JP6060862B2 - 蒸着用マスク、蒸着用マスクの製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
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Description
有機EL素子は、数V〜数十V程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有している。有機EL素子は、一対の電極間に、有機材料からなる有機機能層が挟持されて構成され、当該有機機能層で生じた発光光が電極を透過して外部に取り出される。
すなわち、成膜時に起きる基板温度上昇によって被蒸着体に熱膨張による変形が発生し、蒸着用マスクの開口部に向かって凸形状に膨らむ現象が起き、その被蒸着面が蒸着用マスクの開口部の縁部分に接触する場合がある。そのような場合、前記従来の蒸着用マスクによれば、被蒸着体に対向する面と開口部の内壁面とで形成される角部分が被蒸着体の被蒸着面に当接し、被蒸着面に傷が付いたり被蒸着面が削り取られたりすることで有機EL素子駆動時のリーク故障発生の原因となるおそれがあった。なお、蒸着用マスクの前記角部分は、蒸着用マスクの開口部をウェットエッチングで形成した場合に限らず、レーザー加工等で形成した場合も発生し、前記問題へとつながることが多い。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。
ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を備え、
前記被蒸着面に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分において、前記樹脂基板の前記開口部方向へ湾曲した際の凸側に対向する部分が凹状に面取りされていることを特徴とする蒸着用マスク。
ウェットエッチングによりマスク基材に対して所定のパターン形状の開口部を形成する開口部形成工程と、
前記マスク基材の前記被蒸着面に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分において、前記樹脂基板の前記開口部方向へ湾曲した際の凸側に対向する部分を凹状に面取りする面取り工程と、を有することを特徴とする蒸着用マスクの製造方法。
ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を有し、かつ、前記樹脂基板に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分において、前記樹脂基板の前記開口部方向へ湾曲した際の凸側に対向する部分が凹状に面取りされている蒸着用マスクを用いて、前記有機機能層のうち少なくとも一層をパターン形成する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、以下のとおりである。
蒸着用マスクにおいて、被蒸着面に対向する面と、ウェットエッチングにより形成された開口部の内壁面との間に形成される角部分が面取りされていることで、被蒸着体が熱変形しても、その被蒸着面が開口部の縁部分に当接されることが抑制される。また、被蒸着体が熱変形してその被蒸着面が開口部の縁部分に当接されても、角部分が面取りされていることによって開口部の縁部分が滑らかな面を形成しているため、被蒸着面に傷や削れが発生しにくい。
本発明の蒸着用マスクを製造する蒸着用マスクの製造方法としては、ウェットエッチングによりマスク基材に対して所定のパターン形状の開口部を形成する開口部形成工程と、前記マスク基材の前記被蒸着面に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分を面取りする面取り工程と、を有する態様の製造方法であることが、上記蒸着用マスクを製造する観点から、好ましい。
また、本発明は、前記面取り工程を、ウェットエッチングにより行うことが好ましい。これにより、開口部形成工程と面取り工程とを同様の手法により行うことができ、製造工程を簡略化できる。更に、面取り工程を精度良く行うことができる。
本発明の有機EL素子の製造方法としては、樹脂基板上に形成された第1電極と、前記第1電極に対向する第2電極との間に、少なくとも発光層を含む複数の有機機能層が形成され、所定の発光パターンを有する有機EL素子の製造方法であって、ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を有し、かつ、前記樹脂基板に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分が面取りされている蒸着用マスクを用いて、前記有機機能層のうち少なくとも一層をパターン形成する工程を有する態様の製造方法であることが、リークの発生が抑制された有機EL素子を提供する観点から好ましい。
本発明の蒸着用マスクは、被蒸着体の被蒸着面に対向配置され、当該被蒸着面上に所定のパターン形状の蒸着膜を形成するための板状の蒸着用マスクであって、ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を備え、被蒸着面に対向する面と開口部の内壁面とで形成される角部分が面取りされていることを特徴とする。
ここで、本発明において、面取りとは、蒸着用マスクにおける被蒸着面に対向する面と開口部の内壁面とで形成される角部分を除去して、当該部分を平面化又は曲面化してなだらかな面に加工することをいう。
図1(a)は、後述する面取り工程を行う前の状態の蒸着用マスク1の開口部3を示す概略断面図であり、図1(b)は、本発明の蒸着用マスク1の開口部3を示す概略断面図である。
なお、磁性を利用して本発明の蒸着用マスク1を被蒸着体の被蒸着面に固定する場合においては、マスク基材2は、例えば、磁性を有するSUS430、36インバー、42アロイ等の金属材料が用いられる。
また、図1においては、積層構造の被蒸着体20に対して蒸着膜を形成する場合を示しているが、単層構造の被蒸着体に対して蒸着膜を形成するものであっても良い。
上記したように構成される本発明の蒸着用マスク1を製造する方法について、図2及び図3を参照して以下説明する。
開口部形成工程では、まず、準備したマスク基材2を洗浄し、表面に付着している油分や不純物等を除去する(図2(a)参照。)。
