(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着金属からなるマスク本体（５）に、発光層形成用の蒸着通孔（８）が上下貫通状に多数独立して設けられた有機ＥＬ素子用の蒸着マスクであって、
前記マスク本体（５）は、発光層（７）の蒸着対象である基板（１）側に位置する上段層（２）と、該上段層（２）の下面側、すなわち気化源（４）からの気化物の飛来方向に形成された下段層（３）とからなり、
各通孔（８）は、上段層（２）に内周面がストレート状に設けられた小孔部（１０）と、この小孔部（１０）に連通して該小孔部（１０）よりも大きな開口寸法で下段層（３）側に設けられた大孔部（１１）とからなり、大孔部（１１）の左右を区画する互いに対向する下段層（３）の内周面が、気化物の飛来方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしており、
小孔部（１０）の基板（１）側の開口エッジ部（５ａ）が、滑らかなＲ状に形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子用蒸着マスク。
【請求項２】
電着金属からなるマスク本体（５）に、発光層形成用の蒸着通孔（８）が上下貫通状に多数独立して設けられた有機ＥＬ素子用の蒸着マスクであって、
各通孔（８）は、発光層（７）の蒸着対象である基板（１）側に位置し、内周面がストレート状に設けられた小孔部（１０）と、この小孔部（１０）に連通して、該小孔部（１０）よりも大きな開口寸法で気化物の飛来方向に形成された大孔部（１１）とからなり、
大孔部（１１）の内周面が、気化物の飛来方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしており、
小孔部（１０）の基板（１）側の開口エッジ部（５ａ）が、滑らかなＲ状に形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子用蒸着マスク。
【請求項３】
メッキ処理により、蒸着マスクの表面全体を覆うように金属薄膜（４０）が形成されており、
小孔部（１０）の基板（１）側の開口エッジ部（５ａ）を覆う金属薄膜（４０）の角をなくして、滑らかなＲ状としている請求項１又は２記載の有機ＥＬ素子用蒸着マスク。
【請求項４】
蒸着マスクの全体が、電鋳法により作成されたメタルマスクである請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子用蒸着マスク。
【請求項５】
電着金属からなるマスク本体（５）に、発光層形成用の蒸着通孔（８）が内外貫通状に多数独立して設けられた有機ＥＬ素子用の蒸着マスクの製造方法であって、
母型（２０）の表面に、レジスト体（２３ａ）を有する一次パターンレジスト（２３）を設ける第１のパターンニング工程と、
母型（２０）上に電着金属を電鋳して、一次電着層（２４）を形成する第１の電鋳工程と、
一次電着層（２４）上に、レジスト体（２３ａ）の上端面に連続して、該レジスト体（２３ａ）よりも大きな幅寸法を有する二次パターンレジスト（２８）を設ける第２のパターンニング工程と、
一次電着層（２４）上に電着金属を電鋳して、該一次電着層（２４）と一体不可分的に二次電着層（２９）を形成する第２の電鋳工程と、
母型（２０）から一次および二次電着層（２４・２９）を剥離する剥離工程と、
前記剥離工程に前後して、一次および二次パターンレジスト（２３・２８）を除去する工程とからなり、
前記第２のパターンニング工程は、一次電着層（２４）上にフォトレジスト層（２５）を形成する工程と、
フォトレジスト層（２５）上に、大孔部（１１）に対応する透光孔を持つパターンフィルム（２６）を密着させてから、透光孔に係るフォトレジスト層（２５）の部分に対して紫外線による露光を行う工程と、
未露光部分にかかるフォトレジスト層（２５）を除去して、レジスト体（２８ａ）を有する二次パターンレジスト（２８）を形成する工程とからなり、
フォトレジスト層（２５）を構成するレジストは、紫外線の透過量が母型（２０）側に行くに従って減衰するほど紫外線透過率の低いものであって、露光後に得られたレジスト体（２８ａ）は、母型（２０）側に行くほど幅寸法の小さくなる下窄まりのテーパー状となるようにしてあり、
前記第２の電鋳工程において、レジスト体（２８ａ）を除く一次電着層（２４）上に電着金属を電鋳することにより、該レジスト体（２８ａ）を挟んで対峙する二次電着層（２９）の左右周縁部が、上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状となるようにしてあることを特徴とする有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法。
【請求項６】
