(57)【要約】【課題】有機電界発光素子などに有機薄膜や導電層を形成するために用いられる薄膜蒸着用マスク及びこれを用いた有機電界発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】ベース部材１１と；ベース部材を厚さ方向に貫通し、所定の長さを有して第１方向に延びる複数のスリット１３と；複数のスリットのうち第１方向と所定の角度を有する第２方向において最外側に位置する最外郭のスリット１４と、最外郭のスリットに隣接するリブ１６との間に設けられるリブ支持部１７と、を備える。【選択図】図１
2010062125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材と；
前記ベース部材を貫通し、所定の長さを有して第１方向に延びる複数のスリットと；
前記複数のスリットのうち前記第１方向と所定の角度を有する第２方向において最外側に位置する最外郭のスリットと、前記最外郭のスリットに隣接するリブとの間に設けられるリブ支持部と；
を備えることを特徴とする、薄膜蒸着用マスク。
【請求項２】
前記リブ支持部は、前記ベース部材と一体に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜蒸着用マスク。
【請求項３】
前記リブ支持部の幅は、１０μｍ〜１００μｍであることを特徴とする、請求項２に記載の薄膜蒸着用マスク。
【請求項４】
前記スリットの長さは、２ｃｍ以上であることを特徴とする、請求項３に記載の薄膜蒸着用マスク。
【請求項５】
前記ベース部材は、金属材料を含むことを特徴とする、請求項１に記載の薄膜蒸着用マスク。
【請求項６】
中央に開口部を有し、互いに対向配置された一対の第１辺、及び互いに対向配置された一対の第２辺を有し、前記第１辺及び第２辺のうち少なくともいずれかに前記ベース部材の縁が接合されるフレームをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜蒸着用マスク。
【請求項７】
前記ベース部材、前記複数のスリット、及び前記リブ支持部を備えた第１マスクストリップと、
第２ベース部材、及び前記第２ベース部材に設けられる複数のスリットを備えており、最外郭のスリットと前記最外郭のスリットに隣接するリブとの間に前記リブ支持部を備えていない第２マスクストリップと、
中央に開口部を有し、互いに対向配置された一対の第１辺、及び互いに対向配置された一対の第２辺を有するフレームと、
を備え、
前記第１マスクストリップの長さ方向の両端と前記第２マスクストリップの長さ方向の両端とは、前記第１辺に接合され、前記第１マスクストリップの最外郭のスリットは、前記第２辺に最も隣接して配置されることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜蒸着用マスク。
【請求項８】
基板上に互いに対向する第１電極及び第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に備えられた有機発光膜とを備える有機電界発光素子の製造方法において、
前記有機発光膜は、請求項１〜７のいずれかに記載の薄膜蒸着用マスクにより蒸着形成されることを特徴とする、有機電界発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記有機電界発光素子が形成される基板に前記薄膜蒸着用マスクが密着するように、前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加する工程をさらに含み、
前記磁力を印加するために設けられる磁石アレイは、複数のストライプ状の磁石を備え、
前記磁石の延長方向は、前記マスクの複数のスリットの長さ方向と所定の角度を有することを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストライプ状のスリットを備えた薄膜蒸着用マスク及びこのマスクを用いた有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、有機物蒸着装置は、１０−７Ｔｏｒｒ以上の真空下で、蒸着しようとする物質に電流を加え、物質を基板上に膜状に形成する装置である。有機物蒸着装置には、基板上に所望する形状の有機膜を形成するためにマスクが用いられる。一定の大きさ以上の大型基板に有機物を蒸着する場合、マスクは、所望するパターンの安定した有機物の蒸着のために、高い耐久性及び強度を有するメタルマスクが使用可能である。
【０００３】
