JP4862236B2 - Multi-face mask device for vacuum deposition used in organic EL device manufacturing - Google Patents

Multi-face mask device for vacuum deposition used in organic EL device manufacturing Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL素子の製造における真空蒸着工程において、基板表面に所定のパターンを蒸着させるために用いるマスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL素子は、図7に示すように、ガラス板等の透明基板1上に、アノード電極(ITO)2、ホール輸送層3、有機層(発光層)4、電子輸送層5、カソード電極6をこの順に積層し、表面に封止缶7を配置した構成となっている。有機EL素子の種類には、有機層4が高分子タイプと低分子タイプがあり、素子の駆動方式にはパッシブタイプとアクティブタイプがある。これらの有機EL素子の製造工程において、パッシブタイプ及びアクティブタイプの低分子有機層の形成及びパッシブタイプのカソード電極6の形成には真空蒸着が行われている。そして、低分子有機層及びカソード電極の真空蒸着パターニングには、図8に示すように、蒸着すべき領域に多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列した構成のすだれ部8Aを備えた金属マスク8を使用していた。また、カソード電極の真空蒸着パターニングには、電気絶縁性の隔壁を形成するカソードセパレータ法(特開平8−315981号公報参照)が用いられることもあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる従来技術にはいずれも問題があった。すなわち、金属マスクを用いる場合、従来は、蒸着すべき基板表面に単に金属マスクを載置し、裏面から磁石を用いて保持させているが、そのマスクのすだれ部は剛性がきわめて小さく、このため、金属マスクを基板表面に保持させる際にすだれ部のスリットにゆがみを生じ易く、特に、スリット形状をきわめて微細にすると、一層スリット精度が維持できなくなり、高精細パターニングができないという問題があった。また、従来、1枚の金属マスク8に1個のすだれ部8Aを形成しているのみであるので、1個ずつの蒸着操作となり、生産性が悪いという問題もあった。一方、カソードセパレータ法は、フォトリソグラフィーにて露光の強弱を調整して隔壁の斜面の角度を作っているため、安定した製造が困難であった(逆台形断面の隔壁の斜面部分のテーパー角度が小さいと電極の分離ができず、大きいと三角形状になり倒れてしまう)。
【0004】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、金属マスクを用いた真空蒸着パターニングに際し、金属マスクを、そのすだれ部のスリット精度を確保した状態で基板表面に配置することを可能とし且つ生産性良く真空蒸着を行うことを可能とする真空蒸着用多面付けマスク装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機EL素子製造における真空蒸着工程に用いるマスク装置として、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクと、その複数のウインドウを覆う大きさの領域に形成された一つのすだれ部であって、該すだれ部の全域に複数の微細なスリットを、形成すべき有機EL素子の画素数に応じたピッチで平行に配列した構成の前記すだれ部とそのすだれ部の前記スリットの長手方向の両端に設けられた保持部とを備えた第二金属マスクとを重ね合わせ、その第二金属マスクを前記スリットの長手方向に引っ張った状態でセット可能な構成としたものである。この構成により、複数のウインドウのそれぞれが、有効なマスクとして作用するので、全ウインドウを覆うサイズの基板を配置して蒸着を行うことで多面付けを行うことができ、生産性を向上させることができる。また、第二金属マスクをスリットの長手方向に引っ張った状態としているので、きわめて微細なスリットを微細な間隔に配置した高精細なマスクでも、スリットを真っ直ぐな状態で且つ所定のピッチに保持することができ、目的とする高精細なパターンを基板上に形成することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態に係る真空蒸着用多面付けマスク装置は、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートと、前記複数のウインドウを覆う大きさの領域に形成された一つのすだれ部であって、該すだれ部の全域に複数の微細なスリットを、形成すべき有機EL素子の画素数に応じたピッチで平行に配列した構成の前記すだれ部と、該すだれ部の前記スリットの長手方向の両端に設けられた保持部とを備えた第二金属マスクと、該第二金属マスクを、前記すだれ部を前記ウインドウの上に位置させ且つ前記スリットの長手方向に引っ張った状態で前記ベースプレートの上に位置させるマスク引張保持手段を有するものである。この構成の多面付けマスク装置の第二金属マスクの上に蒸着すべき基板を配置し、全体を蒸着機内にセットして蒸着を行うことにより、高精細なパターンを多面付けによって生産性良く形成することができる。
【0007】
第二の実施の形態に係る多面付けマスク装置は、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクと、前記複数のウインドウを覆う大きさの領域に形成された一つのすだれ部であって、該すだれ部の全域に複数の微細なスリットを、形成すべき有機EL素子の画素数に応じたピッチで平行に配列した構成の前記すだれ部と、該すだれ部の前記スリットの長手方向の両端に設けられた保持部とを備えた第二金属マスクと、前記第一金属マスクを支持するベースプレートであって、少なくとも各ウインドウに面する領域をそのウインドウよりも大きい開口としたベースプレートと、前記第二金属マスクを、そのすだれ部を前記ベースプレート上に取り付けられた第一金属マスクのウインドウの上に位置させ且つ前記スリットの長手方向に引っ張った状態で前記ベースプレートの上に位置させるマスク引張保持手段を有するものである。この構成の多面付けマスク装置においても、第二金属マスクの上に蒸着すべき基板を配置し、全体を蒸着機内にセットして蒸着を行うことにより、高精細なパターンを多面付けによって生産性良く形成することができる。
【0008】
