(57)【要約】【課題】面形状において開口を有する膜を成膜する。【解決手段】マスク４０は、膜を気相法で成膜するためのマスクである。膜は、平面形状に開口を有している。マスク４０は、外周マスク部４２、内周マスク部４４、第１開口４１、第２開口４３、及びブリッジ部４５を有している。内周マスク部４４は外周マスク部４２の内側に位置している。第１開口４１及び第２開口４３は、いずれも外周マスク部４２と内周マスク部４４の間に位置している。ブリッジ部４５は、外周マスク部４２及び内周マスク部４４のそれぞれに対して高低差を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周マスク部と、
前記外周マスク部の内側に位置する内周マスク部と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第１開口と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第２開口と、
前記第１開口及び前記第２開口の間に位置し、前記外周マスク部及び前記内周マスク部をつなぐ第１ブリッジ部と、を備え、
前記第１ブリッジ部は、前記外周マスク部及び前記内周マスク部のそれぞれに対して高低差を有するマスク。
【請求項２】
請求項１に記載のマスクにおいて、
前記外周マスク部は、前記内周マスク部と同一平面上に位置するマスク。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のマスクにおいて、
前記第１ブリッジ部は、矩形状であるマスク。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のマスクにおいて、
高さ方向において、前記第１ブリッジ部は曲線に沿って延在する部分を有しているマスク。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のマスクにおいて、
前記第１開口及び前記第２開口の間、かつ、前記第１ブリッジ部と異なる位置において前記外周マスク部及び前記内周マスク部をつなぐ第２ブリッジ部をさらに備えるマスク。
【請求項６】
請求項５に記載のマスクにおいて、
前記第１ブリッジ部及び前記第２ブリッジ部は、同一直線上に位置するマスク。
【請求項７】
マスクを用いて膜を蒸着する工程を備えており、
前記マスクは、
外周マスク部と、
前記外周マスク部の内側に位置する内周マスク部と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第１開口と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第２開口と、
前記第１開口及び前記第２開口の間に位置し、前記外周マスク部及び前記内周マスク部をつなぐ第１ブリッジ部と、を備え、
前記第１ブリッジ部は、前記外周マスク部及び前記内周マスク部のそれぞれに対して高低差を有しており、
高さ方向において蒸着源に対して前記第１ブリッジ部が前記外周マスク部よりも離れる向きに前記マスクを配置する、発光装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の発光装置の製造方法において、
前記マスクを用いて前記膜を蒸着する工程において、
直線状の蒸着源又は直線に沿って並んだ複数の蒸着源を用いており、
前記直線に対して４５°以上の角度で交わる向きに前記第１ブリッジ部が位置するように前記マスクを配置する、発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク及び発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置の一つに、発光層に有機層を用いたものがある。有機層は蒸着法により形成することができるため、発光層に有機層を用いると発光装置の製造工程を簡易にすることができる。
【０００３】
有機層を蒸着法で所望のパターンに形成するためには、マスクを用いる必要がある。例えば特許文献１には、マスクフレームの上にマスクを載置したマスクアセンブリを用いて有機層を蒸着することが記載されている。特許文献１において、マスクフレームは折れ曲がり部を有している。
【０００４】
