JP2018127705A - 蒸着マスク - Google Patents

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元嗣 成谷
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Abstract

【課題】マスクを用いた成膜において、高精度なパターン成膜を実現する。【解決手段】蒸着マスクであって、パターン開口が形成されたパターン部および該パターン部を囲む枠部を有するマスク本体と、前記マスク本体の枠部を支持するマスクフレームと、前記マスクフレームに対応する形状を有し、前記マスク本体と前記マスクフレームとの間に配置される中間部材と、を備え、前記マスク本体と前記中間部材の第１の面とが接合され、前記マスクフレームと前記中間部材の前記第１の面とは反対側の面とが接合されている。【選択図】図２

Description

本発明は、蒸着マスクに関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置等の表示装置の製造において、通常、基板上の所定の位置に、マスクを介して成膜材料を蒸着法等により付着させることにより成膜する手法が用いられている。例えば、赤、緑、青の有機ＥＬ素子（画素）は、マスク蒸着法により基板上に形成される。ここで用いられるマスクには、成膜するパターンに応じた開口が形成されている（例えば、特許文献１および特許文献２を参照）。
特開２００４−０３９６２８号公報 特開２００４−１８３０２３号公報
しかし、マスクを用いた成膜において、例えば、得られるパターンがぼやけてしまうという問題がある。
上記に鑑み、本発明の目的の一つは、高精度なパターン成膜を実現し得る蒸着マスクを提供することにある。
本発明の蒸着マスクは、パターン開口が形成されたパターン部および該パターン部を囲む枠部を有するマスク本体と、前記マスク本体の枠部を支持するマスクフレームと、前記マスクフレームに対応する形状を有し、前記マスク本体と前記マスクフレームとの間に配置される中間部材（接合部材とも言うが、本明細書では中間部材と称する）と、を備え、前記マスク本体と前記中間部材の第１の面とが接合され、前記マスクフレームと前記中間部材の前記第１の面とは反対側の面とが接合されている。
１つの実施形態においては、上記マスクフレームは、複数個の上記マスク本体を保持する。
１つの実施形態においては、上記マスク本体は電鋳マスクである。
１つの実施形態においては、上記接合は溶接によりなされている。
１つの実施形態においては、上記中間部材の厚みは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍである。
１つの実施形態においては、上記マスクフレームの厚みに対する上記中間部材の厚みの比は０．００５〜０．１である。
１つの実施形態においては、上記枠部の厚みに対する上記中間部材の厚みの比は０．２〜０．４である。
１つの実施形態においては、上記パターン部は製造する表示装置のパネル部に対応する。
本発明の第１実施形態における蒸着マスクの外観斜視図である。 図１に示す蒸着マスクの分解斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す蒸着マスクの使用方法の一例を示す概略断面図である。 本発明の第２実施形態における蒸着マスクのマスクフレームを示す平面図である。 本発明の第３実施形態における蒸着マスクのマスクフレームを示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に評される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略することがある。
図１は本発明の第１実施形態における蒸着マスクの外観斜視図であり、図２は図１に示す蒸着マスクの分解斜視図であり、図３は図１のＡ−Ａ断面図であり、図４は図１に示す蒸着マスクの使用方法の一例を示す概略断面図である。
蒸着マスク１は、マスク本体１１と、マスク本体１１を支持するマスクフレーム１２と、マスク本体１１とマスクフレーム１２との間に配置される中間部材１３とを備える。各部材は、例えば、金属（例えば、インバー）で形成される。
マスク本体１１は、パターン開口が形成されたパターン部１１ａとパターン部１１ａを囲む枠部１１ｂとを有し、枠部１１ｂにおいてマスクフレーム１２に支持されている。パターン部１１ａの形状およびパターン開口は、例えば、製造する表示装置のパネル部に対応させる。具体的には、パターン部１１ａのパターン開口は、製造する有機ＥＬ表示装置のパネル部の発光層のパターンに対応させる。
パターン部１１ａは、任意の適切な方法により形成され得る。具体的には、電気鋳造により形成されてもよいし、エッチングにより形成されてもよい。本実施形態では、パターン部１１ａは、電気鋳造により形成されたメッキ部（例えば、Ｎｉメッキ部）を含み、マスク本体１１は電鋳マスクとされる。電鋳マスクによれば、例えば、より精度の高いパターン成膜を達成し得る。パターン部１１ａの厚みは、例えば５μｍ〜２０μｍである。枠部１１ｂの厚みは、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍである。
本実施形態においては、マスクフレーム１２には、マスク本体１１の形状に対応する窓部１２ａが、縦方向に２つ、横方向に２つ（計４つ）形成されている。このように、マスクフレーム１２により複数のマスク本体１１を支持させることにより、例えば、マスク本体１１よりも成膜対象の基板のサイズが大きい形態にも、既存のマスク本体１１を利用することができる。マスクフレーム１２の窓部１２ａのサイズは、マスク本体１１のパターン部１１ａよりも大きくなるように設計される。マスクフレーム１２の厚みは、例えば２ｍｍ〜１０ｍｍである。
中間部材１３は、マスクフレーム１２に対応する形状を有する。具体的には、中間部材１３には窓部１３ａが４つ形成され、窓部１３ａのサイズは、マスク本体１１のパターン部１１ａよりも大きく、マスクフレーム１２の窓部１２ａよりも小さくなるように設計される。
マスク本体１１とマスクフレーム１２とは、中間部材１３を介して一体化されている。具体的には、マスク本体１１と中間部材１３とが接合され、マスクフレーム１２と中間部材１３とが接合されることで一体化されている。このように、中間部材１３を介在させることにより、蒸着マスク１全体の剛性を下げ得る。具体的には、マスク本体１１単体よりも剛性が低くなり得る。その結果、成膜対象の基板の剛性が高い場合であっても、基板に対する蒸着マスク１の密着性を向上させて、蒸着マスク１と基板との間への成膜材料の回り込みを抑制し、高精度なパターン成膜を実現し得る。
マスク本体１１は、例えば、溶接（例えば、レーザー溶接）により中間部材１３に接合される。中間部材１３は、例えば、溶接（例えば、レーザー溶接）によりマスクフレーム１２に接合される。接合箇所の配置、数等は、適宜、決定され得る。図３に接合箇所を示しているが、マスク本体１１と中間部材１３との接合部２１に対し、中間部材１３とマスクフレーム１２との接合部２２は、マスク本体１１の外方に離間して配置されている。このように接合部を離間させることで、図４に示すように、中間部材１３に撓みが生じ、成膜対象の基板に対する蒸着マスク１の密着性がさらに向上し得る。
中間部材１３の厚みは、マスク本体１１（枠部１１ｂ）の厚みよりも薄くなるように設定される。中間部材１３の厚みは、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍである。マスクフレーム１２の厚みに対する中間部材１３の厚みの比は、好ましくは０．００５〜０．１である。マスク本体１１の枠部１１ｂの厚みに対する中間部材１３の厚みの比は、好ましくは０．２〜０．４である。このような形態によれば、得られる蒸着マスク１の剛性の低下と、マスク本体１１およびマスクフレーム１２に対する中間部材１３の固定強度とを良好に両立させ得る。
図４に示すように、マスクフレーム１２側から搬送フレーム２にピン等により保持された蒸着マスク１は、成膜対象の基板３の成膜面に対向するように配置される。この状態で、蒸着マスク１側から基板３に対して成膜材料を、例えば、蒸着、スパッタリングなどにより付着させる。図示例では、例えば、製造スペースを有効活用する観点から、基板３は縦に配置されている。このような形態においても、基板３に対する蒸着マスク１の密着性は確保され得る。なお、図示しないが、予め、表面に所定の層が形成された基板３に対して成膜してもよい。また、図示しないが、成膜の際、基板３は支持板により支持されていてもよい。
図５は、本発明の第２実施形態における蒸着マスクのマスクフレームを示す平面図である。本実施形態は、マスク本体のサイズの増大に伴い、マスクフレーム１２を２分割してマスク本体に対応する窓部１２ａが２つ形成されている点で、上記第１実施形態と異なる。
図６は、本発明の第３実施形態における蒸着マスクのマスクフレームを示す平面図である。本実施形態は、成膜対象の基板のサイズの増大に伴い、マスクフレーム１２のサイズを増大させて、マスク本体に対応する窓部１２ａが８つ形成されている点で、上記第１実施形態と異なる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
１ 蒸着マスク、１１ マスク本体、１１ａ パターン部、１１ｂ 枠部、１２ マスクフレーム、１２ａ 窓部、１３ 中間部材、１３ａ 窓部。

