KR20130030773A - 증착 마스크 및 이것을 사용한 유기ｅｌ 소자의 제조 방법과 제조 장치 - Google Patents

Abstract

증착 마스크(70)은, 제1층 (71), 제2층 (72) 및 제3층 (73)을 이 순서대로 구비한다. 제1층, 제2층 및 제3층에는, 각각 복수의 제1 개구(71h), 복수의 제2 개구(72h) 및 복수의 제3 개구(73h)이 형성되고 있다. 제1 개구, 제2 개구 및 제3 개구가 서로 연통해서 마스크 개구(75)을 구성한다. 제2 개구의 개구 치수는, 제1 개구의 개구 치수 및 제3 개구의 개구 치수의 어느보다도 크다. 이에 의해, 증착 입자의 부착에 의해, 마스크 개구의 개구 치수가 작아지거나 마스크 개구가 막히거나 하는 것을 방지할 수 있다.

Description

증착 마스크 및 이것을 사용한 유기ＥＬ 소자의 제조 방법과 제조 장치{EVAPORATION MASK, AND PRODUCTION METHOD AND PRODUCTION APPARATUS FOR ORGANIC EL ELEMENT USING EVAPORATION MASK}

본 발명은, 예를 들어 유기EL(Electro Luminescence) 디스플레이 등에 이용 가능한 유기EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유기EL 소자의 제조에 바람직하게 사용할 수 있는 증착 마스크에 관한 것이다.

최근, 플랫 패널 디스플레이의 대형화, 고화질화, 저소비 전력화가 요구되고 있어, 저전압으로 구동할 수 있으며, 고화질인 유기EL 디스플레이는 많은 주목을 받고 있다. 예를 들어 풀컬러의 액티브 매트릭스 방식의 유기EL 디스플레이에서는 TFT(박막 트랜지스터)가 설치된 기판 상에 박막 형상의 유기EL 소자가 설치되어 있다. 유기EL 소자에서는 한 쌍의 전극의 사이에 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 발광층을 포함하는 유기EL층이 적층되어 있다. 한 쌍의 전극의 한쪽에 TFT가 접속되어 있다. 그리고, 한 쌍의 전극간에 전압을 인가해서 각 발광층을 발광시킴으로써 화상 표시가 행해진다.

유기EL 소자를 제조하기 위해서는 각 색으로 발광하는 유기 발광 재료로 이루어지는 발광층을 소정 패턴으로 형성할 필요가 있다.

발광층을 소정 패턴으로 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 진공 증착법, 잉크젯법, 레이저 전사법이 알려져 있다. 예를 들어, 저분자형 유기EL 디스플레이(OLED)에서는 진공 증착법이 사용되는 경우가 많다.

진공 증착법에서는 소정 패턴의 개구가 형성된 마스크(섀도우 마스크라고도 칭해진다)가 사용된다. 마스크가 밀착 고정된 기판의 피증착면을 증착원에 대향시킨다. 그리고, 증착원으로부터의 증착 입자(성막 재료)를, 마스크의 개구를 통과시켜서 피증착면에 증착시킴으로써 소정 패턴의 박막이 형성된다. 증착은 발광층의 색마다 행해진다(이것을 「구분 도포 증착」이라고 한다).

예를 들어 특허 문헌 1, 2에는, 기판에 대하여 마스크를 순차 이동시켜서 각 색의 발광층의 구분 도포 증착을 행하는 방법이 기재되어 있다. 이러한 방법에서는, 기판과 동등한 크기의 마스크가 사용되고, 증착 시에는 마스크는 기판의 피증착면을 덮도록 고정된다.

일본 특허 출원 공개 평8-227276호 공보 일본 특허 출원 공개 제2000-188179호 공보

이러한 종래의 구분 도포 증착법에서는, 기판이 커지면 그것에 수반하여 마스크도 대형화될 필요가 있다. 그러나, 마스크를 크게 하면, 마스크의 자중 휨이나 늘어남에 의해 기판과 마스크의 사이에 간극이 발생하기 쉽다. 그 때문에, 고정밀도의 패터닝을 행하는 것이 어렵고, 증착 위치의 어긋남이나 혼색이 발생해서 고정세화의 실현이 곤란하다.

또한, 마스크를 크게 하면, 마스크나 이것을 보유 지지하는 프레임 등이 거대해져서 그 중량도 증가하므로, 취급이 곤란해져서 생산성이나 안전성에 지장을 초래할 우려가 있다. 또한, 증착 장치나 그것에 부수되는 장치도 마찬가지로 거대화, 복잡화되므로, 장치 설계가 곤란해져서 설치 비용도 고액이 된다.

그 때문에, 종래의 구분 도포 증착법에서는 대형 기판에의 대응이 어렵고, 예를 들어, 60인치 사이즈를 초과하는 대형 기판에 대해서는 양산 레벨로 구분 도포 증착할 수 있는 방법을 실현할 수 없다.

또한, 대형 기판에 증착할 경우에는, 대형 기판의 피증착면에 증착 입자를 균일하게 도달시키기 위해서, 일반적으로 복수의 증착원 개구로부터 증착 입자를 방출시킨다. 이 경우, 마스크의 개구에는 여러 방향으로부터 날아온 증착 입자가 입사된다. 그 결과, 개구의 내주면에 증착 입자가 부착되고, 개구 치수가 서서히 작아져서 결국은 개구가 막혀버린다는 문제가 있다. 이것을 방지하기 위해서는, 빈번하게 마스크를 교환하고 또는 청소할 필요가 있고, 양산에 있어서는 처리량을 저하시킨다.

본 발명의 목적은 증착 입자의 부착에 의해 개구 치수가 작아지거나 막히거나 하는 일이 저감된 증착 마스크를 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 목적은대형 기판에 유기EL 소자를 효율적으로 제조할 수 있는 유기EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 증착 마스크는, 증착 입자를 기판에 부착시켜서 상기 기판 상에 소정 패턴의 피막을 형성하기 위한 증착 마스크이다. 상기 증착 마스크에는 상기 증착 입자가 통과하는 복수의 마스크 개구가 형성되어 있다. 상기 증착 마스크는 제1층, 제2층 및 제3층을 이 순서대로 구비한다. 상기 제1층, 상기 제2층 및 상기 제3층에는 각각 복수의 제1 개구, 복수의 제2 개구 및 복수의 제3 개구가 형성되어 있다. 상기 제1 개구, 상기 제2 개구 및 상기 제3 개구가 서로 연통해서 상기 마스크 개구를 구성한다. 그리고, 상기 제2 개구의 개구 치수는 상기 제1 개구의 개구 치수 및 상기 제3 개구의 개구 치수 중 어느 것보다도 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기EL 소자의 제조 방법은, 기판 상에 소정 패턴의 피막을 갖는 유기EL 소자의 제조 방법이며, 상기 기판 상에 증착 입자를 부착시켜서 상기 피막을 형성하는 증착 공정을 갖는다. 상기 증착 공정은, 상기 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원과, 상기 증착원 개구와 상기 기판의 사이에 배치된 증착 마스크를 구비한 증착 유닛을 사용하여 상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서, 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한 쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 증착 마스크에 형성된 복수의 마스크 개구를 통과한 상기 증착 입자를 상기 기판에 부착시키는 공정이다. 그리고, 상기 증착 마스크로서 상기의 본 발명의 증착 마스크를 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 유기EL 소자의 제조 장치는, 기판 상에 소정 패턴의 피막을 갖는 유기EL 소자의 제조 장치이며, 상기 피막을 형성하기 위한 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원 및, 상기 증착원 개구와 상기 기판의 사이에 배치된 증착 마스크를 구비한 증착 유닛과, 상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한 쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 구비한다. 그리고, 상기 증착 마스크가 상기의 본 발명의 증착 마스크인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 증착 마스크는 제1층의 제1 개구, 제2층의 제2 개구, 제3층의 제3 개구가 연통해서 마스크 개구를 구성하고, 제2 개구는 제1 개구 및 제3 개구보다도 개구 치수가 크다. 따라서, 제2 개구의 내주면에 증착 입자가 부착되어도 마스크 개구의 유효한 개구 치수는 대부분 변화되지 않고, 또한, 막힘의 발생을 방지할 수 있다.

증착 마스크를 구성하는 제2층을 두껍게 함으로써 증착 마스크의 두께를 두껍게 하면, 마스크 개구를 통과하는 증착 입자의 출사 각도를 제한할 수 있다. 이 증착 마스크를 기판 및 증착 유닛 중 한 쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면서 증착 마스크를 거쳐서 증착을 행하는 신증착법(상세한 것은 후술한다)에 적용하면, 대형 기판에 대한 구분 도포 증착을 효율적으로 행할 수 있다.

본 발명의 유기EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치는 상기 신증착법을 사용하므로, 기판보다 작은 증착 마스크를 사용할 수 있다. 따라서, 대형 기판에 대하여 구분 도포 증착할 수 있다.

또한, 본 발명의 유기EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치는, 증착 마스크로서 본 발명의 상기의 증착 마스크를 사용하므로, 마스크 개구의 개구 치수가 작아지거나 마스크 개구가 막히거나 할 가능성이 저감되어, 유기EL 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.

도 1은 유기EL 디스플레이의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 유기EL 디스플레이를 구성하는 화소의 구성을 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 유기EL 디스플레이를 구성하는 TFT 기판의 화살표 단면도이다.
도 4는 유기EL 디스플레이의 제조 공정을 공정순으로 나타내는 흐름도이다.
도 5는 신증착법의 기본 개념을 나타낸 사시도이다.
도 6은 기판의 주행 방향에 수직인 면에서의 도 5에 도시한 증착 장치의 단면도이다.
도 7은 도 5의 신증착법에 있어서, 피막의 단부 모서리에 생기는 흐릿함의 발생 원인을 설명하는 단면도이다.
도 8의 (a) 내지 (c)는 어스펙트 비가 높은 마스크 개구가 증착 재료에 의해 막히는 과정을 순서대로 도시한 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유기EL 소자의 제조 장치의 개략 구성을 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 X-X선에 따른 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유기EL 소자의 제조 장치의 확대 단면도이다.
도 11의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구의 내주면에 증착 재료가 부착되는 모습을 순서대로 도시한 확대 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구 패턴의 일례를 나타낸 평면도이다.
도 12b는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구 패턴의 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 12c는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구 패턴의 또 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 12d는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구 패턴의 또 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 12e는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구 패턴의 또 다른 예를 나타낸 평면도이다.
도 13의 (a)는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 마스크 개구 및 그 주변 부분을 도시한 확대 단면도이다. 도 13의 (b) 내지 (e)는 제1 개구, 제2 개구, 제3 개구의 내주면의 다른 단면 형상의 예를 나타낸 단면도이다.
도 14의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 공정순으로 도시한 확대 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크를 구성하는 제1층 및 제3층의 제조 방법을 도시한 개략도이다.
도 16의 (a)는 도 14의 (b)에 도시한 제2층의 평면도이다.
도 16의 (b)는 도 15에 나타낸 방법에 의해 얻어진 제1층의 평면도이다.
도 16의 (c)는 도 14의 (c)에 도시한 제2층 상에 제1층을 접합한 상태를 나타낸 평면도이다.
도 17의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 증착 마스크의 제조 방법의 다른 예를 공정순으로 도시한 확대 단면도이다.
도 18의 (a)는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 증착 마스크의 마스크 개구를 통과하는 증착 입자를 도시한 확대 단면도이다. 도 18의 (b)는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 다른 증착 마스크의 마스크 개구를 통과하는 증착 입자를 도시한 확대 단면도이다.
도 19의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 실시 형태 2에 관한 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 공정순으로 도시한 확대 단면도이다.

