JP4608874B2 - 蒸着マスクおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機発光素子等における成膜工程に用いられる蒸着用マスクに係り、特に、金属薄膜等のマスク本体を枠体に張設してなる蒸着用マスクおよびその製造方法に関する。
従来より、低分子材料を用いた有機発光素子の製造には、蒸着用マスクによる真空蒸着法が広く用いられている。蒸着用マスクは、図１３に示したように、例えば、枠体１１０に対して金属薄膜よりなるマスク本体１２０を一定の張力をもって取り付けた構成を有している。マスク本体１２０は、蒸着材料通過用に多数の通過孔１３１からなるパターン領域１３０を有している。
特開平９−２７４５４号公報
しかしながら、従来の蒸着用マスクでは、枠体１１０にマスク本体１２０を取り付ける際に通過孔１３１の位置精度を十分高くすることが難しいという問題があった。また、真空蒸着法では、輻射熱によりマスク本体１２０が膨張してしまうため、その熱膨張によっても通過孔１３１の位置精度が低下してしまうという問題があった。
なお、特許文献１では、選択的な蒸着のためのパターン部の周囲に、応力緩衝穴としてスリット等を設けてなる蒸着用マスクが提案されている。しかし、この蒸着用マスクはスリットのような比較的大きな穴を用いているので、応力を十分に分散させることができないという問題を有していた。また、応力緩衝用穴はパターン部の周囲全体にわたって略均一に配置されているので、マスク本体の場所による応力ばらつきに対処することができず、パターン部の位置ずれを完全に解消することはできないという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、通過孔の位置精度が向上し、精度良く成膜することができる蒸着用マスクおよびその製造方法を提供することにある。
本発明による蒸着用マスクは、開口を有する枠体と、金属薄膜により構成され、開口に
対応する位置に、蒸着材料通過用に配列された複数の通過孔からなる少なくとも１の矩形のパターン領域を有し、パターン領域の周縁部において枠体に対して固定し張設されると共に、パターン領域と枠体への固定部との間に、複数の細孔からなる応力緩和領域を有するマスク本体とを備えたものである。パターン領域は、基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極が順に積層されると共に赤色，緑色または青色のいずれかの光を発生する有機発光素子を用いた表示装置の有機層を形成するために用いられるものである。有機発光素子は、長方形であると共に発光色ごとに長手方向に列をなすように配置されている。複数の通過孔は、長孔であると共に有機発光素子の配置に従って有機層を各色ごとに形成するためのものである。ここで、パターン領域は、マスク本体の応力によりマスク本体の中央から周縁部へ向かう方向に変形するが、パターン領域の変形は、パターン領域の辺の中央において大きく、パターン領域の辺の中央において、複数の細孔の一部が、パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置されている。ここに、応力緩和領域の位置および形状は、枠体に張設されたマスク本体の応力を解析した結果に基づいて設定されることが好ましい。
対応する位置に、蒸着材料通過用に配列された複数の通過孔からなる少なくとも１の矩形のパターン領域を有し、パターン領域の周縁部において枠体に対して固定し張設されると共に、パターン領域と枠体への固定部との間に、複数の細孔からなる応力緩和領域を有するマスク本体とを備えたものである。パターン領域は、基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極が順に積層されると共に赤色，緑色または青色のいずれかの光を発生する有機発光素子を用いた表示装置の有機層を形成するために用いられるものである。有機発光素子は、長方形であると共に発光色ごとに長手方向に列をなすように配置されている。複数の通過孔は、長孔であると共に有機発光素子の配置に従って有機層を各色ごとに形成するためのものである。ここで、パターン領域は、マスク本体の応力によりマスク本体の中央から周縁部へ向かう方向に変形するが、パターン領域の変形は、パターン領域の辺の中央において大きく、パターン領域の辺の中央において、複数の細孔の一部が、パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置されている。ここに、応力緩和領域の位置および形状は、枠体に張設されたマスク本体の応力を解析した結果に基づいて設定されることが好ましい。
