(57)【要約】【課題】  蒸着等のマスクとして信頼性が高く、成膜対象部材としてのガラス基板等に所望の膜パターンを精度良く形成することが可能なマスクを提供する。【解決手段】  本発明のマスクは、第１開口部１２を備える第１基板１０と、当該マスクのマスク開口部として機能する複数の第２開口部２２を備える第２基板２０とを備え、前記第２開口部２２が前記第１開口部１２内に配設され、前記第２基板２０が前記第１基板１０に対して部分的に接合されてなることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口部を備える第１基板と、当該マスクのマスク開口部として機能する複数の第２開口部を備える第２基板とを備え、前記第２開口部が前記第１開口部内に配設され、前記第２基板が前記第１基板に対して部分的に接合されてなることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記第２基板が前記第１基板に対して接着剤を介して接合され、その接着剤が、１つの第２基板に対して部分的に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記第２基板が前記第１基板に対して複数点にて接合されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスク。
【請求項４】
前記第２基板が矩形状に形成されてなり、前記第１基板に対して、該第２基板の角部のみが部分的に接合されてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項５】
前記第２基板が矩形状に形成されてなり、前記第１基板に対して、該第２基板の主表面の対向する各辺のうち一方の側のみが部分的に接合されてなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項６】
前記第１基板に対して、前記第２基板の主表面の各辺のうち最も膨張率の大きい辺の中心部付近において部分的に接合されてなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項７】
前記第１基板に対して、２つ以上の第２基板が共通の接着剤にて接合されてなることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項８】
前記第１基板と前記第２基板とを接合する際のアライメントマークが各基板に配設され、該アライメントマークの近傍にて各基板が接合されてなることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項９】
前記第２基板がシリコンウェーハにて形成されてなることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載のマスク。
【請求項１０】
第１開口部を備える第１基板と、マスク開口部として機能する複数の第２開口部を備える第２基板とを、前記第２開口部が前記第１開口部内に位置するように貼り合わせる貼合せ工程を含み、
前記貼合せ工程において、前記第１基板と前記第２基板とを部分的に接合することを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記貼合せ工程において、前記第１基板と前記第２基板とを接着剤を介して貼り合わせるものとし、該接着剤を前記第１基板及び／又は前記第２基板に対して部分的に形成することを特徴とする請求項１０に記載のマスクの製造方法。
【請求項１２】
前記第２基板として主表面が矩形状の基板を用い、前記貼合せ工程において、前記第１基板に対して、前記第２基板の角部のみを部分的に接合することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のマスクの製造方法。
【請求項１３】
前記第２基板として主表面が矩形状の基板を用い、前記貼合せ工程において、前記第１基板に対して、前記第２基板の主表面の対向する各辺のうち一方の側のみを部分的に接合することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
【請求項１４】
前記貼合せ工程において、前記第１基板に対して、前記第２基板を該第２基板の主表面の各辺のうち最も膨張率の大きい辺の中心部付近において部分的に接合することを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のマスクの製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のマスクを用いて、有機ＥＬ素子を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１６】
前記マスクを用いて発光層形成材料を所定パターンに形成することを特徴とする請求項１５に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の製造方法により得られたことを特徴とする有機ＥＬ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク及びその製造方法、並びに有機ＥＬ装置の製造方法、有機ＥＬ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