また、特許文献２には、マスクを軽量化するために、メタルマスクと樹脂マスクとを積層させることが記載されている。特許文献２において、蒸着パターンに対応した開口部は樹脂マスクに形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４５２０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、発光装置のデザイン性を向上させるために、発光部の平面形状に開口を設けることを検討した。しかし、このようにするためには、蒸着用のマスクの形状を工夫する必要がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、平面形状において開口を有する膜を成膜することができるマスク及びこのマスクを用いた発光装置の製造方法を提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、外周マスク部と、
前記外周マスク部の内側に位置する内周マスク部と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第１開口と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第２開口と、
前記第１開口及び前記第２開口の間に位置し、前記外周マスク部及び前記内周マスク部をつなぐ第１ブリッジ部と、を備え、
前記第１ブリッジ部は、前記外周マスク部及び前記内周マスク部のそれぞれに対して高低差を有するマスクである。
【０００９】
請求項７に記載の発明は、マスクを用いて膜を蒸着する工程を備えており、
前記マスクは、
外周マスク部と、
前記外周マスク部の内側に位置する内周マスク部と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第１開口と、
前記外周マスク部及び前記内周マスク部の間に位置する第２開口と、
前記第１開口及び前記第２開口の間に位置し、前記外周マスク部及び前記内周マスク部をつなぐ第１ブリッジ部と、を備え、
前記第１ブリッジ部は、前記外周マスク部及び前記内周マスク部のそれぞれに対して高低差を有しており、
蒸着源に対して前記第１ブリッジ部が前記外周マスク部よりも離れる向きに前記マスクを配置する、発光装置の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係るマスクの構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】マスクを用いて成膜される膜の平面図である。
【図４】マスクの形状を説明するための図である。
【図５】比較例にかかるマスクを用いた成膜方法の一例を示す図である。
【図６】実施形態にかかるマスクを用いた成膜方法を説明するための図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は、蒸着源の平面レイアウトを説明するための図である。
【図８】変形例１に係るマスクの構成を示す断面図である。
【図９】図８の変形例に係るマスクの構成を示す断面図である。
【図１０】変形例２に係るマスクの構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の変形例に係るマスクの構成を示す断面図である。
【図１２】変形例３に係るマスクの構成を示す平面図である。
【図１３】変形例４に係るマスクの平面形状を示す図である。
【図１４】実施例に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
（実施形態）
図１は、実施形態に係るマスク４０の構成を示す平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、マスク４０を用いて成膜される膜２４の平面図である。本実施形態に係るマスク４０は、図３に示すように、膜２４を気相法で成膜するためのマスクである。膜２４は、平面形状に開口２６を有している。図１及び図２に示すように、マスク４０は、外周マスク部４２、内周マスク部４４、第１開口４１、第２開口４３、及びブリッジ部４５（第１ブリッジ部）を有している。内周マスク部４４は外周マスク部４２の内側に位置している。第１開口４１及び第２開口４３は、いずれも外周マスク部４２と内周マスク部４４の間に位置している。ブリッジ部４５は、外周マスク部４２及び内周マスク部４４のそれぞれに対して高低差を有している。以下、膜２４及びマスク４０について詳細に説明する。
【００１３】
まず、図３を用いて、膜２４について説明する。膜２４は、上記したように気相法で成膜されており、開口２６を有している。開口２６は、膜２４で囲まれた領域であるが、膜２４が形成されていない領域である。言い換えると、膜２４の平面形状な中抜き形状である。膜２４は、例えば有機膜、又は金属膜や酸化物膜などの無機膜である。膜２４を形成するための方法は、例えば蒸着法であるが、スパッタリング法やＣＶＤ法であってもよい。開口２６を含めた膜２４の平面形状は、例えば円形であるが、これに限定されない。また、開口２６の平面形状は、例えば膜２４と相似（例えば円形）であるが、これに限定されない。
【００１４】
