(57)【要約】【課題】被蒸着部材への蒸着位置精度を高めることが可能な蒸着用治具を提供する。【解決手段】蒸着材料４の蒸発によって透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスク１２と、この蒸着マスク１２を支持するマスクホルダ１３と、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３との間に狭持され開口部１５に対応する複数の開口窓部２４とマスク部１６の撓みを防止する撓み防止部２３とを有する補強部材１４と、を備えた。【選択図】  図３
2004232050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクと、
この蒸着マスクを支持するマスクホルダと、
前記蒸着マスクと前記マスクホルダとの間に狭持され前記開口部に対応する複数の開口窓部と前記マスク部の撓みを防止する撓み防止部とを有する補強部材と、
を備えたことを特徴とする蒸着用治具。
【請求項２】
前記補強部材には各開口窓部を取り囲む枠部が形成されると共に、前記枠部に切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸着用治具。
【請求項３】
前記マスクホルダに前記補強部材を収納する収納壁を設けたことを特徴とする請求項１記載の蒸着用治具。
【請求項４】
前記蒸着マスクは前記マスクホルダと所定の固定手段よって固定されていることを特徴とする請求項１記載の蒸着用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着装置内に配設される蒸着用治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬパネルはガラス材料からなる透光性基板上に、少なくとも発光層を有する有機層をＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）等からなる複数の平行な陽極ラインと、各陽極ラインと直交するアルミニウム（Ａｌ）等からなる複数の平行な陰極ラインとで狭持してなる有機ＥＬ素子によってドットマトリックス状に構成されるものが知られている。
【０００３】
この場合、各陽極ライン、各陰極ライン及び有機層の各層は蒸着装置内に配設される蒸着用治具を用いて被蒸着部材となる透光性基板上に順次堆積されるようになっている。蒸着用治具としては蒸着マスクを有しており、この蒸着マスクはステンレス等の金属材料からなり、蒸着源から蒸発した蒸着材料が通過する貫通開口と蒸着材料の通過を阻止するマスク部とを有している。さらに、蒸着マスクの背後にはステンレス等の金属材料からなる基材部が配設されており、この基材部は蒸着マスクの貫通開口に対応する複数の開口窓部と、各開口窓部を取り囲むと共に蒸着マスクのマスク部を支持する支持部とを備えている。そして、基材部の支持部に単一の蒸着マスクをそれぞれテープ等により固着することで、各開口窓部が貫通開口に対応するように基材部と蒸着マスクとが貼り合わされ、これにより蒸発した蒸着材料が各開口窓部及び貫通開口を通過して透光性基板上に堆積されるようになっている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２３７０７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載の蒸着用治具の場合、蒸着マスクは蒸発した蒸着材料が通過する貫通開口と蒸着材料の通過を阻止するマスク部とを有すると共に、蒸着マスクを支持する基材部には蒸着マスクの貫通開口に対応する複数の開口窓部及び各開口窓部を取り囲むように形成される支持部が形成され、この支持部に各蒸着マスクのマスク部周縁がそれぞれ固着されている構成である。
【０００６】
このように蒸着マスクのマスク部周縁は支持部によって支持されているが、蒸着マスクの貫通開口は基材部によって支持されていないため、例えば透光性基板の形状が大型化されると、この透光性基板の形状の大型化に応じて蒸着マスクの形状も大型化せざるを得ない。ところが、蒸着マスクの形状を大型化してしまうと、この蒸着マスク全体の形状大型化に応じて貫通開口の開口幅が大きく設定されてしまい、蒸着マスクの中央部領域が蒸着マスクの自重によって基材部側に撓み、これにより蒸着マスクにおける貫通開口の位置精度の低下に伴って、被蒸着部材への蒸着位置精度が低下てしまうという問題を有していた。