メッキ処理により蒸着マスクの表面全体を覆うように金属薄膜（４０）を形成して、小孔部（１０）の基板（１）側の開口エッジ部（５ａ）を覆う金属薄膜（４０）の角をなくして、滑らかなＲ状とする工程を含む請求項５記載の有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸着マスク法で有機ＥＬ素子の発光層を形成する際に用いられる有機ＥＬ素子用蒸着マスク、およびこの有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴや液晶に替わる表示装置として、光透過性の基板上に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の発光層がマトリクス状に配置された有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子がある。かかる有機ＥＬ素子の発光層の形成方法としては、蒸着マスク法に代表されるドライプロセスによることが、精度、生産性などの観点からして有利であることも広く知られるところである。蒸着マスク法では、素子の基板前方に各色の発色層パターンに対応する通孔を有する蒸着マスクを配置し、マスクの開口部分すなわち通孔部分のみに、気化源により気化された有機材料を蒸着させて、基板上に各色毎に発色層を形成する。従来の蒸着マスクは、ステンレス、鉄、ニッケル合金等を素材とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
蒸着マスク法の問題は、マスクの開口上端縁による影ができて、図１３に示すような均一な高さ寸法を有する断面形状の発光層７を基板１上に形成することが困難なことにある。つまり、図１４に示すように、マスク４５の通孔８には直進方向だけでなく斜め方向からも有機材料が飛来するが、このとき斜め方向から通孔８内に入射する有機材料がマスクの開口上端縁８ａに遮られると、通孔８の縁部分の基板１上には少量の有機材料しか蒸着されず、完成された発光層７は、中央部分が膨らみ、縁部分が漸減した断面視で略水滴状の形状となりやすい。このような歪な形状の発光層７は、輝度にムラがあり、素子の高精度化を図るうえでの大きな障害となる。
【０００４】
上述の問題を解決する手段として、蒸着マスクの板厚を薄くすることが考えられる。これによれば、広い角度から飛来する有機材料を通孔内に受け入れることができるため、先の図１４に示すようなマスク４５の開口縁８ａによる影ができにくく、得られた発光層は均一な高さ寸法を有する断面矩形状となる。しかし、板厚を薄くすると、蒸着マスク自身の強度が不十分となり、自重によって撓みやすく、蒸着装置内での位置合わせ精度にバラツキが生じて、発光層の位置精度や再現性に不具合が生じる。
【０００５】
また、現行における蒸着マスクの通孔の形成方法としては、ウエットエッチングによる方法やレーザ−による方法などがあるが、ウエットエッチングによる方法では、精度良く通孔を形成することができない。特に、蒸着マスクの板厚が厚くなると、両面エッチングが必要となるが、この場合には、図１５に示すようにマスク４５の通孔８の内壁面にサイドエッチ４６・４６ができやすく、これらサイドエッチ４６・４６が有機材料を遮るため、発光層７が歪な形状となることは避けられない。
【０００６】
レーザーによる場合には、形成する通孔の数が多いと製造コストが高くつく。また、形成時に熱の影響を受けて通孔周りに熱反応による反り、すなわちうねりが生じやすく、位置精度が低下するなどの問題もある。
【０００７】
本発明の目的は、均一な高さ寸法を有する発光層を高精度に再現性良く形成することができ、さらに安価に製造可能な有機ＥＬ素子用蒸着マスクとその製造方法を得るにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１に示すごとく電着金属からなるマスク本体５に、発光層形成用の蒸着通孔８が上下貫通状に多数独立して設けられた有機ＥＬ素子用の蒸着マスクを対象とする。マスク本体５は、発光層７の蒸着対象である基板１側に位置する上段層２と、該上段層２の下面側、すなわち気化源４からの気化物の飛来方向に形成された下段層３とからなる。各通孔８は、上段層２に内周面がストレート状に設けられた小孔部１０と、この小孔部１０に連通して該小孔部１０よりも大きな開口寸法で下段層３側に設けられた大孔部１１とからなる。そして、大孔部１１の左右を区画する互いに対向する下段層３の内周面が、気化物の飛来方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしていることを特徴とする。下段層３の厚みは５〜２０μｍの範囲にあることが、上段層２の厚みは１０〜４０μｍの範囲にあることが望ましい。
【０００９】
また、本発明は図７に示すごとく、電着金属からなるマスク本体５に、発光層形成用の蒸着通孔８が上下貫通状に多数独立して設けられた有機ＥＬ素子用の蒸着マスクを対象とする。各通孔８は、発光層７（図１参照）の蒸着対象である基板１（図１参照）側に位置し、内周面がストレート状に設けられた小孔部１０と、この小孔部１０に連通して、該小孔部１０よりも大きな開口寸法で気化物の飛来方向に形成された大孔部１１とからなる。そして、大孔部１１の内周面が、気化物の飛来方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしていることを特徴とする。
【００１０】
かかる蒸着マスクの全体は、電鋳法により作成されたメタルマスクとすることができる。図１１および図１２に示すごとく、蒸着マスクの表面全体を覆うようにメッキ処理を施すことができる。
【００１１】