高精細メタルマスク（ＦＭＭ：Ｆｉｎｅ  Ｍｅｔａｌ  Ｍａｓｋ）は、大型基板に高精細パターンの有機物を蒸着するためのマスクである。ＦＭＭを用いると、基板の所定の位置に多数個の所望する高精細パターンの有機物を一度に形成することができる。所望するパターンの有機物の蒸着のために、ＦＭＭは、有機物が通過する複数の長方形のスロットを備えるか、ストライプ状のスリットを備えることができる。ここで、複数の長方形のスロットまたはストライプ状のスリットは、単位マスキング部を形成することができ、ＦＭＭは、複数の単位マスキング部を備えることができる。この高精細メタルマスクを用いた蒸着技術は、大型の有機電界発光表示装置などを製造するための有機物の蒸着と、カソード電極を形成する工程に利用可能である。
【０００４】
メタルマスクを基板上に固定するために、通常、磁石アレイが用いられる。磁石アレイは、メタルマスクが基板に密着固定されるように、基板を挟んでメタルマスクを引き寄せるように設けられる。磁石アレイは、一定の長さを有する複数のストライプ状の磁石をアレイフレーム上に固定した構造として設置され得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国特許公開第２００５−００９１５０６号
【特許文献２】大韓民国特許公開第２００３−００２３２０２号
【特許文献３】大韓民国特許公開第２００８−００１１５７３号
【特許文献４】大韓民国特許公開第２００３−００２７１６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、複数のストライプ状のスリットを備えた高精細メタルマスクでは、スリット間のリブの幅が狭いために、外力によりリブの曲がりが生じ得る。特に、メタルマスクにおいて、スリットの長さ方向と略直角の幅方向において単位マスキング部の最外側に位置する最外郭のスリットに隣接するリブは、ストライプ磁石の長さ方向における末端部にかかる強い磁力により、他のスリット間のリブよりも強い力を受けることになる。このとき、最外郭のスリットに隣接するリブは、磁力により曲がり得る。
【０００７】
有機物蒸着装置内において、メタルマスクの最外郭のスリットに隣接するリブが曲がると、有機物の蒸着時、最外郭のスリットに隣接するスリット領域をきちんとマスキングすることができず、有機物の蒸着不良を生じ得る。最外郭のスリットに隣接するスリット領域における有機物の蒸着不良は、有機電界発光素子の有機発光層として用いられる有機物の蒸着不良であり得る。この場合、有機電界発光素子の点灯時、最外郭のスリットに隣接するスリット領域に位置する少なくとも１つのセルが不要な特異な色を発現させ、素子不良をもたらしてしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、ストライプ状のスリットを備えた高精細マスクにおいて、最外郭のスリットに隣接するリブの変形を防止することにより、薄膜蒸着工程におけるマスキング不良を防止することのできる薄膜蒸着用マスクを提供しようとするものである。
【０００９】
また、本発明は、前述した薄膜蒸着用マスクを用いることにより、有機物の蒸着不良を防止することのできる有機電界発光素子の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点によれば、ベース部材と；ベース部材を貫通し、所定の長さを有して第１方向に延びる複数のスリットと；複数のスリットのうち第１方向と所定の角度を有する第２方向において最外側に位置する最外郭のスリットと、最外郭のスリットに隣接するリブとの間に設けられるリブ支持部とを備える薄膜蒸着用マスクが提供される。
【００１１】
好ましくは、上記リブ支持部は、ベース部材と一体に形成され得る。
【００１２】
上記リブ支持部の幅は、１０μｍ〜１００μｍであり得る。
【００１３】
上記スリットの長さは、２ｃｍ以上であり得る。
【００１４】
上記ベース部材は、金属材料を含むことができる。
【００１５】
上記薄膜蒸着用マスクは、中央に開口部を有し、互いに対向配置された一対の第１辺、及び互いに対向配置された一対の第２辺を有するフレームをさらに備えることができる。このとき、フレームの第１辺及び第２辺のうち少なくともいずれか１つには、ベース部材の縁が接合され得る。
【００１６】
上記薄膜蒸着用マスクは、ベース部材、ベース部材に設けられる複数のスリット、及びリブ支持部を備えた第１マスクストリップと、第２ベース部材、及び第２ベース部材に設けられる複数のスリットとを備えており、最外郭のスリットと最外郭のスリットに隣接するリブとの間にリブ支持部を備えていない第２マスクストリップと、中央に開口部を有し、互いに対向配置された一対の第１辺、及び互いに対向配置された一対の第２辺を有するフレームとを備えることができる。このとき、第１マスクストリップの長さ方向の両端と第２マスクストリップの長さ方向の両端とは、フレームの第１辺に接合され、第１マスクストリップの最外郭のスリットは、フレームの第２辺に最も隣接して配置され得る。
【００１７】
本発明の第２の観点によれば、基板上に互いに対向する第１電極及び第２電極と、第１電極と第２電極との間に備えられた有機発光膜とを備える有機電界発光素子の製造方法において、有機発光膜は、本発明の第１の観点による薄膜蒸着用マスクにより蒸着形成される有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【００１８】
