(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が形成された第１の基板に、複数の貫通穴が形成された第２の基板を取り付けることを含み、
前記第２の基板を、前記複数の貫通穴が前記開口の内側に位置するように取り付け、
前記第１の基板における第２の基板に対向する面と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面と、の少なくとも一方に溝が形成され、
前記溝によって、前記第１及び第２の基板の間に流路を形成するマスクの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のマスクの製造方法において、
前記溝の少なくとも一部は、前記開口の周囲に形成されているマスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のマスクの製造方法において、
陽極接合によって、前記第１及び第２の基板を接合するマスクの製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスクの製造方法において、
前記第２の基板は、シリコンウエハに前記複数の貫通穴を形成し、前記第１の基板の前記開口に対応するように前記シリコンウエハをカットすることを含む工程によって形成するマスクの製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマスクの製造方法において、
前記第２の基板に磁性体膜を形成することをさらに含むマスクの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のマスクの製造方法において、
複数の前記第２の基板を、前記第１の基板に取り付け、
前記第１の基板には、複数の前記開口が形成されてなり、
それぞれの前記第２の基板を、１つの前記開口に対応させて取り付けるマスクの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載のマスクの製造方法において、
前記第１の基板に取り付けられた前記複数の第２の基板の表面を研磨して、高さを均一化することをさらに含むマスクの製造方法。
【請求項８】
開口が形成されてなる第１の基板と、
前記第１の基板に取り付けられ、複数の貫通穴が形成された第２の基板と、
を有し、
前記第２の基板は、前記複数の貫通穴が前記開口の内側に位置するように取り付けられ、
前記第１の基板における第２の基板に対向する面と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面と、の少なくとも一方に溝が形成され、
前記溝によって、前記第１及び第２の基板の間に流路が形成されてなるマスク。
【請求項９】
請求項８記載のマスクにおいて、
前記溝の少なくとも一部は、前記開口の周囲に形成されているマスク。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９記載のマスクにおいて、
陽極接合によって、前記第１及び第２の基板が接合されてなるマスク。
【請求項１１】
請求項８から請求項１０のいずれかに記載のマスクにおいて、
前記第２の基板には、磁性体膜が形成されてなるマスク。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１のいずれかに記載のマスクにおいて、
前記第１の基板には、複数の前記開口が形成されており、
複数の前記第２の基板が、前記第１の基板に取り付けられており、
それぞれの前記第２の基板は、１つの前記開口に対応させて取り付けられているマスク。
【請求項１３】
請求項１２記載のマスクにおいて、
前記第１の基板に取り付けられた前記複数の第２の基板は、表面が研磨されて高さが均一化されているマスク。
【請求項１４】
請求項８から請求項１３のいずれかに記載のマスクを使用して、発光材料を成膜することを含み、
前記発光材料の成膜工程で、前記マスクの前記流路に流体を流して前記マスクを冷却するエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法により製造されてなるエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のエレクトロルミネッセンス装置を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスク及びその製造方法、エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法並びに電子機器に関する。
【０００２】
【背景技術】
高精細なマスクが要求されている。例えば、カラーの有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）装置の製造プロセスで、各色の有機材料を、マスクを使用した蒸着により形成することが知られている。蒸着は、高温下で行われるので、マスクを冷却することが好ましい。従来は、マスクを保持する部材を冷却していたが、さらに冷却効果を高めることが望まれている。
