KR100622901B1 - 마스크, 마스크의 제조 방법, 마스크의 제조 장치, 발광재료의 성막 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR100622901B1
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나카다테마코토
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

이 마스크는 개구가 형성된 기재와, 복수의 관통 구멍이 형성되는 동시에, 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합된 마스크 부재와, 상기 기재와 상기 마스크 부재를 소정의 간격으로 유지하는 스페이서를 구비한다.
마스크, 개구, 관통 구멍, 스페이서

Description

마스크, 마스크의 제조 방법, 마스크의 제조 장치, 발광 재료의 성막 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기{MASK, MANUFACTURING METHOD FOR MASK, MANUFACTURING APPARATUS FOR MASK, METHOD FOR MAKING FILM OF LIGHT-EMITTING MATERIAL, ELECTROOPTICAL APPARATUS AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1의 (a) 및 (b)는 마스크를 나타내는 도면.
도 2의 (a) 및 (b)는 마스크의 접합 영역을 나타내는 확대도.
도 3은 기재(基材)를 나타내는 도면.
도 4는 마스크 부재를 나타내는 도면.
도 5는 마스크 제조 장치를 나타내는 모식도.
도 6의 (a)∼(c)는 광경화성(光硬化性) 접착제의 도포 방법을 나타내는 도면.
도 7은 진공 증착 장치를 나타내는 도면.
도 8의 (a) 및 (b)는 마스크의 사용 방법을 나타내는 도면.
도 9의 (a)∼(c)는 발광 재료의 성막(成膜) 방법을 나타내는 도면.
도 10은 전기 광학 장치를 나타내는 도면.
도 11은 전자 기기를 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 기재(基材)
12 : 개구
20 : 마스크 부재
22 : 관통 구멍
30 : 마스크
32 : 광경화성(光硬化性) 접착제(접착제)
36 : 접합 영역
38 : 스페이서(spacer)
60, 62, 64 : 발광층(發光層)
100 : 마스크 제조 장치
110 : 스테이지(stage)(기재 유지부)
116 : 서모모듈(thermo-module)(기재 온도 관리부)
120 : 헤드(마스크 유지부)
126 : 서모모듈(마스크 온도 관리부)
130 : 램프
500 : 전기 광학 장치
600 : 전자 기기
1000 : 휴대 전화(전자 기기)
1001 : 표시부(전기 광학 장치)
본 발명은 증착법 등에서 사용되는 마스크 및 그 제조 방법, 제조 장치 등에 관한 것이다. 본원은 2003년 3월 7일에 출원된 일본국 특허출원 제2003-061355호, 일본국 특허출원 제2003-061356호, 일본국 특허출원 제2003-061357호 및 2004년 2월 13일에 출원된 일본국 특허출원 제2004-036621호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용(援用)한다.
액정 디스플레이보다 더 얇은 표시 장치를 만들 수 있는 자발광형(自發光型) 디스플레이로서, 유기 EL(일렉트로루미네선스) 소자(양극과 음극 사이에 유기물로 이루어지는 발광층을 설치한 구조의 발광 소자)를 사용한 유기 EL 디스플레이가 차세대 기술로서 주목받고 있다. 유기 EL 소자의 발광층 재료로서는, 저(低)분자량의 유기 재료와 고(高)분자량의 유기 재료가 있으며, 이 중에서 저분자량의 유기 재료로 이루어지는 발광층은 증착법에 의해 성막하는 것이 알려져 있다. 발광층을 증착법에 의해 성막할 때에는, 마스크 판(형성하는 박막 패턴에 대응시킨 관통 구멍을 갖는 마스크 판으로서, 스테인리스 스틸 등의 금속제가 주류(主流)임)을 사용하여 화소에 대응시킨 박막 패턴을 피(被)성막면에 직접 형성하는 것이 실행되고 있다. 그리고, 고정밀 화소의 요청에 대응하기 위해, 판 두께를 얇게 하여 미세한 관통 구멍을 좁은 간격으로 뚫은 패턴이 형성된 마스크 판이 이용되게 되었으며, 이러한 마스크 판의 강도(强度) 저하에 따른 휨이나 구부러짐 등의 변형을 억제하기 위해, 예를 들어, 일본국 특개2001-237073호 공보에서 나타낸 바와 같이, 마스 크 판을 기재에 접합하여 보강(補强)하는 기술이 있다.
고정밀 화소 디스플레이의 요청 때문에, 이른바 번짐이 없는 발광층을 형성할 필요가 있다. 이 때문에, 마스크 판과 피성막면을 가능한 한 근접시켜 발광 재료가 마스크 판의 뒤쪽(피성막면에 대한 면 측)으로 들어가지 않게 하여, 발광층의 형상을 마스크에 형성한 관통 구멍의 형상과 대략 동일하게 할 필요가 있다. 그러나, 기재와 마스크 판은 액상(液狀)의 접착제가 경화됨으로써 접합되기 때문에, 접착제의 두께(접합 영역의 두께)를 일정하게 하는 것이 곤란하다. 따라서, 마스크 판과 피성막면의 거리를 좁힐 수 없어 발광 재료가 마스크 판의 뒤쪽으로 들어가, 번짐이 있는 발광층이 형성된다고 하는 문제가 있다.
또한, 상술한 마스크를 제조하기 위해서는, 통상 스테이지 장치 등에 기재를 탑재하여, 그 상측으로부터 마스크 판을 위치 맞춤하여 광경화성 접착제에 의해 접합시키는 방법을 채용할 수 있지만, 마스크 판이 차광재로 형성되어 있을 경우에는, 마스크 측으로부터 광을 조사(照射)시켜 광경화성 접착제를 경화시키는 것이 불가능하다. 그 때문에, 기재 측으로부터 광을 조사시킬 필요가 생긴다. 그러나, 스테이지 장치의 하측으로부터 광을 조사시키기 위해서는, 스테이지 장치가 복잡화 및 대형화된다는 문제가 있고, 또한, 기재와 마스크 판을 이동시켜 기재 측으로부터 광을 조사시키면, 광경화성 접착제가 경화되어 있지 않기 때문에 기재와 마스크 판의 위치가 어긋나게 된다는 문제가 있다.
또한, 마스크 판을 기재에 접합하여 보강한 마스크를 사용한 경우일지라도, 발광 재료의 증착 처리 시에는 마스크의 온도가 상승하고, 마스크의 열팽창에 의해 서 관통 구멍의 위치가 어긋나, 허용할 수 없는 박막 패턴의 어긋남이 발생하게 된다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 기재와 마스크 판의 거리를 용이하게 일정하게 하는 것, 또한, 차광재로 이루어지는 마스크 판과 기재를 특별한 장치를 사용하지 않고 양호한 정밀도로 접합시키는 것, 증착 처리 시에서의 마스크 패턴의 위치 어긋남을 적게 하는 것에 의해, 발광층을 양호한 정밀도로 증착시킬 수 있는 마스크, 마스크의 제조 방법, 마스크의 제조 장치, 발광 재료의 성막 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태는, 마스크로서, 개구가 형성된 기재와, 복수의 관통 구멍이 형성되는 동시에, 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합된 마스크 부재와, 상기 기재와 상기 마스크 부재를 소정의 간격으로 유지하는 스페이서를 구비한다.