상기 본 발명의 증착 마스크에 있어서, 상기 제2층은 상기 제1층 및 상기 제3층의 어느 것보다도 두꺼운 것이 바람직하다. 이에 의해, 증착 마스크의 마스크 개구 패턴의 정밀도를 확보하면서 증착 마스크를 두껍게 할 수 있다. 증착 마스크를 두껍게 함으로써 증착 마스크의 마스크 개구로부터 출사되는 증착 입자의 출사 각도의 상한을 낮게 할 수 있으므로, 증착 마스크와 기판이 이격되어 있어도 피막의 단부 모서리의 흐릿함의 발생을 억제할 수 있다.

상기 제1 개구의 개구 치수는 상기 제3 개구의 개구 치수와 동일해도 된다. 이에 의해, 피막의 단부 모서리의 흐릿함의 발생을 또한 억제할 수 있다.

혹은, 상기 제1 개구의 개구 치수는 상기 제3 개구의 개구 치수와 상이해도 된다. 이에 의해, 증착 마스크를 적은 공정수로 간편하게 작성할 수 있는 경우가 있다.

상기 제1층 및 상기 제3층은 동일한 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 의해, 증착 시의 열에 의해 증착 마스크가 휘는 것을 억제할 수 있다.

증착 마스크가 1.2mm 이상의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 증착 마스크를 이와 같이 두껍게 함으로써 피막의 단부 모서리의 흐릿함의 발생을 또한 억제할 수 있다.

상기 제1층 및 상기 제3층의 두께는 모두 0.1mm 이하인 것이 바람직하다. 제1층 및 제3층을 얇게 함으로써 제1층 및 제3층에 미소한 개구 치수를 갖는 제1 개구 및 제3 개구를 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 제1 개구 및 제3 개구의 내주면에 증착 입자가 부착되는 것을 억제할 수 있으므로, 증착 입자가 부착함으로써 마스크 개구의 개구 치수가 작아지거나 마스크 개구가 막히거나 하는 것을 억제할 수 있다.

상기 피막이 유기EL 소자를 구성하는 발광층인 것이 바람직하다. 이에 의해, 높은 개구율로 발광 불균일이 적은 유기EL 소자를 제조할 수 있다.

이하에, 본 발명을 적합한 실시 형태를 나타내면서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되지 않음은 물론이다. 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 설명의 편의상, 본 발명의 실시 형태의 구성 부재 중, 본 발명을 설명하기 위해서 필요한 주요 부재만을 간략화해서 도시한 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 각 도면에 도시되어 있지 않은 임의의 구성 부재를 구비할 수 있다. 또한, 이하의 각 도면 중의 부재의 치수는 실제의 구성 부재의 치수 및 각 부재의 치수 비율 등을 충실하게 나타낸 것은 아니다.

(유기EL 디스플레이의 구성)

본 발명을 적용해서 제조 가능한 유기EL 디스플레이의 일례를 설명한다. 이 유기EL 디스플레이는 TFT 기판측으로부터 광을 취출하는 보텀 에미션형으로, 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 각 색으로 이루어지는 화소(서브 화소)의 발광을 제어함으로써 풀컬러의 화상 표시를 행하는 유기EL 디스플레이이다.

우선, 상기 유기EL 디스플레이의 전체 구성에 대해서 이하에 설명한다.

도 1은 유기EL 디스플레이의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 유기EL 디스플레이를 구성하는 화소의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 유기EL 디스플레이를 구성하는 TFT 기판의 화살표 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 유기EL 디스플레이(1)는 TFT(12)(도 3 참조)가 설치된 TFT 기판(10) 상에 TFT(12)에 접속된 유기EL 소자(20), 접착층(30), 밀봉 기판(40)이 이 순서대로 설치된 구성을 갖고 있다. 유기EL 디스플레이(1)의 중앙이 화상 표시를 행하는 표시 영역(19)이며, 이 표시 영역(19) 내에 유기EL 소자(20)가 배치되어 있다.

유기EL 소자(20)는, 당해 유기EL 소자(20)가 적층된 TFT 기판(10)을, 접착층(30)을 사용해서 밀봉 기판(40)과 접합시킴으로써 이들 한 쌍의 기판(10, 40) 사이에 봉입되어 있다. 이와 같이 유기EL 소자(20)가 TFT 기판(10)과 밀봉 기판(40)의 사이에 봉입되어 있음으로써, 유기EL 소자(20)에의 산소나 수분의 외부로부터의 침입이 방지되어 있다.

TFT 기판(10)은 도 3에 도시한 바와 같이 지지 기판으로서, 예를 들어 글래스 기판 등의 투명한 절연 기판(11)을 구비한다. 단, 톱 에미션형의 유기EL 디스플레이에서는 절연 기판(11)은 투명할 필요는 없다.

절연 기판(11) 상에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 수평 방향에 부설된 복수의 게이트 선과, 수직 방향에 부설되고, 게이트 선과 교차하는 복수의 신호선으로 이루어지는 복수의 배선(14)이 설치되어 있다. 게이트 선에는 게이트 선을 구동하는 도시하지 않은 게이트 선 구동 회로가 접속되고, 신호선에는 신호선을 구동하는 도시하지 않은 신호선 구동 회로가 접속되어 있다. 절연 기판(11) 상에는 이들 배선(14)으로 둘러싸인 각 영역에 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 색의 유기EL 소자(20)로 이루어지는 서브 화소(2R, 2G, 2B)가 매트릭스 형상으로 배치되어 있다.

서브 화소 2R은 적색 광을 발사하고, 서브 화소 2G는 녹색 광을 발사하고, 서브 화소 2B는 청색 광을 발사한다. 열 방향(도 2의 상하 방향)으로는 같은 색의 서브 화소가 배치되고, 행 방향(도 2의 좌우 방향)에는 서브 화소(2R, 2G, 2B)로 이루어지는 반복 단위가 반복해서 배치되어 있다. 행 방향의 반복 단위를 구성하는 서브 화소(2R, 2G, 2B)가 화소 2(즉, 1화소)를 구성한다.

각 서브 화소(2R, 2G, 2B)는 각 색의 발광을 담당하는 발광층(23R, 23G, 23B)을 구비한다. 발광층(23R, 23G, 23B)은 열 방향(도 2의 상하 방향)에 스트라이프 형상으로 연장 설치되어 있다.

TFT 기판(10)의 구성을 설명한다.

TFT 기판(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 글래스 기판 등의 투명한 절연 기판(11) 상에 TFT(12)(스위칭 소자), 배선(14), 층간막(13)(층간 절연막, 평탄화막), 엣지 커버(15) 등을 구비한다.

TFT(12)는 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광을 제어하는 스위칭 소자로서 기능하는 것이며, 서브 화소(2R, 2G, 2B)마다 설치된다. TFT(12)는 배선(14)에 접속된다.

층간막(13)은 평탄화막으로서도 기능하는 것이며, TFT(12) 및 배선(14)을 덮도록 절연 기판(11) 상의 표시 영역(19)의 전체면에 적층되어 있다.

층간막(13) 상에는 제1 전극(21)이 형성되어 있다. 제1 전극(21)은 층간막(13)에 형성된 콘택트 홀(13a)을 거쳐서 TFT(12)에 전기적으로 접속되어 있다.

엣지 커버(15)는 층간막(13) 상에 제1 전극(21)의 패턴 단부를 피복하듯이 형성되어 있다. 엣지 커버(15)는, 제1 전극(21)의 패턴 단부에서 유기EL층(27)이 얇아지거나 전계 집중이 일어나거나 함으로써, 유기EL 소자(20)를 구성하는 제1 전극(21)과 제2 전극(26)이 단락하는 것을 방지하기 위한 절연층이다.

엣지 커버(15)에는 서브 화소(2R, 2G, 2B)마다 개구(15R, 15G, 15B)가 설치되어 있다. 이 엣지 커버(15)의 개구(15R, 15G, 15B)가 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광 영역이 된다. 바꿔 말하면, 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)는 절연성을 갖는 엣지 커버(15)에 의해 구획되어 있다. 엣지 커버(15)는 소자 분리막으로서도 기능한다.

유기EL 소자(20)에 대해서 설명한다.

유기EL 소자(20)는 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광 소자이며, 제1 전극(21), 유기EL층(27), 제2 전극(26)을 이 순서대로 구비한다.

제1 전극(21)은 유기EL층(27)에 정공을 주입(공급)하는 기능을 갖는 층이다. 제1 전극(21)은 상기한 바와 같이 콘택트 홀(13a)을 거쳐서 TFT(12)와 접속되어 있다.

유기EL층(27)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 전극(21)과 제2 전극(26)의 사이에 제1 전극(21)측부터 정공 주입층 겸 정공 수송층(22), 발광층(23R, 23G, 23B), 전자 수송층(24), 전자 주입층(25)을 이 순서대로 구비한다.

본 실시 형태에서는 제1 전극(21)을 양극으로 하고, 제2 전극(26)을 음극으로 하고 있지만, 제1 전극(21)을 음극으로 해도 되고, 제2 전극(26)을 양극으로 해도 되며, 이 경우에는 유기EL층(27)을 구성하는 각 층의 순서는 반전된다.

정공 주입층 겸 정공 수송층(22)은 정공 주입층으로서의 기능과 정공 수송층으로서의 기능을 겸비한다. 정공 주입층은 발광층(23R, 23G, 23B)에의 정공 주입 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 정공 수송층은 발광층(23R, 23G, 23B)에의 정공 수송 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다. 정공 주입층 겸 정공 수송층(22)은 제1 전극(21) 및 엣지 커버(15)를 덮도록 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 균일하게 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는 정공 주입층과 정공 수송층이 일체화된 정공 주입층 겸 정공 수송층(22)을 설치하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 정공 주입층과 정공 수송층이 서로 독립된 층으로서 형성되어 있어도 된다.

정공 주입층 겸 정공 수송층(22) 상에는 발광층(23R, 23G, 23B)이 엣지 커버(15)의 개구(15R, 15G, 15B)를 덮듯이 각각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 열에 대응해서 형성되어 있다. 발광층(23R, 23G, 23B)은 제1 전극(21)측으로부터 주입된 홀(정공)과 제2 전극(26)측으로부터 주입된 전자를 재결합시켜서 광을 출사하는 기능을 갖는 층이다. 발광층(23R, 23G, 23B)은 각각 저분자 형광 색소나 금속착체 등의 발광 효율이 높은 재료를 포함한다.

전자 수송층(24)은 제2 전극(26)으로부터 발광층(23R, 23G, 23B)에의 전자 수송 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다.

전자 주입층(25)은 제2 전극(26)으로부터 발광층(23R, 23G, 23B)에의 전자 주입 효율을 높이는 기능을 갖는 층이다.

전자 수송층(24)은 발광층(23R, 23G, 23B) 및 정공 주입층 겸 정공 수송층(22)을 덮듯이 이들 발광층(23R, 23G, 23B) 및 정공 주입층 겸 정공 수송층(22) 상에 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 걸쳐서 균일하게 형성되어 있다. 또한, 전자 주입층(25)은 전자 수송층(24)을 덮듯이 전자 수송층(24) 상에 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 걸쳐서 균일하게 형성되어 있다.

본 실시 형태에서는 전자 수송층(24)과 전자 주입층(25)은 서로 독립된 층으로서 설치되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 양자가 일체화된 단일의 층(즉, 전자 수송층 겸 전자 주입층)으로서 설치되어 있어도 된다.

제2 전극(26)은 유기EL층(27)에 전자를 주입하는 기능을 갖는 층이다. 제2 전극(26)은 전자 주입층(25)을 덮듯이 전자 주입층(25) 상에 TFT 기판(10)에 있어서의 표시 영역(19)의 전체면에 걸쳐서 균일하게 형성되어 있다.

