部を通過するものと、蒸着マスクのマスク部によって透光性基板側への通過が阻止されるものとに大別される。このうち、蒸着マスクの開口部を通過する蒸着材料は、開口部を通過し透光性基板に蒸着されることで背面電極として形成されるが、蒸発した金属系の蒸着材料が開口部を通過する際に、蒸発した金属系の蒸着材料の一部は蒸着パターンとして透光性基板側に蒸着されずに、開口部の内壁面に滞留蒸着膜として直接付着してしまう。また、マスク部によって透光性基板側への通過が阻止される蒸着材料は、そのままマスク部の裏面側（ルツボ側）に滞留蒸着膜として直接付着されることになる。
【０００８】
従って、このように金属系の蒸着材料を蒸発させて所定の蒸着パターンを有する背面電極を透明電極並びに有機層の形成された透光性基板上に形成するにあたって、蒸着マスクの開口部の内壁面及び蒸着マスクのマスク部の裏面側には蒸発した金属系の蒸着材料が滞留蒸着膜として直接付着する。そして、この蒸着マスクを用いて透明電極並びに有機層の形成された所定枚数の透光性基板にそれぞれ背面電極を蒸着した後に、蒸着マスクが蒸着装置から取り出されるようになっている。
【０００９】
さらに、この蒸着装置から取り出された蒸着マスクには滞留蒸着膜が付着しており、このように蒸着マスク及びこの蒸着マスクに付着している滞留蒸着膜が共に金属材であることで、蒸着マスクに傷等を付けずに蒸着マスクに付着した滞留蒸着膜を蒸着マスクから除去することは極めて困難な作業である。このため、蒸着装置から取り出された滞留蒸着膜の付着している蒸着マスクは廃棄せざるを得なくなり、これにより金属材料を余分に使用してしまうことから環境問題の点で改善の余地があった。
【００１０】
ゆえに、透明電極並びに有機層の形成された所定枚数以上の透光性基板に対して各々背面電極を蒸着する場合、単一の蒸着マスクにより背面電極を蒸着することは不可能である。これにより所定枚数以上の透光性基板に蒸着材料を蒸着する場合には、蒸着材料の付着していない蒸着マスクを新規に作製する必要があるため、蒸着マスクの部材費が嵩み、コストアップの原因となっていた。
【００１１】
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、所定枚数以上の被蒸着部材に背面電極を形成するための蒸着材料を蒸着するにあたって、既存の蒸着マスクを繰り返し利用することができ、またコスト低減を達成し得る蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクであって、前記開口部の内壁面と、前記マスク部領域の少なくとも一部には有機蒸着膜が形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクを用いた蒸着方法であって、前記開口部の内壁面と前記マスク部領域の少なくとも一部に有機蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、この蒸着膜形成工程によって得られた前記有機蒸着膜を有する前記蒸着マスクを蒸着装置内に配設すると共に前記蒸着マスクの背後に配設される前記蒸着材料の蒸発によって前記被蒸着部材に背面電極を形成する背面電極形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記背面電極形成工程によって前記有機蒸着膜に滞留した滞留蒸着膜並びに前記有機蒸着膜を有する前記蒸着マスクを有機溶剤に浸漬させることで前記有機蒸着膜を溶解させて前記蒸着マスクに付着した前記滞留蒸着膜を除去する蒸着マスク洗浄工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１から図９は本発明の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を例えば有機ＥＬパネルの背面電極を形成するための蒸着マスクに適用した場合について説明する。なお、図１は本発明の実施形態による蒸着装置を示す図、図２は同実施形態による第１の蒸着室を示す図、図３は同実施形態による蒸着材料収納容器を示す図、図４は同実施形態による蒸着用治具を示す斜視図、図５は同実施形態による蒸着用治具の断面図、図６は同実施形態による第２の蒸着室を示す図、図７は同実施形態による蒸着マスクの製造工程を示す図、図８は同実施形態による背面電極形成工程後の蒸着マスクを示す図、図９は同実施形態による蒸着マスク洗浄工程を示す図である。
【００１６】
図１において、本実施形態における蒸着装置Ａは、背面電極形成工程である第１の蒸着室Ａ１と、蒸着膜形成工程である第２の蒸着室Ａ２と、後で詳述する蒸着マスクを保管するマスク保管室Ａ３とを有し、各蒸着室Ａ１，Ａ２，マスク保管室Ａ３はそれぞれ真空状態が確保されている。そして、各蒸着室Ａ１，Ａ２，マスク保管室Ａ３間の前記蒸着マスクの搬送は、サーボモータ等の駆動手段によって回転可能に設けられ、各蒸着室Ａ１，Ａ２，マスク保管室Ａ３の奥行き方向及び高さ方向に移動可能な搬送ロボットＡ４が用いられている。
【００１７】
なお、有機ＥＬパネルの場合、後で詳述する被蒸着部材である透光性基板には背面電極が形成される前段階において、透明電極，絶縁層，正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層等が既に形成されているが、前記透明電極並びに前記絶縁層は本蒸着装置Ａとは別工程によって予め形成されるものであり詳細な説明は省略するものとする。また、有機層である前記正孔注入層，前記正孔輸送層，前記発光層及び前記電子輸送層を形成するための各蒸着室は本蒸着装置Ａに備えられているが、前記透光性基板への前記有機層の形成工程は一般的な蒸着工程であるため詳細な説明は省略するものとする。
【００１８】
第１の蒸着室Ａ１は、図２に示すように排気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排気された真空室２を有している。この真空室２の下側にはルツボ等を有する蒸着材料収納容器（蒸着源）３が配設されている。
【００１９】
蒸着材料収納容器３は、図３に示すように蒸着材料４を収納するルツボ５と、このルツボ５を取り巻くように巻回されるコイル状からなる加熱部材６と、ルツボ５及び加熱部材６を包囲するように配設される熱遮蔽部材７とを有している。ルツボ５は円筒カップ型に形成され、前記被蒸着部材側が開口する孔部５ａを備えると共に、熱遮蔽部材７はルツボ５と同じく略円筒カップ型に形成されルツボ５の孔部５ａに対応する貫通孔７ａを備えている。
【００２０】
また、ルツボ５には加熱調整を行うための制御手段８を備えている（図２参照）。この制御手段８は、後で詳述する検出手段９からの検出データを所定周期で入力すると共に、入力された検出データに基づき蒸着材料４の蒸発した粒子の浮遊量（蒸着状態）を所定の演算処理によって求め、この演算結果と予め設定される基準値とを比較し、この比較結果に基づいて加熱部材６に対して電流量調整等のフィードバック制御を行うものである。
【００２１】
検出手段９は、ルツボ５に収納される蒸着材料４の浮遊量を検出するための膜厚センサや濃度センサ等から構成されるものである。
【００２２】
検出手段９は、蒸着材料収納容器３と前記透光性基板との間の蒸着材料４の蒸着経路Ｊ１中に配設されるもので、蒸着経路Ｊ１中の蒸着材料４の蒸発した粒子の浮遊量に応じた検出データを制御手段８に出力するものである。
【００２３】