이 형태에 의하면, 마스크 부재가 기재에 대하여 소정의 간격으로 접합되기 때문에, 마스크를 사용하여 피성막재에 발광 재료를 성막시킬 때에, 마스크를 피성막재에 근접시켜 배치할 수 있다.
또한, 스페이서가 기재와 마스크 부재의 접합 영역에 접착제와 함께 배치되는 것에서는, 스페이서를 접착제에 혼합함으로써, 용이하게 스페이서를 접합 영역의 전체에 균일하게 배치할 수 있다. 따라서, 마스크 부재를 기재에 대하여 소정의 간격으로 확실하게 접합시킬 수 있다.
또한, 스페이서가 소정의 간격과 대략 동일한 직경을 갖는 복수의 구체(球體)로 이루어지는 것에서는, 스페이서를 접착제에 균일하게 혼합하기 쉽고, 또한, 스페이서가 서로 겹치지 않기 때문에, 용이하고 확실하게 마스크 부재를 기재에 대하여 소정의 간격으로 접합시킬 수 있다.
본 발명의 제 2 형태는, 마스크의 제조 방법으로서, 개구가 형성된 기재와 차광재에 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재를 준비하는 공정과, 상기 기재 또는 상기 마스크 부재에 광경화성 접착제를 도포하는 공정과, 상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합시키는 공정과, 상기 기재와 상기 마스크 부재를 밀착시켜 상기 광경화성 접착제를 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역으로부터 누출(漏出)시키는 공정과, 상기 마스크 부재 측으로부터 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제의 일부를 경화시키는 공정과, 상기 기재 측으로부터 적어도 상기 개구를 통하여 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 공정을 갖는다.
이 형태에 의하면, 기재와 마스크 부재가 위치 맞춤하여 밀착시킨 상태에서 광경화성 접착제의 일부가 경화되어 임시 고정되기 때문에, 접합 작업 중에 기재와 마스크 부재를 반송(搬送)하여도 기재와 마스크 부재의 위치가 어긋나지 않고, 위치 맞춤한 상태에서 광경화성 접착제를 경화시켜 기재와 마스크 부재를 접합시킬 수 있다. 따라서, 기재와 마스크 부재의 위치 어긋남이 없는 고정밀도 마스크를 제조할 수 있다.
또한, 기재가 광투과성 재료로 이루어지는 것에서는, 기재 측으로부터 광을 조사함으로써, 광경화성 접착제를 기재와 마스크 부재의 접합 영역으로부터 누출시킨 광경화성 접착제뿐만 아니라, 접합 영역에 도포한 광경화성 접착제도 경화되기 때문에, 기재와 마스크 부재의 접합을 확실한 것으로 할 수 있다.
또한, 광경화성 접착제를 기재와 마스크 부재의 접합 영역으로부터 마스크 부재의 외주(外周) 측에만 누출시키는 것에서는, 누출한 광경화성 접착제가 마스크 부재에 형성된 복수의 관통 구멍으로 이루어지는 패턴을 메워 버리는 것을 방지할 수 있기 때문에, 마스크 불량의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 기재와 마스크 부재를 밀착시킨 후에, 광경화성 접착제를 마스크 부재의 외주 측에 도포하는 공정을 포함하는 것에서는, 광경화성 접착제를 기재와 마스크 부재의 접합 영역으로부터 마스크 부재의 외주 측에만 누출시킨 상태를 확실하게 형성할 수 있기 때문에, 기재와 마스크 부재를 위치 맞춤한 상태에서 확실하게 임시 고정시킬 수 있다.
본 발명의 제 3 형태는, 마스크의 제조 방법으로서, 개구가 형성된 기재와 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재를 준비하는 공정과, 상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합하는 공정과, 상기 마스크 부재와 상기 기재의 접합 온도를 관리하는 공정을 갖는다.
이 형태에 의하면, 마스크의 사용 온도와 동일한 온도 하에서 마스크를 제조할 수 있어, 마스크 사용 시에서의 온도 변화에 따른 휨이나 구부러짐을 억제할 수 있다. 따라서, 고정밀 화소의 디스플레이 등을 제조할 수 있다. 또한, 사용하는 접착제 등의 특성에 따라 온도 관리를 행함으로써, 양호한 접합을 얻는 것도 가능 해진다.
또한, 마스크는 기재에 복수의 개구가 형성되는 동시에 개구의 각각에 대응하여 복수의 마스크 부재가 접합되는 마스크로서, 복수의 마스크 부재의 각각에 대해서 접합 온도를 관리하는 것에서는, 예를 들어, 마스크의 사용 시에 마스크에 온도 분포가 발생할 경우에는, 복수의 마스크 부재가 접합되는 배치마다 온도를 변화시켜 접합시킴으로써, 마스크의 사용 시에 마스크 전체에서 휨이나 구부러짐을 억제할 수 있다.
또한, 마스크 부재 및 기재를 소정의 온도로 하여 접합하는 것에서는, 마스크 부재와 기재가 소정의 온도로 유지되어 마스크가 완전히 팽창 또는 수축한 상태에서 접합되기 때문에, 마스크를 소정의 온도에서 사용하여도 마스크의 열 변형에 의한 영향이 적어, 패턴의 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 소정의 온도는 마스크를 사용한 증착 처리 시에서의 마스크 온도인 것에서는, 마스크가 사용되는 증착 처리 시의 온도에서 마스크가 제조되기 때문에, 마스크를 사용하여 증착 처리를 행하여도 마스크의 열 변형에 의한 영향이 적어, 패턴의 어긋남을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 4 형태는, 마스크의 제조 방법으로서, 개구가 형성된 기재와 차광재에 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재를 준비하는 공정과, 상기 기재와 상기 마스크 부재를 결합시키는 광경화성 접착제에 스페이서를 혼합하는 공정과, 상기 기재 또는 상기 마스크 부재에 상기 광경화성 접착제를 도포하는 공정과, 상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합하는 공정과, 상기 기재 와 상기 마스크 부재를 밀착시켜 상기 광경화성 접착제를 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역으로부터 누출시키는 공정과, 상기 마스크 부재 측으로부터 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제의 일부를 경화시키는 예비 경화 공정과, 상기 기재 측으로부터 적어도 상기 개구를 통하여 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 본(本)경화 공정을 갖는다.
이 형태에 의하면, 기재와 마스크 부재가 위치 맞춤하여 밀착시킨 상태에서 광경화성 접착제의 일부가 경화되어 임시 고정되기 때문에, 접합 작업 중에 기재와 마스크 부재를 반송하여도 기재와 마스크 부재의 위치가 어긋나지 않고, 위치 맞춤한 상태에서 광경화성 접착제를 경화시켜 기재와 마스크 부재를 접합시킬 수 있다. 또한, 소정 입경(粒徑)의 스페이서를 광경화성 접착제에 골고루 혼합함으로써, 용이하고 확실하게 마스크 부재와 기재의 간격을 균일하게 할 수 있다.