【０００７】
本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、被蒸着部材への蒸着位置精度を高めることが可能な蒸着用治具を提供せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、蒸着材料の蒸発によって被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成してなる複数の開口部と前記被蒸着部材への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部とを有する蒸着マスクと、この蒸着マスクを支持するマスクホルダと、前記蒸着マスクと前記マスクホルダとの間に狭持され前記開口部に対応する複数の開口窓部と前記マスク部の撓みを防止する撓み防止部とを有する補強部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記補強部材には各開口窓部を取り囲む枠部が形成されると共に、前記枠部に切り欠き部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記マスクホルダに前記補強部材を収納する収納壁を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記蒸着マスクは前記マスクホルダと所定の固定手段よって固定されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１から図４は本発明の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を例えば有機ＥＬパネルの発光層を形成するための蒸着用治具に適用した場合について説明する。なお、図１は本発明の実施形態による蒸着装置を示す図、図２は同実施形態における蒸着源を示す図、図３は同実施形態における蒸着用治具を示す斜視図、図４は同実施形態における蒸着用治具の断面図である。
【００１３】
図１において、蒸着装置Ａは排気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排気された真空室２を有している。この真空室２の下側にはルツボ等を有する蒸着源３が配設されている。
【００１４】
蒸着源３は図２に示すように、蒸着材料４を収納するルツボ５と、このルツボ５を取り巻くように巻回されるコイル状からなる加熱部材６と、ルツボ５及び加熱部材６を包囲するように配設される熱遮蔽部材７とを有している。ルツボ５は円筒カップ型に形成され、後で詳述する被蒸着部材である透光性基板側が開口する孔部５ａを備えると共に、熱遮蔽部材７はルツボ５と同じく略円筒カップ型に形成されルツボ５の孔部５ａに対応する貫通孔７ａを備えている。
【００１５】
また、ルツボ５には加熱調整を行うための制御手段８を備えている。この制御手段８は、後で詳述する検出手段９からの検出データを所定周期で入力すると共に、入力された検出データに基づき蒸着材料４の蒸発した粒子の浮遊量（蒸着状態）を所定の演算処理によって求め、この演算結果と予め設定される基準値とを比較し、この比較結果に基づいて加熱部材６に対して電流量調整等のフィードバック制御を行うものである。
【００１６】
検出手段９は、ルツボ５に収納される蒸着材料４の浮遊量を検出するための膜厚センサや濃度センサ等から構成されるものである。
【００１７】
検出手段９は、蒸着源３と前記透光性基板との間の蒸着材料４の蒸着経路Ｊ１中に配設されるもので、蒸着経路Ｊ１中の蒸着材料４の蒸発した粒子の浮遊量に応じた検出データを制御手段８に出力するものである。
【００１８】
なお、前述の蒸着経路Ｊ１は、ルツボ５の形状によって大きく左右されるため、図示した蒸着経路Ｊ１は、この限りではない。
【００１９】
一方、真空室２の上側には、透明ガラス材からなる透光性基板１０（有機ＥＬパネルの場合、発光層が形成される前段階において、透明電極，絶縁層，正孔注入層及び正孔輸送層等が既に形成されている）と、この透光性基板１０の背後に配設され蒸着マスク等を有する蒸着用治具１１とが配設されている。
【００２０】
