KR102045933B1

KR102045933B1 - 증착 마스크의 제조 방법, 증착 마스크 제조 장치, 레이저용 마스크 및 유기 반도체 소자의 제조 방법

Info

Publication number: KR102045933B1
Application number: KR1020177019158A
Authority: KR
Inventors: 요시코 미야데라; 다카요시 니렌기; 도시히코 다케다
Original assignee: 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2019-11-18
Also published as: JP6756191B2; JP2017002408A; US20210159414A1; JP2016145420A; JP5994952B2; CN107109622B; TW201702736A; JP2022027833A; TWI712854B; JP2020196953A; CN111088476A; KR20170107988A; US20180053894A1; TWI671588B; CN107109622A; TW201940964A

Abstract

대형화된 경우에도 경량화를 도모할 수 있고, 또한 종래보다도 고정밀의 증착 패턴을 형성 가능한 증착 마스크의 제조 방법이나, 종래보다도 고정밀의 유기 반도체 소자를 제조할 수 있는 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것. 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크를 준비하는 공정과, 상기 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성하는 공정을 포함하고, 상기 개구부를 형성하는 공정에 있어서는, 상기 개구부에 대응하는 개구 영역과, 당해 개구 영역의 주위에 위치하며, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역이 설치된 레이저용 마스크를 사용함으로써, 상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지판에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성함과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지판의 개구부의 주위에 박육부를 형성한다.

Description

증착 마스크의 제조 방법, 증착 마스크 제조 장치, 레이저용 마스크 및 유기 반도체 소자의 제조 방법{VAPOR-DEPOSITION MASK MANUFACTURING METHOD, VAPOR- DEPOSITION MASK MANUFACTURING DEVICE, LASER MASK, AND ORGANIC SEMICONDUCTOR ELEMENT MANUFACTURING METHOD}

본 발명의 실시 형태는, 증착 마스크의 제조 방법, 증착 마스크 제조 장치, 레이저용 마스크 및 유기 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.

유기 EL 소자를 사용한 제품의 대형화 혹은 기판 사이즈의 대형화에 수반하여, 증착 마스크에 대해서도 대형화의 요청이 점점 높아지고 있다. 그리고, 금속으로 구성되는 증착 마스크의 제조에 사용되는 금속판도 대형화되고 있다. 그러나, 현재의 금속 가공 기술로는, 대형의 금속판에 개구부를 고정밀도로 형성하는 것은 곤란하며, 개구부의 고정밀화에 대한 대응은 할 수 없다. 또한, 금속만으로 이루어지는 증착 마스크로 했을 경우에는, 대형화에 수반하여 그 질량도 증대되어, 프레임을 포함한 총 질량도 증대되는 점에서 취급에 지장을 초래하게 된다.

이러한 상황 하에서, 특허문헌 1에는 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 금속 마스크의 표면에 위치하며 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부가 종횡으로 복수 열 배치된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크의 제조 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 1에 제안이 되어 있는 증착 마스크의 제조 방법에 의하면, 대형화된 경우에도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 충족하는 증착 마스크를 제조할 수 있다고 되어 있다.

또한, 상기 특허문헌 1에는, 증착 마스크를 사용한 증착 제작 시에 있어서의 섀도우의 발생을 억제하기 위해, 개구부의 단면 형상, 혹은 슬릿의 단면 형상이 증착원측으로 확대되는 형상인 것이 바람직하다는 점에 대하여 개시가 되어 있다. 또한, 섀도우란, 증착원으로부터 방출된 증착재의 일부가, 금속 마스크의 슬릿이나, 수지 마스크의 개구부의 내벽면에 충돌하여 증착 대상물에 도달하지 않음으로써, 목적으로 하는 증착막 두께보다도 얇은 막 두께가 되는 미증착 부분이 발생하는 현상을 말한다.

일본 특허 제5288073호 공보

본 발명의 실시 형태는, 상기 특허문헌 1에 제안이 되어 있는 증착 마스크의 제조 방법의 추가적인 개량을 목적으로 하며, 대형화된 경우에도 경량화를 도모할 수 있고, 또한, 소위 섀도우의 발생을 억제함으로써 종래보다도 고정밀의 증착 패턴을 형성 가능한 증착 마스크의 제조 방법이나 증착 마스크 제조 장치, 게다가, 이것들의 제조 방법이나 제조 장치에 있어서 사용되는 레이저용 마스크, 나아가서는, 종래보다도 고정밀의 유기 반도체 소자를 제조할 수 있는 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 주된 과제로 한다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법은, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크를 준비하는 공정과, 상기 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성하는 공정을 포함하고, 상기 개구부를 형성하는 공정에 있어서는, 상기 개구부에 대응하는 개구 영역과, 당해 개구 영역의 주위에 위치하며, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역이 설치된 레이저용 마스크를 사용함으로써, 상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지판에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성함과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지판의 개구부의 주위에 박육부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 증착 마스크의 제조 방법에 있어서는, 상기 개구부를 형성하는 공정에 있어서 사용되는 레이저용 마스크의 감쇠 영역에서의 레이저의 투과율이 50％ 이하여도 된다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크 제조 장치는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크를 제조하기 위한 증착 마스크 제조 장치이며, 당해 증착 마스크 제조 장치는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크에 대하여 당해 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성하는 수단을 포함하고, 당해 개구부를 형성하는 수단에 있어서는, 상기 개구부에 대응하는 개구 영역과, 당해 개구 영역의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역이 설치된 레이저용 마스크가 사용되고, 상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지판에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부가 형성됨과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지판의 개구부의 주위에 박육부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 증착 마스크의 제조 장치에 있어서는, 상기 개구부를 형성하는 공정에 있어서 사용되는 레이저용 마스크의 감쇠 영역에서의 레이저의 투과율이 50％ 이하여도 된다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저용 마스크는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부가 형성된 수지 마스크를 포함하는 증착 마스크를 제조하는 데 있어서, 상기 수지 마스크의 개구부를 레이저에 의해 형성할 때 사용되는 레이저용 마스크이며, 당해 레이저용 마스크는, 상기 개구부에 대응하는 개구 영역과, 당해 개구 영역의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 레이저용 마스크에 있어서는, 상기 감쇠 영역에서의 레이저의 투과율이 50％ 이하여도 된다.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 증착 패턴 형성 공정을 포함하고, 당해 증착 패턴 형성 공정에 있어서는, 상기 본 발명의 증착 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 증착 마스크가 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법, 본 발명의 실시 형태에 따른 증착 마스크 제조 장치 및 본 발명의 실시 형태에 따른 레이저용 마스크에 의하면, 대형화된 경우에도 경량화를 도모할 수 있고, 또한, 소위 섀도우의 발생을 억제함으로써 종래보다도 고정밀의 증착 패턴을 형성 가능한 증착 마스크를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 유기 반도체 소자의 제조 방법에 의하면, 종래보다도 고정밀의 유기 반도체 소자를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서 사용되는 레이저용 마스크의 정면도이다.
도 3의 (a) 내지 (n)은 개구 영역과 감쇠 영역의 구체적 형태를 설명하기 위한, 다양한 레이저용 마스크의 정면 확대도이다.
도 4는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 5는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 6은 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 7은 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 8은 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 9는 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 10은 프레임 구비 증착 마스크의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 11은 프레임 구비 증착 마스크의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 12는 프레임의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 13은 축소 투영 광학계의 마스크 이미징법의 설명도이다.
도 14는 개구 영역과 감쇠 영역의 관계를 설명하기 위한 레이저용 마스크의 정면 확대도이다.
도 15는 실시예 1의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 16은 실시예 2의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 17은 실시예 3의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 18은 실시예 4의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 19는 실시예 5의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 20은 실시예 6의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 21은 실시예 7의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 22는 실시예 8의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 23은 실시예 9의 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 수지판의 단면 사진이다.
도 24는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저용 마스크의 단면도이다.
도 25는 실시 형태 (C)의 증착 마스크의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 발명은 많은 상이한 형태로 실시하는 것이 가능하고, 이하에 예시하는 실시 형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확히 하기 위해, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표현되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 관하여 상술한 것과 마찬가지의 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 또한, 설명의 편의상, 상방 또는 하방이라는 어구 등을 사용하여 설명하는 경우가 있지만, 이 경우 상하 방향이 역전되어도 된다.