또한, 발광층(23R, 23G, 23B) 이외의 유기층은 유기EL층(27)으로서 필수는 아니고, 요구되는 유기EL 소자(20)의 특성에 따라서 취사 선택하면 된다. 또한, 유기EL층(27)은 필요에 따라서 캐리어 블로킹층을 또한 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 발광층(23R, 23G, 23B)과 전자 수송층(24)의 사이에 캐리어 블로킹층으로서 정공 블로킹층을 추가함으로써, 정공이 전자 수송층(24)으로 빠지는 것을 저지하여 발광 효율을 향상할 수 있다.

유기EL 소자(20)는, 예를 들어, 하기 (1) 내지 (8)에 나타내는 바와 같은 층 구성을 채용할 수 있다.

(1) 제1 전극/발광층/제2 전극

(2) 제1 전극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/제2 전극

(3) 제1 전극/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/제2 전극

(4) 제1 전극/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극

(5) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극

(6) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/제2 전극

(7) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극

(8) 제1 전극/정공 주입층/정공 수송층/전자 블로킹층(캐리어 블로킹층)/발광층/정공 블로킹층/전자 수송층/전자 주입층/제2 전극

상기의 층 구성에 있어서, 예를 들어 정공 주입층과 정공 수송층은 일체화된 단일층이어도 된다. 또한, 전자 수송층과 전자 주입층은 일체화된 단일층이어도 된다.

또한, 유기EL 소자(20)의 구성은, 상기 예시의 층 구성 (1) 내지 (8)에 한정되지 않고, 예를 들어 유기EL 소자(20)에 요구되는 특성에 따라서 원하는 층 구성을 채용할 수 있다.

(유기EL 디스플레이의 제조 방법)

다음에, 유기EL 디스플레이(1)의 제조 방법에 대해서 이하에 설명한다.

도 4는 상기의 유기EL 디스플레이(1)의 제조 공정을 공정순으로 나타내는 흐름도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 유기EL 디스플레이(1)의 제조 방법은, 예를 들어, TFT 기판·제1 전극의 제작 공정(S1), 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정(S2), 발광층의 형성 공정(S3), 전자 수송층의 형성 공정(S4), 전자 주입층의 형성 공정(S5), 제2 전극의 형성 공정(S6), 밀봉 공정(S7)을 이 순서대로 구비하고 있다.

이하에, 도 4의 각 공정을 설명한다. 단, 이하에 나타내는 각 구성 요소의 치수, 재질, 형상 등은 어디까지나 일례에 지나지 않으며, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시 형태에서는 제1 전극(21)을 양극으로 하고, 제2 전극(26)을 음극으로 하고 있으며, 이것과는 반대로 제1 전극(21)을 음극으로 하고, 제2 전극(26)을 양극으로 할 경우에는 유기EL층의 적층순은 이하의 설명과 반전된다. 마찬가지로, 제1 전극(21) 및 제2 전극(26)을 구성하는 재료도 이하의 설명과 반전된다.

우선, 절연 기판(11) 상에 공지된 방법으로 TFT(12) 및 배선(14) 등을 형성한다. 절연 기판(11)으로서는, 예를 들어 투명한 글래스 기판 혹은 플라스틱 기판 등을 사용할 수 있다. 절연 기판(11)의 두께는 예를 들어 0.7 내지 1.1mm, 종횡 치수는 예를 들어 500mm×400mm로 할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 일실시예에서는 두께가 약 1mm, 종횡 치수가 500×400mm인 직사각형 형상의 글래스판을 사용할 수 있다.

계속해서, TFT(12) 및 배선(14)을 덮듯이 절연 기판(11) 상에 감광성 수지를 도포하고, 포토리소그래피 기술로 패터닝을 행함으로써 층간막(13)을 형성한다. 층간막(13)의 재료로서는, 예를 들어 아크릴 수지나 폴리이미드 수지 등의 절연성 재료를 사용할 수 있다. 아크릴 수지로서는, 예를 들어, JSR 가부시키가이샤제의 옵트머 시리즈를 들 수 있다. 또한, 폴리이미드 수지로서는, 예를 들어, 도레이 가부시키가이샤제의 포토니스 시리즈를 들 수 있다. 단, 폴리이미드 수지는 일반적으로 투명하지 않고, 유색이다. 이 때문에 도 3에 도시하는 바와 같은 보텀 에미션형의 유기EL 디스플레이(1)를 제조할 경우에는, 층간막(13)으로서는 아크릴 수지 등의 투명성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 층간막(13)의 두께는 TFT(12)의 상면의 단차를 해소할 수 있으면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 일실시예에서는 아크릴 수지를 사용해서 두께 약 2μm의 층간막(13)을 형성할 수 있다.

다음에, 층간막(13)에 제1 전극(21)을 TFT(12)에 전기적으로 접속하기 위한 콘택트 홀(13a)를 형성한다.

다음에, 층간막(13) 상에 제1 전극(21)을 형성한다. 즉, 층간막(13) 상에 도전막(전극막)으로서, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide: 인듐 주석 산화물)막을 스퍼터법 등으로, 예를 들어 100nm의 두께로 성막한다. 계속해서, ITO막 상에 포토레지스트를 도포하고, 포토리소그래피 기술을 사용해서 패터닝을 행한 후, 염화 제2 철을 에칭액으로 하여 ITO막을 에칭한다. 그 후, 레지스트 박리액을 사용해서 포토레지스트를 박리하고, 또한 기판 세정을 행한다. 이에 의해, 층간막(13) 상에 매트릭스 형상의 제1 전극(21)이 얻어진다.

제1 전극(21)에 사용되는 도전막 재료로서는 ITO 이외에 IZO(Indium Zinc Oxide: 인듐 아연 산화물), 갈륨 첨가 산화 아연(GZO) 등의 투명 도전 재료;금(Au), 니켈(Ni), 백금(Pt) 등의 금속 재료;를 사용할 수도 있다.

도전막의 적층 방법으로서는 스퍼터법 이외에 진공 증착법, CVD(chemical vapor deposition, 화학증착)법, 플라즈마 CVD법, 인쇄법 등을 사용할 수 있다.

일실시예에서는 스퍼터법으로 ITO를 사용하여 두께 약 100nm의 제1 전극(21)을 형성할 수 있다.

다음에, 소정 패턴의 엣지 커버(15)를 형성한다. 엣지 커버(15)는, 예를 들어 층간막(13)과 동일한 절연 재료를 사용할 수 있고, 층간막(13)과 동일한 방법으로 패터닝 할 수 있다. 일실시예에서는 아크릴 수지를 사용하여 두께 약 1μm의 엣지 커버(15)를 형성할 수 있다.

이상에 의해 TFT 기판(10) 및 제1 전극(21)이 제작된다(공정S1).

다음에, 공정S1을 거친 TFT 기판(10)을 탈수를 위해서 감압 베이크 처리하고, 또한 제1 전극(21)의 표면 세정을 위해서 산소 플라즈마 처리한다.

다음에, 상기 TFT 기판(10) 상에 정공 주입층 및 정공 수송층(본 실시 형태에서는 정공 주입층 겸 정공 수송층(22))을 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 증착법으로 형성한다(S2).

구체적으로는, 표시 영역(19)의 전체면이 개방된 오픈 마스크를 TFT 기판(10)에 밀착 고정하고, TFT 기판(10)과 오픈 마스크를 함께 회전시키면서 오픈 마스크의 개구를 통해서 정공 주입층 및 정공 수송층의 재료를 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 증착한다.

정공 주입층과 정공 수송층은 상기한 바와 같이 일체화되어 있어도 되며, 서로 독립된 층이어도 된다. 층의 두께는 1층당 예를 들어 10 내지 100nm이다.

정공 주입층 및 정공 수송층의 재료로서는, 예를 들어, 벤진, 스티릴아민, 트리페닐아민, 포르피린, 트리아졸, 이미다졸, 옥사디아졸, 폴리알릴알칸, 페닐렌디아민, 아릴아민, 옥사졸, 안트라센, 플루올레논, 히드라존, 스틸벤, 트리페닐렌, 아더트리페닐렌 및 이들의 유도체;폴리실란계 화합물;비닐카르바졸계 화합물;티오펜계 화합물, 아닐린계 화합물 등의 복소환식 공역계의 모노머, 올리고머 또는 폴리머; 등을 들 수 있다.

일실시예에서는 4,4’-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(α-NPD)을 사용하여 두께 30nm의 정공 주입층 겸 정공 수송층(22)을 형성할 수 있다.

다음에, 정공 주입층 겸 정공 수송층(22) 상에 엣지 커버(15)의 개구(15R, 15G, 15B)를 덮듯이 발광층(23R, 23G, 23B)을 스트라이프 형상으로 형성한다(S3). 발광층(23R, 23G, 23B)은 빨강, 초록, 파랑의 각 색별로 소정 영역을 구분 도포하도록 증착된다(구분 도포 증착).

발광층(23R, 23G, 23B)의 재료로서는 저분자 형광 색소, 금속착체 등의 발광 효율이 높은 재료가 사용된다. 예를 들어, 안트라센, 나프탈렌, 인덴, 페난트렌, 피렌, 나프타센, 트리페닐렌, 안트라센, 페릴렌, 피센, 플루오란텐, 아세페난트릴렌, 펜타펜, 펜타센, 코로넨, 부타디엔, 쿠마린, 아크리딘, 스틸벤 및 이들의 유도체;트리스(8-키노리노라토) 알루미늄 착체;비스(벤조키노리노라토)베릴륨 착체;트리(디벤조일메틸)페난트로린유로피움 착체;디톨루일비닐비페닐; 등을 들 수 있다.

발광층(23R, 23G, 23B)의 두께는, 예를 들어 10 내지 100nm으로 할 수 있다.

본 발명의 증착 마스크 및 이것을 사용한 유기EL 소자의 제조 방법과 제조 장치는, 이 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 증착에 특히 적절하게 사용할 수 있다. 본 발명을 사용한 발광층(23R, 23G, 23B)의 형성 방법의 상세한 것은 후술한다.

다음에, 정공 주입층 겸 정공 수송층(22) 및 발광층(23R, 23G, 23B)을 덮듯이 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 전자 수송층(24)을 증착법으로 형성한다(S4). 전자 수송층(24)은 상기한 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정(S2)과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.

다음에, 전자 수송층(24)을 덮듯이 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 전자 주입층(25)을 증착법으로 형성한다(S5). 전자 주입층(25)은 상기한 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정(S2)과 동일한 방법으로 형성할 수 있다.

전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25)의 재료로서는, 예를 들어, 퀴놀린, 페릴렌, 페난트롤린, 비스스티릴, 피라딘, 트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 플루오레논 및 이들의 유도체나 금속 착체;LiF(불화 리튬); 등을 사용할 수 있다.

상기한 바와 같이 전자 수송층(24)과 전자 주입층(25)은 일체화된 단일층으로서 형성되어도 되고, 또는 독립된 층으로서 형성되어도 된다. 각 층의 두께는, 예를 들어 1 내지 100nm이다. 또한, 전자 수송층(24) 및 전자 주입층(25)의 합계 두께는, 예를 들어 20 내지 200nm이다.

일실시예에서는, Alq(트리스(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄)을 사용해서 두께 30nm의 전자 수송층(24)을 형성하고, LiF(불화 리튬)을 사용해서 두께 1nm의 전자 주입층(25)을 형성할 수 있다.