低分子フルカラー有機ＥＬパネルを製造する方法として、ＲＧＢの各色の発光層をガラス基板上に塗り分けるために、マスクを介して選択的に蒸着パターンを形成する方法がある。例えばマスクとしてメタルマスクを用いる場合、ガラス基板越しに配置された永久磁石によりマスクを基板側に密着させた状態で蒸着を行っている。しかしながら、大型パネルをメタルマスクで製造した場合、マスクとガラス基板との熱膨張係数差が大きいため、マスクとガラス基板との位置関係がずれてしまい、目的の位置に蒸着できないという問題を生じていた。
【０００３】
そこで、ガラス基板との熱膨張係数差が小さく、しかもＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により精度良く加工できる単結晶Ｓｉウェーハを用いた蒸着マスクの開発が行われている。また、例えば特許文献１には、小さなＳｉマスクチップを、開口部を設けた大型基材に複数取り付けることにより、当該マスクの強度向上を図る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１００４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、Ｓｉマスクチップを開口部に固定するときに僅かな反りが生じる場合がある。このような反り発生により、被蒸着部材（成膜対象部材）としてのガラス基板とマスクとの間に隙間を生じ、その結果、蒸着パターンがぼけてしまう惧れがあった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、蒸着等のマスクとして信頼性が高く、成膜対象部材としてのガラス基板等に所望の膜パターンを精度良く形成することが可能なマスクと、その製造方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、このマスクを用いた有機ＥＬ装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のマスクは、第１開口部を備える第１基板と、当該マスクのマスク開口部として機能する複数の第２開口部を備える第２基板とを備え、前記第２開口部が前記第１開口部内に配設され、前記第２基板が前記第１基板に対して部分的に接合されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明者が鋭意検討した結果、上記Ｓｉマスクチップを大型基材に固定する際に生じ得る反りは、その固定方法に問題があることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、マスク用の開口部を備えた第２基板を、第１開口部を備えた第１基板に対して接合する際に、該第２基板を第１基板に対して部分的に接合することで、基板に膨張・収縮が生じた際にも、非接合部において基板の膨張・収縮が緩和され、基板に反りが発生する上記不具合が解消されることとなる。その結果、成膜対象部材とマスクとの間に隙間が生じ難くなり、例えば当該マスクを蒸着等により所望の膜パターンを精度良く形成することができるようになる。また、本発明では第１基板によって第２基板が補強される形となるため、非常に強度の大きいものとなる。
【０００８】
なお、前記第２基板と前記第１基板とは接着剤を介して接合されてなるものとすることができ、その接着剤が、１つの第２基板に対して部分的に形成されてなるものとすることができる。この場合も、所望の膜パターンを精度良く形成することができ、しかも接着剤による接合は非常に簡便な手法であるため、当該マスクを安価に提供することができるようになる。また、前記第２基板は前記第１基板に対して複数点にて接合されてなるものとすることができ、上記のように接着剤を用いる場合には、該接着剤が１つの第２基板に対して複数箇所に配設された構成とすることができる。
【０００９】
また、前記第２基板が矩形状に形成されてなり、前記第１基板に対して、該第２基板の角部のみが部分的に接合されてなるものとすることができる。或いは、前記第１基板に対して、第２基板の主表面の対向する各辺のうち一方の側のみが部分的に接合されてなるものとすることもできる。さらには、前記第１基板に対して、前記第２基板の主表面の各辺のうち最も膨張率の大きい辺の中心部付近において部分的に接合されてなるものとすることもできる。いずれの構成においても、当該マスクを用いて所望の膜パターンを精度良く形成することが可能となる。
【００１０】
また、前記第１基板に対して、２つ以上の第２基板が共通の接着剤にて接合されてなるものとすることができる。これにより基板に対する接着剤塗布工程を簡略化することできるとともに、第１基板と第２基板との接合強度も高めることができるようになる。
【００１１】
