(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
額縁状のフレーム枠体の枠辺に囲まれて形成される貫通穴に補助部材を装填して電鋳母材を構成する工程と、
該電鋳母材の補助部材上に、フォトリソグラフィ法により所定形状のレジストを形成する工程と、
該レジストを形成した電鋳母材上に、前記補助部材を跨いで枠辺に至る、マスクとなる金属膜を形成する工程と、
前記レジストを取り除いて、マスクに複数の微細穴を形成する工程と、
前記補助部材を取り除いて、フレーム枠体の前記貫通穴を開口する工程とを有することを特徴とするマスク構造体の製造方法。
【請求項２】
前記フレーム枠体に補強フレームを付設することを特徴とする請求項１に記載のマスク構造体の製造方法。
【請求項３】
前記マスク上に強度及び強磁性を有する保護層を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のマスク構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の所望箇所に有機物層を蒸着するに際して、該基板上に配されるマスク構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フルカラー表示パネルの中で有機発光材を使用したものがあり、その表示パネルは、ガラスから成る基板上に一定間隔で設けた多数の微細電極と酸化インジウムなどの透明電極との間に有機発光材料を挟み、これらの電極間に通電し選択的に発光させて表示画像を得るもので、上記ガラス基板には、電極に接続する電気回路、駆動素子、及び隣接する画素同士を電気的に分離する画素分離膜等、精密な発光に必要な構成部材が形成されている。
【０００３】
また、フルカラー表示パネルは、通常３色の画素を一組としてそれらを所定の間隔をおいて表示面内全体に多数配置され、天然色の再現が可能であり、例えば、テレビ受像機の画面、デジタルカメラのモニター、コンピューターのモニターなどの表示装置において静止画や動画を表示するのに用いることが可能である。
【０００４】
このフルカラー有機発光表示パネル等を製造する際には、従来より、蒸着法によって複数色の有機材料が積層され、その際、所謂マスクと呼ばれる薄板状の微細穴を有する部材が用いられている。これは、基板側に設けた多数の微細電極に一致するように所定位置に穴が明けられ、その穴の部分に対応した電極のみに有機物質を蒸着させ、言い換えればそれ以外には蒸着されず、これを所定回数繰り返し行って、混色などのない表示パネルが製造されるものである。
【０００５】
表示パネルが高精細な一定パターンの画素配列であるなどの場合、マスクには必然的に高精度な穴配列精度が要求されるため、フォトリソグラフィ法と電鋳（メッキ）工程によりマスクが製造されることがあるが、電鋳（メッキ）工程により形成するのでマスクの厚みは一般的に薄く、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度である。また、蒸着源からの飛翔角度によっては、有機物質の蒸着がマスク穴の角部に阻止されることがあるので、マスクの厚みは薄いことが望ましい。
【０００６】
このようにマスクは薄板状であるので、それ自身の平面度を維持する力が強いとは言えず、補強するために強固なフレーム枠体に貼られてマスク構造体として使用されることが一般的である。
【０００７】
図６は従来のマスク構造体を示す側断面図である。図６において、１はフレーム枠体、３はマスク、４は蒸着物質が通過しうる穴、６は貫通穴、７は接着層である。
【０００８】
図示するように、マスク３は薄板状に形成され、蒸着の際に蒸着物質が通過しうる多数の穴４を有しており、使用に際して充分な強度を有し、貫通穴６を有するフレーム枠体１に所定の張力を付与した状態で接着層７により固定されてマスク構造体として形成されており、接着層７は溶接でも代用可能である。
【０００９】
かかるマスクの穴の位置精度は、不図示の電鋳母材上にフォトリソグラフィ法により高精度に位置決めされ、メッキによりその位置精度を維持したままマスクが形成される。その後、マスクは、特許文献１に開示されているように、一旦、電鋳母材（母型）から剥がされ、フレーム枠体に接着層を介して、所定の張力を付与した状態で貼り付けられてマスク構造体として完成することになる。