蒸着用治具１１は、透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成（堆積）するための蒸着マスク１２と、この蒸着マスク１２の背後に配設されるマスクホルダ１３と、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３との間に介在し蒸着マスク１２の撓みを防止する補強部材１４とを備えている。
【００２１】
蒸着マスク１２は、金属材料からなり、図３に示すようにその外形形状が透光性基板１０の外形形状よりも大きい略矩形状に形成され、蒸着材料４の蒸発した粒子が通過する角孔からなる複数の開口部１５と、蒸着パターンの非形成領域であって前記粒子の通過を阻止するマスク部１６とを有し、マスク部１６の角部近傍には４つのネジ孔１７が形成されている。
【００２２】
マスクホルダ１３は、金属材料からなり、略枠型形状に形成され、補強部材１４を収納するための収納壁１８と、この収納壁１８を取り囲むように形成され蒸着マスク１２の周縁を支持する枠状からなる支持部１９と、収納壁１８の開口幅よりも幅狭な開口幅を有する窓部２０とを有している。この場合、窓部２０の開口幅は蒸着マスク１２の各開口部１５の形成領域よりも大きく設定されているため、窓部２０を通過する蒸発した蒸着材料４の前記粒子は各開口部１５を通過することができる。なお、２１は支持部１９の角部近傍に形成され後で後述するネジが螺合する４つの固定部であり、これら各固定部２１は蒸着マスク１２の各ネジ孔１７に対応した位置に形成されている。
【００２３】
補強部材１４は、ステンレス等の金属材料からなり、蒸着マスク１２の各開口部１５に対応する複数の開口窓部２２と、各開口窓部２２を取り囲む枠部２３とを有している。そして、隣り合う開口窓部２２の間には蒸着マスク１２のマスク部１６のマスクホルダ１３側への撓みを防止するための仕切壁からなる撓み防止部２４が形成されると共に、枠部２３の角部２５には各開口窓部２２のうち角部２５に位置する開口窓部２２箇所と同時に切削される４つの切り欠き部２６が設けられている。
【００２４】
なお、本実施形態では各開口窓部２２及び各切り欠き部２６が例えば水に研磨剤を混在させたウォータージェットを各開口窓部２２及び各切り欠き部２６に噴射させるウォータージェット法により切削されている。従って、各開口窓部２２及び各切り欠き部２６の切削加工時において、この切削加工により生じる加工熱が枠部２３の角部２５に最も作用しやすくなるが、角部２５には切り欠き部２６が形成され角部２５が存在しない構成となっているため、枠部２３の補強部材１４板厚方向における変形が抑制され、これにより補強部材１４の表面の平坦度を良好に保つことが可能となる。
【００２５】
続いて本実施形態における蒸着用治具１１の組み付け例を図４を用いて説明する。まず、マスクホルダ１３の収納壁１８内に補強部材１４を嵌め込むように埋設する。この際、補強部材１４の枠部２３が収納壁１８によって支持され、しかも補強部材１４の枠部２３、撓み防止部２４はその板厚方向における変形が防止されている。従って、補強部材１４のマスクホルダ１３への収納時に補強部材１４の変形によって補強部材１４の表面はマスクホルダ１３の支持部１９の表面から突出することが抑制され、これにより補強部材１４の表面は支持部１９の表面と略同一面となるように設定される。
【００２６】
次に、補強部材１４の収納されたマスクホルダ１３上に蒸着マスク１２を配設する。この際、補強部材１４の枠部２３、撓み防止部２４の表面及びマスクホルダ１３の支持部１９の表面は略同一面となっているため、蒸着マスク１２は支持部１９及び枠部２３、撓み防止部２４上に密着するように配設される。また、この場合、蒸着マスク１２の各ネジ孔１７をマスクホルダ１３の各固定部２１に対応するように蒸着マスク１２をマスクホルダ１３上に位置合わせすることで、蒸着マスク１２の各開口部１５が補強部材１４の各開口窓部２２に対応するするように蒸着マスク１２がマスクホルダ１３上に配設される。
【００２７】
そして、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３とを固定する固定手段であるネジＢを蒸着マスク１２の各ネジ孔１７を介してマスクホルダ１３の固定部２１に螺合することにより蒸着マスク１２が補強部材１４を収納するマスクホルダ１３の表面に沿って密着固定される。従って、補強部材１４は蒸着マスク１２とマスクホルダ１３との間に狭持され、しかも補強部材１４の撓み防止部２４が蒸着マスク１２のマスク部１６を支持していることから蒸着マスク１２のマスクホルダ１３側への撓みが防止される。加えて、マスクホルダ１３及び補強部材１４はその表面が略平坦面となっていることから、マスクホルダ１３及び補強部材１４上に支持される蒸着マスク１２もその表面は略平坦面を有することになる。