さらに、前記第１基板と前記第２基板とを接合する際のアライメントマークが各基板に配設され、該アライメントマークの近傍にて各基板が接合されてなるものとすることができる。この場合、アライメントマークに離間して接合部を形成した場合に比して、第１基板と第２基板の位置合わせが相対的に行い易いようになる。
【００１２】
本発明のマスクにおいて、前記第２基板がシリコンウェハにて形成されてなるものとすることができる。このようにシリコンウェハにて第２基板を形成することで、当該マスクと成膜対象部材としてのガラス基板等との熱膨張係数差が小さくなり、マスクと成膜対象部材との位置関係がずれ難いものとなる。
【００１３】
次に、上記課題を解決するために、本発明のマスクの製造方法は、第１開口部を備える第１基板と、マスク開口部として機能する複数の第２開口部を備える第２基板とを、前記第２開口部が前記第１開口部内に位置するように貼り合わせる貼合せ工程を含み、前記貼合せ工程において、前記第１基板と前記第２基板とを部分的に接合することを特徴とする。このような製造方法により上述した本発明のマスクを好適に製造することができる。なお、貼合せ工程において、前記第１基板と前記第２基板とを接着剤を介して貼り合わせるものとし、該接着剤を前記第１基板及び／又は前記第２基板に対して部分的に形成するものとすることができる。
【００１４】
また、前記第２基板として主表面が矩形状の基板を用い、前記貼合せ工程において、前記第１基板に対して前記第２基板の角部のみを部分的に接合するものとしても良い。また、前記貼合せ工程において、前記第１基板に対して前記第２基板の主表面の対向する各辺のうち一方の側のみを部分的に接合することもできる。さらに、前記貼合せ工程において、前記第１基板に対して前記第２基板を該第２基板の主表面の各辺のうち最も膨張率の大きい辺の中心部付近において部分的に接合することもできる。
【００１５】
次に、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、上記本発明のマスクを用いて有機ＥＬ素子を形成することを特徴とする。有機ＥＬ素子のうち、例えば発光層を形成する発光材料（有機材料）は蒸着にて成膜可能で、この蒸着を上記マスクを介して行うことで、所定パターンの発光層を備えた信頼性の高い有機ＥＬ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
図１（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るマスクを示す平面模式図であって、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線断面図である。図２（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るマスクの要部を拡大して示す平面模式図であって、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のIIＢ−IIＢ線断面図である。本実施の形態のマスクは、第１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基板２０とを有して構成されている。図３は、第１基板１０の概略構成を示す平面模式図であり、図４は、第２基板２０の概略構成を示す平面模式図である。
【００１７】
第１基板１０は、ガラス基板等の透明基板にて構成することができる。第１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）開口部１２が矩形状に形成されており、該開口部１２内に第２基板２０を嵌め込む形にて接合可能とされており、したがって第１基板１０をフレームということができる。ここで、開口部１２の開口面積は、第２基板２０の主面面積よりも小さく構成されている。ただし、開口部１２は、後述する第２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。
【００１８】
第１基板１０には、第１のアライメントマーク１４が形成されている。第１のアライメントマーク１４は、当該第１基板１０と第２基板２０とを貼り合わせる際の位置合わせに使用される。第１のアライメントマーク１４は、金属膜で形成することができ、あるいはエッチングして形成してもよい。また、第１基板１０には、マスク位置決めマーク１６が形成されている。マスク位置決めマーク１６は、本実施の形態のマスクを使用して蒸着などを行うときに、当該マスクの位置合わせを行うためのものである。マスク位置決めマーク１６も、金属膜で形成することができる。なお、第２基板２０にマスク位置決めマーク１６を形成してもよい。
【００１９】
第２基板２０は、上記開口部１２と略相似の矩形状に形成され、複数の貫通穴２２（図２（Ａ）及び図２（Ｂ）参照）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、したがって第２基板２０をスクリーン板ということができる。
【００２０】