(증착 마스크의 제조 방법)

이하에, 본 발명의 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법에 대해서, 도면을 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다. 또한, (a) 내지 (d)는 모두 단면도이다.

본 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법은, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크를 준비하는 공정과, 준비된 수지판 구비 금속 마스크를 프레임에 고정하는 공정과, 상기 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성하는 공정을 포함하고 있다. 이하에 각 공정에 대하여 설명한다.

(수지판 구비 금속 마스크를 준비하는 공정)

도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 이 공정은, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 수지판(30)이 적층된 수지판 구비 금속 마스크(40)를 준비하는 공정이다. 당해 수지판 구비 금속 마스크(40)를 준비하는 데 있어서는, 먼저, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)를 준비한다. 또한, 금속 마스크(10) 및 수지판(30)의 재질 등의 상세에 대해서는, 본 발명의 제조 방법으로 제조된 증착 마스크를 설명할 때 함께 설명한다.

금속 마스크(10)는 금속으로 구성되고, 세로 방향 및/또는 가로 방향으로 연장되는 슬릿(15)이 배치되어 있다. 수지판 구비 금속 마스크(40)를 구성하는 수지판의, 슬릿(15)과 겹치는 위치에는, 후술하는 공정에 있어서 개구부(25)가 형성된다.

슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)의 형성 방법으로서는, 예를 들어 이하와 같은 방법을 들 수 있다.

먼저, 금속판의 표면에 마스킹 부재, 예를 들어 레지스트재를 도포 시공하고, 소정의 개소를 노광하여, 현상함으로써, 최종적으로 슬릿(15)이 형성되는 위치를 남긴 레지스트 패턴을 형성한다. 마스킹 부재로서 사용하는 레지스트재로서는 처리성이 좋고, 원하는 해상성이 있는 것이 바람직하다. 이어서, 이 레지스트 패턴을 내(耐)에칭 마스크로서 사용해서 에칭법에 의해 에칭 가공한다. 이어서, 에칭이 종료된 후, 레지스트 패턴을 세정 제거한다. 이에 의해, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 얻어진다. 슬릿(15)을 형성하기 위한 에칭은, 금속판의 편면측에서 행해도 되고, 양면에서 행해도 된다. 또한, 금속판에 수지판이 설치된 적층체를 사용하여, 금속판에 슬릿(15)을 형성하는 경우에는, 금속판의 수지판과 접하지 않는 측의 표면에 마스킹 부재를 도포 시공하고, 편면 측으로부터의 에칭에 의해 슬릿(15)을 형성해도 된다. 또한, 수지판이 금속판의 에칭재에 대하여 내에칭성을 갖는 경우에는, 수지판의 표면을 마스킹할 필요는 없다. 한편, 수지판이 금속판인 에칭재에 대한 내성을 갖지 않는 경우에는, 수지판의 표면에 마스킹 부재를 도포 시공해 둘 필요가 있다. 또한, 상기에서는, 마스킹 부재로서 레지스트재를 사용한 경우를 예로 들어 설명을 행했지만, 레지스트재를 도포 시공하는 대신 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하고, 마찬가지의 패터닝을 행해도 된다. 또한, 수지판 구비 금속 마스크(40)를 구성하는 금속 마스크(10)는, 상기에서 예시한 방법에 의해 형성된 것에 한정되는 것은 아니며, 시판품을 사용할 수도 있다. 또한, 에칭에 의한 슬릿(15)의 형성 대신에, 레이저광을 조사하여 슬릿(15)을 형성할 수도 있다.

수지판 구비 금속 마스크(40)를 구성하는 금속 마스크(10)와 수지판(30)의 접합 방법이나, 형성 방법에 대해서도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 미리 금속 마스크(10)가 되는 금속판에 대하여 수지층을 코팅에 의해 형성한 적층체를 준비하고, 적층체의 상태로 금속판에 슬릿(15)을 형성함으로써 수지판 구비 금속 마스크(40)를 얻을 수도 있다. 본 실시 형태에 있어서, 수지판 구비 금속 마스크(40)를 구성하는 수지판(30)에는, 판상의 수지뿐만 아니라, 상기와 같이 코팅에 의해 형성된 수지층이나 수지막도 포함된다. 즉, 수지판(30)은 미리 준비된 것이어도 되고, 종래 공지된 코팅법 등에 의해 형성된 것이어도 된다. 또한, 수지판(30)은 수지 필름이나 수지 시트를 포함하는 개념이다. 또한, 수지판(30)의 경도에 대해서도 한정은 없고, 경질판이어도 되고, 연질판이어도 된다. 또한, 금속 마스크(10)와 수지판(30)은 각종 점착제를 사용하여 접합해도 되고, 자기 점착성을 갖는 수지판(30)을 사용해도 된다. 또한, 금속 마스크(10)와 수지판(30)의 크기는 동일하면 된다. 또한, 본 실시 형태의 제조 방법으로 제조되는 증착 마스크(100)의 프레임(50)에 대한 고정을 고려하여, 수지판(30)의 크기를 금속판(10)보다도 작게 하고, 금속 마스크(10)의 외주 부분이 노출된 상태로 해 두면, 금속 마스크(10)와 프레임(50)의 용접이 용이하게 된다.

(프레임에 고정하는 공정)

이어서, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 수지판 구비 금속 마스크(40)를 구성하는 금속 마스크(10)를 프레임(50)에 고정한다. 본 실시 형태에 있어, 이 고정 공정은 임의의 공정이지만, 통상의 증착 장치에 있어서 증착 마스크(100)를 사용하는 경우, 프레임(50)에 고정하여 사용되는 경우가 많기 때문에, 당해 공정을 이 타이밍에 행하는 것이 바람직하다. 한편 도시는 하지 않지만, 수지판 구비 금속 마스크(40)가 되기 전 단계의 금속 마스크(10)에 대하여 프레임에 고정하는 고정 공정을 행하고, 그 후에 수지판(30)을 설치해도 된다. 금속 마스크(10)를 프레임(50)에 고정하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 프레임(50)이 금속을 포함하는 경우에는 스폿 용접 등 종래 공지된 공정 방법을 적절히 채용하면 된다.