【０００３】
本発明は、従来の問題点を解決するもので、その目的は、効果的な冷却が可能なマスク及びその製造方法、ＥＬ装置及びその製造方法並びに電子機器を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明に係るマスクの製造方法は、開口が形成された第１の基板に、複数の貫通穴が形成された第２の基板を取り付けることを含み、
前記第２の基板を、前記複数の貫通穴が前記開口の内側に位置するように取り付け、
前記第１の基板における第２の基板に対向する面と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面と、の少なくとも一方に溝が形成され、
前記溝によって、前記第１及び第２の基板の間に流路を形成する。
【０００５】
本発明によれば、簡単にマスクに流路を形成することができる。この流路を流れる流体は、第２の基板に接触するので、マスクの冷却効果が高い。
【０００６】
（２）このマスクの製造方法において、
前記溝の少なくとも一部は、前記開口の周囲に形成されていてもよい。
【０００７】
（３）このマスクの製造方法において、
陽極接合によって、前記第１及び第２の基板を接合してもよい。
【０００８】
ここで、陽極接合とは、電圧の印加によって接合界面に静電引力を生じさせ、接合界面で化学結合を生じさせる接合方法である。
【０００９】
（４）このマスクの製造方法において、
前記第２の基板は、シリコンウエハに前記複数の貫通穴を形成し、前記第１の基板の前記開口に対応するように前記シリコンウエハをカットすることを含む工程によって形成してもよい。
【００１０】
（５）このマスクの製造方法において、
前記第２の基板に磁性体膜を形成することをさらに含んでもよい。
【００１１】
こうすることで、磁力で吸着できるマスクを製造することができる。
【００１２】
（６）このマスクの製造方法において、
複数の前記第２の基板を、前記第１の基板に取り付け、
前記第１の基板には、複数の前記開口が形成されてなり、
それぞれの前記第２の基板を、１つの前記開口に対応させて取り付けてもよい。
【００１３】
これによれば、大型のマスク（複数のマスクが一体化したマスク）を製造することができる。
【００１４】
（７）このマスクの製造方法において、
前記第１の基板に取り付けられた前記複数の第２の基板の表面を研磨して、高さを均一化することをさらに含んでもよい。
【００１５】
これによれば、複数の第２の基板の表面が平坦化するので、蒸着などを行う対象物との密着性を高めることができる。
【００１６】
（８）本発明に係るマスクは、開口が形成されてなる第１の基板と、
前記第１の基板に取り付けられ、複数の貫通穴が形成された第２の基板と、
を有し、
前記第２の基板は、前記複数の貫通穴が前記開口の内側に位置するように取り付けられ、
前記第１の基板における第２の基板に対向する面と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面と、の少なくとも一方に溝が形成され、
前記溝によって、前記第１及び第２の基板の間に流路が形成されてなる。
【００１７】
本発明によれば、第２の基板の表面の一部が、流路の一部を構成する。したがって、流体が第２の基板に接触するので、マスクの冷却効果が高い。
【００１８】
（９）このマスクにおいて、
前記溝の少なくとも一部は、前記開口の周囲に形成されていてもよい。
【００１９】
（１０）このマスクにおいて、
陽極接合によって、前記第１及び第２の基板が接合されていてもよい。
【００２０】
ここで、陽極接合とは、電圧の印加によって接合界面に静電引力を生じさせ、接合界面で化学結合を生じさせる接合方法である。
【００２１】
（１１）このマスクにおいて、
前記第２の基板には、磁性体膜が形成されていてもよい。
【００２２】
これによれば、第２の基板を磁力で吸着することができる。
【００２３】
（１２）このマスクにおいて、
前記第１の基板には、複数の前記開口が形成されており、
複数の前記第２の基板が、前記第１の基板に取り付けられており、
それぞれの前記第２の基板は、１つの前記開口に対応させて取り付けられていてもよい。
【００２４】
このマスクは、複数のマスクが一体化したもので、大型のマスクになっている。
【００２５】
（１３）このマスクにおいて、
前記第１の基板に取り付けられた前記複数の第２の基板は、表面が研磨されて高さが均一化されていてもよい。
【００２６】
これによれば、複数の第２の基板の表面が平坦化しているので、蒸着などを行う対象物との密着性を高めることができる。
【００２７】
（１４）本発明に係るＥＬ装置の製造方法は、上記マスクを使用して、発光材料を成膜することを含み、
前記発光材料の成膜工程で、前記マスクの前記流路に流体を流して前記マスクを冷却する。
【００２８】
（１５）本発明に係るＥＬ装置は、上記方法により製造されてなる。
【００２９】
（１６）本発明に係る電子機器は、上記ＥＬ装置を有する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
