KR102382753B1 - 증착 마스크, 프레임을 갖는 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 및 유기 반도체 소자의 제조 방법 - Google Patents

증착 마스크, 프레임을 갖는 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 및 유기 반도체 소자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하면서도, 수지 마스크에 형성된 개구부의 형상 패턴이 정상인지 여부의 확인 등을 정확하게 행할 수 있는 증착 마스크를 제공하는 것, 및 이 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체를 제공하는 것과, 이 증착 마스크를 구비하는 프레임을 갖는 증착 마스크를 제공하는 것, 나아가, 이 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용한 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다. 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층되어 이루어지는 증착 마스크(100)이며, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 수지 마스크를 사용함으로써 상기 과제를 해결하고 있다.

Description

증착 마스크, 프레임을 갖는 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 및 유기 반도체 소자의 제조 방법 {VAPOR DEPOSITION MASK, VAPOR DEPOSITION MASK WITH FRAME, VAPOR DEPOSITION MASK PRECURSOR, AND METHOD FOR MANUFACTURING ORGANIC SEMICONDUCTOR ELEMENT}
본 발명은 증착 마스크, 프레임을 갖는 증착 마스크, 증착 마스크 준비체, 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, 대형 금속판에 개구부를 고정밀도로 형성하는 것은 곤란하며, 개구부의 고정밀화에 대한 대응은 불가능하다. 또한, 금속만을 포함하는 증착 마스크로 한 경우에는, 대형화에 수반하여 그 질량도 증대되고, 프레임을 포함시킨 총 질량도 증대된다는 점에서 취급에 지장을 초래하게 된다.
이러한 상황 하, 특허문헌 1에는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 금속 마스크의 표면에 위치하고 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부가 종횡으로 복수열 배치된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크가 제안되어 있다. 특허문헌 1에 제안되어 있는 증착 마스크에 따르면, 대형화된 경우라도 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족할 수 있고, 또한 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행할 수 있다고 되어 있다.
일본 특허 제5288072호 공보
본 발명은 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하면서도, 수지 마스크에 형성된 개구부의 형상 패턴이 정상인지 여부의 검사를 정확하게 행할 수 있는 증착 마스크를 제공하는 것, 및 이 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체를 제공하는 것과, 이 증착 마스크를 구비하는 프레임을 갖는 증착 마스크를 제공하는 것, 나아가, 이 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용한 유기 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 주요 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크에 있어서, 상기 수지 마스크는, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 있어서는, 상기 수지 마스크가 색재 성분을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지 마스크의 두께가 3㎛ 이상 10㎛ 미만인 것이 바람직하다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 프레임 상에, 증착 마스크가 고정되어 이루어지는 프레임을 갖는 증착 마스크이며, 상기 증착 마스크는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 이루어지며, 상기 수지 마스크는, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체에 있어서, 수지판의 한쪽 면 상에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 적층되어 이루어지고, 상기 수지판은, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 유기 반도체 소자의 제조 방법이며, 프레임에 증착 마스크가 고정된 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 공정을 포함하고, 상기 증착 패턴을 형성하는 공정에서, 상기 프레임에 고정되는 상기 증착 마스크는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되고, 또한 당해 수지 마스크는, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 증착 마스크나, 프레임을 갖는 증착 마스크에 따르면, 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하면서도, 수지 마스크에 형성된 개구부의 형상 패턴이 정상인지 여부의 검사를 정확하게 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 증착 마스크 준비체에 따르면, 상기 특징의 증착 마스크를 간편하게 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 유기 반도체 소자의 제조 방법에 따르면, 유기 반도체 소자를 고정밀도로 제조할 수 있다.
도 1의 (a)는 일 실시 형태의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이고, (b)는 (a)의 A-A 단면도이다.
도 2는 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 3은 실시 형태 (A)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
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 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 7은 실시 형태 (B)의 증착 마스크를 금속 마스크측에서 본 정면도이다.
도 8의 (a) 내지 (d)는, 모두 수지 마스크를 투과하는 투과광의 상태를 모식적으로 도시하는 증착 마스크의 개략 단면도이며, (a) 내지 (c)는 일 실시 형태의 증착 마스크이고, (d)는 비교의 증착 마스크이다.
도 9는 프레임을 갖는 증착 마스크의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 10은 프레임을 갖는 증착 마스크의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 11은 프레임의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 12의 (a) 내지 (e)는 각각 수지 마스크의 샘플 1, 2, 4 내지 6의 음영도이다.
<<증착 마스크>>
이하, 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크(100)에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 일 실시 형태의 증착 마스크(100)는, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 당해 슬릿(15)과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층된 구성을 취한다. 또한, 도 1의 (a)는, 일 실시 형태의 증착 마스크를 금속 마스크(10)측에서 본 정면도이고, (b)는, (a)의 A-A 개략 단면도이다.
(수지 마스크)
도 1에 도시하는 바와 같이, 수지 마스크(20)에는, 복수의 개구부(25)가 형성되어 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크(100)는, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
증착 대상물의 피증착면에, 일 실시 형태의 증착 마스크(100)를 사용하여 증착 패턴을 제작하는 데 있어서는, 증착 대상물의 피증착면과, 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)측의 면을 대향시켜, 증착 대상물의 피증착면과, 증착 마스크의 수지 마스크(20)를 밀접시킨 상태에서 행해진다. 그리고, 증착원으로부터 방출된 증착재를, 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)를 통하여 증착 대상물의 피증착면에 부착시킴으로써, 증착 대상물의 피증착면에, 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)에 대응하는 증착 패턴이 제작된다. 또한, 일 실시 형태의 증착 마스크를 사용한 증착 방법에 대하여 어떠한 한정도 되는 일은 없으며, 예를 들어 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온 플레이팅, 전자 빔 증착법 등의 물리적 기상 성장법(Physical Vapor Deposition), 열 CVD, 플라즈마 CVD, 광 CVD법 등의 화학 기상 성장법(Chemical Vapor Deposition) 등을 들 수 있다.
즉, 상기 증착 대상물의 피증착면에 대한 증착 패턴의 제작 방법에 있어서, 증착 대상물의 피증착면에 형성되는 증착 패턴은, 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 개구 패턴에 따라 결정되게 된다. 이러한 점에서, 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에는, 증착 대상물의 피증착면에 형성을 원하는 증착 패턴대로, 개구부(25)의 개구 패턴이 형성되어 있을 것이 중요하며, 증착 마스크의 사용 전, 즉 증착 마스크의 제조를 행한 후에는, 당해 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 개구 패턴이, 증착 대상물의 피증착면에 형성을 원하는 증착 패턴대로 형성되어 있는지 여부를 검사하는 것이 필요하게 된다.
증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 개구 패턴이, 증착 대상물의 피증착면에 형성을 원하는 증착 패턴대로 되어 있는지 여부를 판별하는 검사 방법의 하나로서, 수지 마스크(20)에 가시광을 조사하고, 수지 마스크(20)에 있어서 당해 가시광을 투과한 영역과, 투과하지 않거나, 혹은 투과하기 어려운 영역에 의해 형성되는 음영에 의해, 수지 마스크(20)에 형성된 개구 패턴의 검사를 행하는 방법이 있다. 구체적으로는, 수지 마스크(20)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 면측으로부터 수지 마스크(20)에 가시광을 조사하고, 그 투과광을 금속 마스크(10)의 수지 마스크(20)와 접하지 않는 면측으로부터 카메라로 촬상하거나, 혹은 금속 마스크(10)의 수지 마스크(20)와 접하지 않는 면측으로부터 수지 마스크(20)에 가시광을 조사하고, 그 투과광을 수지 마스크(20)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 면측으로부터 카메라로 촬상하고, 촬상된 투과광에 의한 음영에 의해, 수지 마스크(20)에 형성된 개구 패턴의 검사를 행하는 방법이다.