上記有機電界発光素子の製造方法は、有機電界発光素子が形成される基板に薄膜蒸着用マスクが密着するように、基板を挟んでマスクを引き寄せる磁力を印加する工程をさらに含むことができる。このとき、磁力を印加するために設けられる磁石アレイは、複数のストライプ状の磁石を備え、磁石の延長方向は、マスクの複数のスリットの長さ方向と所定の角度を有することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、薄膜蒸着用マスクの最外郭のスリットと、それに隣接するスリットにおいてマスキング不良が発生するのを防止することができる。また、有機電界発光素子の製造工程において、有機発光層や電極層に対する高精細蒸着パターンを安定的に得ることができ、それにより製造された有機電界発光表示装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の薄膜蒸着用マスクの主要部を示す部分斜視図である。
【図２ａ】比較例のメタルマスクを説明するための斜視図である。
【図２ｂ】比較例のメタルマスクを説明するための斜視図である。
【図３】本発明の一実施例による薄膜蒸着用マスクの分解斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例による薄膜蒸着用マスクの分解斜視図である。
【図５】本発明の薄膜蒸着用マスクを用いる薄膜蒸着工程を説明するための蒸着装置の概略図である。
【図６ａ】図５の蒸着装置に適用可能な磁石アレイの主要部を示す斜視図である。
【図６ｂ】図６ａにおける磁石アレイのＩ−Ｉ’断面図である。
【図７】本発明の薄膜蒸着用マスクを用いて製造されたパッシブマトリクス型有機電界発光表示装置の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の薄膜蒸着用マスクを用いて製造されたアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置の副画素の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明の薄膜蒸着用マスクの主要部を示す部分斜視図である。
【００２３】
同図に示すように、本実施例の薄膜蒸着用マスク１０は、ベース部材１１と、ベース部材１１を厚さ方向に貫設するスリット１３とを備える。スリット１３は、リブ１５を介在して第１方向またはＹ方向に延びるストライプ状に形成される。
【００２４】
特に、本実施例の薄膜蒸着用マスク１０は、一群のスリット１３のうち、第１方向と一定の角度を有する第２方向またはＸ方向において最外側に位置する最外郭のスリット１４を横切って設けられるリブ支持部１７を備える。リブ支持部１７は、最外郭のスリット１４に隣接するリブ、すなわち、最外郭のスリット１４の第１面を形成するリブ１５と、最外郭のスリット１４の第１面と対向する第２面を形成するベース部材１１とを互いに連結する。
【００２５】
リブ支持部１７は、ベース部材１１と一体に形成される。一方、前述したリブ支持部１７と同じ機能及び作用効果を得るために、リブ支持部の代わりに別の部材を用いることができる。しかし、別の部材を用いてリブ支持部１７を設ける場合、最外郭のスリット１４の内側領域を横切って延びるように、最外郭のスリット１４に隣接するリブ１６とベース部材１１との間に別の部材を設けなければならないため、マスク製作工程が複雑になり得る。
【００２６】
本実施例において、最外郭のスリット１４は、他のスリット１３と区別されるように、他の参照番号で表示し、最外郭のスリット１４に隣接するリブ１６は、他のリブ１５と区別されるように、他の参照番号で表示した。しかし、以下の説明において、最外郭のスリット１４及びリブ１６は、基本的に、単位マスキングパターン部１２を形成する一群のスリット１３及びリブ１５にそれぞれ含まれるものとして考えられる。
【００２７】
一群のスリット１３及び該スリット間のリブ１５は、長方形の単位マスキングパターン部１２を形成する。図１には、第１〜第３の単位マスキングパターン部１２と、第４の単位マスキングパターン部の一部とが示されている。各単位マスキングパターン部１２は、１つの有機電界発光表示装置の有機発光層や電極層の蒸着のために、一定のパターンで有機物や導電性材料を通過させることができるように、一定のパターンで設けられる。例えば、隣接する２つの単位マスキングパターン部１２の間には、パターン空間部１８が設けられ、パターン空間部１８により、隣接する２つの単位マスキングパターン部１２は、第１方向に一定の間隔をおいて互いに離れて設けられる。
【００２８】
本実施例の薄膜蒸着用マスク１０は、電鋳工程などの素材成形技術により製造され得る。電鋳工程を用いると、微細なパターニング及び優れた表面平滑性を得ることができる。