本発明による蒸着用マスクの製造方法は、金属薄膜に、複数の通過孔を配列して少なくとも１の矩形のパターン領域を設けると共に、前記パターン領域の周囲に複数の細孔からなる応力緩和領域を設けてマスク本体を形成する工程と、開口を有する枠体に対して、前記マスク本体を前記パターン領域および応力緩和領域の周縁部において固定し張設させる工程とを含むものである。パターン領域は、基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極が順に積層されると共に赤色，緑色または青色のいずれかの光を発生する有機発光素子を用いた表示装置の有機層を形成するために用いられるものである。有機発光素子は、長方形であると共に発光色ごとに長手方向に列をなすように配置されている。複数の通過孔は、長孔であると共に有機発光素子の配置に従って有機層を各色ごとに形成するためのものである。ここで、パターン領域は、マスク本体の応力によりマスク本体の中央から周縁部へ向かう方向に変形するが、パターン領域の変形は、パターン領域の辺の中央において大きく、パターン領域の辺の中央において、複数の細孔の一部を、パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置する。好ましくは、応力緩和領域の位置および形状は、枠体に張設されたマスク本体に生ずる応力を解析し、この解析結果に基づいて設定される。
本発明の蒸着用マスク、または本発明の蒸着用マスクの製造方法によれば、マスク本体
のパターン領域と枠体への固定部との間に、複数の細孔からなる応力緩和領域を設けると共に、パターン領域の変形の大きい辺の中央において、複数の細孔の一部を、パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置するようにしたので、マスク本体に生ずる応力を細孔により効率良く分散させることができると共に、通過孔の位置精度を向上させることができ、これにより成膜精度が著しく向上する。
のパターン領域と枠体への固定部との間に、複数の細孔からなる応力緩和領域を設けると共に、パターン領域の変形の大きい辺の中央において、複数の細孔の一部を、パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置するようにしたので、マスク本体に生ずる応力を細孔により効率良く分散させることができると共に、通過孔の位置精度を向上させることができ、これにより成膜精度が著しく向上する。
特に、応力緩和領域の位置および形状を、パターン領域を有するマスク本体の応力を解析した結果に基づいて設定するようにすれば、より高い効果を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る蒸着用マスクの説明に先立ち、このマスクにより製造される表示装置の一例を具体的に説明する。
まず、本発明の第１の実施の形態に係る蒸着用マスクの説明に先立ち、このマスクにより製造される表示装置の一例を具体的に説明する。
この表示装置は、例えば極薄型の有機発光ディスプレイとして用いられるものであり、図２に示したように、駆動パネル２１０と封止パネル２２０とが対向配置され、例えば熱硬化型樹脂よりなる接着層２３０により全面が貼り合わせられている。駆動パネル２１０は、例えば、ガラスなどの絶縁材料よりなる駆動用基板２１１の上に、赤色の光を発生する有機発光素子２１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子２１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子２１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂは、例えば図３に示したように、長方形の有機発光素子が発光色ごとに長手方向に列をなすように配置されている。
有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂは、例えば、駆動用基板２１１の側から、陽極としての第１電極２１２、絶縁膜２１３、発光層を含む有機層２１４、および陰極としての第２電極２１５がこの順に積層されている。第２電極２１５の上には、必要に応じて、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）あるいは窒化シリコン（ＳｉＮ）などよりなる保護膜２１６が形成されている。このうち、発光層を含む有機層２１４は、本実施の形態の蒸着用マスクを用いて形成されたものである。