次に、図１及び図２を用いて、マスク４０について説明する。図１に示すように、マスク４０は、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属製のマスクであり、上記したように、外周マスク部４２、内周マスク部４４、第１開口４１、第２開口４３、及びブリッジ部４５を有している。第１開口４１及び第２開口４３は、図３の膜２４に対応する部分であり、内周マスク部４４は図３の開口２６に対応する部分である。本図に示す例において、ブリッジ部４５は２つ（第１ブリッジ部及び第２ブリッジ部）設けられている。２つのブリッジ部４５は互いに異なる位置、例えば同一直線上に設けられている。ブリッジ部４５が複数あるため、外周マスク部４２の重さは複数のブリッジ部４５に分散される。従って、マスク４０は自重で変形しにくい。
【００１５】
なお、ブリッジ部４５が一つのみ設けられている場合、第１開口４１及び第２開口４３は互いに繋がって一つの開口になる。
【００１６】
なお、ブリッジ部４５が延在する方向（図１の上下方向）において、ブリッジ部４５の幅はほぼ一定である。ただし、ブリッジ部４５の幅は途中で変化していてもよい。
【００１７】
図２に示すように、ブリッジ部４５と外周マスク部４２及び内周マスク部４４の間には高低差がある。詳細には、外周マスク部４２及び内周マスク部４４は互いに同一面（例えば平面）を構成している。そして、ブリッジ部４５は、カバー部４５２及び２つの支持部４５４を有している。カバー部４５２は、平面視において外周マスク部４２の近く（又は外周マスク部４２と重なる部分）から内周マスク部４４の近く（又は内周マスク部４４と重なる部分）まで延在している。ただし、カバー部４５２は外周マスク部４２及び内周マスク部４４のいずれとも高低差を有している。そして一方の支持部４５４は、カバー部４５２の一方の端部と外周マスク部４２に接続しており、他方の支持部４５４は、カバー部４５２の他方の端部と内周マスク部４４に接続している。言い換えると、２つの支持部４５４はカバー部４５２を高さ方向において外周マスク部４２及び内周マスク部４４から離れた状態で支持している。
【００１８】
本図に示す例において、支持部４５４は、外周マスク部４２及び内周マスク部４４に対してほぼ垂直に延在している。また、カバー部４５２の平面形状は矩形である。ただし、カバー部４５２の平面形状は矩形に限定されず、例えば台形であってもよいし。また、図６に示すように、カバー部４５２の断面形状も矩形である。
【００１９】
なお、図４に示すように、カバー部４５２の幅を２ｄ、蒸着源３０（又はスパッタリングターゲット）の幅を２ｓ、基板２２と蒸着源３０の間隔をＴｓ、外周マスク部４２及び内周マスク部４４に対するカバー部４５２の高さをｈとすると、例えばｈ＞Ｔｓ−［Ｔｓ（ｓ−ｄ）／ｓ］であるのが好ましい。なお、一般的にＴｓは１００ｍｍ以上６００ｍｍ以下になるため、０．３ｍｍ≦ｈ≦６０ｍｍであるのが好ましい。さらに好ましくは、１．５ｍｍ≦ｈ≦１５ｍｍである。
【００２０】
図５は、比較例にかかるマスク４０を用いた成膜方法の一例を示す図であり、図１のＢ−Ｂ断面に対応している。本図に示す例において、マスク４０のブリッジ部４５は、外周マスク部４２及び内周マスク部４４と高低差を有していない。このため、外周マスク部４２は基板２２に対して近接し、その結果、基板２２のうちブリッジ部４５と重なる部分には膜２４が形成されない。このため、膜２４は、図３に示したようなパターンにはならない。例えばブリッジ部４５が２つある場合、膜２４は２つに分割されてしまう。
【００２１】
図６は、実施形態にかかるマスク４０を用いた成膜方法を説明するための図であり、図１のＢ−Ｂ断面に対応している。上記したように、ブリッジ部４５は外周マスク部４２及び内周マスク部４４に対して高低差を有している。このため、外周マスク部４２及び内周マスク部４４がブリッジ部４５よりも基板２２の近くに位置する向きに、マスク４０を配置すると、基板２２とブリッジ部４５の間には隙間が生じる。この状態で成膜を行うと、ブリッジ部４５と重なる位置の基板２２にも成膜材料が回り込み、その結果、当該位置の基板２２にも膜２４がある程度の厚さで成膜される。従って、内周マスク部４４をブリッジ部４５で支持しても、膜２４にはブリッジ部４５に起因したパターン（非成膜領域）が形成されない。よって、平面形状において穴を有する膜２４を成膜することができる。
【００２２】