(수지판에 개구부를 형성하는 공정)

이어서, 도 1의 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지판 구비 금속 마스크(40)의 금속 마스크(10)측으로부터 레이저를 조사함으로써 수지판(30)에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성한다. 본 실시 형태에 있어서는, 이때 도시하는 바와 같은 레이저용 마스크(70)가 사용되는 것에 특징을 갖고 있다. 또한, 도 1의 (c)에 있어서는, 레이저용 마스크(70)가 수지판 구비 금속 마스크(40)와 간격을 두고 배치되어 있지만, 이 도면에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 13에 도시하는 바와 같이, 레이저용 마스크(70)와 수지판 구비 금속 마스크(40)의 사이에 집광 렌즈(130)를 설치하고, 소위 「축소 투영 광학계를 사용한 레이저 가공법」에 의해 개구부를 형성해도 된다.

레이저용 마스크(70)는 증착 제작할 패턴에 대응한, 즉 최종적으로 형성되는 개구부에 대응한 개구 영역(71)과, 당해 개구 영역(71)의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역(72)이 설치되어 있다. 이러한 레이저용 마스크(70)를 사용함으로써, 도 1의 (d)에 도시하는 바와 같이, 개구 영역(71)을 통과하는 레이저에 의해 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부(25)를 수지판(30)에 형성할 수 있음과 함께, 감쇠 영역(72)을 통과함으로써 그 에너지가 감쇠된 레이저에 의해, 개구부(25)의 주위에 관통하지 않은 박육부(26)를 동시에 형성할 수 있고, 증착 마스크(100)를 얻는다.

개구부(25)의 주위에 박육부(26)를 형성함으로써, 증착 마스크(100)를 사용하여 패턴을 증착 제작했을 경우에 있어서, 소위 섀도우의 발생을 억제할 수 있고, 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이 개구부(25)와 그 주위에 위치하는 박육부(26)를 동시에 형성함으로써, 치수 정밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.

이하에, 본 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서 사용되는 레이저용 마스크에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.

(레이저용 마스크)

도 2는 본 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법에 있어서 사용되는 레이저용 마스크의 정면도이다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 레이저용 마스크(70)에는, 상기에서 도 1을 사용하여 설명한 바와 같이, 증착 제작할 패턴에 대응한, 즉 최종적으로 형성되는 개구부에 대응한 개구 영역(71)과, 당해 개구 영역(71)의 주위에 위치하며, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역(72)이 설치되어 있다.

여기서, 개구 영역(71)에 대해서는 특별히 언급하지는 않고, 증착 제작할 패턴에 대응한 관통 구멍 등이 개구 영역(71)이 된다. 따라서, 개구 영역(71)의 형상은 도시하는 바와 같은 직사각 형상에 한정되지는 않고, 증착 제작할 패턴이 원 형상이라면 개구 영역(71)의 형상도 이것에 대응하여 당연히 원 형상이 되고, 증착 제작할 패턴이 육각 형상이라면 개구 영역(71)의 형상도 육각 형상이 된다. 또한, 당해 개구 영역(71)에 있어서의 레이저의 투과율은, 당해 개구 영역(71)이 관통 구멍일 경우에는 100％가 되지만, 반드시 100％일 필요는 없고, 후술하는 감쇠 영역(72)에 있어서의 레이저의 투과율과의 상대 관계에 있어서 적절히 설계 가능하다. 즉, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 「개구 영역(71)」이란, 증착 마스크에 최종적으로 형성되는 개구부를 형성하기 위한 영역이며, 당해 개구 영역(71) 그 자체가 반드시 관통 구멍처럼 개구된 상태일 필요는 없다. 따라서, 예를 들어 개구 영역(71)에 있어서의 레이저의 투과율이 70％이며, 후술하는 감쇠 영역(72)에 있어서의 레이저의 투과율이 50％이더라도, 작용 효과를 발휘할 수 있다.

감쇠 영역(72)은 상기 개구 영역(71)의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시킴으로써, 도 1의 (d)에 도시하는 바와 같이, 상기 개구 영역(71)을 통과한 레이저에 의해 수지판(30)에 개구부(25)가 형성되는 타이밍에 있어서, 당해 감쇠 영역(72)을 통과한 레이저에 의해 수지판(30)의 개구부(25)의 주위에 박육부(26)를 형성하는 것을 목적으로 하여 형성된다. 따라서, 감쇠 영역(72)의 구체적인 형태에 대해서는, 특별히 한정되지는 않고, 상기 작용 효과, 즉 개구부(25)가 형성되는 타이밍에 있어서, 당해 개구부(25)의 주위에 위치하는 수지판(30)을 관통시키는 일 없이 박육화할 수 있을 정도로까지 레이저의 에너지를 감쇠할 수 있는 형태이면 되고, 당해 감쇠 영역(72)에 있어서의 레이저의 투과율을 50％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 2에 도시하는 바와 같이, 개구 영역(71)의 주위에 동심형으로, 조사되는 레이저의 해상도보다도 작은 개구 폭을 가진 관통 홈(74)을 형성하는 것, 소위 라인 앤드 스페이스를 형성함으로써, 당해 부분을 감쇠 영역(72)으로 해도 된다. 이 관통 홈(74)은 「레이저의 해상도」와 「레이저 가공 장치의 광학계의 축소율」의 곱의 값보다도 작은 개구 폭을 갖고 있기 때문에, 당해 관통 홈(74)을 통과하는 레이저는 회절되고, 그 결과, 직진하는 레이저가 감소하여, 에너지가 감쇠되게 된다. 또한, 레이저 가공 장치의 광학계 축소율은, (레이저용 마스크 상의 개구 영역의 사이즈)/(증착 마스크 상의 개구부의 사이즈)에 의해 산출된다.

여기서, 본 명세서에 있어서의 「레이저의 해상도」란, 가공 대상이 되는 수지판에 대하여 관통 홈을 포함하는 라인 앤드 스페이스를 형성하는 데 있어, 형성 가능한 라인 앤드 스페이스의 하한값을 말한다.

여기서, 감쇠 영역(72)의 크기, 즉 개구 영역(71)의 단변으로부터 감쇠 영역(72)의 단변까지의 거리에 대해서는 특별히 한정되지는 않고, 최종적으로 수지 마스크의 개구부 주위에 형성하려고 하는 박육부(26)의 크기나, 개구부(25) 끼리의 간격 등을 고려하여 적절히 설계하면 된다.

도 3의 (a) 내지 (n)은 개구 영역과 감쇠 영역의 구체적 형태를 설명하기 위한, 다양한 레이저용 마스크의 정면 확대도이다.

예를 들어, 도 3의 (a) 내지 (d) 및 (j)에 도시하는 바와 같이, 감쇠 영역(72)은 개구 영역(71)의 주위에 동심형으로, 조사되는 레이저의 해상도보다도 작은 개구 폭을 가진 관통 홈(74)을 형성하는 것, 소위 라인 앤드 스페이스를 형성하도록 배치되어 있어도 된다. 또한, 도 3의 (a)나 (j)에 있어서는, 관통 홈(74)이 동심형으로 2개 형성되어 있지만, 당해 관통 홈(74)의 개수는 특별히 한정되지는 않고, 2개 이상이어도 된다. 또한, 도 3의 (a) 내지 (d) 및 (j)에 도시되는 관통 홈(74)은 모두 직사각형을 나타내고 있지만, 이것에 한정되지는 않고, 동심형이며 또한 파형이어도 된다.