有機層２１４は、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂごとに構成が異なっている。有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの有機層２１４は、正孔輸送層，発光層および電子輸送層が第１電極２１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層は発光層への正孔注入効率を高めるためのものである。発光層は電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子注入効率を高めるためのものである。有機発光素子２１０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられ、有機発光素子２１０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、２，５−ビス−［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン−１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）が挙げられ、有機発光素子２１０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）が挙げられる。有機発光素子２１０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子２１０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が挙げられ、有機発光素子２１０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 が挙げられる。有機発光素子２１０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子２１０Ｇの発光層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 にクマリン６（Ｃ６；Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を１体積％混合したものが挙げられ、有機発光素子２１０Ｇの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ3 が挙げられる。
第１電極２１２は、反射層としての機能も兼ねており、例えば、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ）あるいはタングステン（Ｗ）などの金属または合金により構成されている。絶縁膜２１３は、第１電極２１２と第２電極２１５との絶縁性を確保すると共に、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂにおける発光領域の形状を正確に所望の形状とするためのものであり、例えば、ポリイミドにより構成されている。
第２電極２１５は、半透過性電極により構成されており、発光層で発生した光は第２電極２１５の側から取り出されるようになっている。第２電極２１５は、例えば、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属または合金により構成されている。
封止パネル２２０は、駆動パネル２１０の第２電極２１５の側に位置しており、接着層２３０と共に有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂを封止する封止用基板２２１を有している。封止用基板２２１は、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板２２１には、例えば、カラーフィルタ２２２（２２２Ｒ，２２２Ｇ，２２２Ｂ）が設けられており、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
本実施の形態では、以上の有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの有機層２１４を各色ごとに、蒸着用マスクを用いた真空蒸着法により形成するものである。本実施の形態に係る蒸着用マスクは、図１に示したように、開口１１を有する枠体１０に、金属薄膜よりなるマスク本体２０を張設して構成したものである。