なお、前述の蒸着経路Ｊ１は、ルツボ５の形状によって大きく左右されるため、図示した蒸着経路Ｊ１は、この限りではない。
【００２４】
一方、真空室２の上側には、透明ガラス材からなる矩形状の透光性基板１０と、この透光性基板１０の背後に配設され前記蒸着マスク等を有する蒸着用治具１１とが配設されている。
【００２５】
蒸着用治具１１は、透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成（堆積）するための蒸着マスク１２と、この蒸着マスク１２の背後に配設されるマスクホルダ１３と、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３との間に介在し蒸着マスク１２の撓みを防止する補強部材１４とを備えている。
【００２６】
蒸着マスク１２は、金属材料からなり、図４に示すようにその外形形状が透光性基板１０の外形形状よりも大きい略矩形状に形成され、蒸着材料４の蒸発した粒子が通過する角孔からなる複数の開口部１５と、蒸着パターンの非形成領域であって前記粒子の通過を阻止するマスク部１６とを有し、マスク部１６の角部近傍には４つのネジ孔１７が形成されている。
【００２７】
マスクホルダ１３は、金属材料からなり、略枠型形状に形成され、補強部材１４を収納するための収納壁１８と、この収納壁１８を取り囲むように形成され蒸着マスク１２の周縁を支持する枠状からなる支持部１９と、収納壁１８の開口幅よりも幅狭な開口幅を有する窓部２０とを有している。この場合、窓部２０の開口幅は蒸着マスク１２の各開口部１５の形成領域よりも大きく設定されているため、窓部２０を通過する蒸発した蒸着材料４の前記粒子は各開口部１５を通過することができる。
【００２８】
なお、２１は支持部１９の角部近傍に形成されネジＢが螺合する４つの固定部であり、これら各固定部２１は蒸着マスク１２の各ネジ孔１７に対応した位置に形成されている。そして、ネジＢを蒸着マスク１２の各ネジ孔１７を介して各固定部２１に螺合することにより蒸着マスク１２が補強部材１４を収納するマスクホルダ１３の表面に沿って密着固定される（図５参照）。
【００２９】
補強部材１４は、金属材料からなり、蒸着マスク１２の各開口部１５に対応する複数の開口窓部２２と、各開口窓部２２を取り囲む枠部２３とを有している。そして、隣り合う開口窓部２２の間には蒸着マスク１２のマスク部１６のマスクホルダ１３側への撓みを防止するための仕切壁からなる撓み防止部２４が形成されると共に、枠部２３の角部２５には各開口窓部２２のうち角部２５に位置する開口窓部２２箇所と同時に切削される４つの切り欠き部２６が設けられている。
【００３０】
なお、本実施形態では各開口窓部２２及び各切り欠き部２６が例えば水に研磨剤を混在させたウォータージェットを各開口窓部２２及び各切り欠き部２６に噴射させるウォータージェット法により切削されている。
【００３１】
かかる蒸着マスク１２、マスクホルダ１３及び補強部材１４を備えた蒸着用治具１１は、第１の蒸着室Ａ１内においてマスクホルダ１３の背後に配設される受け台２７によって支持されていると共に、治具保持機構２８によって蒸着材料収納容器３に対する蒸着マスク１２（マスクホルダ１３）の板面方向における位置決めがなされている（図２参照）。
【００３２】
すなわち、治具保持機構２８としては例えばマスクホルダ１３の側面のうち第１の側面２９、第２の側面３０（図４参照）を受け台２７に一体に設けられた図示しない位置決めピンに押しつけると共に、各側面２９，３０と向かい合う各側面３１，３２側を受け台２７に固定された図示しないコイルバネ等からなる弾性部材で固定することで、マスクホルダ１３の板面方向における位置決めが行われ、これにより蒸着用治具１１が治具保持機構２８によって蒸着材料収納容器３の蒸着経路Ｊ１に対応するように受け台２７上に位置決め配置される。
【００３３】
なお、透光性基板１０の板面方向に対する位置決めは、蒸着用治具１１と同様に前記位置決めピン及び前記弾性部材からなる基板保持機構（図示せず）によって行われ、さらに透光性基板１０の板厚方向に対する位置決めは、透光性基板１０の上方に配設される一対の抑えピン３３（図５参照）が図示しないシリンダの駆動によって蒸着マスク１２側に下降することで行われ、これにより透光性基板１０は各抑えピン３３と蒸着用治具１１との間に狭持され、且つ前記基板保持機構によって蒸着材料収納容器３の蒸着経路Ｊ１に対応するように位置決め配置される。
【００３４】
３４は、蒸着経路Ｊ１において蒸着材料４を透光性基板１０に良好に蒸着するための回転機構（図２参照）であり、この回転機構３４は、ステッピングモータやサーボモータ等の駆動手段から構成され、回転機構３４における出力軸に前記基板保持機構の所定箇所が連結され、透光性基板１０の板面方向における中心位置を基準として、所定速度で回転するように構成されている。
【００３５】
なお、前記基板保持機構における回転機構３４の回転パターンは、図示しないコントロール装置によって設定されている。
【００３６】
また、真空室２内の蒸着材料収納容器３と治具保持機構２８との間には、蒸着経路Ｊ１を遮断する開閉機構３５が備えれられている。この開閉機構３５は前記コントロール装置からの指令信号に基づいてシャッター３５ａの開閉を行うもので、第１の蒸着室Ａ１はシャッター３５ａのオープン時に蒸着可能となる。
【００３７】
以上の各部によって第１の蒸着室Ａ１が構成されている。
【００３８】
また、第２の蒸着室Ａ２は、図６に示すように第１の蒸着室Ａ１と略同様な構成となっており、第１の蒸着室Ａ１に対して異なる点は、透光性基板１０及び蒸着用治具１１の補強部材１４が配設されていないことである。そして、この透光性基板１０の廃止に応じて、透光性基板１０の上方に配設され透光性基板１０の板厚方向に対する位置決めとなる一対の抑えピン３３も不要となる。なお、このように本実施形態では、第２の蒸着室Ａ２内において補強部材１４を配設しない場合について説明するが、補強部材１４を第２の蒸着室Ａ２内に配設してもよい。
【００３９】
なお、３６は、第２の蒸着室Ａ２内の蒸着経路Ｊ１において蒸着材料４を蒸着マスク１２に良好に蒸着するための回転機構であり、この回転機構３６は、ステッピングモータやサーボモータ等の駆動手段から構成され、回転機構３６における出力軸に治具保持機構２８の所定箇所が連結され、蒸着用治具１１（蒸着マスク１２）の板面方向における中心位置を基準として、所定速度で回転するように構成されている。また、治具保持機構２８における回転機構３６の回転パターンは、前記コントロール装置によって設定されている。
【００４０】
次に、図７を用いて蒸着マスク１２の製造方法を説明する。
【００４１】
まず、矩形状からなる薄板状の蒸着マスク１２に対して、開口部１５、ネジ孔１７となる箇所をエッチング法またはレーザ切断等からなる開口手段を用いて開口させることで、蒸着マスク１２には前記開口手段によって開口部１５、ネジ孔１７が形成されると共に、開口部１５及びネジ孔１７の非形成領域にマスク部１６が形成される「マスク部形成工程，図７（ａ）」。
【００４２】
次に、開口部１５、マスク部１６及びネジ孔１７の形成された蒸着マスク１２を図５に示すようにネジＢを介してマスクホルダ１３の表面に密着固定し、この蒸着マスク１２が固定されたマスクホルダ１３、すなわち蒸着用治具１１は蒸着装置Ａのマスク保管室Ａ３内に保管される。
【００４３】