【００２８】
また、かかる蒸着マスク１２、マスクホルダ１３及び補強部材１４が固定された蒸着用治具１１は、蒸着装置Ａ内においてマスクホルダ１３の背後に配設される受け台２７によって支持されていると共に、治具保持機構２８によって蒸着源３に対する蒸着用治具１１（マスクホルダ１３）の板面方向における位置決めがなされている（図１参照）。
【００２９】
すなわち、治具保持機構２８としては例えばマスクホルダ１３の側面のうち第１の側面２９、第２の側面３０（図３参照）を受け台２７に一体に設けられた図示しない位置決めピンに押しつけると共に、各側面２９，３０と向かい合う各側面３１，３２側を受け台２７に固定された図示しないコイルバネ等からなる弾性部材で固定することで、マスクホルダ１３の板面方向における位置決めが行われ、これにより蒸着用治具１１が治具保持機構２８によって蒸着源３の蒸着経路Ｊ１に対応するように受け台２７上に位置決め配置される。
【００３０】
なお、透光性基板１０の板面方向に対する位置決めは、蒸着用治具１１と同様に前記位置決めピン及び前記弾性部材からなる基板保持機構（図示せず）によって行われ、さらに透光性基板１０の板厚方向に対する位置決めは、透光性基板１０の上方に配設される一対の抑えピン３３（図４参照）が図示しないシリンダの駆動によって蒸着マスク１２側に下降することで行われ、これにより透光性基板１０は各抑えピン３３と蒸着用治具１１との間に狭持され、且つ前記基板保持機構によって蒸着源３の蒸着経路Ｊ１に対応するように位置決め配置される。
【００３１】
３４は蒸着経路Ｊ１において蒸着材料４を透光性基板１０に良好に蒸着するための回転機構（図１参照）であり、この回転機構３４は、ステッピングモータやサーボモータ等の駆動手段から構成され、回転機構３４における出力軸に前記基板保持機構の所定箇所が連結され、透光性基板１０の板面方向における中心位置を基準として、所定速度で回転するように構成されている。
【００３２】
なお、前記基板保持機構における回転機構３４の回転パターンは、図示しないコントロール装置によって設定されている。
【００３３】
また、真空室２内の蒸着源３と治具保持機構２８との間には、蒸着経路Ｊ１を遮断する開閉機構３５が備えれられている。この開閉機構３５は前記コントロール装置からの指令信号に基づいてシャッター３５ａの開閉を行うもので、蒸着装置Ａはシャッター３５ａのオープン時に蒸着可能となる。
【００３４】
以上の各部によって蒸着装置Ａが構成されている。
【００３５】
かかる実施形態においては、蒸着材料４の蒸発によって被蒸着部材である透光性基板１０に前記蒸着パターンを形成してなる複数の開口部１５と透光性基板１０への前記蒸着パターンの形成を阻止するマスク部１６とを有する蒸着マスク１２と、この蒸着マスク１２を支持するマスクホルダ１３と、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３との間に狭持され開口部１５に対応する複数の開口窓部２２とマスク部１６の撓みを防止する撓み防止部２４とを有する補強部材１４と、を備えたものである。
【００３６】
従って、マスクホルダ１３の収納壁１８内に補強部材１４を収納したときに補強部材１４の枠部２３表面は収納壁１８を取り囲む支持部１９表面と略同一面になっており、これら枠部２３表面、支持部１９表面に沿うように蒸着マスク１２が密着固定されている。そして、蒸着マスク１２の中央部領域においては補強部材１４に設けられた撓み防止部２４が蒸着マスク１２のマスク部１６を支持していることから、蒸着マスク１２はマスクホルダ１３及び補強部材１４によって全体が撓むことなくマスクホルダ１３上に配設される。よって、従来のように蒸着マスクの中央部領域が蒸着マスクの自重によってマスクホルダ側に撓むことがなくなり、これにより蒸着マスク１２の開口部１５における位置精度を高めることができるため、蒸着材料４の蒸発によってシャッター３５ａのオープン時に通過した蒸着材料４がマスクホルダ１３の窓部２０、補強部材１４の開口窓部２２並びに蒸着マスク１２の開口部１５を通過することで、透光性基板１０に精度よく前記蒸着パターンを形成（堆積）することが可能となる。