또한, 적어도 예비 경화 공정 및 본경화 공정에 있어서, 마스크 부재와 기재의 접합 온도를 관리하도록 한 것에서는, 마스크의 사용 온도와 동일한 온도 하에서 마스크 부재와 기재를 접합하여 제조하기 때문에, 마스크 사용 시에서의 온도 변화에 따른 휨이나 구부러짐을 억제할 수 있다. 또한, 사용하는 접착제 등의 특성에 따라 온도 관리를 행함으로써, 양호한 접합을 얻는 것도 가능해진다. 따라서, 기재와 마스크 부재의 위치 어긋남이 없는 고정밀도 마스크를 제조할 수 있어, 고정밀 화소의 디스플레이 등을 얻을 수 있다.
본 발명의 제 5 형태는, 개구가 형성된 기재와 복수의 관통 구멍이 형성되는 동시에 상기 개구에 대응하여 접합된 마스크 부재를 구비하는 마스크의 제조 장치 에 있어서, 상기 마스크 부재를 유지하는 마스크 유지부와, 상기 마스크 부재의 온도를 관리하는 마스크 온도 관리부와, 상기 기재를 유지하는 기재 유지부와, 상기 기재의 온도를 관리하는 기재 온도 관리부를 구비하고, 상기 마스크 유지부와 상기 기재 유지부를 상대 이동시켜 상기 마스크 부재를 상기 기재에 밀착시킨다.
이 형태에 의하면, 마스크를 구성하는 기재와 마스크 부재를 마스크가 사용되는 온도와 동일한 온도로 하여 접합할 수 있기 때문에, 마스크 사용 시의 온도 변화에 열 변형이 적어, 패턴의 어긋남을 억제할 수 있다.
또한, 기재 및 마스크 부재의 접합 영역에 도포된 광경화성 접착제를 경화시키는 램프를 구비하도록 한 것에서는, 마스크의 사용 온도와 동일한 온도 하에서 마스크를 제조하기 때문에, 마스크의 온도 변화에 따른 휨이나 구부러짐을 억제할 수 있다.
본 발명의 제 6 형태는, 발광 재료의 성막 방법으로서, 발광 재료를 증착에 의해 성막시킬 때에 사용되는 마스크로서, 상기 마스크, 상기 제조 방법에 의해 얻어진 마스크, 또는 상기 제조 장치에 의해 얻어진 마스크를 사용한다.
이 형태에 의하면, 위치 어긋남이 없는 마스크인 동시에, 마스크의 열팽창이나 수축에 따른 패턴의 위치 어긋남이 적기 때문에, 발광 재료를 진공 증착에 의해 성막시켜도, 어긋남이 없는 발광층을 형성할 수 있다.
본 발명의 제 7 형태는, 전기 광학 장치로서, 상기 방법에 의해 성막된 발광 재료를 발광층으로서 구비한다.
이 형태에 의하면, 발광층의 위치 어긋남이 적기 때문에, 고정밀 화소의 디 스플레이 등의 전기 광학 장치를 제조할 수 있다.
본 발명의 제 8 형태는, 전자 기기로서, 상기 전기 광학 장치를 표시 수단으로서 구비한다.
이 형태에 의하면, 고정밀 화소의 디스플레이를 표시 수단으로서 구비하기 때문에, 표시 수단의 표시가 보기 쉽고 선명한 전자 기기를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 마스크의 제조 방법, 마스크의 제조 장치, 발광 재료의 성막 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1의 (a) 및 (b)는 마스크(30)를 나타내는 도면이다. 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에서의 A-A선 단면도이다.
도 2의 (a) 및 (b)는 마스크(30)의 접합 영역(36)을 나타내는 확대도이다. 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에서의 B-B선 단면도이다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 마스크(30)는 기재(10)와 6매의 마스크 부재(20)로 구성된다. 기재(10)에는 6개소의 개구(12)가 형성되고, 1개의 개구(12)에 대응하여 1개의 마스크 부재(20)가 개구(12)를 덮도록 배치된다. 즉, 마스크 부재(20)의 단부(端部)와 기재(10)의 개구(12)의 단부가 서로 겹치는 영역을 접합 영역(36)으로 하여 접합된다. 보다 상세하게는, 마스크 부재(20)의 전체 둘레 단부(코너 링 형상의 부분)와 기재(10)의 개구(12)의 전체 둘레 단부(코너 링 형상의 부분)가 서로 겹쳐 접합한다.
그리고, 마스크 부재(20)에는 복수의 관통 구멍(22)에 의해 구성되는 패턴이 형성되고, 이 패턴이 개구(12)의 내측에 배치되도록 기재(10)에 접합된다. 또한, 개구(12)와 마스크 부재(20)는 각각 6개(세트)에 한정되지 않고, 다수(多數)나 1세트일 수도 있지만, 유기 EL 디스플레이의 생산성 향상을 위해, 본 실시예와 같이 복수의 개구(12) 및 마스크 부재(20)가 설치되는 경우가 많다. 또한, 유기 EL 디스플레이의 대형화 요청에 따라, 기재(10), 개구(12), 및 마스크 부재(20)도 대형화되고 있다.
또한, 기재(10)와 마스크 부재(20)는, 기재(10)에 형성된 제 1 얼라인먼트 마크(14)와 마스크 부재(20)에 형성된 제 2 얼라인먼트 마크(24)를 이용하여 위치 결정된다. 또한, 마스크 부재(20)는 기재(10)에서의 제 1 얼라인먼트 마크(14)가 형성된 면과는 반대측 면에 부착된다. 또한, 기재(10)에는 마스크 위치 결정 마크(16)가 형성되어 있어, 증착 처리 시의 마스크(30)의 위치 맞춤에 사용된다.
그리고, 기재(10)와 마스크 부재(20)의 접합에는, 예를 들어, 자외선 경화성 등의 광경화성 접착제(32)가 이용되지만, 이것에 한정되지 않고, 양극 접합 또는 기계적 접합 수단을 이용할 수도 있다. 또한, 광경화성 접착제(32)에는 복수의 동일 입경의 스페이서(38)가 혼합되고, 이것에 의해 기재(10)와 마스크 부재(20)의 간격이 대략 일정하게 되어 접합된다(도 6의 (a)∼(c) 참조). 또한, 광경화성 접착제(32) 및 스페이서(38)의 상세에 대해서는 후술한다.
도 3은 기재(10)를 나타내는 도면이다.
프레임이라고 불리는 기재(10)는 광투과성 기판으로서, 붕규산 유리(예를 들어, 코닝 #7740(파이렉스(등록상표) 유리))로 이루어진다. 이것에 의해, 기재(10)와 마스크 부재(20)의 접합 수단으로서, 자외선 경화성 등의 광경화성 접착제(32) 를 이용하고, 기재(10) 측으로부터 자외선 등의 광을 조사할 수 있다. 기재(10)에는 6개의 사각형 개구(12)가 형성된다. 개구(12)는 개구(12)의 에지부에 마스크 부재(20)를 접합할 수 있도록 마스크 부재(20)보다도 작게, 또한, 마스크 부재(20)에 형성된 패턴(복수의 관통 구멍(22)에 의해 구성되는 패턴 영역)을 기재(10)로 덮지 않도록 패턴 영역보다도 크게 형성된다.