第２基板２０には、第２のアライメントマーク２４が形成されている。第１及び第２基板１０，２０は、第１及び第２のアライメントマーク１４，２４を使用して位置合わせされている。第２のアライメントマーク２４は、第２基板２０をエッチングして形成することができ、あるいは金属膜で形成してもよい。
【００２１】
第２基板２０は、第１基板１０に複数取り付けられている。図２（Ａ）に示すように、第２基板２０は、複数の貫通穴２２が第１基板１０の開口部１２の内側に配置されるように取り付けられている。具体的には、第２基板２０の外周部が、第１基板１０の開口部１２の開口縁部に取り付けられており、１つの開口部１２に対応して、１つの第２基板２０が取り付けられている。第２基板２０は、第１基板１０における第１のアライメントマーク１４が形成された面とは反対側の面に取り付けられ、本実施の形態では、第１及び第２基板１０，２０は接着剤９１を介して貼り付けられており、第２基板２０は、第１基板１０との接着が可能な材料（例えば、シリコン）から構成されている。
【００２２】
接着剤９１は、第２基板２０の角部において部分的に形成されており、該角部のみにおいて第１基板１０と接合されている。よって、第２基板２０の全周に対して接着剤を塗布し、該全周を第１基板１０に接着させる構成に比して基板の自由度が高まり、例えば接着工程において熱等により第２基板２０が膨張するような場合にも、該第２基板２０が反り返ってしまうような不具合が生じ難くいものとなる。
【００２３】
次に、図５は、本実施の形態に係るマスクの製造方法を説明するための断面模式図である。まず、ガラスからなる第１基板１０及び単結晶シリコンからなる第２基板２０を用意する。第１基板１０における開口部１２の形成には、サンドブラストを適用することができる。また、第１基板１０における第１のアライメントマーク１４又はマスク位置決めマーク１６の形成には、スパッタリングや蒸着等を適用してもよいし、エッチングを適用してもよい。
【００２４】
第２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）を適用することができる。貫通穴２２の壁面は、第２基板２０の表面（主面）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４に示すように、シリコンウェーハ２６から第２基板２０を形成する場合、該シリコンウェーハ２６を所望の形状にカットして第２基板２０を得ることができる。この方法によれば、第２基板２０の平坦度は（最大高さ）−（最小高さ）で５μｍ程度となる。なお、第２基板２０における第２のアライメントマーク２４の形成には、エッチングを適用してもよいし、スパッタリングや蒸着等を適用してもよい。
【００２５】
次に、第１基板１０の各開口部１２の外周の一角部に接着剤９１を塗布する。接着剤９１としては、接着強度が高く、真空中でのアウトガスの少ないエポキシ系のＵＶ硬化接着剤（光硬化性樹脂）を採用することができ、その他にも熱硬化性樹脂等を採用することができる。なお、接着剤９１は、例えば矩形状の第２基板２０の一角部に塗布するものとしても良く、第１基板１０の一角部及び第２基板２０の一角部の双方に塗布するものとしても良い。
【００２６】
このような第１基板１０と第２基板２０とを互いに位置合わせし、上記塗布した接着剤９１を介して貼り合わせる。ここで、複数の第２基板２０は、第１基板１０の一方の面の側に、重なり合わないように配置する。なお、位置合わせには、第１及び第２のアライメントマーク１４，２４を使用する。第１及び第２基板１０，２０を位置合わせした後、接着剤９１に対して光照射することで、第１基板１０と第２基板２０とを接着させる。
【００２７】
このような方法によると、第１基板１０によって第２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。そして、接着剤９１を一角部のみに塗布して接着するものとしているため、第１及び／又は第２基板１０，２０に膨張・収縮が生じた際にも、非接合部（非接着部）において基板の膨張・収縮が緩和され、基板に反りが発生する等の不具合が解消されることとなる。その結果、成膜対象部材とマスクとの間に隙間が生じ難くなり、本実施の形態のマスクを蒸着等により所望の膜パターンを精度良く形成することができるようになる。
【００２８】
なお、図６に示すように、複数の第２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。
【００２９】
図７は、本実施の形態の変形例を示す図である。つまり、接着剤９１を塗布する箇所について示すもので、図１（Ａ）に示したように開口部１２の一角部のみならず、例えば図７（ａ）に示すように開口部１２の一辺部に接着剤９１ａを塗布するものとしても良い。また、図７（ｂ）に示すように開口部１２の一辺部の中心付近に接着剤９１ｂを塗布するものとしても良い。
【００３０】
