(57)【要約】【課題】  正確な蒸着パターンを形成することができ、しかも自重によって撓みが発生しづらい構造を得ることが可能な蒸着用マスクを提供すること。【解決手段】  蒸着用マスク１２は、透光性基板（被蒸着部材）１０に所定の蒸着パターンを形成するための開口部１２ａ１を有する金属製のベース板１２ａと、ベース板１２ａの開口部１２ａ１の周縁部１２ａ２に積層構造をなすように配設され透光性基板１０への蒸着材料の付着を阻止しないように設けられる金属製の遮蔽部１２ｂとを備えている。【選択図】  図３
2005105406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための開口部を有する金属製のベース板と、
前記ベース板の前記開口部の周縁部に積層構造をなすように配設され前記被蒸着部材への蒸着材料の付着を阻止しないように設けられる金属製の遮蔽部と、
を備えてなることを特徴とする蒸着用マスク。
【請求項２】
前記遮蔽部は、薄肉の板状部材が積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の蒸着用マスク。
【請求項３】
被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための開口部を有する金属製のベース板と、
前記ベース板以上の所定の厚みを有し前記ベース板の前記開口部の周縁部に前記被蒸着部材への蒸着材料の付着を阻止しないように配設される金属製の遮蔽部と、
を備えてなることを特徴とする蒸着用マスク。
【請求項４】
前記周縁部と前記遮蔽部とによって段差部を形成してなることを特徴とする請求項１もしくは請求項３に記載の蒸着用マスク。
【請求項５】
前記ベース板と前記遮蔽部とは、位置決め部材によって位置決めされてなることを特徴とする請求項１もしくは請求項３に記載の蒸着用マスク。
【請求項６】
前記ベース板もしくは前記遮蔽部の一方側に前記位置決め部材である位置決めピンを設け、他方側に前記位置決め部材である孔部もしくは切欠部が設けられてなることを特徴とする請求項５に記載の蒸着用マスク。
【請求項７】
前記位置決め部材は、前記ベース板と前記遮蔽部との周縁部において、少なくとも２個所に設けられることを特徴とする請求項５もしくは請求項６に記載の蒸着用マスク。
【請求項８】
前記位置決め部材の少なくとも１つは、前記ベース板と前記遮蔽部とを重ね合わせた際に、その配設位置がセンターラインからオフセットされた位置に設けられてなることを特徴とする請求項７に記載の蒸着用マスク。
【請求項９】
前記ベース板上に位置精度校正マークを備えてなることを特徴とする請求項１もしくは請求項３に記載の蒸着用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置内に配設され、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用マスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬパネルとしては、ガラス材料からなる透光性基板上に、ＩＴＯ（indium tin oxide）等によって陽極となる透明電極と、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Al）等の非透光性の背面電極とを順次積層して積層体である有機ＥＬ素子を形成し、この積層体を覆うガラス材料からなる封止部材を透光性基板上に配設してなるものが知られている。このような有機ＥＬパネルは、例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルは、前記有機ＥＬ素子を構成する前記各層（正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，背面電極）に対応する複数の蒸着室を有する蒸着装置に透明電極の形成された透光性基板を投入し、前記各層を形成することで得られるものである。かかる蒸着装置における各蒸着室は、例えば真空ポンプによって高真空に保たれ、これらの蒸着室内の下側に、蒸着材料を収納するルツボと、このルツボを取り巻くように巻回される加熱コイルと、前記ルツボ及び前記加熱コイルを包囲するように配設される熱遮蔽部材とが配設され、前記加熱コイルに電流が供給されることで蒸着材料が蒸発する。一方、前記各蒸着室の上側には、被蒸着部材である透光性基板を有する基板ホルダーと、前記基板ホルダーの背後に配設され蒸着用マスクを有するマスクホルダーとが配設されている。前記マスクホルダーに備えられる蒸着用マスクは、金属材料からなり、透光性基板に所定の蒸着パターンを形成するための複数の開口部と、前記透光性基板への蒸着パターンの形成を阻止するマスク部（遮蔽部）とを有しており、蒸発した前記蒸着材料が前記蒸着用マスクに設けられる前記各開口部を通過することで前記透光性基板上に所定の蒸着パターンが形成されるようになっている。このような蒸着用マスクは、例えば特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２６７０６６号公報