本発明に用いるマスク引張保持手段は、第二金属マスクを適当な張力で引っ張った状態に保持しうるものであれば、その構成は任意であるが、その代表的な構成として、第二金属マスクの一端の保持部を前記ベースプレートに固定する固定側マスククランプと、前記ウインドウに関して固定側マスククランプとは反対側に配置され、前記固定側マスククランプから離れる方向及び近づく方向に移動可能なスライダと、該スライダを前記第二金属マスクの他端の保持部を固定する移動側マスククランプと、前記固定側マスククランプと移動側マスククランプで保持された第二金属マスクに所望の張力を付与するよう前記スライダを前記固定側マスククランプから離れる方向に移動させる移動手段とを有するものを挙げることができる。この構成のマスク引張保持手段では、第二金属マスクの一端の保持部を固定側マスククランプによってベースプレートに固定し、他端を移動側マスククランプによってスライダに固定し、そのスライダを移動手段によって第二金属マスクを引っ張る方向に移動させることで、第二金属マスクを引っ張った状態に保持することができ、簡単な操作ですだれ部の多数のスリットを真っ直ぐな状態で且つ所定のピッチで維持することができる。
【0009】
ここで、前記移動手段としては、ねじ等を利用してスライダを所望量だけ移動させる構成のものでもよいが、スライダに、前記固定側マスククランプから離れる方向のばね力を作用させる弾性手段を用いることが好ましい。この構成とすると、第二金属マスクに常に一定の引張力を作用させることができ、スリットの位置精度を一層高めることができるという利点が得られる。
【0010】
【実施例】
以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説明する。図1(a)は本発明の一実施例に係る真空蒸着用多面付けマスク装置の主要部品を分解して示す概略斜視図、図1(b)はその多面付けマスク装置を組み立てた状態で示す概略斜視図、図1(c)はその多面付けマスク装置に用いる第二金属マスクのすだれ部の一部を拡大して示す概略断面図、図2は図1に示す多面付けマスク装置を、第二金属マスク及び基板を取り付けない状態で示す概略平面図、図3は図2に示す装置を矢印A−A方向に見た概略端面図、図4はその多面付けマスク装置を、第二金属マスクを取り付けた状態で示す概略平面図である。全体を参照符号11で示す多面付けマスク装置は、大別すると、第一金属マスクを兼ねるベースプレート12と、第二金属マスク13と、マスク引張保持手段14と、基板クランプ手段15等を備えている。以下、各部品を説明する。
【0011】
ベースプレート12は、後述するように、その上に第二金属マスク13を張力を加えた状態で取り付け、且つその上に蒸着すべき基板17を保持させることができる強度を備えたものであり、蒸着範囲を規制するウインドウ18を複数個(図面の実施例では24面)、備えている。ウインドウ18の大きさは、形成すべき有機EL素子の大きさに応じて適宜定めるものであり、例えば、長さ60mm、幅40mmとする。
【0012】
第二金属マスク13は、厚みが30μm〜100μm程度のステンレス鋼等の金属板で形成されるもので、中央に設けられた、多数の微細なスリット13a[図1(c)参照]を微小間隔で平行に配列した一つのすだれ部13Aと、そのすだれ部13Aのスリット長手方向の両端に設けられた保持部13B、13Bとを備えている。すだれ部13Aの大きさは、ベースプレート12に形成している複数のウインドウ18を覆うことができる大きさとしている。また、すだれ部13Aに形成するスリットの幅及びピッチ等は、形成すべき有機EL素子の所望画素数に応じて適宜定めるものであり、例えば、スリット13aの幅wを260μm、スリット13aを形成する金属部13bの幅d(最大幅)を40μmとする。金属部13bの断面形状は単純な矩形でもよいが、この実施例では図1(c)に断面を拡大して示すように、台形状として、一方の開口(図面では下側の開口)を他方の開口よりも大きくしている。この構成とすることで、第二金属マスク13の上に基板17を配置して蒸着する際に、蒸気が広い側の開口から進入し、基板17に均一に蒸着するという利点が得られる。図1において、すだれ部13Aの両側には、両端の保持部13B、13Bを連結するサポート部13c、13cが形成されている。このサポート部13c、13cは、すだれ部13Aを補強するために設けたものである。すなわち、すだれ部13Aは多数の金属部13bを有する構成ではあるが、金属部13bはきわめて細いため、すだれ部13Aの剛性がきわめて低く、すだれ部13Aのみでは取り扱いが困難となる(すぐ変形して不良品となってしまう)ので、その両側にサポート部13c、13cを形成して補強している。サポート部13cの幅は、広い程補強効果は大きくなるが、あまり広くすると、第二金属マスク13を引っ張ってスリットを整列させる際に要する張力をきわめて大きくしなければならず、作業性が悪くなる。これらを考慮して、サポート部13cの幅は、2〜10mm程度とすることが好ましい。
【0013】
図1〜図4において、マスク引張保持手段14は、第二金属マスク13の一端の保持部13Bをベースプレート12に固定する固定側マスククランプ20及びボルト21と、ベースプレート12のウインドウ18を形成している領域に関して固定側マスククランプ20とは反対側に配置され、固定側マスククランプ20から離れる方向及び近づく方向に移動可能なスライダ23と、ベースプレート12に固定され、スライダ23を移動可能に保持したガイドロッド24と、スライダ23に第二金属マスク13の他端の保持部13Bを固定する移動側マスククランプ25及びボルト26と、固定側マスククランプ20と移動側マスククランプ25で保持された第二金属マスク13に所望の張力を付与するようスライダ23を固定側マスククランプ20から離れる方向に移動させる移動手段28等を備えている。移動手段28は、ベースプレート12に固定された支持棒29と、その支持棒29に保持され、ベースプレート12とスライダ23の間に配置された圧縮コイルバネ30からなる弾性手段を備えている。ガイドロッド24の先端には、スライダ23の抜け止め用のストッパ32が取り付けられている。基板クランプ手段15は、基板17をベースプレート12に押し付けて固定する基板クランプ34及びボルト35を備えている。
【0014】