枠体１０は、有機層２１４が形成される駆動用基板２１１と同等の線熱膨張係数を有する材料により構成されていることが好ましい。蒸着時の温度変化に伴い、枠体１０と駆動用基板２１１とを同期して膨張収縮させると共に、膨張収縮による寸法変化量を等しくすることができるからである。更に、枠体１０は、高い剛性および十分な厚みを有し、線熱膨張係数のほか、熱容量、表面の輻射射出率、周囲の支持体（図示せず）との熱伝導により流入流出する伝熱量、および蒸着源（図示せず）からの輻射熱を遮る断熱板（図示せず）により制限される流入熱量などを最適に調節して設計されていることが望ましい。
マスク本体２０は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）もしくは銅（Ｃｕ）などの金属または合金、圧延ステンレス鋼などの金属薄膜により構成されている。マスク本体２０には、枠体１０の開口１１に対応する位置に、複数の通過孔３１からなる６面のパターン領域３０が全体として例えば２行×３列の矩形状に配置されており、６個の表示装置の有機層２１４を同一の蒸着工程で形成することができるようになっている。各パターン領域３０には、有機層２１４を形成するための蒸着材料を通過させる通過孔３１が配列されている。これらの通過孔３１は例えば長孔であると共に例えば６行×３列に配列され、パターン領域３０は矩形状をなしている。また、これらの通過孔３１は、図２に示したような有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの配置に従って有機層２１４を各色ごとに形成するため、図４に拡大して示したように、長孔の長手方向における間隔Ｌ１が、長手方向に対して直交する方向における間隔Ｌ２よりも狭くなっている。パターン領域３０間には、電極端子を取り出すため、および各表示装置を切断して分離するため、分離領域４０が設けられている。
マスク本体２０は、パターン領域３０の周縁部５０において、例えば電気抵抗溶接法により、連続した点状の固定部５１で枠体１０に対して固定され張設されている。マスク本体２０に与えられる張力は、蒸着時の輻射熱による熱応力によりマスク本体２０に生じる歪み量が、張力によりマスク本体２０に生じる歪み量により相殺される大きさおよび方向に設定されていることが好ましい。蒸着時のマスク部材１２０の熱膨張を吸収し、通過孔３１の位置精度を高めることができるからである。更に、マスク本体２０に与えられる張力は、マスク本体２０の場所により細かく調節されていればより好ましい。多数の通過孔３１が配列されているパターン領域３０と、分離領域４０および周縁部５０とでマスク本体２０の歪み量を均一化することができるからである。
更に、マスク本体２０は、パターン領域３０と固定部５１との間に、複数の細孔６１からなる応力緩和領域６０を有している。これにより、この蒸着用マスクでは、マスク本体２０の有する応力を細孔６１により効率良く分散させ、通過孔３１の位置精度を向上させることができるようになっている。応力緩和領域６０の細孔６１と、パターン領域３０の通過孔３１とは、必ずしも同一形状および同一間隔で配列されている必要はなく、形状や配置間隔が異なっていてもよいが、図１に示したように同一形状および同一間隔で配列されていればマスク本体２０の製造工程を簡素化することができるので好ましい。
本実施の形態では、応力緩和領域６０の位置および形状を、枠体１０に張設されたマスク本体２０の応力を解析した結果に基づいて設定するものである。マスク本体２０の応力分布はパターン領域３０の数や配置、通過孔３１の寸法および配列などにより異なっており、実際のパターン領域３０の設計に応じて応力緩和領域６０を設定することによって、より高い効果を得ることができるからである。
更に、細孔６１についても、枠体１０に張設されたマスク本体２０の応力を解析した結果に基づいて、最適な大きさおよび形状にすることが可能である。例えば、図示しないが、この細孔６１を、マスク本体２０の中央部から周縁部５０に向かって放射状に延びた長孔（スリット）としてもよい。
図５は、パターン領域３０を形成したマスク本体２０に張力Ｔを与えて枠体１０に対して固定した場合におけるマスク本体２０の応力解析結果の一例を表している。なお、図５では、例えば、１２面のパターン領域３０が全体として４行×３列の矩形状に配置され、各パターン領域３０には長孔の通過孔３１が７行×８列の矩形状をなして配列されると共に、通過孔３１の間隔Ｌ１，Ｌ２が図４に示したように設定された場合を表している。マスク本体２０に与えられる張力Ｔは、上述したように蒸着時の輻射熱による熱応力によりマスク本体２０に生じる歪み量が、張力によりマスク本体２０に生じる歪み量により相殺される大きさおよび方向に設定されると共に、マスク本体２０の場所により細かく調節されており、例えば、多数の通過孔３１が配列されているパターン領域３０では弱く、分離領域４０および周縁部５０では強く設定されている。この場合、例えば有限要素法による演算処理を用いてマスク本体２０の応力を解析し、各パターン領域３０の変形Ｄを算出すると、各パターン領域３０はマスク本体２０の中央から周縁部５０へ向かう方向に引っ張られるように変形し、その変形Ｄは、各パターン領域３０の辺の中央において大きくなっている。この変形Ｄは、上述したような張力Ｔの調節によるマスク本体２０の歪み量の均一化だけでは完全に抑制することのできないものである。