한편, 예를 들어 도 3의 (g) 내지 (h)에 도시하는 바와 같이, 조사되는 레이저의 해상도보다도 작은 개구 폭을 가진 관통 홈(74)을, 개구 영역(71)의 주위에 비스듬한 스트라이프 형상으로 배치함으로써 감쇠 영역(72)으로 해도 된다.

나아가서는, 예를 들어 도 3의 (i) 및 (k) 내지 (n)에 도시하는 바와 같이, 개구 영역 주위에 조사되는 레이저의 해상도보다도 작은 개구 폭을 가진, 불연속인 관통 구멍(75)을 배치함으로써 감쇠 영역(72)으로 해도 된다. 또한, 도 3의 (n)에 있어서는, 관통 홈(74)과 관통 구멍(75)의 양쪽이 배치되어 있다.

또한, 감쇠 영역(72)을 형성하기 위한 관통 홈(74)이나 관통 구멍(75)의 형상은 적절히 설계 가능하고, 또한 반드시 개구 영역(71)과 격리되어 형성되어 있을 필요는 없고, 도 3의 (f), (h) 및 (k)에 도시하는 바와 같이, 개구 영역(71)과 관통 홈(74)이나 관통 구멍(75)이 연속되어 있어도 된다.

또한, 도 3의 (i) 내지 (n)에 도시하는 바와 같이, 감쇠 영역(72)을 형성하기 위한 관통 홈(74)이나 관통 구멍(75)의 개구 폭을, 개구 영역(71)으로부터 멀어질수록 작게 설계함으로써, 당해 감쇠 영역(72)에 의해 수지 마스크의 개구부 주위에 형성되는 박육부의 두께를 단계적으로 변화시킬 수 있다.

또한, 도 14에 도시하는 바와 같이, 감쇠 영역(72)의 폭을 D라 하고, 레이저 가공 장치의 광학계의 축소율이 a배일 경우에는, D/a를 1㎛보다도 크고 20㎛보다도 작게 하는 것이 바람직하고, 5㎛보다도 크고 10㎛보다도 작게 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 예를 들어 당해 감쇠 영역(72)의 폭을 D라 했을 경우, 개구 영역(71)과의 경계로부터 1/3D의 영역의 레이저 투과율을 40％로 하고, 1/3D로부터2/3D의 영역의 레이저 투과율을 40％로 하고, 2/3D로부터 D의 영역의 레이저 투과율을 30％로 해도 된다.

또한, 도 14에 있어서의 1/3D의 폭을 L이라 했을 경우, 개구 영역(71)과의 경계로부터 1/2L의 영역의 레이저 투과율을, 1/2L로부터 2/2L의 영역의 레이저 투과율보다도 작게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 개구 영역(71)과의 경계로부터 1/2L의 영역의 레이저 투과율을 20％로 하고, 1/2L로부터 2/2L의 영역의 레이저 투과율을 60％로 해도 된다. 이렇게 함으로써 개구 영역(71)과 감쇠 영역의 경계가 명료해져, 증착 마스크 개구부의 에지의 직선성이 높은, 양호한 패턴을 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 설명에 있어서는, 감쇠 영역(72)은 「레이저의 해상도」와 「레이저 가공 장치의 광학계 축소율」의 곱의 값보다도 작은 개구 폭을 가진 관통 홈(74) 혹은 관통 구멍(75)에 의해 구성되어 있지만, 본 발명의 실시 형태는 이것에 한정되지는 않는다.

도 24는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 레이저용 마스크의 단면도이다.

도 24의 (a)에 도시하는 바와 같이, 당해 레이저용 마스크(70)의 감쇠 영역(72)에 있어서는, 상기에서 설명한 관통 홈(74)이나 관통 구멍(75) 대신에 관통되지 않는 홈 또는 구멍을 사용함으로써 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠해도 된다. 즉, 도 24의 (a)에 도시하는 레이저용 마스크(70)는 관통된 구멍으로 이루어지는 개구 영역(71)과, 그 주위에 위치하며, 관통되지 않은 홈 또는 구멍으로 이루어지는 감쇠 영역(72)을 갖고 있다. 이러한 레이저용 마스크(70)에 의하면, 감쇠 영역(72)에 조사된 레이저는, 얇게 되어 있는 레이저용 마스크를 투과할 때, 그 에너지가 감쇠되고, 그 결과, 수지판(30)에 박육부(26)를 형성할 수 있다.

또한 한편, 도 24의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상기에서 설명한 도 24의 (a)의 레이저용 마스크의 개구 영역(71)도 관통하지 않는 구멍으로 구성되어 있어도 된다. 이 경우에도, 개구 영역(71) 및 감쇠 영역(72) 각각의 영역을 투과하는 레이저의 에너지 차에 의해 수지판(30)에 개구부(25)와 박육부(26)를 형성할 수 있다.

나아가서는, 도 24의 (C)에 도시하는 바와 같이, 감쇠 영역(72)에 있어서의 관통 홈(74)이나 관통 구멍(75) 대신에, 레이저의 에너지를 감쇠하는 도료를 도포함으로써 당해 감쇠 영역(72)을 투과하는 레이저의 에너지를 감쇠시켜도 된다. 즉, 어느 정도 레이저를 투과하는 재료에 의해 레이저용 마스크(70)를 형성하고, 그 관통된 구멍으로 이루어지는 개구 영역(71)의 주위에 그라데이션 상으로 레이저의 에너지를 감쇠하는 도료를 도포함으로써 감쇠 영역(72)을 형성하는 것에 의해, 당해 개구 영역(71) 및 감쇠 영역(72) 각각의 영역을 투과하는 레이저의 에너지 차에 의해 수지판(30)에 개구부(25)와 박육부(26)를 형성할 수 있다. 또한, 레이저의 에너지를 감쇠하는 도료로서는, 레이저를 흡수하는 도료 및 레이저를 반사하는 도료 모두 사용할 수 있다.

(증착 마스크)

이하에, 증착 마스크의 바람직한 형태에 대하여 설명한다. 또한, 여기에서 설명하는 증착 마스크는, 이하에서 설명하는 형태에 한정되는 것은 아니며, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 있다는 조건을 충족하는 것이라면, 어떠한 형태여도 된다. 예를 들어, 금속 마스크에 형성되어 있는 슬릿은, 스트라이프 상(도시 생략)이어도 된다. 또한, 1화면 전체와 겹치지 않는 위치에, 금속 마스크의 슬릿이 형성되어 있어도 된다. 이 증착 마스크는, 상기에서 설명한 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법에 의해 제조되어 있어도 되고, 다른 방법으로 제조되어 있어도 된다.

(실시 형태 (A)의 증착 마스크)

도 4에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위한 증착 마스크이며, 수지 마스크(20)의 한쪽 면 위에 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 적층되어 이루어지고, 수지 마스크(20)에는, 복수 화면을 구성하기 위해 필요한 개구부(25)가 형성되고, 각 슬릿(15)이 적어도 1화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있다.