Claims (8)

  1. パターン開口が形成されたパターン部および該パターン部を囲む枠部を有するマスク本体と、
    前記マスク本体の枠部を支持するマスクフレームと、
    前記マスクフレームに対応する形状を有し、前記マスク本体と前記マスクフレームとの間に配置される中間部材と、を備え、
    前記マスク本体と前記中間部材の第１の面とが接合され、前記マスクフレームと前記中間部材の前記第１の面とは反対側の面とが接合されている、
    蒸着マスク。
  2. 前記マスクフレームが、複数個の前記マスク本体を保持する、請求項１に記載の蒸着マスク。
  3. 前記マスク本体が電鋳マスクである、請求項１または２に記載の蒸着マスク。
  4. 前記接合が溶接によりなされている、請求項１から３のいずれかに記載の蒸着マスク。
  5. 前記中間部材の厚みが０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍである、請求項１から４のいずれかに記載の蒸着マスク。
  6. 前記マスクフレームの厚みに対する前記中間部材の厚みの比が０．００５〜０．１である、請求項１から５のいずれかに記載の蒸着マスク。
  7. 前記枠部の厚みに対する前記中間部材の厚みの比が０．２〜０．４である、請求項１から６のいずれかに記載の蒸着マスク。
  8. 前記パターン部が製造する表示装置のパネル部に対応する、請求項１から７のいずれかに記載の蒸着マスク。
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