【００１０】
【特許文献１】特開平２００３−２３１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のマスク構造体にあっては、母材から剥がされた際、電鋳工程中に発生していた内部応力により、マスクが収縮或いは膨張してしまうことがあり、剥がす以前の高精度を保持できないことがあった。また、引き剥がす際にマスクに掛かる張力の大きさ、又はそのバラツキなどによっても、マスクの高精度を維持できないこともあった。
【００１２】
このような精度が不十分なマスク構造体を使用すれば、有機物を所定の位置に蒸着できないため、パネル表示色の混色や部分的な色のバラツキなどの不具合や、電気的問題などを引き起こすことがあった。
【００１３】
また、マスクをフレーム枠体に接着固定する際に張力などを付与し精度の調整を行うことも考えられるが、手間と時間を要するものであり、更に数ミクロンを争う精度調整をマスク全面にわたって均一に行うことは困難であった。
【００１４】
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであり、その目的は、フォトリソグラフィ法により得られたマスクの高精度をそのまま維持することができ、それを使用して高精度表示パネルを作製することができるマスク構造体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成すべく、本発明に係るマスク構造体の他の製造方法は、額縁状のフレーム枠体の枠辺に囲まれて形成される貫通穴に補助部材を装填して電鋳母材を構成する工程と、
該電鋳母材の補助部材上に、フォトリソグラフィ法により所定形状のレジストを形成する工程と、
該レジストを形成した電鋳母材上に、前記補助部材を跨いで枠辺に至る、マスクとなる金属膜を形成する工程と、
前記レジストを取り除いて、マスクに複数の微細穴を形成する工程と、
前記補助部材を取り除いて、フレーム枠体の貫通穴を開口する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、マスクを形成した後に一旦剥がすという工程を要しないので、フォトリソグラフィ法により得られたマスクの高精度をそのまま維持することができ、それを使用して高精度表示パネルを作製することができるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限るものではない。
【００２０】
図１は本発明に係るマスク構造体の一実施形態を示す平面図であり、図２は図１の側断面図である。図１及び図２において、１は電鋳母材（フレーム枠体）、３はマスク、４は蒸着物質の通過しうる微細穴、６は貫通穴、８は保護層である。
【００２１】
図示するように、本実施形態のマスク構造体は、正方形状または長方形状を呈し、中央部に蒸着物質の通過しうる多数の微細穴４を有するマスク３と、該マスク３の平面度を維持すべく、これを付設して保持する枠体状（額縁状）のフレーム枠体１とから構成されている。マスク３に形成された多数の微細穴４には、これを用いて製造する表示パネルの各画素を形成する所定のパターンニングが施されている。そして、マスク構造体は、表示パネルの基板上の所望箇所に有機物層を蒸着するに際して用いられ、該基板上にマスク３を密着させるように配される。
【００２２】
次に、マスク構造体の各構成要素について説明する。
【００２３】
本発明におけるマスク３は、有機発光材料等を真空蒸着等により特定位置に塗り分ける際に用いる部材であり、上記発光材料などが通過しうる微細穴４が開設され、フレーム枠体１に張力を付与した状態で固定される形式のものであり、とりわけ１インチ当たり概ね１００〜３００画素程度の高密度配列の画素を有し、有機発光材料の塗り分け時に高精度を必要とする表示パネルの作製に好適である。
【００２４】