【００２９】
もちろん、本実施例の薄膜蒸着用マスク１０は、エッチング法によっても製造可能である。例えば、薄膜蒸着用マスク１０の最外郭のスリット１４を含むスリット１３は、フォトレジストを用いて、自らと同じパターンを有するレジスト層を薄板のベース部材１１に形成したり、または自らと同じパターンを有するフィルムをベース部材１１に付着した後、ベース部材１１をエッチングすることによって形成され得る。
【００３０】
各単位マスキングパターン部１２において、各スリット１３の長さＬ１は、約２ｃｍ以上であり、スリット１３の幅Ｗ１及び最外郭のスリット１４の幅Ｗ３は、約５０μｍであり、スリット１３間の距離、すなわち、リブ１５の幅Ｗ２は、１０μｍ〜１００μｍである。また、最外郭のスリット１４に隣接するリブ１６の幅Ｗ２も、１０μｍ〜１００μｍである。リブ支持部１７の幅Ｌ２を含む最外郭のスリット１４の全長Ｌ１が約２ｃｍ以上であり、リブ１６の幅Ｗ２が約１０μｍ〜約１００μｍであれば、リブ１６は、磁石アレイの磁力により曲がり得る。しかし、このとき、リブ支持部１７は、リブ１６の曲がりを防止することができる。
【００３１】
最外郭のスリット１４は、最外郭のスリット１４に隣接するスリット１３’に対するマスキング効果が、他のスリット１３に対するマスキング効果と同様になるように設けられたダミースリットであり得る。この場合、リブ支持部１７の幅Ｌ２は、最外郭のスリット１４に隣接するリブ１６を支持できる長さを有し、かつ、最外郭のスリット１４に隣接するスリット１３’のマスキング効果に悪影響を及ぼさない範囲で任意に調節可能である。
【００３２】
ベース部材１１は、ニッケル、ニッケル合金、ニッケル−コバルト合金などで形成され得る。ニッケル−コバルト合金を用いた場合、微細パターンの形成が容易であり、表面粗さが非常に良いという長所がある。
【００３３】
以下では、本実施例の薄膜蒸着用マスク１０のリブ支持部１７が設けられていない場合に生じ得る問題について、より詳細に説明する。
【００３４】
図２ａ及び図２ｂに示すように、メタルマスク１１０ａ、１１０ｂは、ストライプ状のスリット１１３ａと、該スリット間に設けられるリブ１１５ａとを備える。スリット１１３ａの長さ方向と直交する幅方向において最外側に位置する最外郭のスリット１１４ａは、最外郭のスリット１１４ａに隣接するリブ、すなわち、最外郭のスリット１１４ａの一面を形成するリブ１１６ａとベース部材１１１ａとの間に設けられる。
【００３５】
本比較例のメタルマスク１１０ａ、１１０ｂは、蒸着装置内に設けられた磁石アレイにより基板上に密着することができる。ここで、磁石アレイは、ストライプ状の磁石がスリット１１３ａの長さ方向と直交する幅方向に延びるように配置され得る（図５、図６ａ及び図６ｂ参照）。このとき、リブ１１６ａは、ストライプ状の磁石の一側の末端部に隣接して位置することができる。この場合、ストライプ状の磁石は、他の部分よりもその両側の末端部に磁力が集中するため、リブ１１６ａは、磁石の末端部に印加される強い磁力により、他のリブ１１５ａに比べて曲がりやすくなり得る。すなわち、リブ１１６ａは、図２ａに示すように、最外郭のスリット１１４ａの幅が狭くなるように曲がるか、図２ｂに示すように、最外郭のスリット１１４ａの幅が広くなるように曲がり得る。
【００３６】
このように、リブ１１６ａは、磁石アレイの磁力により曲がり得る。この場合、最外郭のスリット１１４ａに隣接するスリット１１３ａを介して蒸着される有機発光層に蒸着不良が発生し、これにより、有機電界発光表示装置の点灯時、当該スリットを介して蒸着された領域に位置する少なくとも１つのセルが不要な特異な色を発現させ、素子不良をもたらし得る。
【００３７】
図３は、本発明の一実施例による薄膜蒸着用マスクの分解斜視図である。
【００３８】
同図に示すように、本実施例のマスクアセンブリは、大量生産のための装置であって、マスク１０ａと、フレーム２０ａとを備える。
【００３９】
マスク１０ａは、有機電界発光素子をなす単位基板を一度に複数枚ずつ蒸着できるように、金属薄板のベース部材１１ａに形成された複数の単位マスキングパターン部１２ａを備える。複数の単位マスキングパターン部１２ａは、格子状に配列され得る。各単位マスキングパターン部１２ａは、１つの素子に有機物を蒸着することができるものであり、所望する形状にパターニングされた複数のスリット１３ａと、隣接するスリット間に位置するリブ１５ａとを備える。
【００４０】
特に、本実施例のマスク１０ａは、磁石アレイに備えられるストライプ状の磁石の末端部に位置する単位マスキングパターン部１２ａにリブ支持部１７ａを備える。リブ支持部１７ａは、ストライプ状の磁石がＸ軸方向に延設される場合を考慮して、Ｘ軸方向の両端部に位置する単位マスキングパターン部１２ａの最外郭のスリット１４ａの内側に設けられる。つまり、リブ支持部１７ａは、マスク１０ａのＸ軸方向において両側の最外側に位置する２グループの単位マスキングパターン部の各最外郭のスリット１４ａを横切って延び、最外郭のスリット１４ａに隣接するリブ、すなわち、最外郭のスリット１４ａの一面を形成するリブ１６ａを、最外郭のスリット１４ａの一面と対向する他面に位置するベース部材１１ａに連結する。