상기 개구 패턴의 검사를 행하는 경우에 있어서, 개구부가 형성되어 있는 마스크가, 가시광을 투과하지 않는 금속 재료를 포함하는 마스크인 경우에는, 당해 마스크에 형성된 개구부의 개구 패턴의 음영 농담의 콘트라스트는 높아, 개구 패턴의 검사를 문제없이 행할 수 있다. 한편, 개구부가 형성되어 있는 마스크가, 가시광을 투과하는 수지 재료를 포함하는 마스크인 경우에는, 당해 마스크에 형성된 개구부의 개구 패턴의 음영 농담의 콘트라스트는 낮아져, 개구 패턴의 검사를 충분히 행할 수 없다는 문제가 발생하게 된다. 즉, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 당해 슬릿(15)과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층된 구성을 취하고, 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족할 수 있는 증착 마스크에 있어서는, 수지 마스크에 형성되어 있는 개구부의 개구 패턴의 검사를 정확하게 행할 수 없다는 문제가 내재하게 된다. 그러나, 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족할 수 있는 상기 증착 마스크에 있어서, 수지 마스크(20)에 가시광을 조사하였을 때의 가시광의 투과율, 구체적으로는 수지 마스크(20)의 개구부(25)가 형성되지 않은 영역(이하, 개구부 비형성 영역이라고 하는 경우가 있음)에서의 가시광의 투과율에 대해서는, 전혀 고려되어 있지 않은 것이 현실이다. 촬상된 투과광에 의한 음영 농담의 콘트라스트를 높이기 위해서는, 수지 마스크(20)의 개구부(25)만이 가시광을 투과하고, 수지 마스크(20)의 개구부 비형성 영역에 있어서는 가시광을 투과하지 않거나, 혹은 그 투과율이 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 가시광의 투과율에 대하여 전혀 고려가 되어 있지 않은 종래의 수지 마스크에 있어서는, 수지 마스크의 개구부 비형성 영역에 있어서도 가시광이 투과해 버려, 카메라로 촬상되는 음영 농담의 콘트라스트가 낮아져, 음영의 에지부, 바꾸어 말하면, 수지 마스크(20)에 형성된 개구부(25)의 개구 패턴에서의 에지부를 정확하게 파악하는 것이 곤란하게 된다. 에지부를 정확하게 파악할 수 없는 경우에는, 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 개구 패턴이, 증착 대상물의 피증착면에 형성을 원하는 증착 패턴대로 되어 있는지 여부를 검사하는 것이 곤란하게 된다.
본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크(100)는, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 하는 것이며, 이 증착 마스크(100)에 따르면, 수지 마스크(20)에 가시광을 조사하였을 때, 당해 가시광이 수지 마스크(20)의 개구부 비형성 영역을 투과하는 것을 억제할 수 있고, 카메라로 촬상되는 음영 농담의 콘트라스트를 높여, 음영의 에지부, 바꾸어 말하면, 수지 마스크(20)에 형성된 개구부(25)의 개구 패턴에서의 에지부를 정확하게 파악하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 개구 패턴이, 증착 대상물의 피증착면에 형성을 원하는 증착 패턴대로 되어 있는지 여부를 판별할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크에 따르면, 수지 재료를 포함하는 마스크에 개구부(25)가 형성된다는 점에서, 당해 마스크에서의 개구부(25)를 고정밀의 것으로 할 수 있다. 일반적으로, 개구부(25)의 고정밀화가 진행됨에 따라, 촬상되는 음영 농담의 콘트라스트는 낮아지는 경향이 있지만, 상기한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 규정한 수지 마스크(20)로 하고 있다는 점에서, 음영 농담의 콘트라스트를 충분히 높일 수 있다. 따라서, 개구부(25)를 고정밀화한 경우, 예를 들어 400ppi를 초과하는 고정밀의 개구부(25)가 형성된 수지 마스크로 한 경우라도, 당해 개구부(25)의 개구 패턴의 검사를 정확하게 행할 수 있다.
본원 명세서에서 말하는 수지 마스크(20)의 광선 투과율이란, 수지 마스크(20)에 있어서 개구부(25)가 형성되지 않은 영역인 개구부 비형성 영역을 투과하는 광의 투과율을 의미한다.
가시광의 광선 투과율은, (주)시마즈 세이사쿠쇼제의 분광 광도계(MPC-3100) 등을 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크(100)에 있어서, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 규정하고 있는 것은, 파장 550nm는 가시광의 대략 중심 파장이며, 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 함으로써, 가시광을 조사함으로써 촬상되는 음영 농담의 콘트라스트를 충분히 높일 수 있기 때문이다. 보다 구체적으로는, 입사광인 투과 광원의 스펙트럼, 예를 들어 백색 광원의 스펙트럼에는 가시광의 대략 중심의 파장인 550nm의 파장이 포함된다는 점에서, 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 함으로써, 촬상되는 음영 농담의 콘트라스트를 충분히 높일 수 있다. 또한, 파장 550nm에서의 광선 투과율이 40％를 초과하는 경우에는, 가시광을 조사하였을 때의 음영 농담의 콘트라스트를 충분히 높일 수 없어, 음영의 에지부를 정확하게 파악할 수 없다. 파장 550nm의 광선 투과율은, 상기와 같이 40％ 이하라는 조건을 만족하는 것이면 되지만, 바람직하게는 30％ 이하이고, 보다 바람직하게는 10％ 이하이다. 하한값에 대하여 특별히 한정은 없으며 0％이다. 특히, 파장 550nm의 광선 투과율을 10％ 이하로 한 경우에는, 음영 농담의 콘트라스트를 보다 충분히 높일 수 있기 때문에, 검사 정밀도를 더 향상시킬 수 있다.
나아가, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하이고, 파장 450nm 내지 650nm의 광선 투과율의 최댓값이 55％ 이하인 수지 마스크, 특히, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하이고, 파장 380nm 내지 780nm의 광선 투과율의 최댓값이 55％ 이하인 수지 마스크로 하는 것이 바람직하다. 또한, 파장 450nm 내지 650nm, 특히, 파장 380nm 내지 780nm의 광선 투과율의 최댓값이 40％ 이하인 수지 마스크로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하이고, 가시광 파장 영역의 광선 투과율의 최댓값이 55％ 이하인 수지 마스크로 하는 것이 더욱 바람직하고, 가시광 파장 영역의 광선 투과율의 최댓값이 40％ 이하인 수지 마스크로 하는 것이 특히 바람직하다. 가장 바람직하게는, 450nm 내지 650nm의 광선 투과율의 최댓값이 10％ 이하, 특히, 파장 380nm 내지 780nm의 광선 투과율의 최댓값이 10％ 이하인 수지 마스크, 혹은 가시광 파장 영역의 광선 투과율의 최댓값이 10％ 이하인 수지 마스크이다. 여기서 말하는 가시광 파장 영역이란, JIS-Z8120(2001)에서 규정되는 파장 범위를 의미하며, 단파장 한계 360 내지 400nm, 장파장 한계 760 내지 830nm이다. 파장 550nm의 광선 투과율뿐만 아니라, 파장 380nm 내지 780nm, 혹은 가시광 파장 영역의 광선 투과율을 상기 바람직한 범위로 함으로써, 넓은 파장에 있어서 음영 농담의 콘트라스트의 치우침을 억제할 수 있고, 음영 농담의 콘트라스트를 더 높이는 것이 가능하게 된다.
수지 마스크(20)의 재료에 대하여 한정은 없으며, 예를 들어 레이저 가공 등에 의해 고정밀의 개구부(25)의 형성이 가능하고, 열이나 경시에서의 치수 변화율이나 흡습률이 작고, 경량인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 재료로서는 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 에틸렌아세트산비닐 공중합체 수지, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 수지, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리염화비닐리덴 수지, 셀로판, 아이오노머 수지 등을 들 수 있다. 상기에 예시한 재료 중에서도, 열팽창 계수가 16ppm/℃ 이하인 수지 재료가 바람직하고, 흡습률이 1.0％ 이하인 수지 재료가 바람직하며, 이 양쪽 조건을 구비하는 수지 재료가 특히 바람직하다. 이 수지 재료를 사용한 수지 마스크로 함으로써, 개구부(25)의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있고, 또한 열이나 경시에서의 치수 변화율이나 흡습률을 작게 할 수 있다. 상기에 예시한 수지 마스크 재료 중에서 특히 바람직한 재료는 폴리이미드 수지이다.
상기에서 예시한 재료 등으로 구성되는 수지 마스크(20)에 있어서, 당해 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 하는 수단에 대하여 특별히 한정은 없으며, 예를 들어 수지 마스크(20)를 이하의 제1 수단 내지 제3 수단의 구성으로 함으로써 실현 가능하다. 또한, 수지 마스크(20)는, 이하에서 설명하는 구성에 한정되는 것은 아니며, 결과적으로, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하로 되어 있으면 된다. 이하에서 설명하는 각 수단에 따르면, 도 8의 (a) 내지 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지 마스크(20)의 개구부 비형성 영역을 가시광이 투과하지 않거나, 혹은 그 투과를 억제할 수 있고, 음영 농담의 콘트라스트를 충분히 높일 수 있다. 한편, 도 8의 (d)에 도시하는 바와 같이, 종래의 증착 마스크(100X)에서는, 수지 마스크(20X)의 개구부 비형성 영역을 가시광이 투과하기 쉽고, 음영 농담의 콘트라스트를 충분히 높일 수 없다.