そして、マスク保管室Ａ３内に保管された蒸着用治具１１は、搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２内に搬送される。さらに、第２の蒸着室Ａ２における有機材料からなる蒸着材料４の蒸発により蒸着マスク１２の各開口部１５の内壁面３７及び蒸着材料収納容器３（蒸着材料４）と対向するマスク部１６の裏面部３８（図７（ｂ）中、下側）には有機蒸着膜３９が形成される「蒸着膜形成工程，図７（ｂ）」。従って、この有機蒸着膜３９は、図７（ｂ）中、蒸着マスク１２（マスク部１６）の上側（上面）のみがマスク部１６として露出しており、このマスク部１６の前記上面以外の箇所となる各開口部１５の内壁面３７、マスク部１６の裏面部３８が有機蒸着膜３９によってマスク部１６を覆うように構成される。
【００４４】
なお、このとき蒸着材料収納容器３と対向するマスク部１６裏面領域に形成される有機蒸着膜３９のうち、マスクホルダ１３の支持部１９に対向する蒸着マスク１２箇所（ネジ孔１７に対応する箇所）は、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３とがネジＢによって密着固定されているため有機蒸着膜３９は形成されないようになっている。従って、前記マスク部１６裏面領域の一部である裏面部３８にだけ有機蒸着膜３９が形成されるようになっている。以上により、蒸着マスク１２の製造工程が終了する。
【００４５】
次に、有機蒸着膜３９の形成された蒸着マスク１２を有する蒸着用治具１１は、前記蒸着膜形成工程終了後に、搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２から背面電極を形成するための第１の蒸着室Ａ１に搬送される。そして、第１の蒸着室Ａ１におけるアルミニウム等の金属材料からなる蒸着材料４が蒸発すると、この蒸発した蒸着材料４は各開口部１５を通過するものと、マスク部１６によって開口部１５への通過が阻止されるものとに大別される。
【００４６】
各開口部１５を通過する蒸着材料４は、透光性基板１０側に蒸発することで透光性基板１０に形成されている前記有機層上には所定のパターンに応じた図示しない背面電極が形成される（背面電極形成工程）。この際、各開口部１５を通過する蒸着材料４の一部は、図８に示すように開口部１５の内壁面３７を覆う有機蒸着膜３９上に重ねて付着されることで、この有機蒸着膜３９に付着した蒸着材料４の一部は第１の滞留蒸着膜４０として内壁面３７に対応する有機蒸着膜３９上に積層形成される。
【００４７】
また、マスク部１６によって開口部１５への通過が阻止される蒸着材料４は、透光性基板１０側に蒸着されずにマスク部１６の裏面部３８箇所を覆う有機蒸着膜３９に接触することで、この裏面部３８に対応する有機蒸着膜３９箇所に付着した蒸着材料４は第２の滞留蒸着膜４１として有機蒸着膜３９上に積層形成される。従って、前記背面電極形成工程において、有機蒸着膜３９の形成された開口部１５の内壁面３７及びマスク部１６の裏面部３８にはこの有機蒸着膜３９を取り囲むように各滞留蒸着膜４０，４１が蒸着されることになる。
【００４８】
次に、図９を用いて前記背面電極形成工程において蒸着マスク１２に付着した有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１を洗浄するための蒸着マスク洗浄工程について説明する。まず、所定枚数の透光性基板１０に前記背面電極形成工程によって各々背面電極を形成した後に、有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１の付着した蒸着マスク１２は図示しない取出装置によって第１の蒸着室Ａ１から蒸着装置Ａの外部に取り出される。次に、蒸着装置Ａの外部に取り出された蒸着マスク１２は、例えばアセトンやジクロロメタンからなる有機溶剤４２の入れられた有機溶剤収納容器４３側に配設される「図９（ａ）」。
【００４９】
次に、図９（ｂ）に示すように有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１の付着した蒸着マスク１２を有機溶剤４２内に浸漬させる。この際、蒸着マスク１２のマスク部１６や有機蒸着膜３９を介してマスク部１６に付着している各滞留蒸着膜４０，４１は共に金属材料であるため有機溶剤４２によって溶解されないが、マスク部１６に直接付着している有機蒸着膜３９は、それ自体が有機材料からなるため有機溶剤４２によって溶解される。これにより、各滞留蒸着膜４０，４１は有機蒸着膜３９を介してマスク部１６に付着せずに、マスク部１６とは分解（分離）された状態となる「図９（ｃ）」。
【００５０】
次に、蒸着マスク１２の有機溶剤４２への浸漬を解除するように、蒸着マスク１２を有機溶剤４２の入れられた有機溶剤収納容器４３から取り出すことにより蒸着マスク１２の洗浄工程が終了する「図９（ｄ）」。このとき、蒸着マスク１２は開口部１５，マスク部１６，ネジ孔１７のみを有している状態となり、有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１は蒸着マスク１２に付着せずに蒸着マスク１２とは分解された状態となる。
【００５１】
すなわち、蒸着マスク１２の有機溶剤４２への浸漬において、蒸着マスク１２に直接付着している有機蒸着膜３９は有機溶剤４２によって溶解するため、各滞留蒸着膜４０，４１は蒸着マスク１２に対する付着強度が弱くなって有機溶剤４２中において蒸着マスク１２から剥離し、蒸着マスク１２を有機溶剤４２から取り出すと、蒸着マスク１２には有機蒸着膜３９並びに各滞留蒸着膜４０，４１が付着していない状態となる。これにより蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、マスク部１６（蒸着マスク１２）に付着した各滞留蒸着膜４０，４１を容易に除去することができる。なお、このとき各滞留蒸着膜４０，４１は有機蒸着膜３９の溶解した有機溶剤４２中に滞留された状態となる。
【００５２】
また、蒸着マスク１２を有機溶剤４２から取り出したときに、仮に各滞留蒸着膜４０，４１がマスク部１６に多少付着していたとしても、この各滞留蒸着膜４０，４１の付着したマスク部１６箇所をウエス等を用いて拭き取り除去することで、蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、マスク部１６（蒸着マスク１２）に付着した各滞留蒸着膜４０，４１を容易に除去することが可能である。
【００５３】
従って、図９（ｄ）において有機溶剤４２から取り出された蒸着マスク１２は、有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１が有機溶剤４２によって洗浄されていることから、前述のごとき蒸着マスク１２の製造工程における前記マスク部形成工程（図７（ａ）参照）後に生成される蒸着マスク１２と同一構成となる。このため、この有機溶剤４２によって洗浄された蒸着マスク１２は、再び搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２内に搬送されて、さらなる透光性基板１０に背面電極を形成すべく蒸着マスク１２に有機蒸着膜３９を形成してなるものである。さらに、有機蒸着膜３９の形成された蒸着マスク１２は搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２から第１の蒸着室Ａ１に搬送されて、この有機蒸着膜３９を有する蒸着マスク１２を介して透光性基板１０に前記背面電極を形成することが可能となるため、前記所定枚数以上の透光性基板１０に前記背面電極を形成するにあたって必要最低枚数の蒸着マスク１２で対応することができる。