次に、上記構成の多面付けマスク装置11を用いて基板に真空蒸着を行う動作を説明する。ベースプレート12に第二金属マスク13を取り付けていない状態で、万力等でスライダ23を圧縮コイルバネ30を圧縮させる方向に移動させ、保持する。次に、第二金属マスク11をベースプレート12上に置き、すだれ部13Aを全ウインドウ18を覆う位置に配置し且つウインドウ18に対してアライメントする。その状態で、第二金属マスク13の一端を固定側マスククランプ20でベースプレート15に固定し、他端を移動側マスククランプ25でスライダ23に固定する。その後、万力を開放し、スライダ23を移動自在とする。これにより、圧縮コイルバネ30がスライダ23を外向きに押して移動させ、第二金属マスク13に均一なテンションを加える。かくして、第二金属マスク13は均一な張力で引っ張られた状態となり、すだれ部13Aの多数のスリットが真っ直ぐで且つ一定ピッチで並んだ状態に保持される。ここで、すだれ部13Aを、全ウインドウ18を覆う領域に形成し、全領域に均等に多数のスリットを形成しているので、すだれ部13Aにスライダ23によって張力を付与することで、すだれ部13Aの各金属部13bにきわめて均一に張力を付与することができ、このためスリット精度を維持できる。なお、ベースプレート12の各ウインドウ18にすだれ部を配置するには、第二金属マスクとして、図9に示すように、各ウインドウに対応する部分のみにすだれ部40Aを形成した第二金属マスク40を用いても可能である。しかしながら、この構成の第二金属マスク40を用いると、1枚の金属マスク内に剛性の小さいすだれ部40Aと剛性の大きい仕切り部40Bが混在するため、全部のすだれ部40Aに均一に張力を加えることが困難で、すだれ部にゆがみを生じ易く、スリット精度の確保が困難となる。そこで、本発明ではこの構成を採らず、本実施例に示すように、複数のウインドウを覆う大きさの領域に一つのすだれ部13Aを設けた第二金属マスク13を用いる。この第二金属マスク13は、広い範囲に均一にすだれ部13Aを形成しているので、この欠点を解消し、スリット精度を容易に確保できる。
【0015】
図4に示すように、ベースプレート12に第二金属マスク13を取り付け且つ張力を付与した後、図1(b)に示すように、第二金属マスク13の上に、蒸着すべき基板17をアラインメントを取って乗せ、次いで、基板用クランプ34で基板40をベースプレート12に固定する。以上により、第二金属マスク13が多数のスリットを所定の形状に保持した状態で基板表面に配置され、更にその表面に多数のウインドウ18を備えたベースプレート12が配置されることとなる。その後、ベースプレート12に第二金属マスク13及び基板17を取り付けた状態で、全体を蒸着機に入れ、ウインドウ18を蒸発源に向けてセットし、蒸着を行う。以上により、各ウインドウ18に対応する基板17の表面に、第二金属マスク13のスリットに対応して蒸着が行われ、多面取りにて高精細パターニングが行われる。
【0016】
上記実施例では、ベースプレート12に、蒸着範囲を規制する多数のウインドウ18を形成し、そのベースプレート自体を第一金属マスクとして使用しているが、本発明はこの構成に限らず、蒸着範囲を規制する多数のウインドウを形成する第一金属マスクをベースプレートとは別部品として作成し、ベースプレートにスポット溶接、ねじ止め等で固定する構成としてもよい。図5はその場合の実施例を示す概略斜視図である。この実施例では、ベースプレート12Aとは別に、蒸着範囲を規制する複数のウインドウ18を備えた第一金属マスク12Bを用いている。そして、ベースプレート12Aには、第一金属マスク12Bに形成している全ウインドウ18に面する領域に大きい開口45を形成しており、このベースプレート12Aの上に第一金属マスク12Bを重ね、スポット溶接或いはねじ止め等によって固定して使用する。ここで使用する第一金属マスク12Bはベースプレート12Aに比べてはるかに薄い金属板、例えば、厚さ200〜300μm程度の金属板で形成する。その他の構成は図1〜図4の実施例と同様である。この実施例では、多数のウインドウ18を薄い金属板製の第一金属マスク12Bに形成すればよいので、図1〜図4の実施例におけるようにベースプレート12に形成する場合に比べて、製造が容易となる利点が得られる。
【0017】
なお、図5の実施例では、ベースプレート12Aに全ウインドウ18を露出させることができるよう、大きい1個の開口45を形成しているが、この開口45は複数個に分割した構成としてもよい。図6はその場合の実施例を示すものであり、ベースプレート12Cには、4個の長い開口46を形成し、各開口46の間に仕切り部47を残している。その他の構成は図5の実施例と同様である。この実施例では、ベースプレート12Cの仕切り部47が第一金属マスク12Bを支えるので、第一金属マスク12Bのたわみを抑制できる利点が得られる。
【0018】
以上に説明した実施例では、いずれも、第二金属マスク13に適度な張力を付与するために、その第二金属マスク13の一端を固定したスライダ23を圧縮コイルバネ30で押す構成としているが、この代わりに、引張ばねや板ばねを用いてもよい。また、スライダ23を移動させるには、ばねを用いる代わりに、ボルト等を用いても良い。更に、第二金属マスク13を固定側マスククランプ20で、ベースプレート12、12A、12C等に固定しているが、この代わりに、スポット溶接等によって固定してもよい。
【0019】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のマスク装置は、蒸着範囲を規制する複数のウインドウを備えた第一金属マスクと、前記複数のウインドウを覆う大きさの領域に形成された一つのすだれ部であって、該すだれ部の全域に複数の微細なスリットを、形成すべき有機EL素子の画素数に応じたピッチで平行に配列した構成の前記すだれ部とそのすだれ部の前記スリットの長手方向の両端に設けられた保持部とを備えた第二金属マスクとを重ね合わせ、その第二金属マスクを前記スリットの長手方向に引っ張った状態でセット可能な構成としたことにより、有機EL素子製造における真空蒸着工程において、きわめて微細なスリットを微細な間隔に配置した高精細なマスクでも、スリットを真っ直ぐな状態で且つ所定のピッチに保持した状態で基板表面に多面配置することができ、真空蒸着により高精細なパターンを基板上に多面付けで生産性良く形成できるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の一実施例に係る真空蒸着用多面付けマスク装置の主要部品を分解して示す概略斜視図
(b)その多面付けマスク装置を組み立てた状態で示す概略斜視図
(c)その多面付けマスク装置に用いる第二金属マスクのすだれ部の一部を拡大して示す概略断面図
【図2】図1に示す多面付けマスク装置を、第二金属マスク及び基板を取り付けない状態で示す概略平面図
【図3】図2に示す装置を矢印A−A方向に見た概略端面図
【図4】図1に示す多面付けマスク装置を、第二金属マスクを取り付けた状態で示す概略平面図
【図5】本発明の他の実施例に係る真空蒸着用多面付けマスク装置の主要部品を分解して示す概略斜視図
【図6】本発明の更に他の実施例に係る真空蒸着用多面付けマスク装置の主要部品を分解して示す概略斜視図