(제1 수단)
제1 수단은, 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기에서 예시한 재료 등으로 구성되는 수지 마스크(20)에 색재 성분을 함유시켜, 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 하는 수단이다. 바꾸어 말하면, 제1 수단에서의 수지 마스크(20)는, 상기에서 예시한 재료 등과 함께 색재 성분을 함유하고 있다. 색재 성분에 대하여 특별히 한정은 없으며, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 할 수 있는 재료 및 함유량을 적절히 선택하면 된다. 색재 성분은, 유기 재료여도 되고, 무기 재료여도 되며, 종래 공지된 염료나, 안료, 이들 미립자 등을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 할 수 있는 것이면, 그 밖의 것을 사용할 수도 있다. 색재 성분은, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용하여 사용할 수도 있다. 또한, 수지 마스크(20)가 함유하는 색재 성분으로서는, 수지 마스크(20), 혹은 후술하는 수지판을 형성할 때의 프로세스 온도 등을 고려하여 선정하면 된다. 예를 들어, 수지 마스크의 재료로서 폴리이미드 수지를 사용하는 경우에는, 내열성이 높은 색재 성분을 사용하는 것이 바람직하다. 색재 성분의 형상에 대해서도 특별히 한정은 없으며, 종래 공지된 형상, 예를 들어 구형, 침형, 비늘 조각형 등의 입자를 사용하면 되며, 또한 크기에 대해서도 특별히 한정은 없다. 또한, 색재 성분의 크기가 1㎛를 초과하면, 색재 성분을 함유하는 수지 마스크(20)로 하였을 때, 돌기 등의 결함이 발생하기 쉬워진다. 이 점을 고려하면, 색재 성분의 크기는 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 크기의 하한값에 대하여 특별히 한정은 없지만, 1nm 정도이다.
색재 성분의 일례로서는, 예를 들어 카본 블랙, 산화티타늄, 이산화티타늄, 흑색 산화철, 황색 산화철, 적색 산화철, 산화망간, 이산화망간, 산화크롬, 이산화크롬, 산화규소, 이산화규소, 군청, 아닐린 블랙, 활성탄 등을 들 수 있다. 또한, 색재 성분의 함유량이 많아짐에 따라, 수지 마스크의 강도가 저하되어 가는 경향이 있고, 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물의 피증착면에 증착 패턴을 제작하는 증착 공정이나, 증착 마스크를 세정하는 세정 공정 등에 있어서, 사용 내구성이 저하되기 쉬워진다. 따라서, 색재 성분으로서는, 차광성이 높아지는 형상이나 재료를 사용하여, 색재 성분의 함유량을 적게 하는 것이 바람직하다. 색재 성분은, 파장 의존성이 작은 흑색의 것이 바람직하다. 상기에 예시한 색재 성분 중에서도, 카본 블랙, 흑색 산화철, 산화티타늄, 이산화티타늄은 특히 바람직한 색재 성분이다. 색재 성분의 함유량은, 수지 마스크의 수지 재료의 총 질량에 대하여, 20질량％ 이하인 것이 바람직하고, 10질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 6질량％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 이것은, 수지 마스크(20)의 수지 재료의 합계 질량에 대한 색재 성분의 함유량이 20질량％를 초과하면, 수지 마스크(20) 중에서의 색재 성분의 분산성이 불균일해지고, 색재 성분을 함유하는 수지 마스크(20)에 있어서 결함수가 증대되어, 수지 마스크의 강도 저하를 야기하는 것에 따른다.
또한, 제1 수단에서의 수지 마스크(20)는, 상기 수지 마스크의 재료, 색재 성분 외에, 임의 성분이 포함되어 있어도 된다. 예를 들어, 분산제 등, 제1 수단의 수지 마스크를 형성하는 데 필요한 성분을 임의로 배합할 수 있다. 후술하는 제2 수단의 수지 마스크(20)에서의 색재층(40)에 대해서도 마찬가지이다.
제1 수단에서의 수지 마스크(20)의 두께에 대하여 특별히 한정은 없지만, 셰도우 발생의 억제 효과를 더욱 향상시키는 경우에는, 수지 마스크(20)의 두께는 10㎛ 미만인 것이 바람직하다. 하한값의 바람직한 범위에 대하여 특별히 한정은 없지만, 수지 마스크(20)의 두께가 3㎛ 미만인 경우에는, 핀 홀 등의 결함이 발생하기 쉽고, 또한 변형 등의 리스크가 높아진다. 특히, 수지 마스크(20)의 두께를 3㎛ 이상 10㎛ 미만, 보다 바람직하게는 4㎛ 이상 8㎛ 이하로 함으로써, 400ppi를 초과하는 고정밀 패턴을 형성할 때의 셰도우의 영향을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 수지 마스크(20)와 후술하는 금속 마스크(10)는, 직접적으로 접합되어 있어도 되고, 점착제층을 개재하여 접합되어 있어도 되지만, 점착제층을 개재하여 수지 마스크(20)와 금속 마스크(10)가 접합되는 경우에는, 수지 마스크(20)와 점착제층의 합계 두께가 상기 바람직한 두께의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 셰도우란, 증착원으로부터 방출된 증착재의 일부가, 금속 마스크의 슬릿이나, 수지 마스크의 개구부의 내벽면에 충돌하여 증착 대상물에 도달하지 않음으로써, 목적으로 하는 증착막 두께보다 얇은 막 두께로 되는 미증착 부분이 발생하는 현상을 말한다.
(제2 수단)
제2 수단은, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 금속 마스크(10)와 접하지 않는 수지 마스크(20)의 개구부 비형성 영역 상에 색재층(40)을 형성함으로써, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 하는 수단이다. 또한, 여기서 말하는 색재층(40)은, 수지 마스크(20)에 포함되는 것으로 한다. 즉, 수지 마스크(20)와 색재층(40)의 적층체에 있어서 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하로 되어 있으면 된다.
색재층의 재료는, 상기 제1 수단에서 설명한 색재 성분을 적절히 선택하고, 당해 색재 성분을 함유하는 층으로 하면 된다. 색재층(40)의 두께에 대하여 특별히 한정은 없지만, 수지 마스크(20)와 색재층(40)의 합계 두께가, 상기 제1 수단에서 설명한 수지 마스크(20)의 두께로 되어 있는 것이 바람직하다.
(제3 수단)
제3 수단은, 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이, 수지 마스크의 두께를 두껍게 함으로써, 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 하는 수단이다.
제3 수단에 의해, 파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 할 수 있는 수지 마스크(20)의 두께는, 수지 마스크의 재료 등에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 통상 30㎛ 이상이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 셰도우 발생의 억제를 목적으로 하는 경우에는, 수지 마스크의 두께는 10㎛ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 상기 제1 수단 혹은 상기 제2 수단을 사용하여, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 수지 마스크(20)로 하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 수단의 수지 마스크(20)에 있어서는, 수지 마스크(20)로부터 색재층(40)이 박리되어 버리는 문제나, 증착 마스크(100)를 세정하는 세정 공정이나, 제2 수단의 수지 마스크(20)를 얻기 위해 개구부(25)를 형성하는 단계에 있어서, 박리편이 발생하는 문제가 내재한다. 수지 마스크(20)에 색재 성분을 함유시킨 제1 수단의 수지 마스크에 따르면, 이들 문제가 내재되어 있지 않고, 제2 수단의 수지 마스크(20)와 비교하여, 바람직한 수단이라고 할 수 있다. 또한, 제3 수단의 수지 마스크에 있어서는, 수지 마스크(20)의 두께가 두꺼워짐으로써, 개구부(25)를 형성할 때의 시간이 길어진다는 문제나, 레이저 가공 등에 의해, 개구부(25)를 형성할 때의 에너지의 증대, 셰도우가 발생하기 쉬워지는 등의 문제가 내재한다는 점에서, 제1 수단, 제2 수단의 수지 마스크 쪽이 바람직하다고 할 수 있다.
또한, 레이저 가공 등을 사용하여, 수지 마스크에 개구부(25)를 형성하였을 때에는, 수지 마스크 재료가, 개구부(25) 내 혹은 개구부(25) 근방에 이물로서 존재하는 경우도 있지만, 제1 수단에서의 수지 마스크(20)는, 수지 마스크(20) 자체가 가시광의 투과를 억제하는 기능을 갖고 있고, 결국은 수지 마스크의 재료 기인에 의한 이물 자체도 가시광의 투과를 억제하는 기능을 갖는다. 따라서, 제1 수단의 수지 마스크(20)에 따르면, 개구부(25)의 에지부뿐만 아니라, 수지 마스크의 재료 기인에 의한 이물에 대해서도 음영에 의해 정확하게 파악할 수 있다. 나아가, 색재 성분을 함유시키는 제1 수단의 수지 마스크(20)에 따르면, 투과율의 조정이 용이하며, 간편하게 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 수지 마스크(20)로 할 수 있다.
또한, 일 실시 형태의 증착 마스크(100)의 수지 마스크(20)에 있어서는, 상기에서 설명한 제1 수단 내지 제3 수단을 조합할 수도 있다. 또한, 이 이외의 각종 수단을 조합하여, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하로 되는 수지 마스크(20)로 할 수도 있다.