【特許文献２】特開２０００−１９２２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる蒸着用マスクは、厚さが５０μｍ〜２００μｍ程度の薄肉の板状部材から構成されることが一般的であるため、例えば縦３００ｍｍ及び横４００ｍｍ程度の有機ＥＬパネルを形成する場合において、前記蒸着用マスクが大型化し、そのため前記蒸着用マスク自体の自重によって前記蒸着用マスクに撓みが発生し、この撓みによって前記透光性基板と前記蒸着用マスクとも密着性が損なわれ、そのため前記蒸着用マスクのマスク部分に対応する前記透光性基板に前記蒸着材料の回り込みが生じ、正確な蒸着パターンを形成することができないといった問題点を有している。前記蒸着用マスクの歪みの発生を抑制するために、前記蒸着用マスク部材の厚みを厚くすることが考えられるが、蒸着源からの蒸着物質が前記蒸着用マスクが有する開口部から侵入し前記透光性基板に付着する場合に、前記開口部の縁部が前記蒸着物質の侵入を妨害することになり、微細ピッチの蒸着パターンを形成することができないといった問題点を有していた。
【０００５】
本発明の前述した問題点に着目し、微細ピッチの蒸着パターンに対応することができ、しかも自重によって撓みが発生しづらい構造を得ることが可能な蒸着用マスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１に記載の蒸着用マスクのように、被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための開口部を有する金属製のベース板と、前記ベース板の前記開口部の周縁部に積層構造をなすように配設され前記被蒸着部材への蒸着材料の付着を阻止しないように設けられる金属製の遮蔽部と、を備えてなるものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の蒸着用マスクのように、請求項１に記載の蒸着用マスクにおいて、前記遮蔽部は、薄肉の板状部材が積層されてなるものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の蒸着用マスクのように、被蒸着部材に所定の蒸着パターンを形成するための開口部を有する金属製のベース板と、前記ベース板以上の所定の厚みを有し前記ベース板の前記開口部の周縁部に前記被蒸着部材への蒸着材料の付着を阻止しないように配設される金属製の遮蔽部と、を備えてなるものである。
【０００９】
また、請求項４に記載の蒸着マスクは、請求項１もしくは請求項３に記載した蒸着マスクのように、前記周縁部と前記遮蔽部とによって段差部を形成してなるものである。
【００１０】
また、請求項５に記載の蒸着用マスクは、請求項１もしくは請求項３に記載した蒸着用マスクにおいて、前記ベース板と前記遮蔽部とは、位置決め部材によって位置決めされてなるものである。
【００１１】
また、請求項６に記載の蒸着用マスクは、請求項５に記載した蒸着用マスクにおいて、前記ベース板もしくは前記遮蔽部の一方側に前記位置決め部材である位置決めピンを設け、他方側に前記位置決め部材である孔部もしくは切欠部が設けられてなるものである。
【００１２】
また、請求項７に記載の蒸着用マスクは、請求項５もしくは請求項６に記載した蒸着用マスクにおいて、前記位置決め部材は、前記ベース板と前記遮蔽部との周縁部において、少なくとも２個所に設けられるものである。
【００１３】
また、請求項８に記載した蒸着用マスクは、請求項７に記載の蒸着用マスクにおいて、前記位置決め部材の少なくとも１つは、前記ベース板と前記遮蔽部とを重ね合わせた際に、その配設位置がセンターラインからオフセットされた位置に設けられてなるものである。
【００１４】
また、請求項９に記載した蒸着用マスクは、請求項１もしくは請求項３に記載した蒸着用マスクにおいて、前記ベース板上に位置精度校正マークを備えてなるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、蒸着装置内に配設され、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用マスクに関し、微細ピッチの蒸着パターンに対応することができ、しかも自重によって撓みが発生しづらい構造を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