다음에, 전자 주입층(25)을 덮듯이 TFT 기판(10)의 표시 영역(19)의 전체면에 제2 전극(26)을 증착법으로 형성한다(S6). 제2 전극(26)은 상기한 정공 주입층·정공 수송층의 형성 공정(S2)과 동일한 방법으로 형성할 수 있다. 제2 전극(26)의 재료(전극 재료)로서는 일함수가 작은 금속 등이 적절하게 사용된다. 이러한 전극 재료로서는, 예를 들어, 마그네슘 합금(MgAg 등), 알루미늄 합금(AlLi, AlCa, AlMg 등), 금속 칼슘 등을 들 수 있다. 제2 전극(26)의 두께는, 예를 들어 50 내지 100nm이다. 일실시예에서는 알루미늄을 사용해서 두께 50nm의 제2 전극(26)을 형성할 수 있다.

제2 전극(26) 상에는 제2 전극(26)을 덮듯이 외부로부터 산소나 수분이 유기EL 소자(20) 내에 침입하는 것을 저지하기 위해서 보호막을 또한 설치해도 된다. 보호막의 재료로서는 절연성이나 도전성을 갖는 재료를 사용할 수 있고, 예를 들어 질화 실리콘이나 산화 실리콘을 들 수 있다. 보호막의 두께는, 예를 들어 100 내지 1000nm이다.

이상에 의해, TFT 기판(10) 상에 제1 전극(21), 유기EL층(27) 및 제2 전극(26)으로 이루어지는 유기EL 소자(20)를 형성할 수 있다.

계속해서, 도 1에 도시한 바와 같이, 유기EL 소자(20)가 형성된 TFT 기판(10)과 밀봉 기판(40)을 접착층(30)에서 접합시켜서 유기EL 소자(20)를 봉입한다. 밀봉 기판(40)으로서는, 예를 들어 두께가 0.4 내지 1.1mm인 글래스 기판 혹은 플라스틱 기판 등의 절연 기판을 사용할 수 있다.

이리하여 유기EL 디스플레이(1)가 얻어진다.

이러한 유기EL 디스플레이(1)에 있어서, 배선(14)으로부터의 신호 입력에 의해 TFT(12)를 ON(온) 시키면, 제1 전극(21)으로부터 유기EL층(27)에 정공이 주입된다. 한편, 제2 전극(26)으로부터 유기EL층(27)에 전자가 주입된다. 정공과 전자는 발광층(23R, 23G, 23B) 내에서 재결합하고, 에너지를 실활할 때에 소정 색의 광을 출사한다. 각 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 발광 휘도를 제어함으로써, 표시 영역(19)에 소정의 화상을 표시할 수 있다.

이하에, 발광층(23R, 23G, 23B)을 구분 도포 증착에 의해 형성하는 공정(S3)을 설명한다.

(신증착법)

발광층(23R, 23G, 23B)을 구분 도포 증착하는 방법으로서, 본 발명자들은 특허 문헌 1,2와 같은, 증착 시에 기판과 동등한 크기의 마스크를 기판에 고정하는 증착 방법 대신에 증착원 및 증착 마스크에 대하여 기판을 이동시키면서 증착을 행하는 신규인 증착 방법(이하, 「신증착법」이라고 한다)을 검토했다.

도 5는 신증착법의 기본 개념을 나타낸 사시도이다.

증착원(960)과 증착 마스크(970)로 증착 유닛(950)을 구성한다. 증착원(960)과 증착 마스크(970)의 상대적 위치는 일정하다. 기판(10)이 증착 마스크(970)에 대하여 증착원(960)과는 반대측을 일정 속도로 일방향(10a)으로 이동한다. 증착원(960)의 상면에는 각각이 증착 입자(991)를 방출하는 복수의 증착원 개구(961)가 형성되어 있고, 증착 마스크(970)에는 복수의 마스크 개구(975)가 형성되어 있다. 증착원 개구(961)로부터 방출된 증착 입자(991)는 마스크 개구(975)를 통과해서 기판(10)에 부착된다. 발광층(23R, 23G, 23B)의 각 색별로 반복해서 증착을 행함으로써 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 증착을 행할 수 있다.

이와 같은 신증착법에 따르면, 증착 마스크(970)의 기판(10)의 이동 방향(10a)의 치수(D)를 기판(10)의 동일 방향의 치수와는 무관하게 설정할 수 있다. 따라서, 기판(10)보다도 작은 증착 마스크(970)를 사용할 수 있다. 이 때문에, 기판(10)을 대형화해도 증착 마스크(970)를 대형화할 필요가 없으므로, 증착 마스크(970)의 자중 휨이나 늘어남의 문제가 발생하지 않는다. 또한, 증착 마스크(970)나 이것을 보유 지지하는 프레임 등이 거대화·중량화되는 경우도 없다. 따라서, 특허 문헌 1,2에 기재된 종래의 증착법의 문제가 해결되어, 대형 기판에 대한 구분 도포 증착이 가능해진다.

그러나, 본 발명자들이 한층 더 검토한 결과, 도 5에 나타낸 신증착법은 특허 문헌 1,2의 증착법에 비해 형성되는 피막(증착막)의 단부 모서리에 흐릿함이 발생하기 쉽다는 문제가 있는 것이 판명되었다. 이 문제의 발생 원인을 이하에 설명한다.

도 6은 기판(10)의 이동 방향(10a)에 수직인 면에서의 도 5의 증착 장치의 단면도이다. 도 6에 있어서, 955는 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 장치, 956은 보유 지지 장치(955)로 보유 지지된 기판(10)을 화살표(10a) 방향으로 이동시키는 이동 기구이다. 도 6의 지면의 좌우 방향으로 복수의 증착원 개구(961) 및 복수의 마스크 개구(975)가 나열되어 있다. 각 증착원 개구(961)로부터 증착 입자(991)는 어느 정도의 확대(지향성)를 갖고 방출된다. 즉, 도 6에 있어서, 증착원 개구(961)로부터 방출되는 증착 입자(991)의 수는 증착원 개구(961)의 바로 위 방향에서 가장 많고, 바로 위 방향에 대하여 이루는 각도(출사 각도)가 커짐에 따라서 서서히 적어진다. 증착원 개구(961)로부터 방출된 각 증착 입자(991)는 각각의 방출 방향을 향해서 직진한다. 도 6에서는 증착원 개구(961)로부터 방출되는 증착 입자(991)의 흐름을 화살표로 개념적으로 나타내고 있다. 따라서, 각 마스크 개구(975)에는, 그 바로 아래에 위치하는 증착원 개구(961)로부터 방출된 증착 입자(991)가 가장 많이 날아오지만, 이것에 한정되지 않고 경사진 하방에 위치하는 증착원 개구(961)로부터 방출된 증착 입자(991)도 날아온다.

도 7은, 어느 마스크 개구(975)를 통과한 증착 입자(991)에 의해 기판(10) 상에 형성되는 피막(990)의 도 6과 마찬가지로 기판(10)의 이동 방향(10a)에 수직인 면에서의 단면도이다. 상술한 바와 같이, 여러가지 방향으로부터 날아온 증착 입자(991)가 마스크 개구(975)를 통과한다. 기판(10)의 피증착면(10e)에 도달하는 증착 입자(991)의 수는 마스크 개구(975)의 바로 위의 영역에서 가장 많고, 이것으로부터 멀어짐에 따라서 서서히 적어진다. 따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(10)의 피증착면(10e)에는 마스크 개구(975)의 바로 위의 영역에 두께가 일정하면서 최대인 일정 두께 부분(990c)이 형성되고, 그 양측에 일정 두께 부분(990c)보다 멀어짐에 따라서 서서히 얇아지는 두께 점감 부분(990e)이 형성된다. 그리고, 이 두께 점감 부분(990e)이 피막(990)의 단부 모서리의 흐릿함을 발생시킨다.

두께 점감 부분(990e)이 서브 화소(2R, 2G, 2B)의 개구(15R, 15G, 15B) 내에서 발생하면, 발광 불균일이 발생하거나, 소자 수명이 짧아지거나 한다. 이것을 방지하기 위해서 개구폭을 좁게 하면, 개구율이 저하되어 휘도가 저하되어버린다.

따라서, 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)을 작게 할 필요가 있다. 그것을 위해서는 이하의 방법이 생각된다.

제1 방법으로서, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격(G)을 작게 하는 것이 생각된다. 그러나, 신증착법에서는 증착 마스크(970)에 대하여 기판(10)을 상대적으로 이동시킬 필요가 있으므로, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격(G)을 0으로 할 수는 없다.

제2 방법으로서, 증착 마스크(970)를 두껍게 하는 것이 생각된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(970)의 두께를 Tm, 마스크 개구(975)의 개구폭을 Wo(이것은 일정 두께 부분(990c)의 폭과 일치한다)라 하면, 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)은,　

We=G·Wo/Tm　···（1)

에서 구해진다. 따라서, 증착 마스크(970)의 두께(Tm)를 크게 하면, 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)은 작아진다.

일정 두께 부분(990c)에 대하여 한쪽 측의 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)의 일정 두께 부분(990c)의 폭(Wo)에 대한 비율을 허용 흐릿함율 B(%)라 하면, 허용 흐릿함율(B)은,　

B=(We/Wo)×100···(2)

에서 구해진다. 상기 식(1) 및 식(2)로부터 증착 마스크(970)의 두께(Tm)는,

Tm=100G/B　···（3)

에서 구해진다.

예를 들어 유기EL 디스플레이에서는, 화소의 개구율은 25% 이상일 것이 요구된다. 어떤 발광층에 이 발광층에 대하여 이웃에 위치하는 상이한 색의 발광층 재료가 혼입되는 「혼색」을 발생시키지 않고, 개구율 25% 이상을 실현하기 위해서는 흐릿함율(B)은 25% 이하인 것이 바람직하다.

한편, 증착 마스크(970)와 기판(10)의 간격(G)은, 증착 마스크(970)와 기판(10)이 충돌하지 않고 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키기 위해서는 0.3mm 이상인 것이 바람직하며, 3mm정도 있으면 충분하다.

따라서, 상기 식(3)으로부터 증착 마스크(970)의 두께(Tm)는 1.2mm 이상, 특히 12mm 이상인 것이 바람직하다. 현재, 유기EL 소자의 제조에 사용되는 증착 마스크의 일반적인 두께는 100μm 이하이므로, 상기의 1mm를 훨씬 초과하는 증착 마스크의 두께는 상당히 두껍다고 할 수 있다.

마스크 개구(975)의 개구폭(Wo)은 예를 들어 100μm정도가 상정된다. 이러한 미세한 마스크 개구(975)를, 그 개구폭(Wo)의 10배 이상이나 두꺼운 두께 몇mm정도의 증착 마스크(970)에 형성하는 것은 일반적으로 지극히 곤란하여 양산에 적합하지 않고, 고비용이 된다.

또한, 가령 이러한 어스펙트 비(=두께(Tm)/개구폭(Wo))가 높은 마스크 개구(975)를 형성할 수 있었다고 한들, 마스크 개구(975)가 증착 재료에 의해 막히기 쉽다는 다른 문제가 발생한다. 이것을 도 8의 (a) 내지 (c)를 사용해서 설명한다.

도 8의 (a)는, 어스펙트 비가 높은 마스크 개구(975)가 형성된 증착 마스크(970)를 사용해서 기판(10) 상에 피막의 형성을 개시한 직후의 상태를 나타낸 단면도이다. 증착 개시로부터 잠시 시간이 경과하면, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 마스크 개구(975)의 내주면에 증착 입자(991)가 부착함으로써 증착 재료층(992)이 형성된다. 증착 재료층(992)은 마스크 개구(975)의 유효 개구폭(마스크 개구(975) 중 증착 입자(991)를 통과할 수 있는 부분의 폭)을 좁힌다. 예를 들어 마스크 개구(975)의 개구폭(Wo)이 100μm정도인 경우, 증착 재료층(992)의 두께가 5μm정도에 달하면, 기판(10)에 형성되는 피막의 폭이나 두께에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 또한 시간이 경과하면, 증착 재료층(992)이 더욱 두꺼워지고, 예를 들어 마스크 개구(975)의 개구폭(Wo)이 100μm정도인 경우에 증착 재료층(992)의 두께가 50μm정도에 달하면, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이 증착 재료층(992)이 마스크 개구(975)를 막아서 막힘을 발생시킨다.