なお、図５及び図６に示す例において、膜２４は蒸着源３０を用いた蒸着法を用いている。蒸着源３０は、図７（Ａ）に示すように直線状であるか、または図７（Ｂ）に示すように直線に沿って複数ならんでいるか、図７（Ｃ）に示すように円状である。ただし、蒸着源３０は、この例に限定されない。蒸着源３０は、それぞれ複数のポイントソースを有していてもよい。複数のポイントソースは、直線状に配置されていてもよい。ほかの例では、複数のポイントソースは、２次元平面状に配置されていてもよい。そして、いずれの例においても、ブリッジ部４５は、蒸着源３０に対して４５度以上の角度で交わる方向、好ましくは直交する方向を向いている。このようにすると、ブリッジ部４５と重なる位置の基板２２にも成膜材料が回り込みやすくなる。
【００２３】
（変形例１）
図８及び図９は、変形例１に係るマスク４０の構成を示す断面図であり、実施形態の図２に対応している。本変形例に係るマスク４０は、支持部４５４が外周マスク部４２及び内周マスク部４４に対して斜めになっている点を除いて、実施形態に係るマスク４０と同様の構成である。図８に示す例において、支持部４５４は、カバー部４５２が長くなる方向に傾いている。ただし、図９に示すように、支持部４５４は、カバー部４５２が短くなる方向に傾いていてもよい。
【００２４】
支持部４５４は、ブリッジ部４５から外周マスク部４２及び内周マスク部４４のそれぞれに近づくにつれて幅が狭くなっていてもよい。言い換えると、支持部４５４は、外周マスク部４２及び内周マスク部４４のそれぞれに対して高低差が小さくなるにつれて、幅が狭くなっていてもよい。これにより、成膜材料が回り込みやすくなり、支持部４５４と外周マスク部４２及び内周マスク部４４との高低差が小さいことによる成膜不良を抑制することができる。
【００２５】
本変形例によっても、実施形態と同様に、平面形状において穴を有する膜２４を成膜することができる。
【００２６】
（変形例２）
図１０及び図１１は、変形例２に係るマスク４０の構成を示す断面図であり、実施形態の図２に対応している。本変形例に係るマスク４０は、ブリッジ部４５が断面視において（高さ方向において）曲線に沿って延在している部分を有している点を除いて、実施形態に係るマスク４０と同様の構成である。
【００２７】
本変形例において、ブリッジ部４５は、断面視において三角関数に沿った形状（図１０参照）を有していてもよいし、円弧に沿った形状（図１１参照）を有していてもよい。また、ブリッジ部４５は、カバー部４５２と支持部４５４の区別がない形状であってもよいし、これらの区別がある形状であってもよい。
【００２８】
本変形例によっても、実施形態と同様に、平面形状において穴を有する膜２４を成膜することができる。
【００２９】
（変形例３）
図１２は、変形例３に係るマスク４０の構成を示す平面図であり、実施形態の図１に対応している。本変形例に係るマスク４０は、以下の点を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様の構成である。
【００３０】
まず、内周マスク部４４の平面形状は矩形である。そして、外周マスク部４２と内周マスク部４４の間に位置する開口の外形も、矩形に沿った形状を有している。言い換えると、本変形例のマスク４０を用いて成膜される膜２４は、矩形の中にその矩形よりも小さな矩形の非成膜領域（穴）を有する。そして、ブリッジ部４５は、内周マスク部４４の４つの辺のそれぞれに対応して設けられている。このため、内周マスク部４４と外周マスク部４２の間の開口部は、第１開口４１及び第２開口４３のみではなく、さらに２つの開口４７を有している。なお、ブリッジ部４５は、内周マスク部４４の４つの角のそれぞれに設けられていてもよい。
【００３１】
本変形例によっても、実施形態と同様に、平面形状において穴を有する膜２４を成膜することができる。
【００３２】
（変形例４）
図１３は、変形例４に係るマスク４０の平面形状を示す図であり、実施形態の図１に対応している。本変形例にかかるマスク４０は、内周マスク部４４及び内周マスク部４４と外周マスク部４２の間に位置する開口（第１開口４１及び外周マスク部４２を含む）が不定形である点を除いて、実施形態に係るマスク４０と同様の構成である。
【００３３】
本変形例によっても、実施形態と同様に、平面形状において穴を有する膜２４を成膜することができる。
【００３４】
（実施例）
図１４は、実施例に係る発光装置１０の構成を示す断面図である。発光装置１０は、発光部１４０を有している。発光部１４０は、基板１００を用いて形成されている。基板１００は、実施形態で示した基板２２の一例である。発光部１４０は例えばボトムエミッション型であり、基板１００の第２面１００ｂ側から光を放射する。ただし、発光部１４０はトップエミッション型や両面発光型であってもよい。
【００３５】