図１及び図２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である蒸着材料収納容器３が配設されている。
【００１８】
蒸着材料収納容器３は、図２に示すように、有機ＥＬ素子における正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，背面電極等の蒸着材料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、被蒸着部材である透光性基板（後述する）側が開口する開口部５ａを備えている。また、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の開口部５ａに対応する開口部７ａを備えている。
【００１９】
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。
【００２０】
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、蒸着材料収納容器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。
【００２１】
一方、真空室２の上側には、透明ガラス材からなる矩形状の被蒸着部材である透光性基板１０と、この透光性基板１０の背後（透光性基板１０の蒸着材料収納容器３側）に配設され、本発明の主要部であり、後で詳述する蒸着用マスクを有する蒸着用治具１１とが配設されている。
【００２２】
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するための蒸着用マスク１２と、この蒸着用マスク１２の背後に配設され、蒸着用マスク１２を蒸着用治具１１に取り付けるための取付固定部１３とを備えている。
【００２３】
蒸着用治具１１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る回転機構１４を備えている。この回転機構１４は、回転機構１４における出力軸に蒸着用治具１１の所定箇所が連結され、透光性基板１０の幅方向における中心を基準として、蒸着用治具１１が図示しないコントロール装置からの指令信号に基づいて回転するように構成されている。
【００２４】
また、真空室２内の蒸着材料収納容器３と蒸着用治具１１との間には、蒸着経路Ｊ１を遮断する開閉機構１５が備えれられている。この開閉機構１５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１５ａの開閉を行うもので、蒸着装置Ａは、シャッター１５ａのオープン時に蒸着可能となるものである。
【００２５】
以上の各部によって蒸着装置Ａが構成されている。次に、図３及び図４を用いて蒸着用マスク１２について詳述する。
【００２６】
蒸着用マスク１２は、ベース板１２ａと、遮蔽部１２ｂとから構成されている。ベース板１２ａは、厚さｗ１が５０μｍ〜１００μｍであり、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等の金属材料からなる。ベース板１２ａは、蒸着材料収納容器３から蒸発する蒸着材料４により透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成するために設けられる開口部１２ａ１を備えている。尚、開口部１２ａ１は、例えばエッチング処理によって形成される。
【００２７】
遮蔽部１２ｂは、ベース板１２ａの撓みを防止するための補強部（梁部）を構成するもので、厚さｗ２が５０μｍ〜１００μｍであり、ＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等の金属材料からなる複数（図中においては３枚）の金属プレート部材（板状部材）１２ｂ１が積層されてなるものである。各金属プレート部材１２ｂ１には、開口部１２ａ１に対応する開口窓１２ｂ２が形成されている。遮蔽部１２ｂは、周縁部１２ａ２がベース板１２ａ自体の厚さになるように各金属プレート部材１２ｂ１がベース板１２ｂ上に積層されるものであり、この各金属プレート部材１２ｂ１の開口窓１２ｂ２の端部と周縁部１２ａ２とによって段差部１６が形成されている。尚、各金属プレート部材１２ｂ１に設けられる開口窓１２ｂ２は、例えばエッチング処理によって形成される。
【００２８】
複数枚の金属プレート部材１２ｂ１及びベース板１２ａは、熱拡散（加熱拡散）結合処理によって一体的に形成されている。
【００２９】
尚、周縁部１２ａ２の幅ｗ３（開口部１２ａ１の端部から遮蔽部１２ｂの壁部１２ｂ３までの幅）、及び遮蔽部１２ｂの厚さｗ４は、図４に示すように、蒸着材料収納容器３からの蒸着材料４が蒸着用マスク１２が有する開口部１２ａ１から透光性基板１０に付着する場合、遮蔽部１２ｂの縁部１２ｂ３が蒸着材料４の侵入を妨げないように設定されるものである。