図１（Ａ）〜図１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るマスクを説明する図である。図１（Ａ）は、マスクの平面図であり、図１（Ｂ）は、マスクの側面図である。図２は、図１（Ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線断面の一部拡大図である。図３は、図１（Ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面の一部拡大図である。図４は、図１（Ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線断面の一部拡大図である。図５は、マスクの分解図である。
【００３２】
マスクは、第１の基板１０と、少なくとも１つの（図１（Ａ）に示す例では複数の）第２の基板２０と、を有する。第１の基板１０は、透明基板であってもよい。第１の基板１０は、本実施の形態では、第２の基板２０との陽極接合が可能な材料（例えば、ほうけい酸ガラス）からなる。第１の基板１０には、少なくとも１つの（図１（Ａ）に示す例では複数の）開口１２が形成されている。第１の基板１０をフレームということができる。開口１２は、第２の基板２０よりも小さい。ただし、開口１２は、第２の基板２０における複数の貫通穴２２が形成された領域よりも大きい。開口１２は、矩形であってもよい。
【００３３】
第２の基板２０は、矩形であってもよい。第２の基板２０には、複数の貫通穴２２が形成されている。貫通穴２２の形状は、正方形、平行四辺形、円形のいずれであってもよい。貫通穴２２の形状、配列及び個数によって、マスクパターンが構成される。第２の基板２０をスクリーン板ということができる。
【００３４】
第２の基板２０は、第１の基板１０に取り付けられている。図１（Ａ）に示すように、第２の基板２０は、複数の貫通穴２２が開口１２の内側に配置されるように取り付けられている。また、第２の基板２０の端部が、第１の基板１０の開口１２の端部に取り付けられている。詳しくは、第２の基板２０の全周端部（角リング状の部分）が、第１の基板１０の開口の全周端部（角リング状の部分）に取り付けられている。１つの開口１２に対応して、１つの第２の基板２０が配置されている。本実施の形態では、第１及び第２の基板１０，２０は、陽極接合されてなる。第２の基板２０は、第１の基板１０との陽極接合が可能な材料（例えば、シリコン）からなる。
【００３５】
第１の基板１０には、溝１４（図３及び図４参照）が形成されている。溝１４は、第１の基板１０における第２の基板２０に対向する面に形成されている。溝１４は、開口１２の周囲に形成してもよい。詳しくは、溝１４は、リング（角リング）状に形成してもよい。例えば、連続しない複数の溝１４を、複数の開口１２に対応して形成してもよい。その場合、複数の溝１４のそれぞれに、個々の第２の基板２０を取り付けてもよい。溝１４は、第１の基板１０における第２の基板２０が取り付けられる領域内のみに形成してもよい。その場合、溝１４及び第２の基板２０によって流路１８が形成される。
【００３６】
第１の基板１０における第２の基板２０と対向する面とは反対側の面には、溝１６が形成されている。すなわち、第１の基板１０の一方の面に溝１４が形成され、他方の面に溝１６が形成されている。図３に示すように、溝１４，１６は、部分的に連通している。溝１６を介して、連続しない複数の溝１４を連通させることができる。
【００３７】
第１の基板１０には、第３の基板３０が取り付けられている。第３の基板３０には、少なくとも１つ（例えば複数）の貫通穴３４が形成されている。貫通穴３４は、溝１６の一部の上方に配置される。第３の基板３０は、貫通穴３４が形成されていることを除き、溝１６を覆うように配置される。１つの第３の基板３０によって、溝１６を覆うようにしてもよい。溝１６及び第３の基板３０によって流路２８が形成される。また、貫通穴３４は、流路２８への出入口となっている。複数の貫通穴３４を形成し、そのうちの１つを流路２８への入口とし、他の１つを流路２８からの出口としてもよい。第３の基板３０は、第１の基板１０の開口１２を覆わない形状になっている。例えば第３の基板３０には、開口３２が形成されている。
【００３８】
本実施の形態に係るマスクによれば、溝１４及び第２の基板２０によって流路１８が形成されている。流路１８は、第２の基板２０自体がその一部を構成しているので、冷却された流体が流れると、第２の基板２０を効果的に冷却することができる。連続しない複数の溝１４のそれぞれに応じて、連続しない流路１８が形成されても、流路２８によってこれを連通させることができる。流路２８は、溝１６及び第３の基板３０によって形成されている。流路２８には、第３の基板３０の貫通穴３４から流体を流すことができる。
【００３９】
次に、本発明の実施の形態に係るマスクの製造方法を説明する。本実施の形態では、第１及び第２の基板１０，２０を用意する。第１の基板１０における開口１２の形成には、サンドブラストを適用してもよい。
【００４０】