【００５４】
かかる実施形態においては、蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の前記蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスク１２であって、開口部１５の内壁面３７と、マスク部１６領域の一部であるマスク部１６の裏面部３８には有機蒸着膜３９が形成されてなることにより、従来のように透明電極並びに有機層が積層された所定枚数以上の透光性基板上にそれぞれ背面電極を形成するにあたって、所定枚数の各透光性基板に対応して各背面電極を形成した後に次なる透光性基板に背面電極を形成する際に、この蒸着マスクを廃棄して蒸着材料の付着していない新規の蒸着マスクを別途作製することが不要となり、蒸着マスクを繰り返し利用することができると共に、蒸着マスクの部材費を低減させることが可能となり、コスト上昇を抑えることができる。
【００５５】
また、蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の前記蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスクを用いた蒸着方法であって、開口部１５の内壁面３７とマスク部１６の裏面部３８に有機蒸着膜３９を形成する前記蒸着膜形成工程と、この蒸着膜形成工程によって得られた有機蒸着膜３９を有する蒸着マスク１２を第１の蒸着室Ａ１内に配設すると共に蒸着マスク１２の背後に配設される蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に前記背面電極を形成する前記背面電極形成工程と、を含むことにより、前記背面電極形成工程によって有機蒸着膜３９を介して蒸着マスク１２に付着した各滞留蒸着膜４０，４１が蒸着マスク１２から剥離しやすくなるため、蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、各滞留蒸着膜４０，４１を容易に除去することができる。
【００５６】
また、前記背面電極形成工程によって有機蒸着膜３９に滞留した各滞留蒸着膜４０，４１並びに有機蒸着膜３９を有する蒸着マスク１２を有機溶剤４２に浸漬させることで有機蒸着膜３９を溶解させて蒸着マスク１２に付着した各滞留蒸着膜４０，４１を除去する前記蒸着マスク洗浄工程を含むことにより、蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、各滞留蒸着膜４０，４１が容易に除去され、これにより既存の蒸着マスク１２を繰り返し使用することが可能となる。
【００５７】
また本実施形態では、コイル状からなる加熱部材６が加熱されることにより蒸着材料４を蒸発させ、この蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０（蒸着マスク１２）に所定の蒸着パターンを形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば加熱部材６並びに熱遮蔽部材７を廃止して蒸着材料４に直接、電子ビーム等を照射させることで蒸着材料４を蒸発させ、この電子ビーム照射による蒸着材料４の蒸発により透光性基板１０（蒸着マスク１２）に所定の蒸着パターンを形成するようにしてもよい。
【００５８】
なお本実施形態では、蒸着マスク１２に８個の開口部１５を設け、各開口部１５に対応する補強部材１４箇所に開口部１５と同数の各開口窓部２２を形成した場合について説明したが、開口部１５，開口窓部２２の形成個数は任意に設定することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、所定枚数以上の被蒸着部材に背面電極を形成するための蒸着材料を蒸着するにあたって、既存の蒸着マスクを繰り返し利用することができ、またコスト低減を達成し得る蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による蒸着装置を示す図。
【図２】同実施形態による第１の蒸着室を示す図。
【図３】同実施形態による蒸着材料収納容器を示す図。
【図４】同実施形態による蒸着用治具を示す斜視図。
【図５】同実施形態による蒸着用治具の断面図。
【図６】同実施形態による第２の蒸着室を示す図。
【図７】同実施形態による蒸着マスクの製造工程を示す図。
【図８】同実施形態による背面電極形成工程後の蒸着マスクを示す図。
【図９】同実施形態による蒸着マスク洗浄工程を示す図。
【符号の説明】
Ａ 蒸着装置
Ａ１ 第１の蒸着室
Ａ２ 第２の蒸着室
２ 真空室
３ 蒸着材料収納容器
４ 蒸着材料
１０ 透光性基板（被蒸着部材）
１１ 蒸着用治具
１２ 蒸着マスク
１５ 開口部
１６ マスク部
３７ 内壁面
３８ 裏面部
３９ 有機蒸着膜
４０ 第１の滞留蒸着膜
４１ 第２の滞留蒸着膜
４２ 有機材料
４３ 有機材料収納容器
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着装置内に配設される蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬパネルとしては、ガラス材料からなる透光性基板上に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等によって陽極となる透明電極と、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等の非透光性の背面電極とを順次積層して積層体である有機ＥＬ素子を形成し、この積層体を覆うガラス材料からなる封止部材を透光性基板上に配設してなるものが知られている。
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子を構成する各部（正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，背面電極）に対応する複数の蒸着室を有する蒸着装置に透明電極の形成された透光性基板を投入していくことで得られるものである。
【０００４】
そして、蒸着装置における各蒸着室内は、例えば真空ポンプによって高真空に排気され、各蒸着室の下側には蒸着材料を収納するルツボと、このルツボを取り巻くように巻回される加熱コイルと、ルツボ及び加熱コイルを包囲するように配設される熱遮蔽部材とが配設され、加熱コイルに電流が供給されることで蒸着材料が蒸発する。一方、蒸着材料が蒸発する各蒸着室の上側には、被蒸着部材である透光性基板を有する基板ホルダーと、この基板ホルダーの背後に配設され蒸着マスクを有するマスクホルダーとが配設されている。そして、蒸着マスクは、薄板状の金属材料からなり、透光性基板に所定の蒸着パターンを形成するための複数の開口部と、透光性基板への蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有しており、蒸発した蒸着材料が蒸着マスクの各開口部を通過することで透光性基板上に所定の蒸着パターンが形成されるようになっている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−２７２１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる特許文献１に記載の蒸着装置において、例えば透明電極並びに有機層の形成された透光性基板（被蒸着部材）に背面電極を形成する場合には、この透明電極並びに有機層の形成された透光性基板を背面電極形成用の蒸着室内に投入（セット）してから、この背面電極形成用の蒸着室のルツボ内に収納されたアルミニウム等からなる金属系の蒸着材料が蒸発する。そして、この蒸発した金属系の蒸着材料が薄板状の金属材料からなる蒸着マスクの開口部を通過することで、透明電極並びに有機層の形成された透光性基板には金属系の蒸着材料からなる背面電極がさらに積層形成される構成である。