그리고, 기재(10)와 마스크 부재(20)가 겹치는 영역을 광경화성 접착제(32)가 도포되는 접합 영역(36)으로 한다. 또한, 개구(12)의 형상은 사각형에 한정되지 않고, 생산되는 유기 EL 디스플레이의 형상에 대응하여 다양한 형상으로 할 수 있다.
또한, 기재(10)에는 제 1 얼라인먼트 마크(14)가 형성된다. 제 1 얼라인먼트 마크(14)는 마스크 부재(20)와의 접합면의 이면(裏面) 측에 설치되어, 마스크 부재(20)와의 위치 맞춤에 사용된다. 제 1 얼라인먼트 마크(14)는 스퍼터링이나 증착 등에 의한 금속막이나, 에칭, 또는 기계 가공 등에 의해 형성된다. 또한, 기재(10)에는 마스크 위치 결정 마크(16)가 형성된다.
마스크 위치 결정 마크(16)는 마스크 부재(20)가 접합되는 면 측의 단부 부근에 설치되어, 증착 처리 시의 마스크(30)의 위치 맞춤에 사용된다. 마스크 위치 결정 마크(16)는, 제 1 얼라인먼트 마크(14)와 동일하게, 금속막, 에칭, 또는 기계 가공 등에 의해 형성된다. 또한, 마스크 위치 결정 마크(16)를 기재(10)에 설치하는 경우에 한정되지 않고, 마스크 부재(20)에 형성시킬 수도 있다.
도 4는 마스크 부재(20)를 나타내는 도면이다.
스크린 판이라고 불리는 마스크 부재(20)는, 예를 들어, 실리콘 등의 금속으로 이루어지며, 사각형으로 형성된다. 마스크 부재(20)는 실리콘 웨이퍼(26)로 형성할 수도 있으며, 그 경우에는 실리콘 웨이퍼(26)를 마스크 부재(20)에 대응하여 절단한다. 마스크 부재(20)에는 복수의 관통 구멍(22)이 형성된다. 관통 구멍(22)의 형상은 정사각형, 평행사변형, 원형 중 어느 하나로 하면 되고, 또한, 관통 구멍(22)의 형상, 배열 및 개수에 의해 패턴(스크린)이 구성된다.
관통 구멍(22)은 에칭(예를 들어, 결정면 방위 의존성이 있는 이방성 에칭) 등에 의해 형성된다. 관통 구멍(22)의 벽면은 마스크 부재(20)의 표면에 대하여 수직일 수도 있고, 테이퍼가 부착되어 있을 수도 있다. 또한, 패턴은 마스크 부재(20)를 기재(10)에 접합시키기 전에 미리 형성시키는 경우에 한정되지 않고, 접합시킨 후에 형성시키는 것도 가능하다. 또한, 마스크 부재(20)로서는, 차광재가 이용될 수도 있고, 예를 들어, 초(超)고강도 섬유로 이루어지는 마스크 부재(20)일 수도 있다.
또한, 마스크 부재(20)에는 제 2 얼라인먼트 마크(24)가 형성된다. 제 2 얼라인먼트 마크(24)는 기재(10)에 형성된 제 1 얼라인먼트 마크(14)에 대응하는 것으로서, 제 1 얼라인먼트 마크(14)와 제 2 얼라인먼트 마크(24)를 맞춤으로써, 기재(10)와 마스크 부재(20)를 원하는 위치 관계로 접합할 수 있다.
또한, 제 2 얼라인먼트 마크(24)는, 제 1 얼라인먼트 마크(14) 등과 동일하게, 금속막, 에칭, 또는 기계 가공 등에 의해 형성된다. 또한, 마스크 위치 결정 마크(16)를 기재(10)에 설치하는 경우에 한정되지 않고, 마스크 부재(20)에 형성시 킬 수도 있다.
도 5는 마스크(30)를 제조하는 마스크 제조 장치(100)를 나타내는 모식도이다.
마스크 제조 장치(100)는 기재(10)를 X방향 또는 Y방향으로 이동시키는 스테이지(기재 유지부)(110)와, 스테이지(110)의 상측에 배치되어 마스크 부재(20)를 Z방향으로 이동시키는 헤드(마스크 유지부)(120)와, 헤드(120)의 측방(側方)에 배치되어 광경화성 접착제(32)를 경화시키는 램프(130)로 구성된다.
스테이지(110)는 X방향 및 Y방향으로 이동 가능한 XY 테이블(112), XY 테이블(112)로의 열전달을 차단하는 단열재(114), 기재(10)를 가열 또는 냉각하는 서모모듈(기재 온도 관리부)(116), 및 기재(10)를 유지하는 홀더(118)로 구성되고, XY 테이블(112)의 상측에 단열재(114), 서모모듈(116), 홀더(118)의 순서로 배치된다.
헤드(120)는 Z방향으로 이동 가능한 Z 테이블(122), Z 테이블(122)로의 열전달을 차단하는 단열재(124), 마스크 부재(20)를 가열 또는 냉각하는 서모모듈(마스크 온도 관리부)(126), 및 마스크 부재(20)를 유지하는 홀더(128)로 구성되고, Z 테이블(122)의 하측에 단열재(124), 서모모듈(126), 홀더(128)의 순서로 배치된다.
그리고, 스테이지(110)와 헤드(120)의 위치 정보 및 서모모듈(116, 126)의 온도 정보는 마스크 제조 장치(100)를 통괄적으로 제어하는 제어부(도시 생략)에 보내져, 이들 정보에 의거하여 제어부가 마스크 제조 장치(100)를 제어한다.
또한, 헤드(120)는 1매의 마스크 부재(20)를 유지하는 경우에 한정되지 않고, 복수매의 마스크 부재(20)를 동시에 유지할 수도 있다. 또한, 스테이지(110)와 헤드(120)에 각각 서모모듈(116, 126)을 설치하는 경우에 한정되지 않고, 기재(10)와 마스크 부재(20)를 동시에 가열 및 냉각하는 서모모듈을 설치할 수도 있다.
이어서, 마스크 제조 장치(100)를 사용하여 마스크(30)를 제조하는 방법에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 6의 (a)∼(c)는 광경화성 접착제(32)의 도포 방법을 나타내는 도면으로서, 도 6의 (a)는 본 실시예의 도포 방법을 나타내는 도면이고, 도 6의 (b)는 도포 방법의 변형예를 나타내는 도면이며, 도 6의 (c)는 스페이서의 변형예를 나타내는 도면이다.
기재(10)와 마스크 부재(20)의 접합에는 광경화성 접착제(32)가 이용된다. 광경화성 접착제(32)는 자외선 경화성 접착제가 대표적이지만, 그 이외에 전자 빔에 의해 경화되는 것, 적외선 또는 가시광에 의해 경화되는 것 등이 있다. 기본적으로는 라디칼(radical) 중합성의 아크릴 올리고머와 모노머, 그리고 특정 광에 반응하는 중합 개시제로 이루어진다.
그리고, 자외선 등의 광을 조사함으로써 몇 초에 경화되고, 필요에 따라, 가요성, 밀착성, 내약품성, 전기 특성 등의 다양한 특성을 가진 경화물을 얻을 수 있다.