실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위해 사용되는 증착 마스크이며, 하나의 증착 마스크(100)로, 복수의 제품에 대응하는 증착 패턴을 동시에 형성할 수 있다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서 말하는 「개구부」란, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)를 사용하여 제작하려고 하는 패턴을 의미하고, 예를 들어 당해 증착 마스크를 유기 EL 디스플레이에 있어서의 유기층의 형성에 사용하는 경우에는, 개구부(25)의 형상은 당해 유기층의 형상이 된다. 또한, 「1화면」이란, 하나의 제품에 대응하는 개구부(25)의 집합체를 포함하고, 당해 하나의 제품이 유기 EL 디스플레이일 경우에는, 하나의 유기 EL 디스플레이를 형성하는 데 필요한 유기층의 집합체, 즉, 유기층이 되는 개구부(25)의 집합체가 「1화면」이 된다. 그리고, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위해, 수지 마스크(20)에는, 상기 「1화면」이, 소정의 간격을 두고 복수 화면분 배치되어 있다. 즉, 수지 마스크(20)에는, 복수 화면을 구성하기 위해 필요한 개구부(25)가 형성되어 있다.

실시 형태 (A)의 증착 마스크는, 수지 마스크의 한쪽 면 위에 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 설치되고, 각 슬릿은, 각각 적어도 1화면 전체와 겹치는 위치에 설치되어 있다. 환언하면, 1화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25) 사이에 있어서, 가로 방향으로 인접하는 개구부(25) 사이에, 슬릿(15)의 세로 방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이나, 세로 방향으로 인접하는 개구부 사이(25)에, 슬릿(15)의 가로 방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이 존재하고 있지 않다. 이하, 슬릿(15)의 세로 방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이나, 슬릿(15)의 가로 방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분을 총칭하여, 간단히 금속선 부분이라고 하는 경우가 있다.

실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에 의하면, 1화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25)의 크기나, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치를 좁게 했을 경우, 예를 들어 400ppi를 초과하는 화면의 형성을 행하기 위해, 개구부(25)의 크기나, 개구부(25) 사이의 피치를 매우 미소하게 한 경우에도, 금속선 부분에 의한 간섭을 방지할 수 있어, 고정밀의 화상의 형성이 가능하게 된다. 따라서, 본 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법에서는, 최종적으로 실시 형태 (A)가 되도록, 증착 마스크를 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 1화면이, 복수의 슬릿에 의해 분할되어 있는 경우, 환언하면, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이 존재하고 있을 경우에는, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치가 좁아져 감에 수반하여, 개구부(25) 사이에 존재하는 금속선 부분이 증착 대상물에 증착 패턴을 형성할 때의 지장이 되어 고정밀의 증착 패턴의 형성이 곤란해진다. 환언하면, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이에 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이 존재하고 있을 경우에는, 프레임 구비 증착 마스크로 했을 때, 당해 금속선 부분이, 섀도우의 발생을 야기해 고정밀의 화면의 형성이 곤란해진다.

이어서, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 1화면을 구성하는 개구부(25)의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 도시하는 형태에 있어서 파선으로 둘러싸인 영역이 1화면으로 되어 있다. 도시하는 형태에서는, 설명의 편의상 소수의 개구부(25)의 집합체를 1화면으로 하고 있지만, 이 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 하나의 개구부(25)를 1화소로 했을 때, 1화면에 수백만 화소의 개구부(25)가 존재하고 있어도 된다.

도 4에 도시하는 형태에서는, 세로 방향, 가로 방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1화면이 구성되어 있다. 도 5에 도시하는 형태에서는, 가로 방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1화면이 구성되어 있다. 또한, 도 6에 도시하는 형태에서는, 세로 방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1화면이 구성되어 있다. 그리고, 도 4 내지 도 6에서는, 1화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 슬릿(15)은 1화면과만 겹치는 위치에 형성되어 있어도 되고, 도 7의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 2 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있어도 된다. 도 7의 (a)에서는, 도 4에 도시하는 수지 마스크(10)에 있어서, 가로 방향으로 연속되는 2화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다. 도 7의 (b)에서는, 세로 방향으로 연속되는 3화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다.

이어서, 도 4에 도시하는 형태를 예로 들어, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치, 화면 사이의 피치에 대하여 설명한다. 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치나, 개구부(25)의 크기에 대하여 특별히 한정은 없고, 증착 제작할 패턴에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 400ppi의 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하는 경우에는, 1화면을 구성하는 개구부(25)에 있어서 인접하는 개구부(25)의 가로 방향의 피치(P1), 세로 방향의 피치(P2)는 60㎛ 정도가 된다. 또한, 개구부의 크기는, 500㎛² 내지 1000㎛² 정도가 된다. 또한, 하나의 개구부(25)는 1화소에 대응하고 있는 것에 한정되지는 않고, 예를 들어, 화소 배열에 따라서는, 복수 화소를 합해서 하나의 개구부(25)로 할 수도 있다.

화면 사이의 가로 방향 피치(P3), 세로 방향 피치(P4)에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 도 4에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(15)이 1화면 전체와 겹치는 위치에 형성되는 경우에는, 각 화면 간에 금속선 부분이 존재하게 된다. 따라서, 각 화면 사이의 세로 방향 피치(P4), 가로 방향의 피치(P3)가, 1화면 내에 형성되어 있는 개구부(25)의 세로 방향 피치(P2), 가로 방향 피치(P1)보다도 작은 경우, 혹은 대략 동등할 경우에는, 각 화면 사이에 존재하고 있는 금속선 부분이 단선되기 쉬워진다. 따라서, 이 점을 고려하면, 화면 사이의 피치(P3, P4)는 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치(P1, P2)보다도 넓은 것이 바람직하다. 화면 사이의 피치(P3, P4)의 일례로서는, 1㎜ 내지 100㎜ 정도이다. 또한, 화면 사이의 피치란, 하나의 화면과, 당해 하나의 화면과 인접하는 다른 화면에 있어서, 인접하고 있는 개구부 사이의 피치를 의미한다. 이것은, 후술하는 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 있어서의 개구부(25)의 피치, 화면 사이의 피치에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 도 7에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(15)이 2개 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되는 경우에는, 하나의 슬릿(15) 내에 설치되어 있는 복수의 화면 사이에는, 슬릿의 내벽면을 구성하는 금속선 부분이 존재하지 않게 된다. 따라서, 이 경우, 하나의 슬릿(15)과 겹치는 위치에 설치되어 있는 2개 이상의 화면 사이의 피치는, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이의 피치와 대략 동등해도 된다.

(실시 형태 (B)의 증착 마스크)

이어서, 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대하여 설명한다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 (B)의 증착 마스크는, 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부(25)가 복수 형성된 수지 마스크(20)의 한쪽 면 위에 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)이 형성된 금속 마스크(10)가 적층되어 이루어지고, 당해 복수의 개구부(25)의 전부가, 금속 마스크(10)에 형성된 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있다.

실시 형태 (B)에서 말하는 개구부(25)란, 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하기 위해 필요한 개구부를 의미하고, 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하기 위해 필요하지 않은 개구부는, 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)과 겹치지 않는 위치에 형성되어 있어도 된다. 또한, 도 8은 실시 형태 (B)의 증착 마스크의 일례를 나타내는 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.