【０００７】
このとき、蒸発した金属系の蒸着材料は蒸着マスクの開口部を通過するものと、蒸着マスクのマスク部によって透光性基板側への通過が阻止されるものとに大別される。このうち、蒸着マスクの開口部を通過する蒸着材料は、開口部を通過し透光性基板に蒸着されることで背面電極として形成されるが、蒸発した金属系の蒸着材料が開口部を通過する際に、蒸発した金属系の蒸着材料の一部は蒸着パターンとして透光性基板側に蒸着されずに、開口部の内壁面に滞留蒸着膜として直接付着してしまう。また、マスク部によって透光性基板側への通過が阻止される蒸着材料は、そのままマスク部の裏面側（ルツボ側）に滞留蒸着膜として直接付着されることになる。
【０００８】
従って、このように金属系の蒸着材料を蒸発させて所定の蒸着パターンを有する背面電極を透明電極並びに有機層の形成された透光性基板上に形成するにあたって、蒸着マスクの開口部の内壁面及び蒸着マスクのマスク部の裏面側には蒸発した金属系の蒸着材料が滞留蒸着膜として直接付着する。そして、この蒸着マスクを用いて透明電極並びに有機層の形成された所定枚数の透光性基板にそれぞれ背面電極を蒸着した後に、蒸着マスクが蒸着装置から取り出されるようになっている。
【０００９】
さらに、この蒸着装置から取り出された蒸着マスクには滞留蒸着膜が付着しており、このように蒸着マスク及びこの蒸着マスクに付着している滞留蒸着膜が共に金属材であることで、蒸着マスクに傷等を付けずに蒸着マスクに付着した滞留蒸着膜を蒸着マスクから除去することは極めて困難な作業である。このため、蒸着装置から取り出された滞留蒸着膜の付着している蒸着マスクは廃棄せざるを得なくなり、これにより金属材料を余分に使用してしまうことから環境問題の点で改善の余地があった。
【００１０】
ゆえに、透明電極並びに有機層の形成された所定枚数以上の透光性基板に対して各々背面電極を蒸着する場合、単一の蒸着マスクにより背面電極を蒸着することは不可能である。これにより所定枚数以上の透光性基板に蒸着材料を蒸着する場合には、蒸着材料の付着していない蒸着マスクを新規に作製する必要があるため、蒸着マスクの部材費が嵩み、コストアップの原因となっていた。
【００１１】
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、所定枚数以上の被蒸着部材に背面電極を形成するための蒸着材料を蒸着するにあたって、既存の蒸着マスクを繰り返し利用することができ、またコスト低減を達成し得る蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法を提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクであって、前記開口部の内壁面と、前記マスク部領域の少なくとも一部には有機蒸着膜が形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクを用いた蒸着方法であって、前記開口部の内壁面と前記マスク部領域の少なくとも一部に有機蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、この蒸着膜形成工程によって得られた前記有機蒸着膜を有する前記蒸着マスクを蒸着装置内に配設すると共に前記蒸着マスクの背後に配設される前記蒸着材料の蒸発によって前記被蒸着部材に背面電極を形成する背面電極形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記背面電極形成工程によって前記有機蒸着膜に滞留した滞留蒸着膜並びに前記有機蒸着膜を有する前記蒸着マスクを有機溶剤に浸漬させることで前記有機蒸着膜を溶解させて前記蒸着マスクに付着した前記滞留蒸着膜を除去する蒸着マスク洗浄工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１から図９は本発明の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を例えば有機ＥＬパネルの背面電極を形成するための蒸着マスクに適用した場合について説明する。なお、図１は本発明の実施形態による蒸着装置を示す図、図２は同実施形態による第１の蒸着室を示す図、図３は同実施形態による蒸着材料収納容器を示す図、図４は同実施形態による蒸着用治具を示す斜視図、図５は同実施形態による蒸着用治具の断面図、図６は同実施形態による第２の蒸着室を示す図、図７は同実施形態による蒸着マスクの製造工程を示す図、図８は同実施形態による背面電極形成工程後の蒸着マスクを示す図、図９は同実施形態による蒸着マスク洗浄工程を示す図である。
【００１６】
図１において、本実施形態における蒸着装置Ａは、背面電極形成工程である第１の蒸着室Ａ１と、蒸着膜形成工程である第２の蒸着室Ａ２と、後で詳述する蒸着マスクを保管するマスク保管室Ａ３とを有し、各蒸着室Ａ１，Ａ２，マスク保管室Ａ３はそれぞれ真空状態が確保されている。そして、各蒸着室Ａ１，Ａ２，マスク保管室Ａ３間の前記蒸着マスクの搬送は、サーボモータ等の駆動手段によって回転可能に設けられ、各蒸着室Ａ１，Ａ２，マスク保管室Ａ３の奥行き方向及び高さ方向に移動可能な搬送ロボットＡ４が用いられている。
【００１７】
なお、有機ＥＬパネルの場合、後で詳述する被蒸着部材である透光性基板には背面電極が形成される前段階において、透明電極，絶縁層，正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層等が既に形成されているが、前記透明電極並びに前記絶縁層は本蒸着装置Ａとは別工程によって予め形成されるものであり詳細な説明は省略するものとする。また、有機層である前記正孔注入層，前記正孔輸送層，前記発光層及び前記電子輸送層を形成するための各蒸着室は本蒸着装置Ａに備えられているが、前記透光性基板への前記有機層の形成工程は一般的な蒸着工程であるため詳細な説明は省略するものとする。
【００１８】
第１の蒸着室Ａ１は、図２に示すように排気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排気された真空室２を有している。この真空室２の下側にはルツボ等を有する蒸着材料収納容器（蒸着源）３が配設されている。
【００１９】
蒸着材料収納容器３は、図３に示すように蒸着材料４を収納するルツボ５と、このルツボ５を取り巻くように巻回されるコイル状からなる加熱部材６と、ルツボ５及び加熱部材６を包囲するように配設される熱遮蔽部材７とを有している。ルツボ５は円筒カップ型に形成され、前記被蒸着部材側が開口する孔部５ａを備えると共に、熱遮蔽部材７はルツボ５と同じく略円筒カップ型に形成されルツボ５の孔部５ａに対応する貫通孔７ａを備えている。
