(57)【要約】【課題】膜ボケを抑制することに加えて、従来よりも膜ムラを抑制できる有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具を提供する。【解決手段】基板の成膜領域を開口し非成膜領域を遮蔽する遮蔽部を有するメタルマスクが配置される第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する支持部材と、前記支持部材の前記第２面に配置されたマグネットと、を有し、前記マグネットは、前記メタルマスクの前記遮蔽部に重なる領域内に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の成膜領域を開口し非成膜領域を遮蔽する遮蔽部を有するメタルマスクが配置される第１面と、前記第１面とは反対側の第２面と、を有する支持部材と、
前記支持部材の前記第２面に配置されたマグネットと、を有し、
前記マグネットは、前記メタルマスクの前記遮蔽部に重なる領域内に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具。
【請求項２】
前記マグネットのＮ極とＳ極は、前記遮蔽部に重なる領域の幅方向と直交する方向に並ぶことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具。
【請求項３】
前記マグネットの各々は、複数のＮ極とＳ極を有することを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具。
【請求項４】
前記マグネットは直方体形状で形成され、前記マグネットの短手方向の寸法は、前記遮蔽部に重なる領域の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具。
【請求項５】
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体に設けられ、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマスク保持器具と、
カソードと、
を備えることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具、及び、これを備える有機ＥＬ表示装置の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板支持部材の第１面にパターンマスクが配置され、基板支持部材の第２面にマグネットが配置され、パターンマスクの貫通穴の長手方向と、マグネットのＮＳ極の並ぶ方向と、が直交する構成が開示される。このようにマグネットを使用することにより、パターンマスクが基板に確実に固定され、パターンマスクが基板上で浮く現象が抑制され、マグネットより太い膜ボケと呼ばれる膜が基板上に延びて形成される現象が抑制される。
【０００３】
しかし、この方法ではスパッタリング成膜した場合に、マグネットの漏洩磁場により膜ムラと呼ばれる現象が生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−０４９３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、膜ボケを抑制することに加えて、従来よりも膜ムラを抑制できる有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具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】
本発明の一態様は、基板の成膜領域を開口し非成膜領域を遮蔽する遮蔽部を有するメタルマスクが配置される第１面と、前記第１面と対向する第２面を有する支持部材と、前記支持部材の前記第２面に配置されたマグネットと、を有し、前記マグネットは、前記メタルマスクの前記遮蔽部に重なる領域内に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造装置のマスク保持器具。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造装置の斜視図及びその分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る製造装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る製造装置の一部拡大断面図である。
【図４】メタルマスクとマグネットとの位置関係を示す概念図である。
【図５】（ａ）は、本実施形態に係る製造装置のマグネットの磁極の配置を示す図である。（ｂ）は、マグネットの斜視図である。
【図６】図２の製造装置を矢印Ｋ方向から見た側面図である。
【図７】比較例に係る製造装置のマグネットの配置を示す図である。