【００３７】
また、補強部材１４には各開口窓部２２を取り囲む枠部２３が形成されると共に、枠部２３に開口窓部２２の加工時に生じる枠部２３の変形を抑制するための切り欠き部２６を設けたことにより、枠部２３の補強部材１４板厚方向における変形が抑制され、これにより補強部材１４の表面の平坦度を良好に保つことが可能となる。
【００３８】
また、マスクホルダ１３に補強部材１４を収納する収納壁１８を設けたことにより、前記発光層とは異なる蒸着パターンを形成する際にマスクホルダ１３及び補強部材１４を同時に交換することが不要となり、前記異なる蒸着パターンに対応した補強部材１４を前記発光層の形成に用いたマスクホルダ１３の収納壁１８内に収納することができる。よって、透光性基板１０に各層を形成する際に各補強部材１４に対して単一のマスクホルダ１３で対応することか可能となり、これによりマスクホルダ１３の共用化を図ることができ、有機ＥＬパネルの蒸着工程における作業効率を向上させることができる。
【００３９】
また、蒸着マスク１２はマスクホルダ１３とネジＢからなる固定手段によって固定されていることにより、前記発光層を形成するための補強部材と前記発光層とは異なる蒸着パターンを形成するための補強部材とをネジＢの螺合を解除することで容易に交換することが可能となり、これにより有機ＥＬパネルの蒸着工程における補強部材１４の交換作業性を良好にすることができる。
【００４０】
また本実施形態では、蒸着マスク１２に８個の開口部１５を設け、各開口部１５に対応する補強部材１４箇所に開口部１５と同数の各開口窓部２２を形成した場合について説明したが、開口部１５，開口窓部２２の形成個数は任意に設定することができる。
【００４１】
また本実施形態では、枠部２３に切り欠き部２６を設けて開口窓部２２の切削加工時に補強部材１４の板厚方向における変形を防止する例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、切り欠き部２６は開口窓部２４の切削加工時に補強部材１４の板厚方向における変形を防止することが可能であれば補強部材１４の任意の箇所に設けてもよい。
【００４２】
また本実施形態では、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３とがネジＢからなる固定手段によって固定される例について説明したが、蒸着マスク１２とマスクホルダ１３とを固定する固定手段は任意である。
【００４３】
なお本実施形態では、補強部材１４がマスクホルダ１３の収納壁１８に収納される場合について説明したが、例えば補強部材１４を収納壁１８に収納した後に補強部材１４とマスクホルダ１３とをネジにより固定してもよい。なお、この場合、補強部材１４とマスクホルダ１３とのネジ固定時にネジの上部が補強部材１４の枠部２３の表面またはマスクホルダ１３の支持部１９の表面から突出すると蒸着マスク１２が変形してしまうため、ネジ固定時にネジの上部をを補強部材１４の枠部２３内に埋没させる必要がある。
【００４４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、初期の目的を達成することができ、被蒸着部材への蒸着位置精度を高めることが可能な蒸着用治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による蒸着装置を示す図。
【図２】同実施形態による蒸着源を示す図。
【図３】同実施形態による蒸着用治具を示す斜視図。
【図４】同実施形態による蒸着用治具の断面図。
【符号の説明】
Ａ    蒸着装置
２    真空室
３    蒸着源
４    蒸着材料
１０    透光性基板（被蒸着部材）
１１    蒸着用治具
１２    蒸着マスク
１３    マスクホルダ
１４    補強部材
１５    開口部
１６    マスク部
１８    収納壁
１９    支持部
２０    窓部
２２    開口窓部
２３    枠部
２４    撓み防止部
２６    切り欠き部
Ｊ１    蒸着経路
【図１】
2004232050.tif 000003
【図２】
2004232050.tif 000004
【図３】
2004232050.tif 000005
【図４】
2004232050.tif 000006