【００２０】
また、ルツボ５には加熱調整を行うための制御手段８を備えている（図２参照）。この制御手段８は、後で詳述する検出手段９からの検出データを所定周期で入力すると共に、入力された検出データに基づき蒸着材料４の蒸発した粒子の浮遊量（蒸着状態）を所定の演算処理によって求め、この演算結果と予め設定される基準値とを比較し、この比較結果に基づいて加熱部材６に対して電流量調整等のフィードバック制御を行うものである。
【００２１】
検出手段９は、ルツボ５に収納される蒸着材料４の浮遊量を検出するための膜厚センサや濃度センサ等から構成されるものである。
【００２２】
検出手段９は、蒸着材料収納容器３と前記透光性基板との間の蒸着材料４の蒸着経路Ｊ１中に配設されるもので、蒸着経路Ｊ１中の蒸着材料４の蒸発した粒子の浮遊量に応じた検出データを制御手段８に出力するものである。
【００２３】
なお、前述の蒸着経路Ｊ１は、ルツボ５の形状によって大きく左右されるため、図示した蒸着経路Ｊ１は、この限りではない。
【００２４】
一方、真空室２の上側には、透明ガラス材からなる矩形状の透光性基板１０と、この透光性基板１０の背後に配設され前記蒸着マスク等を有する蒸着用治具１１とが配設されている。
【００２５】
蒸着用治具１１は、透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成（堆積）するための蒸着マスク１２と、この蒸着マスク１２の背後に配設されるマスクホルダ１３と、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３との間に介在し蒸着マスク１２の撓みを防止する補強部材１４とを備えている。
【００２６】
蒸着マスク１２は、金属材料からなり、図４に示すようにその外形形状が透光性基板１０の外形形状よりも大きい略矩形状に形成され、蒸着材料４の蒸発した粒子が通過する角孔からなる複数の開口部１５と、蒸着パターンの非形成領域であって前記粒子の通過を阻止するマスク部１６とを有し、マスク部１６の角部近傍には４つのネジ孔１７が形成されている。
【００２７】
マスクホルダ１３は、金属材料からなり、略枠型形状に形成され、補強部材１４を収納するための収納壁１８と、この収納壁１８を取り囲むように形成され蒸着マスク１２の周縁を支持する枠状からなる支持部１９と、収納壁１８の開口幅よりも幅狭な開口幅を有する窓部２０とを有している。この場合、窓部２０の開口幅は蒸着マスク１２の各開口部１５の形成領域よりも大きく設定されているため、窓部２０を通過する蒸発した蒸着材料４の前記粒子は各開口部１５を通過することができる。
【００２８】
なお、２１は支持部１９の角部近傍に形成されネジＢが螺合する４つの固定部であり、これら各固定部２１は蒸着マスク１２の各ネジ孔１７に対応した位置に形成されている。そして、ネジＢを蒸着マスク１２の各ネジ孔１７を介して各固定部２１に螺合することにより蒸着マスク１２が補強部材１４を収納するマスクホルダ１３の表面に沿って密着固定される（図５参照）。
【００２９】
補強部材１４は、金属材料からなり、蒸着マスク１２の各開口部１５に対応する複数の開口窓部２２と、各開口窓部２２を取り囲む枠部２３とを有している。そして、隣り合う開口窓部２２の間には蒸着マスク１２のマスク部１６のマスクホルダ１３側への撓みを防止するための仕切壁からなる撓み防止部２４が形成されると共に、枠部２３の角部２５には各開口窓部２２のうち角部２５に位置する開口窓部２２箇所と同時に切削される４つの切り欠き部２６が設けられている。
【００３０】
なお、本実施形態では各開口窓部２２及び各切り欠き部２６が例えば水に研磨剤を混在させたウォータージェットを各開口窓部２２及び各切り欠き部２６に噴射させるウォータージェット法により切削されている。
【００３１】
かかる蒸着マスク１２、マスクホルダ１３及び補強部材１４を備えた蒸着用治具１１は、第１の蒸着室Ａ１内においてマスクホルダ１３の背後に配設される受け台２７によって支持されていると共に、治具保持機構２８によって蒸着材料収納容器３に対する蒸着マスク１２（マスクホルダ１３）の板面方向における位置決めがなされている（図２参照）。
【００３２】
すなわち、治具保持機構２８としては例えばマスクホルダ１３の側面のうち第１の側面２９、第２の側面３０（図４参照）を受け台２７に一体に設けられた図示しない位置決めピンに押しつけると共に、各側面２９，３０と向かい合う各側面３１，３２側を受け台２７に固定された図示しないコイルバネ等からなる弾性部材で固定することで、マスクホルダ１３の板面方向における位置決めが行われ、これにより蒸着用治具１１が治具保持機構２８によって蒸着材料収納容器３の蒸着経路Ｊ１に対応するように受け台２７上に位置決め配置される。
【００３３】
なお、透光性基板１０の板面方向に対する位置決めは、蒸着用治具１１と同様に前記位置決めピン及び前記弾性部材からなる基板保持機構（図示せず）によって行われ、さらに透光性基板１０の板厚方向に対する位置決めは、透光性基板１０の上方に配設される一対の抑えピン３３（図５参照）が図示しないシリンダの駆動によって蒸着マスク１２側に下降することで行われ、これにより透光性基板１０は各抑えピン３３と蒸着用治具１１との間に狭持され、且つ前記基板保持機構によって蒸着材料収納容器３の蒸着経路Ｊ１に対応するように位置決め配置される。
【００３４】
３４は、蒸着経路Ｊ１において蒸着材料４を透光性基板１０に良好に蒸着するための回転機構（図２参照）であり、この回転機構３４は、ステッピングモータやサーボモータ等の駆動手段から構成され、回転機構３４における出力軸に前記基板保持機構の所定箇所が連結され、透光性基板１０の板面方向における中心位置を基準として、所定速度で回転するように構成されている。
【００３５】
なお、前記基板保持機構における回転機構３４の回転パターンは、図示しないコントロール装置によって設定されている。
【００３６】
また、真空室２内の蒸着材料収納容器３と治具保持機構２８との間には、蒸着経路Ｊ１を遮断する開閉機構３５が備えれられている。この開閉機構３５は前記コントロール装置からの指令信号に基づいてシャッター３５ａの開閉を行うもので、第１の蒸着室Ａ１はシャッター３５ａのオープン時に蒸着可能となる。
【００３７】
以上の各部によって第１の蒸着室Ａ１が構成されている。
【００３８】
また、第２の蒸着室Ａ２は、図６に示すように第１の蒸着室Ａ１と略同様な構成となっており、第１の蒸着室Ａ１に対して異なる点は、透光性基板１０及び蒸着用治具１１の補強部材１４が配設されていないことである。そして、この透光性基板１０の廃止に応じて、透光性基板１０の上方に配設され透光性基板１０の板厚方向に対する位置決めとなる一対の抑えピン３３も不要となる。なお、このように本実施形態では、第２の蒸着室Ａ２内において補強部材１４を配設しない場合について説明するが、補強部材１４を第２の蒸着室Ａ２内に配設してもよい。
【００３９】
なお、３６は、第２の蒸着室Ａ２内の蒸着経路Ｊ１において蒸着材料４を蒸着マスク１２に良好に蒸着するための回転機構であり、この回転機構３６は、ステッピングモータやサーボモータ等の駆動手段から構成され、回転機構３６における出力軸に治具保持機構２８の所定箇所が連結され、蒸着用治具１１（蒸着マスク１２）の板面方向における中心位置を基準として、所定速度で回転するように構成されている。また、治具保持機構２８における回転機構３６の回転パターンは、前記コントロール装置によって設定されている。