図１および図２に示すような構造の有機ＥＬ素子用蒸着マスクを製造するについて、本発明の製造方法は、図３（Ｃ）に示すごとく母型２０の表面に、レジスト体２３ａを有する一次パターンレジスト２３を設ける第１のパターンニング工程と、図３（Ｄ）に示すごとく母型２０上に電着金属を電鋳して、一次電着層２４を形成する第１の電鋳工程と、図４（Ａ）に示すごとく一次電着層２４上に、レジスト体２３ａの上端面に連続して、該レジスト体２３ａよりも大きな幅寸法を有する二次パターンレジスト２８を設ける第２のパターンニング工程と、図４（Ｂ）に示すごとく一次電着層２４上に電着金属を電鋳して、該一次電着層２４と一体不可分的に二次電着層２９を形成する第２の電鋳工程と、図４（Ｃ）に示すごとく母型２０から一次および二次電着層２４・２９を剥離する剥離工程と、前記剥離工程に前後して、一次および二次パターンレジスト２３・２８を除去する工程とからなる。これによれば、レジスト体２３ａの除去に伴い一次電着層２４側には、内周面がストレート状の小孔部１０が形成され、レジスト体２８ａの除去に伴い二次電着層２９側には、小孔部１０に連通してかつ該小孔部１０よりも大きな開口寸法を有する大孔部１１が形成される。そして、大孔部１１の左右を区画する互いに対向する二次電着層２９の内周面が、上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなるようにしてある。パターンレジスト２３・２８は、フォトレレジスト等を使用したリソグラフィー法その他の任意の方法で形成でき、パターンレジスト２３・２８の形成手段は問わない。
【００１２】
具体的には、前記第２のパターンニング工程（図４（Ａ））においては、液状レジストを用いて、前記レジスト体２３ａよりも薄肉のレジスト体２８ａを有する二次パターンレジスト２８を形成する。また、前記第２の電鋳工程（図４（Ｂ））においては、レジスト体２８ａの高さを超えて電着金属を電鋳させて、該電着金属がレジスト体２８ａの縁部に被さるようにオーバーハングさせる。これにより、図１及び図２に示すごとく、レジスト体２８ａにオーバーハングしていた二次電着層２９の部分すなわち大孔部１１の左右を区画する互いに対向する二次電着層２９のオーバーハング部２９ａ・２９ａは、上方向に行くほど対向間隔の広がったテーパー状となる。レジスト体２８ａの除去に伴い、二次電着層２９と一次電着層２４との接合部には、微細な凹入部３５が形成される。
【００１３】
前記第２のパターンニング工程は、図６（Ａ）に示すごとく一次電着層２４上にフォトレジスト層２５を形成する工程と、図６（Ｂ）に示すごとくフォトレジスト層２５上に、大孔部１１に対応する透光孔を持つパターンフィルム２６を密着させてから、透光孔に係るフォトレジスト層２５の部分に対して紫外線による露光を行う工程と、図６（Ｃ）に示すごとく未露光部分にかかるフォトレジスト層２５を除去して、レジスト体２８ａを有する二次パターンレジスト２８を形成する工程とからなるものとする。露光・現像によりレジスト体２８ａは母型側に行くほど左右幅寸法の小さくなる下窄まりのテーパー形状となるようにしてある。図６（Ｄ）に示す第２の電鋳工程において、レジスト体２８ａを除く一次電着層２４上に電着金属を電鋳することにより、レジスト体２８ａを挟んで対峙する二次電着層２９の左右周縁部が、上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状となるので、図６（Ｅ）および図５に示すような形態のマスクを得ることができる。
【００１４】
図７に示すような構造の有機ＥＬ素子用蒸着マスクを製造するについて、本発明の製造方法は、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく母型２０の表面に、液状レジストを用いて、薄肉のレジスト体２３ａを有する一次パターンレジスト２３を設ける第１のパターンニング工程と、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとくレジスト体２３ａを覆うように、該レジスト体２３ａよりも小さな幅寸法を有するレジスト体２８ａを備える二次パターンレジスト２８を設ける第２のパターンニング工程と、図９（Ｄ）に示すごとく前記レジスト体２３ａ・２８ａを除く母型２０上に、これらレジスト体２３・２８ａの厚み寸法以上に電着金属を電鋳して、電着層３５を形成する電鋳工程と、図９（Ｅ）に示すごとく母型２０から電着層を剥離する剥離工程と、前記剥離工程に前後して、一次および二次パターンレジスト２３・２８を除去する工程とからなる。図９（Ｃ）に示すごとくレジスト体２８ａの厚み方向の外周縁はストレート状であり、該レジスト２８ａの除去に伴い電着層３５には内周面がストレート状の小孔部１０が形成される。レジスト２８ａを挟んで対峙する、該レジスト体２８ａを超える電着金属の部分が、小孔部１０に連通してかつ該小孔部１０よりも大きな開口寸法を有する大孔部１１となる。そして、図７に示すごとく大孔部１１の左右を区画する互いに対向する電着層３５の内周面が、上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状になっていることを特徴とする。
【００１５】
図９（Ｄ）の電鋳工程において使用される電着金属は、ニッケル電鋳金属であることが望ましい。また、光沢剤を含んでなるものであってもよい。
【００１６】
【発明の作用効果】
マスク本体５の板厚を厚くすると、通孔８の開口上端縁による影ができて、発光層７は、図１４に示したごとく歪な形状となる。逆にマスク本体５の板厚を薄くすると、強度が低下してマスク本体５自身の自重で撓みやすくなり、発光層７を高精度に再現性高く形成することが困難となる。この点本発明に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクによれば、図１および図５に示すごとくマスク本体５を下段層３と上段層２の２層構造としたので、マスク本体５の全体強度が増す。また、通孔８を下段層３側の小孔部１０と上段層２側の大孔部１１とからなる外広がり状の断面段付き形状としたので、広い角度で気化源４からの気化物を受け入れることが可能となる。従って、マスク本体５の板厚を厚くした場合に不可避の開口上端縁による影をなくして、均一な高さ寸法を有する断面形状の発光層７を精度良く形成することが可能となる。