【図7】有機EL素子の一部を拡大して示す概略斜視図
【図8】従来の金属マスクの概略平面図
【図9】多面付け金属マスクの例を示す概略平面図
【符号の説明】
11 多面付けマスク装置
12 ベースプレート(第一金属マスク)
12A、12C ベースプレート
12B 第一金属マスク
13 第二金属マスク
13A すだれ部
13B 保持部
13a スリット
13b 金属部
14 マスク引張保持手段
15 基板クランプ手段
17 基板
20 固定側マスククランプ
23 スライダ
24 ガイドロッド
25 移動側マスククランプ
28 移動手段
30 圧縮コイルバネ
34 基板クランプ手段
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask apparatus used for depositing a predetermined pattern on a substrate surface in a vacuum deposition process in the manufacture of an organic EL element.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 7, the organic EL element has an anode electrode (ITO) 2, a hole transport layer 3, an organic layer (light emitting layer) 4, an electron transport layer 5, and a cathode electrode 6 on a transparent substrate 1 such as a glass plate. Are stacked in this order, and the sealing can 7 is arranged on the surface. There are two types of organic EL elements: the organic layer 4 includes a high molecular type and a low molecular type, and the element driving method includes a passive type and an active type. In these organic EL device manufacturing processes, vacuum deposition is performed for the formation of passive-type and active-type low-molecular organic layers and the formation of the passive-type cathode electrode 6. Then, for vacuum deposition patterning of the low molecular organic layer and the cathode electrode, as shown in FIG. 8, a metal having a blind portion 8A having a structure in which a large number of fine slits are arranged in parallel at minute intervals in a region to be deposited. Mask 8 was used. Also, the cathode separator method (see JP-A-8-315981) for forming an electrically insulating partition wall is sometimes used for vacuum deposition patterning of the cathode electrode.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, all of these conventional techniques have problems. In other words, when a metal mask is used, conventionally, the metal mask is simply placed on the surface of the substrate to be vapor-deposited and held from the back using a magnet. When the metal mask is held on the substrate surface, the slits in the blind portion are likely to be distorted. In particular, when the slit shape is made very fine, the slit accuracy cannot be further maintained and high-definition patterning cannot be performed. In addition, conventionally, since only one interstitial portion 8A is formed on one metal mask 8, there is a problem in that productivity is poor because each deposition operation is performed one by one. On the other hand, the cathode separator method is difficult to manufacture stably because the angle of the slope of the partition wall is adjusted by adjusting the intensity of exposure by photolithography (the taper angle of the slope portion of the partition wall of the inverted trapezoidal cross section is difficult). If it is small, the electrodes cannot be separated, and if it is large, it becomes triangular and falls down).