図６は、図５に示した応力解析結果に基づく応力緩和領域６０の設定例を表すものである。応力緩和領域６０は、図５に示した変形Ｄの分布に従い、パターン領域３０の周縁部５０側の辺に対向してパターン領域３０側から固定部５１側へ向けて突出する突形状、例えば略三角状をなしている。このように、図５に示した応力解析結果に基づいて、変形Ｄの分布に従って応力緩和領域６０を設定することにより、マスク本体２０の変形Ｄを効果的に抑制することができる。
なお、図６では、応力緩和領域６０が、パターン領域３０の辺のうち通過孔３１の長手方向に対して平行な辺と、長手方向に対して直交する辺とに対向する場合を表しているが、応力緩和領域６０は、通過孔３１の長手方向に対して平行な辺のみに対向して設けられていてもよい。通過孔３１の長手方向における間隔Ｌ１が狭いので、長手方向に対して平行な辺の変形Ｄは、特に大きくなるからである。また、通過孔３１の長手方向に対して直交する方向における間隔Ｌ２が比較的広いことから、長手方向に対して直交する辺の変形Ｄは比較的小さく、張力Ｔの調節によっても抑制することも可能だからである。
特に、四隅に位置するパターン領域３０では、例えば図７に示したように、応力緩和領域６０が、パターン領域３０の辺の一端部に向けて偏った略三角状をなすか、または、例えば図８に示したように、応力緩和領域６０が、パターン領域３０の角を囲む拡張領域６０Ａを有していれば、より好ましい。周縁部５０の四隅は孔がないためマスク本体２０の応力が特に強くなり、パターン領域３０の変形が特に大きくなるからである。なお、拡張領域６０Ａは、パターン領域３０の角のすべてに設けられている必要はなく、周縁部５０の四隅に近いところだけでよい。また、拡張領域６０Ａは、パターン領域３０の角の全体を囲む必要はなく、図８に示したように角の少なくとも一部を囲んでいればよい。
この蒸着マスクは、例えば、次のようにして製造することができる。まず、枠体１０に張設されたマスク本体２０の応力を、例えば有限要素法による演算処理により解析しておく。このとき、張力Ｔによるマスク本体２０の歪み量および蒸着時の熱応力によるマスク本体２０の歪み量を解析することが好ましい。解析の順序は特に限定されず、熱応力による歪み量を解析したのちに張力Ｔによる歪み量を解析してもよく、張力Ｔによる歪み量を解析したのちに熱応力による歪み量を解析してもよい。更に、枠体１０に対してマスク本体２０が固定されることによって枠体１０に変形が生じることも考えられるので、枠体１０の変形量、方向および分布などについても同様に有限要素法による演算処理により解析してもよい。
マスク本体２０の応力を解析したのち、この応力解析結果に基づいて応力緩和領域６０を設定する。このとき、枠体１０の変形量、方向および分布などについても同様に有限要素法による演算処理により解析した場合には、その解析結果も考慮して応力緩和領域６０の設定を行うようにしてもよい。
応力緩和領域６０の設定を行ったのち、パターン領域３０および応力緩和領域６０を有するマスク本体２０を、例えば電気めっき法を用いて、上述した材料よりなる金属薄膜により形成する。
マスク本体２０を形成したのち、上述した材料よりなる枠体１０を用意し、マスク本体２０を、例えば電気抵抗溶接法により、連続した点状の固定部５１で枠体１０に対して固定し張設する。以上により、図３に示した蒸着用マスクが完成する。
この蒸着マスクでは、図示しない蒸着源からの蒸着材料がパターン領域３０の通過孔３１を通過し、駆動用基板２１１上に有機層２１４が形成される。このとき、パターン領域３０と固定部５１との間に、複数の細孔６１からなる応力緩和領域６０が設けられているので、マスク本体２０に与えられた張力や蒸着時の輻射熱による熱応力などによりマスク本体２０に生じる歪みが、細孔６１により効率よく分散され、通過孔３１の位置精度が高くなっている。よって、有機層２１４が第１電極２１２上に位置精度よく形成され、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの輝度ばらつきや色ずれなどが抑制される。