【００４０】
次に、図７を用いて蒸着マスク１２の製造方法を説明する。
【００４１】
まず、矩形状からなる薄板状の蒸着マスク１２に対して、開口部１５、ネジ孔１７となる箇所をエッチング法またはレーザ切断等からなる開口手段を用いて開口させることで、蒸着マスク１２には前記開口手段によって開口部１５、ネジ孔１７が形成されると共に、開口部１５及びネジ孔１７の非形成領域にマスク部１６が形成される「マスク部形成工程，図７（ａ）」。
【００４２】
次に、開口部１５、マスク部１６及びネジ孔１７の形成された蒸着マスク１２を図５に示すようにネジＢを介してマスクホルダ１３の表面に密着固定し、この蒸着マスク１２が固定されたマスクホルダ１３、すなわち蒸着用治具１１は蒸着装置Ａのマスク保管室Ａ３内に保管される。
【００４３】
そして、マスク保管室Ａ３内に保管された蒸着用治具１１は、搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２内に搬送される。さらに、第２の蒸着室Ａ２における有機材料からなる蒸着材料４の蒸発により蒸着マスク１２の各開口部１５の内壁面３７及び蒸着材料収納容器３（蒸着材料４）と対向するマスク部１６の裏面部３８（図７（ｂ）中、下側）には有機蒸着膜３９が形成される「蒸着膜形成工程，図７（ｂ）」。従って、この有機蒸着膜３９は、図７（ｂ）中、蒸着マスク１２（マスク部１６）の上側（上面）のみがマスク部１６として露出しており、このマスク部１６の前記上面以外の箇所となる各開口部１５の内壁面３７、マスク部１６の裏面部３８が有機蒸着膜３９によってマスク部１６を覆うように構成される。
【００４４】
なお、このとき蒸着材料収納容器３と対向するマスク部１６裏面領域に形成される有機蒸着膜３９のうち、マスクホルダ１３の支持部１９に対向する蒸着マスク１２箇所（ネジ孔１７に対応する箇所）は、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３とがネジＢによって密着固定されているため有機蒸着膜３９は形成されないようになっている。従って、前記マスク部１６裏面領域の一部である裏面部３８にだけ有機蒸着膜３９が形成されるようになっている。以上により、蒸着マスク１２の製造工程が終了する。
【００４５】
次に、有機蒸着膜３９の形成された蒸着マスク１２を有する蒸着用治具１１は、前記蒸着膜形成工程終了後に、搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２から背面電極を形成するための第１の蒸着室Ａ１に搬送される。そして、第１の蒸着室Ａ１におけるアルミニウム等の金属材料からなる蒸着材料４が蒸発すると、この蒸発した蒸着材料４は各開口部１５を通過するものと、マスク部１６によって開口部１５への通過が阻止されるものとに大別される。
【００４６】
各開口部１５を通過する蒸着材料４は、透光性基板１０側に蒸発することで透光性基板１０に形成されている前記有機層上には所定のパターンに応じた図示しない背面電極が形成される（背面電極形成工程）。この際、各開口部１５を通過する蒸着材料４の一部は、図８に示すように開口部１５の内壁面３７を覆う有機蒸着膜３９上に重ねて付着されることで、この有機蒸着膜３９に付着した蒸着材料４の一部は第１の滞留蒸着膜４０として内壁面３７に対応する有機蒸着膜３９上に積層形成される。
【００４７】
また、マスク部１６によって開口部１５への通過が阻止される蒸着材料４は、透光性基板１０側に蒸着されずにマスク部１６の裏面部３８箇所を覆う有機蒸着膜３９に接触することで、この裏面部３８に対応する有機蒸着膜３９箇所に付着した蒸着材料４は第２の滞留蒸着膜４１として有機蒸着膜３９上に積層形成される。従って、前記背面電極形成工程において、有機蒸着膜３９の形成された開口部１５の内壁面３７及びマスク部１６の裏面部３８にはこの有機蒸着膜３９を取り囲むように各滞留蒸着膜４０，４１が蒸着されることになる。
【００４８】
次に、図９を用いて前記背面電極形成工程において蒸着マスク１２に付着した有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１を洗浄するための蒸着マスク洗浄工程について説明する。まず、所定枚数の透光性基板１０に前記背面電極形成工程によって各々背面電極を形成した後に、有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１の付着した蒸着マスク１２は図示しない取出装置によって第１の蒸着室Ａ１から蒸着装置Ａの外部に取り出される。次に、蒸着装置Ａの外部に取り出された蒸着マスク１２は、例えばアセトンやジクロロメタンからなる有機溶剤４２の入れられた有機溶剤収納容器４３側に配設される「図９（ａ）」。
【００４９】
次に、図９（ｂ）に示すように有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１の付着した蒸着マスク１２を有機溶剤４２内に浸漬させる。この際、蒸着マスク１２のマスク部１６や有機蒸着膜３９を介してマスク部１６に付着している各滞留蒸着膜４０，４１は共に金属材料であるため有機溶剤４２によって溶解されないが、マスク部１６に直接付着している有機蒸着膜３９は、それ自体が有機材料からなるため有機溶剤４２によって溶解される。これにより、各滞留蒸着膜４０，４１は有機蒸着膜３９を介してマスク部１６に付着せずに、マスク部１６とは分解（分離）された状態となる「図９（ｃ）」。
【００５０】
次に、蒸着マスク１２の有機溶剤４２への浸漬を解除するように、蒸着マスク１２を有機溶剤４２の入れられた有機溶剤収納容器４３から取り出すことにより蒸着マスク１２の洗浄工程が終了する「図９（ｄ）」。このとき、蒸着マスク１２は開口部１５，マスク部１６，ネジ孔１７のみを有している状態となり、有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１は蒸着マスク１２に付着せずに蒸着マスク１２とは分解された状態となる。
【００５１】
すなわち、蒸着マスク１２の有機溶剤４２への浸漬において、蒸着マスク１２に直接付着している有機蒸着膜３９は有機溶剤４２によって溶解するため、各滞留蒸着膜４０，４１は蒸着マスク１２に対する付着強度が弱くなって有機溶剤４２中において蒸着マスク１２から剥離し、蒸着マスク１２を有機溶剤４２から取り出すと、蒸着マスク１２には有機蒸着膜３９並びに各滞留蒸着膜４０，４１が付着していない状態となる。これにより蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、マスク部１６（蒸着マスク１２）に付着した各滞留蒸着膜４０，４１を容易に除去することができる。なお、このとき各滞留蒸着膜４０，４１は有機蒸着膜３９の溶解した有機溶剤４２中に滞留された状態となる。
【００５２】
また、蒸着マスク１２を有機溶剤４２から取り出したときに、仮に各滞留蒸着膜４０，４１がマスク部１６に多少付着していたとしても、この各滞留蒸着膜４０，４１の付着したマスク部１６箇所をウエス等を用いて拭き取り除去することで、蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、マスク部１６（蒸着マスク１２）に付着した各滞留蒸着膜４０，４１を容易に除去することが可能である。