[0004]
The present invention has been made in view of such a problem, and enables the metal mask to be disposed on the substrate surface in a state in which the slit accuracy of the shading portion is ensured in the vacuum deposition patterning using the metal mask. It is an object of the present invention to provide a multi-sided mask device for vacuum deposition that enables vacuum deposition with good performance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a mask device used in a vacuum deposition process in the manufacture of an organic EL element, a first metal mask provided with a plurality of windows for regulating the deposition range, and a region formed to cover the plurality of windows. One of a reed screen section, a plurality of fine slits over the entire area of the blind section, the blind portion of the structure which is arranged parallel to a pitch corresponding to the number of pixels of the organic EL device to be formed with the slit of the blind section And a second metal mask provided with holding portions provided at both ends in the longitudinal direction of the first and second metal masks, and the second metal mask can be set in a state of being pulled in the longitudinal direction of the slit. With this configuration, each of the plurality of windows acts as an effective mask. Therefore, it is possible to perform multi-sided by arranging a substrate having a size covering all the windows and performing deposition, thereby improving productivity. it can. In addition, since the second metal mask is pulled in the longitudinal direction of the slit, even in a high-definition mask in which extremely fine slits are arranged at fine intervals, the slits are kept straight and at a predetermined pitch. The desired high-definition pattern can be formed on the substrate.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The multi-sided mask apparatus for vacuum deposition according to the first embodiment of the present invention includes a base plate that also serves as a first metal mask having a plurality of windows that regulate the deposition range, and a region that covers the plurality of windows. a single blind portion formed in, said interdigital portion of a plurality of fine slits over the entire area of the blind portions and parallel arrangement at a pitch corresponding to the number of pixels the organic EL device to be formed structure, A second metal mask provided with holding portions provided at both ends of the slit in the longitudinal direction of the slit, and the second metal mask, the blind portion being positioned on the window and the length of the slit. And a mask tension holding means that is positioned on the base plate while being pulled in a direction. A substrate to be deposited is placed on the second metal mask of the multi-face mask device having this configuration, and the whole is set in a vapor deposition machine to carry out vapor deposition, thereby forming a high-definition pattern with high productivity by multiple faces. be able to.
[0007]
The multi-face mask device according to the second embodiment includes a first metal mask provided with a plurality of windows for regulating the vapor deposition range, and one interdigital section formed in a region covering the plurality of windows. there are a plurality of fine slits over the entire area of the blind part, and the interdigital portion arranged parallel to the arrangement at a pitch corresponding to the number of pixels the organic EL device to be formed, the longitudinal direction of the slit of the blind section A second metal mask provided with holding portions provided at both ends of the base plate, and a base plate for supporting the first metal mask, wherein at least a region facing each window has an opening larger than the window, The second metal mask is positioned on the window of the first metal mask attached to the base plate, and the longitudinal direction of the slit. Those having a mask tensile holding means is positioned on said base plate in a state of pulling. Also in the multi-face mask apparatus of this configuration, a substrate to be vapor-deposited is placed on the second metal mask, and the whole is set in the vapor deposition machine to perform the vapor deposition, thereby producing a high-definition pattern with multi-face-position with high productivity. Can be formed.
[0008]
As long as the mask tension holding means used in the present invention can hold the second metal mask in a state of being pulled with an appropriate tension, its configuration is arbitrary, but a typical configuration thereof is the second metal mask. a stationary mask clamp secured to the base plate of the holding portion of the end of the the stationary mask clamp respect window arranged on the opposite side, a slider movable in a direction and approaches a direction away from the fixed-side mask clamp A movable side mask clamp that fixes the holding portion at the other end of the second metal mask to the slider, and a desired tension is applied to the second metal mask held by the fixed side mask clamp and the movable side mask clamp. And a moving means for moving the slider in a direction away from the fixed-side mask clamp. In the mask tension holding means of this configuration, the holding portion at one end of the second metal mask is fixed to the base plate by the fixed mask clamp, the other end is fixed to the slider by the moving mask clamp, and the slider is moved to the second by the moving means. By moving the metal mask in the pulling direction, the second metal mask can be held in a pulled state, and a large number of slits in the weave can be kept straight and at a predetermined pitch with a simple operation. it can.
[0009]
Here, the moving means may be configured to move the slider by a desired amount using a screw or the like, but an elastic means for applying a spring force in a direction away from the fixed side mask clamp to the slider is used. It is preferable. With this configuration, it is possible to always apply a constant tensile force to the second metal mask, and there is an advantage that the positional accuracy of the slit can be further improved.
[0010]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. FIG. 1 (a) is a schematic perspective view showing the disassembled main parts of a multi-face mask device for vacuum deposition according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) shows the multi-face mask device assembled. FIG. 1 (c) is a schematic perspective view, FIG. 1 (c) is a schematic cross-sectional view showing an enlarged portion of a blind portion of a second metal mask used in the multi-face mask device, and FIG. 2 shows the multi-face mask device shown in FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the apparatus shown in FIG. 2 in the direction of the arrow AA, and FIG. 4 is a schematic view of the multi-face mask device. It is a schematic top view shown in the state which attached. The multi-face mask device generally indicated by reference numeral 11 is roughly divided into a base plate 12 that also serves as a first metal mask, a second metal mask 13, a mask tension holding means 14, a substrate clamping means 15 and the like. . Hereinafter, each component will be described.