【００１７】
下段層３は無光沢ニッケルの電着層と、上端層３は光沢ニッケルの電着層とすることができる。下段層３を無光沢ニッケルとしたのは、光沢ニッケルからなる上端層３との密着性を図るためである。さらに光沢ニッケルは硬度が高いので、マスク本体５の全体強度をよく確保できる。
【００１８】
本発明においては、図１に示すように上段層２の通孔８の開口上端縁２ａと下段層３の開口上端縁３ａとを結んだ仮想線１２と、上段層２の開口上端縁２ａから垂直方向に伸ばした仮想線１３とで規定される角度θを１０〜６０°の範囲に設定する。角度θが１０°未満であると、小孔部１０と大孔部１１との段差が小さく、通孔８が略ストレート状となるため、下段層３の開口上端縁３ａによる影ができて発光層７が歪になる。角度θが６０°を超えると、下段層３で補強されていない上段層２の部分が大きくなって、マスク本体５の全体強度が低下する。
【００１９】
加えて、図１６に示すごとく、小孔部１０だけでなく大孔部１１の内周面がストレート状であると、先の気化物の受け入れ角度である角度θを大きくするためには、下段層３により裏打ちされていない上段層２の部分、つまり図１６においてＷで示される距離が大きくなり、マスク本体５の全体強度が低下することは避けられない。これに対して、本実施例のごとく、大孔部１１の左右を区画する互いに対向する下段層３の内周面が、気化物の飛来方向、すなわち図１に示すごとく下方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしていると、気化物の受け入れ角度θを大きく確保しながら、下段層３により裏打ちされていない部分を小さく抑えることができるため、マスク本体５の全体強度が損なわれることがなく、この点でも発光層７の高精度化、再現性の向上に寄与し得る。
【００２０】
大孔部１１の周縁部の断面形状は、図１に示すごとく弧状にカーブするものであっても、図５に示すごとく斜め方向へ直線状に伸びるものであってもよく、要は、大孔部１１の左右を区画する互いに対向する下段層３の内周面が、気化物の飛来方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしていればよい。
【００２１】
本発明に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクは、図２、図５に示したような上下の二つの層２・３からなるもののほか、図７や図１０に示すような１層構造としてもよい。これら図７、図１０にかかる形態は、１層構造である点を除いて先の図２や図５の形態と全く同様であり、従ってこれらと同様の作用効果を得ることができる。加えて、１層構造とすることによるマスク本体５の全体強度の向上も期待できる。なお、これらの場合においても、大孔部１１の周縁部の断面形状が、弧状にカーブするものか（図７）、斜め方向へ直線状に伸びるものであるか（図１０）を問わない。
【００２２】
図１１および図１２に示すごとく、メッキ処理により、蒸着マスクの表面全体を覆うように金属薄膜４０を形成してあると、上段層２と下段層３とを強固に密着させることができるため、マスク本体５はより撓みにくい形態となり、従って、発光層７の位置精度や再現性に優れた蒸着マスクが得られる利点がある。
【００２３】
また、蒸着マスク５の開口エッジ５ａに角があると、蒸着作業後の基板１に対する蒸着マスク５の離版時に、基板１上に蒸着された発光層７の周縁が当該開口エッジ５ａでこそぎ取られて、欠けが生じる不具合が生じやすいが、この点、開口エッジ部５ａを金属薄膜４０で覆うとともに、その部分の角をなくして滑らかなＲ状としてあると、かかる発光層７の欠けを効果的に防いで、均一な形状を有する発光層７を高精度に再現性良く形成できる利点がある。
【００２４】
本発明に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法によれば、電鋳方法により一次電着層２４すなわち上段層２と、二次電着層２９すなわち下段層３とを形成したので、通孔８をエッチング加工する形式に比べて、高精度にしかも生産性を確保してつくれる利点を有する。レーザー加工する形式に比べて、製造コストが安価であることや、熱反応によるうねりが一切生じず、高精度につくれる点でも有利である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）  本発明の第１実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクは、図１に示すごとく基板１側に設けられた上段層２と、この上段層２の下面側、すなわち気化源４からの気化物の飛来方向に形成された下段層３とからなる２層構造をなしている。これら上段層２と下段層３とからなるマスク本体５には、発光層７形成用の蒸着通孔８が上下貫通状に多数独立して設けられている。ここで示されるマスクは、赤色発光層７Ｒ形成用のマスクである。上・下段層３・３は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、その他電鋳金属を素材として、電鋳方法により形成されている。上・下段層３・３の厚みは、好ましくは上段層２が５〜２０μｍ、下段層３が１０〜４０μｍの範囲とする。
【００２６】