그리고, 마스크 제조 공정에서는, 우선, 광경화성 접착제(32)에 복수의 구상(球狀) 스페이서(38)를 혼합한다(스페이서 혼합 공정).
스페이서(38)는 직경 몇∼몇십㎛ 정도의 작은 구형으로서, 금속, 세라믹, 유 리, 플라스틱류 등으로 이루어진다. 또한, 스페이서(38)가 눌려 변형되지 않을 정도의 강체(剛體)이며, 내열성을 구비하는 재질(材質)이 이용되는 것이 바람직하다. 또한, 직경이 일정한 정밀(精密) 구형인 것이 바람직하다. 또한, 스페이서(38)는 구체(球體)에 한정되지 않고, 판, 원기둥, 각기둥, 입방체, 난형(卵形) 등일 수도 있다.
다음으로, 스테이지(110)에 의해 기재(10)를 유지하고, 또한, 헤드(120)에 의해 마스크 부재(20)를 유지한다. 그리고, 기재(10) 또는 마스크 부재(20)의 접합 영역(36)에 광경화성 접착제(32)를 도포한다(접착제 도포 공정). 광경화성 접착제(32)는 기재(10)와 마스크 부재(20)를 밀착시켰을 때에, 접합 영역(36)으로부터 누출하는 정도의 양이 도포된다. 이 양은 미리 실험 등에 의해 구하여 둔다.
다음으로, 서모모듈(116, 126)을 가열하여 기재(10) 및 마스크 부재(20)의 온도를 약 50℃로 상승시킨다.
그리고, 기재(10) 및 마스크 부재(20)를 열팽창시키고, 또한, 접착제를 도포한 상태에서 스테이지(110)를 구동하여, 마스크 부재(20)의 제 2 얼라인먼트 마크(24)에 기재(10)의 제 1 얼라인먼트 마크(14)를 위치 맞춤하고, 다시 헤드(120)를 스테이지(110)를 향하여 이동시켜, 마스크 부재(20)를 기재(10)에 꽉 눌러 밀착시킨다. 이것에 의해, 광경화성 접착제(32)가 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 접합 영역(36)의 양측(마스크 부재(20)의 외주 측 및 개구(12)의 내주 측)으로부터 누출한 상태를 형성할 수 있다(밀착 공정).
그리고, 이 상태에서 램프(130)로부터 마스크 부재(20)를 향하여 광을 조사 함으로써, 마스크 부재(20)의 외주 측에 누출한 광경화성 접착제(32)(즉, 광경화성 접착제(32)의 일부)를 경화시킨다(예비 경화 공정).
이어서, 홀더(118, 128)로부터 마스크(30)(기재(10)와 마스크 부재(20))를 개방하여, 마스크 제조 장치(100)의 외부에 반출한다. 이 때, 이미 마스크 부재(20)의 외주 측에 누출한 광경화성 접착제(32)가 경화되어 있기 때문에, 기재(10)와 마스크 부재(20)의 위치가 어긋나지는 않는다. 즉, 기재(10)와 마스크 부재(20)가 임시 고정된 상태로 된다.
그리고, 다시 조금 전과는 반대측인 기재(10) 측으로부터 광을 조사하여 개구(12)의 내주 측에 누출한 광경화성 접착제(32)를 경화시킨다(본경화 공정).
또한, 기재(10)가 광투과성 재료로 이루어질 경우에는, 개구(12)의 내주 측에 누출한 광경화성 접착제(32)가 경화되는 동시에, 접합 영역(36)의 광경화성 접착제(32)도 경화시킬 수 있다.
그리고, 이 본경화 공정에 있어서도, 기재(10) 및 마스크 부재(20)를 온도 상승시켜 열팽창시키는 것이 바람직하다.
이상과 같은 작업을 반복함으로써, 기재(10)에 6매의 마스크 부재(20)가 접합되어 마스크(30)가 제조된다. 또한, 6매의 마스크 부재(20)가 서로 겹치지 않도록 배치되는 동시에, 기재(10)의 한쪽 면 측에 6매의 마스크 부재(20)가 배치된다.
이와 같이, 광경화성 접착제(32) 내에 스페이서(38)를 혼합함으로써, 마스크 부재(20)의 높이를 일정하게 할 수 있다. 즉, 복수의 구체로 이루어지는 스페이서(38)를 광경화성 접착제(32)에 균일하게 혼입함으로써, 접합 영역(36) 전 체에 스페이서(38)가 골고루 보급된다. 또한, 기재(10)와 마스크 부재(20)를 밀착시킬 때에, 여압(與壓)을 줌으로써, 스페이서(38)끼리가 서로 겹치지 않도록 하여 접합 영역(36)에 골고루 배치시킬 수 있다. 또한, 마스크 부재(20)를 기재(10)에 꽉 눌러도 복수의 구체로 이 힘을 받기 때문에, 힘이 분산되어 구체의 형상이 변화하거나 파손되기 어렵다. 따라서, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 마스크 부재(20)의 높이를 일정하게 할 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 기재(10)의 개구(12)의 전체 둘레 단부에 볼록부(18)를 형성하여 볼록부(18) 위에 마스크 부재(20)를 탑재함으로써 볼록부(18)를 스페이서(38)로서 기능시킬 수도 있고, 또는 마스크 부재(20)에 볼록부를 설치하도록 할 수도 있다.
또한, 마스크 부재(20) 측으로부터 광을 조사하여 마스크 부재(20)의 외주 측에 누출한 광경화성 접착제(32)를 경화시킴으로써, 기재(10)와 마스크 부재(20)가 임시 고정되기 때문에, 마스크(30)(기재(10)와 마스크 부재(20))를 반송하거나 뒤집을 수 있다. 그리고, 마스크 제조 장치(100)에는 XY 테이블(112)의 하측(기재(10) 측)으로부터 광을 조사하는 램프를 설치할 필요가 없기 때문에, 장치를 복잡화 및 대형화시키지 않고, 기재(10)와 마스크 부재(20)를 접합시켜 마스크(30)를 제조할 수 있어, 종래의 마스크 제조 장치(100)를 적용하는 것이 가능해진다.
또한, 기재(10) 측으로부터 광을 조사하는 작업은, 마스크(30)를 반전시켜 마스크 제조 장치(100)로 되돌려 광을 조사할 수도 있고, 마스크 제조 장치(100)의 외부에 설치한 램프(도시 생략)로 광을 조사할 수도 있다. 또한, 기재(10) 측으로부터 광을 조사하는 작업은, 마스크 부재(20)마다 행하는 경우에 한정되지 않고, 복수매의 마스크 부재(20)를 기재(10)에 접합(임시 고정)시킨 후에, 하나로 통합하여 기재(10) 측으로부터 광을 조사할 수도 있다.
또한, 상술한 마스크(30)의 제조 공정 중에서, 적어도 광경화성 접착제(32)에 광을 조사하여 경화시킬 때에, 기재(10) 및 마스크 부재(20)의 온도를 약 50℃로 상승시켜 두는 것이 좋다. 다만, 온도 상승에는 시간을 필요로 하기 때문에, 마스크(30) 제조 공정의 전역에서 기재(10) 및 마스크 부재(20)를 가열할 수도 있다.