[0011]
As will be described later, the base plate 12 is provided with a strength capable of attaching the second metal mask 13 on the base plate 12 in a tensioned state and holding the substrate 17 to be deposited thereon. A plurality of windows (24 in the embodiment of the drawings) for regulating the range are provided. The size of the window 18 is appropriately determined according to the size of the organic EL element to be formed. For example, the window 18 has a length of 60 mm and a width of 40 mm.
[0012]
The second metal mask 13 is formed of a metal plate made of stainless steel or the like having a thickness of about 30 μm to 100 μm , and a large number of fine slits 13a [see FIG. Are provided with one interdigital section 13A and holding sections 13B and 13B provided at both ends in the slit longitudinal direction of the interdigital section 13A . The size of the blind portion 13A is set to a size that can cover the plurality of windows 18 formed in the base plate 12. Further, the width and pitch of the slit formed in the blind portion 13A are appropriately determined according to the desired number of pixels of the organic EL element to be formed. For example, the width w of the slit 13a is 260 μm and the slit 13a is formed. The width d (maximum width) of the metal part 13b is 40 μm. The cross-sectional shape of the metal portion 13b may be a simple rectangle, but in this embodiment, as shown in an enlarged view of the cross section in FIG. 1 (c), a trapezoidal shape is used, and one opening (lower opening in the drawing) is the other. It is larger than the opening. With this configuration, when the substrate 17 is deposited on the second metal mask 13 and vapor deposition is performed, there is an advantage that vapor enters from the wide side opening and is uniformly deposited on the substrate 17. In FIG. 1, support portions 13c and 13c for connecting the holding portions 13B and 13B at both ends are formed on both sides of the blind portion 13A. The support portions 13c and 13c are provided to reinforce the blind portion 13A. That is, the interdigital portion 13A has a large number of metal portions 13b. However, since the metal portion 13b is extremely thin, the rigidity of the interdigital portion 13A is extremely low, and it becomes difficult to handle the interdigital portion 13A alone (they are deformed immediately). Therefore, the support portions 13c and 13c are formed on both sides to be reinforced. The wider the width of the support portion 13c, the greater the reinforcing effect. However, if the width is too large, the tension required to align the slits by pulling the second metal mask 13 must be extremely large, and workability is deteriorated. . In consideration of these, the width of the support portion 13c is preferably about 2 to 10 mm.
[0013]
In FIG. 1 to FIG. 4, the mask tension holding means 14 forms a fixed side mask clamp 20 and a bolt 21 for fixing the holding portion 13 </ b> B of one end of the second metal mask 13 to the base plate 12, and a window 18 of the base plate 12. The slider 23 is arranged on the opposite side of the fixed side mask clamp 20 with respect to the region being located, and is movable in a direction away from and closer to the fixed side mask clamp 20 and a guide fixed to the base plate 12 and holding the slider 23 movably. The second metal held by the rod 24, the moving side mask clamp 25 and the bolt 26 that fix the holding portion 13 </ b> B of the other end of the second metal mask 13 to the slider 23, and the fixed side mask clamp 20 and the moving side mask clamp 25. The slider 23 is fixed to the fixed mask mask so as to apply a desired tension to the mask 13. And a moving means 28 for moving away from the 20. The moving means 28 includes a support rod 29 fixed to the base plate 12, and an elastic means including a compression coil spring 30 held by the support rod 29 and disposed between the base plate 12 and the slider 23. A stopper 32 for preventing the slider 23 from coming off is attached to the tip of the guide rod 24. The substrate clamp means 15 includes a substrate clamp 34 and a bolt 35 that press the substrate 17 against the base plate 12 and fix it.
[0014]
Next, the operation of performing vacuum deposition on the substrate using the multi-face mask device 11 having the above configuration will be described. In a state where the second metal mask 13 is not attached to the base plate 12, the slider 23 is moved and held in a direction in which the compression coil spring 30 is compressed by a vise or the like. Next, the second metal mask 11 is placed on the base plate 12, and the blind portion 13 </ b> A is arranged at a position covering the entire window 18 and aligned with the window 18. In this state, one end of the second metal mask 13 is fixed to the base plate 15 by the fixed mask clamp 20, and the other end is fixed to the slider 23 by the moving mask clamp 25. Thereafter, the vise is released and the slider 23 is made movable. Thereby, the compression coil spring 30 pushes and moves the slider 23 outward, and applies a uniform tension to the second metal mask 13. Thus, the second metal mask 13 is in a state of being pulled with a uniform tension, and is held in a state where a large number of slits of the interleave portion 13A are straight and arranged at a constant pitch. Here, the blind portion 13A is formed in an area covering all the windows 18, and a large number of slits are formed uniformly in the entire area. Therefore, by applying tension to the blind portion 13A by the slider 23, the blind portion 13A is formed. Therefore, it is possible to apply a very uniform tension to each of the metal portions 13b, so that the slit accuracy can be maintained. In order to arrange the blind portion in each window 18 of the base plate 12, as shown in FIG. 9, the second metal mask 40 having the blind portion 40A formed only in the portion corresponding to each window is used as the second metal mask. It is also possible to use it. However, when the second metal mask 40 having this configuration is used, since the low-rigidity blind portion 40A and the high-rigidity partition portion 40B are mixed in one metal mask, a uniform tension is applied to all the blind portions 40A. This makes it difficult to cause distortion in the blind portion, and it is difficult to ensure the slit accuracy. Therefore, in the present invention, this configuration is not adopted, and as shown in the present embodiment, a second metal mask 13 provided with one interstitial portion 13A in a region that covers a plurality of windows is used. The second metal mask 13, since the uniformly formed blind portion 13A in a wide range, to eliminate this drawback, it is possible to easily secure a slit accuracy.