실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)는 복수의 개구부(25)를 갖는 수지 마스크(20) 위에 하나의 관통 구멍(16)을 갖는 금속 마스크(10)가 설치되어 있고, 또한, 복수의 개구부(25)의 전부는, 당해 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 구성을 갖는 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서는, 개구부(25) 사이에, 금속 마스크의 두께와 동일한 두께, 혹은, 금속 마스크의 두께보다 두꺼운 금속선 부분이 존재하고 있지 않다는 점에서, 상기 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서 설명한 바와 같이, 금속선 부분에 의한 간섭을 받는 일 없이 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 치수대로 고정밀의 증착 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 의하면, 금속 마스크(10)의 두께를 두껍게 해 나간 경우에도, 섀도우의 영향을 거의 받는 일이 없다는 점에서, 금속 마스크(10)의 두께를, 내구성이나, 핸들링성을 충분히 충족시킬 수 있을 때까지 두껍게 할 수 있고, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 가능하게 하면서도, 내구성이나, 핸들링성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 일 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법에서는, 최종적으로 실시 형태 (B)가 되도록, 증착 마스크를 제조하는 것이 바람직하다.

실시 형태 (B)의 증착 마스크에 있어서의 수지 마스크(20)는 수지로부터 구성되며, 도 8에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부(25)가 복수 형성되어 있다. 개구부(25)는 증착 제작할 패턴에 대응하고 있으며, 증착원으로부터 방출된 증착재가 개구부(25)를 통과함으로써, 증착 대상물에는, 개구부(25)에 대응하는 증착 패턴이 형성된다. 또한, 도시하는 형태에서는, 개구부가 종횡으로 복수 열 배치된 예를 들어 설명을 하고 있지만, 세로 방향, 혹은 가로 방향으로만 배치되어 있어도 된다.

실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에 있어서의 「1화면」이란, 하나의 제품에 대응하는 개구부(25)의 집합체를 의미하고, 당해 하나의 제품이 유기 EL 디스플레이일 경우에는, 하나의 유기 EL 디스플레이를 형성하는 데 필요한 유기층의 집합체, 즉, 유기층이 되는 개구부(25)의 집합체가 「1화면」이 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크는, 「1화면」만으로 이루어지는 것이어도 되고, 당해 「1화면」이 복수 화면분 배치된 것이어도 되지만, 「1화면」이 복수 화면분 배치될 경우에는, 화면 단위마다 소정의 간격을 두고 개구부(25)가 형성되어 있는 것이 바람직하다(실시 형태 (A)의 증착 마스크의 도 6 참조). 「1화면」의 형태에 대하여 특별히 한정은 없고, 예를 들어 하나의 개구부(25)를 1화소로 했을 때, 수백만개의 개구부(25)에 의해 1화면을 구성할 수도 있다.

실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에 있어서의 금속 마스크(10)는 금속으로 구성되며 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)을 갖고 있다. 그리고, 실시 형태 (B)의 증착 마스크에서는, 당해 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)은 금속 마스크(10)의 정면에서 보았을 때, 모든 개구부(25)와 겹치는 위치, 환언하면, 수지 마스크(20)에 배치된 모든 개구부(25)가 보이는 위치에 배치되어 있다.

금속 마스크(10)를 구성하는 금속 부분, 즉 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍) 이외의 부분은, 도 8에 도시하는 바와 같이 증착 마스크(100)의 외측 테두리를 따라서 형성되어 있어도 되고, 도 9에 도시하는 바와 같이 금속 마스크(10)의 크기를 수지 마스크(20)보다도 작게 하여, 수지 마스크(20)의 외주 부분을 노출시켜도 된다. 또한, 금속 마스크(10)의 크기를 수지 마스크(20)보다도 크게 하고, 금속 부분의 일부를, 수지 마스크의 가로 방향 외측, 혹은 세로 방향 외측으로 돌출시켜도 된다. 또한, 어느 쪽 경우이더라도, 하나의 슬릿(16)(하나의 관통 구멍)의 크기는, 수지 마스크(20)의 크기보다도 작게 구성되어 있다.

도 8에 도시되는 금속 마스크(10)의 관통 구멍의 벽면을 이루는 금속 부분의 가로 방향의 폭(W1)이나, 세로 방향의 폭(W2)에 대하여 특별히 한정은 없지만, W1, W2의 폭이 좁아져 감에 따라, 내구성이나, 핸들링성이 저하되어 가는 경향이 있다. 따라서, W1, W2는 내구성이나, 핸들링성을 충분히 충족시킬 수 있는 폭으로 하는 것이 바람직하다. 금속 마스크(10)의 두께에 따라서 적절한 폭을 적절히 설정할 수 있지만, 바람직한 폭의 일례로서는, 실시 형태 (A)의 금속 마스크와 마찬가지로, W1, W2 모두 1㎜ 내지 100㎜ 정도이다.

또한, 상기에서 설명한 각 실시 형태의 증착 마스크에 있어서, 수지 마스크(20)에는, 개구부(25)가 규칙적으로 형성되어 있지만, 증착 마스크(100)의 금속 마스크(10)측에서 보았을 때, 각 개구부(25)를 가로 방향, 혹은 세로 방향으로 엇갈리게 배치해도 된다(도시 생략). 즉, 가로 방향으로 인접하는 개구부(25)를 세로 방향으로 비켜놓아 배치해도 된다. 이렇게 배치함으로써, 수지 마스크(20)가 열팽창되었을 경우에도, 각처에 있어서 발생하는 팽창을 개구부(25)에 의해 흡수할 수 있고, 팽창이 누적되어 큰 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기에서 설명한 각 실시 형태의 증착 마스크에 있어서, 수지 마스크(20)에는, 수지 마스크(20)의 세로 방향, 혹은 가로 방향으로 연장되는 홈(도시 생략)이 형성되어 있어도 된다. 증착 시에 열이 가해졌을 경우, 수지 마스크(20)가 열팽창되고, 이에 의해 개구부(25)의 치수나 위치에 변화가 발생할 가능성이 있지만, 홈을 형성함으로써 수지 마스크의 팽창을 흡수할 수 있고, 수지 마스크의 각처에서 발생하는 열팽창이 누적됨으로써 수지 마스크(20)가 전체적으로 소정의 방향으로 팽창하여 개구부(25)의 치수나 위치가 변화되는 것을 방지할 수 있다. 홈의 형성 위치에 대하여 한정은 없고, 1화면을 구성하는 개구부(25) 사이나, 개구부(25)와 겹치는 위치에 형성되어 있어도 되지만, 화면 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 홈은, 수지 마스크의 한쪽 면, 예를 들어 금속 마스크와 접하는 측의 면에만 형성되어 있어도 되고, 금속 마스크와 접하지 않는 측의 면에만 형성되어 있어도 된다. 혹은, 수지 마스크(20)의 양면에 형성되어 있어도 된다.

또한, 인접하는 화면 사이에 세로 방향으로 연장되는 홈으로 해도 되고, 인접하는 화면 사이에 가로 방향으로 연장되는 홈을 형성해도 된다. 나아가서는, 이것들을 조합한 형태로 홈을 형성하는 것도 가능하다.