도 8의 (a) 내지 (c)에 도시하는 바와 같이, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하로 되는 수지 마스크(20)에 따르면, 가시광을 투과하지 않거나, 혹은 수지 마스크의 개구부 비형성 영역을 투과하는 투과광을 억제할 수 있다. 도 8의 (d)는, 종래의 증착 마스크에 가시광을 조사하였을 때, 개구부(25) 및 개구부 비형성 영역을 투과하는 투과광의 상태를 모식적으로 도시하는 증착 마스크의 개략 단면도이다. 비교로서, 도 8의 (a) 내지 (c)에 있어서도, 개구부(25) 및 개구부 비형성 영역을 투과하는 투과광의 상태를 모식적으로 도시하고 있다.
파장 550nm의 광선 투과율을 40％ 이하로 한 수지 마스크의 우위성을 확인하기 위해, 하기 표 1에 나타내는 수지 마스크의 샘플 1 내지 10을 준비하고, 음영 농담의 확인을 행하였다. 도 12에 음영상을 도시한다. 또한, 도 12의 (a)는 샘플 1에, 도 12의 (b)는 샘플 2에, 도 12의 (c)는 샘플 4에, 도 12의 (d)는 샘플 5에, 도 12의 (e)는 샘플 6에 대응하고 있다. 샘플 8은, 도 12의 (c)에서 도시되는 음영상과 동등한 콘트라스트로 되었다. 샘플 3, 7, 9, 10은, 도 12의 (c)에서 도시되는 음영상보다 콘트라스트가 약간 낮은 것으로 되었다. 파장 550nm, 450nm 내지 650nm 및 380nm 내지 780nm의 광선 투과율의 측정은, (주)시마즈 세이사쿠쇼제의 분광 광도계(MPC-3100)를 사용하고, 음영 촬상 장치로서는, 외관 결함 검사 장치(타카노(주)제, 화상 처리 장치: MP72000)를 사용하여, 백색 광원에 의한 투과광을 관찰하였다. 또한, 개구부를 평면에서 보았을 때의 형상은 한 변이 50㎛인 정사각형(50㎛×50㎛)으로 하였다. 표 중의 평가 결과는, 이하의 기준에 기초하여 행하였다. 또한, 샘플 9, 10에 대해서는, 색재 성분으로서, 카본 블랙 대신에 적색 산화철을 사용하여, 각 파장에서의 투과율이 하기 표 1에 나타내는 투과율로 되도록 조정을 행하였다.
(샘플의 평가 기준)
1 … 음영에 의해 개구부를 인식할 수 없다.
2 … 개구부의 음영 농담의 콘트라스트가 낮아, 개구부의 결함 검사를 충분히 행할 수 없다.
3 … 개구부의 음영 농담의 콘트라스트가, 개구부의 결함 검사를 행할 수 있을 정도까지 나와 있지만, 개구부의 결함을 놓칠 가능성이 약간 있다.
4 … 개구부의 음영 농담의 콘트라스트가 높아, 개구부의 결함을 놓칠 가능성이 거의 없다.
5 … 개구부의 음영 농담의 콘트라스트가 극히 높아, 개구부의 결함 검사 정밀도가 극히 높다.
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도시하는 형태에서는, 개구부(25)의 개구 형상은 직사각 형상을 나타내고 있지만, 개구 형상에 대하여 특별히 한정은 없으며, 개구부(25)의 개구 형상은 마름모꼴, 다각 형상이어도 되고, 원이나 타원 등의 곡률을 갖는 형상이어도 된다. 또한, 직사각형이나 다각 형상의 개구 형상은, 원이나 타원 등의 곡률을 갖는 개구 형상과 비교하여 발광 면적을 크게 취할 수 있다는 점에서, 바람직한 개구부(25)의 개구 형상이라고 할 수 있다.
개구부(25)의 단면 형상에 대해서도 특별히 한정은 없으며, 개구부(25)를 형성하는 수지 마스크의 마주보는 단부면끼리 대략 평행해도 되지만, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 개구부(25)는 그 단면 형상이, 증착원을 향하여 넓어지는 형상인 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 금속 마스크(10)측을 향하여 넓어지는 테이퍼면을 갖고 있는 것이 바람직하다. 테이퍼각에 대해서는, 수지 마스크(20)의 두께 등을 고려하여 적절히 설정할 수 있지만, 수지 마스크의 개구부에서의 하측 바닥 선단과, 동일하게 수지 마스크의 개구부에서의 상측 바닥 선단을 연결한 직선과, 수지 마스크 저면이 이루는 각도, 바꾸어 말하면, 수지 마스크(20)의 개구부(25)를 구성하는 내벽면의 두께 방향 단면에 있어서, 개구부(25)의 내벽면과 수지 마스크(20)의 금속 마스크(10)와 접하지 않는 측의 면(도시하는 형태에서는, 수지 마스크의 하면)이 이루는 각도는, 5°내지 85°의 범위 내인 것이 바람직하고, 15°내지 75°의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 25°내지 65°의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 이 범위 내 중에서도, 사용하는 증착기의 증착 각도보다 작은 각도인 것이 바람직하다. 또한, 도시하는 형태에서는, 개구부(25)를 형성하는 단부면은 직선 형상을 나타내고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 바깥으로 볼록한 만곡 형상으로 되어 있는, 즉 개구부(25)의 전체 형상이 보울(bowl) 형상으로 되어 있어도 된다.
(금속 마스크)
도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 수지 마스크(20)의 한쪽 위에는, 금속 마스크(10)가 적층되어 있다. 금속 마스크(10)는, 금속으로 구성되고, 종방향 혹은 횡방향으로 연장되는 슬릿(15)이 배치되어 있다. 슬릿(15)은 개구와 동의이다. 슬릿의 배치예에 대하여 특별히 한정은 없으며, 종방향 및 횡방향으로 연장되는 슬릿이 종방향 및 횡방향으로 복수열 배치되어 있어도 되고, 종방향으로 연장되는 슬릿이 횡방향으로 복수열 배치되어 있어도 되고, 횡방향으로 연장되는 슬릿이 종방향으로 복수열 배치되어 있어도 된다. 또한, 종방향 혹은 횡방향으로 1열만 배치되어 있어도 된다. 또한, 여기서 말하는 「종방향」, 「횡방향」이란, 도면의 상하 방향, 좌우 방향을 가리키며, 길이 방향, 폭 방향의 어느 방향이어도 된다. 예를 들어, 증착 마스크, 수지 마스크, 금속 마스크의 길이 방향을 「종방향」이라고 해도 되고, 폭 방향을 「종방향」이라고 해도 된다. 또한, 본원 명세서에서는, 증착 마스크를 평면에서 보았을 때의 형상이 직사각 형상인 경우를 예로 들어 설명하고 있지만, 이 이외의 형상, 예를 들어 원 형상, 마름모꼴 형상 등으로 해도 된다. 이 경우, 대각선의 길이 방향이나, 직경 방향, 혹은 임의의 방향을 「길이 방향」이라고 하고, 이 「길이 방향」에 직교하는 방향을 「폭 방향(짧은 방향이라고 하는 경우도 있음)」이라고 하면 된다.
금속 마스크(10)의 재료에 대하여 특별히 한정은 없으며, 증착 마스크 분야에서 종래 공지된 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있으며, 예를 들어 스테인리스강, 철 니켈 합금, 알루미늄 합금 등의 금속 재료를 들 수 있다. 그 중에서도, 철 니켈 합금인 인바재는 열에 의한 변형이 적으므로 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 일 실시 형태의 증착 마스크(100)를 사용하여, 증착 대상물의 피증착면에 증착을 행함에 있어서, 증착 대상물의 후방에 자석 등을 배치하여, 증착 대상물의 전방의 증착 마스크(100)를 자력에 의해 끌어당기는 것이 필요한 경우에는, 금속 마스크(10)를 자성체로 형성하는 것이 바람직하다. 자성체의 금속 마스크(10)로서는, 철 니켈 합금, 순철, 탄소강, 텅스텐(W)강, 크롬(Cr)강, 코발트(Co)강, 코발트ㆍ텅스텐ㆍ크롬ㆍ탄소를 포함하는 철의 합금인 KS강, 철ㆍ니켈ㆍ알루미늄을 주성분으로 하는 MK강, MK강에 코발트ㆍ티타늄을 첨가한 NKS강, Cu-Ni-Co강, 알루미늄(Al)-철(Fe) 합금 등을 들 수 있다. 또한, 금속 마스크(10)를 형성하는 재료 그 자체가 자성체가 아닌 경우에는, 당해 재료에 상기 자성체의 분말을 분산시킴으로써 금속 마스크(10)에 자성을 부여해도 된다.
금속 마스크(10)의 두께에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 셰도우의 발생을 보다 효과적으로 방지하기 위해서는, 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 35㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 5㎛보다 얇게 한 경우, 파단이나 변형의 리스크가 높아짐과 함께 핸들링이 곤란해지는 경향이 있다.