[0015]
As shown in FIG. 4, after attaching the second metal mask 13 to the base plate 12 and applying tension, the substrate 17 to be deposited is aligned on the second metal mask 13 as shown in FIG. Next, the substrate 40 is fixed to the base plate 12 by the substrate clamp 34. As described above, the second metal mask 13 is arranged on the substrate surface in a state where a large number of slits are held in a predetermined shape, and the base plate 12 having a large number of windows 18 is arranged on the surface. Thereafter, with the second metal mask 13 and the substrate 17 attached to the base plate 12, the whole is put into a vapor deposition machine, the window 18 is set toward the evaporation source, and vapor deposition is performed. As described above, vapor deposition is performed on the surface of the substrate 17 corresponding to each window 18 so as to correspond to the slits of the second metal mask 13, and high-definition patterning is performed by multi-cavity.
[0016]
In the above embodiment, a large number of windows 18 for regulating the deposition range are formed on the base plate 12 and the base plate itself is used as the first metal mask. However, the present invention is not limited to this configuration, and the deposition range is regulated. The first metal mask that forms a large number of windows may be formed as a separate part from the base plate and fixed to the base plate by spot welding, screwing, or the like. FIG. 5 is a schematic perspective view showing an embodiment in that case. In this embodiment, apart from the base plate 12A, a first metal mask 12B having a plurality of windows 18 for regulating the deposition range is used. A large opening 45 is formed in the base plate 12A in a region facing all the windows 18 formed in the first metal mask 12B. The first metal mask 12B is overlaid on the base plate 12A, and spot welding is performed. Alternatively, use it by fixing it with screws. The first metal mask 12B used here is formed of a metal plate much thinner than the base plate 12A, for example, a metal plate having a thickness of about 200 to 300 μm. Other configurations are the same as those of the embodiment of FIGS. In this embodiment, since a large number of windows 18 need only be formed in the first metal mask 12B made of a thin metal plate, the manufacturing can be performed in comparison with the case of forming the base plate 12 as in the embodiment of FIGS. The advantage of being easy is obtained.
[0017]
In the embodiment of FIG. 5, one large opening 45 is formed so that the entire window 18 can be exposed in the base plate 12A. However, the opening 45 may be divided into a plurality of openings. FIG. 6 shows an embodiment in that case, and four long openings 46 are formed in the base plate 12 </ b> C, and a partition 47 is left between the openings 46. Other configurations are the same as those of the embodiment of FIG. In this embodiment, since the partition portion 47 of the base plate 12C supports the first metal mask 12B, an advantage that the deflection of the first metal mask 12B can be suppressed is obtained.
[0018]
In each of the embodiments described above, in order to apply an appropriate tension to the second metal mask 13, the slider 23 that fixes one end of the second metal mask 13 is pressed by the compression coil spring 30. Instead of this, a tension spring or a leaf spring may be used. Moreover, in order to move the slider 23, you may use a volt | bolt etc. instead of using a spring. Furthermore, although the second metal mask 13 is fixed to the base plates 12, 12A, 12C, etc. by the fixed mask clamp 20, it may be fixed by spot welding or the like instead.
[0019]
【Effect of the invention】
As described above, the mask device of the present invention includes a first metal mask having a plurality of windows that regulate the deposition range, and one interdigital section formed in a region that covers the plurality of windows. there are a plurality of fine slits over the entire area of the blind section, of the blind portion of the parallel arrangement and configuration at a pitch corresponding to the number of pixels the organic EL device to be formed with the slit of the interdigital portion longitudinal In the production of organic EL elements, a second metal mask provided with holding portions provided at both ends is superposed, and the second metal mask is set in a state of being pulled in the longitudinal direction of the slit. Even in a high-definition mask in which very fine slits are arranged at fine intervals in a vacuum deposition process, the slits are kept straight and at a predetermined pitch. Can be multifaceted arranged on a surface, a high-definition pattern has an effect of high productivity formed in polygonal with on a substrate by vacuum evaporation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic perspective view showing an exploded main part of a multi-face mask device for vacuum deposition according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a schematic perspective view showing the multi-face mask device in an assembled state. (C) Schematic cross-sectional view showing a part of a blind portion of a second metal mask used in the multi-face mask device in an enlarged manner. FIG. 2 shows the multi-face mask device shown in FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the device shown in FIG. 2 in the direction of arrow AA. FIG. 4 is a diagram showing the multi-face mask device shown in FIG. FIG. 5 is a schematic perspective view showing the disassembled main parts of a multi-face mask device for vacuum deposition according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic perspective view according to still another embodiment of the present invention. The main parts of the multi-face mask device for vacuum deposition are disassembled and shown. FIG. 7 is a schematic perspective view showing an enlarged part of an organic EL element. FIG. 8 is a schematic plan view of a conventional metal mask. FIG. 9 is a schematic plan view showing an example of a multi-faced metal mask. Explanation of]