또한, 마스크 부재(20)의 경박화(輕薄化)에 따라 패턴과 개구(12)의 거리가 접근하고 있을 경우에는, 개구(12)의 내측에는 광경화성 접착제(32)를 누출시키지 않는 것이 바람직하다. 즉, 패턴을 형성하는 관통 구멍(22)을 광경화성 접착제(32)로 메워 버리지 않도록 하기 위함이다.
그래서, 기재(10)가 투과성 재료로 이루어질 경우에는, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 광경화성 접착제(32)를 개구(12)의 내주 측에는 누출시키지 않도록 도포한다. 예를 들면, 접합 영역(36) 내의 외측 근방에 도포하는 등, 실험 등에 의해 미리 도포 범위를 구하여 둔다.
또한, 광경화성 접착제(32)가 저(低)점도이기 때문에 누출하는 양이나 범위가 일정하게 정해지지 않을 경우에는, 광경화성 접착제(32)를 접합 영역(36)으로부터 누출시키지 않을 정도로 도포하고, 기재(10)와 마스크 부재(20)를 밀착시키고 나서, 마스크 부재(20)의 외주 측에 다시 광경화성 접착제(32)를 도포한다. 이렇게 하여, 광경화성 접착제(32)가 마스크 부재(20)로부터 확실하게 누출한 상태(도 6의 (b) 참조)를 형성할 수 있다. 그리고, 마스크 부재(20) 측으로부터 광을 조사하여 광경화성 접착제(32)를 경화(임시 고정)시킨 후에, 기재(10) 측으로부터 광을 조사함으로써, 광이 기재(10)를 투과하여 나머지 광경화성 접착제(32)를 경화시킨다.
또한, 광경화성 접착제(32)를 접합 영역(36)으로부터 누출시키지 않도록 기재(10)와 마스크 부재(20)를 밀착시킨 후에 다시 광경화성 접착제(32)를 도포하는 방법은, 광경화성 접착제(32)를 마스크 부재(20)의 외주 측에만 누출시키는 경우에 한정되지 않고, 양측(마스크 부재(20)의 외주 측 및 개구(12)의 내주 측)에 누출시키는 경우에도 효과적인 방법이다.
그런데, 기재(10) 및 마스크 부재(20)의 온도를 약 50℃로 상승시켜 접합시키는 것은, 사용되는 조건과 동일한 조건 하에서 마스크(30)를 제조하기 위함이다. 즉, 실제로 마스크(30)를 사용하여 발광 재료를 진공 증착에 의해 성막시키면 마스크(30)의 온도가 약 50℃로 상승하기 때문이다. 즉, 마스크(30)가 진공 증착 처리에서 사용되는 조건과 동일한 조건 하에서 마스크(30)를 제조함으로써, 진공 증착 처리 시에서의 마스크(30)의 열팽창에 의한 패턴 어긋남을 억제시킬 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 기재(10)의 열팽창 계수는 약 3.2×10-6/℃이고, 또한, 마스크 부재(20)를 구성하는 실리콘의 열팽창 계수는 약 2.6∼3.6×10-6/℃이 다. 이것에 의해, 기재(10)와 마스크 부재(20)는 대략 동일한 정도의 열팽창 계수를 가져 동일한 정도로 팽창 또는 수축하기 때문에, 열팽창 계수의 상이(相異)에 의한 마스크(30)(마스크 부재(20))의 휨이나 구부러짐의 발생은 억제된다. 한편, 유기 EL 디스플레이의 기재로 되는 유리 기판(예를 들어, 탄탈산리튬 기판 등)(50)의 열팽창 계수는 약 3.8×10-6/℃이다. 따라서, 마스크(30)와 유리 기판(50)이 동일한 온도에서 사용될 경우에는, 마스크(30)와 유리 기판(50)은 대략 동일한 정도의 열팽창 계수를 갖기 때문에, 동일한 정도로 팽창 또는 수축하여 패턴의 어긋남은 발생하지 않을 것이다.
그런데, 마스크(30)를 사용하여 유리 기판(50)에 발광 재료를 진공 증착하면, 열원(熱源)(증착원)에 가까운 마스크(30)와 열원에 대하여 마스크(30)의 그늘로 되는 유리 기판(50)의 온도 사이에 온도차가 생긴다(도 7 참조). 이 온도차에 의해, 마스크(30)의 열팽창과 유리 기판(50)의 열팽창이 상이하여, 패턴의 위치 어긋남이 발생하게 된다.
구체적으로는, 진공 증착 시의 마스크(30)의 온도가 약 50℃, 유리 기판(50)의 온도가 약 35℃로 되고, 외기(外氣) 온도를 20℃로 하면, 각각 약 30℃, 약 15℃의 온도 상승이 생긴다. 그리고, 마스크(30) 및 유리 기판(50)의 크기가 400㎜×500㎜인 경우에, 그 중심으로부터 4개의 코너(corner)까지의 거리(약 320㎜) 변화는 마스크(30)가 약 34.6∼25.0㎛, 유리 기판(50)이 18.3㎛로 되고, 마스크(30)와 유리 기판(50)의 열팽창 차(패턴의 위치 어긋남)가 약 16.3∼6.7㎛로 된다.
따라서, 기재(10)와 마스크 부재(20)를 진공 증착 처리의 마스크(30)의 온도(약 50℃)와 동일한 온도 하에서 접합하여 마스크(30)를 제조함으로써, 상술한 패턴의 어긋남이 미리 발생한 상태에서 마스크(30)가 제조되기 때문에, 실제로 마스크(30)를 사용한 경우에 열팽창에 의한 패턴의 위치 어긋남이 발생하지 않기 때문에, 패턴의 어긋남을 억제할 수 있다. 또한, 사용 시와 동일한 조건으로 제조되기 때문에, 온도 변화에 따른 마스크(30)의 휨이나 구부러짐 등의 변형 발생도 방지할 수 있다.
또한, 마스크 부재(20)에 형성되는 패턴(복수의 관통 구멍(22))을 진공 증착 처리의 마스크(30)의 온도와 동일한 온도 하에서 형성함으로써, 패턴의 어긋남을 한층 더 억제하는 것도 가능하다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 마스크(30)는 진공 증착에 최적으로 이용된다.
이어서, 제조한 마스크(30)의 사용 방법 등에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 마스크(30)가 사용되는 진공 증착 장치(200)를 나타내는 도면이다.
진공 증착 장치(200)는 마스크(30) 및 유리 기판(50)을 수용하는 동시에 밀폐된 공간(204)을 형성하는 챔버(202), 발광 재료를 고온에서 증발시켜 마스크(30)를 향하여 방사(放射)하는 증착원(蒸着源)(206), 마스크(30)를 유지하는 홀더(208), 유리 기판(50)을 유지하는 홀더(210), 마스크(30)와 유리 기판(50)의 위치 맞춤을 위한 카메라(212)를 구비한다. 그리고, 공간(204)을 대략 진공으로 하는 동시에, 마스크(30)로 덮은 유리 기판(50)에 대하여 증착원(206)으로부터 고 온의 발광 재료를 방사함으로써, 유리 기판(50)에 발광층을 성막시킨다.
