(57)【要約】【課題】  テンションをかけた状態でマスクフレームに固定された成膜マスクを用いて基板上に成膜を行う場合、成膜マスクと基板の各々の撓み形状の差により、マスクフレームの開口の四隅において成膜マスクと基板の間に隙間が生ずる。この隙間により、成膜パターンがぼけたり、成膜位置がずれたりする。【解決手段】  マスクフレームの開口の四隅において、被成膜基板を成膜マスクに押し当てる押圧部材を有する押圧装置を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略四角形の開口を有するマスクフレームに開口パターンを複数有する成膜マスクがテンションを加えた状態で固定されているマスク構造体に、被成膜基板を押し当てる押圧装置であって、
前記押圧装置は前記被成膜基板を前記マスク構造体に押し当てる複数の押圧部材を有しており、
前記押圧部材は、前記マスクフレームの開口の四隅に対応する位置に配置されていることを特徴とする押圧装置。
【請求項２】
前記押圧部材は、前記被成膜基板と点接触する構造であることを特徴とする請求項１に記載の押圧装置。
【請求項３】
前記押圧装置は、前記マスクフレームに対応する位置にさらに押圧部材を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の押圧装置。
【請求項４】
成膜室と、
前記成膜室に配置された蒸着源と、
前記蒸着源と対向する位置に被成膜基板とマスク構造体とを保持する保持機構と、
前記蒸着源と反対側から前記被成膜基板を前記マスク構造体に押し当てる押圧装置と、
を有する成膜装置であって、
前記押圧装置は、請求項１または請求項２に記載の押圧装置であることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
被成膜基板に、略四角形の開口を有するマスクフレームに成膜パターンを複数有する成膜マスクをテンションを加えた状態で固定されているマスク構造体を用いて成膜する成膜方法であって、
前記被成膜基板と前記マスク構造体とをアライメントする工程と、
前記被成膜基板を前記成膜マスクに押し当てる工程と、
を有しており、
前記被成膜基板を前記成膜マスクに押し当てる工程は、
前記マスクフレームの前記開口の四隅に対応する位置において、前記被成膜基板を前記成膜マスクに押し当てる工程であることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置の製造の際、被成膜基板と成膜マスクの密着性を高めるために用いる押圧装置およびそれを備えた成膜装置、および成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ装置の製造工程では、駆動回路等が形成された被成膜基板上に、高精細なパターンを有する成膜マスクを用いて、発光層等の有機化合物層が形成される。このとき、被成膜基板の成膜面への異物の付着を防止するため、被成膜基板の成膜面を下向きにして成膜されるのが一般的である。
【０００３】
被成膜基板とマスクとのアライメント時、被成膜基板は保持機構に載置され２辺以上で支持されており、保持機構によって保持されていない被成膜基板の中央部は自重により重力の向き（下向き）に撓んでいる。一方の成膜マスクは、テンションが加えられた状態で周辺部がマスクフレームに固定されており、被成膜基板と同様に中央部で若干下向きに撓んでいる。アライメントの後、被成膜基板は成膜マスクの上に重ね合わされる。図６（ｂ）は、被成膜基板と成膜マスクを重ねた状態の斜視図を示し、図６（ａ）は、図６（ｂ）のＣ−Ｃ′断面図を表している。図６（ａ）に示したように、被成膜基板２を成膜マスク３１に重ね合わせると、被成膜基板の中央部では、成膜マスクに被成膜基板の重みが加わり、両者は一体となって撓むため、密着性の高い状態となっている。ところが周辺部では、被成膜基板は保持機構には固定されずに載置されているだけなので、被成膜基板の剛性のために中央部の撓み形状が維持されて四隅が反り上がった形状となる。一方の成膜マスクはテンションを加えられた状態で周辺部をフレームに固定されているため、被成膜基板のような周辺部で反り上がった形状とはならない。被成膜基板と成膜マスクの保持方法の違い、および剛性の違いにより、成膜マスクの周辺部では両者の反り形状が異なるため、大きな隙間が生じてしまう。このような隙間は、被成膜基板サイズの大きい場合には数十μｍに達する場合がある。被成膜基板と成膜マスクとの隙間が大きいほど、成膜パターンぼけや成膜位置ずれなどの不良が顕著にあわられる。
【０００４】
そこで、特許文献１では、被成膜基板表面に磁性材で形成された成膜マスクを取り付け、被成膜基板裏面側に設置した磁石保持体による磁気吸引力で成膜マスクを被成膜基板裏面に密着させる真空成膜装置が提案されている。また、特許文献２では、被成膜基板の表面に成膜マスクを密着させるときに、シール部材を介して押え板を被成膜基板の裏面に圧接させて、前記押え板の前記シール部材と反対側の面に磁石を近接又は当接させる真空成膜装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５８６０５号公報