또한, 도 1의 (a)에 도시하는 형태에서는, 슬릿(15)을 평면에서 보았을 때의 개구 형상은 직사각 형상을 나타내고 있지만, 개구 형상에 대하여 특별히 한정은 없으며, 슬릿(15)의 개구 형상은 사다리꼴 형상, 원 형상 등 어떠한 형상이어도 된다. 수지 마스크(20)의 개구부(25)의 형상에 대해서도 마찬가지이다.
금속 마스크(10)에 형성되는 슬릿(15)의 단면 형상에 대해서도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이 증착원을 향하여 넓어지는 형상인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)에서의 하측 바닥 선단과, 동일하게 금속 마스크(10)의 슬릿(15)에서의 상측 바닥 선단을 연결한 직선과 금속 마스크(10)의 저면이 이루는 각도, 바꾸어 말하면, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)을 구성하는 내벽면의 두께 방향 단면에 있어서, 슬릿(15)의 내벽면과 금속 마스크(10)의 수지 마스크(20)와 접하는 측의 면(도시하는 형태에서는, 금속 마스크의 하면)이 이루는 각도는, 5°내지 85°의 범위 내인 것이 바람직하고, 15°내지 80°의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 25°내지 65°의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 이 범위 내 중에서도, 사용하는 증착기의 증착 각도보다 작은 각도인 것이 바람직하다.
수지 마스크 상에 금속 마스크(10)를 적층하는 방법에 대하여 특별히 한정은 없으며, 수지 마스크(20)와 금속 마스크(10)를 각종 점착제를 사용하여 접합해도 되고, 자기 점착성을 갖는 수지 마스크를 사용해도 된다. 수지 마스크(20)와 금속 마스크(10)의 크기는 동일해도 되고, 상이한 크기여도 된다. 또한, 이후에 임의로 행해지는 프레임에 대한 고정을 고려하여, 수지 마스크(20)의 크기를 금속 마스크(10)보다 작게 하여, 금속 마스크(10)의 외주 부분이 노출된 상태로 해 두면, 금속 마스크(10)와 프레임의 용접이 용이해져 바람직하다.
이하, 바람직한 증착 마스크의 형태에 대하여 실시 형태 (A) 및 실시 형태 (B)를 예로 들어 설명한다. 또한, 본 발명의 증착 마스크(100)는, 이하에서 설명하는 형태에 한정되는 것은 아니며, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 당해 슬릿(15)과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층되어 있다고 하는 조건을 만족하는 것이면, 어떠한 형태여도 된다. 예를 들어, 금속 마스크(10)에 형성되어 있는 슬릿(15)은, 스트라이프형(도시하지 않음)이어도 된다. 또한, 1 화면 전체와 겹치지 않는 위치에, 금속 마스크(10)의 슬릿(15)이 형성되어 있어도 된다. 어느 형태든, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하로 되는 수지 마스크(20)로 함으로써, 수지 마스크(20)의 개구부(25)가, 증착 대상물의 피증착면에 형성을 원하는 증착 패턴대로 되어 있는지 여부를 검사할 때, 음영 농담의 콘트라스트를 높일 수 있어, 개구부(25)의 개구 패턴의 에지부를 정확하게 파악할 수 있다.
<실시 형태 (A)의 증착 마스크>
도 2에 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 상에, 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 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)에 있어서도, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율은 40％ 이하로 되어 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 의미하며, 예를 들어 당해 증착 마스크를 유기 EL 디스플레이에서의 유기층의 형성에 사용하는 경우에는, 개구부(25)의 형상은 당해 유기층의 형상으로 된다. 또한, 「1 화면」이란, 하나의 제품에 대응하는 개구부(25)의 집합체를 포함하고, 당해 하나의 제품이 유기 EL 디스플레이인 경우에는, 하나의 유기 EL 디스플레이를 형성하는 데 필요한 유기층의 집합체, 즉 유기층으로 되는 개구부(25)의 집합체가 「1 화면」으로 된다. 그리고, 실시 형태 (A)의 증착 마스크(100)는, 복수 화면분의 증착 패턴을 동시에 형성하기 위해, 수지 마스크(20)에는, 상기 「1 화면」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 상에, 복수의 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 설치되고, 각 슬릿은, 각각 적어도 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있는 점을 특징으로 한다. 바꾸어 말하면, 1 화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25)간에 있어서, 횡방향으로 인접하는 개구부(25)간에, 슬릿(15)의 종방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이나, 종방향으로 인접하는 개구부간(25)에, 슬릿(15)의 횡방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이 존재하고 있지 않은 것을 특징으로 한다. 이하, 슬릿(15)의 종방향의 길이와 동일한 길이이며, 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이나, 슬릿(15)의 횡방향의 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 따르면, 1 화면을 구성하는 데 필요한 개구부(25)의 크기나, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간의 피치를 좁게 한 경우, 예를 들어 400ppi를 초과하는 화면의 형성을 행하기 위해, 개구부(25)의 크기나, 개구부(25)간의 피치를 극히 미소하게 한 경우라도, 금속선 부분에 의한 간섭을 방지할 수 있고, 고정밀의 화상의 형성이 가능하게 된다. 또한, 1 화면이, 복수의 슬릿에 의해 분할되어 있는 경우, 바꾸어 말하면, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간에 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이 존재하고 있는 경우에는, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간의 피치가 좁아져 감에 따라, 개구부(25)간에 존재하는 금속선 부분이 증착 대상물에 증착 패턴을 형성할 때 지장이 되어 고정밀의 증착 패턴의 형성이 곤란해진다. 바꾸어 말하면, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간에 금속 마스크(10)와 동일한 두께를 갖는 금속선 부분이 존재하고 있는 경우에는, 프레임을 갖는 증착 마스크로 하였을 때 당해 금속선 부분이, 셰도우의 발생을 야기하여 고정밀의 화면의 형성이 곤란해진다.
이어서, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 1 화면을 구성하는 개구부(25)의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 도시하는 형태에 있어서 파선으로 폐쇄된 영역이 1 화면으로 되어 있다. 도시하는 형태에서는, 설명의 편의상 소수의 개구부(25)의 집합체를 1 화면으로 하고 있지만, 이 형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 하나의 개구부(25)를 1 화소라고 하였을 때, 1 화면에 수 백만 화소의 개구부(25)가 존재해도 된다.
도 2에 도시하는 형태에서는, 종방향, 횡방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1 화면이 구성되어 있다. 도 3에 도시하는 형태에서는, 횡방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1 화면이 구성되어 있다. 또한, 도 4에 도시하는 형태에서는, 종방향으로 복수의 개구부(25)가 형성되어 이루어지는 개구부(25)의 집합체에 의해 1 화면이 구성되어 있다. 그리고, 도 2 내지 도 4에서는, 1 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 슬릿(15)은, 1 화면하고만 겹치는 위치에 형성되어 있어도 되고, 도 5의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 2 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되어 있어도 된다. 도 5의 (a)에서는, 도 2에 도시하는 수지 마스크(10)에 있어서, 횡방향으로 연속되는 2 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다. 도 5의 (b)에서는, 종방향으로 연속되는 3 화면 전체와 겹치는 위치에 슬릿(15)이 형성되어 있다.
이어서, 도 2에 도시하는 형태를 들어, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간의 피치, 화면간의 피치에 대하여 설명한다. 1 화면을 구성하는 개구부(25)간의 피치나, 개구부(25)의 크기에 대하여 특별히 한정은 없으며, 증착 제작할 패턴에 따라 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 400ppi의 고정밀의 증착 패턴의 형성을 행하는 경우에는, 1 화면을 구성하는 개구부(25)에 있어서 인접하는 개구부(25)의 횡방향 피치(P1), 종방향 피치(P2)는 60㎛ 정도로 된다. 또한, 개구부의 크기는 500㎛2 내지 1000㎛2 정도로 된다. 또한, 하나의 개구부(25)는, 1 화소에 대응하고 있는 것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 화소 배열에 따라서는, 복수 화소를 통합하여 하나의 개구부(25)로 할 수도 있다.
화면간의 횡방향 피치(P3), 종방향 피치(P4)에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 도 2에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(15)이, 1 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되는 경우에는, 각 화면간에 금속선 부분이 존재하게 된다. 따라서, 각 화면간의 종방향 피치(P4), 횡방향 피치(P3)가, 1 화면 내에 형성되어 있는 개구부(25)의 종방향 피치(P2), 횡방향 피치(P1)보다 작은 경우, 혹은 대략 동등한 경우에는, 각 화면간에 존재하고 있는 금속선 부분이 단선되기 쉬워진다. 따라서, 이 점을 고려하면, 화면간의 피치(P3, P4)는, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간의 피치(P1, P2)보다 넓은 것이 바람직하다. 화면간의 피치(P3, P4)의 일례로서는, 1mm 내지 100mm 정도이다. 또한, 화면간의 피치란, 하나의 화면과, 당해 하나의 화면과 인접하는 다른 화면에 있어서, 인접하고 있는 개구부간의 피치를 의미한다. 이것은, 후술하는 실시 형태 (B)의 증착 마스크에서의 개구부(25)의 피치, 화면간의 피치에 대해서도 마찬가지이다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿(15)이, 2개 이상의 화면 전체와 겹치는 위치에 형성되는 경우에는, 하나의 슬릿(15) 내에 형성되어 있는 복수의 화면간에는, 슬릿의 내벽면을 구성하는 금속선 부분이 존재하지 않게 된다. 따라서, 이 경우, 하나의 슬릿(15)과 겹치는 위치에 형성되어 있는 2개 이상의 화면간의 피치는, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간의 피치와 대략 동등해도 된다.