도 8의 (a) 및 (b)는 마스크(30)의 사용 방법을 나타내는 도면으로서, 도 8의 (a)는 도 7의 마스크(30)와 유리 기판(50)의 확대도이다.
마스크(30)(예를 들어, 마스크 부재(20))에는 철, 코발트, 니켈 등의 강자성(强磁性) 재료로 이루어지는 자성체막(34)이 미리 형성되어 있다. 또는, Ni, Co, Fe이나, Fe 성분을 함유하는 스테인리스 합금 등의 자성 금속 재료나, 자성 금속 재료와 비자성 금속 재료의 접합에 의해, 자성체막(34)을 형성할 수도 있다. 유리 기판(50)은 복수의 전기 광학 장치(예를 들어, 유기 EL 장치)(500)를 형성하는 기재로서, 미리 전극(예를 들어, ITO 등으로 이루어지는 투명 전극)(54)이나 정공 수송층(56)이 형성된다(도 9의 (a) 참조). 또한, 전자 수송층을 형성할 수도 있다. 그리고, 유리 기판(50) 측에 마스크 부재(20)가 위치하도록 마스크(30)를 배치한다. 유리 기판(50)의 배후(背後)에는 자석으로 이루어지는 홀더(210)가 배치되어 있어, 마스크(30)(마스크 부재(20))에 형성된 자성체막(34)을 끌어당기도록 되어 있다. 이것에 의해, 마스크(30)(마스크 부재(20))에 휨이 발생하여도, 이것을 교정(矯正)할 수 있다.
도 8의 (b)는 마스크의 위치 맞춤 방법을 설명하는 도면이다.
기재(10)에 미리 형성된 마스크 위치 결정 마크(16)와 유리 기판(50)에 미리 형성된 위치 결정 마크(52)를 카메라(212)(도 7 참조)로 감시하여, 마스크 위치 결정 마크(16)와 위치 결정 마크(52)를 일치시킴으로써, 기재(10)와 유리 기판(50)을 위치 맞춤한다. 또한, 기재(10)와 유리 기판(50)은 약 50㎛ 이하의 간격으로 이간(離間)되어 유지된다.
도 9의 (a)∼(c)는 발광 재료의 성막 방법을 나타내는 도면이다.
발광 재료는, 예를 들어, 유기 재료이며, 저분자의 유기 재료로서 알루미퀴놀리놀 착체(錯體)(Alq3)가 있고, 고분자의 유기 재료로서 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV)이 있다. 발광 재료의 성막은 증착에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 마스크(30)를 통하여 적색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하여 적색의 발광층(60)을 형성한다. 그리고, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 마스크(30)를 이동시켜 녹색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하여 녹색의 발광층(62)을 형성한다. 또한, 도 9의 (c)에 나타낸 바와 같이, 다시 마스크(30)를 이동시켜 청색의 발광 재료를 패터닝하면서 성막하여 청색의 발광층(64)을 형성한다. 또한, 스크린으로 되는 마스크 부재(20)가 기재(10)에 의해서 보강되어 있기 때문에 마스크 부재(20)의 휨이나 구부러짐이 발생하지 않아, 선택 증착의 재현성(再現性)이 높고, 생산성이 높다. 또한, 마스크(30)에서는 기재(10)에 복수의 개구(12)가 형성되어, 각각의 개구(12)에 대응하여 마스크 부재(20)가 위치하고 있으며, 각 마스크 부재(20)가 1개의 EL 장치에 대응한다. 즉, 마스크(30)를 사용하여 일체화된 복수의 EL 장치를 제조할 수 있다. 또한, 유리 기판(50)을 절단하여 각각의 EL 장치를 얻는 것도 가능하다.
또한, 여기서는 발광층을 예로 들어 설명했지만, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 수송층, 정공 주입층을 본 발명의 마스크를 사용하여 증착하는 것도 가능하 다. 즉, 전극 사이에 정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층을 형성할 때, 각 층을 본 발명의 마스크를 사용하여 증착할 수 있다.
도 10은 상술한 발광 재료의 성막 방법을 거쳐 제조된 전기 광학 장치(500)를 나타내는 도면이다.
전기 광학 장치(500)(예를 들어, 유기 EL 장치)는 유리 기판(50), 전극(54), 정공 수송층(56), 발광층(60, 62, 64) 등을 갖는다. 발광층(60, 62, 64) 위에 전극(66)이 형성되어 있다. 전극(66)은, 예를 들어, 음극 전극이다. 그리고, 전기 광학 장치(500)는 표시 장치(디스플레이)로서 이용된다.
도 11은 본 발명의 전자 기기(600)의 실시예를 나타내는 도면이다.
휴대 전화(1000)(전자 기기(600))는 전기 광학 장치(500)로 이루어지는 표시부(1001)를 구비하고 있다. 다른 응용예로서는, 손목시계형 전자 기기에서 표시부로서 전기 광학 장치(500)을 구비하는 경우나, 워드프로세서 및 컴퓨터 등의 휴대형 정보처리 장치에서 표시부로서 전기 광학 장치(500)을 구비하는 경우 등이 있다. 이와 같이, 전자 기기(600)는 전기 광학 장치(500)를 표시 수단으로서 구비하고 있기 때문에, 표시 콘트라스트가 높고, 품질이 우수한 표시를 실현할 수 있다.
또한, 상기 유리 기판의 재료로서는, 유리 이외에, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에테르설폰, 폴리에테르케톤 등의 플라스틱 등의 투명 재료를 채용할 수 있다.
또한, 상기 전극(양극)의 재료로서는, ITO(Indium Tin Oxide) 이외에, 알루미늄(Al), 금(Au), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 니켈(Ni), 아연-바나듐(ZnV), 인듐(In), 주석(Sn) 등의 단체(單體)나, 이들의 화합물 또는 혼합물이나, 금속 필러(filler)가 함유되는 도전성 접착제 등이 이용된다. 전극의 형성은, 바람직하게는 스퍼터링, 이온 도금(plating), 진공 증착법에 의해 실행된다. 또는, 스핀 코터(spin-coater), 그라비아 코터(gravure-coater), 나이프 코터(knife-coater) 등에 의한 인쇄나, 스크린 인쇄, 플렉소(flexo) 인쇄 등을 이용하여 화소 전극을 형성할 수도 있다.
또한, 상기 정공 수송층의 형성 방법으로서는, 예를 들어, 카르바졸 중합체와 TPD(트레페닐 화합물)를 공증착(共蒸着)하여 10∼1000㎚(바람직하게는, 100∼700㎚)의 막 두께로 형성한다. 다른 형성 방법으로서, 예를 들어, 잉크젯법에 의해 정공 주입/수송층 재료를 함유하는 조성물 잉크를 기체(基體) 위에 토출한 후에, 건조 처리 및 열처리를 행하여 형성할 수도 있다. 또한, 조성물 잉크로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌디옥시티오펜 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스티렌설폰산 등의 혼합물을 물 등의 극성 용매에 용해시킨 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 전자 수송층으로서는, 예를 들어, 금속과 유기 배위자(配位子)로 형성되는 금속 착체 화합물, 바람직하게는, Alq3(트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄 착체), Znq2(비스(8-퀴놀리노레이트)아연 착체), Bebq2(비스(8-퀴놀리노레이트)베릴륨 착체), Zn-BTZ(2-(o-히드록시페닐)벤조티아졸아연), 페릴렌 유도체 등을 1O∼1OOO㎚(바람직하게는, 100∼700㎚)의 막 두께로 되도록 증착하여 적층한 것이 이용된다.