【００３０】
かかる蒸着用マスク１２は、透光性基板１０に所定の蒸着パターンを形成するための複数の開口部１２ａ１を有する金属製のベース板１２ａと、ベース板１２ａの開口部１２ａ１の周縁部１２ａ２にベース板１２ａより厚い積層構造をなすように配設され、透光性基板１０への蒸着材料４の付着を阻止しないように設けられる金属製の遮蔽部１２ｂとを備えてなるものであり、また周縁部１２ａ２と遮蔽部１２ｂとによって段差部１６を形成してなるものである。従って、遮蔽部１２ｂを備える蒸着用マスク１２を用いることによって、真空層２内の蒸着用治具１１に装着する場合であっても積層構造をなす遮蔽部１２ｂがベース板１２ａに対する補強部として作用することから、蒸着用マスク１２の撓みの発生を抑制することが可能となり、蒸着材料４の回り込みを防ぐことによって正確な蒸着パターンを得ることができる。また、開口部１２ａ１の周縁部１２ａ２には、ベース板１２ａと遮蔽部１２ｂとで段差部１６が形成され、この段差部１６は、蒸着材料４の侵入を妨げないように設定されるものであることから、微細ピッチの蒸着パターンを形成することが可能となる。
【００３１】
また、蒸着用マスク１２は、薄肉の金属プレート部材１２ｂ１をベース板１２ａに積層することで遮蔽部１２ｂを構成するものである。従って、所定の厚みを有する単一のベース板を用いて開口部及び遮蔽部を形成する場合に比べ、薄肉のベース板１２ａにエッチング処理や切削処理等の適宜手法を用いて容易でかつ正確に開口部１２ａ１を形成することができ、また各金属プレート部材１２ｂ１を積層し、各金属プレート部材１２ｂ１及びベース板１２ａを熱拡散結合により一体的に形成できるため、正確な蒸着パターンを得ることが可能であり、また蒸着用マスク１２の製造コストも低く抑えることが可能となる。
【００３２】
尚、本発明の実施の形態では、３枚の金属プレート部材１２ｂ１によって遮蔽部１２ｂを形成するものであったが、蒸着パターンの大きさや蒸着材料収納容器３からの配設位置及び配設距離等によって様々変更されるものであり、本発明の遮蔽部にあっては、２枚以上の金属製板状部材からなるものであれば良い。
【００３３】
次に、図５を用いて、本発明の他の実施形態について説明するが、前述した実施形態と同一もしくは相当個所には、同一符号を付してその詳細な説明を省く。
【００３４】
本発明の他の実施形態が、前述した実施形態と比べ異なる点は、蒸着用マスク１２を積層構造をなす金属プレート部材１２ｂ１とベース板１２ａとを熱拡散結合処理しない点にある。
【００３５】
金属プレート部材１２ｂ１が積層されてなる矩形形状をなす遮蔽部１２ｂの周縁部には、位置決め部材である第１，第２の位置決めピン２０ａ，２０ｂがそれぞれ設けられている。遮蔽部１２ｂの縦方向における２辺に対応する周縁部には、Ｙ（横）方向のセンターライン（ベース板１２ａにおけるセンターライン）Ｃ１から第１の長さＡ分だけ上方向にオフセットした位置で、かつＸ（縦）方向のセンターラインＣ２に対して対称位置に一対の第１の位置決めピン２０ａが設けられている。また、遮蔽部１２ｂの横方向における２辺に対応する周縁部には、Ｘ方向のセンターライン（ベース板１２ａにおけるセンターライン）Ｃ２から第２の長さＢ分だけ右方向にオフセットした位置で、かつＹ方向のセンターラインＣ１に対して対称位置に一対の第２の位置決めピン２０ｂが設けられている。
【００３６】
一方、矩形形状をなすベース板１２ａの４辺には、各位置決めピン２０ａ，２０ｂにそれぞれ対応した位置決め部材である第１，第２の切欠部２１ａ，２１ｂがエッチング処理によって設けられている。
【００３７】
また、ベース板１２ａの遮蔽部１２ｂとの非接触面側（ベース板１２ａ上）には、位置精度校正マーク２２が形成されている。位置精度構成マーク２２は、遮蔽部１２ｂに設けられる各位置決めピン２０ａ，２０ｂに対してベース板１２ａに形成される各切欠部２１ａ，２１ｂが対応するようにベース板１２ａを遮蔽部１２ｂ上に配設し、例えばビスからなる固定部材２３によって両部材１２ａ，１２ｂを固定して蒸着用マスク１２を構成した際に、遮蔽部１２ｂの開口窓１２ｂ２に対するベース板１２ａの開口部１２ａ１が適正位置に配設されているか否かを計測するためのものである。尚、位置精度校正マーク２２は、ベース板１２ａの横方向における２辺に対応する周縁部の所定個所に各々２個ずつ形成されている。また位置精度校正マーク２２は、貫通孔，罫書き線及び印刷物等の何れであっても良い。位置精度校正マーク２２を形成することによって、遮蔽部１２ｂの外周の所定位置を原点とし、この原点から各位置精度校正マーク２２までの距離（Ｘ方向位置，Ｙ方向位置）を求めることで、ベース板１２ａの外周と遮蔽部１２ｂの外周との相対的な位置関係、または遮蔽部１２ｂの開口窓１２ｂ２に対するベース板１２ａの開口部１２ａ１の配設位置が良好な位置にあるかを容易に判断することが可能となる。