【特許文献２】特開２００４−３２３８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１や２を用いれば、被成膜基板と成膜マスクとの密着性を改善することができる。しかしマグネットで成膜マスクを被成膜基板側に引き寄せる際に、被成膜基板と成膜マスクとの撓み形状の違いに起因する皴が成膜マスクに生じ、密着しない箇所が周辺部以外に生じてしまうことが懸念される。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、被成膜基板と成膜マスクとの密着性を改善し、高精細なパターンの有機化合物層の成膜を可能とする押圧装置および成膜装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる押圧装置は、
略四角形の開口を有するマスクフレームに開口パターンを複数有する成膜マスクがテンションを加えた状態で固定されているマスク構造体に、被成膜基板を押し当てる押圧装置であって、
前記押圧装置は前記被成膜基板を前記マスク構造体に押し当てる複数の押圧部材を有しており、
前記押圧部材は、前記マスクフレームの開口の四隅に対応する位置に配置されていることを特徴としている。また、本発明にかかる成膜装置は、前記押圧装置を有している。
【０００９】
さらに、本発明にかかる有機ＥＬ装置の製造方法は、
被成膜基板と、略四角形の開口を有するマスクフレームに成膜パターンを複数有する成膜マスクをテンションを加えた状態で固定されているマスク構造体とをアライメントする工程と、
前記被成膜基板を前記成膜マスクに押圧装置で押し当てる工程と、
を有しており、
前記被成膜基板を前記成膜マスクに押圧装置で押し当てる工程は、
前記マスクフレームの開口の四隅に対応する位置において、前記被成膜基板を前記成膜マスクに押し当てる工程であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
有機ＥＬ装置の製造に本発明の成膜方法を用いることで、成膜領域の全域にわたって被成膜基板と成膜マスクとの密着性が確保され、高精細なパターンの有機化合物層の成膜が可能となる。その結果、有機ＥＬ装置の製造歩留まりを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる押圧装置の第１例を示す模式図。
【図２】本発明にかかる押圧装置の第２例を示す模式図。
【図３】本発明に適用されるマスク構造体を示す図。
【図４】本発明にかかる成膜装置の断面模式図。
【図５】本発明にかかる有機ＥＬ装置の概略図
【図６】本発明の課題を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る押圧装置および成膜装置について図面を参照して説明する。本明細書で特に図示または記載されていない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用することができる。また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。本明細書に添付の図面において、同じ部材には同じ符号を付し、一度説明した部材に関しては、それ以降説明を省略する。
【００１３】
図３に本発明に適用される成膜マスクの概略図を示す。図３は、一枚の基板から複数の有機ＥＬ装置を得るために用いられる成膜マスクの例を表している。成膜マスク３１は、成膜パターンに対応した開口７を複数有している。成膜マスク３１は、略四角形の枠であるマスクフレーム３２に、テンションを加えられた状態で固定され、マスク構造体３３を構成している。マスクフレーム３２の開口部４は、被成膜基板よりも小さくなるように設計される。
【００１４】
本発明にかかる押圧装置と、被成膜基板（以下、単に基板と記述する場合もある）およびマスク構造体との位置関係の第１例を図１（ａ）、（ｂ）に示す。図１（ａ）は押圧装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ′断面の被成膜基板およびマスク構造体を示す図である。図１（ａ）も、一枚の基板から複数の有機ＥＬ装置を得るために用いられるに示したマスク構造体の例を表している。
【００１５】
押圧装置１は、被成膜基板２を押すための押圧部材３を有しており、図１に示すように、押圧部材３と被成膜基板２とは、マスクフレーム３２の開口部４の四隅に対応する位置５で接する。押圧部材３と被成膜基板２とが接する位置５は、マスクフレームの開口部４よりも内側、かつ、成膜マスクのパターン成膜のための開口を有する領域６よりも外側にあればよく、マスクフレームの開口４の中心に対して互いに点対称であるのが好ましい。
【００１６】
押圧部材３の先端は、被成膜基板２と点接触する構造となっている。被成膜基板表面２を面接触で押圧しようとした場合、被成膜基板２や押圧部材３の表面の凹凸により、実際には面で密着させるのは困難である。そのため、押圧箇所が同定できず、押圧位置や押圧力の制御が困難になる。そこで、本発明ではこれらの問題を解消するため、押圧部材３と被成膜基板２とを点接触させる構造としている。例えば、図１（ｂ）に示したような球状の部材が基板に接する構造や、先端の尖った柱状部材が基板に接する構造が考えられる。押圧部材３が基板２を押す力は、押圧部材３の質量を変えたり、押圧部材３にスプリングを取り付け、スプリングの強度等を変えることによって、調整することができる。このような押圧装置１を用いれば、被成膜基板２と成膜マスク３１との間に大きな隙間が生じる箇所で、基板を成膜マスクに押し当てるため、基板と成膜マスクとの密着性が基板全面で向上する。
【００１７】