各通孔８は、例えば四角形ないし六角形で、上段層２に内周面がストレート状に設けられた小孔部１０と、この小孔部１０に連通して該小孔部１０よりも大きな開口寸法で下段層３側に設けられた大孔部１１とからなる。これにより各通孔８は気化源４からの気化物の飛来方向に外広がり状に形成された断面段付き形状となる。大孔部１１の左右を区画する互いに対向する下段層３の内周面は、気化源４からの気化物の飛来方向、すなわち下方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー状をなしている。
【００２７】
下段層３の開口下端縁３ａと上段層２の開口上端縁２ａとを結んだ仮想線１２と、上段層２の開口上端縁２ａから垂直方向に伸ばした仮想線１３とで規定される角度θが、気化源４からの気化物の通孔８への入射角度となる。本発明では、かかる入射角度θを１０〜６０°の範囲とする。入射角度θが１０°以下であると、通孔８の開口上端縁３ａの影ができて、発光層７は図１４に示したごとく歪な形状となりやすい。入射角度が６０°を超えると上段層２に対する下段層３の裏付け面積が小さくなるため、マスクそれ自身の強度が低下し、蒸着装置内でのマスクの位置合わせ精度にバラツキが生じて、再現性高く発光層７を形成することが困難となる。
【００２８】
赤色発光層７ＲのＥＬ材料としてはＤＣＭが、青色発光層７ＢのＥＬ材料としてはジスチリルビフェニル誘導体が、緑色発光層７ＧのＥＬ材料としてはアルミキノリール錯体等の有機ＥＬ発光材料が用いられる。なお、基板１と発光層７との間には、透明電極やバッファ層などが形成されているが、ここでは図示を省略する。
【００２９】
図３および図４は本実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法を示す。まず、図３（Ａ）に示すごとく、導電性を有する真ちゅう鋼製の母型２０の表面に、フォトレジスト層２１を形成する。このフォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。
【００３０】
次いで、図３（Ｂ）に示すごとくフォトレジスト層２１の上に、前記小孔部１０に対応する透光孔２２ａを持つパターンフィルム２２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外線ランプで紫外線光を照射して露光を行い、現像・乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図３（Ｃ）に示すごとく、前記小孔部１０に対応するストレート状のレジスト体２３ａを有する一次パターンレジスト２３を母型２０上に形成した。
【００３１】
続いて、図３（Ｄ）に示すごとく先のレジスト体２３ａの高さの範囲内で、母型２０のレジスト体２３ａで覆われていない表面に無光沢ニッケルを好ましくは５〜２０μｍ厚の範囲で、本実施例では１５μｍ厚で一次電鋳して、一次電着層２４すなわち上段層２となる層を形成した。
【００３２】
次に、図４（Ａ）に示すごとく、感光性の液状レジスト等を用いて、レジスト体２８ａを有する二次パターンレジスト２８を一次電着層２４上に薄く形成した。ここでは、１〜５μｍ厚の範囲となるように、レジスト体２８ａを薄肉に形成した。レジスト体２８ａは、これに対応するレジスト体２３ａよりも大きな幅寸法を有するように形成してあり、対応する両レジスト体２３ａ・２８ａは、同心状のごとく、これらの中心が合致するようにしてある。
【００３３】
次に、図４（Ｂ）に示すごとく一次電着層２４の二次パターンレジスト２８で覆われていない表面に光沢ニッケルの電着金属を電鋳して、二次電着層２９、すなわち下段層３を形成した。ここでは、レジスト体２８ａの高さを超えて電着金属を電鋳させて、下段層３がレジスト体２８ａの縁部に被さるようにオーバーハングさせた。具体的には、１０〜４０μｍ厚の範囲で、本実施例では２０μｍ厚で電鋳して、下段層３を形成した。上段層２の上面が不均一となっている場合には、これを研磨処理して、その表面を滑らかにした。
【００３４】
最後に、一次および二次パターンレジスト２３・２８を溶解除去して、母型２０から一次および二次電着層２４・２９を剥離することにより、図２および図４（Ｃ）に示すごとく断面段付き状の通孔８を多数有する有機ＥＬ素子用蒸着マスクを得た。二次パターンレジスト２８を溶解除去することにより、二次電着層２９と一次電着層２４との接合部分には、微細な凹入部３０が形成される。
【００３５】
以上のように本実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクでは、マスク本体５を上段層２と下段層３との２層構造としたので、マスク本体５の全体強度が増す。また、通孔８を上段層２側の小孔部１０と下段層３側の大孔部１１とからなる外広がり状の断面段付き形状としたので、広い角度で気化源４からの気化物を受け入れることができる。従って、マスク本体５の板厚を厚くした場合に不可避の開口上端縁による影をなくして、均一な高さ寸法を有する断面形状の発光層７を精度良く形成することができる。
【００３６】
電鋳方法により一次電着層２４すなわち上段層２と、二次電着層２９すなわち下段層３とを形成したので、通孔８をエッチング加工する形式に比べて、高精度にしかも生産性を確保してつくれる利点を有する。レーザー加工する形式に比べて、製造コストが安価であることや、熱反応によるうねりが一切生じず、高精度につくれる点でも有利である。
【００３７】