【００４１】
マスク１０ａは、大量生産時、特定の素子に対するマスキング不良を防止するために、フレーム２０ａに引張力が加えられるように固定される。すなわち、マスク１０ａの各単位マスキングパターン部１２ａに形成されたスリット１３ａの幅が、既定の公差範囲内に維持されるように、マスク１０ａは、四角リング状のフレーム２０ａに所定の引張力を有して固定される。
【００４２】
フレーム２０ａは、マスク１０ａを支持できるように、剛性を有する部材で形成される。フレーム２０ａは、互いに平行した一対の第１辺２１ａと、一対の第１辺２１ａの両端をそれぞれ連結する一対の第２辺２２ａとを備える。フレーム２０ａの第１辺２１ａと第２辺２２ａとは一体に形成されるが、これに限定されず、第１サブフレームと第２サブフレームとで別途に製造され、結合され得る。
【００４３】
図４は、本発明の他の実施例による薄膜蒸着用マスクの分解斜視図である。
【００４４】
同図に示すように、本実施例のマスクアセンブリは、大量生産のための装置であって、マスク１０ｂと、フレーム２０ｂとを備える。
【００４５】
マスク１０ｂは、フレーム２０ｂの一側に設けられる第１マスクストリップ１１ｂと、フレーム２０ｂの他側に設けられる第２マスクストリップ１１ｃと、フレーム２０ｂの中間に設けられる第３マスクストリップ１１ｄとを備える。マスク１０ｂは、有機電界発光素子をなす単位基板を一度に複数枚ずつ蒸着できるように、金属薄板ストリップ状の複数のベース部材にそれぞれ形成された複数の単位マスキングパターン部１２ｂを備える。複数の単位マスキングパターン部１２ｂは、Ｙ軸方向に一定の間隔をおいて一列に配列され得る。各単位マスキングパターン部１２ｂは、１つの素子に有機物を蒸着することができるものであり、所望する形状にパターニングされた複数のスリット１３ｂと、隣接するスリット間に位置するリブ１５ｂとを備える。
【００４６】
特に、本実施例の第１マスクストリップ１１ｂは、Ｘ軸方向において第３マスクストリップ１１ｄから最も遠くに位置する各単位マスキングパターン部１２ｂの最外郭のスリット１４ｂの内側にリブ支持部１７ｂを備える。同じように、第２マスクストリップ１１ｃは、Ｘ軸方向において第３マスクストリップ１１ｄから最も遠くに位置する各単位マスキングパターン部の最外郭のスリット１４ｃの内側にリブ支持部１７ｃを備える。リブ支持部１７ｂ、１７ｃは、磁石アレイのストライプ状の磁石がＸ軸方向に延設される場合を考慮して、Ｘ軸方向の両端部に位置する単位マスキングパターン部の最外郭のスリット１４ｂ、１４ｃの内側にそれぞれ設けられる。つまり、リブ支持部１７ｂ、１７ｃは、マスク１０ｂのＸ軸方向において最外側に位置する２グループの単位マスキングパターン部の各最外郭のスリット１４ｂ、１４ｃを横切って延びるように、最外郭のスリット１４ｂ、１４ｃにそれぞれ隣接するリブ、すなわち、最外郭のスリット１４ｂ、１４ｃの一面を形成するリブ１６ｂ、１６ｃを、最外郭のスリット１４ｂ、１４ｃの一面と対向する他面に位置するベース部材にそれぞれ連結する。
【００４７】
各マスクストリップ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、大量生産時、特定の素子に対するマスキング不良を防止するために、フレーム２０ｂに引張力が加えられるように固定される。すなわち、各単位マスキングパターン部に形成されたスリット１３ｂ、１３ｃの長さまたは幅が、既定の公差範囲内に維持されるように、各マスクストリップ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、四角リング状のフレーム２０ｂの対向する一対の第１辺２１ｂに所定の引張力を有して固定される。
【００４８】
フレーム２０ｂは、各マスクストリップ１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを支持できるように、剛性を有する部材で形成される。フレーム２０ｂは、互いに平行した一対の第１辺２１ｂと、一対の第１辺２１ｂの両端をそれぞれ連結する一対の第２辺２２ｂとを備える。フレーム２０ｂの第１辺２１ｂと第２辺２２ｂとは一体に形成されるが、これに限定されず、第１サブフレームと第２サブフレームとで別途に製造され、結合され得る。
【００４９】
一方、フレーム２０ｂの構造は、図４及びそれに関する説明に限定されず、実施形態の多様な変更により実現可能であることはいうまでもない。例えば、フレーム２０ｂにマスクストリップの接合を容易にするための構造または別の部材が使用可能である。
【００５０】