【図８】（ａ）は、マグネットと基板との距離が３．５ｍｍとして、ＩＺＯ膜を成膜した結果を示す顕微鏡写真である。（ｂ）は、比較例１に係る製造装置を用いたときに生じる膜ムラの様子を示す顕微鏡写真である。（ｃ）は、比較例２に係る製造装置を用いたときに生じる膜ボケの様子を示す顕微鏡写真である。（ｄ）は、磁場のシミュレーション結果を示し、支持部材に設置された基板と、支持部の裏面側に配置されるマグネットとの間の距離（マグネット基板間距離）を横軸にとり、吸着力（Ｎ）を縦軸にとった場合のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
本明細書において、ある部材又は領域が、他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく、他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
【００１０】
本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造装置１００の構成を、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造装置１００の構成を示す斜視図である。図１（ｂ）は、有機ＥＬ表示装置の製造装置１００の分解斜視図である。図１に示されるように、有機ＥＬ表示装置の製造装置１００（以下、単に「製造装置１００」という）は、チャンバー１００Ｘとカソード１００Ｙとを有する。チャンバー１００Ｘには、基板２を挿入する挿入口１０１が形成されている。
【００１１】
図２は、製造装置１００の断面図である。図３は、図２の一部拡大断面図である。図２に示されるように、チャンバー１００Ｘは、チャンバー本体１００Ｘ１と、マスク保持器具２００と、を有する。チャンバー本体１００Ｘ１の内部に、マスク保持器具２００が設けられる。
【００１２】
マスク保持器具２００は、支持部材１、マグネット１０、固定部材５、を有する。支持部材１は、第１面１Ａ（表面）と、第１面１Ａとは反対側の第２面１Ｂ（裏面）と、を有する。支持部材１の第１面１Ａには、メタルマスク３が配置され、支持部材１の第２面１Ｂには、固定部材５で固定されるマグネット１０が配置される。
【００１３】
支持部材１は、基板２を支持する部材であり、支持部材１とメタルマスク３との間に基板２が配置される。基板２の上端部と下端部は、チャンバー本体１００Ｘ１に設けられた基板押え部材５０により支持部材１に固定される。
【００１４】
固定部材５がマグネット１０を固定していて、そのマグネット１０が支持部材１と対向するように配置される。
【００１５】
図４は、メタルマスク３とマグネット１０との配置関係を示す概念図である。マグネット１０が有する磁極は図示していない。メタルマスク３は、基板２の非成膜領域を遮蔽する遮蔽部３Ａと、基板２の成膜領域を開講する開口部３Ｂと、を有する。マグネット１０は、メタルマスク３の遮蔽部３Ａに重なる領域Ｍ内（重なる位置内）に配置される。
【００１６】
別の表現をすると、マグネット１０は、メタルマスク３、基板２、支持部材１の順に配置された支持部材１の第２面１Ｂにて、基板２の面と直交する直交方向Ｑで遮蔽部３Ａと重なる領域Ｍ（オーバーラップする領域）の範囲内（幅内）に配置されるとも言える。例えば、メタルマスク３にて仮想線分Ｌが記載されたところが、マグネット１０の領域にて仮想線分Ｎで対応している。この関係は、メタルマスク３の他のリブ（前述の遮蔽部３Ａのリブの部位）の部位にても同様である。
【００１７】
図５（ａ）は、本実施形態に係る製造装置１００のマグネット１０の磁極の配置を示す図である。図５（ｂ）は、マグネット１０の斜視図である。マグネット１０は、チャンバー１００Ｘに配置される固定部材５に固定される。図６は、図２の製造装置１００を矢印Ｋ方向から見た側面図である。マグネット１０を実線で示し、それ以外は二点鎖線で示している。
【００１８】
マグネット１０は、複数のＮ極と複数のＳ極を、遮蔽部３Ａと重なる領域Ｍ（オーバーラップする領域）の幅方向Ｊ１と直交する方向Ｊ２に順に周期配列されて並ぶ磁石である。マグネット１０は、直方体形状で形成される。マグネット１０の短手方向の寸法は、遮蔽部３Ａと重なる領域Ｍの幅よりも小さい。また、複数のマグネットの間には、所定の間隔６が設けられている。図５（ａ）では、マグネット１０には、縦方向に延びる４本の縦磁石１０Ａや、横方向に延びる１２本の横磁石１０Ｂがある。なお、マグネット１０の本数は、この形態に限定されなくて良い。
【００１９】
ここで、図５（ａ）のマグネット１０上に基板２が配置された図６の状態状態を想定する。この状態では、基板２の表面で、マグネット１０の領域Ｍに相当して遮蔽部３Ａで遮蔽される箇所がスパッタリングさせたくない領域であり、マグネット１０の領域Ｍに相当しない開口部３Ｂのために露出している箇所がスパッタリングして成膜したい領域ということになる。
【００２０】
図７は、比較例に係る製造装置のマグネット４０の配置を示す図である。この構成の場合には、マグネット４０の一対のＮ極とＳ極は、固定部材５上で、遮蔽部３Ａが重なる領域Ｍ（図６参照）からはみ出しつつ遮蔽部３Ａの幅方向Ｊ１に並んで配列されている。この構成では、基板２に成膜するときに、基板２にマグネット４０の漏洩磁場により膜ムラが生じてしまう。図７では、マグネット４０には、縦方向に延びる４本の縦磁石４０Ａや、横方向に延びる１２本の横磁石４０Ｂがある。ただし、マグネット１０の本数は、この形態に限定されなくて良い。