第２の基板２０には、複数の貫通穴２２を形成する。その形成には、エッチング（例えば結晶面方位依存性のある異方性エッチング）を適用してもよい。貫通穴２２の壁面は、第２の基板２０の表面に対して垂直であってもよいし、テーパが付されていてもよい。図５に示すように、シリコンウエハ２４から第２の基板２０を形成してもよい。その場合、シリコンウエハ２４を第２の基板２０に対応してカットしてもよい。
【００４１】
図６に示すように、第１及び第２の基板１０，２０を位置合わせして配置する。複数の第２の基板２０は、重なり合わないように配置する。第１の基板１０の一方の面の側に、複数の第２の基板２０を配置する。そして、第１及び第２の基板１０，２０を取り付ける。また、第１及び第３の基板１０，３０を位置合わせして配置する。そして、第１及び第３の基板１０，３０を取り付ける。第１及び第２の基板１０，２０の位置合わせ及び取り付けと、第１及び第３の基板１０，３０の位置合わせ及び取り付けは、どちらを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【００４２】
図７には、第１及び第２の基板１０，２０の取り付け方法の一例を示す。本実施の形態では、陽極接合を適用する。詳しくは、第１及び第２の基板１０，２０を、接合面同士を合わせて配置し、３００〜５００℃程度に加熱し、５００Ｖ程度の電圧を印加する。第１の基板１０が、ほうけい酸ガラス（例えばコーニング＃７７４０（パイレックス（登録商標）ガラス））からなり、第２の基板２０がシリコンからなる場合、第１の基板１０をマイナスに接続する。そうすると、第１の基板１０のプラスイオン（ナトリウムイオン）がマイナス方向に移動し、第１の基板１０における第２の基板２０側の面がマイナスに帯電する。一方、第２の基板２０における第１の基板１０側の面はプラスに帯電する。こうして、第１及び第２の基板１０，２０は、静電引力で引き寄せられ、化学結合が生じて接合される。
【００４３】
第１の基板１０を構成するコーニング＃７７４０（パイレックス（登録商標）ガラス）の熱膨張係数は、約３．５ｐｐｍ／℃であり、第２の基板２０を構成するシリコンの熱膨張係数に近い。したがって、マスクを高温下で使用しても、反り、ひずみが無視できるほど小さい。また、陽極接合によれば、接着剤を使用しないので、硬化収縮によるひずみがなく、ガスが出ない。このように、本実施の形態に係るマスクは、高真空での蒸着に最適である。
【００４４】
上述した第１及び第２の基板１０，２０の取り付け方法は、第１及び第３の基板１０，３０の取り付けに適用してもよい。本実施の形態によれば、溝１４及び第２の基板２０によって、流路１８が形成される。第２の基板２０が流路１８の一部を構成する。第１の基板１０によって第２の基板２０が補強されるので、強度の大きいマスクを製造することができる。
【００４５】
なお、本発明は、接着剤を使用した接合を除くものではない。例えば、第１及び第２の基板１０，２０又は第１及び第３の基板１０，３０を、接着剤で接着してもよい。接着剤３０は、エネルギー硬化性接着剤であってもよい。エネルギーとは、光（紫外線、赤外線及び可視光）、Ｘ線等の放射線、熱を含む。
【００４６】
図８に示すように、複数の第２の基板２０の厚みにバラツキがあるなどの理由で、その高さが均一でない場合、砥石４０などで、第２の基板２０の表面を研磨してもよい。これによれば、複数の第２の基板２０の表面が平坦化するので、蒸着などを行う対象物との密着性を高めることができる。
【００４７】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本実施の形態の変形例を示す図である。上述した実施の形態では、第１の基板１０に溝１４を形成したが、図９（Ａ）に示すように、第２の基板４２に溝４４を形成してもよい。あるいは、図９（Ｂ）に示すように、第１基板１０に溝１４を形成し、第２の基板４２に溝４４を形成し、溝１４，４４を対向させて流路を形成してもよい。
【００４８】
図１０は、本発明の実施の形態に係るマスク及びＥＬ装置の製造方法を説明する図である。図１０に示すマスク５０（例えば第２の基板２０）には、磁性体膜５２が形成されている。磁性体膜５２は、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性材料で形成することができる。あるいは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅや、Ｆｅ成分を含むステンレス合金等の磁性金属材料や、磁性金属材料と非磁性金属材料との結合により、磁性体膜５２を形成してもよい。
【００４９】
本実施の形態では、マスク５０を使用して基板５４に発光材料を成膜する。基板５４は、複数のＥＬ装置（例えば有機ＥＬ装置）を形成するためのもので、ガラス基板等の透明基板である。基板５４には、図１１（Ａ）に示すように、電極（例えばＩＴＯ等からなる透明電極）５６や正孔輸送層５８が形成されている。なお、電子輸送層を形成してもよい。
【００５０】