本実施例によるマスクアセンブリは、各種の薄膜蒸着用として使用可能であり、特に、有機膜のパターニング工程に使用可能である。例えば、本実施例のマスクアセンブリは、有機電界発光表示装置の有機発光膜のパターニングに使用可能であり、パッシブマトリクス型有機電界発光表示装置では、カソード電極の蒸着工程にも適用することができる。それだけでなく、有機薄膜トランジスタの形成にも適用することができる。
【００５１】
図５は、本発明の薄膜蒸着用マスクを用いる薄膜蒸着工程を説明するための蒸着装置の概略図である。
【００５２】
同図に示すように、本実施例の蒸着装置３０は、図４を参照して先に説明した本実施例の薄膜蒸着用マスク１０ｂを用いることができる。
【００５３】
有機電界発光表示装置の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の有機発光膜を蒸着するために、真空チャンバ３１に設置された有機膜蒸着容器（ｃｒｕｃｉｂｌｅ）６０の上部にマスク１０ｂを設け、マスク１０ｂ上に薄膜が形成される基板５０を取り付ける。そして、基板５０上に、マスク１０ｂを基板５０に密着させるための磁石アレイ４０を駆動させ、マスク１０ｂが基板５０に密着するようにする。この状態で、有機膜蒸着容器６０を作動させると、有機膜蒸着容器６０に装着された有機物は気化し、マスク１０ｂのスリットを通過して一定のパターンで基板５０に蒸着される。
【００５４】
図６ａは、図５の蒸着装置に適用可能な磁石アレイの主要部を示す斜視図である。図６ｂは、図６ａにおける磁石アレイのＩ−Ｉ’断面図である。
【００５５】
図６ａ及び図６ｂに示すように、本実施例のマスクを用いて有機蒸着装置で有機物を蒸着する場合、マスクを基板の一面上に密着固定するために、磁石アレイ４０が用いられる。このとき、磁石アレイ４０は、比較的大きなマスク１０ｂを磁力で適宜支持するために、通常、複数の棒状の磁石４４が一列に並ぶように設けられる。例えば、磁石アレイ４０は、複数の棒状の磁石４４と、各磁石４４が挿入される溝４３を有する本体４２とを備えることができる。
【００５６】
前述の場合、マスク１０ｂのスリットがＹ軸方向に延びる場合、磁石アレイ４０の各棒状の磁石４４がＸ軸方向に延びるように配置されると、各磁石４４の両端部に位置する最外郭のスリットに隣接するリブは、大きな磁力を受けることになる。このとき、従来のメタルマスクでは、最外郭のスリットとこれに隣接するスリットとの間に位置するリブが、磁石の磁力により曲がり得る。しかし、本実施例のマスク１０ｂは、リブ支持部を備えることにより、最外郭のスリットとこれに隣接するスリットとの間に位置するリブが曲がるのを防止することができる。
【００５７】
図７は、本発明の薄膜蒸着用マスクを用いて製造されたパッシブマトリクス型有機電界発光表示装置の一例を示す断面図である。
【００５８】
同図に示すように、ガラス基板２２０上に第１電極層２２１がストライプパターンで形成され、第１電極層２２１上に、有機層２２６及び第２電極層２２７が順次形成される。第１電極層２２１の各ライン間には、絶縁層２２２が介在し得る。第２電極層２２７は、第１電極層２２１のパターンと直交するパターンで形成され得る。
【００５９】
有機層２２６は、低分子または高分子有機層が使用可能である。低分子有機層を使用する場合、有機層２２６は、ホール注入層、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ）などを含む第１有機層２２３と、有機発光層２２４と、電子輸送層、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ）などを含む第２有機層２２５とが単一または複合された構造で積層されて形成され得る。有機層２２６に使用可能な有機材料としては、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：ｃｏｐｐｅｒ  ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｎ、Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ：ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などが適用可能である。これらの低分子有機層は、真空蒸着法により形成され得る。
【００６０】
高分子有機層を使用する場合、有機層２２６は、ホール輸送層を含む第１有機層２２３と、有機発光層２２４との構造を有することができる。このとき、第２有機層２２５は使用しないこともあり得る。高分子有機層２２６の材料において、ホール輸送層としては、ＰＥＤＯＴを用い、発光層としては、ＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系やポリフルオレン（Ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ）系などの高分子有機物質を用いることができる。
【００６１】