図１６に示すごとく、下段層３側の大孔部１１の内周面がストレート状であると、先の気化物の受け入れ角度である角度θを大きくするためには、下段層３により裏打ちされていない上段層２の部分、つまり図１６においてＷで示される距離が大きくなり、マスク本体５の全体強度が低下することは避けられない。これに対して、本実施例のごとく、大孔部１１の左右を区画する互いに対向する下段層３の内周面が、気化物の飛来方向、すなわち図１に示すごとく下方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしていると、気化物の受け入れ角度θを大きく確保しながら、下段層３により裏打ちされていない部分を小さく抑えることができるため、マスク本体５の全体強度が損なわれることがなく、従って、均一な形状を有する発光層７を、高精度に再現性良く形成できる利点がある。
【００３８】
上記実施形態においては、レジスト体２３ａの高さに至るまで無光沢ニッケルを一次電着し（図３（Ｄ））していたが、電鋳工程における電着金属の高さ位置は、レジスト体２３ａの高さ以下であっても、またそれ以上であってもよい。レジスト体２３ａを超えて電着金属が電着されて何らかの不都合がある場合には、研磨処理により、その表面を削って滑らかにすればよい。
【００３９】
（第２実施例）  本発明の第２実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法を図３および図６を使って説明する。まず、図３（Ａ）に示すごとく、導電性を有する真ちゅう鋼製の母型２０の表面に、フォトレジスト層２１を形成した。次に、図３（Ｂ）に示すごとく、フォトレジスト層２１の上に、前記小孔部１０に対応する透光孔２２ａを持つパターンフィルム２２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外線ランプで紫外線光を照射して露光を行い、現像・乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図３（Ｃ）に示すごとく、前記小孔部１０に対応するストレート状のレジスト体２３ａを有する一次パターンレジスト２３を母型２０上に形成した。続いて、図３（Ｄ）に示すごとく先のレジスト体２３ａの高さの範囲内で、母型２０のレジスト体２３ａで覆われていない表面に無光沢ニッケルを好ましくは５〜２０μｍ厚の範囲で、本実施例では１５μｍ厚で一次電鋳して、一次電着層２４すなわち上段層２となる層を形成した。以上の工程は第１実施例と全く同様である。
【００４０】
次に、図６（Ａ）に示すごとく、この一次電着層２４上に、先の図３（Ａ）と同じ要領でフォトレジスト層２５を形成し（図６（Ａ））、次いで図６（Ｂ）に示すごとくフォトレジスト層２５の上に、位置的に前記レジスト体２３ａに対応するが面積的には該レジスト体２３ａよりも大きい透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６を密着させたのち、紫外線ランプで紫外線光を照射して露光を行い、現像・乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図６（Ｃ）に示すごとく前記大孔部１１に対応するレジスト体２８ａを有する二次パターンレジスト２８を一次電着層２４上に形成した。
【００４１】
ここではフォトレジスト層２５を構成するレジストとして、紫外線透過率の低いものを採用しており、これにより露光後に得られたレジスト体２８ａは、図６（Ｃ）に示すごとく母型２０側すなわち下側に行くほど左右幅寸法の小さくなる下窄まりのテーパー形状となる。繰り返すが、ここではフォトレジスト層２５を構成するレジストとして、紫外線の透過量が母型２０側に行くに従って減衰するほど紫外線透過率が低いものを積極的に採用している点に着目すべきである。
【００４２】
両レジスト体２３ａ・２８ａは連続状につながっている。レジスト体２８ａは、これに対応するレジスト体２３ａよりも予め大きな幅寸法を有するように形成してあり、対応する両レジスト体２３ａ・２８ａは、同心状のごとく、これらの中心が合致するようにしてある。
【００４３】
次に、図６（Ｄ）に示すごとく一次電着層２４の二次パターンレジスト２８で覆われていない表面に光沢ニッケルの電着金属を好ましくは１０〜４０μｍ厚の範囲で、本実施例では２０μｍ厚で電鋳して、二次電着層２９、すなわち下段層３を形成した。かくして、一次電着層２４上に二次電着層２９が一体不可分的に形成されたマスク本体５を得た。かかる図６（Ｄ）に示す電鋳工程においては、先の下窄まりのテーパー形状のレジスト体２８ａを除く一次電着層２４上に電着金属を電鋳しており、これにて、該レジスト体２８ａを挟んで対峙する二次電着層２９の左右周縁部は、上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状に形成される。
【００４４】
最後に、一次および二次パターンレジスト２３・２８を溶解除去して、図６（Ｅ）に示すごとく母型２０から一次および二次電着層２４・２９を剥離することにより、断面段付き状の通孔８を多数有する有機ＥＬ素子用蒸着マスクを得た。
【００４５】
以上のように本実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクでは、マスク本体５を上段層２と下段層３の２層構造としたので、マスク本体５の全体強度が増す。また、通孔８を上段層２側の小孔部１０と下段層３側の大孔部１１とからなる外広がり状の断面段付き形状としたので、広い角度で気化源４からの気化物を受け入れることができる。従って、マスク本体５の板厚を厚くした場合に不可避の開口上端縁による影をなくして、均一な高さ寸法を有する断面形状の発光層７を精度良く形成することができる。
【００４６】