마스크 개구(975)의 어스펙트 비가 커지면, 마스크 개구(975)의 내벽면에 충돌하는 증착 입자(991)가 증가하므로, 증착 재료층(992)이 형성되기 쉽다. 게다가, 마스크 개구(975)의 개구폭이 좁으므로, 약간의 증착 재료층(992)의 형성에 의해 단시간에 막힘에 이르러버린다.

본 발명자들은, 상기의 문제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 어스펙트 비가 높으면서 막히기 어려운 마스크 개구를 구비한 증착 마스크의 구성을 알아냈다. 그리고, 이 증착 마스크를 신증착법(도 5 참조)에 적용하면, 증착 마스크와 기판이 이격되어 있어도 피막의 점감 부분의 폭(We)을 작게 할 수 있으므로, 피막의 단부 모서리에 흐릿함이 발생한다는 신증착법의 문제를 해소할 수 있음을 알아냈다. 그 결과, 대형 기판에 개구율이 높은 유기EL 소자를 형성하는 것이 가능해져 고휘도의 대형 유기EL 디스플레이를 제공하는 것이 가능해졌다.

이하에, 본 발명에 적합한 실시 형태를 설명한다.

(실시 형태 1)

<유기EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치>

도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 관한 유기EL 소자의 제조 장치의 개략 구성을 도시한 사시도이다. 이하의 설명의 편의를 위해서, 기판(10)의 폭 방향에 따른 수평 방향축을 X축, X축과 수직인 수평 방향축을 Y축, X축 및 Y축에 평행한 상하 방향축을 Z축으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 설정한다. XY면은 기판(10)의 피증착면(10e)(후술하는 도 10을 참조)과 평행하다.

증착원(60)에 대하여 Z축 방향에 대향해서 증착 마스크(70)가 배치되어 있다. 증착원(60)과 증착 마스크(70)의 상대적 위치는 일정하다. 증착원(60) 및 증착 마스크(70)는 증착 유닛(50)을 구성한다.

기판(10)은 도시하지 않은 보유 지지 장치에 의해 보유 지지된다. 보유 지지 장치로서는, 도 6에 도시한 보유 지지 장치(955)와 마찬가지로, 기판(10)의 피증착면(10e)과는 반대측의 면을 정전기력으로 보유 지지하는 정전 척을 사용할 수 있다. 이에 의해, 기판(10)의 자중에 의한 휨이 실질적으로 없는 상태에서 기판(10)을 보유 지지할 수 있다. 단, 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 장치는 정전 척에 한정되지 않으며, 이외의 장치이어도 된다.

보유 지지 장치에 보유 지지된 기판(10)은, 도시하지 않은 이동 기구(도 6의 이동 기구(956)를 참조)에 의해, 증착 마스크(70)에 대하여 증착원(60)과는 반대측을 증착 마스크(70)로부터 일정 간격만큼 이격한 상태에서 일정 속도로 일방향(10a)으로 이동(주사)된다. 본 실시 형태 1에서는, 기판(10)의 이동 방향은 Y축의 플러스 방향과 일치한다. 단, 기판(10)의 이동은 왕복 이동이어도 되고, 혹은 어느 한쪽만을 향하는 단방향 이동이어도 된다. 이동 기구의 구성은 특별히 제한은 없다. 예를 들어 모터로 이송 나사를 회전시키는 이송 나사 기구나 리니어 모터 등, 공지된 반송 구동 기구를 사용할 수 있다.

상기의 증착 유닛(50)과, 기판(10)과, 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 장치와, 기판(10)을 이동시키는 이동 기구는 도시하지 않은 진공 챔버 내에 수납된다. 진공 챔버는 밀봉된 용기이며, 그 내부 공간은 감압되어 소정의 저압력 상태로 유지된다.

증착원(60)은 그 상면(즉, 증착 마스크(70)에 대향하는 면)에 복수의 증착원 개구(61)를 구비한다. 복수의 증착원 개구(61)는 X축을 따라서 등간격으로 배치되어 있다. 각 증착원 개구(61)는 Z축을 따라서 상방을 향해 개방되어 있고, 증착 마스크(70)를 향해서 발광층의 재료가 되는 증착 입자(91)를 방출한다. 또한, 본 발명에 있어서, 증착원 개구는 증착 마스크(70)를 향해서 증착 입자(91)를 방출할 수 있으면 되고, 그 개구 형상, 개수, 배치 등은 도 9에 한정되지 않는다. 예를 들어, 증착원 개구는 X축 방향으로 연장된 슬릿 형상의 단 1개의 개구이어도 된다. 혹은, X축 방향으로 연장된 슬릿 형상의 개구가 Y축 방향의 상이한 복수 위치에 형성되어 있어도 된다. 또한, X축과 평행한 직선 상에 배열된 복수의 증착원 개구의 열이 Y축 방향의 상이한 위치에 복수열 배치되어 있어도 된다.

도 12a는 증착 마스크(70)의 평면도이다. 증착 마스크(70)에는 X축 방향의 상이한 위치에 복수의 마스크 개구(75)가 형성되어 있다. 복수의 마스크 개구(75)는 X축 방향을 따라서 배치되어 있다. 각 마스크 개구(75)는 Y축 방향으로 연장된 슬릿 형상의 개구이다.

도 10은, 도 9에 도시한 복수의 증착원 개구(61)를 통과하는 X-X선을 포함하는 XZ면과 평행한 면에 따른, 본 실시 형태에 관한 유기EL 소자의 제조 장치의 단면도이다.

증착 마스크(70)는 기판(10)측으로부터 증착원(60)측을 향하여 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)을 이 순서대로 구비한다. 제1층(71)에는 복수의 제1 개구(71h)가 형성되고, 제2층(72)에는 복수의 제2 개구(72h)가 형성되고, 제3층(73)에는 복수의 제3 개구(73h)가 형성되어 있다. 제1 개구(71h), 제2 개구(72h), 제3 개구(73h)가 서로 연통함으로써, 증착 마스크(70)의 마스크 개구(75)가 형성되어 있다. 제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크다.

이상과 같이 구성된 본 실시 형태의 유기EL 소자의 제조 장치를 사용하여 발광층(23R, 23G, 23B)(도 3 참조)은 이하와 같이 해서 형성된다.

증착원(60)의 복수의 증착원 개구(61)로부터 증착 입자(91)를 방출한 상태에 있어서, 기판(10)을 Y축 방향으로 이동시킨다. 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)는, 증착 마스크(70)에 형성된 복수의 마스크 개구(75)를 통과하여 기판(10)의 피증착면(즉, 기판(10)의 증착 마스크(70)에 대향하는 측의 면)(10e)에 도달한다. 그 결과, 기판(10)의 피증착면(10e)에 증착 입자(91)가 부착되어 Y축 방향에 평행한 복수의 스트라이프 형상의 피막(90)이 형성된다.

빨강, 초록, 파랑의 각 색별로 증착 재료(91)를 바꾸어서 3회의 증착(구분 도포 증착)을 행함으로써, 기판(10)의 피증착면(10e)에 빨강, 초록, 파랑의 각 색에 대응한 스트라이프 형상의 피막(90)(즉, 발광층(23R, 23G, 23B))을 형성할 수 있다.

상기의 실시 형태에서는, 부동의 증착 유닛(50)에 대하여 기판(10)이 이동하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 증착 유닛(50) 및 기판(10) 중 한쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면 된다. 예를 들어, 기판(10)의 위치를 일정하게 하여 증착 유닛(50)을 이동시켜도 되고, 혹은 증착 유닛(50) 및 기판(10)의 양쪽을 이동시켜도 된다.

상기의 실시 형태에서는, 증착 유닛(50)의 상방에 기판(10)을 배치했지만, 증착 유닛(50)과 기판(10)의 상대적 위치 관계는 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 증착 유닛(50)의 하방에 기판(10)을 배치해도 되고, 혹은 증착 유닛(50)과 기판(10)을 수평 방향으로 대향해서 배치해도 된다.

<증착 마스크>

본 실시 형태의 증착 마스크(70)의 작용에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 있어서도, 도 5 및 도 6에 나타낸 신증착법과 마찬가지로, 증착원 개구(61)로부터 증착 입자(91)가 어느 정도 폭 범위(지향성)를 갖고 방출된다. 증착 유닛(50)을 포함하는 공간은 소정의 진공도로 유지되어 있으므로, 각 증착 입자(91)는 각각의 방출 방향으로 거의 곧게 비행한다. 따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(70)의 각 마스크 개구(75)에는, 당해 마스크 개구(75)의 바로 아래에 위치하는 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)에 보태어 경사진 하방에 위치하는 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)도 날아온다. 즉, 마스크 개구(75)에는 여러가지 입사 각도의 증착 입자(91)가 입사된다. 여기서, 증착 입자(91)의 「입사 각도」는, XZ면에의 투영도에 있어서, 마스크 개구(75)에 입사하는 증착 입자(91)의 진행 방향이 Z축에 대하여 이루는 각도로 정의된다.

도 11의 (a)는, 증착 마스크(70)를 사용해서 기판(10) 상에 피막(90)의 형성을 개시한 직후의 상태를 나타낸 단면도이다. 제3 개구(73h)에 입사한 증착 입자(91) 중 큰 입사 각도로 입사된 증착 입자(91)는, 마스크 개구(75)의 내주면에 충돌해 부착되므로 제1 개구(71a)를 통과할 수는 없다. 따라서, 증착 개시로부터 잠시 시간이 경과하면, 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 마스크 개구(75)의 내주면에 증착 입자(91)가 부착함으로써 증착 재료층(92)이 형성된다. 본 실시 형태에서는, 제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크므로, 증착 재료층(92)은 제2층(72)의 제2 개구(72h)의 내주면 및 제1층(71)의 제1 개구(71h)의 주위의 하면(제2층(72)측의 면)에 형성된다. 또한 시간이 경과하면, 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이, 증착 재료층(92)은 두꺼워지지만, 마스크 개구(75)의 유효한 개구 치수가 작아지거나, 마스크 개구(75)가 증착 재료층(92)으로 가려서 막히거나 하는 경우는 없다.

마스크 개구(75)가 막히기 어려우므로, 제2층(72)의 두께(Z축 방향 치수)를 크게 하는 것이 가능해진다. 즉, 제2층(72)을 제1층(71) 및 제3층(73) 중 어느 것보다도 두껍게 해서 증착 마스크(70)의 두께를 상술한 바람직한 두께인 1.2mm 이상으로 하는 것이 가능해진다.

증착 마스크(70)을 두껍게 하면, 마스크 개구(75)의 어스펙트 비가 커지므로, 마스크 개구(75)를 통과할 수 있는 증착 입자(91)의 출사 각도는 작아진다. 여기서, 증착 입자(91)의 「출사 각도」는, XZ면에의 투영도에 있어서, 마스크 개구(75)로부터 출사되는 증착 입자(91)의 진행 방향이 Z축에 대하여 이루는 각도로 정의된다. 증착 입자(91)의 출사 각도는 제1층(71)의 제1 개구(71h)와 제3층(73)의 제3 개구(73h)에 의해 결정된다.