これにより、レジスト層31のうち露光された露光部分311は、感光性レジスト材が化学反応して分子の極性や分子量が変化しており、アルカリ可溶性となっている(図2(d)参照。)。
これにより、マスク基材2に所定のパターン形状の開口部3が形成される。
面取り工程では、まず、上記図2(b)と同様に、開口部3が形成されたマスク基材2に感光性レジスト材を塗布し、硬化させる(図3(h)参照。)。これにより、マスク基材2にレジスト層33が形成される。
これにより、レジスト層33のうち露光された露光部分331がアルカリ可溶性となる(図3(j)参照。)。
エッチング時間、エッチング液の量、エッチング液の濃度等の各種エッチング条件は、熱変形した被蒸着体の被蒸着面が開口部3の縁部分に当接しない程度に、角部分6が面取りされるように調整する。また、各種エッチング条件は、熱変形した被蒸着体の被蒸着面が開口部3の縁部分に当接しても当該被蒸着面に傷や削れが発生しないような平面状又は曲面状になる程度に、角部分6が面取りされるように調整するものとしても良い。
以上のようにして、本発明の蒸着用マスク1を製造する。
本発明の有機EL素子の製造方法は、樹脂基板上に形成された第1電極と、前記第1電極に対向する第2電極との間に、少なくとも発光層を含む複数の有機機能層が形成され、所定の発光パターンを有する有機EL素子の製造方法であって、ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を有し、かつ、前記樹脂基板に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分が面取りされている蒸着用マスクを用いて、前記有機機能層のうち少なくとも一層をパターン形状する工程を有することを特徴とする。
(ii)正孔注入輸送層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層
(iii)正孔注入輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子注入輸送層
(iv)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層
(v)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
(vi)正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
各有機機能層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の公知の薄膜形成法により製膜して形成することができる。
具体的には、図1(b)に示すように、蒸着用マスク1を、樹脂基板22と第1電極23とからなる被蒸着体20に対向するように位置合わせして配置する。具体的には、蒸着用マスク1の面4が被蒸着体20の被蒸着面21(第1電極23の両面のうち樹脂基板22に対向する面と反対側の面)に対向するようにして蒸着用マスク1を配置する。この状態で、蒸着用マスク1を介して第1電極23上に成膜材料を蒸着することで、蒸着用マスク1の開口部3の形状と同じ形状の蒸着膜をパターン形成することができる。このとき、蒸着熱により樹脂基板22が熱変形することで、図1(b)に示すように、被蒸着体20が蒸着用マスク1側に凸となるように僅かに湾曲する。これにより、第1電極23が開口部3に接近するが、蒸着用マスク1の面4と開口部3の内壁面5とで形成される角部分6が面取りされているため、開口部3の縁部分には当接しない。仮に、第1電極23が開口部3の縁部分に当接したとしても、開口部3の縁部分はなだからな面を形成しているため第1電極23に傷や削れが発生することを抑制できる。
なお、上記蒸着用マスク1を用いて所定のパターン形状に形成する層は、正孔輸送層又は正孔注入層であることが好ましい。
2 マスク基材
3 開口部
4 面
5 内壁面
6 角部分
20 被蒸着体
21 被蒸着面
22 樹脂基板
23 第1電極
31 レジスト層
32 露光用マスク
33 レジスト層
34 露光用マスク
311 露光部分
321 基材
322 遮蔽部
331 露光部分
341 基材
342 遮蔽部
L 露光用光
Claims (4)
- 樹脂基板の被蒸着面に対向配置され、当該被蒸着面上に所定のパターン形状の蒸着膜を形成するための板状の蒸着用マスクであって、
ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を備え、
前記被蒸着面に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分において、前記樹脂基板の前記開口部方向へ湾曲した際の凸側に対向する部分が凹状に面取りされていることを特徴とする蒸着用マスク。 - 樹脂基板の被蒸着面に対向配置され、当該被蒸着面上に所定のパターン形状の蒸着膜を形成するための板状の蒸着用マスクの製造方法であって、
ウェットエッチングによりマスク基材に対して所定のパターン形状の開口部を形成する開口部形成工程と、
前記マスク基材の前記被蒸着面に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分において、前記樹脂基板の前記開口部方向へ湾曲した際の凸側に対向する部分を凹状に面取りする面取り工程と、を有することを特徴とする蒸着用マスクの製造方法。 - 前記面取り工程は、ウェットエッチングにより行うことを特徴とする請求項2に記載の蒸着用マスクの製造方法。
- 樹脂基板上に形成された第1電極と、前記第1電極に対向する第2電極との間に、少なくとも発光層を含む複数の有機機能層が形成され、所定の発光パターンを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
ウェットエッチングにより形成された所定のパターン形状の開口部を有し、かつ、前記樹脂基板に対向する面と前記開口部の内壁面とで形成される角部分において、前記樹脂基板の前記開口部方向へ湾曲した際の凸側に対向する部分が凹状に面取りされている蒸着用マスクを用いて、前記有機機能層のうち少なくとも一層をパターン形成する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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