電鋳方法により一次電着層２４すなわち下段層３と、二次電着層２９すなわち上段層２とを形成したので、通孔８をエッチング加工する形式に比べて、高精度にしかも生産性を確保してつくれる利点を有する。レーザー加工する形式に比べて、製造コストが安価であることや、熱反応によるうねりが一切生じず、高精度につくれる点でも有利である。
【００４７】
加えて、図１６に示すごとく、上段層２側の小孔部１０だけでなく下段層３側の大孔部１１も、内周面をストレート状にした場合には、先の気化物の受け入れ角度である角度θを大きくするためには、下段層３により裏打ちされていない上段層２の部分、つまり図１６においてＷで示される距離が大きくなることは避けられず、その結果マスク本体５の全体強度は低下する。つまり、下段層３による裏打ち面積が小さくなり、マスク本体５の全体強度は低下する。これに対して、本実施例のごとく、大孔部１１の左右を区画する互いに対向する下段層３の内周面が、気化物の飛来方向、すなわち図５に示すごとく上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー形状をなしていると、気化物の受け入れ角度θを大きく確保しながら、下段層３により裏打ちされていない部分、すなわち距離Ｗを小さく抑えることができるため、マスク本体５の全体強度が損なわれるおそれが少なく、従って、均一な形状を有する発光層７を、高精度に再現性良く形成できる利点がある。
【００４８】
（第３実施例）  本発明の第３実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造方法を図８および図９を使って説明する。まず、図８（Ａ）に示すごとく、導電性を有する例えばステンレス鋼製の母型２０の表面に、感光性の液状レジスト等を用いて、フォトレジスト層２１を薄く形成する。ここではフォトレジスト層２１の厚みは、３〜５μｍとする。
【００４９】
図８（Ｂ）に示すごとくフォトレジスト層２１の上に、前記小孔部１０に対応する透光孔２２ａを持つパターンフィルム２２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外線ランプで紫外線光を照射して露光を行い、現像・乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図８（Ｃ）に示すごとく、前記小孔部１０に対応するストレート状のレジスト体２３ａを有する一次パターンレジスト２３を母型２０上に形成した。
【００５０】
続いて、図９（Ａ）に示すごとくレジスト体２３ａの全体を覆うように、８〜１５μｍ、ここでは１０μｍの厚み寸法を有するフォトレジスト層２５を形成し、次いで、図９（Ｂ）に示すごとくフォトレジスト層２５の上に、位置的に前記レジスト体２３ａに対応するが、面積的には該レジスト体２３ａよりも小さい透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６を密着させたのち、紫外線ランプで紫外線光を照射して露光を行い、現像・乾燥の各処理を行って、未露光部分を除去した。以上より図９（Ｃ）に示すごとく、レジスト体２３ａよりも厚肉で、且つ該レジスト体２３ａよりも小さな幅寸法を有する、ストレート状のレジスト体２８ａを備える二次パターンレジスト２８を、レジスト体２３ａ上に形成した。
【００５１】
両レジスト体２３ａ・２８ａは連続状につながっている。レジスト体２８ａは、これに対応するレジスト体２３ａよりも小さな幅寸法を有するように形成してあり、対応する両レジスト体２３ａ・２８ａは、同心状のごとく、これらの中心が一致するようにしてある。
【００５２】
次に、図９（Ｄ）に示すごとく母型２０上のレジスト体２３ａ・２８ａで覆われていない表面に光沢ニッケルの電着金属を電鋳させた。ここではレジスト体２８ａの高さを超えて電鋳させた。具体的には、３０〜６０μｍ厚の範囲で、本実施例では４０μｍ厚で電鋳して電着層３５を形成した。図９（Ｄ）に示すごとく各電着層３５は、上方向に行くに従って漸次幅が狭くなる先窄まりのテーパー状を呈しており、その周縁部は弧状にカーブしている。電着層３５の上面が不均一となっている場合には、これを研磨処理して、その表面を滑らかにした。
【００５３】
最後に、一次および二次パターンレジスト２３・２８を溶解除去して、母型２０から電着層３５を剥離することにより、図９（Ｅ）および図７に示すごとく、通孔８を多数有する有機ＥＬ素子用蒸着マスクを得た。レジスト体２３ａの除去に伴い、電着層３５には内周面がストレート状の小孔部１０が形成される。
【００５４】
以上のようにして得られた有機ＥＬ素子用蒸着マスクは、電着層３５のみの１層構造をなしている。電着層３５の下方側、すなわち基板１（図１参照）にはストレート状の小孔部１０が、上方側には、小孔部１０よりも大きな開口寸法を有する大孔部１１が形成され、マスク本体５には、発光層（図１参照）形成用の蒸着通孔８が上下貫通状に多数独立して設けられる。レジスト体２８ａを超える電着層３５の部分は、上方向に行くほど対向間隔の広がったテーパー状をなしており、かくして大孔部１１は外広がり状となる。もっとも、レジスト体２８ａを超える電着層３５の部分の対向間隔は、小孔部１０の左右幅寸法よりも大きなものとなっていることは言うまでもない。一次パターンレジスト２３を溶解除去することにより、電着層３５の下面には、微細な凹みが形成される。
【００５５】
以上のように、本実施例によれば電鋳工程が１工程で済むため、先の実施例１、２に挙げた２層構造の蒸着マスクに比べて、製造コストが安価に済む。通孔８を小孔部１０と大孔部１１とからなる外広がりの断面テーパー形状としたので、広い角度で気化源からの気化物を受け入れることができる。従って、マスク本体５の板厚を厚くした場合に不可避の開口上端縁による影をなくして、均一な高さ寸法を有する断面形状の発光層７を精度良く形成することができる。