さらに、図７（ｃ）に示すように開口部１２の複数辺部、特に対向する各辺部のうち一方の側のみに接着剤９１ｃを塗布するものとしても良い。この場合、角部を構成する２つの辺部に接着剤９１ｃ，９１ｃが塗布されることとなる。なお、この場合も、図７（ｄ）に示すように開口部１２の各辺部の中心付近に接着剤９１ｄを塗布するものとしても良い。また、特に開口部１２の各辺部のうち最も膨張率の大きい辺部の中心付近において接着剤を塗布することで、基板の自由度が一層高まり、熱膨張等による基板の反り発生を一層防止ないし抑制することが可能となる。また、図７（ｅ），（ｆ）に示すように、複数の開口部１２，１２の間に共通の接着剤９１ｅを塗布するものとしても良い。
【００３１】
次に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明する図である。図８（Ａ）に示すマスク５０（例えば第２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。マスク５０のその他の詳細は上述の通りである。
【００３２】
本実施の形態では、マスク５０を使用して基板（成膜対象部材）５４に発光材料を成膜する。基板５４は、複数の有機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９（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。
【００３３】
図８（Ａ）に示すように、基板５４側に第２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。
【００３４】
図８（Ｂ）は、マスクの位置合わせ方法を説明する図である。上述したように、第１基板１０にはマスク位置決めマーク１６が形成されている。一方、基板５４にも、位置決めマーク５５が形成されている。マスク位置決めマーク１６と位置決めマーク５５を使用して、第１基板１０と基板５４とを位置合わせする。
【００３５】
図９（Ａ）〜図９（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９（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９（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９（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。
【００３６】
本実施の形態では、スクリーンとなる第２基板２０が、第１基板１０に部分的に接着されている。したがって、第２基板２０は自由度が高く、反り、撓みが発生し難く、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基板１０に複数の開口部１２が形成され、それぞれの開口部１２に対応して第２基板２０が位置している。各第２基板２０が１つの有機ＥＬ装置に対応する。すなわち、マスク５０を使用して、一体化した複数の有機ＥＬ装置を製造することができる。基板５４を切断して、個々の有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００３７】
図１０は、上述した発光材料の成膜方法を経て製造された有機ＥＬ装置の概略構成を示す平面模式図である。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。このような有機ＥＬ装置は、表示装置（ディスプレイ）として好適で、発光層６０，６２，６４においてパターンずれの少ない信頼性の高い表示を提供可能とされている。
【００３８】
上記有機ＥＬ装置を有する電子機器として、図１１に携帯電話５００を示した。この携帯電話では、表示部５０１に上記実施の形態の有機ＥＬ装置を備えた構成とされており、非常に信頼性の高い表示を提供可能となっている。
【００３９】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置並びに電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のマスクについて一実施の形態を示す平面模式図及び断面模式図。
【図２】図１のマスクの要部を拡大して示す平面模式図及び断面模式図。
【図３】第１基板の概略構成を示す平面模式図。
【図４】第２基板の概略構成を示す平面模式図。
【図５】図１のマスクの製造方法を説明するための断面模式図。
【図６】図１のマスクの製造方法を説明するための断面模式図。
【図７】本発明のマスクの幾つかの変形例を示す平面模式図。
【図８】本発明に係る有機ＥＬ装置の一製造方法を説明するための平面模式図及び断面模式図。
【図９】本発明に係る有機ＥＬ装置の一製造方法を説明するための平面模式図及び断面模式図。
【図１０】本発明に係る有機ＥＬ装置の一実施の形態を示す断面模式図。
【図１１】電子機器の一実施の形態を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４１】
１０…第１基板、１２…開口部（第１開口部）、２０…第２基板、２２…貫通穴（第２開口部）、９１…接着剤
【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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