또한, 상기 전극(음극)은, 예를 들어, 적층 구조로 이루어지며, 하부의 음극층으로서는, 전자 수송층 또는 발광층에 효율적으로 전자 주입을 행할 수 있도록 상부의 음극층보다도 일함수가 낮은 금속, 예를 들어, 칼슘 등이 이용된다. 또한, 상부 음극층은 하부 음극층을 보호하는 것이며, 하부 음극층보다도 일함수가 상대적으로 큰 것으로 구성하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 알루미늄 등이 이용된다. 이들 하부 음극층 및 상부 음극층은, 예를 들어, 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등에 의해 형성하는 것이 바람직하고, 특히 증착법에 의해 형성하는 것이 발광층의 열, 자외선, 전자선, 플라즈마에 의한 손상을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적합한 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명이 이러한 예에 한정되지는 않는다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성부재의 모든 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지(主旨)로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 의거하여 다양하게 변경할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기재와 마스크 판의 거리를 용이하게 일정하게 하는 것, 또한, 차광재로 이루어지는 마스크 판과 기재를 특별한 장치를 사용하지 않고 양호한 정밀도로 접합시키는 것, 증착 처리 시에서의 마스크 패턴의 위치 어긋남을 적게 하는 것에 의해, 발광층을 양호한 정밀도로 증착시킬 수 있는 마스크, 마스크의 제조 방법, 마스크의 제조 장치, 발광 재료의 성막 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

Claims (20)

  1. 개구가 형성된 기재(基材)와,
    복수의 관통 구멍이 형성되는 동시에, 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합된 마스크 부재와,
    상기 기재와 상기 마스크 부재를 소정의 간격으로 유지하는 스페이서(spacer)를 구비하고,
    상기 스페이서는 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역에 접착제와 함께 배치되며, 상기 소정의 간격과 동일한 직경을 갖는 복수의 구체(球體)로 이루어지는 마스크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 개구가 형성된 기재와, 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재와, 스페이서를 준비하는 공정과,
    상기 스페이서를 상기 기재와 상기 마스크 부재를 결합시키는 접착제에 혼합하는 공정과,
    상기 스페이서가 혼합된 상기 접착제를 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역에 도포하는 공정과,
    상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합하는 공정을 갖는 마스크의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스페이서는 소정의 직경을 갖는 구체인 마스크의 제조 방법.
  6. 개구가 형성된 기재와, 차광재에 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재를 준비하는 공정과,
    상기 기재 또는 상기 마스크 부재에 광경화성(光硬化性) 접착제를 도포하는 공정과,
    상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합시키는 공정과,
    상기 기재와 상기 마스크 부재를 밀착시켜 상기 광경화성 접착제를 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역으로부터 누출(漏出)시키는 공정과,
    상기 마스크 부재 측으로부터 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제의 일부를 경화시키는 공정과,
    상기 기재 측으로부터 적어도 상기 개구를 통하여 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 공정을 갖는 마스크의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재는 광투과성 재료로 이루어지는 마스크의 제조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광경화성 접착제를 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역으로부터 상기 마스크 부재의 외주(外周) 측에만 누출시키는 마스크의 제조 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 기재와 상기 마스크 부재를 밀착시킨 후에, 상기 광경화성 접착제를 상기 마스크 부재의 외주 측에 도포하는 공정을 포함하는 마스크의 제조 방법.
  10. 개구가 형성된 기재와, 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재를 준비하는 공정과,
    상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합하는 공정과,
    상기 마스크 부재와 상기 기재의 접합 온도를 관리하는 공정을 갖는 마스크의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 마스크는 상기 기재에 복수의 상기 개구가 형성되는 동시에 상기 개구의 각각에 대응하여 복수의 상기 마스크 부재가 접합되는 마스크로서,
    상기 복수의 마스크 부재의 각각에 대해서 접합 온도를 관리하는 마스크의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 마스크 부재 및 상기 기재를 소정의 온도로 하여 접합하는 마스크의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 소정의 온도는 상기 마스크를 사용한 증착 처리 시에서의 상기 마스크 온도인 마스크의 제조 방법.
  14. 개구가 형성된 기재와, 차광재에 복수의 관통 구멍이 형성된 마스크 부재를 준비하는 공정과,
    상기 기재와 상기 마스크 부재를 결합시키는 광경화성 접착제에 스페이서를 혼합하는 공정과,
    상기 기재 또는 상기 마스크 부재에 상기 광경화성 접착제를 도포하는 공정과,
    상기 마스크 부재를 상기 개구에 대응하여 상기 기재에 접합하는 공정과,
    상기 기재와 상기 마스크 부재를 밀착시켜 상기 광경화성 접착제를 상기 기재와 상기 마스크 부재의 접합 영역으로부터 누출시키는 공정과,
    상기 마스크 부재 측으로부터 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제의 일부를 경화시키는 예비 경화 공정과,
    상기 기재 측으로부터 적어도 상기 개구를 통하여 광을 조사하여 상기 광경화성 접착제를 경화시키는 본(本)경화 공정을 갖는 마스크의 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 상기 예비 경화 공정 및 상기 본경화 공정에서, 상기 마스크 부재와 상기 기재의 접합 온도를 관리하는 마스크의 제조 방법.
  16. 개구가 형성된 기재와, 복수의 관통 구멍이 형성되는 동시에 상기 개구에 대응하여 접합된 마스크 부재를 구비하는 마스크의 제조 장치에 있어서,
    상기 마스크 부재를 유지하는 마스크 유지부와, 상기 마스크 부재의 온도를 관리하는 마스크 온도 관리부와, 상기 기재를 유지하는 기재 유지부와, 상기 기재의 온도를 관리하는 기재 온도 관리부를 구비하고,
    상기 마스크 유지부와 상기 기재 유지부를 상대 이동시켜 상기 마스크 부재를 상기 기재에 밀착시키는 마스크의 제조 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기재 및 상기 마스크 부재의 접합 영역에 도포된 광경화성 접착제를 경화시키는 램프를 구비하는 마스크의 제조 장치.
  18. 발광 재료의 성막 방법으로서,
    발광 재료를 증착에 의해 성막시킬 때에 사용되는 마스크로서,
    제 1 항에 기재된 마스크,
    제 4 항, 제 6 항, 제 10 항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어진 마스크, 또는
    제 16 항에 기재된 제조 장치에 의해 얻어진 마스크를 사용하는 발광 재료의 성막 방법.
  19. 제 18 항에 기재된 방법에 의해 성막된 발광 재료를 발광층으로서 구비하는 전기 광학 장치.
  20. 제 19 항에 기재된 전기 광학 장치를 표시 수단으로서 구비하는 전자 기기.
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