【００５３】
従って、図９（ｄ）において有機溶剤４２から取り出された蒸着マスク１２は、有機蒸着膜３９及び各滞留蒸着膜４０，４１が有機溶剤４２によって洗浄されていることから、前述のごとき蒸着マスク１２の製造工程における前記マスク部形成工程（図７（ａ）参照）後に生成される蒸着マスク１２と同一構成となる。このため、この有機溶剤４２によって洗浄された蒸着マスク１２は、再び搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２内に搬送されて、さらなる透光性基板１０に背面電極を形成すべく蒸着マスク１２に有機蒸着膜３９を形成してなるものである。さらに、有機蒸着膜３９の形成された蒸着マスク１２は搬送ロボットＡ４によって第２の蒸着室Ａ２から第１の蒸着室Ａ１に搬送されて、この有機蒸着膜３９を有する蒸着マスク１２を介して透光性基板１０に前記背面電極を形成することが可能となるため、前記所定枚数以上の透光性基板１０に前記背面電極を形成するにあたって必要最低枚数の蒸着マスク１２で対応することができる。
【００５４】
かかる実施形態においては、蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の前記蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスク１２であって、開口部１５の内壁面３７と、マスク部１６領域の一部であるマスク部１６の裏面部３８には有機蒸着膜３９が形成されてなることにより、従来のように透明電極並びに有機層が積層された所定枚数以上の透光性基板上にそれぞれ背面電極を形成するにあたって、所定枚数の各透光性基板に対応して各背面電極を形成した後に次なる透光性基板に背面電極を形成する際に、この蒸着マスクを廃棄して蒸着材料の付着していない新規の蒸着マスクを別途作製することが不要となり、蒸着マスクを繰り返し利用することができると共に、蒸着マスクの部材費を低減させることが可能となり、コスト上昇を抑えることができる。
【００５５】
また、蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の前記蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスクを用いた蒸着方法であって、開口部１５の内壁面３７とマスク部１６の裏面部３８に有機蒸着膜３９を形成する前記蒸着膜形成工程と、この蒸着膜形成工程によって得られた有機蒸着膜３９を有する蒸着マスク１２を第１の蒸着室Ａ１内に配設すると共に蒸着マスク１２の背後に配設される蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に前記背面電極を形成する前記背面電極形成工程と、を含むことにより、前記背面電極形成工程によって有機蒸着膜３９を介して蒸着マスク１２に付着した各滞留蒸着膜４０，４１が蒸着マスク１２から剥離しやすくなるため、蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、各滞留蒸着膜４０，４１を容易に除去することができる。
【００５６】
また、前記背面電極形成工程によって有機蒸着膜３９に滞留した各滞留蒸着膜４０，４１並びに有機蒸着膜３９を有する蒸着マスク１２を有機溶剤４２に浸漬させることで有機蒸着膜３９を溶解させて蒸着マスク１２に付着した各滞留蒸着膜４０，４１を除去する前記蒸着マスク洗浄工程を含むことにより、蒸着マスク１２に傷等を付けることなく、各滞留蒸着膜４０，４１が容易に除去され、これにより既存の蒸着マスク１２を繰り返し使用することが可能となる。
【００５７】
また本実施形態では、コイル状からなる加熱部材６が加熱されることにより蒸着材料４を蒸発させ、この蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０（蒸着マスク１２）に所定の蒸着パターンを形成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば加熱部材６並びに熱遮蔽部材７を廃止して蒸着材料４に直接、電子ビーム等を照射させることで蒸着材料４を蒸発させ、この電子ビーム照射による蒸着材料４の蒸発により透光性基板１０（蒸着マスク１２）に所定の蒸着パターンを形成するようにしてもよい。
【００５８】
なお本実施形態では、蒸着マスク１２に８個の開口部１５を設け、各開口部１５に対応する補強部材１４箇所に開口部１５と同数の各開口窓部２２を形成した場合について説明したが、開口部１５，開口窓部２２の形成個数は任意に設定することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、所定枚数以上の被蒸着部材に背面電極を形成するための蒸着材料を蒸着するにあたって、既存の蒸着マスクを繰り返し利用することができ、またコスト低減を達成し得る蒸着マスク及びこれを用いた蒸着方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による蒸着装置を示す図。
【図２】同実施形態による第１の蒸着室を示す図。
【図３】同実施形態による蒸着材料収納容器を示す図。
【図４】同実施形態による蒸着用治具を示す斜視図。
【図５】同実施形態による蒸着用治具の断面図。
【図６】同実施形態による第２の蒸着室を示す図。
【図７】同実施形態による蒸着マスクの製造工程を示す図。
【図８】同実施形態による背面電極形成工程後の蒸着マスクを示す図。
【図９】同実施形態による蒸着マスク洗浄工程を示す図。
【符号の説明】
Ａ 蒸着装置
Ａ１ 第１の蒸着室
Ａ２ 第２の蒸着室
２ 真空室
３ 蒸着材料収納容器
４ 蒸着材料
１０ 透光性基板（被蒸着部材）
１１ 蒸着用治具
１２ 蒸着マスク
１５ 開口部
１６ マスク部
３７ 内壁面
３８ 裏面部
３９ 有機蒸着膜
４０ 第１の滞留蒸着膜
４１ 第２の滞留蒸着膜
４２ 有機材料
４３ 有機材料収納容器
Claims (3)
- 蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクであって、
前記開口部の内壁面と、前記マスク部領域の少なくとも一部には有機蒸着膜が形成されてなることを特徴とする蒸着マスク。 - 蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクを用いた蒸着方法であって、
前記開口部の内壁面と前記マスク部領域の少なくとも一部に有機蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、
この蒸着膜形成工程によって得られた前記有機蒸着膜を有する前記蒸着マスクを蒸着装置内に配設すると共に前記蒸着マスクの背後に配設される前記蒸着材料の蒸発によって前記被蒸着部材に背面電極を形成する背面電極形成工程と、
を含むことを特徴とする蒸着マスクを用いた蒸着方法。 - 前記背面電極形成工程によって前記有機蒸着膜に滞留した滞留蒸着膜並びに前記有機蒸着膜を有する前記蒸着マスクを有機溶剤に浸漬させることで前記有機蒸着膜を溶解させて前記蒸着マスクに付着した前記滞留蒸着膜を除去する蒸着マスク洗浄工程を含むことを特徴とする請求項２記載の蒸着マスクを用いた蒸着方法。
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