このように本実施の形態では、マスク本体２０に、パターン領域３０と固定部５１との間に、複数の細孔６１からなる応力緩和領域６０を設けるようにしたので、マスク本体２０に与えられた張力や蒸着時の輻射熱による熱応力などによりマスク本体２０に生じる歪みを、細孔６１により効率よく分散し、通過孔３１の位置精度を向上させることができる。よって、有機層２１４を位置精度よく形成し、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの輝度ばらつきや色ずれなどを抑制することができ、表示品質の優れた表示装置を実現することができる。
（第２の実施の形態）
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る蒸着用マスクの断面構成を表すものである。この蒸着用マスクは、マスク本体２０の応力緩和領域６０を覆う遮蔽部材７０を備えたことを除いては、第１の実施の形態の蒸着用マスクと同一の構成を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
図９は、本発明の第２の実施の形態に係る蒸着用マスクの断面構成を表すものである。この蒸着用マスクは、マスク本体２０の応力緩和領域６０を覆う遮蔽部材７０を備えたことを除いては、第１の実施の形態の蒸着用マスクと同一の構成を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
遮蔽部材７０は、例えば、枠体１０と同一の材料により枠体１０と一体に形成されている。遮蔽部材７０は、開口１１内に薄板状に形成され、応力緩和領域６０および分離領域４０を覆っている。
この蒸着用マスクでは、図示しない蒸着源からの蒸着材料がパターン領域３０の通過孔３１を通過し、駆動用基板２１１に形成された第１電極２１２上に有機層２１４が形成される。このとき、応力緩和領域６０が遮蔽部材７０により覆われているので、蒸着材料は応力緩和領域６０の細孔６１を通過せず、電極端子の取り出しのための領域など、駆動用基板２１１上の意図しない場所に有機層２１４が形成されてしまうようなことはない。
このように本実施の形態では、マスク本体２０に、応力緩和領域６０を覆うための遮蔽部材７０を設けるようにしたので、電極端子の取り出しのための領域など、駆動用基板２１１上の意図しない場所に不要な有機層２１４が形成されることを防止することができ、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの特性低下を抑制することができる。また、遮蔽部材７０によって、蒸着源から輻射される熱を反射し、または枠体１０に伝導することにより、マスク本体２０の受ける熱を抑制し、温度が上昇するのを抑制することができる。したがって、通過孔３１の位置精度を更に向上させることができる。
なお、本実施の形態では、図１０に示したように、パターン領域３０の全体にわたって一つの応力緩和領域６０を、マスク本体２０の略全面に設けることも可能である。このようにすれば、マスク本体２０の通過孔３１および細孔６１の分布を均一化することができるので、マスク本体２０の応力分布を均一化し、通過孔３１の位置精度をより向上させることができる。
また、本実施の形態では、遮蔽部材７０を枠体１０と一体に形成した場合について説明したが、図１１に示したように、枠体１０とマスク本体２０との間に、枠体１０とは別に形成された補助マスクとしての遮蔽部材８０を配設するようにしてもよい。このように遮蔽部材８０を枠体１０とは別に設けるようにすれば、枠体１０を、蒸着のためのパターン領域３０の形状によらない、共通の形状とすることができる。
遮蔽部材８０は、例えば、枠体１０またはマスク本体２０と同一材料よりなる薄板状に形成されている。特に、遮蔽部材８０を金属薄膜により構成するようにすれば、蒸着源から斜めに入射する蒸着材料が遮蔽部材８０の影になって付着しにくい領域の面積を減じることができ、パターン領域３０の周辺部の有機層２１４の厚みをより均等にすることができる。
遮蔽部材８０とマスク本体２０とは、枠体１０側からこの順に重ねた状態で、例えば電気抵抗溶接法により、枠体１０に対して固定され張設されている。このとき、図示しないが、マスク本体２０を固定する連続した点状の固定部と、遮蔽部材８０を固定する連続した点状の固定部とは、内側または外側に互いにずらした位置に形成されていることが好ましい。製造工程においてマスク本体２０と遮蔽部材８０とを個別に枠体１０に対して固定することができるからである。