홈의 깊이나 그 폭에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 홈의 깊이가 너무 깊을 경우나, 폭이 너무 넓을 경우에는, 수지 마스크(20)의 강성이 저하되는 경향이 있는 점에서, 이 점을 고려하여 설정할 필요가 있다. 또한, 홈의 단면 형상에 대해서도 특별히 한정되지는 않고, U자 형상이나 V자 형상 등, 가공 방법 등을 고려하여 임의로 선택하면 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.

(실시 형태 (C)의 증착 마스크)

이어서, 실시 형태 (C)의 증착 마스크에 대하여 설명한다. 도 25는, 실시 형태 (C)의 증착 마스크의 단면도이다.

도 25의 (a)에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 (C)의 증착 마스크(100)는 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와, 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층되어 이루어지고, 수지 마스크(20)에 있어서의 개구부(25)의 주위에는 박육부(26)가 형성되어 있다. 그리고, 당해 박육부(26)의 단면 형상이 위로 볼록한 호 형상으로 되어 있는 것에 특징을 갖고 있다. 박육부(26)의 단면 형상을 이렇게 형성함으로써, 수지 마스크(20)에 있어서의 개구부(25)의 측벽, 보다 정확하게는 당해 측벽의 접선과 당해 수지 마스크(20)의 저면이 이루는 각 θ의 값을 크게 할 수 있고, 당해 박육부(26)의 내구성을 향상시킬 수 있어, 당해 박육부(26)의 절결이나 변형을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 박육부(26)의 단면 형상에 있어서는 위로 볼록한 매끄러운 호 형상이 아니라, 도 25의 (b)에 도시하는 바와 같이, 다소의 요철을 포함하며, 전체적으로 위로 볼록한 호 형상으로 되어 있어도 된다.

또한, 한편, 도 25의 (c)에 도시하는 바와 같이, 박육부(26)의 단면 형상이, 직선으로 이루어지는 테이퍼 형상이어도 되고, 이 경우에도, 도 25의 (d)에 도시하는 바와 같이, 다소의 요철이 포함되어 있어도 된다.

또한, 도 25의 (e)에 도시하는 바와 같이, 박육부(26)의 단면 형상에 있어서는, 아래로 볼록한 호 형상이어도 되고, 이 경우에도, 도 25의 (f)에 도시하는 바와 같이, 다소의 요철이 포함되어 있어도 된다. 당해 아래로 볼록한 호 형상으로 함으로써, 소위 섀도우의 영향을 작게 할 수 있다.

또한, 도 25의 (a) 내지 (f)에 도시한 당해 실시 형태 (C)의 증착 마스크를 제조하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 상기에서 설명한 본 발명의 일 실시 형태에 관한 증착 마스크의 제조 방법을 사용하여, 레이저용 마스크(70)에 있어서의 감쇠 영역(72)의 크기나 형상을 조정함으로써 제조하는 것도 가능하다.

(증착 마스크 제조 장치)

이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 증착 마스크 제조 장치에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 증착 마스크 제조 장치는, 상기에서 설명한 (증착 마스크의 제조 방법)에 있어서 사용되고 있는 레이저용 마스크가 사용되고 있는 점에 특징을 갖고 있다. 따라서, 다른 부분에 있어서는 종래 공지된 증착 마스크 제조 장치의 각 구성을 적절히 선택하여 사용하면 된다. 본 실시 형태에 따른 증착 마스크 제조 장치에 의하면, 상기에서 설명한 (증착 마스크의 제조 방법)과 마찬가지로, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크에 대하여, 당해 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성하는 개구부 형성기에 있어서, 상기 개구부에 대응하는 개구 영역과, 당해 개구 영역의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역이 설치된 레이저용 마스크를 사용함으로써, 상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지판에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부를 형성할 수 있음과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지판의 개구부의 주위에 박육부를 형성할 수 있다.

(유기 반도체 소자의 제조 방법)

이어서, 본 발명의 실시 형태에 따른 유기 반도체 소자의 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 상기에서 설명한 본 실시 형태에 따른 증착 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 증착 마스크가 사용되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 증착 마스크에 관한 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.

본 실시 형태에 따른 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 기판 위에 전극을 형성하는 전극 형성 공정, 유기층 형성 공정, 대향 전극 형성 공정, 밀봉층 형성 공정 등을 갖고, 각 임의의 공정에 있어서 증착 마스크를 사용한 증착법에 의해 기판 위에 증착 패턴이 형성된다. 예를 들어, 유기 EL 디바이스의 R, G, B 각 색의 발광층 형성 공정에, 증착 마스크를 사용한 증착법을 각각 적용하는 경우에는, 기판 위에 각 색 발광층의 증착 패턴이 형성된다. 또한, 본 실시 형태에 따른 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 이들 공정에 한정되는 것은 아니며, 증착법을 사용하는 종래 공지된 유기 반도체 소자의 제조에 있어서의 임의의 공정에 적용 가능하다.

증착 패턴을 형성하는 공정에서 사용되는 프레임 구비 증착 마스크(200)는 도 10에 도시하는 바와 같이, 프레임(60)에, 하나의 증착 마스크(100)가 고정된 것이어도 되고, 도 11에 도시하는 바와 같이, 프레임(60)에, 복수의 증착 마스크(100)가 고정된 것이어도 된다.

프레임(60)은, 대략 직사각형 형상의 프레임 부재이며, 최종적으로 고정되는 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 형성된 개구부(25)를 증착원측에 노출시키기 위한 관통 구멍을 갖는다. 프레임의 재료에 대하여 특별히 한정은 없지만, 강성이 큰 금속 재료, 예를 들어 SUS, 인바재, 세라믹 재료 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 금속 프레임은, 증착 마스크의 금속 마스크와의 용접이 용이하고, 변형 등의 영향이 작은 점에서 바람직하다.

프레임의 두께에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 강성 등의 점에서 10㎜ 내지 30㎜ 정도인 것이 바람직하다. 프레임 개구의 내주 단면과, 프레임의 외주 단면 사이의 폭은, 당해 프레임과, 증착 마스크의 금속 마스크를 고정할 수 있는 폭이라면 특별히 한정은 없고, 예를 들어 10㎜ 내지 70㎜ 정도의 폭을 예시할 수 있다.

또한, 도 12의 (a) 내지 (c)에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(100)를 구성하는 수지 마스크(20)의 개구부(25)의 노출을 방해하지 않는 범위에서, 관통 구멍의 영역에 보강 프레임(65) 등이 설치된 프레임(60)을 사용해도 된다. 환언하면, 프레임(60)이 갖는 개구가, 보강 프레임 등에 의해 분할된 구성을 갖고 있어도 된다. 보강 프레임(65)을 설치함으로써, 당해 보강 프레임(65)을 이용하여, 프레임(60)과 증착 마스크(100)를 고정할 수 있다. 구체적으로는, 상기에서 설명한 증착 마스크(100)를 세로 방향, 및 가로 방향으로 복수 배열하여 고정할 때, 당해 보강 프레임과 증착 마스크가 겹치는 위치에 있어서도, 프레임(60)에 증착 마스크(100)를 고정할 수 있다.