<실시 형태 (B)의 증착 마스크>
다음으로 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대하여 설명한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 실시 형태 (B)의 증착 마스크는, 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부(25)가 복수 형성된 수지 마스크(20)의 한쪽 면 상에, 하나의 슬릿(하나의 관통 구멍(16))이 형성된 금속 마스크(10)가 적층되어 이루어지고, 당해 복수의 개구부(25) 모두가, 금속 마스크(10)에 형성된 하나의 관통 구멍과 겹치는 위치에 형성되어 있는 점을 특징으로 한다.
실시 형태 (B)에서 말하는 개구부(25)란, 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하기 위해 필요한 개구부를 의미하며, 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하기 위해 필요하지 않은 개구부는, 하나의 관통 구멍(16)과 겹치지 않는 위치에 형성되어 있어도 된다. 또한, 도 6은, 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) 상에, 하나의 관통 구멍(16)을 갖는 금속 마스크(10)가 설치되어 있고, 또한 복수의 개구부(25) 모두는, 당해 하나의 관통 구멍(16)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 이 구성을 갖는 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서는, 개구부(25)간에, 금속 마스크의 두께와 동일한 두께, 혹은 금속 마스크의 두께보다 두꺼운 금속선 부분이 존재하지 않는다는 점에서, 상기 실시 형태 (A)의 증착 마스크에서 설명한 바와 같이, 금속선 부분에 의한 간섭을 받지 않고 수지 마스크(20)에 형성되어 있는 개구부(25)의 치수대로 고정밀의 증착 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 따르면, 금속 마스크(10)의 두께를 두껍게 한 경우라도, 셰도우의 영향을 거의 받는 일이 없다는 점에서, 금속 마스크(10)의 두께를, 내구성이나 핸들링성을 충분히 만족시킬 수 있을 때까지 두껍게 할 수 있고, 고정밀의 증착 패턴의 형성을 가능하게 하면서도, 내구성이나 핸들링성을 향상시킬 수 있다.
실시 형태 (B)의 증착 마스크에서의 수지 마스크(20)는, 수지로 구성되고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 하나의 관통 구멍(16)과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응한 개구부(25)가 복수 형성되어 있다. 개구부(25)는, 증착 제작할 패턴에 대응하고 있고, 증착원으로부터 방출된 증착재가 개구부(25)를 통과함으로써, 증착 대상물에는, 개구부(25)에 대응하는 증착 패턴이 형성된다. 또한, 도시하는 형태에서는, 개구부가 종횡으로 복수열 배치된 예를 들어 설명하고 있지만, 종방향 혹은 횡방향으로만 배치되어 있어도 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에 있어서도, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율은 40％ 이하로 되어 있다.
실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서의 「1 화면」이란, 하나의 제품에 대응하는 개구부(25)의 집합체를 의미하고, 당해 하나의 제품이 유기 EL 디스플레이인 경우에는, 하나의 유기 EL 디스플레이를 형성하는 데 필요한 유기층의 집합체, 즉 유기층으로 되는 개구부(25)의 집합체가 「1 화면」으로 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크는, 「1 화면」만을 포함하는 것이어도 되고, 당해 「1 화면」이 복수 화면분 배치된 것이어도 되지만, 「1 화면」이 복수 화면분 배치되는 경우에는, 화면 단위마다 소정의 간격을 두고 개구부(25)가 형성되어 있는 것이 바람직하다(실시 형태 (A)의 증착 마스크의 도 5 참조). 「1 화면」의 형태에 대하여 특별히 한정은 없으며, 예를 들어 하나의 개구부(25)를 1 화소라고 하였을 때, 수 백만개의 개구부(25)에 의해 1 화면을 구성할 수도 있다.
(금속 마스크)
실시 형태 (B)의 증착 마스크(100)에서의 금속 마스크(10)는, 금속으로 구성되고 하나의 관통 구멍(16)을 갖고 있다. 그리고, 본 발명에서는, 당해 하나의 관통 구멍(16)은, 금속 마스크(10)의 정면에서 보았을 때, 모든 개구부(25)와 겹치는 위치, 바꾸어 말하면, 수지 마스크(20)에 배치된 모든 개구부(25)가 보이는 위치에 배치되어 있다.
금속 마스크(10)를 구성하는 금속 부분, 즉 관통 구멍(16) 이외의 부분은, 도 6에 도시하는 바와 같이 증착 마스크(100)의 외측 테두리를 따라 설치되어 있어도 되고, 도 7에 도시하는 바와 같이 금속 마스크(10)의 크기를 수지 마스크(20)보다 작게 하여, 수지 마스크(20)의 외주 부분을 노출시켜도 된다. 또한, 금속 마스크(10)의 크기를 수지 마스크(20)보다 크게 하여, 금속 부분의 일부를, 수지 마스크의 횡방향 외측, 혹은 종방향 외측으로 돌출시켜도 된다. 또한, 어느 경우든, 관통 구멍(16)의 크기는, 수지 마스크(20)의 크기보다 작게 구성되어 있다.
도 6에 도시되는 금속 마스크(10)의 관통 구멍의 벽면을 이루는 금속 부분의 횡방향의 폭(W1)이나, 종방향의 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 만족시킬 수 있는 폭으로 하는 것이 바람직하다. 금속 마스크(10)의 두께에 따라 적절한 폭을 적절히 설정할 수 있지만, 바람직한 폭의 일례로서는, 실시 형태 (A)의 금속 마스크와 마찬가지로, W1, W2 모두 1mm 내지 100mm 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 횡방향 혹은 종방향으로 엇갈리게 배치해도 된다(도시하지 않음). 즉, 횡방향으로 인접하는 개구부(25)를 종방향으로 어긋나게 배치해도 된다. 이와 같이 배치함으로써, 수지 마스크(20)가 열팽창한 경우에 있어서도, 각 처에서 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 종방향 혹은 횡방향으로 연장되는 홈(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 된다. 증착 시에 열이 가해진 경우, 수지 마스크(20)가 열팽창하고, 이에 의해 개구부(25)의 치수나 위치에 변화가 발생할 가능성이 있지만, 홈을 형성함으로써 수지 마스크의 팽창을 흡수할 수 있고, 수지 마스크의 각 처에서 발생하는 열팽창이 누적됨으로써 수지 마스크(20)가 전체적으로 소정의 방향으로 팽창하여 개구부(25)의 치수나 위치가 변화하는 것을 방지할 수 있다. 홈의 형성 위치에 대하여 한정은 없으며, 1 화면을 구성하는 개구부(25)간이나, 개구부(25)와 겹치는 위치에 형성되어 있어도 되지만, 화면간에 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 화면간에 종방향으로 연장되는 홈으로 해도 되고, 인접하는 화면간에 횡방향으로 연장되는 홈을 형성해도 된다. 나아가, 이들을 조합한 형태로 홈을 형성하는 것도 가능하다.
홈의 깊이나 그 폭에 대해서는 특별히 한정은 없지만, 홈의 깊이가 지나치게 깊은 경우나, 폭이 지나치게 넓은 경우에는, 수지 마스크(20)의 강성이 저하되는 경향이 있다는 점에서, 이 점을 고려하여 설정하는 것이 필요하다. 또한, 홈의 단면 형상에 대해서도 특별히 한정되지 않고 U자 형상이나 V자 형상 등, 가공 방법 등을 고려하여 임의로 선택하면 된다. 실시 형태 (B)의 증착 마스크에 대해서도 마찬가지이다.
<<증착 마스크의 제조 방법>>
이하, 일 실시 형태의 증착 마스크의 제조 방법에 대하여 일례를 들어 설명한다. 일 실시 형태의 증착 마스크(100)는, 수지판의 한쪽 면 상에 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 적층된 수지판을 구비하는 금속 마스크를 준비하고, 계속해서, 수지판을 구비하는 금속 마스크에 대하여, 금속 마스크(10)측으로부터 슬릿(15)을 통하여 레이저를 조사하여, 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)를 형성함으로써 얻을 수 있다.
수지판을 구비하는 금속 마스크의 형성 방법으로서는, 수지판의 한쪽 면 상에 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)를 적층한다. 수지판은, 상기 수지 마스크(20)에서 설명한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 상기 제1 수단의 수지 마스크로 하는 경우에는, 수지판에는 색재 성분이 함유되어 있고, 당해 수지판은, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하로 되어 있다.
슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)의 형성 방법으로서는, 금속판의 표면에 마스킹 부재, 예를 들어 레지스트재를 도포 시공하고, 소정의 지점을 노광하고, 현상함으로써, 최종적으로 슬릿(15)이 형성되는 위치를 남긴 레지스트 패턴을 형성한다. 마스킹 부재로서 사용하는 레지스트재로서는 처리성이 좋고, 원하는 해상성이 있는 것이 바람직하다. 계속해서, 이 레지스트 패턴을 내에칭 마스크로서 사용하여 에칭법에 의해 에칭 가공한다. 에칭 종료 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 시공하여, 편면측에서의 에칭에 의해 슬릿(15)이 형성된다. 또한, 수지판이, 금속판의 에칭재에 대하여 내에칭성을 갖는 경우에는, 수지판의 표면을 마스킹할 필요는 없지만, 수지판이, 금속판의 에칭재에 대한 내성을 갖지 않는 경우에는, 수지판의 표면에 마스킹 부재를 도포 시공해 둘 필요가 있다. 또한, 상기에서는 마스킹 부재로서 레지스트재를 중심으로 설명을 행하였지만, 레지스트재를 도포 시공하는 대신에 드라이 필름 레지스트를 라미네이트하여, 동일한 패터닝을 행해도 된다.
상기 방법에 있어서, 수지판을 구비하는 금속 마스크를 구성하는 수지판은, 판형의 수지뿐만 아니라, 코팅에 의해 형성된 수지층이나 수지막이어도 된다. 즉, 수지판은, 미리 준비된 것이어도 되고, 금속판과 수지판을 사용하여 수지판을 구비하는 금속 마스크를 형성하는 경우에는, 금속판 상에, 종래 공지된 코팅법 등에 의해, 최종적으로 수지 마스크로 되는 수지층, 혹은 수지막을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 수단의 수지 마스크로 하는 경우에는, 상기에서 설명한 수지 마스크의 재료, 색재 성분, 필요에 따라 첨가되는 임의의 성분을 적당한 용매에 분산, 혹은 용해한 수지판용 도포 시공액을 조제하고, 이것을 금속판 상에, 종래 공지된 도포 시공 수단을 사용하여 도포 시공ㆍ건조함으로써, 상기 제1 수단의 수지 마스크(20)를 얻기 위한 수지판으로 할 수 있다.
개구부(25)의 형성 방법으로서는, 상기에서 준비된 수지판을 구비하는 금속 마스크에 대하여, 레이저 가공법, 정밀 프레스 가공, 포토리소그래피 가공 등을 사용하여, 수지판을 관통시켜, 수지판에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)를 형성함으로써, 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)의 한쪽 면 상에 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)가 적층된 일 실시 형태의 증착 마스크(100)를 얻는다. 또한, 고정밀의 개구부(25)를 용이하게 형성할 수 있다는 점에서는, 개구부(25)의 형성에는, 레이저 가공법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제2 수단의 수지 마스크로 하는 경우에는, 개구부(25)를 형성하기 전에, 수지판 상에 색재층(40)을 형성하고, 당해 색재층(40) 및 수지판을 관통하는 개구부(25)를 형성해도 되고, 수지판을 관통하는 개구부(25)를 형성하고, 수지 마스크(20)를 얻은 후에, 당해 수지 마스크(20)의 개구부 비형성 영역 상에 색재층(40)을 형성해도 된다.
또한, 수지판에 개구부(25)를 형성하기 전의 단계에서, 수지판을 구비하는 금속 마스크를 프레임에 고정해도 된다. 완성된 증착 마스크를 프레임에 고정하는 것이 아니라, 프레임에 고정된 상태의 수지판을 구비하는 금속 마스크에 대하여, 나중에 개구부를 형성함으로써 위치 정밀도를 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, 완성된 증착 마스크(100)를 프레임에 고정하는 경우에는, 개구가 결정된 금속 마스크를 프레임에 대하여 인장하면서 고정하기 때문에, 개구 위치 좌표 정밀도는 저하하게 된다. 프레임(60)과, 수지판을 구비하는 증착 마스크의 고정 방법에 대해서도 특별히 한정은 없으며, 레이저광 등에 의해 고정하는 스폿 용접, 접착제, 나사 고정, 혹은 그 이외의 방법을 사용하여 고정할 수 있다.
<<프레임을 갖는 증착 마스크>>
이어서, 본 발명의 일 실시 형태의 프레임을 갖는 증착 마스크에 대하여 설명한다. 도 9, 도 10에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태의 프레임을 갖는 증착 마스크(200)는, 프레임(60) 상에, 증착 마스크(100)가 고정되어 이루어지고, 증착 마스크(100)는, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층되어 이루어지고, 수지 마스크(20)의 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 하고 있다. 이 특징을 갖는 프레임을 갖는 증착 마스크(200)에 따르면, 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하면서도, 수지 마스크(20)에 형성된 개구부의 형상 패턴이 정상인지 여부의 확인 등을, 증착 마스크(100)를 프레임(60)에 고정한 후에 있어서도 정확하게 행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 프레임을 갖는 증착 마스크(200)는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 프레임(60)에, 하나의 증착 마스크(100)가 고정된 것이어도 되고, 도 10에 도시하는 바와 같이, 프레임(60)에, 복수의 증착 마스크(100)가 고정된 것이어도 된다.
(증착 마스크)
프레임을 갖는 증착 마스크(200)를 구성하는 증착 마스크(100)는, 상기에서 설명한 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크(100)를 그대로 사용할 수 있으며, 여기서의 상세한 설명은 생략한다. 또한, 여기서 말하는 일 실시 형태의 증착 마스크에는, 상기에서 설명한 바람직한 형태의 증착 마스크(실시 형태 (A), 실시 형태 (B)의 증착 마스크)도 포함되는 것으로 한다.
(프레임)
프레임(60)은, 대략 직사각 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 작다는 점에서 바람직하다.
프레임의 두께에 대해서도 특별히 한정은 없지만, 강성 등의 점에서 10mm 내지 30mm 정도인 것이 바람직하다. 프레임의 개구의 내주 단부면과, 프레임의 외주 단부면간의 폭은, 당해 프레임과, 증착 마스크의 금속 마스크를 고정할 수 있는 폭이면 특별히 한정은 없으며, 예를 들어 10mm 내지 50mm 정도의 폭을 예시할 수 있다.
또한, 도 11의 (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. 바꾸어 말하면, 프레임(60)이 갖는 개구가, 보강 프레임 등에 의해 분할된 구성을 가져도 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 종방향 및 횡방향으로 복수 배열하여 고정할 때, 당해 보강 프레임과 증착 마스크가 겹치는 위치에 있어서도, 프레임(60)에 증착 마스크(100)를 고정할 수 있다.
프레임(60)과 증착 마스크(100)의 고정 방법에 대해서도 특별히 한정은 없으며, 레이저광 등에 의해 고정하는 스폿 용접, 접착제, 나사 고정, 혹은 그 이외의 방법을 사용하여 고정할 수 있다.
<<증착 마스크 준비체>>
이어서, 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체(도시하지 않음)는, 슬릿(15)이 형성된 금속 마스크(10)와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부(25)가 형성된 수지 마스크(20)가 적층되어 이루어지는 증착 마스크를 얻기 위해 사용되는 것이며, 수지판의 한쪽 면 상에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 적층되어 이루어지고, 당해 수지판의 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체는, 수지판에 개구부(25)가 형성되지 않은 점 이외는, 상기에서 설명한 일 실시 형태의 증착 마스크(100)와 공통되며, 구체적인 설명은 생략한다. 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체의 구체적인 구성으로서는, 상기 증착 마스크의 제조 방법에서 설명한 수지판을 구비하는 금속 마스크를 들 수 있다.
상기 일 실시 형태의 증착 마스크 준비체에 따르면, 당해 증착 마스크 준비체의 수지판에 개구부를 형성함으로써, 고정밀화와 경량화의 양쪽을 만족하고, 수지 마스크에 형성된 개구부의 형상 패턴이 정상인지 여부의 확인 등을 정확하게 행할 수 있는 증착 마스크를 얻을 수 있다.
상기에서는, 증착 마스크 준비체로서, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 수지판의 한쪽 면 상에 슬릿이 형성된 금속 마스크가 적층된 수지판을 구비하는 금속 마스크를 예로 들어 설명을 행하였지만, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 수지판의 한쪽 면에 금속 마스크를 형성하기 위한 금속판이 적층된 수지판을 구비하는 금속판을 증착 마스크 준비체로 할 수도 있다. 이 증착 마스크 준비체에서는, 수지판을 구비하는 금속판의 금속판에 슬릿을 형성하고, 계속해서, 수지판에, 금속판에 형성된 슬릿과 겹치는 개구부를 형성함으로써, 상기에서 설명한 일 실시 형태의 증착 마스크를 얻을 수 있다.