図１０に示すように、基板５４側に第２の基板２０が位置するように、マスク５０を配置する。基板５４の背後には、磁石４８が配置されており、マスク５０（第２の基板２０）に形成された磁性体膜５２を引き寄せるようになっている。これにより、マスク５０（第２の基板２０）に反りが生じていても、これを矯正することができる。
【００５１】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、発光材料の成膜方法を説明する図である。発光材料は、例えば有機材料であり、低分子の有機材料としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）があり、高分子の有機材料としてポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）がある。発光材料の成膜は、蒸着によって行うことができる。例えば、図１１（Ａ）に示すように、マスク５０を介して赤色の発光材料をパターニングしながら成膜し、赤色の発光層６０を形成する。そして、図１１（Ｂ）に示すように、マスク５０をずらして、緑色の発光材料をパターニングしながら成膜し、緑色の発光層６２を形成する。そして、図１１（Ｃ）に示すように、マスク５０を再びずらして、青色の発光材料をパターニングしながら成膜し、青色の発光層６２を形成する。
【００５２】
本実施の形態では、マスク５０には、上述した流路１８が形成されている。発光材料の成膜は、流路１８に冷却した流体を流しながら行う。こうすることでマスク５０を効果的に冷却することができる。また、本実施の形態では、スクリーンとなる第２の基板２０が、第１の基板１０によって補強されている。したがって、第２の基板２０の反り、撓みが発生せず、選択蒸着の再現性が高く、生産性が高い。本実施の形態では、マスク５０では、第１の基板１０に複数の開口１２が形成され、それぞれの開口１２に対応して第２の基板２０が位置している。各第２の基板２０が１つのＥＬ装置に対応する。すなわち、マスク５０を使用して、一体化した複数のＥＬ装置を製造することができる。基板５４を切断して、個々のＥＬ装置を得ることができる。
【００５３】
図１２は、上述した発光材料の成膜方法を経て製造されたＥＬ装置を示す図である。ＥＬ装置（例えば有機ＥＬ装置）は、基板５４、電極５６、正孔輸送層５８、発光層６０，６２，６４等を有する。発光層６０，６２，６４上に、電極６６が形成されている。電極６６は例えば陰極電極である。ＥＬ装置（ＥＬパネル）は、表示装置（ディスプレイ）となる。
【００５４】
本発明の実施の形態に係るＥＬ装置を有する電子機器として、図１３にはノート型パーソナルコンピュータ１０００が示され、図１４には携帯電話２０００が示されている。
【００５５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るマスクを説明する図である。
【図２】図２は、図１（Ａ）に示すＩＩ−ＩＩ線断面の一部拡大図である。
【図３】図３は、図１（Ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線断面の一部拡大図である。
【図４】図４は、図１（Ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線断面の一部拡大図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係るマスクの分解図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係るマスクの製造方法を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係るマスクの製造方法を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係るマスクの製造方法を説明する図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本実施の形態の変形例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係るマスク及びＥＬ装置の製造方法を説明する図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、発光材料の成膜方法を説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係るマスクを使用した発光材料の成膜方法を経て製造されたＥＬ装置を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
１０  第１の基板
１２  開口
１４  溝
１６  溝
１８  流路
２０  第２の基板
２２  貫通穴
２６  シリコンウエハ
２８  流路
４２  第２の基板
４４  溝
５０  マスク
５２  磁性体膜
【図１】
0003596502.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003596502.tif 000013
【図１３】
0003596502.tif 000014
【図１４】
0003596502.tif 000015