有機発光層２２４は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）を備えることでフルカラーを実現するように形成され得る。有機発光層２２４は、薄膜蒸着用マスクを用いて形成されるが、本実施例のマスクを用いると、マスクの最外郭のスリットに隣接するリブの曲がりによりマスクパターン不良が発生するのを防止することにより、有機発光層２２４の蒸着パターン不良の発生を防止することができる。
【００６２】
前述した第１電極層２２１は、アノード電極の機能を果たし、第２電極層２２７は、カソード電極の機能を果たす。前記第１電極層２２１及び第２電極層２２７の極性が逆になるように実現可能であることはいうまでもない。
【００６３】
第１電極層２２１は、透明電極または反射型電極として備えられるが、透明電極として用いられたときには、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で形成され得る。そして、第１電極層２２１が反射型電極として用いられたときには、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、及びこれらの化合物などで反射膜を形成した後、その上に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で形成され得る。
【００６４】
一方、第２電極層２２７も、透明電極または反射型電極として備えられるが、透明電極として用いられたときには、第２電極層２２７がカソード電極として用いられるため、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びこれらの化合物が有機発光層２２６の方向に向かうように蒸着した後、その上に、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明電極形成用物質で補助電極層またはバス電極ラインを形成することができる。そして、第２電極層２２７が反射型電極として用いられたときには、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びこれらの化合物を蒸着して形成され得る。
【００６５】
図示していないが、このような有機電界発光表示装置は、外部の酸素及び水分の浸透が遮断されるように密封される。
【００６６】
図８は、本発明の薄膜蒸着用マスクを用いて製造されたアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置の副画素の一例を示す断面図である。
【００６７】
図８において、副画素は、少なくとも１つのＴＦＴと、自発光素子の有機電界発光素子ＯＬＥＤとを備える。ＴＦＴは、必ずしも図８に示す構造だけが可能なものではなく、その数及び構造は、多様に変形可能である。このようなアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置をより詳細に説明すると、次のとおりである。
【００６８】
同図に示すように、基板２２０上にバッファ層２３０が形成されており、このバッファ層２３０上にＴＦＴが備えられる。ＴＦＴは、バッファ層２３０上に形成された半導体活性層２３１と、活性層２３１を覆うように形成されたゲート絶縁膜２３２と、ゲート絶縁膜２３２上のゲート電極２３３とを備える。ゲート電極２３３を覆うように層間絶縁膜２３４が形成され、層間絶縁膜２３４上にソース及びドレイン電極２３５が形成される。ソース及びドレイン電極２３５は、ゲート絶縁膜２３２及び層間絶縁膜２３４に形成されたコンタクトホールにより、活性層２３１のソース領域及びドレイン領域にそれぞれ接続される。
【００６９】
活性層２３１は、ソース領域及びドレイン領域を連結するチャネル領域を備える。この活性層２３１は、無機半導体または有機半導体から選択されて形成され得、ソース領域及びドレイン領域にｎ型またはｐ型不純物がドープされて形成され得る。
【００７０】
活性層２３１を形成する無機半導体は、ＣｄＳ、ＧａＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、ＣａＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＳｉＣ、及びＳｉを含むものであり得る。
【００７１】
そして、活性層２３１を形成する有機半導体は、バンドギャップが１ｅＶ〜４ｅＶの半導体性有機物質で備えられるが、高分子として、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリチオフェンビニレン及びその誘導体、ポリチオフェン−ヘテロ環芳香族共重合体及びその誘導体を含むことができ、低分子として、ペンタセン、テトラセン、ナフタレンのオリゴアセン及びこれらの誘導体、α−６−チオフェン、α−５−チオフェンのオリゴチオフェン及びこれらの誘導体、金属を含有するかまたは含有しないフタロシアニン及びこれらの誘導体、ピロメリット酸無水物またはピロメリット酸ジイミド及びこれらの誘導体、ペリレンテトラカルボン酸無水物またはペリレンテトラカルボン酸ジイミド及びこれらの誘導体を含むことができる。