(유기 반도체 소자의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법에 대하여 설명한다. 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 프레임에 증착 마스크가 고정된 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 공정을 포함하고, 증착 패턴을 형성하는 공정에서, 프레임에 고정되는 증착 마스크는, 슬릿이 형성된 금속 마스크와 당해 슬릿과 겹치는 위치에 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되고, 또한 당해 수지 마스크의 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인 것을 특징으로 하고 있다.
프레임을 갖는 증착 마스크를 사용한 증착법에 의해 증착 패턴을 형성하는 공정을 갖는 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 기판 상에 전극을 형성하는 전극 형성 공정, 유기층 형성 공정, 대향 전극 형성 공정, 밀봉층 형성 공정 등을 갖고, 각 임의의 공정에 있어서 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용한 증착법에 의해 기판 상에 증착 패턴이 형성된다. 예를 들어, 유기 EL 디바이스의 R, G, B 각 색의 발광층 형성 공정에, 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용한 증착법을 각각 적용하는 경우에는, 기판 상에 각 색 발광층의 증착 패턴이 형성된다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 이들 공정에 한정되는 것은 아니며, 증착법을 사용하는 종래 공지된 유기 반도체 소자의 제조에서의 임의의 공정에 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 상기 증착 패턴을 형성하는 공정에 있어서 사용되는 프레임에 증착 마스크가 고정된 프레임을 갖는 증착 마스크가, 상기에서 설명한 본 발명의 일 실시 형태의 프레임을 갖는 증착 마스크(200)인 것을 특징으로 하며, 여기서의 상세한 설명은 생략한다. 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용한 유기 반도체 소자의 제조 방법에 따르면, 고정밀의 패턴을 갖는 유기 반도체 소자를 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법으로 제조되는 유기 반도체 소자로서는, 예를 들어 유기 EL 소자의 유기층, 발광층이나, 캐소드 전극 등을 들 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시 형태의 유기 반도체 소자의 제조 방법은, 고정밀의 패턴 정밀도가 요구되는 유기 EL 소자의 R, G, B 발광층의 제조에 적합하게 사용할 수 있다.
(증착 마스크의 검사 방법)
이어서, 일 실시 형태의 증착 마스크의 검사 방법에 대하여 설명한다. 일 실시 형태의 증착 마스크의 검사 방법은, 슬릿이 형성된 금속 마스크와, 당해 슬릿과 겹치는 위치에 개구부가 형성된 수지 마스크가 적층되어 이루어지는 증착 마스크에 대하여 가시광을 조사하고, 수지 마스크에 있어서 가시광을 투과하는 영역과, 가시광을 투과하지 않거나, 혹은 투과하기 어려운 영역의 콘트라스트에 의해 수지 마스크에 형성되어 있는 개구부의 외관 검사를 행하는 방법이며, 가시광의 조사가 행해지는 증착 마스크가, 상기에서 설명한 일 실시 형태의 증착 마스크인 것을 특징으로 하고 있다.
일 실시 형태의 증착 마스크의 검사 방법에 따르면, 당해 검사 방법에 사용되는 증착 마스크가, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％인 수지 마스크를 구비하는 증착 마스크라는 점에서, 촬상된 음영 농담의 콘트라스트를 높일 수 있고, 수지 마스크에 형성되어 있는 개구부의 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다. 증착 마스크에 대해서는, 상기 일 실시 형태의 증착 마스크에서 설명한 것을 그대로 사용할 수 있으며, 여기서의 상세한 설명은 생략한다.
가시광의 조사 방향에 대하여 특별히 한정은 없으며, 증착 마스크의 금속 마스크측으로부터 가시광을 조사해도 되고, 증착 마스크의 수지 마스크측으로부터 가시광을 조사해도 된다. 가시광 조사 장치에 대해서도 한정은 없으며, 가시광을 조사할 수 있는 종래 공지된 장치를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 일 실시 형태의 증착 마스크의 검사 방법에서 사용되는 가시광에 대하여 특별히 한정은 없으며, 예를 들어 백색광 등의 파장 550nm의 성분을 포함하는 광선을 들 수 있다.
이상, 본 발명에서의 최선의 형태로서, 파장 550nm에서의 광선 투과율이 40％ 이하인 수지 마스크(20)를 구비하는 증착 마스크, 및 이 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체나, 이 증착 마스크를 사용한 유기 반도체 소자의 제조 방법, 증착 마스크의 검사 방법에 대하여 설명을 행하였지만, 상기 제1 수단에서 설명한 바와 같이, 색재 성분을 함유하는 수지 마스크(20), 혹은 상기 제2 수단에서 설명한 바와 같이, 개구부 비형성 영역 상에 형성된 색재층(40)을 포함하는 수지 마스크(20)로 한 경우에는, 색재 성분을 함유하지 않는 수지 마스크나, 색재층을 포함하지 않는 수지 마스크와 비교하여, 소정의 파장에서의 광선 투과율을 낮출 수 있다. 광선 투과율을 낮추는 것은, 개구부의 검사 정밀도의 향상으로 연결되고, 종래의 수지 마스크와 비교하여, 광선 투과율을 낮춘 분만큼, 개구부의 검사 정밀도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 다른 실시 형태의 증착 마스크는, 수지 마스크의 파장 550nm에서의 광선 투과율에 한정되지 않고, 수지 마스크가 색재 성분을 함유하고 있거나, 혹은 수지 마스크 상에 색재층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 파장 550nm에서의 광선 투과율을 낮출 수 있는 색재 성분이나, 색재층을 포함하고 있다. 또한, 상기에서 설명한 프레임을 갖는 증착 마스크, 유기 반도체 소자의 제조 방법, 증착 마스크의 검사 방법으로서, 이 특징을 갖는 수지 마스크를 구비하는 증착 마스크를 사용할 수도 있다. 또한, 이 특징을 갖는 수지 마스크를 구비하는 증착 마스크 준비체로 할 수도 있다.
100: 증착 마스크
10: 금속 마스크
15: 슬릿
16: 관통 구멍
20: 수지 마스크
25: 개구부
40: 색재층
60: 프레임
200: 프레임을 갖는 증착 마스크

Claims (14)

  1. 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크를 포함하는 증착 마스크이며,
    상기 수지 마스크는, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인, 증착 마스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파장 550nm의 광선 투과율이 10％ 이하인, 증착 마스크.
  3. 제1항에 있어서, 파장 450nm 이상 650nm 이하의 범위에 있어서의 광선 투과율이 55％ 이하인, 증착 마스크.
  4. 제1항에 있어서, 파장 380nm 이상 780nm 이하의 범위에 있어서의 광선 투과율이 55％ 이하인, 증착 마스크.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수지 마스크가, 색재 성분을 함유하고 있는, 증착 마스크.
  6. 제5항에 있어서, 상기 색재 성분이, 카본 블랙, 흑색 산화철, 산화티타늄, 이산화티타늄의 군으로부터 선택된 적어도 1종인, 증착 마스크.
  7. 제5항에 있어서, 상기 색재 성분의 함유량이, 상기 수지 마스크가 함유하고 있는 수지 성분의 총 질량에 대하여, 20질량％ 이하인, 증착 마스크.
  8. 제1항에 있어서, 상기 수지 마스크 상에, 색재층이 구비되고,
    상기 광선 투과율이, 상기 수지 마스크와 상기 색재층의 적층체의 광선 투과율인, 증착 마스크.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수지 마스크와 상기 색재층의 적층체의 두께가, 3㎛ 이상 10㎛ 미만인, 증착 마스크.
  10. 제1항에 있어서, 상기 수지 마스크의 두께가, 3㎛ 이상 10㎛ 미만인, 증착 마스크.
  11. 제1항에 있어서, 상기 수지 마스크의 두께가, 30㎛ 이상인, 증착 마스크.
  12. 프레임 상에, 증착 마스크가 고정되어 이루어지는 프레임을 갖는 증착 마스크이며,
    상기 증착 마스크가, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 증착 마스크인, 프레임을 갖는 증착 마스크.
  13. 증착 제작할 패턴에 대응하는 개구부가 형성된 수지 마스크를 포함하는 증착 마스크를 얻기 위한 증착 마스크 준비체이며,
    상기 증착 마스크 준비체는, 상기 개구부가 형성되기 전의 수지판을 포함하고,
    상기 수지판은, 파장 550nm의 광선 투과율이 40％ 이하인, 증착 마스크 준비체.
  14. 유기 반도체 소자의 제조 방법이며,
    프레임에 증착 마스크가 고정된 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용하여 증착 대상물에 증착 패턴을 형성하는 공정을 포함하고,
    제12항에 기재된 프레임을 갖는 증착 마스크를 사용하는, 유기 반도체 소자의 제조 방법.
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