【００３８】
かかる蒸着用マスク１２におけるベース板１２ａと遮蔽部１２ｂとは、位置決め部材によって位置決めされてなるものであり、遮蔽部１２ｂに前記位置決め部材である第１，第２の位置決めピン２０ａ，２０ｂを設け、ベース板１２ａに第１，第２の位置決めピン２０ａ，２０ｂにそれぞれ対応し、前記位置決め部材である第１，第２の切欠部２１ａ，２１ｂを設けるものである。従って、薄肉のベース板１２ａと複数の金属プレート部材１２ｂ１を積層してなる遮蔽部１２ｂとを熱拡散結合処理しなくとも蒸着用マスク１２を得ることができるため、蒸着用マスク１２の製造工程を簡素化することができ、しかも製造コストを低く抑えることが可能となる。また、ベース板１２ａと遮蔽部１２ｂとを熱拡散結合処理しないことから、ベース板１２ａの特に薄肉となる開口部１２ａ１の形成付近への接合歪みによる影響を無視することが可能となり、蒸着用マスク１２の設計工程を簡素化することが可能となる。
【００３９】
また、ベース板１２ａと遮蔽部１２ｂとを重ね合わせた際に、各位置決めピン２０ａ，２０ｂと各切欠部２１ａ，２１ｂとの配設位置が、Ｘ，Ｙ方向におけるセンターラインＣ１，Ｃ２から上方向及び右方向にオフセットされた位置に設けられてることから、ベース板１２ａを遮蔽部１２ｂに配設する際の誤組の発生を防止できる。
【００４０】
また、ベース板１２ａに位置精度校正マーク２２を備えることから、ベース板１２ａの開口部１２ａ１と遮蔽部１２ｂの開口窓１２ｂ２との位置関係、またはベース板１２ａの外周と遮蔽部１２ｂの外周との位置関係が良好な位置にあるかを容易に判断することが可能となる。
【００４１】
尚、本発明の他の実施形態では、位置決め部材（位置決めピン２０ａ，２０ｂ及び切欠部２１ａ，２１ｂ）を４個所設けるものであったが、本発明における位置決め部材にあっては、ベース板１２ａと遮蔽部１２ｂとの周縁部において、配設位置が定まる少なくとも２個所に設けるものであっても良い。
【００４２】
また、本発明の実施形態では、４つの位置決め部材が各センターラインＣ１，Ｃ２からオフセットさせるものであったが、本発明にあっては、位置決め部材の少なくとも１つが、ベース板１２ａと遮蔽部１２ｂとを重ね合わせた際に、センターラインからオフセットされるものであれば良い。
【００４３】
また、本発明の他の実施形態では、ベース板１２ａに切欠部２１ａを形成することで位置決め部材を構成するものであったが、切欠部２１ａに変わるものとしてはベース板１２ａの周縁部に孔部を形成することで、位置決めピン２０ａ，２０ｂに対応する位置決め部材を構成しても良い。
【００４４】
また、本発明の各実施形態では、金属プレート部材１２ｂ１を複数積層することで遮蔽部１２ｂを構成するものであったが、請求項３に記載の本発明にあっては、ベース板１２ａ以上の所定の厚みを有しベース板１２ａの開口部１２ａ１の周縁部に被蒸着部材である透光性基板１０への蒸着材料の付着を阻止しないように配設されるＳＵＳ４３０やＳＵＳ３０４等の一枚の金属板からなる遮蔽部と、ベース板１２ａとを組み合わせて蒸着用マスクを構成するものであっても、前述した各実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００４５】
また、本発明の他の実施形態では、ベース板１２ａに切欠部２１ａ，２１ｂが設けられ、また遮蔽部１２ｂに位置決めピン２０ａ，２０ｂを設けるものであったが、本発明にあっては、ベース板１２ａに位置決めピンを設け、遮蔽部１２ｂに孔部もしくは切欠部を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態の蒸着装置を示す図。
【図２】同上実施形態の蒸着材料収納容器を示す図。
【図３】同上実施形態の蒸着用マスクを示す要部断面図。
【図４】同上実施形態の蒸着用マスクを示す要部拡大断面図。
【図５】本発明の他の実施形態を示す蒸着用マスクの平面図。
【符号の説明】
【００４７】
３  蒸着材料収納容器
４  蒸着材料
１０  透光性基板（被蒸着部材）
１２  蒸着用マスク
１２ａ  ベース板
１２ａ１  開口部
１２ａ２  周縁部
１２ｂ  遮蔽部
１２ｂ１  金属プレート部材（板状部材）
１６  段差部
２０ａ，２０ｂ  位置決めピン
２１ａ，２１ｂ  切欠部
２２  位置精度校正マーク
２３  固定部材
【図１】
2005105406.tif 000003
【図２】
2005105406.tif 000004
【図３】
2005105406.tif 000005
【図４】
2005105406.tif 000006
【図５】
2005105406.tif 000007