なお、遮蔽部材８０の位置は、必ずしもマスク本体２０と枠体１０との間とは限らず、例えば蒸着時にマスク本体２０と駆動パネル２１０との間に隙間を設けたい場合などには、図示しないが、マスク本体２０と遮蔽部材８０とが枠体１０側からこの順に重ねた状態で枠体１０に固定されていてもよい。また、このように枠体１０と遮蔽部材８０を別に構成した場合も、図示しないが、パターン領域３０および応力緩和領域６０を、マスク本体２０の略全面に設けてもよい。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、通過孔３１が長孔である場合を例として説明したが、本発明は、通過孔３１が三角形、台形、楕円形、角の丸い長方形などの他の形状である場合にも適用することができ、その場合には、応力緩和領域６０は通過孔３１の形状に合わせて設定されていればよい。ただし、通過孔３１が長孔など、縦横に形状の方向性をもつ場合には、応力緩和領域６０を、例えば図６を参照して説明したようにパターン領域３０の辺のうち長孔の長手方向に対して平行な辺に対向して設けるようにすれば、マスク本体２０の応力分布の最適化を図ることができる。更に、応力緩和領域６０を、図７に示したようにパターン領域３０の辺の一端部に向けて偏った略三角状をなすように設けたり、図８に示したように、パターン領域３０の角を囲む拡張領域６０Ａを設けるようにすれば、より好ましい。
また、例えば、上記実施の形態では、例えば図３に示したように、各パターン領域３０ごとに別々に応力緩和領域６０を設けた場合について説明したが、例えば図１２に示したように、複数のパターン領域３０の全体にわたって連続した一つの応力緩和領域６０を設けるようにしてもよい。
更に、例えば、上記実施の形態ではマスク本体２０が複数のパターン領域３０を有する場合について説明したが、パターン領域３０は少なくとも一つあればよい。
加えて、例えば、上記第１の実施の形態では分離領域４０には応力緩和領域６０を設けない場合について説明したが、必要に応じて、分離領域４０の一部または全部にも応力緩和領域６０を設けるようにしてもよい。
更にまた、例えば、上記実施の形態では、マスク本体２０が、電気抵抗溶接法により、連続した点状の固定部５１で枠体１０に対して固定されている場合について説明したが、マスク本体２０は、レーザ溶接などの他の溶接方法により固定されていてもよい。また、マスク本体２０は、耐熱セラミックス系接着剤あるいは耐熱エポキシ樹脂接着剤などの温度変化に対する安定性の高い接着剤により枠体１０に対して固定されていてもよく、また、ビスなどの締結具により枠体１０に対して固定されていてもよい。
加えてまた、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
更にまた、上記実施の形態では、有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、絶縁膜２１３などの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
加えてまた、上記実施の形態では、本発明の蒸着用マスクを有機発光素子２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂを備えた表示装置の有機層２１４の形成に適用した場合について説明したが、本発明は、半導体製造プロセスなどにも適用可能である。
１０…枠体、１１…開口、２０…マスク本体、３０…パターン領域、３１…通過孔、４０…分離領域、５０…周縁部、５１…固定部、６０…応力緩和領域、６１…細孔、７０，８０…遮蔽部材、２１０…駆動パネル、２１０Ｒ，２１０Ｇ，２１０Ｂ…有機発光素子、２１１…駆動用基板、２１２…第１電極（陽極）、２１３…絶縁膜、２１４…有機層、２１５…第２電極（陰極）、２２０…封止パネル、２２１…封止用基板、２３０…接着層
Claims (17)
- 開口を有する枠体と、
金属薄膜により構成され、前記開口に対応する位置に、蒸着材料通過用に配列された複数の通過孔からなる少なくとも１の矩形のパターン領域を有し、前記パターン領域の周縁部において前記枠体に対して固定し張設されると共に、前記パターン領域と前記枠体への固定部との間に、複数の細孔からなる応力緩和領域を有するマスク本体と
を備え、
前記パターン領域は、基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極が順に積層されると共に赤色，緑色または青色のいずれかの光を発生する有機発光素子を用いた表示装置の前記有機層を形成するために用いられるものであり、
前記有機発光素子は、長方形であると共に発光色ごとに長手方向に列をなすように配置されており、