マスク３に開設する微細穴４の位置精度としては、約±０〜０．００５ｍｍ程度が理想である。マスク３の厚みは約０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であることが好ましく、マスク３の材料としてはＡｕを芯にしてＮｉなどを表面に被覆したものが挙げられるが、これに限るものではなく、作製時に支障がなく、同様の特性などを有する合金、セラミックなどであれば採用可能である。
【００２５】
フレーム枠体１は、マスク３の大きさや要求強度によるが、概ね３〜２０ｍｍ程度の厚みを有し、材質としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ガラス材、その他の剛性が充分であって、電鋳工程の電鋳母材として使用可能であり、且つエッチング可能な材質であれば採用しうる。
【００２６】
このマスク構造体は、図３（ａ）〜（ｆ）に示すような製造方法により製造される。
【００２７】
即ち、図３（ａ）に示すように、まず、電鋳母材１上に、フォトリソグラフィ法を用いて、後にマスク３の微細穴４となる形状の凸状のレジスト２を形成する工程を行う。この電鋳母材１は後工程においてフレーム枠体として形成される。
【００２８】
次に、図３（ｂ）に示すように、上記レジスト２を形成した電鋳母材１上に、電鋳（メッキ）工程によりマスク３となる金属膜を形成する工程を行う。そのとき、マスクを形成する金属はＡｕ（金）であることが好ましい。
【００２９】
その後、図３（ｃ）に示すように、レジスト２のみを取り除いてマスク３に多数の蒸着物質が通過しうる微細穴４を形成する工程を行う。
【００３０】
さらに、図３（ｄ）に示すように、マスク３に多数の微細穴４が明いている領域に相当する電鋳母材以外の部分をマスキング５する工程を行う。
【００３１】
そして、図３（ｅ）に示すように、電鋳母材１を溶かすことが可能な、例えば、フッ酸などの薬剤に所定時間浸してエッチングを行い、電鋳母材１の所定位置に貫通穴６を開設する。このとき、マスク３はＡｕであるので上記薬剤に解けてしまうことはない。
【００３２】
次に、図３（ｆ）に示すように、上記薬剤から引き上げ洗浄した後、マスク３の保護及び補強、磁石への吸着のために、マスク３上に強度及び強磁性を有する保護層８として、例えば、Ｎｉをメッキで被覆する。
【００３３】
このような工程により、マスク３を母材１から剥がすことなく、高精度な多数の微細穴４を有するマスク３と、蒸着物質が通過しうる貫通穴６を有するフレーム枠体１とを同時に得ることができ、フォトリソグラフィ法により得られたマスク３の高精度をそのまま維持することができ、それを使用して高精度表示パネルを作製することができるマスク構造体が作製可能である。
【００３４】
また、上記エッチング工程を効率良く行うためには、電鋳母材の肉厚を薄くすることが好ましいが、この場合には貫通穴を開設したフレーム枠体の強度が劣るため、補強フレームを付設してフレーム枠体を補強してもよい。
【００３５】
さらに、貫通穴を有するフレーム枠体を用いて電鋳（メッキ）工程を行い、電鋳母材のエッチング工程を省略することもできる。
【００３６】
すなわち、本発明に係るマスク構造体の他の製造方法は、まず、フレーム枠体の貫通穴に、例えば、フレーム枠体の構成材料と共材からなる補助部材を装填して電鋳母材を構成する工程を行う。
【００３７】
次に、該電鋳母材の補助部材上に、フォトリソグラフィ法により所定形状のレジストを形成する工程を行った後、該レジストを形成した電鋳母材上に、マスクとなる金属膜を形成する工程を行う。
【００３８】
その後、上記レジストを取り除いて、マスクに複数の微細穴を形成する工程を行い、最後に、上記補助部材を取り除いて、フレーム枠体の貫通穴を開口する工程を行う。
【００３９】
このようにして図３（ｅ）に示したと同様のマスク構造体をエッチング工程を行わずに得ることができる。この場合にも、図３（ｆ）に示したように、マスク３の保護及び補強、磁石への吸着のために、マスク３上に強度及び強磁性を有する保護層８として、例えば、Ｎｉをメッキで被覆することが好ましい。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限るものではない。
【００４１】
＜実施例１（参考例）＞
図１、図２及び図３を用いて、実施例１を説明する。