이와 같이, 본 실시 형태의 증착 마스크(70)는 제2층(72)을 두껍게 함으로써, 마스크 개구(75)를 통과할 수 있는 증착 입자(91)의 출사 각도를 제한한다. 구체적으로는, 마스크 개구(75)의 바로 아래에 위치하는 한정된 수(바람직하게는 1개)의 증착원 개구(61)로부터 방출된 증착 입자(91)만을 선택적으로 당해 마스크 개구(75)를 통과시킨다. 그 결과, 본 실시 형태에서는, 마스크 개구(75)로부터 출사되는 증착 입자(91)의 출사 각도의 상한값은 도 5 및 도 6에 나타낸 신증착법에 비해 작아진다. 따라서, 증착 마스크(70)와 기판(10)이 이격되어 있어도 도 7에 도시한 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)을 작게 할 수 있고, 스트라이프 형상의 피막(90)의 양측의 단부 모서리의 흐릿함의 발생을 대폭 억제할 수 있다.

일반적으로, 발광층(23R, 23G, 23B)의 구분 도포 증착에 사용하는 증착 마스크의 마스크 개구 패턴에는 ±수십μm 이하의 정밀도가 요구된다. 이러한 정밀도를 실현하기 위해서는, 가공 상의 제약 등 때문에 증착 마스크의 두께는 0.1mm 이하인 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 마스크 개구(75)의 높은 어스펙트 비를 유지한 채, 제1층(71) 및 제3층(73)을 얇게(바람직하게는 0.1mm 이하) 할 수 있으므로, 마스크 개구 패턴에 필요한 상기 정밀도를 실현할 수 있다. 이에 의해, 기판(10)의 피증착면(10e)에 형성되는 피막(90)의 위치 정밀도를 확보하고 있다.

또한, 제1층(71) 및 제3층(73)을 얇게 함으로써, 제1 개구(71h)의 내주면 및 제3 개구(73h)의 내주면에 실용상 문제가 될 정도로 증착 입자(91)가 부착되는 경우는 거의 없다.

한편, 제2층(72)은 제1층(71) 및 제3층(73) 중 어느 것보다도 두꺼운 것이 바람직하고, 또는 제1층(71) 및 제3층(73)보다 0.1mm 이상 두꺼운 것이 바람직하다. 제2층(72)을 두껍게 하면, 가공 상의 제약 등 때문에 제2 개구(72h)의 패턴 정밀도는 열화한다. 그러나, 제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크므로, 제2 개구(72a)는 마스크 개구(75)로부터 출사되는 증착 입자(91)의 출사 각도에 대하여 아무런 영향을 미치지 않는다. 따라서, 제2 개구(72h)의 상대적으로 낮은 패턴 정밀도는 피막(90)의 위치 정밀도 등에 대하여 악영향을 미치지 않는다.

이와 같이, 본 실시 형태의 증착 마스크(70)에 의하면, 상대적으로 얇은 제1층(71) 및 제3층(73)에서 필요로 하는 마스크 개구 패턴 정밀도를 확보할 수 있고, 상대적으로 두꺼운 제2층(72)에서 마스크 개구(75)의 높은 어스펙트 비를 확보할 수 있다. 따라서, 증착 마스크(70)을 상술한 신증착법에 적용했을 때에, 양측의 단부 모서리의 흐릿함의 발생이 적은 고품질의 피막(90)을 형성할 수 있다. 게다가, 증착 입자(91)의 부착에 의해 마스크 개구(75)의 개구 치수가 작아지거나 막히거나 하는 것을 방지할 수 있다.

제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크면 된다. 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 개구(72h)의 내주면에 대한 제1 개구(71h)의 단부 모서리 및 제3 개구(73h)의 단부 모서리의 돌출 길이(L1, L3)는 증착 재료층(92)이 상정되는 두께 등을 고려해서 설정할 수 있지만, 일반적으로 0.2mm 이상인 것이 바람직하다. 단, 돌출 길이(L1, L3)가 지나치게 크면, 제1 개구(71h)의 단부 모서리 및 제3 개구(73h)의 단부 모서리가 중력 등으로부터 변형되어 양자의 Z축 방향 간격이 변화되어버릴 가능성이 있다. 예를 들어, 제1 개구(71h)의 X축 방향의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 X축 방향의 개구 치수를 100μm정도, 제2 개구(72h)의 X축 방향의 개구 치수를 1mm정도 이상으로 설정할 수 있다.

도 7에서 설명한 두께 점감 부분(990e)은 피막의 X축 방향의 양쪽 단부 모서리에 형성된다. 따라서, 본 발명에서는, 적어도 X축 방향(폭 방향)에 있어서, 제2 개구(72h)의 개구 치수가 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수보다 큰 것이 필요하다. 그러나, Y축 방향(길이 방향)에 있어서도, 마찬가지로, 제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 큰 것이 바람직하다. 이에 의해, 마스크 개구(75)의 내주면에 증착 재료층(92)이 형성됨으로써, 마스크 개구(75)의 Y축 방향의 개구 치수가 작아져서 피막(90)의 두께가 얇아지는 등의 문제의 발생을 방지할 수 있다.

상기의 실시 형태에서는, 도 12a에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(70)에 X축 방향으로 연장된 서로 평행한 복수의 슬릿 형상의 마스크 개구(75)가 형성되어 있었다. 그러나, 증착 마스크(70)에 형성되는 마스크 개구 패턴은 이것에 한정되지 않고, 기판(10)의 피증착면(10e)에 Y축 방향과 평행한 스트라이프 형상의 피막(90)을 형성할 수 있는 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

예를 들어, 마스크 개구(75)를, 도 12b에 도시하는 톱날 형상이나, 도 12c에 도시하는 삼각 파상, 도 12d에 도시하는 지그재그 형상으로 배치해도 된다. 이들의 마스크 개구 패턴은, 형성하려고 하는 피막(90)의 X축 방향 피치가 좁고, 복수의 마스크 개구(75)를 X축 방향으로 배열하면, X축 방향에 인접하는 제2 개구(72h)가 간섭해버리는 경우에 바람직하게 채용할 수 있다.

혹은, 도 12e에 도시한 바와 같이, 도 12d에 도시한 마스크 개구(75)의 지그재그 배치 패턴을 Y축 방향으로 복수열 배치해도 된다. 이 경우, 복수의 마스크 개구(75)가 동일한 X축 방향 위치에 배치되고, 이들 복수의 마스크 개구(75)는 공통되는 피막(90)의 형성을 담당한다. 도 12e에서는, 도 12d에 도시한 패턴을 Y축 방향으로 복수열 배치했지만, 도 12a 내지 도 12c 중 어느 하나의 패턴을 Y축 방향에 복수열 배치해도 된다.

증착 마스크(70)에 형성되는 마스크 개구 패턴은 상술한 예에 한정되지 않고, 임의의 패턴을 채용할 수 있다.

도 12a 내지 도 12e에 있어서, 직사각 형상의 파선(76)은 제1층(71)과 제2층(72)과 제3층(73)을 고정하기 위한 스폿 용접 지점을 나타낸다.

도 12a 내지 도 12e에서는, 제1 개구(71h)와 제2 개구(72h)와 제3 개구(73h)가 일대일로 대응하고 있었다. 그러나, 본 발명에서는, 제1 개구(71h)와 제3 개구(73h)의 X축 방향 위치가 일치하고 있으면 된다. 예를 들어, 제1 개구(71h)를 통과한 증착 입자(91)가, 이 제1 개구(71h)와 X축 방향 위치가 상이한 제3 개구(73h)에 입사할 수 없을 정도로 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h)가 X축 방향으로 이격되어 배치되어 있는 경우에는, 공통되는 1개의 제2 개구(72h) 내에 복수의 제1 개구(71h) 및 복수의 제3 개구(73h)가 형성되어 있어도 된다. 또한, 제1 개구(71h)와 제3 개구(73h)가 일대일로 대응하고 있는 것은 증착 마스크(70)의 제조가 용이해지므로 바람직하다.

증착 마스크(70)에 형성되는 개개의 마스크 개구(75)의 개구 형상은 X축 방향으로 연장된 슬릿 형상일 필요는 없다. 마스크 개구(75)(특히 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h))의 X축 방향 치수는 스트라이프 형상의 피막(90)의 X축 방향 치수(폭)에 영향을 미치고, 마스크 개구(75)(특히 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h))의 Y축 방향 치수는 스트라이프 형상의 피막(90)의 두께에 영향을 미친다.

도 10 및 도 11에서는, 제1 개구(71h), 제2 개구(72h), 제3 개구(73h)의 각 내주면은, 개구 치수가 Z축 방향으로 일정하도록 그려져 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 즉, 도 13의 (a)에 도시하는 마스크 개구(75) 및 그 주변 부분을 나타낸 증착 마스크(70)의 단면도에 있어서, 제1 개구(71h)의 내주면을 포함하는 부분(71p), 제2 개구(72h)의 내주면을 포함하는 부분(72p), 제3 개구(73h)의 내주면을 포함하는 부분(73p) 중 적어도 1개의 단면 형상이, 예를 들어 도 13의 (b) 내지 (e)에 도시하는 형상이어도 된다. 즉, 도 13의 (b)에서는 개구 치수는 Z축 방향의 양단부 부분에서 최소가 되고, 도 13의 (c)에서는 개구 치수는 Z축 방향의 상이한 3군데에서 최소가 되고, 도 13의 (d)에서는 개구 치수는 Z축 방향의 상측 단부(기판(10) 측단부)에서 최소가 되고, 도 13의 (e)에서는 개구 치수는 Z축 방향의 하측 단부(증착원(60) 측단부)에서 최소가 된다. 제1 개구(71h), 제2 개구(72h), 제3 개구(73h)의 내주면의 단면 형상은, 예를 들어 그 개구의 형성 방법에 따라 변화될 수 있다. 본 발명에 있어서의 제1 개구(71h), 제2 개구(72h), 제3 개구(73h)의 치수는, 개구 치수가 최소가 되는 위치에서의 개구 치수로 정의된다.

상기 실시 형태에서는, 증착 마스크(70)가 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 3층으로 이루어지는 예를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 양쪽 표층을 구성하는 제1층(71) 및 제3층(73)의 사이의 제2층(72)이 복수의 층으로 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 제2층(72)을 구성하는 복수층의 각각에 형성된 제2 개구의 개구 치수가, 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크면 된다.

증착 마스크(70)를 구성하는 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 재료는 특별히 제한은 없지만, 증착 시의 열에 의한 증착 마스크(70)의 치수 변화(팽창)나 변형을 적게 하기 위해서 일반적으로 열팽창 계수가 작은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 증착 마스크(70)에 치수 변화나 변형이 발생하면, 기판(10)의 피증착면(10e)에 형성되는 피막(90)이 위치 어긋남 되기 때문이다. 표 1에 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 재료로서 사용 가능한 재료와 그 열팽창 계수를 나타낸다.

재료명	열팽창 계수(x 10-6/℃)
철(Fe)	12.1
크롬(Cr)	6.8
SOS304	17.3
무알칼리 유리	3.8
폴리이미드	20 ~ 30
인버재	1 ~ 2
티탄(Ti)	8.4
텅스텐(W)	4.3
탄탈(Ta)	6.3
몰리브덴(Mo)	5.3
니켈(Ni)	12.8

예를 들어, 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)을 모두 인버재로 구성하면, 증착 시의 열에 의한 치수 변화나 변형(예를 들어 휨)이 적은 증착 마스크(70)를 실현할 수 있다.