【００２１】
前述した本実施形態の構成によれば、マグネット１０がメタルマスク３の遮蔽部３Ａに重なるように配置される。その結果、マグネット１０が設けられることによる膜ムラを遮蔽部３Ａの下に抑え込むことができる。マグネット１０が設けられることで基板２に対するメタルマスク３の保持力の強化及び膜ボケの抑制が実現されると共に、マグネット１０が本実施形態の構成及び配置で設けられることで膜ムラの抑制が実現される。
【００２２】
図８（ａ）は、マグネット１０と基板２との距離が３．５ｍｍとして、ＩＺＯ膜を成膜した結果を示す顕微鏡写真である。図８（ａ）で示すように、メタルマスク３による遮蔽部３Ａと被膜が堆積された領域の境界が明確に表れており、成膜面においては均一な厚さで被膜が堆積されていることが観察される。このことから、吸着用のマグネット１０の影響による漏洩磁場の影響が緩和され、その一方でメタルマスク３が基板２の面にしっかりと吸着されて、膜ムラと膜ボケが改善されていることが判る。
【００２３】
なお、図８（ａ）の一例では、基板２におけるメタルマスク３の幅は、縦方向の帯状のライン幅の方が、横方向の帯状のライン幅よりも広い。このことから、図５（ａ）の一例における縦磁石１０Ａの幅方向Ｊ１の幅は横磁石１０Ｂの幅方向Ｊ１の幅よりも広い。従って、縦磁石１０Ａがメタルマスク３を吸着する吸着力が横磁石１０Ｂがメタルマスク３を吸着する吸着力よりも強い。こうした縦磁石１０Ａの幅と横磁石１０Ｂの幅との関係は、マグネット１０によるメタルマスク３の吸着力を極力落とさないようにしながらもマグネット１０の幅を小さくするためのものである。なお、この形態に限定されず、横磁石１０Ｂの幅が縦磁石１０Ａよりも広い構成であっても良い。
【００２４】
［比較例１］
図８（ｂ）は、比較例１に係る製造装置を用いたときに生じる膜ムラの様子を示す顕微鏡写真である。膜ムラは、マグネット１０と基板２との距離が近いときに、漏洩磁場によりプラズマ密度が乱されるため、成膜された膜にスジが残る現象である。比較例１の構成によれば、マグネット４０が設けられることによるメタルマスク３の保持力が強化されて膜ボケの抑制は実現されるものの、マグネット４０の構成及び配置が本実施形態のようにはなっていないためにマグネット４０の近傍に膜ムラが発生する。こうした膜ムラがパネル部分に及ぶために、画像不良につながる。
【００２５】
［比較例２］
図８（ｃ）は、比較例２に係る製造装置を用いたときに生じる膜ボケの様子を示す顕微鏡写真である。膜ボケは、マグネット１０と基板２との距離が遠すぎるときに、吸着力が低下するため、基板２の表面でメタルマスク３との間に隙間が生じてしまい、その隙間に成膜材料が入り込んでメタルマスク３の遮蔽部３Ａによる遮蔽が機能しない現象である。本実施形態の構成によると、これらの図８（ｂ）（ｃ）の現象が抑制される。
【００２６】
図８（ｄ）は、磁場のシミュレーション結果を示し、支持部材１に設置された基板２と、支持部材１の裏面側に配置されるマグネット１０との間の距離（マグネット基板間距離）を横軸にとり、吸着力（Ｎ）を縦軸にとった場合のグラフである。ここで、マグネット１０によりメタルマスク３が基板２の表面に吸着される吸着力の閾値が−５Ｎであるものとする。
【００２７】
グラフＸ１は縦磁石１０Ａのグラフであり、グラフＸ２は横磁石１０Ｂのグラフである。このグラフから分かるように、縦磁石１０Ａでも横磁石１０Ｂでも、マグネット１０と基板２との距離が３．５ｍｍ以下であれば、吸着力の閾値（−５Ｎ）を超えられる。本実施形態では、その距離を３．５ｍｍに設定することで、膜ボケと膜ムラの問題を同時に解決することができた。また、これらのグラフから分かるように、縦磁石１０Ａの吸着力の方が横磁石１０Ｂの吸着力よりも強い。
【００２８】
実施例の構成によれば、膜ボケを抑制することに加えて、従来よりも膜ムラを抑制できる。また、前述した有機ＥＬ表示装置の製造装置としての縦型インラインスパッタリング装置でも、パターニングマスクを使ったスパッタリング工程が可能になる。また、マグネット１０による膜ムラが発生する部分が、パターニングマスクによって隠れるので、膜ムラの影響が抑制され、膜ボケの原因となる吸着力も保証される。
【符号の説明】
【００２９】
１      支持部材
１Ａ    第１面
１Ｂ    第２面
２      基板
３      メタルマスク
５      固定部材
１０    マグネット
１００  有機ＥＬ表示装置の製造装置
１００Ｘ１  チャンバー本体
１００Ｙ    カソード
２００      マスク保持器具
Ｍ      遮蔽部と重なる領域（オーバーラップする領域）
【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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