본 실시 형태에 따른 유기 반도체 소자의 제조 방법에 의하면, 사용되고 있는 증착 마스크(100)의 개구부(25)의 주위에 박육부(26)가 형성되어 있기 때문에, 패턴을 증착 제작했을 경우에 있어서, 소위 섀도우의 발생을 억제할 수 있고, 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따른 유기 반도체 소자의 제조 방법으로 제조되는 유기 반도체 소자로서는, 예를 들어 유기 EL 소자의 유기층, 발광층이나, 캐소드 전극 등을 들 수 있다. 특히, 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 고정밀의 패턴 정밀도가 요구되는 유기 EL 소자의 R, G, B 발광층의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.

[실시예]

이하에 실시예를 나타낸다.

(실시예 1)

두께 약 5㎛의 폴리이미드제 수지판을 준비하고, 이하의 표 1에 나타내는 특징을 갖는 실시예 1에 관한 레이저용 마스크를 사용하여, 상기 폴리이미드성 수지판에 개구부와 박육부를 형성하였다. 또한, 개구부와 박육부를 형성하는 데 있어서 사용한 레이저는 파장 248㎚의 엑시머 레이저이다.

(실시예 2 내지 9)

상기 실시예 1과 마찬가지의 요령으로, 이하의 표 1에 나타내는 특징을 갖는 실시예 2 내지 9에 관한 레이저용 마스크를 사용하여, 상기 폴리이미드제 수지판에 개구부와 박육부를 형성하였다.

또한, 상기 표 1에 있어서의 D는, 감쇠 영역의 폭의 길이(도 14 참조)이다.

또한, 상기 표 1에 있어서의 a는, 축소율=(레이저용 마스크 위의 개구 영역의 사이즈)/(증착 마스크 위의 개구부의 사이즈)이다.

(결과)

도 15 내지 23은 상기 실시예 1 내지 9 각각에 관한 레이저용 마스크를 사용하여 개구부와 박육부가 형성된 폴리이미드제 수지판의 단면 사진이다.

또한, 상기 실시예 1 내지 9에 관한 레이저용 마스크를 사용하여 폴리이미드제 수지판에 개구부와 박육부를 형성한 결과를 이하의 표 2에 정리한다.

또한, 상기 표 2에 있어서의 「단면에 있어서의 테이퍼 각도(°)」란, 도 15 내지 23 각각에 있어서의 폴리이미드제 수지판에 형성된 개구부의 측벽과 저면이 이루는 각을 말한다.

또한, 폴리이미드제 수지판에 형성된 개구부 측벽의 형상이 위로 볼록한 호 형상과 같은 곡선인 경우에는 그 접선과 저면이 이루는 각을 말한다.

도 15 내지 23의 단면 사진 및 상기 표 2로부터도 명백한 바와 같이, 실시예 1 내지 9의 레이저용 마스크에 의하면, 레이저용 마스크의 타입, 즉 감쇠 영역에서의 관통 홈이나 관통 구멍의 위치, 크기, 이것들에 기인하는 레이저의 투과율을 임의로 설계 가능하고, 당해 설계에 따라, 개구부의 주위에 다양한 형상의 박육부를 형성하는 것이 가능하게 된다.

예를 들어, 도 15, 16, 20 및 도 23에 도시하는 바와 같이, 박육부의 단면 형상을 위로 볼록한 호로 하는 것도 가능하다. 박육부를 이러한 형상으로 함으로써, 당해 박육부의 내구성을 향상할 수 있고, 당해 박육부의 절결이나 변형을 방지하는 것이 가능하게 된다.

한편, 도 17 내지 19에 도시하는 바와 같이, 박육부의 단면 형상을 아래로 볼록한 호로부터 직선에 가까운 형상으로 하는 것도 가능하다. 박육부를 이러한 형상으로 함으로써, 소위 섀도우의 영향을 낮게 억제하는 것이 가능하게 된다.

또한 한편, 도 21이나 22에 도시하는 바와 같이, 박육부의 단면 형상을 계단형으로 하는 것도 가능하다.

10: 금속 마스크
15, 16: 슬릿
20: 수지 마스크
25: 개구부
26: 박육부
30: 수지판
40: 수지판 구비 금속 마스크
50, 60: 프레임
70: 레이저용 마스크
71: 개구 영역
72: 감쇠 영역
74: 관통 홈
75: 관통 구멍
100: 증착 마스크

Claims

슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크를 준비하는 공정과,
상기 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 관통된 개구부를 형성하는 공정을 포함하고,
상기 개구부를 형성하는 공정에 있어서는,
상기 개구부에 대응하는 개구 영역과,
당해 개구 영역의 주위에 위치하며, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역이 설치된 레이저용 마스크를 사용함으로써,
상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지판에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 관통된 개구부를 형성함과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지판의 개구부의 주위에 관통되지 않은 박육부를 형성하는
것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 개구부를 형성하는 공정에 있어서 사용되는 레이저용 마스크의 감쇠 영역에서의 레이저의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 증착 마스크의 제조 방법.
슬릿이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크를 제조하기 위한 증착 마스크 제조 장치이며,
당해 증착 마스크 제조 장치는,
슬릿이 형성된 금속 마스크와 수지판이 적층된 수지판 구비 금속 마스크에 대하여 당해 금속 마스크측에서 레이저를 조사하여, 상기 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응한 관통된 개구부를 형성하는 개구부 형성기를 포함하고,
당해 개구부 형성기에 있어서는,
상기 개구부에 대응하는 개구 영역과, 당해 개구 영역의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역이 설치된 레이저용 마스크가 사용되고,
상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지판에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 관통된 개구부가 형성됨과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지판의 개구부의 주위에 관통되지 않은 박육부가 형성되는
것을 특징으로 하는 증착 마스크 제조 장치.
제3항에 있어서,
상기 개구부 형성기에 있어서 사용되는 레이저용 마스크의 감쇠 영역에서의 레이저의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 증착 마스크 제조 장치.
슬릿이 형성된 금속 마스크와, 증착 제작할 패턴에 대응한 관통된 개구부가 형성된 수지 마스크를 포함하는 증착 마스크를 제조하는 데 있어서, 상기 수지 마스크의 관통된 개구부를 레이저에 의해 형성할 때 사용되는 레이저용 마스크이며,
당해 레이저용 마스크는,
상기 개구부에 대응하는 개구 영역과,
당해 개구 영역의 주위에 위치하고, 조사되는 레이저의 에너지를 감쇠시키는 감쇠 영역
을 포함하고,
상기 개구 영역을 통과하는 레이저에 의해, 수지마스크에 대하여 증착 제작할 패턴에 대응한 관통된 개구부를 형성함과 함께, 상기 감쇠 영역을 통과하는 레이저에 의해, 상기 수지마스크의 개구부의 주위에 관통되지 않은 박육부를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저용 마스크.
제5항에 있어서,
상기 감쇠 영역에서의 레이저의 투과율이 50％ 이하인 것을 특징으로 하는 레이저용 마스크.
유기 반도체 소자의 제조 방법이며,
증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 증착 패턴 형성 공정을 포함하고,
당해 증착 패턴 형성 공정에 있어서는, 상기 제1항에 기재된 증착 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 증착 마스크가 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 소자의 제조 방법.