図１は本発明に係るマスク構造体を表す平面図であり、図２は図１の側断面図である。また図３は、本発明に係るマスク構造体の作製工程を示す側断面図である。これらの図において、１は電鋳母材（フレーム枠体）、２はレジスト、３はマスク、４は蒸着物が通過しうる穴、５はマスキング、６は貫通穴、８は保護層である。
【００４２】
図３（ａ）に示すように、まず、電鋳母材１上に、フォトリソグラフィ法を用いて、後にマスク３の穴４となる形状及び所定サイズの凸状のレジスト２を形成する。
【００４３】
次に図３（ｂ）に示すように、レジスト２を形成した電鋳母材１上に、電鋳（メッキ）によりマスク３となる金属膜を形成する。金属はＡｕ（金）であり、その厚みは約０．０２ｍｍである。
【００４４】
そして、図３（ｃ）に示すように、レジスト２を取り除くと、所定の微細穴４が明いたマスク３の形状が形成される。
【００４５】
次に図３（ｄ）に示すように、後にフレーム枠体となる電鋳母材１に貫通穴６を開設するため、該貫通穴６に相当する部分（図３（ｄ）において、Ｂで示す部分）以外の箇所をマスキング５で覆い、電鋳母材１を溶かすことが可能な、例えば、フッ酸などの薬剤に所定時間浸してエッチングを行い、貫通穴６を開設する。このときマスク３はＡｕであるので、前記薬剤に解けてしまうことはない。図３（ｅ）に示すのは、貫通穴６が開設され、マスキング５を取り去った状態である。なお、電鋳母材には貫通穴６に相当する位置にあらかじめある程度の深さまで掘り込みを入れておき、上記のエッチング時間を短縮させても良い。
【００４６】
次に図３（ｆ）に示すように、洗浄した後、マスク３の保護及び補強、磁石への吸着を目的とし、Ｎｉメッキによって保護層８を施す。その厚みは約０．００３ｍｍである。
【００４７】
＜実施例２＞
図４は、実施例２のマスク構造体を示す側断面図である。図４において、１は電鋳母材（フレーム枠体）、２はレジスト、１’は別の補助部材である。
【００４８】
実施例２では、電鋳母材１に予め貫通穴６を所定位置に明けておき、その部分を別の補助部材１’で完全に埋めてあり、このような電鋳母材１にフォトリソグラフィ法を用いて後にマスク３の穴４となる形状の凸状のレジスト２を形成する。そして、このレジスト２を形成した電鋳母材１上にマスク３を形成し、レジスト２を除去した後、別の補助部材１’を取り外しマスク構造体を完成する。
【００４９】
したがって、実施例２では実施例１の図３（ｄ）に示したエッチング工程は必要なく、それ以外は実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
＜実施例３（参考例）＞
図５は、実施例３のマスク構造体を示す側断面図である。図５において、１は電鋳母材（フレーム枠体）、３はマスク、４は蒸着物が通過しうる穴、５はマスキング、６は貫通穴、８は保護層、９は補強フレームである。
【００５１】
実施例３では、フレーム枠体となる電鋳母材１に貫通穴６を開設するエッチング時間を短縮するため、実施例１と比較し薄い板材を使用している。そのため、フレーム枠体１に要求される強度が不足することがあるので、さらにその補強として補強フレーム９を追加したものであり、それ以外は実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のマスク構造体を示す平面図である。
【図２】図１の側断面図である。
【図３】本発明のマスク構造体の作製工程を示す側断面図である。
【図４】実施例２のマスク構造体の作製工程を示す側断面図である。
【図５】実施例３のマスク構造体の作製工程を示す側断面図である。
【図６】従来のマスク構造体を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  電鋳母材（フレーム枠体）
２  レジスト
３  マスク
４  穴
５  マスキング
６  貫通穴
８  保護層
９  別の部材
【図１】
0004708735.tif 000002
【図２】
0004708735.tif 000003
【図３】
0004708735.tif 000004
【図４】
0004708735.tif 000005
【図５】
0004708735.tif 000006
【図６】
0004708735.tif 000007