11 Multi-face mask device 12 Base plate (first metal mask)
12A, 12C Base plate 12B First metal mask 13 Second metal mask 13A Sanding portion 13B Holding portion 13a Slit 13b Metal portion 14 Mask tension holding means 15 Substrate clamping means 17 Substrate 20 Fixed side mask clamp 23 Slider 24 Guide rod 25 Moving side mask Clamp 28 Moving means 30 Compression coil spring 34 Substrate clamping means

Claims (4)

有機EL素子製造における真空蒸着工程で用いる真空蒸着用多面付けマスク装置であって、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートと、前記複数のウインドウを覆う大きさの領域に形成された一つのすだれ部であって、該すだれ部の全域に複数の微細なスリットを、形成すべき有機EL素子の画素数に応じたピッチで平行に配列した構成の前記すだれ部と、該すだれ部の前記スリットの長手方向の両端に設けられた保持部とを備えた第二金属マスクと、該第二金属マスクを、前記すだれ部を前記ウインドウの上に位置させ且つ前記スリットの長手方向に引っ張った状態で前記ベースプレートの上に位置させるマスク引張保持手段を有する真空蒸着用多面付けマスク装置。A multi-face mask device for vacuum vapor deposition used in a vacuum vapor deposition process in the manufacture of an organic EL element, wherein the base plate also serves as a first metal mask having a plurality of windows for regulating a vapor deposition range, and has a size covering the plurality of windows. a single blind portion formed in the region, and the blind end of a plurality of fine slits over the entire area of the blind portions and parallel arrangement at a pitch corresponding to the number of pixels the organic EL device to be formed structure A second metal mask provided with holding portions provided at both ends in the longitudinal direction of the slit of the blind portion, and the second metal mask with the blind portion positioned on the window and the slit of the slit. A multi-sided mask apparatus for vacuum deposition, comprising mask tension holding means for positioning on the base plate in a state of being pulled in a longitudinal direction. 有機EL素子製造における真空蒸着工程で用いる真空蒸着用多面付けマスク装置であって、蒸着範囲を規制するウインドウを複数個備えた第一金属マスクと、前記複数のウインドウを覆う大きさの領域に形成された一つのすだれ部であって、該すだれ部の全域に複数の微細なスリットを、形成すべき有機EL素子の画素数に応じたピッチで平行に配列した構成の前記すだれ部と、該すだれ部の前記スリットの長手方向の両端に設けられた保持部とを備えた第二金属マスクと、前記第一金属マスクを支持するベースプレートであって、少なくとも各ウインドウに面する領域をそのウインドウよりも大きい開口としたベースプレートと、前記第二金属マスクを、そのすだれ部を前記ベースプレート上に取り付けられた第一金属マスクのウインドウの上に位置させ且つ前記スリットの長手方向に引っ張った状態で前記ベースプレートの上に位置させるマスク引張保持手段を有する真空蒸着用多面付けマスク装置。A multi-face mask device for vacuum vapor deposition used in a vacuum vapor deposition process in the manufacture of an organic EL element, which is formed in a first metal mask provided with a plurality of windows for regulating a vapor deposition range and a size covering the plurality of windows. a single blind portion which is, with the blind end of a plurality of fine slits over the entire area of the blind portions and parallel arrangement at a pitch corresponding to the number of pixels the organic EL device to be formed configuration, the blind A second metal mask provided with holding portions provided at both ends in the longitudinal direction of the slit of the part, and a base plate for supporting the first metal mask, wherein at least a region facing each window is more than the window A base plate having a large opening, the second metal mask, and a window of the first metal mask in which a blind portion is mounted on the base plate. Multi with mask device for vacuum evaporation having a mask tensile holding means is positioned on said base plate in a state of pulling in the longitudinal direction of and the slit is located above. 前記マスク引張保持手段が、前記第二金属マスクの一端の保持部を前記ベースプレートに固定する固定側マスククランプと、前記ウインドウに関して前記固定側マスククランプとは反対側に配置され、前記固定側マスククランプから離れる方向及び近づく方向に移動可能なスライダと、該スライダに前記第二金属マスクの他端の保持部を固定する移動側マスククランプと、前記固定側マスククランプと移動側マスククランプで保持された第二金属マスクに所望の張力を付与するよう前記スライダを前記固定側マスククランプから離れる方向に移動させる移動手段とを有することを特徴とする請求項1又は2記載の真空蒸着用多面付けマスク装置。  The mask tension holding means is disposed on a side opposite to the fixed side mask clamp with respect to the window, and a fixed side mask clamp that fixes a holding portion at one end of the second metal mask to the base plate, and the fixed side mask clamp Held by a slider movable in a direction away from and in a moving direction, a moving mask clamp for fixing the holding portion at the other end of the second metal mask to the slider, and the fixed mask clamp and the moving mask clamp 3. The multi-sided mask apparatus for vacuum evaporation according to claim 1, further comprising moving means for moving the slider in a direction away from the fixed-side mask clamp so as to apply a desired tension to the second metal mask. . 前記移動手段が、前記スライダに、前記固定側マスククランプから離れる方向のばね力を作用させる弾性手段であることを特徴とする請求項3記載の真空蒸着用多面付けマスク装置。  4. The multi-sided mask apparatus for vacuum evaporation according to claim 3, wherein the moving means is an elastic means for applying a spring force in a direction away from the fixed side mask clamp to the slider.
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