【００７２】
ゲート絶縁膜２３２は、ＳｉＯ２などで形成され得るが、このほか、ＳｉＮｘなどが使用可能であり、ＳｉＯ２とＳｉＮｘとの二重膜として形成され得る。ゲート絶縁膜２３２上の所定の領域には、ＭｏＷ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｌ／Ｃｕなどの導電性金属膜でゲート電極２３３が形成される。ゲート電極２３３を形成する物質は、必ずしもこれに限定されず、導電性ポリマーなどの多様な導電性物質がゲート電極２３３として使用可能である。ゲート電極２３３が形成される領域は、活性層２３１のチャネル領域に対応する。
【００７３】
層間絶縁膜２３４は、ＳｉＯ２やＳｉＮｘ、またはこれらの化合物で形成され得、ソース及びドレイン電極２３５は、ゲート電極２３３と同じ材質で形成され得る。
【００７４】
ソース及びドレイン電極２３５上には、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘなどからなるパッシベーション膜２３６が形成され、パッシベーション膜２３６上には、アクリル、ポリイミドなどからなる平坦化膜２３７が形成され得る。
【００７５】
図示していないが、ＴＦＴには、少なくとも１つのキャパシタが接続される。
【００７６】
ソース及びドレイン電極２３５は、有機電界発光素子ＯＬＥＤのアノード電極となる第１電極層２２１に接続される。第１電極層２２１は、平坦化膜２３７上に形成され、第１電極層２２１を覆うように画素画定膜２３８が形成される。そして、画素画定膜２３８に所定の開口部を形成した後、有機電界発光素子ＯＬＥＤを形成する。
【００７７】
有機電界発光素子ＯＬＥＤは、電流の流れにより、赤色、緑色、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであり、ＴＦＴのソース及びドレイン電極２３５に接続され、ＴＦＴからプラス（＋）電源を受ける第１電極層２２１と、全体の画素を覆うように備えられ、マイナス（−）電源を供給する第２電極層２２７と、前記第１電極層２２１と第２電極層２２７との間に配置されて発光する有機層２２６とから構成される。
【００７８】
有機層２２６は、先に説明した図７の有機層と同じであるため、その詳細な説明は省略する。
【００７９】
本実施例のアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置においても、有機発光層（ＥＭＬ）は、先に説明した本実施例のマスクで形成されるため、最外郭のスリットに隣接するリブの曲がりによりマスクパターンに不良が発生するのを防止することができる。
【００８０】
一方、第１電極層２２１は、前述したパッシブマトリックス型のように、透明電極または反射型電極で形成され得るが、各副画素の開口の形状に対応する形状に形成され得る。また、第２電極層２２７は、透明電極または反射型電極をディスプレイ領域の全体に全面蒸着して形成することができる。しかし、第２電極層２２７は、必ずしも全面蒸着される必要はなく、多様なパターンで形成され得ることはいうまでもない。
【００８１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００８２】
１０    薄膜蒸着用マスク
１１    ベース部材
１２    単位マスキングパターン部
１３、１３’    スリット
１４    最外郭のスリット
１５、１６    リブ
１７    リブ支持部
２２０    基板（ガラス基板）
２２１    第１電極層
２２２    絶縁層
２２６    有機層
２２７    第２電極層
２３０    バッファ層
２３１    半導体活性層
２３２    ゲート絶縁膜
２３３    ゲート電極
２３４    層間絶縁膜
２３５    ソース及びドレイン電極
２３６    パッシベーション膜
２３７    平坦化膜
２３８    画素画定膜
【図１】
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【図２ａ】
2010062125.tif 000004
【図２ｂ】
2010062125.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010062125.tif 000008
【図６ａ】
2010062125.tif 000009
【図６ｂ】
2010062125.tif 000010
【図７】
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【図８】
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