제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)은 모두 동일 재료일 필요는 없다. 단, 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 각 열팽창 계수가 서로 상이하면, 증착 시의 열에 의해 제1층(71) 또는 제3층(73)이 볼록 곡면이 되듯이 증착 마스크(70)가 휘어져버릴지도 모른다. 따라서, 증착 마스크(70)의 양쪽 표층을 구성하는 제1층(71) 및 제3층(73)의 열팽창 계수는 동일하거나, 또는 양자의 열팽창 계수 차가 작은 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 적어도 제1층(71) 및 제3층(73)은 동일 재료로 구성한다. 예를 들어, 제2층(72)의 재료로서 무알칼리 유리를 사용하고, 제1층(71) 및 제3층(73)의 재료로서 폴리이미드를 사용할 수 있다. 이에 의해, 증착 시의 열에 의해 증착 마스크(70)가 휘는 것을 방지할 수 있다.

제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 재료는 그 열팽창 계수의 이외에 제1 개구(71h), 제2 개구(72h), 제3 개구(73h)의 형성 방법 등을 고려해서 선택하는 것이 바람직하다.

<증착 마스크의 제조 방법>

증착 마스크(70)의 제조 방법을 설명한다. 단, 이하의 제조 방법은 예시에 지나지 않으며, 증착 마스크(70)는 이하의 제조 방법 이외의 방법으로 제조하는 것도 물론 가능하다.

[제조 방법 1]

본 제조 방법 1에서는, 제1 개구(71h)가 형성된 제1층(71), 제2 개구(72h)가 형성된 제2층(72), 제3 개구(73h)가 형성된 제3층(73)을 각각 별개로 작성하고, 계속해서 이들을 접합한다. 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 작성 순서는 임의이다.

도 14의 (a) 내지 (d)는, 이러한 증착 마스크(70)의 제조 방법 1을 공정순으로 나타낸 확대 단면도이다.

제2층(72)의 제조 방법을 설명한다. 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2층(72)을 작성하기 위한 후판재(72a)를 준비한다. 일실시예에서는, 후판재(72a)로서 니켈 함유량이 36중량%인 두께 5mm의 인버재를 사용할 수 있다. 후판재(72a)에 NC 가공기(Numerical Control machining)를 사용해서 드릴에 의해 제2 개구(72h)로서의 관통 구멍을 소정 패턴으로 형성한다. 도 14의 (b)는 제2 개구(72h)가 형성된 제2층(72)의 확대 단면도, 도 16의 (a)는 그 평면도이다. 본 예에서는, 기판(10)에 형성하려고 하는 피막(90)의 X축 방향 피치가 좁기 때문에 인접하는 제2 개구(72h)가 간섭하는 것을 회피하기 위해서, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같이, 톱날 형상으로 제2 개구(72h)를 배치하고 있다.

제1층(71) 및 제3층(73)의 제조 방법을 설명한다. 도 15는 제1층(71) 및 제3층(73)의 제조 방법을 나타낸 개략도이다. 이하, 제1층(71)의 제조 방법을 설명하지만, 제3층(73)도 이것과 동일한 방법으로 제조할 수 있다.

우선, 제1층(71)을 작성하기 위한 박판재(71a)의 롤 형상의 권회물을 준비한다. 일실시예에서는, 박판재(71a)로서 니켈 함유량이 36중량%인 두께 50μm의 장척의 인버재를 사용할 수 있다. 이 권회물로부터 박판재(71a)를 풀어내어 노광 현상 유닛(77a), 에칭 유닛(77b), 박리 세정 유닛(77c), 분단 유닛(77d)을 순서대로 통과시킨다. 각 유닛 사이에는 박판재(71a)의 장력을 조제하거나, 사행을 방지하거나 하기 위해서 박판재(71a)를 그 표리면에 밀착해서 파지하는 닙 롤(77e)이 배치되어 있다.

노광 현상 유닛(77a)에서는 공지된 포토프로세스가 행해진다. 즉, 박판재(71a)에 포토레지스트를 슬릿 코트법으로 도포하고, 계속해서 노광 장치에 의해 소정 패턴을 노광하고, 계속해서 약 알칼리 용액으로 현상함으로써, 박판재(71a) 상에 소정의 레지스트 패턴을 형성한다.

다음에, 에칭 유닛(77b)에서 염화 제2철 용액을 사용해서 박판재(71a)를 소정의 패턴으로 에칭한다. 이에 의해, 박판재(71a)에 관통 구멍이 형성되고, 이것이 제1 개구(71h)가 된다.

다음에, 박리 세정 유닛(77c)에서 박판재(71a) 상의 포토레지스트를 강 알칼리 용액으로 박리하고, 순수로 수세하여 질소 블로우를 행한다.

다음에, 분단 유닛(77d)에서 금속 커터로 박판재(71a)를, 복수의 제1 개구(71h)가 형성된 영역 외에서 소정의 사이즈로 절단한다. 이리하여, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같은 제1층(71)이 얻어진다. 제1층(71)에 형성된 제1 개구(71h)의 개구 위치는 도 16의 (a)에 도시한 제2층(72)의 제2 개구(72h)의 개구 위치와 동일하지만, 제1 개구(71h)의 개구 치수는 제2 개구(72h)의 개구 치수보다도 작다.

제3층(73)도 상기 제 1층(71)과 동일한 방법으로 제조할 수 있다. 제1층(71) 및 제3층(73)에 대하여 노광 현상 유닛(77a)에서 동일한 포토마스크를 사용함으로써, 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h)의 개구의 치수 및 위치를 일치시킬 수 있다.

계속해서, 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2층(72)의 한쪽 면에 제1층(71)을 위치 정렬해서 포개어 스폿 용접으로 고정한다. 이 때, 제1층(71)에 이완이 발생하지 않도록 제1층(71)의 주위를 바깥 방향으로 잡아당기면서 제1층(71)과 제2층(72)을 스폿 용접(76) 하는 것이 바람직하다.

도 16의 (c)는 제2층(72) 상에 고정된 제1층(71)을 도시한 평면도이다. 주위의 직사각 형상의 파선(76)은 제1층(71)과 제2층(72)을 고정하기 위한 스폿 용접 개소를 나타낸다. 스폿 용접(76)은 제1, 제2 개구(71h, 72h)가 형성된 영역의 외측에서 행하는 것이 바람직하다.

계속해서, 제1층(71)과 제2층(72)의 일체화물을 상하 반전시켜서, 제2층(72)의 다른 쪽의 면에 제3층(73)을 위치 정렬해서 포개고, 스폿 용접(76)으로 고정한다. 제3층(73)의 스폿 용접 방법은 도 14의 (c)에서 설명한 제1층(71)의 스폿 용접 방법과 동일하게 할 수 있다.

이리하여, 도 14의 (d)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 증착 마스크(70)가 얻어진다.

상기 제조 방법 1에서는, 제2층(72)에 우선 제1층(71)을 용접하고, 계속해서 제3층(73)을 용접했지만, 제3층(73)을 먼저 용접해도 된다.

[제조 방법 2]

본 제조 방법 2에서는, 제2 개구(72h)가 형성된 제2층(72)의 양면에 제1 개구(71h)가 형성되어 있지 않은 박판재(71a) 및 제3 개구(73h)가 형성되어 있지 않은 박판재(73a)를 접합하고, 계속해서 양쪽 박판재(71a, 73a)에 관통 구멍을 형성한다.

도 17의 (a) 내지 (e)는 이러한 증착 마스크(70)의 제조 방법 2를 공정순으로 나타낸 확대 단면도이다.

우선, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2층(72)을 작성하기 위한 후판재(72a)를 준비한다. 일실시예에서는, 후판재(72a)로서 제조 방법 1의 도 14의 (a)에서 설명한 후판재(72a)와 동일한, 니켈 함유량이 36중량%인 두께 5mm의 인버재를 사용할 수 있다.

계속해서, 도 17의 (b)에 도시한 바와 같이, 후판재(72a)에 제2 개구(72h)로서의 관통 구멍을 소정 패턴으로 형성해서 제2층(72)을 얻는다. 제2 개구(72h)의 형성 방법은 제조 방법 1의 도 14의 (b)에서 설명한 방법과 동일해도 된다.

계속해서, 도 17의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2층(72)의 한쪽 면에 제1층(71)이 되는 박판재(71a)를 포개어서 스폿 용접(76)으로 고정한다. 일실시예에서는, 박판재(71a)로서 니켈 함유량이 36중량%인 두께 50μm의 인버재를 사용할 수 있다. 박판재(71a)는 미리 소정 형상으로 절단되어 있다. 제조 방법 1과 상이하며, 박판재(71a)에는 제1 개구(71h)는 형성되어 있지 않다. 제조 방법 1의 도 14의 (c)에서 설명한 것과 마찬가지로, 박판재(71a)에 이완이 발생하지 않도록 박판재(71a)의 주위를 바깥 방향으로 잡아당기면서 박판재(71a)와 제2층(72)을 스폿 용접(76) 하는 것이 바람직하다.

계속해서, 박판재(71a)와 제2층(72)의 일체화물을 상하 반전시켜서, 도 17의 (d)에 도시한 바와 같이, 제2층(72)의 다른 쪽의 면에 제3층(73)이 되는 박판재(73a)를 포개어서 스폿 용접(76)으로 고정한다. 박판재(73a)로서 박판재(71a)와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 박판재(73a)의 스폿 용접 방법은 박판재(71a)의 스폿 용접 방법과 동일하게 할 수 있다.

계속해서, 도 17의 (e)에 도시한 바와 같이, 정밀한 위치 제어를 행할 수 있는 레이저 가공기로, 소정 위치에 레이저(78)을 조사하여 박판재(71a, 73a)에 관통 구멍을 형성한다. 레이저(78)는 박판재(71a, 73a) 중 어느 쪽으로부터 조사되어도 상관없다. 일실시예에서는, 레이저 광원으로서 300W의 YAG 레이저를 사용할 수 있다. 이 관통 구멍이 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h)가 된다. 관통 구멍의 단부 모서리에 가공칩이 발생할 경우에는, 관통 구멍을 형성한 후, 순수로 세정하고, 질소 블로우하여, 120℃의 대기 오븐에서 30분 가열함으로써 당해 가공칩을 제거할 수 있다.

이리하여, 본 실시 형태의 증착 마스크(70)가 얻어진다.

상기의 제조 방법 2에서는, 제2층(72)에 우선 박판재(71a)를 용접하고, 계속해서 박판재(73a)를 용접했지만, 박판재(73a)를 먼저 용접해도 된다.

상기의 제조 방법 1,2에서는, 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 재료로서 열팽창 계수가 작은 인버재를 사용했지만, 인버재의 조성은 상기와 상이해도 된다. 또한, 인버재 이외의 재료를 사용해도 된다. 제1층(71), 제2층(72), 제3층(73)의 재료가 모두 동일한 필요는 없고, 이들 중의 적어도 1개의 재료가 다른 재료와 상이해도 된다. 단, 개구(71h, 72h, 73h)를 형성 가능한 재료일 필요가 있다.

(실시 형태 2)

실시 형태 1에서는, 증착 마스크(70)의 제1 개구(71h)와 제3 개구(73h)는 개구 치수가 동일했다. 이에 반해, 본 실시 형태 2에서는, 증착 마스크(70)의 제1 개구(71h)와 제3 개구(73h)는 개구 치수가 상이하다. 이것을 제외하고 본 실시 형태는 실시 형태 1과 동일하다. 실시 형태 1과 상이한 점을 중심으로 본 실시 형태를 설명한다.