図２は、本発明にかかる押圧装置の第２例である。図１に示したように基板２の４箇所を成膜マスク３１に押し当てる押圧部材３に加えて、基板２の周辺部をマスクフレーム３２に押し当てる周辺押圧部材８が設けられている。このような構成により、マスクフレーム３２の歪み等の個体差による影響を低減して、基板２と成膜マスク３１との密着性をより高めることができる。
【００１８】
次に、本発明にかかる成膜装置の概略断面図を図４に示す。成膜装置４０は、排気機構４２を有する成膜室４１内に、蒸着源４３が配置されている。蒸着源４３は、ヒーター４５によって所望の温度に加熱できるようになっている。基板２のサイズに応じて、複数配置されていても良いし、成膜中に移動可能な様に移動機構４４の上に配置されていてもよい。
【００１９】
成膜装置４０は、さらに被成膜基板２と、マスク構造体３３と、複数の押圧部材３が設けられた押圧装置１とを支持する保持部材４５を有している。保持部材４５は、被成膜基板等を所望の位置に搬送可能な移動機構４６に接続されている。押圧装置１は、装置内に組み込んでおいて、基板２およびマスク構造体３３が装置内に搬入された後にそれらと一体にしても良いし、装置とは別体で、基板２およびマスク構造体３３と一体にしてから装置内に搬入してもよい。基板２は被成膜面を下向きにして保持されており、マスク構造体３３は被成膜基板２と蒸着源４３との間に配置され、押圧装置１は基板２の被成膜面とは反対側の面に配置される。
【００２０】
続いて、本発明にかかる押圧装置を用いた成膜方法、および押圧装置を有する成膜装置について、公知の有機ＥＬ表示装置を形成する例を、図４を用いて説明する。まず、公知の方法にて、被成膜基板２上に有機ＥＬ装置を駆動するための回路および電極等を形成する。図５に有機ＥＬ表示装置１枚分の回路および電極の概略図を示す。表示領域５１には、データ線駆動回路５２から伸びるデータ線５３と、走査線駆動回路５４から伸びる走査線５５とが交差する位置に、画素回路５６が配置されている。走査線５５と平行して各画素回路に電源を供給する電源線５７が配線されている。これらの回路へは外部接続端子５８およびデータ線駆動回路５２を介してデータ線５３に画像データが供給され、画像データに応じて画素回路５６に接続される有機ＥＬ素子が発光し、画像が表示される。
【００２１】
次に、画素回路５６の上に有機化合物層を形成するため、被成膜基板２に形成された回路パターンと、成膜マスクの開口パターン７とのアライメントを行なった後、両者を重ねあわせる。このとき、図６に示したように、被成膜基板２は自重によって撓み、中央部では成膜マスクと共に緩やかな弧を描いた形状となり、周辺部ではマスクフレーム３２の開口４の四隅で反り上がった形状となり、被成膜基板２と成膜マスク３１との間に隙間が生じている。続いて、被成膜基板２の被成膜面と反対側の面に、図１の押圧装置１を載置する。被成膜基板２と押圧装置１とは、押圧装置１に設けられた４つの押圧部材３が、マスクフレーム３２の開口４の四隅で、被成膜基板２を成膜マスク３１に押し当てるように位置合わせされた後、基板２およびマスク構造体３３とともに固定される。これにより、マスクフレーム３２の開口４の四隅での基板２の反りは低減され周辺部での密着性が高まる。このとき同時に、基板２の剛性によって中央部での基板２の撓みが軽減されるが、もともと成膜マスク３１にはテンションがかかっていることから撓みが基板２よりも小さいため、基板２との密着性は保たれる。つまり、被成膜基板２の全面で、成膜マスク３２との密着性を高めることができる。これらの位置合わせは、成膜装置と一連の真空下で行うことが好ましい。
【００２２】
互いの位置が固定された基板２とマスク構造体３３と押圧装置１とは、成膜装置４０の保持機構４５によって保持され、被成膜面を下向きにして成膜室４１内に搬入される。成膜室４１の内部は真空に保たれており、成膜材料である有機化合物が仕込まれた蒸着源４３は、のヒーター４３によって有機化合物の蒸発温度まで加熱されている。被成膜基板２は、マスク構造体３３および押圧装置１と共に蒸着源と対向する位置に搬送され、有機化合物層が所定の膜厚に達するまで成膜される。有機化合物は、発光層の他に、必要に応じてホール輸送層、ホール注入層、電子注入層、電子輸送層等を設けても良い。有機化合物材料やその成膜には、公知の材料や成膜条件を適用することができる。有機化合物層を成膜中も、押圧装置１によって被成膜基板２と成膜マスク３１との密着性は全面に渡って保たれるため、所望の成膜パターンにて有機化合物層を形成することができる。
【００２３】
有機化合物層の成膜後、基板２は、マスク構造体３３および押圧装置１と共に成膜室４１の外に搬出された後、互いの固定が解かれ、基板２は上部電極を形成するため、公知の成膜装置へと搬入され、公知の成膜方法にて有機化合物層の上に上部電極が形成される。
【００２４】
以上の製造方法にて得られた有機ＥＬ装置は、有機化合物層の成膜パターンの不良や、成膜位置ずれが低減されるため、高い表示性能を得ることが出来る。同時に、不良が低減されることにより、製造歩留まりを高めることも可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
１  押圧装置
２  被成膜基板
３  押圧部材
４  マスクフレーム開口部
６  表示領域
７  開口パターン
３１  成膜マスク
３２  マスクフレーム
３３  マスク構造体
【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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