基板１００は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されている。基板は、例えば矩形などの多角形であるが、他の形状（例えば円形）であってもよい。基板１００は可撓性を有している。基板１００が可撓性を有している場合、基板１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。特にガラスを有する基板１００に可撓性を持たせる場合、基板１００の厚さは、例えば２００μｍ以下である。樹脂材料で形成された基板１００に可撓性を持たせる場合、基板１００の材料は、例えばＰＣ（ポリカーボネート）、アクリル、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、及びポリイミドの少なくとも一つである。なお、基板１００が樹脂材料で形成されている場合、水分が基板１００を透過することを抑制するために、基板１００の少なくとも発光面（好ましくは両面）に、ＳｉＮｘやＳｉＯＮなどの無機バリア膜が形成されているのが好ましい。また、基板１００は、少なくとも１層の樹脂層と少なくとも１層の無機層を有する基板（無機有機ハイブリッド基板）であってもよい。
【００３６】
なお、発光部１４０がトップエミッション型である場合、基板１００は透光性を有していなくてもよい。例えば基板１００は金属基板であってもよい。
【００３７】
発光部１４０は、基板１００の第１面１００ａに形成されており、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を有している。以下、発光部１４０がボトムエミッション型である場合について、説明する。
【００３８】
第１電極１１０は透明導電膜で形成されている。この透明導電膜は、金属を含む材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物である。透明電極の材料の屈折率は、例えば１．５以上２．２以下である。透明電極の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。透明電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、透明電極は、カーボンナノチューブ、又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性有機材料であってもよいし、薄い金属電極であってもよい。
【００３９】
有機層１２０は、第１電極１１０と第２電極１３０の間に位置しており、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を有している。ただし、正孔注入層及び正孔輸送層の一方は形成されていなくてもよい。また、電子輸送層及び電子注入層の一方は形成されていなくてもよい。有機層１２０は、さらに他の層を有していてもよい。有機層１２０の少なくとも一部の層は、実施形態における膜２４に対応しており、例えばマスク４０を用いた蒸着法を用いて形成される。ただし、有機層１２０は、少なくとも一部の層がインクジェット法により形成されていてもよい。
【００４０】
第２電極１３０は、例えば金属層を有しており、透光性を有していない。第２電極１３０が有する金属層は、例えば、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、及びＩｎからなる第１群の中から選択される金属からなる層、又はこの第１群から選択される金属の合金からなる層である。
【００４１】
本実施例において、有機層１２０の少なくとも一部の層は、マスク４０を用いた蒸着法で形成される。また、有機層１２０のうち蒸着法以外の方法で形成される層がある場合、この層は、インクジェット法で形成される。したがって、有機層１２０の平面形状に開口を設けることができる。
【００４２】
なお、有機層１２０以外の層、例えば第１電極１１０及び第２電極１３０の少なくとも一方がマスク４０を用いて形成されていてもよい。
【００４３】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４４】
１０ 発光装置
２２ 基板
２４ 膜
３０ 蒸着源
４０ マスク
４１ 第１開口
４２ 外周マスク部
４３ 第２開口
４４ 内周マスク部
４５ ブリッジ部
１００ 基板
１１０ 第１電極
１２０ 有機層
１３０ 第２電極
【図１】
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【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】
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【図１３】
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【図１４】
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