도 18의 (a)는 본 실시 형태에 관한 증착 마스크(70)의 마스크 개구(75)를 통과하는 증착 입자(91)를 도시한 확대 단면도이다. 도 18의 (a)에서는, 기판(10)측에 배치된 제1층(71)에 형성된 제1 개구(71h)의 개구 치수는, 증착원(60)(도 9 참조)측에 배치된 제3층(73)에 형성된 제3 개구(73h)의 개구 치수보다도 크다. 실시 형태 1과 마찬가지로, 제2층(72)에 형성된 제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크다.

증착원으로부터 방출된 증착 입자(91)는 상대적으로 개구 치수가 작은 제3 개구(73h)를 통과할 때에 선별된다. 그리고, 제3 개구(73h)에 큰 입사 각도로 입사해서 이것을 통과한 증착 입자(91)는, 주로 제2층(72)의 제2 개구(72h)의 내주면 또는 제1층(71)의 제1 개구(71h)의 주위의 하면(제2층(72)측의 면)에 충돌해 부착되므로 제1 개구(71h)를 통과할 수 없다. 실시 형태 1과 마찬가지로, 제2 개구(72h)의 개구 치수는 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크므로, 마스크 개구(75)의 내주면에 증착 입자(91)가 부착됨으로써 마스크 개구(75)의 개구 치수가 작아지거나 마스크 개구(75)가 막히거나 하는 경우는 없다.

도 18의 (b)는 본 실시 형태에 관한 다른 증착 마스크(70)의 마스크 개구(75)를 통과하는 증착 입자(91)를 도시한 확대 단면도이다. 도 18의 (b)에서는, 도 18의 (a)와는 반대로 기판(10)측에 배치된 제1층(71)에 형성된 제1 개구(71h)의 개구 치수는, 증착원(60)(도 9 참조)측에 배치된 제3층(73)에 형성된 제3 개구(73h)의 개구 치수보다도 작다. 실시 형태 1과 마찬가지로 제2층(72)에 형성된 제2 개구(72h)의 개구 치수는, 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크다.

본 예에서는 제3 개구(73h)의 개구 치수가 도 18의 (a)에 비해 크므로, 상대적으로 많은 증착 입자(91)가 제3 개구(73h)를 통과한다. 그러나, 제1 개구(71h)의 개구 치수가 작으므로, 제3 개구(73h)에 큰 입사 각도로 입사되어 이것을 통과한 증착 입자(91)는, 주로 제2층(72)의 제2 개구(72h)의 내주면 또는 제1층(71)의 제1 개구(71h)의 주위의 하면(제2층(72)측의 면)에 충돌해 부착되어 제1 개구(71h)를 통과할 수 없다. 실시 형태 1과 마찬가지로 제2 개구(72h)의 개구 치수는, 제1 개구(71h)의 개구 치수 및 제3 개구(73h)의 개구 치수 중 어느 것보다도 크므로, 마스크 개구(75)의 내주면에 증착 입자(91)가 부착됨으로써 마스크 개구(75)의 개구 치수가 작아지거나 마스크 개구(75)가 막히거나 하는 경우는 없다.

실시 형태 1과 마찬가지로, 도 18의 (a) 및 (b)에서도, 제3 개구(73h)에 큰 입사 각도로 입사된 증착 입자(91)는 제1 개구(71h)를 통과할 수 없으므로, 기판(10)에 형성되는 피막(90)의 양측의 단부 모서리의 흐릿함의 발생을 억제할 수 있다. 도 18의 (a) 및 (b)에서는, 도 7에 도시한 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)은 실시 형태 1에 비하면 약간 커지지만, 제2층(72)의 두께를 크게 하는 등으로 인해 실용상 문제가 되지않을 정도로 억제하는 것은 가능하다.

도 18의 (b)에서는 기판(10)에 가장 가까운 제1 개구(71h)의 개구 치수가 작다. 따라서, 제1 개구(71h)를 통과하는 증착 입자(91)의 출사 각도가 동일한 경우에는, 도 18의 (b)에서는 도 18의 (a)에 비해 도 7에 도시한 두께 점감 부분(990e)의 폭(We)은 작아진다.

본 실시 형태의 증착 마스크(70)의 제조 방법을 설명한다. 단, 이하의 제조 방법은 예시에 지나지 않으며, 증착 마스크(70)는 이하의 제조 방법 이외의 방법으로 제조하는 것도 물론 가능하다.

도 19의 (a) 내지 (f)는 본 실시 형태에 관한 증착 마스크(70)의 제조 방법의 일례를 공정순으로 나타낸 확대 단면도이다.

우선, 도 19의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2층(72)이 되는 후판재(72b)를 준비한다. 후판재(72b)로서 예를 들어 무알칼리 글래스 기판을 사용할 수 있다. 일실시예에서는, 두께 0.7mm의 코닝사의 1737 기판을 사용할 수 있다. 후판재(72b)는 미리 IPA 초음파 세정, 순수 세정 등의 방법으로 유기물 등의 이물질을 제거해 두는 것이 바람직하다.

계속해서, 도 19의 (b)에 도시한 바와 같이, 후판재(72b)의 한쪽 면에 감광성 수지층(73b)을 형성한다. 일실시예에서는, 도레이 가부시키가이샤제의 감광성 폴리이미드DL-1000을 스핀 코트법으로 도포할 수 있다. 스핀 회전수는 예를 들어 1300rpm으로 8초간이다. 그 후 120℃의 핫플레이트로 2분간 프리베이크를 행하는 것이 바람직하다.

계속해서, 도 19의 (c)에 도시한 바와 같이, 후판재(72b)를 상하 반전시켜서 후판재(72b)의 다른 쪽의 면에 감광성 수지층(71b)을 형성한다. 감광성 수지층(71b)은 감광성 수지층(73b)과 동일한 재료를 사용해서 같은 방법으로 형성할 수 있다.

계속해서, 도 19의 (d)에 도시한 바와 같이, 노광 마스크(82)를 거쳐서 노광 램프(80)을 사용해서 소정 패턴으로 노광한다. 일실시예에서는, 노광량은 100mJ/cm²로 할 수 있다.

계속해서, 도 19의 (e)에 도시한 바와 같이, 알칼리 용액으로 현상하여 노광된 영역의 감광성 수지층(71b, 73b)을 제거한다. 일실시예에서는, 현상액으로서 2.38%의 TMAH(수산화 테트라메틸암모늄)을 사용할 수 있으며, 현상 시간은 30초로 할 수 있다. 도 19의 (d)의 노광 공정에 있어서, 노광 램프(80)측에 배치된 감광성 수지층(71b)은 직접 노광되므로, 감광성 수지층(71b) 및 후판재(72b)을 거쳐서 노광되는 감광성 수지층(73b)에 비해 노광의 광 강도가 강하다. 따라서, 감광성 수지층(71b)에는 감광성 수지층(73b)에 비해 큰 개구가 형성된다. 그 후, 포스트베이크를 행한다. 일실시예에서는, 대기 분위기 중에서 오븐으로 220℃에서 1시간 행할 수 있다. 이리하여, 감광성 수지층(71b) 및 감광성 수지층(73b)이 제1층(71) 및 제3층(73)이 되고, 이들에 형성된 개구가 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h)가 된다.

계속해서, 도 19의 (f)에 도시한 바와 같이, 후판재(72b)를 습식 에칭한다. 일실시예에서는, 10:1 버퍼드불산(BHF)에 실온에서 60시간 침지하고, 그 후 순수로 5분간 수세할 수 있다. 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h)를 거쳐서 후판재(72b)가 그 양면으로부터 에칭되므로, 제1 개구(71h) 및 제3 개구(73h)보다도 큰 개구 치수를 갖는 관통 구멍이 형성된다. 이 관통 구멍은 제2 개구(72h)가 된다.

이리하여, 본 실시 형태의 증착 마스크(70)가 얻어진다.

상기의 제조 방법에 의하면, 적은 공정수로 간편하게 증착 마스크(70)를 제조할 수 있으므로, 비용의 삭감이 가능해진다.

본 실시 형태 2는 상기 이외는 실시 형태 1과 동일하다. 실시 형태 1에 기재한 각종 변경은 그대로 또는 적절하게 변경해서 본 실시 형태에 적용할 수 있다.

이상으로 설명한 실시 형태는 모두 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 밝히는 의도이며, 본 발명은 이러한 구체예에만 한정해서 해석되지 않고, 그 발명의 정신과 청구의 범위에 기재하는 범위 내에서 여러가지로 변경해서 실시할 수 있으며, 본 발명을 광의로 해석해야 한다.

본 발명의 이용 분야는 특별히 제한은 없고, 유기EL 소자를 사용하는 모든 장치에 이용할 수 있다. 그 중에서도 유기EL 디스플레이에 특히 바람직하게 이용할 수 있다.

23R, 23G, 23B : 발광층
10 : 기판
10e : 피증착면
50 : 증착 유닛
60 : 증착원
61 : 증착원 개구
70 : 증착 마스크
71 : 제1층
71h : 제1 개구
72 : 제2층
72h : 제2 개구
73 : 제3층
73h : 제3 개구
75 : 마스크 개구
90 : 피막
91 : 증착 입자

Claims (10)

1. 증착 입자를 기판에 부착시켜서 상기 기판 상에 소정 패턴의 피막을 형성하기 위한 증착 마스크로서,
   상기 증착 마스크에는 상기 증착 입자가 통과하는 복수의 마스크 개구가 형성되어 있고,
   상기 증착 마스크는 제1층, 제2층 및 제3층을 이 순서대로 구비하고,
   상기 제1층, 상기 제2층 및 상기 제3층에는 각각 복수의 제1 개구, 복수의 제2 개구 및 복수의 제3 개구가 형성되어 있고,
   상기 제1 개구, 상기 제2 개구 및 상기 제3 개구가 서로 연통해서 상기 마스크 개구를 구성하고,
   상기 제2 개구의 개구 치수는 상기 제1 개구의 개구 치수 및 상기 제3 개구의 개구 치수 중 어느 것보다도 큰 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2층은 상기 제1층 및 상기 제3층 중 어느 것보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 개구의 개구 치수는 상기 제3 개구의 개구 치수와 동일한 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 개구의 개구 치수는 상기 제3 개구의 개구 치수와 상이한 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1층 및 상기 제3층은 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
6. 제1항에 있어서,
   1.2mm이상의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1층 및 상기 제3층의 두께는 모두 0.1mm이하인 것을 특징으로 하는 증착 마스크.
8. 기판 상에 소정 패턴의 피막을 갖는 유기EL 소자의 제조 방법으로서,
   상기 기판 상에 증착 입자를 부착시켜서 상기 피막을 형성하는 증착 공정을 갖고,
   상기 증착 공정은, 상기 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원과, 상기 증착원 개구와 상기 기판의 사이에 배치된 증착 마스크를 구비한 증착 유닛을 사용하여 상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서, 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한 쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키면서 상기 증착 마스크에 형성된 복수의 마스크 개구를 통과한 상기 증착 입자를 상기 기판에 부착시키는 공정이고,
   상기 증착 마스크로서 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 증착 마스크를 사용하는 것을 특징으로 하는 유기EL 소자의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 피막이 발광층인 것을 특징으로 하는 유기EL 소자의 제조 방법.
10. 기판 상에 소정 패턴의 피막을 갖는 유기EL 소자의 제조 장치로서,
    상기 피막을 형성하기 위한 증착 입자를 방출하는 증착원 개구를 구비한 증착원 및, 상기 증착원 개구와 상기 기판의 사이에 배치된 증착 마스크를 구비한 증착 유닛과,
    상기 기판과 상기 증착 마스크를 일정 간격만큼 이격시킨 상태에서 상기 기판 및 상기 증착 유닛 중 한 쪽을 다른 쪽에 대하여 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 구비하고,
    상기 증착 마스크가 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 증착 마스크인 것을 특징으로 하는 유기EL 소자의 제조 장치.

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