【００５６】
加えて、マスク本体５の板厚を厚くしたので、マスク本体５の全体強度が増し、高精度に再現性高く発光層７を形成することができる。また、大孔部１１を上方向に行くほど対向間隔の広がった外広がりのテーパー状としてあると、図１６に示すごとく、両孔部１０・１１をストレート状にした場合に不可避の内周面の位置ズレが生じず、この点でもマスク本体５の全体強度の向上に寄与し得る。
【００５７】
図１０に、本実施例の別実施形態に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクを示す。そこでの通孔８は、ストレート状の小孔部１０と、外広がりのテーパー状の大孔部１１とからなり、該大孔部１１の左右縁を区画する電着層３５の周縁部が、斜め上方向のストレート状を呈している点が、先の図７に示した形態と相違する。かかる形態によっても、先の図７に示した形態と同様の作用・効果を得ることができる。なお、前記電鋳工程において使用される電着金属は、第２種光沢剤を含んでなるものであってもよく、この場合においても、先と同様の形状の電着金属層３５が得られる。
【００５８】
（第４実施例）  図１１は、本発明の第４実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクを示しており、そこでは第１実施例に係るマスク本体５の表面全体に、メッキ処理により金属薄膜４０を形成している。また、図１２では、第２実施例に係るマスク本体５の表面全体に、メッキ処理により金属薄膜４０を形成している。ここでは光沢剤を多く含有する光沢ニッケルをメッキ金属として、２〜５μｍ厚の金属薄膜４０を形成している。特に、開口エッジ部５ａを覆う金属薄膜部分の角をなくして、滑らかなＲ状としてある点に着目すべきである。
【００５９】
本実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクによれば、マスク本体５の表面全体に金属薄膜４０を形成することにより、上段層２と下段層３とを強固に密着させることができるため、マスク本体５はより撓みにくい形態となり、従って、発光層７の位置精度や再現性に優れた蒸着マスクが得られる。
【００６０】
また、蒸着マスク５の開口エッジ５ａに角があると、蒸着作業後の基板１に対する蒸着マスク５の離版時に、基板１上に蒸着された発光層７の周縁が当該開口エッジ５ａでこそぎ取られて、欠けが生じる不具合が生じやすいが、この点、本実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクによれば、開口エッジ部５ａを金属薄膜４０で覆うとともに、その部分の角をなくして滑らかなＲ状としてあるので、発光層７の欠けを効果的に防いで、均一な形状を有する発光層７を高精度に再現性良く形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの一部拡大縦断面図
【図２】有機ＥＬ素子用蒸着マスクの縦拡大図
【図３】第１実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造過程の工程説明図
【図４】第１実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造過程の工程説明図
【図５】本発明の第２実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの縦拡大図
【図６】第２実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造過程の工程説明図
【図７】本発明の第３実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの縦拡大図
【図８】第３実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造過程の工程説明図
【図９】第３実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの製造過程の工程説明図
【図１０】第３実施例の別形態に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの縦拡大図
【図１１】本発明の第４実施例に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの縦拡大図
【図１２】第４実施例の別形態に係る有機ＥＬ素子用蒸着マスクの縦拡大図
【図１３】理想的な発光層の形状を示す縦断面図
【図１４】従来例の有機ＥＬ素子用蒸着マスクの使用例を示す縦断面図
【図１５】従来例の有機ＥＬ素子用蒸着マスクを示す縦断面図
【図１６】従来例の有機ＥＬ素子用蒸着マスクを示す縦断面図
【符号の説明】
１  基板
２  上段層
３  下段層
４  気化源
５  マスク本体
７  発光層
８  蒸着通孔
１０  小孔部
１１  大孔部
２０  母型
２３  一次パターンレジスト
２３ａ  レジスト体
２４  一次電着層
２８  二次パターンレジスト
２８ａ  レジスト体
２９  二次電着層
３５  電着層
４０  金属薄膜
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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