前記複数の通過孔は、長孔であると共に前記有機発光素子の配置に従って前記有機層を各色ごとに形成するためのものであり、
前記パターン領域は、前記マスク本体の応力により前記マスク本体の中央から周縁部へ向かう方向に変形し、
前記パターン領域の変形は、前記パターン領域の辺の中央において大きく、
前記パターン領域の辺の中央において、前記複数の細孔の一部が、前記パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置されている
蒸着用マスク。 - 前記複数の細孔は、前記通過孔と同一形状および同一間隔で配列されている
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 前記応力緩和領域は、前記枠体に張設されたマスク本体に生ずる応力によるパターン領域の変形の分布を解析した結果に基づいて、その位置および形状が設定されている
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 前記パターン領域は矩形状をなし、かつ、前記応力緩和領域は、前記パターン領域の少なくとも一辺に対向して前記パターン領域側から前記固定部側に向けて突出する突形状をなしている
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 前記応力緩和領域は前記パターン領域の辺の一端部に向けて偏った略三角状をなす
請求項４記載の蒸着用マスク。 - 前記応力緩和領域は、前記パターン領域の角を囲む拡張領域を有する
請求項４記載の蒸着用マスク。 - 前記通過孔は長孔であると共に長手方向における間隔が前記長手方向に直交する方向に
おける間隔よりも狭く、
前記応力緩和領域は前記パターン領域の辺のうち前記長手方向に対して平行な辺に対向
する
請求項４記載の蒸着用マスク。 - 前記細孔は、前記枠体に張設されたマスク本体に生ずる応力を解析した結果に基づいて
、その大きさおよび形状が設定されている
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 前記パターン領域が、複数、全体として矩形状に配置されている
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 前記複数のパターン領域の全体にわたって前記応力緩和領域を一つ有する
請求項９記載の蒸着用マスク。 - 前記各パターン領域ごとに前記応力緩和領域を有する
請求項９記載の蒸着用マスク。 - 前記応力緩和領域を、更に、前記複数のパターン領域間の分離領域に有する
請求項９記載の蒸着用マスク。 - 前記マスク本体は、前記枠体に対して溶接により連続した点状に固定されている
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 前記マスク本体の応力緩和領域に対応する位置に、前記応力緩和領域を覆う遮蔽部材を
備えた
請求項１記載の蒸着用マスク。 - 金属薄膜に、複数の通過孔を配列して少なくとも１の矩形のパターン領域を設けると共に、前記パターン領域の周囲に複数の細孔からなる応力緩和領域を設けてマスク本体を形成する
工程と、
開口を有する枠体に対して、前記マスク本体を前記パターン領域および応力緩和領域の
周縁部において固定し張設させる工程と
を含み、
前記パターン領域は、基板に第１電極、発光層を含む有機層および第２電極が順に積層されると共に赤色，緑色または青色のいずれかの光を発生する有機発光素子を用いた表示装置の前記有機層を形成するために用いられるものであり、
前記有機発光素子は、長方形であると共に発光色ごとに長手方向に列をなすように配置されており、
前記複数の通過孔は、長孔であると共に前記有機発光素子の配置に従って前記有機層を各色ごとに形成するためのものであり、
前記パターン領域は、前記マスク本体の応力により前記マスク本体の中央から周縁部へ向かう方向に変形し、
前記パターン領域の変形は、前記パターン領域の辺の中央において大きく、
前記パターン領域の辺の中央において、前記複数の細孔の一部を、前記パターン領域の変形方向に沿って二つ以上隣接して配置する
蒸着用マスクの製造方法。 - 前記複数の細孔を、前記通過孔と同一形状および同一間隔で配列する
請求項１５記載の蒸着用マスクの製造方法。 - 前記枠体に張設されたマスク本体に生ずる応力によるパターン領域の変形の分布を解析し、この解析結果に基づいて前記応力緩和領域の位置および形状を設定する
請求項１５記載の蒸着用マスクの製造方法。
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